JP3246930B2

JP3246930B2 - 光周波数安定化方式

Info

Publication number: JP3246930B2
Application number: JP32435391A
Authority: JP
Inventors: 勝彦久保木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 2002-01-15
Anticipated expiration: 2017-01-15
Also published as: JPH05160791A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光周波数安定化方式、
更に詳しくいえば、光周波数分割多重通信システムにお
いて使用される複数の光送受信器の光源のような、複数
の光源の光周波数を高確度でかつ低コストで安定化する
のに好適な光周波数安定化方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】光周波数が互いに異なる複数光源からの
変調された光信号を、合波して１本の光ファイバで伝送
する光周波数分割多重通信は、複数の情報を同時に伝送
できるため大容量伝送が可能となる。そのため、光周波
数分割多重通信は今後加速度的に増大していく情報を伝
達するための将来の通信方式として注目されている。光
周波数分割多重通信において使用される光周波数の範囲
は、光ファイバにおける損失の少ない光周波数範囲、光
源として用いられる半導体レーザの製造の容易さ等によ
り１．３〜１．５５μｍに制限されている。従って、こ
の限られた光周波数範囲を有効に利用して、より多くの
光源を使用した大容量伝送を可能にするためには各光源
間の光周波数間隔（チャネル間隔）を狭くした方がよ
い。

【０００３】一方、チャネル間隔が狭すぎると、２つの
光信号の間で干渉（クロストーク）が生じ、伝送してい
る情報に誤りが発生する。よって、光周波数分割多重通
信方式では、クロストークが問題とならない範囲で、で
きるだけ狭いチャネル間隔となるように各光源の光周波
数を厳密に制御する必要がある。このため従来からチャ
ネル間隔周波数を安定化する方式が種々提案されてい
る。その例として特開昭６４−６００３３号公報に記載
例が有る。図２にその具体例を示す。２個のレーザ２０
１、２０２からの変調された光信号２０７、２０８は光
カプラ２１３によって光周波数分割多重された後、ファ
ブリペロ共振器２１５によりフィルタリングされる。そ
して、各々の信号の光周波数はファブリペロ共振器２１
５のくし状で等間隔の共鳴周波数と一致するようにフィ
ードバックループ２０３、２０４によって制御される。
この方法ではレーザ２０１、２０２の光周波数制御信号
２１１、２１２を得るために周波数ミキサ２０９、２１
０によりファブリペロ共振器２１５を透過してきた光周
波数多重化信号の変調成分と各レーザを変調するのに用
いた原信号２０５、２０６との間の相関が取られる。こ
の結果、２つのチャネルの変調成分２１６から各チャネ
ルの情報を分離、識別することが可能となる。

【０００４】このチャネル間隔を安定化する方式は、光
源（レーザ）が１ヵ所にまとまっている場合にのみ有効
である。なぜなら、この方式では複数のチャネルの変調
成分を分離して識別するために各レーザを変調した原信
号を用いるので、レーザとファブリペロ共振器は同じ場
所になければならない。すなわち、将来の光周波数多重
分割方式を利用した光ネットワークのような複数の光源
が分散して存在する通信システムでは、図２のチャネル
間隔安定化方式は適用できない。上記公報には複数の光
源が分散している場合のチャネル間隔安定化方式として
図３に示す方式が記載されている。ファブリペロ共振器
３０１は、参照光源３０２から送られてくる参照光３０
４で共振するようにフィードバックループ３１２で制御
される。ファブリペロ共振器３０１を透過してくる光３
１０は参照光３０４の他にレーザ３０５の光信号３０７
もあるので、それらを分離するために参照光源３０２は
ディザリング周波数３０３で周波数変調されている。フ
ィードバックループ３１２ではファブリペロ共振器３０
１を透過してきた光３１１をディザリング周波数３０３
で同期検波することにより制御信号３１３を生成する。

