JPH09148661A - Optical noise suppression circuit - Google Patents
Optical noise suppression circuitInfo
- Publication number
- JPH09148661A JPH09148661A JP29685695A JP29685695A JPH09148661A JP H09148661 A JPH09148661 A JP H09148661A JP 29685695 A JP29685695 A JP 29685695A JP 29685695 A JP29685695 A JP 29685695A JP H09148661 A JPH09148661 A JP H09148661A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal light
- frequency
- light
- semiconductor laser
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ファイバ
伝送路を伝搬中に信号光に重畳された雑音光による信号
揺らぎを抑圧する光雑音抑圧回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical noise suppression circuit that suppresses signal fluctuations due to noise light superimposed on signal light while propagating in an optical fiber transmission line, for example.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ファイバ通信では、光ファイバ伝送路
中に挿入される光増幅器の自然放出光や、波長多重伝送
時に光ファイバ伝送路内で生じる4光波混合光などの雑
音光が発生する。この雑音光が信号光に重畳されること
により生じる信号揺らぎは、伝送距離を制限する要因に
なっている。そのため、長距離伝送を行う場合には、所
定の区間ごとに雑音光による信号揺らぎを除去すること
が必要となる。2. Description of the Related Art In optical fiber communication, noise light such as spontaneous emission light of an optical amplifier inserted into an optical fiber transmission line and four-wave mixing light generated in the optical fiber transmission line during wavelength division multiplex transmission is generated. The signal fluctuation caused by the superposition of the noise light on the signal light is a factor limiting the transmission distance. Therefore, when performing long-distance transmission, it is necessary to remove signal fluctuation due to noise light for each predetermined section.
【0003】信号揺らぎを除去する第1の従来方法は、
光信号を一旦電気信号に変換し、電気段で信号の識別・
再生を行った後に再び光信号に変換する方法である。信
号揺らぎを除去する第2の従来方法は、光信号を電気信
号に変換することなく信号揺らぎを除去する方法であ
る。これは、発振状態にある半導体レーザに外部から波
長の異なる信号光を注入し、これにより半導体レーザの
発振を抑圧する方法である(K.Inoue and K.Oda, "Nois
e reduction in wavelengthconversionusing a light i
njected laser diode", IEEE Photonics Technology Le
tters,vol.7, pp.500-501, 1995)。この方法の動作原理
について図14を参照して説明する。A first conventional method for eliminating signal fluctuations is
The optical signal is once converted into an electrical signal, and the electrical stage identifies the signal.
This is a method of converting the optical signal again after reproducing. A second conventional method for removing signal fluctuation is a method for removing signal fluctuation without converting an optical signal into an electric signal. This is a method to suppress the oscillation of the semiconductor laser by injecting signal light with different wavelengths into the oscillating semiconductor laser from the outside (K.Inoue and K.Oda, "Nois.
e reduction in wavelength conversion using a light i
njected laser diode ", IEEE Photonics Technology Le
tters, vol.7, pp.500-501, 1995). The operating principle of this method will be described with reference to FIG.
【0004】発振している半導体レーザに外部から光を
注入すると、注入光に対する誘導放出のためにキャリア
電子が消費され、その分だけ発振光出力が低下する。図
14に示すように、注入光パワーを大きくしていくと、
それに伴って発振光パワーが減少し、所定のレベル(以
下「抑圧閾値」という)以上になると発振が停止する。
そこで、雑音光により揺らいでいる強度変調信号光IM
を抑圧閾値以上のレベルで半導体レーザに注入すると、
その発振光IM′は信号光がオンのときにオフ、信号光
がオフのときにオンというように相補的に変調される。
これは、実効的に伝送信号が注入光から半導体レーザの
発振光へ変換されたのと等価である。この信号変換過程
において信号揺らぎが抑圧される。その理由について以
下に説明する。When light is injected into the oscillating semiconductor laser from the outside, carrier electrons are consumed for stimulated emission of the injected light, and the output of the oscillated light is reduced accordingly. As shown in FIG. 14, when the injected light power is increased,
Along with that, the oscillation light power decreases, and when the level exceeds a predetermined level (hereinafter referred to as “suppression threshold”), oscillation stops.
Therefore, the intensity-modulated signal light IM fluctuating due to noise light
Is injected into the semiconductor laser at a level above the suppression threshold,
The oscillating light IM 'is complementarily modulated such that it is turned off when the signal light is on and turned on when the signal light is off.
This is equivalent to effectively converting the transmission signal from the injection light into the oscillation light of the semiconductor laser. Signal fluctuations are suppressed during this signal conversion process. The reason will be described below.
【0005】ここでは、自然放出光や4光波混合光など
の雑音光によって誘起される信号揺らぎを考える。雑音
光による信号揺らぎは、主として信号光がオンのときに
生じる。これは、信号光がオンのときの揺らぎは雑音光
との干渉により、信号光がオフのときの揺らぎは雑音光
どうしの干渉により生じ、さらに干渉揺らぎは干渉を起
こす2つの成分の積に比例し、信号光レベルが雑音光レ
ベルより大きいことから、信号光がオンのときの信号揺
らぎがオフのときに比べて大きくなるからである。Here, consider a signal fluctuation induced by noise light such as spontaneous emission light or four-wave mixing light. Signal fluctuations due to noise light mainly occur when the signal light is on. This is because the fluctuation when the signal light is on is caused by the interference with the noise light, the fluctuation when the signal light is off is caused by the interference between the noise lights, and the interference fluctuation is proportional to the product of the two components causing the interference. However, since the signal light level is higher than the noise light level, the signal fluctuation when the signal light is on becomes larger than when it is off.
【0006】このように、信号光は主としてオンのとき
にレベルが揺らいでいるが、オンレベルは半導体レーザ
の抑圧閾値以上に設定されているので、信号光に揺らぎ
があっても発振光がオフになるだけで揺らぎにはならな
い。すなわち、注入光から発振光への信号変換過程にお
いて、注入光の揺らぎは除去される。As described above, the level of the signal light fluctuates mainly when it is on. However, since the on level is set to be equal to or higher than the suppression threshold of the semiconductor laser, the oscillation light is turned off even if the signal light fluctuates. It does not become a fluctuation just by becoming. That is, in the process of converting the injected light into the oscillated light, the fluctuation of the injected light is removed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】第1の従来技術では、
電気段で信号の識別・再生を行うために構成が複雑とな
り、さらに高速信号を処理する場合には高速で動作する
識別・再生回路が必要であった。第2の従来技術には、
信号変換過程で周波数チャーピングが生じる問題点があ
った。半導体レーザは、発振状態と非発振状態を切り替
えると活性層内のキャリア密度が大きく変動し、これに
伴って屈折率が変動する。屈折率が変動すると半導体レ
ーザの実効共振器長が変動し、これにより発振周波数が
変動する。この現象は周波数チャーピングと呼ばれてお
り、周波数チャーピングが生じた信号光は、光ファイバ
中で周波数に対応する伝搬速度の違いにより信号波形が
歪む。これは、光ファイバ通信において好ましくない。In the first prior art,
The structure is complicated because the signal is identified and reproduced at the electric stage, and when processing a high-speed signal, an identification / reproduction circuit that operates at high speed is required. The second prior art is
There is a problem that frequency chirping occurs in the signal conversion process. When the semiconductor laser is switched between the oscillating state and the non-oscillating state, the carrier density in the active layer changes greatly, and the refractive index changes accordingly. When the refractive index changes, the effective resonator length of the semiconductor laser changes, which changes the oscillation frequency. This phenomenon is called frequency chirping, and the signal light in which the frequency chirping has occurred distorts the signal waveform due to the difference in the propagation speed corresponding to the frequency in the optical fiber. This is not desirable in optical fiber communication.
