WO2012086220A1 - 光時分割多重化回路 - Google Patents

光時分割多重化回路 Download PDF

Info

Publication number
WO2012086220A1
WO2012086220A1 PCT/JP2011/054501 JP2011054501W WO2012086220A1 WO 2012086220 A1 WO2012086220 A1 WO 2012086220A1 JP 2011054501 W JP2011054501 W JP 2011054501W WO 2012086220 A1 WO2012086220 A1 WO 2012086220A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical
output
signal
bias voltage
delay interferometer
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/054501
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
戸田　裕之
五十嵐　浩司
菊池　和朗
Original Assignee
学校法人同志社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 学校法人同志社 filed Critical 学校法人同志社
Publication of WO2012086220A1 publication Critical patent/WO2012086220A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0121—Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass
    • G02F1/0123—Circuits for the control or stabilisation of the bias voltage, e.g. automatic bias control [ABC] feedback loops
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2589—Bidirectional transmission
    • H04B10/25891—Transmission components
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G02F1/212—Mach-Zehnder type

Definitions

  • the present invention relates to an optical time division multiplexing circuit.
  • optical communication technology has attracted attention as a technology for transmitting a large amount of information at a high speed.
  • the optical time division multiplexing technology together with wavelength multiplexing technology, realizes large capacity and ultra-high speed transmission. Promising.
  • the basic structure of the optical time division multiplexing circuit used in the optical time division multiplexing technology is a delay interferometer in which an optical path difference is generated between the two arms.
  • an optical signal is used. Therefore, it is necessary to stabilize the phase difference between adjacent pulses by stably providing an accurate delay with respect to.
  • the propagation time of light fluctuates due to the influence of the environmental temperature or the like, it has been difficult to stably give an accurate delay to the optical signal (see, for example, Patent Document 1).
  • the inventor of the present application inputs an optical signal obtained by synthesizing an optical pulse and a wavelength-tunable continuous optical laser having a different wavelength to the delay interferometer, and slightly changes the optical path length of one of the branched optical signals. Then, the fluctuation of the output of the delay means with respect to the wavelength tunable continuous laser beam is measured, and the delay means is set so that the fluctuation of the output is minimized at a position where the output is maximum or minimum or at a specific value.
  • a method for stabilizing the phase difference between adjacent pulses by controlling the optical path difference has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
  • an object of the present invention is to stabilize a delay interferometer without using an external wavelength tunable laser, thereby controlling and stabilizing a phase difference between adjacent optical pulses.
  • the present invention provides (i) one input port and one or two output ports, and branching means for branching an optical pulse signal input to the input port into two optical signals;
  • a phase modulation unit that is arranged in an optical path of one of the two optical signals and that gives a phase difference between the two optical signals, and two optical signals that are given the phase difference are predetermined
  • Optical bandpass filter for taking out
  • the control means further acquires an error signal related to the bias voltage from the signal component extracted by the optical bandpass filter, and feedback-controls the bias voltage based on the error signal
  • the optical time division multiplexing circuit is characterized in that the multiplexed optical signal in which the phase difference between adjacent pulses is stabilized is output from the other output port of the delay interferometer.
  • the power of the n-th sideband extracted by the optical bandpass filter from the output port of the delay interferometer is a maximum value or a minimum value.
  • the bias voltage is controlled so that the error signal becomes 0 at the position where the value is obtained.
  • the control means includes a power source that generates a voltage having a predetermined angular frequency, a photodiode that receives an output signal of the optical bandpass filter, and an output signal of the photodiode.