【０００１】レーザ３０５の光周波数は、図２と同様に
フィードバックループ３１４でファブリペロ共振器３０
１の任意の共振周波数に一致するように制御される。こ
こで、各ファブリペロ共振器の共振周波数間隔が全て等
しく、かつそれらが１つの参照光で共振するように制御
されていると、上記の方法により、各レーザの光周波数
は、参照光３０４の周波数に対しその上下にファブリペ
ロ共振器の共振周波数間隔の整数倍離れた光周波数に安
定化される。すなわち、図３の方法で異なる場所に存在
する複数のレーザの光周波数を絶対的に安定化すること
が可能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の図３のチャネル
間隔の周波数安定化方式は、各レーザ毎に用意されるフ
ァブリペロ共振器の共振周波数間隔が全て完全に等し
く、参照光源３０２の光周波数で共振するような制御系
が常に動作していればレーザの個数が非常に多くてもそ
れらのチャネル間隔周波数は全て等しく制御することが
可能である。ファブリペロ共振器の共振周波数間隔は、
共振器の物理的大きさと内部の物質の屈折率によって決
定される。したがって、共振周波数間隔が完全に一致し
たファブリペロ共振器を大量に作成することは技術上困
難である。仮にそのようなファブリペロ共振器が出来た
としても、それらが置かれる周囲温度の影響で物理的な
大きさや屈折率が変化してしまうので、共振周波数間隔
が異なってしまう。

【０００６】共振周波数がわずかでも異なっているファ
ブリペロ共振器を利用して、図３のようなチャネル間隔
安定化制御を行うと、次のような問題が起こる。すなわ
ち、複数のファブリペロ共振器は、参照光に一致するよ
うに制御されている共振周波数以外はお互いに一致して
いない。つまり、チャネル間隔が等しくならないという
ことである。この設定したいチャネル間隔と実際のチャ
ネル間隔との偏差は、チャネルを固定する共振周波数が
基準光より離れるに従って顕著になる。このようにチャ
ネル間隔がお互いに等しくなっていないと、チャネル間
隔が狭いチャネル同士でクロストークが発生して、伝送
品質が劣化する。

【０００７】また、前記公報記載の周波数安定化方式で
は、光送信器１台毎にファブリペロ共振器という光学部
品とそれを制御する回路が必要となる。このように付加
部品、付加回路が増えるということはシステムの信頼性
という面で不利となる。すなわち、チャネル間隔安定化
のための部品、回路はできるだけ少なくしなければなら
ない。本発明の目的は、複数の分散した位置にある光源
の光周波数を精度良く制御する光周波数安定化方式を実
現することである。本発明の他の目的は、光周波数分割
多重通信システムにおけるチャネル間隔の安定化をチャ
ネル数に依らず高確度で実現し、さらにそのための制御
装置をできるだけ少なくして信頼性向上を図る光周波数
安定化方式を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光周波数安定化方式は、それぞれ特定の光
周波数の光を発生する複数の光源と、上記複数の光源の
光周波数を規定する光周波数規定装置と、上記複数の光
源と上記光周波数規定装置とを接続する伝送路とを有し
て構成され、上記光周波数規定装置が上記複数の光源か
らの光信号の一部を取り込む光入力手段と、上記光周波
数規定装置内で定められた複数の規定光周波数と上記光
信号の周波数との間の偏差を求める手段と、上記偏差を
上記複数の光源に送出する手段とをもち、上記複数の光
源のそれぞれが上記偏差を０又は一定値に保つよう自己
の光周波数を補正する補正手段を持って構成される。上
記偏差を伝送する線路は光ファイバ等の光線路が望まし
いが、電気線路で構成してもよい。

