JPH0476543B2 - - Google Patents

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JPH0476543B2
JPH0476543B2 JP61196889A JP19688986A JPH0476543B2 JP H0476543 B2 JPH0476543 B2 JP H0476543B2 JP 61196889 A JP61196889 A JP 61196889A JP 19688986 A JP19688986 A JP 19688986A JP H0476543 B2 JPH0476543 B2 JP H0476543B2
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JP
Japan
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JP61196889A
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Terumi Chikama
Tetsuya Kyonaga
Chiaki Oosawa
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/572Wavelength control

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 コヒーレント光による周波数多重伝送システム
において、中央局の送る基準周波数から、ヘテロ
ダイン検波によつて、送信または受信したい周波
数に関連するビート信号を検出し、そのビート信
号によつて定まる位置に基づいて、送信または受
信周波数を設定することにより、各加入者系端局
が、周波数基準を個別に管理する必要がないよう
にしている。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、コヒーレント光通信を行う周波数多
重(FDM)加入者システム等において、各加入
者が送信または受信する場合に、光源の周波数を
中央局が送る基準周波数に基づいて設定するよう
にした周波数トラツキング方式に関するものであ
る。
ブロードキヤステイングを基本とするようなシ
ステムにおいては、各加入者が任意の波長(周波
数)で送信を行うと、他の加入者との間に漏話が
起こる可能性がある。これを解決するためには、
周波数を管理する中央局があり、そこがすべての
加入者対して所定の基準となる光を送り、その基
準光に基づいて、各加入者が波長をチユーニング
することが望ましい。
〔従来の技術〕
第7図は従来方式の例を示す。
第7図において、70は中央局、71−1ない
し71−4は加入者系の端局、73は周波数チユ
ーナ、74は局発用または送信用の光源、75は
ビームスプリツタ、76は吸収セル、77は受光
器、78はコンパレータを表す。
例えば、第7図Aに示すように、中央局70に
対して光フアイバにより複数の端局71−1〜7
1−4が接続されるような加入者システムが考え
られている。
ある加入者が、ある周波数fkで送信する場合を
考える。相手の加入者は、局部発振器の周波数を
所定の中間周波数が得られる位置までチユーニン
グする必要がある。各加入者が1対1に光フアイ
バによつて接続され、他の加入者の信号が入つて
こない場合には、所定の周波数帯を掃引すれば、
相手の周波数を見つけることができるが、多くの
加入者が同時に任意の周波数で送信するとすれ
ば、見つけるまでに時間がかかるだけでなく、混
信の可能性がある。そのため、各加入者が使用す
る周波数帯(バンド)の管理・設定が重要とな
る。
従来考えられている周波数帯の管理方式とし
て、例えば第7図Bに示すように、各加入者が、
原子の吸収線等を利用して、周波数基準を設定す
る方式がある。
局発用または送信用の光源74の光からビーム
スプリツタ75により一部の光を抜き出し、吸収
スペクトルが既知である吸収セル76を通過させ
る。これを受光器77で受け、その出力電圧と、
所定の基準電圧Vrefとをコンパレータ78により
比較し、その出力によつて、周波数チユーナ73
を制御する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来の方式によれば、周波数基準を各加入
者で管理する必要があるため、各加入者の装置が
高価になり、また設定誤差が大きくなることがあ
るという問題がある。
そこで、本願発明者等は、中央局が基準周波数
発振器を持ち、中央局から各加入者へ周波数基準
光を送る方式を考えている。安定化された周波数
基準光源に対し、例えば10GHz〜50GHzの高周波
の変調をかけると、中央の基準波のまわりに、
FMサイドバンドが発生する。これら一連の周波
数列を用いて、各加入者は、使用周波数帯の設
定・トラツキングを行う。この場合、各加入者端
局では、一連の周波数列から自端局で必要とする
周波数を得るための基準を、選び出す必要があ
る。
本発明は上記問題点の解決を図り、他の加入者
が使用している周波数との混信を避けるため、中
央局から送信されている基準信号に、加入者の局
発用光源、送信用光源を一致させ、さらに所定の
周波数帯に容易に設定できる手段を提供すること
を目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理ブロツク図を示す。
第1図において、10は中央局から送られてき
た光から周波数基準光を分離する周波数基準光抽
出部、11は周波数基準光についてヘテロダイン
