JPH10107355A - Frequency selective oscillator and oscillating method - Google Patents

Frequency selective oscillator and oscillating method

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JPH10107355A
JPH10107355A JP25970796A JP25970796A JPH10107355A JP H10107355 A JPH10107355 A JP H10107355A JP 25970796 A JP25970796 A JP 25970796A JP 25970796 A JP25970796 A JP 25970796A JP H10107355 A JPH10107355 A JP H10107355A
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JP
Japan
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frequency
etalon
frequencies
standard
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP25970796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Tanaka
佑一 田中
Yasuaki Tamura
安昭 田村
Yoshitaka Namihira
宜敬 波平
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OYO KODEN KENKIYUUSHITSU KK
KDDI Corp
Original Assignee
OYO KODEN KENKIYUUSHITSU KK
Kokusai Denshin Denwa KK
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Filing date
Publication date
Application filed by OYO KODEN KENKIYUUSHITSU KK, Kokusai Denshin Denwa KK filed Critical OYO KODEN KENKIYUUSHITSU KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frequency-selective oscillator, capable of deciding a plurality of reference frequencies at equal frequency intervals with high pecision as well as easily select the laser beams in one frequency out of a plurality of reference frequencies, without deteriorating the precision of the laser beams. SOLUTION: This frequency-selective oscillator 10, having an optical amplifier 12 is provided with an etalon 16 for deciding a plurality of reference frequencies comprising transmittable frequencies by transmitting laser beams in a plurality of frequencies at equal frequency intervals of 100Ghz on an optical path 14 of a ring-type resonator 10a oscillating laser beams as well as a frequency selective filter 18 for selecting are frequency out of these reference frequencies as a selective reference frequency series-connected to the etalon 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光通信、光測
定、光学機器製造、特に、周波数周波数多重通信に用い
て好適な周波数選択発振器および周波数選択発振方法に
関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a frequency selective oscillator and a frequency selective oscillating method suitable for use in optical communication, optical measurement, and manufacturing of optical equipment, particularly, frequency-frequency multiplex communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】光波長多重通信においては、共通の光フ
ァイバを用いて複数のチャンネルの信号を伝送する。こ
れらのチャンネルには、一定周波数間隔の複数の周波数
がそれぞれ割り当てられる。そして、光波長多重通信に
おいては、互いに異なるチャンネルの信号どうしが混信
しないようにする必要がある。そのためには、送信系、
受信系および送信系と受信系との間の伝搬系を含めた通
信系全体で、各チャンネル毎の周波数がそれぞれ一致し
ている必要がある。
2. Description of the Related Art In optical wavelength multiplex communication, signals of a plurality of channels are transmitted using a common optical fiber. Each of these channels is assigned a plurality of frequencies at a fixed frequency interval. In optical wavelength multiplex communication, it is necessary to prevent signals of different channels from interfering with each other. To do so, the transmission system,
In the entire communication system including the reception system and the propagation system between the transmission system and the reception system, the frequency of each channel needs to be the same.

【0003】そこで、1996年8月に、国際機関であ
るITU−T(インターナショナル・テレコミュニケー
ション・ユニオンの通信関係の研究専門委員会)におい
て、光波長多重通信に用いる光の周波数として「Nom
inal CentralFrequencies」と
表記される国際規格が決定された。以下、便宜的に、こ
の国際規格によって決定された複数の周波数を「規格周
波数」と称する。
[0003] In August 1996, ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunications Research Committee), which is an international organization, designated "Nom" as the frequency of light used for optical wavelength division multiplexing communication.
An international standard has been determined, referred to as "inal Central Frequencies". Hereinafter, for convenience, a plurality of frequencies determined by the international standard will be referred to as “standard frequencies”.

【0004】規格周波数が決定された結果、光波長多重
通信に使用される複数の規格周波数のうちのどの周波数
の光でも必要に応じて得られる周波数選択発振器が必要
になると考えられる。
[0004] As a result of the determination of the standard frequency, it is considered that a frequency selective oscillator that can obtain light of any frequency among a plurality of standard frequencies used for optical wavelength division multiplexing as necessary is required.

【0005】ところで、従来、このような周波数選択発
振器の専用機器は知られていない。そこで、このような
周波数選択発振器として、例えば、複数の決められた周
波数をそれぞれ発振する光源を複数用意して、スイッチ
ング素子によって発振周波数を切り替える方法が考えら
れる。
[0005] By the way, conventionally, a dedicated device for such a frequency selective oscillator has not been known. Thus, as such a frequency selective oscillator, for example, a method in which a plurality of light sources each oscillating a plurality of predetermined frequencies are prepared and the oscillation frequency is switched by a switching element is considered.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
スイッチング素子は、高価でかつ光のロスが大きい。こ
のため、スイッチング素子によって発振周波数を切り替
える構成は、周波数選択発振器として適切ではないと考
えられる。さらに、この構成の場合は、複数の周波数を
用意するために、高価な光源を多数用意して波長を合わ
せなければならない。
However, ordinary switching elements are expensive and cause a large loss of light. For this reason, it is considered that the configuration in which the oscillation frequency is switched by the switching element is not appropriate as the frequency selective oscillator. Further, in the case of this configuration, in order to prepare a plurality of frequencies, it is necessary to prepare many expensive light sources and adjust the wavelength.

