JPS63224425A - Method and device for optical reception - Google Patents

Method and device for optical reception

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Publication number
JPS63224425A
JPS63224425A JP62056521A JP5652187A JPS63224425A JP S63224425 A JPS63224425 A JP S63224425A JP 62056521 A JP62056521 A JP 62056521A JP 5652187 A JP5652187 A JP 5652187A JP S63224425 A JPS63224425 A JP S63224425A
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JP
Japan
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optical
signal
optical signal
semiconductor laser
frequency
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JP62056521A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Tsushima
英明 対馬
Katsuyuki Imoto
克之 井本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To easily extract a desired optical signal from a light frequency multiplexing signal, to simplify constitution, and to lower cost, by providing a semiconductor laser with oscillation light frequency control function and a light delay apparatus in a method and a device for light reception which injects and synchronizes the semiconductor laser with the optical signal. CONSTITUTION:The optical signal 1 is demultiplexed to signals 1a and 1b by an optical demultiplexer 3. The semiconductor laser 4 is provided with the oscillation light frequency control function and by adjusting a control signal, it can fit injecting and synchronizing width to the light frequency of the optical signal of desired channel in the optical signal 1b. As a result, the semiconductor 4 outputs the optical signal 1c including only the optical signal of desired channel by injecting and synchronizing only with the light frequency of desired channel. Meanwhile, the optical signal 1a, after receiving delay equivalent to one pulse of a transmission signal, is multiplexed with the optical signal 1c. Multiplexed light 1d is square-detected at a square detector 7, and can output only an electrical signal 2 of desired channel.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光信号で半導体レーザを注入同期する光受信
方法とその装置に係わり、特に、光周波数多重化信号か
らの所望光信号の抽出が容易で。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical reception method and device for injection-locking a semiconductor laser with an optical signal, and particularly relates to extraction of a desired optical signal from an optical frequency multiplexed signal. is easy.

構成が単純で、低コストの方法及びその装置に関する。The present invention relates to a method and apparatus having a simple structure and low cost.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の装置は、特公昭61−43693号、同61−4
3694号および同61−43691号において詳細に
記述されている。
Conventional devices are disclosed in Japanese Patent Publication Nos. 61-43693 and 61-4.
No. 3694 and No. 61-43691.

特公昭61−43693号および同61−43694号
は、光信号(振幅シフトキーイング(ASK)、周波数
シフトキーイング(FSX)あるいは位相シフトキーイ
ング(P S K)変調されている)を、ヘテロダイン
検波する装置の例である。ヘテロダイン検波では、光信
号と参照光との周波数差が常に一定である必要がある。
Japanese Patent Publication No. 61-43693 and No. 61-43694 disclose a device for heterodyne detection of an optical signal (modulated by amplitude shift keying (ASK), frequency shift keying (FSX), or phase shift keying (PSK)). This is an example. In heterodyne detection, the frequency difference between the optical signal and the reference light must always be constant.

特公昭61−43693号の場合、光信号との周波数差
が常に一定である参照光を得るため、注入同期された半
導体レーザの光出力の周波数を、光周波数変調器により
変換している0周波数変調器の光出力が参照光となる0
周波数の変換量は、上記周波数変調器を駆動する信号の
周波数に依存する。特公昭61−43694号の場合。
In the case of Japanese Patent Publication No. 61-43693, in order to obtain a reference light whose frequency difference from the optical signal is always constant, the frequency of the optical output of an injection-locked semiconductor laser is converted by an optical frequency modulator. 0 where the optical output of the modulator becomes the reference light
The amount of frequency conversion depends on the frequency of the signal driving the frequency modulator. In the case of Special Publication No. 61-43694.

注入同期半導体レーザを一定周波数で直接変調し。Directly modulate an injection-locked semiconductor laser at a constant frequency.

変調により生じたサイドバンドを1分岐した光信号に同
期させている。この結果、上記半導体レーザの光出力の
周波数と光信号の周波数との差は常に一定となり、上記
半導体レーザの光出力を参照光として用いることができ
る。
The sideband generated by modulation is synchronized with one branched optical signal. As a result, the difference between the frequency of the optical output of the semiconductor laser and the frequency of the optical signal is always constant, and the optical output of the semiconductor laser can be used as reference light.

