JPH11133472A - 光位相同期光源 - Google Patents
光位相同期光源Info
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- JPH11133472A JPH11133472A JP9301690A JP30169097A JPH11133472A JP H11133472 A JPH11133472 A JP H11133472A JP 9301690 A JP9301690 A JP 9301690A JP 30169097 A JP30169097 A JP 30169097A JP H11133472 A JPH11133472 A JP H11133472A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光位相同期ループに要求される帯域幅を低減
しながら、周波数引き込み幅および同期保持幅の広帯域
性を確保し、数ＭHz程度までの発振光周波数ゆらぎがあ
るレーザ光源から出力された信号光に対して光位相同期
を可能にする。 【解決手段】 入力信号光のキャリア成分の光周波数に
同期した光を出力する注入同期光源（１２）と、その出
力光（注入同期光）の光周波数をδｆシフトさせて入力
信号光のキャリア成分に光位相同期させる光周波数シフ
タ（１３）と、この光周波数シフタを制御する光位相同
期ループ（１４，１５，１６，１７）とにより構成され
る。
しながら、周波数引き込み幅および同期保持幅の広帯域
性を確保し、数ＭHz程度までの発振光周波数ゆらぎがあ
るレーザ光源から出力された信号光に対して光位相同期
を可能にする。 【解決手段】 入力信号光のキャリア成分の光周波数に
同期した光を出力する注入同期光源（１２）と、その出
力光（注入同期光）の光周波数をδｆシフトさせて入力
信号光のキャリア成分に光位相同期させる光周波数シフ
タ（１３）と、この光周波数シフタを制御する光位相同
期ループ（１４，１５，１６，１７）とにより構成され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光源から出
力される光の光周波数および光位相を同期させる光位相
同期光源に関する。このような光位相同期技術は、例え
ばコヒーレント光通信システムや位相感応型光増幅器等
に必要不可欠なものである。
力される光の光周波数および光位相を同期させる光位相
同期光源に関する。このような光位相同期技術は、例え
ばコヒーレント光通信システムや位相感応型光増幅器等
に必要不可欠なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光位相同期光源としては、主に光
位相同期ループ法と光注入同期法が検討されている。
位相同期ループ法と光注入同期法が検討されている。
【０００３】光位相同期ループ法は、入力信号光と光位
相同期光源から出力される局発光を位相検出器に入力
し、その位相誤差信号を光位相同期光源に帰還すること
により、入力信号光に対する局発光の光位相同期を実現
する方法である。
相同期光源から出力される局発光を位相検出器に入力
し、その位相誤差信号を光位相同期光源に帰還すること
により、入力信号光に対する局発光の光位相同期を実現
する方法である。
【０００４】具体的には、図１１(a) に示すように、入
力信号光Ｅ1 と光位相同期光源５１から出力される局発
光Ｅ2 を光合波器５２で合波し、合波光Ｅ1＋Ｅ2および
Ｅ1−Ｅ2 の一部を光分波器５３−１，５３−２でそれ
ぞれ分波して光位相検出器５４に入力する。そして、光
位相検出器５４から出力される位相誤差信号を光位相同
期光源５１に帰還して局発光Ｅ2 の光位相を制御する。
これにより、合波光として出力される入力信号光Ｅ1 と
局発光Ｅ2 の光周波数および光位相を同期させることが
できる。
力信号光Ｅ1 と光位相同期光源５１から出力される局発
光Ｅ2 を光合波器５２で合波し、合波光Ｅ1＋Ｅ2および
Ｅ1−Ｅ2 の一部を光分波器５３−１，５３−２でそれ
ぞれ分波して光位相検出器５４に入力する。そして、光
位相検出器５４から出力される位相誤差信号を光位相同
期光源５１に帰還して局発光Ｅ2 の光位相を制御する。
これにより、合波光として出力される入力信号光Ｅ1 と
局発光Ｅ2 の光周波数および光位相を同期させることが
できる。
【０００５】なお、局発光Ｅ2 を出力信号光とする場合
には、図１１(b) に示すように、入力信号光Ｅ1 と、光
位相同期光源５１から出力される局発光Ｅ2 の一部を光
分波器５３で分波して光位相検出器５４に入力し、光位
相検出器５４から出力される位相誤差信号を光位相同期
光源５１に帰還する。ただし、以下の説明では図１１
(a) に示す合波光を出力信号光とする場合について説明
するが、局発光Ｅ2 を出力信号光とする場合においても
同様である。
には、図１１(b) に示すように、入力信号光Ｅ1 と、光
位相同期光源５１から出力される局発光Ｅ2 の一部を光
分波器５３で分波して光位相検出器５４に入力し、光位
相検出器５４から出力される位相誤差信号を光位相同期
光源５１に帰還する。ただし、以下の説明では図１１
(a) に示す合波光を出力信号光とする場合について説明
するが、局発光Ｅ2 を出力信号光とする場合においても
同様である。
【０００６】光注入同期法は、入力信号光の一部を分岐
して注入同期光源に注入することにより、出力光の光周
波数を入力信号光の光周波数に同期させる方法である。
この方法では、非常に微弱な入力信号光に対しても有効
に注入同期が可能であり、さらに簡単な構成で非常に広
帯域の周波数同期保持幅（〜ＧHz）を実現できる。した
がって、数十ＭHz程度の光周波数ゆらぎある入力信号光
（光源）に対しても容易に光周波数同期が可能である。
して注入同期光源に注入することにより、出力光の光周
波数を入力信号光の光周波数に同期させる方法である。
この方法では、非常に微弱な入力信号光に対しても有効
に注入同期が可能であり、さらに簡単な構成で非常に広
帯域の周波数同期保持幅（〜ＧHz）を実現できる。した
がって、数十ＭHz程度の光周波数ゆらぎある入力信号光
（光源）に対しても容易に光周波数同期が可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光通信シス
テムで光源として用いられる半導体レーザの発振光周波
数安定性は悪く、通常数百ｋHzから数十ＭHz程度の発振
光周波数ゆらぎがある。そのため、光位相同期ループ法
により光位相同期を実現するには、この帯域以上の数十
ＭHz〜数ＧHz程度の帯域幅での動作を保証する光・電気
ハイブリッド回路が必要になる。しかし、これを実現す
るには、光位相同期光源の周波数変調特性のフラットネ
スをＧHzの帯域で実現し、かつループ長を短くする必要
があるなど、多くの困難を伴う。
テムで光源として用いられる半導体レーザの発振光周波
数安定性は悪く、通常数百ｋHzから数十ＭHz程度の発振