【0007】このため、等周波数間隔の複数の標準周波
数を精度良く得ることができ、かつ、複数の標準周波数
のうちのいずれかの周波数の光を精度を落とすことなく
容易に選択できる、周波数選択発振器および周波数選択
発振方法の実現が望まれていた。
Therefore, a plurality of standard frequencies at equal frequency intervals can be obtained with high accuracy, and light of any one of the plurality of standard frequencies can be easily selected without lowering the accuracy. It has been desired to realize an oscillator and a frequency selective oscillation method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(第1の発明) この出願に係る第1の発明の周波数選
択発振器によれば、光増幅器を具え、レーザ光を発振す
る共振器の光路上に、等周波数間隔の複数の周波数の光
のみを透過することによって、透過できる周波数からな
る複数の標準周波数を決定するためのエタロンと、標準
周波数のうちのいずれかの周波数を選択する周波数選択
フィルタとを互いに直列に具えてなることを特徴とす
る。
(First Invention) According to the frequency selective oscillator of the first invention according to this application, an optical amplifier is provided, and only light of a plurality of frequencies at equal frequency intervals is provided on the optical path of a resonator that oscillates laser light. An etalon for determining a plurality of standard frequencies consisting of frequencies that can be transmitted by transmission and a frequency selection filter for selecting any one of the standard frequencies are provided in series with each other. .

【0009】また、第1の発明の周波数選択発振器にお
いて、好ましくは、共振器は、リング型共振器であると
良い。
In the frequency selective oscillator according to the first aspect of the present invention, preferably, the resonator is a ring-type resonator.

【0010】(第2の発明)また、この出願に係る第2
の発明の周波数選択発振方法によれば、光増幅器を具
え、レーザ光を発振する共振器の光路上に、エタロンと
周波数選択フィルタとを互いに直列に設け、エタロンに
よって、当該エタロンを透過できる等周波数間隔の複数
の標準周波数を決定し、周波数選択フィルタによって、
標準周波数のうちのいずれかの周波数を選択することを
特徴とする。
(Second Invention) A second invention according to this application is described.
According to the frequency selective oscillation method of the invention, an etalon and a frequency selective filter are provided in series with each other on the optical path of a resonator that oscillates laser light, and the etalon allows the etalon to pass through the etalon. Determine a plurality of standard frequencies in the interval, and by the frequency selection filter,
It is characterized in that any one of the standard frequencies is selected.

【0011】また、第2の発明の周波数選択発振方法に
おいて、好ましくは、共振器として、リング型共振器を
用いると良い。
Further, in the frequency selective oscillation method according to the second invention, it is preferable to use a ring type resonator as the resonator.

【0012】このように、第1の発明の周波数選択発振
器および第2の発明の周波数選択発振方法によれば、等
周波数間隔の複数の標準周波数を決定するためにエタロ
ンを使用する。エタロンは、等周波数間隔の飛び飛びの
値の周波数の光のみを透過する性質を有している。エタ
ロンを透過できる光の周波数は、エタロンに対する光の
入射角度および温度条件が一定ならば、エタロンの厚さ
によって物理的に確定する。また、エタロンによって確
定された標準周波数の精度は、エタロンの両面の平行
度、面精度および反射率によって決まる。
As described above, according to the frequency selective oscillator of the first invention and the frequency selective oscillation method of the second invention, an etalon is used to determine a plurality of standard frequencies at equal frequency intervals. The etalon has a property of transmitting only light having a frequency of discrete values at equal frequency intervals. The frequency of the light that can pass through the etalon is physically determined by the thickness of the etalon if the incident angle of the light to the etalon and the temperature conditions are constant. The accuracy of the standard frequency determined by the etalon is determined by the parallelism, the surface accuracy, and the reflectance of both sides of the etalon.

【0013】そして、これらの発明によれば、エタロン
によって確定された標準周波数の中から所望の周波数の
光を、周波数選択フィルタによって選択する。その結
果、周波数選択フィルタで選択される周波数が連続的に
変化しても、取り出せる周波数はエタロンによって確定
された飛び飛びの値の標準周波数に限定される。このた
め、周波数選択フィルタによって選択される周波数精度
が低くとも、精度を落とすことなく容易に標準周波数の
うちから所望の周波数(選択標準周波数)を選択して発
振することができる。
According to these inventions, light having a desired frequency is selected by the frequency selection filter from the standard frequencies determined by the etalon. As a result, even if the frequency selected by the frequency selection filter changes continuously, the frequency that can be extracted is limited to the standard frequency of discrete values determined by the etalon. For this reason, even if the frequency accuracy selected by the frequency selection filter is low, it is possible to easily oscillate by selecting a desired frequency (selected standard frequency) from the standard frequencies without lowering the accuracy.

【0014】その結果、これらの発明によれば、精度の
良い選択標準周波数の光をチャンネルを切替えるように
して容易に発振することができる。
As a result, according to these inventions, it is possible to easily oscillate light of the selected standard frequency with high accuracy by switching channels.

【0015】また、これらの発明において共振器をリン
グ型共振器とすれば、リング型共振器においては「空間
増幅飽和現象」とでもいうべきスペーシャルフォールバ
ーニング(spacial hole burnin
g)が起こらないため、発振波長が安定し易くなる。
In these inventions, if the resonator is a ring-type resonator, the ring-type resonator may be referred to as "spatial hole burning" which may be called "spatial amplification saturation phenomenon".
Since g) does not occur, the oscillation wavelength is easily stabilized.