【０００９】なお、上記構成において、上記光周波数規
定装置内で定められた複数の規定光周波数と上記光信号
の周波数との間の偏差を求める手段は複数の光源側に設
けてよい。即ち、上記光周波数規定装置内で定められた
複数の規定光周波数の光信号を複数の光源に直接送り、
複数の光源で偏差をもとめ、上記偏差を０又は一定値に
保つよう自己の光周波数を補正する補正手段を光源側に
設ける。本発明の好ましい実施形態として、上記複数の
光源は、光周波数分割多重通信システムにおいて、情報
を送受信する複数の光送受信器の光源であり、光信号を
用いて情報を送受信する光送受信器とは別に、各光送受
信器が出力する光信号の周波数を規定する光周波数規定
装置を持ち、各光送受信器毎に規定した光周波数とその
光送受信器が出力している光信号の周波数との偏差の
値、又は規定光周波数の光信号そのものを、その光周波
数規定装置が各光送受信器に区別して送る場合である。
更に、光周波数規定装置内で定められた複数の規定光周
波数の光信号を得る手段は光周波数軸上で周期的な透過
特性を持つ光共振器と、上記光共振器の透過光強度又は
反射光強度が極大値又は極小値となる光周波数を上記規
定光周波数とする手段で構成する。

【００１０】

【作用】光周波数分割多重通信システム内の複数の光送
受信器の光源のような、複数の光源の光周波数が、光周
波数規定装置から自己の出力する光信号の周波数と規定
光周波数との間の偏差の値、又は規定光周波数の光信号
そのものを送る。各光送受信器では送られてきた偏差の
値、又は規定光周波数の信号に従って、自が出力する光
信号の周波数を補正する。これにより、各光送受信器が
出力する光信号の周波数を光周波数規定装置が定めた複
数の規定光周波数へ、安定化することが可能となる。１
つの光周波数規定装置が複数の送信器の光周波数を決定
するので、システム内で使用される光周波数を統合的に
管理できる。また、規定光周波数の値を変えるだけで、
光送受信器が出力する光信号の周波数を可変制御するこ
とができる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明による周波数安定化方式を光周
波数分割多重型光ネットワークへ適用した場合の一実施
例の構成を示す。複数の光送受信器１、２、３と光周波
数規定装置４は、光ファイバ５でループ状に接続されて
いる。光送受信器１、２、３のそれぞれは固有の周波数
の光源であるレーザを持っている。図１の実施例は、ネ
ットワーク内に光周波数規定装置４が１つの場合を示し
ているが、光周波数規定装置がネットワーク内に複数存
在する構成としてもよい。本実施例の光ネットワークは
光周波数分割多重型であるので、光送受信器１、２、３
から出力される光信号の周波数はお互いに異なってい
る。光周波数規定装置４の役割は、これら３つの光信号
が干渉を起こさないように、光送受信器１、２、３の持
つ光源の光周波数を規定値に安定化することである。

【００１２】そのため、光周波数規定装置４はその内部
で周波数がお互いに異なる３つの安定な規定光周波数を
定める。光周波数規定装置４は光ファイバ５によって接
続されている光送受信器１、２、３からの光信号の一部
を取り込み、３つの光信号の周波数とそれぞれに対応す
る規定光周波数との間の偏差を求める。これらの偏差の
値を光信号にのせて（偏差の値で光信号を周波数変調す
る等）対応する光送受信器１、２、３へ光ファイバ５を
介して伝送する。各光送受信器１、２、３では、光周波
数規定装置４からの光信号に含まれる複数の偏差の値か
ら自己の光送受信器に対応する偏差の値を選択し、偏差
が０又は所定の一定値になるように、自己の光源の周波
数を補正する。以上の一連の動作によって、光送受信器
１、２、３が出力する光信号の周波数は、光周波数規定
装置４が定める規定光周波数に一致して、又は一定のオ
フセットを持って安定化される。本実施例では、各偏差
の値を光信号を用いて各光送受信器へ伝送したが、電気
信号を用いて伝送してもよい。電気信号を用いて伝送す
る場合は、図１の構成に加えて光周波数規定装置４と各
光送受信器１、２、３との間を電線で接続するだけでよ
い。また、光周波数規定装置４と光送受信器１、２、３
の結合線路はループ状でなくスター状に接続してもよ
い。