光周波数ゆらぎがある。そのため、光位相同期ループ法
により光位相同期を実現するには、この帯域以上の数十
ＭHz〜数ＧHz程度の帯域幅での動作を保証する光・電気
ハイブリッド回路が必要になる。しかし、これを実現す
るには、光位相同期光源の周波数変調特性のフラットネ
スをＧHzの帯域で実現し、かつループ長を短くする必要
があるなど、多くの困難を伴う。
【０００８】また、このような広帯域の光・電気ハイブ
リッド回路を実現するのが困難な場合には、レーザ光源
の発振光周波数ゆらぎ自体を安定化させる必要があり、
光位相同期回路全体の構成の複雑化が避けられない。
リッド回路を実現するのが困難な場合には、レーザ光源
の発振光周波数ゆらぎ自体を安定化させる必要があり、
光位相同期回路全体の構成の複雑化が避けられない。
【０００９】一方、光注入同期法では、注入同期するレ
ーザ光源のフリーランニング時の発振周波数と入力信号
光の光周波数に離調がある場合には、出力信号光の光位
相が変化し、光位相を同期させることはできない。すな
わち、光注入同期法は実質的には光周波数同期技術であ
り、光位相同期を安定に実現するのは困難である。
ーザ光源のフリーランニング時の発振周波数と入力信号
光の光周波数に離調がある場合には、出力信号光の光位
相が変化し、光位相を同期させることはできない。すな
わち、光注入同期法は実質的には光周波数同期技術であ
り、光位相同期を安定に実現するのは困難である。
【００１０】本発明は、光位相同期ループに要求される
帯域幅を低減しながら、周波数引き込み幅および同期保
持幅の広帯域性を確保し、数ＭHz程度までの発振光周波
数ゆらぎがあるレーザ光源から出力された信号光に対し
て光位相同期を可能にする光位相同期光源を提供するこ
とを目的とする。
帯域幅を低減しながら、周波数引き込み幅および同期保
持幅の広帯域性を確保し、数ＭHz程度までの発振光周波
数ゆらぎがあるレーザ光源から出力された信号光に対し
て光位相同期を可能にする光位相同期光源を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の光位相同期光源
は、光位相同期ループ法と光注入同期法とを組み合わせ
ることを特徴とする。すなわち、入力信号光のキャリア
成分の光周波数に同期した光を出力する注入同期光源
と、その出力光（注入同期光）の光周波数をδｆシフト
させて入力信号光のキャリア成分に光位相同期させる光
周波数シフタと、この光周波数シフタを制御する光位相
同期ループとにより構成される。
は、光位相同期ループ法と光注入同期法とを組み合わせ
ることを特徴とする。すなわち、入力信号光のキャリア
成分の光周波数に同期した光を出力する注入同期光源
と、その出力光（注入同期光）の光周波数をδｆシフト
させて入力信号光のキャリア成分に光位相同期させる光
周波数シフタと、この光周波数シフタを制御する光位相
同期ループとにより構成される。
【００１２】この光位相同期ループでは、注入同期光源
の光位相変動と光経路長の変動による光位相差変動の影
響を補償して安定に光位相を同期させる。これにより、
入力信号光とフリーランニング状態の注入同期光の間の
離調が数百ＭHz程度存在し、かつ数ＭHz程度の光周波数
ゆらぎが存在する場合でも、数十ｋHz程度の狭帯域幅の
光位相同期ループで光位相同期を安定に実現することが
できる。
の光位相変動と光経路長の変動による光位相差変動の影
響を補償して安定に光位相を同期させる。これにより、
入力信号光とフリーランニング状態の注入同期光の間の
離調が数百ＭHz程度存在し、かつ数ＭHz程度の光周波数
ゆらぎが存在する場合でも、数十ｋHz程度の狭帯域幅の
光位相同期ループで光位相同期を安定に実現することが
できる。
【００１３】図１は、請求項２に記載の光位相同期光源
の基本構成を示す。図において、入力信号光の一部を光
分波器１１で分岐して注入同期光源１２に入力し、入力
信号光のキャリア成分の光周波数に同期した注入同期光
を出力させる。この注入同期光を光周波数シフタ１３に
入力して光周波数をδｆシフトさせ、この光周波数シフ
トを受けた注入同期光Ｅ2 と光分波器１１で分岐された
入力信号光Ｅ1 を２入力２出力の光合波器１４に入力し
て合波する。光合波器１４から出力される合波光Ｅ1 ＋
Ｅ2 およびＥ1 −Ｅ2 の一部を光分波器１５−１，１５
−２でそれぞれ分波して光位相検出器１６に入力する。
そして、光位相検出器１６から出力される位相誤差信号
を光周波数シフタ１３を駆動する制御回路１７に帰還
し、注入同期光に与える光周波数シフトδｆを制御す
る。これにより、合波光として出力される入力信号光Ｅ
1 と注入同期光Ｅ2 の光周波数および光位相を同期させ
る。
の基本構成を示す。図において、入力信号光の一部を光
分波器１１で分岐して注入同期光源１２に入力し、入力
信号光のキャリア成分の光周波数に同期した注入同期光
を出力させる。この注入同期光を光周波数シフタ１３に
入力して光周波数をδｆシフトさせ、この光周波数シフ
トを受けた注入同期光Ｅ2 と光分波器１１で分岐された
入力信号光Ｅ1 を２入力２出力の光合波器１４に入力し
て合波する。光合波器１４から出力される合波光Ｅ1 ＋
Ｅ2 およびＥ1 −Ｅ2 の一部を光分波器１５−１，１５
−２でそれぞれ分波して光位相検出器１６に入力する。
そして、光位相検出器１６から出力される位相誤差信号
を光周波数シフタ１３を駆動する制御回路１７に帰還
し、注入同期光に与える光周波数シフトδｆを制御す
る。これにより、合波光として出力される入力信号光Ｅ
1 と注入同期光Ｅ2 の光周波数および光位相を同期させ
る。
【００１４】ここで、注入同期光源および光周波数シフ
タによる光周波数制御と、光位相同期ループによる光周
波数シフタの制御とに分けて説明する。図２(a) は注入
同期光源１２および光周波数シフタ１３の動作例を示
す。クロック周波数ｆrep でディジタル変調された入力
信号光
タによる光周波数制御と、光位相同期ループによる光周
波数シフタの制御とに分けて説明する。図２(a) は注入
同期光源１２および光周波数シフタ１３の動作例を示
す。クロック周波数ｆrep でディジタル変調された入力
信号光
【００１５】
【数１】
【００１６】の一部を注入同期光源１２に注入すると、
その出力光は Ｅ2,2＝｜Ｅ2,2｜exp[i(ω1t＋θ1'＋δθinj)] …(2) となる。ここで、δθinj は、注入同期光源１２で生ず
る光位相シフト量であり、入力信号光の光周波数と注入
同期光源１２のフリーランニング発振周波数の離調によ
り変化する。この注入同期光を光周波数シフタ１３によ
りδf Hzシフトすると、 Ｅ2,3＝｜Ｅ2,2｜exp[i｛(ω1＋2πδf)t＋θ1'＋δθinj｝] …(3) となる。
その出力光は Ｅ2,2＝｜Ｅ2,2｜exp[i(ω1t＋θ1'＋δθinj)] …(2) となる。ここで、δθinj は、注入同期光源１２で生ず
る光位相シフト量であり、入力信号光の光周波数と注入
同期光源１２のフリーランニング発振周波数の離調によ