【0016】また、エタロンを透過する標準周波数の精
度は、エタロンを光軸に垂直に配置した場合(エタロン
の入射面にレーザ光が垂直に入射するようにエタロンを
配置した場合)に最も高くなる。そして、リング型共振
器を用いれば、複合共振器が形成されないので、エタロ
ンを光軸に垂直に配置するのに好適である。
The accuracy of the standard frequency transmitted through the etalon is highest when the etalon is arranged perpendicular to the optical axis (when the etalon is arranged so that the laser beam is perpendicularly incident on the incident surface of the etalon). . If a ring-type resonator is used, a composite resonator is not formed, which is suitable for disposing the etalon perpendicular to the optical axis.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この出願
に係る第1の発明の周波数選択発振器および第2の発明
の周波数選択発振方法の実施の形態について併せて説明
する。尚、参照する図面は、これらの発明が理解できる
程度に各構成成分の大きさ、形状および配置関係を概略
的に示してあるに過ぎない。したがって、これらの発明
は図示例に限定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of a frequency selective oscillator according to a first invention and a frequency selective oscillation method according to a second invention according to the present application will be described together. The drawings referred to merely schematically show the sizes, shapes, and arrangements of the components so that these inventions can be understood. Therefore, these inventions are not limited to the illustrated examples.

【0018】(第1の実施の形態)先ず、図1を参照し
て、これらの発明の第1の実施の形態について説明す
る。図1は、第1の実施の形態の周波数選択発振器の説
明に供する構成図である。
(First Embodiment) First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram for explaining the frequency selective oscillator according to the first embodiment.

【0019】この周波数選択発振器10は、光増幅器1
2を具え、レーザ光を発振するリング型共振器10aの
光路14上に、等周波数間隔の複数の周波数の光のみを
透過することによって、透過できる周波数からなる複数
の標準周波数を決定するためのエタロン16と、この標
準周波数のうちのいずれかの周波数を選択標準周波数と
して選択するための周波数選択フィルタ18とを互いに
直列に具えている。
The frequency selective oscillator 10 includes an optical amplifier 1
2 for determining a plurality of standard frequencies consisting of frequencies that can be transmitted by transmitting only light of a plurality of frequencies at equal frequency intervals on the optical path 14 of the ring resonator 10a that oscillates laser light. An etalon 16 and a frequency selection filter 18 for selecting any one of the standard frequencies as a selected standard frequency are provided in series with each other.

【0020】また、このリング型共振器10aの光路1
4上には、光増幅器12として、半導体レーザアンプ
(LDA)12が設けられている。このLDA12は、
半導体レーザ20および一対のコリメータレンズ22お
よび24を具えている。そして、このLDA12は、波
長1500nm程度のレーザ光を発振する。
The optical path 1 of the ring resonator 10a
A semiconductor laser amplifier (LDA) 12 is provided on the optical amplifier 4 as an optical amplifier 12. This LDA12 is
A semiconductor laser 20 and a pair of collimator lenses 22 and 24 are provided. The LDA 12 oscillates a laser beam having a wavelength of about 1500 nm.

【0021】LDA12から出射したレーザ光は、第1
ミラー26および第2ミラー28で順次に反射された
後、第1アイソレータ30を透過して、エタロン16に
入射する。
The laser light emitted from the LDA 12 is
After being sequentially reflected by the mirror 26 and the second mirror 28, the light passes through the first isolator 30 and enters the etalon 16.

【0022】そして、エタロン16は、このエタロン1
6に入射した光のうち、等周波数間隔の複数の標準周波
数の光のみを透過する。この標準周波数は、このエタロ
ン16の温度および厚さによって確定する。このエタロ
ン16の温度は、このエタロン16に接して設けられた
ペルチェ素子32によって制御される。また、このエタ
ロンの厚さは2mm程度、反射率は95%である。
The etalon 16 is the etalon 1
6, only light of a plurality of standard frequencies at equal frequency intervals is transmitted. The standard frequency is determined by the temperature and thickness of the etalon 16. The temperature of the etalon 16 is controlled by a Peltier device 32 provided in contact with the etalon 16. The thickness of the etalon is about 2 mm, and the reflectance is 95%.

【0023】また、エタロンを透過する標準周波数の周
波数間隔Δνは、下記の(1)式で与えられる。
The frequency interval Δν of the standard frequency transmitted through the etalon is given by the following equation (1).

【0024】Δν=c/2ln・・・(1) 但し、cは光速、lはエタロンの厚さ、nは屈折率を表
す。
Δν = c / 2ln (1) where c is the speed of light, l is the thickness of the etalon, and n is the refractive index.

【0025】尚、エタロン16を透過する標準周波数、
エタロン16に対する光の入射角度によっても制御でき
る。しかし、エタロン16の入射面に対して光を実質的
に垂直に入射させることが望ましい。これは、エタロン
16の入射面の法線に対する入射角度が小さい程、光の
ロスが小さくなり、かつ、精度が向上するためである。
The standard frequency transmitted through the etalon 16 is as follows:
It can also be controlled by the incident angle of light on the etalon 16. However, it is desirable that the light be incident on the incident surface of the etalon 16 substantially perpendicularly. This is because the smaller the incident angle of the etalon 16 with respect to the normal to the incident surface, the smaller the light loss and the higher the accuracy.

