JPH07120979B2 - 周波数偏移変調光送信装置 - Google Patents
周波数偏移変調光送信装置Info
- Publication number
- JPH07120979B2 JPH07120979B2 JP63311176A JP31117688A JPH07120979B2 JP H07120979 B2 JPH07120979 B2 JP H07120979B2 JP 63311176 A JP63311176 A JP 63311176A JP 31117688 A JP31117688 A JP 31117688A JP H07120979 B2 JPH07120979 B2 JP H07120979B2
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- Japan
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- light source
- frequency shift
- output
- light
- frequency
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- Legal status (The legal status 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 status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は周波数偏移変調光送信装置に関する。
〔従来の技術〕 半導体レーザはその出力光強度を注入電流のオン・オフ
によって容易に変調できるため、光ファイバ通信等の光
源として広く使用されている。またこの半導体レーザで
は、同時に注入電極の微小な変化に応じて、その発振周
波数が変化するため、いわゆる周波数偏移変調方式（FS
K方式）により信号の伝達も可能である。この場合、特
に光ヘテロダイン型検波によってFSK方式の信号伝送を
行なえば、光受信感度の改善効果と相まって長距離伝送
等が可能なきわめて有効な通信システムが構築できる
（電気通信研究所研究実用化報告第32巻、第12号、2173
−2184ページ（1982））。
によって容易に変調できるため、光ファイバ通信等の光
源として広く使用されている。またこの半導体レーザで
は、同時に注入電極の微小な変化に応じて、その発振周
波数が変化するため、いわゆる周波数偏移変調方式（FS
K方式）により信号の伝達も可能である。この場合、特
に光ヘテロダイン型検波によってFSK方式の信号伝送を
行なえば、光受信感度の改善効果と相まって長距離伝送
等が可能なきわめて有効な通信システムが構築できる
（電気通信研究所研究実用化報告第32巻、第12号、2173
−2184ページ（1982））。
ところで、FSK方式において、信号の各シンボル間の周
波数差は予め定められた一定値でなければならないが、
半導体レーザ発振周波数（発振波長）の変調電流依存性
は必ずしも一様ではなく、半導体レーザの構造パラメー
タ、バイアス電流値、変調周波数等によって大きく変化
する。例えば、変調電流1mA当り100MHz〜数GHzと10倍以
上も異なることが知られている。従って、信号送信部に
おいて、周波数偏移量が予め定められた一定値になるよ
うに制御して半導体レーザを周波数変調する必要があ
る。
波数差は予め定められた一定値でなければならないが、
半導体レーザ発振周波数（発振波長）の変調電流依存性
は必ずしも一様ではなく、半導体レーザの構造パラメー
タ、バイアス電流値、変調周波数等によって大きく変化
する。例えば、変調電流1mA当り100MHz〜数GHzと10倍以
上も異なることが知られている。従って、信号送信部に
おいて、周波数偏移量が予め定められた一定値になるよ
うに制御して半導体レーザを周波数変調する必要があ
る。
しかしながら、従来は光源とその駆動回路のみで構成さ
れており、その制御がなされていなかった。
れており、その制御がなされていなかった。
従って、本発明の目的は、周波数偏移量が所定値に制御
された周波数変調波を信号光として出力でる光送信装置
を提供ることにある。
された周波数変調波を信号光として出力でる光送信装置
を提供ることにある。
本発明の周波数偏移変調光送信装置は周波数偏移変調さ
れた信号光を出力する第１の光源と、前記第１の光源と
ほぼ同一波長を出力し少なくとも２倍の周波数偏移量で
周波数掃引変調された第２の光源と、前記第１の光源か
らの出力の一部と前記第２の光源からの出力とを合波し
たのち電気信号に変換する光検出部とを備え、この光検
出器からのビート出力の出力時間幅から前記第１の光源
の周波数偏移量を検出し検出した周波数偏移量が所定値
になるように前記第１の光源の変調量を制御する構成で
ある。
