JPH10173272A - １つ以上の安定化レーザ信号源を有する光学系 - Google Patents
１つ以上の安定化レーザ信号源を有する光学系Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 射出光学信号によって所望波長への１つ以上
のレーザ信号の同調を維持する光学系を得る。 【解決手段】 伝送線（２）とノイズ源（３）とに接続
される信号源（１）を有する光学安定化系。信号源
（１）は光学伝送信号（Ｓ）を発生する第１波長帯域内
の多数のレーザモードを有するレーザを備える。ノイズ
源は、結合手段（５）を介し伝送線に挿入されかつ信号
源（１）のレーザに射出される、狭帯域ノイズ信号を発
生する。ノイズ信号により、レーザをノイズ帯域内のレ
ーザモードで作動させる。パワー分配器（１１）を介
し、ノイズ信号の一部も、同じノイズ帯域内のレーザモ
ードでの安定化のためもう１つの信号源（９）のレーザ
にも射出できる。ノイズ帯域外の信号は狭帯域フィルタ
（８）により伝送信号から除去される。安定化系はグル
ープ状波長指定の光学ネットワークにおいてネットワー
クターミナルに適用される。
のレーザ信号の同調を維持する光学系を得る。 【解決手段】 伝送線（２）とノイズ源（３）とに接続
される信号源（１）を有する光学安定化系。信号源
（１）は光学伝送信号（Ｓ）を発生する第１波長帯域内
の多数のレーザモードを有するレーザを備える。ノイズ
源は、結合手段（５）を介し伝送線に挿入されかつ信号
源（１）のレーザに射出される、狭帯域ノイズ信号を発
生する。ノイズ信号により、レーザをノイズ帯域内のレ
ーザモードで作動させる。パワー分配器（１１）を介
し、ノイズ信号の一部も、同じノイズ帯域内のレーザモ
ードでの安定化のためもう１つの信号源（９）のレーザ
にも射出できる。ノイズ帯域外の信号は狭帯域フィルタ
（８）により伝送信号から除去される。安定化系はグル
ープ状波長指定の光学ネットワークにおいてネットワー
クターミナルに適用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１つ以上のレーザ
信号源を有する光学系分野にある。特に、本発明は、１
つ以上のレーザ信号源の、以下安定化と称する同調を射
出光学信号によって所望波長に同調維持する光学系に関
する。本発明はさらに、ネットワークのネットワークタ
ーミナルにレーザ信号源を安定化するシステムを備えた
受動光学ネットワーク（ＰＯＮ）を有する光学信号伝送
系に関する。
信号源を有する光学系分野にある。特に、本発明は、１
つ以上のレーザ信号源の、以下安定化と称する同調を射
出光学信号によって所望波長に同調維持する光学系に関
する。本発明はさらに、ネットワークのネットワークタ
ーミナルにレーザ信号源を安定化するシステムを備えた
受動光学ネットワーク（ＰＯＮ）を有する光学信号伝送
系に関する。
【０００２】
【従来の技術】開発は、電話等公衆電気通信サービスの
ローカル接続ネットワークが受動光学ネットワークとし
て実行される方向により移動しつつある。こうようなネ
ットワークには、主ステーション（電気通信スイッチ）
と前記サービスのユーザの大多数（たとえば、２０００
以上）のネットワークターミナルとの間に光学線接続を
形成している。このようなネットワークの信号通信は、
しばしば同じ光学波長の接続ユーザ群ごと上流にあり、
各個ユーザにたいするもう１つの差動は時間分割（ＴＤ
Ｍ）、周波数分割（ＦＤＭ）等付加チャネル分割によっ
て得られる。このようなネットワークは、たとえば、
（文献に関する書誌細部用、以下Ｃ参照）文献「１」と
文献「２」から周知である。さらに、上流信号通信が波
長分割基準（ＷＤＭ）となり、各ユーザまたはユーザ群
がユーザまたはユーザ群に特有な波長で動作するような
ネットワークは文献「３」から周知である。このような
ネットワークはできるだけ多数のネットワークターミナ
ルのため寸法取りされるのが好ましく、ユーザごとので
きるだけ高い効果的伝送容量がユーザごとなるべく安価
で提供される。このため、ネットワークターミナルの全
数は区分され、すなわち、多数の群または区分に分割さ
れ、各群にＷＤＭにたいし付与される多数の波長の１つ
が割り当てられる。これは、群内の各ユーザが群に割り
当てられた波長での伝送に適するユーザ用の伝送装置を
持たねばならないことを意味する。ここで問題は、同調
可能レーザを有する伝送装置は高価であること、群にと
って特有な一定波長範囲に選ばれるべきレーザの適用は
高価であるだけでなくかつネットワークの適応性をすく
なくすることである。
ローカル接続ネットワークが受動光学ネットワークとし
て実行される方向により移動しつつある。こうようなネ
ットワークには、主ステーション（電気通信スイッチ）
と前記サービスのユーザの大多数（たとえば、２０００
以上）のネットワークターミナルとの間に光学線接続を
形成している。このようなネットワークの信号通信は、
しばしば同じ光学波長の接続ユーザ群ごと上流にあり、
各個ユーザにたいするもう１つの差動は時間分割（ＴＤ
Ｍ）、周波数分割（ＦＤＭ）等付加チャネル分割によっ
て得られる。このようなネットワークは、たとえば、
（文献に関する書誌細部用、以下Ｃ参照）文献「１」と
文献「２」から周知である。さらに、上流信号通信が波
長分割基準（ＷＤＭ）となり、各ユーザまたはユーザ群
がユーザまたはユーザ群に特有な波長で動作するような
ネットワークは文献「３」から周知である。このような
ネットワークはできるだけ多数のネットワークターミナ
ルのため寸法取りされるのが好ましく、ユーザごとので
きるだけ高い効果的伝送容量がユーザごとなるべく安価
で提供される。このため、ネットワークターミナルの全
数は区分され、すなわち、多数の群または区分に分割さ
れ、各群にＷＤＭにたいし付与される多数の波長の１つ
が割り当てられる。これは、群内の各ユーザが群に割り
当てられた波長での伝送に適するユーザ用の伝送装置を
持たねばならないことを意味する。ここで問題は、同調
可能レーザを有する伝送装置は高価であること、群にと
って特有な一定波長範囲に選ばれるべきレーザの適用は
高価であるだけでなくかつネットワークの適応性をすく
なくすることである。
【０００３】他の問題は、高度の分割を有する受動光学
ネットワークにおいて確実な受信のため検出可能な信号
を保持するために、信号増幅器をネットワークの適当な
地点に含まなければならない。このようなネットワーク
において信号増幅器のノイズを制限するために、光学フ
ィルタもまた必要である。一般的に、このようなフィル
タの帯域巾がより狭く選ばれうるとネットワークの感度
は増大し、またその結果ユーザ数が多くなることも事実
である。公衆ネットワークの上流信号通信では接続ユー
ザは、好ましくは比較的簡単で安い信号源によって発生
される、変調可能な光学信号を有するユーザ用の伝送装
置を持たねばならない。これを満足する信号源は、たと
えば、約１３００ｎｍで作動する非同調ファブリーペロ
レーザ（ＦＰレーザ）である。このようなＦＰレーザ
は、各々が、モードが作動できるある波長帯域内のそれ
自身の波長を有する多数の異なるレーザモードを持つと
いう物性を有する。しかし、レーザが作動開始すると、
それにたいするレーザモードは事前に決定できない。約
２０−５５ｎｍである波長帯域の巾は比較的広い。した
