JPH07235719A - 同期エタロンフィルタ - Google Patents
同期エタロンフィルタInfo
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- JPH07235719A JPH07235719A JP7011113A JP1111395A JPH07235719A JP H07235719 A JPH07235719 A JP H07235719A JP 7011113 A JP7011113 A JP 7011113A JP 1111395 A JP1111395 A JP 1111395A JP H07235719 A JPH07235719 A JP H07235719A
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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
- H04B10/572—Wavelength control
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 異なるエタロンが同一の等間隔周波数群を提
供することができるようエタロンを同期させる手法を提
供する。 【構成】 エタロンを予め選択された光周波数群に同期
させるための方法は、その有効長の関数である固有の自
由スペクトル範囲を有するエタロンの伝送スペクトルを
発生する工程を含む。伝送スペクトルの光周波数は、第
１及び第２の周波数ロックされたレーザで発生されるよ
うな２つの光基準周波数で与えられる。エタロンの有効
長は、光基準周波数に対して設定される。
供することができるようエタロンを同期させる手法を提
供する。 【構成】 エタロンを予め選択された光周波数群に同期
させるための方法は、その有効長の関数である固有の自
由スペクトル範囲を有するエタロンの伝送スペクトルを
発生する工程を含む。伝送スペクトルの光周波数は、第
１及び第２の周波数ロックされたレーザで発生されるよ
うな２つの光基準周波数で与えられる。エタロンの有効
長は、光基準周波数に対して設定される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エタロンフィルタの同
期方法及び同期したエタロンに関する。
期方法及び同期したエタロンに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】拡張さ
れた波長分割多重（ＷＤＭ）通信システムを使用すれ
ば、既存の単一モードファイバシステムの伝送容量を実
質的に増加させることができる。しかし、ＷＤＭシステ
ムは、一定のチャンネル間隔を維持してクロストークを
避けるために、伝送器レーザの厳密なスペクトル制御を
要する。したがって、最低限、各レーザはシステムの全
寿命の間特定の波長で動作しなければならない。これが
唯一の基準であったならば、（大規模なＷＤＭ網の一部
になり得る）ＷＤＭシステムはことごとく、異なる波長
群で動作することができる。この場合には、各レーザは
全ての他のレーザと異なる、特定の予め選択された波長
で動作するので、網におけるあらゆる伝送器レーザの動
作波長を正確に追跡して記録することが必要になる。さ
らに、標準化の欠如に起因して、１つの交換レーザで、
システムに用いられる全てのレーザの代わりになるもの
はないので、交換レーザの多数の在庫が必要になる。こ
れらの欠陥は、ＷＤＭ伝送器レーザが同一の予め決めら
れた波長群で動作した場合にはなくすことができる。さ
らに、前記標準化はＷＤＭ伝送機器のマルチベンダ両立
性を増加させる。
れた波長分割多重（ＷＤＭ）通信システムを使用すれ
ば、既存の単一モードファイバシステムの伝送容量を実
質的に増加させることができる。しかし、ＷＤＭシステ
ムは、一定のチャンネル間隔を維持してクロストークを
避けるために、伝送器レーザの厳密なスペクトル制御を
要する。したがって、最低限、各レーザはシステムの全
寿命の間特定の波長で動作しなければならない。これが
唯一の基準であったならば、（大規模なＷＤＭ網の一部
になり得る）ＷＤＭシステムはことごとく、異なる波長
群で動作することができる。この場合には、各レーザは
全ての他のレーザと異なる、特定の予め選択された波長
で動作するので、網におけるあらゆる伝送器レーザの動
作波長を正確に追跡して記録することが必要になる。さ
らに、標準化の欠如に起因して、１つの交換レーザで、
システムに用いられる全てのレーザの代わりになるもの
はないので、交換レーザの多数の在庫が必要になる。こ
れらの欠陥は、ＷＤＭ伝送器レーザが同一の予め決めら
れた波長群で動作した場合にはなくすことができる。さ
らに、前記標準化はＷＤＭ伝送機器のマルチベンダ両立
性を増加させる。
【０００３】ＷＤＭシステムにおいて一定チャンネル間
隔を維持するための既知の技術は、ビー・エス・グラン
ス(B. S. Glance)等の“等間隔周波数に制限された光信
号を用いる密集間隔のコヒーレント光星状網”，J. Lig
htwave Technol., Vol. 6, pp. 1770-1781, Nov. 1988
や、ケー・ノス(K. Nosu) 等の“光ＦＤＭ伝送技術”，
J. Lightwave Technol., Vol. LT-5, pp. 1301-1308, S
ept. 1987 に開示されているものを含む。これらのシス
テムでは、伝送器レーザは光共振器にロックされてい
る。原子または分子吸収線に周波数ロックされたレーザ
のような絶対周波数基準が、長期間の安定性を保証する
ためにこれらの共振器に付加されていた（ワイ・シー・
チャン(Y. C. Chung) 等の“絶対基準を用いたＷＤＭコ
ヒーレント星状網”，Electron. Lett., vol. 24, no.
21, pp. 1313-1314, 1988 や、サカイ(Sakai) 等の“ア
セチレン砒素吸収線に周波数ロックしたリング共振器を
用いるレーザダイオードの周波数安定化”，IEEE Photo
n. Technol. Lett., vol. 3,pp. 868-870, Oct. 1991
を参照されたい）。これらの既知の技術は、等間隔の絶
対基準周波数のくしまたは群を送るレーザを提供する。
しかし、各伝送器レーザセットは、同一の共振周波数群
を発生するように保証することができない異なる共振器
を用いるので、チャンネル間隔は１つのＷＤＭシステム
から他のＷＤＭシステムへわずかに異なり、したがっ
て、各ＷＤＭシステムは異なる周波数のくしで動作す
る。
隔を維持するための既知の技術は、ビー・エス・グラン
ス(B. S. Glance)等の“等間隔周波数に制限された光信
号を用いる密集間隔のコヒーレント光星状網”，J. Lig
htwave Technol., Vol. 6, pp. 1770-1781, Nov. 1988
や、ケー・ノス(K. Nosu) 等の“光ＦＤＭ伝送技術”，
J. Lightwave Technol., Vol. LT-5, pp. 1301-1308, S
ept. 1987 に開示されているものを含む。これらのシス
テムでは、伝送器レーザは光共振器にロックされてい
る。原子または分子吸収線に周波数ロックされたレーザ
のような絶対周波数基準が、長期間の安定性を保証する
ためにこれらの共振器に付加されていた（ワイ・シー・
チャン(Y. C. Chung) 等の“絶対基準を用いたＷＤＭコ
ヒーレント星状網”，Electron. Lett., vol. 24, no.
