JPH0514280A

JPH0514280A - 光周波数分割多重伝送装置

Info

Publication number: JPH0514280A
Application number: JP3165360A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Tsushima; 英明対馬; Shinya Sasaki; 慎也佐々木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】【目的】大容量の情報を１本の光ファイバにて送る光周
波数分割多重伝送装置に関し、送信光源の故障や光ファ
イバの断線などが発生しても光受信装置が安定に制御さ
れた局発周波数を有する光周波数分割多重伝送装置を実
現することにある。【構成】光周波数分割多重送信装置及び光周波数分割多
重受信装置のそれぞれに周期的な光透過特性を有する光
フィルタを配置し、それぞれの光フィルタは絶対安定化
された基準光周波数にて安定化し、各光信号周波数は光
周波数分割多重送信装置に配置された光フィルタの周期
的な透過特性に、また、各局発周波数は光周波数分割多
重受信装置に配置された光フィルタの周期的な透過特性
にそれぞれ安定化することにより実現できる。【効果】光信号周波数は光周波数分割多重送信装置に
て、また、局発周波数は光周波数分割多重受信装置にて
それぞれ独立に安定化されているため、送信光源の故障
や光ファイバの断線などの原因により光周波数分割多重
受信装置に光信号が入力しない場合でも、局発周波数は
安定に制御され続ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大容量の情報を１本の
光ファイバにて送るために光周波数分割多重技術を利用
した光伝送装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】光周波数分割多重伝送装置（以下、周波
数分割多重をＦＤＭと呼ぶ。但し、ＦＤＭはFrequency
division multiplexingの略）は通常複数（Ｎ台、Ｎは
１以上の自然数）の送信光源を有する光ＦＤＭ送信装置
と、光ＦＤＭ信号を伝送する光ファイバと、複数（Ｎ
台）のヘテロダイン光受信機を有する光ＦＤＭ受信装置
とから構成されている。送信光源の周波数間隔は通常一
定値Ｄ_opに安定化されている。また、それぞれのヘテロ
ダイン光受信機（例えば第ｎ番目、ｎは自然数で１≦ｎ
≦Ｎ）は対応する送信側の光源（第ｎ番目）から出力さ
れた光信号だけを受信している。光ＦＤＭ伝送装置の従
来例については例えば文献アイ・イ−・イ−・イ−、フ
ォトニクステクノロジレタース、第２巻、ナンバー１
２、第９１４頁−第９１６頁（IEEE Photonics Technol
ogy Letters, vol.2, No.12, pp.914-916）等において
記述されている。従来の光ＦＤＭ伝送装置では、受信し
ている光信号の中心周波数（以下、光信号周波数と略
記）の変動に追従するように局発光源の周波数（以下、
局発周波数と略記）を制御することにより、両者の差周
波数（以下、中間周波数と呼ぶ）を一定値ｆ_IFに安定化
していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置では中間周
波数が一定となるように局発周波数を制御していたた
め、送信光源の故障や光ファイバの断線などの原因によ
り光ＦＤＭ受信装置に光信号が入力しくなると、局発周
波数の制御が不能となるという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題は、光ＦＤＭ送
信装置及び受信装置のそれぞれに周期的な光透過特性を
有する光フィルタを配置し、それぞれの光フィルタは絶
対安定化された基準光周波数にて安定化し、各光信号周
波数は光ＦＤＭ送信装置に配置された光フィルタの周期
的な透過特性に、また、各局発周波数は光ＦＤＭ受信装
置に配置された光フィルタの周期的な透過特性にそれぞ
れ安定化することにより実現できる。

【０００５】本発明の目的は上記問題の解決すること、
即ち、送信光源の故障や光ファイバの断線などの原因に
より光ＦＤＭ受信装置に光信号が入力しない場合であっ
ても、光ＦＤＭ受信装置の局発周波数の制御が可能な光
ＦＤＭ伝送装置を実現することにある。

【０００６】

【作用】代表的な光フィルタとしてファブリペロ共振器
（以下、ＦＰ共振器と略記）を例に取る。ＦＰ共振器の
光透過特性は、共振器材料固有の屈折率ｎ₀と共振器長
Ｌとで決まる周期（通常ＦＳＲと呼ばれている。ＦＳＲ
は Free Spectral Rangeの略）を有する。ＦＳＲの値は
ｃ／２Ｌｎ₀（但し、ｃは真空中での光速）で与えられ
ることが知られている。従って、Ｌとｎ₀とを決めるこ
とによりＦＰ共振器のＦＳＲを自由に設計することがで
きる。

【０００７】本発明では、光ＦＤＭ送信装置および光Ｆ
ＤＭ受信装置にそれぞれ１個ずつのＦＰ共振器（送信Ｆ
Ｐ共振器および受信ＦＰ共振器）を配置する。特に、送
信ＦＰ共振器および受信ＦＰ共振器のＦＳＲ（ＦＳＲ１
およびＦＳＲ２）に次式を満足させると、本発明の装置
を単純な構成で実現することができる。

【０００８】ＦＳＲ１＝（１／ｍ₁）・Ｄ_op（但し、ｍ₁は自然数）…（式１）ＦＳＲ２＝（１／ｍ₂）・Ｄ_op（但し、ｍ₂は自然数）…（式２）ＦＳＲ２＝（１／ｋ）・ｆ_IF（但し、ｋは自然数） …（式３）上記３式を満足するＦＰ共振器の透過特性の例を図２
(a)および(b)に示す。同図において、横軸は光周波数を
表しており、縦軸は光の電力密度およびＦＰ共振器の透
過率を表している。破線はそれぞれのＦＰ共振器の透過
特性を表している。同図(a)はＦＳＲ１＝Ｄ_op（但し、
ｍ₁＝１）の場合を、また、同図(b)はＦＳＲ２＝（１／
４）・Ｄ_op＝ｆ_IF（但し、ｍ₂＝４、ｋ＝１）の場合
を、それぞれ表している。

【０００９】本発明ではさらにこれら二つのＦＰ共振器
の透過特性を絶対安定化された基準光周波数Ｆ₀に対し
てそれぞれ独立に安定化する。図２の例は、基準光周波
数Ｆ₀において透過率がピークとなるように二つのＦＰ
共振器を安定化した場合を示している。次に、このよう
に安定化されたＦＰ共振器に対して光ＦＤＭ送信装置で
はチャネル１、チャネル２、…、チャネルＮの光信号周
波数を送信ＦＰ共振器の透過率がピークとなる各光周波
数に安定化する。この結果、チャネル１、チャネル２、
…、チャネルＮの光信号周波数はそれぞれＦ₀＋Ｄ_op、
Ｆ₀＋２Ｄ_op、…、Ｆ₀＋ＮＤ_opとなり、光信号周波数の
間隔はＤ_opに安定化される。一方、光ＦＤＭ受信装置で
は、チャネル１、チャネル２、…、チャネルＮの光信号
をヘテロダイン検波するために用いる局発光１、局発光
２、…、局発光Ｎをそれぞれ受信ＦＰ共振器の透過特性
がピークとなる光周波数Ｆ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IF、Ｆ₀＋２Ｄ_op
＋ｆ_IF、…、Ｆ₀＋ＮＤ_op＋ｆ_IFにＤ_op間隔で安定化す
る。この結果、ある光信号周波数と対応する局発周波数
の周波数差はどのチャネルの場合もｆ_IFとなる。従っ
て、チャネルｎの光信号を局発光源(ｎ)を有するヘテロ
ダイン検波器にて受信すると、得られる信号の中間周波
数は必ずｆ_IFとなる。このとき光信号周波数と局発周波
数はそれぞれ独立に安定化されているので、光信号がヘ
テロダイン検波器に入力しなくても局発周波数は安定に
制御され続ける。

