JPH0595153A - 光ｆｓｋ周波数偏移安定化回路 - Google Patents
光ｆｓｋ周波数偏移安定化回路Info
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- JPH0595153A JPH0595153A JP3253968A JP25396891A JPH0595153A JP H0595153 A JPH0595153 A JP H0595153A JP 3253968 A JP3253968 A JP 3253968A JP 25396891 A JP25396891 A JP 25396891A JP H0595153 A JPH0595153 A JP H0595153A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 レーザダイオードへの印加電流を直接変調し
てＦＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、その
ＦＳＫ信号光の周波数偏移が安定に制御する光ＦＳＫ周
波数偏移安定化回路に関し、ＦＳＫ信号光の中心周波数
とＭＺＩの透過特性のピーク周波数との間に多少のずれ
があっても安定に動作し、また両周波数が常に一致する
ように制御できる手段を明らかにすることを目的とす
る。 【構成】 ＦＳＫ信号光が入力されるマッハツェンダ干
渉計と、マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子２，６
から得られる出力光の差動検波信号を出力する差動検波
手段７４ａ，７４ｂと、差動検波信号の低域周波数成分
のみを通過させる低域通過フィルタ１１と、低域通過フ
ィルタの出力信号に応じてディジタル信号の振幅を制御
し、レーザダイオード７１への印加電流を制御する周波
数偏移制御手段とを備える。
てＦＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、その
ＦＳＫ信号光の周波数偏移が安定に制御する光ＦＳＫ周
波数偏移安定化回路に関し、ＦＳＫ信号光の中心周波数
とＭＺＩの透過特性のピーク周波数との間に多少のずれ
があっても安定に動作し、また両周波数が常に一致する
ように制御できる手段を明らかにすることを目的とす
る。 【構成】 ＦＳＫ信号光が入力されるマッハツェンダ干
渉計と、マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子２，６
から得られる出力光の差動検波信号を出力する差動検波
手段７４ａ，７４ｂと、差動検波信号の低域周波数成分
のみを通過させる低域通過フィルタ１１と、低域通過フ
ィルタの出力信号に応じてディジタル信号の振幅を制御
し、レーザダイオード７１への印加電流を制御する周波
数偏移制御手段とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザダイオードへの
印加電流を直接変調してＦＳＫ信号光を発生させる光送
信装置において、そのＦＳＫ信号光の周波数偏移が安定
になるように制御する光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路に
関する。
印加電流を直接変調してＦＳＫ信号光を発生させる光送
信装置において、そのＦＳＫ信号光の周波数偏移が安定
になるように制御する光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の光ＦＳＫ周波数偏移安定
化回路の基本構成(a) およびその動作原理(b) を示す図
である。
化回路の基本構成(a) およびその動作原理(b) を示す図
である。
【０００３】なお、ここに示す例は、特願平１−２１４
５１０号の光周波数多重信号送信装置に用いられる光Ｆ
ＳＫ周波数偏移安定化回路において、光ＦＳＫ周波数偏
移安定化に関する基本的な構成を抜き出したものであ
る。
５１０号の光周波数多重信号送信装置に用いられる光Ｆ
ＳＫ周波数偏移安定化回路において、光ＦＳＫ周波数偏
移安定化に関する基本的な構成を抜き出したものであ
る。
【０００４】図７(a) において、レーザダイオード７１
には、加算器７２で直流バイアス電流にディジタル信号
電流が重畳されて印加される。一般に、レーザダイオー
ド７１の発振周波数の変化は注入電流に比例するので、
ディジタル信号電流に応じたＦＳＫ信号光がレーザダイ
オード７１から出力される。ただし、注入電流に対する
発振周波数の偏移の割合は、バイアス状態や温度その他
の要因によって変動するので、特に制御をしない場合に
は出力されるＦＳＫ信号光の周波数偏移量は変動し、伝
送特性の劣化をもたらす。
には、加算器７２で直流バイアス電流にディジタル信号
電流が重畳されて印加される。一般に、レーザダイオー
ド７１の発振周波数の変化は注入電流に比例するので、
ディジタル信号電流に応じたＦＳＫ信号光がレーザダイ
オード７１から出力される。ただし、注入電流に対する
発振周波数の偏移の割合は、バイアス状態や温度その他
の要因によって変動するので、特に制御をしない場合に
は出力されるＦＳＫ信号光の周波数偏移量は変動し、伝
送特性の劣化をもたらす。
【０００５】これを抑えるために、導波路型マッハツェ
ンダ干渉計（以下、「ＭＺＩ（Mach-Zehnder Interfero
meter)」という。）７３、２つのホトダイオード７４
ａ，７４ｂ、および可変減衰器７５により構成されるフ
ィードバック制御系により、レーザダイオード７１の周
波数偏移量を制御する。
ンダ干渉計（以下、「ＭＺＩ（Mach-Zehnder Interfero
meter)」という。）７３、２つのホトダイオード７４
ａ，７４ｂ、および可変減衰器７５により構成されるフ
ィードバック制御系により、レーザダイオード７１の周
波数偏移量を制御する。
【０００６】まず、レーザダイオード７１から出力され
るＦＳＫ信号光がＭＺＩ７３に入力される。ＭＺＩ７３
は、２つの方向性結合器と、これを結ぶ長さの異なる２
本の導波路とにより構成され、各出力端子ａ，ｂにおけ
る透過特性は図７(b) に示すように入力光周波数（横
軸）に対して周期性を示す。なお、図７(b) において、
実線は出力端子ａにおける透過特性を示し、破線は出力
端子ｂにおける透過特性を示す。ここで、透過率のピー
クとピークとの間隔（以下、「透過率周期」という。）
は、ＭＺＩ７３を構成する２つの導波路の長さの差を調
整してＦＳＫ信号光の所望の周波数偏移量の２倍になる
ように設定する。さらに、ＭＺＩ７３に入力されるＦＳ
Ｋ信号光の中心周波数は、一方の導波路に付加された位
相制御部７６を調整して出力端子ｂにおける透過率のピ
ーク周波数に一致するように設定する。
るＦＳＫ信号光がＭＺＩ７３に入力される。ＭＺＩ７３
は、２つの方向性結合器と、これを結ぶ長さの異なる２
本の導波路とにより構成され、各出力端子ａ，ｂにおけ
る透過特性は図７(b) に示すように入力光周波数（横
軸）に対して周期性を示す。なお、図７(b) において、
実線は出力端子ａにおける透過特性を示し、破線は出力
端子ｂにおける透過特性を示す。ここで、透過率のピー
クとピークとの間隔（以下、「透過率周期」という。）
は、ＭＺＩ７３を構成する２つの導波路の長さの差を調
整してＦＳＫ信号光の所望の周波数偏移量の２倍になる
ように設定する。さらに、ＭＺＩ７３に入力されるＦＳ
Ｋ信号光の中心周波数は、一方の導波路に付加された位
相制御部７６を調整して出力端子ｂにおける透過率のピ
ーク周波数に一致するように設定する。
【０００７】ＭＺＩ７３の２つの出力端子ａ，ｂからの
出力光は、ホトダイオード７４ａ，７４ｂによって差動
検波される。すなわち、出力端子ａの出力光（図７(b)
における実線）から出力端子ｂの出力光（図７(b) にお
ける破線）を引いた値が、差動検波回路の出力として取
り出される。
出力光は、ホトダイオード７４ａ，７４ｂによって差動
検波される。すなわち、出力端子ａの出力光（図７(b)
における実線）から出力端子ｂの出力光（図７(b) にお
ける破線）を引いた値が、差動検波回路の出力として取
り出される。
【０００８】このように構成されたＭＺＩ７３にＦＳＫ
信号光が入力されたときの出力特性は、以下のようにな
る。ＦＳＫ信号光の周波数偏移量が所望の値すなわち透
過率周期の１／２であるときは、ＭＺＩ７３の入力光の
マーク周波数はｆ12の位置になり、スペース周波数はｆ
11の位置になるので、ＭＺＩ７３の出力を差動検波する
と常にゼロとなる。一方、周波数偏移量が所望の値より
大きい場合は、マーク周波数はｆ22の位置になり、スペ
ース周波数はｆ21の位置になるので、ＭＺＩ７３の出力
を差動検波すると常に正の値Δが取り出される。このと
き、所望の偏移周波数の近傍では、Δの値は所望の周波
数偏移量からのずれに比例する。また、周波数偏移量が
所望の値より小さい場合は、マーク周波数はｆ32の位置
になり、スペース周波数はｆ31の位置になるので、ＭＺ
Ｉ７３の出力を差動検波すると常に負の値Δが取り出さ
れ、その絶対値は同様に所望の周波数偏移量からのずれ
に比例する。
信号光が入力されたときの出力特性は、以下のようにな
る。ＦＳＫ信号光の周波数偏移量が所望の値すなわち透
過率周期の１／２であるときは、ＭＺＩ７３の入力光の
マーク周波数はｆ12の位置になり、スペース周波数はｆ
11の位置になるので、ＭＺＩ７３の出力を差動検波する
と常にゼロとなる。一方、周波数偏移量が所望の値より
大きい場合は、マーク周波数はｆ22の位置になり、スペ
ース周波数はｆ21の位置になるので、ＭＺＩ７３の出力
を差動検波すると常に正の値Δが取り出される。このと
き、所望の偏移周波数の近傍では、Δの値は所望の周波
数偏移量からのずれに比例する。また、周波数偏移量が
所望の値より小さい場合は、マーク周波数はｆ32の位置
になり、スペース周波数はｆ31の位置になるので、ＭＺ
Ｉ７３の出力を差動検波すると常に負の値Δが取り出さ
れ、その絶対値は同様に所望の周波数偏移量からのずれ
に比例する。
【０００９】以上の動作原理により、ＭＺＩ７３の出力
を差動検波することにより、周波数偏移量についての差
動検波信号（誤差信号）が得られることがわかる。した
がって、この差動検波信号に基づいてレーザダイオード
７１に印加するディジタル信号電流の振幅を制御すれ
ば、偏移周波数の制御が実現される。なお、これには可
変減衰器７５を用い、差動検波信号に比例した減衰量が
ディジタル信号電流に加わるように可変減衰器７５を設
定し、ＦＳＫ信号光の周波数偏移量に負帰還をかけて周
波数偏移の安定化を図る。
を差動検波することにより、周波数偏移量についての差
動検波信号（誤差信号）が得られることがわかる。した
がって、この差動検波信号に基づいてレーザダイオード
７１に印加するディジタル信号電流の振幅を制御すれ
ば、偏移周波数の制御が実現される。なお、これには可