【0026】エタロン16を透過した標準周波数の光
は、周波数選択フィルタ18に入射する。この実施例で
は、透過型のフィルタ18を用いる。このフィルタは、
誘電体多層膜を以って構成されている。そして、このフ
ィルタ18の透過周波数は、フィルタに対する光の入射
角度によって変わる。したがって、このフィルタ18
は、入射角度を変えることによって、複数の標準周波数
のうちのいずれかの周波数を選択標準周波数として選択
する。尚、図1においては、フィルタ18の回転機構の
図示を省略する。
The light of the standard frequency transmitted through the etalon 16 enters the frequency selection filter 18. In this embodiment, a transmission type filter 18 is used. This filter is
It is composed of a dielectric multilayer film. The transmission frequency of the filter 18 changes depending on the incident angle of light on the filter. Therefore, this filter 18
Selects one of a plurality of standard frequencies as a selected standard frequency by changing an incident angle. In FIG. 1, the illustration of the rotation mechanism of the filter 18 is omitted.

【0027】フィルタ18を透過した選択標準周波数の
光は、第2アイソレータ34および半波長板(λ/2
板)36を順次に透過した後、ビームスプリッタ38に
入射する。このλ/2板36およびビームスプリッタ3
8を以って可変ビームスプリッタを構成している。この
ビームスプリッタ38に入射した光の一部分は、第3ミ
ラー40で反射された後、LDA12に入射する。ま
た、このビームスプリッタ38に入射した光の一部分
は、リング型共振器10aから出射して、コリメータ4
2を介して光ファイバ44に入射する。そして、この光
ファイバ44から発振光が取り出される。
The light of the selected standard frequency transmitted through the filter 18 is supplied to the second isolator 34 and the half-wave plate (λ / 2
After sequentially passing through the plate 36, the light enters a beam splitter 38. The λ / 2 plate 36 and the beam splitter 3
8 constitutes a variable beam splitter. Part of the light that has entered the beam splitter 38 is reflected by the third mirror 40 and then enters the LDA 12. A part of the light incident on the beam splitter 38 exits from the ring resonator 10a and is
Then, the light enters the optical fiber 44 via the optical fiber 2. Then, oscillation light is extracted from the optical fiber 44.

【0028】次に、図2を参照して、周波数の選択の原
理について説明する。図2の(A)〜(C)は、周波数
特性を示し、図2の(A)〜(C)の横軸は周波数(任
意単位)を表し、縦軸は光強度または光透過強度(任意
単位)を表す。
Next, the principle of frequency selection will be described with reference to FIG. 2A to 2C show frequency characteristics, the horizontal axis of FIGS. 2A to 2C represents frequency (arbitrary unit), and the vertical axis represents light intensity or light transmission intensity (arbitrary unit). Unit).

【0029】図2の(A)は、リング型共振器の共振器
モードを示す模式図である。図2の(A)に曲線Iで示
す共振器モードの間隔は、例えば1GHzの周波数間隔
である。これは、1500nm程度の波長の光の場合、
約0.008nmの波長間隔に相当する。
FIG. 2A is a schematic diagram showing a resonator mode of the ring resonator. The interval between the resonator modes indicated by the curve I in FIG. 2A is, for example, a frequency interval of 1 GHz. This is for light with a wavelength of about 1500 nm,
This corresponds to a wavelength interval of about 0.008 nm.

【0030】また、図2の(B)は、エタロンの透過周
波数特性を示す模式図である。エタロンを用いれば、等
周波数間隔の複数の標準周波数を得ることができる。ま
た、各標準周波数の透過ピークIIの周波数間隔Δfは、
例えば100GHz程度、また、フィネスは10〜20
程度のもを容易に得ることができる。これは、1500
nm程度の波長の光の場合、約0.8nmの波長間隔に
相当する。
FIG. 2B is a schematic diagram showing the transmission frequency characteristics of the etalon. If an etalon is used, a plurality of standard frequencies at equal frequency intervals can be obtained. Further, the frequency interval Δf of the transmission peak II of each standard frequency is
For example, about 100 GHz, and finesse is 10 to 20
The degree can be easily obtained. This is 1500
In the case of light having a wavelength of about nm, this corresponds to a wavelength interval of about 0.8 nm.

【0031】また、図2の(C)は、フィルタの透過周
波数特性を示す模式図である。透過ピークIII の半値幅
は、エタロンの各透過ピークIIの半値幅よりも広くなっ
ている。また、透過ピークIIの半値幅は、波長では、
0.5nm〜1.0nm程度のものを容易に得ることが
できる。
FIG. 2C is a schematic diagram showing the transmission frequency characteristics of the filter. The half width of the transmission peak III is wider than the half width of each transmission peak II of the etalon. The half-width of the transmission peak II is
Those having a thickness of about 0.5 nm to 1.0 nm can be easily obtained.

【0032】そして、周波数の選択にあたっては、この
エタロンの透過ピークIIのうちから、フィルタの透過ピ
ークIII に含まれる透過ピークPが選択され、さらに、
共振器のモードIのうちのエタロンの透過ピークPと一
致するものが発振周波数として選択される。
In selecting the frequency, a transmission peak P included in the transmission peak III of the filter is selected from the transmission peaks II of the etalon, and further,
One of the modes I of the resonator that matches the transmission peak P of the etalon is selected as the oscillation frequency.

