JPH10326939A - Wavelength stabilization device for multiple wavelength light source - Google Patents

Wavelength stabilization device for multiple wavelength light source

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JPH10326939A
JPH10326939A JP9133614A JP13361497A JPH10326939A JP H10326939 A JPH10326939 A JP H10326939A JP 9133614 A JP9133614 A JP 9133614A JP 13361497 A JP13361497 A JP 13361497A JP H10326939 A JPH10326939 A JP H10326939A
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JP
Japan
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wavelength
light source
optical
temperature
filter
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Application number
JP9133614A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Sakauchi
正宏 坂内
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wavelength stabilization device for a multiple wavelength light source, capable of making the small number of photodetectors be sufficient, thus eliminating the need of a highly accurate circuit device and reducing ambient temperature dependency. SOLUTION: A signal light outputted from laser diodes 791 -79N inside an N wave multi-wavelength light source 61 is multiplexed in an optical multiplexer 63, and the part of it is demultiplexed in an optical demultiplexer 65 and turned to monitor light 67. The monitor light 67 is inputted to a wavelength variable filter 68, one kind of each of the wavelengths is successively selected and inputted to an optical cycle filter 72, and the signal light P1 and P2 of a through port and a cross port is detected. A control part 71 computes a feedback amount based on them, and the temperature of the corresponding laser diode 79 is adjusted in a temperature adjustment circuit 74. Thus, the two pieces of the photodetectors 73 are sufficient, and when the sweeping of the wavelength is performed, the need for a highly accurate circuit is eliminated.

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】本発明は多波長光伝送システ
ムにおける光源の安定化を図った多波長光源用波長安定
化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source for stabilizing a light source in a multi-wavelength optical transmission system.

【0002】[0002]

【従来の技術】多波長光伝送システムでは、それぞれ異
なった複数の波長の光源を用意し、これらの光源から出
力される光信号を合波して伝送するようになっている。
2. Description of the Related Art In a multi-wavelength optical transmission system, light sources having a plurality of different wavelengths are prepared, and optical signals output from these light sources are multiplexed and transmitted.

【0003】図8は、従来の多波長光源のための波長安
定化装置を表わしたものである。この装置は、多波長光
源11と、この多波長光源11から出力される複数の波
長λ 1 、λ2 、……λN を合波するための光合波器12
と、この光合波器12に接続され、光信号の伝送を行う
伝送線路13を備えている。多波長光源11には波長の
監視を行うための波長計14が接続されている。
[0003] FIG. 8 is a diagram showing wavelength reduction for a conventional multi-wavelength light source.
It is a representation of a stabilizing device. This device uses multi-wavelength light
Source 11 and a plurality of waves output from this multi-wavelength light source 11
Long λ 1, ΛTwo, …… λNOptical multiplexer 12 for multiplexing
Is connected to the optical multiplexer 12 to transmit an optical signal.
The transmission line 13 is provided. The multi-wavelength light source 11
A wavelength meter 14 for monitoring is connected.

【0004】伝送線路13の途中には光分波器15が配
置されており、伝送線路13を介して伝送される光信号
の一部がモニタ光として分波されるようになっている。
分波されたモニタ光は、掃引型可変波長フィルタ16に
入力される。掃引型可変波長フィルタ16には掃引制御
を行うためのフィルタ掃引制御回路17が接続されてい
る他、フィルタを通過した後のモニタ光の検出を行う光
検出器18が接続されている。光検出器18の検出出力
は、ピーク検出および誤差算出回路19に入力されるよ
うになっている。フィルタ掃引制御回路17は、ピーク
検出および誤差算出回路19および帰還ループ選択制御
部21とも接続されており、これらの制御も行うように
なっている。
An optical demultiplexer 15 is arranged in the middle of the transmission line 13 so that a part of an optical signal transmitted through the transmission line 13 is demultiplexed as monitor light.
The demultiplexed monitor light is input to the sweep type variable wavelength filter 16. The sweep type variable wavelength filter 16 is connected to a filter sweep control circuit 17 for performing sweep control, and also connected to a photodetector 18 for detecting monitor light after passing through the filter. The detection output of the photodetector 18 is input to a peak detection and error calculation circuit 19. The filter sweep control circuit 17 is also connected to the peak detection and error calculation circuit 19 and the feedback loop selection control unit 21 and controls these.

【0005】ところで、多波長光源11は前記した
λ1 、λ2 、……λN の各波長の光信号を個別に出力す
るための第1〜第Nのレーザダイオード231 〜23N
と、これらのレーザダイオード231 〜23N の温度調
節を行う温度調節回路24と、1つの波長監視用レーザ
ダイオード25と、この波長監視用レーザダイオード2
5の駆動を行うAFC(Auto Frequency Control)回路
26とを備えている。ここで、波長監視用レーザダイオ
ード25の波長は、波長計14によって常に監視される
ようになっている。帰還ループ選択制御部21は、
λ1 、λ2 、……λN の各波長に対応してピーク検出お
よび誤差算出回路19から出力される誤差信号27を順
に選択して温度調節回路24に送出し、これらの波長に
それぞれ対応した第1〜第Nのレーザダイオード231
〜23N の温度制御を行うようになっている。
Meanwhile, multi-wavelength light source 11 is lambda 1 and the, lambda 2, ...... lambda N laser diodes 23 1 ~ 23 N of the first to N for outputting the optical signal of each wavelength separately in
When a temperature control circuit 24 for adjusting the temperature of these laser diodes 23 1 ~ 23 N, and one wavelength monitoring laser diode 25, the wavelength monitor laser diode 2
And an AFC (Auto Frequency Control) circuit 26 for driving the drive 5. Here, the wavelength of the wavelength monitoring laser diode 25 is constantly monitored by the wavelength meter 14. The feedback loop selection control unit 21
... λ N corresponding to the wavelengths of the wavelengths λ 1 , λ 2 ,... λ N , and sequentially selects the error signals 27 output from the error detection circuit 19 and sends them to the temperature control circuit 24. 1st to Nth laser diodes 23 1
2323 N temperature control is performed.

【0006】このような構成の多波長光源用波長安定化
装置では、図8に示した多波長光源11から出力される
各波長λ1 、λ2 、……λN の光信号が、光合波器12
によって合波され、伝送線路13に送り出される。その
一部は、モニタ光として光分波器15から掃引型可変波
長フィルタ16に入力される。フィルタ掃引制御回路1
7は、掃引型可変波長フィルタ16に対して周期的に波
長の掃引を行い、モニタ光のそれぞれのピーク波長の情
報を光検出器18によって時間軸上の電気パルス信号3
1に変換して、これをピーク検出および誤差算出回路1
9に送出するようになっている。
In the wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source having such a configuration, the optical signals of the respective wavelengths λ 1 , λ 2 ,... Λ N output from the multi-wavelength light source 11 shown in FIG. Table 12
And transmitted to the transmission line 13. A part thereof is input from the optical demultiplexer 15 to the sweep type variable wavelength filter 16 as monitor light. Filter sweep control circuit 1
7 periodically sweeps the wavelength to the sweep type variable wavelength filter 16, and the information of each peak wavelength of the monitor light is detected by the photodetector 18 on the electric pulse signal 3 on the time axis.
1 and converts it into a peak detection and error calculation circuit 1.
9.