【0008】本発明は、第1の従来技術に対して電気段
で識別・再生を行わずに信号揺らぎを抑圧することがで
きる光雑音抑圧回路、第2の従来技術に対して周波数チ
ャーピングを起こさずに信号変換を行い、信号揺らぎを
抑圧することができる光雑音抑圧回路を提供することを
目的とする。The present invention is an optical noise suppression circuit capable of suppressing signal fluctuations without performing identification / reproduction at an electric stage in comparison with the first prior art, and frequency chirping with respect to the second prior art. It is an object of the present invention to provide an optical noise suppression circuit that can suppress signal fluctuations by performing signal conversion without causing this.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項1の光雑音抑圧回
路は、第1の従来技術の課題を解決したものである。デ
ィジタル信号により強度変調された信号光をそのオン・
オフに対応した符号状態を有する電気信号に変換し、変
調手段を介して電気信号の符号を反転した形で発振状態
の半導体レーザに入力する。このとき半導体レーザは、
信号光がオンのときの電気信号に対して発振停止状態と
なる。これにより、信号光のオンが半導体レーザ出力光
のオフに変換されるので、電気段で識別・再生を行わな
くても、信号光のオンレベルに重畳された信号揺らぎを
抑圧することができる。The optical noise suppression circuit according to claim 1 solves the problem of the first prior art. The signal light intensity-modulated by the digital signal is turned on
The electric signal is converted into an electric signal having a code state corresponding to OFF, and the electric signal is inputted to the semiconductor laser in the oscillating state in a form in which the sign of the electric signal is inverted via the modulation means. At this time, the semiconductor laser
The oscillation is stopped for the electric signal when the signal light is on. As a result, the ON state of the signal light is converted into the OFF state of the output light of the semiconductor laser, so that the signal fluctuation superimposed on the ON level of the signal light can be suppressed without performing the identification / reproduction at the electric stage.
【0010】請求項2の光雑音抑圧回路は、第1および
第2の従来技術の課題を解決したものである。ディジタ
ル信号により強度変調された信号光をそのオン・オフに
対応した周波数変調信号に変換する。光周波数選択手段
は、周波数変調信号光を入力し、強度変調信号光がオン
のときの周波数成分を阻止し、強度変調信号光がオフの
ときの周波数成分を通過させる。これにより、入力信号
光のオン・オフが光周波数選択手段の出力光のオフ・オ
ンに変換され、入力信号光のオンレベルに重畳された信
号揺らぎを抑圧した出力光を得ることができる。The optical noise suppression circuit according to claim 2 solves the problems of the first and second prior arts. The signal light intensity-modulated by the digital signal is converted into a frequency-modulated signal corresponding to its on / off. The optical frequency selection means inputs the frequency-modulated signal light, blocks the frequency component when the intensity-modulated signal light is on, and passes the frequency component when the intensity-modulated signal light is off. As a result, the ON / OFF of the input signal light is converted into the OFF / ON of the output light of the optical frequency selection means, and the output light in which the signal fluctuation superimposed on the ON level of the input signal light is suppressed can be obtained.
【0011】請求項3の光雑音抑圧回路は、第1および
第2の従来技術の課題を解決したものである。ディジタ
ル信号により強度変調された信号光をそのオン・オフに
対応した二値状態を有する電気信号に変換し、発振状態
の半導体レーザに入力する。このとき半導体レーザの発
振光は、周波数チャーピングを起こさずに電気信号の二
値状態に応じて周波数変調される。光周波数選択手段
は、周波数変調された発振光を入力し、信号光がオンの
ときの周波数成分を阻止し、信号光がオフのときの周波
数成分を通過させる。これにより、入力信号光のオン・
オフが光周波数選択手段の出力光のオフ・オンに変換さ
れ、信号光のオンレベルに重畳された信号揺らぎを抑圧
した出力光を得ることができる。The optical noise suppression circuit according to claim 3 solves the problems of the first and second prior arts. The signal light intensity-modulated by the digital signal is converted into an electric signal having a binary state corresponding to ON / OFF, and the electric signal is input to the oscillating semiconductor laser. At this time, the oscillation light of the semiconductor laser is frequency-modulated according to the binary state of the electric signal without causing frequency chirping. The optical frequency selection means inputs the frequency-modulated oscillation light, blocks the frequency component when the signal light is on, and passes the frequency component when the signal light is off. This turns on the input signal light.
The off state is converted into the off state and the on state of the output light of the optical frequency selection means, and the output light in which the signal fluctuation superimposed on the on level of the signal light is suppressed can be obtained.
【0012】請求項4の光雑音抑圧回路は、第1および
第2の従来技術の課題を解決したものである。ディジタ
ル信号により強度変調された信号光を発振状態の半導体
レーザに入力する。このとき半導体レーザの発振光は、
周波数チャーピングを起こさずに信号光のオン・オフに
より周波数変調される。光周波数選択手段は、周波数変
調された発振光を入力し、信号光がオンのときの周波数
成分を阻止し、信号光がオフのときの周波数成分を通過
させる。これにより、入力信号光のオン・オフが光周波
数選択手段の出力光のオフ・オンに変換され、信号光の
オンレベルに重畳された信号揺らぎを抑圧した出力光を
得ることができる。An optical noise suppression circuit according to claim 4 solves the problems of the first and second prior arts. The signal light intensity-modulated by the digital signal is input to the oscillating semiconductor laser. At this time, the oscillation light of the semiconductor laser is
Frequency modulation is performed by turning on / off the signal light without causing frequency chirping. The optical frequency selection means inputs the frequency-modulated oscillation light, blocks the frequency component when the signal light is on, and passes the frequency component when the signal light is off. As a result, the ON / OFF of the input signal light is converted into the OFF / ON of the output light of the optical frequency selection means, and the output light in which the signal fluctuation superimposed on the ON level of the signal light is suppressed can be obtained.
【0013】[0013]
(請求項1の実施形態)図1は、請求項1の光雑音抑圧
回路の実施形態を示す。図において、光電気変換手段1
1は、ディジタル信号により強度変調された信号光IM
を入力し、その強度変調信号光IMのオン・オフに対応
した電気信号を出力する。例えば、強度変調信号光IM
のオンに対して電圧−Vm 、オフに対して電圧+Vm の
電気信号を出力するものとする。変調手段12は、この
電気信号と半導体レーザ13のバイアス電圧Vb とを加
算し、強度変調信号光IMがオンのときに電圧(Vb−V
m)、オフのときに電圧(Vb+Vm)の電気信号Eを半導体
レーザ13のアノード側に印加する。(Embodiment of claim 1) FIG. 1 shows an embodiment of the optical noise suppression circuit of claim 1. In the figure, photoelectric conversion means 1
1 is a signal light IM intensity-modulated by a digital signal
, And outputs an electric signal corresponding to ON / OFF of the intensity modulated signal light IM. For example, the intensity modulated signal light IM
It is assumed that an electric signal having a voltage of −Vm is output when the switch is turned on and a voltage of + Vm is output when the switch is turned off. The modulation means 12 adds this electric signal and the bias voltage Vb of the semiconductor laser 13, and when the intensity-modulated signal light IM is on, the voltage (Vb-V).
m), the electric signal E of voltage (Vb + Vm) is applied to the anode side of the semiconductor laser 13 when it is off.
【0014】ここで、図2に示すように、半導体レーザ
13の発振閾値電圧をVthとし、 0<(Vb−Vm)<Vth かつ Vth<(Vb+Vm) となるように設定する。なお、請求項1における「符号
を反転した形」というのは、このような印加電圧と半導
体レーザ13の関係をいう。これにより、強度変調信号
光IMがオンのときにレーザ発振がオフとなり、強度変
調信号光IMがオフのときにレーザ発振がオンとなる。
すなわち、強度変調信号光IMに対して相補的に変調さ
れた強度変調信号光IM′が出力される。Here, as shown in FIG. 2, the oscillation threshold voltage of the semiconductor laser 13 is set to Vth so that 0 <(Vb-Vm) <Vth and Vth <(Vb + Vm). The "inverted form of the sign" in claim 1 means the relationship between the applied voltage and the semiconductor laser 13. As a result, the laser oscillation is turned off when the intensity modulation signal light IM is on, and the laser oscillation is turned on when the intensity modulation signal light IM is off.
That is, the intensity-modulated signal light IM 'that is modulated complementarily to the intensity-modulated signal light IM is output.
【0015】この信号変換過程において、自然放出光や
4光波混合光などの雑音光によって誘起された信号揺ら
ぎが抑圧される。すなわち、上述したように信号光は主
としてオンレベルが揺らいでいるが、入力信号光がオン
のときには半導体レーザの発振がオフとなるので出力光
に揺らぎは生じない。一方、入力信号光のオフレベルの
揺らぎは出力信号光のオンレベルの揺らぎとなるが、上
述したように雑音光による入力信号光の揺らぎはオンの
ときに比べてオフのときは小さいので、出力信号光の揺
らぎは入力信号光より小さくなる。したがって、図1の
構成により信号揺らぎが低減された出力光を得ることが
できる。In this signal conversion process, signal fluctuations induced by noise light such as spontaneous emission light and four-wave mixing light are suppressed. That is, as described above, the on-level of the signal light fluctuates mainly, but the oscillation of the semiconductor laser is turned off when the input signal light is on, so that the output light does not fluctuate. On the other hand, the fluctuation of the off level of the input signal light is the fluctuation of the on level of the output signal light, but as described above, the fluctuation of the input signal light due to the noise light is smaller when it is off than when it is on. The fluctuation of the signal light is smaller than that of the input signal light. Therefore, the configuration of FIG. 1 makes it possible to obtain output light with reduced signal fluctuation.