【００１３】上記実施例は光周波数規定装置４内にある
規定光周波数の値と、各光送受信器が出力する光信号の
周波数との間の偏差を光周波数規定装置４が求めて、そ
の偏差の値を各光送受信器１、２、３へ伝送し、各光送
受信器１、２、３は、その値に従って自己の光源の光周
波数を補正するものであるが、光周波数規定装置４が内
部で定めた規定光周波数の光信号そのものを直接対応す
る光送受信器１、２、３へ伝送し、光送受信器では送ら
れてきた光信号と自己の光信号との偏差を検出し、この
偏差の周波数が０又は一定値になるように自己の光周波
数を制御する手段を設けて構成してもよい。以下、図１
の光ネットワークに本発明の周波数安定化方式を実施し
た場合における光送受信器１、２、３と光周波数規定装
置４の実施例について説明する。

【００１４】図４は、図１の光周波数安定化方式におけ
る光送受信器及び光周波数規定装置の第１の実施例の構
成図である。（ａ）は光送受信器の構成を、（ｂ）は光
周波数規定装置の構成を示している。本実施例は、光周
波数規定装置（ｂ）から各光送受信器（ａ）の光源の実
際の光周波数と光周波数規定装置が規定する各光送受信
器の光周波数との偏差値を光信号を用いて各光送受信器
へ伝送する場合を示している。光送受信器の光送信部４
０２内にあるレーザ４０９は制御回路４０６によって、
他の光送受信器のレーザの光周波数とが異なるように光
周波数が調整される。また、レーザ４０９は伝送すべき
情報であるデータｉ４０８によって変調されており、さ
らに光送受信器固有の周波数ｆｉの信号４０７によって
微小に周波数変調される。レーザ４０９から出力される
光信号は、光ファイバ４０１によって、光ネットワーク
へ導かれる。

【００１５】図４（ｂ）の光周波数規定装置４は、光周
波数軸上で周期的な透過特性を持つファブリペロ共振器
で構成された光共振器４２０をもつ。本実施例では、光
共振器４２０を透過する光信号の強度が極大値を持つ複
数の周波数を、複数の光送受信器１、２、３の規定光周
波数としている。なお、光共振器４２０を反射する光信
号強度が極小値を持つ周波数を規定光周波数としてもよ
い。光ファイバ４０１によって光送受信器１、２、３か
ら送られてきた光周波数分割多重信号の一部は光共振器
４２０に加えられ、強度信号に変換された後、光検出器
４２１で検出される。検出された信号４２２はミキサ４
２３によって各光送受信器１、２、３に固有な周波数ｆ
ｉ（ｉ＝１，２，３）の信号４２４で同期検波され
る。この同期検波はタイミング制御回路４２５によって
時分割に行われる。ミキサ４２３からの出力信号４２６
は、ｉ番目の光送受信器が出力する光信号の周波数ｆｉ
とこの光周波数に対応している光共振器４２０の共振周
波数との間の偏差となっている。よって、制御回路４２
７を介してこの偏差の信号４２６でレーザ４２８を変調
して、光信号として偏差の情報を光ファイバ４０１を介
して各光送受信器１、２、３へ伝送する。この際、他の
光送受信器の偏差の情報と識別するためにレーザ４２８
は周波数Ｆｉの信号で強度変調しておく。

【００１６】光送受信器では光ファイバ４０１で送られ
てきた上記偏差の情報をもち、周波数Ｆｉの信号で強度
変調された光信号の一部を取り込む。取り込まれた光信
号は２つに分けられ、一方は光受信部４０３へ、他方は
光送信部４０２へ送られる。光送信部４０２へ取り込ま
れた光信号は、光検出器４０４で電気信号に変換され
る。この電気信号の中には他の光送受信器の偏差の信号
も含まれている。そこで、他の光送受信器の偏差の情報
と識別するためにＦｉで強度変調された偏差信号のみを
バンドパスフィルタ４０５を用いて取り出す。この偏差
信号を基に制御回路４０６によってレーザ４０９の光周
波数を補正する。図４の構成によって、各光送受信器の
送信部４０２のレーザ４０９の光周波数を光共振器４２
０のある１つの共振周波数へ一致させることが可能とな
る。各光送受信器レーザ４０９の光周波数を光共振器４
２０の互いに隣合う共振周波数へ一致させることによ
り、チャネル間隔を等しく制御できる。