【0007】図9は、フィルタ掃引制御回路の動作を説
明するためのものである。同図(a)は図8に示した掃
引型可変波長フィルタ16によって波長を変化させてい
く掃引フィルタ32の様子を表わしたものである。同図
(b)は、掃引型可変波長フィルタ16に入力されるモ
ニタ光としての各波長λ1 、λ2 、……λN の光信号
(WDM信号光波長)33を表わしている。同図(c)
は、掃引フィルタ32の掃引結果として光検出器18か
ら出力される電気パルス信号31の波形を表わしてい
る。ここでは、一例として時間Δtごとに各波長λ1
λ2 、……λN の光信号のピークが現われている。
FIG. 9 illustrates the operation of the filter sweep control circuit. FIG. 7A shows a state of the sweep filter 32 that changes the wavelength by the sweep type variable wavelength filter 16 shown in FIG. FIG. 6B shows an optical signal (WDM signal light wavelength) 33 of each of the wavelengths λ 1 , λ 2 ,... Λ N as monitor light input to the sweep type variable wavelength filter 16. Figure (c)
Represents the waveform of the electric pulse signal 31 output from the photodetector 18 as a sweep result of the sweep filter 32. Here, as an example, each wavelength λ 1 ,
The peak of the optical signal of λ 2 ,... λ N appears.

【0008】図8に戻って説明を続ける。ピーク検出お
よび誤差算出回路19では、電気パルス信号31のそれ
ぞれのピーク位置を検出し、各波長λ1 、λ2 、……λ
N に対応するものとして予め設定していた位置との比較
を行って一連の誤差信号27を算出する。誤差信号27
は帰還ループ選択制御部21に順次入力される。フィル
タ掃引制御回路17は各波長λ1 、λ2 、……λN に対
応するものを順次選択し、誤差信号271 〜27N とし
て温度調節回路24に送出させる。温度調節回路24
は、これらの誤差信号271 〜27N を用いて、第1〜
第Nのレーザダイオード231 〜23N の温度制御を行
なうことで、それぞれの波長λ1 、λ2 、……λN の調
整を行う。波長監視用レーザダイオード25は、波長計
14によってその波長が常に監視されており、規定波長
からの誤差分はAFC回路26に帰還されている。した
がって、波長監視用レーザダイオード25の波長を固定
することで多波長光源11の全波長λ1 、λ2 、……λ
N に対する絶対波長安定性が確保されることになる。
Returning to FIG. 8, the description will be continued. The peak detection and error calculation circuit 19 detects the respective peak positions of the electric pulse signal 31 and calculates the wavelengths λ 1 , λ 2 ,.
A series of error signals 27 is calculated by comparing with a position set in advance as a position corresponding to N. Error signal 27
Are sequentially input to the feedback loop selection control unit 21. The filter sweep control circuit 17 sequentially selects ones corresponding to the wavelengths λ 1 , λ 2 ,... Λ N and sends them to the temperature control circuit 24 as error signals 27 1 to 27 N. Temperature control circuit 24
Are the first to first error signals using these error signals 27 1 to 27 N.
By controlling the temperature of the laser diode 23 1 ~ 23 N of the N, each wavelength λ 1, λ 2, to adjust the ...... λ N. The wavelength of the wavelength monitoring laser diode 25 is constantly monitored by the wavelength meter 14, and an error from a specified wavelength is fed back to the AFC circuit 26. Therefore, by fixing the wavelength of the wavelength monitoring laser diode 25, all the wavelengths λ 1 , λ 2 ,.
Absolute wavelength stability for N will be ensured.

【0009】図10は、従来の多波長光源用波長安定化
装置の他の例を表わしたものである。この図10で図8
と同一部分には同一の符号を使用しており、これらの説
明を適宜省略する。この図10で多波長光源41は第1
〜第Nのレーザダイオード231 〜23N と温度調節回
路24から構成されている。多波長光源41から出力さ
れる各波長λ1 、λ2 、……λN の光信号と絶対基準光
源42から出力される基準となる絶対波長の光信号とは
光合波器12に入力されて合波され、伝送線路13に送
り出される。その一部は、モニタ光として光分波器15
から波長弁別器44に入力される。
FIG. 10 shows another example of a conventional wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source. In FIG.
The same reference numerals are used for the same parts as those described above, and the description thereof will be appropriately omitted. In FIG. 10, the multi-wavelength light source 41 is the first
To Nth laser diodes 23 1 to 23 N and a temperature control circuit 24. An optical signal of each wavelength λ 1 , λ 2 ,... Λ N output from the multi-wavelength light source 41 and an optical signal of an absolute wavelength serving as a reference output from the absolute reference light source 42 are input to the optical multiplexer 12. The signals are multiplexed and sent to the transmission line 13. Some of them are used as monitor light by the optical demultiplexer 15.
Is input to the wavelength discriminator 44.

【0010】波長弁別器44は、それぞれの波長に対し
て位相が反転した2つの透過光出力を隣接するポートか
ら得るようになっている。これら各波長λ1 、λ2 、…
…λ N および絶対波長ごとの2つの透過光出力は、光検
出器45の対応する検出素子に入力されて電気信号に変
換される。それぞれの波長についての対の電気信号は、
各波長λ1 、λ2 、……λN に対応した誤差検出器46
1 〜46N および絶対波長に対応した誤差検出器47に
入力される。
[0010] The wavelength discriminator 44 operates for each wavelength.
The two transmitted light outputs, whose phases have been inverted, to adjacent ports
To get it. Each of these wavelengths λ1, ΛTwo
… Λ NAnd the two transmitted light outputs for each absolute wavelength
Is input to the corresponding detection element of the output unit 45 and converted into an electric signal.
Is replaced. The pair of electrical signals for each wavelength is
Each wavelength λ1, ΛTwo, …… λNError detector 46 corresponding to
1~ 46NAnd the error detector 47 corresponding to the absolute wavelength
Is entered.

【0011】それぞれの誤差検出器461 〜46N 、4
7では、図11に示すように、各波長λ1 、λ2 、……
λN ごとにそれぞれ隣接するポートの出力パワーの比が
1になるように誤差信号271 〜27N 、48を出力す
る。このうちの各波長λ1 、λ2 、……λN に対応した
誤差信号271 〜27N は、温度調節回路24に供給さ
れて温度による帰還制御が行われ、第1〜第Nのレーザ
ダイオード231 〜23N の波長の制御が行われる。ま
た、誤差検出器47から出力される誤差信号48は温度
調節回路49帰還され、これを基にして絶対波長に対す
る温度制御が行われる。これにより、環境温度変化に対
する安定した波長弁別特性が保証されている。
The respective error detectors 46 1 to 46 N , 4
7, as shown in FIG. 11, each wavelength λ 1 , λ 2 ,.
The error signals 27 1 to 27 N and 48 are output so that the output power ratio of the adjacent ports becomes 1 for each λ N. The error signals 27 1 to 27 N corresponding to the respective wavelengths λ 1 , λ 2 ,... Λ N are supplied to the temperature control circuit 24 to perform feedback control based on the temperature. control of the wavelength of the diode 23 1 ~ 23 N is performed. The error signal 48 output from the error detector 47 is fed back to the temperature control circuit 49, and based on this, the temperature control for the absolute wavelength is performed. As a result, stable wavelength discrimination characteristics against environmental temperature changes are guaranteed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の多波
長光源用波長安定化装置のうち、図8に示した装置で
は、次のような問題があった。まず、掃引型可変波長フ
ィルタ16として、透過帯域幅が十分に狭く、波長選択
性が良いものが必要とされ、装置のコストアップを招く
ということである。これは、ピーク検出および誤差算出
回路19におけるピーク検出回路部分でピークを検出す
る際に、掃引型可変波長フィルタ16の透過帯域幅が広
いと、雑音等の影響によってピーク位置の検出を正確に
行うことができないことによるものである。
Among the conventional wavelength stabilizing devices for a multi-wavelength light source, the device shown in FIG. 8 has the following problems. First, as the sweep type variable wavelength filter 16, a filter having a sufficiently narrow transmission bandwidth and good wavelength selectivity is required, which leads to an increase in the cost of the apparatus. This is because, when a peak is detected by the peak detection circuit portion in the peak detection and error calculation circuit 19, if the transmission bandwidth of the sweep type variable wavelength filter 16 is wide, the peak position is accurately detected due to the influence of noise or the like. It is because they cannot do it.