  • a lock-in amplifier that takes out and outputs the signal component of the angular frequency, and a differential amplifier that takes out the difference between the output of the lock-in amplifier and the output of the power source and gives it to the phase modulation means, or the output of the lock-in amplifier And a summing amplifier for taking out the sum of the power and the output of the power source and supplying the sum to the phase modulation means.
  • control means dithers the bias voltage applied to the phase modulation means.
  • phase modulation means comprises a liquid crystal element arranged in the optical path of the one optical signal in the delay interferometer.
  • the optical bandpass filter extracts the nth-order sideband of the spectrum of the output signal of the delay interferometer, obtains continuous light for phase stabilization, and uses the interference of this continuous light.
  • the phase difference between adjacent pulses of the multiplexed optical signal can be stabilized easily and at low cost without using an external wavelength tunable continuous laser.
  • FIG. 1 is a block diagram of an optical time division multiplexing circuit according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. It is a graph explaining the feedback control operation
  • FIG. 1 is a block diagram of an optical time division multiplexing circuit according to an embodiment of the present invention.
  • an optical pulse signal (center wavelength ⁇ P ) output from a light source (not shown) is branched into two optical signals, and an optical path difference corresponding to a delay time ⁇ T is given to the two optical signals.
  • a delay interferometer 1 is provided that delays the two optical signals and generates a multiplexed optical signal by combining the two optical signals again.
  • the delay interferometer 1 branches an optical pulse signal input to one input port 2, first and second output ports 3 and 4, and the input port 2 into first and second branched optical signals.
  • the first beam splitter 5 emits the first branched optical signal to the first optical path OP1 and emits the second branched optical signal to the second optical path OP2.
  • a phase modulator 6 that provides a phase difference between the first branched optical signal and the second branched optical signal is disposed.
  • the phase modulator 6 a known appropriate one can be used, but in this embodiment, a liquid crystal element is used.
  • the phase modulator 6 is given a bias voltage by the control unit 11.
  • the delay interferometer 1 is further disposed in the second optical path OP2, and provides a predetermined delay time ⁇ T between the first branch signal and the second branch optical signal to which a phase difference is given by the phase modulator 6.
  • the delay element 17 and the first and second branched optical signals given the delay time ⁇ T by the delay element 17 are combined into a multiplexed optical signal.
  • This multiplexed optical signal is used as the first and second output ports 3.
  • 4 is provided with a second beam splitter 7 for outputting to each of 4.
  • 8 and 9 are mirrors for changing the directions of the optical paths OP1 and OP2, respectively.
  • An optical bandpass filter (OBPF) 10 is provided.
  • the signal component extracted by the OBPF 10 is continuous light having a constant power, and this continuous light is used for controlling and stabilizing the phase difference between adjacent pulses of the multiplexed optical signal.
  • the signal component extracted by the OBPF 10 is input to the control unit 11, and the control unit 11 obtains an error signal related to the bias voltage of the phase modulator 6 from the input signal component. Then, the control unit 11 feedback-controls the bias voltage based on this error signal, and stabilizes the phase difference between adjacent pulses of the multiplexed optical signal output from the second output port 4 of the delay interferometer 1. .
  • the delay interferometer 1 is provided with two output ports 3 and 4, and a signal component for feedback control is extracted from the multiplexed optical signal output from the first output port 3 by the OBPF 10.
  • a multiplexed optical signal in which the phase difference between adjacent pulses is stabilized is output from the output port 4.
  • a single output port is provided in the delay interferometer 1, and multiplexed light output from this output port is provided.
