JPH057044A

JPH057044A - レーザ光の光周波数偏移量の測定・制御装置

Info

Publication number: JPH057044A
Application number: JP3233467A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Miyata; 英之宮田; Hiroshi Onaka; 寛尾中
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1993-01-14
Anticipated expiration: 2010-07-31
Also published as: JPH0770776B2

Abstract

(57)【要約】【目的】入力データで周波数変調等されたレーザ光の
光周波数偏移量の監視／制御方式に関し、それを簡単、
小型で安価に構成することを目的とする。【構成】光干渉手段１０４は、レーザ光１０２を受
け、光周波数弁別特性に従った干渉光１０３を出力す
る。受光手段１０６は、干渉光１０３を受け、その光強
度を電気信号１０５に変換する。動作点安定化手段１０
７は、電気信号１０５を受信し、レーザ光１０２の動作
点が前記光周波数弁別特性の極大値又は極小値に対応す
る光周波数に一致するように、同期検波等の手法により
レーザ光１０２の動作点を安定化する。光周波数偏移量
安定化手段１０８は、上述の動作点の安定化制御が行わ
れているもとで、受光手段１０６からの電気信号１０５
に基づいて得られる干渉光１０３の光強度の平均値と所
定値との間の誤差値を演算し、その誤差値をレーザ光１
０２の変調度に帰還する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力データに基づいて
周波数変調又は位相変調されたレーザ光の周波数偏移量
（光周波数偏移量）を測定し、又はそれを予め定められ
た所定値に安定化させるためのレーザ光の光周波数偏移
量の測定・制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体レーザ等から出力されたコ
ヒーレンシーの高いレーザ光に対して直接光周波数変調
又は位相変調を行うことによって光通信や光計測を行う
システムが実用化されつつある。

【０００３】例えば、光通信システムとして、コヒーレ
ント光を用いたＦＳＫ（FrequencyShift Keying）方式
による光通信システムが挙げられる。このＦＳＫ方式で
は、送信されるべきデータの“０”又は“１”の２値論
理に対応して、半導体レーザからの出力の光周波数が第
１周波数f ₁ 又は第２周波数f ₂ に変化させられるよう
な周波数変調（ＦＳＫ変調）が行われる。

【０００４】この場合、半導体レーザ自身の経年劣化
や、半導体レーザを含む光源モジュールの経年劣化、半
導体レーザのバイアス電流等によって、変調効率、即ち
単位バイアス電流あたりの周波数可変量が変化する。こ
れにより、半導体レーザを同一の駆動電流で変調して
も、変調指数、即ち中心光周波数f ₀を中心とした前述
した第１周波数f ₁ と第２周波数f ₂の間の光周波数偏
移量が初期設定値からずれてくる。

【０００５】このずれは、光通信システムの受信系にお
いて、光信号の受信感度を著しく劣化させてしまう。こ
のため、半導体レーザ等における光周波数偏移量の測定
あるいは予め定められた所定値に安定化させるための制
御技術が必要となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、レーザ光に対
して直接光変調を行うという技術は最近になりようやく
実用化されつつある技術である。このため、レーザにお
ける光周波数偏移量を安定化させるための確立した測定
・制御技術は、未だ知られていないのが現状である。

【０００７】本発明は、簡単、小型で安価な構成によっ
て、レーザにおける光周波数偏移量の測定・制御を可能
とすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、光通信システ
ム又は光計測システム等において、入力データ１０１に
基づいて周波数変調又は位相変調されたレーザ光１０２
の光周波数偏移量を測定あるいは予め定められた所定値
になるように安定化するレーザにおける光周波数偏移量
の測定・制御方式を前提とする。ここで、レーザ光１０
２は、例えば半導体レーザ１０９から出力される例えば
後方光である。このとき、半導体レーザ１０９から出力
される前方光は、光データ１１０として伝送路１１１に
入射される。ここで、レーザ光１０２等は、入力データ
１０１の“０”又は“１”の２値論理に対応してデータ
変調手段１１２から出力される駆動電流に基づいて、そ
の光周波数が、所定の中心光周波数（動作点）を中心に
して、第１の周波数と第２の周波数のいずれかに周波数
変調又は位相変調される。そして、第１の周波数と第２
の周波数の周波数間隔が、光周波数偏移量と定義され
る。

【０００９】図１は、本発明の第１の態様の構成を光通
信システムに適用した例を示すブロック図である。図１
において、光干渉手段１０４は、レーザ光１０２を受
け、光周波数弁別特性に従った干渉光１０３を出力す
る。同手段は、例えばマッハツェンダー干渉器又はファ
ブリ・ペロー干渉器である。

【００１０】次に、受光手段１０６は、干渉光を受け、
その光強度を電気信号１０５に変換する。動作点安定化
手段１０７は、電気信号１０５を受信し、レーザ光１０
２の動作点（中心光周波数）が光周波数弁別特性の極大
値又は極小値に対応する光周波数に一致するようにレー
ザ光１０２の動作点を安定化する。同手段は、例えば図
２に示されるように、動作点検出手段２０１と動作点制
御手段２０２とで構成される。即ち、動作点検出手段２
０１は、低周波発振手段でレーザ又は光干渉手段に変調
をかけ受光手段１０６からの電気信号１０５に基づいて
例えば同期検波を行う。また、動作点制御手段は、レー
ザ光１０２の動作点が光周波数弁別特性の極大値又は極
小値に対応する光周波数に一致するように、半導体レー
ザ１０９又は光干渉手段１０４におけるバイアス又は温
度を変化させることにより、レーザ光１０２の発振周波
数又は光干渉手段１０４の干渉特性を変化させる。

【００１１】次に、光周波数偏移量安定化手段１０８
は、動作点安定化手段１０７によってレーザ光１０２の
動作点の安定化制御が行われているもとで、受光手段１
０６からの電気信号１０５に基づいて得られる干渉光１
０３の光強度の平均値（例えば電気信号１０５の直流成
分）と所定値との間の誤差値を演算し、その誤差値をレ
ーザ光１０２の変調度に帰還する。即ち、図１のデータ
変調手段１１２等に帰還をかける。なお、この光周波数
偏移量安定化手段１０８の代わりに、上記平均値に基づ
いて光周波数偏移量の測定のみを行う光周波数偏移量測
定手段が設けられてもよい。

【００１２】ここで、図２に係る本発明の第１の態様
は、光周波数分割多重（ＦＤＭ）伝送システム、即ち、
１本の光ファイバ上で中心光周波数を同時に使用して複
数回線分の情報を多重化して送るような光通信システム
に適用することができる。この場合、１つの光干渉手段
１０４が、互いに動作点が異なる複数のレーザ光１０２
を受けて、複数の干渉光１０３を生ずる。この各干渉光
１０３は、複数の受光手段１０６で受けられ、対応する
電気信号１０５に変換される。そして、図２で示される
動作点検出手段２０１、動作点制御手段２０２及び光周
波数偏移量安定化手段１０８は、各レーザ光１０２毎に
並列処理又は時分割処理を行う。この場合特に、動作点
制御手段２０２は、各レーザ光１０２の動作点が１つの
光干渉手段１０４上の１つの光周波数弁別特性の複数の
極大値又は極小値に対応する各光周波数のいずれかに１
動作点ずつ一致するように、各レーザ光１０２を発生す
る各レーザ１０９におけるバイアス又は温度に帰還をか
けることにより、各レーザ光１０２の自動周波数制御を
行う。

【００１３】また、図１及び図２に係る本発明の第１の
態様において、次のような限定を付加することもでき
る。即ち、光干渉手段１０２は、各光周波数弁別特性が
互いに相補的な特性を有する２種類の干渉光１０３を出
力する。受光手段１０６は、各干渉光１０３を受け各々
の光強度を電気信号１０５に変換する２つの受光手段で
構成される。そして、光周波数偏移量安定化手段１０８
は、各受光手段１０６からの各電気信号１０５の差信号
に基づいて得られる各干渉光１０３の光強度の差の平均
値を所定値と比較することにより前述した誤差値を演算
する。なお、光周波数偏移量測定手段が設けられる場合
には、上記平均値の測定のみを行う。

【００１４】このような構成において、更に、２つの受
光手段１０６からの各電気信号の和信号に基づいて、レ
ーザ光１０２の発振出力を測定しあるいは所定値に安定
化されるように、レーザ光１０２の発振出力に帰還をか
ける自動光出力制御手段を有するように構成することも
できる。

【００１５】一方、図２に係る本発明の第１の態様の構
成において、動作点検出手段２０１がレーザ光１０２の
発振周波数を変化させる場合、その場合の変化幅が光周
波数偏移量安定化手段１０８によって演算される誤差値
の大きさに基づいて制御されるように構成することもで
きる。

【００１６】更には、図１及び図２に係る本発明の第１
の態様において、入力データ１０１における論理値０と
１の割合であるマーク率を計測するマーク率モニタ手段
が付加され、同手段で計測されたマーク率が、動作点安
定化手段１０７及び光周波数偏移量安定化手段１０８に
帰還されるように構成することもできる。

【００１７】次に、図３は、本発明の第２の態様の構成
を光通信システムに適用した例を示すブロック図であ
る。図３において、まず、光干渉手段３０４は、レーザ
光３０２を受け、光周波数弁別特性に従った干渉光を出
力する、内部に第１の偏光子３０３が挿入された構成を
有する。

【００１８】次に、光干渉手段３０４からの反射光３０
５を例えばハーフミラー３２１を介して受けるような第
１のλ／４板３０６と第２の偏光子３０７とが、順次配
置される。

【００１９】また、第１の受光手段３１２と第２の受光
手段３１３は、第２の偏光子３０７からの２種類の光３
０８、３０９を各々受け、各々の光強度を電気信号３１
０、３１１に変換する。

【００２０】続いて、帰還手段３１４は、第１及び第２
の受光手段３１２、３１３からの電気信号３１０、３１
１の差成分から得られるレーザ光３０２の互いに直交す
る２つの方向成分の位相差を表わす情報に基づいて、レ
ーザ光３０２の動作点が光周波数弁別特性の極大値又は
極小値に対応する光周波数に一致するように、レーザ光
３０２の発振周波数又は光干渉手段３０４の干渉特性に
帰還をかける。具体的には、帰還手段３１４は、例えば
電気信号３１０から電気信号３１１を減算して得られる
信号に基づいて、レーザ光３０２を発生する半導体レー
ザ３１９のバイアス若しくは温度、又は光干渉手段３０
４のバイアス若しくは温度に帰還をかける。

【００２１】一方、第３の受光手段３１７は、光干渉手
段３０４からの透過光３１５を受けて、その光強度を電
気信号３１６に変換する。そして、光周波数偏移量安定
化手段３１８は、帰還手段３１４によってレーザ光３０
２の動作点の安定化制御が行われているもとで、第３の
受光手段３１７からの電気信号３１６に基づいて得られ
る透過光３１５の光強度の平均値と所定値との間の誤差
値を演算し、その誤差値をレーザ光３０２の変調度に帰
還する。具体的には、例えば上記誤差値が、入力データ
３０１に基づいて変調動作を行うデータ変調手段３２０
に帰還される。

【００２２】次に、図４は、本発明の第３の態様の構成
を光通信システムに適用した例を示すブロック図であ
る。図４の第３の態様が図３の第２の態様と異なる点
は、光干渉手段４０２内に偏光子ではなく第２のλ／４
板４０１が挿入され、光干渉手段４０２と第３の受光手
段３１７との間に第３の偏光子４０３が挿入される点で
ある。

【００２３】上述の図３に係る本発明の第２の態様又は
図４に係る本発明の第３の態様は、図２に係る本発明の
第１の態様と同様、ＦＤＭ伝送システムに適用すること
ができる。この場合に、各々１つの光干渉手段３０４、
４０２、各偏光子３０３、３０７、４０３、及び各λ／
４板３０６、４０１等が、互いに動作点が異なる複数の
レーザ光３０２に対して動作する。また、各光３０８、
３０９、３１５（４０４）を受けるための各受光手段３
１２、３１３、３１７は、各々各レーザ光３０２の数に
対応した数が並列に配置される。そして、図３、図４で
示される帰還手段３１４及び光周波数偏移量安定化手段
３１８は、各レーザ光３０２毎に並列処理又は時分割処
理を行う。この場合特に、帰還手段３１４は、各レーザ
光３０２の動作点が１つの光干渉手段３０４上の１つの
光周波数弁別特性の複数の極大値又は極小値に対応する
各光周波数のいずれかに１動作点ずつ一致するように、
各レーザ光３０２を発生する各レーザ３１９におけるバ
イアス又は温度に帰還をかけることにより、各レーザ光
３０２の自動周波数制御を行う。

