JPH0779310B2

JPH0779310B2 - 光通信システム

Info

Publication number: JPH0779310B2
Application number: JP63140668A
Authority: JP
Inventors: グランスバーナード
Original assignee: アメリカンテレフォンアンドテレグラフカムパニー
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1995-08-23
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: EP0298598A3; CA1293827C; DE3854730T2; EP0298598B1; EP0298598A2; DE3854730D1; JPS6460033A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の背景）［発明の属する技術分野］本発明は、一群の（「櫛状」の）情報伝送信号が周波数
分割多重化され、ファブリ・ペロー共振器の「櫛状」に
並んだ共鳴を用いて安定化される、光通信システムに関
する。

［従来技術の説明］光の周波数を情報伝送信号の伝送に用いることにより、
非常に大きな情報伝送能力すなわち帯域幅が得られ、そ
れゆえ伝送コストが大幅に低減される。この経済的な利
益により、過去15年の間に光通信の発達が促されてき
た。光通信システムが本来有している帯域幅を完全に有
効利用するための種々の工学的進展がなされてきてい
る。

このようなシステムが本来有している帯域幅を有効利用
するための、光通信における１つの潮流は、このシステ
ムの有効利用される帯域幅を増加させるために情報伝送
信号を周波数多重化することである。この周波数多重化
は、無線伝送の領域で広く知られている周波数多重化
と、多くの点で類似のものである。周波数分割多重化
（FDM）、あるいは波長分割多重化（WDM）、として知ら
れている多重化法においては、異なる情報伝送信号は、
それぞれ異なる周波数で伝送され、これによって、伝送
システムの情報伝送能力が増加される。（例えば、イ
ー．ジェー．バッカス（E.J.Backus）他、エレクトロニ
クス・レターズ（Electronics Letters）、第22巻第19
号（1986年９月11日）参照。この論文ではさらに、信号
を受信するためにヘテロダイン技法が用いられている）
しかしながら、そのような周波数分割多重化システムに
おいては、相異なる情報伝送信号のキャリアとなってい
るそれぞれの周波数の値は、それらが相互に分離され干
渉し合わないためには、ドリフトしてはならない。無線
伝送においては、このことは、通例水晶共振器によって
周波数安定化された、非常に安定な周波数発生器を用い
ることによって、大変経済的に達成されてきた。しかし
ながら、光通信においては、そのような安定な周波数発
生器はあまりに高価である。従って、光通信システムに
おいては、多重化された相異なる情報伝送信号間の周波
数間隔を保持するための他の方策が求められる。

従来、単一の光周波数を周波数安定化する技法が種々提
案されている。本明細書に記載された発明の観点から
は、それら技法の中で最も興味深いものの１つは、ファ
ブリ・ペロー共振器に光を透過させるものである。この
ようなシステムにおいては、ファブリ・ペロー共振器の
共鳴線がフィードバック回路とともに用いられ、周波数
源（通例レーザ）を安定化する。そのような安定化技法
の例は、ケイ．ダブリュ．コップ（K.W.Cobb）他、エレ
クトロニクス・レターズ、第18巻第８号第336ページ（1
982年４月15日）の論文、および、ティ．オオコシ（T.O
koshi）他、エレクトロニクス・レターズ、第16巻第５
号第180ページ（1980年２月）の論文に見られる。同様
の、ファブリ・ペロー共振器によって反射された光を用
いる技法が、ゾルベルガー（Sollberger）他、ザ・ジャ
ーナル・オブ・ライトウェーブ・テクノロジー（The Jo
urnal of Lightwave Technology）、第LT−５巻第４号
第485ページ（1987年４月）に報告されている。しかし
ながら、単一周波数の安定化は信号の干渉という問題を
軽減することにはならない。なぜなら、信号の干渉は、
他の安定化されていない周波数のドリフトによっても生
ずるからである。さらに、すべての周波数がそれぞれ個
別のファブリ・ペロー共振器によって安定化された場合
においても、ファブリ・ペロー共振器それ自体に付随す
るドリフトのために、信号の干渉の問題は残されてしま
う。

複数個の相異なる光の周波数を安定化する技法は、デ
ィ．ジェー．ハンキン（D.J.Hunkin）他、エレクトロニ
クス・レターズ、第22巻第７号第388ページ（1986年３
月27日）に提案されている。この「インジェクション・
ロッキング技法」という技法においては、レーザをある
適当な周波数で周波数変調することにより、等間隔の周
波数群が生成される。生成された等間隔側波帯が、複数
個の相異なる光の周波数を安定化するのに用いられる。
しかしながら、そこには、安定化されるべき光の周波数
が「アンロック」（ロック状態から離脱すること）する
のを効果的に妨げるような、簡単なフィードバック機構
は存在しない。

（発明の概要）本発明に係る技法は、ファブリ・ペロー共振器の共鳴特
性を用いて、一群の「等しい」間隔の情報伝送「光」周
波数の周波数安定化をはかるものである。この技法は、
最も一般的には、ファブリ・ペロー共振器の「櫛状」の
「等間隔」共鳴特性を用いるものであり、それぞれがそ
れと同様の櫛状の「等間隔」情報伝送信号周波数と関連
するものである。ファブリ・ペロー共振器の等間隔の共
鳴と、等間隔の情報伝送信号周波数との間の類似から、
ファブリ・ペロー共振器を使用して櫛状の情報伝送信号
周波数を安定化することが考えられる。安定化は、適当
なフィードバックループを用いて行われる。

本発明の広義の概念に係る実施例では、少なくとも２つ
の多重化された光信号のそれぞれのドリフトに比例した
誤差信号が個別に生成される。これらの信号は、変調周
波数という相異なる周波数で変調される。少なくとも２
つの多重化された信号のそれぞれのドリフトに付随する
誤差信号は、多重化された信号の変調成分を、対応する
変調周波数と独立に「混合」することによって生成され
る。これらの誤差信号は適切なデバイスへフィードバッ
クされて信号源のドリフトを補正する。ここで、「混合
（ミキシング）」という語は、無線伝送における一般的
な用法と同様に用いられ、一般的に、２つの信号の数字
的な積を生成するように２つの信号を処理することをい
う。

本発明は、少なくとも２つの異なる実施例において実施
可能である。第１の実施例では、各光周波数源が、それ
ぞれの専用のファブリ・ペロー共振器に対して「ロッ
ク」される。各光周波数に関係づけられた各ファブリ・
ペロー共振器は、少なくとも、相対的にドリフトしない
ように、相互にロックされる。このようにして、櫛状の
情報伝送信号をなす個々の周波数が安定化され、そのド
リフトおよび相互干渉が防止される。この実施例は、特
に、情報伝送信号を生成する個々の光源が、相互に物理
的に分離している場合に有効である。