  • a part of the signal may be extracted by a half mirror or the like and filtered by OBPF to extract a signal component for feedback control.
  • control unit 11 includes a power source 14 that generates a voltage having a predetermined angular frequency ⁇ m, a photodiode 12 that converts an n-th order sideband extracted by the OBPF 10 into an electrical signal, and an output of the photodiode 12.
  • a lock-in amplifier (LIA) 13 that extracts and outputs the signal component of the angular frequency ⁇ m from the signal, and a differential amplifier that extracts the difference between the output of the LIA 13 and the output of the power supply 14 and supplies the difference to the phase modulator 6 via the amplifier 16 15.
  • LIA lock-in amplifier
  • an addition amplifier may be used instead of the differential amplifier 15, and the sum of the output of the LIA 11 and the output of the power supply 14 may be taken out and given to the phase modulator 6 via the amplifier 16.
  • the LIA 13 it is preferable to dither the voltage generated from the power supply 14 in order to increase the control accuracy.
  • the configuration of the control unit 11 is not limited to this embodiment, and an error signal related to the bias voltage of the phase modulator 6 is acquired from the signal component extracted by the OBPF 10, and feedback control of the bias voltage is performed based on the error signal. Any configuration can be used as long as it has a configuration capable of outputting a multiplexed optical signal in which the phase difference between adjacent pulses is stabilized from the second output port 4 of the delay interferometer 1. .
  • the feedback control by the control unit 11 is such that the error signal becomes 0 at the position where the power of the n-th order sideband extracted from the first output port 3 of the delay interferometer 1 by the OBPF 10 becomes the maximum value or the minimum value.
  • the bias voltage of the phase modulator 6 is controlled.
  • FIG. 2 shows an interference state between the signal component extracted by the OBPF 10 and the multiplexed optical signal output from the second output port 4 of the delay interferometer 1 when the even-order sideband is extracted by the OBPF 10. It is a graph which shows.
  • the vertical axis represents the magnitude of light power
  • the curve drawn with a solid line shows the change in the power P o ( ⁇ p ) of the center wavelength ⁇ p component of the multiplexed optical signal output from the second output port 4, and the curve drawn with a dotted line is , Shows the change in the power P c ( ⁇ even ) of the even-order sideband extracted by the OBPF 10.
  • the curve P o ( ⁇ p ) and the curve P c ( ⁇ even ) are in a mutually inverted relationship.
  • the pulse signal level of the multiplexed optical signal output from the second output port 4 is controlled so that the error signal becomes 0 at the point B where P c ( ⁇ even ) is minimum.
  • the phase difference is stabilized. That is, when the angular frequency ⁇ m of the bias voltage of the phase modulator 6 varies, the optical path difference between the first and second branched optical signals varies accordingly. In this case, the optical path difference is slightly longer than the point B.
  • control is performed so that ⁇ L moves in the direction in which the optical path difference decreases, and at point A, ⁇ L moves in the direction in which the optical path difference increases, so that the error signal is always zero. Be controlled.
  • the power of the lambda p components of the multiplexed optical signal output from the second output port 4 becomes maximum, RZ clock signal pulses between a phase difference ⁇ is zero is output from the second output port 4 .
  • the graph of FIG. 2B shows the case where the odd-order sideband is taken out by the OBPF 10. It is a graph similar to FIG. 2A.
  • the curve P 0 ( ⁇ p ) and the curve P c ( ⁇ odd ) are in phase and overlap each other. Then, when stabilized at a position where P c ( ⁇ odd ) is minimized, a CS-RZ optical clock signal having an inter-pulse phase difference ⁇ of ⁇ is output from the second output port 4 of the delay interferometer 1.
  • an RZ optical clock signal having an inter-pulse phase difference ⁇ of 0 is output from the second output port 4 of the delay interferometer 1. Is done.
  • the inter-pulse phase difference ⁇ is stabilized to an odd multiple of ⁇ / 2.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

