JPH0634895A - 光狭帯域フィルタの自動制御回路 - Google Patents
光狭帯域フィルタの自動制御回路Info
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- JPH0634895A JPH0634895A JP4212120A JP21212092A JPH0634895A JP H0634895 A JPH0634895 A JP H0634895A JP 4212120 A JP4212120 A JP 4212120A JP 21212092 A JP21212092 A JP 21212092A JP H0634895 A JPH0634895 A JP H0634895A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 26
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- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
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-
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光増幅器の出力部の光狭帯域フィルタの透過
中心波長λ0 と光信号の波長λS とがずれると、光信号
の強度が急激に低下するので、常にλ0 ＝λS となる様
に自動制御する。 【構成】 光狭帯域フィルタ２のλ0 を発振器８の正弦
波信号により変調する。このときのフィルタ２の出力を
ビームスプリッタ３にて分岐し、受光器４で電気信号に
変換して増幅器５で増幅する。この増幅信号には、正弦
波信号の振幅が（λS −λ0 ）に応じて変調された成分
が含まれているので、この正弦波信号を参照信号として
同期検出器６にてこの増幅信号を同期検出する。この同
期検出出力によりフィルタ２のλ0 を制御して（λS −
λ0 ）が零になるようにする。
中心波長λ0 と光信号の波長λS とがずれると、光信号
の強度が急激に低下するので、常にλ0 ＝λS となる様
に自動制御する。 【構成】 光狭帯域フィルタ２のλ0 を発振器８の正弦
波信号により変調する。このときのフィルタ２の出力を
ビームスプリッタ３にて分岐し、受光器４で電気信号に
変換して増幅器５で増幅する。この増幅信号には、正弦
波信号の振幅が（λS −λ0 ）に応じて変調された成分
が含まれているので、この正弦波信号を参照信号として
同期検出器６にてこの増幅信号を同期検出する。この同
期検出出力によりフィルタ２のλ0 を制御して（λS −
λ0 ）が零になるようにする。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は光狭帯域フィルタの自動制御回路
に関し、特に光増幅器に用いられて自然放出光を抑制し
つつ光信号のみを選択的に透過せしめる光狭帯域フィル
タの透過中心波長の自動制御回路に関するものである。
に関し、特に光増幅器に用いられて自然放出光を抑制し
つつ光信号のみを選択的に透過せしめる光狭帯域フィル
タの透過中心波長の自動制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来技術】光信号を増幅する光増幅器は、その出力部
において、自然放出光を抑制して必要な光信号のみを選
択的に透過せしめるための光狭帯域フィルタを有してい
る。この光狭帯域フィルタの透過中心波長は必要な光信
号の波長に一致して予め設定されており、固定されてい
る。
において、自然放出光を抑制して必要な光信号のみを選
択的に透過せしめるための光狭帯域フィルタを有してい
る。この光狭帯域フィルタの透過中心波長は必要な光信
号の波長に一致して予め設定されており、固定されてい
る。
【０００３】この様な従来の光狭帯域フィルタでは、光
送信器の発振波長が変動し、光狭帯域フィルタの透過中
心波長からずれた場合、光信号出力強度が急激に低下し
てしまうことになる。
送信器の発振波長が変動し、光狭帯域フィルタの透過中
心波長からずれた場合、光信号出力強度が急激に低下し
てしまうことになる。
【０００４】
【発明の目的】そこで、本発明はこの様な従来のものの
欠点を解決すべくなされたものであって、その目的とす
るところは、光狭帯域フィルタの透過中心波長を選択抽
出すべき光信号に自動的に一致させることが可能な光狭
帯域フィルタの自動制御回路を提供することにある。
欠点を解決すべくなされたものであって、その目的とす
るところは、光狭帯域フィルタの透過中心波長を選択抽
出すべき光信号に自動的に一致させることが可能な光狭
帯域フィルタの自動制御回路を提供することにある。