21, pp. 1313-1314, 1988 や、サカイ(Sakai) 等の“ア
セチレン砒素吸収線に周波数ロックしたリング共振器を
用いるレーザダイオードの周波数安定化”，IEEE Photo
n. Technol. Lett., vol. 3,pp. 868-870, Oct. 1991
を参照されたい）。これらの既知の技術は、等間隔の絶
対基準周波数のくしまたは群を送るレーザを提供する。
しかし、各伝送器レーザセットは、同一の共振周波数群
を発生するように保証することができない異なる共振器
を用いるので、チャンネル間隔は１つのＷＤＭシステム
から他のＷＤＭシステムへわずかに異なり、したがっ
て、各ＷＤＭシステムは異なる周波数のくしで動作す
る。
【０００４】一定チャンネル間隔を維持するための他の
既知の技術は、アール・バウチャー(R.Boucher) 等の
“ＯＦＤＭ通信用絶対周波数基準として校正されたファ
ブリー＝ペローのエタロン”，IEEE Photonics Techno
l. Lett., vol. 4, pp. 801-804, July 1992 に開示さ
れている。この基準は、１．３ミクロンスペクトル領域
で校正された、圧電調整式ファブリー＝ペローの干渉計
を用いる。空洞長を調整することにより、同一の共振周
波数群を提供することができる。次いで、この干渉計
は、校正された空洞長を維持するために絶対基準にロッ
クされる。しかし、この手順で調整された干渉計は、絶
対基準にロックされたままとするために連続する帰還が
なければ、校正を維持することができない。したがっ
て、異なるエタロンが同一の等間隔周波数群を提供する
ことができるように、エタロンを同期させるための既知
の簡単で確実な技術はない。
既知の技術は、アール・バウチャー(R.Boucher) 等の
“ＯＦＤＭ通信用絶対周波数基準として校正されたファ
ブリー＝ペローのエタロン”，IEEE Photonics Techno
l. Lett., vol. 4, pp. 801-804, July 1992 に開示さ
れている。この基準は、１．３ミクロンスペクトル領域
で校正された、圧電調整式ファブリー＝ペローの干渉計
を用いる。空洞長を調整することにより、同一の共振周
波数群を提供することができる。次いで、この干渉計
は、校正された空洞長を維持するために絶対基準にロッ
クされる。しかし、この手順で調整された干渉計は、絶
対基準にロックされたままとするために連続する帰還が
なければ、校正を維持することができない。したがっ
て、異なるエタロンが同一の等間隔周波数群を提供する
ことができるように、エタロンを同期させるための既知
の簡単で確実な技術はない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例によれ
ば、エタロン空洞の有効長を可変することによって予め
選択された共振周波数群に同期されるエタロンが明らか
にされる。本発明の他の実施例によれば、予め選択され
た光周波数群にエタロンを同期させるための方法が明ら
かにされる。この実施例では、前記方法は、その有効長
の関数である、固有の自由スペクトル範囲を発生する工
程を含む。次いで、エタロンの有効長は、周波数ロック
されたレーザで与えられ得るような第１及び第２の光基
準周波数に対して設定される。いったん同期すると、本
発明に従って作られたエタロンは、周波数ロックされた
レーザの必要なしに絶対周波数基準として用いることが
できる。これらのエタロンは、ＷＤＭ伝送器レーザ波長
を標準化するために遠隔場所で用いることができる。し
たがって、本発明に他の実施例によれば、各々が、予め
定められた光周波数群の中から選ばれた、予め選択され
標準化された光周波数で動作するレーザを有する、少な
くとも２つの光伝送装置を含む波長分割多重光通信シス
テムが明らかにされる。また、このシステムは、各々が
予め定められた光周波数の内の１つに等しい周波数を有
する、少なくとも２つの光信号を多重化するための多重
制御装置も含む。本発明の少数だけの実施例が示され
る。独占排他権を与える本発明の全範囲は、本出願の特
許請求の範囲に示される。
ば、エタロン空洞の有効長を可変することによって予め
選択された共振周波数群に同期されるエタロンが明らか
にされる。本発明の他の実施例によれば、予め選択され
た光周波数群にエタロンを同期させるための方法が明ら
かにされる。この実施例では、前記方法は、その有効長
の関数である、固有の自由スペクトル範囲を発生する工
程を含む。次いで、エタロンの有効長は、周波数ロック
されたレーザで与えられ得るような第１及び第２の光基
準周波数に対して設定される。いったん同期すると、本
発明に従って作られたエタロンは、周波数ロックされた
レーザの必要なしに絶対周波数基準として用いることが
できる。これらのエタロンは、ＷＤＭ伝送器レーザ波長
を標準化するために遠隔場所で用いることができる。し
たがって、本発明に他の実施例によれば、各々が、予め
定められた光周波数群の中から選ばれた、予め選択され
標準化された光周波数で動作するレーザを有する、少な
くとも２つの光伝送装置を含む波長分割多重光通信シス
テムが明らかにされる。また、このシステムは、各々が
予め定められた光周波数の内の１つに等しい周波数を有
する、少なくとも２つの光信号を多重化するための多重
制御装置も含む。本発明の少数だけの実施例が示され
る。独占排他権を与える本発明の全範囲は、本出願の特
許請求の範囲に示される。