【００２４】更に、図３に係る本発明の第２の態様又は
図４に係る本発明の第３の態様において、レーザ光３０
２の一部又は第３の受光手段３１７からの電気信号３１
６に基づいて、レーザ光３０２の発振出力が所定値に安
定化されるように、レーザ光３０２の発振出力に帰還を
かける自動光出力制御手段を更に有するように構成する
こともできる。

【００２５】

【作用】本発明に係る半導体レーザ等における光周波数
偏移量の測定及び制御方式の動作原理は、１）光干渉手
段における光周波数弁別特性の極大値又は極小値に対応
する光周波数に、レーザ光の動作点を安定化させるこ
と、２）その安定化された動作点のもとで、干渉光の光
強度の平均値を検出し測定すること、そして、所定の光
周波数偏移量を生じさせるときの該光強度の設定値に向
って該平均値を収束させるようにレーザ光の変調度に帰
還をかけること、の２点に大別される。

【００２６】即ち本発明は、レーザ光の動作点（中心光
周波数）が光干渉手段における光周波数弁別特性の極大
値又は極小値に対応する光周波数に一致している場合
に、光強度の平均値と光周波数偏移量は所定の関数関係
にあることを利用している。

【００２７】そこで、図１の本発明の第１の態様では、
まず、動作点安定化手段１０７がレーザ光１０２の動作
点の安定化を行い、そのもとで、光周波数偏移量安定化
手段１０８が、受光手段１０６からの電気信号１０５に
基づいて得られる干渉光１０３の光強度の平均値と所定
値との間の誤差値を演算し、その誤差値によってデータ
変調手段１１２等に帰還をかける。これにより、レーザ
光１０２の光周波数偏移量の安定化が実現される。

【００２８】動作点の安定化制御は、次のようにして実
現される。即ち、例えば図２の動作点検出手段２０１
が、レーザ光１０２の発振周波数又は光干渉手段１０４
における干渉特性に低周波信号を重畳し、受光手段１０
６から得られる電気信号１０５に対して上記低周波信号
により同期検波を行う。この結果得られる同期検波信号
の光周波数特性は、光干渉手段１０４における光周波数
弁別特性を微分した波形と等価となる。即ち、レーザ光
１０２の中心光周波数が、干渉光１０３の光強度が極大
値又は極小値となるような周波数である場合には、同期
検波信号の値は０になる。そして、レーザ光１０２の中
心光周波数が、干渉光１０３の光強度が極大値又は極小
値からずれた値となるような周波数になるに従って、同
期検波信号の値は０から正又は負の方向に変化する。従
って、動作点制御手段２０２は、例えば同期検波信号の
信号成分を０にするように、レーザ光１０２又は光干渉
手段１０４のバイアス等に帰還することにより、レーザ
光１０２の動作点が光干渉手段１０４における光周波数
弁別特性の極大値又は極小値に対応する光周波数に常に
一致するような制御動作が実現される。

【００２９】以上の本発明の第１の態様の作用におい
て、例えば図２の動作点制御手段２０２による帰還制御
動作がレーザ光１０２の発振周波数に対して行われた場
合は、レーザ光１０２の自動周波数制御（ＡＦＣ）が同
時に実現されている。即ち、この場合には、レーザ光１
０２の中心光周波数が光干渉手段１０４における光周波
数弁別特性の極大値又は極小値に対応する光周波数に常
に一致させられるように制御が行われる結果、レーザ光
１０２の中心光周波数は常に一定の値に安定化されるこ
とになる。

【００３０】また、本発明の第１の態様において、光周
波数偏移量安定化手段１０８は、光干渉手段１０２から
の相補的な２種類の干渉光１０３に対応して受光手段１
０６から得られる２つの電気信号１０５の差信号に基づ
いて前述した誤差値を演算することにより、光周波数偏
移量の制御におけるＳ／Ｎを著しく増大させることが可
能になる。

【００３１】また、本発明の第１の態様において、上述
の２つの電気信号１０５の和信号はレーザ光１０２の発
振出力に比例した直流に近い信号となるため、自動光出
力制御手段がこの和信号に基づいてレーザ光１０２の発
振出力に帰還をかけることにより、レーザ光１０２の発
振出力を所定値に安定化させることが可能となる。

【００３２】次に、本発明の第１の態様の構成におい
て、光周波数偏移量安定化手段１０８で演算される誤差
値は、前述したようにレーザ光１０２の光周波数偏移量
に応じて変化する。即ち、この誤差値はレーザ光１０２
における変調効率に応じて変化することになる。そこ
で、例えば図２の動作点検出手段２０１がレーザ光１０
２の発振周波数を変化させる場合、その変化幅が、上述
の光周波数偏移量安定化手段１０８で演算される誤差値
に基づいて、例えばレーザ光１０２における変調効率が
小さくなった場合には大きくなり、逆に変調効率が大き
くなりすぎた場合には小さくなるように制御される。こ
れにより、レーザ光１０２の変調効率が変化しても、動
作点検出手段２０１はレーザ光１０２の発振周波数に常
に一定の変化を与えることができ、これにより動作点の
安定化制御を適切に行える。

【００３３】更には、本発明の第１の態様において、マ
ーク率モニタ手段で計測された入力データ１０１のマー
ク率が動作点安定化手段１０７又は光周波数偏移量安定
化手段１０８に帰還されることにより、マーク率の変化
により光周波数弁別特性における光強度が変化しても、
それによる影響を受けない光周波数偏移量の安定化動作
を実現することができる。

【００３４】次に、図３に係る本発明の第２の態様又は
図４に係る本発明の第３の態様においては、レーザ光の
光周波数偏移量を安定化させるための前段階として行わ
れるレーザ光の動作点の安定化制御を、本発明の第１の
態様で必要としたような同期検波等の制御動作を必要と
せずに実現することができる。

【００３５】即ち、図３又は図４のように、主軸の角度
を互いに所定角度傾けて配置された第１のλ／４板３０
６と第２の偏光子３０７を用いることにより、例えば第
１の受光手段３１２からの電気信号３１０と第２の受光
手段３１３からの電気信号３１１との差信号として、レ
ーザ光３０５の互いに直交する２つの偏向成分の位相差
を表わす情報を例えば sin φ（φは位相差）の項を
含むような形で得ることができる。このような位相差の
情報を用いることにより、例えば光周波数弁別特性にお
ける極大点又は極小点を上記差信号の０点（振幅が０の
位置）に対応させることができる。

【００３６】以上の事実に基づいて、帰還手段３１４が
上記差信号等に基づいてレーザ光３０２や光干渉手段３
０４のバイアス又は温度に帰還をかけることにより、レ
ーザ光３０２における動作点を光干渉手段３０４におけ
る光周波数弁別特性の極大値又は極小値に対応する光周
波数に常に一致させるという制御動作が実現されること
になる。

【００３７】なお、図３に係る本発明の第２の態様と図
４に係る本発明の第３の態様との相違として、帰還手段
３１４による安定化制御において、第３の態様の方が第
２の態様よりもレーザ光３０２の動作点のロックインレ
ンジを大きくとることができる。

【００３８】以上にその作用を説明した本発明の第１、
第２及び第３の態様は、いずれも光周波数分割多重（Ｆ
ＤＭ）方式による光通信システムに適用することができ
る。この場合特に、動作点の安定化制御における帰還制
御動作がレーザ光の発振周波数に対して行われることに
より、各レーザ光の各動作点（中心光周波数）が、１台
の光干渉手段における１つの光周波数弁別特性上の複数
点の極大値又は極小値の各々に定位され、各レーザ光の
各自動周波数制御（ＡＦＣ）が同時に実現される。ここ
で、１つの光周波数弁別特性上における隣接する極大値
間又は極小値間の光周波数間隔は正確に一定値となる。
従って、上述のように各レーザ光のＡＦＣが同時に実現
される結果、ＦＤＭ伝送システムにおける各レーザ光の
動作点を光周波数軸上で正確に等間隔に配置することが
可能となる。

【００３９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
つき詳細に説明する。第１の実施例の説明図５は、本発明による光通信システムの第１の実施例の
構成図である。

【００４０】半導体レーザ５０１から出力される例えば
前方光は、光データＤ_h として伝送路Ｌに入射される。
この光データＤ_h は、送信されるべきデータＤ_inの
“０”又は“１”の２値論理に対応してデータ変調部５
０２から出力される駆動電流I_pに基づいて、その光周波
数が第１周波数f₁又は第２周波数f₂に周波数変調（ＦＳ
Ｋ変調）される。なお、光データＤ_hに対するデータ変
調は位相変調（ＰＳＫ変調：Phase Shift Keying）でも
よい。また、半導体レーザ５０１からの前方光でなく後
方光が光データＤ_hとして伝送路Ｌに入射されてもよ
い。この場合は、半導体レーザ５０１から後述する光干
渉器５０４へ出力されるレーザ光は前方光となる。ここ
で、半導体レーザ５０１における光変調動作が或る中心
光周波数f₀（動作点）を中心にして行われるように、周
知のバイアス部５０３から半導体レーザ５０１へ所定の
バイアス電流が入力されている。

【００４１】次に、５０４〜５０８の各部は本発明に関
連する特徴的な構成部分である。まず、光干渉器５０４
は、半導体レーザ５０１からの例えば後方光Ｈ₀ を受け
て、後述する光周波数弁別特性に従った干渉光Ｈ_iを出
力する。

【００４２】受光器５０５は、干渉光Ｈ_iを受けて、そ
の光強度に対応する電気信号ＥＬを出力する。本実施例
では、半導体レーザ５０１における光周波数偏移量を安
定化させるために、まず、低周波発振器５０６と同期検
波回路５０７が、電気信号ＥＬを受信して、半導体レー
ザ５０１の動作点（中心光周波数f₀）が光干渉器５０４
における光周波数弁別特性の極大値又は極小値に対応す
る光周波数に常に一致するように制御を行う。

【００４３】そのために、低周波発振器５０６は、制御
線Ｌ₁ を介し、半導体レーザ５０１におけるレーザ光の
発振周波数又は光干渉器５０４における干渉特性を低周
波数で変化させる。低周波数とは、伝送路Ｌにおけるデ
ータの伝送速度に対応する周波数に対して十分に低い周
波数という意味であり、例えば１００Ｈｚである。

【００４４】一方、同期検波回路５０７は、受光器５０
５からの電気信号ＥＬと低周波発振器５０６からの発振
出力とを入力として、電気信号ＥＬに対し同期検波を行
い、低周波発振器５０６からの発振出力に同期した信号
成分を抽出する。更に、同期検波回路５０７は、抽出し
た信号成分に基づいて、制御線Ｌ₂を介して、半導体レ
ーザ５０１におけるレーザ光の発振周波数又は光干渉器
５０４における干渉特性に負帰還をかける。

【００４５】ここで、低周波発振器５０６及び同期検波
回路５０７が半導体レーザ５０１におけるレーザ光の発
振周波数を制御する場合には、低周波発振器５０６から
の制御線Ｌ₁ 及び同期検波回路５０７からの制御線Ｌ₂
が図５の実線で示されるようにバイアス部５０３に接続
されることにより、バイアス部５０３から半導体レーザ
５０１へ入力されるバイアス電流が低周波発振器５０６
及び同期検波回路５０７の各出力によって変化させられ
る。或いは、図５の構成とは異なり、低周波発振器５０
６及び同期検波回路５０７の各出力が、半導体レーザ５
０１の温度制御素子への制御入力に重畳されることによ
り、半導体レーザ５０１の温度が変化させられる。温度
制御素子としては、例えば周知のペルチェ素子が用いら
れる。

【００４６】一方、低周波発振器５０６及び同期検波回
路５０７が光干渉器５０４における干渉特性を制御する
場合には、低周波発振器５０６からの制御線Ｌ₁ 及び同
期検波回路５０７からの制御線Ｌ₂ が図５の破線で示さ
れるように光干渉器５０４に接続されることにより、光
干渉器５０４の共振器長や遅延時間差が低周波発振器５
０６及び同期検波回路５０７の各出力によって変化させ
られる。これらの物理量の具体的な変更方式としては、
光弾性効果を利用して変化させる。