【０００５】
【発明の構成】本発明によれば、光信号を選択的に透過
するための光狭帯域フィルタの透過中心波長の自動制御
回路であって、前記光狭帯域フィルタの透過中心波長を
正弦波により変調する変調手段と、前記光狭帯域フィル
タの透過出力を光電変換する光電変換手段と、この変換
された電気信号を前記正弦波の信号により同期検出する
同期検出手段と、この同期検出出力に応じて前記光狭帯
域フィルタの透過中心波長を制御する制御手段とを含む
ことを特徴とする光狭帯域フィルタの自動制御回路が得
られる。
するための光狭帯域フィルタの透過中心波長の自動制御
回路であって、前記光狭帯域フィルタの透過中心波長を
正弦波により変調する変調手段と、前記光狭帯域フィル
タの透過出力を光電変換する光電変換手段と、この変換
された電気信号を前記正弦波の信号により同期検出する
同期検出手段と、この同期検出出力に応じて前記光狭帯
域フィルタの透過中心波長を制御する制御手段とを含む
ことを特徴とする光狭帯域フィルタの自動制御回路が得
られる。
【０００６】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につい説
明する。
明する。
【０００７】図１は本発明の実施例の回路ブロック図で
ある。所定波長を有する光信号は光増幅器１にて増幅さ
れた後、光増幅器１にて発生した自然放出光を除去する
ために光狭帯域フィルタ２へ入力される。この光狭帯域
フィルタ２の透過中心波長λ0 は、発振器８からの正弦
波信号を用いて制御回路７によって機械的に変調され
る。
ある。所定波長を有する光信号は光増幅器１にて増幅さ
れた後、光増幅器１にて発生した自然放出光を除去する
ために光狭帯域フィルタ２へ入力される。この光狭帯域
フィルタ２の透過中心波長λ0 は、発振器８からの正弦
波信号を用いて制御回路７によって機械的に変調され
る。
【０００８】この場合の光狭帯域フィルタ２の透過特性
及び透過光信号の光出力強度と光波長との関係を図３に
示す。本例では、光フィルタの透過特性をローレンツ型
の特性としている。図３の横軸は光波長を示し、左の縦
軸はフィルタ透過度を示し、右の縦軸はフィルタを透過
した光信号の光出力強度を示している。
及び透過光信号の光出力強度と光波長との関係を図３に
示す。本例では、光フィルタの透過特性をローレンツ型
の特性としている。図３の横軸は光波長を示し、左の縦
軸はフィルタ透過度を示し、右の縦軸はフィルタを透過
した光信号の光出力強度を示している。
【０００９】光狭帯域フィルタの透過中心波長λ0 は正
弦波信号により変調され、図中の破線で示す様に振幅Δ
λ，周波数ｆで正弦波的に振動している。
弦波信号により変調され、図中の破線で示す様に振幅Δ
λ，周波数ｆで正弦波的に振動している。
【００１０】この状態で、光狭帯域フィルタの透過中心
波長λ0 よりも長波長側のλS1に光信号があるとする
と、その出力強度は光狭帯域フィルタの変調信号と同一
周波数でかつ同相で変調される。また、光信号がλ0 よ
りも短波長側のλS2にあると、その出力強度は当該変調
信号と同一周波数でかつ逆相で変調される。また、光信
号がλ0 とほぼ等しいときには、その出力強度は当該変
調信号の２倍の周波数で変調されることになる。
波長λ0 よりも長波長側のλS1に光信号があるとする
と、その出力強度は光狭帯域フィルタの変調信号と同一
周波数でかつ同相で変調される。また、光信号がλ0 よ
りも短波長側のλS2にあると、その出力強度は当該変調
信号と同一周波数でかつ逆相で変調される。また、光信
号がλ0 とほぼ等しいときには、その出力強度は当該変
調信号の２倍の周波数で変調されることになる。
【００１１】以上の事実を数式を用いて以下に説明す
る。光フィルタの透過特性をローレンツ型としたときの
透過光強度Ｐ（λS ）は、 Ｐ（λS ）＝１／｛（λS −λ0 ）2 ＋λB 2 ｝……（１） と表わされる。λS は光信号波長，λB は光フィルタの
半値半幅を夫々示す。
る。光フィルタの透過特性をローレンツ型としたときの
透過光強度Ｐ（λS ）は、 Ｐ（λS ）＝１／｛（λS −λ0 ）2 ＋λB 2 ｝……（１） と表わされる。λS は光信号波長，λB は光フィルタの
半値半幅を夫々示す。
【００１２】ここで、光フィルタの中心波長λ0 を正弦
波的に変調すると、λ0 は、 λ0 （ｔ）＝λ0 ＋δλm cos ωm ｔ ……（２） で表わされる。ここに、δλm は中心波長の振り幅，ω
m は変調周波数を夫々示している。
波的に変調すると、λ0 は、 λ0 （ｔ）＝λ0 ＋δλm cos ωm ｔ ……（２） で表わされる。ここに、δλm は中心波長の振り幅，ω
m は変調周波数を夫々示している。