【０００６】
【実施例】ソリッド エタロンが、簡明さと機械的安定
性のゆえに、レーザを周波数ロックするために効果的に
用いられる。しかし、実際には、物理的に同一のエタロ
ンを製造することは不可能であり、したがって、２つの
エタロンが同一の共振周波数群を発生すると保証するこ
とはできない。本発明は、多数のエタロン間の小さな物
理的差異を補償して、前記エタロンが同一の共振周波数
群を発生するように全て同期させることができる。
性のゆえに、レーザを周波数ロックするために効果的に
用いられる。しかし、実際には、物理的に同一のエタロ
ンを製造することは不可能であり、したがって、２つの
エタロンが同一の共振周波数群を発生すると保証するこ
とはできない。本発明は、多数のエタロン間の小さな物
理的差異を補償して、前記エタロンが同一の共振周波数
群を発生するように全て同期させることができる。
【０００７】エタロンのｍ番目のモードの共振周波数が
次式で与えられることは周知である。すなわち、
次式で与えられることは周知である。すなわち、
【数１】 ここで、ｍはモードナンバー、Ｌは自由スペクトル範
囲、Ｃは光の速度、ｎは屈折率、ｌはエタロンの空洞
長、θはエタロンへの光ビームの入射角である。エタロ
ン間の物理的差異そのものは、空洞長ｌ及び／または屈
折率ｎの差異として現われる。式１が示唆しているよう
に、有効長ｌcosθ は、各エタロンが同じ共振周波数群
υm を発生するように、これらの物理的差異を補償する
ために可変することができる。エタロンの有効長は、長
さｌ、入射角θまたは屈折率ｎのいずれかを変えること
により可変することができるが、以下の説明は、有効長
が角度θを変えることによって可変されると仮定する。
もちろん、当業者は、代わりに長さｌまたは屈折率ｎを
変えても良いことがわかるだろう。
囲、Ｃは光の速度、ｎは屈折率、ｌはエタロンの空洞
長、θはエタロンへの光ビームの入射角である。エタロ
ン間の物理的差異そのものは、空洞長ｌ及び／または屈
折率ｎの差異として現われる。式１が示唆しているよう
に、有効長ｌcosθ は、各エタロンが同じ共振周波数群
υm を発生するように、これらの物理的差異を補償する
ために可変することができる。エタロンの有効長は、長
さｌ、入射角θまたは屈折率ｎのいずれかを変えること
により可変することができるが、以下の説明は、有効長
が角度θを変えることによって可変されると仮定する。
もちろん、当業者は、代わりに長さｌまたは屈折率ｎを
変えても良いことがわかるだろう。
【０００８】エタロンが予め選択された光周波数群に同
期されるように入射角θを調整するためには、式１にお
いて、モードナンバーｍと自由スペクトル範囲Ｌの両方
が不明なので、２つの絶対周波数基準が必要とされる。
例えば、入射角θは、エタロンの共振周波数υm-k 及び
υn をそれぞれυ1 及びυ2 の絶対基準に合わせるよう
に調整することができる。したがって、エタロンはいず
れも皆、２つの絶対基準間に（ｋ＋１）個のチャンネル
を確立することによって同期させることができる。しか
し、モードナンバーは整数でなければならないので、同
時にこれら２つの整合条件を完全に満足させることはで
きない。したがって、入射角θは、エタロンの共振周波
数のうちの１つが絶対基準のうちの１つに同期し、それ
と同時に、他の絶対基準とエタロンの他の共振周波数と
の間のオフセットができるだけ小さくなるように調整し
なければならない。このオフセットは、チャンネル数が
大きければ非常に小さくなる。したがって、この方法
は、所定の絶対基準に対する各エタロンの特定のモード
ナンバーｍ（及び結果的にＦＳＲ）を決定することがで
きる。
期されるように入射角θを調整するためには、式１にお
いて、モードナンバーｍと自由スペクトル範囲Ｌの両方
が不明なので、２つの絶対周波数基準が必要とされる。
例えば、入射角θは、エタロンの共振周波数υm-k 及び
υn をそれぞれυ1 及びυ2 の絶対基準に合わせるよう
に調整することができる。したがって、エタロンはいず
れも皆、２つの絶対基準間に（ｋ＋１）個のチャンネル
を確立することによって同期させることができる。しか
し、モードナンバーは整数でなければならないので、同
時にこれら２つの整合条件を完全に満足させることはで
きない。したがって、入射角θは、エタロンの共振周波
数のうちの１つが絶対基準のうちの１つに同期し、それ
と同時に、他の絶対基準とエタロンの他の共振周波数と
の間のオフセットができるだけ小さくなるように調整し
なければならない。このオフセットは、チャンネル数が
大きければ非常に小さくなる。したがって、この方法
は、所定の絶対基準に対する各エタロンの特定のモード
ナンバーｍ（及び結果的にＦＳＲ）を決定することがで
きる。
【０００９】図１は、エタロン２を同期させるために本
発明により用いられる装置の簡単なブロック図を示す。
エタロンの共振周波数は、広帯域光源４（例えばエルビ
ウムがドープされたファイバ増幅器またはＬＥＤ）と光
スペクトル分析器６を用いて直接監視することができ
る。エタロン２は２つの絶対周波数基準８及び１０で校
正される。周波数基準８及び１０は技術上知られている
どんな方法で与えても良い。本発明の一実施例におい
て、絶対基準は周波数ロックされたレーザで与えられ、
ここでは、周波数ロックは、ワイ・シー・チャン(Y.C.C
hung) 等の“新規な小型放電灯を用いて周波数ロックさ
れた１．５ミクロンレーザパッケージ”，IEEE Photon.