【0013】図8に示した装置の第2の問題点は、掃引
型可変波長フィルタ16を駆動するためのフィルタ掃引
制御回路17の波長掃引特性、すなわち掃引時間に対す
る透過ピーク波長のリニアリティおよび安定性に高い精
度が要求され、同様にこれが装置のコストアップを招く
要因になるということである。この装置では、多波長光
源の相対的なピーク波長の位置の情報を時間軸上の電気
パルス信号列に変換しているので、掃引時間に対する透
過ピーク波長特性のリニアリティや安定性が、多波長光
源の波長精度を決定する要因になるからである。
The second problem of the apparatus shown in FIG. 8 is that the wavelength sweep characteristic of the filter sweep control circuit 17 for driving the sweep type variable wavelength filter 16, that is, the linearity and stability of the transmission peak wavelength with respect to the sweep time. High precision is required, and this is also a factor that leads to an increase in the cost of the apparatus. In this device, since the information on the relative peak wavelength position of the multi-wavelength light source is converted into an electric pulse signal train on the time axis, the linearity and stability of the transmission peak wavelength characteristic with respect to the sweep time are improved. This is a factor that determines the wavelength accuracy of the light.

【0014】また、図10に示した従来の多波長光源用
波長安定化装置では、まず第1として、原理的に光検出
器45を構成する検出素子の数が多波長光源41の各波
長λ 1 、λ2 、……λN の総数の2倍の個数だけ必要に
なり、これがコストアップの要因になるという問題があ
った。また、第2の問題点として絶対基準光源42に対
して波長弁別器44の全体の温度を安定化させる構成を
とってはいるものの、波長弁別器44自体が比較的大き
な光学デバイスであるため、環境温度変動に対する高精
度な温度の安定化が困難であるという問題があった。こ
れにより、高い波長精度を期待することが困難であっ
た。更に図10に示した装置では、波長弁別器44によ
ってその扱うことのできる多波長光源の波長数が限定さ
れてしまうという問題もあった。
A conventional multi-wavelength light source shown in FIG.
In the wavelength stabilization device, first, in principle, optical detection
The number of detecting elements constituting the detector 45 is different from each wave of the multi-wavelength light source 41.
Long λ 1, ΛTwo, …… λNNeed twice the total number of
This causes a problem of increased costs.
Was. Also, as a second problem, the absolute reference light source 42
To stabilize the overall temperature of the wavelength discriminator 44
However, the wavelength discriminator 44 itself is relatively large.
High-precision optical device
There is a problem that it is difficult to stabilize the temperature at an appropriate level. This
This makes it difficult to expect high wavelength accuracy.
Was. Further, in the apparatus shown in FIG.
The number of wavelengths of multi-wavelength light sources that can be handled is limited
There was also the problem of getting lost.

【0015】そこで本発明の目的は、光検出器の個数が
わずかで足り、しかも高精度の回路装置を不要とし、環
境温度依存性も低減することのできる多波長光源用波長
安定化装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source which requires only a small number of photodetectors, does not require a high-precision circuit device, and can reduce environmental temperature dependence. Is to do.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、(イ)温度調節回路によってそれぞれ温度調節され
る複数のレーザダイオードを各波長の信号光出力用に備
えた多波長光源から出力される多波長の信号光を入力し
てこれらレーザダイオードに1つずつ対応する波長の信
号光を順に選択する波長選択手段と、(ロ)この波長選
択手段によって選択された波長の信号光を入力して位相
の異なる2つの透過光を出力する光周期フィルタと、
(ハ)この光周期フィルタの出力する2つの透過光を検
出してそれぞれ電気信号に変換する光検出器と、(ニ)
この光検出器のこれら2種類の検出結果を演算して波長
選択手段によって選択された波長に対応するレーザダイ
オードの温度を帰還制御するための帰還量を、波長選択
手段が波長の選択を行うたびに順に切り替えて温度調節
回路に与える帰還ループとを多波長光源用波長安定化装
置に具備させる。
According to the first aspect of the present invention, (a) a multi-wavelength light source provided with a plurality of laser diodes, each of which is temperature-controlled by a temperature control circuit, for outputting signal light of each wavelength. Wavelength selecting means for inputting signal light of multiple wavelengths and sequentially selecting signal light of wavelengths corresponding to these laser diodes one by one, and (b) inputting signal light of a wavelength selected by the wavelength selecting means. An optical periodic filter that outputs two transmitted lights having different phases from each other;
(C) a photodetector that detects two transmitted lights output from the optical periodic filter and converts them into electric signals, respectively.
The amount of feedback for controlling the temperature of the laser diode corresponding to the wavelength selected by the wavelength selection means by calculating these two types of detection results of the photodetector is determined each time the wavelength selection means selects a wavelength. And a feedback loop provided to the temperature control circuit by sequentially switching the temperature control circuit.

【0017】すなわち請求項1記載の発明では、波長選
択手段によって多波長の信号光の中から1種類ずつ信号
光を選択し、光周期フィルタに入力することで、この出
力側に配置された光検出器の個数がレーザダイオードの
数によらずに最小限の数で足りることにしている。ま
た、光周期フィルタが、入力された波長の信号光を例え
ば位相が180度異なるような位相の異なる2種類の信
号光を出力するので、これを基にして波長安定点に波長
をシフトさせるための帰還量を温度調節回路に帰還させ
て、1種類ずつレーザダイオードの温度調節を行えるよ
うにしている。
That is, according to the first aspect of the present invention, by selecting one kind of signal light from the multi-wavelength signal lights one by one by the wavelength selecting means and inputting the selected signal light to the optical periodic filter, the light arranged on the output side is selected. The minimum number of detectors is sufficient irrespective of the number of laser diodes. Further, since the optical periodic filter outputs two types of signal light having different phases such that the phase of the input signal light is, for example, 180 degrees, the wavelength is shifted to a wavelength stable point based on this. Is fed back to the temperature control circuit to control the temperature of the laser diode one by one.

【0018】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
多波長光源用波長安定化装置の波長選択手段が掃引型波
長可変フィルタで構成され、レーザダイオードに1つず
つ対応する波長の信号光を選択した時点で帰還ループの
帰還制御によって該当するレーザダイオードの温度調節
が完了し2種類の検出結果の演算値が所定の値となるま
で掃引を一時停止することを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, the wavelength selecting means of the wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to the first aspect is constituted by a sweep-type tunable filter, and a signal light having a wavelength corresponding to each of the laser diodes. Is selected, the temperature control of the corresponding laser diode is completed by the feedback control of the feedback loop, and the sweep is temporarily stopped until the calculated value of the two types of detection results reaches a predetermined value.

【0019】すなわち、請求項2記載の発明では、波長
選択手段が掃引型波長可変フィルタで構成されること
で、例えば多波長の信号光を順に掃引すことで短波長か
ら1種類ずつレーザダイオードの温度調節を行うことが
できる。
That is, according to the second aspect of the present invention, the wavelength selecting means is constituted by a sweep-type wavelength tunable filter. Temperature control can be performed.

【0020】請求項3記載の発明では、請求項1記載の
多波長光源用波長安定化装置が光周期フィルタの温度を
調節する光周期フィルタ温度調節手段を備え、多波長光
源から出力される波長以外の波長で所定の基準光源から
出力される波長を波長選択手段が選択したとき光検出器
の検出結果の演算による帰還量をこの光周期フィルタ温
度調節手段に与えて光周期フィルタの温度制御を行うこ
とを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, the wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to the first aspect includes an optical periodic filter temperature adjusting means for adjusting the temperature of the optical periodic filter, and the wavelength output from the multi-wavelength light source. When the wavelength selecting means selects a wavelength output from the predetermined reference light source at a wavelength other than the above, the feedback amount obtained by calculating the detection result of the photodetector is given to the optical periodic filter temperature adjusting means to control the temperature of the optical periodic filter. It is characterized by performing.

