JPH0720517A - 光周波数シンセサイザ - Google Patents
光周波数シンセサイザInfo
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- JPH0720517A JPH0720517A JP5162933A JP16293393A JPH0720517A JP H0720517 A JPH0720517 A JP H0720517A JP 5162933 A JP5162933 A JP 5162933A JP 16293393 A JP16293393 A JP 16293393A JP H0720517 A JPH0720517 A JP H0720517A
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- optical frequency
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/506—Multiwavelength transmitters
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 任意の光周波数によるＣＷ光を安定して得ら
れる光周波数シンセサイザを実現する。 【構成】 基準光発生手段（１，１３）が一定時間毎に
光周波数成分が階段状に変化する基準光を所定周期毎に
繰り返し発生すると共に、該変化に対応するタイミング
信号を発生する。検出手段（２〜８）は、光周波数成分
の内から任意に選択される基準光周波数と、該基準光周
波数に追従するよう帰還されるフィードバック光のフィ
ードバック光周波数との周波数差をタイミング信号に同
期して検出し、出力光発生手段（９〜１２）は周波数差
に応じて光周波数が制御される出力光を発生すると共
に、該出力光をフィードバック光として検出手段に帰還
させる。
れる光周波数シンセサイザを実現する。 【構成】 基準光発生手段（１，１３）が一定時間毎に
光周波数成分が階段状に変化する基準光を所定周期毎に
繰り返し発生すると共に、該変化に対応するタイミング
信号を発生する。検出手段（２〜８）は、光周波数成分
の内から任意に選択される基準光周波数と、該基準光周
波数に追従するよう帰還されるフィードバック光のフィ
ードバック光周波数との周波数差をタイミング信号に同
期して検出し、出力光発生手段（９〜１２）は周波数差
に応じて光周波数が制御される出力光を発生すると共
に、該出力光をフィードバック光として検出手段に帰還
させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、任意の光周波数によ
るＣＷ（連続）光を安定して発生することができる光周
波数シンセサイザに関する。
るＣＷ（連続）光を安定して発生することができる光周
波数シンセサイザに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、所定の光周波数によるＣＷ（連
続）光を発生する光周波数シンセサイザが開発されてい
る。この種の光周波数シンセサイザの一例を図５に示
す。図５において、３２は基準電気信号が供給される入
力端子、２７はこの入力端子３２から入力される基準電
気信号と後述するフィードバック信号とを比較し、両信
号の差分を表わす差分信号を発生する比較回路である。
２８は光周波数制御回路であり、比較回路２７から供給
される差分信号に応じた光周波数制御信号を発生する。
続）光を発生する光周波数シンセサイザが開発されてい
る。この種の光周波数シンセサイザの一例を図５に示
す。図５において、３２は基準電気信号が供給される入
力端子、２７はこの入力端子３２から入力される基準電
気信号と後述するフィードバック信号とを比較し、両信
号の差分を表わす差分信号を発生する比較回路である。
２８は光周波数制御回路であり、比較回路２７から供給
される差分信号に応じた光周波数制御信号を発生する。
【０００３】２９は電気／光変換回路であり、光周波数
制御回路２８から供給される光周波数制御信号に対応す
る光周波数でＣＷ光を発生する。３０は電気／光変換回
路２９から出力されるＣＷ光を光出力端子３３へ導光す
ると共に、当該ＣＷ光の一部を光周波数弁別器３１に供
給する方向性結合器である。光周波数弁別器３１は、電
気／光変換回路２９から出力されるＣＷ光の光周波数を