がって、このようなＦＰレーザは、たとえば、２０から
３０ｎｍの巾を有する狭帯域増幅器またはフィルタとの
組み合わせだけでは使用できない。さらにまたＰＯＮの
トリー形状分岐ネットワークまたはそのトリー形状分岐
部分に接続されるすべてのネットワークターミナルは少
なくともある精度範囲内の同じ波長で伝送する。これ
は、非選択非同調半導体レーザが信号源として使用され
ると、すべてのこれらレーザ信号源を所望の同じ伝送波
長に同調し、それらを同調維持しすなわち、それらを安
定化させる可能性があることを意味する。
ネットワークにおいて確実な受信のため検出可能な信号
を保持するために、信号増幅器をネットワークの適当な
地点に含まなければならない。このようなネットワーク
において信号増幅器のノイズを制限するために、光学フ
ィルタもまた必要である。一般的に、このようなフィル
タの帯域巾がより狭く選ばれうるとネットワークの感度
は増大し、またその結果ユーザ数が多くなることも事実
である。公衆ネットワークの上流信号通信では接続ユー
ザは、好ましくは比較的簡単で安い信号源によって発生
される、変調可能な光学信号を有するユーザ用の伝送装
置を持たねばならない。これを満足する信号源は、たと
えば、約１３００ｎｍで作動する非同調ファブリーペロ
レーザ（ＦＰレーザ）である。このようなＦＰレーザ
は、各々が、モードが作動できるある波長帯域内のそれ
自身の波長を有する多数の異なるレーザモードを持つと
いう物性を有する。しかし、レーザが作動開始すると、
それにたいするレーザモードは事前に決定できない。約
２０−５５ｎｍである波長帯域の巾は比較的広い。した
がって、このようなＦＰレーザは、たとえば、２０から
３０ｎｍの巾を有する狭帯域増幅器またはフィルタとの
組み合わせだけでは使用できない。さらにまたＰＯＮの
トリー形状分岐ネットワークまたはそのトリー形状分岐
部分に接続されるすべてのネットワークターミナルは少
なくともある精度範囲内の同じ波長で伝送する。これ
は、非選択非同調半導体レーザが信号源として使用され
ると、すべてのこれらレーザ信号源を所望の同じ伝送波
長に同調し、それらを同調維持しすなわち、それらを安
定化させる可能性があることを意味する。
【０００４】レーザ信号源の波長を安定化する光学系
は、“射出ロッキング”と称される技術にもとずく、文
献「４」および「５」から周知である。この技術によれ
ば、半導体レーザは所望周波数（波長）でレーザモード
で作動せしめられる。この場合マスターレーザと呼ばれ
る特定レーザモードのため安定化されるレーザ信号源か
れ発する外部光学信号は、スレーブレーザと呼ばれる自
由に振動するレーザ信号源のレーザキャビテイに射出さ
れる。射出光学信号の周波数がスレーブレーザの特性周
波数に十分に近ければ、スレーブレーザは射出信号の周
波数でかつ射出信号の位相にたいし一定の相対位相でそ
れ自身安定化する。しかし、射出ロッキングの技術は、
安定化されるスレーブレーザの特性周波数が極めて狭い
周波数帯域で射出信号の周波数周りのロッキング帯域巾
内にあることが必要でる。したがって、この技術は一般
に２つ以上のスレーブレーザを同時に安定化するにはほ
とんおまたは全く適せず、広い許容差で製造される上記
の安いレーザを安定化させるだけである。マスターレー
ザはさらに、環境温度制御等最適かつ安定のよい作動条
件が必要である。一定数のスレーブレーザの上、マスタ
ーレーザから発する光学信号はさらにまた増幅されねば
ならず、これは、たとえば、上記の文献「５」に記載さ
れるように、スレーブレーザの安定化に悪影響を及ぼす
付加ノイズ信号が伴う。
は、“射出ロッキング”と称される技術にもとずく、文
献「４」および「５」から周知である。この技術によれ
ば、半導体レーザは所望周波数（波長）でレーザモード
で作動せしめられる。この場合マスターレーザと呼ばれ
る特定レーザモードのため安定化されるレーザ信号源か
れ発する外部光学信号は、スレーブレーザと呼ばれる自
由に振動するレーザ信号源のレーザキャビテイに射出さ
れる。射出光学信号の周波数がスレーブレーザの特性周
波数に十分に近ければ、スレーブレーザは射出信号の周
波数でかつ射出信号の位相にたいし一定の相対位相でそ
れ自身安定化する。しかし、射出ロッキングの技術は、
安定化されるスレーブレーザの特性周波数が極めて狭い
周波数帯域で射出信号の周波数周りのロッキング帯域巾
内にあることが必要でる。したがって、この技術は一般
に２つ以上のスレーブレーザを同時に安定化するにはほ
とんおまたは全く適せず、広い許容差で製造される上記
の安いレーザを安定化させるだけである。マスターレー
ザはさらに、環境温度制御等最適かつ安定のよい作動条
件が必要である。一定数のスレーブレーザの上、マスタ
ーレーザから発する光学信号はさらにまた増幅されねば
ならず、これは、たとえば、上記の文献「５」に記載さ
れるように、スレーブレーザの安定化に悪影響を及ぼす
付加ノイズ信号が伴う。
【０００５】従って、結論として、限定波長帯域内のレ
ーザ波長で１つ以上のレーザ信号源を安定化する技術が
必要で、これを受動光学ネットワークに適用すると、安
い非同調レーザ信号源および狭帯域増幅器を使用させ、
簡単な仕方で、区分、すなわち、ネットワークから行わ
れる、波長割当およびネットワークターミナル群ごとの
安定化を行わせる。
ーザ波長で１つ以上のレーザ信号源を安定化する技術が
必要で、これを受動光学ネットワークに適用すると、安
い非同調レーザ信号源および狭帯域増幅器を使用させ、
簡単な仕方で、区分、すなわち、ネットワークから行わ
れる、波長割当およびネットワークターミナル群ごとの
安定化を行わせる。
【０００６】
【課題を可決するための手段】本発明の目的は前述の需
要を提供することにある。本発明は、一定の強さとノイ
ズ帯域と呼ばれる一定の波長とを有する、狭帯域、ノイ
ズ形状光学信号が振動レーザのレーザキャビテイに射出
され、このレーザが、射出ノイズ信号のノイズ帯域外の
ある距離（暗示的に、≧２０ｎｍ）内またはまでの特性
波長を有するレーザの利得帯域巾内の少なくとも１レー
ザモードを有すれば、レーザはノイズ帯域内の波長で振
動を開始しおよび（または）振動のままになるという実
験が示した事実にもとずいている。この場合、ノイズ帯
域とレーザモードの特性波長との間の波長距離により２
つの異なる可能性がある。ある波長距離（暗示的に、１
０ｎｍ）内では、レーザモードはそれ自身、ノイズ帯域
内の波長に移転する。前記波長距離外では、ノイズ帯域
内の波長を有する付加レーザモードも生ずるが、れーざ
モードは特性波長で存在し続ける。両ケースとも、射出
ノイズ信号は、いわば、増幅される。この増幅ノイズ信
号はノイズ信号を射出しないで元のレーザモードの信号
と同じ仕方で変調できかつ、データ伝送目的で光学信号
として使用できるだけの強さである。第２の場合、元の
レーザモードに相当する信号は、ノイズ帯域に相当する
狭帯域フィルタによりフィルタされる。
要を提供することにある。本発明は、一定の強さとノイ
ズ帯域と呼ばれる一定の波長とを有する、狭帯域、ノイ
ズ形状光学信号が振動レーザのレーザキャビテイに射出
され、このレーザが、射出ノイズ信号のノイズ帯域外の
ある距離（暗示的に、≧２０ｎｍ）内またはまでの特性
波長を有するレーザの利得帯域巾内の少なくとも１レー
ザモードを有すれば、レーザはノイズ帯域内の波長で振
動を開始しおよび（または）振動のままになるという実