【００１０】以上、本発明によれば、光信号周波数は光
ＦＤＭ送信装置にて、また、局発周波数は光ＦＤＭ受信
装置にてそれぞれ独立に安定化されているため、送信光
源の故障や光ファイバの断線などの原因により光ＦＤＭ
受信装置に光信号が入力しくなっても、局発周波数は安
定に制御され続けるという効果を得る。

【００１１】

【実施例】１．第１実施例図１及び図２に本発明の第１実施例を示す。光ＦＤＭ伝
送装置は、Ｎ個の情報信号（チャネル１信号−チャネル
Ｎ信号）を入力として光ＦＤＭ信号を出力とする光ＦＤ
Ｍ送信装置（図１）と、光ＦＤＭ信号を伝送する光ファ
イバ（図中１）と、光ＦＤＭ信号を入力としてチャネル
１信号−チャネルＮ信号を出力とする光ＦＤＭ受信装置
（図２）とから構成されている。各光信号に施される変
調方式としては、周波数偏移キーイング、振幅偏移キー
イング、および、位相偏移キーイング等が考えられる。

【００１２】１．１光ＦＤＭ送信装置光ＦＤＭ送信装置は送信光フィルタと、送信光フィルタ
安定化装置（図中２）と、Ｎ台の光送信機（チャネル１
光送信機−チャネルＮ光送信機）（図中の３）と、Ｎ台
の光送信機から出力された光信号を合波して光ＦＤＭ信
号を出力する光合波器と、光ＦＤＭ信号を２分岐する光
カプラとから構成されている。

【００１３】（１）送信光フィルタ安定化装置まず初めに構成を説明する。送信光フィルタ安定化装置
の構成要素は、絶対安定化された基準光周波数Ｆ₀を出
力する光周波数基準光源と、光源から出力された光に周
波数ｆ₀で周波数変調を施す光周波数変調器と、周波数
変調された光と光ＦＤＭ信号とを合波して送信ファブリ
ペロ共振器（透過特性は図３（ａ）の破線で示されてい
る）に入力する光カプラと、送信ファブリペロ共振器か
ら出力した光を電気信号に変換して検出信号を得るフォ
トダイオードと、検出信号から周波数ｆ₀の信号成分を
抽出する帯域通過フィルタ（図中のＢＰＦ、中心周波数
ｆ₀）と、抽出信号と発振器からの信号（周波数ｆ₀）と
を掛算する掛算器と、掛算された信号の中から誤差信号
を抽出する低域通過フィルタ（図中のＬＰＦ、遮断周波
数ｆ_LPF、ｆ_LPF≪ｆ₀）と、誤差信号により送信ファブ
リペロ共振器の温度を制御する温度制御回路である。光
周波数基準光源は、例えば、文献アイ・イ−・イ−・イ
−、フォトニクステクノロジレタース、第１巻、ナンバ
ー６、第１４０頁−第１４１頁（IEEE Photonics Techn
ology Letters, vol.1, No.6, pp.140-141）等において
記述されている構成にて実現できる。光周波数変調器
は、電気光学効果を有するリチウムナイオベイト等を用
いて実現することができる。また、送信ＦＰ共振器は、
例えば、合成石英やＢＫ−７等の材料を用いて実現する
ことができる。これらの材料は温度変化に対して零でな
い膨張率を有するため、その温度を変化することにより
共振器の長さを制御することができる。

【００１４】次に動作原理を説明する。図４には、基準
光源から出力された周波数Ｆ₀の光を用いて送信ＦＰ共
振器を安定化する場合に各部で得られる信号の波形を示
す。図４（ａ）には、光周波数変調器に印加する周波数
ｆ₀の電圧信号を示す。電圧印加の結果、光周波数変調
器の出力として周波数変調を受けた光信号（中心周波数
Ｆ₀、周波数偏移±ΔＦ、ΔＦ≪Ｄ_op／２）を得ること
ができる（同図（ｂ））。この光信号を、図３（ａ）に
示すような透過特性を有する送信ＦＰ共振器に入力し
て、その出力をフォトダイオードで検出すると、図４
（ｃ）に示すような検出信号を得ることができる。この
ような波形が得られるのは、送信ＦＰ共振器が周波数Ｆ
₀において透過率のピークを有しており、周波数変調信
号の光周波数がＦ₀に一致する毎に送信ＦＰ共振器から
出力する光のパワーが極大になるためである。この時、
検出信号の変動の周波数は２ｆ₀となる。従って、この
検出信号は帯域通過フィルタによって除去される。この
結果、低域通過フィルタから出力する誤差信号は零とな
り、温度制御回路は送信ＦＰ共振器の温度を変化させる
ことなく一定に保つ。即ち、送信ＦＰ共振器の透過率が
ピークとなる周波数はＦ₀に安定化され続ける。ところ
が、送信ＦＰ共振器の透過特性が変動して周波数Ｆ₀＋
ΔＦにおいて透過率のピークを有するようになると、検
出信号は図４（ｄ）に示すような波形となる。この検出
信号は周波数ｆ₀を有しており、帯域通過フィルタを通
過する。発振器からの信号（周波数ｆ₀）を掛算してや
ると周波数が零近傍（直流近傍）の正の信号を発生す
る。この信号を低域通過フィルタに入力すると正の誤差
信号が出力される。この誤差信号により、送信ＦＰ共振
器の透過率がピークとなる周波数をＦ₀＋ΔＦからＦ₀に
戻すように温度制御回路が動作する。一方、送信ＦＰ共
振器の透過特性が変動して周波数Ｆ₀−ΔＦにおいて透
過率のピークを有するようになると、検出信号は図４
（ｅ）に示すような波形（周波数はｆ₀であるが、
（ｄ）の場合に比較して位相１８０度ずれている）とな
り、負の誤差信号を得る。この結果、温度制御回路は同
図（ｄ）の場合とは逆の方向に動作し、送信ＦＰ共振器
の透過率がピークとなる周波数をＦ₀−ΔＦからＦ₀に戻
す。以上より、図１に示す送信ファブリペロ共振器安定
化装置により、送信ＦＰ共振器の透過特性は周波数Ｆ₀
においてピークを有するように制御される。なお、送信
ＦＰ共振器には基準光周波数Ｆ₀のほかに光ＦＤＭ信号
も入力しているが、光ＦＤＭ信号を構成する各光信号の
伝送速度に比較して周波数ｆ₀を十分に大きくとれば、
光ＦＤＭ信号の影響は帯域通過フィルタ（中心周波数ｆ
₀）により除去できる。即ち、光ＦＤＭ信号が送信ＦＰ
共振器に入力していても図４に示したと同様の信号を得
ることができる。