弁別し、当該光周波数に応じた電気信号を発生し、これ
を上述したフィードバック信号として比較回路２７に供
給する。
制御回路２８から供給される光周波数制御信号に対応す
る光周波数でＣＷ光を発生する。３０は電気／光変換回
路２９から出力されるＣＷ光を光出力端子３３へ導光す
ると共に、当該ＣＷ光の一部を光周波数弁別器３１に供
給する方向性結合器である。光周波数弁別器３１は、電
気／光変換回路２９から出力されるＣＷ光の光周波数を
弁別し、当該光周波数に応じた電気信号を発生し、これ
を上述したフィードバック信号として比較回路２７に供
給する。
【０００４】このように、従来の光周波数シンセサイザ
によれば、閉ループのフィードバック制御がなされる。
すなわち、電気／光変換回路２９から出力されたＣＷ光
は、方向性結合器３０を経由し、光周波数弁別回路３１
に入力され、光周波数に比例したフィードバック信号に
変換される。そして、比較回路２７では、このフィード
バック信号と基準電気信号とを比較し、この比較結果に
応じて光周波数制御回路２８が電気光変換回路２９の光
周波数を制御する。
によれば、閉ループのフィードバック制御がなされる。
すなわち、電気／光変換回路２９から出力されたＣＷ光
は、方向性結合器３０を経由し、光周波数弁別回路３１
に入力され、光周波数に比例したフィードバック信号に
変換される。そして、比較回路２７では、このフィード
バック信号と基準電気信号とを比較し、この比較結果に
応じて光周波数制御回路２８が電気光変換回路２９の光
周波数を制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光周波数シンセサイザにおいて、閉ループ利得が充
分大きい場合には、光周波数弁別回路３１の動作特性に
よってＣＷ光の周波数安定度が定まる。通常、光周波数
弁別回路３１には、ファブリペロ共振器を用いる場合が
多い。しかしながら、一般にファブリペロ共振器は、複
数の共振周波数を持つため、どの共振点で共振している
のかがわからず、光周波数の絶対値が不明になったり、
また共振間隔以上の周波数の制御ができない、さらに温
度等の外乱を受け易いという欠点がある。したがって、
このような欠点を備える光周波数弁別回路３１を用いる
構成では、任意の光周波数による安定したＣＷ光を発生
することができないという問題がある。この発明は、上
述した事情に鑑みてなされたもので、任意の光周波数に
よる安定したＣＷ光を発生することができる光周波数シ
ンセサイザを提供することを目的としている。
来の光周波数シンセサイザにおいて、閉ループ利得が充
分大きい場合には、光周波数弁別回路３１の動作特性に
よってＣＷ光の周波数安定度が定まる。通常、光周波数
弁別回路３１には、ファブリペロ共振器を用いる場合が
多い。しかしながら、一般にファブリペロ共振器は、複
数の共振周波数を持つため、どの共振点で共振している
のかがわからず、光周波数の絶対値が不明になったり、
また共振間隔以上の周波数の制御ができない、さらに温
度等の外乱を受け易いという欠点がある。したがって、
このような欠点を備える光周波数弁別回路３１を用いる
構成では、任意の光周波数による安定したＣＷ光を発生
することができないという問題がある。この発明は、上
述した事情に鑑みてなされたもので、任意の光周波数に
よる安定したＣＷ光を発生することができる光周波数シ
ンセサイザを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するために、一定時間毎に光周波数成分が階段状に変
化する基準光を所定周期毎に繰り返し発生すると共に、
該変化に対応するタイミング信号を発生する基準光発生
手段と、前記光周波数成分の内から任意に選択される基
準光周波数と、この基準光周波数に追従するよう帰還さ
れるフィードバック光のフィードバック光周波数との周
波数差を前記タイミング信号に同期して検出する検出手
段と、前記周波数差に応じて光周波数が制御される出力
光を発生すると共に、当該出力光の一部を前記フィード
バック光として前記検出手段へ供給する出力光発生手段
とを具備することを特徴としている。
成するために、一定時間毎に光周波数成分が階段状に変
化する基準光を所定周期毎に繰り返し発生すると共に、
該変化に対応するタイミング信号を発生する基準光発生
手段と、前記光周波数成分の内から任意に選択される基
準光周波数と、この基準光周波数に追従するよう帰還さ
