JPH01191487A - 複数のレーザ装置の発振周波数間隔の安定化方法 - Google Patents
複数のレーザ装置の発振周波数間隔の安定化方法Info
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- JPH01191487A JPH01191487A JP63016195A JP1619588A JPH01191487A JP H01191487 A JPH01191487 A JP H01191487A JP 63016195 A JP63016195 A JP 63016195A JP 1619588 A JP1619588 A JP 1619588A JP H01191487 A JPH01191487 A JP H01191487A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は複数のレーザ装置の各発振周波数相互の間隔を
安定化する方法に関する。
安定化する方法に関する。
（従来の技術）
光通信システムにおいてはその伝送路である光ファイバ
の広帯域性を利用するために波長多重光通信が行なわれ
ている。しかし現状の波長多重光通信では、直接検波を
用いているので、その波長間隔は光受信部において各波
長の信号を分離するために用いられる光分波器の分解能
によって制限される。そのため通常は波長間隔を１０ｎ
１１以上に設定しており、必ずしも光ファイバの広帯域
性を十分には利用していない、これに対し光受信部にお
いて光ヘテロダイン検波を行なうと、各信号の分離を電
気領域で行なうことが可能になり電気領域においてわず
かに周波数が異なるような光多重伝送が可能になる（大
越“光ヘテロダインもしくは光ホモダイン型周波数多重
光ファイバ通信の可能性と問題点の検討″電子通信学会
光量ニレ研資料ＯＱ Ｅ ７８−１２９． （１９７９
） ）。
の広帯域性を利用するために波長多重光通信が行なわれ
ている。しかし現状の波長多重光通信では、直接検波を
用いているので、その波長間隔は光受信部において各波
長の信号を分離するために用いられる光分波器の分解能
によって制限される。そのため通常は波長間隔を１０ｎ
１１以上に設定しており、必ずしも光ファイバの広帯域
性を十分には利用していない、これに対し光受信部にお
いて光ヘテロダイン検波を行なうと、各信号の分離を電
気領域で行なうことが可能になり電気領域においてわず
かに周波数が異なるような光多重伝送が可能になる（大
越“光ヘテロダインもしくは光ホモダイン型周波数多重
光ファイバ通信の可能性と問題点の検討″電子通信学会
光量ニレ研資料ＯＱ Ｅ ７８−１２９． （１９７９
） ）。
しかし単一の局部発振光源で複数の信号光を電気領域の
周波数に変換するには、各信号間の周波数間隔を一定に
保っておかなければ、電気領域で信号相互が重なったり
、帯域外に信号がはずれるという現象がおこり、各信号
を劣化なく分離することができない、しかし、光源とし
て半導体レーザを用いる場合にはその発振周波数が温度
、注入電流の変化に対応して大きく変化し、又ガスレー
ザ等の場合にはその共振器間隔の変動などにともなって
発振周波数が変動する。従って電気領域で周波数多重さ
れるほどの稠密な多重を、復調時に劣化がないように行
なうためには、送信側の複数のレーザ装置間の発振周波
数間隔を安定化する必要がある。
周波数に変換するには、各信号間の周波数間隔を一定に
保っておかなければ、電気領域で信号相互が重なったり
、帯域外に信号がはずれるという現象がおこり、各信号
を劣化なく分離することができない、しかし、光源とし
て半導体レーザを用いる場合にはその発振周波数が温度
、注入電流の変化に対応して大きく変化し、又ガスレー
ザ等の場合にはその共振器間隔の変動などにともなって
発振周波数が変動する。従って電気領域で周波数多重さ
れるほどの稠密な多重を、復調時に劣化がないように行
なうためには、送信側の複数のレーザ装置間の発振周波
数間隔を安定化する必要がある。
複数のレーザ装置間の発振周波数間隔を安定化する技術
のうち、複数のレーザ装置の出射光を合波し、１台の周
波数標準となる光学共振器に入射して周波数間隔を安定
化する方式においては、光学共振器の出射光の強度変動
がとのレーザ装置の発振周波数変動によるものかを特定
する方法が重要となる。
