JPH04110927A - 光周波数誤差検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のレーザ光か一本の光導波路内に結合さ
れている状況において、そのうちの一のレーザ光の周波
数と光素子の提供する基準周波数値との相対誤差を、高
い信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）で精度よ（検出する装置に関
し、例えば、光周波数分割多重（ＦＤＭ）伝送用光源に
おいて、複数の半導体レーザの発振周波数を単一の光共
振器を基準として安定化する際などに利用される。

〔従来の技術〕

多電極ＤＦＢレーザやＤＢＲレーザといった周波数可変
半導体レーザの開発により、近年、光の周波数情報を利
用する通信・計測技術が注目を集めている。例えば、光
の領域で周波数分割多重（ＦＤＭ）伝送を行なえば、光
ファイバの持つ広い伝送帯域を利用した、ｌ　Ｔ　ｂ　
／　ｓ以上の超大容量情報分配ンステムか構成可能であ
り、活発な研究が進められている（例えば、鳥羽他、１
１００チャンネル光ＦＤＭ情報分配伝送系構成法の検討
」、電子情報通信学会光通信／ステム研究会技術報告○
Ｃ３８９−６４参照）。

しかし、一般に半導体レーザは、電気領域の発振器と比
較して、その発振周波数の安定度かきわめて劣悪である
。これは、例えばその温度係数か１０〜２００　Ｈｚ　
／　Ｋと大きいためであり、たとえ半導体レーザの温度
変動を高精度な温度安定化装置によって＝００１度以内
に抑圧しても、なお１００Ｍ　）Ｊ　ｚ以上の周波数変
動が観測される。

このため、例えば前述した光ＦＤＭ伝送を行なう際には
、その複数の送信光源の発振周波数を安定な石英導波路
形光共振器を基準として安定化したり、あるいは受信機
において所望の信号を抜き出す光周波数選択フィルタの
透過バンドを一の送信光源の周波数揺らきに追従させた
りする必要かある（例えば、織田他、「光ＦＤＭ用フィ
ルタのチャネル選択特性」、電子情報通信学会光通信ン
ステム研究会技術報告０Ｃ３８９−６５参照）。

上記した半導体レーザの安定化もしくは光フィルタの追
従制御は、光共振器や光フィルタとフォトタイオードと
の組合せによって構成された光電素子の与える所定の光
周波数値と、複数のレーザ光のうちの一のレーザ光の光
周波数との相対誤差を検出して、その誤差を半導体レー
ザや光電素子にフィードバックすることにより達成され
る。ここで、所定の光周波数値とは、光電素子の応答特
性か、極大（ピーク）もしくは極小（ボトム）となる値
である。以下、石英導波路型リング共振器を用いて、２
台の半導体レーザの発振周波数を安定化する装置（鳥羽
他、「導波路形リング共振器を用いたＦＤＭ光源用周波
数安定化法ヨ、昭和６２年電子情報通信学会情報・シス
テム部門全国大会、講演番号３３１参照）を例にとり、
従来の光周波数誤差検出装置の構成および動作を説明す
る。

第２図は、従来の周波数誤差検出装置の構成を説明する
図である。同図において、ｌｌａ、ｂは半導体レーザ、
１２ａ、ｂは低周波発振器、２１は方向性結合機、３１
は導波路形リング共振器、３２はフォトタイオード、４
Ｑａ、ｂはロックインアンプ、ｌａ、ｂは比例積分制御
器である。同図においては、２台の半導体レーザｌｌａ
、ｂをそれぞれ安定化するため、２系統の光周波数誤差
検出装置か組み込まれており、破線で囲まれた部分が、
第１系統の光周波数誤差検出装置に相当する。

