JPH01168085A - 周波数安定化光源 - Google Patents
周波数安定化光源Info
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- JPH01168085A JPH01168085A JP62326280A JP32628087A JPH01168085A JP H01168085 A JPH01168085 A JP H01168085A JP 62326280 A JP62326280 A JP 62326280A JP 32628087 A JP32628087 A JP 32628087A JP H01168085 A JPH01168085 A JP H01168085A
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- JP
- Japan
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- frequency
- fabry
- light source
- perot interferometer
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/139—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
- H01S3/1392—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length by using a passive reference, e.g. absorption cell
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
コヒーレント光通信やＩＭ／ＤＤ （直接変調／直接受
信）及びコヒーレント光計測等に用いられる周波数安定
化光源に関し 、 回動部分がなく、小型でかつ速い掃引速度で、局発
光源の出力光の周波数安定化を行ないつつ、連続チュー
ニングを可能とすることを目的とし、局発光源と、出力
光の周波数安定化用のファブリ・ペロー干渉計とを具備
する周波数安定化光源において、電気光学効果又は熱光
学効果をｈするファブリ・ペロー干渉計を用い、ファブ
リ・ペロー干渉計に印加する掃引電圧又は熱を可変させ
ることにより、出力光周波数安定化させるとともに連続
可変させるよう構成した。
信）及びコヒーレント光計測等に用いられる周波数安定
化光源に関し 、 回動部分がなく、小型でかつ速い掃引速度で、局発
光源の出力光の周波数安定化を行ないつつ、連続チュー
ニングを可能とすることを目的とし、局発光源と、出力
光の周波数安定化用のファブリ・ペロー干渉計とを具備
する周波数安定化光源において、電気光学効果又は熱光
学効果をｈするファブリ・ペロー干渉計を用い、ファブ
リ・ペロー干渉計に印加する掃引電圧又は熱を可変させ
ることにより、出力光周波数安定化させるとともに連続
可変させるよう構成した。
本発明は、コヒーレント光通信やＩＭ／ＤＤ（直接変調
／直接受信）及びコヒーレント光計測等に用いられる周
波数安定化光源に関する。
／直接受信）及びコヒーレント光計測等に用いられる周
波数安定化光源に関する。
近年、周波数多重（ＦＤＭ）を行なう伝送方式の検討が
内外の研究機関で進められている。この方式は、受信側
において局部発振光源（以下、局発光源という）を用意
してヘテロゲイン又はホモダインを行なえばコヒーレン
ト伝送に、またチューナプルな狭帯域フィルタを用いれ
ばＩＭ／ＤＤ伝送にも用いることのできる技術である。
内外の研究機関で進められている。この方式は、受信側
において局部発振光源（以下、局発光源という）を用意
してヘテロゲイン又はホモダインを行なえばコヒーレン
ト伝送に、またチューナプルな狭帯域フィルタを用いれ
ばＩＭ／ＤＤ伝送にも用いることのできる技術である。
このようなコヒーレント光通信を実現するためには、多
数の光搬送波から１つの周波数を選ぶために、局発光源
を中間周波数だけ離れた位置にチューニングする必要が
ある。
数の光搬送波から１つの周波数を選ぶために、局発光源