Technol. Lett., vol. 3, pp. 841-844, Sept. 1991
と、ワイ・シー・チャン(Y.C.Chung) 等の“光波システ
ムアプリケーション用の周波数ロックされた１．３ミク
ロン及び１．５ミクロン半導体レーザ”，J. Lightwave
Technol., vol. 8, pp. 869-876, June 1990と、 米国
特許第4,932,030 号に開示されているような、光電効果
を用いることによって達成される。一方のレーザは、例
えば１．５４７８２ミクロンのKr ls2-2p8遷移（１９
３．８２１ＴＨｚ）に効果的にロックすることができ、
また、他方のレーザは、例えば１．５３３９１ミクロン
のKr 2p10-3d3 遷移（１９５．５７９ＴＨｚ）にロック
することができる。これら２つの遷移を絶対基準として
用いかつそれらの間に１８チャンネルを確立することが
なぜ効果的であるかという理由の１つは、その結果生じ
るチャンネル間隔（約１０３．４ＧＨｚ）が、１ｍｍ厚
溶融シリカエタロンの自由スペクトル範囲（ＦＳＲ）に
非常に近似しているからである。
発明により用いられる装置の簡単なブロック図を示す。
エタロンの共振周波数は、広帯域光源４（例えばエルビ
ウムがドープされたファイバ増幅器またはＬＥＤ）と光
スペクトル分析器６を用いて直接監視することができ
る。エタロン２は２つの絶対周波数基準８及び１０で校
正される。周波数基準８及び１０は技術上知られている
どんな方法で与えても良い。本発明の一実施例におい
て、絶対基準は周波数ロックされたレーザで与えられ、
ここでは、周波数ロックは、ワイ・シー・チャン(Y.C.C
hung) 等の“新規な小型放電灯を用いて周波数ロックさ
れた１．５ミクロンレーザパッケージ”，IEEE Photon.
Technol. Lett., vol. 3, pp. 841-844, Sept. 1991
と、ワイ・シー・チャン(Y.C.Chung) 等の“光波システ
ムアプリケーション用の周波数ロックされた１．３ミク
ロン及び１．５ミクロン半導体レーザ”，J. Lightwave
Technol., vol. 8, pp. 869-876, June 1990と、 米国
特許第4,932,030 号に開示されているような、光電効果
を用いることによって達成される。一方のレーザは、例
えば１．５４７８２ミクロンのKr ls2-2p8遷移（１９
３．８２１ＴＨｚ）に効果的にロックすることができ、
また、他方のレーザは、例えば１．５３３９１ミクロン
のKr 2p10-3d3 遷移（１９５．５７９ＴＨｚ）にロック
することができる。これら２つの遷移を絶対基準として
用いかつそれらの間に１８チャンネルを確立することが
なぜ効果的であるかという理由の１つは、その結果生じ
るチャンネル間隔（約１０３．４ＧＨｚ）が、１ｍｍ厚
溶融シリカエタロンの自由スペクトル範囲（ＦＳＲ）に
非常に近似しているからである。
【００１０】周波数基準８及び１０が、上記に説明した
ような原子または分子遷移に周波数ロックされたレーザ
で与えられる場合、同期したフィルタで与えられる、結
果的に生じるチャンネル間隔は、自然のランダムな周波
数標準が用いられるので整数値を持つことができない。
別個の整数であるチャンネル間隔を持つことが効果的な
状態では、周波数基準８及び１０のうちの１つは、原子
または分子線にロックしたレーザ周波数の代わりに、波
長計を用いて任意周波数にロックした調整可能なレーザ
（例えば市販の、回折格子をベースとしたレーザ）で提
供することができる。このような装置は、望ましいどの
ような波長でも絶対周波数基準を提供することができ
る。したがって、この装置は、本発明のエタロンで提供
することができるチャンネル間隔の範囲を最大限にす
る。
ような原子または分子遷移に周波数ロックされたレーザ
で与えられる場合、同期したフィルタで与えられる、結
果的に生じるチャンネル間隔は、自然のランダムな周波
数標準が用いられるので整数値を持つことができない。
別個の整数であるチャンネル間隔を持つことが効果的な
状態では、周波数基準８及び１０のうちの１つは、原子
または分子線にロックしたレーザ周波数の代わりに、波
長計を用いて任意周波数にロックした調整可能なレーザ
（例えば市販の、回折格子をベースとしたレーザ）で提
供することができる。このような装置は、望ましいどの
ような波長でも絶対周波数基準を提供することができ
る。したがって、この装置は、本発明のエタロンで提供
することができるチャンネル間隔の範囲を最大限にす
る。
【００１１】例示の目的のため、以下の説明だけは、エ
タロンが１．５４７８２ミクロン及び１．５３３９１ミ
クロンの上述のクリプトン遷移に同期しており、それら
の間に１８チャンネルが確立されているものと仮定す
る。周波数基準間に１８チャンネルを確立するために、
入射角は、エタロンのｍ番目のモードと（ｍ−１７）番
目のモードがそれぞれ１．５３３９１及び１．５４７８
２ミクロンの絶対基準に合うように調整しなければなら
ない。式１から、この必要条件は、エタロンのモードナ
ンバーｍ及びＦＳＲがそれぞれ１８９１及び１０３．４
３ＧＨｚである時に満足される。モードナンバー及びＦ
ＳＲのこれらの値は、入射角が、光スペクトル分析器６
でそれらの間の１８の共振ピークを監視しながら、エタ
ロン２より伝送される周波数ロックされたレーザビーム
の振幅を最大にするように調整される時に得られる。
タロンが１．５４７８２ミクロン及び１．５３３９１ミ
クロンの上述のクリプトン遷移に同期しており、それら
の間に１８チャンネルが確立されているものと仮定す
る。周波数基準間に１８チャンネルを確立するために、
入射角は、エタロンのｍ番目のモードと（ｍ−１７）番
目のモードがそれぞれ１．５３３９１及び１．５４７８
２ミクロンの絶対基準に合うように調整しなければなら
ない。式１から、この必要条件は、エタロンのモードナ
ンバーｍ及びＦＳＲがそれぞれ１８９１及び１０３．４
３ＧＨｚである時に満足される。モードナンバー及びＦ
ＳＲのこれらの値は、入射角が、光スペクトル分析器６
でそれらの間の１８の共振ピークを監視しながら、エタ
ロン２より伝送される周波数ロックされたレーザビーム
の振幅を最大にするように調整される時に得られる。
【００１２】一連のエタロンは、本発明の同期方法を説
明するために製作された。もちろん、本発明で使用され
るエタロンはどんな望ましい方法で構成しても良く、し
たがって、以下の特定の装置は例示の目的のためだけに
提供される。エタロンは、それらの間に空洞を形成する
ために、TiO2/SiO2 からなる７層で被覆された端面を有
する溶融シリカガラスから製作された。鏡反射率は約９
０％と評価された。これらのエタロンの細度(Finesse)
は垂直の入射角で約３０と測定された。約１０-6の率均
一性を持った溶融シリカガラスが、１ｍｍ±１０ミクロ