れるフィードバック光のフィードバック光周波数との周
波数差を前記タイミング信号に同期して検出する検出手
段と、前記周波数差に応じて光周波数が制御される出力
光を発生すると共に、当該出力光の一部を前記フィード
バック光として前記検出手段へ供給する出力光発生手段
とを具備することを特徴としている。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、基準光発生手段が一定時間
毎に光周波数成分が階段状に変化する基準光を所定周期
毎に繰り返し発生すると共に、該変化に対応するタイミ
ング信号を発生し、検出手段が前記光周波数成分の内か
ら任意に選択される基準光周波数と、この基準光周波数
に追従するよう帰還されるフィードバック光のフィード
バック光周波数との周波数差を前記タイミング信号に同
期して検出する。そして、出力光発生手段は、検出手段
によって検出された周波数差に応じて光周波数が制御さ
れる出力光を発生すると共に、当該出力光の一部を前記
フィードバック光として該検出手段に帰還させる。この
結果、安定した任意の基準光周波数とフィードバック光
周波数との周波数差分を相殺するようにフィードバック
制御がなされるから、任意の光周波数による安定した出
力光が生成される。
毎に光周波数成分が階段状に変化する基準光を所定周期
毎に繰り返し発生すると共に、該変化に対応するタイミ
ング信号を発生し、検出手段が前記光周波数成分の内か
ら任意に選択される基準光周波数と、この基準光周波数
に追従するよう帰還されるフィードバック光のフィード
バック光周波数との周波数差を前記タイミング信号に同
期して検出する。そして、出力光発生手段は、検出手段
によって検出された周波数差に応じて光周波数が制御さ
れる出力光を発生すると共に、当該出力光の一部を前記
フィードバック光として該検出手段に帰還させる。この
結果、安定した任意の基準光周波数とフィードバック光
周波数との周波数差分を相殺するようにフィードバック
制御がなされるから、任意の光周波数による安定した出
力光が生成される。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。 Ａ．実施例の構成 図１はこの発明による一実施例の全体構成を示すブロッ
ク図である。この図において、１は光信号発生回路であ
り、所定周期毎に光周波数が階段状に繰り返し変化する
ＣＷ光を出力する。すなわち、この光信号発生回路１で
は、図２に示すように、時間をｔ、光周波数をｆで表す
と、ｔ0＜ｔ＜ｔnの範囲で、 ｆ＝ ｆ1 ｔ0＜ｔ＜ｔ1 ｆ2 ＝ｆ1＋ Δｆ ｔ1＜ｔ＜ｔ2 ｆ3 ＝ｆ1＋２Δｆ ｔ2＜ｔ＜ｔ3 ： ： ｆn ＝ｆ1＋（ｎ−１）Δｆ ｔn-1＜ｔ＜ｔn となる階段状の光周波数を周期１／ｔn 毎に繰り返し出
力する。
いて説明する。 Ａ．実施例の構成 図１はこの発明による一実施例の全体構成を示すブロッ
ク図である。この図において、１は光信号発生回路であ
り、所定周期毎に光周波数が階段状に繰り返し変化する
ＣＷ光を出力する。すなわち、この光信号発生回路１で
は、図２に示すように、時間をｔ、光周波数をｆで表す
と、ｔ0＜ｔ＜ｔnの範囲で、 ｆ＝ ｆ1 ｔ0＜ｔ＜ｔ1 ｆ2 ＝ｆ1＋ Δｆ ｔ1＜ｔ＜ｔ2 ｆ3 ＝ｆ1＋２Δｆ ｔ2＜ｔ＜ｔ3 ： ： ｆn ＝ｆ1＋（ｎ−１）Δｆ ｔn-1＜ｔ＜ｔn となる階段状の光周波数を周期１／ｔn 毎に繰り返し出
力する。
【０００９】また、光信号発生回路１は、繰り返し周期
１／ｔn に同期した同期信号を発生し、これを同期信号
出力端２６から出力する。なお、このような光信号発生
回路１の詳細は、例えば、清水薫他著、「Technique fo
r translating light-wave frequency by using an opt
ical ring circuit containing a frequency shifter,
OPTICS LETTERS, Vol.17, No.18, September 15,1992」
に開示されている。
１／ｔn に同期した同期信号を発生し、これを同期信号
出力端２６から出力する。なお、このような光信号発生
回路１の詳細は、例えば、清水薫他著、「Technique fo
r translating light-wave frequency by using an opt