【0021】すなわち、請求項3記載の発明では、多波
長光源用波長安定化装置の中で温度調節が唯一必要とさ
れる光周期フィルタの温度を調節することとして、環境
温度の変動に高精度に対処できるようにしている。
That is, according to the third aspect of the present invention, the temperature of the optical periodic filter, which only needs to be adjusted in the wavelength stabilizing device for the multi-wavelength light source, is adjusted, so that it is possible to accurately control the fluctuation of the environmental temperature. To be able to deal with.

【0022】請求項4記載の発明では、請求項1記載の
多波長光源用波長安定化装置の光周期フィルタはマッハ
ツェンダ型周波数光多重カプラで構成されていることを
特徴としており、請求項5記載の発明ではこれが光ファ
イバグレーティングで構成されていることを特徴として
いる。
According to a fourth aspect of the present invention, the optical periodic filter of the wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to the first aspect is constituted by a Mach-Zehnder type frequency optical multiplex coupler. This invention is characterized in that this is constituted by an optical fiber grating.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0024】[0024]

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments.

【0025】図1は本発明の一実施例における多波長光
源用波長安定化装置の回路構成を示したものである。こ
の装置は、N波多波長光源61と、基準となる絶対基準
光源62と、これらから出力される複数の波長λ1 、λ
2 、……λN およびλS を合波するための融着型の光フ
ァイバカプラからなる光合波器63と、この光合波器6
3から伝送線路64に送出される信号光を分波する光分
波器65と、この光分波器65から分波されたモニタ光
67を入力する波長可変フィルタ68と、この波長可変
フィルタ68の掃引を行って単一の波長を選択し、ピー
ク波長の位置で掃引を一時停止する波長可変フィルタ掃
引回路69およびその制御等を行う制御部71と、波長
可変フィルタ68の出力する選択された波長のモニタ光
を入力する光周期フィルタ72と、光周期フィルタ72
の出力側に配置された一対のフォトダイオードからなる
光検出器対73と、光周期フィルタ72の温度調節を行
う温度調節回路74とから構成されている。
FIG. 1 shows a circuit configuration of a wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to an embodiment of the present invention. This device includes an N-wave multi-wavelength light source 61, an absolute reference light source 62 serving as a reference, and a plurality of wavelengths λ 1 , λ
2 ,... An optical multiplexer 63 composed of a fusion-type optical fiber coupler for multiplexing λ N and λ S ;
3, an optical splitter 65 for splitting the signal light transmitted to the transmission line 64, a wavelength tunable filter 68 for inputting the monitor light 67 split from the optical splitter 65, and a wavelength tunable filter 68. , A single wavelength is selected, and a tunable filter sweep circuit 69 for temporarily stopping the sweep at the position of the peak wavelength, a control unit 71 for controlling the tunable filter sweep circuit 69, and a selected output from the tunable filter 68 are selected. An optical periodic filter 72 for inputting wavelength monitor light, and an optical periodic filter 72
And a temperature control circuit 74 that controls the temperature of the optical periodic filter 72.

【0026】本実施例で光分波器65は入力された信号
光を10対1の比率でモニタ光67として分波し、波長
可変フィルタ68に供給するようになっている。波長可
変フィルタ68で選択された特定の単一波長の信号光
は、光周期フィルタ72に入力され、これによって得ら
れる光検出器対73の出力は制御部71に入力されるよ
うになっている。制御部71は、制御用のCPU(中央
処理装置)によって構成されており、波長可変フィルタ
制御回路76と、ピーク検出および帰還量算出回路77
と、帰還ループ選択制御回路78とを機能的に実現して
いる。そして、光検出器対73の出力をピーク検出およ
び帰還量算出回路77に入力して、それぞれの波長のピ
ーク検出と帰還量の算出を行い、帰還ループ選択制御回
路78に帰還量を与えるようになっている。帰還ループ
選択制御回路78は、N波多波長光源61内の各レーザ
ダイオード791 〜79N に対応させて、帰還量を温度
調節回路74に供給し温度の調整を行うようになってい
る。
In this embodiment, the optical splitter 65 splits the input signal light into monitor light 67 at a ratio of 10: 1, and supplies the monitor light 67 to the wavelength variable filter 68. The signal light of a specific single wavelength selected by the wavelength tunable filter 68 is input to the optical periodic filter 72, and the output of the photodetector pair 73 obtained by this is input to the control unit 71. . The control unit 71 includes a control CPU (central processing unit), and includes a wavelength tunable filter control circuit 76, a peak detection and feedback amount calculation circuit 77.
And the feedback loop selection control circuit 78 are functionally realized. Then, the output of the photodetector pair 73 is input to a peak detection and feedback amount calculation circuit 77 to perform peak detection and calculation of the feedback amount of each wavelength, and to provide the feedback amount to the feedback loop selection control circuit 78. Has become. Feedback loop selection control circuit 78, corresponding to the N multiplexed each laser diode 79 1 to 79 N in wavelength light source 61, supplies a feedback amount to the temperature adjusting circuit 74 is adapted to adjust the temperature.

【0027】なお、第1〜第Nのレーザダイオード79
1 〜79N は、それぞれ図示しないサーミスタ(温度検
出器)と温度調節用のペルチェ素子を備えたDFBレー
ザモジュールで構成されている。ペルチェ素子はレーザ
ダイオード79の加熱や冷却を行う素子である。各レー
ザダイオード791 〜79N は、それらの出力パワーを
モニタするための図示しないフォトダイオードと、その
出力を用いて出力パワーを一定に制御するためのAPC
(Auto Power Controll) 回路も備えている。これによ
り、各レーザダイオード791 〜79N から出力される
信号光のパワーが一定に保たれる。温度調節回路74
は、これらサーミスタやペルチェ素子と共に温度制御を
行う機能を有しており、制御部71から与えられる電圧
値を制御の基準電圧に使用して、対応するこれらのレー
ザダイオード791 〜79N の温度調節を行うようにな
っている。
The first to Nth laser diodes 79
1 to 79 N are each constituted by a DFB laser module having a thermistor (temperature detector) (not shown) and a Peltier element for temperature adjustment. The Peltier element is an element for heating and cooling the laser diode 79. Each of the laser diodes 79 1 to 79 N includes a photodiode (not shown) for monitoring the output power thereof, and an APC for controlling the output power to be constant using the output thereof.
(Auto Power Controll) circuit. Thereby, the power of the signal light output from each of the laser diodes 79 1 to 79 N is kept constant. Temperature control circuit 74
Has a function of performing temperature control together with these thermistors and Peltier elements, and uses the voltage value given from the control unit 71 as a control reference voltage to control the temperature of the corresponding laser diodes 79 1 to 79 N. Adjustments are made.

【0028】波長可変フィルタ68は本実施例で音響光
学フィルタを使用している。音響光学フィルタは、光の
入出力ポートと、RF信号入力ポートを有しており、R
F信号の周波数の変化に応じてフィルタの入力光に対す
る透過ピーク波長が変化するようになった光学デバイス
である。波長可変フィルタ掃引回路69は、音響光学フ
ィルタからなる波長可変フィルタ68に与えるRF信号
を生成する回路である。波長可変フィルタ掃引回路69
は波長可変フィルタ68にRF信号を出力するためのR
F信号出力ポートと、波長可変フィルタ制御回路76か
ら入力する入力電圧ポートを有している。本実施例の波
長可変フィルタ掃引回路69は内蔵の電圧制御発振器
(VCO)によって、入力電圧に比例した周波数のRF
信号を生成し、これを波長可変フィルタ68の駆動に必
要なパワーにまで電力増幅する機能を有している。
The tunable filter 68 uses an acousto-optic filter in this embodiment. The acousto-optic filter has a light input / output port and an RF signal input port.
This is an optical device in which a transmission peak wavelength for input light of a filter changes in accordance with a change in the frequency of an F signal. The wavelength tunable filter sweep circuit 69 is a circuit that generates an RF signal to be provided to the wavelength tunable filter 68 composed of an acousto-optic filter. Wavelength variable filter sweep circuit 69
Is R for outputting an RF signal to the wavelength tunable filter 68.
It has an F signal output port and an input voltage port input from the wavelength tunable filter control circuit 76. The wavelength tunable filter sweep circuit 69 of this embodiment uses a built-in voltage controlled oscillator (VCO) to generate an RF signal having a frequency proportional to the input voltage.
It has a function of generating a signal and amplifying the signal to a power required for driving the wavelength variable filter 68.