り変化する。この注入同期光を光周波数シフタ１３によ
りδf Hzシフトすると、 Ｅ2,3＝｜Ｅ2,2｜exp[i｛(ω1＋2πδf)t＋θ1'＋δθinj｝] …(3) となる。
【００１７】図２(b) は光位相同期ループによる光周波
数シフタ１３の制御動作例を示す。ディジタル変調され
た入力信号光と、光周波数シフタ１３から出力される注
入同期光が光合波器１４で合波される。ここで、光合波
器１４に入力される入力信号光と注入同期光との間の光
経路差および光経路長変動による光位相変動、注入同期
光源１２で生ずる光位相シフトを考慮すると、入力信号
光が
数シフタ１３の制御動作例を示す。ディジタル変調され
た入力信号光と、光周波数シフタ１３から出力される注
入同期光が光合波器１４で合波される。ここで、光合波
器１４に入力される入力信号光と注入同期光との間の光
経路差および光経路長変動による光位相変動、注入同期
光源１２で生ずる光位相シフトを考慮すると、入力信号
光が
【００１８】
【数２】
【００１９】であれば、光周波数シフタ１３から出力さ
れる注入同期光は、 Ｅ2 ＝｜Ｅ2｜exp[i｛(ω1＋2πδf)t＋θ2｝] …(5) となる。ここで、 θ1 ＝θ1'＋Δθshf,1 …(6) θ2 ＝θ1'＋δθinj＋Δθshf,2 …(7) であり、Δθshf,1、Δθshf,2は、入力信号光が光合波
器１４に至る光経路と、注入同期光源１２および光周波
数シフタ１３を経由して光合波器１４に至る光経路の光
経路長変動に起因する光位相シフトである。これは、光
回路の機械振動や環境温度の変化により変化する。すな
わち、入力信号光の光周波数変動に対して低い周波数で
ランダムに変動するパラメータである。
れる注入同期光は、 Ｅ2 ＝｜Ｅ2｜exp[i｛(ω1＋2πδf)t＋θ2｝] …(5) となる。ここで、 θ1 ＝θ1'＋Δθshf,1 …(6) θ2 ＝θ1'＋δθinj＋Δθshf,2 …(7) であり、Δθshf,1、Δθshf,2は、入力信号光が光合波
器１４に至る光経路と、注入同期光源１２および光周波
数シフタ１３を経由して光合波器１４に至る光経路の光
経路長変動に起因する光位相シフトである。これは、光
回路の機械振動や環境温度の変化により変化する。すな
わち、入力信号光の光周波数変動に対して低い周波数で
ランダムに変動するパラメータである。
【００２０】この光合波器１４に入力される入力信号光
と注入同期光の光位相θ1 ，θ2 を同期させるには、光
周波数シフタ１３を制御回路１７により制御する光位相
同期ループを構成する。なお、入力信号光を注入同期光
源１２に注入しない場合には、光合波器１４に入力され
る入力信号光と注入同期光源１２の出力光のビートスペ
クトルは広がっており（図３(a))、周波数ゆらぎは大き
いが、注入同期により入力信号光と注入同期光のビート
スペクトルは狭窄される（図３(b))。その結果、光位相
同期ループに要求される制御帯域幅は劇的に低下し、注
入同期を用いずに光源の光周波数を制御する従来の光位
相同期ループと比較しても低雑音で高精度の光位相同期
が実現可能となる。
と注入同期光の光位相θ1 ，θ2 を同期させるには、光
周波数シフタ１３を制御回路１７により制御する光位相
同期ループを構成する。なお、入力信号光を注入同期光
源１２に注入しない場合には、光合波器１４に入力され
る入力信号光と注入同期光源１２の出力光のビートスペ
クトルは広がっており（図３(a))、周波数ゆらぎは大き
いが、注入同期により入力信号光と注入同期光のビート
スペクトルは狭窄される（図３(b))。その結果、光位相
同期ループに要求される制御帯域幅は劇的に低下し、注
入同期を用いずに光源の光周波数を制御する従来の光位
相同期ループと比較しても低雑音で高精度の光位相同期
が実現可能となる。
【００２１】光合波器１４において入力信号光と光周波
数シフタ１３から出力される注入同期光を合波すると、
数シフタ１３から出力される注入同期光を合波すると、
【００２２】
【数３】
【００２３】の合波光が出力される。この合波光の一部
を分岐して光位相検出器１６に入力すると、入力信号光
と注入同期光の光位相差に比例する位相誤差信号
を分岐して光位相検出器１６に入力すると、入力信号光
と注入同期光の光位相差に比例する位相誤差信号
【００２４】
【数４】
【００２５】が出力される。ここで、θ1 ，θ2 は、時
間的に変動するパラメータであり、δｆHzはθ2 に含ま
れるとみなした。また、制御回路１７を低域通過フィル
タ・増幅回路および電圧制御発振器で構成すると、低域
通過フィルタ・増幅回路で光位相検出器１６から出力さ
れる位相誤差信号のＤＣ近傍成分のみを増幅し、 Ｉerr ∝ cos(θ1−θ2) …(11) を電圧制御発振器に入力する。その結果、電圧制御発振
器の発振周波数は、 δｆ＝ｄθ2／ｄt ∝ sin(θ1−θ2−π／２） …(12) により制御される。これを光周波数シフタ１３に入力す
ることにより、式(8),(9) に示す合波された入力信号光
と注入同期光間の光位相同期が達成され、 θ1 ＝θ2 ＋π／２ …(13) となる。
間的に変動するパラメータであり、δｆHzはθ2 に含ま
れるとみなした。また、制御回路１７を低域通過フィル
タ・増幅回路および電圧制御発振器で構成すると、低域
通過フィルタ・増幅回路で光位相検出器１６から出力さ
れる位相誤差信号のＤＣ近傍成分のみを増幅し、 Ｉerr ∝ cos(θ1−θ2) …(11) を電圧制御発振器に入力する。その結果、電圧制御発振
器の発振周波数は、 δｆ＝ｄθ2／ｄt ∝ sin(θ1−θ2−π／２） …(12) により制御される。これを光周波数シフタ１３に入力す
ることにより、式(8),(9) に示す合波された入力信号光
と注入同期光間の光位相同期が達成され、 θ1 ＝θ2 ＋π／２ …(13) となる。
【００２６】以上のように、本発明の光位相同期光源で
は、注入同期光源１２で入力信号光に注入同期すること
により光周波数同期を実現し、光合波器１４、光位相検
出器１６、制御回路１７および光周波数シフタ１３で構
成される光位相同期ループにより、注入同期光源１２お
よび光経路長変動による光位相シフトを補償することが
できる。注入同期光源１２では、入力信号光と注入同期
光源１２のフリーランニング発振周波数の離調が数百Ｍ
Hz以上の場合でも容易に光周波数同期が可能である。さ
らに、注入同期された注入同期光源１２は、数ＭHz程度
の入力光周波数ゆらぎに対しても追随し、光周波数同期
を維持する。そのため、光位相同期ループに要求される
制御帯域幅は、注入同期時の注入同期光源１２の位相変
動と、注入同期光源１２の出力光が伝搬する光回路の光
経路長変動を補償するのに要求される数十ｋHzでよい。
これにより、狭帯域の光位相同期ループを用いても、数
ＭHz程度の光周波数ゆらぎがある入力信号光に対して光
位相同期を高安定に実現することができる。
は、注入同期光源１２で入力信号光に注入同期すること
により光周波数同期を実現し、光合波器１４、光位相検
