JPS6254251B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6254251B2 JPS6254251B2 JP55052998A JP5299880A JPS6254251B2 JP S6254251 B2 JPS6254251 B2 JP S6254251B2 JP 55052998 A JP55052998 A JP 55052998A JP 5299880 A JP5299880 A JP 5299880A JP S6254251 B2 JPS6254251 B2 JP S6254251B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- mode
- laser
- wavelength
- locked laser
- Prior art date
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/03—WDM arrangements
- H04J14/0307—Multiplexers; Demultiplexers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は簡便で安定かつ多重度の高い、光波長
を多重化するための装置に関するものである。
を多重化するための装置に関するものである。
従来の光波長多重化装置は、ｎ個の発振波長の
異なるレーザを光源とし、その出射光を各々変調
し光合波器で合成するという方法をとつていた。
この場合、多重度を上げるためには発振波長差が
小さい多くのレーザで多重化装置を構成すること
になるので、個々のレーザの製造に対し、発振波
長の精度に対する要求が厳しくなり、又、レーザ
の数も多く必要となるという欠点をもつていた。
更に、ｎ個のレーザで構成されているために、温
度等の環境変化に対して各々のレーザの発振波長
の変化のしかたが異なり、チヤンネル間の干渉が
強くなる欠点もあつた。
異なるレーザを光源とし、その出射光を各々変調
し光合波器で合成するという方法をとつていた。
この場合、多重度を上げるためには発振波長差が
小さい多くのレーザで多重化装置を構成すること
になるので、個々のレーザの製造に対し、発振波
長の精度に対する要求が厳しくなり、又、レーザ
の数も多く必要となるという欠点をもつていた。
更に、ｎ個のレーザで構成されているために、温
度等の環境変化に対して各々のレーザの発振波長
の変化のしかたが異なり、チヤンネル間の干渉が
強くなる欠点もあつた。
本発明はこれらの欠点を除去することを目的と
し、１台のモード同期レーザを多重化の光源とし
て使用するようにしたもので、その特徴は、モー
ド同期レーザと、該レーザの縦モード間隔に等し
い周波数の電気信号を該レーザに印加する発振器
と、モード同期レーザからの出力光をモード毎に
ｎ本（ｎはモード同期レーザの縦モードの数より
小さい数）に分波する光分波器と、該光分波器の
各出力光を相互に等しいパワーレベルに増幅する
ｎ個の飽和光増幅器と、各飽和光増幅器毎にその
出力光を変調する光変調器と、各光変調器の出力
光を合波して出力する光合波器とを有するごとき
光波長多重化装置にある。各光変調はもち３ん独
立に変調信号を印加することが出来る。
し、１台のモード同期レーザを多重化の光源とし
て使用するようにしたもので、その特徴は、モー
ド同期レーザと、該レーザの縦モード間隔に等し
い周波数の電気信号を該レーザに印加する発振器
と、モード同期レーザからの出力光をモード毎に
ｎ本（ｎはモード同期レーザの縦モードの数より
小さい数）に分波する光分波器と、該光分波器の
各出力光を相互に等しいパワーレベルに増幅する
ｎ個の飽和光増幅器と、各飽和光増幅器毎にその
出力光を変調する光変調器と、各光変調器の出力
光を合波して出力する光合波器とを有するごとき
光波長多重化装置にある。各光変調はもち３ん独
立に変調信号を印加することが出来る。
本発明によると、隣りの波長のチヤンネルとの
間隔はいつでも外部から設定した値に保つ事が出
来、安定で簡便な多重度の高い光多重化装置を提
供できる。以下に図面に従つて詳細に説明する。
間隔はいつでも外部から設定した値に保つ事が出
来、安定で簡便な多重度の高い光多重化装置を提
供できる。以下に図面に従つて詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例であつて、１はモード
同期レーザ、２は光分波器、３―１，３―２，…
…，３―ｎは各々光変調器、４は光合波器、５は
モード同期レーザ駆動用の変調器、６―１，６―
２，……，６―ｎは光変調器駆動装置、７―１，
