JPH01164135A - Oscillation frequency stabilizing method for semiconductor laser in optical frequency division multiplex transmission system - Google Patents
Oscillation frequency stabilizing method for semiconductor laser in optical frequency division multiplex transmission systemInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
目 次
概 要 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・ ３頁産業上の利用分野 ・・・・・・・
・ ５頁従来の技術 ・・・・・・・・・・・ ６頁発
明が解決しようとする問題点 ・・１０頁問題点を解決
するための手段 ・・・１１頁作 用 ・ ・
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ １２真実
施 例 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ １３頁発明の効果 ・・・・・・・・・・・２
６頁概 要
光周波数分割多重伝送方式における半導体レーザの発振
周波数安定化方法に関し、
機械的な可動部分又は複雑な機構を必要とすることなし
に複数のＬＤの発振周波数をまとめて安定化することを
目的とし、
異なる周波数で発振する複数の半導体レーザの出射光を
合成して伝送するに際し、当該合成光の分岐光を、透過
光強度が周波数軸上で周期的に変化する干渉計に入射さ
せ、各半導体レーザの発振周波数が、前記干渉計の透過
光強度の極大値又は極小値を与える周波数群のうちのそ
れぞれ異なる周波数に概略一致するようにして当該透過
光を受光しておき、半導体レーザを周波数変調すること
によって当該透過光強度を微小変化させ、この変化に対
応した受光レベルの変化を、当該変調信号を参照信号と
して同期検波することにより検出し、該受光レベルの変
化が最小となるように半導体レーザの発振周波数を制御
して、該発振周波数が前記極大値又は極小値を与える周
波数に一致するようにして構成する。[Detailed description of the invention] Table of contents Overview ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・ 3 pages Industrial application fields ・・・・・・・
・Page 5 Conventional technology ・・Page 6 Problems to be solved by the invention ・Page 10 Means for solving the problems ・Page 11 Effects ・ ・
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 12 truths
Example ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ Page 13 Effects of the invention ・・・・・・・・・・・・2
Page 6 Summary Regarding a method for stabilizing the oscillation frequency of a semiconductor laser in an optical frequency division multiplexing transmission system, the oscillation frequency of multiple LDs can be stabilized at once without requiring mechanically moving parts or complicated mechanisms. When combining and transmitting the emitted light from multiple semiconductor lasers that oscillate at different frequencies, the split light of the combined light is made to enter an interferometer whose transmitted light intensity changes periodically on the frequency axis. , the transmitted light is received such that the oscillation frequency of each semiconductor laser approximately coincides with a different frequency among the frequency group giving the maximum value or the minimum value of the transmitted light intensity of the interferometer, and the semiconductor laser The transmitted light intensity is minutely changed by frequency modulating the transmitted light, and the change in the received light level corresponding to this change is detected by synchronous detection using the modulated signal as a reference signal, and the change in the received light level is minimized. The oscillation frequency of the semiconductor laser is controlled so that the oscillation frequency matches the frequency that gives the maximum value or the minimum value.
庄ｉｔへＩＪ」しｔ塁
本発明は、光周波数分割多用伝送方式における半導体レ
ーザの発振周波数安定化方法に関する。The present invention relates to a method for stabilizing the oscillation frequency of a semiconductor laser in an optical frequency division multiplex transmission system.
光ファイバを光伝送路とする光通信の分野において、単
一伝送路あたりの伝送容量を増大するためには、波長分
割多ｆｆｌ （ＷＤＭ）伝送方式が有効である。近年、
ＤＦＢレーザ等の狭線幅な単一縦モードスペクトルを有
りる半導体レーザ（ＬＤ）が開発されたことに伴い、高
密度なＷＤＭ伝送が可能となった。高密度化を進め波長
間隔が１オングストローム以下となると、波長間隔を周
波数間隔としてとらえたほうが理解しやすいため、本願
明細書中では光信号を数ＧＨｚ乃至数十ＧＨ２の周波数
間隔で多重化し伝送する方式を特に光周波数分割多重（
光ＦＤＭ）伝送方式と称することにする。In the field of optical communications using optical fibers as optical transmission paths, wavelength division multiplexing (WDM) transmission systems are effective in increasing the transmission capacity per single transmission path. recent years,
With the development of semiconductor lasers (LD) having a narrow linewidth single longitudinal mode spectrum, such as DFB lasers, high-density WDM transmission has become possible. As density increases and the wavelength spacing becomes less than 1 angstrom, it is easier to understand the wavelength spacing as a frequency spacing, so in this specification, optical signals are multiplexed and transmitted at frequency spacings of several GHz to several tens of GHz. Optical frequency division multiplexing (optical frequency division multiplexing)
This will be referred to as the optical FDM (optical FDM) transmission method.
この方式の実施に際して送信側光源に要求されることは
、前述したように発振スペクトルが狭線幅な単一縦モー
ドであること及びその中心周波数が経時的に安定してい
ることである。本発明はこれらのうら後者の要求に応す
るものである。When implementing this method, the transmitting light source is required to have an oscillation spectrum in a single longitudinal mode with a narrow linewidth and to have a stable center frequency over time, as described above. The present invention meets the latter requirement.
１１１口え亘 第１２図は光周波数分割多重伝送方式の説明図である。111 Kue Wataru FIG. 12 is an explanatory diagram of the optical frequency division multiplexing transmission system.
光送信ｔｌ１６１−ａ、ｂ、ｃ、・・・から出射された
周波数がそれぞれｆ 、ｆ６．ｆｏ、・・・の出側光
は、合成されて光伝送路６２に送出される。The frequencies emitted from the optical transmitters tl161-a, b, c, . . . are f, f6, . The output lights of fo, . . . are combined and sent to the optical transmission line 62.
光伝送路６２により伝送された周波数多重信号光は、光
タップ６３．６４によって分岐されて複数端末の光受信
機６５．６６、・・・で受信される。The frequency-multiplexed signal light transmitted through the optical transmission path 62 is branched by optical taps 63, 64 and received by optical receivers 65, 66, . . . of a plurality of terminals.