次に、第２図に示す装置の動作を説明する。半導体レー
ザｌｌａ、ｂは、その発振周波数νａ。

νｂか、低周波発振器１２ａ、ｂの出力によりそれぞれ
周波数変調されている。ここで、それぞれの変調周波数
を、ｆａ、ｆｂとする。両レーザの出力するレーザ光は
、方向性結合器２１により、−本の単一モード光ファイ
バ中に結合される。合波された両レーザ光は、導波路形
リング共振器３１に入射され、その出射光強度がフォト
ダイオード３２て検出される。ここで、導波路形リング
共振器３１の透過率は、リング部分での光路長によって
定まる所定の間隔て、周波数軸上で周期的にピークを示
す。第３図に、その透過特性の一例を示す。つまり、導
波路形１）ング共振器３１とフォトタイオート３２の組
合せにより、特定の周波数値でその応答特性かピークを
示す光電素子３０か構成されている。

ここで、まず、周波数変調されている２つのレーザ光の
うちで、いずれか一方のレーザ光のみか光電素子３０に
入射された場合について説明する。

もし、変調されている入射レーザ光の中心光周波数か光
電素子３０か示すピーク周波数値からずれていると、光
電素子の出力には、変調周波数で変動する成分か含まれ
る。第４図に、この様子を示した。そしてこの変動の位
相は、レーザの光周波数と特定の周波数値との相対位置
（大小関係）によって反転する。つまり、この振動の振
幅を、変調周波数を参照してロックインアンプで同期検
出すると、第５図に示すような、光電素子３０がピーク
を示す周波数値ν。て零時をクロスする周波数弁別特性
かえられる。こうして、ピーク周波数値周辺での周波数
誤差の絶対値のみならずその符号を検出することが出来
る。なお、レーザ光の周波数変調の偏移か十分少さいと
仮定すれば、第５図に示す特性は第３図に示した特性の
ピークの１次微分に対応する。

次に、それぞれ周波数変調されている２つのレーザ光か
合波されている場合について説明する。

フォトタイオード３２ては、２つのレーザ光か同時に受
光されている。したかつて、それぞれのレーザ光の中心
周波数と、光電素子３０か与える基準周波数値との間の
誤差を、分離して検出する必要かある。このために、そ
れぞれの半導体レーザの変調周波数ｆａ、ｆｂを、異な
る値、例えば３ｋＨｚ　　３．１ｋＨｚに設定する。そ
して、ロックインアンプ４Ｑａ、ｂで、ｆａ、ｆｂに同
期した成分を別々に同期検出することにより、それぞれ
の半導体レーザの発振周波数と光電素子３０の提供する
ピーク周波数値との誤差が、分離して検出される。

こうして検出された相対誤差を、比例制御と積分制御と
を並列して行なう比例積分制御器１ａｂを介して単導体
レーザｉｌａ、ｂにそれぞれフィートハ、りすれば、半
導体レーザの発振局ｅ￥！を導波路形リング共振器に安
定化することか可能となる。

５発明か解決しようとする課題： しかしなから、上述した従来の光周波数誤差検出装置で
は、半導体レーザｌｌａの出力からフォトタイオート３
２まての光経路において寄生共振器か形成された場合、
その影響により誤差検出時の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）か
著しく劣化するという大きな欠点を有する。以下、この
欠点を詳しく説明する。

例えば、方向性結合器２１から導波路形リング共振器３
１まての光フアイバ配線を、複数の光コネクタを用いて
接続した場合を考える。光コネクタ接続点においては、
必ず、レーザ光の一部か反射されてしまう。したかって
複数のコネクタ接続点かあれば、その間てマツハ・ツェ
ンタ干渉計もしくはファブ１７・ペロ共振器か形成され
る。このような寄生共振器は、コントラスト（共振ピー
クトホトムの強度比）こそ小さいものの、やはりレーザ
光の周波数に依存した透過特性を示す。このため、もし
その寄生共振ピークかレーザ光の周波数の近傍にあると
、ロックインアンプ４Ｑａ、ｂては、その寄生共振器の
特性からの相対誤差も、同時に検出されてしまう。寄生
共振器の特性は、周囲温度やファイバ張力等の変動によ
り容易に揺らぐので、この成分は誤差検出時の雑音とな
る。