【００１５】（２）光送信機上記送信ＦＰ共振器に対して各送信光源の周波数を安定
化するための装置の構成例を図１の光送信機として示
す。光送信機は、送信光源と、加算器と、光信号周波数
安定化回路とから構成されている。各チャネルの光送信
機は同様の構成を有している。なお、チャネルｎ光送信
機内の送信光源を送信光源(ｎ)と呼ぶものとする。本構
成では光ＦＤＭ信号を上記光カプラ経由で上記送信ＦＰ
共振器に入力する。送信ＦＰ共振器の透過率がピークと
なる周波数と各光信号周波数との対応関係は図３（ａ）
に示す通りである。フォトダイオードから出力された検
出信号は分岐されて各チャネル光送信機内の光信号周波
数安定化回路に分配される。検出信号にはすべての送信
光源の周波数揺らぎの情報が含まれている。このため、
例えばチャネル１の光送信機では、検出信号に対してチ
ャネル１信号を掛算して相関をとることにより、チャネ
ル１の送信光源の周波数揺らぎの情報（相関信号）だけ
を抽出している。相関信号はさらに低域通過フィルタ
（図中のＬＰＦ、遮断周波数ｆ_LPF、ｆ_LPF≪各信号の伝
送速度ｆ₀）により高域成分が除去され、誤差信号とし
て出力される。誤差信号はチャネル１信号およびバイア
ス信号と加算されて送信光源（１）に注入される。誤差
信号は、送信光源（１）の光周波数が送信ＦＰ共振器の
透過率がピークとなる周波数Ｆ₀＋Ｄ_opに安定化される
ような極性で注入される。同様の動作により、他のチャ
ネルの送信光源（２）−（Ｎ）はそれぞれ対応する送信
ＦＰ共振器の透過率ピークに安定化される。即ち、チャ
ネル１、チャネル２、…、チャネルＮ光信号周波数はそ
れぞれＦ₀＋Ｄ_op、Ｆ₀＋２Ｄ_op、…、Ｆ₀＋ＮＤ_opに安
定化される。なお、上記安定化方法の原理については例
えば文献、エレクトロニクスレタース、第２３巻、ナン
バー１４、第７５０頁から第７５２（Electronics Lett
ers vol.23, No.14, pp.750-752）にて記述されてい
る。

【００１６】１．２光ＦＤＭ受信装置図２に受信側の装置構成例を示している。光ＦＤＭ受信
装置は、受信光フィルタと、受信光フィルタ安定化装置
（図中６）と、Ｎ台のヘテロダイン光受信器（チャネル
１ヘテロダイン光受信器−チャネルＮヘテロダイン光受
信器）（図中７）と、光ＦＤＭ信号をＮ台のヘテロダイ
ン光受信器に分波する光分波器とから構成されている。

【００１７】（１）受信光フィルタ安定化装置受信光フィルタ安定化装置の動作は光ＦＤＭ送信装置内
の送信ファブリペロ共振器安定化装置と同一のである。
送信ファブリペロ共振器安定化装置に光合波器を加えた
構成となっているのは、各ヘテロダイン光受信機から出
力された局発光を合波して受信ファブリペロ共振器に入
力するためである。光合波器としてはマッハツェンダ型
光フィルタやスターカプラを用いることができる。

【００１８】（２）ヘテロダイン光受信機まず初めに構成について説明する。チャネル１ヘテロダ
イン光受信機を例として構成を説明する。チャネル１ヘ
テロダイン光受信機の構成要素は、加算器の出力により
駆動され、且つ、光周波数Ｆ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IFの局発光を
出力する局発光源と、局発光を分岐する光カプラと、光
カプラの一方の出力を用いて光信号を受信して基底帯域
信号を出力する偏波ダイバシティ光受信機と、偏波ダイ
バシティ光受信機から出力される信号からチャネル１信
号を識別再生する識別再生回路と、上記受信ファブリペ
ロ共振器安定化装置で得られた検出信号から誤差信号を
得る局発周波数安定化回路である。さらに、局発周波数
安定化回路の構成要素は、上記検出信号から周波数ｆ₁
の成分を抽出する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ、中心周波
数ｆ₁）と、正弦波信号を出力する発振器（周波数は帯
域通過フィルタの中心周波数と同じでｆ₁）と、抽出信
号と正弦波信号とを掛算する掛算器と、掛算された信号
の中から誤差信号を抽出する低域通過フィルタ（ＬＰ
Ｆ、遮断周波数ｆ_LPF、ｆ_LPF≪ｆ₁）と、誤差信号と正
弦波信号とバイアス信号とを加算する加算器である。各
チャネルのヘテロダイン光受信機は同様の構成を有して
いる。但し、発振器の周波数および帯域通過フィルタの
中心周波数はチャネル１、チャネル２、…、チャネルＮ
に対してｆ₁、ｆ₂、…、ｆ_Nでありチャネル毎に異なっ
ている（ｆ₁≠ｆ₂≠…≠ｆ_N≠ｆ₀）。また、チャネルｎ
ヘテロダイン光受信機内の局発光源を局発光源(ｎ)と呼
ぶものとする。上記偏波ダイバシティ光受信機は例えば
文献、アイ・イー・イー・イー、ジャーナルオブラ
イトウェーブテクノロジー、第エルティー５巻、ナン
バー２、第２７４頁から第２７６頁（IEEE,Journal of
Lightwave Technology, vol.LT-5, no.2, pp.274-276）
において記述されている構成にて実現できる。

【００１９】次に動作原理を説明する。ヘテロダイン光
受信機では、チャネル１、チャネル２、…、チャネルＮ
の局発光源（局発光源（１）−局発光源（Ｎ））の光周
波数を受信ＦＰ共振器の対応するピーク透過率周波数
（Ｆ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IF、Ｆ₀＋Ｄ_op＋２ｆ_IF、…、Ｆ₀＋Ｄ
_op＋Ｎｆ_IF）に安定化するために、局発光源を微小な正
弦波電流にて周波数変調する。チャネル１、チャネル
２、…、チャネルＮそれぞれに対して変調周波数ｆ₁、
ｆ₂、…、ｆ_N（ｆ₁≠ｆ₂≠…≠ｆ_N≠ｆ₀）を割り当て
る。チャネル１ヘテロダイン光受信機を例にとって安定
化の動作を説明する。図５は各部の信号波形を示す。同
図（ａ）は、変調電流の波形を示いる。変調の結果、周
波数Ｆ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IFを中心として周波数変調を受けた
光信号を得ることができる（同図（ｂ））。この光信号
を、図１（ｂ）破線で示すような透過特性を有する受信
ＦＰ共振器に入力して、その出力をフォトダイオードで
検出すると、図５（ｃ）に示すような検出信号を得るこ
とができる。このような波形が得られるのは、受信ＦＰ
共振器が周波数Ｆ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IFにおいて透過率のピー
クを有しており、周波数変調信号の光周波数がＦ₀＋Ｄ
_op＋ｆ_IFに一致する毎に受信ＦＰ共振器から出力する光
のパワーが極大になるためである。この時、検出信号の
変動の周波数は２ｆ₁となる。従って、この検出信号は
帯域通過フィルタによって除去される。この結果、低域
通過フィルタから出力する誤差信号は零となり、局発光
源（１）の周波数は一定に保たれる。ところが、局発光
源（１）の周波数が変動して中心周波数がＦ₀＋Ｄ_op＋
ｆ_IF−ΔＦとなると、検出信号は図５（ｄ）に示すよう
な波形となる。この検出信号は周波数ｆ₁を有してお
り、帯域通過フィルタを通過し、発振器からの信号（周
波数ｆ₁）との掛算により周波数が零近傍（直流近傍）
の正の信号を発生する。この結果、低域通過フィルタか
らは正の誤差信号が出力される。この誤差信号により、
局発光源（１）の周波数はＦ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IFに戻され
る。一方、局発光源（１）の周波数が変動して中心周波
数がＦ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IF＋ΔＦとなると、検出信号は図５
（ｅ）に示すような波形となり、負の誤差信号を得る。
この結果、局発光源(1) の周波数はＦ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IF＋
ΔＦからＦ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IFに戻される。なお、受信ＦＰ
共振器には局発光源（１）からの光のほかに、他の局発
光源（２）−（Ｎ）からの光等も入力しているが、それ
ぞれの光は異なる周波数にて周波数変調されているた
め、各ヘテロダイン光受信機が有する帯域通過フィルタ
（ＢＰＦ）により自身の局発光源周波数の揺らぎの情報
だけを抽出できる。即ち、他の光が受信ＦＰ共振器に入
力していても図５に示したと同様の波形の信号を得るこ
とができる。以上より、ヘテロダイン光受信機のチャネ
ル１、チャネル２、…、チャネルＮの局発光源の光周波
数はそれぞれＦ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IF、Ｆ₀＋２Ｄ_op＋ｆ_IF、
…、Ｆ₀＋ＮＤ_op＋ｆ_IFに安定化される。

