JPH04136826A - Wavelength synchronization type optical wavelength selection filter - Google Patents

Wavelength synchronization type optical wavelength selection filter

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JPH04136826A
JPH04136826A JP2257412A JP25741290A JPH04136826A JP H04136826 A JPH04136826 A JP H04136826A JP 2257412 A JP2257412 A JP 2257412A JP 25741290 A JP25741290 A JP 25741290A JP H04136826 A JPH04136826 A JP H04136826A
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JP
Japan
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wavelength
light
optical
signal
input
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JP2257412A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Mutsukawa
六川 裕幸
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make contribution to the realization of the wavelength multiplex transmission network utilizing the multiplexing degree of wavelengths by realizing the wavelength synchronization type optical wavelength selection filter which outputs the wavelength of the light outputted as a result of a wavelength selection transmission operation as a stable wavelength which is free from fluctuations. CONSTITUTION:The respective wavelengths are separated by one wavelength selection filters 102-1 to 102-n from the reference wavelength light group outputted by a reference wavelength light group generating section 7 and are inputted together with the light signals distributed by 1Xn optical star couplers 103 into wavelength conversion semiconductor lasers 1-1 to 1-n, by which only the light signal having a desired wavelength is selectively transmitted from the light signals distributed by the 1Xn optical star couplers 103. The oscillation conditions of the wavelength conversion semiconductor lasers 1-1 to 1-n are equaled to the wavelength of the inputted reference wavelength light, by which the light signal having this light wavelength is selectively transmitted and this light wavelength is outputted as stable wavelength having the fluctuation approximately equal to the fluctuation of the reference wavelength light.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 異なる波長を有する複数の光信号中の特定波長の光信号
を選択する波長選択フィルタに関し、入力光信号の波長
がゆらいでいる場合でも、出力にゆらぎの小さい安定な
波長を有する光信号を発生することができる波長同期型
光波長選択フィルタを提供することを目的とし、 波長変換半導体レーザと、波長変換半導体レーザの発振
波長を制御する制御部と、波長ゆらぎの小さい安定な波
長の基準波長光を発生する基準波長光発生部とを備え、
複数の異なる波長の光信号からなる波長多重光信号を信
号光入力部から波長変換半導体レーザに入力し、基準波
長光発生部から波長多重光信号中の特定の一波長を有す
基準波長光を波長変換半導体レーザに入力するとともに
、制御部において波長変換半導体レーザの発振波長を基
準波長光と同じ波長に制御して、波長変換半導体レーザ
が、波長多重光信号中の特定波長の光信号に対して選択
的に応答して、光信号を基準波長光に同期した波長ゆら
ぎの小さい安定な波長の光に変換して出力することによ
って構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a wavelength selection filter that selects an optical signal of a specific wavelength from a plurality of optical signals having different wavelengths, the output has small fluctuation even when the wavelength of the input optical signal fluctuates. The purpose of the present invention is to provide a wavelength-synchronized optical wavelength selection filter that can generate an optical signal with a stable wavelength, and includes a wavelength conversion semiconductor laser, a control unit that controls the oscillation wavelength of the wavelength conversion semiconductor laser, and a wavelength fluctuation a reference wavelength light generating section that generates a reference wavelength light having a small and stable wavelength;
A wavelength multiplexed optical signal consisting of optical signals of a plurality of different wavelengths is inputted to the wavelength conversion semiconductor laser from the signal light input section, and a reference wavelength light having a specific wavelength in the wavelength multiplexed optical signal is inputted from the reference wavelength light generation section. At the same time, the control section controls the oscillation wavelength of the wavelength conversion semiconductor laser to be the same wavelength as the reference wavelength light, so that the wavelength conversion semiconductor laser converts the optical signal of a specific wavelength in the wavelength multiplexed optical signal. In response to this, the optical signal is converted into light having a stable wavelength with small wavelength fluctuation synchronized with the reference wavelength light, and outputted.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、波長軸上に多重化されている、それぞれ異な
る波長を有する複数の光信号のうちの、特定波長の光信
号を選択する波長選択フィルタに関し、特に出力光波長
を所定の安定な基準光波長に同期して出力する波長同期
型光波長選択フィルタに関するものである。
The present invention relates to a wavelength selection filter that selects an optical signal of a specific wavelength from among a plurality of optical signals having different wavelengths that are multiplexed on a wavelength axis, and in particular, the present invention relates to a wavelength selection filter that selects an optical signal of a specific wavelength from among a plurality of optical signals that are multiplexed on a wavelength axis and have different wavelengths, and in particular, the present invention This invention relates to a wavelength-synchronized optical wavelength selection filter that outputs light in synchronization with the wavelength of light.

光通信用ネットワーク技術の展開に伴って、光交換5光
加入者系等の、光による信号のやりとりの方式について
、種々の検討が行われている。
BACKGROUND OF THE INVENTION With the development of optical communication network technology, various studies are being conducted on optical signal exchange systems, such as optical switching five-optical subscriber systems.

そのなかで、光フアイバ伝送方式の一つの特長である広
帯域性、すなわち複数の周波数もしくは複数の波長の光
信号を同時に取り扱うことができるという性質を利用し
て、例えば交換・接続する加入者や端末に対応して光波
長を割り当て、宛先に応じて光信号の波長を変換して伝
達する、波長多重型の光通信システムが提案されている
Among them, one of the features of optical fiber transmission system, broadband property, that is, the ability to handle optical signals of multiple frequencies or multiple wavelengths at the same time, can be utilized for example to connect and exchange subscribers and terminals. A wavelength multiplexing type optical communication system has been proposed, which allocates optical wavelengths according to the destination, converts the wavelength of the optical signal according to the destination, and transmits the signal.

光波長多重通信システムでは、波長多重された光信号の
中から、所望の波長の光信号を自由に選択できるような
特性を有する光波長選択フィルタが要求される。
In an optical wavelength division multiplexing communication system, an optical wavelength selection filter is required that has a characteristic that allows an optical signal of a desired wavelength to be freely selected from among wavelength multiplexed optical signals.

このような光波長選択フィルタにおいては、波長軸上で
多重化された互いに近接する波長を有する複数の光信号
のうちの、特定の波長の光信号に対してのみ選択的に透
過するとともに、その出力波長が、他の波長の光信号と
区別できるように、所定の波長を有しかつそれが安定し
ているものであることが要望される。
Such an optical wavelength selection filter selectively transmits only an optical signal of a specific wavelength among multiple optical signals having wavelengths close to each other that are multiplexed on the wavelength axis, and also selectively transmits the optical signal of a specific wavelength. It is desired that the output wavelength has a predetermined wavelength and is stable so that it can be distinguished from optical signals of other wavelengths.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第16図(a)、 (b)および第17図(a)、 (
b)は、従来の光波長選択フィルタを示したものである
Fig. 16(a), (b) and Fig. 17(a), (
b) shows a conventional optical wavelength selection filter.

第16図(a)、 (b)は、位相制御型DFB半導体
レーザ、第17図(a)、 (b)は、位相シフト制御
DFB半導体レーザであって、両図において、(a)は
模式図、(b)は斜視図を示している。これらは、活性
層201および光ガイド層202を有し、それぞれに電
流1.、Ipを流すことによって、活性領域203、位
相制御領域204を形成する。
FIGS. 16(a) and (b) show a phase-controlled DFB semiconductor laser, and FIGS. 17(a) and (b) show a phase-shift controlled DFB semiconductor laser. In both figures, (a) is a schematic diagram. Figure, (b) shows a perspective view. These have an active layer 201 and a light guide layer 202, each with a current of 1. , Ip are caused to flow, thereby forming an active region 203 and a phase control region 204.

これらの波長選択フィルタは、半導体レーザ技術を応用
して、半導体レーザ増幅器の活性層、もしくは光ガイド
層に回折格子構造を導入することによって、外部から波
長多重光信号が入力した場合に、その入力光に対する利
得が、入力光のうち特定波長の光に対して大きくなるよ
うにしているものである。
These wavelength selection filters utilize semiconductor laser technology to introduce a diffraction grating structure into the active layer or optical guide layer of a semiconductor laser amplifier. The gain for light is made larger for light of a specific wavelength among the input light.