本発明に係る第２の実施例においては、櫛状の情報伝送
周波数が、その櫛状をなす各周波数を単一のファブリ・
ペロー共振器の特定の共鳴にロックすることによって、
安定化される。この実施例は、情報伝送周波数を生成す
るすべての光源が物理的に近接している場合に有効であ
る。これらの両方の実施例では、各ファブリ・ペロー共
振器は、特にファブリ・ペロー共振器の共鳴周波数間隔
に関して、同一である必要はない。本明細書において
は、本発明は、ファブリ・ペロー共振器を透過するとい
う観点から記述されているが、ファブリ・ペロー共振器
からの反射を用いることによっても実現可能である。

（実施例の説明） I.概説本発明は、その最も一般的な実施例では、ファブリ・ペ
ロー共振器の共鳴を用いた、櫛状の周波数多重化された
情報伝送信号の周波数の安定化に関する。多重化された
信号は、変調周波数という、情報を表す周波数によって
変調される。安定化は、少なくとも２つのフィードバッ
クループを用いて行われる。多重化され、ファブリ・ペ
ロー共振器を透過した、少なくとも２つの信号のドリフ
トに対応して、誤差信号が、それぞれ独立に、多重化さ
れた信号の変調成分を、対応する変調周波数と混合する
ことによって生成される。

多重化される信号は、例えば参照目的のみのために挿入
されそれ以上の情報を有しない信号をも含む、情報伝送
信号である。変調は、それ以降の誤差信号の生成に関し
て、情報伝送信号の周波数に重畳するために、通常の変
調として、あるいは相関をとるために、行われる。ある
実施例では、変調は、周波数に情報伝送信号を重畳する
と同時に、後で相関をとるために行われる。

本発明の広義の概念による２つの特定の実施例を第１図
および第２図に一般化して示す。これらの図について
は、ここで概説し、その後でより具体的に説明する。第
１図において、それぞれの光周波数源（例えば117）
が、それぞれ専用のファブリ・ペロー共振器にロックさ
れている。そして、各光周波数源に対応するファブリ・
ペロー共振器が、少なくとも相対的なドリフトがないよ
うに、相互にロックされる。特定の実施例では、このロ
ックは参照番号を用いてなされるが、温度制御等の他の
技法も用いることができる。このような実施例では、参
照番号は、実際に共振器をロックするためではなく、
「ロックされた」ファブリ・ペロー共振器の共鳴の整合
を単にチェックするためだけに用いられる。第１図の実
施例では、各ファブリ・ペロー共振器は、それらの相対
的整合を調整するために、一般的に同調可能なものであ
る。整合は、与えられた数の共鳴が、等しい数の情報伝
送信号に対応することを保証するために充分な程度正確
でありさえすればよい。他の共鳴は、情報伝送信号に一
意的に対応しなくてもよい。

第２図に示す本発明の第２の実施例では、201によって
生成された信号を含む、櫛状の情報伝送信号の全体が、
単一のファブリ・ペロー共振器の共鳴に対してロックさ
れることにより安定化される。この実施例では、ファブ
リ・ペロー共振器は同調可能である必要はない。

第１図において、各光周波数源は、それぞれ専用のファ
ブリ・ペロー共振器にロックされている。この図で、フ
ァブリ・ペロー共振器は101と示されている。光周波数
源は117である。光源は１つのみ示されているが、それ
ぞれ個別のフィードバックループ108を有するものであ
れば、いくつでも使用可能である。参照番号102が、適
当なカプラ104によって情報伝送信号103と組合わせら
れ、すなわち多重化され、両方の信号がファブリ・ペロ
ー共振器へ伝送される。カプラは、参照番号および情報
伝送信号の一部をファブリ・ペロー共振器へ伝送し、他
の一部を、例えばユーザへ伝送するように選択される。
参照周波数は、変調周波数Ｆ（105）によって変調され
る。この参照周波数は、本実施例では、他の情報を伝送
しない。一方、情報伝送周波数103は、例えば周波数シ
フトキーイング（FSK）法106を用いて、対応する情報に
応じて変調される。

多重化された信号は、ファブリ・ペロー共振器101を出
た後、それぞれファブリ・ペロー共振器およびレーザを
安定化させるために、それぞれ個別のフィードバックル
ープ107および108に送られる。ファブリ・ペローフィー
ドバックループ107では、多重化された信号112の変調成
分が、ファブリ・ペロー共振器の透過共鳴の形で、ファ
ブリ・ペロー共振器101に付属する光検出器119（図示せ
ず）で検出された後、ミキサ109の一方の入力に加えら
れる（113）。変調周波数105が、ミキサのもう一方の入
力に加えられる。ミキサは２つの入力の相関を取り、そ
れによってファブリ・ペロー共振器の共鳴のうちのある
共鳴のドリフトに比例した誤差信号111が生成される。
この誤差信号111は、ファブリ・ペロー共振器を適切に
調整するために、ファブリ・ペロー同調器118（図示せ
ず）へフィードバックされ、共鳴が参照番号に周波数ロ
ックされる。

第２フィードバックループ108では、レーザ周波数が安
定化される。このフィードバックループでは、ファブリ
・ペロー共振器を出た後の多重化された信号の変調成分
が光検出器119で検出された後ミキサ114の一方の入力に
加えられる。FSK周波数は、ミキサの他方の入力115に加
えられる。ミキサは２つの入力の相関をとり、それによ
ってファブリ・ペロー共振器のある選択された共鳴に対
するレーザの相対的なドリフトに比例した誤差信号が生
成される。生成された誤差信号は、レーザを適切に調整
するためにレーザへフィードバックされ、ファブリ・ペ
ロー共振器の前記選択された共鳴にレーザが周波数ロッ
クされる。

本実施例では、参照周波数が伝送される前に105で変調
されているが、より一般的な実施例では、参照周波数
は、変調されないまま伝送されて、誤差信号の生成に関
する信号処理のためにのみ局所的に変調されることも可
能である。