のうち、複数のレーザ装置の出射光を合波し、１台の周
波数標準となる光学共振器に入射して周波数間隔を安定
化する方式においては、光学共振器の出射光の強度変動
がとのレーザ装置の発振周波数変動によるものかを特定
する方法が重要となる。
第２図は上記従来の複数のレーザ装置の発振周波数間隔
安定化方法を適用する送信光源のブロック図である０本
図の送信光源では、３台のレーザ装置の発振周波数間隔
を安定化する。この従来技術においては、３台のレーザ
装置１〜３にそれぞれ異なった３種類の変調信号（ＦＳ
Ｘ信号１〜３）を加えて発振周波数をＦＳＫ変調し、光
共振器の出射光を１台の光検出器３９で検出し、この光
検出器３９の出力信号を３つに分岐し、その各々と前記
３種類の変調信号の各々とを適切に位相を同期させた上
で、ミキサー４１〜４３でかけあわせる。光検出器３９
の出力には、前記変調信号と同一の信号がでてくるが、
その位相は、レーザ装置１〜３の発振周波数が光学共振
器８の共振ピークの中心周波数より高いか低いかで１８
０°逆転する。従って、ミキサー４１〜４３の出力は、
レーザ装置１〜３の発振周波数が光学共振器８の共振ピ
ークの中心周波数と一致したときに０となりその前後で
正負が逆転するいわゆるゼロクロス出力となり、これを
制御信号として帰還をかけることにより、レーザ装置１
〜３の発振周波数を光学共振器８の共振ピークの中心周
波数に安定化することができる。また上記の方法は前記
変調信号によって同期検波を行なっていることになるの
でレーザ装ｆｉｔ、２．３の発振周波数が光学共振器８
の共振ピークの中心周波数からずれる量を独立に検出す
ることができる。従って、以上の方法により、レーザ装
置１゜２．３の発振周波数を、光学共振器８の３つの異
なった共振ピークの中心周波数に安定化することにより
、各レーザ装置間の周波数間隔を安定化している〔グラ
ンスらによる、エレクトロニクス・レターズ（Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）第２３巻、７５０
ページ〕。
安定化方法を適用する送信光源のブロック図である０本
図の送信光源では、３台のレーザ装置の発振周波数間隔
を安定化する。この従来技術においては、３台のレーザ
装置１〜３にそれぞれ異なった３種類の変調信号（ＦＳ
Ｘ信号１〜３）を加えて発振周波数をＦＳＫ変調し、光
共振器の出射光を１台の光検出器３９で検出し、この光
検出器３９の出力信号を３つに分岐し、その各々と前記
３種類の変調信号の各々とを適切に位相を同期させた上
で、ミキサー４１〜４３でかけあわせる。光検出器３９
の出力には、前記変調信号と同一の信号がでてくるが、
その位相は、レーザ装置１〜３の発振周波数が光学共振
器８の共振ピークの中心周波数より高いか低いかで１８
０°逆転する。従って、ミキサー４１〜４３の出力は、
レーザ装置１〜３の発振周波数が光学共振器８の共振ピ
ークの中心周波数と一致したときに０となりその前後で
正負が逆転するいわゆるゼロクロス出力となり、これを
制御信号として帰還をかけることにより、レーザ装置１
〜３の発振周波数を光学共振器８の共振ピークの中心周
波数に安定化することができる。また上記の方法は前記
変調信号によって同期検波を行なっていることになるの
でレーザ装ｆｉｔ、２．３の発振周波数が光学共振器８
の共振ピークの中心周波数からずれる量を独立に検出す
ることができる。従って、以上の方法により、レーザ装
置１゜２．３の発振周波数を、光学共振器８の３つの異
なった共振ピークの中心周波数に安定化することにより
、各レーザ装置間の周波数間隔を安定化している〔グラ
ンスらによる、エレクトロニクス・レターズ（Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）第２３巻、７５０
ページ〕。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、上記の従来技術においては、複数のレーザ装置
間の発振周波数間隔を安定化する際にＦＳＫ変調をかけ
る必要があり、無変調時は、周波数間隔を安定化するこ
とができない、また、従来技術の主な用途は、光周波数
多重伝送の送信用光源の周波数間隔安定化であると考え
られ、周波数間隔安定化のためにレーザ装置に加えるＦ
ＳＸ信号は、伝送しようとする信号そのものである。