また、内部の構造に回折格子構造を導入したことにより
、入力光の位相が、回折格子の周期に対して最適になる
ように、電流の注入により屈折率を変化させる位相制御
領域を有するものである。
In addition, by introducing a diffraction grating structure into the internal structure, it has a phase control region that changes the refractive index by injecting a current so that the phase of the input light is optimal with respect to the period of the diffraction grating. be.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

第16図(a)、 (b)および第17図(a)、 (
b)に示された光波長選択フィルタにおいては、入力光
に対してその波長を変化させることなく、最も透過率の
高い波長の光を出力することによって、波長選択フィル
タとしての機能を持たせるようにしている。
Fig. 16(a), (b) and Fig. 17(a), (
The optical wavelength selection filter shown in b) outputs light at the wavelength with the highest transmittance without changing the wavelength of the input light, so that it functions as a wavelength selection filter. I have to.

そのため、入力光の波長が、設定された波長の周辺でゆ
らいでいると、そのゆらぎを保存したまま次段の光伝送
系へ伝達することになる。
Therefore, if the wavelength of the input light fluctuates around the set wavelength, the fluctuation will be preserved and transmitted to the next stage optical transmission system.

従って、例えば波長軸上に多重化されている、互いに異
なる波長を有する多数の光信号中の、特定の波長の光に
ついて、波長選択フィルタを用いてその波長の光を選択
的に透過して、次段の伝送系へ送る際には、その光の有
する波長のゆらぎが保存されることになる。
Therefore, for example, for light of a specific wavelength among a large number of optical signals having mutually different wavelengths that are multiplexed on the wavelength axis, a wavelength selection filter is used to selectively transmit the light of that wavelength. When sending the light to the next stage transmission system, the wavelength fluctuation of the light is preserved.

このように入力する波長多重光信号の各波長が不安定な
ものであると、波長選択フィルタの出力波長も不安定な
ものとなり、次段以降の動作に影響を及ぼす。具体的に
は、入力光波長が透過スペクトルのピークからずれるこ
とによりレベル変動が生じたり、波長間の間隔が設定値
と異なるために、出力側チャンネルにおける波長間クロ
ストークが生じたりする。
If each wavelength of the input wavelength multiplexed optical signal is unstable in this way, the output wavelength of the wavelength selection filter will also be unstable, which will affect the operation of the subsequent stages. Specifically, level fluctuations occur when the input optical wavelength deviates from the peak of the transmission spectrum, and inter-wavelength crosstalk occurs in the output channel because the interval between wavelengths differs from a set value.

このような問題を避けるためには、入力側の各波長は高
安定なものが要求されるが、高安定な波長を有する光源
は、システム的に複雑なものとなるので、大規模な波長
多重システムにおいては、その制御系が膨大なものにな
るという問題を生じることになる。
To avoid such problems, each wavelength on the input side must be highly stable, but a light source with highly stable wavelengths would be systemically complex, so large-scale wavelength multiplexing would be required. In the system, a problem arises in that the control system becomes enormous.

本発明はこのような従来技術の課題を解決しようとする
ものであって、入力する光信号の波長がゆらいでいる場
合でも、出力には、ゆらぎの小さい安定な波長を有する
光信号を発生することができる、波長同期型光波長選択
フィルタを提供することを目的としている。
The present invention aims to solve the problems of the prior art, and is to generate an output optical signal having a stable wavelength with small fluctuation even when the wavelength of the input optical signal fluctuates. The purpose of the present invention is to provide a wavelength-synchronized optical wavelength selective filter that can perform the following steps.

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

第1図〜第4図、第5図(a) 〜(d) 、第6図(
a) 〜(C) 。
Figures 1 to 4, Figures 5 (a) to (d), Figure 6 (
a) ~(C).

第7図(a) 〜(C) 、第8図(a) 〜(d) 
、第9図(a)〜(c)は本発明の原理的構成を示した
ものである。
Figures 7(a) to (C), Figures 8(a) to (d)
, FIGS. 9(a) to 9(c) show the basic structure of the present invention.

本発明は第1図にその原理的構成を示すように、波長変
換半導体レーザ1によって、信号光を入力したときこの
信号光の波長と異なる別の波長の光に変換して出力し、
制御部3によって、波長変換半導体レーザ1の発振波長
を制御し、基準波長光発生部4によって、波長ゆらぎの
小さい安定な波長の基準波長光を発生するごとく構成す
る。そして、波長多重されたそれぞれ異なる波長を有す
る複数の光信号からなる波長多重光信号を信号光入力部
2から波長変換半導体レーザ1に入力し、基準波長光発
生部4からこの波長多重光信号中の特定の一波長を有す
る基準波長光を基準波長光入力部5から波長変換半導体
レーザ1に入力するとともに、制御部3において波長変
換半導体レーザエの発振波長をこの基準波長光と同じ波
長にすることによって、波長変換半導体レーザ1が、波
長多重光信号中の特定波長の光信号に対して選択的に応
答して、この光信号を基準波長光に同期した波長ゆらぎ
の小さい安定な波長の光に変換して信号光出力部6から
出力するものである。
As shown in FIG. 1, the basic configuration of the present invention is such that when a signal light is inputted, it is converted into light having a wavelength different from that of the signal light and output by a wavelength conversion semiconductor laser 1.
The control section 3 controls the oscillation wavelength of the wavelength conversion semiconductor laser 1, and the reference wavelength light generation section 4 is configured to generate reference wavelength light having a stable wavelength with little wavelength fluctuation. A wavelength-multiplexed optical signal consisting of a plurality of wavelength-multiplexed optical signals each having a different wavelength is input from the signal light input section 2 to the wavelength conversion semiconductor laser 1, and from the reference wavelength light generation section 4, the wavelength-multiplexed optical signal is A reference wavelength light having a specific wavelength is input to the wavelength conversion semiconductor laser 1 from the reference wavelength light input section 5, and the oscillation wavelength of the wavelength conversion semiconductor laser is made to be the same wavelength as this reference wavelength light in the control section 3. As a result, the wavelength conversion semiconductor laser 1 selectively responds to an optical signal of a specific wavelength in a wavelength multiplexed optical signal, and converts this optical signal into light of a stable wavelength with small wavelength fluctuation synchronized with the reference wavelength light. The signal light is converted and outputted from the signal light output section 6.

また本発明は第2図にその原理的構成を示すように、基
準波長光群発生部7によって、波長多重光信号中の特定
の一波長を含む異なる波長の波長ゆらぎの小さい安定な
波長の複数の光からなる基準波長光群を出力し、固定光
波長選択フィルタ8によって、この基準波長光群中から
特定の一波長の光を固定的に選択して通過させることに
よって、基準波長光発生部4を構成するようにしたもの
である。
Further, as shown in FIG. 2, the present invention uses a reference wavelength light group generator 7 to generate a plurality of stable wavelengths with small wavelength fluctuations among different wavelengths including a specific wavelength in a wavelength multiplexed optical signal. The reference wavelength light generating unit outputs a reference wavelength light group consisting of light of 4.

また本発明は第3図にその原理的構成を示すように、基
準波長光群発生部7によって、波長多重光信号中の特定
の一波長を含む異なる波長の波長ゆらぎの小さい安定な
波長の複数の光からなる基準波長光群を出力し、可変光
波長選択フィルタ9によって、この基準波長光群中から
所望の一波長の光を選択して通過させることによって、
基準波長光発生部4を構成するようにしたものである。
Further, as shown in FIG. 3, the present invention uses a reference wavelength light group generator 7 to generate a plurality of stable wavelengths with small wavelength fluctuations among different wavelengths including a specific wavelength in a wavelength multiplexed optical signal. By outputting a reference wavelength light group consisting of light of
A reference wavelength light generating section 4 is configured.

また本発明は第4図にその原理的構成を示すように、複
数の波長安定化光源10−1〜10−nによって、異な
る波長の安定な波長の光を発生し、光合流器11によっ
て複数の波長安定化光源101〜10−nの発生光を合
流することによって、基準波長光群発生部7を構成する
ようにしたものである。
Further, as shown in the principle configuration of FIG. The reference wavelength light group generating section 7 is constructed by merging the lights generated by the wavelength stabilized light sources 101 to 10-n.