以上、特公昭61−43693号および同61−436
94号では、光信号との周波数差が常に一定である参照
光を得るために、光信号による半導体レーザの注入同期
と同時に、半導体レーザの光出力の周波数変調あるいは
半導体レーザの直接変調が行なわれている。
Above, Special Publication No. 61-43693 and No. 61-436
In No. 94, in order to obtain a reference light whose frequency difference from the optical signal is always constant, frequency modulation of the optical output of the semiconductor laser or direct modulation of the semiconductor laser is performed at the same time as injection locking of the semiconductor laser by the optical signal. ing.

特公昭61−43691号は、光信号(ASKあるいは
PSK変調されている)を、ホモダイン検波する装置の
例である。ホモダイン検波では、光信号と参照光の周波
数は同じであるが、光信号と参照光との位相差を制御す
る必要がある。特公昭61−43691号の場合、半導
体レーザの光出力を位相器で制御することにより、光信
号と参照光の位相差の制御を行なっている。送信用光源
としても使用される半導体レーザ光出力の位相は非常に
不安定であるため、光信号の位相も不安定であり上記の
位相器は不可欠となる。
Japanese Patent Publication No. 61-43691 is an example of a device for homodyne detection of an optical signal (ASK or PSK modulated). In homodyne detection, although the frequencies of the optical signal and the reference light are the same, it is necessary to control the phase difference between the optical signal and the reference light. In the case of Japanese Patent Publication No. 61-43691, the phase difference between the optical signal and the reference light is controlled by controlling the optical output of the semiconductor laser with a phase shifter. Since the phase of the optical output of a semiconductor laser, which is also used as a light source for transmission, is extremely unstable, the phase of the optical signal is also unstable, making the above-mentioned phase shifter indispensable.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術には、下記の問題があった。 The above conventional technology has the following problems.

1、ヘテロダイン検波の場合、光周波数変調器、変調用
回路および周波数安定発振器が必要となり、装置が複雑
化、高コスト化する。
1. In the case of heterodyne detection, an optical frequency modulator, a modulation circuit, and a frequency stable oscillator are required, which increases the complexity and cost of the device.

上記変調器2回路および発振器の動作速度は信号の伝送
速度の2倍以上に設定する必要がある0例えば、伝送速
度がI G b / sの場合、上記変調器1回路およ
び発振器は2GHz以上で動作する必要がある。従って
、伝送速度が高い場合には、装置の高コスト化は特に著
しい。
The operating speed of the two modulator circuits and the oscillator must be set to at least twice the signal transmission speed.For example, if the transmission speed is I Gb/s, the operating speed of the two modulator circuits and the oscillator must be set at 2 GHz or higher. It needs to work. Therefore, when the transmission speed is high, the cost of the device increases particularly significantly.

2、ホモダイン検波の場合1位相器が必要となる。2. In the case of homodyne detection, a single phase shifter is required.

通常の半導体レーザの光出力の位相は不安定であるが、
半導体レーザは送信用光源としても使用されるため、光
信号の位相も不安定となる。
Although the phase of the optical output of a normal semiconductor laser is unstable,
Since the semiconductor laser is also used as a transmission light source, the phase of the optical signal is also unstable.

従って、光信号と参照光の位相差を制御するためには、
何らかの方法により上記位相差を検出し、その結果をも
とにして上記位相器を駆動する必要がある。この結果、
装置が複雑化、高コスト化する。
Therefore, in order to control the phase difference between the optical signal and the reference light,
It is necessary to detect the phase difference by some method and drive the phase shifter based on the result. As a result,
Equipment becomes more complex and costly.

3、光信号が、光周波数分割多重信号であり、その中か
ら所望の光信号だけを抽出して検波する場合について考
慮されていない。仮に、従来装置において、所望の光信
号の抽出および検波を行なおうとすると、注入同期用半
導体レーザの温度を高安定に制御する装置等が不可欠と
なり検波装置が複雑化、高コスト化する。ヘテロダイン
検波、ホモダイン検波等を利用するコヒーレント光通信
では、従来の強度変調/直接検波方式に比較して、光周
波数分割多重数を大きく取ることができるため、光周波
数分割多重化信号からの所望信号の抽出および検波は重
要な課題となっている。
3. No consideration is given to the case where the optical signal is an optical frequency division multiplexed signal and only a desired optical signal is extracted and detected from the optical frequency division multiplexed signal. If a conventional device were to extract and detect a desired optical signal, a device for highly stable control of the temperature of the injection-locking semiconductor laser would be necessary, making the detection device complicated and expensive. In coherent optical communication that uses heterodyne detection, homodyne detection, etc., the number of optical frequency division multiplexes can be increased compared to conventional intensity modulation/direct detection methods, so the desired signal from the optical frequency division multiplexed signal can be extraction and detection are important issues.