を中間周波数だけ離れた位置にチューニングする必要が
ある。
このようなチューニングを行なう従来構成として、表−
１に示すものが提案されている。尚、表−１には各構成
に対応してその特長及び問題点も列挙しである。
１に示すものが提案されている。尚、表−１には各構成
に対応してその特長及び問題点も列挙しである。
表−１
第４図は上記衣のうち、ファブリ・ペロー干渉計を用い
て周波数安定化を図りつつチューニングを行なう周波数
安定化光源の従来構成のブロック図である。図中、１１
は局発光源、１２は光カプラ、１３はファブリ・ペロー
干渉計、１４．１５は検出器、１６は除算器、１７は基
準電源、１８は比較器、１９はＰＩＤ制御器及び２０は
バイアス回路である。また→は光フアイバ中の光信号で
あり、−→は電気信号を示す。
て周波数安定化を図りつつチューニングを行なう周波数
安定化光源の従来構成のブロック図である。図中、１１
は局発光源、１２は光カプラ、１３はファブリ・ペロー
干渉計、１４．１５は検出器、１６は除算器、１７は基
準電源、１８は比較器、１９はＰＩＤ制御器及び２０は
バイアス回路である。また→は光フアイバ中の光信号で
あり、−→は電気信号を示す。
局発光源１１の出力光は光カプラ１２で分岐され、一方
においてファブリ・ペロー干渉計１３に与えられ、他方
において検出器１４に与えられる。
においてファブリ・ペロー干渉計１３に与えられ、他方
において検出器１４に与えられる。
ファブリ・ペロー干渉計１３は局発光源１３の周波数変
動を強度変動に変換する。そして、その出力は検出器１
５に与えられる。除算器１６は検出器１５で得られる強
度変動を検出器１４で得られる光出力の強度変動で除算
して、正規化された局発光源の周波数変動を得る。比較
器１８はこの周波数変動と基準電源とを比較し、その差
をＰＩＤ制御器１９に出力する。ＰＩＤ制御器１９はバ
イアス回路２０が出力するバイアス電圧を制御し、局発
光源１１に与える。このようにして、周波数安定化が行
なわれる。
動を強度変動に変換する。そして、その出力は検出器１
５に与えられる。除算器１６は検出器１５で得られる強
度変動を検出器１４で得られる光出力の強度変動で除算
して、正規化された局発光源の周波数変動を得る。比較
器１８はこの周波数変動と基準電源とを比較し、その差
をＰＩＤ制御器１９に出力する。ＰＩＤ制御器１９はバ
イアス回路２０が出力するバイアス電圧を制御し、局発
光源１１に与える。このようにして、周波数安定化が行
なわれる。
ここで、ファブリ・ペロー干渉計１３は第５図に示すよ
うに、縦モード間隔を周期とした透過光量の周波数依存
性がある。上記周波数安定化法は図示する肩特性（共振
ピーク）を周波数弁別に利用したものである。
うに、縦モード間隔を周期とした透過光量の周波数依存
性がある。上記周波数安定化法は図示する肩特性（共振
ピーク）を周波数弁別に利用したものである。
以上の構成において、光出力の周波数（ν）を連続可変
する場合、まず第１に、基準電源１７の電圧を変えるこ
とにより行なうことが考えられる。
する場合、まず第１に、基準電源１７の電圧を変えるこ
とにより行なうことが考えられる。
しかしながら、この方法では１つの肩の中（例えば、第
５因のＰ点を中心とする肩の中）しか変化させることが
できず、その変化幅は１Ｇｔ−（ｚ程度である。実用上
、例えば１０ＧＨ１間隔で１０波合成するような場合に
は不適である。
５因のＰ点を中心とする肩の中）しか変化させることが
できず、その変化幅は１Ｇｔ−（ｚ程度である。実用上
、例えば１０ＧＨ１間隔で１０波合成するような場合に
は不適である。
そこで、ファブリ・ペロー干渉計１３のミラー間隔を変
えることで、局発光源１１の発振周波数を大幅に可変す
ることが考えられる。これは、第５図の共振ピークを左
右に動かすことに相当する。
えることで、局発光源１１の発振周波数を大幅に可変す
ることが考えられる。これは、第５図の共振ピークを左
右に動かすことに相当する。
例えば、ファブリ・ペロー干渉計のＦＳＲ（ＦｒｅｅＳ
ｐｅｃｔｒｕｍ Ｒａｎｇｅ）は ＦＳＲ−Ｃ／２ｎま ただし、Ｃ；光速、ｎ：屈折率、Ｉｌ：ミラー間隔、の