また本発明は第5図(a)〜(d)にその原理的構成を
示すように、掃引信号源12によって、掃引信号を発生
し、掃引型波長可変光源13によって、この掃引信号に
応じて波長軸上を掃引して時間的に連続的に波長が変化
する光信号を発生し、光干渉器14によって、この掃引
型波長可変光源13の発生光からその透過ピーク光波長
に一致した波長の光だけを時間軸上で離散的に発生する
とともに、光干渉器14の透過ピーク波長が所望の基準
波長群をなすようにすることによって、基準波長光群発
生部7を構成するようにしたものである。
Further, in the present invention, as shown in FIGS. 5(a) to 5(d), a sweep signal is generated by a sweep signal source 12, and a sweep type wavelength tunable light source 13 is used to generate a sweep signal according to the sweep signal. An optical signal whose wavelength changes continuously over time by sweeping on the wavelength axis is generated, and an optical interferometer 14 extracts from the light generated by the swept wavelength tunable light source 13 a wavelength corresponding to its transmission peak wavelength. The reference wavelength light group generating section 7 is configured by generating only light discretely on the time axis and by making the transmission peak wavelength of the optical interferometer 14 form a desired reference wavelength group. It is.

また本発明は第6図(a)〜(C)にその原理的構成を
示すように、光干渉器14が、ファプリー・ペロー型干
渉器またはマツハ・ツエンダ−型干渉器またはリング型
干渉器のうちのいずれが一つであるものである。
Further, in the present invention, as shown in FIGS. 6(a) to 6(C), the optical interferometer 14 is a Fapley-Perot interferometer, a Matsuha-Zehnder interferometer, or a ring interferometer. Which of them is one?

また本発明は第7図(a)〜(C)にその原理的構成を
示すように、駆動回路15によって、駆動信号を発生し
、光スイッチまたは光ゲート16によって、この駆動信
号によって固定光波長選択フィルタ8または可変光波長
選択フィルタ9の出力光から所望の一波長の光信号のみ
を時間軸上で分離することによって、固定光波長選択フ
ィルタ8または可変光波長選択フィルタ9を構成するよ
うにしたものである。
Further, in the present invention, as shown in FIGS. 7(a) to (C), the driving circuit 15 generates a driving signal, and the optical switch or optical gate 16 uses this driving signal to fix the optical wavelength. The fixed optical wavelength selection filter 8 or the variable optical wavelength selection filter 9 is configured by separating only the optical signal of one desired wavelength from the output light of the selection filter 8 or the variable optical wavelength selection filter 9 on the time axis. This is what I did.

また本発明は第8図(a)〜(d)にその原理的構成を
示すように、掃引信号源12によって、掃引信号を発生
し、掃引型波長可変光源13によって、この掃引信号に
応じて波長軸上を掃引して時間的に連続的に波長が変化
する光信号を発生し、干渉型光波長選択フィルタ17に
よって、この掃引型波長可変光源13の発生光からその
透過ピーク光波長に一致した波長の光だけを時間軸上で
離散的に発生することによって、基準波長光発生部4を
構成するようにしたものである。
Further, as shown in FIGS. 8(a) to 8(d), the present invention generates a sweep signal by a sweep signal source 12, and a sweep type wavelength tunable light source 13 generates a sweep signal according to the sweep signal. An optical signal whose wavelength changes continuously over time by sweeping on the wavelength axis is generated, and an interference-type optical wavelength selection filter 17 selects a signal from the light generated by the swept-type wavelength tunable light source 13 that matches the transmitted peak light wavelength. The reference wavelength light generating section 4 is constructed by discretely generating only light having the wavelengths determined on the time axis.

また本発明は、光王渉器として、ファプリー・ペロー型
干渉器またはマツハ・ツエンダ−型干渉器またはリング
型干渉器のうちのいずれか一つを備えて、干渉型光波長
選択フィルタ17を構成するようにしたものである。
Further, the present invention provides a configuration in which the interference type optical wavelength selection filter 17 is provided with any one of a Fapley-Perot type interferometer, a Matsuha-Zehnder type interferometer, or a ring type interferometer as a optical interferometer. This is what I did.

また本発明は第9図(a)にその原理的構成を示すよう
に、光カプラ18を設けて、信号光入力部2から入力す
る信号光と、基準波長光発生部4において発生し基準波
長光入力部5から入力する基準波長光とを合流し、この
合流光を波長変換半導体レーザ1に入力するようにした
ものである。
Further, as shown in FIG. 9(a), the present invention is provided with an optical coupler 18, and the signal light inputted from the signal light input section 2 and the reference wavelength light generated in the reference wavelength light generation section 4 are connected to each other. The reference wavelength light inputted from the optical input section 5 is combined with the reference wavelength light, and this combined light is inputted into the wavelength conversion semiconductor laser 1.

また本発明は第9図(b)にその原理的構成を示すよう
に、偏光ビームスプリッタ19を設けて、この偏光ビー
ムスプリッタ19の一方の入力端子を信号光入力部2と
して信号光をTM偏光で波長変換半導体レーザ1に入力
し、偏光ビームスプリッタ19の他方の入力端子を基準
波長光入力部5として基準波長光をTE偏光で波長変換
半導体レーザlに入力するようにしたものである。
Further, as shown in FIG. 9(b), the present invention is provided with a polarizing beam splitter 19, and one input terminal of the polarizing beam splitter 19 is used as the signal light input section 2 to convert the signal light into TM polarized light. The other input terminal of the polarization beam splitter 19 is used as a reference wavelength light input section 5 to input the reference wavelength light as TE polarized light into the wavelength conversion semiconductor laser 1.

また本発明は第9図(C)にその原理的構成を示すよう
に、偏光ビームスプリッタ19を設けて、この偏光ビー
ムスプリッタ19の一方の端子を信号光入力部2として
信号光を入力して他方の端子からの出力光をTM偏光で
波長変換半導体レーザ1の一方の端面に入力し、この波
長変換半導体レーザ1の発振出力光を同じ端面から取り
出してTE偏光として偏光ビームスプリッタ19の他方
の端子に入力して偏光ビームスプリッタ19の反対側の
端子を信号光出力部6として出力するとともに、波長変
換半導体レーザlの他方の端面を基準波長光入力部5と
して基準波長光を波長変換半導体レーザ1に入力するよ
うにしたものである。
Further, as shown in FIG. 9C, the present invention is provided with a polarizing beam splitter 19, and one terminal of the polarizing beam splitter 19 is used as a signal light input section 2 to input signal light. The output light from the other terminal is input as TM polarized light into one end face of the wavelength conversion semiconductor laser 1, and the oscillation output light of this wavelength conversion semiconductor laser 1 is taken out from the same end face and sent to the other end of the polarizing beam splitter 19 as TE polarized light. The terminal on the opposite side of the polarizing beam splitter 19 is outputted as a signal light output section 6, and the other end face of the wavelength conversion semiconductor laser l is used as a reference wavelength light input section 5, and the reference wavelength light is outputted to the wavelength conversion semiconductor laser. 1.

〔作用〕[Effect]

第1図に示された原理的構成において、波長変換半導体
レーザ1は、一般に、ある波長λ、1の光が入力すると
、その信号に応答して、λ、7と異なる波長λ。utの
光を出力するものである。
In the basic configuration shown in FIG. 1, the wavelength conversion semiconductor laser 1 generally responds to input light of a certain wavelength λ, 1 and converts light of a wavelength λ different from λ, 7. It outputs ut light.

第13図(a)、 (b)は、波長変換半導体レーザを
例示したものであって、(a)は構成を示し、O))は
その特性を示している。
FIGS. 13(a) and 13(b) illustrate a wavelength conversion semiconductor laser, in which (a) shows the configuration and O)) shows its characteristics.

第13図(a)に示すように、波長変換半導体レーザ1
32は、2つの利得領域1331と1332および可飽
和吸収領域1333からなる活性層133と、位相シフ
ト6N域1341と、回折格子1342を有するD B
 R8N域1343とからなる光ガイド層134から構
成されており、位相シフト領域1341とDBR領域1
343によって、波長制御領域1344を形成している
As shown in FIG. 13(a), the wavelength conversion semiconductor laser 1
32 is a D
It is composed of a light guide layer 134 consisting of an R8N region 1343, a phase shift region 1341 and a DBR region 1.
343 forms a wavelength control region 1344.