間の発振周波数間隔を安定化する際にＦＳＫ変調をかけ
る必要があり、無変調時は、周波数間隔を安定化するこ
とができない、また、従来技術の主な用途は、光周波数
多重伝送の送信用光源の周波数間隔安定化であると考え
られ、周波数間隔安定化のためにレーザ装置に加えるＦ
ＳＸ信号は、伝送しようとする信号そのものである。
従って、伝送信号の種類は、ＦＳＸ変調のみに限られる
上、複数のチャンネルで同一のＦＳＸ信号が伝送された
場合、この同一のＦＳＸ信号で変調されたレーザ装置の
発振周波数は制御できなくなる。さらに、伝送信号のビ
ットレートが高い場合は、用いられる光検出器及びミキ
サーは、非常に広い帯域を必要とする。複数のレーザ装
置の発振周波数間隔を安定化する従来の方法にはこのよ
うな問題点があった。
上、複数のチャンネルで同一のＦＳＸ信号が伝送された
場合、この同一のＦＳＸ信号で変調されたレーザ装置の
発振周波数は制御できなくなる。さらに、伝送信号のビ
ットレートが高い場合は、用いられる光検出器及びミキ
サーは、非常に広い帯域を必要とする。複数のレーザ装
置の発振周波数間隔を安定化する従来の方法にはこのよ
うな問題点があった。
従って、本発明の目的は、かけられている変調の種類（
無変調を含む）にかかわりなく複数のレーザ装置間の発
振周波数間−を゛安定化できる方法を得ることにある。
無変調を含む）にかかわりなく複数のレーザ装置間の発
振周波数間−を゛安定化できる方法を得ることにある。
（課題を解決するための手段）
前述の課題を解決するために本発明が提供する手段は、
Ｎ台（Ｎは正の整数）のレーザ装置の出射光を光合波器
で合波し、この光合波器の出力を周波数基準となる１台
の光学共振器に入射し、その光学共振器の複数の共振周
波数のそれぞれに前記レーザ装置の発振周波数を固定す
ることにより該各レーザ装置間の発振周波数間隔を安定
化する方法であって、前記光学共振器の出射光を光分波
器によってＮ個の光ビームに分岐し、これらＮ個の光ビ
ームと前記Ｎ台のレーザ装置の各出射光の一部とをそれ
ぞれ分波して両方の光のビート光を生成し、Ｎ台ある光
検出器でそれぞれの前記ビート光を検出することにより
前記Ｎ台のレーザ装置の各発振周波数と光学共振器の対
応する共振周波数とのずれ量を検出し、このずれ量を誤
差信号として前記各レーザ装置の発振周波数を制御する
ことにより前記光学共振器の対応する複数の共振周波数
のそれぞれに前記各レーザ装置の発振周波数を安定化す
ることを特徴とする。
Ｎ台（Ｎは正の整数）のレーザ装置の出射光を光合波器
で合波し、この光合波器の出力を周波数基準となる１台
の光学共振器に入射し、その光学共振器の複数の共振周
波数のそれぞれに前記レーザ装置の発振周波数を固定す
ることにより該各レーザ装置間の発振周波数間隔を安定
化する方法であって、前記光学共振器の出射光を光分波
器によってＮ個の光ビームに分岐し、これらＮ個の光ビ
ームと前記Ｎ台のレーザ装置の各出射光の一部とをそれ
ぞれ分波して両方の光のビート光を生成し、Ｎ台ある光
検出器でそれぞれの前記ビート光を検出することにより
前記Ｎ台のレーザ装置の各発振周波数と光学共振器の対
応する共振周波数とのずれ量を検出し、このずれ量を誤
差信号として前記各レーザ装置の発振周波数を制御する
ことにより前記光学共振器の対応する複数の共振周波数
のそれぞれに前記各レーザ装置の発振周波数を安定化す
ることを特徴とする。
（作用）
本発明の複数のレーザ装置間の発振周波数間隔安定法で
は、Ｎ台のレーザ装置の出射光は光合波器で合波された
のち、１台の光学共振器に入射され、その光学共振器か
らの出射光は分波器により再びＮ分岐に分波される。こ
のＮ個に分波された光学共振器からの出射光のうちのに
番目のものは、前記Ｎ台のレーザ装置のうちの例えばに
番目のものの出射光の一部と合波されＮ台ある光検出器
のうち例えばに番目のもので検出されるとする。このに
番目の光検出器の交流出力として、前記に番目のレーザ
装置の出射光のうち、光学共振器を通過したものと通過
していないものとのビート成分があられれる。このビー
ト成分の強度は、Ｋ番目のレーザ装置の出射光の光学共
振器透過強度に比例するから、Ｋ番目のレーザ装置の周
波数変化に応じて変化する。従って、前記に番目の光検
出器出力からのビート成分を帯域通過フィルタによって
とりだし検波することによって得た検波出力を制御信号