７―２，……，７―ｎは飽和光増幅器である。通
常、縦モードが多モード発振しているレーザはそ
の縦モード間隔は Δ＝ｃ／２Ｌｎ ……(1) となる。ここでｃは光速度、Ｌはレーザの共振器
長、ｎは共振器内の平均屈折率である。但し、通
常の発振では種々の外乱により、Δがゆらぎ、
又、各モードの強度もゆらぐため多重化の光源と
しては使用できない。しかし、レーザ共振器の中
に位相変調器等を入れたモード同期レーザ１にお
いては、その位相変調器に外部から発振器５によ
つて１と同じ周波数＝Δ＝ｃ／２Ｌｎの電気信号を 加えれば、周波数間隔及び光強度共に安定にな
り、第２図に示すようなスペクトル特性がえられ
る。
同期レーザ、２は光分波器、３―１，３―２，…
…，３―ｎは各々光変調器、４は光合波器、５は
モード同期レーザ駆動用の変調器、６―１，６―
２，……，６―ｎは光変調器駆動装置、７―１，
７―２，……，７―ｎは飽和光増幅器である。通
常、縦モードが多モード発振しているレーザはそ
の縦モード間隔は Δ＝ｃ／２Ｌｎ ……(1) となる。ここでｃは光速度、Ｌはレーザの共振器
長、ｎは共振器内の平均屈折率である。但し、通
常の発振では種々の外乱により、Δがゆらぎ、
又、各モードの強度もゆらぐため多重化の光源と
しては使用できない。しかし、レーザ共振器の中
に位相変調器等を入れたモード同期レーザ１にお
いては、その位相変調器に外部から発振器５によ
つて１と同じ周波数＝Δ＝ｃ／２Ｌｎの電気信号を 加えれば、周波数間隔及び光強度共に安定にな
り、第２図に示すようなスペクトル特性がえられ
る。
この様なスペクトル特性をもつたモード同期レ
ーザからの出射光を光分波器２によつて各モード
毎に異なつた光路に分ける。但し、この光分波器
の分波特性をモード同期レーザのスペクトル特性
に一致するように調整する。このようにモード同
期レーザのモード数ｎと等しい数の光路に分波さ
れた光を各々飽和光増幅器に入れてｎチヤンネル
とも等しいパワーレベルにもちあげる。飽和光増
幅器としては注入同期型レーザやリミツターと線
型光増幅器の組合わせなどがある。飽和光増幅器
からの出力を各々光変調器に通してベースバンド
信号をのせる。この場合、各光変調器は各々対応
する光変調器駆動装置６―１，６―２，……，６
―ｎで駆動する。光変調器の種類は、変調方式に
よつて異なり、位相変調の場合は光位相変調器、
周波数変調の場合には光周波数変調器、振幅変調
の場合には、位相変調器と偏光子の組み合わせや
方向性結合器型の光振幅変調器などを使用する。
光変調器からの出射光は光合波器４によつて１本
の光路に集めて、このあと伝送路等に送り出す。
ーザからの出射光を光分波器２によつて各モード
毎に異なつた光路に分ける。但し、この光分波器
の分波特性をモード同期レーザのスペクトル特性
に一致するように調整する。このようにモード同
期レーザのモード数ｎと等しい数の光路に分波さ
れた光を各々飽和光増幅器に入れてｎチヤンネル
とも等しいパワーレベルにもちあげる。飽和光増
幅器としては注入同期型レーザやリミツターと線
型光増幅器の組合わせなどがある。飽和光増幅器
からの出力を各々光変調器に通してベースバンド
信号をのせる。この場合、各光変調器は各々対応
する光変調器駆動装置６―１，６―２，……，６
―ｎで駆動する。光変調器の種類は、変調方式に
よつて異なり、位相変調の場合は光位相変調器、
周波数変調の場合には光周波数変調器、振幅変調
の場合には、位相変調器と偏光子の組み合わせや
方向性結合器型の光振幅変調器などを使用する。
光変調器からの出射光は光合波器４によつて１本
の光路に集めて、このあと伝送路等に送り出す。
モード同期レーザの各縦モード間の周波数差は
(1)式で与えられるがこれを波長差になおすと Δλ＝λ０ ２／２Ｌｎ ……(2) となる。但しλ０はレーザ発振スペクトルの中心
波長である。波長差(2)は外部発振器で同期してい
るので一定しており、温度等の外部環境によつて
変動するのは、絶対中心波長λ０だけである。絶
対波長λ０が変動する場合には光分波器のスペク
トル特性を平行移動させるだけですむので光分波
器出射後の光ビームのうちの１つの光強度を光検
波器でモニタし、その出力変動が一定になるよう
にモード同期レーザの実効共振器の長さを制御さ
せる、又は光分波器のスペクトル特性を移動させ
る等の制御機構を付加することにより容易に安定
化できる。必要な時には本装置にはこの様な装置
をつける。もし従来のごとく多数のレーザを光源
に使用した場合には各レーザ毎に波長変動を補償
するための機構を付加する必要が生じ繁雑になる
ばかりでなく、互いに無関係に変動するため、光
分波器の設計が複雑になる。