出器１６、制御回路１７および光周波数シフタ１３で構
成される光位相同期ループにより、注入同期光源１２お
よび光経路長変動による光位相シフトを補償することが
できる。注入同期光源１２では、入力信号光と注入同期
光源１２のフリーランニング発振周波数の離調が数百Ｍ
Hz以上の場合でも容易に光周波数同期が可能である。さ
らに、注入同期された注入同期光源１２は、数ＭHz程度
の入力光周波数ゆらぎに対しても追随し、光周波数同期
を維持する。そのため、光位相同期ループに要求される
制御帯域幅は、注入同期時の注入同期光源１２の位相変
動と、注入同期光源１２の出力光が伝搬する光回路の光
経路長変動を補償するのに要求される数十ｋHzでよい。
これにより、狭帯域の光位相同期ループを用いても、数
ＭHz程度の光周波数ゆらぎがある入力信号光に対して光
位相同期を高安定に実現することができる。
【００２７】図４は、請求項５に記載の光位相同期光源
の基本構成を示す。本構成は、図１に示す基本構成とほ
ぼ同様であるが、注入同期光源１２から出力される注入
同期光と入力信号光のキャリア成分との間にδｆHzの光
周波数差を与えるために、２つの光周波数シフタ１３−
１，１３−２を用いることを特徴とする。すなわち、光
周波数をΔｆシフトさせる第１の光周波数シフタ１３−
１と、光周波数を−Δｆ＋δｆシフトさせる第２の光周
波数シフタ１３−２とを備え、さらに第１の光周波数シ
フタ１３−１を駆動するΔｆの発振器１８を備え、発振
器１８の出力信号を制御回路１７に参照信号として与え
る。これは、現時点では、高効率に光周波数をある中心
周波数に対して正負の両方向に変化させることができる
光周波数シフタがないために、光周波数シフタを２台用
い、ある中心周波数に対して正負の両方向に光周波数を
変化させる構成を実現するものである。
の基本構成を示す。本構成は、図１に示す基本構成とほ
ぼ同様であるが、注入同期光源１２から出力される注入
同期光と入力信号光のキャリア成分との間にδｆHzの光
周波数差を与えるために、２つの光周波数シフタ１３−
１，１３−２を用いることを特徴とする。すなわち、光
周波数をΔｆシフトさせる第１の光周波数シフタ１３−
１と、光周波数を−Δｆ＋δｆシフトさせる第２の光周
波数シフタ１３−２とを備え、さらに第１の光周波数シ
フタ１３−１を駆動するΔｆの発振器１８を備え、発振
器１８の出力信号を制御回路１７に参照信号として与え
る。これは、現時点では、高効率に光周波数をある中心
周波数に対して正負の両方向に変化させることができる
光周波数シフタがないために、光周波数シフタを２台用
い、ある中心周波数に対して正負の両方向に光周波数を
変化させる構成を実現するものである。
【００２８】ここで、注入同期光源および光周波数シフ
タによる光周波数制御について、図５を参照して説明す
る。なお、光位相同期ループの動作は図１に示す基本構
成のものと同様である。
タによる光周波数制御について、図５を参照して説明す
る。なお、光位相同期ループの動作は図１に示す基本構
成のものと同様である。
【００２９】式(1) で示される入力信号光Ｅ2,1 の一部
を光周波数シフタ１３−１に入力してΔｆHzシフトする
と、
を光周波数シフタ１３−１に入力してΔｆHzシフトする
と、
【００３０】
【数５】
【００３１】となり、これを注入同期光源１２に注入す
ると、その出力光は Ｅ2,2＝｜Ｅ2,2｜exp[i｛(ω1＋2πΔf)t＋θ1'＋δθinj｝] …(15) となる。これをさらに光周波数シフタ１３−２に入力し
て−Δf＋δf Hz シフトすると、式(3) で示す注入同期
光となる。この光周波数シフタ１３−２の周波数シフト
量δｆを光位相同期ループで制御することにより、図１
に示す基本構成と同様の動作が可能となる。
ると、その出力光は Ｅ2,2＝｜Ｅ2,2｜exp[i｛(ω1＋2πΔf)t＋θ1'＋δθinj｝] …(15) となる。これをさらに光周波数シフタ１３−２に入力し
て−Δf＋δf Hz シフトすると、式(3) で示す注入同期
光となる。この光周波数シフタ１３−２の周波数シフト
量δｆを光位相同期ループで制御することにより、図１
に示す基本構成と同様の動作が可能となる。
【００３２】
（第１の実施形態）図６は、本発明の光位相同期光源の
第１の実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す基本
構成に対応するものである（請求項２，６）。
第１の実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す基本
構成に対応するものである（請求項２，６）。
【００３３】本実施形態の光位相同期光源は、ディジタ
ル変調された入力信号光を分岐する光分波器２１と、分
岐された入力信号光を注入してそのキャリア成分の光周
波数に同期した注入同期光を出力する注入同期光源２２
およびこれを駆動する電源２３と、注入同期光源２２か
ら出力された注入同期光の光周波数をδｆシフトさせる
光周波数シフタ２４と、光周波数シフトを受けた注入同
期光と光分波器２１で分岐された入力信号光を合波する
２入力２出力の光合波器２５と、光合波器２５から出力
される各合波光の一部を分岐する光分波器２６−１，２
６−２と、各光分波器で分岐された合波光の位相差に比
例した位相誤差信号を出力するバランスドレシーバ２７
と、この位相誤差信号の低周波成分を増幅して出力する
低域通過フィルタ・増幅回路２８と、その出力信号に応
じて光周波数シフタ２４を制御する電圧制御発振器２９
とにより構成される。
ル変調された入力信号光を分岐する光分波器２１と、分
岐された入力信号光を注入してそのキャリア成分の光周
波数に同期した注入同期光を出力する注入同期光源２２
およびこれを駆動する電源２３と、注入同期光源２２か
ら出力された注入同期光の光周波数をδｆシフトさせる
光周波数シフタ２４と、光周波数シフトを受けた注入同
期光と光分波器２１で分岐された入力信号光を合波する
２入力２出力の光合波器２５と、光合波器２５から出力
される各合波光の一部を分岐する光分波器２６−１，２
６−２と、各光分波器で分岐された合波光の位相差に比
例した位相誤差信号を出力するバランスドレシーバ２７
と、この位相誤差信号の低周波成分を増幅して出力する
低域通過フィルタ・増幅回路２８と、その出力信号に応
じて光周波数シフタ２４を制御する電圧制御発振器２９
とにより構成される。
【００３４】ここで、注入同期光源２２は、共振器長 5
00μｍの分布帰還型ＩnＧaＡsＰ 半導体レーザを用い、
光出力は10ｍＷ、フリーランニング時の発振線幅は２Ｍ
Hzとする。また、注入同期引き込み幅および注入同期保
持幅は、それぞれ 500ＭHz、600ＭHzであり、広帯域に
わたって光周波数同期が可能である。光周波数シフタ２
４は、位相変調器を集積化したＳＳＢ光周波数シフタ
（参考文献： J.M.KAHNet al.,IEEE Journal of Lightw