【0016】また、光電気変換手段11は、強度変調信
号光IMのオンに対して電圧+Vm、オフに対して電圧
−Vm の電気信号を出力する構成でもよい。この場合に
は、半導体レーザ13のバイアス電圧を−Vb とし、変
調手段12は強度変調信号光IMがオンのときに電圧
(−Vb+Vm)、オフのときに電圧(−Vb−Vm)の電気信
号Eを半導体レーザ13のカソード側に印加する。ま
た、半導体レーザ13の発振閾値電圧を−Vthとし、 0>(−Vb+Vm)>−Vth かつ −Vth>(−Vb−V
m) となるように設定する。なお、請求項1における「符号
を反転した形」というのは、このような印加電圧と半導
体レーザ13の関係をいう。これにより、強度変調信号
光IMがオンのときにレーザ発振がオフとなり、強度変
調信号光IMがオフのときにレーザ発振がオンとなり、
同様の原理により信号揺らぎが低減された出力光を得る
ことができる。Further, the photoelectric conversion means 11 may be so constructed as to output an electric signal of voltage + Vm when the intensity modulated signal light IM is turned on and voltage -Vm when turned off. In this case, the bias voltage of the semiconductor laser 13 is set to -Vb, and the modulation means 12 applies the voltage when the intensity modulation signal light IM is on.
An electric signal E having a voltage (-Vb-Vm) and a voltage (-Vb-Vm) when off is applied to the cathode side of the semiconductor laser 13. Further, assuming that the oscillation threshold voltage of the semiconductor laser 13 is −Vth, 0> (− Vb + Vm)> − Vth and −Vth> (− Vb−V
m). The "inverted form of the sign" in claim 1 means the relationship between the applied voltage and the semiconductor laser 13. Thereby, the laser oscillation is turned off when the intensity-modulated signal light IM is on, and the laser oscillation is turned on when the intensity-modulated signal light IM is off,
Output light with reduced signal fluctuation can be obtained by the same principle.
【0017】また、光電気変換手段11の出力電圧の極
性が上記の2例でそれぞれ逆になる場合には、反転器、
または反転型の増幅器を介して極性を反転させて半導体
レーザ13に印加するようにしてもよい。このような構
成も請求項1における「符号を反転した形」の一形態で
ある。 (請求項2,3の実施形態)図3は、請求項2,3の光
雑音抑圧回路の実施形態を示す。If the polarities of the output voltages of the photoelectric conversion means 11 are opposite in the above two examples, an inverter,
Alternatively, the polarity may be inverted through the inverting amplifier and applied to the semiconductor laser 13. Such a configuration is also one form of the "inverted sign form" in claim 1. (Embodiments of Claims 2 and 3) FIG. 3 shows an embodiment of the optical noise suppression circuit of Claims 2 and 3.
【0018】図において、光電気変換手段11は、ディ
ジタル信号により強度変調された信号光IMを入力し、
その強度変調信号光IMのオン・オフに対応した電気信
号を出力する。この電気信号は、一定バイアス電流とと
もに半導体レーザ13に印加される。ここでは、請求項
1の実施形態とは異なり、半導体レーザ13の接地状態
に制限はない。また、印加される電気信号は、その2値
のいずれの状態でも半導体レーザ13が常に発振状態で
あるように設定する。半導体レーザ13は、この電気信
号により発振光を周波数変調して出力する。例えば、強
度変調信号光IMのオン・オフによりf2+Δfとf2と
の間で周波数変調される。In the figure, the photoelectric conversion means 11 receives the signal light IM intensity-modulated by a digital signal,
An electric signal corresponding to ON / OFF of the intensity modulated signal light IM is output. This electric signal is applied to the semiconductor laser 13 together with a constant bias current. Here, unlike the embodiment of claim 1, the grounded state of the semiconductor laser 13 is not limited. Further, the applied electric signal is set so that the semiconductor laser 13 is always oscillated in any of the two states. The semiconductor laser 13 frequency-modulates the oscillation light by this electric signal and outputs it. For example, the intensity modulation signal light IM is frequency-modulated between f 2 + Δf and f 2 by turning on and off.
【0019】光周波数選択手段14は、半導体レーザ1
3から出力される周波数変調信号光FMを入力し、その
周波数変調信号光FMから強度変調信号光IMがオンの
ときの周波数成分を阻止し、強度変調信号光IMがオフ
のときの周波数成分を通過させる。例えば図5に示すよ
うに、光周波数選択手段14の透過周波数のピークを半
導体レーザ13の発振周波数f2 に一致させる。また、
その透過帯域は、強度変調信号光IMのオン・オフによ
る半導体レーザ13の発振周波数の周波数偏移よりも狭
くする。このように光周波数選択手段14を設定する
と、強度変調信号光IMがオフのときに透過出力オンと
なり、強度変調信号光IMがオンのときに透過出力オフ
となる。すなわち、半導体レーザ13から出力される周
波数変調信号光FMが、光周波数選択手段14により強
度変調信号光IM′に変換される。The optical frequency selecting means 14 is the semiconductor laser 1
The frequency-modulated signal light FM output from 3 is input, the frequency component when the intensity-modulated signal light IM is turned on is blocked from the frequency-modulated signal light FM, and the frequency component when the intensity-modulated signal light IM is turned off. Let it pass. For example, as shown in FIG. 5, the peak of the transmission frequency of the optical frequency selection means 14 is made to coincide with the oscillation frequency f 2 of the semiconductor laser 13. Also,
The transmission band is made narrower than the frequency shift of the oscillation frequency of the semiconductor laser 13 due to ON / OFF of the intensity modulated signal light IM. When the optical frequency selection means 14 is set in this manner, the transparent output is turned on when the intensity modulated signal light IM is off, and the transparent output is turned off when the intensity modulated signal light IM is on. That is, the frequency modulation signal light FM output from the semiconductor laser 13 is converted into the intensity modulation signal light IM ′ by the optical frequency selection means 14.
【0020】以上の構成により、光電気変換手段11に
入力された強度変調信号光IMは、半導体レーザ13で
周波数変調信号光FMに変換され、さらに光周波数選択
手段14からオン・オフが反転した形の強度変調信号光
IM′に変換されて出力される。ここで、本構成により
信号揺らぎが抑圧される原理について説明する。With the above configuration, the intensity-modulated signal light IM input to the photoelectric conversion means 11 is converted into the frequency-modulated signal light FM by the semiconductor laser 13, and the on / off state is inverted by the optical frequency selection means 14. The intensity-modulated signal light IM 'is converted and output. Here, the principle that the signal fluctuation is suppressed by this configuration will be described.
【0021】雑音光が重畳されている強度変調信号光I
Mは、上述したようにオンレベルに揺らぎが生じてい
る。この信号揺らぎは、図5に示すように、強度変調信
号光IMのオンに対応する周波数変調信号光FMの光周
波数(f2+Δf)成分の周波数揺らぎにそのまま変換さ
れる。このような周波数変調信号光FMは、さらに光周
波数選択手段14で強度変調信号光IM′に変換される
が、周波数揺らぎ(信号強度の揺らぎ)は強度変調信号
光IM′のオフによって抑圧され、強度変調信号光I
M′のオンレベルに揺らぎが生じることはない。したが
って、本構成により、雑音光が重畳された強度変調信号
光IMから信号揺らぎを抑えた強度変調信号光IM′を
出力することができる。Intensity-modulated signal light I on which noise light is superimposed
As described above, M has fluctuation in the on-level. As shown in FIG. 5, this signal fluctuation is directly converted into the frequency fluctuation of the optical frequency (f 2 + Δf) component of the frequency modulation signal light FM corresponding to the turning on of the intensity modulation signal light IM. The frequency-modulated signal light FM is further converted into the intensity-modulated signal light IM ′ by the optical frequency selection means 14, but the frequency fluctuation (fluctuation in signal strength) is suppressed by turning off the intensity-modulated signal light IM ′. Intensity modulated signal light I
There is no fluctuation in the on level of M '. Therefore, with this configuration, it is possible to output the intensity-modulated signal light IM ′ with suppressed signal fluctuation from the intensity-modulated signal light IM on which noise light is superimposed.
