JPH0242836A - 周波数分割多重光伝送用送信装置 - Google Patents
周波数分割多重光伝送用送信装置Info
- Publication number
- JPH0242836A JPH0242836A JP63193823A JP19382388A JPH0242836A JP H0242836 A JPH0242836 A JP H0242836A JP 63193823 A JP63193823 A JP 63193823A JP 19382388 A JP19382388 A JP 19382388A JP H0242836 A JPH0242836 A JP H0242836A
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Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (AREA)
- Semiconductor Lasers (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は周波数分割多重光伝送用送信装置に関する。
複数の互いに周波数の異る光信号を一本の光ファイバで
伝送する周波数分割多重（ＦＤＭ）光伝送は、極めて大
容量の信号を伝送できる光通信の方式として、重要性を
増しつつある。ＦＤＭ伝送においては、大きなチャンネ
ル数を得るために送信側で光信号の周波数間隔を近づけ
る必要があるが、この時互いに周波数間隔が時間的に変
動すると、受信側で分波の際にクロストークを生じる。
伝送する周波数分割多重（ＦＤＭ）光伝送は、極めて大
容量の信号を伝送できる光通信の方式として、重要性を
増しつつある。ＦＤＭ伝送においては、大きなチャンネ
ル数を得るために送信側で光信号の周波数間隔を近づけ
る必要があるが、この時互いに周波数間隔が時間的に変
動すると、受信側で分波の際にクロストークを生じる。
このために送信側の複数の光信号の周波数間隔を一定の
値に保持するための制御（周波数間隔ロック）が不可欠
となる。この周波数間隔ロック方式には種々のものが提
案されているが、中でも下坂らによって提案された「光
基準パルス法」は非常に安定性のよい方式である。この
光基準パルス法について詳しくは電子情報通信学会技術
報告書（下坂他 Ｃ３８７−９６，１９８７）などに述
べられているが、以下で概要を説明しておく。
値に保持するための制御（周波数間隔ロック）が不可欠
となる。この周波数間隔ロック方式には種々のものが提
案されているが、中でも下坂らによって提案された「光
基準パルス法」は非常に安定性のよい方式である。この
光基準パルス法について詳しくは電子情報通信学会技術
報告書（下坂他 Ｃ３８７−９６，１９８７）などに述
べられているが、以下で概要を説明しておく。
第２図は光基準パルス法による周波数間隔ロック方式を
用いた送信装置の基本的な構成を表す図である。図にお
いて実線は光学的な結合を破線は電気的な結合を表す。
用いた送信装置の基本的な構成を表す図である。図にお
いて実線は光学的な結合を破線は電気的な結合を表す。
Ｎ個の送信用レーザ２００の周波数間隔ロックは以下の
ようにして行われる。
ようにして行われる。
互いに発振周波数の異なる送信用レーザ２００の信号光
は第１合波器５００によって合波され、伝送用ファイバ
ーへ結合するが、その一部が第２合波器５１０に入射す
る。一方、周波数可変レーザ１００からの出力光は周期
的に周波数が変化しており、この出力光は分波器３００
によって２つに分けられ、一方が第２合波器５１０で信
号光と合波され、この合波光のビート信号が第２受光器
６１０で受光される。この時送信用レーザ２００は温度
制御によっておおよそ周波数間隔が決められている。こ
のため、第２受光器６１０からはビート信号の低周波数
成分をとり出すことにより各信号光に対応して時間軸上
に並んだ電気的なパルス列が、周波数可変レーザの周波
数変化の周期ごとに生じる。分波器３００で２分された
もう一方の周波数可変レーザからの出力光は、ファブリ