【0033】そして、この選択された選択標準波長の精
度は、先ず、エタロンによって決まる。これは、エタロ
ンの透過ピークIIの半値幅が、フィルタの透過ピークII
I の半値幅よりも狭い上に、エタロンによって、各透過
ピークIIの間の周波数の光がカットされて、透過ピーク
IIが確定しているためである。従って、フィルタの透過
周波数が連続的に変化しても、取り出せる選択標準周波
数はエタロンによって確定された飛び飛びの値の標準周
波数に限定される。このため、周波数選択フィルタによ
って選択される周波数精度が、エタロンを透過する標準
周波数の精度よりも低くとも、精度を落とすことなく容
易に標準周波数のうちから所望の周波数(選択標準周波
数)を選択することができる。
The accuracy of the selected standard wavelength is first determined by the etalon. This is because the half width of the transmission peak II of the etalon is different from the transmission peak II of the filter.
In addition to being narrower than the full width at half maximum of I, the etalon cuts off light at frequencies between
This is because II has been determined. Therefore, even if the transmission frequency of the filter continuously changes, the selected standard frequency that can be extracted is limited to the standard frequency of discrete values determined by the etalon. Therefore, even if the frequency accuracy selected by the frequency selection filter is lower than the accuracy of the standard frequency transmitting the etalon, a desired frequency (selected standard frequency) can be easily selected from the standard frequencies without lowering the accuracy. be able to.

【0034】(第2の実施の形態)次に、図3を参照し
て、これらの発明の第2の実施の形態について説明す
る。図3は、第2の実施の形態の周波数選択発振器の説
明に供する構成図である。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram for explaining a frequency selective oscillator according to the second embodiment.

【0035】また、図3において、図1に示した第1の
実施の形態の周波数選択発振器の構成部分と同一の構成
には、図1中に示した符号と同一の符号を付し、その詳
細な説明を省略する。
In FIG. 3, the same components as those of the frequency selective oscillator of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. Detailed description is omitted.

【0036】第2の実施の形態の周波数選択発振器50
は、上述した第1の実施の形態の周波数選択発振器10
の第1ミラー26および第2ミラー28の代わりにプリ
ズム46を具え、第3ミラー40の代わりにポラライザ
48を具えている。そして、この周波数選択発振器50
においては、エタロン16と周波数選択フィルタ18と
を、リング型共振器50aの光路14上に、周波数選択
フィルタ18と透過した光がエタロン16に入射するよ
うに配置してある。すなわち、エタロンおよび周波数選
択フィルタの光の入射順序は限定されない。
The frequency selective oscillator 50 according to the second embodiment
Is the frequency selective oscillator 10 of the first embodiment described above.
A prism 46 is provided instead of the first mirror 26 and the second mirror 28, and a polarizer 48 is provided instead of the third mirror 40. And this frequency selective oscillator 50
In, the etalon 16 and the frequency selection filter 18 are arranged on the optical path 14 of the ring resonator 50a such that light transmitted through the frequency selection filter 18 is incident on the etalon 16. That is, the order of incidence of light on the etalon and the frequency selection filter is not limited.

【0037】第2の実施の形態の周波数選択発振器50
においても、簡単な構成で、第1の実施の形態の場合と
同様に、等周波数間隔の複数の標準周波数を精度良く得
ることができ、かつ、複数の標準周波数のうちのいずれ
かの周波数の光を精度を落とすことなく容易に選択する
ことができる。
The frequency selective oscillator 50 according to the second embodiment
Also, with a simple configuration, similarly to the first embodiment, a plurality of standard frequencies at equal frequency intervals can be obtained with high accuracy, and any one of the plurality of standard frequencies can be obtained. Light can be easily selected without reducing accuracy.

【0038】また、第1および第2の実施の形態におい
ては、共振器をリング型共振器としたで、スペーシャル
フォールバーニングが起こらないため、発振波長が安定
し易くなる。そして、エタロンを光軸に垂直に配置した
ので、エタロンを透過する標準周波数の精度を一層高く
することができる。さらに、これらの実施の形態におい
ては、光アイソレータを挿入することにより、発振周波
数を一層安定させて精度の向上を図っている。
In the first and second embodiments, since the resonator is a ring-type resonator, spatial fall burning does not occur, so that the oscillation wavelength is easily stabilized. Since the etalon is arranged perpendicular to the optical axis, the accuracy of the standard frequency transmitting the etalon can be further improved. Further, in these embodiments, by inserting an optical isolator, the oscillation frequency is further stabilized to improve the accuracy.