とすることで、Ｋ番目のレーザ装置の発振周波数を光学
共振器の共振周波数の１つに安定化することができる。
は、Ｎ台のレーザ装置の出射光は光合波器で合波された
のち、１台の光学共振器に入射され、その光学共振器か
らの出射光は分波器により再びＮ分岐に分波される。こ
のＮ個に分波された光学共振器からの出射光のうちのに
番目のものは、前記Ｎ台のレーザ装置のうちの例えばに
番目のものの出射光の一部と合波されＮ台ある光検出器
のうち例えばに番目のもので検出されるとする。このに
番目の光検出器の交流出力として、前記に番目のレーザ
装置の出射光のうち、光学共振器を通過したものと通過
していないものとのビート成分があられれる。このビー
ト成分の強度は、Ｋ番目のレーザ装置の出射光の光学共
振器透過強度に比例するから、Ｋ番目のレーザ装置の周
波数変化に応じて変化する。従って、前記に番目の光検
出器出力からのビート成分を帯域通過フィルタによって
とりだし検波することによって得た検波出力を制御信号
とすることで、Ｋ番目のレーザ装置の発振周波数を光学
共振器の共振周波数の１つに安定化することができる。
なお、レーザ装置の出射光に信号伝送のためのなんらか
の変調がかけられた場合、前記検波出力にも変調がかか
る。しかし通常はレーザ装置の発振の中心周波数の変動
は信号伝送のための変調に比べて非常に遅いものなので
、前記検波器出力を低域通過フィルタに通すことによっ
てレーザ装置め発振の中心周波数の変動成分のみをとり
だすことができ、これを制御信号とすることで、変調が
かけられている場合でもレーザ装置の発信周波数を光学
共振器の共振周波数の１つに安定化することができる。
の変調がかけられた場合、前記検波出力にも変調がかか
る。しかし通常はレーザ装置の発振の中心周波数の変動
は信号伝送のための変調に比べて非常に遅いものなので
、前記検波器出力を低域通過フィルタに通すことによっ
てレーザ装置め発振の中心周波数の変動成分のみをとり
だすことができ、これを制御信号とすることで、変調が
かけられている場合でもレーザ装置の発信周波数を光学
共振器の共振周波数の１つに安定化することができる。
他のレーザ装置も同様にして光学共振器の他の共振周波
数に安定化することによって、複数のレーザ装置間の発
振周波数間隔を安定化することができる。
数に安定化することによって、複数のレーザ装置間の発
振周波数間隔を安定化することができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
第１図は光周波数多重伝送システムにおける周波数間隔
安定化送信光源を示すブロック図であり、以下に本図を
参照して本発明の第１の実施例を説明する。この送信光
源では３台のレーザ装置の発振周波数間隔を安定化して
いる。３台のレーザ装置１，２．３は１．５５１Ｊｍ帯
分布反射型半導体レーザを内蔵したレーザモジュールで
あり、他に温度制御装置、光アイソレータを内蔵してい
る。
安定化送信光源を示すブロック図であり、以下に本図を
参照して本発明の第１の実施例を説明する。この送信光
源では３台のレーザ装置の発振周波数間隔を安定化して
いる。３台のレーザ装置１，２．３は１．５５１Ｊｍ帯
分布反射型半導体レーザを内蔵したレーザモジュールで
あり、他に温度制御装置、光アイソレータを内蔵してい
る。
このレーザ装置１，２．３の出射光はファイバカップラ
４，５．６によってそれぞれ２分岐され、片方の出射光
は光合波器７によって合波された後、光学共振器８に入
射する。光学共振器８としてフィネス２０、フリースペ
クトラムレンジ１０ＧＨｚのファプリーペロー共振器を
用いた。この光学共振器８を通過したレーザ光は、光周
波数シフタ９を通ることによって周波数変換される。こ
の光周波数シフタ９としては周波数偏移量１００ＭＨｚ
の音饗光学変調器を用いる。この周波数変換された光学
共振器８の透過光は、光分波器１０によって３分岐され
、前記光フアイバカップラ４，５．６で分波されなもう
片方のレーザ光と光フアイバカップラ１１．１２．１３
においてそれぞれ個別に合波され、光検出器１４．１５
．１６に入射される。光検出器１４゜ｉｓ、 ｉｅの各
出力を通過帯域が９０Ｍ）（Ｚから１１０ＭＨ，である
＠域通過フィルタ１７．１８．１９を通過させることに
よってビート成分のみをとりだし、検波器２０．２１．
２２によって検波する。