【００１３】このときのＰ（λS ）は、 Ｐ（λS ）＝１／［｛（λS −λ0 ）−δλm cos ωm ｔ｝2 ＋λB 2 ］ ＝１／｛（λS −λ0 ）2 −２δλm （λS −λ0 ）cos ωm ｔ ＋δ2 λm 2 cos 2 ωm ｔ＋λB 2 ｝ ……（３） となる。
【００１４】光信号波長λS がλ0 よりも長波長側λS
1，短波長側λS2，一致の３つの場合を夫々考えると、 Ｐ（λS1）＝１／｛（λS1−λ0 ）2 −２δλm （λS1−λ0 ）cos ωm ｔ ＋δ2 λm 2 cos 2 ωm ｔ＋λB 2 ｝ ……（４） Ｐ（λS2）＝１／｛（λ0 −λS2）2 ＋２δλm （λ0 −λS2）cos ωm ｔ ＋δ2 λm 2 cos 2 ωm ｔ＋λB 2 ｝ ……（５） Ｐ（λ0 ）＝１／（δλ0 2 cos 2 ωm ｔ＋λB 2 ） ……（６） と夫々表わされる。
1，短波長側λS2，一致の３つの場合を夫々考えると、 Ｐ（λS1）＝１／｛（λS1−λ0 ）2 −２δλm （λS1−λ0 ）cos ωm ｔ ＋δ2 λm 2 cos 2 ωm ｔ＋λB 2 ｝ ……（４） Ｐ（λS2）＝１／｛（λ0 −λS2）2 ＋２δλm （λ0 −λS2）cos ωm ｔ ＋δ2 λm 2 cos 2 ωm ｔ＋λB 2 ｝ ……（５） Ｐ（λ0 ）＝１／（δλ0 2 cos 2 ωm ｔ＋λB 2 ） ……（６） と夫々表わされる。
【００１５】これ等（４）〜（６）式の周波数ωm の振
幅成分を夫々フーリエ変換して求め、数値計算をする
と、図４の特性が得られる。この図４の特性は図３の透
過光強度の一次微分信号を示しており、ωm の振幅成分
が零となる点で信号光波長と光フィルタの中心波長とが
一致することになる。すなわち、この微分信号が零とな
る様に光フィルタの中心波長λ0 を制御すれば良いこと
になる。
幅成分を夫々フーリエ変換して求め、数値計算をする
と、図４の特性が得られる。この図４の特性は図３の透
過光強度の一次微分信号を示しており、ωm の振幅成分
が零となる点で信号光波長と光フィルタの中心波長とが
一致することになる。すなわち、この微分信号が零とな
る様に光フィルタの中心波長λ0 を制御すれば良いこと
になる。
【００１６】そこで、図１に示す如く、光フィルタ２の
出力光の一部をビームスプリッタ３で分岐し、これを受
光器４にて光電変換して電気信号として増幅器５で増幅
すれば、光透過信号の強度の振動が振幅変調された電気
信号に変換されるので、この電気信号を、同期検出器６
において発振器８の正弦波信号を参照信号として同期検
出することにより、図４に示す微分信号が得られる。
出力光の一部をビームスプリッタ３で分岐し、これを受
光器４にて光電変換して電気信号として増幅器５で増幅
すれば、光透過信号の強度の振動が振幅変調された電気
信号に変換されるので、この電気信号を、同期検出器６
において発振器８の正弦波信号を参照信号として同期検
出することにより、図４に示す微分信号が得られる。
【００１７】従って、この同期検出出力である微分信号
を制御回路７へ入力し、変調用正弦波信号に重畳して光
フィルタ２の中心波長を制御するようにしているのであ
る。
を制御回路７へ入力し、変調用正弦波信号に重畳して光
フィルタ２の中心波長を制御するようにしているのであ
る。
【００１８】図２は図１の制御回路７の具体例を示す回
路図である。発振器８の発振出力と同期検出器６の検出
出力とをオペアンプにて加算重畳し、光狭帯域フィルタ
２の中心波長制御電圧としている。
路図である。発振器８の発振出力と同期検出器６の検出
出力とをオペアンプにて加算重畳し、光狭帯域フィルタ
２の中心波長制御電圧としている。
【００１９】この光狭帯域フィルタ２としては、光ファ
イバの端面を利用した光ファブリペローエタロンフィル
タを用い、このエタロン長を電歪素子（ピエゾ素子）に
より機械的に変化させることで、その透過中心波長を変
えることができるものである。よって、この電歪素子の
電極に図２のオペアンプ出力信号電圧を印加すること
で、本発明の目的が達成されることになる。
イバの端面を利用した光ファブリペローエタロンフィル
タを用い、このエタロン長を電歪素子（ピエゾ素子）に
より機械的に変化させることで、その透過中心波長を変
えることができるものである。よって、この電歪素子の
電極に図２のオペアンプ出力信号電圧を印加すること
で、本発明の目的が達成されることになる。
【００２０】
【発明の効果】叙上の如く、本発明によれば、光狭帯域
フィルタの透過中心波長を機械的に変調してその光出力
強度の微分信号を検出し、この微分信号の値が零となる
様に透過中心波長を制御するようにしたので、光信号の
波長が変化しても常に光狭帯域フィルタの透過中心波長
をこの光信号波長に一致させることができ、光信号の透
過強度が最大となるという効果がある。