【００２０】１．３光ＦＤＭ伝送装置以上より、図１の構成の光ＦＤＭ伝送装置により、チャ
ネルｎ（１≦ｎ≦Ｎ）の光信号をチャネルｎヘテロダイ
ン光受信機にて受信すると、得られる信号の中間周波数
は必ずｆ_IFとなる。このとき光信号周波数と局発周波数
はそれぞれ独立に安定化されているので、光信号がヘテ
ロダイン検波器に入力しなくても局発周波数は安定に制
御され続けるという効果を得る。

【００２１】２．第２実施例図６には光ＦＤＭ受信装置の第２実施例の構成を示す。
第２実施例は、第１実施例の光ＦＤＭ受信装置を情報分
配型光ＦＤＭ伝送システム用に改良したものである。光
ＦＤＭ送信装置（構成は図１の場合と同じ）にて得られ
た光ＦＤＭ信号は異なる光ファイバを経由して異なる場
所に配置されたチューナブルな光ＦＤＭ受信装置に分配
される。光ＦＤＭ受信装置では、送られてきた光ＦＤＭ
信号の中から希望する光信号を１チャネル選んで受信す
る。受信する光信号のチャネルを切り替えるために局発
光源の周波数を切り替える必要があり、受信装置側には
チューナブルなヘテロダイン光受信機が設置されてい
る。

【００２２】本実施例の光ＦＤＭ受信装置は、受信光フ
ィルタと、受信光フィルタ安定化装置と、チューナブル
ヘテロダイン光受信機（図中１１）とから構成されてい
る。受信光フィルタ安定化装置の構成は図６に１０とし
て示した通りであり、第１実施例の装置６から光カプラ
を取り除いた構成に等しい。これは、本光受信装置が局
発光源を１台のみ有しているためである。受信ファブリ
ペロ共振器を基準光周波数Ｆ₀に安定化する方法も第１
実施例の場合と同様である。

【００２３】本実施例の第１実施例との違いは、受信す
る光信号のチャネルに応じて局発光源の周波数を切り替
える点にある。図６の１１にはチューナブルヘテロダイ
ン光受信機の構成を示す。図２のヘテロダイン光受信機
７に光チューナ１３を加えた構成となっているほか、局
発周波数安定化回路１２にはスイッチ１４が付加されて
いる。光チューナは周波数ｆ₁の信号成分を除去する低
域通過フィルタ（ＬＰＦ、遮断周波数ｆ₁´、ｆ₁´＜ｆ
₁）と、局発周波数切り替え時に検出信号として発生す
るパルス数をカウントするパルスカウンタと、カウント
されたパルス数とチャネル切り替え時に発生するはずの
パルス数（リクエストされるチャネルにより異なる）と
を比較する比較器と、比較器の出力に応じてチューナブ
ル局発光源の周波数制御およびスイッチのオン／オフを
行うコントローラとから構成されている。スイッチがオ
ン状態の場合、局発周波数は受信ＦＰ共振器のあるピー
ク透過率周波数に安定化されるが、オフ状態の場合には
安定化されない。以下、この光チューナの動作を図７及
び図８を用いて説明する。例として、チャネル１からチ
ャネルＮに切り替える場合を考える。図７には、受信Ｆ
Ｐ共振器の透過特性と周波数切り替え前後の局発周波数
の配置を示す。受信ＦＰ共振器の透過特性は第１実施例
の場合と同一であり、基準光周波数Ｆ₀において透過率
がピークとなるように特性が安定化されている。同図で
は受信信号をチャネル１からチャネルＮに切り替えるた
めに局発周波数をＦ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IFからＦ₀＋ＮＤ_op＋ｆ
_IFに切り替えている。周波数Ｆ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IFからＦ₀＋
ＮＤ_op＋ｆ_IFの間には、受信ＦＰ共振器が４（Ｎ−１）
−１個の透過率ピークを有している（但し、起点と終点
の周波数における透過率ピークは除く）。この結果、受
信ＦＰ共振器から出力される検出信号には、局発周波数
が透過率ピークを通過する度にパルスが発生する。パル
ス発生とスイッチのオン／オフ状態および局発周波数と
の対応関係を図８に示す。同図（ａ）は、スイッチがオ
ン状態であるかオフ状態かを示す図である。チャネル１
を受信している状態でチャネルＮに切り替えたいという
チャネルリクエスト信号が光チューナに入力すると、ス
イッチをオフ状態としてピーク透過率周波数への局発周
波数安定化を中止する。次に同図（ｂ）に示すように、
局発周波数をＦ₀＋Ｄ_op＋ｆ_IFからＦ₀＋ＮＤ_op＋ｆ_IFに
向かってい掃引する。掃引の過程で検出信号には同図
（ｃ）に示すようなパルスが発生する。パルスカウンタ
は発生したパルス数をカウントし、パルス数が４（Ｎ−
１）−１個となった次のパルスで局発周波数の掃引を停
止し、再びスイッチをオン状態にして局発周波数をＦ₀
＋ＮＤ_op＋ｆ_IFにある受信ＦＰ共振器のピーク透過率周
波数に安定化する。チャネルＮの光信号周波数はＦ₀＋
ＮＤ_opであるので、ヘテロダイン検波して得られる信号
の中間周波数はｆ_IFとなり、直ちにチャネルＮの受信が
開始される（チューニング完了）。同様の原理により、
チャネル１、チャネル２、…、チャネル（Ｎ−１）を選
択しようとする場合、局発光源の光周波数はそれぞれＦ
₀＋Ｄ_op＋ｆ_IF、Ｆ₀＋２Ｄ_op＋ｆ_IF、…、Ｆ₀＋（Ｎ−
１）Ｄ_op＋ｆ_IFに切り替えられた後に安定化され、直ち
に受信を開始することができる。ここで、局発周波数の
制御は光ＦＤＭ受信装置内で行われているので、光ＦＤ
Ｍ信号が光受信装置に入力しなくても局発周波数は安定
に制御され続けるという効果を得る。さらに、光ＦＤＭ
信号の中のあるチャネルが抜けていてもチューニング誤
りは発生しないという効果も得る。

【００２４】３．伝送装置の接続の実施例図９には本発明の伝送装置の接続例を表わす。同図
（ａ）は、Ｎチャネルの信号を伝送できる本発明の伝送
装置を２台縦続接続したものである。このような構成に
より、伝送装置を１台のみ使用した場合に比較して総伝
送距離を長くすることができる。さらに接続台数を増や
すことによっても（３以上）、また、光増幅機を光ファ
イバに接続することによっても、総伝送距離を長くする
ことができる。図９（ｂ）は、Ｎチャネルの信号を伝送
できる本発明の伝送装置の後段に、ｍチャネル伝送でき
る伝送装置（チャネル１からチャネルｍを伝送）と、
（Ｎ−ｍ）チャネル伝送できる伝送装置（チャネルｍ＋
１からチャネルＮを伝送）とを接続したものである。こ
の構成によれば、Ｎチャネルを分割して１部分のチャネ
ルを異なる場所に伝送することができる。例えば、ｍチ
ャネル伝送できる伝送装置の光ＦＤＭ受信装置と（Ｎ−
ｍ）チャネル伝送できる伝送装置の光ＦＤＭ受信装置を
異なる場所に配置すれば、チャネル１からチャネルｍの
信号と、チャネルｍ＋１からチャネルＮの信号とは別の
場所に伝送される。チャネルの分割方法および分割数を
変えれば、伝送する場所の数を増加することもできる。
また、同図（ｂ）の構成に同図（ａ）の構成を組み合わ
せれば、距離的に大きく離れた異なる場所に必要なチャ
ネルを分割して伝送することもできる。図９（ｃ）に
は、本発明の第１実施例の伝送装置の後段に、第２実施
例の伝送装置を接続したものである。本構成によれば、
異なる複数の場所にＮチャネルの信号を分配できる。さ
らに、図９の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の構成を組み
合わせれば、距離的に大きく離れた複数の場所に、Ｎチ
ャネルの信号を分配できる。なお、光増幅機を光ファイ
バに接続すれば伝送距離をさらに長くすることができ
る。また、図９（ａ）−（ｃ）において、送信端の光Ｆ
ＤＭ送信装置と受信端の光ＦＤＭ受信装置以外の光ＦＤ
Ｍ送信および受信装置の一部あるいはすべてを光増幅器
に置換すれば、光ＦＤＭ伝送装置の構成をさらに単純化
できる。