変減衰器７５を用い、差動検波信号に比例した減衰量が
ディジタル信号電流に加わるように可変減衰器７５を設
定し、ＦＳＫ信号光の周波数偏移量に負帰還をかけて周
波数偏移の安定化を図る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した光
ＦＳＫ周波数偏移安定化回路を動作させるには、ＦＳＫ
信号光の中心周波数とＭＺＩ７３の出力端子ｂにおける
透過特性のピーク周波数が一致している必要がある。Ｆ
ＳＫ信号光の中心周波数がずれて両周波数が不一致にな
ると、ＭＺＩ７３の出力から得られる差動検波信号に交
流成分が生じて安定した動作が困難になる。
ＦＳＫ周波数偏移安定化回路を動作させるには、ＦＳＫ
信号光の中心周波数とＭＺＩ７３の出力端子ｂにおける
透過特性のピーク周波数が一致している必要がある。Ｆ
ＳＫ信号光の中心周波数がずれて両周波数が不一致にな
ると、ＭＺＩ７３の出力から得られる差動検波信号に交
流成分が生じて安定した動作が困難になる。
【００１１】しかし、実際の系では、温度その他の要因
によってＦＳＫ信号光の中心周波数およびＭＺＩ７３の
出力端子ｂにおける透過特性のピーク周波数の変動は避
けられない。したがって、安定した動作を実現するに
は、両周波数を一致させるための制御が別途必要にな
る。なお、上述した先願では、ＭＺＩ７３の位相制御部
７６を制御して交流成分がゼロになるように設定して両
周波数を一致させることが示されているが、具体的方法
については説明されていない。
によってＦＳＫ信号光の中心周波数およびＭＺＩ７３の
出力端子ｂにおける透過特性のピーク周波数の変動は避
けられない。したがって、安定した動作を実現するに
は、両周波数を一致させるための制御が別途必要にな
る。なお、上述した先願では、ＭＺＩ７３の位相制御部
７６を制御して交流成分がゼロになるように設定して両
周波数を一致させることが示されているが、具体的方法
については説明されていない。
【００１２】本発明は、ＦＳＫ信号光の中心周波数とＭ
ＺＩの透過特性のピーク周波数との間に多少のずれがあ
っても安定に動作し、また両周波数が常に一致するよう
に制御できる手段を明らかにした光ＦＳＫ周波数偏移安
定化回路を提供することを目的とする。
ＺＩの透過特性のピーク周波数との間に多少のずれがあ
っても安定に動作し、また両周波数が常に一致するよう
に制御できる手段を明らかにした光ＦＳＫ周波数偏移安
定化回路を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、レーザダイオードへの印加電流をディジタル信号に
よって直接変調してＦＳＫ信号光を発生させる光送信装
置において、ＦＳＫ信号光が入力されるマッハツェンダ
干渉計と、マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子から
得られる出力光の差動検波信号を出力する差動検波手段
と、差動検波信号の低域周波数成分のみを通過させる低
域通過フィルタと、低域通過フィルタの出力信号に応じ
てディジタル信号の振幅を制御し、レーザダイオードへ
の印加電流を制御する周波数偏移制御手段とを備える。
は、レーザダイオードへの印加電流をディジタル信号に
よって直接変調してＦＳＫ信号光を発生させる光送信装
置において、ＦＳＫ信号光が入力されるマッハツェンダ
干渉計と、マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子から
得られる出力光の差動検波信号を出力する差動検波手段
と、差動検波信号の低域周波数成分のみを通過させる低
域通過フィルタと、低域通過フィルタの出力信号に応じ
てディジタル信号の振幅を制御し、レーザダイオードへ
の印加電流を制御する周波数偏移制御手段とを備える。
【００１４】請求項２に記載の発明は、レーザダイオー
ドへの印加電流をディジタル信号によって直接変調して
ＦＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、ＦＳＫ
信号光が入力されるマッハツェンダ干渉計と、マッハツ
ェンダ干渉計の２つの出力端子から得られる出力光の差
動検波信号を２分岐して出力する差動検波手段と、一方
の差動検波信号に応じてディジタル信号の振幅を制御
し、レーザダイオードへの印加電流を制御する周波数偏
移制御手段と、他方の差動検波信号の高域周波数成分の
みを通過させる高域通過フィルタと、高域通過フィルタ
の出力信号とディジタル信号との乗算を行い、ＦＳＫ信
号光の中心周波数のずれに比例した制御信号を出力する
乗算手段と、制御信号に応じてマッハツェンダ干渉計の
一方の導波路の位相を制御し、マッハツェンダ干渉計の
透過特性のピーク周波数をＦＳＫ信号光の中心周波数に
一致させる位相制御手段とを備える。
ドへの印加電流をディジタル信号によって直接変調して
ＦＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、ＦＳＫ
信号光が入力されるマッハツェンダ干渉計と、マッハツ
ェンダ干渉計の２つの出力端子から得られる出力光の差
動検波信号を２分岐して出力する差動検波手段と、一方
の差動検波信号に応じてディジタル信号の振幅を制御
し、レーザダイオードへの印加電流を制御する周波数偏
移制御手段と、他方の差動検波信号の高域周波数成分の
みを通過させる高域通過フィルタと、高域通過フィルタ
の出力信号とディジタル信号との乗算を行い、ＦＳＫ信
号光の中心周波数のずれに比例した制御信号を出力する
乗算手段と、制御信号に応じてマッハツェンダ干渉計の
一方の導波路の位相を制御し、マッハツェンダ干渉計の
透過特性のピーク周波数をＦＳＫ信号光の中心周波数に
一致させる位相制御手段とを備える。
【００１５】請求項３に記載の発明は、レーザダイオー
ドへの印加電流をディジタル信号によって直接変調して
ＦＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、ＦＳＫ
信号光が入力されるマッハツェンダ干渉計と、その透過
特性のピーク周波数を所定の周波数で微小変調する変調
手段と、マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子から得
られる出力光を差動検波し、その差動検波信号を２分岐
して出力する差動検波手段と、一方の差動検波信号に応
じてディジタル信号の振幅を制御し、レーザダイオード
への印加電流を制御する周波数偏移制御手段と、他方の
差動検波信号を二乗検波して出力する二乗検波手段と、
二乗検波信号からマッハツェンダ干渉計の透過特性のピ
ーク周波数の変調周波数成分を検出し、その平均値信号
を出力する変調周波数検出手段と、平均値信号に応じて
マッハツェンダ干渉計の一方の導波路の位相を制御し、
マッハツェンダ干渉計の透過特性のピーク周波数をＦＳ
Ｋ信号光の中心周波数に一致させる位相制御手段とを備
える。
ドへの印加電流をディジタル信号によって直接変調して
ＦＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、ＦＳＫ
信号光が入力されるマッハツェンダ干渉計と、その透過
特性のピーク周波数を所定の周波数で微小変調する変調
手段と、マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子から得
られる出力光を差動検波し、その差動検波信号を２分岐
して出力する差動検波手段と、一方の差動検波信号に応
じてディジタル信号の振幅を制御し、レーザダイオード
への印加電流を制御する周波数偏移制御手段と、他方の
差動検波信号を二乗検波して出力する二乗検波手段と、
二乗検波信号からマッハツェンダ干渉計の透過特性のピ
ーク周波数の変調周波数成分を検出し、その平均値信号
を出力する変調周波数検出手段と、平均値信号に応じて
マッハツェンダ干渉計の一方の導波路の位相を制御し、
マッハツェンダ干渉計の透過特性のピーク周波数をＦＳ
Ｋ信号光の中心周波数に一致させる位相制御手段とを備
える。
【００１６】請求項４に記載の発明は、複数のレーザダ
イオードへの印加電流をそれぞれ対応するディジタル信
号によって直接変調し、中心周波数が相異なる複数のＦ
ＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、複数のＦ
ＳＫ信号光から中心周波数が所定の範囲にある１つのＦ
ＳＫ信号光を選択出力する周波数選択手段と、周波数選
択手段で選択されたＦＳＫ信号光の透過率を所定の周波
数間隔で周期変化させるマッハツェンダ干渉計と、マッ
ハツェンダ干渉計の２つの出力端子から得られる出力光
の差動検波信号を出力する差動検波手段と、差動検波信
号の低域周波数成分のみを通過させる低域通過フィルタ
と、周波数選択手段の選択動作に対応するディジタル信
号の振幅を低域通過フィルタの出力信号に応じて制御
し、対応するレーザダイオードへの印加電流を制御する
周波数偏移制御手段とを備えたことを特徴とする。
イオードへの印加電流をそれぞれ対応するディジタル信
号によって直接変調し、中心周波数が相異なる複数のＦ
ＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、複数のＦ
ＳＫ信号光から中心周波数が所定の範囲にある１つのＦ
ＳＫ信号光を選択出力する周波数選択手段と、周波数選
択手段で選択されたＦＳＫ信号光の透過率を所定の周波
数間隔で周期変化させるマッハツェンダ干渉計と、マッ
ハツェンダ干渉計の２つの出力端子から得られる出力光
の差動検波信号を出力する差動検波手段と、差動検波信
号の低域周波数成分のみを通過させる低域通過フィルタ
と、周波数選択手段の選択動作に対応するディジタル信
号の振幅を低域通過フィルタの出力信号に応じて制御
し、対応するレーザダイオードへの印加電流を制御する
周波数偏移制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】請求項５に記載の発明は、複数のレーザダ
イオードへの印加電流をそれぞれ対応するディジタル信
号によって直接変調し、中心周波数が相異なる複数のＦ
ＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、複数のＦ
ＳＫ信号光から中心周波数が所定の範囲にあるＦＳＫ信
号光を選択出力する周波数選択手段と、周波数選択手段
で選択されたＦＳＫ信号光の透過率を所定の周波数間隔
で周期変化させるマッハツェンダ干渉計と、マッハツェ
ンダ干渉計の２つの出力端子から得られる出力光の差動
検波信号を２分岐して出力する差動検波手段と、周波数
選択手段の選択動作に対応するディジタル信号の振幅を
一方の差動検波信号に応じて制御し、対応するレーザダ
イオードへの印加電流を制御する周波数偏移制御手段
と、他方の差動検波信号の高域周波数成分のみを通過さ