本発明の目的は、上記問題を解決し、光周波数多重化信
号からの所望光信号の抽出が容易で、構成が単純で、低
コストの光受信方法及び装置を実現することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to realize an optical reception method and apparatus that can easily extract a desired optical signal from an optical frequency multiplexed signal, have a simple configuration, and are inexpensive.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、少なくともひとつの光周波数を含む光信轟
1及び第2光信号に分岐し、この第2光信号を発振光周
波数制御機能付の半導体レーザに入力し、この第2光信
号中の所望の光周波数に注入同期するように該半導体レ
ーザの発振光周波数を制御し、上記第1光信号と該半導
体レーザの光出力信号との間に遅延差を与えた後に合波
し、該合波光を二乗検波することにより達成される。
The above purpose is to branch optical signals into first and second optical signals containing at least one optical frequency, input this second optical signal to a semiconductor laser with an oscillation optical frequency control function, and The oscillation optical frequency of the semiconductor laser is controlled so as to be injection-locked to the optical frequency of the semiconductor laser, and the first optical signal and the optical output signal of the semiconductor laser are combined after giving a delay difference, and the combined light is This is achieved by square law detection.

〔作用〕[Effect]

発振光周波数制御機能付の半導体レーザとは、レーザ共
振器の少なくとも一部分の光路長を電流等により制御す
ることにより、光学的なレーザ共振器長を制御し、発振
光周波数を制御するものである。上記半導体レーザに関
しては、「エレクトロニクス・レターズ」、ボリューム
19.ナンバー17.(1983年)、第656頁から
第657頁(Electronics Lettars
、Vol、19.Na17,1983.pp。
A semiconductor laser with an oscillation light frequency control function is one that controls the optical laser resonator length and oscillation light frequency by controlling the optical path length of at least a portion of the laser resonator using current, etc. . Regarding the above semiconductor laser, please refer to "Electronics Letters", Volume 19. Number 17. (1983), pp. 656-657 (Electronics Letters
, Vol. 19. Na17, 1983. pp.

656−657)等において詳細に論じられている。656-657) and others.

一方、半導体レーザの注入同期特性は実験時に確認され
ており、最大同期幅30 Hz *最大同期利得40d
Bが得られている(特公昭61−43693号)。
On the other hand, the injection locking characteristics of semiconductor lasers have been confirmed during experiments, with a maximum locking width of 30 Hz and a maximum locking gain of 40 d.
B has been obtained (Japanese Patent Publication No. 43693/1983).

本発明は、前述の第2光信号の中の所望の光周波数に対
して、発振光周波数制御機能付の半導体レーザの発振光
周波数を注入同期幅内に設定することにより上記半導体
レーザをその第2光信号の中の所望の光周波数だけに注
入同期させている。
The present invention sets the oscillation optical frequency of the semiconductor laser with an oscillation optical frequency control function within the injection locking width with respect to the desired optical frequency in the second optical signal. Injection locking is performed only on the desired optical frequency of the two optical signals.

1チヤネルの光信号の帯域幅を注入同期幅以下とし、且
つ、チャネル同志の周波数間隔を注入同期幅よりも大き
く設定すれば、上記半導体レーザの光出力には、所望の
チャネルの光信号のみが含まれることになる。従って、
第1光信号と、上記半導体レーザの光出力信号との間に
、例えば伝送信号の1パルス相当の遅延を与えた後に両
者を合波し2合波光を二乗検波することにより、入力光
信号の中から所望チャネルの光信号だけを抽出し検波す
ることができる。
If the bandwidth of the optical signal of one channel is set to be less than or equal to the injection locking width, and the frequency interval between channels is set to be larger than the injection locking width, the optical output of the semiconductor laser will contain only the optical signal of the desired channel. will be included. Therefore,
By applying a delay equivalent to, for example, one pulse of the transmission signal between the first optical signal and the optical output signal of the semiconductor laser, combining the two and performing square law detection of the two combined lights, the input optical signal is Only the optical signal of the desired channel can be extracted and detected.