　(i)光パルス信号を２つの光信号に分岐する第１ビームスプリッター５と、２つの光信号間に位相差を与える位相変調器６と、２つの光信号間に所定の遅延時間を与える遅延素子１７と、２つの光信号を合成して第１及び第２出力ポート３、４に出力する第２ビームスプリッター７を備えた遅延干渉計１と、(ii)位相変調器にバイアス電圧を与える制御部１１と、(iii)第１出力ポートから出力される多重化光信号のスペクトルのｎ次のサイドバンドを取り出す光バンドパスフィルター１０を備える。制御部は、光バンドパスフィルターによって取り出された信号成分から取得した誤差信号に基いてバイアス電圧をフィードバック制御する。第２出力ポートから隣接パルス間の位相差が安定化した多重化光信号を出力する。

Description

光時分割多重化回路
　本発明は、光時分割多重化回路に関するものである。
　近年、光通信技術は大量の情報を高速度で伝送する技術として注目されており、その中でも、光時分割多重化技術は、大容量かつ超高速伝送を実現するものとして、波長多重化技術と共に有望視されている。
　光時分割多重化技術において使用される光時分割多重化回路の基本構造は、２つのアームに光路差を生じさせた遅延干渉計であるが、超高速通信を達成するためには、光信号に対して正確な遅延を安定して付与することによって、隣接パルス間の位相差を安定化させねばならない。しかし、光の伝播時間は環境温度等の影響によって揺らぐので、光信号に対して正確な遅延を安定的に付与することは難しかった（例えば、特許文献１参照）。
　そこで、本願の発明者は、遅延干渉計に、光パルスと、これと波長が異なる波長可変連続光レーザとを合成した光信号を入力し、分岐した一方の光信号の光路長を微小変動させ、それに伴う波長可変連続レーザ光に関する遅延手段の出力の変動を測定し、この出力が最大または最小となる位置、または特定の値となる位置で、出力の変動が最小になるように遅延手段の光路差を制御することによって、隣接パルス間の位相差を安定化する方法を提案した（例えば、特許文献２参照）。
　しかしながら、この方法は、入力光パルスとの周波数差を精密に制御した連続光レーザを使用するので、複雑かつ煩雑な作業を必要とし、かつコストが高くつくという問題があった。
特許第３５０８９０１号公報 特開２００９－２１８７７２号公報
　したがって、本発明の課題は、外部に波長可変連続レーザを用いずに遅延干渉計を安定化させ、それによって、隣接光パルス間の位相差を制御し、安定化させることにある。
　上記課題を解決するため、本発明は、（i）１つの入力ポートおよび１つまたは２つの出力ポートと、前記入力ポートに入力された光パルス信号を２つの光信号に分岐する分岐手段と、前記２つの光信号のうちの一方の光信号の光路中に配置され、前記２つの光信号の間に位相差を与える位相変調手段と、前記位相差を与えられた２つの光信号を、所定の遅延時間を与えて合成して多重化光信号とし、前記多重化光信号を前記出力ポートに出力する合成手段と、を備えた遅延干渉計と、（ii）前記遅延干渉計の前記位相変調手段にバイアス電圧を与える制御手段と、（iii）前記遅延干渉計の前記出力ポートから出力される前記多重化光信号のスペクトルのｎ次のサイドバンド（ｎ＝０、±１、±２、・・・）を取り出す光バンドパスフィルターと、を備え、前記制御手段が、さらに、前記光バンドパスフィルターによって取り出された信号成分から前記バイアス電圧に関する誤差信号を取得し、前記誤差信号に基づいて前記バイアス電圧をフィードバック制御することにより、前記遅延干渉計の他方の前記出力ポートから、隣接パルス間の位相差が安定化した前記多重化光信号を出力することを特徴とする光時分割多重化回路を構成したものである。
　本発明の好ましい実施例によれば、前記制御手段による前記フィードバック制御は、前記遅延干渉計の前記出力ポートから前記光バンドパスフィルターによって取り出された前記ｎ次のサイドバンドのパワーが最大値または最小値となる位置において、前記誤差信号が０になるように前記バイアス電圧を制御することからなっている。
　本発明の別の好ましい実施例によれば、前記制御手段は、所定の角周波数の電圧を発生する電源と、前記光バンドパスフィルターの出力信号を受けるフォトダイオードと、前記フォトダイオードの出力信号から前記角周波数の信号成分を取り出して出力するロックインアンプと、前記ロックインアンプの出力と前記電源の出力との差を取り出して前記位相変調手段に与える差動アンプ、または前記ロックインアンプの出力と前記電源の出力との和を取り出して前記位相変調手段に与える加算アンプと、を有している。