せる高域通過フィルタと、高域通過フィルタの出力信号
と周波数選択手段の選択動作に対応するディジタル信号
との乗算を行い、ＦＳＫ信号光の中心周波数のずれに比
例した制御信号を出力する乗算手段と、制御信号に応じ
てマッハツェンダ干渉計の一方の導波路の位相を制御
し、マッハツェンダ干渉計の透過特性のピーク周波数を
ＦＳＫ信号光の中心周波数に一致させる位相制御手段と
を備える。
イオードへの印加電流をそれぞれ対応するディジタル信
号によって直接変調し、中心周波数が相異なる複数のＦ
ＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、複数のＦ
ＳＫ信号光から中心周波数が所定の範囲にあるＦＳＫ信
号光を選択出力する周波数選択手段と、周波数選択手段
で選択されたＦＳＫ信号光の透過率を所定の周波数間隔
で周期変化させるマッハツェンダ干渉計と、マッハツェ
ンダ干渉計の２つの出力端子から得られる出力光の差動
検波信号を２分岐して出力する差動検波手段と、周波数
選択手段の選択動作に対応するディジタル信号の振幅を
一方の差動検波信号に応じて制御し、対応するレーザダ
イオードへの印加電流を制御する周波数偏移制御手段
と、他方の差動検波信号の高域周波数成分のみを通過さ
せる高域通過フィルタと、高域通過フィルタの出力信号
と周波数選択手段の選択動作に対応するディジタル信号
との乗算を行い、ＦＳＫ信号光の中心周波数のずれに比
例した制御信号を出力する乗算手段と、制御信号に応じ
てマッハツェンダ干渉計の一方の導波路の位相を制御
し、マッハツェンダ干渉計の透過特性のピーク周波数を
ＦＳＫ信号光の中心周波数に一致させる位相制御手段と
を備える。
【００１８】請求項６に記載の発明は、複数のレーザダ
イオードへの印加電流をそれぞれ対応するディジタル信
号によって直接変調し、中心周波数が相異なる複数のＦ
ＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、複数のＦ
ＳＫ信号光から中心周波数が所定の範囲にあるＦＳＫ信
号光を選択出力する周波数選択手段と、周波数選択手段
で選択されたＦＳＫ信号光の透過率を所定の周波数間隔
で周期変化させるマッハツェンダ干渉計と、マッハツェ
ンダ干渉計の透過特性のピーク周波数を所定の周波数で
微小変調する変調手段と、マッハツェンダ干渉計の２つ
の出力端子から得られる出力光の差動検波信号を２分岐
して出力する差動検波手段と、周波数選択手段の選択動
作に対応するディジタル信号の振幅を一方の差動検波信
号に応じて制御し、対応するレーザダイオードへの印加
電流を制御する周波数偏移制御手段と、他方の差動検波
信号を二乗検波して出力する二乗検波手段と、二乗検波
信号から、マッハツェンダ干渉計の透過特性のピーク周
波数の変調周波数成分を検出し、その平均値信号を出力
する変調周波数検出手段と、平均値信号に応じてマッハ
ツェンダ干渉計の一方の導波路の位相を制御し、マッハ
ツェンダ干渉計の透過特性のピーク周波数をＦＳＫ信号
光の中心周波数に一致させる位相制御手段とを備える。
イオードへの印加電流をそれぞれ対応するディジタル信
号によって直接変調し、中心周波数が相異なる複数のＦ
ＳＫ信号光を発生させる光送信装置において、複数のＦ
ＳＫ信号光から中心周波数が所定の範囲にあるＦＳＫ信
号光を選択出力する周波数選択手段と、周波数選択手段
で選択されたＦＳＫ信号光の透過率を所定の周波数間隔
で周期変化させるマッハツェンダ干渉計と、マッハツェ
ンダ干渉計の透過特性のピーク周波数を所定の周波数で
微小変調する変調手段と、マッハツェンダ干渉計の２つ
の出力端子から得られる出力光の差動検波信号を２分岐
して出力する差動検波手段と、周波数選択手段の選択動
作に対応するディジタル信号の振幅を一方の差動検波信
号に応じて制御し、対応するレーザダイオードへの印加
電流を制御する周波数偏移制御手段と、他方の差動検波
信号を二乗検波して出力する二乗検波手段と、二乗検波
信号から、マッハツェンダ干渉計の透過特性のピーク周
波数の変調周波数成分を検出し、その平均値信号を出力
する変調周波数検出手段と、平均値信号に応じてマッハ
ツェンダ干渉計の一方の導波路の位相を制御し、マッハ
ツェンダ干渉計の透過特性のピーク周波数をＦＳＫ信号
光の中心周波数に一致させる位相制御手段とを備える。
【００１９】
【作用】請求項１に記載の発明は、差動検波手段から出
力される差動検波信号が低域通過フィルタを通過するこ
とにより、信号速度の速さで変動する交流成分を除去す
ることができる。したがって、低域通過フィルタの出力
信号によってディジタル信号の振幅を制御すれば、周波
数偏移量に対して安定に負帰還がかかり、周波数偏移の
安定化を図ることができる。
力される差動検波信号が低域通過フィルタを通過するこ
とにより、信号速度の速さで変動する交流成分を除去す
ることができる。したがって、低域通過フィルタの出力
信号によってディジタル信号の振幅を制御すれば、周波
数偏移量に対して安定に負帰還がかかり、周波数偏移の
安定化を図ることができる。
【００２０】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路を周波数多重された複
数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安定化する装置に適用
したものであり、周波数選択手段および周波数偏移制御
手段によって各ＦＳＫ信号光を時分割的に処理すること
により同様に周波数偏移を安定に制御することができ
る。
の光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路を周波数多重された複
数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安定化する装置に適用
したものであり、周波数選択手段および周波数偏移制御
手段によって各ＦＳＫ信号光を時分割的に処理すること
により同様に周波数偏移を安定に制御することができ
る。
【００２１】請求項２に記載の発明は、乗算手段で差動
検波信号とディジタル信号とを乗算することによりＦＳ
Ｋ信号光の中心周波数のずれに比例した信号が得られ
る。したがって、乗算手段の出力信号をＭＺＩの位相制
御手段に加えれば、ＭＺＩの透過特性のピーク周波数に
対して負帰還がかかり、ＭＺＩの透過特性のピーク周波
数がＦＳＫ信号光の中心周波数に一致するように制御さ
れる。ここで、差動検波信号によってディジタル信号の
振幅を制御すれば、周波数偏移量に対して負帰還がかか
り、周波数偏移の安定化が実現される。
検波信号とディジタル信号とを乗算することによりＦＳ
Ｋ信号光の中心周波数のずれに比例した信号が得られ
る。したがって、乗算手段の出力信号をＭＺＩの位相制
御手段に加えれば、ＭＺＩの透過特性のピーク周波数に
対して負帰還がかかり、ＭＺＩの透過特性のピーク周波
数がＦＳＫ信号光の中心周波数に一致するように制御さ
れる。ここで、差動検波信号によってディジタル信号の
振幅を制御すれば、周波数偏移量に対して負帰還がかか
り、周波数偏移の安定化が実現される。
【００２２】請求項５に記載の発明は、請求項２に記載
の光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路を周波数多重された複
数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安定化する装置に適用
したものであり、周波数選択手段，周波数偏移制御手段
および乗算手段によって各ＦＳＫ信号光を時分割的に処
理することにより同様に周波数偏移を安定に制御するこ
とができる。
の光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路を周波数多重された複
数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安定化する装置に適用
したものであり、周波数選択手段，周波数偏移制御手段
および乗算手段によって各ＦＳＫ信号光を時分割的に処
理することにより同様に周波数偏移を安定に制御するこ
とができる。
【００２３】請求項３に記載の発明は、ＭＺＩの透過特
性のピーク周波数に微小変調をかけ、二乗検波手段で差
動検波信号を二乗検波した信号からその微小変調成分を
検出して平均値を求めることにより、ＦＳＫ信号光の中
心周波数のずれに比例した信号が得られる。したがっ
て、変調周波数検出手段の出力信号をＭＺＩの位相制御
手段に加えれば、ＭＺＩの透過特性のピーク周波数に対
して負帰還がかかり、ＭＺＩの透過特性のピーク周波数
がＦＳＫ信号光の中心周波数に一致するように制御され
る。ここで、差動検波信号によってディジタル信号の振
幅を制御すれば、周波数偏移量に対して負帰還がかか
り、周波数偏移の安定化が実現される。
性のピーク周波数に微小変調をかけ、二乗検波手段で差
動検波信号を二乗検波した信号からその微小変調成分を
検出して平均値を求めることにより、ＦＳＫ信号光の中
心周波数のずれに比例した信号が得られる。したがっ
て、変調周波数検出手段の出力信号をＭＺＩの位相制御
手段に加えれば、ＭＺＩの透過特性のピーク周波数に対
して負帰還がかかり、ＭＺＩの透過特性のピーク周波数
がＦＳＫ信号光の中心周波数に一致するように制御され
る。ここで、差動検波信号によってディジタル信号の振
幅を制御すれば、周波数偏移量に対して負帰還がかか
り、周波数偏移の安定化が実現される。
【００２４】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
の光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路を周波数多重された複
数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安定化する装置に適用
したものであり、周波数選択手段および周波数偏移制御
手段によって各ＦＳＫ信号光を時分割的に処理すること
により同様に周波数偏移を安定に制御することができ
る。
の光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路を周波数多重された複
数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安定化する装置に適用
したものであり、周波数選択手段および周波数偏移制御
手段によって各ＦＳＫ信号光を時分割的に処理すること
により同様に周波数偏移を安定に制御することができ
る。
【００２５】
【実施例】図１は、請求項１に記載の発明の実施例を説
明する図であり、(a) はその構成を示し、(b) はその動
作原理を説明する図である。
明する図であり、(a) はその構成を示し、(b) はその動
作原理を説明する図である。