波長変換半導体レーザ132は、利得領域と可飽和吸収
領域とを有するために、光の人出力特性において、一般
に、第13図(b)に示すような、闇値特性を示す。
Since the wavelength conversion semiconductor laser 132 has a gain region and a saturable absorption region, it generally exhibits a dark value characteristic as shown in FIG. 13(b) in terms of light output characteristics.

すなわち、波長λ、□の入力光のレベルが、ある値Pt
+、(λ8..)を超えると急激に光出力が大きくなり
、しかもその出力光の波長はλ、7と異なる波長λ。□
である。
That is, the level of input light with wavelength λ, □ is a certain value Pt
+, (λ8...), the optical output increases rapidly, and the wavelength of the output light is different from λ,7. □
It is.

第1図に戻って、信号光入力部2は、波長軸上で多重化
された一群の信号光を、波長変換半導体レーザ1に入力
するものである。制御部3は、波長変換半導体レーザ1
の駆動条件を制御するものであって、波長変換半導体レ
ーザ1の出力波長はその駆動条件によって設定される。
Returning to FIG. 1, the signal light input section 2 inputs a group of signal lights multiplexed on the wavelength axis to the wavelength conversion semiconductor laser 1. The control unit 3 controls the wavelength conversion semiconductor laser 1
The output wavelength of the wavelength conversion semiconductor laser 1 is set according to the driving conditions.

基準波長光発生部4は、波長ゆらぎが十分に小さい安定
な基準波長の光を発生するものであって、基準波長は、
信号光入力部2から波長変換半導体レーザ1に入力され
る波長多重光信号のうち、選択的に透過したい光の波長
に選ばれる。
The reference wavelength light generating section 4 generates light having a stable reference wavelength with sufficiently small wavelength fluctuation, and the reference wavelength is as follows.
Among the wavelength multiplexed optical signals input from the signal light input section 2 to the wavelength conversion semiconductor laser 1, the wavelength of the light to be selectively transmitted is selected.

基準波長光入力部5は、基準波長光発生部4から出力さ
れる基準波長の光を、波長変換半導体レーザ1に入力す
るものである。信号光出力部6は、波長変換半導体レー
ザ1において選択的に透過される信号光を出力するもの
である。
The reference wavelength light input section 5 inputs the reference wavelength light outputted from the reference wavelength light generation section 4 to the wavelength conversion semiconductor laser 1 . The signal light output unit 6 outputs signal light that is selectively transmitted through the wavelength conversion semiconductor laser 1 .

いま第1図に示すように、波長変換半導体レーザlに、
信号光入力部2から波長ハ °〜λ、を有する波長多重
信号光を入力して、そのなかのある特定波長λ、“の光
を選択的に透過し、かつ、その波長をゆらぎの小さい安
定な波長λ、に同期して出力するものとする。
As shown in FIG. 1, in the wavelength conversion semiconductor laser l,
A wavelength multiplexed signal light having wavelengths C° to λ is inputted from the signal light input section 2, and light of a certain wavelength λ, " among them is selectively transmitted, and the wavelength is stabilized with small fluctuation. It is assumed that the output is synchronized with the wavelength λ.

このとき制御部3において、波長変換半導体レーザ1の
駆動条件を、その発振波長が波長λ、に十分近くなるよ
うなものに設定する。この条件下において、波長変換半
導体レーザIが発振するために必要な入力光レヘル、す
なわち発振所要入力光レベルは、入力光波長に対して依
存性をもち、ある特定の波長で極小をとる。
At this time, the control unit 3 sets the driving conditions of the wavelength conversion semiconductor laser 1 such that its oscillation wavelength is sufficiently close to the wavelength λ. Under this condition, the input light level necessary for the wavelength conversion semiconductor laser I to oscillate, that is, the input light level required for oscillation, has a dependency on the input light wavelength and reaches a minimum at a certain specific wavelength.

第14図は、波長変換半導体レーザの動作感度を例示し
たものであって、多数の極大、極小が周期的に生じるこ
とが示されている。
FIG. 14 illustrates the operating sensitivity of a wavelength conversion semiconductor laser, and shows that many maximums and minimums occur periodically.

これは、波長変換半導体レーザ1の一方の端面と回折格
子との間の光の反射によって、共振器構造が存在するの
と同様の効果があり、入力光に対する内部の利得が、そ
の共振ピークに一致する波長に対して極大を持つためで
ある。
This is due to the reflection of light between one end facet of the wavelength conversion semiconductor laser 1 and the diffraction grating, which has an effect similar to the existence of a resonator structure, and the internal gain for input light reaches its resonance peak. This is because they have a maximum at matching wavelengths.

いま、制御部3において波長変換半導体レーザ1の駆動
条件を調整することによって、透過させたい所望の波長
λ、“を、発振所要入力光レベルが極小をとる波長に一
致させることができる。
Now, by adjusting the driving conditions of the wavelength conversion semiconductor laser 1 in the control section 3, the desired wavelength λ,'' to be transmitted can be made to match the wavelength at which the required input light level for oscillation is minimum.

第15図は、波長変換半導体レーザの動作条件および入
力光レベルの設定を示したものである。
FIG. 15 shows the operating conditions of the wavelength conversion semiconductor laser and the setting of the input light level.

この状態で、基準波長光入力部5から波長λ。In this state, the wavelength λ is input from the reference wavelength light input section 5.

を有する基準波長光を波長変換半導体レーザ1に入力す
ると、基準波長光の波長スペクトルは、波長λiの近傍
で有限の広がりを持つから、発振所要入力光レヘルが極
小値を持つ波長近傍での発振所要入力光レベルはさらに
小さくなり、この波長近傍の波長を有する光が入力する
と、その光に対してのみ波長変換半導体レーザ1の動作
感度が高くなることになる。
When a reference wavelength light having a wavelength of The required input light level becomes even smaller, and when light having a wavelength near this wavelength is input, the operating sensitivity of the wavelength conversion semiconductor laser 1 increases only for that light.

このような状態にある波長変換半導体レーザ1に、前述
の波長λ、°〜λ。“を有する波長多重信号光を入力し
、その各波長における入力レベルを、波長変換半導体レ
ーザ1の発振所要入力光レベルの極小値よりも小さいか
、あるいは発振所要入力光の極小値よりも大きいがその
波長に対応する発振所要レベルを越えない程度の値に設
定しておくと、波長変換半導体レーザIは、発振所要入
力光レベルが極小値をとる波長のごく近傍の波長、すな
わち波長λ、°の光に対してのみ応答するようになる。
The wavelength conversion semiconductor laser 1 in such a state has the above-mentioned wavelengths λ, ° to λ. input a wavelength-multiplexed signal light having a wavelength of If the value is set to a value that does not exceed the required oscillation level corresponding to that wavelength, the wavelength conversion semiconductor laser I will operate at a wavelength very close to the wavelength at which the required oscillation input light level takes the minimum value, that is, the wavelength λ, ° It only responds to light.

この結果、波長λ、°の光信号が波長変換半導体レーザ
1の発振波長の光に変換されて、出力されることとなる
。このとき、基準波長λ、の光が入力していることに伴
う注入同期動作により、波長変換半導体レーザ1の発振
波長は、基準波長λ。
As a result, an optical signal with a wavelength of λ,° is converted into light with an oscillation wavelength of the wavelength conversion semiconductor laser 1, and is output. At this time, the oscillation wavelength of the wavelength conversion semiconductor laser 1 is set to the reference wavelength λ due to the injection locking operation accompanying the input of light with the reference wavelength λ.

に同期される。will be synchronized.

従って、波長多重光の中から、所望の波長の光を選択的
に透過させる波長選択フィルタであって、選択透過した
光信号の波長が、外部からの基準波長光の波長に同期し
た安定な波長を有するような、波長同期型光波長選択フ
ィルタが実現されることになる。
Therefore, it is a wavelength selection filter that selectively transmits light of a desired wavelength from wavelength-multiplexed light, and the wavelength of the selectively transmitted optical signal is a stable wavelength that is synchronized with the wavelength of the reference wavelength light from the outside. A wavelength-synchronized optical wavelength selective filter having the following will be realized.

第1図において、基準波長λ8の光を発生する基準波長
光発生部4は、固体レーザなどの発振周波数の安定した
基準波長光源を用いて構成することかできる。
In FIG. 1, the reference wavelength light generating section 4 that generates light with a reference wavelength λ8 can be constructed using a reference wavelength light source with a stable oscillation frequency, such as a solid-state laser.