験が示した事実にもとずいている。この場合、ノイズ帯
域とレーザモードの特性波長との間の波長距離により２
つの異なる可能性がある。ある波長距離（暗示的に、１
０ｎｍ）内では、レーザモードはそれ自身、ノイズ帯域
内の波長に移転する。前記波長距離外では、ノイズ帯域
内の波長を有する付加レーザモードも生ずるが、れーざ
モードは特性波長で存在し続ける。両ケースとも、射出
ノイズ信号は、いわば、増幅される。この増幅ノイズ信
号はノイズ信号を射出しないで元のレーザモードの信号
と同じ仕方で変調できかつ、データ伝送目的で光学信号
として使用できるだけの強さである。第２の場合、元の
レーザモードに相当する信号は、ノイズ帯域に相当する
狭帯域フィルタによりフィルタされる。
【０００７】請求項１によるまた文献「４」と「５」か
ら知られる安定化光学伝送信号を発生伝送する光学系は
本発明による請求項１の特徴を有する。第１信号源のレ
ーザの利得帯域巾はかなり広く（例えば、５５ｎｍ）、
利得帯域巾内の可能なレーザモードはかなり多数（例え
ば、７０）で、ノイズ帯域は狭く選ばれる（下限はモー
ドセパレータ）。レーザがノイズ帯域内の特性波長を有
する１つ以上のレーザモードを有すれば、どのレーザモ
ードを適応させるか事前に決められないことは事実であ
る。しかし、関係するレーザモードの特性波長は常に、
所望により狭く選ばれる、ノイズ帯域内に位置決めされ
る。
ら知られる安定化光学伝送信号を発生伝送する光学系は
本発明による請求項１の特徴を有する。第１信号源のレ
ーザの利得帯域巾はかなり広く（例えば、５５ｎｍ）、
利得帯域巾内の可能なレーザモードはかなり多数（例え
ば、７０）で、ノイズ帯域は狭く選ばれる（下限はモー
ドセパレータ）。レーザがノイズ帯域内の特性波長を有
する１つ以上のレーザモードを有すれば、どのレーザモ
ードを適応させるか事前に決められないことは事実であ
る。しかし、関係するレーザモードの特性波長は常に、
所望により狭く選ばれる、ノイズ帯域内に位置決めされ
る。
【０００８】好ましい実施例において、システム（系）
は、第１信号源と同種の少なくとも１つのさらに光学信
号源を備え、ノイズ源はまた、光学伝送線の分割手段か
ら分岐されたもう１つの光学伝送線を介して、もう１つ
の信号源のレーザにおけるノイズ信号を射出するもう１
つの信号源に結合される。
は、第１信号源と同種の少なくとも１つのさらに光学信
号源を備え、ノイズ源はまた、光学伝送線の分割手段か
ら分岐されたもう１つの光学伝送線を介して、もう１つ
の信号源のレーザにおけるノイズ信号を射出するもう１
つの信号源に結合される。
【０００９】狭帯域ノイズ形状信号を発生する光学信号
源は、例えば文献「６」および「７」から周知であるの
で、ここではさらに説明しない。
源は、例えば文献「６」および「７」から周知であるの
で、ここではさらに説明しない。
【００１０】なお、本発明の構想内では、ノイズ源の概
念は広く解釈されるべきである。本文において、波長に
より同調可能で、かつレーザの中央波長が２つの限界値
間で掃引されつときに生ずるノイズ状信号を発する光学
レーザもノイズ源と考えられる。その場合、前記限界値
はノイズ帯域（の巾）を決定する。その場合の要件は掃
引周波数は、ノイズ状信号が射出される、レーザによっ
て発生される、光学信号を変調するために与えられる予
想ビットレートよりもかなり大きい。
念は広く解釈されるべきである。本文において、波長に
より同調可能で、かつレーザの中央波長が２つの限界値
間で掃引されつときに生ずるノイズ状信号を発する光学
レーザもノイズ源と考えられる。その場合、前記限界値
はノイズ帯域（の巾）を決定する。その場合の要件は掃
引周波数は、ノイズ状信号が射出される、レーザによっ
て発生される、光学信号を変調するために与えられる予
想ビットレートよりもかなり大きい。
【００１１】文献「８」より、ＥＤＦＡにもとずくレー
ザ信号源のレーザキャビテイにノイズ形状光学信号を射
出することによりレーザ信号の線巾を増大する方法と装
置が知られている。ノイズ形状信号はレーザキャビテイ
のレーザモードの波長でまたは近くの自然放出である。
ザ信号源のレーザキャビテイにノイズ形状光学信号を射
出することによりレーザ信号の線巾を増大する方法と装
置が知られている。ノイズ形状信号はレーザキャビテイ
のレーザモードの波長でまたは近くの自然放出である。
【００１２】受動光学ネットワークにもとずく光学信号
伝送系において、本発明による光学系は、同一非同調レ
ーザを有する接続モード（例えば、オプチカルネットワ
ークユニット（ＯＮＵｓ））を具備し、かつこれらを、
区分しまたはしないで、同じ波長で作動させることがで
きる。この目的のため、本発明はさらに、請求項８の前
文による光学伝送系を提供する。
伝送系において、本発明による光学系は、同一非同調レ
ーザを有する接続モード（例えば、オプチカルネットワ
ークユニット（ＯＮＵｓ））を具備し、かつこれらを、
区分しまたはしないで、同じ波長で作動させることがで
きる。この目的のため、本発明はさらに、請求項８の前
文による光学伝送系を提供する。
【００１３】文献「９」から、ＷＤＭを有する受動光学
ネットワークが知られ、これは、上流及び下流で波長分
割経路指示が、比較的広帯域非同調光学信号源としてＬ
ＥＤと組合わさるＷＤＭ／Ｒ結合におけるスペクトルス
ライスの両方向適用により達成される。この周知の技術
の制約は、スライス毎の信号パワーが極めて制限される
ことである。しかし、比較的広帯域非同調光学信号源と
組合わさるこのようなＷＤＭ／Ｒ結合におけるスペクト
ルスライスの適用により、小さい開放ノイズ帯域を有す
る多数のノイズ信号が得られる。本発明の原理によれ
ば、前記ノイズ信号はＰＯＮの異なる副トリーに挿入さ
れ、関連副トリーに接続される各ネットワーク群におけ
るレーザ信号源を安定させる目的で分配される。好まし
い実施例において、光学信号伝送系は請求項１３を特徴
とする。
ネットワークが知られ、これは、上流及び下流で波長分
割経路指示が、比較的広帯域非同調光学信号源としてＬ
ＥＤと組合わさるＷＤＭ／Ｒ結合におけるスペクトルス
ライスの両方向適用により達成される。この周知の技術
の制約は、スライス毎の信号パワーが極めて制限される
ことである。しかし、比較的広帯域非同調光学信号源と
組合わさるこのようなＷＤＭ／Ｒ結合におけるスペクト
ルスライスの適用により、小さい開放ノイズ帯域を有す
る多数のノイズ信号が得られる。本発明の原理によれ
ば、前記ノイズ信号はＰＯＮの異なる副トリーに挿入さ
れ、関連副トリーに接続される各ネットワーク群におけ
るレーザ信号源を安定させる目的で分配される。好まし
い実施例において、光学信号伝送系は請求項１３を特徴
とする。
【００１４】文献 「１」 ＥＰ−Ａ−０３８６４６６； 「２」 ＥＰ−Ａ−０３８２４８２； 「３」 ＤＥ−Ａ−４２１４３７５； 「４」 Ｆ．Ｍｏｇｅｎｓｅｎ他：“ｌｃｋｉｎｇ ｃ
ｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｐ
ｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｏｒ ａ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒ ｌａｓｅｒ ｗｉｔｈ ｅｘｔｅｒｎａｌｌ
ｉｇｈｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ”、ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆＱｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｓ，Ｖｏｌ．ＱＥ−２１，Ｎｏ．７、１９８５年７月、
ｐｐ ７８８−７９３； 「５」 Ｍ．Ｒ．Ｓｕｒｅｔｔｅ他：“Ｅｆｆｅｃｔｓ
ｏｆ ｎｏｉｓｅ ｏｎ ｔｒａｎｓｉｅｎｔｓ ｏ
ｆ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌｏｃｋｅｄｓｅｍｉｃｏｎ
ｄｕｔｏｒ ｌａｓｅｒｓ”、ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，
Ｖｏ２９、Ｎｏ．４、１９９３年４月、ｐｐ １０４６
−１０６２； 「６」 ＥＰ−Ａ−０５６４０９８； 「７」 ＵＳ−Ａ−５、４０１、９５５： 「８」 ＥＰ−Ａ−０５０３５７９； 「９」 ＥＰ−Ａ−０７０８５４。 すべての文献は本願に組み込まれる。
ｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｐ
ｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｏｒ ａ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒ ｌａｓｅｒ ｗｉｔｈ ｅｘｔｅｒｎａｌｌ
ｉｇｈｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ”、ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆＱｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｓ，Ｖｏｌ．ＱＥ−２１，Ｎｏ．７、１９８５年７月、
ｐｐ ７８８−７９３； 「５」 Ｍ．Ｒ．Ｓｕｒｅｔｔｅ他：“Ｅｆｆｅｃｔｓ
ｏｆ ｎｏｉｓｅ ｏｎ ｔｒａｎｓｉｅｎｔｓ ｏ
ｆ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌｏｃｋｅｄｓｅｍｉｃｏｎ
ｄｕｔｏｒ ｌａｓｅｒｓ”、ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，
Ｖｏ２９、Ｎｏ．４、１９９３年４月、ｐｐ １０４６
−１０６２； 「６」 ＥＰ−Ａ−０５６４０９８； 「７」 ＵＳ−Ａ−５、４０１、９５５： 「８」 ＥＰ−Ａ−０５０３５７９； 「９」 ＥＰ−Ａ−０７０８５４。 すべての文献は本願に組み込まれる。
【００１５】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
ずき図面を参照して説明する。図１は、本発明の最も基
本的な実施例による光学系を線図的に示す。この光学系
は、光学繊維接続等光学伝送線２に接続される光学レー
ザをを備える。光学系はさらに、狭帯域ノイズ信号ＮＳ
を発生する光学信号源３を備え、このノイズ信号は、伝
送線２に含まれる光学接続４と光学パワーカップラー５
を介して、光学レーザ１方向に伝送線２挿入されレーザ
１のレーザキャビテイに射出される。図１において、他
の光学接続４’も示され、これを介してノイズ信号は対
向端のレーザのレーザキャビテイに射出され、これらは
すべてレーザの形式による。レーザは、例えば、簡単な
ＦＰレーザ等非同調形であり、このレーザ形式の利得カ
ーブの帯域巾［Ａ、Ｂ］内の特性波長を有する少なくと
も１つのレーザモードを有する。ノイズ信号の射出なし
に、前記形式のレーザは、例えば、帯域巾［Ａ、Ｂ］内
の特性波長γｏを有するレーザモードで、かつレーザモ
ードの特性波長点の利得カーブの高さにより決められる
強さＩｏで振動を開始する。この状態は図２の（ａ）部
に線図的に示されている。同じ形式の他の試験体も帯域
［Ａ、Ｂ］内の特性波長を有するレーザモードで振動す
るが、その特性波長で事前に決められない。実験によれ
ば、波長λ１周りの帯域巾△λを有しかつ 帯域［Ａ、
Ｂ］の副帯域「Ｃ，Ｄ］内の強さＩ−ＮＳを有する狭帯
域ノイズ信号ＮＳがレーザに射出されれば、レーザは波
長λ１と強さＩ１を有するレーザモードで振動を開始す
る。この状態は図２の（ｂ）部に線図的に示されてい
る。しかし、ノイズ信号ＮＳが副帯域「Ｃ，Ｄ］外の波
長λ２周りにあれば、レーザは波長λｏと強さＩｏ’を
有するレーザモードで振動するままであるが、レーザま
た波長λ２と強さＩ２を有するレーザモードで振動を開
始する。この状態は図２の（ｃ）部に線図的に示されて
いる。
ずき図面を参照して説明する。図１は、本発明の最も基
本的な実施例による光学系を線図的に示す。この光学系
は、光学繊維接続等光学伝送線２に接続される光学レー
ザをを備える。光学系はさらに、狭帯域ノイズ信号ＮＳ
を発生する光学信号源３を備え、このノイズ信号は、伝
送線２に含まれる光学接続４と光学パワーカップラー５
を介して、光学レーザ１方向に伝送線２挿入されレーザ
１のレーザキャビテイに射出される。図１において、他
の光学接続４’も示され、これを介してノイズ信号は対
向端のレーザのレーザキャビテイに射出され、これらは
すべてレーザの形式による。レーザは、例えば、簡単な
ＦＰレーザ等非同調形であり、このレーザ形式の利得カ
ーブの帯域巾［Ａ、Ｂ］内の特性波長を有する少なくと
も１つのレーザモードを有する。ノイズ信号の射出なし
に、前記形式のレーザは、例えば、帯域巾［Ａ、Ｂ］内
の特性波長γｏを有するレーザモードで、かつレーザモ
ードの特性波長点の利得カーブの高さにより決められる
強さＩｏで振動を開始する。この状態は図２の（ａ）部
に線図的に示されている。同じ形式の他の試験体も帯域
［Ａ、Ｂ］内の特性波長を有するレーザモードで振動す
るが、その特性波長で事前に決められない。実験によれ
ば、波長λ１周りの帯域巾△λを有しかつ 帯域［Ａ、
Ｂ］の副帯域「Ｃ，Ｄ］内の強さＩ−ＮＳを有する狭帯
域ノイズ信号ＮＳがレーザに射出されれば、レーザは波
長λ１と強さＩ１を有するレーザモードで振動を開始す
る。この状態は図２の（ｂ）部に線図的に示されてい
る。しかし、ノイズ信号ＮＳが副帯域「Ｃ，Ｄ］外の波
長λ２周りにあれば、レーザは波長λｏと強さＩｏ’を
有するレーザモードで振動するままであるが、レーザま
た波長λ２と強さＩ２を有するレーザモードで振動を開
始する。この状態は図２の（ｃ）部に線図的に示されて
いる。
【００１６】実験構成において、光学増幅器６と同調狭
帯域ファブリペロフィルタ（ＦＰフィルタ）７とから構
成されるノイズ源を使用した。レーザは（ＢＴ＆Ｄ Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、コードＬＳＣ３１００製）形
式ファブリペロの非同調半導体レーザ（ＦＰレーザ）で
あり、特性波長λＬ−１２９６ｎｍを有するレーザモー
ドで作動した。光学増幅器は１３００ｎｍウィンドウで
帯域巾６０ｎｍを有するＡＳＥノイズを発生し、これを
ＦＰフィルタで帯域巾６０ｎｍを有するノイズ信号にフ
ィルタした。このノイズ信号はパワーカップラーを介し
てＦＰレーザに射出された。レーザの出力信号ＳはＯＳ
Ａ（光学スペクトル分析器）で分析された。フィルタ済