【００２６】図１(a) において、本実施例の特徴とする
ところは、図７(a) に示す従来の光ＦＳＫ周波数偏移安
定化回路に対して、２つのホトダイオード７４ａ，７４
ｂの接続点と可変減衰器７５との間に低域通過フィルタ
１１を挿入し、差動検波信号を低域通過フィルタ１１を
介して可変減衰器７５に与える構成にある。また、その
差動検波信号がＭＺＩ７３の位相制御部７６へフィード
バックされる系は省かれる。
ところは、図７(a) に示す従来の光ＦＳＫ周波数偏移安
定化回路に対して、２つのホトダイオード７４ａ，７４
ｂの接続点と可変減衰器７５との間に低域通過フィルタ
１１を挿入し、差動検波信号を低域通過フィルタ１１を
介して可変減衰器７５に与える構成にある。また、その
差動検波信号がＭＺＩ７３の位相制御部７６へフィード
バックされる系は省かれる。
【００２７】ＦＳＫ信号光がＭＺＩ７３へ入力され、そ
の差動検波信号が得られる過程は従来と同様である。た
だし、本実施例では、ＦＳＫ信号光の中心周波数とＭＺ
Ｉ７３の透過特性のピーク周波数とが必ずしも一致して
いなくてもよい。このときの差動検波信号について以下
に説明する。
の差動検波信号が得られる過程は従来と同様である。た
だし、本実施例では、ＦＳＫ信号光の中心周波数とＭＺ
Ｉ７３の透過特性のピーク周波数とが必ずしも一致して
いなくてもよい。このときの差動検波信号について以下
に説明する。
【００２８】まず、ＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波
数をｆ0 、透過率周期を２Ｆd とすると、図１(b) 示す
実線と破線の交点の間隔はＦd であり、これが所望する
周波数偏移量となる。このとき、入力周波数ｆに対する
出力端子ａへの透過特性（実線）Ｔa(f)は Ｔa(f)＝sin2〔π／２・(ｆ−ｆ0)／Ｆd 〕 と表され、出力端子ｂへの透過特性（破線）Ｔb(f)は Ｔb(f)＝cos2〔π／２・(ｆ−ｆ0)／Ｆd 〕 と表される。これにより、両者の差動検波信号Ｔ(f) は Ｔ(f) ＝Ｔa−Ｔb＝−cos〔π・(ｆ−ｆ0)／Ｆd 〕 …(1) となる。
数をｆ0 、透過率周期を２Ｆd とすると、図１(b) 示す
実線と破線の交点の間隔はＦd であり、これが所望する
周波数偏移量となる。このとき、入力周波数ｆに対する
出力端子ａへの透過特性（実線）Ｔa(f)は Ｔa(f)＝sin2〔π／２・(ｆ−ｆ0)／Ｆd 〕 と表され、出力端子ｂへの透過特性（破線）Ｔb(f)は Ｔb(f)＝cos2〔π／２・(ｆ−ｆ0)／Ｆd 〕 と表される。これにより、両者の差動検波信号Ｔ(f) は Ｔ(f) ＝Ｔa−Ｔb＝−cos〔π・(ｆ−ｆ0)／Ｆd 〕 …(1) となる。
【００２９】一方、入力されるＦＳＫ信号光について
は、中心周波数をｆ0＋δｆ0、周波数偏移量をＦd＋δ
Ｆdとする。なお、δｆ0 がＦＳＫ信号光の中心周波数
とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数とのずれを表
し、δＦd が周波数偏移量の所望値からのずれを表して
いる。これらの式を用いると、ＦＳＫ信号光のマーク周
波数ｆm は、 ｆm ＝（ｆ0＋δｆ0）＋（Ｆd＋δＦd）／２ と表され、スペース周波数ｆs は、 ｆs ＝（ｆ0＋δｆ0）−（Ｆd＋δＦd）／２ と表される。これを (1)式に代入すると、マーク周波数
ｆm およびスペース周波数ｆs に対する差動検波信号Ｔ
(fm) ，Ｔ(fs) は、 Ｔ(fm)＝sin〔π・(δｆ0＋δＦd／２)／Ｆd 〕 Ｔ(fs)＝−sin〔π・(δｆ0−δＦd／２)／Ｆd 〕 となる。
は、中心周波数をｆ0＋δｆ0、周波数偏移量をＦd＋δ
Ｆdとする。なお、δｆ0 がＦＳＫ信号光の中心周波数
とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数とのずれを表
し、δＦd が周波数偏移量の所望値からのずれを表して
いる。これらの式を用いると、ＦＳＫ信号光のマーク周
波数ｆm は、 ｆm ＝（ｆ0＋δｆ0）＋（Ｆd＋δＦd）／２ と表され、スペース周波数ｆs は、 ｆs ＝（ｆ0＋δｆ0）−（Ｆd＋δＦd）／２ と表される。これを (1)式に代入すると、マーク周波数
ｆm およびスペース周波数ｆs に対する差動検波信号Ｔ
(fm) ，Ｔ(fs) は、 Ｔ(fm)＝sin〔π・(δｆ0＋δＦd／２)／Ｆd 〕 Ｔ(fs)＝−sin〔π・(δｆ0−δＦd／２)／Ｆd 〕 となる。
【００３０】ＦＳＫ信号光の中心周波数とＭＺＩ７３の
透過特性のピーク周波数が一致し、δｆ0 ＝０であれ
ば、Ｔ(fm) ＝Ｔ(fs) であり、常に直流信号が出力され
ることになる。これが、そのまま周波数偏移量について
の差動検波信号（誤差信号）となり、この場合は従来例
と同様に周波数偏移の安定化を図ることができる。
透過特性のピーク周波数が一致し、δｆ0 ＝０であれ
ば、Ｔ(fm) ＝Ｔ(fs) であり、常に直流信号が出力され
ることになる。これが、そのまま周波数偏移量について
の差動検波信号（誤差信号）となり、この場合は従来例
と同様に周波数偏移の安定化を図ることができる。
【００３１】一方、δｆ0 ≠０の場合には、Ｔ(fm) ≠
Ｔ(fs) となり、差動検波信号はＦＳＫ信号光のマーク
およびスペースに応じた信号速度程度の速さで変化す
る。これをそのまま可変減衰器７５に対してフィードバ
ックしたのでは、フィードバック信号が信号速度の速さ
で変動する交流成分を有するので、安定なフィードバッ
ク制御を実現することはできない。
Ｔ(fs) となり、差動検波信号はＦＳＫ信号光のマーク
およびスペースに応じた信号速度程度の速さで変化す
る。これをそのまま可変減衰器７５に対してフィードバ
ックしたのでは、フィードバック信号が信号速度の速さ
で変動する交流成分を有するので、安定なフィードバッ
ク制御を実現することはできない。
【００３２】そこで、２つのホトダイオード７４ａ，７
４ｂの接続点から取り出される差動検波信号を低域通過
フィルタ１１に入力し、信号速度の速さで変動する交流
成分を除去する。このとき、ＦＳＫ信号光のマーク率が
１／２であるとすると、低域通過フィルタ１１の出力に
は、差動検波信号Ｔ(fm) ，Ｔ(fs) の平均値Ｔavが出力
される。この平均値Ｔavは、 Ｔav＝｛Ｔ(fm) ＋Ｔ(fs) ｝／２ ＝cos(π・δｆ0／Ｆd）・sin（π／２・δＦd／Ｆd） ≒cos(π・δｆ0／Ｆd）・（π／２Ｆd）・δＦd …(2) となる。ただし、周波数偏移量のずれがそれ程大きくな
い（δＦd／Ｆd<<２／π）として、sin の項を展開し
た。 (2)式によれば、平均値ＴavはδＦd に比例してお
り、その比例係数はcos(π・δｆ0／Ｆd)・(π／２Ｆd)
となる。
４ｂの接続点から取り出される差動検波信号を低域通過
フィルタ１１に入力し、信号速度の速さで変動する交流
成分を除去する。このとき、ＦＳＫ信号光のマーク率が
１／２であるとすると、低域通過フィルタ１１の出力に
は、差動検波信号Ｔ(fm) ，Ｔ(fs) の平均値Ｔavが出力
される。この平均値Ｔavは、 Ｔav＝｛Ｔ(fm) ＋Ｔ(fs) ｝／２ ＝cos(π・δｆ0／Ｆd）・sin（π／２・δＦd／Ｆd） ≒cos(π・δｆ0／Ｆd）・（π／２Ｆd）・δＦd …(2) となる。ただし、周波数偏移量のずれがそれ程大きくな
い（δＦd／Ｆd<<２／π）として、sin の項を展開し
た。 (2)式によれば、平均値ＴavはδＦd に比例してお
り、その比例係数はcos(π・δｆ0／Ｆd)・(π／２Ｆd)
となる。
【００３３】ここで、｜δｆ0 ／Ｆd ｜＜１／２であれ
ばこの比例係数は常に正の値をとるので、Ｔavに比例し
て可変減衰器７５の減衰量が変化するように制御系を構
成すれば、周波数偏移量に対して負帰還がかかり、周波
数偏移を安定に制御することが可能となる。
ばこの比例係数は常に正の値をとるので、Ｔavに比例し
て可変減衰器７５の減衰量が変化するように制御系を構
成すれば、周波数偏移量に対して負帰還がかかり、周波
数偏移を安定に制御することが可能となる。
【００３４】すなわち、ＦＳＫ信号光の中心周波数とＭ
ＺＩ７３の透過特性のピーク周波数が一致していなくて
も（δｆ0 ≠０）、それらがごく接近していれば、低域
通過フィルタ１１を追加した本実施例の光ＦＳＫ周波数
偏移安定化回路によって十分に周波数偏移の安定化を図
ることができる。なお、｜δｆ0 ／Ｆd ｜＜１／２が満
たされていることが条件となるが、これはＭＺＩ７３を
温度安定化することにより実現可能である。
ＺＩ７３の透過特性のピーク周波数が一致していなくて
も（δｆ0 ≠０）、それらがごく接近していれば、低域
通過フィルタ１１を追加した本実施例の光ＦＳＫ周波数
偏移安定化回路によって十分に周波数偏移の安定化を図
ることができる。なお、｜δｆ0 ／Ｆd ｜＜１／２が満
たされていることが条件となるが、これはＭＺＩ７３を
温度安定化することにより実現可能である。
【００３５】一方、実際の使用状況によっては、ＦＳＫ
信号光の中心周波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周
波数のずれがそれ程大きくないという条件 ｜δｆ0 ／Ｆd ｜＜１／２ を満たさない場合もある。また、ＦＳＫ信号光の中心周
波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数のずれδｆ
0 が変動すると、フィードバック利得が変動して周波数
偏移の安定化に支障をきたす。したがって、ＦＳＫ信号
光の中心周波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数
が常に一致（δｆ0 ＝０）するような回路構成が望まれ
る。請求項２および請求項３に記載の光ＦＳＫ周波数偏
移安定化回路は、そのような要求に応じて発明されたも
のである。
信号光の中心周波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周
波数のずれがそれ程大きくないという条件 ｜δｆ0 ／Ｆd ｜＜１／２ を満たさない場合もある。また、ＦＳＫ信号光の中心周
波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数のずれδｆ
0 が変動すると、フィードバック利得が変動して周波数
偏移の安定化に支障をきたす。したがって、ＦＳＫ信号
光の中心周波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数
が常に一致（δｆ0 ＝０）するような回路構成が望まれ
る。請求項２および請求項３に記載の光ＦＳＫ周波数偏
移安定化回路は、そのような要求に応じて発明されたも
のである。
【００３６】図２は、請求項２に記載の発明の実施例構
成を示すブロック図である。図において、本実施例の特