【0039】[0039]

【実施例】次に、図4を参照して、選択標準周波数の精
度が、フィルタではなくエタロンによって決まることに
ついて説明する。図4は、入射角度により透過波長が変
化するフィルタに対する入射角度を調整するマイクロメ
ータの目盛の値と周波数選択発振器から出力された光の
選択標準周波数との関係の測定結果を示すグラフであ
る。図4の横軸は、マイクロメータの目盛の値を表し、
縦軸は、周波数(THz)を表す。尚、マイクロメータ
の目盛の値は、フィルタに対する光の入射角度に対応
し、かつ、この入射角度は、フィルタの透過周波数に対
応する。従って、図4のグラフの横軸は、フィルタの透
過中心周波数に対応する。また、この測定の際の周波数
選択発振器の出力強度は約0.1mWであった。
Next, with reference to FIG. 4, it will be described that the accuracy of the selected standard frequency is determined not by the filter but by the etalon. FIG. 4 is a graph showing a measurement result of a relationship between a scale value of a micrometer for adjusting an incident angle with respect to a filter whose transmission wavelength changes according to the incident angle and a selected standard frequency of light output from a frequency selective oscillator. The horizontal axis of FIG. 4 represents the value of the micrometer scale,
The vertical axis represents the frequency (THz). The value of the micrometer scale corresponds to the angle of incidence of light on the filter, and the angle of incidence corresponds to the transmission frequency of the filter. Therefore, the horizontal axis of the graph of FIG. 4 corresponds to the transmission center frequency of the filter. The output intensity of the frequency selective oscillator at the time of this measurement was about 0.1 mW.

【0040】図4のグラフに示すように、マイクロメー
タの目盛の値に対応するフィルタの透過周波数を変化さ
せても、フィルタの透過周波数が一定範囲内の場合は、
選択標準周波数の値は一定である。そして、フィルタの
透過周波数を一定以上変化させると、選択標準周波数
は、50GHz離れた値に移る。このように、選択標準
周波数は階段状に変化する。
As shown in the graph of FIG. 4, even if the transmission frequency of the filter corresponding to the value of the micrometer scale is changed, if the transmission frequency of the filter is within a certain range,
The value of the selected standard frequency is constant. When the transmission frequency of the filter is changed by a certain value or more, the selected standard frequency shifts to a value separated by 50 GHz. In this way, the selected standard frequency changes stepwise.

【0041】従って、図4のグラフから、フィルタの透
過周波数を所望の選択標準周波数に厳密に合わせなくと
も、言い換えれば、フィルタの透過周波数が所望の選択
標準周波数から多少ずれていても、ずれの大きさが一定
範囲内ならば精度を落とすことなく容易に所望の選択標
準周波数を得ることができることが分かる。従って、こ
の発明によれば、精度の良い選択標準周波数をチャンネ
ルを切替えるように容易に得ることができる。
Accordingly, it can be seen from the graph of FIG. 4 that the transmission frequency of the filter does not have to be strictly adjusted to the desired selected standard frequency. It can be seen that if the magnitude is within a certain range, a desired selected standard frequency can be easily obtained without lowering the precision. Therefore, according to the present invention, an accurate selected standard frequency can be easily obtained so as to switch channels.

【0042】次に、図5のグラフに、エタロンの透過波
長特性の測定結果を示す。図4のグラフの横軸は波長
(μm)を表し、縦軸は光透過強度(dBm)を表す。
図4のグラフ中の曲線IVに示すように、50GHz間隔
に相当する波長間隔で透過波長ピークが現れている。但
し、周波数間隔が等間隔であるので、発振波長ピークの
波長間隔は正確には等間隔ではない。
Next, the measurement results of the transmission wavelength characteristic of the etalon are shown in the graph of FIG. The horizontal axis of the graph in FIG. 4 represents the wavelength (μm), and the vertical axis represents the light transmission intensity (dBm).
As shown by a curve IV in the graph of FIG. 4, transmission wavelength peaks appear at wavelength intervals corresponding to 50 GHz intervals. However, since the frequency interval is equal, the wavelength interval of the oscillation wavelength peak is not exactly equal.

【0043】次に、図6のグラフに、第2の実施の形態
で説明した構成の周波数選択発振器の出力の測定結果と
して、複数の選択標準周波数をそれぞれ発振させて測定
した結果を重ねて示す。
Next, the graph of FIG. 6 shows, as a measurement result of the output of the frequency selective oscillator having the configuration described in the second embodiment, a measurement result obtained by oscillating a plurality of selected standard frequencies. .

【0044】また、この測定の際の、共振器モードの周
波数間隔は2.3GHzであり、これは、1500nm
程度の波長の光の場合、約0.0184nmの波長間隔
に相当する。また、この測定の際のエタロンの透過周波
数間隔は50Hzであり、これは1500nm程度の波
長の光の場合、約0.4nmに相当する。
In this measurement, the frequency interval of the resonator mode was 2.3 GHz, which was 1500 nm.
In the case of light having a wavelength of the order, this corresponds to a wavelength interval of about 0.0184 nm. The transmission frequency interval of the etalon in this measurement is 50 Hz, which corresponds to about 0.4 nm in the case of light having a wavelength of about 1500 nm.

【0045】また、図6のグラフの横軸は波長(μm)
を表し、縦軸は光強度(dBm)を表す。図6のグラフ
に示した各発振波長ピークa〜lは、それぞれ、図5の
グラフ中の透過波長ピークa〜lに対応する。ここで
は、エタロンの透過波長ピークを一つおきに選択して1
00GHz間隔の選択標準周波数の光を発振させてい
る。
The horizontal axis of the graph of FIG. 6 is the wavelength (μm).
And the vertical axis represents light intensity (dBm). The oscillation wavelength peaks a to l shown in the graph of FIG. 6 correspond to the transmission wavelength peaks a to l in the graph of FIG. 5, respectively. Here, every other transmission wavelength peak of the etalon is selected and set to 1
Light of a selected standard frequency is oscillated at intervals of 00 GHz.