フィルタの透過中心波長を機械的に変調してその光出力
強度の微分信号を検出し、この微分信号の値が零となる
様に透過中心波長を制御するようにしたので、光信号の
波長が変化しても常に光狭帯域フィルタの透過中心波長
をこの光信号波長に一致させることができ、光信号の透
過強度が最大となるという効果がある。
【図１】本発明の実施例の回路ブロック図である。
【図２】図１の制御回路７の具体例を示す回路図であ
る。
る。
【図３】光狭帯域フィルタの透過特性と、透過中心波長
の変調に伴う光出力強度の変化の様子とを示す図であ
る。
の変調に伴う光出力強度の変化の様子とを示す図であ
る。
【図４】図１の同期検出器６により得られる光出力強度
の微分信号波形を示す図である。
の微分信号波形を示す図である。
１ 光増幅器 ２ 光狭帯域フィルタ ３ ビームスプリッタ ４ 受光器 ５ 増幅器 ６ 同期検出器 ７ 制御回路 ８ 発振器
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/16
Claims (3)
- 【請求項１】 光信号を選択的に透過するための光狭帯
域フィルタの透過中心波長の自動制御回路であって、前
記光狭帯域フィルタの透過中心波長を正弦波により変調
する変調手段と、前記光狭帯域フィルタの透過出力を光
電変換する光電変換手段と、この変換された電気信号を
前記正弦波の信号により同期検出する同期検出手段と、
この同期検出出力に応じて前記光狭帯域フィルタの透過
中心波長を制御する制御手段とを含むことを特徴とする
光狭帯域フィルタの自動制御回路。 - 【請求項２】 前記変調手段は前記正弦波の信号を発振
する発振器を有し、前記制御手段は前記同期検出出力を
前記発振信号に重畳して前記光狭帯域フィルタへ供給す
る供給手段を有することを特徴とする請求項１記載の光
狭帯域フィルタの自動制御回路。 - 【請求項３】 前記光狭帯域フィルタは、エタロン長を
電歪素子により変化させることによりその透過中心波長
が変化自在な光ファブリペローエタロンフィルタであ
り、前記電歪素子の電極へ前記供給手段の供給出力を印
加するよう構成されていることを特徴とする請求項２記
載の光狭帯域フィルタの自動制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212120A JP2888267B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 光狭帯域フィルタの自動制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212120A JP2888267B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 光狭帯域フィルタの自動制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634895A true JPH0634895A (ja) | 1994-02-10 |
| JP2888267B2 JP2888267B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=16617214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4212120A Expired - Lifetime JP2888267B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 光狭帯域フィルタの自動制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2888267B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112405511A (zh) * | 2019-08-21 | 2021-02-26 | 住友重机械工业株式会社 | 机械手 |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP4212120A patent/JP2888267B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112405511A (zh) * | 2019-08-21 | 2021-02-26 | 住友重机械工业株式会社 | 机械手 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2888267B2 (ja) | 1999-05-10 |
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