徴とするところは、図１(a) に示す請求項１に記載の光
ＦＳＫ周波数偏移安定化回路の実施例構成に加えて、２
つのホトダイオード７４ａ，７４ｂの接続点とＭＺＩ７
３の位相制御部７６との間に、高域通過フィルタ２１と
ミキサ２２とを挿入し、高域通過フィルタ２１を介して
得られた差動検波信号の高域成分と、レーザダイオード
７１に印加されるディジタル信号電流とをミキサ２２で
乗算して位相制御部７６に与え、差動検波信号に含まれ
る交流成分をゼロにする構成にある。
成を示すブロック図である。図において、本実施例の特
徴とするところは、図１(a) に示す請求項１に記載の光
ＦＳＫ周波数偏移安定化回路の実施例構成に加えて、２
つのホトダイオード７４ａ，７４ｂの接続点とＭＺＩ７
３の位相制御部７６との間に、高域通過フィルタ２１と
ミキサ２２とを挿入し、高域通過フィルタ２１を介して
得られた差動検波信号の高域成分と、レーザダイオード
７１に印加されるディジタル信号電流とをミキサ２２で
乗算して位相制御部７６に与え、差動検波信号に含まれ
る交流成分をゼロにする構成にある。
【００３７】以下、その動作原理について説明する。ま
ず、２分される差動検波信号の一方は、図１に示す実施
例と同様に低域通過フィルタ１１を介して可変減衰器７
５に与えられ、ディジタル信号電流への負帰還に用いら
れる。なお、本発明では必ずしも低域通過フィルタ１１
の挿入は必要ない。差動検波信号の他方は、高域通過フ
ィルタ２１を介して信号変調速度程度の交流成分が抽出
され、ミキサ２２に入力される。
ず、２分される差動検波信号の一方は、図１に示す実施
例と同様に低域通過フィルタ１１を介して可変減衰器７
５に与えられ、ディジタル信号電流への負帰還に用いら
れる。なお、本発明では必ずしも低域通過フィルタ１１
の挿入は必要ない。差動検波信号の他方は、高域通過フ
ィルタ２１を介して信号変調速度程度の交流成分が抽出
され、ミキサ２２に入力される。
【００３８】なお、上述したように、ＦＳＫ信号光の中
心周波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数がずれ
ている場合には、差動検波信号にはＦＳＫ信号のマー
ク，スペースに応じた変動成分が生じる。したがって、
高域通過フィルタ２１の出力には、平均ゼロで、マー
ク，スペースに応じて変化する信号が現れる。すなわ
ち、平均ゼロの交流信号として、瞬時の値から平均値を
引いた値が出力される。
心周波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数がずれ
ている場合には、差動検波信号にはＦＳＫ信号のマー
ク，スペースに応じた変動成分が生じる。したがって、
高域通過フィルタ２１の出力には、平均ゼロで、マー
ク，スペースに応じて変化する信号が現れる。すなわ
ち、平均ゼロの交流信号として、瞬時の値から平均値を
引いた値が出力される。
【００３９】信号マーク時の高域通過フィルタ２１の出
力は、 Ｔ(fm)−Ｔav＝sin(π・δｆ0／Ｆd)・cos(π／２・δＦd／Ｆd) となり、信号スペース時の高域通過フィルタ２１の出力
は、 Ｔ(fs)−Ｔav＝sin(π・δｆ0／Ｆd)・cos(π／２・δＦd／Ｆd) となる。
力は、 Ｔ(fm)−Ｔav＝sin(π・δｆ0／Ｆd)・cos(π／２・δＦd／Ｆd) となり、信号スペース時の高域通過フィルタ２１の出力
は、 Ｔ(fs)−Ｔav＝sin(π・δｆ0／Ｆd)・cos(π／２・δＦd／Ｆd) となる。
【００４０】高域通過フィルタ２１の出力は、ディジタ
ル信号電流とともにミキサ２２に入力され、ミキサ２２
からは両者の積に比例した値が出力される。なお、ディ
ジタル信号はＦＳＫ信号光のもとになる信号であり、マ
ーク時には＋１、スペース時には−１の電気信号であ
る。ここで、ディジタル信号電流が、レーザダイオード
７１→ＭＺＩ７３→差動検波回路（ホトダイオード７４
ａ，７４ｂ）→高域通過フィルタ２１の経路を経てミキ
サ２２に達する時間と、直接にミキサ２２に入力される
までの遅延時間が等しくなるように設定しておくことに
より、ミキサ２２から出力される両者の乗算結果は、信
号マーク時で ｛Ｔ(fm)−Ｔav｝×(＋1)＝sin(π・δｆ0／Ｆd)・cos(π／2・δＦd／Ｆd) となり、信号スペース時で ｛Ｔ(fs)−Ｔav｝×(−1)＝−sin(π・δｆ0／Ｆd)・cos(π／2・δＦd／Ｆd) となる。
ル信号電流とともにミキサ２２に入力され、ミキサ２２
からは両者の積に比例した値が出力される。なお、ディ
ジタル信号はＦＳＫ信号光のもとになる信号であり、マ
ーク時には＋１、スペース時には−１の電気信号であ
る。ここで、ディジタル信号電流が、レーザダイオード
７１→ＭＺＩ７３→差動検波回路（ホトダイオード７４
ａ，７４ｂ）→高域通過フィルタ２１の経路を経てミキ
サ２２に達する時間と、直接にミキサ２２に入力される
までの遅延時間が等しくなるように設定しておくことに
より、ミキサ２２から出力される両者の乗算結果は、信
号マーク時で ｛Ｔ(fm)−Ｔav｝×(＋1)＝sin(π・δｆ0／Ｆd)・cos(π／2・δＦd／Ｆd) となり、信号スペース時で ｛Ｔ(fs)−Ｔav｝×(−1)＝−sin(π・δｆ0／Ｆd)・cos(π／2・δＦd／Ｆd) となる。
【００４１】したがって、ミキサ２２からはマーク，ス
ペースに関わらず、常に一定の値が出力されることがわ
かる。さらに、δｆ0／Ｆd<<１／πとして式を展開する
と、 π・δｆ0／Ｆd・cos(π／２・δＦd／Ｆd) となる。ここで周波数偏移量のずれがそれ程大きくなけ
れば、 cos(π／２・δＦd／Ｆd)≒１ であり、ミキサ２２の出力からは正負を含めて中心周波
数のずれに比例した値が得られることになる。したがっ
て、ミキサ２２の出力を誤差信号として、これに比例し
た制御信号をＭＺＩ７３の位相制御部７６に加えれば、
ＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数に対して負帰還が
かかり、ＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数がＦＳＫ
信号光の中心周波数に一致するように制御され、周波数
偏移の安定化が実現される。
ペースに関わらず、常に一定の値が出力されることがわ
かる。さらに、δｆ0／Ｆd<<１／πとして式を展開する
と、 π・δｆ0／Ｆd・cos(π／２・δＦd／Ｆd) となる。ここで周波数偏移量のずれがそれ程大きくなけ
れば、 cos(π／２・δＦd／Ｆd)≒１ であり、ミキサ２２の出力からは正負を含めて中心周波
数のずれに比例した値が得られることになる。したがっ
て、ミキサ２２の出力を誤差信号として、これに比例し
た制御信号をＭＺＩ７３の位相制御部７６に加えれば、
ＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数に対して負帰還が
かかり、ＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数がＦＳＫ
信号光の中心周波数に一致するように制御され、周波数
偏移の安定化が実現される。
【００４２】図３は、請求項３に記載の発明の実施例構
成を示すブロック図である。図において、本実施例の特
徴とするところは、図１(a) に示す請求項１に記載の光
ＦＳＫ周波数偏移安定化回路の実施例構成に加えて、所
定の周波数ν（νは数100Hz 以下）の微小な変調信号を
生成してＭＺＩ７３の位相制御部７６に与える発振器３
１を備え、さらに２つのホトダイオード７４ａ，７４ｂ
の接続点とＭＺＩ７３の位相制御部７６との間に、二乗
検波を行うミキサ３２と、その二乗検波出力と発振器３
１から与えられる周波数νの変調信号とによって位相制
御部７６に与える制御信号を生成するロックインアンプ
３３とを挿入する構成にある。
成を示すブロック図である。図において、本実施例の特
徴とするところは、図１(a) に示す請求項１に記載の光
ＦＳＫ周波数偏移安定化回路の実施例構成に加えて、所
定の周波数ν（νは数100Hz 以下）の微小な変調信号を
生成してＭＺＩ７３の位相制御部７６に与える発振器３
１を備え、さらに２つのホトダイオード７４ａ，７４ｂ
の接続点とＭＺＩ７３の位相制御部７６との間に、二乗
検波を行うミキサ３２と、その二乗検波出力と発振器３
１から与えられる周波数νの変調信号とによって位相制
御部７６に与える制御信号を生成するロックインアンプ
３３とを挿入する構成にある。
【００４３】以下、その動作原理について説明する。ま
ず、２分される差動検波信号の一方は、図１，図２に示
す実施例と同様に低域通過フィルタ１１を介して可変減
衰器７５に与えられ、ディジタル信号電流への負帰還に
用いられる。なお、ここで用いられる低域通過フィルタ
１１の遮断周波数はνより低い必要があるが、低域通過
フィルタ１１は接続しなくてもよい。
ず、２分される差動検波信号の一方は、図１，図２に示
す実施例と同様に低域通過フィルタ１１を介して可変減
衰器７５に与えられ、ディジタル信号電流への負帰還に
用いられる。なお、ここで用いられる低域通過フィルタ
１１の遮断周波数はνより低い必要があるが、低域通過
フィルタ１１は接続しなくてもよい。
【００４４】差動検波信号の他方は、ミキサ３２で二乗
検波されてロックインアンプ３３に入力される。ロック
インアンプ３３では、その二乗検波出力から、ＭＺＩ７
３の位相制御部７６に加えられた周波数νの周波数成分
を検出し、その平均値を位相制御部７６に与えて差動検
波信号に含まれる交流成分をゼロにする。以上の動作を
式で表す。
検波されてロックインアンプ３３に入力される。ロック
インアンプ３３では、その二乗検波出力から、ＭＺＩ７
３の位相制御部７６に加えられた周波数νの周波数成分
を検出し、その平均値を位相制御部７６に与えて差動検
波信号に含まれる交流成分をゼロにする。以上の動作を
式で表す。
【００４５】まず、ＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波
数ｆ0 は周波数νで微小変調されているとすると、透過
特性のピーク周波数ｆ0 は ｆ0 ＝ｆ10＋Δｆ10cos(２πνｔ） と表される。これを (1)式に代入すると、差動検波信号
Ｔ(f) は Ｔ(f) ＝−cos〔π・｛ｆ−ｆ10−Δｆ10cos(２πνｔ）｝／Ｆd 〕 となる。これをミキサ３２で二乗検波すると、 Ｔ(f)2＝cos2〔π・｛ｆ−ｆ10−Δｆ10cos(２πνｔ）｝／Ｆd 〕 ＝〔1＋cos〔2π｛f−f10−Δf10cos(2πνt)｝／Ｆd〕〕／２ ＝〔1＋cos｛2π(f−f10)／Ｆd｝cos｛2πΔf10／Ｆd cos(2πνt)｝ ＋sin｛2π(f−f10)／Ｆd｝sin｛2πΔf10／Ｆd cos(2πνt)｝〕 ／２ ≒〔1＋cos｛2π(f−f10)／Ｆd｝ ＋sin｛2π(f−f10)／Ｆd｝2πΔf10／Ｆd cos(2πνt)〕／２ …(3) となる。なお、Δｆ10は、微小量として式を展開した。