れた信号光を出力する第１の光源と、前記第１の光源と
ほぼ同一波長を出力し少なくとも２倍の周波数偏移量で
周波数掃引変調された第２の光源と、前記第１の光源か
らの出力の一部と前記第２の光源からの出力とを合波し
たのち電気信号に変換する光検出部とを備え、この光検
出器からのビート出力の出力時間幅から前記第１の光源
の周波数偏移量を検出し検出した周波数偏移量が所定値
になるように前記第１の光源の変調量を制御する構成で
ある。
本発明においては、周波数偏移変調された信号光に一部
と周波数掃引変調された参照光とのビート出力を検出
し、検出器電気回路の帯域内に入ったビート出力信号の
出力時間幅から信号光の周波数偏移量を検出し、この検
出出力に基づいて周波数偏移量を所定の値に制御する。
と周波数掃引変調された参照光とのビート出力を検出
し、検出器電気回路の帯域内に入ったビート出力信号の
出力時間幅から信号光の周波数偏移量を検出し、この検
出出力に基づいて周波数偏移量を所定の値に制御する。
第１図は本発明によって得られる周波数偏移変調光送信
装置の第１の実施例を示す構成図、第２図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は各部の出力波形及び出力スペクトルを
示す図である。
装置の第１の実施例を示す構成図、第２図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は各部の出力波形及び出力スペクトルを
示す図である。
２値パルス送信信号30は駆動回路25に送られるが、この
駆動回路25は出力ピーク値が可変であり、所要の振幅の
駆動電流を送信用半導体レーザ８に印加して、２値周波
数偏移変調された信号光26を得ている。信号光26は一部
が光分岐器４によって分岐されて参照用半導体レーザ１
から出力光と合波器15によって合波される。参照用半導
体レーザ１は鋸歯状波発生器２によって変調されてお
り、周波数掃引光27を出力する。周波数掃引光27と信号
26とを合波光28は光検出器16に導かれて電気信号に変換
される。得られた電気信号からは合波光28のビート周波
数が受信回路帯域内に入ったときのみ第２図（ｂ）に示
すようなビート信号29が検出される。このビート信号29
を検波回路31で検波すると、第２図（ｃ）に示すような
パルス状波形になるが、このパルス幅は第１の半導体レ
ーザ８の周波数偏移量に比例した出力幅になる。従っ
て、このパルス幅をパルス幅検出器32で検出して、その
幅が一定値になるように駆動回路25の出力振幅を制御し
ている。
駆動回路25は出力ピーク値が可変であり、所要の振幅の
駆動電流を送信用半導体レーザ８に印加して、２値周波
数偏移変調された信号光26を得ている。信号光26は一部
が光分岐器４によって分岐されて参照用半導体レーザ１
から出力光と合波器15によって合波される。参照用半導
体レーザ１は鋸歯状波発生器２によって変調されてお
り、周波数掃引光27を出力する。周波数掃引光27と信号
26とを合波光28は光検出器16に導かれて電気信号に変換
される。得られた電気信号からは合波光28のビート周波
数が受信回路帯域内に入ったときのみ第２図（ｂ）に示
すようなビート信号29が検出される。このビート信号29
を検波回路31で検波すると、第２図（ｃ）に示すような
パルス状波形になるが、このパルス幅は第１の半導体レ
ーザ８の周波数偏移量に比例した出力幅になる。従っ
て、このパルス幅をパルス幅検出器32で検出して、その
幅が一定値になるように駆動回路25の出力振幅を制御し
ている。
この実施例における送信用半導体レーザ８は単一波長で
発振する分布帰還型半導体レーザであり、200Mb/sの送
信信号を周波数偏移量1GHzで出力している。この場合の
駆動電流振幅は7mAであった。また、参照用半導体レー
ザ１は注入電極が３ケ所に分離された構造で広い波長可
変範囲を有する波長可変半導体レーザを使用した。この
波長可変半導体レーザについては特願昭58−165460号明
細書に詳しく述べられているので詳細な説明は省略する
が、僅かな注入電流で大きな波長偏移量を得ることがで
きる。この実施例では、周期200Hz、振幅10mAの鋸歯状
波を印加して50GHzの波長掃引信号を得ている。光検出
器16の帯域は約300MHzであり、ビート信号のパルス幅は
100μsecになる。このパルス幅を検出するためのパルス
幅検出器32は通常のディジタル論理回路で容易に得られ
るので、ここでは説明を省略する。なお、ビート信号鋸
歯状波の始端−終端のほぼ中央に位置するように、参照
用半導体レーザ１のバイアス電流をパルス幅制御回路32
が自動制御している。
発振する分布帰還型半導体レーザであり、200Mb/sの送
信信号を周波数偏移量1GHzで出力している。この場合の
駆動電流振幅は7mAであった。また、参照用半導体レー
ザ１は注入電極が３ケ所に分離された構造で広い波長可