とおり表わすことができる。この場合、ＰＺＴＴ等でミ
ラー間隔を可変した場合、共振周波数の変化は次式のよ
うになる。
ｐｅｃｔｒｕｍ Ｒａｎｇｅ）は ＦＳＲ−Ｃ／２ｎま ただし、Ｃ；光速、ｎ：屈折率、Ｉｌ：ミラー間隔、の
とおり表わすことができる。この場合、ＰＺＴＴ等でミ
ラー間隔を可変した場合、共振周波数の変化は次式のよ
うになる。
ただし、λ０；発振波長
例えば、λｏ／２ｎの変位でＦＳＲ間隔（例えば、ｅ＝
１０ａｍ、ｎ＝１．５ （石英）でＦＳＲ４１０ＧＨｚ
）の周波数変位が可能となる。
１０ａｍ、ｎ＝１．５ （石英）でＦＳＲ４１０ＧＨｚ
）の周波数変位が可能となる。
しかしながら、上記従来の構成は次の問題点を有する。
従来、コヒーレント光通信に用いられているファブリ・
ペロー干渉計１３は光学ガラスや石英で構成されている
。いま、温度変化に対する共振周波数変化を考える。温
度変化に対する共振周波数変化は、次式のとおり表わす
ことができる。
ペロー干渉計１３は光学ガラスや石英で構成されている
。いま、温度変化に対する共振周波数変化を考える。温
度変化に対する共振周波数変化は、次式のとおり表わす
ことができる。
−、＋１．ｃ？Ｉ１
ａｎ
ｎ ｃ？Ｔ ＩＩ θＴ’Ｆ １０
−５＋ １０’ この変動は、特に屈折率変化がかなり大きく、この変化
のみを考えてみても１℃当り２Ｘ１０”Ｈｚ ｘｌｏ−
５＝２ＧＨｚ （２ｍ−１，５５μｍ ）もの変動を
生じる。このため、周波数安定化の目的で例えば１０Ｍ
Ｈｚ程度の変動を抑えるためには、ファブリ・ペロー干
渉計１３の温度変動を１０ （ＭＨｚ ） ／２ （Ｇ
Ｈｚ ） ＝０．００５℃以下ニする必要がある。
−５＋ １０’ この変動は、特に屈折率変化がかなり大きく、この変化
のみを考えてみても１℃当り２Ｘ１０”Ｈｚ ｘｌｏ−
５＝２ＧＨｚ （２ｍ−１，５５μｍ ）もの変動を
生じる。このため、周波数安定化の目的で例えば１０Ｍ
Ｈｚ程度の変動を抑えるためには、ファブリ・ペロー干
渉計１３の温度変動を１０ （ＭＨｚ ） ／２ （Ｇ
Ｈｚ ） ＝０．００５℃以下ニする必要がある。
このように、従来構成ではＰＺＴ等で機械的にミラー間
隔を変えてチューニングする必要があり、そのための機
構も大型化し、しかも精密な温度制御が必要であるとい
う問題点があった。
隔を変えてチューニングする必要があり、そのための機
構も大型化し、しかも精密な温度制御が必要であるとい
う問題点があった。
その他、ファブリ・ペロー干渉計の掃引方法としては従
来からＰＺＴｉ９！引の他に表−２に示す方法が知られ
ているが、いずれも表中に記載されているような問題点
があり、コヒーレント光通信の連続チューニング法とし
ては不適である。
来からＰＺＴｉ９！引の他に表−２に示す方法が知られ
ているが、いずれも表中に記載されているような問題点
があり、コヒーレント光通信の連続チューニング法とし
ては不適である。
表−２
例えば、湯度掃引方法として、［土田他、６周波数安定
化用ファブリ・ペロー干渉計の温度特性″、第３３回応
用物理学関係連合講演会予稿集１ａ−Ｍ−ＱＪに示され
ているが、コヒーレント光通信用としては動作速度が遅
いという問題点がある。
化用ファブリ・ペロー干渉計の温度特性″、第３３回応
用物理学関係連合講演会予稿集１ａ−Ｍ−ＱＪに示され
ているが、コヒーレント光通信用としては動作速度が遅
いという問題点がある。
従って、本発明はコヒーレント光通信の局発光源のチュ
ーニングに可動部分がなく、小型で、速い掃引速度（１
０ｍｓ程度以下）で、局発光源の出力光の周波数安定化
を行ないつつ、連続チューニングを可能とした周波数安
定化光源を提供することを目的とする。
ーニングに可動部分がなく、小型で、速い掃引速度（１
０ｍｓ程度以下）で、局発光源の出力光の周波数安定化
を行ないつつ、連続チューニングを可能とした周波数安
定化光源を提供することを目的とする。
本発明は局発光源と、出力光の周波数安定化用の７７ブ
リ・ベロー干渉計とを具備する周波数安定化光源におい
て、電気光学効果又は熱光学効果を有するファブリ・ペ
ロー干渉計を用い、ファブリ・ペロー干渉計に印加する
掃引電圧又は熱を可変させることにより、出力光を周波