数ｆ0 は周波数νで微小変調されているとすると、透過
特性のピーク周波数ｆ0 は ｆ0 ＝ｆ10＋Δｆ10cos(２πνｔ） と表される。これを (1)式に代入すると、差動検波信号
Ｔ(f) は Ｔ(f) ＝−cos〔π・｛ｆ−ｆ10−Δｆ10cos(２πνｔ）｝／Ｆd 〕 となる。これをミキサ３２で二乗検波すると、 Ｔ(f)2＝cos2〔π・｛ｆ−ｆ10−Δｆ10cos(２πνｔ）｝／Ｆd 〕 ＝〔1＋cos〔2π｛f−f10−Δf10cos(2πνt)｝／Ｆd〕〕／２ ＝〔1＋cos｛2π(f−f10)／Ｆd｝cos｛2πΔf10／Ｆd cos(2πνt)｝ ＋sin｛2π(f−f10)／Ｆd｝sin｛2πΔf10／Ｆd cos(2πνt)｝〕 ／２ ≒〔1＋cos｛2π(f−f10)／Ｆd｝ ＋sin｛2π(f−f10)／Ｆd｝2πΔf10／Ｆd cos(2πνt)〕／２ …(3) となる。なお、Δｆ10は、微小量として式を展開した。
【００４６】これらの式を用いると、ＦＳＫ信号光のマ
ーク周波数ｆm は ｆm ＝（ｆ10＋δｆ0）＋（Ｆd＋δＦd）／２ と表され、スペース周波数ｆs は ｆs ＝（ｆ10＋δｆ0）＋（Ｆd＋δＦd）／２ と表される。なお、δｆ0 は、ＦＳＫ信号光の中心周波
数と、変調されているＭＺＩ７３の透過特性のピーク周
波数の中心値とのずれを表している。
ーク周波数ｆm は ｆm ＝（ｆ10＋δｆ0）＋（Ｆd＋δＦd）／２ と表され、スペース周波数ｆs は ｆs ＝（ｆ10＋δｆ0）＋（Ｆd＋δＦd）／２ と表される。なお、δｆ0 は、ＦＳＫ信号光の中心周波
数と、変調されているＭＺＩ７３の透過特性のピーク周
波数の中心値とのずれを表している。
【００４７】これを (3)式に代入すると、マーク周波数
ｆm およびスペース周波数ｆs に対する差動検波信号Ｔ
(fm)2，Ｔ(fs)2は、 Ｔ(fm)2＝πΔf10／Ｆd〔sin(2πδf0／Ｆd) cos｛π(1＋δＦd／Ｆd)｝ ＋cos(2πδf0／Ｆd) sin｛π(1＋δＦd／Ｆd)｝〕・cos(2πνt) Ｔ(fs)2＝πΔf10／Ｆd〔sin(2πδf0／Ｆd) cos｛π(1＋δＦd／Ｆd)｝ −cos(2πδf0／Ｆd) sin｛π(1＋δＦd／Ｆd)｝〕・cos(2πνt) となる。なお、ここではロックイン検出することを考慮
して周波数νの成分だけを書き出した。
ｆm およびスペース周波数ｆs に対する差動検波信号Ｔ
(fm)2，Ｔ(fs)2は、 Ｔ(fm)2＝πΔf10／Ｆd〔sin(2πδf0／Ｆd) cos｛π(1＋δＦd／Ｆd)｝ ＋cos(2πδf0／Ｆd) sin｛π(1＋δＦd／Ｆd)｝〕・cos(2πνt) Ｔ(fs)2＝πΔf10／Ｆd〔sin(2πδf0／Ｆd) cos｛π(1＋δＦd／Ｆd)｝ −cos(2πδf0／Ｆd) sin｛π(1＋δＦd／Ｆd)｝〕・cos(2πνt) となる。なお、ここではロックイン検出することを考慮
して周波数νの成分だけを書き出した。
【００４８】ロックインアンプ３３からは、差動検波信
号Ｔ(fm)2，Ｔ(fs)2の振幅部の平均値が出力され、その
出力Ｌは、 Ｌ＝πΔf10／Ｆd sin(2πδf0／Ｆd) cos｛π(1＋δＦd／Ｆd)｝ ＝−πΔf10／Ｆd sin(2πδf0／Ｆd) cos(πδＦd／Ｆd) となる。中心周波数のずれがそれ程大きくない（δｆ0
／Ｆd<<１／２π）として、sin の項を展開すると、 Ｌ≒−πΔf10／Ｆd・cos(πδＦd／Ｆd) ・２πδf0／Ｆd となる。
号Ｔ(fm)2，Ｔ(fs)2の振幅部の平均値が出力され、その
出力Ｌは、 Ｌ＝πΔf10／Ｆd sin(2πδf0／Ｆd) cos｛π(1＋δＦd／Ｆd)｝ ＝−πΔf10／Ｆd sin(2πδf0／Ｆd) cos(πδＦd／Ｆd) となる。中心周波数のずれがそれ程大きくない（δｆ0
／Ｆd<<１／２π）として、sin の項を展開すると、 Ｌ≒−πΔf10／Ｆd・cos(πδＦd／Ｆd) ・２πδf0／Ｆd となる。
【００４９】以上の式から、ロックインアンプ３３の出
力は、ＦＳＫ信号光の中心周波数と変調されているＭＺ
Ｉ７３の透過特性のピーク周波数の中心値とのずれδｆ
0 に比例しており、周波数偏移量のずれが大きくない
（δＦd／Ｆd＜１／２）ときには、その比例係数は常に
負となることがわかる。すなわち、ロックインアンプ３
３の出力からは、正負を含めて中心周波数のずれに比例
した値が得られることになる。したがって、この誤差信
号に基づいて、ＭＺＩ７３の位相制御部７６に負帰還を
かければ、ＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数がＦＳ
Ｋ信号光の中心周波数に一致するように制御され、周波
数偏移の安定化が実現される。
力は、ＦＳＫ信号光の中心周波数と変調されているＭＺ
Ｉ７３の透過特性のピーク周波数の中心値とのずれδｆ
0 に比例しており、周波数偏移量のずれが大きくない
（δＦd／Ｆd＜１／２）ときには、その比例係数は常に
負となることがわかる。すなわち、ロックインアンプ３
３の出力からは、正負を含めて中心周波数のずれに比例
した値が得られることになる。したがって、この誤差信
号に基づいて、ＭＺＩ７３の位相制御部７６に負帰還を
かければ、ＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数がＦＳ
Ｋ信号光の中心周波数に一致するように制御され、周波
数偏移の安定化が実現される。
【００５０】ところで、以上説明してきた請求項１〜請
求項３に記載の発明に対応する実施例は、１つのＦＳＫ
信号光についての光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路である
が、周波数多重された複数のＦＳＫ信号光の周波数偏移
を安定化する装置にも応用可能である。以下、それを実
現する装置について説明する。請求項４〜請求項６に記
載の発明は、それぞれ請求項１〜請求項３に記載の発明
の光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路を周波数多重された複
数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安定化する装置に適用
させたものであり、それらの実施例について図４〜図６
を参照して説明する。
求項３に記載の発明に対応する実施例は、１つのＦＳＫ
信号光についての光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路である
が、周波数多重された複数のＦＳＫ信号光の周波数偏移
を安定化する装置にも応用可能である。以下、それを実
現する装置について説明する。請求項４〜請求項６に記
載の発明は、それぞれ請求項１〜請求項３に記載の発明
の光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路を周波数多重された複
数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安定化する装置に適用
させたものであり、それらの実施例について図４〜図６
を参照して説明する。
【００５１】図４は、請求項４に記載の発明の実施例構
成を示すブロック図である。図において、複数のＦＳＫ
信号光を発生する光源としてＮ個のレーザダイオード７
１1 〜７１N が用意され、各々にバイアス電流とディジ
タル信号電流が加算器７２1 〜７２N で加算されて印加
される。ここで、各ＦＳＫ信号光の中心周波数は、ＦＳ
Ｋ信号光の所望周波数偏移量の整数倍の周波数間隔で並
んでいるものとする。
成を示すブロック図である。図において、複数のＦＳＫ
信号光を発生する光源としてＮ個のレーザダイオード７
１1 〜７１N が用意され、各々にバイアス電流とディジ
タル信号電流が加算器７２1 〜７２N で加算されて印加
される。ここで、各ＦＳＫ信号光の中心周波数は、ＦＳ
Ｋ信号光の所望周波数偏移量の整数倍の周波数間隔で並
んでいるものとする。
【００５２】各レーザダイオード（ＬＤ）７１1 〜７１
N の出力光は、光合波器４１で合波されて周波数多重さ
れたＦＳＫ信号光となり、その大部分が伝送路へ送出さ
れるとともに、一部が周波数選択スイッチ４２へ入力さ
れる。周波数選択スイッチ４２は、周波数多重されたＦ
ＳＫ信号光の中から、制御信号に応じて１つの周波数領
域のＦＳＫ信号光を選択出力する機能をもつ光回路であ
り、例えば多段マッハツェンダ光フィルタにより構成さ
れる。周波数選択スイッチ４２から出力される１つのＦ
ＳＫ信号光は、図１に示す実施例と同様にＭＺＩ７３を
介して２つのホトダイオード７４1 ，７４2 に入力され
て差動検波され、さらにその差動検波信号が低域通過フ
ィルタ（ＬＰＦ）１１を介して切替スイッチ４３に入力
される。切替スイッチ４３は、周波数選択スイッチ４２
に与えられる制御信号に同期した制御信号に応じて入力
信号の出力先を切り替える機能をもつ。切替スイッチ４
３で切り替えられた各出力信号は、それぞれサンプルホ
ールド回路（ＳＨ）４４1 〜４４N を介して、各レーザ
ダイオード７１1 〜７１N へ印加されるディジタル信号
電流の振幅値を制御するための可変減衰器７５1 〜７５
N に入力される。周波数選択スイッチ４２，切替スイッ
チ４３およびサンプルホールド回路４４1 〜４４N を制
御する制御信号は、制御回路４５から与えられる。
N の出力光は、光合波器４１で合波されて周波数多重さ
れたＦＳＫ信号光となり、その大部分が伝送路へ送出さ
れるとともに、一部が周波数選択スイッチ４２へ入力さ
れる。周波数選択スイッチ４２は、周波数多重されたＦ
ＳＫ信号光の中から、制御信号に応じて１つの周波数領
域のＦＳＫ信号光を選択出力する機能をもつ光回路であ
り、例えば多段マッハツェンダ光フィルタにより構成さ
れる。周波数選択スイッチ４２から出力される１つのＦ
ＳＫ信号光は、図１に示す実施例と同様にＭＺＩ７３を
介して２つのホトダイオード７４1 ，７４2 に入力され
て差動検波され、さらにその差動検波信号が低域通過フ
ィルタ（ＬＰＦ）１１を介して切替スイッチ４３に入力
される。切替スイッチ４３は、周波数選択スイッチ４２
に与えられる制御信号に同期した制御信号に応じて入力
信号の出力先を切り替える機能をもつ。切替スイッチ４
３で切り替えられた各出力信号は、それぞれサンプルホ
ールド回路（ＳＨ）４４1 〜４４N を介して、各レーザ
ダイオード７１1 〜７１N へ印加されるディジタル信号
電流の振幅値を制御するための可変減衰器７５1 〜７５
N に入力される。周波数選択スイッチ４２，切替スイッ
チ４３およびサンプルホールド回路４４1 〜４４N を制