ペロ−干渉計のような光学共振器４００を通して第１受
光器６００で受光される。第１受光器６００からは光学
共振器４００のフリースベクトルレンジに対応して、周
波数可変レーザ１００の周波数が時間的に変化するにつ
れて一定間隔で時間軸上に並んだ電気的なパルス列が生
じる。この第１受光器６００からの電気的なパルス列の
時間間隔は、光学共振器４００のフルースペクトルレン
ジに一致しており、厳密な周波数間隔に対応している。
は第１合波器５００によって合波され、伝送用ファイバ
ーへ結合するが、その一部が第２合波器５１０に入射す
る。一方、周波数可変レーザ１００からの出力光は周期
的に周波数が変化しており、この出力光は分波器３００
によって２つに分けられ、一方が第２合波器５１０で信
号光と合波され、この合波光のビート信号が第２受光器
６１０で受光される。この時送信用レーザ２００は温度
制御によっておおよそ周波数間隔が決められている。こ
のため、第２受光器６１０からはビート信号の低周波数
成分をとり出すことにより各信号光に対応して時間軸上
に並んだ電気的なパルス列が、周波数可変レーザの周波
数変化の周期ごとに生じる。分波器３００で２分された
もう一方の周波数可変レーザからの出力光は、ファブリ
ペロ−干渉計のような光学共振器４００を通して第１受
光器６００で受光される。第１受光器６００からは光学
共振器４００のフリースベクトルレンジに対応して、周
波数可変レーザ１００の周波数が時間的に変化するにつ
れて一定間隔で時間軸上に並んだ電気的なパルス列が生
じる。この第１受光器６００からの電気的なパルス列の
時間間隔は、光学共振器４００のフルースペクトルレン
ジに一致しており、厳密な周波数間隔に対応している。
したがって第１受光器６００からのパルス列の時間軸上
での位置に、先に述べた第２受光器６１０からのパルス
列の位置を一致させるように制御回路７００によって各
送信用レーザ２００の発振周波数を制御するように電気
的なフィードバックをかければ、送信用レーザ２００の
周波数間隔を光学共振器４００のフリースベクトルレン
ジに一致させることができる。このフリースベクトルレ
ンジは非常に安定にできるため、安定な周波数間隔ロッ
クが行える。
での位置に、先に述べた第２受光器６１０からのパルス
列の位置を一致させるように制御回路７００によって各
送信用レーザ２００の発振周波数を制御するように電気
的なフィードバックをかければ、送信用レーザ２００の
周波数間隔を光学共振器４００のフリースベクトルレン
ジに一致させることができる。このフリースベクトルレ
ンジは非常に安定にできるため、安定な周波数間隔ロッ
クが行える。
従来例に示した光基準パルス法を用いたＦＤＭ伝送用送
信装置には、次のような問題点があった。それは各レー
ザに対してそれぞれ偏波制御器８００が必要なことであ
る。第２合波器５１０で周波数可変レーザ１００の出力
光と送信用レーザ２００からの信号光を合波してそのビ
ート信号を得ようとする場合、両者の偏波面が一致して
いる必要がある。そこで、第２図に示したように周波数
可変レーザ１００と送信用レーザ２００の各々に偏波制
御器８００が備えられている。この偏波制御器８００は
各レーザごとに調整する必要があり、特に数１０波以上
の信号光源を有するＦＤＭ伝送用送信装置においては、
この調整が非常に煩雑であった。また多数の偏波制御器
８００を使用するために装置を小型化することも困難で
あつた。
信装置には、次のような問題点があった。それは各レー
ザに対してそれぞれ偏波制御器８００が必要なことであ
る。第２合波器５１０で周波数可変レーザ１００の出力
光と送信用レーザ２００からの信号光を合波してそのビ
ート信号を得ようとする場合、両者の偏波面が一致して
いる必要がある。そこで、第２図に示したように周波数
可変レーザ１００と送信用レーザ２００の各々に偏波制
御器８００が備えられている。この偏波制御器８００は
各レーザごとに調整する必要があり、特に数１０波以上
の信号光源を有するＦＤＭ伝送用送信装置においては、
この調整が非常に煩雑であった。また多数の偏波制御器