第１３図は一般的な光受信機の構成側説明図であって、
（ａ）はコヒーシン１−光通信方式におけるヘテロゲイ
ン又はホモダイン検波方式、（ｂ）は通常の直接検波方
式を示すものである。（ａ＞において光伝送路７１によ
り伝送された周波数多重信号光及び局部発振光源７２か
らの局部発振光は、混合器７３で混合されてフォトダイ
オード等の光検波器７４に入射される。このとき、各周
波数多重信号光の信号成分は、光検波器７４の非線形特
性によって各信号光の周波数と局部発振光の周波数との
差の周波数（例えば数ＧＨ７）の中間周波信号（ヘテロ
ダイン検波の場合）として取出されるから、適当な帯域
フィルタ７５によってそれぞれの多重信号成分に分離す
ることができるものである。この方式によれば、直接検
波方式に比較して受信感度の向上を期待できるから、光
伝送路における中継間隔の拡大又は中継器数の削減が可
能となるばかりでなく、上記光周波数分割多重伝送方式
と共に例えば加入者系に適用した場合に、分岐数の増大
及び高密度な周波数多重が期待できるので、光伝送路を
経済的に構成することが可能となる。一方、（ｂ）にお
いて、光伝送路８１により伝送された周波数多重信号光
は、高精度な分波器８２によって光の段階でそれぞれの
多重信号光に分離され、分離された信号光は、それぞれ
受光素子８３−ａ、ｂ、ｃ、・・・及び電気回路８４−
ａ、ｂ、ｃ、・・・によって各電気的な信号成分に変換
される。この方式はそのまま通常の強度変調型の光送信
機について使用することができ、光伝送路の経済的な構
築が可能となるものである。FIG. 13 is an explanatory diagram of the configuration side of a general optical receiver,
(a) shows a heterogain or homodyne detection method in the cohesin 1-optical communication system, and (b) shows a normal direct detection method. (a>, the frequency multiplexed signal light transmitted by the optical transmission line 71 and the local oscillation light from the local oscillation light source 72 are mixed by a mixer 73 and input to a photodetector 74 such as a photodiode. At this time , the signal component of each frequency-multiplexed signal light is an intermediate frequency signal (in the case of heterodyne detection) of a frequency (for example, several GH7) that is the difference between the frequency of each signal light and the frequency of the local oscillation light due to the nonlinear characteristics of the photodetector 74. Since the signal is extracted as Not only is it possible to increase the repeater interval or reduce the number of repeaters in a transmission path, but when applied to a subscriber system, for example, in conjunction with the optical frequency division multiplexing transmission method described above, it is possible to increase the number of branches and achieve high-density frequency multiplexing. Therefore, it is possible to economically configure the optical transmission line.On the other hand, in (b), the frequency multiplexed signal light transmitted by the optical transmission line 81 is divided into optical parts by the high-precision demultiplexer 82. The separated signal lights are separated into respective multiplexed signal lights in stages, and the separated signal lights are sent to light receiving elements 83-a, b, c, . . . and electric circuits 84-.
a, b, c, . . . are converted into electrical signal components. This method can be used as it is in a normal intensity modulation type optical transmitter, and enables economical construction of optical transmission lines.
これらの各種受信方式に対応して、送信側において高！
度に周波数多重すべき光源の発振周波数を安定化する方
法としては、各光源を絶対的に安定する方法が提案され
得るが、実際上これはあまり実用的、経済的なものとは
言えない。このため一般には、複数光源をまとめて安定
化する方法が望ましいとされている。In response to these various reception methods, high!
As a method of stabilizing the oscillation frequency of the light sources to be frequency-multiplexed at the same time, a method of absolutely stabilizing each light source may be proposed, but this cannot be said to be very practical or economical in practice. For this reason, it is generally considered desirable to have a method of stabilizing multiple light sources all at once.
第１４図はこの種の周波数安定化方法の従来例図であっ
て、［′ｆ＆密度光ＦＤＭ伝送の検討」、電子通信学会
（ＩＥＣＥ）光通信理論研究会、０ｃｔｏｂｅｒ、 ２
８．１９８６．０ＣＴ−３９に開示された内容の一部に
対応している。ＤＦＢ型のＬＤ９１〜１゜２．３．・・
・、Ｎの出射光は合波器９２によって合波されて光伝送
路９３に送出される。これらのＬＤ光源のうちＬＤ９１
−１の出射光の一部は分岐されて、ファブリペロエタロ
ン９４を介してＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード
）９５によって受光されており、制御回路９６によりＬ
Ｄ９１−１の駆動電流をフィードバック制御することに
よってその絶対周波数を安定化し、これを他のＬＤの周
波数基準としている。光伝送路９３に送出された合波光
の一部は分岐されて、走査型ファブリベロ干渉計９７を
介してＡＰＤ９８によって受光されており、この受光レ
ベル信号は、Ａ／Ｄ変換器９９を介してｃｐｕｉｏｏに
入力されている。FIG. 14 is a diagram of a conventional example of this type of frequency stabilization method, ['Study of f & density optical FDM transmission', Institute of Electronics and Communication Engineers (IECE) Optical Communication Theory Study Group, 0ctover, 2
8.1986.0CT-39. DFB type LD91~1°2.3.・・・
, N output lights are multiplexed by a multiplexer 92 and sent to an optical transmission line 93. Among these LD light sources, LD91
A part of the emitted light of -1 is branched and received by an APD (avalanche photodiode) 95 via a Fabry-Perot etalon 94.
By feedback-controlling the drive current of D91-1, its absolute frequency is stabilized, and this is used as a frequency reference for other LDs. A part of the combined light sent to the optical transmission line 93 is branched and received by the APD 98 via the scanning Fabry-Bello interferometer 97, and this received light level signal is sent to the CPUIO via the A/D converter 99. has been entered.
各ＬＤの発振周波数の読取及び安定化の処理はＣＰＵ
１００により行う。まず、周波数の読取を行い、次に各
ＬＤの発振周波数（ｆ 、・・・、ｆＮ）とＬＤ９１
−１の基準周波数ｆ１との差周波数の、走査条件から求
まる設定値からの誤差を計算する。The processing of reading and stabilizing the oscillation frequency of each LD is performed by the CPU.
100. First, the frequency is read, and then the oscillation frequency (f,..., fN) of each LD and the LD91
The error of the difference frequency from the reference frequency f1 of −1 from the set value determined from the scanning conditions is calculated.
設定差周波数に対する誤差の補償は、各ＬＤのバイアス
電流に帰還することにより行う。すなわち、所要電流ｍ
をスキャナー１０１及びＤ／Ａ変換器１０２を介して各
ＬＤのバイアス電流にフィードバックすることによって
、ｆｌに対して相対的に周波数を安定化するものである
。Compensation for errors with respect to the set difference frequency is performed by feeding back to the bias current of each LD. That is, the required current m
By feeding this back to the bias current of each LD via the scanner 101 and the D/A converter 102, the frequency is stabilized relative to fl.
第１５図は走査型ファブリペロ干渉計９７の時間に対す
る走査駆動波形（Ａ）及びＡＰＤ９８の受光レベルの経
時変化（Ｂ）を示すグラフであり、走査型ファブリペロ
干渉計９７の共振周波数及び自由空間長が当該走査によ
り変化することに基づいて、発振周波数の異なる各ＬＤ
からの光が順次ＡＰＤ９８によって受光されていること
を示している。このように、周波数軸上の各ＬＤの発振
周波数を時間軸上の適正位置に制御することによって、
相対的な周波数安定化を実現しているものである。FIG. 15 is a graph showing the scanning drive waveform (A) of the scanning Fabry-Perot interferometer 97 and the change in the light reception level of the APD 98 over time (B). Each LD with a different oscillation frequency is
The figure shows that the light from the APD 98 is sequentially received by the APD 98. In this way, by controlling the oscillation frequency of each LD on the frequency axis to an appropriate position on the time axis,
This achieves relative frequency stabilization.