みノイズの全光学パワーはＦＰレーザの入力だ約５ｄＢ
ｍに調整した。測定中、ノイズ帯域の置換により、レー
ザモードの波長（λ１）は（強さＩ１＝３／４Ｉｏで）
元の波長λｏの両側で５ｎｍに変わったことが分かっ
た。その他、元のレーザモード（波長λｏ）は、約半分
低い（Ｉｏ’）強さで維持されたが、第２レーザモード
も波長λ２（強さＩ２＝３／４Ｉｏ）で生じた。明らか
に、ノイズ信号の増幅が生じ、ここで、元のレーザモー
ドの特性波長へのノイズ信号の中央波長の距離により、
レーザはまた、低い強さでも、元のレーザモードで作動
しまたは作動しない。ノイズ信号の増幅は、レーザがい
き値以上で作動するときに生ずるだけでなくかつそれ以
下でもそうである。
帯域ファブリペロフィルタ（ＦＰフィルタ）７とから構
成されるノイズ源を使用した。レーザは（ＢＴ＆Ｄ Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、コードＬＳＣ３１００製）形
式ファブリペロの非同調半導体レーザ（ＦＰレーザ）で
あり、特性波長λＬ−１２９６ｎｍを有するレーザモー
ドで作動した。光学増幅器は１３００ｎｍウィンドウで
帯域巾６０ｎｍを有するＡＳＥノイズを発生し、これを
ＦＰフィルタで帯域巾６０ｎｍを有するノイズ信号にフ
ィルタした。このノイズ信号はパワーカップラーを介し
てＦＰレーザに射出された。レーザの出力信号ＳはＯＳ
Ａ（光学スペクトル分析器）で分析された。フィルタ済
みノイズの全光学パワーはＦＰレーザの入力だ約５ｄＢ
ｍに調整した。測定中、ノイズ帯域の置換により、レー
ザモードの波長（λ１）は（強さＩ１＝３／４Ｉｏで）
元の波長λｏの両側で５ｎｍに変わったことが分かっ
た。その他、元のレーザモード（波長λｏ）は、約半分
低い（Ｉｏ’）強さで維持されたが、第２レーザモード
も波長λ２（強さＩ２＝３／４Ｉｏ）で生じた。明らか
に、ノイズ信号の増幅が生じ、ここで、元のレーザモー
ドの特性波長へのノイズ信号の中央波長の距離により、
レーザはまた、低い強さでも、元のレーザモードで作動
しまたは作動しない。ノイズ信号の増幅は、レーザがい
き値以上で作動するときに生ずるだけでなくかつそれ以
下でもそうである。
【００１７】これは、同調ノイズ源から生ずる（最小、
モード分離より大きく、好ましくはモード分離のサイズ
の２倍の半分の）特定ノイズ帯域を有するノイズ信号の
射出により、非同調レーザは、いわば、常に、ノイズ帯
域の中央波長とほぼ等しい波長を有するレーザモードで
作動せしめられる。実際は、関係のレーザは、ノイズ信
号がより安定な仕方でレーザに射出できる程度までより
安定したノイズ帯域内の波長で信号を放出できる同調信
号源となる。パワーカップラー５の上流の伝送線２のノ
イズ帯域に相当する通過帯域を有する狭帯域光学フィル
タ８を含むことにより、射出ノイズ信号のノイズ帯域外
の元のレーザモードの予想信号が伝送信号Ｓからフィル
タされる。
モード分離より大きく、好ましくはモード分離のサイズ
の２倍の半分の）特定ノイズ帯域を有するノイズ信号の
射出により、非同調レーザは、いわば、常に、ノイズ帯
域の中央波長とほぼ等しい波長を有するレーザモードで
作動せしめられる。実際は、関係のレーザは、ノイズ信
号がより安定な仕方でレーザに射出できる程度までより
安定したノイズ帯域内の波長で信号を放出できる同調信
号源となる。パワーカップラー５の上流の伝送線２のノ
イズ帯域に相当する通過帯域を有する狭帯域光学フィル
タ８を含むことにより、射出ノイズ信号のノイズ帯域外
の元のレーザモードの予想信号が伝送信号Ｓからフィル
タされる。
【００１８】ノイズ信号増幅はＦＰ形半導体レーザにつ
いて実験的に示したに過ぎないが、原理には、他の形式
のレーザ、たとえば、ＤＢＲレーザやＤＢＦレーザ等に
も適用できる。
いて実験的に示したに過ぎないが、原理には、他の形式
のレーザ、たとえば、ＤＢＲレーザやＤＢＦレーザ等に
も適用できる。
【００１９】１つ以上のパワースプリッターを介して、
ノイズ信号はまた他のレーザに伝導した射出できる。図
１に、光学接続１０を介して、パワーカップラー５とレ
ーザ１との間の伝送線２に含まれるパワーカップラー／
スプリッター１１に接続されるもう１つのレーザ９が示
されている。このように、複数個のレーザは、同じ特定
外部光学信号を複数個のレーザの各レーザに射出するこ
とによって、安定化、すなわち、同時に同じ狭波長内の
レーザモードで作動せしめられる。
ノイズ信号はまた他のレーザに伝導した射出できる。図
１に、光学接続１０を介して、パワーカップラー５とレ
ーザ１との間の伝送線２に含まれるパワーカップラー／
スプリッター１１に接続されるもう１つのレーザ９が示
されている。このように、複数個のレーザは、同じ特定
外部光学信号を複数個のレーザの各レーザに射出するこ
とによって、安定化、すなわち、同時に同じ狭波長内の
レーザモードで作動せしめられる。
【００２０】さらに一般的に、これは区分目的のため、
受動光学ネットワーク（ＰＯＮ）に適用できる。このよ
なネットワークは、光学（しばしば繊維）接続のトリー
形状分岐系を介して多数のネットワークターミナル（Ｏ
ＮＵ）を主ステーションと接続する。ネットワークター
ミナルに光学信号源として同種の非同調レーザを備えて
いれば、前記レーザは、すべてまたは群ごとに、同じ信
号波長でネットワークから作動せしめられる。トリー形
状分岐系のまたは系のトリー形状分岐部の主先端で、異
なる強さのノイズ信号は、系にまたは系の関係部に接続
されるネットワークターミナルの方向に挿入される。こ
のノイズ信号は系に、または系の関係部に分配されて、
最後にそこに接続されたネットワークターミナルのレー
ザに射出される。
受動光学ネットワーク（ＰＯＮ）に適用できる。このよ
なネットワークは、光学（しばしば繊維）接続のトリー
形状分岐系を介して多数のネットワークターミナル（Ｏ
ＮＵ）を主ステーションと接続する。ネットワークター
ミナルに光学信号源として同種の非同調レーザを備えて
いれば、前記レーザは、すべてまたは群ごとに、同じ信
号波長でネットワークから作動せしめられる。トリー形
状分岐系のまたは系のトリー形状分岐部の主先端で、異
なる強さのノイズ信号は、系にまたは系の関係部に接続
されるネットワークターミナルの方向に挿入される。こ
のノイズ信号は系に、または系の関係部に分配されて、
最後にそこに接続されたネットワークターミナルのレー
ザに射出される。
【００２１】以下３つの異なる実施例を図３、図４およ
び図５を参照して説明する。
び図５を参照して説明する。
【００２２】図３は、以下トリーと称する、単トリー構
造３０を有するＰＯＮを線図的に示す。トリー３０はネ
ットワークターミナル３３（簡単のため、１つだけを図
示する）で終端する枝３２備える分岐３１を有し、ネッ
トワークターミナルはすべて同種の光学伝送レーザを備
える。トリーの主先端３４はパワーカップラー３５の第
１ポート３５．１に結合される。パワーカップラー３５
の第２ポート３５．２に接続されるオフシュート３６は
上流のトリーを、（図示せざる）光学レシーバを備える
主ステーション３７に接続する。狭帯域ノイズ源３８は
パワーカップラー３５の第３ポート３５.２に接続され
る。ノイズ源は、ネットワークターミナルに適用される
レーザ形式の利得帯域巾［Ａ、Ｂ］内のノイズ帯域△λ
を有する狭帯域ノイズ信号ＮＳを発生する。ノイズ信号