第2図に示された原理的構成においては、基準波長群λ
1〜λ。を有する基準波長光群発生部7を用い、その基
準波長光群の出力に対して、特定の波長λ、を有する光
だけを選択的に透過する固定光波長選択フィルタ8を接
続して、その出力を基準波長光入力部5を介して波長変
換半導体レーザlに入力するようにしたので、波長多重
光を一括して処理することができるようになる。
In the principle configuration shown in FIG. 2, the reference wavelength group λ
1~λ. A fixed optical wavelength selection filter 8 that selectively transmits only light having a specific wavelength λ is connected to the output of the reference wavelength light group. Since the output is inputted to the wavelength conversion semiconductor laser 1 via the reference wavelength light input section 5, wavelength multiplexed light can be processed all at once.

第3図に示された原理的構成においては、基準波長光群
発生部7に、透過できる波長を可変に選択できる可変波
長選択フィルタ9を接続して、波長変換半導体レーザ1
への入力基準波長光および選択透過光波長を変化できる
構成にしたので、波長変換半導体レーザ1において選択
透過する波長に、可変機能をもたせることができる。
In the principle configuration shown in FIG. 3, a variable wavelength selection filter 9 that can variably select the wavelength that can be transmitted is connected to the reference wavelength light group generator 7, and the wavelength conversion semiconductor laser 1
Since the input reference wavelength light and the selectively transmitted light wavelength can be changed, the wavelength selectively transmitted in the wavelength conversion semiconductor laser 1 can be provided with a variable function.

第4図に示された原理的構成においては、各波長λ1〜
λ□で安定化された波長安定化光源101〜10−nと
、光合流器11とを組み合わせて、基準波長光群発生部
7を構成することによって、波長安定化光a1o−1〜
10−nのそれぞれから出力される基準波長光を、光合
流器11によって合流して基準波長光群として出力する
ようにしたので、構成が簡単化される。
In the principle configuration shown in FIG. 4, each wavelength λ1~
By combining the wavelength stabilized light sources 101 to 10-n stabilized at λ□ and the optical combiner 11 to configure the reference wavelength light group generation unit 7, the wavelength stabilized light a1o-1 to
Since the reference wavelength lights outputted from each of the reference wavelength lights 10-n are combined by the optical combiner 11 and outputted as a reference wavelength light group, the configuration is simplified.

第5図(a)〜(d)に示された原理的構成においては
、第5図(a)に示すように掃引信号源12と、掃引型
波長可変光源13と、光干渉器14とから基準波長光群
発生部7を構成することによって、掃引信号源12から
の掃引信号に応答して、第5図(b)に示すように、掃
引型可変波長光源13がら波長λ〜λ7を連続して掃引
して光信号を出力する。この光出力を光干渉器14に入
力することによって、第5図(C)に示すように光干渉
器14の干渉ピーク波長に一致した波長の光だけが強い
強度で出力されるようにするとともに、光干渉器14の
干渉ピーク波長を、波長多重光の基準波長λ1.λ2・
・、λ7と一致するように設定したので、その出力光を
基準波長光群として用いることができ、構成がさらに簡
単化される。
In the principle configuration shown in FIGS. 5(a) to 5(d), as shown in FIG. 5(a), a swept signal source 12, a swept wavelength variable light source 13, and an optical interferometer By configuring the reference wavelength light group generator 7, in response to the sweep signal from the sweep signal source 12, the sweep type variable wavelength light source 13 continuously generates wavelengths λ to λ7, as shown in FIG. 5(b). and sweep it to output an optical signal. By inputting this optical output to the optical interferometer 14, only the light having a wavelength matching the interference peak wavelength of the optical interferometer 14 is outputted with strong intensity as shown in FIG. 5(C). , the interference peak wavelength of the optical interferometer 14 is set to the reference wavelength λ1 . of the wavelength multiplexed light. λ2・
, λ7, the output light can be used as a reference wavelength light group, and the configuration is further simplified.

この場合における基準波長光群は、第5図(d)に示す
ように、時間軸上で離散的に、基準波長λλ2.・・・
、λ。がそれぞれ独立してパルス状に出力されることに
なる。
In this case, as shown in FIG. 5(d), the reference wavelength light group includes reference wavelengths λλ2, . ...
,λ. are each independently output in the form of a pulse.

第6図(a)〜(C)に示された原理的構成においては
、光干渉器14の構成を示している。光干渉器14とし
ては、第6図(a)に示すようなファプリー・ペロー型
干渉器、第6図(b)に示すようなマツハ・ツエンダ−
型干渉器、第6図(C)に示すようなリング型干渉器の
いずれか一つを択一的に用いることができる。
In the principle configuration shown in FIGS. 6(a) to 6(C), the configuration of the optical interferometer 14 is shown. The optical interferometer 14 may be a Fapley-Perot type interferometer as shown in FIG. 6(a), or a Matsuha-Zehnder interferometer as shown in FIG. 6(b).
Either a type interferometer or a ring type interferometer as shown in FIG. 6(C) can be used alternatively.

第7図(a)〜(C)に示された原理的構成においては
、基準波長光群発生部7として第5図に示すような構成
をとった場合に、固定波長選択フィルタ8あるいは可変
波長選択フィルタ9を用いる代わりに、時間軸上で特定
の光パルスを分離するような光デバイスとして、第7[
D(a)に示すように駆動回路15を備える光スイッチ
または光ゲート16を用いて、所望の基準波長を有する
特定の基準波長光だけを選択的に出力するようにして、
基準波長光発生部4を構成している。従って第7図(b
)に示すような、時間軸上で離散的に、基準波長λ1.
λ2・・・、λ。がそれぞれ独立してパルス状に出力さ
れるような基準波長光群から、第7図(C)に示すよう
な特定の基準波長λ□を有する基準波長光を選択するこ
とができる。
In the principle configuration shown in FIGS. 7(a) to (C), when the reference wavelength light group generator 7 is configured as shown in FIG. 5, the fixed wavelength selection filter 8 or the variable wavelength Instead of using the selection filter 9, the seventh [
As shown in D(a), an optical switch or optical gate 16 equipped with a drive circuit 15 is used to selectively output only a specific reference wavelength light having a desired reference wavelength,
It constitutes a reference wavelength light generating section 4. Therefore, Fig. 7(b)
), the reference wavelengths λ1 .
λ2..., λ. It is possible to select a reference wavelength light having a specific reference wavelength λ□ as shown in FIG. 7(C) from a reference wavelength light group in which each of the reference wavelength lights is independently outputted in a pulse form.

第8図(a)〜(d)に示された原理的構成においては
、第8図(a)に示されるように光干渉器14を用いず
に、掃引型可変波長光#i13から出力される第8図(
+)lに示されるような連続的な波長を有する光を、干
渉型光波長選択フィルタI7に入力して、第8図(C)
に示すようにその透過ピーク波長に一致する波長の光を
透過するようにするとともに、かつその透過波長を基準
波長λ、として設定することによって、第8図(d)に
示すように基準波長光を出力する基準波長光発生部4を
構成しているので、構成が簡単化される。
In the principle configuration shown in FIGS. 8(a) to 8(d), as shown in FIG. Figure 8 (
+) The light having continuous wavelengths as shown in l is input to the interference type optical wavelength selection filter I7, and the light having continuous wavelengths as shown in Fig. 8(C) is input.
As shown in FIG. 8(d), by transmitting light with a wavelength that matches the transmission peak wavelength and setting the transmitted wavelength as the reference wavelength λ, the reference wavelength light is Since the reference wavelength light generating section 4 is configured to output the reference wavelength light, the configuration is simplified.

この場合、干渉型光波長選択フィルタ17は、干渉器と
して、第6図(a)に示すようなファプリー・ペロー型
干渉器、第6図(b)に示すようなマツハ・ツエンダ−
型干渉器、第6図(C)に示すようなリング型干渉器の
いずれか一つを択一的に用いて構成される。
In this case, the interference type optical wavelength selection filter 17 includes a Fapley-Perot type interferometer as shown in FIG. 6(a), a Matsuha-Zehnder type interferometer as shown in FIG.
It is constructed by selectively using either a ring type interferometer or a ring type interferometer as shown in FIG. 6(C).