ンの厚さ仕様でいくつかの異なる売り主から得られた。
共振周波数の温度ドリフトをできるだけ少なくするため
に、エタロンは熱電冷却器に搭載され、さらに、この熱
電冷却器は銅ヒートヒンクに結合された。ヒートシンク
は、エタロンパッケージの外部に配置された精密回転台
を用いることにより、入射角を変えるために回転可能に
構成された。熱電冷却器及び銅ヒートシンクには、レー
ザビームが貫通できるように適当な大きさにした穴が備
えられている。このエタロン装置の温度ドリフトは、エ
タロンの温度が２０±０．０１℃に設定された場合は無
視できることが確認された。エタロンが、エス・ミタチ
(S. Mitachi)及びピー・エイ・チック(P. A.Tick)の
“赤外線用不透熱性ガラス”，Appl. Opt., vol. 30, N
o. 10, pp. 1285-1289, 1991に開示されているような不
透熱性ガラスから作られている場合は、個々で用いられ
ているような温度制御ループの必要はなくなる。これら
のエタロンの挿入損失は、典型的に、ファイバ結合損失
を含んで２ｄＢより小さかった。入射角は、いったん本
発明にしたがって望ましい共振周波数群を発生するよう
に調整されれば、エタロンパッケージの一部に銅ヒート
シンクをハンダ付けすることによって永続的に固定する
ことができる。
明するために製作された。もちろん、本発明で使用され
るエタロンはどんな望ましい方法で構成しても良く、し
たがって、以下の特定の装置は例示の目的のためだけに
提供される。エタロンは、それらの間に空洞を形成する
ために、TiO2/SiO2 からなる７層で被覆された端面を有
する溶融シリカガラスから製作された。鏡反射率は約９
０％と評価された。これらのエタロンの細度(Finesse)
は垂直の入射角で約３０と測定された。約１０-6の率均
一性を持った溶融シリカガラスが、１ｍｍ±１０ミクロ
ンの厚さ仕様でいくつかの異なる売り主から得られた。
共振周波数の温度ドリフトをできるだけ少なくするため
に、エタロンは熱電冷却器に搭載され、さらに、この熱
電冷却器は銅ヒートヒンクに結合された。ヒートシンク
は、エタロンパッケージの外部に配置された精密回転台
を用いることにより、入射角を変えるために回転可能に
構成された。熱電冷却器及び銅ヒートシンクには、レー
ザビームが貫通できるように適当な大きさにした穴が備
えられている。このエタロン装置の温度ドリフトは、エ
タロンの温度が２０±０．０１℃に設定された場合は無
視できることが確認された。エタロンが、エス・ミタチ
(S. Mitachi)及びピー・エイ・チック(P. A.Tick)の
“赤外線用不透熱性ガラス”，Appl. Opt., vol. 30, N
o. 10, pp. 1285-1289, 1991に開示されているような不
透熱性ガラスから作られている場合は、個々で用いられ
ているような温度制御ループの必要はなくなる。これら
のエタロンの挿入損失は、典型的に、ファイバ結合損失
を含んで２ｄＢより小さかった。入射角は、いったん本
発明にしたがって望ましい共振周波数群を発生するよう
に調整されれば、エタロンパッケージの一部に銅ヒート
シンクをハンダ付けすることによって永続的に固定する
ことができる。
【００１３】図２ａは、エタロンの（ｍ）番目のモード
及び（ｍ−１７）番目のモードがそれぞれ１．５３３９
１及び１．５４７８２ミクロンの絶対基準に同期するよ
うに、入射角が図１に示される装置で調整された時の、
上記に説明したエタロンのうちの１つで発生する光伝送
スペクトル示す。図２ａに見られる２つの最高ピーク
は、周波数ロックされたレーザ８及び１０で発生する絶
対基準周波数を表わす。しかし、レーザ８の振幅は、
（ｍ）番目のモードが正確に１．５３３９１ミクロンの
絶対基準に合ったことを示す、レーザ１０の振幅が最大
になった時のそのピーク値からわずかに減少しているこ
とに注目すべきである。この非対称は、モードナンバー
の不連続性によって生じる、（ｍ−１７）番目のモード
と１．５４７８２ミクロンの絶対基準との間のオフセッ
トに起因している。このオフセットは、モードナンバー
当たり約１ＧＨｚだけ変化する。したがって、本発明の
この実施例で用いられているエタロンは比較的低い細度
（約３０以下）を有するが、レーザ８の振幅の変化は、
モードナンバーが１だけ変化した時でさえ容易に気付く
ことができる。
及び（ｍ−１７）番目のモードがそれぞれ１．５３３９
１及び１．５４７８２ミクロンの絶対基準に同期するよ
うに、入射角が図１に示される装置で調整された時の、
上記に説明したエタロンのうちの１つで発生する光伝送
スペクトル示す。図２ａに見られる２つの最高ピーク
は、周波数ロックされたレーザ８及び１０で発生する絶
対基準周波数を表わす。しかし、レーザ８の振幅は、
（ｍ）番目のモードが正確に１．５３３９１ミクロンの
絶対基準に合ったことを示す、レーザ１０の振幅が最大
になった時のそのピーク値からわずかに減少しているこ
とに注目すべきである。この非対称は、モードナンバー
の不連続性によって生じる、（ｍ−１７）番目のモード
と１．５４７８２ミクロンの絶対基準との間のオフセッ
トに起因している。このオフセットは、モードナンバー
当たり約１ＧＨｚだけ変化する。したがって、本発明の
この実施例で用いられているエタロンは比較的低い細度
（約３０以下）を有するが、レーザ８の振幅の変化は、
モードナンバーが１だけ変化した時でさえ容易に気付く
ことができる。
【００１４】一連のエタロンが上記に説明したような２
つの絶対基準にのみ基づいて校正される時は、それらが
発生する共振周波数は、光スペクトル分析器６の分解能
とエタロン２の細度によりそれらの間でわずかに変化す
ることができる。上記に説明した特定の周波数群につい
て、この変化は６ＧＨｚぐらいの大きさになり得る。こ
の変化を減少させるために、エタロン２の（ｍ）番目の
モードにロックされる追加のレーザ１２を用いることが
できる。レーザ１２は、例えば検出器３０及びサーボ制
御装置３２を用いることのような、何らかの既知の方法
でこのモードにロックすることができる。次いで、入射
角は、エタロン２の光伝送スペクトルと、レーザ１２及
び周波数ロックされたレーザ１０間のビートスＰペクト
ラムの両方を監視することによってさらに調整される。
このビートスペクトルを監視するために、図１に示され
るようなＲＦスペクトル分析器１４を用いることができ
る。図２ｂに示されるように、入射角は、ビート周波数
が０Ｈｚになるように調整される。
つの絶対基準にのみ基づいて校正される時は、それらが
発生する共振周波数は、光スペクトル分析器６の分解能
とエタロン２の細度によりそれらの間でわずかに変化す
ることができる。上記に説明した特定の周波数群につい
て、この変化は６ＧＨｚぐらいの大きさになり得る。こ
の変化を減少させるために、エタロン２の（ｍ）番目の