８００を使用するために装置を小型化することも困難で
あつた。
本発明は従来の光基準パルス法による周波数間隔ロック
方式を改善し、偏波制御器８００を必要とせず、そのた
め偏波面の調整が不用で、かつ小型化が可能なＦＤＭ伝
送用送信装置を提供することにある。
方式を改善し、偏波制御器８００を必要とせず、そのた
め偏波面の調整が不用で、かつ小型化が可能なＦＤＭ伝
送用送信装置を提供することにある。
本発明の構成は、複数の互いに周波数の異る光信号を一
本の光ファイバで伝送するための周波数分割多重光送伝
用送信装置であって、前記光信号の周波数間隔が光基準
パルス法によってほぼ一定の値に保持されており、前記
光基準パルス法においては、前記複数の光信号とのビー
ト信号を得るために周期的に周波数を変化できる周波数
可変レーザが用いられており、かつ前記周波数可変レー
ザの出力光の一部の偏波面を時間的に変化させる偏波回
転器を備え、かつ前記偏波面の時間的変化の速度が前記
周波数可変レーザの周波数変化の速度よりも十分に大き
いことを特徴とする。
本の光ファイバで伝送するための周波数分割多重光送伝
用送信装置であって、前記光信号の周波数間隔が光基準
パルス法によってほぼ一定の値に保持されており、前記
光基準パルス法においては、前記複数の光信号とのビー
ト信号を得るために周期的に周波数を変化できる周波数
可変レーザが用いられており、かつ前記周波数可変レー
ザの出力光の一部の偏波面を時間的に変化させる偏波回
転器を備え、かつ前記偏波面の時間的変化の速度が前記
周波数可変レーザの周波数変化の速度よりも十分に大き
いことを特徴とする。
次に図面により本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例の構成を示す図である。改良し
た光基準パルス法による周波数間隔ロック方式を適用し
た、３０チヤンネルのＦＤＭ伝送用送信装置である。基
本的構成は第２図の従来例と同じである。異る点は従来
例の各レーザごとに備えられていた偏波制御器８００が
なく、代りに第２合波器５１０に入射する周波数可変レ
ーザ１００からの出力光の偏波面を回転させる偏波回転
器９００が導入されていることである。送信用レーザ２
００からの信号光が第２合波器５１０に入射する際に周
期の温度変化などによって偏波面が変化した場合ても、
周波数可変レーザ１００の出力光の偏波面が常に回転し
ているために、信号光の偏波面の状態によらずビート信
号がとれる。偏波面を固定する従来例と比べると、原理
的に３ｄｌｌだけビート信号のレベルが劣化するが、も
ともと本方式により必要なビート信号のレベルはごく小
さくてもよい（第２合波器５１０への送信用レーザ２０
０の入射光レベルとして−４０ｄＢｍ以下）ので従来例
と比べて伝送路へ出力する信号レベルはほとんど変らな
い。また偏波回転器９００の回転速度もあまり速い速度
が要求されないことも本発明の特徴である。回転速度に
ついては、周波数可変レーザ１００の周波数変化の速度
（制御系全体の制御帯域と同じである）をＰ、 （Ｈ
ｚ）とすると、偏波回転器９００の回転速度Ｐ ２（Ｈ
ｚ）はおおよそ Ｐ２＞＞ＰＩ −Ｎ−Ｆ を満足すればよい。ここでＮはチャンネル数、Ｆは光学
共振器４００のフィネスである。制御帯域はｌ ｋＨｚ
程度で通常は十分である。またチャンネル数Ｎを数１０
チャンネル、フィネスを１０程度とすると回転速度Ｐ２
は数ＭＨｚ程度あれば十分である。
た光基準パルス法による周波数間隔ロック方式を適用し
た、３０チヤンネルのＦＤＭ伝送用送信装置である。基
本的構成は第２図の従来例と同じである。異る点は従来
例の各レーザごとに備えられていた偏波制御器８００が
なく、代りに第２合波器５１０に入射する周波数可変レ
ーザ１００からの出力光の偏波面を回転させる偏波回転
器９００が導入されていることである。送信用レーザ２
００からの信号光が第２合波器５１０に入射する際に周
期の温度変化などによって偏波面が変化した場合ても、
周波数可変レーザ１００の出力光の偏波面が常に回転し
ているために、信号光の偏波面の状態によらずビート信