　本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記制御手段は、前記位相変調手段に与える前記バイアス電圧にディザリングをかけるようになっている。
　本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記位相変調手段は、前記遅延干渉計における前記一方の光信号の光路中に配置された液晶素子からなっている。
　本発明によれば、光バンドパスフィルターによって、遅延干渉計の出力信号のスペクトルのｎ次のサイドバンドを取り出して位相安定化のための連続光を取得し、この連続光の干渉を利用してフィードバック制御することにより、外部の波長可変連続レーザを用いることなく、簡単かつ低コストで、多重化光信号の隣接パルス間の位相差を安定化させることができる。
本発明の１実施例による光時分割多重化回路のブロック図である。 制御部によるフィードバック制御動作を説明するグラフである。
１　遅延干渉計
２　入力ポート
３　第１の出力ポート
４　第２の出力ポート
５　第１のビームスプリッター
６　位相変調器
７　第２のビームスプリッター
８、９　ミラー
１０　光バンドパスフィルター（ＯＢＰＦ）
１１　制御部
１２　フォトダイオード
１３　ロックインアンプ（ＬＩＡ）
１４　電源
１５　差動アンプ
１６　アンプ
１７　遅延素子
ＯＰ１　第１の光路
ＯＰ２　第２の光路
　以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図１は、本発明の１実施例による光時分割多重化回路のブロック図である。図１に示すように、本発明によれば、図示されない光源から出力された光パルス信号（中心波長λＰ）を２つの光信号に分岐し、２つの光信号に遅延時間ΔＴなる光路差を生じさせて２つの光信号の相互に遅延を与え、それらの２つの光信号を再び合成して多重化光信号を出力する遅延干渉計１が備えられる。
　遅延干渉計１は、１つの入力ポート２と、第１および第２の出力ポート３、４と、入力ポート２に入力された光パルス信号を第１および第２の分岐光信号に分岐して、第１の分岐光信号を第１の光路ＯＰ１に出射し、第２の分岐光信号を第２の光路ＯＰ２に出射する第１のビームスプリッター５を備えている。
　また、第１の光路ＯＰ１中には、第１の分岐光信号と第２の分岐光信号の間に位相差を与える位相変調器６が配置される。位相変調器６としては、公知の適当なものが使用可能であるが、この実施例では、液晶素子が使用される。位相変調器６は、制御部１１によってバイアス電圧を与えられる。
　遅延干渉計１は、さらに、第２の光路ＯＰ２中に配置され、位相変調器６によって位相差を与えられた第１の分岐信号および第２の分岐光信号間に所定の遅延時間ΔＴを与える遅延素子１７と、遅延素子１７によって遅延時間ΔＴを与えられた第１および第２の分岐光信号を合成して多重化光信号とし、この多重化光信号を第１および第２の出力ポート３、４にそれぞれ出力する第２のビームスプリッター７を備えている。なお、図１中、８および９は、それぞれ、光路ＯＰ１、ＯＰ２の方向を変えるためのミラーである。
　本発明によれば、また、遅延干渉計１の第１の出力ポート３から出力される多重化光信号のスペクトルのｎ次のサイドバンド（ｎ＝０、±１、±２、・・・）を取り出す光バンドパスフィルター（ＯＢＰＦ）１０が備えられる。ＯＢＰＦ１０によって取り出された信号成分はパワーが一定の連続光であり、この連続光が、多重化光信号の隣接パルス間の位相差の制御、安定化のために利用される。
　ＯＢＰＦ１０によって取り出された信号成分は制御部１１に入力され、制御部１１において、入力された信号成分から、位相変調器６のバイアス電圧に関する誤差信号が取得される。そして、制御部１１は、この誤差信号に基づいてバイアス電圧をフィードバック制御し、遅延干渉計１の第２の出力ポート４から出力される多重化光信号の隣接パルス間の位相差を安定化させる。
　この実施例では、遅延干渉計１に２つの出力ポート３、４を設け、第１の出力ポート３から出力される多重化光信号からＯＢＰＦ１０によってフィードバック制御のための信号成分を取り出し、第２の出力ポート４から隣接パルス間の位相差を安定化した多重化光信号を出力するが、その代わりに、遅延干渉計１に単一の出力ポートを設け、この出力ポートから出力される多重化光信号の一部をハーフミラー等によって取り出し、ＯＢＰＦによって濾波して、フィードバック制御のための信号成分を取り出すようにしてもよい。