そして、例えば検出誤差を半導体レーザにフィードバッ
クして安定化する場合には、この雑音が安定度を著しく
制限する要因となる。

一般に、光配線に光ファイバを用いた場合には、伝搬損
失が小さいために反射光が高い効率でファイバ中に保存
されてしまい、容易に寄生共振器が形成されうる。また
、光コネクタ接続部以外にも、光電素子３０と方向性結
合器２１との接続点や、あるいは未接続の方向性結合器
２１の出射端等、寄生共振器を生成しつる反射点は非常
に多い。特に光ＦＤＭ伝送装置においては、例えば１０
０波といった多数のレーザ光を一本のファイバ中に結合
するために多数段の方向性結合器を接続する必要かある
ため、それたけ寄生共振器か形成される確率も高い。こ
の結果、従来装置を用いてこのような光ＦＤＭシステム
を構成する場合には、個々の部品、例えば接続用光フア
イバコネクタ等での残留反射量の許容値を厳しく設計し
なければならなくなる。

〔課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決するために、本発明では、従来装置
に光電素子変調手段を備えて比較基準となる周波数値を
所定の周波数ｆｒて変動させ、かつ前記同期検出手段に
おいて、レーザ光の変調周波数ｆｊと充電素子の変調周
波数ｆｒとを特定の比率で合成した周波数、ｌ　　（ｐ
ｘｆｊ）±（ｑＸｆｒ）ｌ　　（ｐ、Ｑは自然数、但し
ｐ＋ｑは奇数）で変動する成分を検出するように構成し
たことを、その最も主要な特徴とする。

〔作用〕

本発明の装置では、光電素子変調手段の働きにより、レ
ーザ光の光周波数誤差検出の基準となる光電素子の応答
特性を、周波数ｆｒで変調する。

すなわち、基準となる特定の周波数値か、わざと特定の
周波数ｆｒで揺り動かされる。この結果、この光電素子
の応答特性に依存する出力は、やはり周波数ｆｒもしく
はその高調波で変動する。

方、多くの寄生共振器によって光電素子の出力に重畳す
る雑音は、おもに寄生共振器の温度変動もしくは機械的
な振動によって変化するため、きわめて低い周波数領域
にその主要なエネルギか集中している。したかって、光
電素子の出力から、レーザ光の変調周波数ｆ、のみなら
ず光電素子の変調周波数ｆｒをも含んだ変動成分を同期
検出することにより、寄生共振器から生じる雑音から識
別された、Ｓ／Ｈのよい誤差信号検出か可能となる。

〔実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明す
る。

第１図は、本発明による第１実施例の構成を示す図であ
る。第１図において、１０ｊは周波数変調された単一モ
ードレーザ、２０は光合波手段、３０は光電素子、５０
は光電素子変調手段、６０は同期検出手段である。

周ｌ皮数変調された単一モートレーサ１０ノは、その発
振光周波数か所定の変調周波数ｆＪで周波数変調されて
いるレーザてあり、例えば半導体レーザｌｌＪと、低周
波発振器１２ｊとから構成される。

光合波手段２０は、前記単一モードレーザ１０」の圧力
するレーザ光と、少なくとも一つの池のレーザ光とを一
本の光導波路中に結合する手段であり、例えば、光ファ
イノ・カップラ２２により構成される。

光電素子３０は、入射レーザ光の光周波数に応じてその
電気出力の強度が変化し、−ないし複数の所定の光周波
数値で極太もしくは極小となる応答特性を示し、その所
定の光周波数値が誤差検出の基準として用いられる素子
であり、例えば導波路形リング共振器３１と、前記導波
路形リング共振器のリング導波路部分を暖めたりあるい
は冷やしたりする手段、例えばヒーター３１ａと、フォ
トタイオード３２とから構成される。

光電素子変調手段５０は、前記光電素子が極大もしくは
極小の応答特性を示す所定の周波数値を、周波数ｆｒて
変調する手段であり、例えばその出力がヒーター３１ａ
に加えられる低周波発振器５１により構成される。