御する制御信号は、制御回路４５から与えられる。
【００５３】すなわち、制御回路４５は、選択する周波
数を時間的に順次切り替える制御信号を周波数選択スイ
ッチ４２に送ることにより、１つの周波数領域のＦＳＫ
信号光を順次切り替えてＭＺＩ７３に入力させる。した
がって、ＭＺＩ７３、ホトダイオード７４1 ，７４2 、
低域通過フィルタ１１は、図１に示す実施例と同様に動
作することができる。また、各ＦＳＫ信号光の中心周波
数はＭＺＩ７３の透過率周期の１／２の整数倍に設定さ
れるので、各ＦＳＫ信号光の中心周波数はそれぞれＭＺ
Ｉ７３の透過特性のピーク周波数の近傍になる。このよ
うな設定により、例えば時刻ｔ1 から時刻ｔ2の間はレ
ーザダイオード７１1 の周波数偏移についての差動検波
信号（誤差信号）が得られ、以下時分割的に各レーザダ
イオードの周波数偏移についての差動検波信号が得られ
る。
数を時間的に順次切り替える制御信号を周波数選択スイ
ッチ４２に送ることにより、１つの周波数領域のＦＳＫ
信号光を順次切り替えてＭＺＩ７３に入力させる。した
がって、ＭＺＩ７３、ホトダイオード７４1 ，７４2 、
低域通過フィルタ１１は、図１に示す実施例と同様に動
作することができる。また、各ＦＳＫ信号光の中心周波
数はＭＺＩ７３の透過率周期の１／２の整数倍に設定さ
れるので、各ＦＳＫ信号光の中心周波数はそれぞれＭＺ
Ｉ７３の透過特性のピーク周波数の近傍になる。このよ
うな設定により、例えば時刻ｔ1 から時刻ｔ2の間はレ
ーザダイオード７１1 の周波数偏移についての差動検波
信号（誤差信号）が得られ、以下時分割的に各レーザダ
イオードの周波数偏移についての差動検波信号が得られ
る。
【００５４】ここで、時分割的に得られる差動検波信号
が、対応するレーザダイオードへのディジタル信号振幅
を制御する可変減衰器に与えられるように、切替スイッ
チ４３の切り替えを同期制御する。なお、切替スイッチ
４３と各可変減衰器７５1 〜７５N との間に設けられる
サンプルホールド回路４４1 〜４４N も制御回路４５に
よって同期制御され、差動検波信号が入力されているサ
ンプルホールド回路はそれに比例した信号を対応する可
変減衰器に与え、切替スイッチ４３が切り替えられて差
動検波信号が入力されない期間は、切り替わる直前の出
力値を保持して出力する。
が、対応するレーザダイオードへのディジタル信号振幅
を制御する可変減衰器に与えられるように、切替スイッ
チ４３の切り替えを同期制御する。なお、切替スイッチ
４３と各可変減衰器７５1 〜７５N との間に設けられる
サンプルホールド回路４４1 〜４４N も制御回路４５に
よって同期制御され、差動検波信号が入力されているサ
ンプルホールド回路はそれに比例した信号を対応する可
変減衰器に与え、切替スイッチ４３が切り替えられて差
動検波信号が入力されない期間は、切り替わる直前の出
力値を保持して出力する。
【００５５】このように切替スイッチ４３およびサンプ
ルホールド回路４４1 〜４４N を制御すると、周波数選
択スイッチ４２によってレーザダイオード７１1 〜７１
N から出力されるＦＳＫ信号光の１つが選択されている
間は、選択されたレーザダイオードに対して負帰還制御
がかけられることになる。また、他のレーザダイオード
への制御系が選択されている間は、切り替わる直前の状
態が保持される。したがって、１つのレーザダイオード
においては負帰還制御が断続することになり、速い時定
数で変動する揺らぎには対応できないが、周波数偏移量
の変動の速さは数分以上と考えられるので、本実施例構
成によっても周波数多重されたＦＳＫ信号光の周波数偏
移の安定化を十分に図ることができる。
ルホールド回路４４1 〜４４N を制御すると、周波数選
択スイッチ４２によってレーザダイオード７１1 〜７１
N から出力されるＦＳＫ信号光の１つが選択されている
間は、選択されたレーザダイオードに対して負帰還制御
がかけられることになる。また、他のレーザダイオード
への制御系が選択されている間は、切り替わる直前の状
態が保持される。したがって、１つのレーザダイオード
においては負帰還制御が断続することになり、速い時定
数で変動する揺らぎには対応できないが、周波数偏移量
の変動の速さは数分以上と考えられるので、本実施例構
成によっても周波数多重されたＦＳＫ信号光の周波数偏
移の安定化を十分に図ることができる。
【００５６】図５は、請求項５に記載の発明の実施例構
成を示すブロック図である。本実施例構成は、上述した
ように図２に示す請求項２に記載の発明の実施例構成を
周波数多重された複数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安
定化する装置に適用させたものである。したがって、複
数のＦＳＫ信号光およびそれに対応した差動検波信号の
選択制御については、図４を参照して説明した実施例と
同様であり、また周波数偏移安定化動作については、図
２を参照して説明した実施例と同様であるので、ここで
は省略する。
成を示すブロック図である。本実施例構成は、上述した
ように図２に示す請求項２に記載の発明の実施例構成を
周波数多重された複数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安
定化する装置に適用させたものである。したがって、複
数のＦＳＫ信号光およびそれに対応した差動検波信号の
選択制御については、図４を参照して説明した実施例と
同様であり、また周波数偏移安定化動作については、図
２を参照して説明した実施例と同様であるので、ここで
は省略する。
【００５７】なお、本実施例は、各ＦＳＫ信号光の中心
周波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数が常に一
致するようにしたものであり、ミキサ２２に与えるディ
ジタル信号についても、切替スイッチ４３などと同様に
同期制御される切替スイッチ５１が設けられる。
周波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数が常に一
致するようにしたものであり、ミキサ２２に与えるディ
ジタル信号についても、切替スイッチ４３などと同様に
同期制御される切替スイッチ５１が設けられる。
【００５８】図６は、請求項６に記載の発明の実施例構
成を示すブロック図である。本実施例構成は、上述した
ように図３に示す請求項３に記載の発明の実施例構成を
周波数多重された複数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安
定化する装置に適用させたものである。したがって、複
数のＦＳＫ信号光およびそれに対応した差動検波信号の
選択制御については、図４を参照して説明した実施例と
同様であり、また周波数偏移安定化動作については、図
３を参照して説明した実施例と同様であるので、ここで
は省略する。
成を示すブロック図である。本実施例構成は、上述した
ように図３に示す請求項３に記載の発明の実施例構成を
周波数多重された複数のＦＳＫ信号光の周波数偏移を安
定化する装置に適用させたものである。したがって、複
数のＦＳＫ信号光およびそれに対応した差動検波信号の
選択制御については、図４を参照して説明した実施例と
同様であり、また周波数偏移安定化動作については、図
３を参照して説明した実施例と同様であるので、ここで
は省略する。
【００５９】なお、本実施例も同様に、各ＦＳＫ信号光
の中心周波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数が
常に一致するようにしたものである。
の中心周波数とＭＺＩ７３の透過特性のピーク周波数が
常に一致するようにしたものである。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１および請
求項４に記載の発明では、差動検波信号に含まれる交流
成分を除去することにより、ＦＳＫ信号光の中心周波数
に揺らぎがあっても周波数偏移量に対して安定した負帰
還がかかり、周波数偏移の安定化を図ることができる。
求項４に記載の発明では、差動検波信号に含まれる交流
成分を除去することにより、ＦＳＫ信号光の中心周波数
に揺らぎがあっても周波数偏移量に対して安定した負帰
還がかかり、周波数偏移の安定化を図ることができる。
【００６１】また、請求項２，請求項３，請求項５およ
び請求項６に記載の発明では、ＭＺＩの透過特性のピー
ク周波数がＦＳＫ信号光の中心周波数に一致するように
制御されるので、ＦＳＫ信号光の中心周波数に揺らぎが
あっても周波数偏移量に対して安定した負帰還がかか
り、周波数偏移の安定化を図ることができる。
び請求項６に記載の発明では、ＭＺＩの透過特性のピー
ク周波数がＦＳＫ信号光の中心周波数に一致するように
制御されるので、ＦＳＫ信号光の中心周波数に揺らぎが
あっても周波数偏移量に対して安定した負帰還がかか
り、周波数偏移の安定化を図ることができる。
【図１】請求項１に記載の発明の実施例構成およびその
動作原理を示す図である。
動作原理を示す図である。
【図２】請求項２に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】請求項３に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】請求項４に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】請求項５に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】請求項６に記載の発明の実施例構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】従来の光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路の基本構
成およびその動作原理を示す図である。
成およびその動作原理を示す図である。
７１ レーザダイオード（ＬＤ） ７２ 加算器 ７３ 導波路型マッハツェンダ干渉計（ＭＺＩ） ７４ａ，７４ｂ ホトダイオード ７５ 可変減衰器 ７６ 位相制御部 １１ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ） ２１ 高域通過フィルタ（ＨＰＦ） ２２ ミキサ ３１ 発振器 ３２ ミキサ ３３ ロックインアンプ ４１ 光合波器 ４２ 周波数選択スイッチ ４３ 切替スイッチ ４４ サンプルホールド回路（ＳＨ） ４５ 制御回路 ５１ 切替スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 健治 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザダイオードへの印加電流をディジ