第２図は、櫛状の情報伝送周波数群の全体を単一のファ
ブリ・ペロー共振器の異なる共鳴にロックすることによ
り、その周波数群を安定化するという本発明の実施例で
ある。この図には２つの光源201および202が示され、そ
れぞれそれ自身のフィードバックループ203および204を
有する。それゆえ、櫛状の周波数群は、２つの周波数を
含むのみである。しかしながら、それぞれ個別にフィー
ドバックループを有する、任意のＮ個の光源を使用する
ことができる。その場合には、櫛状周波数群はＮ個の周
波数を含むことになる。ここに示す実施例では、情報
は、周波数シフトキーイング信号FSK1（205）およびFSK
2（206）によって生成される。この２つの周波数よりな
る櫛状周波数群は、カプラ207で多重化されてファブリ
・ペロー共振器208を透過させられる。各レーザ周波数
は、それぞれファブリ・ペロー共振器の特定の共鳴に対
応している。ファブリ・ペロー共振器の出力は、２つの
フィードバックループ203および204に加えられる。各フ
ィードバックループでは、光検出器209（図示せず）に
よって検出されたファブリ・ペロー共振器出力の変調成
分が、適当なFSK信号と混合される。ミキサは相関器と
して作用し、それに対応するファブリ・ペロー共鳴から
のレーザの相対的な周波数ドリフトに一意的に対応する
誤差信号を生成する。本実施例では、第１の実施例と同
様に、レーザ周波数がファブリ・ペロー共振器の透過共
鳴に対応するように、どの２組のレーザの出力間の周波
数差もファブリ・ペロー共振器の共鳴間の周波数差の整
数倍でなければならない。

本明細書において、例えば「光周波数」あるいは「光通
信システム」というように用いられる「光（の）」とい
う語は、一般に「光ファイバ」という誘電体からなるフ
ァイバ中を効率よく伝送されるような、電磁波のスペク
トルにおける周波数領域を指す。「光」周波数は、通例
0.3〜２または３ミクロンの波長領域にある。ただし、
新しい材料によって、ファイバはより高いまたはより低
い周波数の伝送を可能とする場合も考えられ、その場合
には、それらの周波数も本明細書の「光（の）」という
語に含まれるものとする。本明細書において、ファブリ
・ペロー共振器の共鳴間隔または情報伝送信号周波数間
隔に関して用いられる「等」「等しい（等しく）」とい
う語は、厳密に等しいというよりも広義である。そこに
は、実際にはかなり等しくない間隔も含まれることがあ
るが、本発明の実施には差し支えない。「ファブリ・ペ
ロー」キャビティすなわち共振器とは、ほぼ等しい間隔
で並んだ、選択された狭い帯域の光周波数を透過する装
置をいう。この装置は、一般には長方形あるいは円筒形
の、半反射表面で囲まれた領域を有する。「ファブリ・
ペロー」という語およびそれが表す装置については、光
学分野の当業者には周知である。

II.発明の詳説 A.FDMコヒーレント光スター法本発明は、周波数分割多重化（FDM）信号の検出に関す
るものである。そのような信号の伝送および処理に関し
ては、種々の一般的な方法が存在する。本発明は、その
ような方法のいずれにも制限されないが、ある方法を例
として用いることによって非常に容易に説明される。簡
便に説明するために、ここでは、本発明を「コヒーレン
ト」（すなわちヘテロダイン検波）「光スター」法とい
う点から説明する。（例えば、イー．ジェー．バッカス
（E.J.Bachus）他、エレクトロニクス・レターズ、第22
巻第19号第1002〜1003ページ（1986年９月）、エー．ア
ール．クラプリヴィ（A.R.Chraplyvy）他、エレクトロ
ニクス・レターズ、第22巻第20号第1084〜1085ページ
（1986年９月）、および、アール．エー．リンク（R.A.
Linke）によるOFC第６回国際会議（1987年１月19〜22
日、レーノ（Reno）予稿集、第184ページを参照。） FDMは、光通信システムの広い帯域を用いることを可能
にするが、コヒーレント（ヘテロダイン）検波は受信感
度および周波数選択性が高いという特徴を有し、スター
配置はネットワークを通じての光パワーの効率的な配分
を可能にする。これらの３つの特徴を組合わせることに
よって、大きなスループット（ユーザ数×ビットレー
ト）を有する光ネットワークが得られる。

1.特定の回路配置の説明第３図は、FDMコヒーレント光スター法を利用した特定
の回路配置の概略図である。伝送に用いられる光源30
1、302および303は、高速な周波数同調可能型外部共振
器レーザである。（例えば、ビー．グランス（B.Glanc
e）他、エレクトロニクス・レターズ、第23巻第３号第9
8〜99ページ（1987年１月）参照。）これらのレーザは
1.28μｍにおいて線幅の狭い単一周波数信号が得られ、
さらにそれは約4000GHzにわたって同調可能で100MHzま
での周波数変調が可能なものである。光源の変調は、30
4、305および306において、2¹⁵−１のパターン長を有す
るランダムNRZビットストリームによって、変調指数は
約１で、45Mb/sのFSKによってなされる。これら３つの
光源は、300MHzの周波数間隔の光周波数を送信する。

３つの光信号は、４×４ファイバスターカプラ307によ
って結合される。カプラの４本の出力ファイバ308、30
9、310および311は、それぞれ３つのFDM信号を伝送して
いる。これらのファイバのうちの１本からの信号は、3d
Bファイバカプラ312によって、通常の外部共振器レーザ
からのLO信号313と結合される。（例えば、アール．ワ
イアット（R.Wyatt）他、エレクトロニクス・レター
ズ、第19巻第３号第110〜112ページ（1983年２月）参
照。）伝送される信号の偏光状態は、手動でLO信号の偏
光状態に一致するように調節される。カプラから出力さ
れる結合信号314および315は、バランストミキサ受信器
316（例えば、ビー．エル．カスパー（B.L.Kasper）
他、エレクトロニクス・レターズ、第22巻第８号第413
〜415ページ（1986年４月）参照）に入力されて、受信
された信号が225MHzのIF周波数にヘテロダイン変換され
る。光検出器の位置におけるLO信号の光強度は、およそ
0.7dBmである。そのため、LO信号に起因するショット雑
音が受信器の熱雑音より大きいことになる。バランスト
ミキサの使用は、FDMスターネットワークにおいては、
直接検波項による干渉を除去するために重要である。さ
らに、そのためにLO信号源の光パワーをより効率的に使
用することが可能となり、受信信号に起因するショット
雑音による劣化が低減される。（FDMスターネットワー
クにおいては、受信されるFDM信号によるショット雑音
は、１つの光送信源によるショット雑音からネットワー
クの過剰損失を減したものに等しい。） IF信号は、317において増幅された後、中心周波数225MH
z、帯域幅60MHzのIFフィルタ318によって濾波される。
復調は周波数弁別器によってなされ、その結果得られる
ベースバンド信号は、3dBカットオフ周波数が35MHzのロ
ーパスフィルタによって濾波される。必要なチャネルの
選択は、IFフィルタの帯域内で必要なチャネルの中心周
波数にLO周波数を同調させることによって実現される。
このIF周波数は、LO信号の光周波数を制御している自動
周波数制御（AFC）回路によって保持される。

スターカプラの出力ファイバの残りの３本のうちの１本
308からの信号は、309および310からのLO信号の一部と
結合された後、311において、４つの光信号、すなわ
ち、３つのFDM信号とLO信号、をモニタするのに用いら
れる。このことは、分光計および走査型ファブリ・ペロ
ーエタロンを用いて行われる。出力ファイバのうちの他
の１本は、受信信号を測定するために用いられる。測定
は、このファイバと受信器に接続されたファイバの受信
信号の間のわずかな差異を考慮している。