４，５．６によってそれぞれ２分岐され、片方の出射光
は光合波器７によって合波された後、光学共振器８に入
射する。光学共振器８としてフィネス２０、フリースペ
クトラムレンジ１０ＧＨｚのファプリーペロー共振器を
用いた。この光学共振器８を通過したレーザ光は、光周
波数シフタ９を通ることによって周波数変換される。こ
の光周波数シフタ９としては周波数偏移量１００ＭＨｚ
の音饗光学変調器を用いる。この周波数変換された光学
共振器８の透過光は、光分波器１０によって３分岐され
、前記光フアイバカップラ４，５．６で分波されなもう
片方のレーザ光と光フアイバカップラ１１．１２．１３
においてそれぞれ個別に合波され、光検出器１４．１５
．１６に入射される。光検出器１４゜ｉｓ、 ｉｅの各
出力を通過帯域が９０Ｍ）（Ｚから１１０ＭＨ，である
＠域通過フィルタ１７．１８．１９を通過させることに
よってビート成分のみをとりだし、検波器２０．２１．
２２によって検波する。
この検波出力は、レーザ光の光学共振器８の透過光強度
に比例する。従って例えば検波器２０の出力とレーザ装
置１の発振周波数の関係をグラフに表すと第３図のよう
になる。第３図においてＦｌ。
に比例する。従って例えば検波器２０の出力とレーザ装
置１の発振周波数の関係をグラフに表すと第３図のよう
になる。第３図においてＦｌ。
Ｆ２は光学共振器８の共振の中心周波数である。
従って例えば発振周波数制御装置２６内において、しゃ
所用波数５ＫＨ，の低域通過フィルタ２３を通した検波
器２０の出力を制御信号として最大値制御を行うことに
より、レーザ装置１の発振周波数を光学共振器８の共振
ピークの中心周波数に安定化することができた。さらに
レーザ装置１のン主入電流をビットレイト２００ＭＨ，
のＮＲＺ信号で変調することにより、レーザ装置１の出
射光に周波数偏移量１００Ｍ）ｆｚのＦＳＫ変調をかけ
たが、低域通過フィルタ２３の出力にはこの変調成分は
あられれずレーザ装置１の発振の中心周波数を、光学共
振器８の共振ピークの中心に安定化することができた０
以上と同様にして、レーザ装置２．３の発振周波数も光
学共振器８の池の共振ピークの中心周波数に同時に安定
化することができた。
所用波数５ＫＨ，の低域通過フィルタ２３を通した検波
器２０の出力を制御信号として最大値制御を行うことに
より、レーザ装置１の発振周波数を光学共振器８の共振
ピークの中心周波数に安定化することができた。さらに
レーザ装置１のン主入電流をビットレイト２００ＭＨ，
のＮＲＺ信号で変調することにより、レーザ装置１の出
射光に周波数偏移量１００Ｍ）ｆｚのＦＳＫ変調をかけ
たが、低域通過フィルタ２３の出力にはこの変調成分は
あられれずレーザ装置１の発振の中心周波数を、光学共
振器８の共振ピークの中心に安定化することができた０
以上と同様にして、レーザ装置２．３の発振周波数も光
学共振器８の池の共振ピークの中心周波数に同時に安定
化することができた。
レーザ装置１，２．３の発振周波数の高低およびその間
隔を決定するには、まず、上記の方法によってレーザ装
置１の発振周波数を光学共振器の複数の共振ピークのう
ちの１つの中心周波数に安定化する４次に低域通過フィ
ルタ２３および２４の出力をモニタしながらレーザ装置
２の温度又は注入電流を変化させ、発振周波数を掃引す
る。この場合、レーザ装置２の発振周波数がレーザ装置
１の発振周波数と一致した時点で低域通過フィルタ２３
および２４の出力は同時に極大となる。ここから、レー
ザ装置２の発振周波数を周波数が高くなる方向に掃引し
低域通過フィルタ２４の出力が次に極大になった時点で
前記の方法によってレーザ装置２の発振周波数を安定化
する０次に低域通過フィルタ２４および２５の出力をモ
ニタしながらレーザ装置３の発振周波数を掃引し低域通
過フィルタ２４および２５の出力が同時に極大になった
時点よりレーザ装置３の発振周波数を周波数が高くなる
方向に掃引し低域通過フィルタ２５の出力が次に一大に
なった時点でレーザ装置３の発振周波数を安定化する。
隔を決定するには、まず、上記の方法によってレーザ装
置１の発振周波数を光学共振器の複数の共振ピークのう
ちの１つの中心周波数に安定化する４次に低域通過フィ
ルタ２３および２４の出力をモニタしながらレーザ装置
２の温度又は注入電流を変化させ、発振周波数を掃引す
る。この場合、レーザ装置２の発振周波数がレーザ装置
