JPH06265746A - Bi-directional multi-wavelength transmission equipment - Google Patents

Bi-directional multi-wavelength transmission equipment

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JPH06265746A
JPH06265746A JP6013116A JP1311694A JPH06265746A JP H06265746 A JPH06265746 A JP H06265746A JP 6013116 A JP6013116 A JP 6013116A JP 1311694 A JP1311694 A JP 1311694A JP H06265746 A JPH06265746 A JP H06265746A
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Toshiyuki Tsuchiya
敏之 土屋
Nobuyuki Tokura
信之 戸倉
Ikutaro Kobayashi
郁太郎 小林
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Abstract

PURPOSE:To provide bi-directional multi-wavelength transmission equipment which performs communication at the same wavelength essentially in both directions on one optical cable. CONSTITUTION:Bi-directional optical communication between two terminal stations 11a, 11b (where, 11b is not shown in figure), is performed by wavelength division multiplexing, and each terminal station is coupled with the optical cable 1, and is provided with a two-beam interference type filter 15 which multiplexes/demultiplexes transmission light and reception light. The filter 15 is provided with a pass-band and an attenuation band periodically in a communication wavelength band. The wavelength of the transmission light is almost equal to that of the reception light in each terminal station, however, a small offset less than 5nm exists between them. The wavelength of a transmission laser 21 is controlled so as to conform to the pass-band of the filter also used as wavelength reference. It is desirable that the two-beam interference type filter 15 is a Mach-Zehnder type asymmetric interfer-meter and is provided with a pair of directional couplers and an optical fiber which couples them, and by which the period of the pass-band or the attenuation band can be adjusted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は双方向波長多重光通信シ
ステムに関し、特に、両方向の光の波長がわずかに波長
が異なるが単一の波長帯に属し、該波長が単一の波長標
準に従って自己チューニング動作により精密に制御可能
なシステムに関する。本発明は例えば多量のケーブルが
必要となり1本のケーブルで双方向通信を行なうことが
重要である加入者線に用いられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-way wavelength division multiplexing optical communication system, and more particularly to a single wavelength band in which the wavelengths of light in both directions are slightly different, but the wavelengths comply with a single wavelength standard. The present invention relates to a system that can be precisely controlled by self-tuning operation. The present invention is used, for example, in a subscriber line in which a large number of cables are required and it is important to perform bidirectional communication with one cable.

【0002】従来、1本の光通信路により双方向通信を
行なう技術として、時間圧縮光多重通信(Time C
ompression Multiplex opti
cal communication)が知られてい
る。この技術は上り信号と下り信号が交互に送信され、
28Mbits/sまでの低速通信に用いられる。
[0002] Conventionally, as a technique for performing bidirectional communication through one optical communication path, time compression optical multiplex communication (Time C
compression Multiplex opti
cal communication) is known. In this technology, upstream and downstream signals are transmitted alternately,
Used for low speed communication up to 28 Mbits / s.

【0003】50Mbits/s以上の高速通信を1本
の光ケーブルで行なう技術として、波長多重通信(Wa
velength Division Multipl
exoptical communication;W
DM)が知られている。この技術は、上り方向と下り方
向に、例えば1.5μm帯と1.3μm帯のように異な
る波長帯の光を用いる。
Wavelength multiplex communication (Wa) is a technique for performing high-speed communication of 50 Mbits / s or more with one optical cable.
velocity Division Multipl
optical communication; W
DM) is known. This technique uses light in different wavelength bands such as a 1.5 μm band and a 1.3 μm band in the up and down directions.

【0004】図1Aは従来のWDM方式を示し、70は
1本の光ケーブルで、一対の端局装置71,72に結合
し、各端局装置は、レーザの光信号を出力する光送信機
73と、相手局からの光信号を受信する光受信機74
と、合分波器75を有する。合分波器は光ケーブル70
に結合する出力ポートと、送信機73及び受信機74に
結合する入力ポートを有し、送信機73からの光は光ケ
ーブル70に進み、ケーブル70からの光は受信機74
に進む。送信機73の出力光の波長は相手側の送信機の
波長と相違し、例えば、一方向の波長は1.3μm帯、
反対方向の波長は1.5μm帯である。1.3μm帯と
1.5μm帯の光はケーブル70の中で多重化されてい
る。
FIG. 1A shows a conventional WDM system, in which one optical cable 70 is coupled to a pair of terminal devices 71 and 72, and each terminal device outputs an optical signal from a laser 73. And an optical receiver 74 for receiving an optical signal from the partner station
And a multiplexer / demultiplexer 75. Optical multiplexer 70
Has an output port coupled to the transmitter 73 and an input port coupled to the receiver 74, the light from the transmitter 73 goes to the optical cable 70, and the light from the cable 70 receives the receiver 74.
Proceed to. The wavelength of the output light of the transmitter 73 is different from the wavelength of the transmitter on the other side, and for example, the wavelength in one direction is 1.3 μm band,
The wavelength in the opposite direction is the 1.5 μm band. Light in the 1.3 μm band and light in the 1.5 μm band are multiplexed in the cable 70.

【0005】しかし、図1Aの技術は、送信機73のレ
ーザの発振波長が合分波器のパスバンドの中心に一致し
なければならないという欠点がある。しかし、レーザの
発振波長は温度、バイアス電流及び製造誤差により変動
するので、レーザの発振波長を正確に制御することは困
難である。更に、波長間のクロストークを少なくするた
めに、両方向の伝送波長は大きく離れていなければなら
ず、従って、例えば、1.3μm帯と1.5μm帯のよ
うに製造工程の異なる2種類のレーザを用いなくてはな
らない。従ってレーザの歩留りは低く、通信システムの
コストは高くなる。
However, the technique of FIG. 1A has the disadvantage that the oscillation wavelength of the laser of the transmitter 73 must match the center of the passband of the multiplexer / demultiplexer. However, it is difficult to accurately control the oscillation wavelength of the laser because the oscillation wavelength of the laser fluctuates due to temperature, bias current and manufacturing error. Furthermore, in order to reduce crosstalk between wavelengths, the transmission wavelengths in both directions must be widely separated, and therefore, two types of lasers having different manufacturing processes, for example, 1.3 μm band and 1.5 μm band, are used. Must be used. Therefore, the yield of the laser is low and the cost of the communication system is high.

【0006】図1Bは従来の別の技術のWDM方式を示
し、両方向に同一の波長帯を用いる。図1Bは我々の研
究で検討したもので、市場に存在したものではない。図
で、80は光ケーブル、81と82は端局である。各端
局は光送信機83と光受信機84と方向性結合器85を
有し、送信機83からの光はケーブル80に進み、ケー
ブル80からの光は光受信機84に進む。
FIG. 1B shows another conventional WDM system, which uses the same wavelength band in both directions. Figure 1B was considered in our study and was not in the market. In the figure, 80 is an optical cable, and 81 and 82 are terminal stations. Each terminal has an optical transmitter 83, an optical receiver 84, and a directional coupler 85. Light from the transmitter 83 goes to the cable 80, and light from the cable 80 goes to the optical receiver 84.

【0007】しかし、図1Bのシステムは、光受信機8
4に入力される光がケーブル80からの光ばかりでな
く、同じ端局の送信機83の光が方向性結合器85の漏
れにより入力されるという欠点がある。従って、両端局
の送信機のレーザは同じ波長帯ではあるが、信号品質が
劣化するという欠点がある。
However, the system of FIG.
There is a disadvantage in that not only the light input to the cable 4 is input from the cable 80, but also the light from the transmitter 83 of the same terminal is input due to the leakage of the directional coupler 85. Therefore, although the lasers of the transmitters at both end stations have the same wavelength band, there is a drawback that the signal quality is deteriorated.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は両方向
に実質的に共通の波長を用いる双方向波長多重光通信シ
ステムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bidirectional wavelength division multiplexing optical communication system which uses a substantially common wavelength in both directions.