数安定化させるとともに、連続可変させるよう構成した
ものである。
リ・ベロー干渉計とを具備する周波数安定化光源におい
て、電気光学効果又は熱光学効果を有するファブリ・ペ
ロー干渉計を用い、ファブリ・ペロー干渉計に印加する
掃引電圧又は熱を可変させることにより、出力光を周波
数安定化させるとともに、連続可変させるよう構成した
ものである。
電気光学効果を有するファブリ・ペロー干渉計そのもの
は、例えばｒＡ、 ５ｚｏｋｅ、 Ｖ、 Ｄａｎｅａｎ
。
は、例えばｒＡ、 ５ｚｏｋｅ、 Ｖ、 Ｄａｎｅａｎ
。
Ｊ 、 Ｇｏｌｄｈａｒ ａｎｄ Ｎ、 Ａ、
Ｋｕｒｎｉｔ 。
Ｋｕｒｎｉｔ 。
“Ｂ １ｓｔａｂｌｅ ０ｐｔｉｃａｌ Ｅ ｌｅａ
＋ｅｎｔ ａｎｄ １ｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
” ＡＩ）ｐｌ 、 Ｐｈｙｓ 、 Ｌ
ｅｔｔ 、 １５゜ｐｐ３７６−３７９．１９６９
Ｊにあるように、ハイブリッド形光双安定素子として以
前から検討されているが、分光の分野にファブリ・ペロ
ー干渉計を用いた例は報告されていない。これは、この
分野ではある程度のアパーチャ（有効径）が必要とされ
（数−以上）、電気光学効果を有効に作用させられなか
ったものと考えられる。光通信の分野では、光は光フア
イバ中を伝搬させるため１１ＩＲ以下の有効径で良く、
電気光学効果で広い周波数掃引が可能となる。
＋ｅｎｔ ａｎｄ １ｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
” ＡＩ）ｐｌ 、 Ｐｈｙｓ 、 Ｌ
ｅｔｔ 、 １５゜ｐｐ３７６−３７９．１９６９
Ｊにあるように、ハイブリッド形光双安定素子として以
前から検討されているが、分光の分野にファブリ・ペロ
ー干渉計を用いた例は報告されていない。これは、この
分野ではある程度のアパーチャ（有効径）が必要とされ
（数−以上）、電気光学効果を有効に作用させられなか
ったものと考えられる。光通信の分野では、光は光フア
イバ中を伝搬させるため１１ＩＲ以下の有効径で良く、
電気光学効果で広い周波数掃引が可能となる。
例えば、電気光学材料として最も一般的なニオブ酸リチ
ウム（ＬｉＮｂＯ３）を例にとると、第２図に示すよう
に、Ｙカット、Ｘ方向伝搬ＬｉＮｂＯ３において光学軸
（２軸）に沿って電界を印加した場合、入射する光の常
光線２１と異常光線２２のう異常光線２２の屈折率変化
Δｎｅは、 ｅ Δｎｅ＝１／２・ｒ３３・ｎｅ ｌＥまただし、ｒ３３
；電気光学係数、 ｎ ｅ ； Ｌｖｂｏｓ本来の屈折率、ｌ；印加され
た電場 となる。ここで、通常用いられている電界である１０Ｖ
／μｍをかけると、 Δｎ ｅ−０，５Ｘ３０．８Ｘ １Ｏ−１２Ｘ２．２０
３Ｘ ＩＯＸ １０６→１．６４Ｘ １０−３ の屈折率変化を得る。これをファブリ・ペロー干渉計の
周波数変化に換算すると、 ４１５００Ｈ２ の可変範囲が得られる。
ウム（ＬｉＮｂＯ３）を例にとると、第２図に示すよう
に、Ｙカット、Ｘ方向伝搬ＬｉＮｂＯ３において光学軸
（２軸）に沿って電界を印加した場合、入射する光の常
光線２１と異常光線２２のう異常光線２２の屈折率変化
Δｎｅは、 ｅ Δｎｅ＝１／２・ｒ３３・ｎｅ ｌＥまただし、ｒ３３
；電気光学係数、 ｎ ｅ ； Ｌｖｂｏｓ本来の屈折率、ｌ；印加され
た電場 となる。ここで、通常用いられている電界である１０Ｖ
／μｍをかけると、 Δｎ ｅ−０，５Ｘ３０．８Ｘ １Ｏ−１２Ｘ２．２０
３Ｘ ＩＯＸ １０６→１．６４Ｘ １０−３ の屈折率変化を得る。これをファブリ・ペロー干渉計の
周波数変化に換算すると、 ４１５００Ｈ２ の可変範囲が得られる。
電気光学効果をバルク結晶で実現する場合、例えば、１
ａｓ＋角の材料で構成すると、１００Ｇ ＨＺ動かすの
に必要な屈折率変化Δｎ１は となり、このとき必要な電界は となる。従って、１ｆｉ角の材料の両端に６６４０Ｖ程
度の電圧をかければ良い。ＬｉＮｂＯ３の他にチタン酸
バリウムＢａＴｉＯ３の電気光学係数’４２が８４０と
大きな値を示すので、これを用いれば１桁以下の低電圧
化が可能となる。
ａｓ＋角の材料で構成すると、１００Ｇ ＨＺ動かすの