ave Technology, QE-17, p.2225, 1981) を用い、電圧
制御発振器２９に帰還される電圧に応じて光周波数をδ
f Hzシフトさせる。
00μｍの分布帰還型ＩnＧaＡsＰ 半導体レーザを用い、
光出力は10ｍＷ、フリーランニング時の発振線幅は２Ｍ
Hzとする。また、注入同期引き込み幅および注入同期保
持幅は、それぞれ 500ＭHz、600ＭHzであり、広帯域に
わたって光周波数同期が可能である。光周波数シフタ２
４は、位相変調器を集積化したＳＳＢ光周波数シフタ
（参考文献： J.M.KAHNet al.,IEEE Journal of Lightw
ave Technology, QE-17, p.2225, 1981) を用い、電圧
制御発振器２９に帰還される電圧に応じて光周波数をδ
f Hzシフトさせる。
【００３５】入力信号光は、線幅 500ｋHzの光信号がデ
ィジタル変調されているとする。この光は、ファイバ長
40ｍの区間でコヒーレンスを保つ（ファイバの屈折率を
1.5とする）。したがって、入力信号光の一部を分岐す
る光分波器２１から光合波器２５までの光経路長と、光
分波器２１から注入同期光源２２を通って光合波器２５
に至る光経路長との差が40ｍ以下であれば、光合波器２
５で合波された後の信号光のキャリア成分と注入同期光
の光周波数は同一と見なすことができる。その場合に、
光位相同期ループに要求される動作帯域幅は、注入同期
時の注入同期光源２２の位相変動と、注入同期光源２２
から出力された注入同期光が伝搬する光回路の光経路長
変動を補償するのに要求されるｋHzのオーダーでよい。
また、注入同期光源２２の注入同期保持幅が 600ＭHzで
あるので、数百ＭHz程度の入力信号光の離調が存在して
も、注入同期光源２２で光周波数同期が達成され、ｋHz
程度の狭帯域な光位相同期ループで安定に光位相同期を
実現することができる。
ィジタル変調されているとする。この光は、ファイバ長
40ｍの区間でコヒーレンスを保つ（ファイバの屈折率を
1.5とする）。したがって、入力信号光の一部を分岐す
る光分波器２１から光合波器２５までの光経路長と、光
分波器２１から注入同期光源２２を通って光合波器２５
に至る光経路長との差が40ｍ以下であれば、光合波器２
５で合波された後の信号光のキャリア成分と注入同期光
の光周波数は同一と見なすことができる。その場合に、
光位相同期ループに要求される動作帯域幅は、注入同期
時の注入同期光源２２の位相変動と、注入同期光源２２
から出力された注入同期光が伝搬する光回路の光経路長
変動を補償するのに要求されるｋHzのオーダーでよい。
また、注入同期光源２２の注入同期保持幅が 600ＭHzで
あるので、数百ＭHz程度の入力信号光の離調が存在して
も、注入同期光源２２で光周波数同期が達成され、ｋHz
程度の狭帯域な光位相同期ループで安定に光位相同期を
実現することができる。
【００３６】（第２の実施形態）図７は、本発明の光位
相同期光源の第２の実施形態を示す。本実施形態は、図
１に示す基本構成に対応するものである（請求項３，
６）。
相同期光源の第２の実施形態を示す。本実施形態は、図
１に示す基本構成に対応するものである（請求項３，
６）。
【００３７】本実施形態の特徴は、第１の実施形態の構
成において、注入同期光源２２と光周波数シフタ２４の
配置を逆にしたところにある。ディジタル変調された入
力信号光は、光周波数シフタ２４でδｆの光周波数シフ
トを受けて注入同期光源２２に入力される。本構成にお
いても第１の実施形態と同様に機能する。さらに、本実
施形態では、注入同期光源２２の出力側に光周波数シフ
タ２４がないので、光パワーを減衰させることなく注入
同期光を取り出すことができる。
成において、注入同期光源２２と光周波数シフタ２４の
配置を逆にしたところにある。ディジタル変調された入
力信号光は、光周波数シフタ２４でδｆの光周波数シフ
トを受けて注入同期光源２２に入力される。本構成にお
いても第１の実施形態と同様に機能する。さらに、本実
施形態では、注入同期光源２２の出力側に光周波数シフ
タ２４がないので、光パワーを減衰させることなく注入
同期光を取り出すことができる。
【００３８】（第３の実施形態）図８は、本発明の光位
相同期光源の第３の実施形態を示す。本実施形態は、図
１に示す基本構成に対応するものである（請求項４，
６）。
相同期光源の第３の実施形態を示す。本実施形態は、図
１に示す基本構成に対応するものである（請求項４，
６）。
【００３９】本実施形態の特徴は、光位相同期ループに
おいて、注入同期光と入力信号光の繰り返しサイドバン
ド成分のビート信号を位相誤差信号として検出し、光周
波数シフタ２４に帰還する構成を有するところにある。
すなわち、第１の実施形態の構成に加えて、注入同期光
源２２に入力される入力信号光を分岐する光分波器３０
と、分岐された入力信号光の繰り返し周波数を検出する
繰り返し周波数検出回路３１と、低域通過フィルタ・増
幅回路２８の出力信号と繰り返し周波数検出回路３１の
出力信号とを乗算する乗算器３２と、乗算器３２の出力
信号の低周波成分を増幅して電圧制御発振器２９に入力
する低域通過フィルタ・増幅回路３３とを備える。
おいて、注入同期光と入力信号光の繰り返しサイドバン
ド成分のビート信号を位相誤差信号として検出し、光周
波数シフタ２４に帰還する構成を有するところにある。
すなわち、第１の実施形態の構成に加えて、注入同期光
源２２に入力される入力信号光を分岐する光分波器３０
と、分岐された入力信号光の繰り返し周波数を検出する
繰り返し周波数検出回路３１と、低域通過フィルタ・増
幅回路２８の出力信号と繰り返し周波数検出回路３１の
出力信号とを乗算する乗算器３２と、乗算器３２の出力
信号の低周波成分を増幅して電圧制御発振器２９に入力
する低域通過フィルタ・増幅回路３３とを備える。
【００４０】本構成により、バランスドレシーバ２７で
注入同期光と入力信号光の繰り返しサイドバンド成分の
ビート信号を検出し、これを入力信号光の繰り返し周波
数成分と乗算することにより、ＤＣ成分近傍の位相誤差
信号を得ることができる。したがって、第１の実施形態
の光位相同期ループに比べて、入力信号光の低周波成分
の強度ゆらぎ、バランスドレシーバその他の光位相同期
ループの構成部品を駆動する電源の電圧ドリフトに伴う
影響を除去することが容易になり、安定に光位相同期を
実現することができる。
注入同期光と入力信号光の繰り返しサイドバンド成分の
ビート信号を検出し、これを入力信号光の繰り返し周波
数成分と乗算することにより、ＤＣ成分近傍の位相誤差
信号を得ることができる。したがって、第１の実施形態
の光位相同期ループに比べて、入力信号光の低周波成分
の強度ゆらぎ、バランスドレシーバその他の光位相同期
ループの構成部品を駆動する電源の電圧ドリフトに伴う
影響を除去することが容易になり、安定に光位相同期を
実現することができる。
【００４１】（第４の実施形態）図９は、本発明の光位
相同期光源の第４の実施形態を示す。本実施形態は、図