【００２５】４．他の実施例なお、本発明は上記実施例に限定されない。例えば、送
信および受信のファブリペロ共振器は必ずしも、図３に
示すような透過特性を有する必要はない。その例を図１
０に示す。同図では、局発光１は送信ファブリペロ（Ｆ
Ｐ）共振器のピーク透過率周波数に、局発光２は透過率
がピーク値および極小値以外となる光周波数に、また、
局発光３は透過率が極小となる光周波数に安定化してい
る。ＦＰ共振器の透過率がピーク値および極小値以外と
なる光周波数への安定化は、誤差信号を零に近付けるよ
うに制御するのではなく、零でない基準電圧に近づくよ
うに制御すれば実現できる。また、透過率が極小となる
光周波数への安定化は、例えば、図２における受信光フ
ィルタ安定化装置の誤差信号の極性を反転してやること
により実現できる。即ち、送信装置及び受信装置内のＦ
Ｐ共振器の透過特性が基準光周波数により安定化され、
且つ、送信装置及び受信装置内の送信光源及び局発光源
の周波数がそれぞれの光フィルタの透過特性を基準とし
て安定化されていれば、上記実施例と同様の効果を得る
ことができる。また、光周波数基準光源の周波数は送信
装置と受信装置とで異なっていても、それぞれの周波数
が公知であれば上記実施例と同様の効果を得ることがで
きる。また、Ｎが１の場合、即ち、ＦＤＭ伝送でない場
合にも同様の効果を得る。また、光信号周波数の間隔は
一定値でなくても同様の効果を得る。また、チャネル毎
に伝送速度が異なっていても良い。いずれにしても、ヘ
テロダイン光受信機にて得られる中間周波数が設計値に
略一致していれば良い。また、上記ＦＰ共振器のかわり
にマッハツェンダー型の光フィルタ等を用いても同様の
効果を得る。また、光ＦＤＭ送信装置における光信号周
波数の安定化方法は、他の方法であっていも良い。例え
ば、光ＦＤＭ受信装置と同様に周波数が異なる発振器と
帯域通過フィルタとを各光送信機内に設置して、光ＦＤ
Ｍ受信装置と同様の原理にて光信号周波数を安定化する
ことできる。結果として、例えば、図３に示されるよう
な光信号周波数が得られれば上記効果を得ることができ
る。また、光ＦＤＭ送信装置および受信装置にて用いら
れている光合波器および光分波器は光スターカプラで
も、また、光合波・分波器と光スターカプラとを組み合
わせたものであっても良い。また、図３では信号周波数
および局発周波数はいずれもＦＰ共振器の透過率がピー
クとなる周波数に安定化されているが、必ずしもピーク
となる周波数に安定化しなくても良い。例えば、透過率
が極小となる周波数でも良いし、透過率のピークと極小
値の間の適当な点でも良い。結果として、光信号周波数
と局発周波数の差が所望の中間周波数ｆ_IFに等しくなれ
ば良い。これは、基準光周波数とＦＰ共振器の透過率と
の関係についても同様である。また、送信および受信光
フィルタ安定化装置では光周波数基準光源からの光に光
周波数変調器を用いて周波数変調を施しているが、光周
波数基準光源に直接変調をかけて周波数変調を施した光
を得ても良い。例えば、光周波数基準光源が半導体レー
ザである場合、半導体レーザに注入する電流を変調する
ことにより周波数変調された光が得られることは良く知
られている。光源を直接変調した場合の送信光フィルタ
安定化装置の構成例は図１１に示してある。また、送信
側の光フィルタを光ＦＤＭ送信装置内の光合波器と共用
しても良い。このような共用は、送信側の光フィルタと
してマッハツェンダ型の光フィルタを用いることにより
実現できる。共用した場合の光ＦＤＭ送信装置の構成例
を図１１に示す。送信光フィルタ安定化装置（図中の１
５）及び各光送信機の構成は図１の場合と同じである。
しかし、送信光フィルタ安定化装置内の光カプラは不要
となり、また、各光送信機からの出力光もマッハツェン
ダ型の光フィルタ（図中の１６）に入力する。光フィル
タから出力される光ＦＤＭ信号は２分岐されて、一方は
光ファイバに送出され、他方は、送信光フィルタ安定化
装置内のフォトダイオードに入力し、図１の場合と同じ
原理で各光信号周波数が安定化される。この構成によれ
ば、光ＦＤＭ送信装置の構成を図１の場合よりも単純化
できる。同様に、光ＦＤＭ受信装置においても、複数の
局発光を合波する合波器と受信側の光フィルタとを共用
することにより装置の構成を図２や図６の場合よりも単
純化できる。

【００２６】

【発明の効果】以上、本発明によれば、光信号周波数は
光ＦＤＭ送信装置にて、また、局発周波数は光受信装置
にてそれぞれ独立に制御（安定化およびチューニング）
されているため、送信光源の故障や光ファイバの断線な
どの原因により光ＦＤＭ受信装置に光信号が入力しない
場合でも、局発周波数は安定に制御され続けるという効
果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ＦＤＭ送信装置の第１実施例の構成図