【0022】さらに、光周波数選択手段14では、半導
体レーザ13の自由発振時の周波数成分のみを選択出力
する構成であるので、第2の従来技術の問題点となって
いた周波数チャーピングが生じることなく、雑音抑圧効
果を得ることができる。 (請求項2,4の実施形態)図4は、請求項2,4の光
雑音抑圧回路の実施形態を示す。Further, since the optical frequency selection means 14 is configured to selectively output only the frequency component of the free oscillation of the semiconductor laser 13, frequency chirping, which is a problem of the second prior art, may occur. It is possible to obtain the noise suppression effect. (Embodiments of claims 2 and 4) FIG. 4 shows an embodiment of the optical noise suppression circuit of claims 2 and 4.
【0023】図において、半導体レーザ13はディジタ
ル信号により強度変調された信号光IMを入力し、その
強度変調信号光IMのオン・オフにより発振光を周波数
変調して出力する。半導体レーザ13に入力される強度
変調信号光IMの注入レベルは、半導体レーザ13の発
振が停止しない程度、すなわち図9に示す抑圧閾値より
小さい値に設定する。このようにすると、強度変調信号
光IMのオン・オフにより半導体レーザ13内のキャリ
ア密度が微小に変調され、これにより発振周波数が強度
変調信号光IMによって変調される。すなわち、半導体
レーザ13に注入される強度変調信号光IMが周波数変
調信号光FMに変換される。In the figure, a semiconductor laser 13 inputs a signal light IM intensity-modulated by a digital signal, and frequency-modulates the oscillating light by turning on / off the intensity-modulated signal light IM, and outputs it. The injection level of the intensity modulated signal light IM input to the semiconductor laser 13 is set to a level at which the oscillation of the semiconductor laser 13 does not stop, that is, a value smaller than the suppression threshold value shown in FIG. In this case, the carrier density in the semiconductor laser 13 is minutely modulated by turning on / off the intensity-modulated signal light IM, whereby the oscillation frequency is modulated by the intensity-modulated signal light IM. That is, the intensity modulation signal light IM injected into the semiconductor laser 13 is converted into the frequency modulation signal light FM.
【0024】なお、強度変調信号光IMの光周波数をf
1 とし、半導体レーザ13の自由発振時の周波数、すな
わち強度変調信号光IMがオフのときの発振周波数をf
2(≠f1)とすると、半導体レーザ13の出力光は強度変
調信号光IMのオン・オフによりf2+Δfとf2との間
で周波数変調される。また、f1 とf2 が注入同期がか
かる程度に近接している場合には、強度変調信号光IM
のオン・オフにより、f1 とf2 との間で周波数変調さ
れる。The optical frequency of the intensity modulated signal light IM is f
1 , the frequency of free oscillation of the semiconductor laser 13, that is, the oscillation frequency when the intensity-modulated signal light IM is off is f.
If 2 (≠ f 1 ), the output light of the semiconductor laser 13 is frequency-modulated between f 2 + Δf and f 2 by turning on / off the intensity-modulated signal light IM. When f 1 and f 2 are close enough to each other for injection locking, the intensity-modulated signal light IM
The frequency modulation is performed between f 1 and f 2 by turning on and off.
【0025】光周波数選択手段14は同様に構成され、
半導体レーザ13から出力される周波数変調信号光FM
が、光周波数選択手段14により強度変調信号光IM′
に変換される。以上の構成により、半導体レーザ13に
入力された強度変調信号光IMは周波数変調信号光FM
に変換され、さらに光周波数選択手段14からオン・オ
フが反転した形の強度変調信号光IM′に変換されて出
力される。The optical frequency selecting means 14 is similarly constructed,
Frequency modulated signal light FM output from the semiconductor laser 13
However, the intensity modulation signal light IM ′ is generated by the optical frequency selection means 14.
Is converted to With the above configuration, the intensity-modulated signal light IM input to the semiconductor laser 13 is the frequency-modulated signal light FM.
Is converted into intensity modulated signal light IM 'in which the on / off state is inverted and output from the optical frequency selection means 14.
【0026】なお、本構成では、信号揺らぎは、強度変
調信号光IMの光周波数f1 と半導体レーザ13の発振
周波数f2 が注入同期がかからない程度に離れている場
合には、図5に示すように、強度変調信号光IMのオン
に対応する周波数変調信号光FMの光周波数(f2+Δ
f)成分の周波数揺らぎにそのまま変換される。一方、
半導体レーザ13の発振周波数f2 が強度変調信号光I
Mによって注入同期される場合には、強度変調信号光I
Mのオンに対応する周波数変調信号光FMの光周波数f
1 成分の信号強度の揺らぎに変換される。以下同様にし
て、光周波数選択手段14を介することにより、周波数
チャーピングが生じることなく信号揺らぎを抑圧するこ
とができる。In this configuration, the signal fluctuation is shown in FIG. 5 when the optical frequency f 1 of the intensity-modulated signal light IM and the oscillation frequency f 2 of the semiconductor laser 13 are separated to such an extent that injection locking is not achieved. As described above, the optical frequency (f 2 + Δ of the frequency-modulated signal light FM corresponding to the turning on of the intensity-modulated signal light IM
f) It is directly converted into the frequency fluctuation of the component. on the other hand,
When the oscillation frequency f 2 of the semiconductor laser 13 is the intensity modulated signal light I
When injection-locked by M, the intensity-modulated signal light I
Optical frequency f of the frequency-modulated signal light FM corresponding to the turning on of M
Converted to fluctuations in signal strength of one component. Similarly, the signal fluctuation can be suppressed without causing the frequency chirping through the optical frequency selection means 14.
【0027】[0027]
(請求項1の実施形態に対する第1実施例)図6は、請
求項1の実施形態(図1)に対する第1実施例の構成を
示す。図において、強度変調信号光IMがフォトダイオ
ード41に入力され、強度変調信号光IMのオンに対し
て電圧−Vm 、オフに対して電圧+Vm の電気信号に変
換される。この電気信号は、バイアスT42のRF用端
子から抵抗器43を介して半導体レーザ13に印加され
る。半導体レーザ13はカソードが接地され、アノード
に電気信号が印加される。また、アノード側には、バイ
アスT42のDC用端子を介してバイアス電圧+Vb が
印加されている。これにより、強度変調信号光IMがオ
ンのときに電圧(Vb−Vm)、オフのときに電圧(Vb+V
m)の電気信号Eが半導体レーザ13のアノード側に印加
される。(First Example for the Embodiment of Claim 1) FIG. 6 shows a configuration of a first example for the embodiment (FIG. 1) of claim 1. In the figure, the intensity-modulated signal light IM is input to the photodiode 41, and is converted into an electric signal of a voltage −Vm when the intensity-modulated signal light IM is on and a voltage + Vm when it is off. This electric signal is applied to the semiconductor laser 13 from the RF terminal of the bias T42 via the resistor 43. The cathode of the semiconductor laser 13 is grounded, and an electric signal is applied to the anode. A bias voltage + Vb is applied to the anode side via the DC terminal of the bias T42. As a result, the voltage (Vb-Vm) is generated when the intensity-modulated signal light IM is on, and the voltage (Vb + Vm) is generated when it is off.
The electric signal E of m) is applied to the anode side of the semiconductor laser 13.
【0028】ここで、図6(b) に示すように半導体レー
ザ13の発振閾値電圧をVthとし、 0<(Vb−Vm)<Vth かつ Vth<(Vb+Vm) となるように設定する。これにより、強度変調信号光I
Mがオンのときにレーザ発振がオフとなり、強度変調信
号光IMがオフのときにレーザ発振がオンとなるので、
強度変調信号光IMに対して相補的に変調され、かつ信
号揺らぎが抑圧された強度変調信号光IM′が出力され
る。Here, as shown in FIG. 6B, the oscillation threshold voltage of the semiconductor laser 13 is set to Vth so that 0 <(Vb-Vm) <Vth and Vth <(Vb + Vm). As a result, the intensity-modulated signal light I
When M is on, laser oscillation is off, and when the intensity-modulated signal light IM is off, laser oscillation is on.
An intensity-modulated signal light IM ′ is output which is complementarily modulated with respect to the intensity-modulated signal light IM and in which the signal fluctuation is suppressed.
【0029】(請求項1の実施形態に対する第2実施
例)図7は、請求項1の実施形態(図1)に対する第2
実施例の構成を示す。図において、強度変調信号光IM
がフォトダイオード41に入力され、強度変調信号光I
Mのオンに対して電圧+Vm 、オフに対して電圧−Vm
の電気信号に変換される。この電気信号は、バイアスT
42のRF用端子から抵抗器43を介して半導体レーザ
13に印加される。半導体レーザ13はアノードが接地
され、カソードに電気信号が印加される。また、カソー
ド側には、バイアスT42のDC用端子を介してバイア
ス電圧−Vb が印加されている。これにより、強度変調
信号光IMがオンのときに電圧(−Vb+Vm)、オフのと
きに電圧(−Vb−Vm)の電気信号Eが半導体レーザ13
のカソード側に印加される。(Second Example for the Embodiment of Claim 1) FIG. 7 shows a second example for the embodiment of Claim 1 (FIG. 1).