【0009】本発明の別の目的は送信波長と受信波長を
分離するためのフィルタが、送信機のレーザの波長標準
を兼ねるような波長多重光通信システムを提供すること
にある。
Another object of the present invention is to provide a wavelength division multiplexing optical communication system in which a filter for separating a transmission wavelength and a reception wavelength also serves as a wavelength standard of a laser of a transmitter.

【0010】本発明の別の目的は、2つの端局がマスタ
ー,スレーブの関係にあり、マスター端局のフィルタが
マスター端局の送信機のレーザと、スレーブ端局のフィ
ルタと、スレーブ端局の送信機のレーザの波長標準とな
るような波長多重光通信システムを提供することにあ
る。
Another object of the present invention is that the two end stations are in a master / slave relationship, and the master end station filter is the master end station transmitter laser, the slave end station filter and the slave end station. Another object of the present invention is to provide a wavelength division multiplexing optical communication system which becomes the wavelength standard of the laser of the transmitter.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、光ケー
ブルにより結ばれる第1及び第2の端局を有し、各端局
は送信電気信号を光信号に変換するレーザとを有する送
信機光信号を受信し電気信号に変換する受信機と、0相
ポートとπ相ポートをふくみ前記レーザと前記受信機に
結合する入力ポートと0相ポートとπ相ポートをふくみ
一方を前記光ケーブルに結合する出力ポートを有する第
1の2ビーム干渉型フィルタとを有し、前記フィルタは
通信波長帯内で波長に対し周期的なパスバンドと減衰バ
ンドを有し、各端局は波長制御手段によりレーザの発振
波長がフィルタのパスバンドの中心に一致するように制
御し、前記波長制御手段は、レーザの出力波長をモニタ
するモニタ手段と、モニタ手段の出力の強さを基準値と
比較する比較器と、比較器の出力に従ってレーザの発振
波長がフィルタのパスバンドに一致するように制御する
制御手段とを有し、第1端局と第2端局のレーザの波長
帯は実質的に同じであり、光ケーブルは、一方の端局の
0相出力と他方の端局のπ相出力の間に結合される双方
向波長多重伝送装置にある。
A feature of the present invention is that a transmitter has first and second terminal stations connected by an optical cable, and each terminal station has a laser for converting a transmission electric signal into an optical signal. A receiver for receiving an optical signal and converting it into an electric signal, including a 0-phase port and a π-phase port, including an input port for coupling to the laser and the receiver, including a 0-phase port and a π-phase port, and coupling one to the optical cable A first two-beam interference type filter having an output port for transmitting the laser light, the filter having a pass band and an attenuation band which are periodic with respect to the wavelength within the communication wavelength band, and each terminal station is provided with a laser by a wavelength control means. Control is performed so that the oscillation wavelength of the laser beam coincides with the center of the pass band of the filter, and the wavelength control means monitors the output wavelength of the laser and a comparator that compares the output intensity of the monitoring means with a reference value. When, Control means for controlling the oscillation wavelength of the laser to match the pass band of the filter according to the output of the comparator, and the wavelength bands of the lasers of the first terminal station and the second terminal station are substantially the same, The optical cable is in a bidirectional wavelength division multiplex transmission device that is coupled between the 0-phase output of one terminal and the π-phase output of the other terminal.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の重要な特徴は、2ビーム干渉型フィ
ルタを波長分割多重通信システムの合分波器として使用
すること、及び、前記2ビーム干渉型フィルタが送信器
のレーザの発振波長の基準を兼ねることにある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An important feature of the present invention is that a two-beam interference type filter is used as a multiplexer / demultiplexer of a wavelength division multiplexing communication system, and the two-beam interference type filter is used to control the oscillation wavelength of a laser of a transmitter. It also serves as a standard.

【0013】始めに、図2により、2ビーム干渉型フィ
ルタについてのべる。
First, referring to FIG. 2, the two-beam interference type filter will be described.

【0014】図2Aは2ビーム干渉型方向性結合器で、
1対の光ファイバC1,C2が領域Fで所定の長さでク
ラッド層を共有し光学的に結合している。結合器は入力
ポートC1−1,C2−1と出力ポートC1−2,C2
−2を有する。方向性結合器は可逆的なので、入力ポー
トと出力ポートを逆にしてもよい。入力ポートと出力ポ
ートの各々は0相ポート、π相ポートと呼ばれる。
FIG. 2A shows a two-beam interference type directional coupler,
In the region F, the pair of optical fibers C1 and C2 share a clad layer with a predetermined length and are optically coupled. The combiner has input ports C1-1 and C2-1 and output ports C1-2 and C2.
-2. Since the directional coupler is reversible, the input and output ports may be reversed. Each of the input port and the output port is called a 0-phase port or a π-phase port.

【0015】入力ポートの一方に入力光が印加される
と、入力光は2つの出力ポートに分割され、各出力ポー
トは入力パワーに比べて3dB低いパワーを出力する。
従って、図2Aの方向性結合器は3dBカップラと呼ば
れる。
When input light is applied to one of the input ports, the input light is split into two output ports, and each output port outputs a power 3 dB lower than the input power.
Therefore, the directional coupler of FIG. 2A is referred to as a 3 dB coupler.

【0016】結合領域Fを適当に設計すると、出力光は
入力光の波長に依存するようになり、従って、波長フィ
ルタとして動作する。
When the coupling region F is designed appropriately, the output light becomes dependent on the wavelength of the input light, and thus operates as a wavelength filter.

【0017】波長フィルタとして動作する場合には、例
えば0相ポートC1−1に入力光が印加されると、入力
光は波長に従って出力ポートC1−2,C2−2のいず
れかにスイッチングされる。同様に、π相ポートC2−
1の入力光は波長に従って出力ポートC1−2,C2−
2にスイッチングされる。
When operating as a wavelength filter, for example, when input light is applied to the 0-phase port C1-1, the input light is switched to either the output port C1-2 or C2-2 according to the wavelength. Similarly, the π-phase port C2-
The input light of No. 1 is output ports C1-2 and C2- according to the wavelength.
It is switched to 2.

【0018】フィルタの透過特性又は減衰特性は図2B
に示され、横軸は波長、たて軸は0相入力C1−1に入
力光が印加された時の出力光の強さである。実線(a)
は0相出力ポートC1−2の出力を示し、点線(b)は
π相出力ポートC2−2の出力を示す。
The transmission characteristic or attenuation characteristic of the filter is shown in FIG. 2B.
The horizontal axis represents the wavelength, and the vertical axis represents the intensity of the output light when the input light is applied to the 0-phase input C1-1. Solid line (a)
Indicates the output of the 0-phase output port C1-2, and the dotted line (b) indicates the output of the π-phase output port C2-2.

【0019】スレッシュホールドL1 ,L2 が後述のレ
ーザの自動チューニングのために規定される。高い方の
スレッシュホールドL1 はフィルタのピーク出力に等し
いか又はこれよりやや低く、低い方のスレッシュホール
ドL2 は0又は0よりやや高い値である。
Thresholds L 1 and L 2 are defined for automatic tuning of the laser described later. The upper threshold L 1 is equal to or slightly lower than the peak output of the filter, and the lower threshold L 2 is 0 or slightly higher than 0.