【0029】図2は、光周期フィルタの構成を表わした
ものである。光周期フィルタ72は、それぞれ1つずつ
の入力ポート81、スルーポート82、クロスポート8
3を備えたシステム多重光カプラによって構成されてい
る。本実施例では、マッハツェンダ型周波数光多重カプ
ラを使用している。その入力ポート81には、すでに説
明したように波長可変フィルタ68からその都度選択的
に出力される単一波長の信号光が入力される。スルーポ
ート82とクロスポート83の出力は、光検出器対73
(図1)を構成する別々のフォトダイオードに入射する
ようになっている。
FIG. 2 shows the configuration of the optical periodic filter. The optical periodic filter 72 includes one input port 81, one through port 82, and one cross port 8.
3 comprises a system multiplexed optical coupler. In the present embodiment, a Mach-Zehnder type frequency optical multiplex coupler is used. As described above, the single-wavelength signal light selectively output from the tunable filter 68 is input to the input port 81. The outputs of the through port 82 and the cross port 83 are connected to a photodetector pair 73.
The light is incident on the separate photodiodes constituting (FIG. 1).

【0030】図3は、マッハツェンダ型周波数光多重カ
プラで構成された光周期フィルタの透過波長特性を表わ
したものである。今、光周期フィルタ72の入力ポート
81(図2)に、第1のレーザダイオード231 から出
力される波長λ1 の信号光からなるモニタ光が入力され
るものとする。波長を横軸に表わし、相対出力強度を縦
軸に表わすと、実線で示すようなスルーポート82の信
号光特性91と、点線で示すようなクロスポート83の
信号光特性92が得られる。今、ある波長λXに着目し
てみると、このときのスルーポートの信号光の出力はP
1 に、クロスポートの信号光の出力はP2 になる。これ
らを光検出器対73(図1)内の一対のフォトダイオー
ドが別々に検出することになる。検出された電流量は内
蔵の図示しない電流−電圧変換回路を用いて電圧値に変
換されて制御部71へ出力される。
FIG. 3 shows a transmission wavelength characteristic of an optical periodic filter constituted by a Mach-Zehnder type frequency optical multiplexing coupler. Now, the input port 81 of the optical periodic filter 72 (FIG. 2), it is assumed that the monitor light of a first wavelength lambda 1 of the signal light output from the laser diode 23 1 is input. When the wavelength is represented on the horizontal axis and the relative output intensity is represented on the vertical axis, a signal light characteristic 91 of the through port 82 as shown by a solid line and a signal light characteristic 92 of a cross port 83 as shown by a dotted line are obtained. Now, focusing on a certain wavelength λ X , the output of the signal light of the through port at this time is P
1, the output of the signal light of the cross port becomes P 2. These will be separately detected by a pair of photodiodes in the photodetector pair 73 (FIG. 1). The detected current amount is converted into a voltage value using a built-in current-voltage conversion circuit (not shown) and output to the control unit 71.

【0031】制御部71内のピーク検出および帰還量算
出回路77は、光検出器対73の検出出力を入力して、
一対のフォトダイオードの検出出力が等しくなるよう
に、すなわち2つの信号光の出力P1 、P2 が等しくな
るような波長となるような誤差分を帰還量として演算
し、これを帰還ループ選択制御回路78に供給する。帰
還ループ選択制御回路78は、波長可変フィルタ制御回
路76が波長可変フィルタ掃引回路69に単一の特定波
長を選択させるのに対応付けて、レーザダイオード79
(この例の場合にはレーザダイオード791 )に対応す
る帰還量として温度調節回路74に供給する。このよう
なフィードバック制御が行われる結果として、図3に示
す波長安定点93の波長となるように第1のレーザダイ
オード231についての温度制御が行われる。
The peak detection and feedback amount calculation circuit 77 in the control unit 71 receives the detection output of the photodetector pair 73,
As described above, the detection outputs of the pair of photodiodes are equal, i.e. the error component as the output P 1 of the two signal lights, P 2 is the wavelength that is equal to the arithmetic as feedback amount, the feedback loop selection control this Supply to circuit 78. The feedback loop selection control circuit 78 controls the laser diode 79 in association with the tunable filter control circuit 76 causing the tunable filter sweep circuit 69 to select a single specific wavelength.
(In this case, the feedback amount corresponding to the laser diode 79 1 ) is supplied to the temperature adjustment circuit 74. As a result of such feedback control is performed, the temperature control of the first laser diode 23 1 so that the wavelength of the wavelength stabilizing point 93 shown in FIG. 3 are performed.

【0032】このようにして第1のレーザダイオード2
1 についての温度調節が完了したら、制御部71内の
ピーク検出および帰還量算出回路77は、波長可変フィ
ルタ制御回路76に第2のレーザダイオード232 の波
長λ2 の信号光の調整を依頼する。これにより、波長可
変フィルタ掃引回路69は波長可変フィルタ68を波長
λ2 の信号光を通過させるフィルタ特性に設定する。そ
して、前記したと同様な制御によって第2のレーザダイ
オード232 についての温度調節を行うことになる。こ
のとき、帰還ループ選択制御回路78は、第2のレーザ
ダイオード23 2 に対応する経路で帰還量を温度調節回
路74に供給するように出力ポートの選択を行う。制御
部71は帰還量の算出や掃引制御および帰還ループ選択
のタイミング制御も管理する。以下同様にして、第3の
レーザダイオード233 以降についての温度調節が継続
することになる。
Thus, the first laser diode 2
31When the temperature adjustment for is completed,
The peak detection and feedback amount calculation circuit 77 has a wavelength tunable filter.
The second laser diode 23 is connected to the filter control circuit 76.TwoWaves
Long λTwoRequest adjustment of signal light. This allows wavelength
The variable filter sweep circuit 69 sets the wavelength variable filter 68
λTwoIs set to a filter characteristic that allows the signal light to pass through. So
Then, the second laser die is controlled by the same control as described above.
Aether 23TwoWill be adjusted. This
, The feedback loop selection control circuit 78
Diode 23 TwoThe amount of feedback in the path corresponding to
An output port is selected so as to supply to the path 74. control
The unit 71 calculates the feedback amount, controls the sweep, and selects the feedback loop.
Also manages the timing control. Similarly, the third
Laser diode 23ThreeTemperature control for the rest continues
Will do.

【0033】波長λN についての第Nのレーザダイオー
ド23N までの温度調整が終了したら、同様の制御が再
び波長λ1 から繰り返され、これによって環境温度の変
動に対応することができる。また、これら第1〜第Nの
レーザダイオード231 〜23N の波長の制御の合間
に、絶対基準光源62についての波長λS の制御も行わ
れる。一例としては、第1のレーザダイオード231
制御が開始する直前に絶対基準光源62の制御が毎回行
われる。このとき帰還ループ選択制御回路78から出力
される帰還量は温度調節回路74に供給される。このよ
うに絶対基準光源62に対して光周期フィルタ72の温
度を固定することによって、本実施例の多波長光源用波
長安定化装置の絶対波長確度が保証される。なお、数値
“N”は本実施例の多波長光源用波長安定化装置で
“4”であるが、N波多波長光源61の構成によって、
これより大きい値をとることも、小さい値をとることも
自由である。
When the temperature adjustment for the wavelength λ N up to the N-th laser diode 23 N is completed, the same control is repeated again from the wavelength λ 1 , whereby it is possible to cope with fluctuations in the environmental temperature. In addition, the control of the wavelength λ S of the absolute reference light source 62 is performed between the control of the wavelengths of the first to N-th laser diodes 231 to 23N. As an example, the control of the absolute reference light source 62 immediately before the first control of the laser diode 23 1 is started is performed each time. At this time, the feedback amount output from the feedback loop selection control circuit 78 is supplied to the temperature adjustment circuit 74. By fixing the temperature of the optical periodic filter 72 with respect to the absolute reference light source 62, the absolute wavelength accuracy of the wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to the present embodiment is guaranteed. Note that the numerical value “N” is “4” in the wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source of the present embodiment.
It is free to take a larger value or a smaller value.