１の発振周波数と一致した時点で低域通過フィルタ２３
および２４の出力は同時に極大となる。ここから、レー
ザ装置２の発振周波数を周波数が高くなる方向に掃引し
低域通過フィルタ２４の出力が次に極大になった時点で
前記の方法によってレーザ装置２の発振周波数を安定化
する０次に低域通過フィルタ２４および２５の出力をモ
ニタしながらレーザ装置３の発振周波数を掃引し低域通
過フィルタ２４および２５の出力が同時に極大になった
時点よりレーザ装置３の発振周波数を周波数が高くなる
方向に掃引し低域通過フィルタ２５の出力が次に一大に
なった時点でレーザ装置３の発振周波数を安定化する。
以上の操作によりレーザ装置１，２．３の発振周波数を
光学共振器の３つの隣合った共振ピークの中心周波数Ｆ
＋ 、Ｆ２ 、Ｆｓ （Ｆｌ ＜Ｆ２ ＜Ｆｓ ）に
それぞれ安定化することができた。この共振ピークの中
心周波数間隔は、光学共振器の温度変化等に対しても安
定であるから、以上の方法によってレーザ装置１．２．
３の周波数間隔を安定化することができた。
光学共振器の３つの隣合った共振ピークの中心周波数Ｆ
＋ 、Ｆ２ 、Ｆｓ （Ｆｌ ＜Ｆ２ ＜Ｆｓ ）に
それぞれ安定化することができた。この共振ピークの中
心周波数間隔は、光学共振器の温度変化等に対しても安
定であるから、以上の方法によってレーザ装置１．２．
３の周波数間隔を安定化することができた。
以上の第１の実施例は、最大値制御によって、光学共振
器８の共振ピークの中心周波数にレーザ装置の発振周波
数を安定化するものであったが、以下に述べるように光
学共振器の共振ピークの斜面部分に、レーザ装置の発振
周波数を安定化するといつな変形も可能である。すなわ
′ちこの変形例では第１図のレーザ周波数制御装置２６
内において、基準出力Ａと検波器２０の出力Ａ′とを比
較し、両者の差を誤差信号としてレーザ装置１の発振周
波数に帰還をかける。ただし基準出力Ａは第３図に示す
とおりレーザ装置１の発振周波数が光学共振器８の共振
ピークの斜面部の周波数で１と一致したときの検波器２
０の出力である。したがって周波数制御装置２６におい
て検波器２０の出力Ａ′が基準出力Ａに一致するように
レーザ装置１を制御することにより、レーザ装置１の発
振周波数はｆｌに安定化される。同様の制御をレーザ装
置２．３に対しても行ない、それぞれの発振周波数を光
学共振器８の他の共振ピークの斜面部に安定化すること
により３台のレーザ装置間の発振周波数間隔を安定化す
ることも可能である。
器８の共振ピークの中心周波数にレーザ装置の発振周波
数を安定化するものであったが、以下に述べるように光
学共振器の共振ピークの斜面部分に、レーザ装置の発振
周波数を安定化するといつな変形も可能である。すなわ
′ちこの変形例では第１図のレーザ周波数制御装置２６
内において、基準出力Ａと検波器２０の出力Ａ′とを比
較し、両者の差を誤差信号としてレーザ装置１の発振周
波数に帰還をかける。ただし基準出力Ａは第３図に示す
とおりレーザ装置１の発振周波数が光学共振器８の共振
ピークの斜面部の周波数で１と一致したときの検波器２
０の出力である。したがって周波数制御装置２６におい
て検波器２０の出力Ａ′が基準出力Ａに一致するように
レーザ装置１を制御することにより、レーザ装置１の発
振周波数はｆｌに安定化される。同様の制御をレーザ装
置２．３に対しても行ない、それぞれの発振周波数を光
学共振器８の他の共振ピークの斜面部に安定化すること
により３台のレーザ装置間の発振周波数間隔を安定化す
ることも可能である。
第４図は本発明の第２の実施例を適用する周波数間隔安
定化送信光源のブロック図であり、この送信光源は第１
図と同様に光周波数多重伝送システムに用いられる。こ
の第２の実施例は、位相敏感検出によって、３台のレー
ザ装置１，２．３の発振周波数を光学共振器８の共振ピ
ークの中心周波数に安定化することに特徴がある。すな
わち、低周波発振器３５によって光学共振器８に変調を
かけ、このファプリーペロー共振器８の共振周波数を±
１０Ｍ）ＩＺ程度変調する。同時に検波器２０．２１゜
２２の出力と、低周波発振器３５の出力をミキサー２９
゜３０、３１でかけあわせ、その出力を低域通過フィル
タ３２．３３．３４を通すことにより誤差信号をとりだ
す。これはいわゆる位相敏感検出であり、前記誤差信号