ical ring circuit containing a frequency shifter,
OPTICS LETTERS, Vol.17, No.18, September 15,1992」
に開示されている。
【００１０】２は方向性結合器であり、入力端１４に供
給される光信号と入力端１５に供給されるフィードバッ
ク光信号（後述する）とを結合して出力端１６から出力
する。この出力端１６には、光信号の光周波数とフィー
ドバック光信号の光周波数との差に応じた周波数成分が
生じる。３は光／電気変換回路であり、方向性結合器２
から供給される光信号の光周波数と、後述するフィード
バック光信号の光周波数との差分を表す差分周波数信号
を発生する。
給される光信号と入力端１５に供給されるフィードバッ
ク光信号（後述する）とを結合して出力端１６から出力
する。この出力端１６には、光信号の光周波数とフィー
ドバック光信号の光周波数との差に応じた周波数成分が
生じる。３は光／電気変換回路であり、方向性結合器２
から供給される光信号の光周波数と、後述するフィード
バック光信号の光周波数との差分を表す差分周波数信号
を発生する。
【００１１】１３は光信号発生回路１から出力される同
期信号に同期したタイミング信号を発生するタイミング
発生回路である。４は周波数計数回路であり、上記タイ
ミング信号に基づいて光／電気変換回路３から供給され
る周波数信号の周波数を計数し、これを周波数データと
して出力する。５，６はレジスタ等から構成される一時
記憶回路であり、上記周波数データがタイミング発生回
路１３から供給されるタイミング信号に応じて各々異な
った時刻に一時記憶され出力される。一時記憶回路５の
出力は演算回路８に入力され、一時記憶回路６の出力は
比較回路７に入力される。
期信号に同期したタイミング信号を発生するタイミング
発生回路である。４は周波数計数回路であり、上記タイ
ミング信号に基づいて光／電気変換回路３から供給され
る周波数信号の周波数を計数し、これを周波数データと
して出力する。５，６はレジスタ等から構成される一時
記憶回路であり、上記周波数データがタイミング発生回
路１３から供給されるタイミング信号に応じて各々異な
った時刻に一時記憶され出力される。一時記憶回路５の
出力は演算回路８に入力され、一時記憶回路６の出力は
比較回路７に入力される。
【００１２】比較回路７は、先に書き込まれた周波数デ
ータと、後に書き込まれた周波数データとの大小関係を
比較し、その比較結果を出力する。演算回路８は、比較
回路７から供給される比較結果に応じて一時記憶回路５
の出力値の正負符号を決定し、出力する。９はＤ／Ａ変
換回路であり、演算回路８の出力をアナログ信号に変換
して出力する。１０はＤ／Ａ変換回路９の出力に従って
光制御信号を発生する光周波数制御回路である。
ータと、後に書き込まれた周波数データとの大小関係を
比較し、その比較結果を出力する。演算回路８は、比較
回路７から供給される比較結果に応じて一時記憶回路５
の出力値の正負符号を決定し、出力する。９はＤ／Ａ変
換回路であり、演算回路８の出力をアナログ信号に変換
して出力する。１０はＤ／Ａ変換回路９の出力に従って
光制御信号を発生する光周波数制御回路である。
【００１３】１１は光制御信号に対応する光周波数のＣ
Ｗ光を発生する電気／光変換回路である。電気／光変換
回路１１が出力するＣＷ光は、方向性結合器１２の入力
端２２に接続される。方向性結合器１２は、出力端２３
から光出力信号を出力すると共に、この光出力信号の一
部を出力端２４からフィードバック光信号として前述し
た方向性結合器２の入力端１５に供給する。
Ｗ光を発生する電気／光変換回路である。電気／光変換
回路１１が出力するＣＷ光は、方向性結合器１２の入力
端２２に接続される。方向性結合器１２は、出力端２３
から光出力信号を出力すると共に、この光出力信号の一
部を出力端２４からフィードバック光信号として前述し
た方向性結合器２の入力端１５に供給する。
【００１４】Ｂ．実施例の動作 次に、図２〜図４を参照し、上記構成による光周波数シ
ンセサイザの動作について説明する。なお、ここでは、
光周波数シンセサイザが発生するＣＷ光の光周波数をｆ
2にする場合を例にとり、説明を進める。また、電気／
光変換回路１１の出力光は、時刻ｔ0 ＜ｔ＜ｔ3 の間で
光周波数ｆxであると仮定する。この場合、光／電気変
換回路３には、光周波数ｆと光周波数ｆx との両者の周