【0034】本実施例の多波長光源用波長安定化装置で
は、N波多波長光源61(図1)として1548、15
50、1552および1554nmのそれぞれ2nm間
隔の4波の光源を使用しているものとする。第1〜第4
のレーザダイオード231 〜234 は、それぞれの波長
に近く、かつレーザダイオードモジュールに対する温度
調整によって、これら4つの波長に合わせることができ
る特性のものを使用している。第1〜第4のレーザダイ
オード231 〜234 から出力される信号光は、4対1
の光スターカプラからなる光合波器63に入力されて1
本の光ファイバに合波されることになる。
In the wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to the present embodiment, 1548 and 15 are used as the N-wave multi-wavelength light source 61 (FIG. 1).
It is assumed that four light sources of 50, 1552, and 1554 nm, each having an interval of 2 nm, are used. First to fourth
The laser diode 23 1-23 4 are used close to each wavelength, and the temperature adjustment for the laser diode module, having the characteristics that can be tailored to four wavelengths. The signal light output from the first to fourth laser diodes 231 to 234 is 4: 1.
Input to the optical multiplexer 63 composed of optical star couplers
It is multiplexed into the optical fiber.

【0035】図4は、制御部による温度調整制御の流れ
を表わしたものである。制御部71は内蔵のCPUが、
同じく内蔵のROM(リード・オンリ・メモリ)に格納
されたプログラムを実行することによって一連の制御を
実現する。すなわち、制御部71はその制御が開始され
ると初期設定を行い(ステップS101)、波長数を計
数するための波長数カウンタ変数“counter ”の初期化
(“counter =0”)を行う(ステップS102)。続
いて、波長可変フィルタ掃引回路69を介して短波長側
から掃引を開始する(ステップS103、S104)。
FIG. 4 shows the flow of the temperature adjustment control by the control unit. The control unit 71 has a built-in CPU,
A series of controls are realized by executing a program stored in a built-in ROM (read only memory). That is, when the control is started, the control unit 71 performs initialization (step S101), and initializes a wavelength counter variable "counter" for counting the number of wavelengths ("counter = 0") (step S101). S102). Subsequently, sweeping is started from the short wavelength side via the wavelength variable filter sweeping circuit 69 (steps S103 and S104).

【0036】波長可変フィルタ68の出力光は光周期フ
ィルタ72の入力ポートに入力され、出力P1 、P2
得られる。これを基にして制御部71が波長可変フィル
タ68のの透過光パワーの最大値を検出すると(ステッ
プS105;Y)、掃引が一時的に停止される(ステッ
プS106)。この状態で制御部71はスルーポートの
出力とクロスポートの出力との誤差分を検出し、これら
のポートの出力パワーが等しくなる波長(図3の波長安
定点93の波長)に制御対象のレーザダイオード79の
波長が安定するように、温度調節回路74に対する帰還
量を算出する(ステップS107)。この帰還量の算出
は、PID制御すなわち比例、積分および微分要素の線
形結合により帰還量を規定する制御に基づくものとす
る。
The output light of the wavelength tunable filter 68 is input to the input port of the optical periodic filter 72, and outputs P 1 and P 2 are obtained. When the control unit 71 detects the maximum value of the transmitted light power of the variable wavelength filter 68 based on this (step S105; Y), the sweep is temporarily stopped (step S106). In this state, the control unit 71 detects an error between the output of the through port and the output of the cross port, and controls the laser to be controlled to a wavelength at which the output power of these ports becomes equal (the wavelength of the wavelength stable point 93 in FIG. 3). The amount of feedback to the temperature control circuit 74 is calculated so that the wavelength of the diode 79 is stabilized (step S107). The calculation of the feedback amount is based on PID control, that is, control that defines the feedback amount by a linear combination of proportional, integral, and differential elements.

【0037】このようにして帰還量が算出されたら、C
PUは波長数カウンタ変数“counter ”が“0”である
かどうかをチェックする(ステップS108)。本実施
例では“counter =0”を絶対基準光源62として割り
当てているので、算出された帰還量が絶対基準光源62
用のものか温度調節回路74に対するものかをチェック
して、帰還量の送出先を設定するためである。すなわ
ち、“0”である場合には(Y)、温度調節回路74の
ための出力ポートを選択し(ステップS109)、帰還
量をこれに出力する(ステップS110)。この後、波
長数カウンタ変数“counter ”の値を“1”だけカウン
トアップする(ステップS111)。そして、カウント
アップ後の波長数カウンタ変数“counter ”の値が“N
+1”(本実施例では“4+1”)となっているかどう
かのチェックを行う(ステップS112)。この例の場
合には波長数カウンタ変数“counter ”の値が“1”な
ので(N)、ステップS104に戻って第1の波長λ1
に設定するための掃引が開始されることになる。
When the feedback amount is calculated in this manner, C
The PU checks whether the wavelength number counter variable “counter” is “0” (Step S108). In this embodiment, since “counter = 0” is assigned as the absolute reference light source 62, the calculated feedback amount corresponds to the absolute reference light source 62.
This is to determine whether the feedback amount is for the temperature control circuit 74 and set the destination of the feedback amount. That is, if it is "0" (Y), an output port for the temperature control circuit 74 is selected (step S109), and the feedback amount is output to this (step S110). Thereafter, the value of the wavelength counter variable "counter" is counted up by "1" (step S111). Then, the value of the wavelength number counter variable “counter” after counting up is set to “N”.
It is checked whether the value is “+1” (“4 + 1” in this embodiment) (step S112) In this example, since the value of the wavelength number counter variable “counter” is “1” (N), Returning to S104, the first wavelength λ 1
Is started.

【0038】一方、ステップS108で波長数カウンタ
変数“counter ”が“0”以外であった場合には
(N)、帰還ループ選択制御回路78がそのカウント値
に等しい帰還ループ選択ループ番号の出力ポートを選択
する(ステップS113)。例えば第1の波長λ1 につ
いての帰還量が算出された場合には、第1のレーザダイ
オード791 の温度調整を行うための第1の出力ポート
が選択され、帰還量が出力されることになる(ステップ
S114)。温度調節回路74はこの帰還量を用いて第
1のレーザダイオード791 の温度調整を実行する。第
2〜第4の出力ポートも同様に波長数カウンタ変数“co
unter ”に応じて選択されることになる。ステップS1
14で帰還量が出力されたら、ステップS111に進ん
で波長数カウンタ変数“counter ”が“1”だけカウン
トアップされることになる。この結果、カウントアップ
後の波長数カウンタ変数“counter ”の値が“N+1”
となっていれば(Y)、第Nのレーザダイオードモジュ
ールまでの温度調整が終了したことになる。そこで、こ
の場合には再び調整サイクルを最初から開始させるため
にステップS102に戻ることになる。
On the other hand, if the wavelength counter variable "counter" is other than "0" in step S108 (N), the feedback loop selection control circuit 78 outputs the output port of the feedback loop selection loop number equal to the count value. Is selected (step S113). For example, when the feedback amount for the first wavelength λ 1 is calculated, the first output port for adjusting the temperature of the first laser diode 79 1 is selected, and the feedback amount is output. (Step S114). Temperature control circuit 74 executes a first temperature adjustment of the laser diode 79 1 using the feedback amount. Similarly, the second to fourth output ports also have the wavelength counter variable “co”.
unter ". Step S1
When the feedback amount is output in step 14, the process proceeds to step S111, and the wavelength counter variable "counter" is counted up by "1". As a result, the value of the wavelength number counter variable “counter” after counting up is set to “N + 1”.
(Y), it means that the temperature adjustment up to the N-th laser diode module has been completed. Therefore, in this case, the process returns to step S102 to restart the adjustment cycle from the beginning.