同期検出手段６０は、前記光電素子の出力から、周波数
１（ｐＸｆＪ）±（ｑＸｆｒ）ｌ　　（ｐ、ｑは自然数
、ｊはｌ≦ｊ≦Ｎを満たす自然数；　ｐ＋ｑは奇数）に
同期した変動成分を検出する手段であり、例えば低周波
発振器１２ｊの周波数ｆ、を参照して２ｆＪに同期した
変動を検出するロックインアンプ６１と、低周波発振器
５１の周波数ｆ１を参照して前記ロックインアンプ６１
の出力からｆ、に同期した変動を検出するロックインア
ンプ６２とから構成される。

次に、上記構成によ、る、周波数変調された単一モード
半導体レーザ１０ｊの出力レーザ光周波数ν、と、光電
素子３０の与える所定の周波数値ν。

との相対誤差を検出する動作を説明する。

半導体レーザｌｌｊは、低周波発振器１２ｊの出力を例
えばそのバイアス電流に重畳することにより、周波数ｆ
Ｊで周波数変調される。すなわち、その出力するレーザ
光の周波数は、 シＬＤ＝シＪ−１−ΔνＪ　　ｓｉｎ　２πｆ、ｔ　　
　　　　　（１）と変調されている。但し、Δπ３は周
波数偏移である。このレーザ光は、他のレーザ光と光フ
アイバカブラ２２で一本の光ファイノ＼中に結合される
。

結合された混合光は、第３図に示したような透過特性を
有する導波路形リング共振器３１に入射され、その出射
光強度がフォトダイオード３２で検出される。すなわち
、光電素子３０は、第３図において縦軸が出力電流であ
るような応答特性を示す。また、導波路形リング共振器
３１の透過特性は、リング部分の導波路をヒーター３１
ａで周期的に暖めることにより、変調される。すなわち
、第３図に示す応答特性が、左右に揺り動かされる。

ロックインアンプ６１では、低周波発振器１２ｊの出力
する周波数ｆＪを参照信号として、光電素子３０の出力
からその第２高調波成分を同期検出する。ここで、ロッ
クインアンプ６１の同期検出帯域を十分広く、例えば１
ｋＨｚに設定出来るように、ｆＪの値は比較的高く、例
えば５ＱｋＨｚ程度に設定する。次いで、この出力をロ
ックインアンプ６２に導き、低周波発振器５１の出力す
る周波数ｆ、を参照信号としてその基本波成分を同期検
出する。ここで、ｆｒの値は、口、フィンアンプ６１の
同期検出帯域内となるように、例えば５ＱＱＨｚ程度に
設定する。以上により、同期検出手段６０では、光電素
子３０の出力から、周波数２ｆ、＋＋ｆｒと２ｆ、−ｆ
、に同期した変動成分の振幅を、検出していることにな
る。

次に、上述した動作により相対誤差が検出されることを
、数学的に説明する。リング共振器透過特性は、よく知
られたファブリ・ペロ共振器と同様な数式で与えられる
。すなわち、その極大値を１とし、かつ周期間隔を２π
として正規化すれば、その透過率はアイリー関数 Ａ　（δ）　　＝　　ｔ　１−Ｆｓｉｎ’　（δ／’２
）　　ｌ　　−１（２）で与えられる。但し、δは正規
化された周波数である。また、Ｆはフィネス係数て、リ
ング共振器のリング部へのカップリング効率に依存して
変化する。そして、共振器の共振ピークの鋭さを表わす
フィネスＦ′　とは、 Ｆ’　　＝２π／　　ｆ４ｓｉｎ−’　（１／Ｆ”’）
）　　　（３）の関係にある。第６図（ａ）に、周期間
隔５ＧＨ２、フィネス１０の場合の透過特性を示す（例
えば、ホルン＆ウルフ著、「光学の原理」、第６版、Ｐ
ｅｒｇａｍｏｎ　Ｐｒｅｓｓ参照）。