与えられたビットレートに対しては、システムのスルー
プットは、利用可能な光帯域幅内に多重化可能なチャネ
ル数に依存する。しかしながら、この帯域幅は、実際に
実現可能ないかなるIFよりもはるかに広いため、LO周波
数は必要なチャネルの近傍に設定しなければならない。
（例えば、エル．ジー．カゾフスキー（L.G.Kazovsk
y）、OFC第６回国際会議（1987年１月19〜22日、レー
ノ）予稿集、第59〜60ページ参照。）さらに、光ミキサ
は、LO周波数より高い周波数に対しても低い周波数に対
しても同一の感度を有する。そのためチャネル間隔は、
イメージ周波数による干渉を避けるように充分広くなく
てはならない。このようなヘテロダインプロセスは、IF
領域において、LO信号の低周波数側のチャネルを、その
信号の高周波数側のチャネルの間にインタリーブするこ
とになる。この状況は、イメージ除去ミキサの使用によ
って改善される（例えば、ビー．グランス、ジャーナ
ル．オブ．ライトウェーブ・テクノロジー（Journal of
Lightwave Technology）、第LT−４巻第11号第1722〜1
725ページ（1986年11月）参照）が、このためには、よ
り複雑な受信器を必要とする。従って、IF領域では、チ
ャネルは、より小さな間隔で配置されている（第４図参
照）。実現可能な最小チャネル間隔は、最低IFチャネル
がIFフィルタによって選択される場合には、IF周波数の
値に比例して変化する。そのため、広いチャネル間隔が
必要なる。なぜなら、選択IF信号と復調された信号との
間の干渉を避けるために、IF周波数はベースバンド信号
より充分上になければならないからである。これら２つ
の問題点は、２番目に低いIF周波数を選択することによ
って同時に解決される（第５図参照）。結果は、選択し
たチャネルに隣接した光チャネルの端にLO周波数を同調
させることにより得られる。しかし、この場合、選択し
たIFチャネルは、隣接する光チャネル間の周波数うなり
に起因する直接検波項による干渉を受ける（FSK変調で
は、直接検波項による干渉は、主として隣接光チャネル
間の周波数うなりに起因する）。この干渉は、受信した
FDM信号の光パワーがLO信号のそれと同程度となるスタ
ーネットワークにおいて重大である。しかしながら、こ
の干渉は、バランスト・ミキサ受信器を用いることによ
って抑圧される（抑圧量は、バランスの程度に依存す
る）。（例えば、エル．ジー．カゾフスキー、OFC第６
回国際会議（1987年１月19〜22日、レーノ）予稿集、第
59〜60ページ参照。）最小チャネル間隔、従ってシステ
ムのスループットは、IF領域においてチャネル間隔干渉
がないようなチャネル間隔によって決定される。（例え
ば、ワイ．ケー．パーク（Y.K.Park）他、OFC第６回国
際会議（1987年１月19〜22日、レーノ）ポスト・デッド
ライン論文、PDT−13参照。） a.IFチャネル選択ベースバンド信号の周波数よりも高いIF周波数で動作さ
せるために、光チャネルは、隣接する光チャネルの端に
同調させたLO信号によってヘテロダイン変換されるのが
好ましい。IFフィルタによって選択されるチャネルは、
２番目に低いIFチャネルである。このような配置をとる
ことによって、光チャネル間に必要な周波数間隔が最小
となり、復調された信号がIF信号から分離される。45Mb
/sの変調速度の場合、IF領域におけるチャネル間干渉を
起こさない最小光周波数間隔は、約260MHzである。保護
マージンを見込んで、我々は300MHzというチャネル間隔
を採用した。その結果、インタリーブされたIFチャネル
間の周波数間隔は150MHzとなる。

これらの結果を第６図に示す。第６図には、約234,000G
Hzの光周波数からヘテロダイン変換され、続いて、中心
周波数225MHzのIFフィルタによって選択された、３つの
チャネルのIFパワースペクトルを示す。初めの３つの場
合には、それぞれチャネル１、チャネル２およびチャネ
ル３の選択を示している。この場合、チャネル３は、多
数のチャネルを有するシステムの場合と同様に、150MHz
の間隔で、２つの隣接するチャネル間にインタリーブさ
れている。第４の場合は、チャネル１の選択によって与
えられる分布と比較して逆のIFチャネル分布を生ずるよ
うなLO周波数同調の場合の、チャネル３の選択の様子を
示している。IFチャネルスペクトル分布のそれぞれに対
して、対応する光信号のパワースペクトルおよびそのよ
うなIFスペクトルを生ずるLO信号の周波数位置が図示さ
れている。３チャネルより多い場合でも、これら以外の
チャネル干渉は存在しない。なぜなら、選択したIFチャ
ネルに隣接する２つのチャネルしかチャネル間干渉を起
こさないからである。

b.受信器感度測定単一のチャネルにおいて、10^-8のBER（ビット誤り率）
を得るのに必要な最小受信光強度は−61.6dBmである
（第７図）。この結果を外挿すると、10^-8のBERを得る
ために必要な受信光強度は−61dBmとなる。この値は、
４×４光スターカプラの出力で受信される実際の光強度
に対応する。これは、3dBカプラおよびファイバコネク
タによる約0.2dB程度の付加的な過剰損失を含めた値で
はない。ビットあたりの平均光子数で表わすと、受信器
の感度は113光子／ビットとなる。これは理想的なFSK光
受信器のショット雑音限界より4.5dB離れた値である。
この4.5dBの劣化には、レーザの変調ポート（本来直流
バイアスのみに対して設計されている）での不整合によ
る1dBの損失が含まれる。この不整合のために、システ
ム雑音がない場合のアイパターンが20パーセント狭くな
る（第８図）。

c.チャネル間干渉測定チャネル間隔を意図的に減少させてチャネル間干渉を測
定する。あるチャネルが、IF領域において100MHzだけ離
れた第２のチャネルによって干渉され、同一光パワーで
受信され、ビットレートは同一の45Mb/sであるが異なる
ランダムビットストリームによって変調されている場
合、パワー損失は1dBとなる。この結果を第７図に示
す。第７図は、単一チャネルに対して測定されたBERの
受信パワーに対する値、およびそのチャネルがIF領域で
100MHzだけ離れた第２のチャネルによって干渉された場
合の同様の結果を示している。受信パワーが−61.6dBm
のが合いに、これら２つのケースに対して測定されたア
イパターンを第９図に示す。