【００１７】図５は、図１の光周波数安定化方式におけ
る光送受信器及び光周波数規定装置の第２の実施例の構
成図である。（ａ）は光送受信器の構成を、（ｂ）は光
周波数規定装置の構成を示している。本実施例では光周
波数規定装置から前記偏差の値を光送受信器を識別しな
がら送るために、光周波数規定装置と各光送受信器との
間で同期を取って、時分割で上記偏差の情報をのせた光
信号を伝送している。光周波数規定装置（ｂ）のタイミ
ング制御回路５２５からの信号５２９でレーザ５２８を
変調した同期信号を光ファイバ５０１を介して各光送受
信器へ送る。

【００１】光送受信器（ａ）内の光検出器５０４で光信
号を電気信号に変換した後、同期検出器５０５で上記同
期信号５２９を検出する。制御回路５０６は、検出した
同期信号を基に自己の送信時間に、周波数ｆの信号５０
７でレーザ５０９を微小に周波数変調して、光信号を光
ファイバ５０１に加える。光周波数規定装置（ｂ）で
は、光共振器５２０を透過して電気信号に変換された信
号５２２を周波数ｆの信号５２４で同期検波する。偏差
の信号５２６でレーザ５２８を変調することにより、光
送受信器へ伝送する。この構成例ではある時刻に周波数
ｆで周波数変調されている光送受信器内のレーザは１つ
だけであり、その光送受信器内のレーザ５０９のみが周
波数の補正制御を受けることになる。

【００１８】図６は図１の光周波数安定化方式における
光送受信器及び光周波数規定装置の構成を示す第３の実
施例の構成図である。（ａ）は光送受信器の構成を、
（ｂ）は光周波数規定装置の構成を示している。本実施
例では、光周波数規定装置（ｂ）から偏差の情報を光送
受信器を区別して伝送するために、偏差をのせる光信号
に、各光送受信器に固有のヘッダを付加する。すなわ
ち、光周波数規定装置のレーザ６２８から出力される光
信号には各光送受信器の偏差の値と共に各光送受信器を
識別するためのヘッダが含まれている。

【００１９】光送受信器（ａ）では、光検出器６０４の
出力からヘッダ検出器６０５で自己に固有なヘッダを持
った光信号で送られてきた偏差のみを取り込み、レーザ
６０９の光周波数を補正する。この例ではデータｉ６０
８を伝送する光信号の波長帯と、偏差を伝送する光信号
の波長帯を異なるものとしている。すなわち、レーザ６
０９とレーザ６２８の光は異なる波長帯のものである。
光送受信器（ａ）において、分波器６１０を用いること
により、受信光信号を低損失で光送信部６０３と光受信
部６０３へ分離することができる。なお、図６の構成に
おいて、制御回路６０６の信号ｆｉ６０７、データｉ信
号６０８は、それぞれ図４の制御回路４０６の信号ｆｉ
４０７、データｉ信号４０８に対応し、ミクサ６２３、
タイミング制御回路６２５、信号６２６及び制御回路６
２７はそれぞれ図４のミクサ４２３、タイミング制御回
路４２５、信号４２６及び制御回路４２７に対応する。