【0020】実際の使用では、1対の方向性結合器F
1,F2が、図2Cのごとく、光ファイバf1,f2に
より結合される。第1の方向性結合器F1の0相ポート
は、光ファイバf1により、第2の方向性結合器F2の
0相ポートに結合し、第1の方向性結合器F1のπ相ポ
ートは光ファイバf2により第2の方向性結合器F2の
π相ポートに結合する。光ファイバ(光導波路)f1と
f2の光路長はΔLだけ相違する。図2Cの構造は、マ
ッハツェンダ型フィルタ、又は非対称マッハツェンダ型
インターフェロメータと呼ばれる。
In actual use, a pair of directional couplers F
1 and F2 are coupled by optical fibers f1 and f2 as shown in FIG. 2C. The 0-phase port of the first directional coupler F1 is coupled to the 0-phase port of the second directional coupler F2 by the optical fiber f1, and the π-phase port of the first directional coupler F1 is an optical fiber. It is coupled to the π-phase port of the second directional coupler F2 by f2. The optical path lengths of the optical fibers (optical waveguides) f1 and f2 differ by ΔL. The structure of FIG. 2C is called a Mach-Zehnder type filter or an asymmetric Mach-Zehnder type interferometer.

【0021】図2Cの構造の利点は、パスバンドと減衰
バンドのピークを与える波長の周期(=2・FSR;フ
リースペクトラムレンジ)が、ファイバf1,f2の長
さの差ΔLにより調節できることにある。
The advantage of the structure of FIG. 2C is that the period of wavelengths (= 2 · FSR; free spectrum range) giving the peaks of the pass band and the attenuation band can be adjusted by the difference ΔL between the lengths of the fibers f1 and f2. .

【0022】図2Cのフィルタでピーク出力を与える周
波数から最低出力を与える周波数までの周波数バンドΔ
Fは次式で与えられる。
The frequency band Δ from the frequency giving the peak output to the frequency giving the minimum output in the filter of FIG. 2C.
F is given by the following equation.

【0023】ΔF=C/(2×neff ΔL) ここでCは光速 neff は導波路又は光ファイバの屈折率 ΔLは光ファイバf1,f2の長さの差ΔF = C / (2 × n eff ΔL) where C is the speed of light n eff is the refractive index of the waveguide or optical fiber ΔL is the difference between the lengths of the optical fibers f1 and f2

【0024】マッハツェンダ型フィルタでは640GH
zまでのΔFをもつフィルタの製作が可能である。
640GH for Mach-Zehnder type filter
It is possible to make filters with ΔF up to z.

【0025】図2Dは非対称マッハツェンダ型フィルタ
の変形例で、中間ファイバf1,f2の一方にヒータH
がもうけられる。ヒータHは電源Pにより加熱される。
図2Dの構造の利点は、周期(FSR又はΔF)がヒー
タHの温度調節により微細に制御できる点にある。FS
Rの値は、温度が上昇すると、1度毎に0.5nm〜
1.0nmだけ増加する。このことは、電子情報通信学
会、トランザクション、通信、vol E75−B、N
o−9、1992年9月、871−879頁に記載され
ている。
FIG. 2D shows a modification of the asymmetric Mach-Zehnder type filter, in which one of the intermediate fibers f1 and f2 has a heater H.
Can be made. The heater H is heated by the power source P.
The advantage of the structure of FIG. 2D is that the cycle (FSR or ΔF) can be finely controlled by adjusting the temperature of the heater H. FS
The value of R is 0.5 nm per degree when the temperature rises.
Increase by 1.0 nm. This applies to the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Transactions, Communications, vol E75-B, N
o-9, September 1992, pp. 871-879.

【0026】マッハツェンダ型フィルタは石英導波路の
上に作製される。FSRが広いと、フィルタのサイズは
小さく、製造誤差が小さく、フィルタの透過特性が一様
となる。
The Mach-Zehnder type filter is manufactured on a quartz waveguide. If the FSR is wide, the filter size is small, the manufacturing error is small, and the transmission characteristics of the filter are uniform.

【0027】フィルタのポートを球状のテーパ端とし、
光ファイバとの光学的結合を良好にすることができる。
The port of the filter has a spherical taper end,
It is possible to improve the optical coupling with the optical fiber.

【0028】2ビーム干渉型フィルタ又は図2A〜図2
Dのフィルタはジャーナルオブライトウェーブテクノロ
ジー、vol 6、No6、1988年6月、1003
−1010頁にのべられている。
Two-beam interference filter or FIGS. 2A to 2
Filter D is Journal of Lightwave Technology, vol 6, No 6, June 1988, 1003
It is listed on page -1010.

【0029】図3は本発明の実施例のブロック図を示
す。図において、1対の端局11aと12aが1本の光
ケーブル10により結合している。各端局は光送信機1
3aと、光受信機14と、送信波と受信波の合分波を行
なうフィルタ15とを有する。
FIG. 3 shows a block diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, a pair of terminal stations 11 a and 12 a are connected by a single optical cable 10. Each terminal is an optical transmitter 1
3a, an optical receiver 14, and a filter 15 that combines and demultiplexes a transmitted wave and a received wave.

【0030】フィルタ15は、図2Aの2ビーム干渉型
フィルタ又は図2C,図2Dの非対称マッハツェンダ型
インターフェロメータである。図2C、又は図2Dの場
合にはフィルタのパスバンドの周期の調節が可能であ
る。
The filter 15 is the two-beam interference filter shown in FIG. 2A or the asymmetric Mach-Zehnder interferometer shown in FIGS. 2C and 2D. In the case of FIG. 2C or FIG. 2D, the pass band period of the filter can be adjusted.

【0031】フィルタ15は図2Bの透過特性を有し、
ここで実線は入力光が0相入力ポートに印加されたとき
の0相出力ポートへの透過特性を示し、点線は入力光が
π相ポートに入力したときの0相出力ポートへの透過特
性を示す。点線は0相入力ポートからπ相出力ポートへ
の透過特性と同じである。
The filter 15 has the transmission characteristic of FIG. 2B,
Here, the solid line shows the transmission characteristics to the 0-phase output port when input light is applied to the 0-phase input port, and the dotted line shows the transmission characteristics to the 0-phase output port when input light is input to the π-phase port. Show. The dotted line is the same as the transmission characteristic from the 0-phase input port to the π-phase output port.

【0032】フィルタ15は可逆性で、入力ポートと出
力ポートを逆にすることができるが、ここでは説明の簡
単のために入力ポート、出力ポートの用語を用いるもの
とする。
The filter 15 is reversible, and the input port and the output port can be reversed, but the terms input port and output port are used here for the sake of simplicity of description.

【0033】入力ポートは0相ポートA0 とπ相ポート
1 を有し、出力ポートは0相ポートB0 とπ相ポート
1 を有する。
The input port has a 0-phase port A 0 and a π-phase port A 1 , and the output port has a 0-phase port B 0 and a π-phase port B 1 .

【0034】光ケーブル10はフィルタ15の出力ポー
トに結合し、第1の端局の出力ポートの透過特性が、第
2の端局の出力ポートの透過特性と異なるようになって
いる。実施例では、ケーブル10は端局11aのポート
0 (0相)と、端局12aのポートB1 (π相)に結
合する。
The optical cable 10 is coupled to the output port of the filter 15 so that the transmission characteristic of the output port of the first terminal station is different from the transmission characteristic of the output port of the second terminal station. In the embodiment, the cable 10 is coupled to the port B 0 (0 phase) of the terminal station 11a and the port B 1 (π phase) of the terminal station 12a.

【0035】光受信機14は、反対側の端局の出力ポー
トと同じ透過特性となるようにフィルタ15に結合す
る。実施例では、端局11aの光受信機14は入力ポー
トA1(π相)(相手端局12aの出力ポートはB1
(π相))に結合し、端局12aの光受信機14は入力
ポートA0 (0相)に結合する(このとき相手端局11
aの出力ポートはB0 (0相)である)。
The optical receiver 14 is coupled to the filter 15 so that it has the same transmission characteristic as the output port of the opposite terminal station. In the embodiment, the optical receiver 14 of the terminal station 11a has an input port A 1 (π phase) (the output port of the partner terminal station 12a is B 1).
(Π phase), and the optical receiver 14 of the terminal station 12a couples to the input port A 0 (0 phase) (at this time, the partner terminal station 11).
The output port of a is B 0 (0 phase)).