チャネル間干渉は、周波数間隔を90MHzまで縮小する
と、急速に増大する。また、周波数間隔を130MHzまで拡
大すると完全に消失する。同様に、あるチャネルが、間
隔150MHzの２つの隣接したチャネルによってインタリー
ブされている場合、チャネル間劣化は観測されない。第
10図は、この場合のIFスペクトルを測定したものであ
る。ここで、各チャネルは、−61.6dBmのレベルで受信
され、45Mb/sで変調されている。

d.システムスループット上記の結果より、波長1.55μｍで動作するネットワーク
のシステムスループットを評価することができる。例え
ば、あるユーザが、2¹⁷の加入者を相互接続するスター
カプラに接続された光ファイバに0dBmの光パワーを送信
したと仮定する。スターカプラ中を伝播することによっ
て生ずる過剰損失は、スターを構成する3dBカプラの段
数17に比例する。市販の3dBカプラは約0.1dBの過剰損失
を有するので、このスターカプラによって約2dBの過剰
損失が生ずることとなる。半径10kmのネットワークに対
するファイバの損失4dBを加えると、前記ユーザから送
信された信号が各加入者によって受信される光パワーは
−57.2dBmとなる。この受信パワーは、変調速度が45Mb/
sの場合に10^-9のBERを得るために測定される値に比べ
て、3.8dB大きい。それゆえ、この結果は、レーザがFDM
チャネルに対応する周波数範囲にわたって同調可能であ
れば、FDMコヒーレントスターネットワークによって半
径10kmの範囲内で、このビットレートで送信する10万の
ユーザを相互接続できることを示している。この値（45
00Gb/s・ユーザ）と同様のスループットは、より高いビ
ットレートで動作する少数ユーザに対しても得られる。

B.各周波数源に対してそれぞれファブリ・ペロー共振器
を用いた安定化上記のように、FDMおよびヘテロダイン検波の方式を用
いた光ネットワークは、非常に多数の加入者を相互接続
する能力を有する。しかしながら、そのようなシステム
では、光信号間の衝突を回避するために、光キャリア間
の周波数間隔を制御することが必要である。無線システ
ムでは、この問題点は、各キャリアに対して、高安定度
周波数源によって制御された固定周波数を割当てること
によって解決される。このようなアプローチは、光FDM
通信システムに応用しようとすると、特に光源の周波数
が小さな周波数間隔（数百MHz〜数GHz）で配置されなけ
ればならない場合には大変困難かつ高価なものとなる。

この問題に対するより簡単な解決法は、光信号間の周波
数間隔は一定に保ちながら、全体が同時に周波数ドリフ
トするのを許可しておくことである。ゆっくり周波数ド
リフトする信号のヘテロダイン受信は、受信器内の自動
周波数制御（AFC）回路によって、容易に実現される。
この節では、各周波数源すなわち加入者ステーションに
おいてファブリ・ペロー共振器を用いることによる、各
周波数の安定化について説明する（例えば、ジェー．ス
トーン（J.Stone）、エレクトロニクス・レターズ、第2
1巻第11号第504〜505ページ（1985年５月23日）、およ
び、ジェー．ストーン他、ジャーナル・オブ・ライトウ
ェーブ・テクノロジー、第LT−４巻第４号第382〜385ペ
ージ（1986年４月）参照）。ファブリ・ペロー共振器の
共鳴は、すべてのユーザに対して同一の周波数群を規定
し、各加入者は、それらの周波数の中から自己の光キャ
リアをロックする共鳴を選択する。このような状況を可
能とする回路について、簡単のために、まず、すべての
加入者のファブリ・ペロー共振器が単一の参照信号にロ
ックしている場合について説明し、その後、２つの参照
信号を用いたより信頼性の高い回路について説明する。
最後に、加入者が、ネットワークに干渉することなく、
光周波数を選択できるような技法について説明する。

1.単一参照信号を用いた回路の説明２本のファイバによって各加入者を接続している光スタ
ーカプラ1101よりなる本発明の実施例を第11図に示す。
一方のファイバは送信用であり、他方は信号受信用であ
る。各加入者は、相異なる光周波数で送信する。その信
号はすべての受信ファイバに対して均等に分配される。
それゆえ、それぞれの加入者は、自己のものを含むすべ
ての送信信号の一部を受信することになる。このシステ
ムでは、同調可能かつ周波数変調可能な単一周波数源が
用いられるものとする。変調は、周波数シフトキーイン
グ（FSK）によってなされる。

光源1109は（連続）正弦波信号Ｆ（1103）によって変調
される。この光源から送信された光信号の一部は、光フ
ァイバファブリ・ペロー共振器1104に送られる。（例え
ば、ジェー．ストーン、エレクトロニクス・レターズ、
第21巻第11号第504〜505ページ（1985年５月23日）、お
よび、ジェー．ストーン他、ジャーナル・オブ・ライト
ウェーブ・テクノロジー、第LT−４巻第４号第382〜385
ページ（1986年４月）参照。）フォトダイオード1105が
ファブリ・ペロー共振器の出力信号を検出する。この信
号は1106でレーザに加えられた連続信号と混合される。
このことにより、1107で濾波された後に、レーザの周波
数をファブリ・ペロー共振器1104の共鳴のうちの１つに
ロックする誤差信号1108が生成される。この共鳴は、シ
ステムで用いられる周波数群のうち、例えば最低の周波
数であると定義される（例えば、アール．ヴィ．パウン
ド（R.V.Pound），ラディエーション・ラボラトリ・シ
リーズ、第16巻第342〜343ページ参照）。この参照線は
ネットワーク全体において、各加入者ステーションにお
けるファブリ・ペロー共振器1110を安定化するのに用い
られる。

それぞれの加入者ステーションは、同一の周波数ロック
回路1111を有し、ファブリ・ペロー共振器に加えられる
光信号1112は参照信号1112の一部を含む。さらに、光源
1113の周波数変調は、FSK変調信号1114によってなされ
る。（例えば、アール．ヴィ．パウンド、ラディエーシ
ョン・ラボラトリ・シリーズ、第16巻第342〜343ページ
参照。）加入者ステーションは、自己の光源を周波数ロ
ックするために、自己のファブリ・ペロー共振器の共鳴
を選択する。この場合には、誤差信号は、1115で、光検
出された信号の一部1116をFSK変調信号1114と混合する
ことによって得られる。