４に示す基本構成に対応するものである（請求項５，
６）。
相同期光源の第４の実施形態を示す。本実施形態は、図
４に示す基本構成に対応するものである（請求項５，
６）。
【００４２】本実施形態の特徴は、第１の実施形態の構
成に加えて、注入同期光源２２の入力側に光周波数シフ
タ３４を挿入し、入力信号光の光周波数をΔｆシフトさ
せて注入同期光源２２に入力し、光周波数シフタ２４で
注入同期光の光周波数を−Δｆ＋δｆシフトさせるとこ
ろにある。発振器３５は光周波数シフタ３４を駆動する
とともに、電圧制御発振器２９に参照信号を与える。電
圧制御発振器２９は、この参照信号により制御電圧の入
力がないときにΔｆで発振するようになっている。
成に加えて、注入同期光源２２の入力側に光周波数シフ
タ３４を挿入し、入力信号光の光周波数をΔｆシフトさ
せて注入同期光源２２に入力し、光周波数シフタ２４で
注入同期光の光周波数を−Δｆ＋δｆシフトさせるとこ
ろにある。発振器３５は光周波数シフタ３４を駆動する
とともに、電圧制御発振器２９に参照信号を与える。電
圧制御発振器２９は、この参照信号により制御電圧の入
力がないときにΔｆで発振するようになっている。
【００４３】ここで、例えば光周波数シフタ３４は、一
次回折光が±250 ＭHz近傍に現れるように設計された音
響光学変調器を用い、発振器３５の発振周波数をΔｆ＝
250ＭHzに設定することにより、入力信号光の光周波数
が＋250 ＭHzシフトして注入同期光源２２に注入する。
光周波数シフタ２４を制御する電圧制御発振器２９も、
入力電圧が０のときに 250ＭHzで発振する。
次回折光が±250 ＭHz近傍に現れるように設計された音
響光学変調器を用い、発振器３５の発振周波数をΔｆ＝
250ＭHzに設定することにより、入力信号光の光周波数
が＋250 ＭHzシフトして注入同期光源２２に注入する。
光周波数シフタ２４を制御する電圧制御発振器２９も、
入力電圧が０のときに 250ＭHzで発振する。
【００４４】入力信号光は、第１の実施形態と同様に、
線幅 500ｋHzの光信号がディジタル変調されているとす
ると、光位相同期ループに要求される動作帯域幅は、注
入同期時の注入同期光源２２の位相変動と、注入同期光
源２２から出力された注入同期光が伝搬する光回路の光
経路長変動を補償するのに要求されるｋHzのオーダーで
よい。
線幅 500ｋHzの光信号がディジタル変調されているとす
ると、光位相同期ループに要求される動作帯域幅は、注
入同期時の注入同期光源２２の位相変動と、注入同期光
源２２から出力された注入同期光が伝搬する光回路の光
経路長変動を補償するのに要求されるｋHzのオーダーで
よい。
【００４５】（第５の実施形態）図１０は、本発明の光
位相同期光源の第５の実施形態を示す。本実施形態は、
図４に示す基本構成に対応するものである（請求項
７）。
位相同期光源の第５の実施形態を示す。本実施形態は、
図４に示す基本構成に対応するものである（請求項
７）。
【００４６】本実施形態の特徴は、第４の実施形態の構
成において、光位相同期ループとしてコスタスループを
用いるところにある。すなわち、光 180度ハイブリッド
として用いた光合波器２５に代えて光90度ハイブリッド
３６を用い、バランスドレシーバ２７に代えて、光分波
器２６−１，２６−２で分岐された合波光を電気信号に
変換するフォトダイオード３７−１，３７−２、その電
気信号の低周波成分を増幅して出力する低域通過フィル
タ・増幅回路３８−１，３８−２、その出力信号を乗算
する乗算器３９を用いる。なお、本実施形態のコスタス
ループは、第１の実施形態〜第３の実施形態にも同様に
適用することができる。
成において、光位相同期ループとしてコスタスループを
用いるところにある。すなわち、光 180度ハイブリッド
として用いた光合波器２５に代えて光90度ハイブリッド
３６を用い、バランスドレシーバ２７に代えて、光分波
器２６−１，２６−２で分岐された合波光を電気信号に
変換するフォトダイオード３７−１，３７−２、その電
気信号の低周波成分を増幅して出力する低域通過フィル
タ・増幅回路３８−１，３８−２、その出力信号を乗算
する乗算器３９を用いる。なお、本実施形態のコスタス
ループは、第１の実施形態〜第３の実施形態にも同様に
適用することができる。
【００４７】ところで、上述した式(8) 〜(13)に示す動
作は、コスタスループでは次のようになる。光90度ハイ
ブリッド３６において入力信号光Ｅ1 と光周波数シフタ
２４から出力される注入同期光Ｅ2 を合波すると、
作は、コスタスループでは次のようになる。光90度ハイ
ブリッド３６において入力信号光Ｅ1 と光周波数シフタ
２４から出力される注入同期光Ｅ2 を合波すると、
【００４８】
【数６】
【００４９】の合波光が出力される。この合波光の一部
を分岐してフォトダイオード３７−１，３７−２に入力
すると、
を分岐してフォトダイオード３７−１，３７−２に入力
すると、
【００５０】
【数７】
【００５１】の電気信号が出力される。これらの電気信
号を乗算器３９で乗算することにより、入力信号光と注
入同期光の光位相差に比例する位相誤差信号
号を乗算器３９で乗算することにより、入力信号光と注
入同期光の光位相差に比例する位相誤差信号
【００５２】
【数８】
【００５３】が出力される。ここで、θ1 ，θ2 は、時
間的に変動するパラメータであり、δｆHzはθ2 に含ま
れるとみなした。この位相誤差信号を低域通過フィルタ
・増幅回路２８でＤＣ近傍成分のみを増幅し、 Ｉerr ∝ sin(θ1−θ2) …(21) を電圧制御発振器２９に入力する。その結果、電圧制御
発振器２９の発振周波数は、 δｆ＝ｄθ2／ｄt ∝ sin(θ1−θ2） …(22) により制御される。これを光周波数シフタ２４に入力す
ることにより、式(16),(17) に示す合波された入力信号
光と注入同期光間の光位相同期が達成される。
間的に変動するパラメータであり、δｆHzはθ2 に含ま
れるとみなした。この位相誤差信号を低域通過フィルタ
・増幅回路２８でＤＣ近傍成分のみを増幅し、 Ｉerr ∝ sin(θ1−θ2) …(21) を電圧制御発振器２９に入力する。その結果、電圧制御
発振器２９の発振周波数は、 δｆ＝ｄθ2／ｄt ∝ sin(θ1−θ2） …(22) により制御される。これを光周波数シフタ２４に入力す
ることにより、式(16),(17) に示す合波された入力信号
光と注入同期光間の光位相同期が達成される。
【００５４】このコスタスループは、バランスドレシー
バを用いた光位相同期ループに比べて、注入同期光源２
２の周波数安定性に対する動作耐力が大きく、さらに動
作安定性を高めることができる。入力信号光が、線幅10
ＭHzの光信号がディジタル変調されているとすると、注
入同期光源２２の光周波数も入力信号光に追随し、線幅
10ＭHzの注入同期光が出力される。ここで、入力信号光
の一部を分岐する光分波器２１から光合波器２７までの
光経路長と、光分波器２１から注入同期光源２２を通っ