発明が解決しようとする問題点
しかし、上記従来の周波数安定化方法であると、周波数
基準となる干渉Ｓ１に機械的可動部分を必要とするから
、動作信頼性に欠けるという問題があった。又、各ＬＤ
の発振周波数制御を時間軸上で行う必要上、その計算の
ためのＣＰＬＩが必要となり、使用装置が複雑化すると
共に、処理速度の面で難点が生じるという問題があった
。Problems to be Solved by the Invention However, the above-mentioned conventional frequency stabilization method requires a mechanically movable part for the interference S1 serving as a frequency reference, and therefore has a problem of lacking operational reliability. Also, each LD
Since it is necessary to control the oscillation frequency on the time axis, a CPLI is required for the calculation, which causes problems in that the equipment used becomes complicated and problems arise in terms of processing speed.
本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、機
械的な可動部分又は複雑な機構を必要とすることなしに
複数のＬＤの発振周波数をまとめて安定化することを目
的としている。The present invention was created in view of these circumstances, and aims to collectively stabilize the oscillation frequencies of a plurality of LDs without requiring mechanically movable parts or complicated mechanisms.
ロ を ゛するための−
第１図は本発明の原理説明図であり、この図を用いて本
発明方法を説明する。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention, and the method of the present invention will be explained using this diagram.
まず、異なる周波数で発振する複数の半導体レーザ１の
出射光を合成して伝送するに際し、当該合成光の分岐光
を、透過光強度が周波数軸上で周期的に変化する干渉計
２に入射させ、各半導体レーザ１の発振周波数が、前記
干渉計２の透過光強度の極大値又は極小値を与える周波
数群のうちのそれぞれ異なる周波数に概略一致するよう
にして当該透過光を受光しておく。First, when combining and transmitting the emitted light from a plurality of semiconductor lasers 1 that oscillate at different frequencies, the branched lights of the combined light are made to enter an interferometer 2 whose transmitted light intensity changes periodically on the frequency axis. The transmitted light is received in such a manner that the oscillation frequency of each semiconductor laser 1 approximately coincides with a different frequency among a frequency group that gives the maximum value or minimum value of the transmitted light intensity of the interferometer 2.
次に、半導体レーザ１を周波数変調することによって当
該透過光強度を微小変化させる。Next, the intensity of the transmitted light is slightly changed by frequency modulating the semiconductor laser 1.
そして、この変化に対応した受光レベルの変化を、当該
変調信号を参照信号として同期検波することにより検出
し、該受光レベルの変化が最小となるように半導体レー
ザ１の発振周波数を制御して、該発振周波数が前記極大
値又は極小値を与える周波数に一致するようにしたもの
である。Then, a change in the received light level corresponding to this change is detected by synchronous detection using the modulation signal as a reference signal, and the oscillation frequency of the semiconductor laser 1 is controlled so that the change in the received light level is minimized. The oscillation frequency is made to match the frequency that gives the maximum value or the minimum value.
１−ｍ−■
第２図は本発明の原理説明補助図であり、干渉計の透過
光強度が周波数軸上で周期的に変化することが示されて
いる。即ち、透過光強度の極大値を与える周波数群Ｆ
、Ｆ 、Ｆ 、・・・が周期的に存在し、透過光
強度の極小値を与える周波数群Ｆ 、Ｆ 、Ｆ６．
・・・が周期的に存在しているものである。本発明方法
において各半導体レーザの発振周波数を前記周波数群の
うちのそれぞれ異なる周波数にまず概略的に一致させて
いるのは、各半導体レーザを異なる発振周波数で安定化
するためである。ところで、透過光強度の極大値又は極
小値を与える周波数においては、周波数の微小変化に伴
う透過光強度の変化は最小であることが明らかであるか
ら、上記概略的に一致させた状態で半導体レーザを周波
数変調することによって干渉計の透過光強度を微小変化
させ、このときの受光レベルの変化が最小となるように
半導体レーザの発振周波数をυＪｌｌｌすることによっ
て、半導体レーザの発振周波数を前記極大値又は極小値
を与える周波数とほぼ完全に一致させることができる。1-m-■ FIG. 2 is an auxiliary diagram for explaining the principle of the present invention, and shows that the transmitted light intensity of the interferometer changes periodically on the frequency axis. That is, the frequency group F that gives the maximum value of the transmitted light intensity
, F , F , . . . exist periodically and give the minimum value of the transmitted light intensity.
... exists periodically. In the method of the present invention, the oscillation frequency of each semiconductor laser is first roughly made to match different frequencies of the frequency group, in order to stabilize each semiconductor laser at a different oscillation frequency. By the way, it is clear that at frequencies that give the maximum or minimum value of the transmitted light intensity, the change in the transmitted light intensity due to a minute change in frequency is minimal, so the semiconductor laser By frequency modulating the transmitted light intensity of the interferometer, the oscillation frequency of the semiconductor laser is adjusted to the maximum value by adjusting the oscillation frequency of the semiconductor laser so that the change in the received light level is minimized. Alternatively, the frequency can be almost completely matched to the frequency that gives the minimum value.
この場合に、当該変調信号を参照信号として同期検波す
ることにより受光レベルの変化を検出しているのは、制
御対象となった半導体レーザの前記周波数変調による受
光レベルの微小変化を、他の半導体レーザの周波数変調
による受光レベルの微小変化及び温度のゆらぎ等に起因
する自然的な周波数変動に伴う受光レベルの変化から分
離して検出するためである。In this case, the change in the received light level is detected by synchronously detecting the modulated signal as a reference signal. This is to separate and detect minute changes in the received light level due to laser frequency modulation and changes in the received light level due to natural frequency fluctuations caused by temperature fluctuations.
実 施 例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Example Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第３図は本発明を適用して構成される光周波数分割多重
装置のブロック構成図である。図示しない信号変調回路
によって直接又は間接に変調される例えばＤＦＢ型のＬ
Ｄｌｌ、１２．１３の出射光は、光カプラ等の合波器１
４によって合波されて光伝送路１５に送出される。本実
施例では図示された３つのＬＤｌｌ、１２．１３につい
て光周波数分割多重及び発振周波数の安定化を行った場
合について説明するものであるが、更に多数のＬＤにつ
いても適用可能であることは言うまでもない。２１．２
２．２３は異なる周波数でそれぞれＬＤｌｌ、１２．１
３を周波数変調するための発振器であり、この周波数変
調は例えば各ＬＤの駆動電流を変化することによってな
されている。このときの変調周波数としては、温度ゆら
ぎ等に起因するＬＤの発振周波数の変動成分の周波数よ
りも大きく、信号変調周波数よりも小さなものが選ばれ
る。FIG. 3 is a block diagram of an optical frequency division multiplexing apparatus constructed to apply the present invention. For example, a DFB type L modulated directly or indirectly by a signal modulation circuit (not shown).
The output light from Dll, 12.13 is sent to a multiplexer 1 such as an optical coupler.