第9図(a)〜(C)に示された原理的構成においては
、基準波長光と信号光とを、波長変換半導体レーザ1に
入力する際の構成を示している。第9図(a)において
は、光カプラ18を用いて基準波長光λ。
In the principle configuration shown in FIGS. 9(a) to 9(C), the configuration is shown when reference wavelength light and signal light are input to the wavelength conversion semiconductor laser 1. In FIG. 9(a), an optical coupler 18 is used to obtain reference wavelength light λ.

と信号光λ1 °〜λ7 °とを合流して波長変換半導
体レーザ1に入力する構成を示している。第9図(b)
においては、偏光ビームスプリッタ19を用い、信号光
λ1 “〜λ7 ゛と基準波長光λ、とを、互いに直交
する偏光を有する光として偏光ビームスプリッタ19で
合流して、波長変換半導体レーザ1に入力する構成を示
している。
A configuration is shown in which the signal lights λ1° to λ7° are combined and input to the wavelength conversion semiconductor laser 1. Figure 9(b)
, a polarizing beam splitter 19 is used to combine the signal light λ1 '' to λ7 '' and the reference wavelength light λ as light having mutually orthogonal polarization, and input the signal light to the wavelength conversion semiconductor laser 1. This shows the configuration.

第9図(C)においては、波長変換半導体レーザ1の一
方の端面からは基準波長光λ、だけを入力し、他の端面
には偏光ビームスプリッタ19を備え、信号光λ1 °
〜λ0 “を、波長変換半導体レーザ1の発振出力光の
偏光と直交するような偏光で偏光ビームスプリッタ19
を介して波長変換半導体レーザ1に入力するとともに、
波長変換半導体レーザ1からの発振出力光を、信号光と
直交するような偏光で出力されるようにして、偏光ビー
ムスプリッタ19を介して出力する構成を示している。
In FIG. 9(C), only the reference wavelength light λ is inputted from one end face of the wavelength conversion semiconductor laser 1, and a polarizing beam splitter 19 is provided on the other end face, and the signal light λ1°
~λ0'' is polarized by the polarizing beam splitter 19 with polarization orthogonal to the polarization of the oscillation output light of the wavelength conversion semiconductor laser 1.
is input to the wavelength conversion semiconductor laser 1 via
A configuration is shown in which the oscillation output light from the wavelength conversion semiconductor laser 1 is output as polarized light perpendicular to the signal light and outputted via the polarization beam splitter 19.

基準波長光と信号光とを、波長変換半導体レーザ1に入
力する際の構成としては、これらの中からいずれか一つ
を択一的に用いればよい。
When inputting the reference wavelength light and the signal light to the wavelength conversion semiconductor laser 1, one of them may be used alternatively.

〔実施例〕〔Example〕

第10図、第11図、第12A図、第12B図は、それ
ぞれ本発明の一実施例の構成を示したものであって、波
長多重された複数の光信号中から、所望の波長の光を、
所望の数だけ選択的に透過する波長同期型任意多波長選
択フィルタを示している。
10, 11, 12A, and 12B each show the configuration of an embodiment of the present invention, in which light of a desired wavelength is selected from a plurality of wavelength-multiplexed optical signals. of,
A wavelength-synchronized arbitrary multi-wavelength selection filter that selectively transmits a desired number of wavelengths is shown.

第10図に示された実施例において、図中、11〜1−
nは波長変換半導体レーザ、2−1〜2−nは信号光入
力部、5−1〜5−nは基準波長光入力部、6−1〜6
−nは信号光出力部である。
In the embodiment shown in FIG. 10, 11 to 1-
n is a wavelength conversion semiconductor laser, 2-1 to 2-n are signal light input parts, 5-1 to 5-n are reference wavelength light input parts, 6-1 to 6
-n is a signal light output section.

また7は基準波長光群発生部であって、固定波長選択フ
ィルタ8とともに、基準波長光発生部4を構成している
。固定波長選択フィルタ8は、本実施例では、lXn光
スターカプラ101と、波長選択フィルタ102−1〜
102−nのうち何れか一つを組み合わせることによっ
て構成されている。−波長選択フィルタ102−1〜1
02nは、基準波長光群発生器7から出力される基準波
長光群中から、所定の一つの波長の光を選択的に透過す
るものであって、誘電体多層膜フィルタを用いることに
よって構成される。
Reference numeral 7 denotes a reference wavelength light group generation section, which together with a fixed wavelength selection filter 8 constitutes the reference wavelength light generation section 4 . In this embodiment, the fixed wavelength selection filter 8 includes an lXn optical star coupler 101 and wavelength selection filters 102-1 to 102-1.
102-n in combination. -Wavelength selection filters 102-1 to 1
02n selectively transmits light of one predetermined wavelength from the reference wavelength light group output from the reference wavelength light group generator 7, and is constructed by using a dielectric multilayer filter. Ru.

103はIXn光スターカプラであって、波長λ1 “
〜λゎ“に多重化された光信号をn個の経路に分配して
、波長変換半導体レーザ1−1〜1nに接続する信号光
入力部2−1〜2−nに入力する。また104はnXl
光スターカプラであって、信号光出力部6−1〜6−n
からの出力光を合流して、他の光伝送路へ出力するもの
である。
103 is an IXn optical star coupler with wavelength λ1''
The optical signal multiplexed into ~λゎ'' is distributed to n paths and inputted to the signal light input units 2-1 to 2-n connected to the wavelength conversion semiconductor lasers 1-1 to 1n. is nXl
Optical star coupler, signal light output parts 6-1 to 6-n
It combines the output lights from the two and outputs them to another optical transmission line.

本実施例の全体の動作としては、基準波長光群発生部7
より出力される基準波長光群から、−波長選択フィルタ
102−1〜102−nによって各波長を分離し、lX
n光スターカプラ103より分配された光信号とともに
、波長変換半導体し−ザ1−1〜I−nに入力すること
によって、lXn光スターカプラ103より分配された
光信号中から、所望の波長を有する光信号のみを選択的
に透過する。
As for the overall operation of this embodiment, the reference wavelength light group generator 7
Each wavelength is separated from the reference wavelength light group outputted by wavelength selection filters 102-1 to 102-n, and
By inputting the optical signal distributed from the n optical star coupler 103 to the wavelength conversion semiconductor lasers 1-1 to I-n, a desired wavelength is extracted from the optical signal distributed from the lXn optical star coupler 103. selectively transmits only the optical signal that has the

この際、波長変換半導体レーザ1−1〜1−nにおいて
、その発振条件を、入力する基準波長光の波長と等しい
ものとすることによって、この光波長を有する光信号を
選択的に透過するとともに、その光波長を基準波長光と
同程度のゆらぎを有する、安定な波長のものとして出力
することができる。
At this time, by setting the oscillation conditions of the wavelength conversion semiconductor lasers 1-1 to 1-n to be equal to the wavelength of the input reference wavelength light, the optical signal having this optical wavelength is selectively transmitted. , it is possible to output the light wavelength as a stable wavelength having the same degree of fluctuation as the reference wavelength light.

第11図に示された実施例においては、第10図の実施
例における、基準波長光を波長変換半導体レーザ1−1
〜1−nに入力するための、lXn光スターカプラ10
1と、−波長選択フィルタ102−1〜102−nのう
ち何れか一つを組み合わせることによって構成される固
定波長選択フィルタ8に代えて、波長λ、〜λ7を有す
る基準波長光群を、それぞれの波長に応じてn個の光経
路に分離する分波器105を用いている。このようにし
て分離されたそれぞれの波長の光を、波長変換半導体レ
ーザ1−1〜1−nで透過する構成としたものであり、
第10図に示された実施例と比較して構成が簡単化され
る利点がある。
In the embodiment shown in FIG. 11, the reference wavelength light in the embodiment of FIG.
lXn optical star coupler 10 for input to ~1-n
1 and - instead of the fixed wavelength selection filter 8 configured by combining any one of the wavelength selection filters 102-1 to 102-n, reference wavelength light groups having wavelengths λ and ~λ7 are respectively used. A demultiplexer 105 is used which separates the light into n optical paths according to the wavelength of the light. The light of each wavelength separated in this way is configured to be transmitted through the wavelength conversion semiconductor lasers 1-1 to 1-n,
There is an advantage that the configuration is simplified compared to the embodiment shown in FIG. 10.