て光合波器２７に至る光経路長との差が、入力信号光お
よび注入同期光のコヒーレンス長20ｍ（ファイバの屈折
率を1.5 とする）以下であれば、入力信号光および注入
同期光の光周波数差は無視できる。しかし、入力信号光
と注入同期光のビートスペクトル幅は、上記の実施形態
の場合と比較して広くなる。このような場合でも、コス
タスループを用いることにより、安定に光位相同期を実
現することができる。
バを用いた光位相同期ループに比べて、注入同期光源２
２の周波数安定性に対する動作耐力が大きく、さらに動
作安定性を高めることができる。入力信号光が、線幅10
ＭHzの光信号がディジタル変調されているとすると、注
入同期光源２２の光周波数も入力信号光に追随し、線幅
10ＭHzの注入同期光が出力される。ここで、入力信号光
の一部を分岐する光分波器２１から光合波器２７までの
光経路長と、光分波器２１から注入同期光源２２を通っ
て光合波器２７に至る光経路長との差が、入力信号光お
よび注入同期光のコヒーレンス長20ｍ（ファイバの屈折
率を1.5 とする）以下であれば、入力信号光および注入
同期光の光周波数差は無視できる。しかし、入力信号光
と注入同期光のビートスペクトル幅は、上記の実施形態
の場合と比較して広くなる。このような場合でも、コス
タスループを用いることにより、安定に光位相同期を実
現することができる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光位相同
期光源は、光位相同期ループに要求される帯域幅を抑え
ながら、光周波数引き込み幅、光位相同期保持幅の広帯
域性を確保することができる。すなわち、数十ＭHz程度
までの発振光周波数ゆらぎが存在するレーザ光源から出
力された信号光に対して、安定に光位相同期を実現する
ことができる。
期光源は、光位相同期ループに要求される帯域幅を抑え
ながら、光周波数引き込み幅、光位相同期保持幅の広帯
域性を確保することができる。すなわち、数十ＭHz程度
までの発振光周波数ゆらぎが存在するレーザ光源から出
力された信号光に対して、安定に光位相同期を実現する
ことができる。
【図１】請求項２に記載の光位相同期光源の基本構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図２】図１に示す光位相同期光源の動作を説明する
図。
図。
【図３】図１に示す光位相同期光源の動作を説明する
図。
図。
【図４】請求項５に記載の光位相同期光源の基本構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図５】図４に示す光位相同期光源の動作を説明する
図。
図。
【図６】本発明の光位相同期光源の第１の実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図７】本発明の光位相同期光源の第２の実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図８】本発明の光位相同期光源の第３の実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図９】本発明の光位相同期光源の第４の実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図１０】本発明の光位相同期光源の第５の実施形態を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図１１】従来の光位相同期光源の構成を示すブロック
図。
図。
１１，１５ 光分波器 １２ 注入同期光源 １３ 光周波数シフタ １４ 光合波器 １６ 光位相検出器 １７ 制御回路 １８ 発振器 ２１，２６ 光分波器 ２２ 注入同期光源 ２３ 電源 ２４ 光周波数シフタ ２５ 光合波器 ２７ バランスドレシーバ ２８ 低域通過フィルタ・増幅回路 ２９ 電圧制御発振器 ３０ 光分波器 ３１ 繰り返し周波数検出回路 ３２ 乗算器 ３３ 低域通過フィルタ・増幅回路 ３４ 光周波数シフタ ３５ 発振器 ３６ 光90度ハイブリッド ３７ フォトダイオード ３８ 低域通過フィルタ・増幅回路 ３９ 乗算器
Claims (7)
- 【請求項１】 ディジタル変調された入力信号光を入力
し、そのキャリア成分の光周波数に同期した注入同期光
を出力する注入同期光源と、 前記注入同期光の光周波数をシフトさせる光周波数シフ
タと、 前記光周波数シフタから出力される注入同期光と前記入
力信号光の位相を比較し、その位相誤差信号を前記光周
波数シフタに帰還して注入同期光を入力信号光のキャリ
ア成分に光位相同期させる光位相同期ループとを備えた
ことを特徴とする光位相同期光源。 - 【請求項２】 ディジタル変調された入力信号光を分岐
する光分波器と、 前記光分岐器で分岐された入力信号光を注入してそのキ
ャリア成分の光周波数に同期した注入同期光を出力する
注入同期光源と、 前記注入同期光源から出力された注入同期光の光周波数
をδｆシフトさせる光周波数シフタと、 前記光分波器で分岐された入力信号光Ｅ1 と、前記光周
波数シフタで光周波数をシフトさせた注入同期光Ｅ2 と
を合波し、合波光Ｅ1＋Ｅ2およびＥ1−Ｅ2を出力する２
入力２出力の光合波器と、 前記光合波器から出力される各合波光の一部を分岐する
光分波器と、 前記各光分波器で分岐された合波光の位相差に比例した
位相誤差信号を出力する光位相検出器と、 前記位相誤差信号に応じて前記光周波数シフタを制御す
る制御回路とを備えたことを特徴とする光位相同期光
源。 - 【請求項３】 ディジタル変調された入力信号光を分岐
する光分波器と、 前記光分岐器で分岐された入力信号光の光周波数をδｆ
シフトさせる光周波数シフタと、 前記光周波数シフタで光周波数をシフトさせた入力信号
光を注入してそのキャリア成分の光周波数に同期した注
入同期光を出力する注入同期光源と、 前記光分波器で分岐された入力信号光Ｅ1 と、前記注入
同期光源から出力される注入同期光Ｅ2 とを合波し、合
波光Ｅ1＋Ｅ2およびＥ1−Ｅ2を出力する２入力２出力の
光合波器と、 前記光合波器から出力される各合波光の一部を分岐する
光分波器と、 前記各光分波器で分岐された合波光の位相差に比例した
位相誤差信号を出力する光位相検出器と、 前記位相誤差信号に応じて前記光周波数シフタを制御す
る制御回路とを備えたことを特徴とする光位相同期光
源。 - 【請求項４】 ディジタル変調された入力信号光を分岐
する光分波器と、 前記光分岐器で分岐された入力信号光の繰り返し周波数
を検出する繰り返し周波数検出回路と、 前記光分岐器で分岐された入力信号光を注入してそのキ
ャリア成分の光周波数に同期した注入同期光を出力する
注入同期光源と、 前記注入同期光源から出力された注入同期光の光周波数
をδｆシフトさせる光周波数シフタと、 前記光分波器で分岐された入力信号光Ｅ1 と、前記光周
波数シフタで光周波数をシフトさせた注入同期光Ｅ2 と