4 and sent out to the optical transmission line 15. In this embodiment, a case will be explained in which optical frequency division multiplexing and stabilization of the oscillation frequency are performed for three LD11 and 12.13 shown in the figure, but it goes without saying that the present invention is also applicable to a larger number of LDs. stomach. 21.2
2.23 are respectively LDll and 12.1 at different frequencies.
This is an oscillator for frequency modulating the laser diode 3, and this frequency modulation is performed, for example, by changing the drive current of each LD. The modulation frequency at this time is selected to be higher than the frequency of the fluctuation component of the LD's oscillation frequency due to temperature fluctuations, etc., and lower than the signal modulation frequency.
合波器の出射光の一部は分岐されて、この分岐光は、コ
リメート用のレンズ１６及び集光用のレンズ１７を介し
てフォトダイオード等の受光素子１８に入射される。１
９はレンズ１８．１７間に介装され前記分岐光が透過す
るファブリペロエタロンであり、例えば１０ｓ程度の厚
みの石英板からなる。受光素子１８の受光信号は、プリ
アンプ２４によって増幅され、同期検波回路２５．２６
゜２７に入力される。同期検波回路２５．２６．２７に
は又それぞれ発振器２１．２２．２３からの信号が参照
信号として入力されており、これにより各発振器による
周波数変調に起因する受光レベルの変化をそれぞれのＬ
Ｄについて検出することができるようになっている。２
８はそれぞれのＬＤについて検出された受光レベルの変
化が最小となるように各ＬＤの発振周波数を制御する制
御回路であり、制御パラメータとしてはＬＤの駆動電流
又は周囲温度を用いることができる。A part of the light emitted from the multiplexer is branched, and this branched light is incident on a light receiving element 18 such as a photodiode via a collimating lens 16 and a condensing lens 17. 1
A Fabry-Perot etalon 9 is interposed between the lenses 18 and 17, through which the branched light passes, and is made of a quartz plate having a thickness of, for example, about 10 seconds. The light reception signal of the light receiving element 18 is amplified by the preamplifier 24, and then sent to the synchronous detection circuits 25 and 26.
It is input at ゜27. The signals from the oscillators 21, 22, and 23 are also input as reference signals to the synchronous detection circuits 25, 26, and 27, so that changes in the received light level caused by frequency modulation by each oscillator are detected by each L.
D can be detected. 2
Reference numeral 8 denotes a control circuit that controls the oscillation frequency of each LD so that the change in the light reception level detected for each LD is minimized, and the driving current or ambient temperature of the LD can be used as the control parameter.
第４図は同期検波回路２５の構成例を示すものであり、
同期検波回路２６．２７についてもこれに準じて構成す
ることができる。発振器２１からの発振信号は、参照信
号入力端子３５を介して参照信号回路３６に入力される
。参照信号回路３６では、入力された参照信号に基づい
て適正な位相及び振幅を有する方形波が形成され、この
方形波信号は乗算器３４に入力される。一方、プリアン
プ２４で増幅された受光信号は、信号入力端子３１を介
してＡＣアンプ３２で更に増幅されてバンドパスフィル
タ３３に入力される。バンドパスフィルタ３３では、こ
の同期検波回路のロックイン増幅動作を正確なものとす
るために、受光レベルの変動に関する信号成分のうち参
照信号回路３６からの方形波信号の高調波成分が除去さ
れ、被除去信号は乗算器３４に入力される。乗算器３４
で各信号の乗鋒処理を行うと、後述するように発振器２
１の周波数変調に基づく受光レベルの変動をＤＣ信号と
することができるから、これをローパスフィルタ３７で
取出して、更にＤＣアンプ３８で増幅することによって
、ＬＤｌｌの発振周波数安定化に用いることができるも
のである。FIG. 4 shows an example of the configuration of the synchronous detection circuit 25.
The synchronous detection circuits 26 and 27 can also be configured in a similar manner. The oscillation signal from the oscillator 21 is input to the reference signal circuit 36 via the reference signal input terminal 35. In the reference signal circuit 36, a square wave having an appropriate phase and amplitude is formed based on the input reference signal, and this square wave signal is input to the multiplier 34. On the other hand, the light reception signal amplified by the preamplifier 24 is further amplified by the AC amplifier 32 via the signal input terminal 31 and input to the bandpass filter 33. In the bandpass filter 33, in order to make the lock-in amplification operation of this synchronous detection circuit accurate, harmonic components of the square wave signal from the reference signal circuit 36 are removed from among the signal components related to fluctuations in the received light level. The signal to be removed is input to a multiplier 34. Multiplier 34
When each signal is multiplied by oscillator 2, as described later,
Fluctuations in the received light level based on the frequency modulation of step 1 can be made into a DC signal, so by extracting this signal with the low-pass filter 37 and further amplifying it with the DC amplifier 38, it can be used to stabilize the oscillation frequency of the LDll. It is something.
次にＬＤの発振周波数の安定化のための動作及び上記同
期検波回路の更に詳細な動作について説明する。Next, the operation for stabilizing the oscillation frequency of the LD and the more detailed operation of the synchronous detection circuit will be described.
第５図はファブリペロエタロン１９の透過光の強度と周
波数の関係を表わすグラフである。例えば厚みＬ１屈折
率ｎの石英板の端面上に反射率Ｒの半透鏡を形成して、
周波数ｆの光を入射すると、材質による光の吸収を無視
し得るとすれば、透過率Ｔ（ｆ）は以下のように表わさ
れる。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the intensity and frequency of light transmitted through the Fabry-Perot etalon 19. For example, by forming a semi-transparent mirror with a reflectance R on the end face of a quartz plate with a thickness L1 and a refractive index n,
When light of frequency f is incident, the transmittance T(f) is expressed as follows, assuming that the absorption of light by the material can be ignored.
Ｔ （ｆ）＝ （１＋４Ｒ８ｉｎ２（２ｎＬπｆ／ｃ）
／（１−Ｒ）２）−１・・・（１）
ここでＣは真空中の光速である。反射率Ｒが比較的１に
近いときに（１）式の関係を図示したのが第５図であり
、２ｎＬπｆ／ｃがπの整数倍、つまり、
ｆ＝ｍｃ／２ｎＬ （ｍは整数’） −（２）
を満足する共振周波数ｆ 、ｆ 、ｆ’ 、・・
・において、ピークが生じていることがわかる。このと
きの周波数間隔は、ファブリペロエタロンの自由空間長
（ｆｒｅｅ ５ｐｅｃｔｒａｌ ｒａ、ｎｇｅ ： Ｆ
Ｓ Ｒ）と呼ばれ、（２）式から、
ＦＳＲ＝ｃ／２ｎＬ ・・”（３）
となる。T (f) = (1+4R8in2(2nLπf/c)
/(1-R)2)-1...(1) where C is the speed of light in vacuum. Figure 5 illustrates the relationship in equation (1) when the reflectance R is relatively close to 1, where 2nLπf/c is an integer multiple of π, that is, f=mc/2nL (m is an integer'). -(2)
Resonant frequencies f, f, f',...