【００４７】電気光学効果を利用して変化させる。
機械的外力を加えて変化させる。熱光学効果を利用し
て変化させる。等の方式が良く知られている。

【００４８】次に、上述のように低周波発振器５０６及
び同期検波回路５０７が半導体レーザ５０１の動作点を
制御しているもとで、図５の比較器５０８の第１の入力
には受光器５０５から出力される電気信号ＥＬの直流成
分電圧ＥＬ′が光強度の平均値に対応する成分として入
力され、第２の入力には予め定められた設定電圧Ｖ₁が
入力される。そして、比較器５０８からデータ変調部５
０２へは、上記２つの信号の誤差成分が負帰還される。
ここで、受光器５０５から出力される電気信号ＥＬの直
流成分電圧ＥＬ′は干渉光Ｈ_iの光強度の平均値に対応
し、また、設定電圧Ｖ₁ は光周波数偏移量の設定値に対
応している。

【００４９】上述の第１の実施例の具体的な動作につい
て以下に説明する。図６のＡは図５の光干渉器５０４と
してマッハツェンダー干渉器が使用された場合の同干渉
器の光周波数弁別特性の一部を示すグラフ、図７のＡは
図５の光干渉器５０４としてファブリ・ペロー干渉器が
使用された場合の同干渉器の光周波数弁別特性の一部を
示すグラフである。両グラフ共、横軸は光周波数即ち光
干渉器５０４の動作周波数を示し、縦軸は光干渉器５０
４からの干渉光Ｈ_iの光強度Ｐを示す。また、各グラフ
の実線と破線の２つの特性は、光干渉器５０４が干渉光
Ｈ_iとして相補的な２つの干渉光のうち１つを出力し得
るような構成を有する場合における各々の干渉光に対す
る光周波数弁別特性に対応している（後述する第２の実
施例参照）。第１の実施例では、実線又は破線の任意の
いずれか一方の特性のみが対象となる。

【００５０】光干渉器５０４としてマッハツェンダー干
渉器が使用された場合には、その光周波数弁別特性は、
図６のＡのように、光周波数の変化に対して光強度Ｐの
値が正弦波状に変化する特性を呈し、極大値ＭＡＸと極
小値ＭＩＮが交互に現れる。一方、光干渉器５０４とし
てファブリ・ペロー干渉器が使用された場合には、その
光周波数弁別特性は、図７のＡのように、光周波数の変
化に対する光強度Ｐについて、実線の弁別特性の場合に
は極大値ＭＡＸの位置で光強度Ｐが急峻に変化するパル
ス状の波形が周期的に現れる特性を呈し、破線の弁別特
性の場合には極小値ＭＩＮの位置で光強度Ｐが急峻に変
化するパルス状の波形が周期的に現れる特性を呈する。

【００５１】本実施例においては、図５の半導体レーザ
５０１における光周波数偏移量を安定化させるために、
まず、図５の低周波発振器５０６と同期検波回路５０７
が、半導体レーザ５０１の動作点が光干渉器５０４にお
ける図６のＡ又は図７のＡ等の光周波数弁別特性の極大
値ＭＡＸ又は極小値ＭＩＮに対応する光周波数に常に一
致するように制御を行う。このように制御を行う理由に
ついては後述する。

【００５２】図８は、低周波発振器５０６による制御動
作の一例を説明するための波形図である。なお、以下に
説明する例は、低周波発振器５０６からの低周波の発振
成分が、制御線Ｌ₁ を介して、バイアス部５０３におけ
るバイアス電流に重畳される例である。半導体レーザ５
０１においては、バイアス部５０３からのバイアス電流
に、送信データＤ_inの“０”又は“１”の２値論理に対
応してデータ変調部５０２から出力される２値の駆動電
流I_pが重畳されることにより、後方光Ｈ₀ の光周波数が
中心光周波数f₀を中心として第１周波数f₁と第２周波数
f₂の間で、図８の(I_p)で示されるように、矩形状に変調
される。この状態で、バイアス電流に低周波発振器５０
６からの低周波の発振成分が重畳されると、f₀、f₁及び
f₂は、上述の発振出力の発振周波数に同期した周波数f_l
で波状にうねる信号となる。

【００５３】図８のように周波数変調特性が低い周波数
でうねる後方光Ｈ₀ は図６のＡ又は図７のＡに示される
ような光周波数弁別特性を有する光干渉器５０４によっ
て干渉光Ｈ_iに変換され、更に、この干渉光Ｈ_i受光器
５０５によって電気信号ＥＬに変換され、この電気信号
ＥＬが同期検波回路５０７に入力される。同期検波回路
５０７は、電気信号ＥＬに対して、低周波発振器５０６
の発振出力によって同期検波を行う。

【００５４】この結果得られる同期検波信号の光周波数
特性は、光干渉器５０４における光周波数弁別特性を微
分した波形と等価となる。図６のＢは、光干渉器５０４
としてマッハツェンダー干渉器が使用された場合の同期
検波信号の光周波数特性を図６のＡの光干渉器５０４の
光周波数弁別特性に対応させて示した図であり、図７の
Ｂは、光干渉器５０４としてファブリ・ペロー干渉器が
使用された場合の同期検波信号の光周波数特性を図７の
Ａの光干渉器５０４の光周波数弁別特性に対応させて示
した図である。なお、図６のＢ及び図７のＢの実線の同
期検波信号の光周波数特性は各々図６のＡ及び図７のＡ
の実線の光周波数弁別特性に対応し、図６のＢ及び図７
のＢの破線の同期検波信号の光周波数特性は各々図６の
Ａ及び図７のＡの破線の光周波数弁別特性に対応する。

【００５５】図６及び図７からわかるように、図５の半
導体レーザ５０１が発生する後方光Ｈ₀ の中心光周波数
f₀が、光干渉器５０４が出力する干渉光Ｈ_iの光強度Ｐ
が極大値ＭＡＸ又は極小値ＭＩＮとなるような周波数で
ある場合には、同期検波信号の値は０になる。そして、
後方光Ｈ₀ の中心光周波数f₀が、干渉光Ｈ_iの光強度Ｐ
が極大値ＭＡＸ又は極小値ＭＩＮからずれた値となるよ
うな周波数になるに従って、同期検波信号の値は、０か
ら正又は負の方向に、図６のＢ又は図７のＢに示される
光周波数特性に従って変化する。

【００５６】以上の事実に基づいて、同期検波回路５０
７は、図６のＢ又は図７のＢに例示されるような同期検
波信号の極性を逆にした信号成分を、制御線Ｌ₂ を介し
て、バイアス部５０３におけるバイアス電流に重畳す
る。このような制御動作によって、半導体レーザ５０１
が発生するレーザ光（後方光Ｈ₀ ）が、光干渉器５０４
が出力する干渉光Ｈ_iの光強度Ｐが極大値ＭＡＸ又は極
小値ＭＩＮとなるような中心光周波数f₀を有するように
負帰還がかけられる。即ち、半導体レーザ５０１の動作
点が光干渉器５０４における光周波数弁別特性の極大値
ＭＡＸ又は極小値ＭＩＮに対応する光周波数に常に一致
するような制御動作が実現される。

【００５７】以上の説明は、低周波発振器５０６からの
低周波の発振成分がバイアス部５０３におけるバイアス
電流に重畳され、同期検波回路５０７の出力信号もバイ
アス部５０３におけるバイアス電流に負帰還される例に
ついての説明である。このような構成によって、半導体
レーザ５０１におけるレーザ光の中心光周波数f₀が変化
させられ、結果的に、半導体レーザ５０１の動作点が光
干渉器５０４における光周波数弁別特性の極大値ＭＡＸ
又は極小値ＭＩＮに対応する光周波数に一致させられ
る。

【００５８】これに対して、前述したように、低周波発
振器５０６からの低周波の発振成分が半導体レーザ５０
１の温度を変化させ、同期検波回路５０７の出力信号も
半導体レーザ５０１の温度に負帰還される場合において
も、上述したバイアス電流が制御される場合と全く同様
の効果が得られる。

【００５９】一方、やはり前述したように、低周波発振
器５０６からの低周波の発振成分が光干渉器５０４の共
振器長や遅延時間差を変化させ、同期検波回路５０７の
出力信号も光干渉器５０４の共振器長や遅延時間差に負
帰還される場合には、光干渉器５０４における図６のＡ
又は図７のＡのような光周波数弁別特性が光周波数の軸
の方向に平行にシフトされ、結果的に、半導体レーザ５
０１の動作点が光干渉器５０４における光周波数弁別特
性の極大値ＭＡＸ又は極小値ＭＩＮに対応する光周波数
に一致させられる。

【００６０】以上のように低周波発振器５０６及び同期
検波回路５０７が半導体レーザ５０１の動作点を制御し
ているもとで半導体レーザ５０１における光周波数偏移
量を安定化させるための具体的な動作原理について、次
に説明する。

【００６１】上述した制御状態のもとで半導体レーザ５
０１の発振周波数がデータ変調部５０２からの２値の駆
動電流I_pに基づいて第１周波数f₁と第２周波数f₂の間で
変している場合の、f₂とf₁の周波数間隔を Δｆ＝f₁−
f₂ とし、これを光周波数偏移量と定義する。

【００６２】そして、例えば光干渉器５０４としてマッ
ハツェンダー干渉器が使用され、半導体レーザ５０１の
中心光周波数f₀が光干渉器５０４における光周波数弁別
特性の極大値ＭＡＸに一致させられているとする。この
ような場合において、光周波数偏移量が、図９のΔｆ′
に示されるように、所定値Δｆよりも小さくなると、Δ
ｆ′のもとで光干渉器５０４から出力される干渉光Ｈ_i
の光強度Ｐ′は、所定値Δｆのもとで光干渉器５０４か
ら出力される干渉光Ｈ_iの光強度Ｐよりも強くなる。逆
に、光周波数偏移量が、図９のΔｆ″に示されるよう
に、Δｆよりも大きくなると、Δｆ″に対応する光強度
Ｐ″はΔｆに対応する光強度Ｐよりも弱くなる。

【００６３】ここで、Δｆ、Δｆ′、Δｆ″の各両端
は、前述した第１周波数f₁と第２周波数f₂とに対応して
定まるが、実際にはf₁からf₂への光周波数の遷移及びf₂
からf₁への光周波数の遷移は、図９の光周波数弁別特性
の特性曲線に沿って行われる。従って、光周波数偏移量
Δｆは光強度Ｐの平均値Ｐ_avとして監視することが可能
となる。

【００６４】図１０は、光干渉器５０４としてマッハツ
ェンダー干渉器が使用された場合における光強度の平均
値と光周波数偏移量との関係を示すグラフである。同グ
ラフ中の実線と破線の２つの特性は、半導体レーザ５０
１の中心光周波数f₀が光干渉器５０４における光周波数
弁別特性の極大値ＭＡＸに一致させられている場合及び
極小値ＭＩＮに一致させられている場合の各々に対応す
る。なお、一点鎖線の特性については、後述する第２の
実施例において説明する。今、例えば半導体レーザ５０
１の中心光周波数f₀が光干渉器５０４における光周波数
弁別特性の極大値ＭＡＸに一致させられている場合は、
図１０の実線の特性からわかるように、光周波数偏移量
が、図１０のΔｆ′に示されるように、所定値Δｆより
小さくなると、Δｆ′に対応する光強度Ｐの平均値
Ｐ_av′はΔｆに対応する平均値Ｐ_avより大きくなり、逆
に、光周波数偏移量が、図１０のΔｆ″に示されるよう
に、所定値Δｆより大きくなると、Δｆ″に対応する光
強度Ｐの平均値Ｐ_av″は、Δｆに対応する平均値Ｐ_avよ
り小さくなる。

【００６５】図１１は、図１０のグラフが得られること
を実証する実験データを示す図であり、横軸には光周波
数偏移量を模擬するための、レーザダイオードへの変調
電流に相当するパターンパルスジェネレータ（ＰＰＧ）
の出力電圧がプロットされ、縦軸には光強度の平均値を
模擬するためのＰＩＮダイオードに流れる電流がプロッ
トされている。本実験データのうち、白丸のデータでプ
ロットされるカーブは図１０の実線の特性に対応し、黒
丸のデータでプロットされるカーブは図１０の破線の特
性に対応する。