【0046】上述した各実施の形態および実施例では、
これらの発明を特定の材料を用い、特定の条件で構成し
た例についてのみ説明したが、これらの発明は多くの変
更および変形を行うことができる。例えば、上述した実
施の形態では、周波数選択フィルタとして、光の入射角
度によって透過周波数が変わる透過型のフィルタを用い
たが、これらの発明では、フィルタとして種々のものを
用いることができる。例えば、光の透過位置によって透
過周波数が変わる、いわゆる「無偏波型波長可変フィル
タ」を周波数選択フィルタとして用いることができる。
In each of the above embodiments and examples,
Although these inventions have been described only for examples in which specific materials are used and specific conditions are employed, these inventions can be modified and modified in many ways. For example, in the above-described embodiment, a transmission type filter whose transmission frequency changes according to the incident angle of light is used as the frequency selection filter. However, in these inventions, various filters can be used. For example, a so-called “non-polarization type wavelength tunable filter” whose transmission frequency changes depending on the light transmission position can be used as the frequency selection filter.

【0047】また、これらの発明においては、周波数選
択フィルタは透過型のものに限定する必要はなく、例え
ば、グレーティングを周波数選択フィルタとして用いる
ことができる。尚、周波数選択フィルタとしてグレーテ
ィングを用いた場合は、単にグレーティングのみによっ
て波長を選択する場合とは異なる。すなわち、本発明で
は、エタロンによって複数の標準周波数を確定している
ので、周波数選択フィルタとしてのグレーティングの設
定が多少ずれていても、ずれの大きさが一定範囲内なら
ば精度を落とすことなく、標準周波数の中から所望の選
択標準周波数を選択することができる。
In these inventions, the frequency selection filter does not need to be limited to a transmission type filter. For example, a grating can be used as the frequency selection filter. Note that, when a grating is used as a frequency selection filter, it is different from a case where a wavelength is simply selected only by the grating. That is, in the present invention, since a plurality of standard frequencies are determined by the etalon, even if the setting of the grating as the frequency selection filter is slightly shifted, the accuracy is not reduced if the size of the shift is within a certain range. A desired standard frequency can be selected from the standard frequencies.

【0048】また、上述した各実施の形態および各実施
例においては、標準周波数のうちから1つの周波数のみ
を選択して発振させていたが、これらの発明では、同時
に複数の周波数を選択しても良い。その場合は、例え
ば、リング共振器中に設けたアイソレータを取り除く
か、若しくは、LDAに高速モジュレーションをかける
ことによって同時に複数の周波数を発振させることが考
えられる。
In each of the above-described embodiments and examples, only one of the standard frequencies is selected for oscillation. In the present invention, a plurality of frequencies are selected at the same time. Is also good. In this case, for example, it is conceivable to remove the isolator provided in the ring resonator, or to oscillate a plurality of frequencies simultaneously by applying high-speed modulation to the LDA.

【0049】また、上述した各実施の形態および各実施
例においては、光増幅器としてLDAを用いたが、これ
らの発明では、光増幅器はこれに限定されるものではな
く、例えば偏波保持型EDFA(エルビウムドープドフ
ァイバー)を用いることができる。
In each of the above embodiments and examples, an LDA is used as an optical amplifier. However, in these inventions, the optical amplifier is not limited to this, and for example, a polarization maintaining EDFA (Erbium-doped fiber).

【0050】[0050]

【発明の効果】この出願に係る第1の発明の周波数選択
発振器および第2の発明の周波数選択発振方法によれ
ば、等周波数間隔の複数の標準周波数を決定するために
エタロンを使用する。そして、この標準周波数の中から
所望の周波数の光を、周波数選択フィルタによって選択
する。その結果、周波数選択フィルタで選択される周波
数が連続的に変化しても、取り出せる周波数はエタロン
によって確定された飛び飛びの値の標準周波数に限定さ
れる。このため、周波数選択フィルタによって選択され
る周波数精度が、エタロンを透過する標準周波数の精度
よりも低くとも、精度を落とすことなく容易に標準周波
数のうちから所望の選択標準周波数を選択することがで
きる。
According to the frequency selective oscillator of the first invention and the frequency selective oscillation method of the second invention, the etalon is used to determine a plurality of standard frequencies at equal frequency intervals. Then, light of a desired frequency is selected from the standard frequencies by a frequency selection filter. As a result, even if the frequency selected by the frequency selection filter changes continuously, the frequency that can be extracted is limited to the standard frequency of discrete values determined by the etalon. Therefore, even if the frequency accuracy selected by the frequency selection filter is lower than the accuracy of the standard frequency transmitting the etalon, a desired selected standard frequency can be easily selected from the standard frequencies without lowering the accuracy. .

【0051】また、これらの発明において共振器をリン
グ型共振器とすれば、リング型共振器においてはスペー
シャルフォールバーニングが起こらないため、発振波長
が安定し易くなる。
In these inventions, if the resonator is a ring resonator, spatial fall burning does not occur in the ring resonator, so that the oscillation wavelength is easily stabilized.

【0052】また、エタロンを透過する標準周波数の精
度は、エタロンを光軸に垂直に配置した場合に最も高く
なる。そして、リング型共振器を用いれば、複合共振器
が形成されないので、エタロンを光軸に垂直に配置する
のに好適である。
The accuracy of the standard frequency transmitted through the etalon is highest when the etalon is arranged perpendicular to the optical axis. If a ring-type resonator is used, a composite resonator is not formed, which is suitable for disposing the etalon perpendicular to the optical axis.