光検出された信号の他方の部分1117は、所定の連続信号
の周波数を中心周波数とする狭帯域フィルタ1118によっ
て濾波される。この濾波プロセスによって、参照信号に
起因する連続信号が再生される。この濾波された信号11
19は、1120で、すべての加入者ステーションに対して与
えられる同一の連続信号1121（連続信号は、ローカル無
線局から得られる）と混合される。このことにより、誤
差信号1122（ローカル無線局からの連続信号の位相は、
正しい極性を有する最大の誤差信号を与えるように調節
される）が得られ、この信号は、ピエゾ素子によって加
入者ステーションのファブリ・ペロー共振器を参照信号
に周波数ロックする（例えば、ジェー．ストーン、エレ
クトロニクス・レターズ、第21巻第11号第504〜505ペー
ジ（1985年５月23日）参照）。このプロセスは、参照周
波数のプルイン領域でファブリ・ペロー共振器を同調さ
せるために可変電圧を加えることによって開始される。
ここでは、このネットワークで用いられる周波数群が、
ファブリ・ペロー共振器間でシステム帯域幅全体にわた
るフリースペクトル範囲の一部のみが異なるような許容
範囲内で、ファブリ・ペロー共振器は同一の長さを有す
ることが仮定されている。

2.2つの参照信号を利用する回路の説明参照信号源が故障すると、システムが単一の参照信号に
依存している場合には、FDMネットワークは停止してし
まう。この問題は、第12図に示すように、２つの参照信
号1201および1202を用いることによって回避される。こ
れらの信号は、第12図に示すように、それぞれファブリ
・ペロー共振器1203の共鳴のうちの１つに周波数ロック
される。参照信号は、それぞれf₁（1204）およびf₂（12
05）の周波数の正弦波によって周波数変調される。これ
ら２つの正弦波は、各加入者ステーションに対して局所
的に1206および1207で与えられ、２つの参照信号に起因
する２つの誤差信号が、独立に検出される。制御回路
は、２つの誤差信号の存在を検出して、それらのうちの
一方を用いて、加入者ステーションのファブリ・ペロー
共振器を周波数ロックする。一方の誤差信号がなくなる
ことは、対応する参照信号の停止を示す。その場合、そ
の問題を解決するための動作がシステムを停止させるこ
となしに可能である。

3.周波数選択処理加入者が、ある光周波数を選択するのを可能にする処理
は、他のユーザによって受信される信号に干渉すること
なしになされなければならない。このことを実現するた
めには、第13図に示された回路を用いればよい。この回
路を使用する際に、加入者は、自らのレーザ1301を停止
し、続いてスイッチ1304によって受信器1302を周波数安
定化回路に接続されたファイバ1303に接続する。その
後、受信器1302は、参照信号源によって送信される連続
信号を検出するように同調させられる。このプロセス
は、復調信号を局所連続信号と比較する回路1305によっ
て電子的に実行される。続いて加入者は1306を用いて自
己の送信ファイバをネットワークから切断し、自己の光
源1301を動作させ、その周波数を、受信器1302が自己の
FSK変調信号1307を検出するように同調させる。このプ
ロセスは、回路1305によって、上述の場合と同様に電子
的に実行される。ただし、ここでは復調信号は、加入者
ステーションの変調信号1307と比較される。

以上のプロセスによって、加入者ステーションのレーザ
1301は参照信号の周波数に同調させられる。この参照信
号はシステムを制御するものであり、この信号源が故障
した場合には、周波数選択プロセスは他の参照信号を用
いることとなる。この周波数からはじめて、加入者は、
自己の光源を、自己のファブリ・ペロー共振器の櫛状共
鳴群の範囲内で変化させて、自己の周波数ロック回路の
誤差信号のゼロ・クロス数を数えることによって、必要
な周波数に同調させることができる。このように、周波
数選択処理は、他のユーザによって受信される信号に干
渉することなく実行される。この処理の終了後、加入者
は1306を用いて自己の送信ファイバをネットワークに接
続し直し、1304を用いて受信ファイバを受信器に接続す
る。

C.単一のファブリ・ペロー共振器を用いた安定化前述の方法では、各加入者ステーションにおいて、同調
可能なファイバ・ファブリ・ペロー共振器（例えば、ジ
ェー．ストーン、エレクトロニクス・レターズ、第21巻
第11号第504〜505ページ（1985年５月）参照）を用いて
おり、等間隔に並んだ共鳴群を生成して、それらの中か
ら加入者が自己の光源の周波数をロックするために、１
つの共鳴を選択する。共鳴群は、すべての加入者に対し
て、中央から受信した信号にすべてのファブリ・ペロー
共振器を周波数ロックすることにより、同一にされてい
る。この節では、前述の方法の変形にあたる、すべての
光源が単一のファブリ・ペロー共振器の共鳴群に周波数
ロックされるような実施例について説明する。この周波
数安定化法は、同一位置から発生するFDM光信号の周波
数制限に対する簡単な解決法を与えるものである。この
実施例の光学的部分は、ファブリ・ペロー共振器として
機能するファイバおよび光検出器しか使用しない。他の
信号処理は電子的に行われる。

1.回路の説明本発明のこの実施例における実際の回路例を第14図に示
す。３つの光源1301、1302および1303は、高速な同調可
能外部共振器型レーザで、数千GHzにわたって周波数同
調可能であり、かつ、100Mb/sまで周波数変調可能な、
1.28μｍ付近の単一周波数信号を発生する。（例えば、
ビー．グランス他、エレクトロニクス・レターズ、第22
巻第３号第98〜99ページ（1987年１月）参照。）光源
は、それぞれ、０から数十GHzまで可変の周波数間隔で
並んだ相異なる周波数に同調させられる。図示のよう
に、各レーザは、独立のランダムNRZビットストリーム
によって45Mb/sで周波数シフトキーイング（FSK）変調
される。変調指数は約１である。３つの光信号は、４×
４光カプラ1304によって多重化される。カプラの４本の
出力ファイバはそれぞれ３つのFDM信号を伝送する。分
析のために、これらのファイバのうちの１つのファイバ
1305からの多重化信号が、1306において光領域からIF領
域へ転換されることが可能である。1305の多重化信号
は、同調可能外部共振器型レーザ1308からの光信号1307
と、1309において結合される。（例えば、アール．ワイ
アット他、エレクトロニクス・レターズ、第19巻第３号
第110〜112ページ（1983年２月）参照。）その結果生じ
た信号は、フォトダイオード1310で検出されてIF信号13
11が生成され、IFスペクトル分析器1312によって観測さ
れる。他の２本の出力ファイバ1313および1314はそれぞ
れ光信号のモニタ用および信号パワーの測定用である。
第４の出力ファイバ1315は、周波数安定化回路1316に接
続されている。

ファブリ・ペロー共振器1317は長さ20cmのシングルモー
ドファイバよりなり、両端が部分反射薄膜鏡によって被
覆され、２つのロータリコネクタ15によって通常のファ
イバに継ぎ足されている。第15図に示すように、ファブ
リ・ペロー共振器は、500MHzの間隔を有し、3dB帯域幅
が約50MHzの等間隔の櫛状の共鳴群を生成する。（例え
ば、ジェー．ストーン、エレクトロニクス・レターズ、
第21巻第11号第504〜505ページ（1985年５月）参照。）
通常のファイバーの一端は、４×４光カプラの１つの出
力1315に接続され、他端は光検出器1318に導かれてい
る。