The structure of an Example is shown. In the figure, the intensity modulated signal light IM
Is input to the photodiode 41, and the intensity-modulated signal light I
Voltage + Vm when M is on, voltage -Vm when off
Is converted into an electric signal. This electrical signal is the bias T
It is applied to the semiconductor laser 13 via the resistor 43 from the RF terminal of 42. The semiconductor laser 13 has its anode grounded and an electric signal applied to its cathode. A bias voltage -Vb is applied to the cathode side via the DC terminal of the bias T42. As a result, when the intensity-modulated signal light IM is turned on, the electric signal E having a voltage (-Vb + Vm) and a voltage (-Vb-Vm) when the light is off is supplied to the semiconductor laser 13.
Applied to the cathode side of.
【0030】ここで、図7(b) に示すように半導体レー
ザ13の発振閾値電圧を−Vthとし 0>(−Vb+Vm)>−Vth かつ −Vth>(−Vb−V
m) となるように設定する。これにより、強度変調信号光I
Mがオンのときにレーザ発振がオフとなり、強度変調信
号光IMがオフのときにレーザ発振がオンとなるので、
強度変調信号光IMに対して相補的に変調され、かつ信
号揺らぎが抑圧された強度変調信号光IM′が出力され
る。Here, as shown in FIG. 7B, the oscillation threshold voltage of the semiconductor laser 13 is -Vth, and 0> (-Vb + Vm)>-Vth and -Vth> (-Vb-V).
m). As a result, the intensity-modulated signal light I
When M is on, laser oscillation is off, and when the intensity-modulated signal light IM is off, laser oscillation is on.
An intensity-modulated signal light IM ′ is output which is complementarily modulated with respect to the intensity-modulated signal light IM and in which the signal fluctuation is suppressed.
【0031】以下、請求項2,4の実施形態(図4)に
対する実施例について説明するが、請求項2,3の実施
形態(図3)の実施例における光周波数選択手段は同様
に構成される。 (請求項2,4の実施形態に対する第1実施例)図8
は、請求項2,4の実施形態(図4)に対する第1実施
例の構成を示す。Examples of the embodiments (FIG. 4) of claims 2 and 4 will be described below, but the optical frequency selecting means in the examples of the embodiments (claim 3) of claims 2 and 3 are similarly configured. It (First Example for Embodiments of Claims 2 and 4) FIG.
Shows a configuration of a first example for the embodiment (FIG. 4) of claims 2 and 4.
【0032】本実施例は、光周波数選択手段としてファ
ブリペロー型光フィルタ21を用いることを特徴とす
る。(1) は、半導体レーザ13の一方の端面から強度変
調信号光IMを入力し、他方の端面から出力される周波
数変調信号光FMをファブリペロー型光フィルタ21に
入力して強度変調信号光IM′に変換する構成である。
なお、ファブリペロー型光フィルタ21は周期的なピー
クもつ透過特性を有しているので、その1つのピークを
半導体レーザ13の自由発振時の周波数に一致させる。This embodiment is characterized in that the Fabry-Perot type optical filter 21 is used as the optical frequency selecting means. In (1), the intensity-modulated signal light IM is input from one end surface of the semiconductor laser 13, and the frequency-modulated signal light FM output from the other end surface is input to the Fabry-Perot type optical filter 21 and the intensity-modulated signal light IM is input. It is a structure that is converted into ′.
Since the Fabry-Perot optical filter 21 has a transmission characteristic having periodic peaks, one peak thereof is matched with the frequency of the semiconductor laser 13 during free oscillation.
【0033】(2) は、半導体レーザ13の一方の端面か
ら強度変調信号光IMを入力し、同じ端面から出力させ
た周波数変調信号光FMを用いるところに特徴がある。
したがって、半導体レーザ13に入力する強度変調信号
光IMと出力される周波数変調信号光FMを分離する光
サーキュレータ31を用いる。光サーキュレータ31か
ら出力される周波数変調信号光FMは、ファブリペロー
型光フィルタ21を介して強度変調信号光IM′に変換
される。なお、光サーキュレータ31に代えて光カプラ
を用いてもよい。(2) is characterized in that the intensity modulated signal light IM is input from one end face of the semiconductor laser 13 and the frequency modulated signal light FM output from the same end face is used.
Therefore, the optical circulator 31 that separates the intensity-modulated signal light IM input to the semiconductor laser 13 and the output frequency-modulated signal light FM is used. The frequency-modulated signal light FM output from the optical circulator 31 is converted into the intensity-modulated signal light IM ′ via the Fabry-Perot optical filter 21. An optical coupler may be used instead of the optical circulator 31.
【0034】(請求項2,4の実施形態に対する第2実
施例)図9は、請求項2,4の実施形態(図4)に対す
る第2実施例の構成を示す。本実施例は、光周波数選択
手段としてグレーティング(回折格子)型光フィルタ2
2を用いることを特徴とする。すなわち、半導体レーザ
13の一方の端面から強度変調信号光IMを入力し、他
方の端面から出力される周波数変調信号光FMをグレー
ティング型光フィルタ22に入力し、所定の角度方向の
反射光を強度変調信号光IM′として取り出す。なお、
グレーティング型光フィルタ22では反射光の角度と光
周波数が対応するので、半導体レーザ13の自由発振時
の周波数光が反射光として取り出されるように設定す
る。(Second Example for Embodiments of Claims 2 and 4) FIG. 9 shows the configuration of a second example for the embodiment of Claims 2 and 4 (FIG. 4). In this embodiment, a grating (diffraction grating) type optical filter 2 is used as an optical frequency selecting means.
2 is used. That is, the intensity-modulated signal light IM is input from one end face of the semiconductor laser 13, the frequency-modulated signal light FM output from the other end face is input to the grating type optical filter 22, and the reflected light in a predetermined angle direction is intensity-reduced. The modulated signal light IM 'is extracted. In addition,
In the grating type optical filter 22, since the angle of the reflected light and the optical frequency correspond to each other, the frequency light at the free oscillation of the semiconductor laser 13 is set to be extracted as the reflected light.
【0035】(請求項2,4の実施形態に対する第3実
施例)図10は、請求項2,4の実施形態(図4)に対
する第3実施例の構成を示す。本実施例は、光周波数選
択手段としてアレイ導波路回折格子型光フィルタ23を
用いることを特徴とする。(Third Example for Embodiments of Claims 2 and 4) FIG. 10 shows the configuration of a third example for the embodiment of Claims 2 and 4 (FIG. 4). The present embodiment is characterized in that an arrayed waveguide diffraction grating type optical filter 23 is used as an optical frequency selection means.
【0036】(1) は、半導体レーザ13の一方の端面か
ら強度変調信号光IMを入力し、他方の端面から出力さ
れる周波数変調信号光FMをアレイ導波路回折格子型光
フィルタ23に入力して強度変調信号光IM′に変換す
る構成である。なお、アレイ導波路回折格子型光フィル
タ23では入出力ポートと光周波数が所定の関係を有す
るので、半導体レーザ13の自由発振時の周波数光が所
定の出力ポートに取り出されるように設定する。In (1), the intensity modulated signal light IM is input from one end surface of the semiconductor laser 13, and the frequency modulated signal light FM output from the other end surface is input to the arrayed waveguide diffraction grating type optical filter 23. The intensity-modulated signal light IM 'is converted into the intensity modulated signal light IM'. In the arrayed waveguide diffraction grating type optical filter 23, since the input / output port and the optical frequency have a predetermined relationship, the frequency light at the free oscillation of the semiconductor laser 13 is set to be extracted to the predetermined output port.
【0037】(2) は、半導体レーザ13の一方の端面か
ら強度変調信号光IMを入力し、同じ端面から出力され
る周波数変調信号光FMを用いるところに特徴がある。
したがって、半導体レーザ13に入力する強度変調信号
光IMと出力される周波数変調信号光FMを分離する光
サーキュレータ31を用いる。光サーキュレータ31か
ら出力される周波数変調信号光FMは、アレイ導波路回
折格子型光フィルタ23を介して強度変調信号光IM′
に変換される。なお、光サーキュレータ31に代えて光
カプラを用いてもよい。(2) is characterized in that the intensity modulated signal light IM is inputted from one end face of the semiconductor laser 13 and the frequency modulated signal light FM outputted from the same end face is used.