本発明によれば1発振光周波数制御機能付の半導体レー
ザの発振光周波数を電流等により制御することにより、
容易に所望のチャネルの光信号を抽出して検波でき、光
周波数変調器、変調用回路。
According to the present invention, by controlling the oscillation optical frequency of a semiconductor laser with a single oscillation optical frequency control function using current or the like,
Optical frequency modulator and modulation circuit that can easily extract and detect the optical signal of the desired channel.

周波数安定発振器9位相器2位相差検出器および位相器
制御回路等を用いること無く、受動素子である光遅延器
を用いることにより光受信装置を実現できるため、装置
の構成を単純化でき、低コスト化できるという効果を得
る。
An optical receiving device can be realized by using an optical delay device, which is a passive element, without using a frequency stable oscillator, 9 phase shifters, 2 phase difference detectors, phase shifter control circuits, etc., so the configuration of the device can be simplified and the cost is low. This has the effect of being able to reduce costs.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の第1の実施例を第1図により説明する。 A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

同図において、1は本発明の装置に入力する光信号であ
る。1は、複数チャネルの光信号が光周波数分割多重化
された信号であっても良い。
In the figure, 1 is an optical signal input to the device of the present invention. 1 may be a signal obtained by optical frequency division multiplexing of optical signals of a plurality of channels.

2は出力端子で、ここから電気信号が出力される。2 is an output terminal from which an electrical signal is output.

3は光信号1を18と1bとに分岐する光分岐器である
。4は発振光周波数制御機能を有する半導体レーザであ
り、前記文献において詳細に記述されている。5は光遅
延器であり、光信号1aと10との間に所定の遅延差を
与えるもので、光ファイバや電気光学結晶等を用いて実
現できる。6は光合波器であり、ハーフミラ−9光カプ
ラ、方向性結合器等を用いて実現することができる。7
は二乗検波器であり、APDあるいはPIN−PD等を
用いて実現できる。8は半導体レーザ4の発振光周波数
を制御する信号入力端子である。
3 is an optical splitter that branches the optical signal 1 into 18 and 1b. 4 is a semiconductor laser having an oscillation light frequency control function, which is described in detail in the above document. An optical delay device 5 provides a predetermined delay difference between the optical signals 1a and 10, and can be realized using an optical fiber, an electro-optic crystal, or the like. Reference numeral 6 denotes an optical multiplexer, which can be realized using a half mirror 9 optical coupler, a directional coupler, or the like. 7
is a square law detector, and can be realized using an APD, PIN-PD, or the like. Reference numeral 8 denotes a signal input terminal for controlling the oscillation optical frequency of the semiconductor laser 4.

9は半導体レーザ4を駆動するための電流入力端子であ
る。
9 is a current input terminal for driving the semiconductor laser 4;

本実施例の動作は次の通りである。光信号1は。The operation of this embodiment is as follows. Optical signal 1 is.

光分岐器3によって1aと1bとに分岐される。The optical splitter 3 branches the light into 1a and 1b.

半導体レーザ4は、制御信号を調節することにより、注
入同期幅を光信号1bの中の所望チャネルの光信号の光
周波数に合わせることができる。この結果、半導体レー
ザ4は、所望チャネルの光周波数にのみ注入同期して、
所望チャネルの光信号のみを含む光信号1cと出力する
。一方、光信号1aは光遅延器5により、伝送信号の1
パルス相当の遅延を受けた後に光信号ICと合波される
The semiconductor laser 4 can adjust the injection locking width to the optical frequency of the optical signal of a desired channel in the optical signal 1b by adjusting the control signal. As a result, the semiconductor laser 4 is injection-locked only to the optical frequency of the desired channel.
An optical signal 1c containing only the optical signal of the desired channel is output. On the other hand, the optical signal 1a is transmitted to one of the transmission signals by the optical delay device 5.
After receiving a delay equivalent to the pulse, it is combined with the optical signal IC.

合波光1dは二乗検波器7で二乗検波され、所望チャネ
ルの電気信号2のみを出力することができる。
The combined light 1d is square-law detected by a square-law detector 7, and only the electrical signal 2 of a desired channel can be output.