はレーザ発振周波数が光学共振器の共振ピークの中心周
波数に一致したとき０となり、その前後で正負が逆転す
る。この誤差信号を制御用信号として制御装置２６．２
７．２８に入力し、レーザ装置１，２．３の注入電流を
変えることにより、レーザ装置１．２．３の発振周波数
を光学共振器８の共振ピークの中心周波数に安定化する
ことができた。
定化送信光源のブロック図であり、この送信光源は第１
図と同様に光周波数多重伝送システムに用いられる。こ
の第２の実施例は、位相敏感検出によって、３台のレー
ザ装置１，２．３の発振周波数を光学共振器８の共振ピ
ークの中心周波数に安定化することに特徴がある。すな
わち、低周波発振器３５によって光学共振器８に変調を
かけ、このファプリーペロー共振器８の共振周波数を±
１０Ｍ）ＩＺ程度変調する。同時に検波器２０．２１゜
２２の出力と、低周波発振器３５の出力をミキサー２９
゜３０、３１でかけあわせ、その出力を低域通過フィル
タ３２．３３．３４を通すことにより誤差信号をとりだ
す。これはいわゆる位相敏感検出であり、前記誤差信号
はレーザ発振周波数が光学共振器の共振ピークの中心周
波数に一致したとき０となり、その前後で正負が逆転す
る。この誤差信号を制御用信号として制御装置２６．２
７．２８に入力し、レーザ装置１，２．３の注入電流を
変えることにより、レーザ装置１．２．３の発振周波数
を光学共振器８の共振ピークの中心周波数に安定化する
ことができた。
なお、上記第２の実施例においては、光学共振器８に変
調を加えたが、レーザ装置１，２．３の発振周波数に変
調を加えても上記実施例同様位相敏感検出法によって、
光学共振器８の共振ピークの中心周波数に、レーザ装置
１．２．３の発振周波数を安定化することが可能である
。
調を加えたが、レーザ装置１，２．３の発振周波数に変
調を加えても上記実施例同様位相敏感検出法によって、
光学共振器８の共振ピークの中心周波数に、レーザ装置
１．２．３の発振周波数を安定化することが可能である
。
以上の実施例では、光共振器８の出射光を光周波数シフ
タ９によって周波数変換していたが、この光周波数シフ
タ９のかわりに長尺の光ファイバを用いた構成も可能で
ある。この場合、光検出器１４、１５．１６の出力には
レーザ装置１，２．３の発振周波数スペクトルの拡がり
に応じた周波数までの、交流分が生じることになる。半
導体レーザのスペクトル幅は１０ＭＨｚから数十ＭＨ，
程度の間にあるので、第１図および第４図における帯域
通過フィルタ１７．１８．１９の通過帯域は、ＩＭＨ，
からＩＯＭ Ｈ，程度にすれば良い。
タ９によって周波数変換していたが、この光周波数シフ
タ９のかわりに長尺の光ファイバを用いた構成も可能で
ある。この場合、光検出器１４、１５．１６の出力には
レーザ装置１，２．３の発振周波数スペクトルの拡がり
に応じた周波数までの、交流分が生じることになる。半
導体レーザのスペクトル幅は１０ＭＨｚから数十ＭＨ，
程度の間にあるので、第１図および第４図における帯域
通過フィルタ１７．１８．１９の通過帯域は、ＩＭＨ，
からＩＯＭ Ｈ，程度にすれば良い。
（発明の効果）
以上述べてきたように、本発明により任意の個数のレー
ザ装置の周波数間隔を同時に安定化することができ、し
かもそのレーザ装置の出射光にどのような種類の変調（
無変調を含む）がかけられていても安定化することがで
きる。さらに、本発明の方法を採用することにより、使
用する光検出器や検波器に要求される周波数帯域は、変
調信号の周波数又はとットレイトにかかあらず１００Ｍ
）（、程度で良い。
ザ装置の周波数間隔を同時に安定化することができ、し
かもそのレーザ装置の出射光にどのような種類の変調（
無変調を含む）がかけられていても安定化することがで
きる。さらに、本発明の方法を採用することにより、使
用する光検出器や検波器に要求される周波数帯域は、変
調信号の周波数又はとットレイトにかかあらず１００Ｍ
）（、程度で良い。
第１図は本発明の第１の実施例を適用する周波間隔安定
化送信光源のブロック図、第２図は従来の複数のレーザ
装置の発振周波数間隔安定化方法を適用する送信光源の
ブロック図、第３図は第１図の送信光源におけるレーザ
装置の発振周波数と検波器出力の関係を示す図、第４図
は本発明の第２の実施例を適用する周波数間隔安定化送
信光源のブロック図である。 図において、１，２．３はレーザ装置、４．５゜６、１