Therefore, the optical circulator 31 that separates the intensity-modulated signal light IM input to the semiconductor laser 13 and the output frequency-modulated signal light FM is used. The frequency-modulated signal light FM output from the optical circulator 31 is intensity-modulated signal light IM ′ through the arrayed waveguide diffraction grating type optical filter 23.
Is converted to An optical coupler may be used instead of the optical circulator 31.
【0038】(3) は、アレイ導波路回折格子型光フィル
タ23の入出力ポートと光周波数が所定の関係を有する
ことを利用し、アレイ導波路回折格子型光フィルタ23
に光サーキュレータの機能をもたせたものである。すな
わち、光周波数f1 の強度変調信号光IMは、アレイ導
波路回折格子型光フィルタ23の入力ポートaから出力
ポートbに透過し、半導体レーザ13に入力される。半
導体レーザ13から出力された周波数変調信号光FM
は、強度変調信号光IMのオフに対応する光周波数f2
がアレイ導波路回折格子型光フィルタ23の出力ポート
bから入力ポートcに透過する。このように構成するこ
とにより、光サーキュレータを用いることなく、半導体
レーザ13の信号注入面から発振光を取り出すことがで
きる。(3) utilizes the fact that the input / output ports of the arrayed-waveguide diffraction grating type optical filter 23 and the optical frequency have a predetermined relationship, and thus the arrayed-waveguide diffraction grating type optical filter 23 is used.
It has the function of an optical circulator. That is, the intensity-modulated signal light IM having the optical frequency f 1 is transmitted from the input port a of the arrayed-waveguide diffraction grating optical filter 23 to the output port b, and input to the semiconductor laser 13. Frequency modulated signal light FM output from the semiconductor laser 13
Is the optical frequency f 2 corresponding to the turning off of the intensity-modulated signal light IM.
Is transmitted from the output port b of the arrayed waveguide diffraction grating type optical filter 23 to the input port c. With this configuration, the oscillated light can be extracted from the signal injection surface of the semiconductor laser 13 without using the optical circulator.
【0039】(請求項2,4の実施形態に対する第4実
施例)図11は、請求項2,4の実施形態(図4)に対
する第4実施例の構成を示す。本実施例は、光周波数選
択手段として分布帰還型半導体光フィルタ24を用いる
ことを特徴とする。(Fourth Example for Embodiments of Claims 2 and 4) FIG. 11 shows the configuration of a fourth example for the embodiment of Claims 2 and 4 (FIG. 4). The present embodiment is characterized in that a distributed feedback type semiconductor optical filter 24 is used as the optical frequency selecting means.
【0040】(1) は、半導体レーザ13の一方の端面か
ら強度変調信号光IMを入力し、他方の端面から出力さ
れる周波数変調信号光FMを分布帰還型半導体光フィル
タ24に入力して強度変調信号光IM′に変換する構成
である。なお、分布帰還型半導体光フィルタ24は所定
の光周波数のみを透過する特性を有しているので、その
透過周波数を半導体レーザ13の自由発振時の周波数に
一致させる。In (1), the intensity-modulated signal light IM is input from one end face of the semiconductor laser 13, and the frequency-modulated signal light FM output from the other end face is input to the distributed feedback type semiconductor optical filter 24. This is a configuration for converting into modulated signal light IM ′. Since the distributed feedback semiconductor optical filter 24 has a characteristic of transmitting only a predetermined optical frequency, its transmission frequency is matched with the frequency of the semiconductor laser 13 during free oscillation.
【0041】(2) は、半導体レーザ13の一方の端面か
ら強度変調信号光IMを入力し、同じ端面から出力され
る周波数変調信号光FMを用いるところに特徴がある。
したがって、半導体レーザ13に入力する強度変調信号
光IMと出力される周波数変調信号光FMを分離する光
サーキュレータ31を用いる。光サーキュレータ31か
ら出力される周波数変調信号光FMは、分布帰還型半導
体光フィルタ24を介して強度変調信号光IM′に変換
される。なお、光サーキュレータ31に代えて光カプラ
を用いてもよい。(2) is characterized in that the intensity modulated signal light IM is inputted from one end face of the semiconductor laser 13 and the frequency modulated signal light FM outputted from the same end face is used.
Therefore, the optical circulator 31 that separates the intensity-modulated signal light IM input to the semiconductor laser 13 and the output frequency-modulated signal light FM is used. The frequency modulation signal light FM output from the optical circulator 31 is converted into the intensity modulation signal light IM ′ via the distributed feedback semiconductor optical filter 24. An optical coupler may be used instead of the optical circulator 31.
【0042】(請求項2,4の実施形態に対する第5実
施例)図12は、請求項2,4の実施形態(図4)に対
する第5実施例の構成を示す。本実施例は、光周波数選
択手段としてファイバグレーティング型光フィルタ25
を用いることを特徴とする。すなわち、半導体レーザ1
3の一方の端面から強度変調信号光IMを入力し、他方
の端面から出力される周波数変調信号光FMを光サーキ
ュレータ31を介してファイバグレーティング型光フィ
ルタ25に入力し、その反射光を光サーキュレータ31
を介して強度変調信号光IM′として取り出す。なお、
ファイバグレーティング型光フィルタ25は所定の光周
波数のみを反射する特性を有しているので、その反射周
波数を半導体レーザ13の自由発振時の周波数に一致さ
せる。(Fifth Example for the Embodiments of Claims 2 and 4) FIG. 12 shows the configuration of a fifth example for the embodiment of Claims 2 and 4 (FIG. 4). In this embodiment, a fiber grating type optical filter 25 is used as an optical frequency selecting means.
Is used. That is, the semiconductor laser 1
The intensity-modulated signal light IM is input from one end face of No. 3, the frequency-modulated signal light FM output from the other end face is input to the fiber grating type optical filter 25 via the optical circulator 31, and the reflected light thereof is an optical circulator. 31
Is taken out as intensity-modulated signal light IM '. In addition,
Since the fiber grating type optical filter 25 has a characteristic of reflecting only a predetermined optical frequency, its reflection frequency is matched with the frequency of the semiconductor laser 13 during free oscillation.
【0043】また、光サーキュレータ31に代えて光カ
プラを用いてもよいが、この場合には半導体レーザ13
への戻り光によるレーザ発振の不安定動作を避けるため
に、半導体レーザ13と光カプラとの間に光アイソレー
タを挿入する。 (請求項2,4の実施形態に対する第6実施例)図13
は、請求項2,4の実施形態(図4)に対する第6実施
例の構成を示す。An optical coupler may be used instead of the optical circulator 31, but in this case, the semiconductor laser 13 is used.
An optical isolator is inserted between the semiconductor laser 13 and the optical coupler in order to avoid the unstable operation of the laser oscillation due to the returning light to the laser. (Sixth Example for Embodiments of Claims 2 and 4) FIG.
Shows a configuration of a sixth example for the embodiment (FIG. 4) of claims 2 and 4.
【0044】本実施例は、光周波数選択手段として干渉
膜型光フィルタ26を用いることを特徴とする。(1)
は、半導体レーザ13の一方の端面から強度変調信号光
IMを入力し、他方の端面から出力される周波数変調信
号光FMを干渉膜型光フィルタ26に入力して強度変調
信号光IM′に変換する構成である。なお、干渉膜型光
フィルタ26は所定の光周波数のみを透過するように設
計可能であるので、その透過周波数を半導体レーザ13
の自由発振時の周波数に一致させる。The present embodiment is characterized in that the interference film type optical filter 26 is used as the optical frequency selecting means. (1)
Receives the intensity-modulated signal light IM from one end face of the semiconductor laser 13 and inputs the frequency-modulated signal light FM output from the other end face into the interference film type optical filter 26 to convert it into the intensity-modulated signal light IM '. This is the configuration. Since the interference film type optical filter 26 can be designed to transmit only a predetermined optical frequency, the transmission frequency is set to the semiconductor laser 13.
Match the frequency of free oscillation of.
【0045】(2) は、半導体レーザ13の一方の端面か
ら強度変調信号光IMを入力し、同じ端面から出力され
る周波数変調信号光FMを用いるところに特徴がある。
したがって、半導体レーザ13に入力する強度変調信号
光IMと出力される周波数変調信号光FMを分離する光
サーキュレータ31を用いる。光サーキュレータ31か
ら出力される周波数変調信号光FMは、干渉膜型光フィ
ルタ26を介して強度変調信号光IM′に変換される。
なお、光サーキュレータ31に代えて光カプラを用いて
もよい。(2) is characterized in that the intensity modulated signal light IM is inputted from one end face of the semiconductor laser 13 and the frequency modulated signal light FM outputted from the same end face is used.