【００２０】また、光周波数規定装置（ｂ）内の光共振
器６２０は、基準光６３０の光周波数で共振するように
制御されている。このような制御を施しておくと、複数
の光送受信器もつ複数の光ネットワーク同士を相互に接
続することが可能になる。すなわち、複数の光ネットワ
ーク内の光周波数規定装置で、同一の特性を持った光共
振器を用い、それらが共通な基準光の周波数で共振する
ように制御することで、複数の光ネットワークにおける
光送受信器が出力する光信号の周波数を統合的に制御で
きるからである。そのためには、基準光６３０を周波数
ｆの信号源６３１を用いて周波数変調しておく。そし
て、この信号源６３１の信号で光検出器６２１からの出
力信号をミキサ６３２に加え同期検波することにより光
共振器６２０を制御する信号を得る。この信号は、基準
光６３１の光周波数に対する光共振器６２０の１つの共
振周波数の相対的な偏差に対応している。そのため、こ
の信号を光共振器６２０に負帰還することにより、光共
振器６２０の共振周波数の１つが、基準光６３０の光周
波数と一致するようになる。

【００２１】図７は図１の光周波数安定化方式における
光送受信器及び光周波数規定装置の構成を示す第４の実
施例の構成図である。（ａ）は光送受信器の構成を、
（ｂ）は光周波数規定装置の構成を示している。本実施
例では、光周波数規定装置から複数の光送受信器に対応
する複数の偏差の値を異なる光周波数の光信号にのせ
て、各光送受信器へ伝送する。すなわち、光周波数規定
装置（ｂ）内には光送受信器と同じ数だけのレーザ７２
８−１．．．７２８−ｎがあり、それぞれの光周波数は
異なる。レーザ７２８−１．．．７２８−ｎは制御回路
７２７−１．．．７２７−ｎによって制御され、制御回
路７２７−１．．．７２７−ｎはそれぞれ光検出器７２
１の出力と同期検波信号発生器７２５からの周波数信号
ｆ１．．．ｆｎとを入力とするミキサ７２３−１．．．
７２３−ｎの出力によって駆動される。

【００２２】光送受信器（ａ）では光フィルタ７１１を
用いて、自己の偏差の値を乗せている光信号のみを受信
する。本実施例はｎ個の偏差の値を同時に伝送すること
ができる。なお、光送受信器（ａ）の光ファイバ７０
１、光送信部７０２、光受信部７０３、光検出器７０
４、制御回路７０６、周波数信号ｆｉ７０７、データｉ
７０８、レーザ７０９及び分波器７１０は、それぞれ図
６の光ファイバ６０１、光送信部６０２、光受信部６０
３、光検出器６０４、制御回路６０６、周波数信号ｆｉ
６０７、データｉ６０８、レーザ６０９及び分波器６１
０に対応する。また、光周波数規定装置（ｂ）の光共振
器７２０、光検出器７２１、基準光７３０、信号源７３
１及びミキサ７３２の機能、構成は、それぞれ図６の光
共振器６２０、光検出器６２１、基準光６３０、信号源
６３１及びミキサ６３２と同じである。図７の実施例は
複数のレーザ７２８−１．．．７２８−ｎを１つにして
構成できる。すなわち、レーザの温度、電流等を変化さ
せることにより、発光周波数を変化させ、偏差を送るよ
うに構成する。この場合は複数の偏差は時分割に伝送さ
れる。

【００２３】図８は図１の光周波数安定化方式における
各部の構成を示す第５の実施例の構成図である。（ａ）
は光送受信器の構成を、（ｂ）は光周波数規定装置の構
成を示している。本実施例は、光周波数規定装置で定め
た複数の規定周波数の光信号を各光送受信器に送信し、
各光送受信器はその受信光信号と自己のレーザの光信号
との偏差が０又は所定の値となるように、自己のレーザ
の光周波数を補正制御するものである。本実施例では、
光周波数規定装置で複数の規定周波数の光信号を発生す
るため、レーザの温度、電流等を変化させている。当然
のことながら、本実施例は一度に１つの規定周波数の光
信号しか伝送できない。