【００６６】以上の事実に基づいて、図５の比較器５０
８の第１の入力には受光器５０５から出力される電気信
号ＥＬの直流成分電圧ＥＬ′が光強度の平均値に対応す
る成分として入力され、第２の入力には予め定められた
設定電圧Ｖ₁ が入力される。この設定電圧Ｖ₁ は図１０
のグラフ上のＶ₁ （＝Ｐ_av）に対応し、Ｖ₁ に対応する
Δｆが、所定値に安定化させられるべき光周波数偏移量
ということになる。

【００６７】そして、比較器５０８からデータ変調部５
０２へは、上記２つの信号の誤差成分（Ｖ₁ −ＥＬ′）
が負帰還される。即ち、干渉光Ｈ_iにおける光周波数偏
移量が所定値Δｆに等しければ、比較器５０８の出力は
０である。また、光周波数偏移量が、図１０のΔｆ′の
ように、Δｆよりも小さくなると、比較器５０８の出力
である誤差成分（Ｖ₁ −ＥＬ′）は正となり、この正の
誤差成分がデータ変調部５０２における駆動電流I_pの変
化幅を大きくさせる。逆に、光周波数偏移量が、図１０
のΔｆ″のように、Δｆよりも大きくなると、比較器５
０８の出力である誤差成分（Ｖ₁ −ＥＬ′）は負とな
り、この負の誤差成分がデータ変調部５０２における駆
動電流I_pの変化幅を小さくさせる。

【００６８】このようにして負帰還がかけられた駆動電
流I_pに基づいて半導体レーザ５０１がレーザ光を変調す
ることにより、そのレーザ光の光周波数偏移量を安定化
させる制御動作が実現される。

【００６９】上述した説明は、光干渉器５０４としてマ
ッハツェンダー干渉器が使用された場合の説明である
が、光干渉器５０４としてファブリ・ペロー干渉器が使
用された場合も同様である。

【００７０】以上の第１の実施例において、特に、低周
波発振器５０６からの低周波の発振成分がバイアス部５
０３におけるバイアス電流又は半導体レーザ５０１の温
度制御素子の制御入力に重畳され、同期検波回路５０７
の出力信号もバイアス部５０３におけるバイアス電流又
は半導体レーザ５０１の温度制御素子の制御入力に負帰
還される例の場合には、半導体レーザ５０１におけるレ
ーザ光の自動周波数制御（ＡＦＣ）が同時に実現されて
いる。即ち、この場合には、半導体レーザ５０１におけ
るレーザ光の中心光周波数f₀が光干渉器５０４における
光周波数弁別特性の極大値ＭＡＸ又は極小値ＭＩＮに対
応する光周波数に常に一致させられるように制御が行わ
れる結果、半導体レーザ５０１のレーザ光の中心光周波
数f₀は常に一定の値に安定化される。第２の実施例の説明図１２は、本発明による光通信システムの第２の実施例
の構成図である。同図において、図５の第１の実施例と
同じ番号を付した部分は同じ機能を有する。

【００７１】第２の実施例が第１の実施例と異なる点
は、主に自動光出力制御（ＡＰＣ）の機能を有する点で
ある。この機能を実現するために、第２の実施例におけ
る光干渉器１２０１は、半導体レーザ５０１からの後方
光Ｈ₀ を受けることにより、相補的な２つの干渉光Ｈ_i1
及びＨ_i2を出力する構成を有する。ここでは、図１２の
構成について説明する前に、光干渉器１２０１の具体例
について説明する。

【００７２】図１３は、相補的な２つの干渉光Ｈ_i1及び
Ｈ_i2を出力するマッハツェンダー干渉器を示す図であ
る。同図において、Ｍはハーフミラー、Ｍ′はミラーで
あり、２つの光路の光路長間に所定の差をもたせられる
ことによって、相補的な２つの干渉光Ｈ_i1及びＨ_i2が発
生させられる。これらの相補的な２つの干渉光Ｈ_i1及び
Ｈ_i2の各光周波数弁別特性は、図１４の実線及び破線で
示される如くとなる。

【００７３】図１５は、相補的な２つの干渉光Ｈ_i1及び
Ｈ_i2を出力するファブリ・ペロー干渉器を示す図であ
る。同図において、一方の干渉光Ｈ_i1は通常の透過光で
あるのに対して、他方の干渉光Ｈ_i2は反射光である。こ
こで、ファブリ・ペロー干渉素子ＦＰが半導体レーザ５
０１（図１２参照）からの後方光Ｈ₀ の光軸に対して傾
斜しているのは、反射光である干渉光Ｈ_i2が半導体レー
ザ５０１に戻らないようにするためと、後方光Ｈ₀ を遮
らずに干渉光Ｈ_i2を取り出すためである。これらの相補
的な２つの干渉光Ｈ_i1及びＨ_i2の各光周波数弁別特性
は、図１６の実線及び破線で示される如くとなる。

【００７４】図１７は、相補的な２つの干渉光Ｈ_i1及び
Ｈ_i2を得る他の光干渉器を示す図である。同図において
は、複屈折結晶ＣＲの入力側に第１の偏光子ＰＬ_iが設
けられ、出力側に第２の偏光子ＰＬ_oが設けられる。こ
のような構成により、半導体レーザ５０１からの後方光
Ｈ₀ から２つの相補的な干渉光Ｈ_i1及びＨ_i2が得られ
る。

【００７５】上述のような光干渉器１２０１を有する図
１２の第２の実施例について以下に説明する。まず、同
図において、半導体レーザ５０１、データ変調部５０
２、バイアス部５０３、低周波発振器５０６、同期検波
回路５０７及び比較器５０８は、図５の第１の実施例と
同じ機能を有する。

【００７６】次に、１２０２〜１２０７よりなる部分
は、図５の受光器５０５に対応する。まず、フォトダイ
オード等により構成される２つの受光器１２０２及び１
２０３から電気信号ＥＬ₁ 及びＥＬ₂ が出力される。そ
して、これら２つの信号に対応する２つの電圧値が、電
圧検出用抵抗１２０４、１２０５及び計測アンプ１２０
６、１２０７を介して検出され、これら２つの電圧値は
加算器１２０８で加算された後、その加算結果が自動光
出力制御部（ＡＰＣ制御部）１２０９に入力される。

【００７７】ＡＰＣ制御部１２０９は、半導体レーザ５
０１におけるレーザ光の自動光出力制御を行う。以下に
この動作原理について説明する。今、光干渉器１２０１
から出力される２つの干渉光Ｈ_i1及びＨ_i2は互いに相補
的な干渉光であるため、これらが加算されると、その加
算出力は、図１４の一点鎖線で示されるように、平坦な
信号となる。即ち、受光器１２０２及び１２０３からの
電気信号ＥＬ₁ 及びＥＬ₂ に対応する各電圧値を加算器
１２０８で加算して得られる信号は、平坦な振幅を有す
る直流に近い信号となる。

【００７８】この事実に基づいて、ＡＰＣ制御部１２０
９が、加算器１２０８からの平坦な振幅を有する加算出
力のレベルが常に一定レベルになるように、バイアス部
５０３に負帰還をかけることにより、自動光出力制御が
実現される。

【００７９】具体的には、ＡＰＣ制御部１２０９は、予
め定められた設定電圧Ｖ₂ に対する加算器１２０８から
の加算出力の変動成分を検出し、その極性を反転した信
号をバイアス部５０３に出力する。これにより、バイア
ス部５０３によって生成されるバイアス電流が制御さ
れ、半導体レーザ５０１におけるレーザ光の出力が一定
のレベルに保たれる。

【００８０】次に、半導体レーザ５０１における動作点
を制御するための同期検波回路５０７は、図５の第１の
実施例の場合と全く同様に動作するが、この同期検波回
路５０７への入力としては、計測アンプ１２０６の出力
が用いられる。なお、計測アンプ１２０７の出力が用い
られてもよい。

【００８１】更に、半導体レーザ５０１における光周波
数偏移量を一定値に安定化させるための比較器５０８に
ついても、図５の第１の実施例の場合と同様に動作す
る。但し、第２の実施例においては、比較器５０８への
入力として、電気信号ＥＬ₁ とＥＬ₂ の差信号の直流成
分が用いられる。この差信号は、受光器１２０２と１２
０３の接続部分から取り出すことができる。このような
差信号を用いる理由は、以下の通りである。

【００８２】第１の実施例で説明したように、比較器５
０８は、例えば図１０に示されるような光強度の平均値
と光周波数偏移量との関係に基づいて、受光器からの電
気信号の直流成分電圧と予め定められた設定電圧との誤
差成分を演算し、この誤差成分によりデータ変調部へ負
帰還をかけている。ここで、電気信号ＥＬ₁ とＥＬ₂の
差信号から得られる光強度の平均値と光周波数偏移量の
関係は、図１０において、干渉光Ｈ_i1に対応する実線の
特性に干渉光Ｈ_i2に対応する破線の特性を極性反転した
特性を加えて得られる一点鎖線で示されるような変化率
の大きな特性で表現される。そこで、このような傾斜の
鋭い特性を有する信号に基づいて負帰還をかけることに
よって、光周波数偏移量の制御におけるＳ／Ｎを著しく
増大させることが可能になるのである。

【００８３】ここで、例えば図１０で、干渉光Ｈ_i1に対
応する実線の特性と干渉光Ｈ_i2に対応する破線の特性と
の交点Ｘにおける光周波数偏移量が半導体レーザ５０１
における所望の光周波数偏移量となるように、回路を適
当に調整することにより、電気信号ＥＬ₁ とＥＬ₂ の差
信号が０になったときに、所望の光周波数偏移量が得ら
れる。このように回路調整が行われる場合には、比較器
５０８に入力される設定電圧Ｖ₁ は０とされ、比較器５
０８は、電気信号ＥＬ₁ とＥＬ₂ の差信号が常に０とな
るようにデータ変調部５０２に負帰還をかければよい。

【００８４】ここで、例えば図１０の交点Ｘにおける光
周波数偏移量が半導体レーザ５０１における所望の光周
波数偏移量となるように回路を調整することは容易に実
現できる。例えば、光干渉器１２０１におけるフリース
ペクトラルレンジ又はフィネスを変更し、又は受光器１
２０２及び１２０３の間の相対的な増幅率や、光結合効
率若しくは量子効率を変更すればよい。第３の実施例の説明図１８は、本発明による光通信システムの第３の実施例
の構成図である。第３の実施例の基本的な構成は、図１
２の第２の実施例と同様である。第３の実施例が第２の
実施例と異なる点は、比較器５０８に入力される差信号
が、受光器１２０２と１２０３の接続部分から取り出さ
れるのではなく、計測アンプ１２０６の出力電圧から計
測アンプ１２０７の出力電圧を減算器１３０１で減算し
て得た出力として取り出されるようにした点である。

【００８５】このような構成により、第２の実施例で前
述したように、例えば図１０の交点Ｘにおける光周波数
偏移量が半導体レーザ５０１における所望の光周波数偏
移量となるように回路を調整するためには、計測アンプ
１２０６及び１２０７の相対的な増幅率を変更すればよ
いことになる。第４の実施例の説明図１９は、本発明による光通信システムの第４の実施例
の構成図である。同図において、図５の第１の実施例と
同じ番号を付した部分は同じ機能を有する。

【００８６】第４の実施例が第１の実施例と異なる点
は、アンプ１９０１、マーク率モニタ部１９０２及び設
定電圧制御部１９０３を有する点である。まず、アンプ
１９０１は、同期検波のために低周波発振器５０６から
バイアス部５０３が生成するバイアス電流に重畳される
低周波発振出力の増幅率を、制御線Ｌ₃ を介して検出さ
れる比較器５０８の出力値に基づいて制御する。

【００８７】今、図１９の半導体レーザ５０１におい
て、それ自身のバイアス特性の経年変化等により、変調
効率（バイアス電流の単位電流あたりの光周波数可変
量）が小さくなると、最悪の場合、低周波発振器５０６
からの発振出力がバイアス部５０３で生成されるバイア
ス電流に重畳されてバイアス電流が変化したとしても、
半導体レーザ５０１における光周波数が期待される低周
波の変化（図８参照）を生じなくなってしまう可能性が
ある。このような場合、同期検波回路５０７において、
第１の実施例の説明において前述したような同期検波動
作及びバイアス部５０３への負帰還動作を行うことがで
きなくなり、前述したような半導体レーザ５０１の動作
点の制御が不可能となってしまう。