Therefore, the optical circulator 31 that separates the intensity-modulated signal light IM input to the semiconductor laser 13 and the output frequency-modulated signal light FM is used. The frequency-modulated signal light FM output from the optical circulator 31 is converted into the intensity-modulated signal light IM ′ via the interference film type optical filter 26.
An optical coupler may be used instead of the optical circulator 31.
【0046】(3) は、干渉膜型光フィルタ26の所定の
光周波数に対しては透過、その他の光周波数に対しては
反射という特性を利用し、干渉膜型光フィルタ26に光
サーキュレータの機能をもたせたものである。すなわ
ち、光周波数f1 の強度変調信号光IMは、干渉膜型光
フィルタ26で反射して半導体レーザ13に入力され
る。半導体レーザ13から出力された周波数変調信号光
FMは、強度変調信号光IMのオフに対応する光周波数
f2 の成分が干渉膜型光フィルタ26を透過する。この
ように構成することにより、光サーキュレータを用いる
ことなく、半導体レーザ13の信号注入面から発振光を
取り出すことができる。(3) utilizes the characteristic of the interference film type optical filter 26 that it transmits at a predetermined optical frequency and reflects it at other optical frequencies, and the interference film type optical filter 26 is provided with an optical circulator. It has a function. That is, the intensity-modulated signal light IM having the optical frequency f 1 is reflected by the interference film type optical filter 26 and input to the semiconductor laser 13. In the frequency-modulated signal light FM output from the semiconductor laser 13, the component of the optical frequency f 2 corresponding to the turning off of the intensity-modulated signal light IM passes through the interference film type optical filter 26. With this configuration, the oscillated light can be extracted from the signal injection surface of the semiconductor laser 13 without using the optical circulator.
【0047】(請求項5,6,7に対応する実施例)フ
ォトダイオード41を用いた光電気変換手段11、半導
体レーザ13、およびバイアスT42その他を含みフォ
トダイオード41と半導体レーザ13の接続関係を規定
する変調手段12は、公知の技術により同一半導体基板
上に作製可能である。また、ファブリペロー型光フィル
タ21その他を用いた光周波数選択手段14について
も、他の部品とともに同一半導体基板上に作製可能であ
る。また、単一モード半導体レーザを用いる場合には、
同一半導体基板上にグレーティングが形成されているの
で、それを光周波数選択手段14として利用することも
できる。これにより、安定性および量産性を高めること
ができ、経済性や信頼性の向上を図ることができる。(Embodiment corresponding to claims 5, 6 and 7) The photoelectric conversion means 11 using the photodiode 41, the semiconductor laser 13, and the bias T42 and the like are included to show the connection relationship between the photodiode 41 and the semiconductor laser 13. The defining modulation means 12 can be manufactured on the same semiconductor substrate by a known technique. Further, the optical frequency selecting means 14 using the Fabry-Perot type optical filter 21 and the like can be manufactured on the same semiconductor substrate together with other components. When using a single mode semiconductor laser,
Since the grating is formed on the same semiconductor substrate, it can also be used as the optical frequency selecting means 14. As a result, stability and mass productivity can be improved, and economic efficiency and reliability can be improved.
【0048】(請求項8に対応する実施例)上述した実
施形態および実施例の構成では、入力信号光のオンレベ
ルの揺らぎは抑圧できるが、オフレベルの揺らぎは出力
信号光のオンレベルの揺らぎに変換される。また、出力
信号光と入力信号光は相補的な関係になるが、システム
を構成する上で入力信号光と出力信号光が同符号である
方が好ましい場合がある。(Example Corresponding to Claim 8) In the configurations of the above-described embodiments and examples, the fluctuation of the on-level of the input signal light can be suppressed, but the fluctuation of the off-level changes the fluctuation of the on-level of the output signal light. Is converted to. Further, although the output signal light and the input signal light have a complementary relationship, it may be preferable that the input signal light and the output signal light have the same sign in configuring the system.
【0049】これらの問題を解決するには、上述した光
雑音抑圧回路を偶数個(例えば2個)直列に接続すれば
よい。これにより、1段目の出力信号光のオンレベルの
揺らぎは2段目の回路で抑圧され、入力信号光のオンレ
ベルおよびオフレベルの各揺らぎを抑圧した出力信号光
を得ることができる。また、オン・オフ符号は、1段目
で反転し、2段目でさらに反転するので、入力信号光と
同符号の出力信号光を得ることができる。To solve these problems, an even number (for example, two) of the above-mentioned optical noise suppressing circuits may be connected in series. As a result, the fluctuation of the on-level of the output signal light of the first stage is suppressed by the circuit of the second stage, and it is possible to obtain the output signal light in which the fluctuations of the on-level and the off-level of the input signal light are suppressed. Further, since the on / off code is inverted at the first stage and further inverted at the second stage, output signal light having the same code as the input signal light can be obtained.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光雑音抑
圧回路は、入力信号光を電気信号に変換し、その符号を
反転した形で発振状態の半導体レーザに入力することに
より、電気段で識別・再生を行わずに入力信号光の揺ら
ぎを抑圧した出力信号光を得ることができる。As described above, the optical noise suppression circuit of the present invention converts the input signal light into an electric signal and inputs the signal to the oscillating semiconductor laser in the form of an inverted sign, so that the electric stage With, it is possible to obtain the output signal light in which the fluctuation of the input signal light is suppressed without performing the identification / reproduction.
【0051】また、入力信号光を電気信号に変換して半
導体レーザに入力する、あるいは直接半導体レーザに注
入して発振光を周波数変調し、信号光がオフのときの周
波数成分のみを選択することにより、電気段で識別・再
生を行わずかつ周波数チャーピングを生じることなく入
力信号光の揺らぎを抑圧した出力信号光を得ることがで
きる。Further, the input signal light is converted into an electric signal and inputted to the semiconductor laser, or directly injected into the semiconductor laser to frequency-modulate the oscillation light, and only the frequency component when the signal light is off is selected. As a result, it is possible to obtain output signal light in which fluctuations of the input signal light are suppressed without performing identification / reproduction in the electrical stage and without causing frequency chirping.
【0052】本発明の光雑音抑圧回路を光ファイバ伝送
に用いることにより、光増幅器の自然放出光や光ファイ
バ伝送路における4光波混合光により制限されていた伝
送距離をさらに拡大することができる。By using the optical noise suppression circuit of the present invention for optical fiber transmission, the transmission distance limited by the spontaneous emission light of the optical amplifier or the four-wave mixing light in the optical fiber transmission line can be further expanded.
【図1】請求項1の光雑音抑圧回路の実施形態を示すブ
ロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical noise suppression circuit according to claim 1.
【図2】請求項1の光雑音抑圧回路の動作原理を説明す
る図。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation principle of the optical noise suppression circuit according to claim 1;
【図3】請求項2,3の光雑音抑圧回路の実施形態を示
すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the optical noise suppression circuit according to claims 2 and 3.
【図4】請求項2,4の光雑音抑圧回路の実施形態を示
すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the optical noise suppression circuit according to claims 2 and 4.
【図5】請求項2,3,4の光雑音抑圧回路の動作原理
を説明する図。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation principle of the optical noise suppression circuit according to claims 2, 3 and 4;
【図6】請求項1の実施形態(図1)に対する第1実施
例の構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a first example with respect to the embodiment (FIG. 1) of claim 1;
【図7】請求項1の実施形態(図1)に対する第2実施
例の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a second example with respect to the embodiment (FIG. 1) of claim 1;
【図8】請求項2,4の実施形態(図4)に対する第1
実施例の構成を示す図。FIG. 8: First to the embodiment (FIG. 4) of claims 2 and 4
The figure which shows the structure of an Example.
【図9】請求項2,4の実施形態(図4)に対する第2
実施例の構成を示す図。9 a second to the embodiment of claims 2 and 4 (FIG. 4)
The figure which shows the structure of an Example.
【図10】請求項2,4の実施形態(図4)に対する第
3実施例の構成を示す図。FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a third example with respect to the embodiment (FIG. 4) of claims 2 and 4;
【図11】請求項2,4の実施形態(図4)に対する第
4実施例の構成を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a fourth example with respect to the embodiment (FIG. 4) of claims 2 and 4;
【図12】請求項2,4の実施形態(図4)に対する第
5実施例の構成を示す図。FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a fifth example with respect to the embodiment (FIG. 4) of claims 2 and 4;
【図13】請求項2,4の実施形態(図4)に対する第
6実施例の構成を示す図。FIG. 13 is a diagram showing the configuration of a sixth example with respect to the embodiments (FIG. 4) of claims 2 and 4;
【図14】従来の光雑音抑圧回路の動作原理を説明する
図。FIG. 14 is a diagram for explaining the operation principle of a conventional optical noise suppression circuit.