号がとれる。偏波面を固定する従来例と比べると、原理
的に３ｄｌｌだけビート信号のレベルが劣化するが、も
ともと本方式により必要なビート信号のレベルはごく小
さくてもよい（第２合波器５１０への送信用レーザ２０
０の入射光レベルとして−４０ｄＢｍ以下）ので従来例
と比べて伝送路へ出力する信号レベルはほとんど変らな
い。また偏波回転器９００の回転速度もあまり速い速度
が要求されないことも本発明の特徴である。回転速度に
ついては、周波数可変レーザ１００の周波数変化の速度
（制御系全体の制御帯域と同じである）をＰ、 （Ｈ
ｚ）とすると、偏波回転器９００の回転速度Ｐ ２（Ｈ
ｚ）はおおよそ Ｐ２＞＞ＰＩ −Ｎ−Ｆ を満足すればよい。ここでＮはチャンネル数、Ｆは光学
共振器４００のフィネスである。制御帯域はｌ ｋＨｚ
程度で通常は十分である。またチャンネル数Ｎを数１０
チャンネル、フィネスを１０程度とすると回転速度Ｐ２
は数ＭＨｚ程度あれば十分である。
以下に具体的な部品について説明する。本発明の偏波回
転器９００としてはニオブ酸リチウムを用いた導波路系
の素子を用いた。この素子についてはり、Ａ、Ｓｍ１ｔ
ｈらにより光導波路に関する国際会議（Ｔｏｐｉｃａｌ
ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｎ
ｄ Ｇｕｉｄｅｄ−Ｗａｖｅ ０ｐｔｉｃｓ、 Ｉ
ＧＷＯ’ ８８． ＭＢ２ 、 １ ９８８）
に述べられている。具体的には入射光のＴＥ／ＴＭモー
ドを変換するモード変換器と、入射光のＴＥ／ＴＭモー
ドの位置ずれを補正する位相シフト器とからなる。いず
れもＬｉＮｂＯ３基板に導波路と電極を形成したもので
、ＬｉＮｂＯ３の電気光学効果を利用している。モード
変換器と位相シフト器にかける高周波電界を適当に調整
することによって任意の偏波状態で入射した光を回転す
る直線偏波にして出力できる。この偏波回転器９００の
帯域は１００ＭＨｚ以上あるので本実施例に用いるのに
は十分である。他の部品については従来例とほぼ同じで
ある。周波数可変レーザ１００としては電気的に３００
ＧＨｚ以上周波数が変えられる１、５μｍ帯周波数可
変分布ブラッグ反射型半導体レーザを、送信用レーザ２
００としては、１．５μｍ帯の分布反射型半導体レーザ
を、光学共振器としてはフィネス１０、フレースペクト
ルレンジ（周波数間隔に対応）８Ｇｌ（ｚのファブリペ
ロ−共振器を、第１合波器５００としてはファイバ型ス
ターカップラーをそれぞれ用いた。制御回路７００は従
来例と全く同じで、第１受光器６００からのパルス列に
第２受光器からのパルス列が時間軸上で一致するように
、送信用レーザ２００に流す電流を変化させて、各レー
ザの発振周波数を制御している。具体的には上記２つの
パルス列が入る２つのカウンタと２つのカウンタの出力
を合成するイクスクルーシーブＯＲゲートとこのゲート
からの出力を選択するパルス選択回路と、フィードバッ
ク電流の方向を判定するパルス順序判定回路と積分回路
およびフィードバック電流を流すためのドライブ回路と
からなる。制御回路７００の制御帯域は約１ ｋｌｌｚ
、偏波回転器９００の回転速度は５ＭＨｚとした。各
レーザはすべて±０．１°Ｃの温度制御を行っている。
転器９００としてはニオブ酸リチウムを用いた導波路系
の素子を用いた。この素子についてはり、Ａ、Ｓｍ１ｔ
ｈらにより光導波路に関する国際会議（Ｔｏｐｉｃａｌ
ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｎ
ｄ Ｇｕｉｄｅｄ−Ｗａｖｅ ０ｐｔｉｃｓ、 Ｉ
ＧＷＯ’ ８８． ＭＢ２ 、 １ ９８８）
に述べられている。具体的には入射光のＴＥ／ＴＭモー
ドを変換するモード変換器と、入射光のＴＥ／ＴＭモー
ドの位置ずれを補正する位相シフト器とからなる。いず
れもＬｉＮｂＯ３基板に導波路と電極を形成したもので
、ＬｉＮｂＯ３の電気光学効果を利用している。モード
変換器と位相シフト器にかける高周波電界を適当に調整
することによって任意の偏波状態で入射した光を回転す
る直線偏波にして出力できる。この偏波回転器９００の