検波を行うヘテロダイン検波部、12は局発用ま
たは送信用の光源、13は光源12の周波数を設
定するチユーナ、14はヘテロダイン検波部11
によつて得られたビート信号のピーク値を検出す
るピーク検出部、15は隣接するビートのピーク
値を比較することにより、周波数位置を検出する
周波数位置検出部を表す。
本発明では、複数の端局のそれぞれが、固有の
光周波数を用いて通信する。その際に、各端局が
独自に周波数基準を管理するのではなく、中央局
が単一の光源をもとに周波数基準を作成し、各端
局へ送信する。すなわち、中央局に設置された単
一モード光源を変調して所定の間隔で並ぶ側波帯
を発生させたものを周波数基準光とし、中央局か
ら各端局に対して、その周波数基準光を送出す
る。各端局では、その中央局から送られてきた光
から、周波数基準光抽出部10によつて周波数基
準光を抽出する。チユーナ13によつて、光源1
2の発振周波数を動かし、ヘテロダイン検波部1
1によつて、周波数基準光抽出部10の出力と光
源12の出力とを混合して、ヘテロダイン検波を
行う。
ピーク検出部14は、ヘテロダイン検波部11
による検波によつて得られたビート信号について
のピーク値を検出する。チユーナ13によつて、
光源12の周波数を変えていくことにより、複数
のピーク値が得られるが、周波数位置検出部15
は、各隣合うビートのピーク値を比較することに
より、現在のチユーニングしている周波数が、何
番目のFMサイドバンドであるかを検知すること
ができる。
〔作用〕
上記構成により、中央局が、各端局に対して送
出する周波数基準光に基づいて、各端局では、周
波数位置検出部15によつて、周波数位置を検出
して、受信または送信用の光源を、所定の周波数
帯に容易に設定することができる。例えば、中央
局が持つ安定化光源を、高速変調すると、中心周
波数のまわりにサイドバンドが発生するが、基準
となる光源への変調方法によつて、そのサイドバ
ンドの高さおよび隣接する2つのピークの高さの
関係が決まつているので、それを利用するもので
ある。
〔実施例〕
第2図は本発明が適用されるシステムの例、第
3図は本発明の実施例に用いられる周波数基準の
配置説明図、第4図は信号光と周波数基準光の説
明図、第5図は本発明の実施例、第6図は本発明
の他の実施例を示す。
第2図において、20はスターカプラー、21
は中央局、22−1ないし22−4は加入者系の
端局を表す。また、Rxは送信部、Txは受信部を
表す。
各端局22−1〜22−4は、スターカプラー
20を介して光フアイバによつて接続される。ま
た、中央局21も、同様にスターカプラー20を
介して接続される。そして、コヒーレント光によ
る周波数多重伝送が行われるが、周波数の設定に
あたつての基準を、各端局22−1〜22−4が
個別に管理するのではなく、中央局21が、集中
して管理し、各端局22−1〜22−4へ周波数
基準を送るようになつている。
第3図はその周波数基準の配置の例を示してい
る。中央局21において、安定化光源からの発振
光を例えば10GHz〜50GHzで高速変調すると、第
3図に示すように、中心周波数f0のまわりに、
{f0±nfn}というサイドバンドが現れる。すなわ
ち、単一モードレーザなどの単一の光源をマイク
ロ波の正弦波等で変調してサイドバンドを発生さ
せる。端局で、これらのサイドバンドを検出し、
中央周波数に対するサイドバンドの位置を決める
ことができれば、その位置を基準として、送信ま
たは受信に用いる光源の周波数を設定することが
できる。
例えば、周波数f0と周波数f0+fnとの間に、各
端局の周波数帯K0、K1、…Kiを多く設定するこ
とができる。すなわち、例えば端局22−1が送
信する信号光の周波数帯はK0、端局22−2が
送信する信号光の周波数帯はK1…、というよう
にあらかじめ決め、各端局の送信する信号光の周
波数が、f0またはf0+fnなどからどれだけずれて
いるかを、各端局に記憶させておく。各端局で
は、受信または送信の周波数帯を決定する場合、
中央局が送出する周波数基準光における周波数f0
と周波数f0+fnとを検出することにより、これら
の基準周波数から所定の周波数だけずらした周波
数を設定すればよい。
例えば第4図に示すように、光伝送路に定偏波
フアイバ30を採用し、中央局が送出する周波数
基準光31と、各端局が送信する信号光32とを
直交する偏波とすれば、周波数基準光31と信号
光32との干渉をなくすことができる。
次に、第5図に従つて、第3図および第4図に
示すような信号が送られてきている場合に、周波
数トラツキングするための光回路・制御回路の例
を説明する。
第5図において、40は信号光と基準光とを分
離する偏光ビームスプリツタ、41は信号光と局
部発振光とを混合する光カプラー、42は受光
器、43は中間周波増幅器(IFアンプ)、44は
復調器、45は基準光についてヘテロダイン検波
するための光カプラー、46は1/2λ板、47は
局発用光源、48は局発用光源の周波数を設定す
るチユーナ、49は周波数設定と信号光受信とを
切り分けるスイツチ、50はAFC用周波数弁別
器、51は受光器、52はビート信号についての
ピーク検出器、53はAFC用コントローラ、5
4は周波数位置を設定する周波数位置設定部を表
す。
信号光と周波数基準光とは、第4図に示すよう
に直交する偏向を持つとする。偏向ビームスプリ
ツタ40で、信号光と基準光とを分離し、局部発
振光を2つに分けて、それぞれヘテロダイン・ホ
モダイン検波する。
まず、AFC用コントローラ53は、スイツチ
49を切り、信号光はみないようにする。そし
て、局発用光源47のチユーナ48を動かしつ