【００８８】これを解決するために、本実施例では、次
のような制御が行われる。まず、前述したように、半導
体レーザ５０１における光周波数偏移量が所定値よりも
小さくなれば比較器５０８から出力される誤差成分は大
きくなり、光周波数偏移量が所定値よりも大きくなれば
上記誤差成分は小さくなる。そこで、比較器５０８の出
力が制御線Ｌ₃ を介してアンプ１９０１の増幅率に負帰
還されることにより、半導体レーザ５０１における変調
効率が小さくなった場合には低周波発振器５０６からの
同期検波のための低周波出力の振幅が大きくなり、逆
に、変調効率が大きくなりすぎた場合には低周波出力の
振幅が小さくなるような制御が実現されるのである。

【００８９】次に、マーク率モニタ部１９０２は、例え
ばデータ変調部５０２内に設けられた積分器によって構
成され、データ変調部５０２に入力される送信データＤ
_inの論理値“１”と“０”の発生比率即ちマーク率を演
算し、比較器５０８における設定電圧Ｖ₁ 又は同期検波
回路５０７に負帰還をかける。

【００９０】今、マーク率が例えば１／２の場合即ち
“１”と“０”が１：１の割合で発生する場合と、マー
ク率が例えば１／４の場合即ち“１”と“０”が１：３
の割合で発生する場合とでは、例えば前述した図９にお
ける光周波数弁別特性における光強度が変化する。その
ため、図１０における光周波数偏移量に対する光強度の
平均値が変化し、光周波数偏移量の設定値Δｆに対応す
る光強度の平均値Ｐ_avも変化する。従って、比較器５０
８からデータ変調部５０２の駆動電流I_pに安定した負帰
還をかけるためには、上述の光強度の平均値Ｐ_avに対応
する比較器５０８における設定電圧Ｖ₁ を、マーク率の
変動に応じて変化させる必要がある。

【００９１】そこで、本実施例では、設定電圧制御部１
９０３が、マーク率モニタ部１９０２から制御線Ｌ₄ を
介して通知される送信データＤ_inのマーク率に応じて、
比較器５０８に供給される設定電圧Ｖ₁ の値を変更す
る。これにより、マーク率の変動を受けない光周波数偏
移量の安定化動作が実現される。

【００９２】なお、マーク率モニタ部１９０２で演算さ
れる送信データＤ_inのマーク率に基づいて、同期検波回
路５０７からバイアス部５０３へ供給される負帰還信号
にオフセット電圧を加え、半導体レーザ５０１の動作点
を光周波数弁別特性の極大値ＭＡＸ又は極小値ＭＩＮか
ら故意にずらすような制御を行っても、上述の場合と同
様の機能を実現できる。

【００９３】以上説明した機能は、アンプ１９０１、マ
ーク率モニタ部１９０２及び設定電圧制御部１９０３を
図５の第１の実施例の構成に付加することにより得られ
る図１９の第４の実施例の機能として実現されている
が、前述した第２又は第３の実施例においても、上述し
たアンプ１９０１、マーク率モニタ部１９０２及び設定
電圧制御部１９０３が第４の実施例の場合と同様に付加
されることによって、同じ機能を実現することが可能で
ある。第５の実施例の説明図２０は、本発明による光通信システムの第５の実施例
の構成図である。

【００９４】本実施例は、光周波数分割多重（ＦＤＭ）
伝送システム、即ち、１本の光ファイバ上で中心光周波
数を同時に使用して複数回線分の情報を多重化して送る
ような光通信システムに適用される。

【００９５】図２０の半導体レーザ２００１、データ変
調部２００２、バイアス部２００３、光干渉器２００
４、受光器２００５は、各々図５の第１の実施例におけ
る５０１、５０２、５０３、５０４及び５０５の各部に
対応する。また、図２０の動作点安定化部２００６は図
５の低周波発振器５０６及び同期検波回路５０７に対応
し、図２０の光周波数偏移量安定化部２００７は図５の
比較器５０８に対応している。

【００９６】図２０の第５の実施例が図５の第１の実施
例と異なるのは、ＦＤＭ伝送システムでは複数の中心光
周波数が必要とされることに対応して、半導体レーザ２
００１、データ変調部２００２、バイアス部２００３、
受光器２００５、動作点安定化部２００６及び光周波数
偏移量安定化部２００７の各々が、#1〜#nの複数個で構
成される点である。このような構成により、#1〜#nの複
数回線分の送信データＤ_inの多重伝送が実現される。な
お、光干渉器２００４は、本実施例の場合は、ファブリ
・ペロー干渉器によって構成される。そして、#1〜#nの
各半導体レーザ２００１からの#1〜#nの各後方光Ｈ₀
は、ｎ本の光ファイバによって空間分割されて、１台の
ファブリ・ペロー干渉器２００４に導かれ、同干渉器か
らの#1〜#nの各干渉光Ｈ_iは、ｎ本の光ファイバによっ
て空間分割されて、ｎ台の受光器２００５に導かれる。

【００９７】図２０の#1〜#nのｎ組の部分の各々におけ
る半導体レーザ２００１における動作点及び光周波数偏
移量の安定化動作は、図５の第１の実施例の場合と基本
的には同じである。

【００９８】但し、本実施例では、特に、各動作点安定
化部２００６（図５の第１の実施例の低周波発振器５０
６及び同期検波回路５０７に対応する）の出力は、各バ
イアス部２００３におけるバイアス電流又は各半導体レ
ーザ２００１の温度制御素子の制御入力に重畳され、負
帰還されることにより、各半導体レーザ２００１におけ
る各レーザ光の各動作点（中心光周波数）が、１台の光
干渉器２００４における１つの光周波数弁別特性上のｎ
点の極大値ＭＡＸ（図７参照）の各々に定位される。こ
こで、１つの光周波数弁別特性上における隣接する極大
値間の光周波数間隔は正確に一定値となる。従って、上
述のように、各半導体レーザ２００１における各レーザ
光の各自動周波数制御（ＡＦＣ）が同時に実現される結
果、ＦＤＭ伝送システムにおける#1〜#nの各半導体レー
ザ２００１におけるｎ点の動作点を、光周波数軸上で正
確に等間隔に配置することが可能となる。

【００９９】そして、各半導体レーザ２８０１における
各レーザ光毎に、上述のような自動周波数制御（ＡＦ
Ｃ）のもとで、光周波数偏移量を各々所定値に安定化さ
せることができる。

【０１００】又、光周波数弁別特性の最大値または最小
値の１つのピーク値に対し、複数のレーザ光の動作点を
対応させることにより共通の光周波数で異なる伝送路に
対し、伝送を行うものにも対応できる。第６の実施例の説明図２１は、本発明による光通信システムの第６の実施例
の構成図である。同図で、図２０の第５の実施例と同じ
番号を付した部分は同じ機能を有する。

【０１０１】第６の実施例が第５の実施例と異なる点
は、動作点安定化部と光周波数偏移量安定化部は、各々
２１０１と２１０２の１つずつのみが設けられ、各々が
時分割動作する点である。

【０１０２】そして、#1〜#nの各受光器２００５からの
出力は、各出力に割り当てられた時分割タイミングで、
スイッチ２１０３及び２１０４を介して動作点安定化部
２００６及び光周波数偏移量安定化部２００７に入力さ
れる。そして、各制御結果はスイッチ２１０５及び２１
０６を介してデータ保持部２１０７及び２１０８に保持
される。各データ保持部２１０７及び２１０８は、各
々、各制御時点において最新の#1〜#nの各制御データ
を、各バイアス部２００３（又は各半導体レーザ２００
１の温度制御端子）及び各データ変調部２００２に同時
に負帰還する。

【０１０３】上述のような構成により、回路規模を縮小
することが可能となる。なお、本実施例では、動作点安
定化部２００６から出力される同期検波用の変調出力
（図５の第１の実施例の低周波発振器５０６の発振出力
に対応する）は、光干渉器２００４の温度制御端子に重
畳される。これにより、各半導体レーザ２００１の各レ
ーザ光の光周波数を低周波で変調する必要がなくなるた
め、低周波変調成分が各レーザ光の本来の通信信号に対
応する変調成分に影響を与えることがなくなる。第７の実施例の説明図２２は、本発明による光通信システムの第７の実施例
の構成図である。本実施例の特徴は、半導体レーザ５０
１における光周波数偏移量を安定化させるための前段階
として行われる半導体レーザの動作点の安定化制御が、
例えば図５の第１の実施例で説明したような低周波発振
器による低周波変調動作と同期検波回路による同期検波
動作によって行われるのではなく、光干渉器からの反射
光を利用した制御動作によって行われることである。

【０１０４】図２２において、まず、半導体レーザ２２
０１、データ変調部２２０２、バイアス部２２０３及び
比較器２２１３等の機能は、図５の５０１、５０２及び
５０３、５０８等の機能と同じである。

【０１０５】半導体レーザ２２０１からの直線偏光され
た後方光である入射光Ｈ₀ は、ハーフミラー２２０４に
入力される。ハーフミラー２２０４を透過したレーザ光
は、内部に偏光子２２１８が挿入され、左と右の各面が
ミラーコート２２１６と２２１７を施されたファブリ・
ペロー干渉器２２０５に入力される。この偏光子２２１
８は、その主軸（共振するレーザ光の偏光方向に一致す
る）の角度が、図２３のＡのように、入射光Ｈ₀ の偏光
方向に対してθ１（０＜θ１＜９０°）の角度となるよ
うに配置される。

【０１０６】ファブリ・ペロー干渉器２２０５からハー
フミラー２２０４の方向へ反射される反射光Ｂ１は、ハ
ーフミラー２２０４で反射された後、図２３のＣのよう
に、主軸の角度を互いにπ／４傾けて配置されたλ／４
板２２０６と偏光子２２０７を透過する。

【０１０７】そして、偏光子２２０７からの２つの方向
Ｘ３とＹ３の各レーザ光は、受光器２２０８及び２２０
９で各々受光される。減算器２２１０は、受光器２２０
８の出力信号から受光器２２０９の出力信号を減算す
る。

【０１０８】負帰還部２２１１は、減算器２２１０から
の減算出力Ｅ３に基づいてバイアス部２２０３に負帰還
をかける。これにより、半導体レーザ２２０１における
動作点をファブリ・ペロー干渉器２２０５における光周
波数弁別特性の極大値に対応する光周波数に常に一致さ
せるという制御動作が実現される。

【０１０９】一方、ファブリ・ペロー干渉器２２０５を
透過した干渉光は、受光器２２１２で受光され、受光器
２２１２の出力信号Ｅ４のうちの直流成分は比較器２２
１３に入力される。

【０１１０】比較器２２１３は、図５の第１の実施例の
比較器５０８の場合と同様にして、受光器２２１２から
の直流成分電圧と予め定められた設定電圧Ｖ₁ との誤差
成分を演算する。そして、この誤差成分によりデータ変
調部２２０２へ負帰還がかけられることにより、半導体
レーザ２２０１におけるレーザ光の光周波数偏移量が安
定化される。

【０１１１】また、半導体レーザ２２０１からの入射光
Ｈ₀ のうちハーフミラー２２０４を透過せずにそこで反
射されたレーザ光は、受光器２２１４で受光される。Ａ
ＰＣ制御部２２１５は、受光器２２で受光されたモニタ
光に基づいて、バイアス部２２０３のバイアス電流に負
帰還をかけることにより、半導体レーザ２２０１におけ
るレーザ光の出力を一定レベルに保つ自動光出力制御が
実現される。

【０１１２】以上の構成を有する第７の実施例では、前
述したように、半導体レーザ２２０１の動作点の安定化
制御がファブリ・ペロー干渉器２２０５からの反射光Ｂ
１を利用した制御動作によって実現されることを特徴と
する。以下、この動作点の安定化制御について順次説明
する。

【０１１３】まず、ファブリ・ペロー干渉器２２０５内
の偏光子２２１８は、その主軸の角度が、図２３のＡの
ように、入射光Ｈ₀ の偏光方向に対してθ１（０＜θ１
＜９０°）の角度となるように配置される。そのため、
同干渉器内では、入射光Ｈ₀に対して角度がθ１だけ傾
いたＹ１方向の成分のみが共振する。Ｙ１に対して垂直
のＸ１の方向の成分は、干渉器の外へ出てしまい、０と
なる。一方、ミラーコート２２１６の部分では、内部の
偏光子２２１８にかかわらず、入射光Ｈ₀ は反射する。