光源を周波数ロックするのに必要な誤差信号は、以下の
ようにして生成される。光源がファブリ・ペロー共振器
の共鳴のピークからドリフトするにつれ、フォトダイオ
ードは、光源を変調しているFSKビットストリームと同
一のパターンを有するベースバンド信号を検出する。た
だし、レーザをFSK変調するのに用いられたパターンに
対する検出されたパターンの相対的な極性は、周波数ド
リフトが共鳴のいずれの側に起きたかに依存する。この
効果を第16図に示す。そこでは、FSK変調ビットストリ
ームが、ファブリ・ペロー共振器の共鳴のそれぞれの側
にレーザ周波数を同調させた場合に検出した信号と対比
させて示されている。それゆえ、誤差信号は、FSKビッ
トストリームと検出された信号を乗算して、その結果を
ローパスフィルタで濾波することによって得られること
になる。（例えば、アール．ヴィ．パウンド、ラディエ
ーション・ラボラトリ・シリーズ、第16巻第342〜343ペ
ージ（マグロウヒル（McGraw−Hill）社、ニューヨー
ク、1984年）参照。）その後、誤差信号は、レーザの周
波数を所定のファブリ・ペロー共鳴にロックするのに用
いられる。

ここに示したケースでは、３つの独立した誤差信号が同
一のフォトダイオード電流より得られる。このことは、
フォトダイオード信号を３つの部分1319、1320および13
21に分割し、各部分をバランスト・ミキサ1322、1323お
よび1324へそれぞれ送ることによって実現される。この
デバイスの第２の入力には、３つの相異なるFSK変調信
号（FSK₁、FSK₂およびFSK₃と図示）のうちの１つが加え
られる。それゆえ、各バラント・ミキサは相関器として
作用し、与えられたFSK変調信号をフォトダイオードに
よって検出された同様のパターンと比較する。その結
果、各バランスト・ミキサは１つのレーザの周波数ドリ
フトのみに依存した誤差信号を生成する。このようにし
て、３つのレーザは、ファブリ・ペロー共振器の任意の
共鳴に独立に周波数ロックされる。

上述の周波数安定化回路は、多数の光源を有するFDMシ
ステムに一般化することができる。すべてのレーザが、
単一のファブリ・ペロー共振器の共鳴に対して周波数安
定化される。

３つのFDM光信号は、IFスペクトル分析器によって３つ
のパワースペクトルの周波数ロックの様子を観察するた
め、光領域からIF領域にヘテロダイン変換される。第17
図に３枚の写真を示す。写真（ａ）は、ファブリ・ペロ
ー共振器の500MHz間隔で隣接する３つの共鳴に周波数ロ
ックされた３つのパワースペクトル（、および）
を表している。写真（ｂ）は、スペクトルおよびが
２つの隣接する共鳴に周波数ロックされる一方、スペク
トルがスペクトルから共鳴２つ分（1000MHz）離れ
てロックされている様子を示したものである（スペクト
ル間で振幅が異なるのは、ヘテロダイン受信器のIF増幅
器の応答が周波数に対して変化するためである）。最後
に、写真（ｃ）は、スペクトルおよびが、スペクト
ルから共鳴１つ分（500MHz）離れて同じ共鳴にロック
されている様子を示している。

IF受信器の帯域幅が限られているために、３つの共鳴よ
りも広い周波数間隔に対して同様の結果を表示すること
はできない。しかしながら、周波数ロックの様子は、走
査型ファブリ・ペロー・エタロンを通して光信号をモニ
タすることによって観察される。この場合には、３つの
光信号が、ファイバ・ファブリ・ペロー共振器の数多く
の共鳴のいずれに対しても独立に周波数ロックされた。

周波数ロックは大変強力である。外部共振器が±2.2GHz
までのレーザ周波数の自由変動を生じるように同調され
ている場合にも、レーザ周波数は所定のファブリ・ペロ
ー共鳴にロックされたままである。それ以上の外部共振
器による同調を行うと、レーザ周波数が次のファブリ・
ペロー共鳴にジャンプし、そこでロックされる。周波数
制御回路による、他の興味深い特徴は、ロックされた光
信号間の周波数間隔を正確に測定することができること
である。これは、単に、１つの信号の周波数がファブリ
・ペロー共振器の櫛状の共鳴群を横切って同調されてい
く間に信号間の共鳴の数を数えることによって実現され
る。

（発明の効果）以上述べたごとく、本発明によれば、第１の実施例で
は、各光周波数源がそれぞれの専用のファブリ・ペロー
共振器に対して「ロック」され、各光周波数に関係づけ
られた各ファブリ・ペロー共振器が少なくとも相対的に
ドリフトしないように相互にロックされることにより、
櫛状の情報伝送信号をなす個々の周波数が安定化され、
そのドリフトおよび相互干渉が防止される。この実際例
は、特に、情報伝送周波数を生成する個々の光源が、相
互に物理的に分離している場合に有効である。