【0036】光送信機13aとフィルタ15との結合
は、光ケーブル10への出力ポートの透過特性と同じ透
過特性の入力ポートである。実施例では、端局11aの
光送信機13aは入力ポートA0 (0相)に結合し、こ
のとき光ケーブル10は出力ポートB0 (0相)に結合
する。同様に、端局12aの光送信機13aは入力ポー
トA1 (π相)に結合し、このとき光ケーブル10は出
力ポートB1 (π相)に結合する。
The coupling between the optical transmitter 13a and the filter 15 is an input port having the same transmission characteristic as that of the output port to the optical cable 10. In the embodiment, the optical transmitter 13a of the terminal station 11a is coupled to the input port A 0 (0 phase), and the optical cable 10 is coupled to the output port B 0 (0 phase) at this time. Similarly, the optical transmitter 13a of the terminal station 12a is coupled to the input port A 1 (π phase), and the optical cable 10 is coupled to the output port B 1 (π phase) at this time.

【0037】端局11aの送信機13aの光は、端局1
1aのフィルタ15のポートA0 (0相)と、該フィル
タの出力ポートB0 (0相)と、光ケーブル10と、端
局12aのフィルタ15の出力ポートB1 (π相)と、
該フィルタの入力ポートA0(0相)を通って、端局1
2aの光受信機14に送られる。同様に、端局12aの
送信機13aの光は、端局12aのフィルタ15のポー
トA1 (π相)と、該フィルタのポートB1 (π相)
と、光ケーブル10と、端局11aのフィルタ15のポ
ートB0 と、該フィルタのポートA1 を通って、端局1
1aの光受信機14に送られる。
The light from the transmitter 13a of the terminal station 11a is transmitted to the terminal station 1
The port A 0 (0 phase) of the filter 15 of 1a, the output port B 0 (0 phase) of the filter, the optical cable 10, the output port B 1 (π phase) of the filter 15 of the terminal station 12a,
The terminal station 1 passes through the input port A 0 (0 phase) of the filter.
It is sent to the optical receiver 14 of 2a. Similarly, the light from the transmitter 13a of the terminal station 12a is transmitted to the port A 1 (π phase) of the filter 15 of the terminal station 12a and the port B 1 (π phase) of the filter.
Through the optical cable 10, the port B 0 of the filter 15 of the terminal station 11a, and the port A 1 of the filter, the terminal station 1
It is sent to the optical receiver 14 of 1a.

【0038】従って、フィルタのポートの相は各端局の
対応する各手段で逆となるようになっている。
Therefore, the phase of the port of the filter is reversed by each corresponding means of each terminal station.

【0039】第1の端局11aからの送信波長帯は第2
の端局12aからの送信波長帯と同じである。波長帯は
例えば1.3μm帯又は1.5μm帯である。第1の端
局の11aの送信波長は、同じ波長帯のなかで、第2の
端局12aの送信波長とわずかに異なる。2つの波長の
差は例えば5nm以下である。このように2つの波長は
光ケーブル10の中で多重化され、1本の光ケーブルに
よる双方向通信が実現される。
The transmission wavelength band from the first terminal station 11a is the second wavelength band.
This is the same as the transmission wavelength band from the terminal station 12a. The wavelength band is, for example, the 1.3 μm band or the 1.5 μm band. The transmission wavelength of the first terminal station 11a is slightly different from the transmission wavelength of the second terminal station 12a in the same wavelength band. The difference between the two wavelengths is, for example, 5 nm or less. In this way, the two wavelengths are multiplexed in the optical cable 10 and bidirectional communication is realized by one optical cable.

【0040】次に、レーザ21の発振波長をフィルタ1
5のパスバンドの中心に一致させる自己同調(セルフチ
ューニング)について説明する。実施例では、自己同調
用の第2のフィルタ22を各端局11a,12aに設
け、基準波長を与える。第2のフィルタ22も2ビーム
干渉型フィルタ又は非対称マッハツェンダ型インターフ
ェロメータで、第1のフィルタ15と同じパスバンド特
性を有する。第2のフィルタ22は入力ポートA0 (0
相),A1 (π相)と、出力ポートB0 (0相),B1
(π相)を有する。
Next, the oscillation wavelength of the laser 21 is set to the filter 1
The self-tuning (self-tuning) matching the center of the pass band of No. 5 will be described. In the embodiment, the second filter 22 for self-tuning is provided in each of the terminal stations 11a and 12a to give a reference wavelength. The second filter 22 is also a two-beam interference type filter or an asymmetric Mach-Zehnder type interferometer, and has the same passband characteristics as the first filter 15. The second filter 22 receives the input port A 0 (0
Phase), A 1 (π phase) and output ports B 0 (0 phase), B 1
(Π phase).

【0041】半導体レーザは前方光と後方光を出力す
る。前方光は信号を相手端局に送信するために利用さ
れ、後方光はレーザの波長の自己同調のために利用され
る。
The semiconductor laser outputs front light and rear light. The forward light is used for transmitting a signal to the other end station, and the backward light is used for self-tuning the wavelength of the laser.

【0042】レーザ21の後方光は同調フィルタ22の
入力ポートの一方に印加され、その出力光(フィルタ1
5の出力ポートと同じ透過特性のフィルタ22の出力ポ
ート)は光電変換器(センサ)23に印加される。図3
の実施例では、端局11aのレーザ21の後方光はフィ
ルタ22のポートA0 (0相)に印加され、その出力ポ
ートB0 (0相)の出力光は変換器23に印加される。
同様に、端局12aの後方光はフィルタ22のポートA
1 (π相)に印加され、その出力ポートB1 (π相)の
出力は変換器23に印加される。
The backward light of the laser 21 is applied to one of the input ports of the tuning filter 22 and its output light (filter 1
The output port of the filter 22 having the same transmission characteristic as that of the output port 5 is applied to the photoelectric converter (sensor) 23. Figure 3
In this embodiment, the backward light of the laser 21 of the terminal station 11a is applied to the port A 0 (0 phase) of the filter 22, and the output light of its output port B 0 (0 phase) is applied to the converter 23.
Similarly, the rear light of the terminal station 12 a is transmitted to the port A of the filter 22.
1 (π phase), and the output of its output port B 1 (π phase) is applied to the converter 23.

【0043】変換器23の出力は比較器24に印加さ
れ、予め定められるスレッシュホールド(閾値)と比較
される。スレッシュホールドは透過パワーの最大レベル
にほぼ等しいが、これよりやや低い値に設定される。比
較器24は、変換器23の出力がスレッシュホールドよ
り高い時に正の出力を発生する。ピーク制御回路25は
比較器24の出力に従って、レーザ21の発振波長を制
御して、基準フィルタ22の出力が最大となるようにす
る。レーザの発振波長の制御方法は既知で、例えばレー
ザの温度又はレーザのバイアス電流の制御により行な
う。
The output of the converter 23 is applied to the comparator 24 and compared with a predetermined threshold value. The threshold is approximately equal to the maximum level of transmitted power, but is set to a value slightly lower than this. Comparator 24 produces a positive output when the output of converter 23 is above the threshold. The peak control circuit 25 controls the oscillation wavelength of the laser 21 according to the output of the comparator 24 so that the output of the reference filter 22 becomes maximum. The method of controlling the oscillation wavelength of the laser is known, and is performed by controlling the temperature of the laser or the bias current of the laser.