　制御部１１は、この実施例では、所定の角周波数ωｍの電圧を発生する電源１４と、ＯＢＰＦ１０によって取り出されたｎ次のサイドバンドを電気信号に変換するフォトダイオード１２と、フォトダイオード１２の出力信号から角周波数ωｍの信号成分を取り出して出力するロックインアンプ（ＬＩＡ）１３と、ＬＩＡ１３の出力と電源１４の出力との差を取り出し、アンプ１６を介して位相変調器６に与える差動アンプ１５を有している。
　この場合、差動アンプ１５の代わりに加算アンプを使用し、ＬＩＡ１１の出力と電源１４の出力との和を取り出し、アンプ１６を介して位相変調器６に与える構成としてもよい。
　なお、この実施例のように、ＬＩＡ１３によるフィードバック制御を行う場合には、制御の精度を上げるべく、電源１４から発生する電圧にディザリングをかけることが好ましい。
　制御部１１の構成はこの実施例に限定されず、ＯＢＰＦ１０によって取り出された信号成分から位相変調器６のバイアス電圧に関する誤差信号を取得し、誤差信号に基づいてバイアス電圧をフィードバック制御することにより、遅延干渉計１の第２の出力ポート４から、隣接パルス間の位相差が安定化した多重化光信号を出力することができる構成を有しておれば、どのようなものであってもよい。
　制御部１１によるフィードバック制御は、遅延干渉計１の第１の出力ポート３からＯＢＰＦ１０によって取り出されたｎ次のサイドバンドのパワーが最大値または最小値となる位置において、誤差信号が０になるように、位相変調器６のバイアス電圧を制御することによってなされる。
　次に、図２を参照して、この制御部１１によるフィードバック制御動作を説明する。図２は、ＯＢＰＦ１０によって偶数次のサイドバンドを取り出した場合の、当該ＯＢＰＦ１０によって取り出された信号成分と、遅延干渉計１の第２の出力ポート４から出力される多重化光信号との干渉状態を示すグラフである。
　図２Ａのグラフにおいて、縦軸は光のパワーの大きさを表し、横軸は光路差ΔＬ（＝ΔＴ×ｃ、ただし、ΔＴは遅延時間であり、ｃは光速度である。）を表す。また、実線で描かれた曲線は、第２の出力ポート４から出力される多重化光信号の中心波長λｐ成分のパワーＰｏ（λｐ）の変化を示し、点線で描かれた曲線は、ＯＢＰＦ１０によって取り出された偶数次のサイドバンドのパワーＰｃ（λeven）の変化を示す。
　このグラフからわかるように、曲線Ｐｏ（λｐ）と曲線Ｐｃ（λeven）とは互いに反転する関係となっている。
　図２Ａの場合には、Ｐｃ（λeven）が最小となる点Ｂにおいて、誤差信号が０になるように制御され、第２の出力ポート４から出力される多重化光信号のパルス間位相差が安定化される。すなわち、位相変調器６のバイアス電圧が角周波数ωｍが変動すると、それに伴って第１および第２の分岐光信号間の光路差が変動するが、この場合、点Ｂよりも光路差が少し長い点Ｃにおいては、光路差が減少する向きにΔＬが移動するように、点Ａにおいては、光路差が増大する向きにΔＬが移動するように制御がなされ、誤差信号が常にゼロとなるように制御される。
　このとき、第２の出力ポート４から出力される多重化光信号のλｐ成分のパワーは最大となり、パルス間位相差φが０であるＲＺクロック信号が第２の出力ポート４から出力される。
　また、図２Ａのグラフにおいて、Ｐｃ（λeven）が最大となる位置において安定化されると、パルス間位相差φがπであるＣＳ－ＲＺ光クロック信号が、遅延干渉計１の第２の出力ポート４から出力される。
　図２Ｂのグラフは、ＯＢＰＦ１０によって奇数次のサイドバンドを取り出した場合の、
図２Ａに類似のグラフである。この場合には、曲線Ｐ０（λｐ）と曲線Ｐｃ（λodd）は同相となって互いに重なり合う。そして、Ｐｃ（λodd）が最小となる位置において安定化されると、パルス間位相差φがπであるＣＳ－ＲＺ光クロック信号が、遅延干渉計１の第２の出力ポート４から出力される一方、Ｐｃ（λodd）が最大となる位置において安定化されると、パルス間位相差φが０であるＲＺ光クロック信号が、遅延干渉計１の第２の出力ポート４から出力される。
　また、２ωｍ成分の振幅を検出してフィードバック制御した場合には、パルス間位相差φがπ／２の奇数倍に安定化される。