変範囲を有する波長可変半導体レーザを使用した。この
波長可変半導体レーザについては特願昭58−165460号明
細書に詳しく述べられているので詳細な説明は省略する
が、僅かな注入電流で大きな波長偏移量を得ることがで
きる。この実施例では、周期200Hz、振幅10mAの鋸歯状
波を印加して50GHzの波長掃引信号を得ている。光検出
器16の帯域は約300MHzであり、ビート信号のパルス幅は
100μsecになる。このパルス幅を検出するためのパルス
幅検出器32は通常のディジタル論理回路で容易に得られ
るので、ここでは説明を省略する。なお、ビート信号鋸
歯状波の始端−終端のほぼ中央に位置するように、参照
用半導体レーザ１のバイアス電流をパルス幅制御回路32
が自動制御している。
この様にして得られた周波数偏移変調光送信装置では、
周波数偏移量を設定値の５％以下の誤差に抑えることが
でき、動作条件等によらず安定な送信光を得ることがで
きる。
周波数偏移量を設定値の５％以下の誤差に抑えることが
でき、動作条件等によらず安定な送信光を得ることがで
きる。
第３図は本発明の第２の実施例を示す構成図、第４図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は主要部の出力スペクトルを示
す図である。第２の実施例は３台の送信光源8,9,10の波
長を所定の波長間隔に並べるための装置に本発明を適用
したものである。この装置の波長間隔を所定値に並べる
ための動作に関しては本発明と同一出願人により特願昭
62−137269号明細書に詳しく述べられているので詳細説
明は省略するが、鋸歯状波発生器２からの出力変調され
た波長可変形の参照用半導体レーザ１の掃引光27を光分
岐器４で２ビームに分け、一方をエタロン板５に、他方
を３台の分布帰還型の送信用半導体レーザ8,9,10の出力
光と合波させた後、それぞれ光検出器6,16に入力させて
いる。このエタロン板５の共振ピーク参照用半導体レー
ザ１の波長が一致した時にのみエタロン板５を光ビーム
が通過するため、光検出器からはエタロン板５のフリー
スペクトル幅周期でパルス的な出力が得られる。また、
合波光が入力する光検出器16からは、掃引光27と各信号
光との波長が一致した時のみビート信号がパルス的に出
力される。これら光検出器6,16からのパルス発生時間が
一致するように間隔制御装置７でバイアス制御回路17,1
8,19のそれぞれを制御することで、送信用半導体レーザ
8,9,10の波長間隔をフリースペクトル幅の間隔に並べて
いる。
（ａ），（ｂ），（ｃ）は主要部の出力スペクトルを示
す図である。第２の実施例は３台の送信光源8,9,10の波
長を所定の波長間隔に並べるための装置に本発明を適用
したものである。この装置の波長間隔を所定値に並べる
ための動作に関しては本発明と同一出願人により特願昭
62−137269号明細書に詳しく述べられているので詳細説
明は省略するが、鋸歯状波発生器２からの出力変調され
た波長可変形の参照用半導体レーザ１の掃引光27を光分
岐器４で２ビームに分け、一方をエタロン板５に、他方
を３台の分布帰還型の送信用半導体レーザ8,9,10の出力
光と合波させた後、それぞれ光検出器6,16に入力させて
いる。このエタロン板５の共振ピーク参照用半導体レー
ザ１の波長が一致した時にのみエタロン板５を光ビーム
が通過するため、光検出器からはエタロン板５のフリー
スペクトル幅周期でパルス的な出力が得られる。また、
合波光が入力する光検出器16からは、掃引光27と各信号
光との波長が一致した時のみビート信号がパルス的に出
力される。これら光検出器6,16からのパルス発生時間が
一致するように間隔制御装置７でバイアス制御回路17,1
8,19のそれぞれを制御することで、送信用半導体レーザ
8,9,10の波長間隔をフリースペクトル幅の間隔に並べて
いる。
第２の実施例によれば、単一の参照用光源で複数の送信
光源の波長を制御できるので利用効率が良いだけでな
く、波長間隔制御等の機能も同時に実現できる等新たな
機能を付け加えることが可能になる。
光源の波長を制御できるので利用効率が良いだけでな
く、波長間隔制御等の機能も同時に実現できる等新たな
機能を付け加えることが可能になる。
なお、以上の実施例の外にも本発明においてはいくつか
変形を上げることが出来る。第１の実施例においても第
２の実施例のようにエタロン板５を透過したパルス出力
を波長間隔の基準として用いてパルス幅の測定精度を上
げることが可能である。第２の実施例では送信用光源の
数を３としたが、これに限られることはなくいつでも良
い。また、使用した半導体レーザとしては、波長可変型
半導体レーザや分布帰還型半導体レーザを例示したが、
単一周波数で発振して周波数可変範囲の広いものであれ
ば、これに限られることはない。
変形を上げることが出来る。第１の実施例においても第