波数及びビート周波数が入力される。なお、光周波数ｆ
は、光周波数ｆxに近接した周波数とする。
ンセサイザの動作について説明する。なお、ここでは、
光周波数シンセサイザが発生するＣＷ光の光周波数をｆ
2にする場合を例にとり、説明を進める。また、電気／
光変換回路１１の出力光は、時刻ｔ0 ＜ｔ＜ｔ3 の間で
光周波数ｆxであると仮定する。この場合、光／電気変
換回路３には、光周波数ｆと光周波数ｆx との両者の周
波数及びビート周波数が入力される。なお、光周波数ｆ
は、光周波数ｆxに近接した周波数とする。
【００１５】まず、光信号発生回路１から出力される光
信号の波長を、例えば、１．５５μｍとすると、その光
周波数ｆ1は１９３．４ＴＨｚとなる。また、該回路１
における光周波数ｆnの変化幅Δｆを１００ＭＨｚ、ス
テップ数ｎを１００、ステップ幅を５０μｓとした場
合、この光信号発生回路１は下記式で表すように、５ｍ
ｓ毎に光周波数ｆnなる光信号を繰り返し発生する。 ｆ＝ ｆ1 ＝193.400000ＴＨｚ・・・・・・ 0＜ｔ＜50μｓ ｆ2 ＝193.400100ＴＨｚ・・・・50μｓ＜ｔ＜100μｓ ｆ3 ＝193.400200ＴＨｚ・・・ 100μｓ＜ｔ＜150μｓ ： ： ｆn ＝193.410000ＴＨｚ・・・4950μｓ＜ｔ＜5000μｓ ｆn+1＝193.400000ＴＨｚ・・・5000μｓ＜ｔ＜5050μｓ
信号の波長を、例えば、１．５５μｍとすると、その光
周波数ｆ1は１９３．４ＴＨｚとなる。また、該回路１
における光周波数ｆnの変化幅Δｆを１００ＭＨｚ、ス
テップ数ｎを１００、ステップ幅を５０μｓとした場
合、この光信号発生回路１は下記式で表すように、５ｍ
ｓ毎に光周波数ｆnなる光信号を繰り返し発生する。 ｆ＝ ｆ1 ＝193.400000ＴＨｚ・・・・・・ 0＜ｔ＜50μｓ ｆ2 ＝193.400100ＴＨｚ・・・・50μｓ＜ｔ＜100μｓ ｆ3 ＝193.400200ＴＨｚ・・・ 100μｓ＜ｔ＜150μｓ ： ： ｆn ＝193.410000ＴＨｚ・・・4950μｓ＜ｔ＜5000μｓ ｆn+1＝193.400000ＴＨｚ・・・5000μｓ＜ｔ＜5050μｓ
【００１６】このように変化する光信号は、方向性結合
器２を介して光／電気変換回路３に供給される。当該回
路３には、光周波数ｆn，ｆx ，ｆn＋ｆx および｜ｆn
−ｆx｜の各周波数成分が形成され、この内、結合器２
の通過帯域である光周波数｜ｆn−ｆx｜が差分周波数信
号ｆd0として出力される。この差分周波数信号ｆd0は、
図３に示すように、 ｆd0＝ ｜ｆ1 −ｆx ｜＝｜ｆ2 −ｆx −Δｆ｜・・・・ｔ0＜ｔ＜ｔ1 ｜ｆ2 −ｆx ｜＝｜ｆ2 −ｆx ｜・・・・・・・ｔ1＜ｔ＜ｔ2 ｜ｆ3 −ｆx ｜＝｜ｆ2 −ｆx ＋Δｆ｜・・・・ｔ2＜ｔ＜ｔ3 なる関係で表される。
器２を介して光／電気変換回路３に供給される。当該回
路３には、光周波数ｆn，ｆx ，ｆn＋ｆx および｜ｆn
−ｆx｜の各周波数成分が形成され、この内、結合器２
の通過帯域である光周波数｜ｆn−ｆx｜が差分周波数信
号ｆd0として出力される。この差分周波数信号ｆd0は、
図３に示すように、 ｆd0＝ ｜ｆ1 −ｆx ｜＝｜ｆ2 −ｆx −Δｆ｜・・・・ｔ0＜ｔ＜ｔ1 ｜ｆ2 −ｆx ｜＝｜ｆ2 −ｆx ｜・・・・・・・ｔ1＜ｔ＜ｔ2 ｜ｆ3 −ｆx ｜＝｜ｆ2 −ｆx ＋Δｆ｜・・・・ｔ2＜ｔ＜ｔ3 なる関係で表される。
【００１７】ここで、例えば、０＜ｔ＜１５０μｓの
間、フィードバック光信号の光周波数ｆxが１９３．４
００９０ＴＨｚになったとすると、差分周波数信号ｆd0
は次の値をとる。 ｜ｆ1−ｆx｜＝ 90ＭＨｚ・・・・・・・・ 0＜ｔ＜50μｓ ｆd0＝ ｜ｆ2−ｆx｜＝ 10ＭＨｚ・・・・・・50μｓ＜ｔ＜100μｓ ｜ｆ3−ｆx｜＝110ＭＨｚ・・・・・ 100μｓ＜ｔ＜150μｓ ： ：
間、フィードバック光信号の光周波数ｆxが１９３．４
００９０ＴＨｚになったとすると、差分周波数信号ｆd0
は次の値をとる。 ｜ｆ1−ｆx｜＝ 90ＭＨｚ・・・・・・・・ 0＜ｔ＜50μｓ ｆd0＝ ｜ｆ2−ｆx｜＝ 10ＭＨｚ・・・・・・50μｓ＜ｔ＜100μｓ ｜ｆ3−ｆx｜＝110ＭＨｚ・・・・・ 100μｓ＜ｔ＜150μｓ ： ：
【００１８】こうした差分周波数信号ｆd0は、周波数計
数回路４に供給される。該回路４では、タイミング発生