Claims (5)

  1. （i）１つの入力ポートおよび１つまたは２つの出力ポートと、前記入力ポートに入力された光パルス信号を２つの光信号に分岐する分岐手段と、前記２つの光信号のうちの一方の光信号の光路中に配置され、前記２つの信号間に位相差を与える位相変調手段と、前記位相差を与えられた２つの光信号を、所定の遅延時間を与えて合成して多重化光信号とし、前記多重化光信号を前記出力ポートに出力する合成手段と、を備えた遅延干渉計と、
    （ii）前記遅延干渉計の前記位相変調手段にバイアス電圧を与える制御手段と、
    （iii）前記遅延干渉計の前記出力ポートから出力される前記多重化光信号のスペクトルのｎ次のサイドバンド（ｎ＝０、±１、±２、・・・）を取り出す光バンドパスフィルターと、を備え、
    　前記制御手段が、さらに、前記光バンドパスフィルターによって取り出された信号成分から前記バイアス電圧に関する誤差信号を取得し、前記誤差信号に基づいて前記バイアス電圧をフィードバック制御することにより、前記遅延干渉計の他方の前記出力ポートから、隣接パルス間の位相差が安定化した前記多重化光信号を出力することを特徴とする光時分割多重化回路。
  2. 　前記制御手段による前記フィードバック制御は、前記遅延干渉計の前記出力ポートから前記光バンドパスフィルターによって取り出された前記ｎ次のサイドバンドのパワーが最大値または最小値となる位置において、前記誤差信号が０になるように前記バイアス電圧を制御することからなっていることを特徴とする請求項１に記載の光時分割多重化回路。
  3. 　前記制御手段は、
    　所定の角周波数の電圧を発生する電源と、
    　前記光バンドパスフィルターの出力信号を受けるフォトダイオードと、
    　前記フォトダイオードの出力信号から前記角周波数の信号成分を取り出して出力するロックインアンプと、
    　前記ロックインアンプの出力と前記電源の出力との差を取り出して前記位相変調手段に与える差動アンプ、または前記ロックインアンプの出力と前記電源の出力との和を取り出して前記位相変調手段に与える加算アンプと、を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光時分割多重化回路。
  4. 　前記制御手段は、前記位相変調手段に与える前記バイアス電圧にディザリングをかけるようになっていることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の光時分割多重化回路。
  5. 　前記位相変調手段は、前記遅延干渉計における前記一方の光信号の光路中に配置された液晶素子からなっていることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の光時分割多重化回路。
PCT/JP2011/054501 2010-12-24 2011-02-28 光時分割多重化回路 WO2012086220A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010287001A JP2012134898A (ja) 2010-12-24 2010-12-24 光時分割多重化回路
JP2010-287001 2010-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012086220A1 true WO2012086220A1 (ja) 2012-06-28

Family

ID=46313510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/054501 WO2012086220A1 (ja) 2010-12-24 2011-02-28 光時分割多重化回路