モードにロックされる追加のレーザ１２を用いることが
できる。レーザ１２は、例えば検出器３０及びサーボ制
御装置３２を用いることのような、何らかの既知の方法
でこのモードにロックすることができる。次いで、入射
角は、エタロン２の光伝送スペクトルと、レーザ１２及
び周波数ロックされたレーザ１０間のビートスＰペクト
ラムの両方を監視することによってさらに調整される。
このビートスペクトルを監視するために、図１に示され
るようなＲＦスペクトル分析器１４を用いることができ
る。図２ｂに示されるように、入射角は、ビート周波数
が０Ｈｚになるように調整される。
【００１５】図３は、本発明の方法で同期した２つのエ
タロンで発生する光スペクトルの一例を示す。付加され
るこれらの２つのエタロンの共振周波数は、同一となる
ように現われる。これらのエタロンの共振周波数が確か
に同一であることを確かめるための測定量は、０Ｈｚの
２つの独立のエタロンの（ｍ−１０）番目のモードにロ
ックされたレーザのビートスペクトルで作られる。した
がって、これらのエタロンは、１９５．５７９±ｎ×
０．１０３４ＴＨｚの等間隔の絶対基準のくしを提供す
る。ここで、ｎは整数である。
タロンで発生する光スペクトルの一例を示す。付加され
るこれらの２つのエタロンの共振周波数は、同一となる
ように現われる。これらのエタロンの共振周波数が確か
に同一であることを確かめるための測定量は、０Ｈｚの
２つの独立のエタロンの（ｍ−１０）番目のモードにロ
ックされたレーザのビートスペクトルで作られる。した
がって、これらのエタロンは、１９５．５７９±ｎ×
０．１０３４ＴＨｚの等間隔の絶対基準のくしを提供す
る。ここで、ｎは整数である。
【００１６】図４は、予め選択された光周波数群に同期
したエタロンを含むＷＤＭ通信システムの一例の簡単な
ブロック図を示す。このシステムは、エタロンの予め選
択された光周波数のうちの１つに等しい周波数で各々動
作する一連の光伝送装置２６を含む。また、通信システ
ムは、光伝送装置の光周波数をファブリー＝ペローのエ
タロンの予め選択された光周波数に維持するための制御
回路２２と、伝送装置２６で発生する光周波数を多重化
するための多重制御装置２０も含む。
したエタロンを含むＷＤＭ通信システムの一例の簡単な
ブロック図を示す。このシステムは、エタロンの予め選
択された光周波数のうちの１つに等しい周波数で各々動
作する一連の光伝送装置２６を含む。また、通信システ
ムは、光伝送装置の光周波数をファブリー＝ペローのエ
タロンの予め選択された光周波数に維持するための制御
回路２２と、伝送装置２６で発生する光周波数を多重化
するための多重制御装置２０も含む。
【図１】本発明によるエタロンを同期させるための装置
のブロック図を示す。
のブロック図を示す。
【図２ａ】２つの絶対周波数基準に同期した２つのモー
ドを有するエタロンの光伝送スペクトルを示し、ソリッ
ドエタロンの光伝送スペクトル。入射角は、エタロンの
（ｍ）番目のモードと（ｍ−１７）番目のモードをそれ
ぞれ１．５３３３９１及び１．５４７８２μｍの絶対基
準に合わせるように調整された。
ドを有するエタロンの光伝送スペクトルを示し、ソリッ
ドエタロンの光伝送スペクトル。入射角は、エタロンの
（ｍ）番目のモードと（ｍ−１７）番目のモードをそれ
ぞれ１．５３３３９１及び１．５４７８２μｍの絶対基
準に合わせるように調整された。
【図２ｂ】エタロンの一方のモードにロックされたレー
ザと、図２ａに見られる２つの絶対基準のうちの１つと
の間のビートスペクトルを示し、ＲＦスペクトル分析器
を用いて測定された（エタロンの１８９１番目のモード
にロックされた）レーザ３と（１．５３３９μｍのＫｒ
２ｐ10−３ｄ3 遷移に周波数ロックされた）レーザ２間
のビートスペクトル。
ザと、図２ａに見られる２つの絶対基準のうちの１つと
の間のビートスペクトルを示し、ＲＦスペクトル分析器
を用いて測定された（エタロンの１８９１番目のモード
にロックされた）レーザ３と（１．５３３９μｍのＫｒ
２ｐ10−３ｄ3 遷移に周波数ロックされた）レーザ２間
のビートスペクトル。
【図３】本発明の方法により同期した２つのエタロンで
発生する、付加された光スペクトルの例を示し、２つの
同期したエタロンの重畳光スペクトル。これらのエタロ
ンは、１９５．５７９±ｎ×０．１０３４ＴＨｚ（ｎは
整数）の絶対基準の等間隔のくしを提供する。
発生する、付加された光スペクトルの例を示し、２つの
同期したエタロンの重畳光スペクトル。これらのエタロ
ンは、１９５．５７９±ｎ×０．１０３４ＴＨｚ（ｎは
整数）の絶対基準の等間隔のくしを提供する。
【図４】標準化された光送信周波数群を用いるＷＤＭ通
信システムの一例のブロック図を示す。
信システムの一例のブロック図を示す。
２ エタロン・フィルタ ４ 広帯域光源 ６ 光スペクトル分析器 ８、１０ 周波数ロックされたレーザ
Claims (15)
- 【請求項１】 ファブリー＝ペローのエタロンを予め選
択された光周波数群に同期させる方法であって、 第１の光周波数基準及び第２の光周波数基準を提供する
工程と、 ある有効長と、該有効長の関数である固有の自由スペク
トル範囲とを有するエタロンに関する伝送スペクトルを
発生する工程と、 エタロンの１つのモードとエタロンの他のモードがそれ
ぞれ第１の基準周波数及び第２の基準周波数に対して最
小の周波数差だけ各々分離されるまで、固有の自由スペ
クトル範囲を変えるためにエタロンの有効長を可変する
工程とからなり、前記エタロンの１つの及び他のモード
は別個のモードの予め選択されたナンバーであることを
特徴とする同期方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法において、有効長を
可変する工程は、入射光周波数に対してエタロンの角度
位置を可変する工程からなる同期方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の方法において、エタロン
の角度位置を可変する工程は、伝送スペクトルを監視す
る工程と、第１及び第２の光基準周波数が最大量の時に
エタロンの角度位置を固定する工程を含む同期方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の方法において、前記第１
及び第２の光周波数基準は、それぞれ、第１及び第２の
周波数ロックされたレーザで与えられる同期方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の方法において、前記第１
及び第２の周波数ロックされたレーザは、それぞれ、Kr
ls2 - 2p8遷移とKr 2p10 - 3d3 遷移にロックされる同
期方法。 - 【請求項６】 請求項４記載の方法において、さらに、 エタロンの１つのモードにロックされた第３の周波数ロ