回路１３から供給されるタイミング信号に応じてｔ0 ＜
ｔ＜ｔ1 ，ｔ1 ＜ｔ＜ｔ2 ，・・・のように、光信号の
光周波数ｆが変化する時刻の間の周波数差ｆd0を計数
し、一時記憶回路５及び一時記憶回路６に出力する。一
時記憶回路５および一時記憶回路６は、図４に示すタイ
ミングに従って周波数計数回路４の出力を一時記憶及び
その値を出力する。
数回路４に供給される。該回路４では、タイミング発生
回路１３から供給されるタイミング信号に応じてｔ0 ＜
ｔ＜ｔ1 ，ｔ1 ＜ｔ＜ｔ2 ，・・・のように、光信号の
光周波数ｆが変化する時刻の間の周波数差ｆd0を計数
し、一時記憶回路５及び一時記憶回路６に出力する。一
時記憶回路５および一時記憶回路６は、図４に示すタイ
ミングに従って周波数計数回路４の出力を一時記憶及び
その値を出力する。
【００１９】一時記憶回路５は、ｔ1＜ｔ＜ｔ2の間に周
波数計数回路４の出力値｜ｆ2−ｆx｜を一時記憶し、演
算回路８にこの値を出力する。一時記憶回路６は、ｔ0
＜ｔ＜ｔ1の間およびｔ2 ＜ｔ＜ｔ3 の間に周波数計数
回路４の出力値、すなわち、｜ｆ1−ｆx｜及び｜ｆ3−
ｆx｜をそれぞれ一時記憶し、比較回路７にこの値を順
に出力する。
波数計数回路４の出力値｜ｆ2−ｆx｜を一時記憶し、演
算回路８にこの値を出力する。一時記憶回路６は、ｔ0
＜ｔ＜ｔ1の間およびｔ2 ＜ｔ＜ｔ3 の間に周波数計数
回路４の出力値、すなわち、｜ｆ1−ｆx｜及び｜ｆ3−
ｆx｜をそれぞれ一時記憶し、比較回路７にこの値を順
に出力する。
【００２０】比較回路７では、入力値｜ｆ1−ｆx｜及び
｜ｆ3−ｆx｜を比較し、その結果を次表に示すような値
として演算回路８に供給する。すなわち、比較回路７
は、ｆ2−ｆx の極性（正負）を発生する。 なお、上述した一例の場合、比較回路７は｜ｆ1−ｆx｜
＝90ＭＨｚ＜｜ｆ3 −ｆx ｜＝ 110ＭＨｚとなるから、
「＋１」を出力する。
｜ｆ3−ｆx｜を比較し、その結果を次表に示すような値
として演算回路８に供給する。すなわち、比較回路７
は、ｆ2−ｆx の極性（正負）を発生する。 なお、上述した一例の場合、比較回路７は｜ｆ1−ｆx｜
＝90ＭＨｚ＜｜ｆ3 −ｆx ｜＝ 110ＭＨｚとなるから、
「＋１」を出力する。
【００２１】そして、演算回路８では、比較回路７から
供給される比較結果に従って、演算を行い、｜ｆ2−ｆx
｜×（＋１）＝10ＭＨｚ×（＋１）＝10ＭＨｚを出力す
る。光周波数制御回路１０は電気光変換回路１１の光周
波数ｆxを10ＭＨｚ増すように制御する。すなわち、光
周波数制御回路１０は、入力値に応じて光周波数ｆxが
変化するように電気／光変換回路１１を制御する。
供給される比較結果に従って、演算を行い、｜ｆ2−ｆx
｜×（＋１）＝10ＭＨｚ×（＋１）＝10ＭＨｚを出力す
る。光周波数制御回路１０は電気光変換回路１１の光周
波数ｆxを10ＭＨｚ増すように制御する。すなわち、光
周波数制御回路１０は、入力値に応じて光周波数ｆxが
変化するように電気／光変換回路１１を制御する。
【００２２】例えば、この電気／光変換回路１１がＩn
ＧaＡs多重量子井戸構造の分布帰還型半導体レーザによ
って構成されている場合、温度及び電流を制御すること
で光周波数を変化させることができる。例えば、温度を
変化させる場合、−12ＧＨｚ／゜Ｋで光周波数ｆxが制
御され、電流を変化させる場合には−200ＭＨｚ／ｍＡ
で光周波数が変化する。したがって、上述の例に対応さ
せる場合には、半導体レーザの温度は変化させず、電流
を０．０５ｍＡ減少させれば、光周波数ｆxが10ＭＨｚ
増すことになる。こうすれば電気／光変換回路１１の出
力光周波数ｆx は、193.400090ＴＨｚ＋10ＭＨｚ＝193.
400100ＴＨｚとなり、目的値に一致することになる。
ＧaＡs多重量子井戸構造の分布帰還型半導体レーザによ
って構成されている場合、温度及び電流を制御すること
で光周波数を変化させることができる。例えば、温度を
変化させる場合、−12ＧＨｚ／゜Ｋで光周波数ｆxが制
御され、電流を変化させる場合には−200ＭＨｚ／ｍＡ
で光周波数が変化する。したがって、上述の例に対応さ
せる場合には、半導体レーザの温度は変化させず、電流
を０．０５ｍＡ減少させれば、光周波数ｆxが10ＭＨｚ
増すことになる。こうすれば電気／光変換回路１１の出
力光周波数ｆx は、193.400090ＴＨｚ＋10ＭＨｚ＝193.