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2012134898A (ja)
WO (1) WO2012086220A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110187362A (zh) * 2019-05-24 2019-08-30 中国科学技术大学 一种紫外红外同步工作的双频测风激光雷达

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111313219A (zh) * 2020-03-05 2020-06-19 长春理工大学 一种双模式脉冲固体激光器

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MASAFUMI NAGAO ET AL.: "Active bit-wise phase stabilization in 160 Gbit/s RZ/CS-RZ OTDM multiplexer", 2010 IEICE COMMUNICATIONS SOCIETY CONFERENCE KOEN RONBUNSHU 2, 31 August 2010 (2010-08-31), pages 215 *
NAGAO ET AL.: "Active bit-wise phase stabilization in 160 Gbit/s RZ/CS-RZ OTDM multiplexer", ASIA COMMUNICATIONS AND PHOTONICS CONFERENCE AND EXHIBITION (ACP) 2010, pages 431 - 432 *
SHIMIZU ET AL.: "Active bit-wise phase stabilization in 80 Gbit/s RZ/CS-RZ OTDM multiplexer", 15TH OPTOELECTRONICS AND COMMUNICATIONS CONFERENCE (OECC2010), July 2010 (2010-07-01), pages 770 - 771 *
TATSUYA SHIMIZU ET AL.: "80Gbit/s RZ/CS-RZ OTDM multiplexer with stabilization of phase difference between adjacent optical pulses", THE INSTITUTE OF ELECTRICAL ENGINEERS OF JAPAN KENKYUKAI SHIRYO DENJIKAI RIRON KENKYUKAI, 29 July 2010 (2010-07-29), pages 57 - 62 *
YUKI MURATA ET AL.: "Active bit-wise phase stabilization in 80 Gbit/s RZ/CS-RZ OTDM multiplexer", 2010 NEN THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS SOGO TAIKAI KOEN RONBUNSHU, TSUSHIN 2, 2 March 2010 (2010-03-02), pages 433 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110187362A (zh) * 2019-05-24 2019-08-30 中国科学技术大学 一种紫外红外同步工作的双频测风激光雷达
CN110187362B (zh) * 2019-05-24 2021-07-09 中国科学技术大学 一种紫外红外同步工作的双频测风激光雷达

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012134898A (ja) 2012-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5405716B2 (ja) 光送信機
JP3798751B2 (ja) 電磁信号の使用
US20100021182A1 (en) Optical transmitter
EP3136165B1 (en) Electro-optic (e/o) device with an e/o amplitude modulator and associated methods
US10498457B2 (en) Optical carrier-suppressed signal generator
JPH01291141A (ja) 光ファイバ分散特性測定方式
JP2015068854A (ja) 光学素子および波長モニタ
JP2012257164A (ja) 半導体光変調器の駆動制御装置
WO1989008356A1 (en) Method and apparatus for modulating a semiconductor laser
JP4494347B2 (ja) 光変調装置
CN111600188A (zh) 一种傅里叶锁模激光器
JP2008288390A (ja) 波長可変光周波数安定化光源
JP6446803B2 (ja) 光送受信器
WO2012086220A1 (ja) 光時分割多重化回路
JP4928779B2 (ja) ミリ波発生用光源
US6724786B2 (en) Variable optical attenuator using wavelength locked loop tuning
US7006542B2 (en) System and method for stabilizing a laser output frequency
JP2010233176A (ja) 光送信器
KR20150104385A (ko) 코히어런트 파장 가변 레이저 장치
JP2002076507A (ja) 周波数安定化半導体レーザ装置
JP5152789B2 (ja) 光時分割多重化方法および装置
US11973535B2 (en) Wavelength monitoring circuit
JPS61212932A (ja) 位相偏移変調光送信装置
JP6475567B2 (ja) 光送信器
JP5354529B2 (ja) 光信号波長変換方法および光信号波長変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11849984

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11849984

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1