本発明によれば、発振光周波数制御機能付の半導体レー
ザと受動素子である光遅延器とを用いることにより、従
来に比較して構成単純、且つ、低コストに、光周波数多
重化信号から所望のチャネルの光信号を抽出して検波す
る光受信方法とその装置を実現できるという効果を得る
According to the present invention, by using a semiconductor laser with an oscillation light frequency control function and an optical delay device that is a passive element, it is possible to obtain a desired signal from an optical frequency multiplexed signal with a simpler structure and at a lower cost than in the past. The present invention has the advantage that it is possible to realize an optical reception method and apparatus for extracting and detecting an optical signal of a channel.

上記効果は、光信号1aとICとの間に、1パルス相当
の遅延が与えられた場合に得られるため、光遅延器5が
、半導体レーザ4と光分岐器3の間に位置した場合にも
、また半導体レーザ4と光合波器6との間に位置した場
合にも同様の効果を得る。
The above effect is obtained when a delay equivalent to one pulse is given between the optical signal 1a and the IC, so when the optical delay device 5 is located between the semiconductor laser 4 and the optical splitter 3, Similar effects can also be obtained when the optical fiber is located between the semiconductor laser 4 and the optical multiplexer 6.

次に第2図及び第3図を用いて、本発明の第2の実施例
、即ち、光信号が光FSX信号である場合の実施例につ
いて、その動作を説明する。
Next, the operation of a second embodiment of the present invention, that is, an embodiment in which the optical signal is an optical FSX signal, will be explained using FIGS. 2 and 3.

第2図は信号の周波数スペクトルを、また第3図は信号
の時間波形を示す。
FIG. 2 shows the frequency spectrum of the signal, and FIG. 3 shows the time waveform of the signal.

第2図(a)には、2値FSK変調された複数チャネル
(チャネル数はn2図中ではチャネルをah、と略記し
た)の光信号が光周波数分割多重された場合の周波数ス
ペクトルを示す、第1図の光信号1.la、lbが第2
図(a)の周波数スペクトルを有する。チャネル2(a
h、2)を抽出する場合を例として説明する。例えばf
xをスペースとし、fzをマークに対応させ、伝送速度
に比較して(fz−fs)  を大きく設定すると、同
図のような周波数スペクトルCft、fzとそのサイド
バンドとから成る)となる、ここで、1チャネル当りの
帯域幅よりも広く、且つ、チャネル同志の間隔よりも狭
い注入同期幅を有する発振光周波数制御機能付の半導体
レーザの注入同期範囲をチャネル2に合わせると、上記
半導体レーザはチャネル2の光周波数のみに注入同期し
て、その出力として第2図(b)のような周波数スペク
トルを有する光信号を得る。即ち、第1図の光信号1c
が第2図(b)の周波数スペクトルを有する。
FIG. 2(a) shows a frequency spectrum when a binary FSK modulated optical signal of multiple channels (the number of channels is n2, channels are abbreviated as ah in the figure) is optical frequency division multiplexed. Optical signal 1 in FIG. la, lb is second
It has the frequency spectrum shown in Figure (a). Channel 2 (a
The case of extracting h, 2) will be explained as an example. For example f
Let x be a space, let fz correspond to a mark, and if (fz - fs) is set large compared to the transmission speed, the frequency spectrum Cft, consisting of fz and its sideband, as shown in the same figure, will be obtained, where If the injection locking range of a semiconductor laser with an oscillation optical frequency control function, which has an injection locking width wider than the bandwidth of one channel and narrower than the spacing between channels, is set to channel 2, the semiconductor laser described above becomes By injection locking only to the optical frequency of channel 2, an optical signal having a frequency spectrum as shown in FIG. 2(b) is obtained as an output. That is, the optical signal 1c in FIG.
has the frequency spectrum shown in FIG. 2(b).

第3図には、第2図のチャネル2(ch、2)の各部に
おける時間波形を示す。第3図(a)は。
FIG. 3 shows time waveforms at various parts of channel 2 (ch, 2) in FIG. 2. Figure 3(a) is.