簡単にする為、まず光電素子３０に変調をかけない場合
を考える。周波数変調されたレーザ光か入射された場合
の光電素子３０の出力は、アイリー関数を用いて計算で
きる。（１）式を（２）式と同じ条件で正規すると、 δＬＤ−ｆ２π（＋／Ｊ　　Ｉ／Ｑ）　　／　Ｆ　Ｓ　
Ｒ１＋　（２π△ν、／ＦＳＲ）ｓｉｎ　　２πｆｊｔ
−ＥＪ゛　　＋Δｖ　、＋　　５ｉｎ２πｆ、ｔ　　　
　　（４）となる。但し、ν。はνＬＤ近傍で共振ピー
クを示す光周波数値、ＦＳＲはリング共振器の周期間隔
である。すなわち、Ｅ、゛　　△シ、°　は、正規化さ
れた周波数誤差、周波数偏移である。いま、△ν、′か
１より十分小さいと仮定すれば、ティラー展開等を利用
して、光電素子３０の出力はＡ（δＬＤ）〜（ＤＣ成分
） ＋ｆＡ　”（Ｅ’）△νＪ’ｌ　５ｉｎ２πｆ、ｔ（Ａ
　”’（Ｅ　’）（Δシ、′）／　４１５ｉｎ２ｚ　（
２ｆ、＋）　ｔ＋　　・・・　・　・・　　　　　　　
　　　　　　　　　（５）と計算される。但し、ここで
Ａ　”’アイワー関数のｎ次導関数である。したがって
、光電素子３０の出力中の周波数２ｆＪでの変動成分の
振幅は、アイリー関数を２次微分した特性にしたがって
変化する。これを、第６図（ｂ）に示した。すなわち、
口／フィンアンプ６１は、単一モートレーサの発振周波
数ν、と導波路形リング共振器の与える基準値ν。との
相対誤差に応じて、第６図（ｂ）のような出力を生じる
。

次に、光電素子変調手段５０によるν。の変調を考慮す
る。ν。の変調は、第６図（ｂ）に示した特性か、変動
の周波数ｆ、て左右に揺らされることに対応する。この
場合、ロックインアンプ６１の出力には、第４図を用い
て説明したのと類似の原理による、周波数ｆｒの変動が
含まれる。したかって、ロックインアンプ６２でその基
本波成分を同期検出することにより、その周波数偏移が
十分小さければ、第６図（ｂ）の特性を一次微分した特
性、すなわち光電素子３０の応答特性を３次微分した特
性かえられる。これを、第６図（Ｃ）に示した。

第６図（Ｃ）より明らかなように、以上説明した実施例
の装置を用いれば、従来例と同様に、し−サ光の光周波
数が所定の光周波数値と一致するときに零点をクロスす
るような誤差信号か得られる。そして、本装置において
は、導波路形リング共振器の特性を変調して、その変調
周波数に同期した変動成分のみをロックインアンプ６２
て同期検出しているので、たとえ光合波手段２０や光電
素子３０との接続部等での反射により寄生共振器か形成
されても、その影響は検出されない。すなわち、高いＳ
／Ｎで誤差信号を検出することか可能になるという利点
を有する。したがって、例えば本発明の装置を光ＦＤＭ
光源用周波数安定化装置に組み込めば、レーザ光経路て
の反射量許容値か緩和されるので、光コネクタ接続等を
多用した柔軟なンステム設計か可能になる。

さらに本第一の実施例では、口・ツクインアンプ６１て
レーザの変調周波数の第２高調波で同期検波しているの
で、半導体レーザｌｌｊを直接周波数変調する際に重畳
する強度変調による成分か検出されることかない。よっ
て、従来例と比へて、強度変調による検出誤差オフセッ
トか生しないという利点も有する。