【０１１４】以上の関係を考慮すると、ファブリ・ペロ
ー干渉器２２０５からハーフミラー２２０４の方向へ反
射される反射光Ｂ１（Ｘ１成分とＹ１成分）は、下式で
表現される。

【０１１５】

【数１】

【０１１６】次に、反射光Ｂ１の偏光方向とλ／４板２
２０６の主軸との角度を図２３のＢのようにθ２とする
と、λ／４板２２０６からの出力光（Ｘ２成分とＹ２成
分）は、下式で表現される。

【０１１７】

【数２】

【０１１８】更に、λ／４板２２０６と偏光子２２０７
の各主軸の角度は図２３のＣのようにπ／４であるた
め、偏光子２２０７から受光器２２０８及び２２０９へ
の各出力光Ｂ３（Ｘ３成分とＹ３成分）は、下式で表現
される。

【０１１９】

【数３】

【０１２０】これより、受光器２２０８の出力Ｅ１と受
光器２２０９の出力Ｅ２は、

【０１２１】

【数４】

【０１２２】で表わされ、更に、減算器２２１０の出力
Ｅ３は、

【０１２３】

【数５】

【０１２４】で表わされる。一方、ファブリ・ペロー干
渉器２２０５から受光器２２１２の方向へは、同干渉器
内で共振し、図２３のＡで示されるＹ１成分のみを有す
る干渉光が出力されるため、受光器２２１２の出力Ｅ４
は、下式で表現される。

【０１２５】

【数６】

【０１２６】以上の数１式〜数６式より、数５式で示さ
れる減算器２２１０の出力Ｅ３は、θ１＝π／４で最大
となり、θ１＝０、π／２で０となる。一方、数６式で
示される受光器２２１２の出力Ｅ４は、θ１＝０で最大
となり、θ１＝π／２で０となる。また、上記Ｅ３とＥ
４の両者とも、θ２には依存しない。そして、図２３の
Ｃのように、主軸の角度を互いにπ／４傾けて配置され
たλ／４板２２０６と偏光子２２０７を用いることによ
り、数１式で示されるファブリ・ペロー干渉器２２０５
からハーフミラー２２０４の方向へ反射される反射光Ｂ
１のＸ１成分とＹ１成分の位相差の情報を、数５式で示
される減算器２２１０の出力Ｅ３として取り出すことが
できる。即ち、Ｘ１成分とＹ１成分の位相差をφとすれ
ば、

【０１２７】

【数７】

【０１２８】となる。この位相差φは、数６式で示され
る受光器２２１２の出力Ｅ４における極大点では０、極
小点ではπとなるため、出力Ｅ４における極大点又は極
小点は出力Ｅ３における０点に対応することになる。

【０１２９】上述の特性を、具体的に示すと次のように
なる。今、数１式における屈折率をｎ＝１．５、ファブ
リ・ペロー干渉器２２０５のフリースペクトラルレンジ
（光周波数弁別特性における極大点間の光周波数間隔に
相当する）をｃ／２ｎＬ＝１５ＧＨｚ（ｃは光速）、ハ
ーフミラー２２０４における反射率をＲ＝０．９（９０
％）、θ１＝π／８として、数５式で示される減算器２
２１０の出力Ｅ３と数６式で示される受光器２２１２の
出力Ｅ４を各光周波数について計算すると、図２４のＡ
及びＢで示される如き光周波数特性が得られる。

【０１３０】ここで、図２４のＢで示される受光器２２
１２の出力Ｅ４の光周波数特性は、図２２のファブリ・
ペロー干渉器２２０５の光周波数弁別特性にほかならな
い。従って、図２４のＡとＢからわかるように、ファブ
リ・ペロー干渉器２２０５の光周波数弁別特性の極大点
は減算器２２１０の出力Ｅ３の光周波数特性の０点に対
応することになる。

【０１３１】以上の事実に基づいて、負帰還部２２１１
が減算器２２１０の出力Ｅ３に基づいてバイアス部２２
０３に負帰還をかけることにより、半導体レーザ２２０
１における動作点をファブリ・ペロー干渉器２２０５に
おける光周波数弁別特性の極大値に対応する光周波数に
常に一致させるという制御動作が実現されることにな
る。

【０１３２】この場合に、図２４のＡの光周波数特性か
らわかるように、負帰還部２２１１は、バイアス部２２
０３に対して、減算器２２１０の出力Ｅ３が正極性の場
合には、半導体レーザ２２０１におけるレーザ光の中心
光周波数を下げるように、即ち、バイアス部２２０３に
おけるバイアス電流を減らすように負帰還をかけ、逆
に、Ｅ３が負極性の場合には、中心光周波数を上げるよ
うに負帰還をかける。これにより、半導体レーザ２２０
１における動作点をファブリ・ペロー干渉器２２０５に
おける光周波数弁別特性の極大値に対応する光周波数に
一致させるという制御動作が実現される。第８の実施例の説明図２５は、本発明による光通信システムの第８の実施例
の構成図である。同図で、図２２の第７の実施例と同じ
番号を付した部分は同じ機能を有する。

【０１３３】第８の実施例では、第７の実施例の場合と
同様に、半導体レーザ２２０１の動作点の安定化制御
が、ファブリ・ペロー干渉器２５０１からの反射光Ｂ１
を利用した制御動作によって行われる。第８の実施例が
第７の実施例と異なる点は、ファブリ・ペロー干渉器２
５０１の内部に偏光子ではなくλ／４板２５０５が設け
られ、ファブリ・ペロー干渉器２５０１と受光器２２１
２の間に偏光子２５０２が配置される点である。

【０１３４】上述のλ／４板２５０５は、その主軸の角
度が、図２６のＡのように、入射光Ｈ₀ の偏光方向に対
してπ／４の角度となるように配置される。従って、干
渉器内をレーザ光が往復する毎に、反射光の偏光方向
が、入射光Ｈ₀ の偏光方向に対して、垂直方向、平行方
向、垂直方向、・・・というように交互に変化する。

【０１３５】また、偏光子２５０２は、その主軸がλ／
４板２５０５の主軸に対して図２６のＤのようにｚ２の
角度をなすように配置される。上述の構成の第８の実施
例における半導体レーザ２２０１の動作点の安定化制御
について、第７の実施例の場合と同様に順次説明する。

【０１３６】まず、ファブリ・ペロー干渉器２２０５内
にその主軸の角度が入射光Ｈ₀ の偏光方向に対してπ／
４の角度となるように配置されたλ／４板２５０５によ
り、ファブリ・ペロー干渉器２２０５からハーフミラー
２２０４の方向へ反射される反射光Ｂ１には、入射光Ｈ
₀ の偏光方向に対して、それと同一方向のＸ０成分と垂
直方向のＹ０成分とが含まれる。

【０１３７】これより、反射光Ｂ１は、下式で表現され
る。

【０１３８】

【数８】

【０１３９】次に、反射光Ｂ１の偏光方向とλ／４板２
２０６の主軸との角度を図２６のＢのようにｚ１とする
と、λ／４板２２０６からの出力光（Ｘ２成分とＹ２成
分）は、下式で表現される。

【０１４０】

【数９】

【０１４１】更に、λ／４板２２０６と偏光子２２０７
の各主軸の角度は図２６のＣのようにπ／４であるた
め、偏光子２２０７から受光器２２０８及び２２０９へ
の各出力光Ｂ３（Ｘ３成分とＹ３成分）は、第７の実施
例の説明において前述した数３式と同じ式である下式で
表現される。

【０１４２】

【数１０】

【０１４３】これより、受光器２２０８の出力Ｅ１、受
光器２２０９の出力Ｅ２及び減算器２２１０の出力Ｅ３
は、第７の実施例の説明において前述した数４式及び数
５式と同じ式である下記の数１１式及び数１２式で表現
される。

【０１４４】

【数１１】

【０１４５】

【数１２】

【０１４６】一方、ファブリ・ペロー干渉器２２０５か
ら偏光子２５０２の方向へは、同干渉器内で共振し、入
射光Ｈ₀ の偏光方向に対して右回りの偏光を有する下記
の数１３式で表現される干渉光Ｂ５−１と、左回りの偏
光を有する下記の数１４式で表現される干渉光Ｂ５−２
とが出力される。

【０１４７】

【数１３】

【０１４８】

【数１４】

【０１４９】従って、図２５の偏光子２５０２に入射さ
れる干渉光は、数１３式で表現される干渉光Ｂ５−１と
数１４式で表現される干渉光Ｂ５−２とを、Ｘ１成分及
びＹ１成分毎に合成（加算）した光となる。この合成光
の各成分を新たにＸ１成分及びＹ１成分とすれば、偏光
子２５０２を透過した光Ｂ６（Ｘ４成分とＹ４成分）
は、下式で表現される。

【０１５０】

【数１５】

【０１５１】ここで、受光器２２１２が上述の偏光子２
５０２からのＸ４成分とＹ４成分の２つの出力光Ｂ６の
うち例えばＹ４成分を受光するとすれば、受光器２２１
２の出力Ｅ４は、下式で表現される。

【０１５２】

【数１６】

【０１５３】以上の数８式〜数１６式より、数１２式で
示される図２５の減算器２２１０の出力Ｅ３は、図２６
のＡのようにλ／４板２５０５の主軸と入射光Ｈ₀ の偏
光方向とがπ／４の角度をなしている状態で最大となっ
ている。また、上記Ｅ３とＥ４の両者とも、ｚ１には依
存しない。そして、図２６のＣのように、主軸の角度を
互いにπ／４傾けて配置されたλ／４板２２０６と偏光
子２２０７を用いることにより、数８式で示されるファ
ブリ・ペロー干渉器２２０５からハーフミラー２２０４
の方向へ反射される反射光Ｂ１のＸ０成分とＹ０成分の
位相差の情報を、数１２式で示される減算器２２１０の
出力Ｅ３として取り出すことができる。即ち、Ｘ０成分
とＹ０成分の位相差をφとすれば、数７式と同様に、

【０１５４】

【数１７】

【０１５５】となる。この位相差φは、前述した第７の
実施例の場合と同様に、数１６式で示される受光器２２
１２の出力Ｅ４における極大点では０、極小点ではπと
なるため、出力Ｅ４における極大点又は極小点は出力Ｅ
３における０点に対応することになる。

【０１５６】今、数８式における屈折率をｎ＝１．５、
ファブリ・ペロー干渉器２２０５のフリースペクトラル
レンジをｃ／２ｎＬ＝１５ＧＨｚ（ｃは光速）、ハーフ
ミラー２２０４における反射率をＲ＝０．９（９０
％）、ｚ２＝０として、数１２式で示される減算器２２
１０の出力Ｅ３と数１６式で示される受光器２２１２の
出力Ｅ４を各光周波数について計算すると、図２７のＡ
及びＢで示される如き光周波数特性が得られる。

【０１５７】これより、第７の実施例に関する図２４の
場合と同様、ファブリ・ペロー干渉器２２０５の光周波
数弁別特性の極大点は減算器２２１０の出力Ｅ３の光周
波数特性の０点に対応する。従って、第７の実施例の場
合と同様、負帰還部２２１１が減算器２２１０の出力Ｅ
３に基づいてバイアス部２２０３に負帰還をかけること
により、半導体レーザ２２０１における動作点の安定化
制御が実現される。

【０１５８】この場合にも、第７の実施例と同様に、図
２７のＡの光周波数特性からわかるように、負帰還部２
２１１は、バイアス部２２０３に対して、減算器２２１
０の出力Ｅ３が正極性の場合には、半導体レーザ２２０
１におけるレーザ光の中心光周波数を下げるように、即
ち、バイアス部２２０３におけるバイアス電流を減らす
ように負帰還をかけ、逆に、Ｅ３が負極性の場合には、
中心光周波数を上げるように負帰還をかける。

【０１５９】ここで、前述した第７の実施例では、図２
４のＡからわかるように、負帰還部２２１１が出力Ｅ３
に基づいてバイアス部２２０３に対して負帰還をかける
場合に、半導体レーザ２２０１における動作点が光周波
数弁別特性における極大点から離れて隣り合う極大点の
中間の光周波数に近付けば近付くほど、出力Ｅ３の値は
０に近い値をとる。このため、動作点が上記中間点に近
付けば近付くほど、上記動作点が目標とする極大点に安
定して収束させられにくくなり、隣りの極大点に収束さ
せられてしまう危険性が大きくなる。これに対して、第
８の実施例では、図２７のＡからわかるように、上記中
間点の直近の光周波数まで、出力Ｅ３の値は、上記中間
周波数を境に互いに逆極性の比較的大きな値をとる。従
って、第８の実施例では、上記動作点が上記中間点にか
なり近付いても、該動作点が目標とする極大点に安定し
て収束させられる。