タル信号によって直接変調してＦＳＫ信号光を発生させ
る光送信装置において、 前記ＦＳＫ信号光が入力され、その透過率を所定の周波
数間隔で周期変化させるマッハツェンダ干渉計と、 前記マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子から得られ
る出力光を差動検波し、その差動検波信号を出力する差
動検波手段と、 前記差動検波信号が入力され、その低域周波数成分のみ
を通過させる低域通過フィルタと、 前記低域通過フィルタの出力信号に応じて前記ディジタ
ル信号の振幅を制御し、前記レーザダイオードへの印加
電流を制御する周波数偏移制御手段とを備えたことを特
徴とする光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路。 - 【請求項２】 レーザダイオードへの印加電流をディジ
タル信号によって直接変調してＦＳＫ信号光を発生させ
る光送信装置において、 前記ＦＳＫ信号光が入力され、その透過率を所定の周波
数間隔で周期変化させるマッハツェンダ干渉計と、 前記マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子から得られ
る出力光を差動検波し、その差動検波信号を２分岐して
出力する差動検波手段と、 一方の差動検波信号に応じて前記ディジタル信号の振幅
を制御し、前記レーザダイオードへの印加電流を制御す
る周波数偏移制御手段と、 他方の差動検波信号が入力され、その高域周波数成分の
みを通過させる高域通過フィルタと、 前記高域通過フィルタの出力信号と前記ディジタル信号
との乗算を行い、前記ＦＳＫ信号光の中心周波数のずれ
に比例した制御信号を出力する乗算手段と、 前記制御信号に応じて前記マッハツェンダ干渉計の一方
の導波路の位相を制御し、前記マッハツェンダ干渉計の
透過特性のピーク周波数を前記ＦＳＫ信号光の中心周波
数に一致させる位相制御手段とを備えたことを特徴とす
る光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路。 - 【請求項３】 レーザダイオードへの印加電流をディジ
タル信号によって直接変調してＦＳＫ信号光を発生させ
る光送信装置において、 前記ＦＳＫ信号光が入力され、その透過率を所定の周波
数間隔で周期変化させるマッハツェンダ干渉計と、 前記マッハツェンダ干渉計の透過特性のピーク周波数を
所定の周波数で微小変調する変調手段と、 前記マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子から得られ
る出力光を差動検波し、その差動検波信号を２分岐して
出力する差動検波手段と、 一方の差動検波信号に応じて前記ディジタル信号の振幅
を制御し、前記レーザダイオードへの印加電流を制御す
る周波数偏移制御手段と、 他方の差動検波信号を二乗検波して出力する二乗検波手
段と、 前記二乗検波信号から、前記マッハツェンダ干渉計の透
過特性のピーク周波数の変調周波数成分を検出し、その
平均値信号を出力する変調周波数検出手段と、 前記平均値信号に応じて前記マッハツェンダ干渉計の一
方の導波路の位相を制御し、前記マッハツェンダ干渉計
の透過特性のピーク周波数を前記ＦＳＫ信号光の中心周
波数に一致させる位相制御手段とを備えたことを特徴と
する光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路。 - 【請求項４】 複数のレーザダイオードへの印加電流を
それぞれ対応するディジタル信号によって直接変調し、
中心周波数が相異なる複数のＦＳＫ信号光を発生させる
光送信装置において、 前記複数のＦＳＫ信号光から中心周波数が所定の範囲に
ある１つのＦＳＫ信号光を選択出力する周波数選択手段
と、 前記周波数選択手段で選択されたＦＳＫ信号光が入力さ
れ、その透過率を所定の周波数間隔で周期変化させるマ
ッハツェンダ干渉計と、 前記マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子から得られ
る出力光を差動検波し、その差動検波信号を出力する差
動検波手段と、 前記差動検波信号が入力され、その低域周波数成分のみ
を通過させる低域通過フィルタと、 前記周波数選択手段の選択動作に対応するディジタル信
号の振幅を前記低域通過フィルタの出力信号に応じて制
御し、対応するレーザダイオードへの印加電流を制御す
る周波数偏移制御手段とを備えたことを特徴とする光Ｆ
ＳＫ周波数偏移安定化回路。 - 【請求項５】 複数のレーザダイオードへの印加電流を
それぞれ対応するディジタル信号によって直接変調し、
中心周波数が相異なる複数のＦＳＫ信号光を発生させる
光送信装置において、 前記複数のＦＳＫ信号光から中心周波数が所定の範囲に
あるＦＳＫ信号光を選択出力する周波数選択手段と、 前記周波数選択手段で選択されたＦＳＫ信号光が入力さ
れ、その透過率を所定の周波数間隔で周期変化させるマ
ッハツェンダ干渉計と、 前記マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子から得られ
る出力光を差動検波し、その差動検波信号を２分岐して
出力する差動検波手段と、 前記周波数選択手段の選択動作に対応するディジタル信
号の振幅を一方の差動検波信号に応じて制御し、対応す
るレーザダイオードへの印加電流を制御する周波数偏移
制御手段と、 他方の差動検波信号が入力され、その高域周波数成分の
みを通過させる高域通過フィルタと、 前記高域通過フィルタの出力信号と前記周波数選択手段
の選択動作に対応するディジタル信号との乗算を行い、
前記ＦＳＫ信号光の中心周波数のずれに比例した制御信
号を出力する乗算手段と、 前記制御信号に応じて前記マッハツェンダ干渉計の一方
の導波路の位相を制御し、前記マッハツェンダ干渉計の
透過特性のピーク周波数を前記ＦＳＫ信号光の中心周波
数に一致させる位相制御手段とを備えたことを特徴とす
る光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路。 - 【請求項６】 複数のレーザダイオードへの印加電流を
それぞれ対応するディジタル信号によって直接変調し、
中心周波数が相異なる複数のＦＳＫ信号光を発生させる
光送信装置において、 前記複数のＦＳＫ信号光から中心周波数が所定の範囲に
あるＦＳＫ信号光を選択出力する周波数選択手段と、 前記周波数選択手段で選択されたＦＳＫ信号光が入力さ
れ、その透過率を所定の周波数間隔で周期変化させるマ
ッハツェンダ干渉計と、 前記マッハツェンダ干渉計の透過特性のピーク周波数を
所定の周波数で微小変調する変調手段と、 前記マッハツェンダ干渉計の２つの出力端子から得られ
る出力光を差動検波し、その差動検波信号を２分岐して
出力する差動検波手段と、 前記周波数選択手段の選択動作に対応するディジタル信
号の振幅を一方の差動検波信号に応じて制御し、対応す
るレーザダイオードへの印加電流を制御する周波数偏移
制御手段と、 他方の差動検波信号を二乗検波して出力する二乗検波手
段と、 前記二乗検波信号から、前記マッハツェンダ干渉計の透
過特性のピーク周波数の変調周波数成分を検出し、その
平均値信号を出力する変調周波数検出手段と、 前記平均値信号に応じて前記マッハツェンダ干渉計の一
方の導波路の位相を制御し、前記マッハツェンダ干渉計
の透過特性のピーク周波数を前記ＦＳＫ信号光の中心周
波数に一致させる位相制御手段とを備えたことを特徴と
する光ＦＳＫ周波数偏移安定化回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253968A JPH0595153A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 光ｆｓｋ周波数偏移安定化回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253968A JPH0595153A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 光ｆｓｋ周波数偏移安定化回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0595153A true JPH0595153A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17258444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3253968A Pending JPH0595153A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 光ｆｓｋ周波数偏移安定化回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0595153A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5617234A (en) * | 1994-09-26 | 1997-04-01 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Multiwavelength simultaneous monitoring circuit employing arrayed-waveguide grating |
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| JP2011514009A (ja) * | 2008-03-11 | 2011-04-28 | オーイーウェイブス，インコーポレーテッド | 高品質係数を有する光共振器に基づく光同期 |
| KR20230032196A (ko) * | 2021-08-30 | 2023-03-07 | 주식회사 에니트 | 좁은 주파수 선폭을 갖는 레이저 발진기 및 이 레이저 발진기를 갖는 광파이버 센서 시스템 |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP3253968A patent/JPH0595153A/ja active Pending
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| US8565274B2 (en) | 2008-03-11 | 2013-10-22 | Oewaves, Inc. | Optical locking based on optical resonators with high quality factors |
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