２の実施例のようにエタロン板５を透過したパルス出力
を波長間隔の基準として用いてパルス幅の測定精度を上
げることが可能である。第２の実施例では送信用光源の
数を３としたが、これに限られることはなくいつでも良
い。また、使用した半導体レーザとしては、波長可変型
半導体レーザや分布帰還型半導体レーザを例示したが、
単一周波数で発振して周波数可変範囲の広いものであれ
ば、これに限られることはない。
以上説明したように、本発明によれば、周波数偏移量が
所定値に制御された周波数変調光を信号光として出力す
る光送信装置を得ることができる。
所定値に制御された周波数変調光を信号光として出力す
る光送信装置を得ることができる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図、第２図は
同実施例の主要部の波形及びスペクトル形状を示す図、
第３図は第２の実施例を示す構成図、第４図は第２図の
実施例の主要部の波形及びスペクトル形状を示す図であ
る。 １……参照用半導体レーザ、２……鋸歯状波発生器、４
……光分岐器、５……エタロン板、6,16……光検出器、
７……間隔制御装置、8,9,10……送信用半導体レーザ、
15……光分波器、17,18,19……バイアス制御回路、20,2
1,22,23,……温度制御装置、25……駆動回路、26……信
号光、27……周波数掃引光、28……合波光、30……送信
信号、31……検波回路、32……パルス幅制御回路。
同実施例の主要部の波形及びスペクトル形状を示す図、
第３図は第２の実施例を示す構成図、第４図は第２図の
実施例の主要部の波形及びスペクトル形状を示す図であ
る。 １……参照用半導体レーザ、２……鋸歯状波発生器、４
……光分岐器、５……エタロン板、6,16……光検出器、
７……間隔制御装置、8,9,10……送信用半導体レーザ、
15……光分波器、17,18,19……バイアス制御回路、20,2
1,22,23,……温度制御装置、25……駆動回路、26……信
号光、27……周波数掃引光、28……合波光、30……送信
信号、31……検波回路、32……パルス幅制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/14 10/142 // Ｇ０２Ｆ 2/02
Claims (1)
- 【請求項１】周波数偏移変調された信号光を出力する第
１の光源と、前記第１の光源とほぼ同一波長を出力し少
なくとも２倍の周波数偏移量で周波数掃引変調された第
２の光源と、前記第１の光源からの出力の一部と前記第
２の光源からの出力とを合波したのち電気信号に変換す
る光検出部とを備え、この光検出器からのビート出力の
出力時間幅から前記第１の光源の周波数偏移量を検出し
検出した周波数偏移量が所定値になるように前記第１の
光源の変調量を制御することを特徴する周波数偏移変調
光送信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63311176A JPH07120979B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 周波数偏移変調光送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63311176A JPH07120979B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 周波数偏移変調光送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02156739A JPH02156739A (ja) | 1990-06-15 |
| JPH07120979B2 true JPH07120979B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=18014000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63311176A Expired - Lifetime JPH07120979B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 周波数偏移変調光送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120979B2 (ja) |
-
1988
- 1988-12-08 JP JP63311176A patent/JPH07120979B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02156739A (ja) | 1990-06-15 |
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