１．１２．１３は光フアイバカプラ、７は光合波器、８
は光学共振器、９は光周波数シフタ、１０は光分波器、
１４．１５．１６は光検出器、１７．１８．１９は帯域
通過フィルタ、２０．２１．２２は検波器、２３．２４
゜２５、３２．３３．３４は低域通過フィルタ、２６．
２７．２８はレーザ装置の発振周波数制御装置、２９．
３０．３“１はミキサー、３５は低周波発振器である。
化送信光源のブロック図、第２図は従来の複数のレーザ
装置の発振周波数間隔安定化方法を適用する送信光源の
ブロック図、第３図は第１図の送信光源におけるレーザ
装置の発振周波数と検波器出力の関係を示す図、第４図
は本発明の第２の実施例を適用する周波数間隔安定化送
信光源のブロック図である。 図において、１，２．３はレーザ装置、４．５゜６、１
１．１２．１３は光フアイバカプラ、７は光合波器、８
は光学共振器、９は光周波数シフタ、１０は光分波器、
１４．１５．１６は光検出器、１７．１８．１９は帯域
通過フィルタ、２０．２１．２２は検波器、２３．２４
゜２５、３２．３３．３４は低域通過フィルタ、２６．
２７．２８はレーザ装置の発振周波数制御装置、２９．
３０．３“１はミキサー、３５は低周波発振器である。
Claims (1)
- Ｎ台（Ｎは正の整数）のレーザ装置の出射光を光合波器
で合波し、この光合波器の出力を周波数基準となる１台
の光学共振器に入射し、その光学共振器の複数の共振周
波数のそれぞれに前記レーザ装置の発振周波数を固定す
ることにより該各レーザ装置間の発振周波数間隔を安定
化する方法において、前記光学共振器の出射光を光分波
器によつてＮ個の光ビームに分岐し、これらＮ個の光ビ
ームと前記Ｎ台のレーザ装置の各出射光の一部とをそれ
ぞれ分波して両方の光のビート光を生成し、Ｎ台ある光
検出器でそれぞれの前記ビート光を検出することにより
前記Ｎ台のレーザ装置の各発振周波数と光学共振器の対
応する共振周波数とのずれ量を検出し、このずれ量を誤
差信号として前記各レーザ装置の発振周波数を制御する
ことにより前記光学共振器の対応する複数の共振周波数
のそれぞれに前記各レーザ装置の発振周波数を安定化す
ることを特徴とする複数のレーザ装置の発振周波数間隔
安定化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63016195A JPH0658984B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 複数のレーザ装置の発振周波数間隔の安定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63016195A JPH0658984B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 複数のレーザ装置の発振周波数間隔の安定化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01191487A true JPH01191487A (ja) | 1989-08-01 |
| JPH0658984B2 JPH0658984B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=11909727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63016195A Expired - Lifetime JPH0658984B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 複数のレーザ装置の発振周波数間隔の安定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658984B2 (ja) |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP63016195A patent/JPH0658984B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0658984B2 (ja) | 1994-08-03 |
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