【0044】2つの端局11aと12aは上述の発振波
長制御のための閉じたフィートバックループを有する。
端局11aのフィルタ22はレーザ21の後方光を0相
入力ポートA0 で受信し、0相出力ポートB0 から出力
する。ピーク制御回路25は、レーザ21の発振波長が
フィルタ22のパスバンドと一致するように、フィルタ
22の出力を最大に制御する。このようにして、レーザ
21の発振波長はフィルタ22の0相の透過が最大とな
る波長に制御される。
The two terminal stations 11a and 12a have a closed foot-back loop for controlling the oscillation wavelength described above.
The filter 22 of the terminal station 11a receives the backward light of the laser 21 at the 0-phase input port A 0 and outputs it from the 0-phase output port B 0 . The peak control circuit 25 controls the output of the filter 22 to the maximum so that the oscillation wavelength of the laser 21 matches the pass band of the filter 22. In this way, the oscillation wavelength of the laser 21 is controlled to the wavelength that maximizes the zero phase transmission of the filter 22.

【0045】同様に、端局12aのレーザ21の発振波
長は、フィルタ22のπ相の透過が最大となる波長に制
御される。
Similarly, the oscillation wavelength of the laser 21 of the terminal station 12a is controlled to the wavelength that maximizes the transmission of the π phase of the filter 22.

【0046】上述のように、2つの端局の送信波長帯は
同じであり、2つの端局の送信波長はわずかにπ相分だ
けずれている。
As described above, the transmission wavelength bands of the two terminal stations are the same, and the transmission wavelengths of the two terminal stations are slightly shifted by π phase.

【0047】基準フィルタ22と、センサ23と、比較
器24と、制御回路25の組合せはレーザ21の発振波
長をモニタするモニタ手段を構成する。
The combination of the reference filter 22, the sensor 23, the comparator 24, and the control circuit 25 constitutes a monitor means for monitoring the oscillation wavelength of the laser 21.

【0048】2ビーム干渉型フィルタ15は挿入損失が
低く、送信光の光受信機への漏洩が小さいという特徴を
有する。
The two-beam interference filter 15 is characterized by low insertion loss and small leakage of transmitted light to the optical receiver.

【0049】フィルタ15は図2Bに示す周期特性を有
するので、レーザの発振波長はフィルタの透過波長のど
れかひとつに一致しさえすればよい。
Since the filter 15 has the periodic characteristics shown in FIG. 2B, the oscillation wavelength of the laser only needs to match any one of the transmission wavelengths of the filter.

【0050】更に、本発明では、受信端局のフィルタの
透過波長を送信端局のフィルタの透過波長に合わせるこ
とは容易でありかつ簡単である。
Further, according to the present invention, it is easy and simple to match the transmission wavelength of the filter of the receiving terminal with the transmission wavelength of the filter of the transmitting terminal.

【0051】更に、レーザの発振波長の調節範囲はわず
かなので、両方の端局で同じ発振波長帯のレーザを使用
することができる。図1Aの従来の技術の場合には波長
の調節範囲が広いので、異なる波長帯で動作するレーザ
を各端局に設けなければならなかった。
Furthermore, since the adjustment range of the oscillation wavelength of the laser is small, it is possible to use the laser of the same oscillation wavelength band at both terminal stations. In the case of the conventional technique shown in FIG. 1A, since the wavelength adjustment range is wide, lasers operating in different wavelength bands must be provided in each terminal station.

【0052】図3の実施例では比較器24がセンサ23
の出力をスレッシュホールドと比較したが、変形例とし
て、ピーク制御回路25がセンサ23の出力が最大とな
るように制御してケーブル10への光出力が最大となる
ようにしてもよい。
In the embodiment of FIG. 3, the comparator 24 is the sensor 23.
However, as a modified example, the peak control circuit 25 may control so that the output of the sensor 23 is maximized so that the optical output to the cable 10 is maximized.

【0053】別の変形例として、2ビーム干渉型フィル
タを、図2Bの周期性および相補性を有する他のフィル
タ、例えばリング共振器、ファブリペローエタロンフィ
ルタに置換してもよい。ただし前者はQが高いので動作
が不安定になることがあり、後者は光軸を一致させるこ
とが難しいのでフィルタの周期特性にムラが出やすい。
As another modification, the two-beam interference filter may be replaced with another filter having periodicity and complementarity shown in FIG. 2B, for example, a ring resonator or a Fabry-Perot etalon filter. However, the former has a high Q, which may cause unstable operation, and the latter makes it difficult to match the optical axes, so that the periodic characteristics of the filter tend to be uneven.

【0054】図4A,4B,4Cは図3の変形例を示
す。これらの変形例の特徴はレーザの発振波長をフィル
タ15のパスバンドに一致させるための制御構造にあ
る。各変形例では簡単のために1端局のみを図示する。
FIGS. 4A, 4B and 4C show modifications of FIG. The feature of these modifications is the control structure for matching the oscillation wavelength of the laser with the pass band of the filter 15. In each modification, only one terminal station is shown for simplicity.

【0055】図4Aで、端局11bは光送信機13b
と、光受信機14と、光ケーブル10に結合するフィル
タ15を有する。光送信機13bは送信光を発振するレ
ーザ21と、基準波長フィルタ22と、光電変換器23
と、比較器24と、ボトム制御回路26とを有する。図
4Aの図3と比較した特徴は、基準波長フィルタ22
が、レーザ21の前方光がフィルタ15の0相ポートA
0 に入力する時、後方光をπ相ポートA1 に受信するこ
とにある。つまり、レーザ21の後方光は基準波長フィ
ルタ22では、フィルタ15の受信ポートと逆の相のポ
ートで受信される。
In FIG. 4A, the terminal station 11b is the optical transmitter 13b.
And an optical receiver 14 and a filter 15 coupled to the optical cable 10. The optical transmitter 13b includes a laser 21 that oscillates transmitted light, a reference wavelength filter 22, and a photoelectric converter 23.
And a comparator 24 and a bottom control circuit 26. The feature of FIG. 4A compared with FIG. 3 is that the reference wavelength filter 22
However, the front light of the laser 21 is the 0 phase port A of the filter 15.
When inputting 0 , the backward light is received by the π-phase port A 1 . That is, the backward light of the laser 21 is received by the reference wavelength filter 22 at the port having the opposite phase to the receiving port of the filter 15.

【0056】比較器24は、変換器23の出力を図2B
のフィルタの出力のボトム値L2 に近いスレッシュホー
ルドと比較する。ボトム制御回路26は基準フィルタ2
2の出力がスレッシュホールドL2 より小さくなるよう
にレーザ21の発振波長を制御する。このようにして、
レーザ21の発振波長はフィルタ22のパスバンドに一
致する。
The comparator 24 outputs the output of the converter 23 as shown in FIG. 2B.
The threshold value of the output of the filter is compared with a threshold value close to the bottom value L 2 . The bottom control circuit 26 uses the reference filter 2
The oscillation wavelength of the laser 21 is controlled so that the output of 2 becomes smaller than the threshold L 2 . In this way
The oscillation wavelength of the laser 21 matches the pass band of the filter 22.

【0057】図4Bは図3に対する別の変形例で、その
特徴は、端局11cが基準波長フィルタを具備せず、代
りに、非対称分岐型の方向性結合器31がフィルタ15
の出力と光ケーブル10の間に設けられ、送信光出力の
一部を分岐して光電変換器(センサ)23に印加するこ
とにある。制御回路25はこの例ではピーク制御回路
で、センサ23の出力がスレッシュホールドL1 より高
くなるようにレーザを制御する。フィルタ15は送信光
と受信光の合分波ばかりでなく、波長基準フィルタとし
ても動作する。
FIG. 4B is another modification of FIG. 3, which is characterized in that the terminal station 11c does not include a reference wavelength filter, and instead, the asymmetric branch type directional coupler 31 is used as the filter 15.
Is provided between the optical output and the optical cable 10, and a part of the transmitted light output is branched and applied to the photoelectric converter (sensor) 23. The control circuit 25 is a peak control circuit in this example, and controls the laser so that the output of the sensor 23 becomes higher than the threshold L 1 . The filter 15 operates not only as a wavelength division filter of the transmitted light and the received light, but also as a wavelength reference filter.