【０１６０】このように、第８の実施例の方が、第７の
実施例よりも、半導体レーザ２２０１における動作点の
ロックインレンジを大きくとることができるという特徴
を有する。

【０１６１】以上の制御動作により、半導体レーザ２２
０１における動作点をファブリ・ペロー干渉器２５０１
における光周波数弁別特性の極大値に対応する光周波数
に一致させるという制御動作が実現される。第９の実施例の説明最後に、図２８は、本発明による光通信システムの第９
の実施例の構成図である。本実施例は、図２２の第７の
実施例の構成を、前述した第１の実施例の構成（図５）
を第５の実施例の構成（図２０）又は第６の実施例の構
成（図２１）に拡張したのと同様に、ＦＤＭ伝送システ
ム用、又は同一光周波数で複数の伝送を行う場合に拡張
した構成を有している。

【０１６２】図２８において、半導体レーザ２８０１及
び受光器２８０６、２８０７、２８０８、２８０９は、
図２２の第７の実施例における２２０１、２２０８、２
２０９、２２１２、２２１４の各部分に対応する。

【０１６３】図２８の第９の実施例が図２２の第７の実
施例と異なるのは、ＦＤＭ伝送システムでは複数の中心
光周波数が必要とされることに対応して、半導体レーザ
２８０１及び受光器２８０６、２８０７、２８０８、２
８０９の各々が、#1〜#nの複数個で構成される点であ
る。このような構成により、#1〜#nの複数回線分の送信
データの多重伝送が実現される。

【０１６４】一方、ハーフミラー２８０２、内部に偏光
子２８１２が挿入され左と右の各面がミラーコート２８
１０２８１１を施されたファブリ・ペロー干渉器２８０
３、λ／４板２８０４及び偏光子２８０５は、図２２の
第７の実施例の場合と同様に１つずつ設けられる。そし
て、#1〜#nの各半導体レーザ２８０１からの各後方光
は、ｎ本の光ファイバによって空間分割されて、各後方
光毎に、上述の１組の光学系によって第７の実施例の場
合と同様に光学的処理がなされる。

【０１６５】更に、図２８では省略されているが、図２
２の第７の実施例におけるデータ変調部２２０２、バイ
アス部２２０３、減算器２２１０、負帰還部２２１１、
比較器２２１３及びＡＰＣ制御部２２１５と同様の部分
が、図２８の半導体レーザ２８０１及び受光器２８０６
〜２８０９の#1〜#nの各々に対応してｎ個ずつ設けられ
る。

【０１６６】以上の構成により、低周波発振器による低
周波変調動作と同期検波回路による同期検波動作によら
ずに、各半導体レーザ２８０１における各レーザ光の各
動作点（中心光周波数）を、１台のファブリ・ペロー干
渉器２８０３における１つの光周波数弁別特性上のｎ点
の極大値の各々に正確に等間隔で定位させるか１つの極
大値に全てのレーザ光の動作を一致させることができ
る。また、この技術を第８の実施例の干渉計の技術にも
適用可能である。

【０１６７】そして、各半導体レーザ２８０１における
各レーザ光毎に、上述のような自動周波数制御（ＡＦ
Ｃ）のもとで、光周波数偏移量を各々所定値に安定化さ
せることができる。

【０１６８】

【発明の効果】本発明によれば、レーザ光の動作点（中
心光周波数）が光干渉手段における光周波数弁別特性の
極大値又は極小値に対応する光周波数に一致している場
合に光強度の平均値と光周波数偏移量は所定の関数関係
にあることを利用し、光干渉手段における光周波数弁別
特性の極大値又は極小値に対応する光周波数にレーザ光
の動作点を安定化させること、及びその安定化された動
作点のもとで光干渉手段からの干渉光の光強度の平均値
と設定値との誤差値を演算しそれをレーザ光の変調度に
帰還することにより光周波数偏移量を安定化させること
が可能となる。

【０１６９】そして、例えば、レーザ光の発振周波数又
は光干渉手段における干渉特性に低周波信号を重畳し、
受光手段から得られる電気信号に対して上記低周波信号
で同期検波を行い、この結果得られる同期検波信号に基
づいてレーザ光又は光干渉手段に帰還をかけることによ
り、上述したレーザ光の動作点の安定化制御を実現でき
る。

【０１７０】ここで特に、上述の動作点安定化制御にお
ける帰還制御動作をレーザ光の発振周波数に対して行う
ことにより、レーザ光の中心光周波数を常に一定の値に
安定化させる自動周波数制御（ＡＦＣ）が可能となる。

【０１７１】一方、光周波数偏移量の安定化制御又は動
作点安定化制御を、光干渉手段からの相補的な２種類の
干渉光に対応して受光手段から得られる２つの電気信号
の差信号に基づいて行うことにより、Ｓ／Ｎを著しく増
大させることが可能になる。

【０１７２】また、上述の２つの電気信号の和信号に基
づいてレーザ光の発振出力に帰還をかけることにより、
レーザ光の発振出力を所定値に安定化させることが可能
となる。

【０１７３】更に、前述した例えば低周波信号の変化幅
（振幅）を光周波数安定化制御における帰還出力に基づ
いて制御することによって、レーザ光の変調効率が変化
しても、動作点の安定化制御を適切に行うことが可能と
なる。

【０１７４】加えて、入力データのマーク率を前述した
動作点の安定化制御の動作又は光周波数偏移量の安定化
制御の動作に帰還することにより、マーク率の変化によ
り光周波数弁別特性における光強度が変化しても、それ
による影響を受けない光周波数偏移量の安定化制御が可
能となる。

【０１７５】一方、前述したレーザ光の動作点の安定化
制御を、同期検波等の制御動作を行わずに実現すること
も可能である。即ち、光干渉手段内に偏光子又はλ／４
板を挿入することにより光干渉手段から得られる反射光
を、λ／４板と偏光子とからなる部分に入射して得られ
る２つの光の差成分等に基づいて、レーザ光又は光干渉
手段に帰還をかけることにより、レーザ光の動作点の安
定化制御を行うことが可能となる。

【０１７６】以上に示される効果を有する本発明は、光
周波数分割多重（ＦＤＭ）方式による光通信システムに
適用することが可能である。この場合特に、動作点の安
定化制御における帰還制御動作をレーザ光の発振周波数
に対して行うことによって、各レーザ光の各動作点（中
心光周波数）を１つの光周波数弁別特性上の複数点の極
大値又は極小値の各々に定位させることが可能となり、
この結果、ＦＤＭ伝送システムにおける各レーザ光の動
作点を光周波数軸上で正確に等間隔に配置することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図（その１）である。

【図２】本発明の原理ブロック図（その２）である。

【図３】本発明の原理ブロック図（その３）である。

【図４】本発明の原理ブロック図（その４）である。

【図５】第１の実施例の構成図である。

【図６】マッハツェンダー干渉器における光周波数弁別
特性と同期検波信号の波形図である。

【図７】ファブリ・ペロー干渉器における光周波数弁別
特性と同期検波信号の波形図である。

【図８】低周波発振器の動作を説明するための波形図で
ある。

【図９】光周波数偏移量の安定化動作の説明図である。

【図１０】光強度の平均値と光周波数偏移量との関係を
示すグラフである。

【図１１】図１０のグラフが得られることを実証する実
験データを示す図である。

【図１２】第２の実施例の構成図である。

【図１３】相補的な２つの干渉光を出力するマッハツェ
ンダー干渉器を示す図である。

【図１４】図１３における２つの干渉光の光周波数弁別
特性を示す図である。

【図１５】相補的な２つの干渉光を出力するファブリ・
ペロー干渉器を示す図である。

【図１６】図１５における２つの干渉光の光周波数弁別
特性を示す図である。

【図１７】相補的な２つの干渉光を得る他の光干渉器を
示す図である。

【図１８】第３の実施例の構成図である。

【図１９】第４の実施例の構成図である。

【図２０】第５の実施例の構成図である。

【図２１】第６の実施例の構成図である。

【図２２】第７の実施例の構成図である。

【図２３】第７の実施例における軸関係を示す図であ
る。

【図２４】第７の実施例の特性図である。

【図２５】第８の実施例の構成図である。

【図２６】第８の実施例における軸関係を示す図であ
る。

【図２７】第８の実施例の特性図である。

【図２８】第９の実施例の構成図である。

【符号の説明】

１０１、３０１・・・・・・・・・・・入力データ１０２、３０２・・・・・・・・・・・レーザ光１０３・・・・・・・・・・・・・・・干渉光１０４、３０４・・・・・・・・・・・光干渉手段１０５、３１０、３１１、３１６・・・電気信号１０６、３１２、３１３、３１７・・・受光手段１０７・・・・・・・・・・・・・・・動作点安定化手
段１０８、３１８・・・・・・・・・・・光周波数偏移量
安定化手段１０９、３１９・・・・・・・・・・・半導体レーザ１１０・・・・・・・・・・・・・・・光データ１１１・・・・・・・・・・・・・・・伝送路１１２、３２０・・・・・・・・・・・データ変調手段２０１・・・・・・・・・・・・・・・動作点検出手段２０２・・・・・・・・・・・・・・・動作点制御手段３０３、３０７、４０３・・・・・・・偏光子３０５・・・・・・・・・・・・・・・反射光３０６、４０１・・・・・・・・・・・λ／４板３０８、３０９・・・・・・・・・・・第２の偏光子か
らの光３１４・・・・・・・・・・・・・・・帰還手段３１５・・・・・・・・・・・・・・・透過光３２１・・・・・・・・・・・・・・・ハーフミラー４０４・・・・・・・・・・・・・・・第３の偏光子か
らの光

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年１０月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項７