ＮＳは、パワーカップラー３５を介してトリー３０に挿
入分配される。分配されたノイズ信号は、ノイズ信号Ｎ
Ｓのノイズ帯域△λ内の伝送波長でレーザを安定化する
ためネットワークターミナルのレーザに射出される。オ
フシュート３６において、必要により光学増幅器４０と
結合される、通過帯域がノイズ信号ＮＳのノイズ帯域に
相当する光学狭帯域フィルタ３９を含む。
造３０を有するＰＯＮを線図的に示す。トリー３０はネ
ットワークターミナル３３（簡単のため、１つだけを図
示する）で終端する枝３２備える分岐３１を有し、ネッ
トワークターミナルはすべて同種の光学伝送レーザを備
える。トリーの主先端３４はパワーカップラー３５の第
１ポート３５．１に結合される。パワーカップラー３５
の第２ポート３５．２に接続されるオフシュート３６は
上流のトリーを、（図示せざる）光学レシーバを備える
主ステーション３７に接続する。狭帯域ノイズ源３８は
パワーカップラー３５の第３ポート３５.２に接続され
る。ノイズ源は、ネットワークターミナルに適用される
レーザ形式の利得帯域巾［Ａ、Ｂ］内のノイズ帯域△λ
を有する狭帯域ノイズ信号ＮＳを発生する。ノイズ信号
ＮＳは、パワーカップラー３５を介してトリー３０に挿
入分配される。分配されたノイズ信号は、ノイズ信号Ｎ
Ｓのノイズ帯域△λ内の伝送波長でレーザを安定化する
ためネットワークターミナルのレーザに射出される。オ
フシュート３６において、必要により光学増幅器４０と
結合される、通過帯域がノイズ信号ＮＳのノイズ帯域に
相当する光学狭帯域フィルタ３９を含む。
【００２３】図４は多トリー構造を有するＰＯＮを示
す。このＰＯＮは、図３に示す構造と同じ構造を有する
Ｍ数のネットワーク部を備える。さらに、Ｍ群のネット
ワークターミナル３３．１−３３．Ｍ、同数のパワーカ
ップラー３５．１−３５．Ｍ、オフシュート３６．１−
３６．Ｍおよび図３に示す同種のノイズ源３８．１−３
８．Ｍを有する、副トリーと称する、Ｍ数のトリー形状
分岐部３０．１−３０．Ｍを備える。ノイズ源３８．１
ー３８．Ｍは、相互開放ノイズ帯域△λ．１ー△λ．Ｍ
を有する狭帯域ノイズ信号ＮＳ．１−ＮＳ．Ｍを発生す
る。狭帯域光学フィルタ３９．１ー３９．Ｍおよび光学
フィルタ４０．１ー４０．Ｍはオフシュートに含まれ
る。各フィルタ３９．ｉ（ここで、ｉ＝１、２、ーＭ）
は関係ノイズ源３８．ｉのノイズ帯域ノイズ帯域△λ．
ｉに相当する通過帯域を有する。オフシュート３６．１
ー３６．Ｍは１つずつ波長マルチプレクサー４１のＭ個
の入力ポート４１．１ー４１．Ｍに結合される。出力ポ
ート４１．０は光学伝送線４２を介して主ステーション
４３に接続される。信号はトリーの上流に伝送され、オ
フシュートは波長マルチプレクサー４１により多重化さ
れ、さらに伝送線４２から多重化信号として主ステーシ
ョン４３に伝送される。さらに信号処理として、主ステ
ーションには（図示せざる）デマルチプレクサーを備え
る必要がある。このだい２実施例において、波長マルチ
プレクサー４１でなく、受動パワーカップラー／スプリ
ッターが適用できる。
す。このＰＯＮは、図３に示す構造と同じ構造を有する
Ｍ数のネットワーク部を備える。さらに、Ｍ群のネット
ワークターミナル３３．１−３３．Ｍ、同数のパワーカ
ップラー３５．１−３５．Ｍ、オフシュート３６．１−
３６．Ｍおよび図３に示す同種のノイズ源３８．１−３
８．Ｍを有する、副トリーと称する、Ｍ数のトリー形状
分岐部３０．１−３０．Ｍを備える。ノイズ源３８．１
ー３８．Ｍは、相互開放ノイズ帯域△λ．１ー△λ．Ｍ
を有する狭帯域ノイズ信号ＮＳ．１−ＮＳ．Ｍを発生す
る。狭帯域光学フィルタ３９．１ー３９．Ｍおよび光学
フィルタ４０．１ー４０．Ｍはオフシュートに含まれ
る。各フィルタ３９．ｉ（ここで、ｉ＝１、２、ーＭ）
は関係ノイズ源３８．ｉのノイズ帯域ノイズ帯域△λ．
ｉに相当する通過帯域を有する。オフシュート３６．１
ー３６．Ｍは１つずつ波長マルチプレクサー４１のＭ個
の入力ポート４１．１ー４１．Ｍに結合される。出力ポ
ート４１．０は光学伝送線４２を介して主ステーション
４３に接続される。信号はトリーの上流に伝送され、オ
フシュートは波長マルチプレクサー４１により多重化さ
れ、さらに伝送線４２から多重化信号として主ステーシ
ョン４３に伝送される。さらに信号処理として、主ステ
ーションには（図示せざる）デマルチプレクサーを備え
る必要がある。このだい２実施例において、波長マルチ
プレクサー４１でなく、受動パワーカップラー／スプリ
ッターが適用できる。
【００２４】所要により互いに地理的距離に設置される
Ｍ個のノイズ源に代え、１ｘＭ（両方向）ポートを有す
る周知の波長分割多重化ルータ（ＷＤＭ／Ｒ）を適用す
ることによりノイズ源は１つでよい（文献「１０」参
照）。以下ＷＤＭ−ルータと称する、このようなルータ
は、１ポートを介して入力する（比較的）広帯域光学信
号をＭ個の狭スペクトルスライスに分割し、出力信号と
してＭポートのうち別個ポートに各スライスを入力す
る。適用されるレーザ形式の利得帯域巾［Ａ、Ｂ］の１
部または全体に相当するノイズ帯域は、Ｍ個の小開放ノ
イズ帯域△λ．ｉを形成する狭スペクトルスライスに分
割できる。トリー３０（図３）と同様なトリーをＭ個の
ポートの各々に接続することによって、Ｍ個のトリーに
接続されるＭ群のネットワークターミナルのレーザは、
図４による実施例と同じ仕方で関係小ノイズ帯域内の波
長で同調安定化するノイズ信号を備える。図５におい
て、このようなルータが適用されるＰＯＮが線図的に示
されている。Ｍ個のトリー３０．１ー３０．Ｍの主先端
３４．１ー３４．Ｍは１つずつ（必要により、図示せざ
る光学増幅器を介して）、１ｘＭポートを有するＷＤＭ
ルータ４４のＭポートに接続される。ＷＤＭルータのポ
ート４４．１は光学伝送線４５を介して主ステーション
４６に接続される。光学ノイズ源４７は、パワーカップ
ラー４８を介して、ＷＤＭルータの方向に伝送線４５に
挿入されるノイズ信号Ｂ−ＮＳを発生する。ノイズ源４
７により発生されるノイズ信号Ｂ−ＮＳは、例としての
み言えば、適用されるレーザ形式の利得帯域巾［Ａ、
Ｂ］全体を包囲するが、必要により小さく選ばれる比較
的広いノイズ帯域Ａを有する。ＷＤＭルータ４４におい
て、ノイズ信号のノイズ帯域△はＭスライス、Ｍ小ノイ
ズ帯域△λ．ー△λ．Ｍに分割される。前記小ノイズ帯
域に相当するノイズ信号はその後、Ｍトリーに分配され
る。ネットワークターミナルから上流に伝送される伝送
信号は再びＷＤＭルータ４４において多重化されて、伝
送線４５を介して主ステーション４６に移送される。Ｗ
ＤＭルータ４４において、上流に伝送される信号はま
た、小ノイズ帯域外にある信号からフィルタされて、そ
れで原則として、この実施例において通過帯域が付加さ
れねばならないので小ノイズ帯域を有する狭帯域フィル
タはない。
Ｍ個のノイズ源に代え、１ｘＭ（両方向）ポートを有す
る周知の波長分割多重化ルータ（ＷＤＭ／Ｒ）を適用す
ることによりノイズ源は１つでよい（文献「１０」参
照）。以下ＷＤＭ−ルータと称する、このようなルータ
は、１ポートを介して入力する（比較的）広帯域光学信
号をＭ個の狭スペクトルスライスに分割し、出力信号と
してＭポートのうち別個ポートに各スライスを入力す
る。適用されるレーザ形式の利得帯域巾［Ａ、Ｂ］の１
部または全体に相当するノイズ帯域は、Ｍ個の小開放ノ