【0058】フィルタ15と方向性結合器31は石英導
波路を用いて共通の基板Bの上に集積化することができ
る。
The filter 15 and the directional coupler 31 can be integrated on a common substrate B using a quartz waveguide.

【0059】図4Cは図3の更に別の変形例で、その特
徴は、端局11dが基準波長フィルタを具備せず、代り
に、光電変換器23への入力光がフィルタ15の自由端
出力ポートB1 で、これによりレーザ21の発振波長の
制御を行なうことにある。制御回路26はこの例ではボ
トム制御でセンサ23の出力をボトムL2 つまり最小に
制御する。
FIG. 4C is a further modification of FIG. 3, which is characterized in that the terminal station 11d does not include a reference wavelength filter, and instead, the input light to the photoelectric converter 23 is the free end output of the filter 15. This is to control the oscillation wavelength of the laser 21 at the port B 1 . In this example, the control circuit 26 controls the output of the sensor 23 to the bottom L 2, that is, to the minimum by the bottom control.

【0060】図5(図5Aと図5B)は、図3から図4
Cまでの本発明の実施例と、図1Bの従来の技術とを組
合せた実施例で、4波長を用いた通信を行なうことがで
きる。
FIG. 5 (FIGS. 5A and 5B) shows FIGS.
Communication using four wavelengths can be performed in an embodiment in which the embodiments of the present invention up to C are combined with the conventional technique of FIG. 1B.

【0061】図5において、端局11e,11f,12
e及び12fは、図3,図4A,図4B,又は図4Cの
構成をとる。一方の端局11eと他方の端局12eは例
えば1.3μm帯で動作し、端局11fと12fは例え
ば1.5μm帯で動作する。1.3μm帯と1.5μm
帯の波長は合分波器75で合分波される。従って、4波
(1.3μm帯の2波と1.5μm帯の2波)が光ケー
ブル10の中で多重化される。なお、各端局において、
13は光送信機、14は光受信機、15は合分波用フィ
ルタである。
In FIG. 5, the terminal stations 11e, 11f, 12
e and 12f have the configuration of FIG. 3, FIG. 4A, FIG. 4B, or FIG. 4C. The one terminal station 11e and the other terminal station 12e operate in the 1.3 μm band, for example, and the terminal stations 11f and 12f operate in the 1.5 μm band, for example. 1.3 μm band and 1.5 μm
The wavelengths in the band are multiplexed / demultiplexed by the multiplexer / demultiplexer 75. Therefore, four waves (two waves in the 1.3 μm band and two waves in the 1.5 μm band) are multiplexed in the optical cable 10. At each terminal,
Reference numeral 13 is an optical transmitter, 14 is an optical receiver, and 15 is a multiplexing / demultiplexing filter.

【0062】図6(図6Aと図6B)は本発明の別の実
施例を示し、両端局のフィルタとレーザの波長を合せる
機能を有する。図6で、一方の端局は主局(マスター)
として動作し他方の端局は従局(スレーブ)として動作
しレーザとフィルタの波長を主局の波長に追従させる。
図6では局(a)は主局であり、局(b)は従局であ
る。
FIG. 6 (FIGS. 6A and 6B) shows another embodiment of the present invention, which has a function of matching the wavelength of the laser with the filter of both end stations. In FIG. 6, one terminal station is the master station (master).
The other terminal station operates as a slave station (slave) and causes the wavelengths of the laser and the filter to follow the wavelength of the master station.
In FIG. 6, the station (a) is the master station and the station (b) is the slave station.

【0063】図6の主局(a)は図4Cの構成を示す。
しかし、他の構成、例えば図3、図4A、図4Bの構成
も可能である。
The main station (a) of FIG. 6 shows the configuration of FIG. 4C.
However, other configurations are possible, such as the configurations of FIGS. 3, 4A and 4B.

【0064】両端局のレーザとフィルタの波長を合せる
基本は次のとおりである。
The basics of matching the wavelengths of the laser and the filter at both ends are as follows.

【0065】(a)主局の合分波用フィルタを基準波長
とする。
(A) The multiplexing / demultiplexing filter of the main station is used as the reference wavelength.

【0066】(b)主局の送信用レーザの発振波長を主
局の前記フィルタのパスバンドに合せる。
(B) The oscillation wavelength of the transmission laser of the master station is matched with the pass band of the filter of the master station.

【0067】(c)従局の合分波用フィルタを、パスバ
ンドが主局からの光を最大レベルで受信するように制御
する。
(C) The sub-multiplexing / demultiplexing filter of the slave station is controlled so that the pass band receives the light from the master station at the maximum level.

【0068】(d)従局の送信用レーザの発振波長を従
局のフィルタのパスバンドに合せる。
(D) The oscillation wavelength of the transmitting laser of the slave station is matched with the pass band of the filter of the slave station.

【0069】従って、両端局のフィルタのパスバンドは
一致し、レーザの発振波長はパスバンドに一致する。
Therefore, the passbands of the filters at both ends match, and the oscillation wavelength of the laser matches the passband.

【0070】図6で、主局11dは通信システムの基準
波長として機能するフィルタ15Mを有する。
In FIG. 6, the master station 11d has a filter 15M which functions as a reference wavelength of the communication system.

【0071】主局11dで送信光を提供するレーザ21
Mの発振波長は、図4Cに関連して述べたごとく、主局
11dのフィルタ15Mのパスバンドに一致するように
制御される。
Laser 21 for providing transmission light at the main station 11d
The oscillation wavelength of M is controlled so as to match the pass band of the filter 15M of the master station 11d, as described with reference to FIG. 4C.

【0072】従局では、ケーブル10から従局に印加さ
れる光は、フィルタ15Sを介して光電変換器23bに
印加される。変換器23bの出力の電気信号は、AGC
機能をもつリニア増幅器102をもつ光受信機14に印
加される。リニア増幅器102の出力は通信システムの
受信信号である。増幅器102の出力は、又、熱制御回
路101に印加され、フィルタ15SのヒータHに電力
を供給することにより、フィルタ15Sのパスバンドを
印加電力に対応してシフトし、増幅器102の出力が最
大となるようにする。従って、非対称で一方にヒータH
をもつファイバで結合する方向性結合器F1、F2をも
ったフィルタ15Sのパスバンドは受信光の波長に一致
する。次に送信用レーザ21Sの発振波長が、フィルタ
15Sと変換器23aと基準値をもつ比較器24とボト
ム制御回路26をもつフィードバックループを介して、
フィルタ15Sのパスバンドに一致するように制御され
る。フィードバックループの動作については図4Cに関
連して既に述べた。レーザ21Sの発振波長の制御のフ
ィードバックループは図4Cに限定されるものではな
く、図3、図4A、図4Bの回路でも可能である。
In the slave station, the light applied from the cable 10 to the slave station is applied to the photoelectric converter 23b through the filter 15S. The electric signal output from the converter 23b is AGC.
It is applied to the optical receiver 14 having the linear amplifier 102 having the function. The output of the linear amplifier 102 is the received signal of the communication system. The output of the amplifier 102 is also applied to the thermal control circuit 101, and by supplying power to the heater H of the filter 15S, the pass band of the filter 15S is shifted corresponding to the applied power, and the output of the amplifier 102 is maximized. So that Therefore, the heater H is asymmetrical on one side.
The pass band of the filter 15S having the directional couplers F1 and F2, which are coupled by the fiber having the same, matches the wavelength of the received light. Next, the oscillation wavelength of the transmission laser 21S is passed through a feedback loop having a filter 15S, a converter 23a, a comparator 24 having a reference value, and a bottom control circuit 26.
It is controlled so as to match the pass band of the filter 15S. The operation of the feedback loop has already been described in connection with Figure 4C. The feedback loop for controlling the oscillation wavelength of the laser 21S is not limited to that shown in FIG. 4C, and the circuits shown in FIGS. 3, 4A, and 4B are also possible.