なお、上述した第一実施例においては、光電素子３０を
導波路形リング共振器３１とフォトタイオート３２によ
り構成したか、導波路形リング共振器３１のかわりに、
他の光共振器、例えばファブリ・ペロ共振器を用いても
よい。この場合、共振ピークは共振器長を物理的に変化
させて変調すればよく、例えばヒータ３１ａのかわりに
ピエゾ微動装置を用いればよい。また、光共振器のかわ
りに、特定の光周波数値で吸収を示すカス、例えばルビ
ンウム蒸気か封入されたカスセルを用いてもよい。この
場合、その吸収ピーク値は、セーマン効果により変調す
ればよく、光電素子変調手段５０としては、カスセルに
変調磁界を加える手段を用いればよい。また、光電素子
３０として、例えばクリプトンの封入されたような放電
ランプを用いてもよい。この場合は、放電電流の変化、
すなわち光カルハノスペクトルか応答特性として利用さ
れるので、フォトタイオート３２は不要である。

また、同第一の実施例においては、光合波手段２０とし
て１台の光フアイバカプラを用いたか、より多くのレー
ザ光を合波するために、例えば光フアイバカブラを多段
に接続した光スターカップラを利用してもよい。

また、同第一の実施例においては、周波数変調された単
一モードレーザは１０ｊの１台のみで説明したか、これ
は複数であってもよく、この場合は、変調周波数をｆ、
と異なる周波数値、例えば４０．２５ｋＨｚ等に設定す
ればよい。

また、同第一の実施例においては、光電素子３０の応答
特性を３次微分した特性を検出するために、ロックイン
アンプ６１．６２でそれぞれ２ｆＪ＋ｆｒで同期検波し
ているか、これはそれぞれｆ４．２ｆ、であってもよい
。また、ｆ、とｆ、の大小関係を入れ替えれば、ロック
インアンプ６１と６２の順序を入れ替えて、光電素子変
調周波数で先に同期検波を行なってもよい。さらに、同
第一の実施例においては、前述したように光電素子３゜
の応答特性の３次の導関数を周波数弁別特性とする誤差
検出装置として説明したか、一般に奇数次の導関数は、
所定の周波数値ν。で零クロスを示す特性を与えるので
、例えば５次の導関数も利用可能である。この場合は、
ロックインアンプ６１と６２ては、例えば４ｆｊとｆｒ
、もしくは３ｆｊと２ｆｒを参照すればよい。

次に、第７図は、本発明による光周波数誤差検出装置の
第２実施例の構成を示す図である。この第２実施例が、
前述した第１実施例と異なる点は、同期検出手段６０て
、周波数２　ｆ　ｊ　＋ｆ　ｒに同期した変動成分を同
期検出するように構成されていることにある。このため
、半導体レーザ１１ｊおよび光電素子３０の変調用に、
低周波発振器のかわりにそれぞれ周波数／ンセサイザ１
３ｊ、５２を備え、また、同期検出手段６０に参照周波
数を供給するための周波数シンセサイザ７２を備えてい
る。さらに、これら３台の／ンセサイザを同期するため
に、基準発振器７１を備えて構成されている。

次に、このように構成された第２実施例の動作を、前述
した第１実施例と異なる部分についてのみ説明する。

半導体レーザ１１」および光電素子３０は、第１実施例
と同様に、それぞれ周波数ｆ、、ｆ、て変調されている
ものとする。ここで、光電素子３０による応答特性（第
６図（ａ）参照）の変調は、同じ周波数による半導体レ
ーザの周波数変調と等価である。したかって、光電素子
３０の出力は、δＬｏ＝Ｅ”Δｖ　、　５ｉｎ２πｆ、
ｔ−△ν。５ｉｎ（２πｒｒｔ＋φ）　　　　　　　　
　　（６）をアイリ関数に代入すればよい。ここて、Δ
ν。

は、光電素子３０の特性を変調する際の周波数編移を△
シ、′と同様に正規化した値、φは光電素子の変調とレ
ーザ光の変調との位相差である。いま、Δν、”および
△ν。′か１より十分小さいと仮定すれば、充電素子３
０の出力変動のうち周波数２ｆ、＋ｆ、に同期した成分
の振幅は、（５）式と同様に計算されて、 Ａ　＋３１（Ｅ　’　）　（△ν、’）’（△ν。”）
　　　（９）に比例する。すなわち、光電素子３０の応
答特性の３次微分に相当する特性を示す。したかつて、
／ンセサイサ７２により周波数２ｆ、−ｆｒを合成し、
これを参照して口、クインアンブ６３にて変動を同期検
出することにより、第一実施例と同様に、第６図（Ｃ）
に示した光周波数弁別特性か検出される。