【0039】以上説明したように本実施例の多波長光源
用波長安定化装置では、設定波長からのずれを光周期フ
ィルタ72の2つの出力ポート91、92の光出力の比
で規定することにした。したがって、波長可変フィルタ
68は各波長λ1 、λ2 、……λN 、λS の選択を順次
行っていくだけでよい。すなわち、波長安定度が波長可
変フィルタ68の波長選択性としてのフィルタの透過帯
域幅や波長可変フィルタ掃引回路69の精度に依存しな
い。また、多波長光源の波長数に依らず、必要な光検出
器の検出素子の個数が2個分で足り、図10で示した光
検出器45を構成する検出素子と比べると光検出器の構
成の大幅な簡略化が可能になる。また、温度依存性を有
するデバイスが比較的小型の光周期フィルタ72のみと
なるため、多波長光源用波長安定化装置全体として高精
度の温度制御が可能になり、温度依存性が低減されるこ
とになる。
As described above, in the wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to the present embodiment, the deviation from the set wavelength is defined by the ratio of the optical output of the two output ports 91 and 92 of the optical periodic filter 72. did. Therefore, the wavelength tunable filter 68 only needs to sequentially select each of the wavelengths λ 1 , λ 2 ,... Λ N , λ S. That is, the wavelength stability does not depend on the transmission bandwidth of the filter as the wavelength selectivity of the wavelength variable filter 68 or the accuracy of the wavelength variable filter sweep circuit 69. Further, regardless of the number of wavelengths of the multi-wavelength light source, the number of necessary detection elements of the photodetector is sufficient for two, and compared with the detection elements constituting the photodetector 45 shown in FIG. The configuration can be greatly simplified. Also, since the only device having temperature dependency is the relatively small optical periodic filter 72, high-precision temperature control can be performed as a whole of the wavelength stabilizing device for the multi-wavelength light source, and the temperature dependency is reduced. become.

【0040】変形例 Modification

【0041】図5は、本発明の変形例における多波長光
源用波長安定化装置の回路構成を表わしたものである。
この図で先の実施例の図1と同一部分には同一の符号を
付しており、これらの説明を適宜省略することにする。
この図に示すように変形例の多波長光源用波長安定化装
置では、先の実施例で光周期フィルタ72として使用さ
れたマッハツェンダ型周波数光多重カプラの代わりに光
ファイバグレーティング101を使用している。光ファ
イバグレーティング101とは、光ファイバのコアおよ
びクラッドの境界面付近に回折格子を書き込んだもの
で、ブラッグ反射によって特定の波長の光のみを反射
し、それ以外の波長の光を透過させるようにした光ファ
イバ型光学デバイスである。
FIG. 5 shows a circuit configuration of a wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to a modification of the present invention.
In this figure, the same parts as those of the previous embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
As shown in this figure, in the wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source of a modification, an optical fiber grating 101 is used instead of the Mach-Zehnder type frequency optical multiplexing coupler used as the optical periodic filter 72 in the previous embodiment. . The optical fiber grating 101 is one in which a diffraction grating is written near the boundary between the core and the clad of the optical fiber, and reflects only light of a specific wavelength by Bragg reflection and transmits light of other wavelengths. Optical fiber type optical device.

【0042】この変形例では、光ファイバグレーティン
グ101のこのような特性を利用してこれを透過型帯域
阻止フィルタとして使用している。波長可変フィルタ6
8の出力光は、光ファイバグレーティング101からの
反射光をN波多波長光源61(図1)側に戻さないため
の光アイソレータ102を通過した後、融着型光カプラ
のような1対1光分波器103で分波される。そして、
光ファイバグレーティング101にこの分波光を通過さ
せる。
In this modification, utilizing such characteristics of the optical fiber grating 101, it is used as a transmission type band rejection filter. Tunable filter 6
The output light of No. 8 passes through an optical isolator 102 for preventing the reflected light from the optical fiber grating 101 from returning to the N-wave multi-wavelength light source 61 (FIG. 1), and thereafter, a one-to-one light such as a fused optical coupler. The light is split by the splitter 103. And
The split light is passed through the optical fiber grating 101.

【0043】図6は光ファイバグレーティングを具体的
に表わしたものである。光ファイバグレーティング10
1はN段直列接続された構成となっており、その最終段
に接続された光検出器対73で信号光の検出を行うよう
にしている。ここで、それぞれの光ファイバグレーティ
ング部分1011 〜101N は、順に波長λ1 、λ2
……λN よりも±δだけシフトさせている。
FIG. 6 specifically shows an optical fiber grating. Optical fiber grating 10
Reference numeral 1 denotes a configuration in which N stages are connected in series, and signal light is detected by a photodetector pair 73 connected to the last stage. Here, the respective optical fiber grating portions 101 1 to 101 N sequentially have wavelengths λ 1 , λ 2 ,
And it is shifted by ± δ than ...... λ N.

【0044】図7は、この変形例の光ファイバグレーテ
ィングにおける信号光の各波長と光検出器の得る相対出
力強度との関係を表わしたものである。信号光の各出力
強度はそれぞれの波長λ1 、λ2 、……λN に対して実
線111あるいは点線112で示すようになっており、
光検出器73内の2つの検出素子イオードの検出の差分
に応じた帰還量をフィードバックすることで、差分が
“0”となるような波長(実線111と点線112で示
した特性曲線が交叉する波長)に調整することができ
る。先の実施例の多波長光源用波長安定化装置では、N
波多波長光源61が等間隔の波長配置に限定されるが、
この変形例では波長間隔が等しくないようなN波多波長
光源に対しても適用することができることになる。
FIG. 7 shows the relationship between each wavelength of the signal light and the relative output intensity obtained by the photodetector in the optical fiber grating of this modified example. Each wavelength lambda 1 each output intensity of the signal light, lambda 2, is as shown by the solid line 111 or broken line 112 relative ...... λ N,
By feeding back a feedback amount corresponding to the difference between the detection of the two detection elements in the photodetector 73, the wavelength at which the difference becomes “0” (the characteristic curves shown by the solid line 111 and the dotted line 112 intersect) Wavelength). In the wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source of the previous embodiment, N
Although the wave multi-wavelength light source 61 is limited to the wavelength arrangement at equal intervals,
This modified example can be applied to an N-wave multi-wavelength light source in which the wavelength intervals are not equal.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、波長選択手段によって多波長の信号光の中か
ら1種類ずつ信号光を選択し、周期的なバンドパス特性
を有する光周期フィルタに入力するようにしたので、こ
の出力側に配置された光検出器の個数をレーザダイオー
ドの数によらずに2個に抑えることができる。これによ
り、多波長光源を構成するレーザダイオードの数が増加
しても、光検出器の個数を変更する必要がなく、多波長
光源用波長安定化装置の改造が容易になるばかりでな
く、装置のコストアップを防止することができるという
利点がある。また、光周期フィルタを小型の周波数多重
光カプラで構成することができ、この場合には温度の制
御が容易となって、高精度の温度安定化を容易に実現す
ることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, one type of signal light is selected one by one from multi-wavelength signal light by the wavelength selecting means, and the light having periodic bandpass characteristics is selected. Since the input is made to the periodic filter, the number of photodetectors arranged on the output side can be suppressed to two irrespective of the number of laser diodes. As a result, even if the number of laser diodes constituting the multi-wavelength light source increases, the number of photodetectors does not need to be changed. There is an advantage that cost increase can be prevented. Further, the optical periodic filter can be constituted by a small frequency multiplexing optical coupler. In this case, the temperature can be easily controlled, and highly accurate temperature stabilization can be easily realized.

