JP5009890B2 - 広帯域多波長光源 - Google Patents
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Description
図において、多波長光源は、連続発振光(CW光)を発生させるCW光源91と、CW光を入力してマルチ光周波数キャリアを発生させるマルチ光周波数キャリア発生装置として、位相変調を施す位相変調器92、93と、変調周波数fm [Hz]の正弦波を発生する信号発生器94と、変調信号の位相を調整する位相シフタ95と、群速度分散を与える群速度分散媒質96とを備える。
図において、本実施形態の広帯域多波長光源は、基準クロック11、基準光周波数コム発生装置12、基準光周波数コムをn分岐(nは2以上の整数)する光スプリッタ13、n台の安定化CW光源14−1,…,14−n、各安定化CW光源から出力されるCW光の光位相を調整して合波する光移相器15−1,…,15−nおよび光合波器16、1台のマルチ光周波数キャリア発生装置17から構成される。
f(k) =fanchor+frep ×k
と表される。例えば、アンカー光周波数fanchorをITU−Tにおける標準化で規定されている 193.1THzとし、光周波数間隔frep を12.5GHzとすると、基準光周波数コムの任意の光周波数f(k) は、
f(k) =193.1000THz±12.5GHz×k
となる。
q×n−p×(n-1) 本
の光周波数キャリアが発生する。これにより、マルチ光周波数キャリア発生装置17に複数の安定化CW光源14−1,…,14−nから入力する基準光周波数コムに同期した各CW光を通過させるだけで、光周波数キャリアのチェーン化を図ることができる。
マルチ光周波数キャリア発生装置17の構成法は複数考えられるが、光ファイバ通信へ適用することを鑑みるとCNR(Carrier-to-Noise Ratio)が高いほうが望ましく、位相を制御して変調サイドバンドを光周波数キャリアとして利用する本実施例は好ましい。変調指数Δθ1 =π/4で変調を行う位相変調器92、瞬時周波数変化を無くすための群速度分散媒質96、発生キャリア数を拡大させるために任意の変調指数Δθ2 で変調する位相変調器93、変調周波数fm [Hz]の正弦波を発生する信号発生器94、マイクロ波の位相を調整する位相シフタ95による構成は、図9に示す従来の多波長光源のマルチ光周波数キャリア発生装置と同様である。
図において、第1の実施例の安定化CW光源14−k(kは1〜nの整数)は、CW光源141と、基準光周波数コム発生装置12から出力された基準光周波数コムをCW光源141に入力し、CW光源141から出力される安定化CW光を入力光と分離して出力する光サーキュレータ142により構成される。本実施例の安定化CW光源14は、CW光源141の光周波数を基準光周波数コム中の第(i+m×j)(j=0,1,2,…,(n-1)) 番目の光周波数に注入同期させる構成である。iは任意の整数である。ここで、CW光源141へ注入する基準光周波数コムのk番目の光周波数f(k) は
f(k) =193.1000THz±12.5GHz×k
であり、k=i+m×j番目の光周波数となる。
図において、第2の実施例の安定化CW光源14は、光PLL(Phase Lock Loop) の手法を用いた構成であり、基準光周波数コム発生装置12から出力された基準光周波数コムのk番目の光周波数f(k) と、CW光源143から出力されたCW光を光カプラ144を介して合波し、両者のビート信号を光検出器145で検出する。ビート信号に対して周波数foffsetで発振するクロック146からのクロック信号を用いて、同期検波器147で位相敏感検波を行う。その結果をループフィルタ148を介してCW光源143の発振周波数と位相を制御する。安定化CW光源14の出力は、CW光源143と光カプラ144との間に挿入される光スプリッタ149を介して取り出される。
fPLL(k)=193.1000THz±12.5GHz×k+foffset
となる。
12 基準光周波数コム発生装置
13 光スプリッタ
14 安定化CW光源
141,143 CW光源
142 光サーキュレータ
144 光カプラ
145 光検出器
146 クロック
147 同期検波器
148 ループフィルタ
15 光移相器
16 光合波器
17 マルチ光周波数キャリア発生装置
91 CW光源
92,93 位相変調器
94 信号発生器
95 位相シフタ
96 群速度分散媒質
97 強度変調器
Claims (4)
- 所定の周波数間隔を有し、互いに位相が同期した光周波数コムを発生する光周波数コム発生手段と、
前記光周波数コムを周波数基準として入力し、前記光周波数コムのm番目ごと(mは整数)の光周波数成分と光周波数および位相が同期した複数の連続発振光(以下、CW光という)を出力する複数の安定化CW光源と、
前記複数のCW光を入力し、各CW光から互いに異なる帯域の複数の光周波数成分を有するマルチ光周波数キャリアを発生させるマルチ光周波数キャリア発生装置と、
前記複数の安定化CW光源と前記マルチ光周波数キャリア発生装置との間に配置され、前記異なる帯域のマルチ光周波数キャリアのうち、互いに光周波数が同一となる光周波数キャリアが等位相で電界加算されるように、前記複数のCW光の位相を制御し、合波して前記マルチ光周波数キャリア発生装置に入力する光移相・合波手段と
を備えたことを特徴とする広帯域多波長光源。 - 請求項1に記載の広帯域多波長光源において、
前記マルチ光周波数キャリア発生装置は、入力する前記CW光を前記マルチ光周波数キャリアの周波数間隔に対応する周波数の変調信号で位相変調してチャープを付与する第1の位相変調器と、小さな分散スロープ特性を有し前記チャープを受けたCW光に群速度分散を与える群速度分散媒質と、群速度分散を受けたCW光を位相シフトした前記変調信号で位相変調して前記マルチ光周波数キャリアを発生させる第2の位相変調器とを含む構成である
ことを特徴とする広帯域多波長光源。 - 請求項2に記載の広帯域多波長光源において、
前記マルチ光周波数キャリア発生装置は、前記第1の位相変調器と前記群速度分散媒質に代えてチャープレス変調が可能な強度変調器を用いた構成である
ことを特徴とする広帯域多波長光源。 - 請求項1に記載の広帯域多波長光源において、
前記光移相・合波手段は、複数の入力光導波路に入力する前記複数のCW光を合波して出力光導波路から出力する集積化されたアレイ格子フィルタの個々の入力光導波路上にヒータを取り付け、熱光学効果によって前記複数のCW光の相対的位相を制御する構成である
ことを特徴とする広帯域多波長光源。
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