(1)式で与えられるがこれを波長差になおすと Δλ＝λ０ ２／２Ｌｎ ……(2) となる。但しλ０はレーザ発振スペクトルの中心
波長である。波長差(2)は外部発振器で同期してい
るので一定しており、温度等の外部環境によつて
変動するのは、絶対中心波長λ０だけである。絶
対波長λ０が変動する場合には光分波器のスペク
トル特性を平行移動させるだけですむので光分波
器出射後の光ビームのうちの１つの光強度を光検
波器でモニタし、その出力変動が一定になるよう
にモード同期レーザの実効共振器の長さを制御さ
せる、又は光分波器のスペクトル特性を移動させ
る等の制御機構を付加することにより容易に安定
化できる。必要な時には本装置にはこの様な装置
をつける。もし従来のごとく多数のレーザを光源
に使用した場合には各レーザ毎に波長変動を補償
するための機構を付加する必要が生じ繁雑になる
ばかりでなく、互いに無関係に変動するため、光
分波器の設計が複雑になる。
具体的数値例としてGaAsによる半導体レーザ
を考える。発振波長は約0.85μｍである。外部共
振器で構成するとして共振器長15cmとすると、共
振器内の平均屈折率ｎはほぼ１だから、周波数間
隔Δは(1)式より1GHz、波長間隔は(2)式より、
0.024Åとなる。従つてモード同期のための外部
発振器の周波数は1GHzとなる。周波数間隔1GHz
の光分波器はフアブリーペロー型の共振器等を用
いれば容易に構成できる。なお半導体レーザのモ
ード同期では10psecオーダのパルス幅がこれ迄
に得られているが、これは同期周波数領域約
100GHz（波長領域約2.4Å）に相当する。故に縦
モード間隔1GHz（0.024Å）で割ると約100本の
縦モードが同期している事になる。結局この具体
的数値例においては0.85μｍ付近の波長で2.4Å
の波長幅の中に約100チヤンネルの光を波長多重
化できることになる。
を考える。発振波長は約0.85μｍである。外部共
振器で構成するとして共振器長15cmとすると、共
振器内の平均屈折率ｎはほぼ１だから、周波数間
隔Δは(1)式より1GHz、波長間隔は(2)式より、
0.024Åとなる。従つてモード同期のための外部
発振器の周波数は1GHzとなる。周波数間隔1GHz
の光分波器はフアブリーペロー型の共振器等を用
いれば容易に構成できる。なお半導体レーザのモ
ード同期では10psecオーダのパルス幅がこれ迄
に得られているが、これは同期周波数領域約
100GHz（波長領域約2.4Å）に相当する。故に縦
モード間隔1GHz（0.024Å）で割ると約100本の
縦モードが同期している事になる。結局この具体
的数値例においては0.85μｍ付近の波長で2.4Å
の波長幅の中に約100チヤンネルの光を波長多重
化できることになる。
以上説明したように本発明装置では、１台のレ
ーザをモード同期して得られる多数の波長の光を
多重化の光源として用いる事により光多重化装置
を構成しているので、簡便で安定で多重度の高い
多重化が出来る利点がある。本装置を光フアイバ
伝送の発振部分に用いれば、伝送路にとつて有利
な特定の波長域（例えば極低損失波長域、又は極
低分散波長域）を更に多重化して全体としての伝
送容量を桁違いに増大できる。
ーザをモード同期して得られる多数の波長の光を
多重化の光源として用いる事により光多重化装置
を構成しているので、簡便で安定で多重度の高い
多重化が出来る利点がある。本装置を光フアイバ
伝送の発振部分に用いれば、伝送路にとつて有利
な特定の波長域（例えば極低損失波長域、又は極
低分散波長域）を更に多重化して全体としての伝
送容量を桁違いに増大できる。
第１図は本発明装置の一実施例の構成図、第２
図は本発明の効果を説明するのに用いられるモー
ド同期レーザの発振波長を示す図である。 １……モード同期レーザ、２……光波長フイル
タ、３―１，３―２，…３―ｎ……光変調器、４
……光合波器、５……発振器、６―１，６―２，
…，６―ｎ……光変調器駆動装置、７―１，７―
２，…，７―ｎ……飽和光増幅器。
図は本発明の効果を説明するのに用いられるモー
ド同期レーザの発振波長を示す図である。 １……モード同期レーザ、２……光波長フイル
タ、３―１，３―２，…３―ｎ……光変調器、４
……光合波器、５……発振器、６―１，６―２，
…，６―ｎ……光変調器駆動装置、７―１，７―
２，…，７―ｎ……飽和光増幅器。
Claims (1)
- １ モード同期レーザと、該レーザの縦モード間
隔に等しい周波数の電気信号を該レーザに印加す
る発振器と、モード同期レーザからの出力光をモ
ード毎にｎ本（ｎはモード同期レーザの縦モード
の数より小さい数）に分波する光分波器と、該光
分波器の各出力光を相互に等しいパワーレベルに
増幅するｎ個の飽和光増幅器と、各飽和光増幅器