に必要な屈折率変化Δｎ１は となり、このとき必要な電界は となる。従って、１ｆｉ角の材料の両端に６６４０Ｖ程
度の電圧をかければ良い。ＬｉＮｂＯ３の他にチタン酸
バリウムＢａＴｉＯ３の電気光学係数’４２が８４０と
大きな値を示すので、これを用いれば１桁以下の低電圧
化が可能となる。
ＬｉＮｂＯ３においても、導波路構造で７アプリ・ベロ
ー干渉計を構成すれば低電圧化が可能である。この導波
路構造は第３図に示すように、位相変調器２３の両端面
２４ａ、２４ｂを垂直に研磨し、ミラーコートすれば良
い。例えば、電極２５ａ、２５ｂ間隔を１０μｍとすれ
ば、上記条件と同様の条件で、６７Ｖ程度の電圧となる
。特に、導波路構造ではバルク結晶より屈折率変化が大
きくなり、−層の低電圧化が可能となる。
ー干渉計を構成すれば低電圧化が可能である。この導波
路構造は第３図に示すように、位相変調器２３の両端面
２４ａ、２４ｂを垂直に研磨し、ミラーコートすれば良
い。例えば、電極２５ａ、２５ｂ間隔を１０μｍとすれ
ば、上記条件と同様の条件で、６７Ｖ程度の電圧となる
。特に、導波路構造ではバルク結晶より屈折率変化が大
きくなり、−層の低電圧化が可能となる。
電気光学効果の他に、熱光学効果を用いても数ｍｓの応
答時間で同様の動作が可能となる。例えば、ＬｉＮｂＯ
３やルチルＴｉｏ２などを用いることができる。尚、こ
の印加する熱は電流を熱光学素子に印加することで行な
うことができる。
答時間で同様の動作が可能となる。例えば、ＬｉＮｂＯ
３やルチルＴｉｏ２などを用いることができる。尚、こ
の印加する熱は電流を熱光学素子に印加することで行な
うことができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
第１図は、本発明の一実施例のブロック構成図である。
図中、第４図と同一構成要素には同一の参照番号を付し
である。ファブリ・ペロー干渉計２６は電気光学効果又
は熱光学効果を有するファブリ・ペロー干渉計である。
である。ファブリ・ペロー干渉計２６は電気光学効果又
は熱光学効果を有するファブリ・ペロー干渉計である。
ファブリ・ペロー干渉計２６には、のこぎり波状の掃引
電圧ｖＳＣＡＮを印加する。これにより、ファブリ・ペ
ロー干渉計２６の屈折率は変化するので共振周波数が変
化し、周波数弁別が可能となる。
電圧ｖＳＣＡＮを印加する。これにより、ファブリ・ペ
ロー干渉計２６の屈折率は変化するので共振周波数が変
化し、周波数弁別が可能となる。
高帯域除算器２７は、検出器１５で得られる周波数変動
に対応する強度変化を、検出器１４で得られる強度変動
で除算して、正規化している。高帯域比較器２８は、正
規化された周波数変動と基準電圧を発生する基準電源１
７と比較し、その差を検出する。高帯域増幅器２９は、
高帯域比較器２８の出力を増幅する。
に対応する強度変化を、検出器１４で得られる強度変動
で除算して、正規化している。高帯域比較器２８は、正
規化された周波数変動と基準電圧を発生する基準電源１
７と比較し、その差を検出する。高帯域増幅器２９は、
高帯域比較器２８の出力を増幅する。
ここで、高帯域除算器２７、高帯域比較器２８及び高帯
域増幅器２９はいずれも高帯域化（好ましくは更に、高
利得化）されている。これは、局発光源１１に電気的負
帰還を特に高帯域化して高速にかけることにより、局発
光源１１のスペクトル線幅を狭くするためである。コヒ
ーレント光通信のうち、ＤＰＳＫ （差分位相シフトキ
ーイング）やＣＰＦＳＫ （位相連続周波数シフトキー
インク）などの高度の変調を行なう場合には、スペクト
ル線幅が狭い必要がある。
域増幅器２９はいずれも高帯域化（好ましくは更に、高
利得化）されている。これは、局発光源１１に電気的負
帰還を特に高帯域化して高速にかけることにより、局発
光源１１のスペクトル線幅を狭くするためである。コヒ
ーレント光通信のうち、ＤＰＳＫ （差分位相シフトキ
ーイング）やＣＰＦＳＫ （位相連続周波数シフトキー
インク）などの高度の変調を行なう場合には、スペクト
ル線幅が狭い必要がある。
動作を説明すると、局発光源１１の出力光は光カブラ１
２で２つに分岐され、一方はファブリ・ペロー干渉計２