つ、局部発振光の周波数をスキヤンする。これに
より、光カプラー45に入力される周波数基準光
のある周波数f0+nfnと、局部発振光とが一致す
ると、ビート信号が出る。
ピーク検出器52は、受光器51を介して、そ
のピーク値Poを検出する。AFC用コントローラ
53は、そのピーク値Poを記憶する。
さらに、チユーナ48による周波数を動かして
いき、次のビートをみて、同様にピーク検出器5
2によりピーク値Po+1を検出する。
ピーク値Poとピーク値Po+1とを比較すると、隣
合うピーク値の関係が、一般に第3図に示す各サ
イドバンドの位置によつて決まつているため、周
波数位置設定部54は、現在どの周波数にいるか
を検知することができる。例えば、隣合うピーク
値の大小の比率をあらかじめテーブル化して記憶
しておき、それと比較することにより位置を検知
することができる。このような処理を繰り返すこ
とにより、局部発振光を所定の周波数帯に設定す
ることができる。なお、求まつた基準の周波数か
ら、端局に割り当てられた固有の周波数を設定す
るには、周知のように光源となるレーザのバイア
ス電流を変化させた場合の単位電流当たりの波長
の変化量をほぼ定まつているので、例えば基準の
周波数からのずれに相当する分のバイアス電流の
増減値をあらかじめ記憶しておき、それによつて
レーザのバイアス電流を増減させればよい。
AFC用コントローラ53は、マイクロコンピユ
ータ等を用いて構成することができる。
第5図は、受信部分を中心とした例であるが、
送信時にも、同様に周波数基準光に基づき、送信
用光源の周波数位置を検知することにより、送信
波長を所定の周波数帯に設定することができる。
局発用光源と送信用光源とを、時分割的に切替え
て、兼用してもよい。
第6図は、第5図図示偏光ビームスプリツタ4
0を用いる代わりに、YIG等で構成される偏光回
転器60を用いた他の実施例を示している。
第6図において、60は偏光回転器、61は光
カプラー、62は受光器、63はIFアンプ、6
4は復調器、65は局発用光源、66はチユー
ナ、67はピーク検出器、68はAFC用周波数
弁別器、69はAFC用コントローラを表す。
AFC用コントローラ69により、光カプラー
61に入る偏向を調節して、信号光と、中央局か
らの周波数基準光とを区別しても、第5図の例と
同様に周波数の設定が可能である。まず、偏光回
転器60が、周波数基準光を通過させるように制
御し、チユーナ66により局発用光源65の発振
周波数を変化させてビート信号を検出する。その
ピーク値から第5図の場合と同様に周波数の位置
を決定し、所定の周波数帯に局部発振光を設定す
ることができる。偏光回転器60を、信号光が通
過するように制御すれば、所定の周波数帯に属す
る信号光を受信できる。送信の場合における周波
数の設定も同様に可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、各端局
において、中央局が送出する周波数基準光に基づ
いて、周波数トラツキングを行うことができるよ
うになる。各端局が、絶対的な周波数基準を設定
する回路を個別に持つ必要がなくなるので、装置
のローコスト化が可能となり、また設定誤差を小
さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理ブロツク図、第2図は本
発明が適用されるシステムの例、第3図は本発明
の実施例に用いられる周波数基準の配置説明図、
第4図は信号光と周波数基準光の説明図、第5図
は本発明の実施例、第6図は本発明の他の実施
例、第7図は従来方式の説明図を示す。 図中、10は周波数基準光抽出部、11はヘテ
ロダイン検波部、12は光源、13はチユーナ、
14はピーク検出部、15は周波数位置検出部を
表す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数の端局を有し、各端局がそれぞれあらか
    じめ割り当てられた固有の周波数を持つコヒーレ
    ント光によつて通信を行う周波数多重伝送システ
    ムであつて、中央局に設置された単一モード光源
    を変調して所定の間隔で並ぶ側波帯を発生させた
    ものを周波数基準光とし、中央局から各端局に対
    して、その周波数基準光を送出するようにされた
    光通信システムにおいて、 上記各端局は、受信光から周波数基準光を抽出
    する手段(10)と、 局部発振光または送信光の光源12に対するチ
    ユーナ13により、光源12の出力光の周波数
    を、あらかじめ定められた周波数基準の配置範囲
    内で変化させ、その光源12の出力と上記周波数
    基準光とを混合してヘテロダイン検波を行う手段
    (11)と、 上記検波によつて得られた光を受光し、上記周
    波数基準光の中央周波数および各側波帯に対応す
    るビート信号についてのピーク値を検出する手段
    (14)と、 隣接するビートのピーク値を比較し、それらの
    ピーク値の関係から自端局が送信または受信の基
    準として用いる周波数位置を検出する手段(15)
    とを備え、 該検出された周波数位置に基づいて、信号光の
    送受信時における局部発振光または送信光の光源
    12の周波数を制御するように構成されているこ
    とを特徴とする周波数トラツキング方式。
JP61196889A 1986-08-22 1986-08-22 周波数トラッキング方式 Granted JPS6352528A (ja)

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