【0053】従って、これらの発明によれば、簡単な構
成で、等周波数間隔の複数の標準周波数を精度良く得る
ことができ、かつ、複数の標準周波数のうちのいずれか
の周波数の光を精度を落とすことなく容易に選択するこ
とができる。
Therefore, according to these inventions, it is possible to accurately obtain a plurality of standard frequencies at equal frequency intervals with a simple structure, and to accurately detect light of any one of the plurality of standard frequencies. Can be easily selected without dropping.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態の周波数選択発振器の説明に
供する構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a frequency selective oscillator according to a first embodiment;

【図2】(A)は、リング型共振器の共振器モードを示
す模式図であり、(B)は、エタロンの透過周波数特性
を示す模式図であり、(C)は、周波数選択発振器の発
振周波数特性を示す模式図である。
FIG. 2A is a schematic diagram illustrating a resonator mode of a ring resonator, FIG. 2B is a schematic diagram illustrating a transmission frequency characteristic of an etalon, and FIG. 2C is a schematic diagram of a frequency selective oscillator. It is a schematic diagram which shows an oscillation frequency characteristic.

【図3】第2の実施の形態の周波数選択発振器の説明に
供する構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram for explaining a frequency selective oscillator according to a second embodiment;

【図4】マイクロメータの目盛の値と選択標準周波数と
の関係の測定結果を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a measurement result of a relationship between a scale value of a micrometer and a selected standard frequency.

【図5】エタロンの透過波長特性の測定結果を示すグラ
フである。
FIG. 5 is a graph showing measurement results of transmission wavelength characteristics of an etalon.

【図6】第2の実施の形態の周波数選択発振器の複数の
標準周波数の出力をそれぞれ測定した結果を示すグラフ
である。
FIG. 6 is a graph showing the results of measuring outputs of a plurality of standard frequencies of the frequency selective oscillator according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、50:周波数選択発振器 10a、50a:リング型共振器 12:光増幅器、半導体レーザアンプ(LDA) 14:光路 16:エタロン 18:周波数選択フィルタ、フィルタ 20:半導体レーザ 22、24:コリメータレンズ 26:第1ミラー 28:第2ミラー 30:第1アイソレータ 32:ペルチェ素子 34:第2アイソレータ 36:半波長板(λ/2板) 38:ビームスプリッタ 40:第3ミラー 42:コリメータ 44:光ファイバ 46:プリズム 48:ポラライザ 10, 50: frequency selective oscillator 10a, 50a: ring resonator 12: optical amplifier, semiconductor laser amplifier (LDA) 14: optical path 16: etalon 18: frequency selective filter, filter 20: semiconductor laser 22, 24: collimator lens 26 : First mirror 28: second mirror 30: first isolator 32: Peltier element 34: second isolator 36: half-wave plate (λ / 2 plate) 38: beam splitter 40: third mirror 42: collimator 44: optical fiber 46: Prism 48: Polarizer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波平 宜敬 東京都新宿区西新宿2丁目3番2号 国際 電信電話株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yoshitaka Nawahira 2-3-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo International Telegraph and Telephone Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光増幅器を具え、レーザ光を発振する共
振器の光路上に、 等周波数間隔の複数の周波数の光のみを透過することに
よって、透過できる前記周波数からなる複数の標準周波
数を決定するためのエタロンと、 前記標準周波数のうちのいずれかの周波数を選択する周
波数選択フィルタとを互いに直列に具えてなることを特
徴とする周波数選択発振器。
1. An optical amplifier, comprising: transmitting only light of a plurality of frequencies at equal frequency intervals on an optical path of a resonator that oscillates a laser beam; And a frequency selection filter for selecting any one of the standard frequencies in series with each other.
【請求項2】 請求項1に記載の周波数選択発振器にお
いて、 前記共振器は、リング型共振器であることを特徴とする
周波数選択発振器。
2. The frequency selective oscillator according to claim 1, wherein said resonator is a ring-type resonator.
【請求項3】 光増幅器を具え、レーザ光を発振する共
振器の光路上に、エタロンと周波数選択フィルタとを互
いに直列に設け、 前記エタロンによって、当該エタロンを透過できる等周
波数間隔の複数の標準周波数を決定し、 前記周波数選択フィルタによって、前記標準周波数のう
ちのいずれかの周波数を選択することを特徴とする周波
数選択発振方法。
3. An etalon and a frequency selection filter are provided in series on an optical path of a resonator that oscillates a laser beam, the etalon being provided with an optical amplifier. A frequency selection oscillation method comprising: determining a frequency; and selecting one of the standard frequencies by the frequency selection filter.
【請求項4】 請求項3の周波数選択発振方法におい
て、 前記共振器として、リング型共振器を用いることを特徴
とする周波数選択発振方法。
4. The frequency selective oscillation method according to claim 3, wherein a ring resonator is used as the resonator.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014056926A (en) * 2012-09-12 2014-03-27 Sanyo Engineer & Construction Inc Wavelength variable light source
JP2021040007A (en) * 2019-09-02 2021-03-11 国立大学法人埼玉大学 Tunable laser device and laser output device

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