It can be seen that a peak occurs at . The frequency interval at this time is the free space length of the Fabry-Perot etalon (free 5 pectral ra, nge: F
From equation (2), FSR=c/2nL..."(3)
becomes.
いま、各ＬＤ１１，１２，１３をそれぞれ共振周波数ｆ
、ｆ 、ｆ に概略的に一致した周波、 数で
発振（発光）させ、それぞれＰ 、Ｐ 。Now, each LD11, 12, 13 has a resonance frequency f.
, f , and f , and oscillate (light-emit) at frequencies and numbers that roughly match P , P , respectively.
Ｐ３の状態にあることを考える。そして、それぞれの変
調用の発振器２１．・２２．２３によって、それぞれ、
Δｆ’１ＣＯ８（ω１を十θ１）、
Δｆ２ＣＯ３（ω２ｔ＋０２）、
Δｆ３ＣＯ３（ω３ｔ＋０３）、
で表わされる発振周波数の変動が与えられているものと
する。尚、変調角周波数ω 、ω２．ω３は、
ω１くω２くω３
を満足する例えば、数＋！−１ｚ〜数百８ Ｚのもので
ある。Consider being in state P3. And each modulation oscillator 21.・Assume that the fluctuations in the oscillation frequency are given by 22.23 as follows, respectively: Δf'1CO8 (ω1 is 10θ1), Δf2CO3 (ω2t+02), and Δf3CO3 (ω3t+03). Note that the modulation angular frequencies ω, ω2. For example, ω3 satisfies ω1 × ω2 × ω3, for example, the number +! -1z to several hundred 8Z.
このとき、変調に伴う各ＬＤからの透過光強度の変動は
、ＬＤの発振周波数により決定される透過光強度の変化
率＜ｆ、ｔ、ｆ に一致しているとき最小で適当Ｖ！
囲内ではｆ、ｆ、ｆ３から離間するに従って増大する）
に応じて異なるものとなる。全体としての透過光強度の
変化ΔＴは、
ΔＴ＝ΔＴ ＣＯ３（ω１ｔ＋０１）＋へＴ２ＣＯ８
（ω２を十０２）
＋ΔＴ３ＣＯ３（ω３ｔ＋０３） ・・・（４）と表わ
されるから、ΔＴ 、ΔＴ２．ΔＴ３をそれぞれ最小と
するように各ＬＤの制御パラメータを制御すれば、各Ｌ
Ｄの発振周波数をそれぞれｆｌ、ｆ、ｆ にほぼ完全
に一致させることができるものである。At this time, the fluctuation in the transmitted light intensity from each LD due to modulation is at a minimum and appropriate V! when the rate of change in the transmitted light intensity determined by the LD's oscillation frequency <f, t, f.
(increases as the distance from f, f, f3 increases within the range)
It will be different depending on. The overall change in transmitted light intensity ΔT is: ΔT=ΔT CO3(ω1t+01)+ to T2CO8
(ω2 is 102) +ΔT3CO3 (ω3t+03) ... Since it is expressed as (4), ΔT, ΔT2. If the control parameters of each LD are controlled to minimize ΔT3, each L
This allows the oscillation frequencies of D to almost completely match fl, f, and f, respectively.
このように複数の独立した変調信号による透過光強度の
変化（受光レベルの変化）を検出する手段として、同期
検波の適用が効果的である。受光レベルの変化、すなわ
ち光−電気変換された検出電流変化Δ■は、一般に受光
素子の量子力学的特性から受光強度変化に比例するので
、比例定数をｋとおくと、
ΔＩ＝にΔＴ
＝ｋ（ΔＴ１Ｃ０３（ω１ｔ＋０１）
＋ΔＴ２ｃｏｓ （ω２ｔ＋θ２）
＋ΔＴ３ＣＯ８（ω３ｔ＋θ３） ・・・（５）と表わ
される。いま、同期検波回路においてこの検出電流変化
ΔＩに、制御すべきＬＤの変調信号に同期した参照信号
１１＝ｉ１ＣＯ３（ω１ｔ＋φ１） ・・・（６）
を乗すると、出力電流■は、
Ｉ＝Δ■・１１
＝ （ｋ ｉ １／ ２ ） ［ΔＴ１（ＣＯ３（θ
１−φ１）＋Ｃ０３（２ω１ｔ＋０１＋φ１））
＋ΔＴ２ ＃
（ＣＯ３（（ω −Ｏ１）１＋ （θ２−φ１））＋Ｃ
Ｏ３（（ω ＋ω１）ｔ＋０２＋φ１））＋ΔＴ３ ・
（ＣＯＳ（（ω −Ｏ１）１＋（θ３−φ１））＋Ｃ０
３（（ω ＋ω１）を十６３＋φ１〉）］・・・（７）
となる。Application of synchronous detection is effective as a means for detecting changes in transmitted light intensity (changes in received light level) due to a plurality of independent modulation signals. The change in the level of received light, that is, the change in the detection current Δ■ resulting from optical-to-electrical conversion, is generally proportional to the change in the received light intensity due to the quantum mechanical characteristics of the light receiving element, so if we set the proportionality constant to k, then ΔI = and ΔT = k It is expressed as (ΔT1C03(ω1t+01) +ΔT2cos (ω2t+θ2) +ΔT3CO8(ω3t+θ3) (5). Now, in the synchronous detection circuit, a reference signal 11 synchronized with the modulation signal of the LD to be controlled is applied to this detected current change ΔI. i1CO3(ω1t+φ1) ...(6)
When multiplied by
1-φ1)+C03(2ω1t+01+φ1)) +ΔT2 # (CO3((ω-O1)1+ (θ2-φ1))+C
O3 ((ω + ω1) t + 02 + φ1)) + ΔT3 ・ (COS ((ω − O1) 1 + (θ3 − φ1)) + C0
3((ω + ω1) = 163 + φ1〉)]...(7) It becomes.
第６図（ａ）は（５）式で示されるΔＩの電カスベクト
ル、同図（ｂ）は（６）式で示される■１の電カスベク
トル、同図（Ｃ）は（７）式で示される１（＝Δｌ−１
１）の電カスベクトルを説明するための図である。これ
らの電カスベクトル図及び上述の説明から、角周波数ω
１の信号がＤＣ成分と２ω１の成分とに分解されること
、ＤＣ成分のレベルは信号及び参照信号のレベルに比例
していること、並びにＤＣ成分は信号と参照信号の位相
差の関数になっていることが明らかである。これらのう
ち参照信号のレベル並びに信号と参照信号の位相差は装
置作成の際に設定又は特定することができるから、ＬＤ
ｌｌについてのみ周波数変調に伴う受光レベルの変化を
検出することができ、従ってこの変化レベルが最小とな
るようにＬＤｌｌの例えば駆動電流を制御することによ
って、しＤｌｌの発振周波数をファブリペロエタロン１
９の共振周波数のうちの１つであるｆｌとほぼ完全に一
致させることができる。Figure 6 (a) is the electric waste vector of ΔI shown by equation (5), figure (b) is the electric waste vector of ■1 shown by equation (6), and figure (C) is the electric waste vector of (7). 1 (=Δl−1
FIG. 1 is a diagram for explaining the electric waste vector of 1). From these electric flux vector diagrams and the above explanation, the angular frequency ω
1 signal is decomposed into a DC component and a 2ω1 component, the level of the DC component is proportional to the level of the signal and the reference signal, and the DC component is a function of the phase difference between the signal and the reference signal. It is clear that Among these, the level of the reference signal and the phase difference between the signal and the reference signal can be set or specified when creating the device, so the LD
It is possible to detect a change in the received light level due to frequency modulation only for LDll. Therefore, by controlling, for example, the drive current of LDll so that this change level is minimized, the oscillation frequency of Dll can be adjusted to the Fabry-Perot etalon 1.