ックされたレーザを提供する工程と、 第３の周波数ロックされたレーザと第１の周波数ロック
されたレーザの間でビートスペクトルを発生する工程
と、 ビートスペクトルのビート周波数が実質的にゼロに等し
くなるまで、エタロンの入射角を更に可変する工程とを
含む同期方法。 - 【請求項７】 請求項１記載の方法において、伝送スペ
クトルは広帯域光源によって発生する同期方法。 - 【請求項８】 第１の光周波数基準及び第２の光周波数
基準を提供する工程と、 ある有効長と、該有効長の関数である固有の自由スペク
トル範囲とを有するエタロンに関する伝送スペクトルを
発生する工程と、 第１及び第２の光周波数基準に対してエタロンの有効長
を設定する工程とからなる方法で予め選択された光周波
数群に同期したエタロン。 - 【請求項９】 請求項８記載のエタロンにおいて、エタ
ロンの有効長を設定する工程は、エタロンが、第１の基
準周波数に合う特定モードと、第２の光基準周波数に対
して最小の周波数差だけ離れた他のモードとを発生する
まで、固有の自由スペクトル範囲を変えるためにエタロ
ンの有効長を可変する工程からなるエタロン。 - 【請求項１０】 予め選択された光周波数群に同期した
ファブリー＝ペローのエタロンと、 各々が予め選択された光周波数のうちの１つに等しい周
波数で動作する、少なくとも２つの光伝送装置と、 前記光伝送装置の光周波数を、ファブリー＝ペローのエ
タロンの予め選択された光周波数に維持するための手段
とからなることを特徴とするＷＤＭ光通信システム。 - 【請求項１１】 ファブリー＝ペローのエタロンを予め
選択された光周波数群に同期させる方法であって、 第１の光周波数基準及び第２の光周波数基準を提供する
工程と、 ある有効長と、該有効長の関数である固有の自由スペク
トル範囲とを有するエタロンに関する伝送スペクトルを
発生する工程と、 エタロンが、第１の基準周波数に合う特定モードと、第
２の光基準周波数に合う他のモードを発生するまで、固
有の自由スペクトル範囲を変えるためにエタロンの有効
長を可変する工程とからなることを特徴とする同期方
法。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の方法において、さら
に、前記エタロンの特定モード及び他のモード間のモー
ド数を予め選択する工程を含む同期方法。 - 【請求項１３】 ファブリー＝ペローのエタロンを予め
選択された光周波数群に同期させる方法であって、 第１の光周波数基準及び第２の光周波数基準を提供する
工程と、 ある有効長と、該有効長の関数である固有の自由スペク
トル範囲とを有するエタロンに関する伝送スペクトルを
発生する工程と、 エタロンが、第１の基準周波数に合う特定モードと、第
２の光基準周波数に対して最小の周波数差だけ離れた他
のモードを発生するまで、固有の自由スペクトル範囲を
変えるためにエタロンの有効長を可変する工程とからな
ることを特徴とする同期方法。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の方法において、さら
に、前記エタロンの特定モード及び他のモード間のモー
ド数を予め選択する工程を含む同期方法。 - 【請求項１５】 ファブリー＝ペローのエタロンを予め
選択された光周波数群に同期させる方法であって、 第１の光周波数基準及び第２の光周波数基準を提供する
工程と、 ある有効長と、該有効長の関数である固有の自由スペク
トル範囲とを有するエタロンの伝送スペクトルを発生す
る工程と、 第１及び第２の光周波数基準に対してエタロンの有効長
を設定する工程とからなることを特徴とする同期方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US187438 | 1980-09-15 | ||
| US08/187,438 US5434877A (en) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | Synchronized etalon filters |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07235719A true JPH07235719A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=22688988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7011113A Withdrawn JPH07235719A (ja) | 1994-01-27 | 1995-01-27 | 同期エタロンフィルタ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5434877A (ja) |
| EP (1) | EP0665660A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07235719A (ja) |
| KR (1) | KR950035174A (ja) |
| AU (1) | AU1130095A (ja) |
| CA (1) | CA2134580C (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6011506A (en) * | 1993-02-17 | 2000-01-04 | Li; Ming-Chiang | Different models for RF signal train generators and interferoceivers |
| US6349103B1 (en) | 1997-05-07 | 2002-02-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Cold-start wavelength-division-multiplexed optical transmission system |
| IL121510A (en) * | 1997-08-11 | 2000-02-17 | Eci Telecom Ltd | Optical communications system |
| KR100421211B1 (ko) * | 1997-09-30 | 2004-04-21 | 삼성전자주식회사 | 파장 분할 다중 광전송 시스템 |
| KR100280968B1 (ko) | 1997-12-10 | 2001-02-01 | 윤종용 | 동기화된에탈론필터를이용한광섬유증폭기 |
| KR100295810B1 (ko) | 1998-06-02 | 2001-10-26 | 서평원 | 파장분할다중방식광전송망채널감시시스템 |