送信信号の時間波形である。同図(a)の信号を差動符
号化したものが第3図(b)である、同図(b)におい
て、光周波数fttおよびfzはそれぞれスペースおよ
びマークに対応している。従って、同図(b)の波形は
第1図の光信号1,5に入力するla、lbおよび1c
の波形に相当する。第3図(c)は、同図(b)の波形
を1パルス相当遅延させたものであり、第1図において
5から出力した1aの波形に相当する。第3図(d)に
は、第3図(b)と(c)の光信号を合波して二乗検波
した結果得られる出力電気信号の時間波形を示す。この
波形は、第1図の出力信号の波形に相当する。周波数0
を信号レベルの0に、また周波数Δf (=fz−jt
)を信号レベルの1に、それぞれ対応させると、同図の
ように送信信号を再現することができる。同図において
、周波数Oが得られるのは、第3図(c)と(d)の周
波数が同じ(周波数差が0)場合であり、周波数Δfが
得られるのは、周波数が異なる場合(周波数差がΔf)
である。一方、チャネル2以外のチャネルの信号は、再
現されない。何故なら、半導体レーザ4の光出力ICに
は、もはやチャネル2以外のチャネルの光信号は含まれ
ないためである。
This is the time waveform of the transmitted signal. FIG. 3(b) is a differentially encoded signal of FIG. 3(a). In FIG. 3(b), optical frequencies ftt and fz correspond to spaces and marks, respectively. Therefore, the waveforms in FIG. 1(b) are la, lb, and 1c input to optical signals 1 and 5 in FIG.
corresponds to the waveform of FIG. 3(c) shows the waveform of FIG. 3(b) delayed by one pulse, and corresponds to the waveform 1a output from 5 in FIG. FIG. 3(d) shows the time waveform of the output electrical signal obtained as a result of square law detection of the combined optical signals of FIG. 3(b) and (c). This waveform corresponds to the waveform of the output signal in FIG. frequency 0
to the signal level 0, and the frequency Δf (=fz−jt
) correspond to the signal level 1, the transmitted signal can be reproduced as shown in the figure. In the figure, frequency O is obtained when the frequencies in Fig. 3(c) and (d) are the same (frequency difference is 0), and frequency Δf is obtained when the frequencies are different (frequency The difference is Δf)
It is. On the other hand, signals of channels other than channel 2 are not reproduced. This is because the optical output IC of the semiconductor laser 4 no longer includes optical signals of channels other than channel 2.

本実施例の場合、即ち、光信号が光FSX信号である場
合、第1の実施例と同様の効果を得ると同時に半導体レ
ーザ4の周波数および位相の安定度を、光PSK信号の
場合に比較して近くしてよいため(例えば、周波数安定
度は約10分の1である)、装置の構成を単純化でき、
コストをさらに低減できるという効果を得る。何故なら
ば、周波数および位相を安定化させるためには、半導体
レーザに対して、光帰還、注入電流負帰還等の安定化対
策が必要となり、安定度が高い程、安定化対策に必要と
される装置が複雑化・高コスト化するためである。上記
安定度に関しては、例えば「ジャーナル・オブ・オプテ
ィカル・コミュニケーションズJ 7 (1986年)
2.第66頁から第78頁(Journal of 0
ptical Communications。
In the case of this embodiment, that is, when the optical signal is an optical FSX signal, the same effect as in the first embodiment is obtained, and at the same time, the stability of the frequency and phase of the semiconductor laser 4 is compared with that in the case of an optical PSK signal. (for example, the frequency stability is about 1/10), the configuration of the device can be simplified;
This has the effect of further reducing costs. This is because in order to stabilize the frequency and phase, stabilization measures such as optical feedback and injection current negative feedback are required for the semiconductor laser, and the higher the stability, the more stabilization measures are required. This is because the equipment used becomes more complex and expensive. Regarding the above stability, for example, "Journal of Optical Communications J 7 (1986)
2. Pages 66 to 78 (Journal of 0
ptical Communications.

7(1986)2.pp、6ロー67)等において詳細
に記述されている。
7 (1986) 2. It is described in detail in pp. 6-row 67).

第4図には、本発明の第3の実施例を示す。本実施例は
、二乗検波器として、バランスト・レシーバを用いたも
のである。同図において、10は光信号1cの一部分の
位相を90度偏移させて1aの一部分に合波して1dと
して出力し、且つ、光信号1aの一部分の位相を90度
偏移させて1cの一部分に合波して1eとして出力する
ような合波器であり、方向性結合器により実現できる。
FIG. 4 shows a third embodiment of the invention. This embodiment uses a balanced receiver as a square law detector. In the same figure, 10 shifts the phase of a part of the optical signal 1c by 90 degrees and multiplexes it with a part of 1a, and outputs it as 1d. This is a multiplexer that multiplexes a portion of the signal and outputs it as 1e, and can be realized by a directional coupler.