イズ帯域△λ．ｉを形成する狭スペクトルスライスに分
割できる。トリー３０（図３）と同様なトリーをＭ個の
ポートの各々に接続することによって、Ｍ個のトリーに
接続されるＭ群のネットワークターミナルのレーザは、
図４による実施例と同じ仕方で関係小ノイズ帯域内の波
長で同調安定化するノイズ信号を備える。図５におい
て、このようなルータが適用されるＰＯＮが線図的に示
されている。Ｍ個のトリー３０．１ー３０．Ｍの主先端
３４．１ー３４．Ｍは１つずつ（必要により、図示せざ
る光学増幅器を介して）、１ｘＭポートを有するＷＤＭ
ルータ４４のＭポートに接続される。ＷＤＭルータのポ
ート４４．１は光学伝送線４５を介して主ステーション
４６に接続される。光学ノイズ源４７は、パワーカップ
ラー４８を介して、ＷＤＭルータの方向に伝送線４５に
挿入されるノイズ信号Ｂ−ＮＳを発生する。ノイズ源４
７により発生されるノイズ信号Ｂ−ＮＳは、例としての
み言えば、適用されるレーザ形式の利得帯域巾［Ａ、
Ｂ］全体を包囲するが、必要により小さく選ばれる比較
的広いノイズ帯域Ａを有する。ＷＤＭルータ４４におい
て、ノイズ信号のノイズ帯域△はＭスライス、Ｍ小ノイ
ズ帯域△λ．ー△λ．Ｍに分割される。前記小ノイズ帯
域に相当するノイズ信号はその後、Ｍトリーに分配され
る。ネットワークターミナルから上流に伝送される伝送
信号は再びＷＤＭルータ４４において多重化されて、伝
送線４５を介して主ステーション４６に移送される。Ｗ
ＤＭルータ４４において、上流に伝送される信号はま
た、小ノイズ帯域外にある信号からフィルタされて、そ
れで原則として、この実施例において通過帯域が付加さ
れねばならないので小ノイズ帯域を有する狭帯域フィル
タはない。
【００２５】以上の実施例においては、各ノイズ源に絶
縁体を備えて上流に伝送される伝送号がノイズ源で終了
しないことを想定した。パワーカップラー４（図１）ま
たはパワースプリッター３５（図３および図５）を光学
サーキュレータと代えれば、このような絶縁体は必要な
い。
縁体を備えて上流に伝送される伝送号がノイズ源で終了
しないことを想定した。パワーカップラー４（図１）ま
たはパワースプリッター３５（図３および図５）を光学
サーキュレータと代えれば、このような絶縁体は必要な
い。
【００２６】ＥＤＦＡまたはＳＯＡ形（半導体光学増幅
器）等光学増幅器はすでに、十分な強さのノイズを発生
する。従って、所望のノイズ帯域を有する形式の両方向
光学増幅器はノイズ源として作用し、関係伝送線に直接
含ませることができる利点がある。これは、図６に線図
的に示されている。（ａ）部において、これは図１の狭
帯域実施例用に示され、ノイズ源３と同じノイズ帯域を
有する両方向光学増幅器３’が伝送線２に含まれる。同
種の狭帯域増幅器は図３と図４の実施例に対応の仕方で
適用できる。図６の（ｂ）部は図５の比較的広帯域実施
例用を示し、ここでは、両方向光学増幅器４７’がＷＤ
Ｍルータ４４のポート４４．１の前の伝送線４５に含ま
れる。
器）等光学増幅器はすでに、十分な強さのノイズを発生
する。従って、所望のノイズ帯域を有する形式の両方向
光学増幅器はノイズ源として作用し、関係伝送線に直接
含ませることができる利点がある。これは、図６に線図
的に示されている。（ａ）部において、これは図１の狭
帯域実施例用に示され、ノイズ源３と同じノイズ帯域を
有する両方向光学増幅器３’が伝送線２に含まれる。同
種の狭帯域増幅器は図３と図４の実施例に対応の仕方で
適用できる。図６の（ｂ）部は図５の比較的広帯域実施
例用を示し、ここでは、両方向光学増幅器４７’がＷＤ
Ｍルータ４４のポート４４．１の前の伝送線４５に含ま
れる。
【００２７】実験的にレーザを安定化するのに十分であ
ることを示す、約５ｄＢｍのノイズ信号用パワーを想定
すると、約（５＋３ん）ｄＢｍ（ここでｎ＝０、１、
２、）に信号パワーを有するノイズ源が２ｎレーザ
（注：各分割レベルで３ｄＢｍの損失）を安定化するの
に必要である。安定化用に１８ｄＢｍのパワーを有する
ノイズ信号は全く良い。
ることを示す、約５ｄＢｍのノイズ信号用パワーを想定
すると、約（５＋３ん）ｄＢｍ（ここでｎ＝０、１、
２、）に信号パワーを有するノイズ源が２ｎレーザ
（注：各分割レベルで３ｄＢｍの損失）を安定化するの
に必要である。安定化用に１８ｄＢｍのパワーを有する
ノイズ信号は全く良い。
【図１】本発明によるシステムの実施例を線図で示す。
【図２】図１の（ａ）部、（ｂ）部および（ｃ）部はそ
れぞれ、ノイズ信号の射出なしの特性波長（ａ）で、第
１波長帯域を有する射出ノイズ信号により決まるレーザ
波長で（ｂ），および第２波長帯域を有する（ｃ）、図
１の実行に適用されるレーザ信号源のレーザモードを線
図で示す。
れぞれ、ノイズ信号の射出なしの特性波長（ａ）で、第
１波長帯域を有する射出ノイズ信号により決まるレーザ
波長で（ｂ），および第２波長帯域を有する（ｃ）、図
１の実行に適用されるレーザ信号源のレーザモードを線
図で示す。
【図３】第１変型による、本発明が適用される（受動）
光学ネットワークを示す。
光学ネットワークを示す。
【図４】第２変型による、本発明が適用される（受動）
光学ネットワークを示す。
光学ネットワークを示す。
【図５】第３変型による、本発明が適用される受動光学
ネットワークを示す。
ネットワークを示す。
【図６】ノイズ信号として両方向光学増幅器の適用を示
し、（ａ）は図１の実行、（ｂ）は図５によるネットワ
ークである。
し、（ａ）は図１の実行、（ｂ）は図５によるネットワ
ークである。
１ 光学レーザ ２ 光学伝送線 ３ 光学信号源 ４ 光学接続 ５ 光学パワーカップラー ６ 光学増幅器 ７ ファブリペロフィルタ ８ 狭帯域光学フィルタ ９ レーザ １０ パワーカップラー／スプリッター ３０ トリー構造 ３１ 分岐 ３２ 枝 ３３ ターミナル ３４ 主先端 ３５ １ 第１ポート ３６ オフシュート ３７ 主ステーション ３８ 狭帯域ノイズ源 ４１ マルチプレクサー ４４ ＷＤＭルータ ４８ パワーカップラー
Claims (15)
- 【請求項１】 第１信号源に接続される光学伝送線に光
学伝送信号を発生伝送する第１信号源と、 光学接続を介して第１信号源に結合され、光学射出信号
を発生する第２信号源とを備え、第１信号源は、レーザ
の利得カーブを含む第１波長内のレーザ波長を有する多
数のレーザモードを有する、レーザよりなり、さらに射
出信号は前記光学接続を介して第１信号源のレーザに射
出される、安定化光学伝送信号を発生伝送する光学系に
おいて、第２信号源は、射出信号がノイズ信号を含む、
第２波長帯内の波長を有する狭帯域ノイズ信号を発生す
る光学ノイズ源を含み、ノイズ信号の第２波長帯は第１
信号源のレーザの第１波長帯内にあり、さらに第１信号
源のレーザは、第１信号源のレーザが作動したまま、ま
たは第２波長帯内の波長を有するレーザモードで作動せ
しめられる、第２波長帯ないのレーザ波長を有する少な
くとも１つのレーザモードを有することを特徴とする安
定化光学伝送信号を発生伝送する光学系。 - 【請求項２】 光学結合手段が、第１信号源方向に射出
信号を伝送線に挿入するため前記伝送線に含まれる請求
項１記載の光学系。 - 【請求項３】 光学結合手段は、第１信号源と同種の少
なくとももう１つの光学源を備え、第２信号源はまた、
スプリット手段にわたり前記伝送線から分岐されたもう