帯域は１００ＭＨｚ以上あるので本実施例に用いるのに
は十分である。他の部品については従来例とほぼ同じで
ある。周波数可変レーザ１００としては電気的に３００
ＧＨｚ以上周波数が変えられる１、５μｍ帯周波数可
変分布ブラッグ反射型半導体レーザを、送信用レーザ２
００としては、１．５μｍ帯の分布反射型半導体レーザ
を、光学共振器としてはフィネス１０、フレースペクト
ルレンジ（周波数間隔に対応）８Ｇｌ（ｚのファブリペ
ロ−共振器を、第１合波器５００としてはファイバ型ス
ターカップラーをそれぞれ用いた。制御回路７００は従
来例と全く同じで、第１受光器６００からのパルス列に
第２受光器からのパルス列が時間軸上で一致するように
、送信用レーザ２００に流す電流を変化させて、各レー
ザの発振周波数を制御している。具体的には上記２つの
パルス列が入る２つのカウンタと２つのカウンタの出力
を合成するイクスクルーシーブＯＲゲートとこのゲート
からの出力を選択するパルス選択回路と、フィードバッ
ク電流の方向を判定するパルス順序判定回路と積分回路
およびフィードバック電流を流すためのドライブ回路と
からなる。制御回路７００の制御帯域は約１ ｋｌｌｚ
、偏波回転器９００の回転速度は５ＭＨｚとした。各
レーザはすべて±０．１°Ｃの温度制御を行っている。
このＦＤＭ伝送用送信装置で３０波の周波数制御（周波
数間隔は８ＧＨｚ）を行った。周波数間隔の変動は１％
以下であった。
数間隔は８ＧＨｚ）を行った。周波数間隔の変動は１％
以下であった。
なお、本実施例においては、偏波回転器９００としてニ
オブ酸リチウムの導波路型素子を用いたが、他の偏波回
転器、例えばファイバに加える応力を制御するようなタ
イプでもよい。ただしこの場合は回転°速度が実施の場
合より遅いので、全体の制御帯域をおとす必要がある。
オブ酸リチウムの導波路型素子を用いたが、他の偏波回
転器、例えばファイバに加える応力を制御するようなタ
イプでもよい。ただしこの場合は回転°速度が実施の場
合より遅いので、全体の制御帯域をおとす必要がある。
また送信用レーザ２００として分布帰還型レーザを用い
たが、周波数可変レーザを用いれば周波数制御がより容
易になる。また実施例は送信用レーザ２００を直接周波
数変調して信号を伝送し、光へテロダイン検波によって
受信する伝送系を念頭においたものだが、直接検波等に
おいても適用可能である。この場合は、送信用レーザ２
００の直後にそれぞれ強度変調を導入すれば、他の構成
は同じでよい。
たが、周波数可変レーザを用いれば周波数制御がより容
易になる。また実施例は送信用レーザ２００を直接周波
数変調して信号を伝送し、光へテロダイン検波によって
受信する伝送系を念頭においたものだが、直接検波等に
おいても適用可能である。この場合は、送信用レーザ２
００の直後にそれぞれ強度変調を導入すれば、他の構成
は同じでよい。
〔発明の効果〕。
以上述べてきたように本発明によれば、各送信用レーザ
ごとに偏波制御器８００を必要とせず、そのために偏波
面の調整が不用な周波数間隔ロック方式を用いたＦＤＭ
伝送用送信装置が実現できる。１．５μｍ帯で３０波長
の送信用レーザから成る送信装置において、８ ＧＨｚ
の周波数間隔で周波数をロックし、その変動を１％以下
におさえることができた。また本発明では多数の偏波制
御器８００の代りに１個の偏波回転器９００があればよ
いために、装置全体を従来の約半分に小型化できる。
ごとに偏波制御器８００を必要とせず、そのために偏波
面の調整が不用な周波数間隔ロック方式を用いたＦＤＭ
伝送用送信装置が実現できる。１．５μｍ帯で３０波長
の送信用レーザから成る送信装置において、８ ＧＨｚ
の周波数間隔で周波数をロックし、その変動を１％以下
におさえることができた。また本発明では多数の偏波制
御器８００の代りに１個の偏波回転器９００があればよ
いために、装置全体を従来の約半分に小型化できる。
第１図は実施例を表ず構成図、第２図は従来例を表す構
成図である。 １００・・・周波数可変レーザ、２００・・・送信用レ
ーザ、３００・・・分波器、４００・・・光学共振器、