| EP1218982A4 (en) * | 1999-08-10 | 2005-04-27 | Coretek Inc | OPEN FIBER WAVE LENGTH R FENCE DEVICE |
| KR100334790B1 (ko) * | 1999-09-13 | 2002-05-02 | 윤종용 | 레이저 다이오드를 위한 파장 안정화 장치 |
| DE19954036A1 (de) * | 1999-10-29 | 2001-05-10 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Wellenlängenstabilisierung von Licht |
| US6831935B2 (en) * | 2001-03-29 | 2004-12-14 | The Regents Of The University Of Colorado | Multistage synchronization of pulsed radiation sources |
| KR100378373B1 (ko) * | 2001-05-02 | 2003-03-29 | 삼성전자주식회사 | 파장분할 다중화된 광신호의 감시 방법 및 장치 |
| KR100556209B1 (ko) * | 2001-09-29 | 2006-03-03 | 한국표준과학연구원 | 다채널 광원의 파장 안정화 장치 및 그 방법과 그에사용하는 광빗살 발생 장치와 주입 잠금 장치 |
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| GB0305689D0 (en) * | 2003-03-12 | 2003-04-16 | Element Six Ltd | Method of manufacturing and aligning an etalon |
| US20110135301A1 (en) | 2009-12-08 | 2011-06-09 | Vello Systems, Inc. | Wavelocker for Improving Laser Wavelength Accuracy in WDM Networks |
| US20140193154A1 (en) * | 2010-02-22 | 2014-07-10 | Vello Systems, Inc. | Subchannel security at the optical layer |
| EP3061165A4 (en) * | 2013-10-21 | 2017-08-09 | Genia Photonics Inc. | Synchronized tunable mode-locked lasers |
| DE102016208754B4 (de) | 2016-05-20 | 2017-12-28 | Humedics Gmbh | Verfahren zur Regelung der Emissionsfrequenz eines Lasers |
| US10050704B1 (en) * | 2016-08-18 | 2018-08-14 | Hrl Laboratories, Llc | Power efficient optical-frequency synthesizer |
| CN106443640B (zh) * | 2016-09-27 | 2019-02-12 | 中国科学技术大学 | 一种基于时分固定频移技术的fpi频率标定方法 |
| US10038546B2 (en) * | 2016-10-20 | 2018-07-31 | Nokia Of America Corporation | Method and apparatus for locking WDM transmitter carriers to a defined grid |
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|---|---|---|---|---|
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| WO1989002175A1 (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-09 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Device for controlling the output of excimer laser |
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| JP3110769B2 (ja) * | 1991-01-31 | 2000-11-20 | 株式会社東芝 | 光周波数多重通信システム |
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-
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- 1994-01-27 US US08/187,438 patent/US5434877A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-28 CA CA002134580A patent/CA2134580C/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-18 EP EP95300286A patent/EP0665660A1/en not_active Withdrawn
- 1995-01-19 AU AU11300/95A patent/AU1130095A/en not_active Abandoned
- 1995-01-26 KR KR1019950001372A patent/KR950035174A/ko not_active Application Discontinuation
- 1995-01-27 JP JP7011113A patent/JPH07235719A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950035174A (ko) | 1995-12-30 |
| AU1130095A (en) | 1995-08-03 |
| CA2134580C (en) | 1999-04-06 |
| EP0665660A1 (en) | 1995-08-02 |
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| CA2134580A1 (en) | 1995-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020402 |