11 光電気変換手段 12 変調手段 13 半導体レーザ 14 光周波数選択手段 21 ファブリペロー型光フィルタ 22 グレーティング型光フィルタ 23 アレイ導波路回折格子型光フィルタ 24 分布帰還型半導体光フィルタ 25 ファイバグレーティング型光フィルタ 26 干渉膜型光フィルタ 31 光サーキュレータ 41 フォトダイオード 42 バイアスT 43 抵抗器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 photoelectric conversion means 12 modulation means 13 semiconductor laser 14 optical frequency selection means 21 Fabry-Perot type optical filter 22 grating type optical filter 23 array waveguide diffraction grating type optical filter 24 distributed feedback type semiconductor optical filter 25 fiber grating type optical filter 26 Interference film type optical filter 31 Optical circulator 41 Photodiode 42 Bias T 43 Resistor
Claims (8)
号光を入力し、信号光のオン・オフに対応した符号状態
を有する電気信号に変換する光電気変換手段と、 所定のバイアス電圧の印加によって発振状態に設定され
た半導体レーザと、 前記電気信号をその符号を反転した形で前記半導体レー
ザに入力し、前記信号光がオンのときの電気信号に対し
て前記半導体レーザを発振停止状態とする変調手段とを
備えたことを特徴とする光雑音抑圧回路。1. An opto-electric conversion means for inputting signal light intensity-modulated by a digital signal and converting it into an electric signal having a code state corresponding to ON / OFF of the signal light, and oscillating by applying a predetermined bias voltage. A semiconductor laser set to a state, and a modulation for inputting the electric signal to the semiconductor laser in a form in which its sign is inverted, and for making the semiconductor laser stop oscillating with respect to the electric signal when the signal light is on. An optical noise suppression circuit comprising:
号光を周波数変調信号光に変換して出力する手段と、 前記周波数変調信号光を入力し、前記信号光がオンのと
きの周波数成分を阻止し、前記信号光がオフのときの周
波数成分を通過させる光周波数選択手段とを備えたこと
を特徴とする光雑音抑圧回路。2. A means for converting signal light intensity-modulated by a digital signal into frequency-modulated signal light and outputting the frequency-modulated signal light, and inputting the frequency-modulated signal light to block a frequency component when the signal light is on. An optical noise suppression circuit comprising: an optical frequency selection unit that allows a frequency component when the signal light is off.
号光を入力し、信号光のオン・オフに対応した二値状態
を有する電気信号に変換する光電気変換手段と、 所定のバイアス電圧の印加によって発振状態に設定さ
れ、前記電気信号の二値状態により発振光を周波数変調
して出力する半導体レーザと、 前記周波数変調された発振光を入力し、前記信号光がオ
ンのときの周波数成分を阻止し、前記信号光がオフのと
きの周波数成分を通過させる光周波数選択手段とを備え
たことを特徴とする光雑音抑圧回路。3. A photoelectric conversion means for inputting signal light intensity-modulated by a digital signal and converting it into an electric signal having a binary state corresponding to ON / OFF of the signal light, and by applying a predetermined bias voltage. A semiconductor laser which is set to an oscillating state and frequency-modulates and outputs oscillated light in accordance with the binary state of the electric signal; and the frequency-modulated oscillated light is input to block the frequency component when the signal light is on. And an optical frequency selecting means for allowing a frequency component when the signal light is off to pass therethrough.
号光を入力し、その信号光のオン・オフにより発振光を
周波数変調して出力する半導体レーザと、 前記周波数変調された発振光を入力し、前記信号光がオ
ンのときの周波数成分を阻止し、前記信号光がオフのと
きの周波数成分を通過させる光周波数選択手段とを備え
たことを特徴とする光雑音抑圧回路。4. A semiconductor laser which inputs signal light intensity-modulated by a digital signal, frequency-modulates and outputs oscillation light by turning the signal light on and off, and inputs the frequency-modulated oscillation light, An optical noise suppression circuit, comprising: an optical frequency selection unit that blocks a frequency component when the signal light is on and passes a frequency component when the signal light is off.
て、 光電気変換手段と、変調手段と、半導体レーザが同一半
導体基板上に作製された構成であることを特徴とする光
雑音抑圧回路。5. The optical noise suppression circuit according to claim 1, wherein the photoelectric conversion means, the modulation means and the semiconductor laser are formed on the same semiconductor substrate. .
て、 光電気変換手段と、半導体レーザと、光周波数選択手段
が同一半導体基板上に作製された構成であることを特徴
とする光雑音抑圧回路。6. The optical noise suppressing circuit according to claim 3, wherein the photoelectric conversion means, the semiconductor laser, and the optical frequency selecting means are formed on the same semiconductor substrate. Suppression circuit.
て、 半導体レーザと光周波数選択手段が同一半導体基板上に
作製された構成であることを特徴とする光雑音抑圧回
路。7. The optical noise suppression circuit according to claim 4, wherein the semiconductor laser and the optical frequency selection means are formed on the same semiconductor substrate.
の光雑音抑圧回路が偶数個直列に接続された構成である
ことを特徴とする光雑音抑圧回路。8. An optical noise suppression circuit having a configuration in which an even number of the optical noise suppression circuits according to any one of claims 1 to 7 are connected in series.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29685695A JPH09148661A (en) | 1995-09-21 | 1995-11-15 | Optical noise suppression circuit |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7-242840 | 1995-09-21 | ||
JP24284095 | 1995-09-21 | ||
JP29685695A JPH09148661A (en) | 1995-09-21 | 1995-11-15 | Optical noise suppression circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09148661A true JPH09148661A (en) | 1997-06-06 |
Family
ID=26535943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29685695A Pending JPH09148661A (en) | 1995-09-21 | 1995-11-15 | Optical noise suppression circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09148661A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007165608A (en) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser synchronous with passive mode, and device for extracting optical clock-signal |
JP2008300804A (en) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light modulation light source and light modulation method |
US7508576B2 (en) | 2005-01-20 | 2009-03-24 | Intel Corporation | Digital signal regeneration, reshaping and wavelength conversion using an optical bistable silicon raman laser |
-
1995
- 1995-11-15 JP JP29685695A patent/JPH09148661A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7508576B2 (en) | 2005-01-20 | 2009-03-24 | Intel Corporation | Digital signal regeneration, reshaping and wavelength conversion using an optical bistable silicon raman laser |
JP2007165608A (en) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser synchronous with passive mode, and device for extracting optical clock-signal |
JP4618118B2 (en) * | 2005-12-14 | 2011-01-26 | 沖電気工業株式会社 | Passive mode-locked semiconductor laser and optical clock signal extraction device |
JP2008300804A (en) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light modulation light source and light modulation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6847758B1 (en) | Method, optical device, and system for optical fiber transmission | |
EP0957596B1 (en) | Data encoded optical pulse generator | |
US4561119A (en) | Optical frequency modulation system | |
US7697578B2 (en) | Wavelength variable laser | |
CN101682166B (en) | Optical modulation signal generation device and optical modulation signal generation method | |
US4700352A (en) | FSK laser transmitting apparatus | |
JP2000323786A (en) | Method, device, and system for shaping waveform of signal light | |
US5761228A (en) | Optical clock regenerator | |
JP5373653B2 (en) | Optical modulation signal generation apparatus and optical modulation signal generation method | |
JPH06103778B2 (en) | Optical device including semiconductor distributed feedback laser and method of driving the same | |
US6256137B1 (en) | Wavelength converter | |
JPH09148661A (en) | Optical noise suppression circuit | |
US20040109690A1 (en) | Optical control method and device | |
CN112993753B (en) | Monolithic integrated waveguide device and integrated semiconductor chip thereof | |
Johansson et al. | 40-GHz dual-mode-locked widely tunable sampled-grating DBR laser | |
JP2005159118A (en) | Milliwave light source | |
EP0354776B1 (en) | Improvements in and relating to semiconductor lasers | |
Leem et al. | The characterization of all-optical 3R regeneration based on InP-related semiconductor optical devices | |
CN113853755A (en) | Multi-wavelength light source and optical chip | |
JPH0711643B2 (en) | Optical frequency modulation method | |
KR100469710B1 (en) | Optical duobinary transmitter | |
JPH04163532A (en) | Light clock extraction circuit | |
JP3008677B2 (en) | Optical transmitter | |
JPH098741A (en) | Optical clock extracting circuit | |
Sartorius et al. | Mirror modulated lasers: A concept for high speed transmitters |