を合波し、合波光Ｅ1＋Ｅ2およびＥ1−Ｅ2を出力する２
入力２出力の光合波器と、 前記光合波器から出力される各合波光の一部を分岐する
光分波器と、 前記各光分波器で分岐された合波光の位相差に比例した
位相誤差信号を出力する光位相検出器と、 前記位相誤差信号と前記繰り返し周波数検出回路の出力
信号との乗算信号に応じて前記光周波数シフタを制御す
る制御回路とを備えたことを特徴とする光位相同期光
源。 - 【請求項５】 ディジタル変調された入力信号光を分岐
する光分波器と、 前記光分岐器で分岐された入力信号光の光周波数をΔｆ
シフトさせる第１の光周波数シフタと、 前記第１の光周波数シフタで光周波数をシフトさせた入
力信号光を注入してそのキャリア成分の光周波数に同期
した注入同期光を出力する注入同期光源と、 前記注入同期光源から出力された注入同期光の光周波数
を−Δｆ＋δｆシフトさせる第２の光周波数シフタと、 前記光分波器で分岐された入力信号光Ｅ1 と、前記光周
波数シフタで光周波数をシフトさせた注入同期光Ｅ2 と
を合波し、合波光Ｅ1＋Ｅ2およびＥ1−Ｅ2を出力する２
入力２出力の光合波器と、 前記光合波器から出力される各合波光の一部を分岐する
光分波器と、 前記各光分波器で分岐された合波光の位相差に比例した
位相誤差信号を出力する光位相検出器と、 前記位相誤差信号に応じて前記第２の光周波数シフタを
制御する制御回路とを備えたことを特徴とする光位相同
期光源。 - 【請求項６】 請求項２から請求項５のいずれかに記載
の光位相同期光源において、 光位相検出器は、合波光Ｅ1＋Ｅ2およびＥ1−Ｅ2を電気
信号に変換して減算を行うバランスドレシーバを用いた
構成であることを特徴とする光位相同期光源。 - 【請求項７】 請求項２から請求項５のいずれかに記載
の光位相同期光源において、 光合波器に代えて光90度ハイブリッドを備え、 光位相検出器は、前記光90度ハイブリッドから出力され
た２つの合波光を電気信号に変換する光・電気変換器
と、各電気信号を乗算する乗算器とを用いた構成である
ことを特徴とする光位相同期光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30169097A JP3459166B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 光位相同期光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30169097A JP3459166B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 光位相同期光源 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11133472A true JPH11133472A (ja) | 1999-05-21 |
| JP3459166B2 JP3459166B2 (ja) | 2003-10-20 |
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|---|---|---|---|
| JP30169097A Expired - Fee Related JP3459166B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 光位相同期光源 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3459166B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6909732B2 (en) | 1998-04-22 | 2005-06-21 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method and apparatus for controlling optical wavelength based on optical frequency pulling |
| JP2011146908A (ja) * | 2010-01-14 | 2011-07-28 | Oki Electric Industry Co Ltd | 光ホモダイン受信機の同期回路及び光ホモダイン受信機 |
| JP2013519092A (ja) * | 2010-02-01 | 2013-05-23 | マイクロソフト コーポレーション | 飛行時間範囲探知システムのための複数の同期化光源 |
| JP2013197280A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 光位相同期レーザ |
-
1997
- 1997-11-04 JP JP30169097A patent/JP3459166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6909732B2 (en) | 1998-04-22 | 2005-06-21 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method and apparatus for controlling optical wavelength based on optical frequency pulling |
| US7023887B2 (en) | 1998-04-22 | 2006-04-04 | Nippon Telegraph & Telephone Corp. | Method and system for controlling optical wavelength based on optical frequency pulling |
| JP2011146908A (ja) * | 2010-01-14 | 2011-07-28 | Oki Electric Industry Co Ltd | 光ホモダイン受信機の同期回路及び光ホモダイン受信機 |
| JP2013519092A (ja) * | 2010-02-01 | 2013-05-23 | マイクロソフト コーポレーション | 飛行時間範囲探知システムのための複数の同期化光源 |
| US10113868B2 (en) | 2010-02-01 | 2018-10-30 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Multiple synchronized optical sources for time-of-flight range finding systems |
| JP2013197280A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 光位相同期レーザ |
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