It is possible to almost completely match fl, which is one of the nine resonant frequencies.
同様にしてＬＤ１２．１３についてもそれぞれλ
の変調周波数に対応した参照信号、
１２ ＝１２ ＣＯ８（ω２ｔ＋φ２）１＝ｉ３ＣＯ３
（Ｏ３を十φ３）
を用いることによって発振周波数を安定化することが可
能となる。Similarly, for LD12.13, the reference signal corresponding to the modulation frequency of λ, 12 = 12 CO8 (ω2t + φ2) 1 = i3CO3
(O3 = 1φ3) It becomes possible to stabilize the oscillation frequency.
尚、上述の説明において、方形波に変換されていない正
弦波信号を参照信号として取扱っているのは、発明の実
施の態様の理解を容易ならしめるための配慮であって、
何ら他意のあるものでないことは言うまでもない。すな
わち、乗算回路の溝底を簡略化するために、方形波に変
換された参照信号を用いる場合にも、上述の説明と同様
の原理によってＤＣ信号が抽出されるものである。In the above description, the reason why a sine wave signal that has not been converted into a square wave is treated as a reference signal is to facilitate understanding of the embodiment of the invention.
Needless to say, there is nothing special about this. That is, even when using a reference signal converted into a square wave in order to simplify the groove bottom of the multiplication circuit, a DC signal is extracted using the same principle as described above.
コヒーレント光伝送システムにおいては、局部発振光に
よるチューニングを想定して多重信号光の周波数間隔が
高精度で一定に保たれていることが要求されるから、本
発明の安定化方法はこのような場合に極めて効果的であ
る。第７図はコヒーレント光伝送方式における周波数割
当ての一例を説明するための図である。約ＩＴｆ−１ｚ
程度の間隔で周波数多重信号光のグループを形成し、各
グループ内における多重間隔を例えば約１００Ｈ２とし
たものである。各信号光のグループの間に適当なマージ
ンをもって信号光の割当てられないガートバンドを戸成
すると共に、各グループの信号光について本発明方法に
よって安定化を行なうことによって、グループ間の周波
数間隔については高粘度で安定化することはできないも
のの、コヒーレント光伝送における上記所要の機能を達
成することができる。尚、ファブリペロエタロンの温度
安定化を±０．０１℃程度の精度で行なうことによって
、各ＬＤの発振周波数を極めて高精度に安定化すること
が可能であるから、上記コヒーレント光伝送方式の実論
に際して各周波数グループ間のガートバンドを狭小化す
ることができ、その結果更に高密度な周波数多重が可能
となる。In a coherent optical transmission system, it is required that the frequency interval of the multiplexed signal light is kept constant with high precision assuming tuning by local oscillation light, so the stabilization method of the present invention is suitable for such cases. extremely effective. FIG. 7 is a diagram for explaining an example of frequency allocation in a coherent optical transmission system. Approximately ITf-1z
Groups of frequency-multiplexed signal lights are formed at intervals of approximately 100H2, and the multiplexing interval within each group is set to about 100H2, for example. By creating a guard band in which no signal light is assigned with an appropriate margin between each group of signal light, and by stabilizing the signal light of each group using the method of the present invention, the frequency interval between the groups can be reduced. Although it cannot be stabilized at high viscosity, it can achieve the above-mentioned required functions in coherent optical transmission. Furthermore, by stabilizing the temperature of the Fabry-Perot etalon with an accuracy of approximately ±0.01°C, it is possible to stabilize the oscillation frequency of each LD with extremely high precision, making it possible to implement the coherent optical transmission method described above. In theory, the guard band between each frequency group can be narrowed, and as a result, higher density frequency multiplexing becomes possible.
第８図は本発明の他の実施例を示す光周波数分割多重装
置のブロック構成図である。前実施例と実質的に同一の
構成・作用の部分については同一の符号を付しである（
以下同様）。この実施例では発振器２１．２２．２３か
らの信号をデマルチプレクサ４２に取込み、１つの同期
検波回路４１を時分割で使用するようにしている。デマ
ルチプレクサ４２からの時分割信号は、時分割コントロ
ーラ４３を介して制御回路４４に入力され、時分割処理
された同期検波信号に基づいて、該当するＬＤｌｌ、１
２又は１３を鋭−的に制御するようにしている。FIG. 8 is a block diagram of an optical frequency division multiplexing apparatus showing another embodiment of the present invention. Parts with substantially the same configuration and function as those in the previous embodiment are given the same reference numerals (
Same below). In this embodiment, signals from oscillators 21, 22, and 23 are taken into a demultiplexer 42, and one synchronous detection circuit 41 is used in a time-division manner. The time division signal from the demultiplexer 42 is input to the control circuit 44 via the time division controller 43, and based on the time division processed synchronous detection signal, the corresponding LDll, 1
2 or 13 are controlled sharply.
第９図はデマルチプレクサ４２から制御回路４１に出力
される出力信号の波形を参考までに示したものであって
、各発振器２１．２２．２３からのそれぞれ角周波数ω
１．ω２．ω３の参照信号が時分割で出力されているこ
とがわかる。一般に、ＬＤの発振周波数変動は、周囲温
度の変動、温度制御装置の経年変化、及びＬＤ自身のド
リフト等に起因するものであるから経時的にゆるやかな
ものであり、このため本実施例のように同期検波及び発
振周波数制御を時分割で行なうことが可能である。特に
ＬＤの個数が多い場合に装置の簡略化（同期検波回路数
の減少）という観点から効果的なものである。FIG. 9 shows the waveform of the output signal output from the demultiplexer 42 to the control circuit 41 for reference, and shows the angular frequency ω from each oscillator 21, 22, 23.
1. ω2. It can be seen that the ω3 reference signal is output in a time-division manner. In general, the oscillation frequency fluctuation of an LD is caused by fluctuations in ambient temperature, aging of the temperature control device, drift of the LD itself, etc., and is therefore gradual over time. It is possible to perform synchronous detection and oscillation frequency control in a time-division manner. This is particularly effective from the viewpoint of simplifying the device (reducing the number of synchronous detection circuits) when the number of LDs is large.