11a、llbはそれぞれ1dおよび1eを二乗検波す
るPD (APDあるいはPIN−PD)である、12
は増幅器であり出力電気信号を端子2から出力する。
11a and llb are PDs (APD or PIN-PD) that perform square law detection of 1d and 1e, respectively; 12
is an amplifier and outputs an output electrical signal from terminal 2.

同図において、PDllaおよびllbの出力する電気
信号は、それぞれの信号が有する雑音の中で半導体レー
ザ4の強度雑音に起因する雑音成分が相互に打ち消し合
い、雑音が低減するように加算されるが、詳細について
は、「エレクトロニクス・レターズ」、ボリューム22
.ナンバー8゜(1986年)第413頁から第415
頁(Electronics Latters、Vol
、 22 、Nn 8 、 l 986 。
In the figure, the electrical signals output by PDlla and llb are added so that the noise components caused by the intensity noise of the semiconductor laser 4 cancel each other out among the noise included in each signal, and the noise is reduced. For more information, see Electronics Letters, Volume 22.
.. Number 8゜ (1986) pages 413 to 415
Page (Electronics Ratters, Vol.
, 22, Nn 8, l 986.

pρ、413〜415)等において記述されている。pρ, 413-415), etc.

本実施例によれば、第1,2の実施例と同様の効果を得
ると同時に、半導体レーザ4の強度雑音に起因する雑音
成分を抑圧でき、出力電気信号の信号対雑音比を改善で
きるという効果を得る。
According to this embodiment, the same effects as the first and second embodiments can be obtained, and at the same time, the noise component caused by the intensity noise of the semiconductor laser 4 can be suppressed, and the signal-to-noise ratio of the output electric signal can be improved. Get the effect.

第5図には、本発明の第4の実施例を示す。本実施例は
、二乗検波器として偏波ダイバシテイ受信器を用いたも
のである。同図において、13は光信号1dを直交する
ふたつの偏波成分1fと1gとに分離する偏光分離器で
あり、偏光ビームスプリッタ等を用いて実現できる。1
4は、偏波ダイバシテイ受信回路であり、信号合成の方
法は、等利得合成法9選択合成法あるいは最大比合成法
のいずれでもよい。偏波ダイバシテイ受信器に関しては
、電子通信学会「技術研究報告JOQE84−25等に
おいて詳細に記述されている。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the invention. In this embodiment, a polarization diversity receiver is used as a square law detector. In the figure, 13 is a polarization separator that separates the optical signal 1d into two orthogonal polarization components 1f and 1g, which can be realized using a polarization beam splitter or the like. 1
Reference numeral 4 denotes a polarization diversity receiving circuit, and the signal combining method may be equal gain combining, 9 selection combining, or maximum ratio combining. Polarization diversity receivers are described in detail in the Technical Research Report JOQE84-25 published by the Institute of Electronics and Communication Engineers.

本実施例によれば、第1,2の実施例と同様の効果を得
ると同時に、光信号1がいかなる偏波状態であっても、
出力電気信号2の信号対雑音比の劣化を零あるいは低減
できるという効果を得る。
According to this embodiment, the same effects as the first and second embodiments can be obtained, and at the same time, no matter what polarization state the optical signal 1 is in,
The effect is that deterioration in the signal-to-noise ratio of the output electrical signal 2 can be reduced to zero.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、光信号で半導体レーザを注入同期する
光受信方法とその装置において、発振光周波数制御機能
付の半導体レーザと光遅延器とを具備することにより装
置を実現でき、電流等の制御により所望のチャネルの光
信号を抽出して検波できるため、光周波数多重化信号か
らの所望の光信号の抽出が容易で、構成が単純で、低コ
ストの光受信方法及びその装置を実現できるという効果
がある。
According to the present invention, in an optical reception method and device for injection-locking a semiconductor laser with an optical signal, the device can be realized by including a semiconductor laser with an oscillation light frequency control function and an optical delay device, and Since the optical signal of the desired channel can be extracted and detected by control, it is easy to extract the desired optical signal from the optical frequency multiplexed signal, and it is possible to realize a low-cost optical reception method and device with a simple configuration. There is an effect.