【0073】実用的には、ヒータHと熱制御回路101
をもつパスバンド制御用フィードバックループの時定数
が、比較器25とボトム制御回路26をもつレーザ21
の発振波長制御用フィードバックループの時定数より短
いことが好ましい。
Practically, the heater H and the heat control circuit 101
The time constant of the feedback loop for passband control with the laser 21 having the comparator 25 and the bottom control circuit 26 is
It is preferable that it is shorter than the time constant of the feedback loop for controlling the oscillation wavelength.

【0074】次に、フィルタのパスバンドの周期(FS
R)と、レーザのたてモードの周期の関係についてのべ
る。
Next, the pass band period of the filter (FS
R) and the period of the vertical mode of the laser.

【0075】レーザには2種類あり、多軸たてモードレ
ーザ(例えばファブリペローレーザ)と単軸たてモード
レーザ(分布帰還レーザ、又は分布ブラグ反射レーザ)
が知られている。
There are two types of lasers, a multi-axis vertical mode laser (for example, Fabry-Perot laser) and a single-axis vertical mode laser (distributed feedback laser or distributed Bragg reflection laser).
It has been known.

【0076】多軸たてモードレーザは次式を満足する。The multiaxial vertical mode laser satisfies the following equation.

【0077】g×λ/(2n)=L ここでλは真空中の波長 Lはレーザの共振器の長さ nは媒体の屈折率 gは共振器中での半波長定在波の数である。G × λ / (2n) = L where λ is the wavelength in vacuum L is the length of the resonator of the laser n is the refractive index of the medium g is the number of half-wave standing waves in the resonator is there.

【0078】Lは波長λに比べて大きいので、波長の異
なる多数の波がレーザに発生し、レーザの発振波長はそ
れらの中で利得が最大のものとなる。例えば、1.3μ
m帯のレーザは約0.8nmのたてモードの間隔を有す
る(上式でnとLにより定まる)。
Since L is larger than the wavelength λ, many waves having different wavelengths are generated in the laser, and the oscillation wavelength of the laser has the maximum gain among them. For example, 1.3μ
The m-band laser has a vertical mode spacing of about 0.8 nm (determined by n and L in the above equation).

【0079】従って、フィルタのパスバンドの周期(=
2×FSR)はレーザのたてモードの周期に一致するこ
とが好ましく、それにより、レーザの出力は効率よく受
信機に伝えられ、又、レーザよりの送信光が光線路部の
コネクタ等において反射した場合でも信号光のサイドモ
ードの影響なくフィルタにて阻止可能であり、反射戻り
光による光受信部の特性劣化を防止できる。
Therefore, the passband period of the filter (=
2 × FSR) preferably coincides with the cycle of the vertical mode of the laser, whereby the output of the laser is efficiently transmitted to the receiver, and the transmitted light from the laser is reflected at the connector etc. of the optical line section. Even in such a case, it can be blocked by the filter without the influence of the side mode of the signal light, and the characteristic deterioration of the light receiving section due to the reflected return light can be prevented.

【0080】レーザが単軸たてモードレーザの時は、周
期に関する上記考察は不要である。
When the laser is a single-axis vertical mode laser, the above consideration regarding the period is unnecessary.

【0081】図7は背面光のサイドモードに関する実験
結果を示し、横軸はフィルタのパスバンドの中心周波数
とレーザの中心発振波長の差(nm)を示し、たて軸は
フィルタを通した背面光の正面光に対する減衰(dB)
を示す。
FIG. 7 shows the experimental results on the side modes of the back light, the horizontal axis shows the difference (nm) between the center frequency of the pass band of the filter and the center oscillation wavelength of the laser, and the vertical axis shows the back surface after passing through the filter. Attenuation of light to front light (dB)
Indicates.

【0082】曲線(a)はFSR=0.8nmのとき、
フィルタのパスバンドの周期がレーザのたてモードの周
期に一致する場合を示す。フィルタのパスバンドの中心
とレーザの中心波長が一致するときは30dBの減衰が
あり、波長の差が0.6nmのときは16dBの減衰が
ある。
The curve (a) shows that when FSR = 0.8 nm,
The case where the period of the pass band of the filter matches the period of the vertical mode of the laser is shown. When the center of the pass band of the filter coincides with the center wavelength of the laser, there is an attenuation of 30 dB, and when the wavelength difference is 0.6 nm, there is an attenuation of 16 dB.

【0083】一方、曲線(b)は、FSR=5nmで、
フィルタの周期がレーザの周期に一致しない場合を示
す。この場合は、レーザとフィルタの波長の格差に対
し、減衰量は10〜12dBである。
On the other hand, the curve (b) has FSR = 5 nm,
The case where the period of the filter does not match the period of the laser is shown. In this case, the amount of attenuation is 10 to 12 dB with respect to the wavelength difference between the laser and the filter.

【0084】反射戻り光に対するフィルタに要求される
減衰量はほぼ12dBである。従って、フィルタの周期
がレーザの周期と一致する曲線(a)は、実用上、満足
できるものである。
The amount of attenuation required of the filter for the reflected return light is approximately 12 dB. Therefore, the curve (a) in which the filter cycle matches the laser cycle is practically satisfactory.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上のごとく、本発明によると、1本の
光ファイバで実質的に同じ波長帯を用いて双方向通信を
行なうことができ、光の合分波のためのフィルタが波長
基準を兼ねるので、レーザの発振波長の制御が容易であ
る。従って、構成の簡単な広帯域の双方向波長多重伝送
を行なうことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to perform bidirectional communication using substantially the same wavelength band with one optical fiber, and the filter for multiplexing and demultiplexing the light has the wavelength reference. Also, it is easy to control the oscillation wavelength of the laser. Therefore, it is possible to perform wideband bidirectional wavelength division multiplexing transmission with a simple configuration.

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

【図1A】従来の波長分割多重光通信システムである。FIG. 1A is a conventional wavelength division multiplexing optical communication system.

【図1B】従来の波長分割多重光通信システムである。FIG. 1B is a conventional wavelength division multiplexing optical communication system.

【図2】2ビーム干渉型フィルタの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a two-beam interference filter.

【図3】本発明の実施例である。FIG. 3 is an example of the present invention.

【図4A】本発明の変形例である。FIG. 4A is a modification of the present invention.

【図4B】本発明の変形例である。FIG. 4B is a modification of the present invention.

【図4C】本発明の変形例である。FIG. 4C is a modification of the present invention.

【図5A】本発明の別の実施例の一部である。FIG. 5A is part of another embodiment of the invention.

【図5B】本発明の別の実施例の一部である。FIG. 5B is part of another embodiment of the invention.

【図6A】本発明の更に別の実施例の一部である。FIG. 6A is a portion of yet another embodiment of the present invention.

【図6B】本発明の更に別の実施例の一部である。FIG. 6B is part of yet another embodiment of the present invention.