第１０図は本発明の更に他の実施例を示す光周波数分割
多重装置のブロック構成図である。この実施例では各Ｌ
Ｄの周波数変調用に１つの発振器５３を用い、この出力
信号をマルチプレクサ５６によって時分割的に各ＬＤ１
１．１２．１３に分配するようにしている。発振器５３
の出力信号の一部は又同期検波回路５２に入力され、こ
の同期検波回路５２はマルチプレクサコントローラ５４
によってマルチプレクサ５６と同期して機能するように
されている。５５はこれまでの実施例と同様にして各Ｌ
Ｄの発振周波数を制御するための制御回路である。FIG. 10 is a block diagram of an optical frequency division multiplexing apparatus showing still another embodiment of the present invention. In this example, each L
One oscillator 53 is used for frequency modulation of D, and the output signal is sent to each LD1 in a time-sharing manner by a multiplexer 56.
I am trying to distribute it on 1.12.13. Oscillator 53
A portion of the output signal is also input to a synchronous detection circuit 52, which is connected to a multiplexer controller 54.
The multiplexer 56 is arranged to function in synchronization with the multiplexer 56. 55 is for each L as in the previous embodiments.
This is a control circuit for controlling the oscillation frequency of D.
８ＬＤ１１．１２．１３のそれぞれの変調信号ＩＣ１，
ＩＣ２，ＩＣ３は、第１１図に示されるように、同一変
調周波数の波形が時分割で与えられるものである。この
実施例によれば、同期検波回路だけでなく発振器につい
ても１つでよいから、前実施例と比較して更に構成の簡
略化が可能となる。8LD11.12.13 respective modulation signals IC1,
As shown in FIG. 11, IC2 and IC3 are provided with waveforms of the same modulation frequency in a time-division manner. According to this embodiment, not only one synchronous detection circuit but also one oscillator is required, so that the configuration can be further simplified compared to the previous embodiment.
以上の実施例では干渉計としてファブリペロエタロンを
用いた場合についてのみ説明したが、透過光強度が周波
数軸上で極大値又は極小値を経て周期的に変化する干渉
計であればどのようなものをも使用可能である。例えば
マツハツエンダ干渉計及びマイケルンン干渉計等の他の
光学的干渉計にあっては上記特性を有するから、このよ
うな場合にも°受光レベルの変化が最小となるようにＬ
Ｄの発振周波数を制御することが可能である。尚、最良
の実施の態様としてファブリペロエタロンを用いている
のは、エタロン板の反射率を比較的大ぎくすることによ
って簡単に共振周波数スペクトルのＱ値を増大させるこ
とができるので、これによって高精度な周波数安定度を
得ることができるからである。In the above example, only the case where a Fabry-Perot etalon was used as an interferometer was explained, but any interferometer in which the transmitted light intensity changes periodically through a maximum value or a minimum value on the frequency axis can be used. can also be used. For example, other optical interferometers such as the Matsuhatsu Enda interferometer and the Michaelnn interferometer have the above characteristics, so even in such cases, L is adjusted so that the change in the received light level is minimized.
It is possible to control the oscillation frequency of D. The reason why a Fabry-Perot etalon is used as the best mode of implementation is that the Q value of the resonant frequency spectrum can be easily increased by increasing the reflectance of the etalon plate. This is because accurate frequency stability can be obtained.
発明の効果
以上詳述したように、本発明によれば、機械的可動部分
又は複雑な橢構を必要とすることなしに複数の半導体レ
ーザの発振周波数をまとめて安定化することができ、こ
のため例えばこの安定化方法をコヒーレント光伝送方式
に適用した場合に、極めて高密度な光周波数多重が可能
になるという効果を奏する。Effects of the Invention As detailed above, according to the present invention, the oscillation frequencies of a plurality of semiconductor lasers can be stabilized at once without requiring mechanically movable parts or complicated structures. Therefore, for example, when this stabilization method is applied to a coherent optical transmission system, the effect is that extremely high-density optical frequency multiplexing becomes possible.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の原理説明図、
第２図は本発明の原理説明補助図、
第３図は本発明の実施例を示す光周波数分割多重装置の
ブロック構成図、
第４図は本発明の実施例を示す同期検波回路のブロック
構成図、
第５図は本発明の実施例を示すファブリペロエタロンの
特性及びＬＤの周波数変調の作用を説明するための図、
第６図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例におけ
るそれぞれ検出電流変化Δ■、参照信号！ 、Δｌ−１
１の電カスベクトル図、第７図は本発明の実施例を示す
コヒーレント光伝送方式における周波数割当ての一例を
説明するための図、
第８図は本発明の他の実施例を示す光周波数分割多重装
置のブロック構成図、
第９図は本発明の他の実施例におけるデマルチプレクサ
の出力波形説明図、
第１０図は本発明の更に他の実施例を示す光周波数分割
多重装置のブロック構成図、
第１１図は本発明の更に他の実施例を示すＬＤへの変調
入力信号波形説明図、
第１２図は一般的な光周波数分割多重伝送方式第１３図
は一般的な光周波数分割多重伝送方式における光受信機
の構成側説明図、（ａ）：ヘテロダイン又はホモダイン
検波方式、（ｂ）：直接検波方式、
第１４図は半導体レーザの従来の周波数安定化方法の説
明図、
第１５図は第１４図における動作説明図である。
１．１１．１２．１３・・・半導体レーザ（ＬＤ）、２
・・・干渉計、
１４・・・光合波器、
１８・・・受光素子、
１９・・・ファブリペロエタロン、
２１．２２．２３．５３・・・発振器、２５．２６．２
７．４１．５２・・・同期検波回路、３４・・・乗篩器
。
４８Ａ５明ｆ′）／［？Ｊｉ［ネ訂β力図第２図
喫宏邑イ列ｌ （岡期才焚液目陸）
第４図
１Ｕ反代
莢カ邑例図 （ファブり公口皿タロンの行ヰ１゛１う、
ひ゛用ンに数変調Ｑ作用）
第５ド１
（０） Δ工の傳礼刀スペクト７し
父朗邑イ列図 （同期ネに涯の原丁里）第６図
莢悦イ列図 （側仮数挙り当ての一了列）第７図 ・
１ ： Ｐ］７Ｄｌｆ？ｅＦ＋
４２： テ°マル十ブレク“ソ゛
イ■コ の 夢ぐプｐン５イグリ ５ｆｌ （４’
イ４５１ψｉオ（）第８図
Ｍ−
更にイλ乙０ツ次漂已イ列ＩＩ（奮市貝入カイ會号ン１
灰′形）第１１図
＃ＪｙｆＩＩ；ｆｆ ？ｌｆｆ１？’１ ９１４９Ｌ１
７Ｋ ／）？Ｊ！−明 ｒ４第１２図
（０）へデロタ゛イシマＩコホ七ダインオ焚ン皮ンγ式
光受作檄０楕ペイ列寥地明回
第１３図
−２１：[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention, Fig. 2 is a supplementary diagram explaining the principle of the present invention, and Fig. 3 is a block configuration diagram of an optical frequency division multiplexing device showing an embodiment of the present invention. , FIG. 4 is a block configuration diagram of a synchronous detection circuit showing an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram for explaining the characteristics of a Fabry-Perot etalon and the effect of frequency modulation of an LD, showing an embodiment of the present invention. FIGS. 6(a), (b), and (C) show the detected current change Δ■ and the reference signal, respectively, in the embodiment of the present invention. , Δl-1
1 is an electric flux vector diagram, FIG. 7 is a diagram for explaining an example of frequency allocation in a coherent optical transmission system showing an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an optical frequency division diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 9 is an explanatory diagram of the output waveform of a demultiplexer in another embodiment of the present invention. FIG. 10 is a block diagram of an optical frequency division multiplexer showing still another embodiment of the present invention. , Fig. 11 is an explanatory diagram of a modulated input signal waveform to an LD showing still another embodiment of the present invention, Fig. 12 is a general optical frequency division multiplexing transmission system, and Fig. 13 is a general optical frequency division multiplexing transmission system. (a): Heterodyne or homodyne detection method; (b): Direct detection method; Figure 14 is an illustration of the conventional frequency stabilization method for semiconductor lasers; Figure 15 is 15 is an explanatory diagram of the operation in FIG. 14. FIG. 1.11.12.13... Semiconductor laser (LD), 2