【0046】また請求項2記載の発明によれば、掃引型
波長可変フィルタで波長選択手段を構成したので、多波
長光源の波長安定性がフィルタの波長透過性および掃引
回路の精度に依存しなくなり、これら、掃引型波長可変
フィルや掃引回路を安価に製作することができるという
利点がある。
According to the second aspect of the present invention, since the wavelength selecting means is constituted by the sweep type wavelength tunable filter, the wavelength stability of the multi-wavelength light source does not depend on the wavelength transmittance of the filter and the accuracy of the sweep circuit. There is an advantage that these sweep-type variable wavelength filters and sweep circuits can be manufactured at low cost.

【0047】更に請求項3記載の発明では、各波長のレ
ーザダイオードに対して順に温度調節のための帰還量を
フィードバックしていくことにしているので、環境温度
の変動に高精度に対処することができるという利点があ
る。
Further, according to the third aspect of the present invention, the feedback amount for adjusting the temperature is sequentially fed back to the laser diode of each wavelength, so that the fluctuation of the environmental temperature can be dealt with with high accuracy. There is an advantage that can be.

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

【図1】本発明の一実施例における多波長光源用波長安
定化装置の回路構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例で使用される光周期フィルタの各ポー
トを示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing each port of an optical periodic filter used in the present embodiment.

【図3】本実施例で使用される光周期フィルタの透過波
長特性と波長の制御原理の関係を示した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a transmission wavelength characteristic of the optical periodic filter used in the present embodiment and a wavelength control principle.

【図4】本実施例で制御部による温度調整制御の流れを
表わした流れ図である。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of temperature adjustment control by a control unit in the embodiment.

【図5】本発明の変形例における多波長光源用波長安定
化装置の回路構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of a wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to a modification of the present invention.

【図6】本発明の変形例における光ファイバグレーティ
ングおよびその周辺を表わした説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an optical fiber grating and its periphery in a modification of the present invention.

【図7】本発明の変形例における光ファイバグレーティ
ングの透過波長特性と波長の制御原理の関係を示した説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a transmission wavelength characteristic of an optical fiber grating and a wavelength control principle in a modification of the present invention.

【図8】従来の多波長光源用波長安定化装置の第1の例
についてその構成を示したブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a first example of a conventional wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source.

【図9】フィルタ掃引制御回路の動作を説明するための
各種波形図である。
FIG. 9 is a diagram showing various waveforms for explaining the operation of the filter sweep control circuit.

【図10】従来の多波長光源用波長安定化装置の第2の
例についてその構成を示したブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a second example of a conventional wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source.

【図11】図10に示した誤差検出器の動作を説明する
ための波形説明図である。
11 is an explanatory waveform diagram for explaining the operation of the error detector shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

41 多波長光源 61 N波多波長光源 62 絶対基準光源 63 光合波器 65 光分波器 67 モニタ光 68 波長可変フィルタ 71 制御部 72 光周期フィルタ 73 光検出器対 74 温度調節回路 79 レーザダイオード 101 光ファイバグレーティング 103 1対1光分波器 41 Multi-wavelength light source 61 N-wave multi-wavelength light source 62 Absolute reference light source 63 Optical multiplexer 65 Optical demultiplexer 67 Monitor light 68 Wavelength variable filter 71 Controller 72 Optical periodic filter 73 Photodetector pair 74 Temperature control circuit 79 Laser diode 101 Light Fiber grating 103 1: 1 optical demultiplexer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 温度調節回路によってそれぞれ温度調節
される複数のレーザダイオードを各波長の信号光出力用
に備えた多波長光源から出力される多波長の信号光を入
力してこれらレーザダイオードに1つずつ対応する波長
の信号光を順に選択する波長選択手段と、 この波長選択手段によって選択された波長の信号光を入
力して位相の異なる2つの透過光を出力する光周期フィ
ルタと、 この光周期フィルタの出力する2つの透過光を検出して
それぞれ電気信号に変換する光検出器と、 この光検出器のこれら2種類の検出結果を演算して前記
波長選択手段によって選択された波長に対応するレーザ
ダイオードの温度を帰還制御するための帰還量を、波長
選択手段が波長の選択を行うたびに順に切り替えて前記
温度調節回路に与える帰還ループとを具備することを特
徴とする多波長光源用波長安定化装置。
1. A multi-wavelength signal light output from a multi-wavelength light source provided with a plurality of laser diodes, each of which is temperature-controlled by a temperature control circuit, for outputting a signal light of each wavelength, is input to these laser diodes. Wavelength selecting means for sequentially selecting signal lights of corresponding wavelengths one by one; an optical periodic filter for inputting signal light of the wavelength selected by the wavelength selecting means and outputting two transmitted lights having different phases; A photodetector that detects two transmitted lights output from the periodic filter and converts them into electric signals, respectively, and calculates these two types of detection results of the photodetectors to correspond to the wavelength selected by the wavelength selection means. A feedback loop for switching the feedback amount for feedback controlling the temperature of the laser diode to be applied to the temperature control circuit by sequentially switching the wavelength each time the wavelength selection unit selects a wavelength. A wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source, comprising:
【請求項2】 前記波長選択手段は掃引型波長可変フィ
ルタで構成され、前記レーザダイオードに1つずつ対応
する波長の信号光を選択した時点で前記帰還ループの帰
還制御によって該当するレーザダイオードの温度調節が
完了し前記2種類の検出結果の演算値が所定の値となる
まで掃引を一時停止することを特徴とする請求項1記載
の多波長光源用波長安定化装置。
2. The method according to claim 1, wherein the wavelength selecting means is constituted by a sweep-type tunable filter, and when a signal light having a wavelength corresponding to each of the laser diodes is selected, the temperature of the corresponding laser diode is controlled by feedback control of the feedback loop. 2. The wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to claim 1, wherein the sweeping is temporarily stopped until the adjustment is completed and the calculated value of the two types of detection results reaches a predetermined value.
【請求項3】 前記光周期フィルタの温度を調節する光
周期フィルタ温度調節手段を備え、前記多波長光源から
出力される波長以外の波長で所定の基準光源から出力さ
れる波長を前記波長選択手段が選択したとき前記光検出
器の検出結果の演算による帰還量をこの光周期フィルタ
温度調節手段に与えて光周期フィルタの温度制御を行う
ことを特徴とする請求項1記載の多波長光源用波長安定
化装置。
3. An optical periodic filter temperature adjusting means for adjusting the temperature of the optical periodic filter, wherein the wavelength selecting means selects a wavelength output from a predetermined reference light source at a wavelength other than the wavelength output from the multi-wavelength light source. 2. The wavelength for a multi-wavelength light source according to claim 1, wherein when (1) is selected, a feedback amount obtained by calculating the detection result of the photodetector is supplied to the optical periodic filter temperature adjusting means to control the temperature of the optical periodic filter. Stabilizer.
【請求項4】 前記光周期フィルタはマッハツェンダ型
周波数光多重カプラで構成されていることを特徴とする
請求項1記載の多波長光源用波長安定化装置。
4. The wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to claim 1, wherein said optical periodic filter is constituted by a Mach-Zehnder type frequency optical multiplex coupler.
【請求項5】 前記光周期フィルタは光ファイバグレー
ティングで構成されていることを特徴とする請求項1記
載の多波長光源用波長安定化装置。
5. The wavelength stabilizing device for a multi-wavelength light source according to claim 1, wherein said optical periodic filter is constituted by an optical fiber grating.
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