【図２】光ＦＤＭ受信装置の第１実施例の構成図

【図３】ファブリペロ共振器の透過特性および信号光と
局発光の周波数数配置

【図４】送信光ファイバ安定化装置内の各部における信
号波形を表わす図

【図５】チャネル１ヘテロダイン光受信機内の各部にお
ける信号波形を表わす図

【図６】光ＦＤＭ受信装置の第２実施例の構成図

【図７】ファブリペロ共振器の透過特性および局発光の
周波数配置

【図８】パルス発生とスイッチのオン／オフ状態および
局発周波数との対応関係

【図９】本発明の伝送装置の接続例を表わす図

【図１０】ファブリペロ共振器の透過特性および局発光
の周波数配置の他の例

【図１１】光ＦＤＭ送信装置の他の実施例の構成図

【符号の説明】

１…光ファイバ、２…送信光フィルタ安定化装置、３…
光送信機、４…送信ファブリペロ共振器、５…光信号周
波数安定化回路、６…受信光フィルタ安定化装置、７…
ヘテロダイン光受信機、８…受信ファブリペロ共振器、
９…局発周波数安定化回路、１０…受信光フィルタ安定
化装置、１１…チューナブルヘテロダイン光受信機、１
２…局発周波数安定化回路、１３…光チューナ、１４…
スイッチ、１５…送信光フィルタ安定化装置、１６…光
フィルタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異なる波長の複数の光信号を周波数分割多
重化して出力する光周波数分割多重送信装置と、該複数
の光信号をそれぞれ受信する複数のヘテロダイン光受信
機を有する光周波数分割多重受信装置とから構成される
光周波数分割多重伝送装置において、該光周波数分割多
重送信装置には周波数軸上で周期的な光透過特性を有す
る第１光フィルタと、第１光フィルタの透過特性を安定
化する第１光フィルタ安定化装置と、第１光フィルタの
透過特性を基準にして該複数の光信号の中心周波数をそ
れぞれ安定化する光信号周波数安定化回路とを設け、該
光周波数分割多重受信装置には周波数軸上で周期的な光
透過特性を有する第２光フィルタと、第２光フィルタの
透過特性を安定化する第２光フィルタ安定化装置と、第
２光フィルタの透過特性を基準にして該複数のヘテロダ
イン光受信機がそれぞれ有する局発光源の周波数をそれ
ぞれ安定化するための局発周波数安定化回路とを設け、
上記安定化された複数の光信号の中心周波数と各光信号
に対応する上記安定化された局発光源の周波数との差を
各ヘテロダイン光受信機に最適な中間周波数に略一致さ
せることを特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項２】請求項１において、上記第１光フィルタが
有する透過特性の周期１を上記光信号の中心周波数間隔
の自然数分の１（１／自然数）に設定することを特徴と
する光周波数分割多重伝送装置。
【請求項３】請求項１において、上記第２光フィルタが
有する透過特性の周期２を上記光信号の中心周波数間隔
の自然数分の１（１／自然数）に設定することを特徴と
する光周波数分割多重伝送装置。
【請求項４】請求項３において、上記周期２を上記中間
周波数の自然数分の１（１／自然数）に設定することを
特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項５】請求項１において、上記第１光フィルタ安
定化装置は、絶対安定化された基準光周波数を出力する
第１光周波数基準光源と、この光源から出力された光に
周波数ｆ₀で周波数変調を施す光周波数変調器と、周波
数変調された光と上記光周波数分割多重信号とを合波し
て上記第１光フィルタに入力する光カプラと、該光フィ
ルタから出力した光を電気信号に変換して検出信号を得
るフォトダイオードと、検出信号から周波数ｆ₀近傍の
信号成分を抽出する帯域通過フィルタと、周波数ｆ₀の
正弦波信号を出力する発振器と、該抽出信号と該正弦波
信号とを掛算する掛算器と、掛算された信号の中から誤
差信号を抽出する低域通過フィルタ（遮断周波数
ｆ_LPF、ｆ_LPF≪ｆ₀）と、誤差信号により上記第１光フ
ィルタの温度を制御する温度制御回路とから構成されて
いることを特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項６】請求項１において、上記第２光フィルタ安
定化装置は、絶対安定化された基準光周波数を出力する
第２光周波数基準光源と、光源から出力された光に周波
数ｆ₀で周波数変調を施す光周波数変調器と、上記複数
の局発光を合波するスターカプラと、周波数変調された
光と該合波された局発光とを合波して上記第２光フィル
タに入力する光カプラと、該光フィルタから出力した光
を電気信号に変換して検出信号を得るフォトダイオード
と、検出信号から周波数ｆ₀の信号成分を抽出する帯域
通過フィルタと、周波数ｆ₀の正弦波信号を出力する発
振器と、抽出信号と該正弦波信号とを掛算する掛算器
と、掛算された信号の中から誤差信号を抽出する低域通
過フィルタ（遮断周波数ｆ_LPF、ｆ_LPF≪ｆ₀）と、誤差
信号により第２光フィルタの温度を制御する温度制御回
路とから構成されていることを特徴とする光周波数分割
多重伝送装置。
【請求項７】請求項５における第１光周波数基準光源の
光周波数と請求項６における第２光周波数基準光源の光
周波数とを一致させることを特徴とする光周波数分割多
重伝送装置。
【請求項８】請求項７において、上記第１光フィルタが
有する透過特性の周期１を上記光信号の中心周波数間隔
の自然数分の１（１／自然数）に設定し、上記第２光フ
ィルタが有する透過特性の周期２を上記光信号の中心周
波数間隔の自然数分の１（１／自然数）に設定し、上記
周期２を上記中間周波数の自然数分の１（１／自然数）
に設定することを特徴とする光周波数分割多重伝送装
置。
【請求項９】請求項８において、上記光周波数基準光源
の光周波数と、上記第１光フィルタの透過特性が極大あ
るいは極小となる周波数と、上記第２光フィルタの透過
特性が極大あるいは極小となる周波数とを一致させるこ
とを特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項１０】請求項８において、上記第１光フィルタ
の透過特性が極大あるいは極小となる光周波数に上記該
複数の光信号の中心周波数をそれぞれ該光信号周波数安
定化回路により安定化し、上記第２光フィルタの透過特
性が極大あるいは極小となる周波数に上記複数のヘテロ
ダイン光受信機がそれぞれ有する局発光源の周波数をそ
れぞれ該局発周波数安定化回路により安定化することを
特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項１１】請求項８において、上記光周波数基準光
源の光周波数と、上記第１光フィルタの透過特性が極大
あるいは極小となる周波数と、上記第２光フィルタの透
過特性が極大あるいは極小となる周波数とを一致させ、
且つ、上記第１光フィルタの透過特性が極大あるいは極
小となる異なる光周波数に上記該複数の光信号の中心周
波数をそれぞれ該光信号周波数安定化回路により安定化
し、上記第２光フィルタの透過特性が極大あるいは極小
となる周波数に上記複数のヘテロダイン光受信機がそれ
ぞれ有する局発光源の周波数をそれぞれ該局発周波数安
定化回路により安定化することを特徴とする光周波数分
割多重伝送装置。
【請求項１２】請求項１において、上記第１光フィルタ
および第２光フィルタとして、ファブリペロ光共振器を
用いることを特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項１３】請求項１において、上記第１光フィルタ
および第２光フィルタとして、マッハツェンダ型光フィ
ルタを用いることを特徴とする光周波数分割多重伝送装
置。
【請求項１４】請求項５において、上記光信号周波数安
定化回路は、光周波数分割多重送信装置に入力する情報
信号と上記検出信号とを掛算する掛算器と、掛算された
信号の中から誤差信号を抽出する低域通過フィルタとか