第12A図に示す実施例においては、第10図の実施例
における、lXn光スターカプラ103を用いて、波長
λ、“〜λ7 “に多重化された光信号を、n個の光経
路に分配して、波長変換半導体レーザ1−1〜1−nに
入力する構成に代えて、各々の波長に応じてn個の光経
路に分離する分波器106を用いて、それぞれの波長に
対応する波長変換半導体レーザi−t〜1−nに入力す
る構成をとっている。
In the embodiment shown in FIG. 12A, using the lXn optical star coupler 103 in the embodiment shown in FIG. Instead of inputting the light into the wavelength conversion semiconductor lasers 1-1 to 1-n, a demultiplexer 106 is used that separates the light into n optical paths according to each wavelength, so that the light is input to the wavelength conversion semiconductor lasers 1-1 to 1-n. The configuration is such that the input signal is input to wavelength conversion semiconductor lasers i-t to 1-n.

また第12B図に示す実施例では、lXn光スターカプ
ラ103の出力側の各経路に、−波長選択フィルタ10
7−1〜107−nを挿入することによって、所望の光
波長の近傍で揺らいでいる特定の一波長の光だけを選択
して波長変換半導体レーザ1−1〜1−nに入力する構
成としている。
Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 12B, each path on the output side of the lXn optical star coupler 103 is provided with a
By inserting the wavelength converting semiconductor lasers 1-1 to 107-n, only one specific wavelength of light fluctuating in the vicinity of the desired wavelength is selected and input to the wavelength conversion semiconductor lasers 1-1 to 1-n. There is.

第12A図、第12B図に示すような構成とすることに
よって、波長変換半導体レーザ1−1〜1−nは、一つ
の入力波長について、その波長ゆらぎを補償し、基準波
長光に同期した安定な波長を有する光として出力する、
波長ゆらぎの解消が主な機能となり、直前の一波長選択
フィルタ107−1〜107−nとの組み合わせによっ
て、波長同期型波長選択フィルタを実現することができ
る。
With the configuration shown in FIGS. 12A and 12B, the wavelength conversion semiconductor lasers 1-1 to 1-n can compensate for wavelength fluctuations for one input wavelength and achieve stable synchronization with the reference wavelength light. output as light with a certain wavelength,
Its main function is to eliminate wavelength fluctuations, and in combination with the immediately preceding single wavelength selection filters 107-1 to 107-n, a wavelength-synchronized wavelength selection filter can be realized.

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、波長軸上に多重化
されている、互いに異なる波長を有する多数の光信号中
の特定の波長の光に対して、その波長の光を選択的に透
過して次段の伝送系へ送る際に、本発明の波長同期型波
長選択フィルタにおいて、基準の波長を有する光に同期
することによって、その波長のゆらぎを補償して選択的
に透過し、ゆらぎの小さい安定な波長を有する光信号と
して出力することが可能となる。従って本発明によれば
、波長選択透過動作の結果出力される光の波長を、ゆら
ぎのない安定な波長にして出力する波長同期型光波長選
択フィルタを実現することができ、波長の多重度を利用
した光波長多重伝送網の実現に寄与するところが大きい
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, for light of a specific wavelength among a large number of optical signals having mutually different wavelengths that are multiplexed on the wavelength axis, the light of that wavelength is When selectively transmitting light to the next stage transmission system, the wavelength-synchronized wavelength selective filter of the present invention compensates for fluctuations in the wavelength by synchronizing with light having a reference wavelength. It is possible to output an optical signal having a stable wavelength with little fluctuation. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a wavelength-synchronized optical wavelength-selective filter that outputs the wavelength of light as a result of the wavelength-selective transmission operation at a stable wavelength without fluctuation, thereby increasing the multiplicity of wavelengths. This greatly contributed to the realization of optical wavelength division multiplexing transmission networks.