６に与えられる。ファブリ・ペロー干渉Ｈ１２６にはの
こぎり波状の掃引電圧ＶＳＣＡＮが印加されており、共
振周波数が変化し、局発光源１１の連続チューニングが
行なわれる。このときの周波数変動はファブリ・ペロー
干渉計２６により強度変動に変換され、検出器１５に与
えられる。検出器１５はこの周波数変動に対応した強度
変動を検出し、高帯域除算器２７に出力する。−方、検
出器１４は局発光源１１の強度変動を検出し、高帯域除
算器２７に出力する。高帯域除算器２８は検出器１５の
出力検出器１４の出力で除算し、規格化された周波数変
動に対応する電圧を出力する。高帯域比較器２８はこの
周波数変動に対応する電圧を基準電源１７の基準電圧と
比較し、その差電圧を高帯域増幅器２つに出力する。高
帯域増幅器２９は所望のレベルに差電圧を増幅し、ＰＩ
ＤｉＩＩＩＩＩＩ器１９に出力する。ＰＩＤ制御器１つ
は、バイアス回路２０の出力電圧を受取った差電圧で補
正して、局発光源１１に与える。
２で２つに分岐され、一方はファブリ・ペロー干渉計２
６に与えられる。ファブリ・ペロー干渉Ｈ１２６にはの
こぎり波状の掃引電圧ＶＳＣＡＮが印加されており、共
振周波数が変化し、局発光源１１の連続チューニングが
行なわれる。このときの周波数変動はファブリ・ペロー
干渉計２６により強度変動に変換され、検出器１５に与
えられる。検出器１５はこの周波数変動に対応した強度
変動を検出し、高帯域除算器２７に出力する。−方、検
出器１４は局発光源１１の強度変動を検出し、高帯域除
算器２７に出力する。高帯域除算器２８は検出器１５の
出力検出器１４の出力で除算し、規格化された周波数変
動に対応する電圧を出力する。高帯域比較器２８はこの
周波数変動に対応する電圧を基準電源１７の基準電圧と
比較し、その差電圧を高帯域増幅器２つに出力する。高
帯域増幅器２９は所望のレベルに差電圧を増幅し、ＰＩ
ＤｉＩＩＩＩＩＩ器１９に出力する。ＰＩＤ制御器１つ
は、バイアス回路２０の出力電圧を受取った差電圧で補
正して、局発光源１１に与える。
以上の構成により、周波数安定化を図りつつファブリ・
ペロー干渉計２６の共振周波数を変化させて連続チュー
ニングを行ない、しかも狭線幅化された局発光源光出力
を得ることができる。
ペロー干渉計２６の共振周波数を変化させて連続チュー
ニングを行ない、しかも狭線幅化された局発光源光出力
を得ることができる。
尚、スペクトルの狭線幅化は上記の高帯域な電気的負帰
還に代え、またはこれとともに、外部共振器付局発光源
を用いても行なうことができる。
還に代え、またはこれとともに、外部共振器付局発光源
を用いても行なうことができる。
外部共振器としては、ＤＦＢレーザにモノリシックに共
振器を付けたものや、ミラーやグレーティングを光ファ
イバを共振器としてＤＦＢレーザに結合しているものな
どが提案されている。このような外部共振器付局発光源
を用いるとスペクトルの狭線幅化は可能になるものの、
共振器の縦モード間隔でモードジャンプが生じ、連続的
なチューニングができないという問題点があった。換言
すれば、透過特性の１つの肩の中での連続可変範囲が狭
く無理に可変させると周波数基準に用いているファブリ
・ペロー干渉計のモード間隔でジャンプしてしまう（第
５図の例では１０ＧＨ２間隔）。
振器を付けたものや、ミラーやグレーティングを光ファ
イバを共振器としてＤＦＢレーザに結合しているものな
どが提案されている。このような外部共振器付局発光源
を用いるとスペクトルの狭線幅化は可能になるものの、
共振器の縦モード間隔でモードジャンプが生じ、連続的
なチューニングができないという問題点があった。換言
すれば、透過特性の１つの肩の中での連続可変範囲が狭
く無理に可変させると周波数基準に用いているファブリ
・ペロー干渉計のモード間隔でジャンプしてしまう（第
５図の例では１０ＧＨ２間隔）。
これに対し、本発明の構成を適用すれば、モードジャン
プ間隔より広い電気光学効果又は熱光学効果を持つファ
ブリ・ペロー干渉計を用いているので、透過特性の肩の
１点く例えば第５図のＰ点）に安定化するように（換言
すれば、モードジャンプしないように）、バイアス電流
帰還光位相等を制御しつつ、ファブリ・ペロー、干渉計