ら構成されることを特徴とする光周波数分割多重伝送装
置。
【請求項１５】請求項６において、上記局発周波数安定
化回路は、上記検出信号から周波数ｆ₁の成分を抽出す
る帯域通過フィルタと、正弦波信号を出力する発振器
（周波数ｆ₁）と、抽出信号と正弦波信号とを掛算する
掛算器と、掛算された信号の中から誤差信号を抽出する
低域通過フィルタ（遮断周波数ｆ_LPF、ｆ_LPF≪ｆ₁）
と、誤差信号と正弦波信号バイアス信号とを加算する加
算器とから構成されていることを特徴とする光周波数分
割多重伝送装置。
【請求項１６】請求項１５において、上記複数のヘテロ
ダイン光受信機がそれぞれ有する局発周波数安定化回路
内の発振器の周波数はそれぞれ異なることを特徴とする
光周波数分割多重伝送装置。
【請求項１７】請求項１において、上記ヘテロダイン光
受信機は、上記局発周波数安定化回路と、上記局発光源
と、局発光を分岐する光カプラと、該光カプラの一方の
出力を用いて光信号を受信して基底帯域信号を出力する
偏波ダイバシティ光受信機と、偏波ダイバシティ光受信
機から出力される信号から情報信号を識別再生する識別
再生回路とから構成されていることを特徴とする光周波
数分割多重伝送装置。
【請求項１８】請求項１７において、上記偏波ダイバシ
ティ光受信機は、光信号を水平偏波および垂直偏波光信
号に分離する偏波分離器と、上記局発光を第１および第
２の局発光に分岐する光カプラと、第１局発光を用いて
水平偏波光信号をヘテロダイン検波する第１バランスド
レシーバと、第１バランスドレシーバから出力される第
１中間周波信号を第１基底帯域信号に変換する第１復調
回路と、第２局発光を用いて垂直偏波光信号をヘテロダ
イン検波する第２バランスドレシーバと、第２バランス
ドレシーバから出力される第２中間周波信号を第２基底
帯域信号に変換する第２復調回路と、第１基底帯域信号
と第２基底帯域信号とを加算して請求項１７記載の基底
帯域信号を出力する加算器とから構成されていることを
特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項１９】請求項１記載の光周波数分割多重送信装
置と、請求項１記載の光周波数分割多重受信装置とを光
ファイバにて接続することを特徴とする光周波数分割多
重伝送装置。
【請求項２０】請求項１９において、上記光ファイバに
光増幅器を接続することを特徴とする光周波数分割多重
伝送装置。
【請求項２１】請求項１において、上記第１光フィルタ
安定化装置は、絶対安定化された基準光周波数を中心と
して周波数ｆ₀で周波数変調された光を出力する第１光
周波数基準光源と、この光源から出力された光と上記光
周波数分割多重信号とを合波して上記第１光フィルタに
入力する光カプラと、該光フィルタから出力した光を電
気信号に変換して検出信号を得るフォトダイオードと、
検出信号から周波数ｆ₀近傍の信号成分を抽出する帯域
通過フィルタと、周波数ｆ₀の正弦波信号を出力する発
振器と、該抽出信号と該正弦波信号とを掛算する掛算器
と、掛算された信号の中から誤差信号を抽出する低域通
過フィルタ（遮断周波数ｆ_LPF、ｆ_LPF≪ｆ₀）と、誤差
信号により上記第１光フィルタの温度を制御する温度制
御回路とから構成されていることを特徴とする光周波数
分割多重伝送装置。
【請求項２２】請求項１において、上記第２光フィルタ
安定化装置は、絶対安定化された基準光周波数を中心と
して周波数ｆ₀で周波数変調された光を出力する第２光
周波数基準光源と、上記複数の局発光を合波するスター
カプラと、周波数変調された光と該合波された局発光と
を合波して上記第２光フィルタに入力する光カプラと、
該光フィルタから出力した光を電気信号に変換して検出
信号を得るフォトダイオードと、検出信号から周波数ｆ
₀の信号成分を抽出する帯域通過フィルタと、周波数ｆ₀
の正弦波信号を出力する発振器と、抽出信号と該正弦波
信号とを掛算する掛算器と、掛算された信号の中から誤
差信号を抽出する低域通過フィルタ（遮断周波数
ｆ_LPF、ｆ_LPF≪ｆ₀）と、誤差信号により第２光フィル
タの温度を制御する温度制御回路とから構成されている
ことを特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項２３】異なる波長の複数の光信号を周波数分割
多重化して出力する光周波数分割多重送信装置と、該複
数の光信号からひとつの光信号を選択受信するチューナ
ブルなヘテロダイン光受信機を有する光周波数分割多重
受信装置とから構成される光周波数分割多重伝送装置に
おいて、該光周波数分割多重送信装置には周波数軸上で
周期的な光透過特性を有する第１光フィルタと、第１光
フィルタの透過特性を安定化する第１光フィルタ安定化
装置と、第１光フィルタの透過特性を基準にして該複数
の光信号の中心周波数をそれぞれ安定化する光信号周波
数安定化回路とを設け、該光周波数分割多重受信装置に
は周波数軸上で周期的な光透過特性を有する第２光フィ
ルタと、第２光フィルタの透過特性を安定化する第２光
フィルタ安定化装置と、第２光フィルタの透過特性を基
準にして該ヘテロダイン光受信機が有するチューナブル
な局発光源の周波数を安定化する局発光周波数安定化回
路と、該局発光源の周波数をチューニングするための光
チューナとを設け、上記安定化された複数の光信号の中
心周波数と各光信号受信時の局発光源の周波数との差を
ヘテロダイン光受信機に最適な中間周波数に略一致させ
ることを特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項２４】請求項２３において、上記第１光フィル
タ安定化装置は、絶対安定化された基準光周波数を出力
する第１光周波数基準光源と、この光源から出力された
光に周波数ｆ₀で周波数変調を施す光周波数変調器と、
周波数変調された光と上記光周波数分割多重信号とを合
波して上記第１光フィルタに入力する光カプラと、該光
フィルタから出力した光を電気信号に変換して検出信号
を得るフォトダイオードと、検出信号から周波数ｆ₀近
傍の信号成分を抽出する帯域通過フィルタと、周波数ｆ
₀の正弦波信号を出力する発振器と、該抽出信号と該正
弦波信号とを掛算する掛算器と、掛算された信号の中か
ら誤差信号を抽出する低域通過フィルタ（遮断周波数ｆ
_LPF、ｆ_LPF≪ｆ₀）と、誤差信号により上記第１光フィ
ルタの温度を制御する温度制御回路とから構成されてい
ることを特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項２５】請求項２３において、上記第２光フィル
タ安定化装置は、絶対安定化された基準光周波数を出力
する第２光周波数基準光源と、光源から出力された光に
周波数ｆ₀で周波数変調を施す光周波数変調器と、周波
数変調された光と該局発光とを合波して上記第２光フィ
ルタに入力する光カプラと、該光フィルタから出力した
光を電気信号に変換して検出信号を得るフォトダイオー
ドと、検出信号から周波数ｆ₀の信号成分を抽出する帯
域通過フィルタと、周波数ｆ₀の正弦波信号を出力する
発振器と、抽出信号と該正弦波信号とを掛算する掛算器
と、掛算された信号の中から誤差信号を抽出する低域通
過フィルタ（遮断周波数ｆ_LPF、ｆ_LPF≪ｆ₀）と、誤差
信号により第２光フィルタの温度を制御する温度制御回
路とから構成されていることを特徴とする光周波数分割
多重伝送装置。
【請求項２６】請求項２４における第１光周波数基準光
源の光周波数と請求項２５における第２光周波数基準光
源の光周波数とを一致させ、且つ、上記第１光フィルタ
が有する透過特性の周期１を上記光信号の中心周波数間
隔の自然数分の１（１／自然数）に設定し、上記第２光
フィルタが有する透過特性の周期２を上記光信号の中心
周波数間隔の自然数分の１（１／自然数）に設定し、上
記周期２を上記中間周波数の自然数分の１（１／自然
数）に設定することを特徴とする光周波数分割多重伝送
装置。
【請求項２７】請求項２６において、上記光周波数基準
光源の光周波数と、上記第１光フィルタの透過特性が極