１つの光学伝送線を介して、前記もう１つの信号源に結
合されてノイズ信号をもう１つの信号源のレーザに射出
する、請求項２記載の光学系。 - 【請求項４】 光学結合手段の上流の伝送線において、
ノイズ信号の第２波長帯の通過帯域を有する光学狭帯域
フィルタが含まれる、請求項１、２または３記載の光学
系。 - 【請求項５】 第１信号源のレーザは半導体レーザであ
る、請求項１、２、３または４記載の光学系。 - 【請求項６】 レーザはＦＰ形レーザである、請求項５
記載の光学系。 - 【請求項７】 ノイズ源および結合手段は、伝送線に含
まれる両方向光学増幅器により形成される、請求項、
２、３、４、５または６記載の光学系。 - 【請求項８】 主ステーションと、主ステーション方向
に受動光学ネットワークの上流で光学伝送信号を発生伝
送する光学信号源を備えるネットワークターミナルとの
間の光学接続の受動光学ネットワークを備え、各ネット
ワークターミナルの光学信号源はレーザを有する、光学
信号伝送系において、 ネットワークターミナル群の少なくとも副グループのレ
ーザは、副グループの各レーザの利得カーブを含む、以
下伝送帯と称する共通第１波長帯内のレーザ波長を有す
る多数の分離レーザモードを有し；光学系はさらに、以
下ノイズ帯と称する第２波長帯内の波長を有するノイズ
信号を発生するノイズ源とトリー形状に分岐する光学ネ
ットワークの１部の主先端の受動光学ネットワークに含
まれる、ノイズ信号の少なくとも１部を副トリーに挿入
分配する以下副トリーと称する挿入手段とを備え；さら
にノイズ帯は副グループの各レーザの伝送帯内にあり、
副トリーに分配されるノイズ信号は、レーザをノイズ帯
内の波長に安定化するため副トリーに接続されるネット
ワークターミナル副群のレーザに射出されることを特徴
とする光学信号伝送系。 - 【請求項９】 ノイズ源は狭帯域ノイズ信号を発生する
狭帯域ノイズ源を含む請求項８記載の光学信号伝送系。 - 【請求項１０】 ネットワークターミナル群のもう１つ
の副群のレーザは最初に述べた副群のレーザと同じ形式
のレーザを備え；光学信号伝送系は、もう１つのノイズ
帯内波長を有するもう１つの狭帯域ノイズ信号を発生す
る、最初に述べた副群と同種のもう１つのノイズ源と、
光学ネットワークのもう１つの副トリーのもう１つの主
先端の受動光学ネットワークに含まれ、もう１つの副ト
リーにもう１つのノイズ信号を挿入分配するもう１つの
挿入手段とを備え、もう１つの副トリーに分配されたノ
イズ信号は、もう１つのノイズ帯域内の波長のレーザを
安定化するもう１つの副トリーに接続されるもう１つの
ネットワーク副群のレーザに射出される請求項９記載の
光学信号伝送系。 - 【請求項１１】 挿入手段および（または）もう１つの
挿入手段から上流の受動光学ネットワークにおいて、そ
れぞれノイズ帯域およびもう１つのノイズ帯域の通過帯
域を有する光学狭帯域フィルタが含まれる請求項９また
は１０記載の光学信号伝送系。 - 【請求項１２】 関連狭帯域フィルタに先立ち、挿入手
段および（または）もう１つの挿入手段から上流の受動
光学ネットワークにおいて、光学信号増幅器が含まれる
請求項１１記載の光学信号伝送系。 - 【請求項１３】 受動光学ネットワークは、さらに１つ
以上のネットワークターミナル副群が接続され、最初に
述べた副群のレーザと同じ形式のレーザを備える、さら
に１つ以上の副トリーを備え、さらに、挿入手段と最初
に述べた副群の主先端との間に周知のＷＤＭルータが含
まれ、前記ＷＤＭルータは１信号移送方向に単一ポート
に与えられる信号をスペクトルスライスする１ｘＭ両方
向ポートを備え、他信号方向に残余Ｍポートに与えられ
る信号を多重化し；光学ネットワークの最初に述べた各
もう１つの副トリーはＷＤＭルータのＭポートの他方の
主先端に接続され；挿入手段を介してＷＤＭルータに与
えられるノイズ信号は、ＷＤＭルータのスペクトルスラ
イス効果により、相互に解体ノイズ副帯域を有するスラ
イスノイズ信号に分割され、前記ノイズ副帯域は副トリ
ーに分配され、関連ノイズ副帯域内の波長にレーザを安
定化するため関連副トリーに接続されるネットワークタ
ーミナル副群のレーザに挿入するため、ノイズ副帯域ご
とに変化する請求項８記載の光学信号伝送系。 - 【請求項１４】 ネットワークターミナルのレーザはＦ
Ｐネットワーク形式の半導体レーザである請求項８〜１
３のいずれか１項記載の光学信号伝送系。 - 【請求項１５】 関連挿入手段と組合わさるノイズ源お
よび（または）もう１つのノイズ源は、関連挿入手段の
位置で受動光学ネットワークに含まれる両方向光学増幅
器として実行される請求項８〜１４のいずれか１項記載
の光学信号伝送系。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1004667A NL1004667C2 (nl) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | Optische systemen met een of meer gestabiliseerde lasersignaalbronnen. |
| NL1004667 | 1996-12-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10173272A true JPH10173272A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=19763972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9331560A Pending JPH10173272A (ja) | 1996-12-02 | 1997-12-02 | １つ以上の安定化レーザ信号源を有する光学系 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6097523A (ja) |
| EP (1) | EP0845842B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10173272A (ja) |
| KR (1) | KR20000069267A (ja) |
| AT (1) | ATE199293T1 (ja) |
| AU (1) | AU726069B2 (ja) |
| CA (1) | CA2268246C (ja) |
| DE (1) | DE69704101T2 (ja) |
| DK (1) | DK0845842T3 (ja) |
| ES (1) | ES2155961T3 (ja) |
| GR (1) | GR3035901T3 (ja) |
| NL (1) | NL1004667C2 (ja) |
| PT (1) | PT845842E (ja) |
| WO (1) | WO1998025328A1 (ja) |
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- 1997-11-20 EP EP97203626A patent/EP0845842B1/en not_active Expired - Lifetime
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