毎にその出力光を変調する光変調器と、各光変調
器の出力光を合波して出力する光合波器とを有す
ることを特徴とする光波長多重化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5299880A JPS56149838A (en) | 1980-04-23 | 1980-04-23 | Light wave length multiplexing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5299880A JPS56149838A (en) | 1980-04-23 | 1980-04-23 | Light wave length multiplexing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56149838A JPS56149838A (en) | 1981-11-19 |
| JPS6254251B2 true JPS6254251B2 (ja) | 1987-11-13 |
Family
ID=12930590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5299880A Granted JPS56149838A (en) | 1980-04-23 | 1980-04-23 | Light wave length multiplexing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56149838A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4635246A (en) * | 1983-10-20 | 1987-01-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Frequency multiplex system using injection locking of multiple laser diodes |
| US4726011A (en) * | 1985-04-08 | 1988-02-16 | Itt Defense Communications, A Division Of Itt Corporation | Coherent optical fiber communication with frequency-division-multiplexing |
| JPS6324728A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 波長多重伝送装置 |
| JPS6467043A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | Nippon Telegraph & Telephone | Generating device for very high speed light pulse train |
| DE4326522A1 (de) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Siemens Ag | Programmierbares optisches Filter und optische Schaltanordnung |
| US5434937A (en) * | 1993-11-16 | 1995-07-18 | At&T Corp. | Optical filter having integrated transceivers |
| JP2001015858A (ja) * | 1999-06-29 | 2001-01-19 | Nec Corp | 多波長半導体レーザ装置とその製造方法及び波長多重光伝送装置 |
| JP6123337B2 (ja) * | 2013-02-15 | 2017-05-10 | 富士通株式会社 | 光信号処理装置、送信装置、及び光信号処理方法 |
-
1980
- 1980-04-23 JP JP5299880A patent/JPS56149838A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PROCEEDING OF THE IEEE=1970 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56149838A (en) | 1981-11-19 |
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