大あるいは極小となる周波数と、上記第２光フィルタの
透過特性が極大あるいは極小となる周波数とを一致さ
せ、且つ、上記第１光フィルタの透過特性が極大あるい
は極小となる光周波数に上記該複数の光信号の中心周波
数をそれぞれ該光信号周波数安定化回路により安定化
し、上記第２光フィルタの透過特性が極大あるいは極小
となる周波数に上記ヘテロダイン光受信機の局発光源の
周波数を該局発周波数安定化回路により安定化すること
を特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項２８】請求項２５において、上記局発周波数安
定化回路は、上記検出信号から周波数ｆ₁の成分を抽出
する帯域通過フィルタと、正弦波信号を出力する発振器
（周波数ｆ₁）と、抽出信号と正弦波信号とを掛算する
掛算器と、掛算された信号の中から誤差信号を抽出する
低域通過フィルタ（遮断周波数ｆ_LPF、ｆ_LPF≪ｆ₁）
と、誤差信号と正弦波信号バイアス信号とを加算する加
算器とから構成されていることを特徴とする光周波数分
割多重伝送装置。
【請求項２９】請求項２３において、上記ヘテロダイン
光受信機は、上記局発周波数安定化回路と、上記チュー
ナブルな局発光源と、局発光を分岐する光カプラと、該
光カプラの一方の出力を用いて光信号を受信して基底帯
域信号を出力する偏波ダイバシティ光受信機と、偏波ダ
イバシティ光受信機から出力される信号から情報信号を
識別再生する識別再生回路とから構成されていることを
特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項３０】請求項２３において、上記局発光周波数
安定化回路は、安定化の停止及び再開の切り替えを行う
スイッチを内蔵することを特徴とする光周波数分割多重
伝送装置。
【請求項３１】請求項３０において、上記光チューナ
は、周波数ｆ₁の信号成分を除去する低域通過フィルタ
と、局発周波数切り替え時に検出信号として発生するパ
ルス数をカウントするパルスカウンタと、カウントされ
たパルス数とチャネル切り替え時に発生する予定のパル
ス数とを比較する比較器と、比較器の出力に応じて上記
チューナブル局発光源の周波数制御および上記スイッチ
の制御を行うコントローラとから構成されていることを
特徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項３２】請求項２３において、上記ヘテロダイン
光受信機は、請求項３０記載の局発周波数安定化回路
と、請求項３１記載の光チューナと、上記チューナブル
局発光源と、局発光を分岐する光カプラと、該光カプラ
の一方の出力を用いて光信号を受信して基底帯域信号を
出力する偏波ダイバシティ光受信機と、偏波ダイバシテ
ィ光受信機から出力される信号から情報信号を識別再生
する識別再生回路とから構成されていることを特徴とす
る光周波数分割多重伝送装置。
【請求項３３】請求項２３記載の光周波数分割多重送信
装置と、請求項２３記載の光周波数分割多重受信装置と
を光ファイバにて接続することを特徴とする光周波数分
割多重伝送装置。
【請求項３４】請求項３３において、上記光ファイバに
光増幅器を接続することを特徴とする光周波数分割多重
伝送装置。
【請求項３５】複数Ｎチャネルの情報信号をそれぞれ光
信号に変換するＮ台の光源と、該Ｎチャネルの光信号を
合波して光周波数分割多重信号を出力する光合波器と、
該光周波数分割多重信号を２分岐する光カプラと、該分
岐光の一方を入力とし、且つ、周波数軸上で周期的な光
透過特性を有する光フィルタと、光フィルタの透過特性
を安定化する光フィルタ安定化装置と、光フィルタの透
過特性を基準にして該Ｎチャネルの光信号の中心周波数
をそれぞれ安定化するＮ台の光信号周波数安定化回路と
から構成されることを特徴とする光周波数分割多重送信
装置。
【請求項３６】周波数分割多重化された複数Ｎチャネル
の光信号を分離する光分波器と、該分離光信号をそれぞ
れ受信して情報信号を再生する複数Ｎ台のヘテロダイン
光受信機と、該複数Ｎ台のヘテロダイン光受信機がそれ
ぞれ有する局発光源から出力する局発光を合波する光合
波器と、該合波光を入力とし、且つ、周波数軸上で周期
的な光透過特性を有する光フィルタと、光フィルタの透
過特性を安定化する光フィルタ安定化装置と、光フィル
タの透過特性を基準にして各局発光源の周波数をそれぞ
れ安定化するためのＮ台局発周波数安定化回路とから構
成されることを特徴とする光周波数分割多重受信装置。
【請求項３７】周波数分割多重化された複数Ｎチャネル
の光信号から１チャネルを選択受信するチューナブルな
ヘテロダイン光受信機と、該ヘテロダイン光受信機が有
するチューナブルな局発光源から出力する局発光を２分
岐する光カプラと、該分岐光の一方を入力とし、且つ、
周波数軸上で周期的な光透過特性を有する光フィルタ
と、光フィルタの透過特性を安定化する光フィルタ安定
化装置と、光フィルタの透過特性を基準にして該局発光
源の周波数を安定化する局発光周波数安定化回路と、該
局発光源の周波数をチューニングするための光チューナ
とから構成されることを特徴とする光周波数分割多重受
信装置。
【請求項３８】複数Ｎチャネルの情報信号をそれぞれ光
信号に変換するＮ台の光源と、該Ｎチャネルの光信号を
合波して光周波数分割多重信号を出力し、且つ、周波数
軸上で周期的な光透過特性を有する光フィルタと、該光
周波数分割多重信号を２分岐する光カプラと、光フィル
タの透過特性を安定化する光フィルタ安定化装置と、光
フィルタの透過特性を基準にして該Ｎチャネルの光信号
の中心周波数をそれぞれ安定化するＮ台の光信号周波数
安定化回路とから構成されることを特徴とする光周波数
分割多重送信装置。
【請求項３９】周波数分割多重化された複数Ｎチャネル
の光信号を分離する光分波器と、該分離光信号をそれぞ
れ受信して情報信号を再生する複数Ｎ台のヘテロダイン
光受信機と、該複数Ｎ台のヘテロダイン光受信機がそれ
ぞれ有する局発光源から出力する局発光を合波し、且
つ、周波数軸上で周期的な光透過特性を有する光フィル
タと、光フィルタの透過特性を安定化する光フィルタ安
定化装置と、光フィルタの透過特性を基準にして各局発
光源の周波数をそれぞれ安定化するためのＮ台局発周波
数安定化回路とから構成されることを特徴とする光周波
数分割多重受信装置。
【請求項４０】請求項１記載の光周波数分割多重伝送装
置を複数台接続したことを特徴とする光周波数分割多重
伝送装置。
【請求項４１】複数Ｎチャネルの情報信号を伝送する請
求項１記載の光周波数分割多重伝送装置の後段に、上記
Ｎチャネルのうちｍチャネル（ｍは自然数）を伝送する
請求項１記載の光周波数分割多重伝送装置と、上記Ｎチ
ャネルのうち残りのＮ−ｍチャネルを伝送する請求項１
記載の光周波数分割多重伝送装置とを接続したことを特
徴とする光周波数分割多重伝送装置。
【請求項４２】ｍチャネル（ｍは自然数）の情報信号を
伝送する請求項１記載の光周波数分割多重伝送装置と、
ｐチャネル（ｐは自然数）の情報信号を伝送する請求項
１記載の光周波数分割多重伝送装置との後段に、ｍ＋ｐ
チャネルを同時に伝送できる請求項１記載の光周波数分
割多重伝送装置を接続したことを特徴とする光周波数分
割多重伝送装置。
【請求項４３】請求項１記載の光周波数分割多重伝送装
置の後段に、請求項２３記載の光周波数分割多重伝送装
置を複数台接続することを特徴とする光周波数分割多重
伝送装置。
【請求項４４】請求項４０記載の光周波数分割多重伝送
装置の後段に、請求項４１記載の光周波数分割多重伝送
装置を接続し、その後段に請求項４２記載の光周波数分
割多重伝送装置を複数台接続することを特徴とする光周
波数分割多重伝送装置。
【請求項４５】請求項４０乃至４４記載の光周波数分割
多重伝送装置において、送信端の光周波数分割多重送信
装置と受信端の光周波数分割多重受信装置以外の光周波
数分割多重送信および受信装置の一部またはすべてを光
増幅器に置換することを特徴とする光周波数分割多重伝
送装置。