【００２４】光周波数規定装置（ｂ）内のレーザ８２８
の光信号の一部は光共振器８２０へ導かれる。レーザ８
２８の光周波数は温度・電流制御回路８２７によって掃
引される。光共振器８２０を透過した光は光検出器８２
１で検出される。この検出された信号８２２は温度・電
流制御回路８２７、タイミング制御回路８２５へ入力さ
れる。レーザ８２８の光周波数が光共振器８２０の共振
周波数と一致すると、光共振器８２０を透過する信号が
増大するので、検出信号８２２が大きくなる。そこで、
タイミング制御回路８２５によってレーザ８２８の掃引
を停止する。この時のレーザ８２８の光周波数をｉ番目
の送信器の光周波数と規定する。この光信号を強度変調
器８２９によりタイミング制御回路８２５からの周波数
Ｆｉの信号８２７で強度変調して、光ファイバ８０１で
ネットワークへ送り出す。この後、再びレーザ８２８の
光周波数の掃引を開始し、次の共振周波数と一致するま
で行う。

【００２５】一方、ｉ番目の光送受信器では、ネットワ
ークから送られてきた光信号は１部は光受信部８０３、
他の１部は光送信部８０２に導かれる。光送信部８０２
の光検出器８０４でレーザ８２８及び自己のレーザ８０
９からの光信号も検出する。ここで、光周波数規定装置
からＦｉの周波数で強度変調された光信号が送られてく
ると、光検出器８０４では、レーザ８０９との偏差（ビ
ート）信号８１１が検出される。このビート信号８１１
が０又は一定値となるように温度・電流制御回路８０８
がレーザ８０９の光周波数を補正する。ここで、他の光
送受信器の送信器用の光周波数設定信号で誤動作しない
ように通過帯域がＦｉのバンドパスフィルタ８０５を用
意する。ビート信号８１１に周波数Ｆｉの成分が存在す
る場合のみ信号が出力され、この場合だけ温度・電流制
御回路８０８が動作するように構成されている。図８の
実施例は、ネットワークから送られてくる周波数Ｆｉで
強度変調された光周波数にレーザ８０９の光周波数を一
致させれば良い。この実施例ではシステムを立ち上げる
ことが容易となり、自動立ち上げも可能となる。図８の
実施例は光周波数規定装置にレーザが１つだけの場合を
示したが、光送受信器と同じ数だけのレーザを用意すれ
ば全ての光送受信器に、同時に規定光周波数の光信号を
伝送することが可能となる。

【００２６】図９は図１の光周波数安定化方式における
各部の構成を示す第６の実施例の構成図である。（ａ）
は光送受信器の構成を、（ｂ）は光周波数規定装置の構
成を示している。本実施例は、図８の実施例の構成にお
いて、光周波数規定装置の周波数Ｆｉの信号８２７及び
強度変調器８２９を省き、光送受信器にバンドパスフィ
ルタ８０５の代わりに同期信号９１１を検出する同期検
出器９０５を設けた。図５の場合と同様に、光周波数規
定装置と各光送受信器との間で同期を取ることによっ
て、個々の光送受信器へ規定光周波数の光信号を送り、
光周波数規定装置には強度変調器が必要なくなる。光送
受信器の光ファイバ９０１、光送信部９０２、光受信部
９０３、検出器９０４、温度・電流制御回路９０６、デ
ータｉ信号９０８及びレーザ９０９はそれぞれ図８の光
ファイバ８０１、光送信部８０２、光受信部８０３、検
出器８０４、温度・電流制御回路８０６、データｉ信号
８０８及びレーザ８０９に対応し、光周波数規定装置の
検出器９２１の出力信号９２２、タイミング制御回路９
２５、温度・電流制御回路９２７及びレーザ９２８はそ
れぞれ図８の検出器８２１の出力信号８２２、タイミン
グ制御回路８２５、温度・電流制御回路８２７及びレー
ザ８２８に対応する。また、光周波数規定装置（ｂ）の
光共振器９２０、基準光９３０、信号源９３１及びミキ
サ９３２の機能、構成は、それぞれ図６の光共振器６２
０、基準光６３０、信号源６３１及びミキサ６３２と同
様である。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、特に、光周波数分割多
重通信システムの各送信器の光周波数値を厳密に制御で
きるので、チャネル間隔も全て等しく制御可能となりシ
ステムで許容できる最小のチャネル間隔で多数のチャネ
ルを光周波数軸上に配置できる。また、各送信器はファ
ブリペロ共振器とそのための制御系が必要でなくなるの
で、従来のものより簡略化でき、信頼性が向上する。さ
らに、システムで使用する光周波数を決定する装置が１
つだけなので、この装置を変更することで、全ての光周
波数の値を容易に変化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による周波数安定化方式を光周波数分割
多重型光ネットワークへ適用した場合の一実施例の構成
を示す図である。