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

第1図は本発明の実施例を示す図、第2図は信号の周波
数スペクトル図、第3図は信号の時間波形図、第4図及
び第5図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す図である
。 1・・・光信号、2・・・電気信号出力端子、3・・・
光分岐器、4・・・半導体レーザ、5・・・光遅延器、
6・・・光合波器、7・・・二乗検波器、8・・・発振
光周波数制御信号入力端子、9・・・半導体レーザ駆動
電流入力端子、10・・・方向性結合器、11・・・P
D、12・・・・・・増幅器、13・・・偏光分離器、
14・・・偏光ダイバシテイ受信回路。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a frequency spectrum diagram of a signal, FIG. 3 is a time waveform diagram of a signal, and FIGS. 4 and 5 are diagrams showing other embodiments of the present invention. FIG. 1... Optical signal, 2... Electric signal output terminal, 3...
Optical splitter, 4... semiconductor laser, 5... optical delay device,
6... Optical multiplexer, 7... Square law detector, 8... Oscillation optical frequency control signal input terminal, 9... Semiconductor laser drive current input terminal, 10... Directional coupler, 11.・・P
D, 12... amplifier, 13... polarization separator,
14...Polarization diversity receiving circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、少なくともひとつの光周波数を含む光信号を第1及
び第2光信号に分岐し、この第2光信号を発振光周波数
制御機能付の半導体レーザに入力し、上記第2光信号中
の所望の光周波数に注入同期するように該半導体レーザ
の発振光周波数を制御し、上記第1光信号と該半導体レ
ーザの光出力信号との間に遅延差を与えた後に合波し、
該合波光を二乗検波することを特徴とする光受信方法。 2、特許請求の範囲第1項において、上記光信号が周波
数シフトキーイング変調された信号であることを特徴と
する光受信方法。 3、特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記二
乗検波は少なくとも2個の受光信素子を有するバランス
ト・レシーバを用いることを特徴とする光受信方法。 4、特許請求の範囲第1項又は第2において、上記二乗
検波は少なくとも偏光分離器と2個の受光素子とを有す
る偏波ダイバシテイ受信器を用いることを特徴とする光
受信方法。 5、少なくともひとつの光周波数を含む光信号を第1及
び第2光信号に分岐する光分岐器と、上記第2光信号中
の所望の光周波数に注入同期する発振光周波数制御機能
付の半導体レーザと、上記第1光信号と該半導体レーザ
の光出力信号とを合波する前に両者の間に遅延差を与え
る光遅延器と、上記第1光信号と上記半導体レーザの光
出力信号とを合波する光合波器と、該合波器の出力を二
乗検波する二乗検波器とから成る光受信装置。
[Claims] 1. Branching an optical signal containing at least one optical frequency into first and second optical signals, inputting this second optical signal to a semiconductor laser with an oscillation optical frequency control function, and The oscillation optical frequency of the semiconductor laser is controlled so as to be injection-locked to a desired optical frequency in the two optical signals, and a delay difference is provided between the first optical signal and the optical output signal of the semiconductor laser, and then a combination is performed. waves,
An optical reception method characterized by performing square law detection of the combined light. 2. The optical receiving method according to claim 1, wherein the optical signal is a signal subjected to frequency shift keying modulation. 3. The optical receiving method according to claim 1 or 2, wherein the square law detection uses a balanced receiver having at least two light receiving elements. 4. The optical receiving method according to claim 1 or 2, wherein the square law detection uses a polarization diversity receiver having at least a polarization separator and two light receiving elements. 5. An optical splitter that branches an optical signal containing at least one optical frequency into first and second optical signals, and a semiconductor with an oscillation optical frequency control function that injection-locks to a desired optical frequency in the second optical signal. a laser; an optical delay device that provides a delay difference between the first optical signal and the optical output signal of the semiconductor laser before combining the two; and a first optical signal and the optical output signal of the semiconductor laser; An optical receiver comprising an optical multiplexer that multiplexes the multiplexer, and a square law detector that performs square law detection of the output of the multiplexer.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04264223A (en) * 1990-09-19 1992-09-21 American Teleph & Telegr Co <Att> Mode-distribution observing apparatus and optical filter
JPH0563648A (en) * 1991-09-02 1993-03-12 Hitachi Ltd Light injection synchronization device, optical receiver and optical communication equipment

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