【図7】2ビーム干渉型フィルタパスバンドの周期とレ
ーザの発振周期に関する実験結果を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an experimental result regarding a cycle of a two-beam interference filter passband and a laser oscillation cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光ケーブル 11a,12a 端局 13a 光送信機 14 光受信機 15 フィルタ 21 レーザ 22 波長基準フィルタ 23 光電変換器 24 比較器 25 ピーク制御回路 10 Optical Cables 11a, 12a Terminal Station 13a Optical Transmitter 14 Optical Receiver 15 Filter 21 Laser 22 Wavelength Reference Filter 23 Photoelectric Converter 24 Comparator 25 Peak Control Circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location H04B 10/24

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ケーブルにより結ばれる第1及び第2
の端局を有し、次の構成を有する双方向波長多重伝送装
置;各端局は送信電気信号を光信号に変換するレーザと
を有する送信機光信号を受信し電気信号に変換する受信
機と、0相ポートとπ相ポートをふくみ前記レーザと前
記受信機に結合する入力ポートと0相ポートとπ相ポー
トをふくみ一方を前記光ケーブルに結合する出力ポート
を有する第1の2ビーム干渉型フィルタとを有し、 前記フィルタは通信波長帯内で波長に対し周期的なパス
バンドと減衰バンドを有し、 各端局は波長制御手段によりレーザの発振波長がフィル
タのパスバンドの中心に一致するように制御し、 前記波長制御手段は、レーザの出力波長をモニタするモ
ニタ手段と、モニタ手段の出力の強さを基準値と比較す
る比較器と、比較器の出力に従ってレーザの発振波長が
フィルタのパスバンドに一致するように制御する制御手
段とを有し、 第1端局と第2端局のレーザの波長帯は実質的に同じで
あり、 光ケーブルは、一方の端局の0相出力と他方の端局のπ
相出力の間に結合される。
1. A first and a second connected by an optical cable.
Bidirectional wavelength division multiplex transmission apparatus having the following configuration; each terminal station having a laser for converting a transmission electric signal into an optical signal; a receiver for receiving an optical signal and converting it into an electric signal; And a first two-beam interference type having an input port that includes a 0-phase port and a π-phase port and is coupled to the laser and the receiver, and an output port that includes a 0-phase port and a π-phase port and one of which is coupled to the optical cable A filter having a pass band and an attenuation band that are periodic with respect to a wavelength within a communication wavelength band, and each terminal station has a wavelength control unit so that the oscillation wavelength of the laser coincides with the center of the pass band of the filter. The wavelength control means, the monitoring means for monitoring the output wavelength of the laser, a comparator for comparing the output intensity of the monitor means with a reference value, the oscillation wavelength of the laser according to the output of the comparator. And a control means for controlling so as to match the pass band of the filter, the wavelength bands of the lasers of the first terminal station and the second terminal station are substantially the same, and the optical cable is the 0 phase of one terminal station. Output and π of the other terminal
Combined during phase output.
【請求項2】 前記制御手段は第1のフィルタと同様の
特性の第2の2ビーム干渉型フィルタによりレーザの背
面光を、第1のフィルタの入力ポートと同じポートで受
光し、センサにより第2のフィルタを通った背面光を電
気信号に変換し、前記制御手段は第2のフィルタの出力
が最大となるようにレーザの発振波長を制御する請求項
1記載の伝送装置。
2. The control means receives the back light of the laser at the same port as the input port of the first filter by the second two-beam interference type filter having the same characteristic as the first filter, and the sensor causes The transmission device according to claim 1, wherein the back light passing through the second filter is converted into an electric signal, and the control means controls the oscillation wavelength of the laser so that the output of the second filter becomes maximum.
【請求項3】 前記制御手段は第1のフィルタと同様の
特性の第2の2ビーム干渉型フィルタによりレーザの背
面光を第1のフィルタの入力ポートと逆相の入力ポート
で受光し、センサにより第2のフィルタを通った背面光
を電気信号に変換し、前記制御手段は第2のフィルタの
出力が最小となるようにレーザの発振波長を制御する請
求項1記載の伝送装置。
3. The control means receives the back light of the laser at an input port having a phase opposite to that of the input port of the first filter by means of a second two-beam interference type filter having characteristics similar to those of the first filter, 2. The transmission device according to claim 1, wherein the back light that has passed through the second filter is converted into an electric signal by the control means, and the control means controls the oscillation wavelength of the laser so that the output of the second filter is minimized.
【請求項4】 前記2ビーム干渉型フィルタは、1対の
方向性カップラと、両者を結合し異なる長さの1対の光
ファイバと、該光ファイバの一方の温度制御によりフィ
ルタのパスバンドの周期を制御する周期制御手段とを有
する、マッハツェンダ型非対称インターフェロメータで
ある請求項1記載の伝送装置。
4. The two-beam interference type filter comprises a pair of directional couplers, a pair of optical fibers coupling the both and having different lengths, and a passband of the filter is controlled by temperature control of one of the optical fibers. The transmission device according to claim 1, wherein the transmission device is a Mach-Zehnder type asymmetric interferometer having a period control means for controlling a period.
【請求項5】 前記制御手段は、第1のフィルタと光ケ
ーブルの間に挿入されレーザ出力の一部をとり出す方向
性結合器と、その出力の光信号を電気信号に変換するセ
ンサと、センサの出力を基準値と比較する比較器と、セ
ンサの出力が最大となるようにレーザの発振波長を制御
する制御手段とを有する、請求項1記載の伝送装置。
5. The control means includes a directional coupler inserted between the first filter and the optical cable to take out a part of the laser output, a sensor for converting an optical signal of the output into an electric signal, and a sensor. 2. The transmission device according to claim 1, further comprising: a comparator for comparing the output of the laser with a reference value and a control means for controlling the oscillation wavelength of the laser so that the output of the sensor becomes maximum.
【請求項6】 前記制御手段は、第1のフィルタの、光
ケーブルに接続されない出力ポートの出力光を受信する
センサと、センサの出力を基準値と比較する比較器と、
フィルタの前記ポートの出力が最小となるようにレーザ
の発振波長を制御する制御手段とを有する、請求項1記
載の伝送装置。
6. The control means comprises a sensor for receiving output light of an output port of the first filter which is not connected to the optical cable, and a comparator for comparing the output of the sensor with a reference value.
The transmission device according to claim 1, further comprising a control unit that controls the oscillation wavelength of the laser so that the output of the port of the filter is minimized.
【請求項7】 前記レーザは多軸たてモード発振型で、
モードの周期がフィルタのパスバンドの周期に一致す
る、請求項1記載の伝送装置。
7. The laser is a multi-axis vertical mode oscillation type,
The transmission device according to claim 1, wherein the cycle of the mode matches the cycle of the pass band of the filter.
【請求項8】 第1端局のフィルタが通信波長の基準と
して動作し、 第1端局のレーザの波長は、前記フィルタのパスバンド
に一致するように制御され、 第2端局のフィルタは、方向性結合器の間の光ファイバ
の一方のファイバの温度制御により、第1端局からの受
信光が最大となるように制御され、 第2端局のレーザの発振波長は第2端局のフィルタのパ
スバンドに一致するように制御される、請求項4記載の
伝送装置。
8. The filter of the first terminal operates as a reference of the communication wavelength, the wavelength of the laser of the first terminal is controlled to match the pass band of the filter, and the filter of the second terminal is , The temperature of one of the optical fibers between the directional couplers is controlled to maximize the light received from the first terminal station, and the laser oscillation wavelength of the second terminal station is set to the second terminal station. The transmission device according to claim 4, wherein the transmission device is controlled so as to match the pass band of the filter.
【請求項9】 通信波長帯が1.3μm帯である請求項
1記載の伝送装置。
9. The transmission device according to claim 1, wherein the communication wavelength band is 1.3 μm band.
【請求項10】 通信波長帯が1.5μm帯である請求
項1記載の伝送装置。
10. The transmission device according to claim 1, wherein the communication wavelength band is 1.5 μm band.
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