本発明に係る第２の実施例においては、櫛状の情報伝送
周波数が、その櫛状をなす各周波数を単一のファブリ・
ペロー共振器の特定の共鳴にロックすることによって、
安定化される。この実施例は、情報伝送周波数を生成す
るすべての光源が物理的に近接している場合に有効であ
る。これらの両方の実施例では、各ファブリ・ペロー共
振器は、特にファブリ・ペロー共振器の共鳴周波数間隔
に関して、同一である必要はない。本発明は、ファブリ
・ペロー共振器を透過するという観点から記述された
が、ファブリ・ペロー共振器からの反射を用いることに
よっても実現可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る実施例であり各光源がそれぞれ
個別のファブリ・ペロー共振器に「ロック」される場合
を示す図、第２図は、本発明に係る実施例であり、櫛状に並んだ周
波数群が単一のファブリ・ペロー共振器の共鳴群を用い
て安定化される場合を示す図、第３図は、ヘテロダイン検波を用いた、周波数分割多重
化回路を示す図、第４図および第５図は、ヘテロダインプロセスを周波数
軸上で表した図、第６図は、第３図のヘテロダイン受信器によって検波さ
れた信号を表す図、第７図は、第３図のヘテロダイン受信器における、ビッ
ト誤り率の受信パワーに対する変化をグラフに示した
図、第８図および第９図は、第３図の回路を用いて受信した
信号のアイパターンを示す図、第10図は、チャネル間の干渉を測定するためにチャネル
間隔を意図的に縮小した場合に測定された、第３図のデ
バイスのIFスペクトルを示す図、第11図は、本発明に係る実施例であり、各光源が、それ
ぞれ個別のファブリ・ペロー共振器に「ロック」される
場合の回路を詳細に示す図、第12図は、第11図の実施例が、冗長な参照周波数生成器
をさらに有する場合の回路を詳細に示す図、第13図は、第11図の実施例が、ユーザが特定の光周波数
を選択することを可能とする回路をさらに有する場合の
回路を詳細に示す図、第14図は、本発明に係る実施例であり、櫛状に並んだ周
波数群のすべてが、単一のファブリ・ペロー共振器の共
鳴群にロックされることによって安定化される場合の回
路を詳細に示す図、および、第15図〜第17図は、第14図の回路を用いて得られた特定
の信号を示す図である。 101…ファブリ・ペロー共振器 102…参照信号 103…情報伝送信号 104…カプラ 105…変調周波数 106…FSK変調信号 107…フィードバックループ 108…フィードバックループ 109…ミキサ 111…誤差信号 112…多重化信号 113…多重化信号 114…ミキサ 115…FSK変調信号 117…光源 201,202…光源 203,204…フィードバックループ 205,206…FSK変調信号 207…カプラ 208…ファブリ・ペロー共振器 301,302,303…光源 304,305,306…FSK変調信号 307…４×４スターカプラ 308…出力ファイバ 309…出力ファイバ 310…出力ファイバ 311…出力ファイバ 312…3dBカプラ 313…LO信号 314,315…3dBカプラの出力 316…バランスト・ミキサ 317…IF増幅器 318…IFフィルタ 319…周波数弁別器 320…ローパスフィルタ 321…AFC信号 1101…ｎ×ｎスターカプラ 1103…連続サイン波信号 1104…ファイバ・ファブリ・ペロー共振器 1105…フォトダイオード 1106…バランスト・ミキサ 1107…ローパスフィルタ 1108…誤差信号 1109…光源 1110…ファブリ・ペロー共振器 1111…周波数ロック回路 1112…光信号 1114…FSK変調信号 1115…バランスト・ミキサ 1116…光検出信号の一部 1117…光検出信号 1118…狭帯域フィルタ 1119…濾波信号 1120…バランスト・ミキサ 1121…連続サイン波信号 1201…参照光源 1202…参照光源 1203…ファブリ・ペロー共振器 1204…正弦波 1205…正弦波 1208…制御回路 1301…光源 1302…受信器 1303…ファイバ 1304…スイッチ 1305…回路 1306…スイッチ 1307…FSK変調信号 1301,1302,1303…光源 1304…４×４光カプラ 1305…出力ファイバ 1307…光信号 1308…同調可能外部共振器型レーザ 1309…カプラ 1310…フォトダイオード 1311…IF信号 1312…IFスペクトル分析器 1313,1314,1315…出力ファイバ 1316…周波数安定化回路 1317…ファイバ・ファブリ・ペロー共振器 1318…光検出器 1319,1320,1321…フォトダイオード信号 1322,1323,1324…バランスト・ミキサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/14 10/142

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報を含む第１変調信号（105）を受信
し、受信した第１変調信号によって光信号を変調して第
１信号（102）を出力する変調器と、情報を含む第２変調信号（106）を受信し、受信した第
２変調信号によって光信号を変調して第２信号（103）
を出力する第２信号出力手段（117）と、第１信号と第２信号を周波数多重化した周波数多重化信
号（110）を出力する周波数多重化手段（104）と、第１信号および第２信号の周波数に透過共鳴を有し、前
記周波数多重化信号の一部を受信するファブリ・ペロー
共振器（101）と、前記ファブリ・ペロー共振器を透過してきた周波数多重
化信号（112）の変調成分と、第１変調信号とを受信
し、第１変調信号の変動に比例する誤差信号を出力する
第１ミキサ（109）と、前記ファブリ・ペロー共振器を透過してきた周波数多重
化信号（113）の変調成分と、第２変調信号とを受信
し、第２変調信号の変動に比例する誤差信号を出力する
第２ミキサ（114）とからなる光通信システムにおい
て、第２信号出力手段が第２ミキサの出力を受信して第２の
フィードバックループ（108）を形成することにより第
２ミキサの出力によって第２信号を調整し、前記ファブ
リ・ペロー共振器が第１ミキサの出力を受信して第１の
フィードバックループ（107）を形成することにより前
記ファブリ・ペロー共振器を透過する光信号の変動を調
整する光通信システム。
【請求項２】第１信号が、前記ファブリ・ペロー共振器
のドリフトを調整するために使用される参照信号である
ことを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項３】前記ファブリ・ペロー共振器のドリフト
は、前記ファブリ・ペロー共振器の透過特性を適切に変
化させるピエゾ素子に、対応する誤差信号をフィードバ
ックすることによって調整されることを特徴とする請求
項２のシステム。
【請求項４】さらに複数個のファブリ・ペロー共振器を
有し、そのそれぞれに、参照信号が透過させられ、その
ファブリ・ペロー共振器のドリフトが、そのファブリ・
ペロー共振器の透過特性を適切に変化させるビエゾ素子
に、対応する誤差信号をフィードバックすることによっ
て調整されることを特徴とする請求項３のシステム。
【請求項５】光信号が３個以上ファブリ・ペロー共振器
を透過させられることを特徴とする請求項１のシステ
ム。
【請求項６】情報を含む第１変調信号（105）を受信
し、受信した第１変調信号によって光信号を変調して第
１信号（102）を出力する変調器と、情報を含む第２変調信号（106）を受信し、受信した第
２変調信号によって光信号を変調して第２信号（103）
を出力する第２信号出力手段（117）と、第１信号と第２信号を周波数多重化した周波数多重化信
号（110）を出力する周波数多重化手段（104）と、第１信号および第２信号の周波数に反射共鳴を有し、前
記周波数多重化信号の一部を受信するファブリ・ペロー
共振器（101）と、前記ファブリ・ペロー共振器から反射してきた周波数多
重化信号（112）の変調成分と、第１変調信号とを受信
し、第１変調信号の変動に比例する誤差信号を出力する
第１ミキサ（109）と、前記ファブリ・ペロー共振器から反射してきた周波数多
重化信号（113）の変調成分と、第２変調信号とを受信
し、第２変調信号の変動に比例する誤差信号を出力する
第２ミキサ（114）とからなる光通信システムにおい
て、第２信号出力手段が第２ミキサの出力を受信して第２の
フィードバックループ（108）を形成することにより第
２ミキサの出力によって第２信号を調整し、前記ファブ
リ・ペロー共振器が第１ミキサの出力を受信して第１の
フィードバックループ（107）を形成することにより前
記ファブリ・ペロー共振器から反射する光信号の変動を
調整する光通信システム。