の印加電圧を変化させることにより、所定の周波数にス
ムーズにチューニングができる。
プ間隔より広い電気光学効果又は熱光学効果を持つファ
ブリ・ペロー干渉計を用いているので、透過特性の肩の
１点く例えば第５図のＰ点）に安定化するように（換言
すれば、モードジャンプしないように）、バイアス電流
帰還光位相等を制御しつつ、ファブリ・ペロー、干渉計
の印加電圧を変化させることにより、所定の周波数にス
ムーズにチューニングができる。
以上説明したように、本発明によれば、可動部分がなく
小型でかつ速い掃引速度で局発光源の光出力の安定化を
行ないつプ、連続チューニングが可能な周波数安定化局
発光源を提供することができる。
小型でかつ速い掃引速度で局発光源の光出力の安定化を
行ないつプ、連続チューニングが可能な周波数安定化局
発光源を提供することができる。
本発明は、コヒーレント光通信の局発光源として最適で
ある。
ある。
第１図は本発明の一実施例のブロック構成図、第２図は
電気光学効果を説明するための図、第３図は導波路構造
の説明図、 第４図は従来の周波数安定化光源のブロック構成図、 第５図はファブリ・ペロー干渉計の出力変化と安定点の
説明図である。 図において、 １１は局発光源、 １２は光カブラ、 １４は検出器、 １５は検出器、 １７は基準電源、 １９はＰＩＤ制御器、 ２０はバイアス回路、 ２６はファブリ・ペロー干渉計、 ２７は高帯域除算器、 ２８は高帯域比較器、 ２９は高帯域増幅器 を示す。 市４シ唱バー実相ケ１／）プロ・２…（べ目嘉１図 電−８簀刈ＴるへＭ屓 ′＠λ！ 嶌３図 ζ４＋４図 ｒｉ’＋梗秋 ファ７・）・Ｘロー干Ｓ割功と力東７ヒと＼ビがの事乃
閘図１４５図
電気光学効果を説明するための図、第３図は導波路構造
の説明図、 第４図は従来の周波数安定化光源のブロック構成図、 第５図はファブリ・ペロー干渉計の出力変化と安定点の
説明図である。 図において、 １１は局発光源、 １２は光カブラ、 １４は検出器、 １５は検出器、 １７は基準電源、 １９はＰＩＤ制御器、 ２０はバイアス回路、 ２６はファブリ・ペロー干渉計、 ２７は高帯域除算器、 ２８は高帯域比較器、 ２９は高帯域増幅器 を示す。 市４シ唱バー実相ケ１／）プロ・２…（べ目嘉１図 電−８簀刈ＴるへＭ屓 ′＠λ！ 嶌３図 ζ４＋４図 ｒｉ’＋梗秋 ファ７・）・Ｘロー干Ｓ割功と力東７ヒと＼ビがの事乃
閘図１４５図
Claims (3)
- （１）局発光源（１１）と、出力光の周波数安定化用の
ファブリ・ペロー干渉計（２６）とを具備する周波数安
定化光源において、 電気光学効果又は熱光学効果を有するファブリ・ペロー
干渉計を用い、 ファブリ・ペロー干渉計に印加する掃引電圧又は、熱を
可変させることにより、出力光を周波数安定化させると
ともに連続可変させることを特徴とする周波数安定化光
源。 - （２）前記局発光源は高帯域された電気的負帰還により
制御され、その出力光は狭線幅化されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の周波数安定化光源
。 - （３）前記局発光源は外部共振器付局発光源であり、そ
の出力光は狭線幅化されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の周波数安定化光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62326280A JPH07112088B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 周波数安定化光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62326280A JPH07112088B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 周波数安定化光源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01168085A true JPH01168085A (ja) | 1989-07-03 |
| JPH07112088B2 JPH07112088B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=18186001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62326280A Expired - Lifetime JPH07112088B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 周波数安定化光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112088B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011227206A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Nec Corp | コヒーレント光受信器及び受信方法 |
| JPWO2016043036A1 (ja) * | 2014-09-17 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 光周波数制御装置 |
| CN107317220A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-11-03 | 北京航空航天大学 | 一种基于超稳定f‑p腔的精密激光器稳频电源 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5741831A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-09 | Yasuhiro Kato | Forming method of large pipe on lower end of metallic pipe |
| JPS60117694A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Fujitsu Ltd | 光周波数安定化装置 |
| JPS6221285A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 波長安定化レ−ザ |
| JPS62230073A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Yokogawa Electric Corp | 可変波長光源 |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP62326280A patent/JPH07112088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5741831A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-09 | Yasuhiro Kato | Forming method of large pipe on lower end of metallic pipe |
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| US10185164B2 (en) | 2014-09-17 | 2019-01-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical frequency control device |
| CN107317220A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-11-03 | 北京航空航天大学 | 一种基于超稳定f‑p腔的精密激光器稳频电源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07112088B2 (ja) | 1995-11-29 |
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