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

第1図〜第4図、第5図(a) 〜(d) 、第6図(
a)〜(c)第7図(a) 〜(C) 、第8図(a)
 〜(dll 、第9図(a)〜(C)はそれぞれ本発
明の原理的構成を示す図、第10図。 第11図、第12A図、第12B図はそれぞれ本発明の
一実施例の構成を示す図、第13図(a)、 (b)は
波長変換半導体レーザを例示する図、第14図は波長変
換半導体レーザの動作感度を例示する図、第15図は波
長変換半導体レーザの動作条件および入力光レベルの設
定を示す図、第16図(a)、 (b)は位相制御型D
FB半導体レーザを示す図、第17図(aL (b)は
、位相シフト制御型DFB半導体レーザを示す図である
。 1は波長変換半導体レーザ、2は信号光入力部、3は制
御部、4は基準波長光発生部、5は基準波長光入力部、
6は信号光出力部、7は基準波長光群発生部、8は固定
光波長選択フィルタ、9は可変光波長選択フィルタ、1
0−1〜10−nは波長安定化光源、11は光合流器、
12は掃引信号源、13は掃引型波長可変光源、14は
光干渉器、15は駆動回路、16は光スイッチまたは光
ゲート、17は干渉型光波長選択フィルタ、18は光カ
プラ、19は偏光ビームスプリッタである。
Figures 1 to 4, Figures 5 (a) to (d), Figure 6 (
a) - (c) Fig. 7 (a) - (C), Fig. 8 (a)
~(dll), Figures 9(a) to (C) are diagrams showing the basic configuration of the present invention, and Figure 10. Figures 11, 12A, and 12B are diagrams showing one embodiment of the present invention, respectively. 13(a) and 13(b) are diagrams illustrating the wavelength conversion semiconductor laser, FIG. 14 is a diagram illustrating the operating sensitivity of the wavelength conversion semiconductor laser, and FIG. 15 is a diagram illustrating the wavelength conversion semiconductor laser. Diagrams showing operating conditions and input light level settings, Figures 16(a) and 16(b) are for phase control type D.
FIG. 17 (aL) is a diagram showing a phase shift control type DFB semiconductor laser. 1 is a wavelength conversion semiconductor laser, 2 is a signal light input section, 3 is a control section, 4 is a diagram showing an FB semiconductor laser. 5 is a reference wavelength light generation section, 5 is a reference wavelength light input section,
6 is a signal light output section, 7 is a reference wavelength light group generation section, 8 is a fixed optical wavelength selection filter, 9 is a variable optical wavelength selection filter, 1
0-1 to 10-n are wavelength stabilized light sources, 11 is a light combiner,
12 is a swept signal source, 13 is a swept wavelength tunable light source, 14 is an optical interferometer, 15 is a drive circuit, 16 is an optical switch or optical gate, 17 is an interference type optical wavelength selection filter, 18 is an optical coupler, and 19 is a polarization light source. It is a beam splitter.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)信号光を入力したとき該信号光の波長と異なる別
の波長の光に変換して出力する波長変換半導体レーザ(
1)と、 該波長変換半導体レーザ(1)の発振波長を制御する制
御部(3)と、 波長ゆらぎの小さい安定な波長の基準波長光を発生する
基準波長光発生部(4)とを備え、波長多重されたそれ
ぞれ異なる波長を有する複数の光信号からなる波長多重
光信号を信号光入力部(2)から前記波長変換半導体レ
ーザ(1)に入力し、基準波長光発生部(4)から該波
長多重光信号中の特定の一波長を有する基準波長光を基
準波長光入力部(5)から該波長変換半導体レーザ(1
)に入力するとともに、前記制御部(3)において該波
長変換半導体レーザ(1)の発振波長を該基準波長光と
同じ波長にすることによって、該波長変換半導体レーザ
(1)が、該波長多重光信号中の特定波長の光信号に対
して選択的に応答して該光信号を前記基準波長光に同期
した波長ゆらぎの小さい安定な波長の光に変換して信号
光出力部(6)から出力することを特徴とする波長同期
型光波長選択フィルタ。
(1) Wavelength conversion semiconductor laser (
1), a control unit (3) that controls the oscillation wavelength of the wavelength conversion semiconductor laser (1), and a reference wavelength light generation unit (4) that generates reference wavelength light of a stable wavelength with little wavelength fluctuation. A wavelength-multiplexed optical signal consisting of a plurality of wavelength-multiplexed optical signals each having a different wavelength is input from the signal light input section (2) to the wavelength conversion semiconductor laser (1), and from the reference wavelength light generation section (4). A reference wavelength light having a specific wavelength in the wavelength multiplexed optical signal is sent from the reference wavelength light input section (5) to the wavelength conversion semiconductor laser (1).
), and the control section (3) sets the oscillation wavelength of the wavelength conversion semiconductor laser (1) to the same wavelength as the reference wavelength light, so that the wavelength conversion semiconductor laser (1) can perform the wavelength multiplexing. Selectively responds to an optical signal of a specific wavelength in the optical signal, converts the optical signal into light of a stable wavelength with small wavelength fluctuation synchronized with the reference wavelength light, and outputs the signal from the signal light output section (6). A wavelength-synchronized optical wavelength selection filter characterized by output.
(2)前記基準波長光発生部(4)が、該波長多重光信
号中の特定の一波長を含む異なる波長の波長ゆらぎの小
さい安定な波長の複数の光からなる基準波長光群を出力
する基準波長光群発生部(7)と、該基準波長光群中か
ら一波長の光を選択して通過させる光波長選択フィルタ
(8,9)とからなることを特徴とする請求項第1項記
載の波長同期型光波長選択フィルタ。
(2) The reference wavelength light generating section (4) outputs a reference wavelength light group consisting of a plurality of lights of stable wavelengths with small wavelength fluctuations of different wavelengths including one specific wavelength in the wavelength multiplexed optical signal. Claim 1, characterized in that it consists of a reference wavelength light group generating section (7) and an optical wavelength selection filter (8, 9) that selects and passes one wavelength of light from the reference wavelength light group. The wavelength-synchronized optical wavelength selective filter described above.
(3)前記基準波長光群発生部(7)が、掃引信号を発
生する掃引信号源(12)と、該掃引信号に応じて波長
軸上を掃引して時間的に連続的に波長が変化する光信号
を発生する掃引型波長可変光源(13)と、該掃引型波
長可変光源(13)の発生光からその透過ピーク光波長
に一致した波長の光だけを時間軸上で離散的に発生する
光干渉器(14)とからなり、該光干渉器(14)の透
過ピーク波長が所望の基準波長群をなすことを特徴とす
る請求項第2項記載の波長同期型光波長選択フィルタ。
(3) The reference wavelength light group generator (7) is connected to a sweep signal source (12) that generates a sweep signal, and the wavelength changes continuously over time by sweeping on the wavelength axis according to the sweep signal. a swept wavelength tunable light source (13) that generates an optical signal; and a swept wavelength tunable light source (13) that discretely generates, from the light generated by the swept wavelength tunable light source (13), only light having a wavelength that matches the transmission peak wavelength of the light. 3. The wavelength-synchronized optical wavelength selective filter according to claim 2, characterized in that the transmission peak wavelength of the optical interference device (14) forms a desired reference wavelength group.
(4)前記光波長選択フィルタとして、固定光波長選択
フィルタ(8)または可変光波長選択フィルタ(9)が
、駆動信号を発生する駆動回路(15)と、該駆動信号
によって前記固定光波長選択フィルタ(8)または可変
光波長選択フィルタ(9)の出力光から所望の一波長の
光信号のみを時間軸上で分離する光スイッチまたは光ゲ
ート(16)からなることを特徴とする請求項第5項記
載の波長同期型光波長選択フィルタ。
(4) As the optical wavelength selection filter, a fixed optical wavelength selection filter (8) or a variable optical wavelength selection filter (9) is connected to a drive circuit (15) that generates a drive signal, and selects the fixed optical wavelength based on the drive signal. Claim 1, comprising an optical switch or an optical gate (16) that separates only an optical signal of a desired wavelength from the output light of the filter (8) or the variable optical wavelength selection filter (9) on the time axis. The wavelength-synchronized optical wavelength selection filter according to item 5.
(5)前記基準波長光発生部(4)が、掃引信号を発生
する掃引信号源(12)と、該掃引信号に応じて波長軸
上を掃引して時間的に連続的に波長が変化する光信号を
発生する掃引型波長可変光源(13)と、該掃引型波長
可変光源(13)の発生光からその透過ピーク光波長に
一致した波長の光だけを時間軸上で離散的に発生する干
渉型光波長選択フィルタ(17)とからなり、該干渉型
光波長選択フィルタ(17)の透過ピーク波長が所望の
基準波長をなすことを特徴とする請求項第1項記載の波
長同期型光波長選択フィルタ。
(5) The reference wavelength light generator (4) is connected to a sweep signal source (12) that generates a sweep signal, and the wavelength changes continuously over time by sweeping on the wavelength axis according to the sweep signal. A swept wavelength tunable light source (13) that generates an optical signal, and from the light generated by the swept wavelength tunable light source (13), only light having a wavelength that matches the transmission peak wavelength of the light is discretely generated on the time axis. The wavelength-synchronized light according to claim 1, characterized in that the wavelength-synchronized light comprises an interference-type optical wavelength selection filter (17), and a transmission peak wavelength of the interference-type optical wavelength selection filter (17) forms a desired reference wavelength. Wavelength selective filter.
(6)信号光入力部(2)から入力する信号光と、基準
波長光発生部(4)において発生し基準波長光入力部(
5)から入力する基準波長光とを合流する光カプラ(1
8)を有し、該合流光を前記波長変換半導体レーザ(1
)に入力することを特徴とする請求項第1項ないし第5
項のいずれかに記載の波長同期型光波長選択フィルタ。
(6) The signal light input from the signal light input section (2) and the signal light generated at the reference wavelength light generation section (4) and the reference wavelength light input section (
An optical coupler (1) that combines the reference wavelength light input from 5).
8), and directs the combined light to the wavelength conversion semiconductor laser (1).
) Claims 1 to 5 characterized in that
3. The wavelength-synchronized optical wavelength selective filter according to any one of the items.
(7)偏光ビームスプリッタ(19)を備え、該偏光ビ
ームスプリッタ(19)の一方の入力端子を信号光入力
部(2)として信号光をTM偏光で波長変換半導体レー
ザ(1)に入力し、該偏光ビームスプリッタ(19)の
他方の入力端子を基準波長光入力部(5)として前記基
準波長光をTE偏波で該波長変換半導体レーザ(1)に
入力することを特徴とする請求項第1項ないし第5項の
いずれかに記載の波長同期型光波長選択フィルタ。
(7) A polarizing beam splitter (19) is provided, one input terminal of the polarizing beam splitter (19) is used as a signal light input section (2) to input the signal light as TM polarized light to the wavelength conversion semiconductor laser (1), Claim 1, wherein the other input terminal of the polarizing beam splitter (19) is used as a reference wavelength light input section (5) to input the reference wavelength light as TE polarization to the wavelength conversion semiconductor laser (1). The wavelength-synchronized optical wavelength selection filter according to any one of items 1 to 5.
(8)偏光ビームスプリッタ(19)を備え、該偏光ビ
ームスプリッタ(19)の一方の端子を信号光入力部(
2)として信号光を入力して他方の端子からの出力光を
TM偏光で波長変換半導体レーザ(1)の一方の端面に
入力し、該波長変換半導体レーザ(1)の発振出力光を
同じ端面から取り出してTE偏光として該偏光ビームス
プリッタ(19)の前記他方の端子に入力して該偏光ビ
ームスプリッタ(19)の反対側の端子を信号光出力部
(6)として出力するとともに、波長変換半導体レーザ
(1)の他方の端面を基準波長光入力部(5)として前
記基準波長光を該波長変換半導体レーザ(1)に入力す
ることを特徴とする請求項第1項ないし第5項のいずれ
かに記載の波長同期型光波長選択フィルタ。
(8) A polarizing beam splitter (19) is provided, and one terminal of the polarizing beam splitter (19) is connected to the signal light input section (
2), the signal light is input and the output light from the other terminal is input as TM polarized light to one end face of the wavelength conversion semiconductor laser (1), and the oscillation output light of the wavelength conversion semiconductor laser (1) is input to the same end face. TE polarized light is input to the other terminal of the polarizing beam splitter (19), and the opposite terminal of the polarizing beam splitter (19) is output as a signal light output section (6). Any one of claims 1 to 5, characterized in that the other end face of the laser (1) is used as a reference wavelength light input section (5) to input the reference wavelength light into the wavelength conversion semiconductor laser (1). The wavelength-synchronized optical wavelength selective filter described in crab.
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JP2005327881A (en) * 2004-05-13 2005-11-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Wavelength variable semiconductor laser

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