400100ＴＨｚとなり、目的値に一致することになる。
【００２３】そして、この制御動作を１周期、すなわち
５０μｓ×１００回＝５ｍｓ毎に行うことで、光信号の
光周波数ｆxを安定に保つことが可能になる。しかも、
タイミング発生回路１３から出力されるタイミング信号
周期を変えることによって、ｆ1 、ｆ2 ・・・ｆn の任
意の光周波数を出力することができる。なお、電気光変
換回路１１の出力光周波数ｆxは、ｔ0 ＜ｔ＜ｔ3 の間
ｆxとしたが、実際には光周波数制御回路１０が制御す
るｔ2＜ｔ＜ｔ3の間でｆxからｆ2に変化（制御）され
る。
５０μｓ×１００回＝５ｍｓ毎に行うことで、光信号の
光周波数ｆxを安定に保つことが可能になる。しかも、
タイミング発生回路１３から出力されるタイミング信号
周期を変えることによって、ｆ1 、ｆ2 ・・・ｆn の任
意の光周波数を出力することができる。なお、電気光変
換回路１１の出力光周波数ｆxは、ｔ0 ＜ｔ＜ｔ3 の間
ｆxとしたが、実際には光周波数制御回路１０が制御す
るｔ2＜ｔ＜ｔ3の間でｆxからｆ2に変化（制御）され
る。
【００２４】こうして電気／光変換回路１１の出力光周
波数は、ｔ0 ＜ｔ＜ｔ3 間ｆx であったものが目標値で
あるｆ2 に制御される。ｔn＜ｔ＜２ｔn の間にも同様
な制御が繰り返され、電気／光変換回路１１の出力光周
波数が安定化される。Ｎｔn＜ｔ＜（Ｎ＋１）ｔn (但
し、Ｎは整数）にわたって同様な制御を繰り返す。
波数は、ｔ0 ＜ｔ＜ｔ3 間ｆx であったものが目標値で
あるｆ2 に制御される。ｔn＜ｔ＜２ｔn の間にも同様
な制御が繰り返され、電気／光変換回路１１の出力光周
波数が安定化される。Ｎｔn＜ｔ＜（Ｎ＋１）ｔn (但
し、Ｎは整数）にわたって同様な制御を繰り返す。
【００２５】このように、上述した実施例においては、
所定周期毎に光周波数が階段状に変化する光信号を繰り
返し出力し、この光信号の光周波数ｆi（但し、ｉは１
≦ｉ≦ｎの整数）と目標値の光周波数ｆxとの周波数差
分を相殺するように電気光変換回路１１をフィードバッ
ク制御するので、出力光周波数ｆxは、光信号発生回路
１が発生する光信号の光周波数ｆiに任意にロックする
ことができる。光信号発生回路１は、光周波数の絶対値
が明かで、しかも安定な光周波数が得られるので、結
局、電気光変換回路１１の光周波数も安定化される。こ
の結果、任意の光周波数で安定した光周波数を発生する
光周波数シンセサイザが実現する訳である。
所定周期毎に光周波数が階段状に変化する光信号を繰り
返し出力し、この光信号の光周波数ｆi（但し、ｉは１
≦ｉ≦ｎの整数）と目標値の光周波数ｆxとの周波数差
分を相殺するように電気光変換回路１１をフィードバッ
ク制御するので、出力光周波数ｆxは、光信号発生回路
１が発生する光信号の光周波数ｆiに任意にロックする
ことができる。光信号発生回路１は、光周波数の絶対値
が明かで、しかも安定な光周波数が得られるので、結
局、電気光変換回路１１の光周波数も安定化される。こ
の結果、任意の光周波数で安定した光周波数を発生する
光周波数シンセサイザが実現する訳である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、基準光発生手段は、一定時間毎に光周波数成分が階
段状に変化する基準光を所定周期毎に繰り返し発生する
と共に、該変化に対応するタイミング信号を発生し、検
出手段が前記光周波数成分の内から任意に選択される基
準光周波数と、この基準光周波数に追従するよう帰還さ
れるフィードバック光のフィードバック光周波数との周
波数差を前記タイミング信号に同期して検出する。そし
て、出力光発生手段は、周波数差に応じて光周波数が制
御される出力光を発生すると共に、当該出力光の一部を
前記フィードバック光として該検出手段に帰還させるの
で、安定した任意の基準光周波数とフィードバック光周
波数との周波数差分を相殺するようにフィードバック制
御がなされるから、任意の光周波数によるＣＷ光を安定
して得ることができる。
ば、基準光発生手段は、一定時間毎に光周波数成分が階
段状に変化する基準光を所定周期毎に繰り返し発生する
と共に、該変化に対応するタイミング信号を発生し、検
出手段が前記光周波数成分の内から任意に選択される基
準光周波数と、この基準光周波数に追従するよう帰還さ
れるフィードバック光のフィードバック光周波数との周
波数差を前記タイミング信号に同期して検出する。そし
て、出力光発生手段は、周波数差に応じて光周波数が制
御される出力光を発生すると共に、当該出力光の一部を
前記フィードバック光として該検出手段に帰還させるの
で、安定した任意の基準光周波数とフィードバック光周
波数との周波数差分を相殺するようにフィードバック制
御がなされるから、任意の光周波数によるＣＷ光を安定
して得ることができる。
【図１】この発明による一実施例の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】同実施例における光周波数制御回路１が発生す
る光信号を説明するための図である。
る光信号を説明するための図である。
【図３】同実施例における周波数計数回路４の出力を説
明するための図である。
明するための図である。
【図４】同実施例の動作を説明するための図である。
【図５】従来例を説明するための図である。
１…光信号発生回路（基準光発生手段）、 ２…方向性結合器（検出手段）、 ３…光電気変換回路（検出手段）、 ４…周波数計数回路（検出手段）、 ５…一時記憶回路（検出手段）、 ６…一時記憶回路（検出手段）、 ７…比較回路（検出手段）、 ８…演算回路（検出手段）、 ９…Ｄ／Ａ変換回路（出力光発生手段）、 １０…光周波数制御回路（出力光発生手段）、 １１…電気光変換回路（出力光発生手段）、 １２…方向性結合器（出力光発生手段）、 １３…タイミング発生回路（基準光発生手段）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内山 晴義 東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤電 気株式会社内 (72)発明者 清水 薫 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 堀口 常雄 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 一定時間毎に光周波数成分が階段状に変