５００．５１０・・・合波器、６００．６１０・・・受
光器、７００・・・制御回路、８００・・・偏波制御器
、９００・・・偏波回転器。 代理人 弁理士 内 原 晋 採
成図である。 １００・・・周波数可変レーザ、２００・・・送信用レ
ーザ、３００・・・分波器、４００・・・光学共振器、
５００．５１０・・・合波器、６００．６１０・・・受
光器、７００・・・制御回路、８００・・・偏波制御器
、９００・・・偏波回転器。 代理人 弁理士 内 原 晋 採
Claims (1)
- 周波数可変レーザと、互いに発振周波数の異る複数の送
信用レーザと、前記各送信用レーザからの光を合波する
第１合波器と、光学共振器と、入射光の偏波面を時間的
に変化させる偏波回転器と、前記周波数可変レーザから
の光を２つに分けてその一方の光を前記光学共振器に入
射させ、他方の光を前記偏波回転器に入射させる分波器
と、前記光学共振器を通過してきた光を受ける第１受光
器と、前記偏波回転器を経た光と前記第１合波器を経た
光とを合波する第２合波器と、前記第２合波器からの光
を受ける第２受光器と、前記第１、第２受光器からの信
号に基づき、前記送信用レーザの発振周波数を変化させ
る制御装置とを少くとも備えていることを特徴とする周
波数分割多重光伝送用送信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63193823A JPH0242836A (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 周波数分割多重光伝送用送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63193823A JPH0242836A (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 周波数分割多重光伝送用送信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0242836A true JPH0242836A (ja) | 1990-02-13 |
Family
ID=16314341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63193823A Pending JPH0242836A (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 周波数分割多重光伝送用送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0242836A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0969671A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-03-11 | Canon Inc | 偏波変調可能な分布帰還型半導体レーザ |
| JP2002160562A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-04 | T S Tec Kk | 車両用シートの上下装置 |
-
1988
- 1988-08-02 JP JP63193823A patent/JPH0242836A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0969671A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-03-11 | Canon Inc | 偏波変調可能な分布帰還型半導体レーザ |
| JP2002160562A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-04 | T S Tec Kk | 車両用シートの上下装置 |
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