本実施例においても、寄生共振器による揺らきは、周波
数ｆｒの成分を含まないため、検出誤差信号中には含ま
れない。すなわち、第一実施例とまったく同様な効果か
えられる。

なお、同第２実施例において、周波数ｆ３、ｆ、、２ｆ
Ｊ＋ｆｒを得るのに、基準発振器７１と周波数ンンセサ
イザ１２Ｌ　　５２，７２を用いているか、これは、周
波数ｆＪおよび周波数ｆ、で発振している２台の低周波
発振器と、前記２台の出力から周波数２ｆ、＋ｆｒを合
波する周波数合成器とを用いてもよい。

また同第２実施例において、同期検出手段６０において
は周波数２ｆ、＋ｆｒを参照しているか、これは２ｆａ
−ｆｒでもよい。さらに一般には、（９）式を導くのと
同様にして、光電素子３０の出力する、周波数１ｐｆｊ
：！−ｑｆ　ｒ　ｌ　　（ｐ、ｑは自然数；復号任意）
）の変動の振幅は、応答特性の（ｐ＋ｑ）次微分特性に
したがうことが容易に導かれるので、ｐ＋ｑが奇数であ
れば、同様な光周波数誤差検出装置を構成する事かでき
る。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、光電素子変調手
段を付加して光電素子の応答特性を変調し、かつ誤差信
号を同期検出する際にこの変調周波数もしくはその高調
波を参照することにより、ファイバ接続点等で形成され
てしまう寄生共振器の影響を取り除くことが可能となる
。すなわち、複数のレーザ光が一本の光導波路中に結合
されている状況において、光電素子の与える基準光周波
数値と、一のレーザ光の光周波数との相対誤差が、高い
Ｓ　／　Ｎで検出可能となる。したかって、例えば本発
明の装置を光ＦＤＭ用周波周波数安定化光源み込めば、
ファイバ接続点等での反射により寄生共振器か構成され
ている状況下においても、高い精度での発振周波数安定
化か達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による光周波数誤差検出装
置の構成を示すブロック図。 第２図は従来例による光周波数誤差検出装置の構成を説
明するブロック図。 第３図は導波路形リング共振器の透過特性の例を示す波
形図。 第４図は従来例における誤差信号検出の原理を説明する
波形図。 第５図は従来例による誤差信号検出特性を示す波形図。 第６図は本発明による誤差信号検出特性を示す波形図。 第７図は本発明の第２実施例による光周波数誤差検出装
置の構成を示すブロック図。 ○ ノ 単一モートレーザ、 ○ 光合波 手段 （光合波器） 光電素子変調手段、 ３０・ ・光電素子、５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発振周波数がそれぞれ異なる所定の周波数ｆｉ（ｉは１
   ≦ｉ≦Ｎを満たす自然数；ＮはＮ≧１を満たす自然数）
   で変調された１ないしＮ個の単一モードレーザと、前記
   １ないしＮ個の単一モードレーザの出力するレーザ光を
   含む複数のレーザ光を一本の光導波路内に結合する光合
   波器と、前記光合波器の出力を入射して、その応答が１
   ないし複数の所定の光周波数値でピークまたはボトムを
   示す光電素子と、所定の周波数ｆｒで前記光電素子の応
   答が示す所定の光周波数値を変動させる光電素子変調手
   段と、前記光電素子の出力から周波数｜（ｐ×ｆｊ）±
   （ｑ×ｆｒ）｜（ｐ、ｑは自然数；ｆｊは上記周波数ｆ
   ｉのうちのいずれか一の周波数、すなわちｊは１≦ｊ≦
   Ｎを満たす自然数）に同期した変動成分を検出する同期
   検波手段とを備え、かつ自然数ｑとｐの和が奇数となる
   ように設定することを特徴とする光周波数誤差検出装置
   。