... Interferometer, 14... Optical multiplexer, 18... Light receiving element, 19... Fabry-Perot etalon, 21.22.23.53... Oscillator, 25.26.2
7.41.52... Synchronous detection circuit, 34... Multiplier. 48A5 clearf')/[? Ji ,
5th Do 1 (0) ∆ Engineering's Denrei Sword Spect 7 Shichichiromura Izuzu (Synchronized Nei Ainohara Chori) Figure 6 Kaetsu Izuzu ( Figure 7: 1: P] 7Dlf? eF+ 42: Temaru Juburekku "Soiiko no Yumegupun5iguri 5fl (4'
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(gray) Figure 11 #JyfII; ff? lff1? '1 9149L1
7K/)? J! - Light r4 Figure 12 (0) Derotashima I Coho Seven Days Burning Peel γ Type Light Reception Production 0 Ellipse Row Home Location Meiji Figure 13-21:
Claims (5)
）の出射光を合成して伝送するに際し、当該合成光の分
岐光を、透過光強度が周波数軸上で周期的に変化する干
渉計（２）に入射させ、各半導体レーザ（１）の発振周
波数が、前記干渉計（２）の透過光強度の極大値又は極
小値を与える周波数群のうちのそれぞれ異なる周波数に
概略一致するようにして当該透過光を受光しておき、半
導体レーザ（１）を周波数変調することによつて当該透
過光強度を微小変化させ、 この変化に対応した受光レベルの変化を、当該変調信号
を参照信号として同期検波することにより検出し、 該受光レベルの変化が最小となるように半導体レーザ（
１）の発振周波数を制御して、該発振周波数が前記極大
値又は極小値を与える周波数に一致するようにしたこと
を特徴とする光周波数分割多重伝送方式における半導体
レーザの発振周波数安定化方法。(1) Multiple semiconductor lasers (1
), the branched lights of the combined light are input to an interferometer (2) whose transmitted light intensity changes periodically on the frequency axis, and each semiconductor laser (1) oscillates. The transmitted light is received in such a manner that its frequency approximately matches different frequencies among the frequency group giving the maximum value or minimum value of the transmitted light intensity of the interferometer (2), and the semiconductor laser (1) The transmitted light intensity is minutely changed by frequency modulating the transmitted light, and a change in the received light level corresponding to this change is detected by synchronous detection using the modulated signal as a reference signal, and the change in the received light level is minimized. The semiconductor laser (
1) A method for stabilizing the oscillation frequency of a semiconductor laser in an optical frequency division multiplex transmission system, characterized in that the oscillation frequency of 1) is controlled so that the oscillation frequency matches the frequency that gives the maximum value or the minimum value.
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光周波数分
割多重伝送方式における半導体レーザの発振周波数安定
化方法。(2) A method for stabilizing the oscillation frequency of a semiconductor laser in an optical frequency division multiplex transmission system according to claim 1, wherein the interferometer (2) is a Fabry-Perot interferometer.
について異なる周波数に設定されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の光周波数分割
多重伝送方式における半導体レーザの発振周波数安定化
方法。(3) The modulation frequency is the respective semiconductor laser (1)
3. A method for stabilizing the oscillation frequency of a semiconductor laser in an optical frequency division multiplex transmission system according to claim 1 or 2, characterized in that the oscillation frequency of the semiconductor laser is set to different frequencies.
許請求の範囲第１項乃至第３項記載の光周波数分割多重
伝送方式における半導体レーザの発振周波数安定化方法
。(4) A method for stabilizing the oscillation frequency of a semiconductor laser in an optical frequency division multiplex transmission system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the synchronous detection is performed in a time-division manner.
について同一の周波数に設定され、半導体レーザ（１）
の変調を時分割で行うことを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項記載の光周波数分割多重伝送方式にお
ける半導体レーザの発振周波数安定化方法。(5) The modulation frequency is the respective semiconductor laser (1)
The semiconductor laser (1) is set to the same frequency for
3. A method for stabilizing the oscillation frequency of a semiconductor laser in an optical frequency division multiplex transmission system according to claim 1 or 2, characterized in that the modulation is performed in a time-division manner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322275A JPH01164135A (en) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | Oscillation frequency stabilizing method for semiconductor laser in optical frequency division multiplex transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322275A JPH01164135A (en) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | Oscillation frequency stabilizing method for semiconductor laser in optical frequency division multiplex transmission system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164135A true JPH01164135A (en) | 1989-06-28 |
Family
ID=18141826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62322275A Pending JPH01164135A (en) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | Oscillation frequency stabilizing method for semiconductor laser in optical frequency division multiplex transmission system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01164135A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0481242A2 (en) * | 1990-09-20 | 1992-04-22 | Fujitsu Limited | An optical frequency sweep measure and control device for laser light |
| JP2012009908A (en) * | 2011-10-12 | 2012-01-12 | Fujitsu Ltd | Wavelength variable stabilization laser |
| JP2015122352A (en) * | 2013-12-20 | 2015-07-02 | 三菱電機株式会社 | Wavelength variable light source, wavelength variable light source module, and optical integrated element |
-
1987
- 1987-12-19 JP JP62322275A patent/JPH01164135A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0481242A2 (en) * | 1990-09-20 | 1992-04-22 | Fujitsu Limited | An optical frequency sweep measure and control device for laser light |
| US5200967A (en) * | 1990-09-20 | 1993-04-06 | Fujitsu Limited | Optical frequency deviation measure and control device for laser light |
| JP2012009908A (en) * | 2011-10-12 | 2012-01-12 | Fujitsu Ltd | Wavelength variable stabilization laser |
| JP2015122352A (en) * | 2013-12-20 | 2015-07-02 | 三菱電機株式会社 | Wavelength variable light source, wavelength variable light source module, and optical integrated element |
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