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項８

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１８

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力データ（１０１）に基づいて周波数
変調又は位相変調されたレーザ光（１０２）を受け、光
周波数弁別特性に従った干渉光（１０３）を出力する光
干渉手段（１０４）と、該干渉光を受け、その光強度を
電気信号（１０５）に変換する受光手段（１０６）と、
該電気信号を受信し、前記レーザ光（１０２）の動作点
を前記光周波数弁別特性の極大値又は極小値に対応する
光周波数に一致させる動作点安定化手段（１０７）と、
該動作点安定化手段によって前記レーザ光（１０２）の
動作点の安定化制御が行われているもとで、前記受光手
段（１０６）からの電気信号（１０５）から得られる前
記干渉光（１０３）の光強度の平均値から光周波数偏移
量を検出する光周波数偏移量測定手段、又は該平均値と
所定値との間の誤差値を演算し該誤差値を前記レーザ光
（１０２）の変調度に帰還する光周波数偏移量安定化手
段（１０８）のいずれか一方と、を有することを特徴と
するレーザ光の光周波数偏移量の測定・制御装置。
【請求項２】前記動作点安定化手段（１０７）は、前
記受光手段（１０６）からの電気信号（１０５）に基づ
いて、周波数弁別特性の極大値又は極小値と前記レーザ
光（１０２）の動作点との差を検出する動作点検出手段
（２０１）と、前記動作点検出手段の出力により前記レ
ーザ光（１０２）の動作点が前記光周波数弁別特性の極
大値又は極小値に対応する光周波数に一致するように、
前記レーザ光（１０２）の発振周波数又は前記光干渉手
段（１０４）の干渉特性に帰還をかける動作点制御手段
（２０２）と、とで構成されることを特徴とする請求項
１に記載のレーザ光の光周波数偏移量の測定・制御装
置。
【請求項３】前記動作点検出手段は、前記レーザ光の
発振周波数又は前記光干渉手段の干渉特性を低周波数で
変化させる低周波発振手段と、前記低周波発振手段から
の発振出力と前記受光手段からの電気信号とについて同
期検波を行う手段と、で構成されることを特徴とする請
求項２に記載のレーザ光の光周波数偏移量の測定・制御
装置。
【請求項４】前記動作点制御手段は、前記動作点検出
手段からの同期検波信号に基づき、前記レーザ光の動作
点が前記光周波数弁別特性の極大値又は極小値に対応す
る光周波数に一致するように、前記レーザ光を発生する
レーザのバイアス又は温度を変化させ前記レーザ光の発
振周波数を変化させる、又は前記光干渉手段におけるバ
イアス又は温度を変化させ光周波数弁別特性を変化させ
る、ことを特徴とする請求項３に記載のレーザ光の光周
波数偏移量の測定・制御装置。
【請求項５】前記低周波発振手段が前記レーザ光の発
振周波数を変化させる場合の変化幅は、前記光周波数偏
移量測定手段又は前記光周波数偏移量安定化手段によっ
て演算される前記誤差値の大きさに基づいて制御され
る、ことを特徴とする請求項４に記載のレーザ光の光周
波数偏移量の測定・制御装置。
【請求項６】前記動作点制御手段は、前記レーザ光を
発生するレーザのバイアス又は温度に帰還をかけること
により、前記レーザ光の自動周波数制御を行う、ことを
特徴とする請求項２に記載のレーザ光の光周波数偏移量
の測定・制御装置。
【請求項７】前記レーザ光は、複数のレーザ光であ
り、前記光干渉手段は、前記各レーザ光を受けて、各々
に対応する干渉光を出力し、前記受光手段は、該各干渉
光を受け、各々の光強度を電気信号に変換し、前記動作
点検出手段は、前記各レーザ光を発生する各レーザのバ
イアス又は温度を変化させることにより前記各レーザ光
の発振周波数を変化させるとともに、前記各レーザ光に
対応した電気信号を同期検波し、前記動作点制御手段
は、前記動作点検出手段の検出結果に基づき、前記各レ
ーザ光の動作点が前記光周波数弁別特性の異なる複数の
極大値又は極小値にそれぞれ一致するように、前記各レ
ーザ光を発生する各レーザのバイアス又は温度の制御を
行い、前記光周波数偏移量測定手段は、前記受光手段か
らの各電気信号に基づいて得られる前記各干渉光の光強
度の平均値から各レーザ光の光周波数偏移量を測定し、
前記光周波数偏移量安定化手段は、該平均値と所定値と
の間の各誤差値を演算し該各誤差値を前記各レーザ光の
変調度に帰還する、ことを特徴とする請求項３に記載の
レーザ光の光周波数偏移量の測定・制御装置。
【請求項８】前記レーザ光は、複数のレーザ光であ
り、前記光干渉手段は、前記各レーザ光を受けて、各々
に対応する干渉光を出力し、前記受光手段は、該各干渉
光を受け、各々の光強度を電気信号に変換し、前記動作
点検出手段は、前記光干渉手段のバイアス又は温度を変
化させることにより前記光干渉手段の干渉特性を変化さ
せるとともに、前記各レーザ光に対応した電気信号を同
期検波し、前記動作点制御手段は、前記動作点検出手段
の検出結果に基づき、前記各レーザ光の動作点が前記光
周波数弁別特性の異なる複数の極大値又は極小値にそれ
ぞれ一致するように、前記各レーザ光を発生する各レー
ザのバイアス又は温度の制御を行い、前記光周波数偏移
量測定手段は、前記受光手段からの各電気信号に基づい
て得られる前記各干渉光の光強度の平均値から各レーザ
光の光周波数偏移量を測定し、前記光周波数偏移量安定
化手段は、該平均値と所定値との間の各誤差値を演算し
該各誤差値を前記各レーザ光の変調度に帰還する、こと
を特徴とする請求項３に記載のレーザ光の光周波数偏移
量の測定・制御装置。
【請求項９】前記光干渉手段は、空間的に分割された
前記各レーザ光を並列に受け、各々に対応する干渉光を
並列に出力し、前記受光手段は、前記１つの光干渉手段
から並列に出力される前記各干渉光を並列に受け、各々
の光強度を並列に電気信号に変換する複数の受光手段で
構成される、ことを特徴とする請求項７又は８のいずれ
か１項に記載のレーザ光の光周波数偏移量の測定・制御
装置。
【請求項１０】前記動作点検出手段、前記動作点制御
手段及び前記光周波数偏移量安定化手段は、前記複数の
受光手段からの各電気信号に基づいて、時分割動作によ
って、前記各レーザ光に対応する制御を行う、ことを特
徴とする請求項７、８又は９のいずれか１項に記載のレ
ーザ光の光周波数偏移量の測定・制御装置。
【請求項１１】前記光干渉手段は、各光周波数弁別特
性が互いに相補的な特性を有する２種類の干渉光を出力
し、前記受光手段は、該各干渉光を受け、各々の光強度
を電気信号に変換する２つの受光手段で構成され、前記
動作安定化手段及び前記光周波数偏移量測定手段又は前
記光周波数偏移量安定化手段は、前記各受光手段からの
各電気信号の差信号により制御される、ことを特徴とす
る請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のレーザ光の
光周波数偏移量の測定・制御装置。
【請求項１２】前記光干渉手段は、各光周波数弁別特
性が互いに相補的な特性を有する２種類の干渉光を出力
し、前記受光手段は、該各干渉光を受け、各々の光強度
を電気信号に変換する２つの受光手段で構成され、該各
受光手段からの各電気信号の和信号に基づいて、前記レ
ーザ光の発振出力を測定し、あるいは所定値に安定化さ
れるように、該レーザ光の発振出力に帰還をかける自動
光出力制御手段を更に有する、ことを特徴とする請求項
１乃至１１のいずれか１項に記載のレーザ光の光周波数
偏移量の測定・制御装置。
【請求項１３】前記入力データのマーク率を計測するマ
ーク率モニタ手段を更に有し、該マーク率モニタ手段で
計測されたマーク率は、前記動作点安定化手段及び前記
光周波数偏移量測定手段又は前記光周波数偏移量安定化
手段に帰還される、ことを特徴とする請求項１乃至１２
のいずれか１項に記載のレーザ光の光周波数偏移量の測
定・制御装置。
【請求項１４】入力データ（３０１）に基づいて周波
数変調又は位相変調されたレーザ光（３０２）を受け、
内部に第１の偏光子（３０３）が挿入され、光周波数弁
別特性に従った干渉光を出力する光干渉手段（３０４）
と、該光干渉手段からの反射光（３０５）を受け、順次
配置される第１のλ／４板（３０６）及び第２の偏光子
（３０７）と、該第２の偏光子からの２種類の光（３０
８、３０９）を各々受け、各々の光強度を電気信号（３
１０、３１１）に変換する第１及び第２の受光手段（３
１２、３１３）と、該第１及び第２の受光手段からの電
気信号の差成分から得られる情報に基づいて、前記レー
ザ光（３０２）の動作点が前記光周波数弁別特性の極大
値又は極小値に対応する光周波数に一致するように、前
記レーザ光（３０２）の発振周波数又は前記光干渉手段
（３０４）の干渉特性に帰還をかける帰還手段（３１
４）と、前記光干渉手段（３０４）からの透過光（３１
５）を受け、その光強度を電気信号（３１６）に変換す
る第３の受光手段（３１７）と、前記帰還手段（３１
４）によって前記レーザ光（３０２）の動作点の安定化
制御が行われているもとで、前記第３の受光手段（３１
７）からの電気信号（３１６）に基づいて得られる前記
透過光（３１５）の光強度の平均値から光周波数偏移量
を検出する光周波数偏移量測定手段、又は該平均値と所
定値との間の誤差値を演算し該誤差値を前記レーザ光
（３０２）の変調度に帰還する光周波数偏移量安定化手
段（３１８）と、を有することを特徴とするレーザ光の
光周波数偏移量の測定・制御装置。
【請求項１５】前記レーザ光は、複数のレーザ光であ
り、前記光干渉手段は、前記各レーザ光を受けて、各々
に対応する干渉光を出力し、前記第１のλ／４板及び第
２の偏光子は、前記光干渉手段からの前記各レーザ光に
対応する各反射光を受け、前記第１及び第２の受光手段
は、前記第２の偏光子からの２種類の前記各レーザ光に
対応する光を各々受け、各々の光強度を電気信号に変換
し、前記帰還手段は、前記第１及び第２の受光手段から
の電気信号の差成分から得られる情報に基づいて、前記
各レーザ光の動作点を光周波数弁別特性の極大値又は極
小値に一致するように、前記各レーザ光を発生する各レ
ーザのバイアス又は温度を制御することにより、前記各
レーザ光の自動周波数制御を行い、前記第３の受光手段
は、前記光干渉手段からの前記各レーザ光に対応する透
過光を受け、各々の光強度を電気信号に変換し、前記光
周波数偏移量測定手段は、前記第３の受光手段からの各
電気信号に基づいて得られる前記各透過光の光強度の平
均値から光周波数偏移量を測定し、前記光周波数安定化
手段は、該平均値と所定値との間の各誤差値を演算し該
各誤差値を前記各レーザ光の変調度に帰還する、ことを
特徴とする請求項１４に記載のレーザ光の光周波数偏移
量の測定・制御装置。
【請求項１６】入力データ（３０１）に基づいて周波
数変調又は位相変調されたレーザ光（３０２）を受け、
内部に第２のλ／４板（４０１）が挿入され、光周波数
弁別特性に従った干渉光を出力する光干渉手段（４０
２）と、前記光干渉手段（４０２）からの反射光（３０
５）を受け、順次配置される第１のλ／４板（３０６）
及び第２の偏光子（３０７）と、該第２の偏光子からの
２種類の光（３０８、３０９）を各々受け、各々の光強
度を電気信号（３１０、３１１）に変換する第１及び第
２の受光手段（３１２、３１３）と、該第１及び第２の
受光手段からの電気信号の差成分から得られる情報に基
づいて、前記レーザ光（３０２）の動作点が前記光周波
数弁別特性の極大値又は極小値に対応する光周波数に一
致するように、前記レーザ光（３０２）の発振周波数又
は前記光干渉手段（４０２）の干渉特性に帰還をかける
帰還手段（３１４）と、前記光干渉手段（４０２）から
の透過光を受ける第３の偏光子（４０３）と、該第３の
偏光子からの少なくとも１種類の光（４０４）を受け、
その光強度を電気信号（３１６）に変換する第３の受光
手段（３１７）と、前記帰還手段（３１４）によって前
記レーザ光（３０２）の動作点の安定化制御が行われて
いるもとで、前記第３の受光手段（３１７）からの電気
信号（３１６）に基づいて得られる前記透過光（３１
５）の光強度の平均値から光周波数偏移量を測定する光
周波数偏移量測定手段、又は該平均値と所定値との間の
誤差値を演算し該誤差値を前記レーザ光（３０２）の変
調度に帰還する光周波数偏移量安定化手段（３１８）
と、を有することを特徴とするレーザ光の光周波数偏移
量の測定・制御装置。
【請求項１７】前記レーザ光は、複数のレーザ光であ
り、前記光干渉手段は、前記各レーザ光を受けて、各々
に対応する干渉光を出力し、前記第１のλ／４板及び第
２の偏光子は、前記光干渉手段からの前記各レーザ光に
対応する各反射光を受け、前記第１及び第２の受光手段
は、前記第２の偏光子からの２種類の前記各レーザ光に
対応する光を各々受け、各々の光強度を電気信号に変換
し、前記帰還手段は、前記第１及び第２の受光手段から
の電気信号の差成分から得られる各情報に基づいて、前
記各レーザ光の動作点を光周波数弁別特性の極大値又は
極小値に一致するように、前記各レーザ光を発生する各
レーザのバイアス又は温度を制御することにより、前記
各レーザ光の自動周波数制御を行い、前記第３の偏光子
は、前記光干渉手段からの前記各レーザ光に対応する各
透過光を受け、前記第３の受光手段は、前記第３の偏光
子からの少なくとも１種類の前記各レーザ光に対応する
光を受け、各々の光強度を電気信号に変換し、前記光周
波数偏移量測定手段は、前記第３の受光手段からの各電
気信号に基づいて得られる前記各透過光の光強度の平均
値から光周波数偏移量の測定を行い、前記光周波数偏移
量安定化手段は、該平均値と所定値との間の各誤差値を
演算し該各誤差値を前記各レーザ光の変調度に帰還す
る、ことを特徴とする請求項１６に記載のレーザ光の光
周波数偏移量の測定・制御装置。
【請求項１８】前記レーザ光の一部又は前記第３の受
光手段からの電気信号に基づいて、前記レーザ光の発振
出力が所定値に安定化されるように、該レーザ光の発振
出力に帰還をかける自動光出力制御手段を更に有する、
ことを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか１項に
記載のレーザ光の光周波数偏移量の測定・制御装置。