化する基準光を所定周期毎に繰り返し発生すると共に、
該変化に対応するタイミング信号を発生する基準光発生
手段と、 前記光周波数成分の内から任意に選択される基準光周波
数と、この基準光周波数に追従するよう帰還されるフィ
ードバック光のフィードバック光周波数との周波数差を
前記タイミング信号に同期して検出する検出手段と、 前記周波数差に応じて光周波数が制御される出力光を発
生すると共に、当該出力光の一部を前記フィードバック
光として前記検出手段へ供給する出力光発生手段とを具
備することを特徴とする光周波数シンセサイザ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162933A JP3033650B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光周波数シンセサイザ |
| US08/265,839 US5493110A (en) | 1993-06-30 | 1994-06-24 | Light frequency synthesizer |
| DE4422977A DE4422977A1 (de) | 1993-06-30 | 1994-06-30 | Lichtfrequenzgenerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162933A JP3033650B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光周波数シンセサイザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0720517A true JPH0720517A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3033650B2 JP3033650B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=15764003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5162933A Expired - Fee Related JP3033650B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光周波数シンセサイザ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5493110A (ja) |
| JP (1) | JP3033650B2 (ja) |
| DE (1) | DE4422977A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59700654D1 (de) * | 1996-10-05 | 1999-12-09 | Contraves Ag | Kanalzuweisungsverfahren bei der Datenübertragung im optischen Frequenzbereich |
| GB0025662D0 (en) * | 2000-10-19 | 2000-12-06 | Secr Defence | Frequency synthesiser |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5167444A (en) * | 1990-08-13 | 1992-12-01 | Litton Systems, Inc. | Apparatus and method for optical signal source stabilization |
| US5153888A (en) * | 1990-08-22 | 1992-10-06 | Yokogawa Electric Corporation | Optical laser frequency stabilizer |
| US5432629A (en) * | 1992-01-17 | 1995-07-11 | Nec Corporation | Light transmission device capable of stably transmitting a modulated output light beam |
| JP3033649B2 (ja) * | 1993-06-30 | 2000-04-17 | 安藤電気株式会社 | 光周波数制御装置 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5162933A patent/JP3033650B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-06-24 US US08/265,839 patent/US5493110A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-30 DE DE4422977A patent/DE4422977A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4422977A1 (de) | 1995-01-19 |
| JP3033650B2 (ja) | 2000-04-17 |
| US5493110A (en) | 1996-02-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000125 |
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