【図２】従来の光周波数安定化方式の一実施例を示す構
成図である。

【図３】従来の光周波数安定化方式の他の実施例を示す
構成図である。

【図４】図１の光周波数安定化方式における光送受信器
及び光周波数規定装置の第１の実施例の構成図である。

【図５】図１の光周波数安定化方式における光送受信器
及び光周波数規定装置の第２の実施例の構成図である。

【図６】図１の光周波数安定化方式における光送受信器
及び光周波数規定装置の第３の実施例の構成図である。

【図７】図１の光周波数安定化方式における光送受信器
及び光周波数規定装置の第４の実施例の構成図である。

【図８】図１の光周波数安定化方式における光送受信器
及び光周波数規定装置の第５の実施例の構成図である。

【図９】図１の光周波数安定化方式における光送受信器
及び光周波数規定装置の第６の実施例の構成図である。

【符号の説明】

１、２、３…光送受信器、４…光周波数規定装置、５、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１、９０１
…光ファイバ、４０２、５０２、６０２、７０２、８０２、９０２…光
送信部、４０３、５０３、６０３、７０３、８０３、９０３…光
受信部、４０４、５０４、６０４、７０４、８０４、９０４…光
検出器、５０５、９０５…同期検出器、４０５、８０５…バンドパスフィルタ、４０６、５０６、６０６、７０６…レーザ制御回路、４０７、５０７、６０７、７０７…周波数変調信号、４０８、５０８、６０８、７０８、８０８、９０８…デ
ータ信号、４０９、５０９、６０９、７０９、８０９、９０９…レ
ーザ、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０…光
共振器、４２１、５２１、６２１、７２１、８２１、９２１…光
検出器、４２２、５２２、６２２、７２２、８２２、９２２…光
検出器出力信号、４２３、５２３、６２３、７２３、…ミキサ、４２４、５２４…同期検波信号、４２５、５２５、６２５、８２５、９２５…タイミング
制御回路、４２６、５２６、６２６、…ミキサ出力信号（偏差信
号）、４２７、５２７、６２７、７２７、８２７、９２７…制
御回路、４２８、５２８、６２８、７２８、８２８、９２８…レ
ーザ、６０５…ヘッダ検出器、６１０、７１０…分波器、６３０、７３０、９３０、…基準光、６３１、７３１、９３１…信号源、８２９…強度変調器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 H01S 3/00 H01S 5/068

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ特定の光周波数の光を発生する複
数の光源と、上記複数の光源の光周波数を規定する光周
波数規定装置と、上記複数の光源と上記光周波数規定装
置とを接続する光伝送路とを有して構成され、上記光周
波数規定装置が上記複数の光源からの光信号の一部を取
り込む光入力手段と、上記光周波数規定装置内で定めら
れた規定光周波数と上記光信号の周波数との間の偏差を
求める手段と、上記偏差を上記伝送路を介して上記複数
の光源に送出する光出力手段とをもち、上記複数の光源
のそれぞれが上記偏差を０又は一定値に保つよう自己の
光周波数を補正する補正手段を持って構成されたことを
特徴とする光周波数安定化方式。
【請求項２】請求項１記載の光周波数安定化方式にお
いて、上記複数の光源は光信号を用いて情報を光周波数
多重伝送する光通信システムの複数の光送受信器の光源
であることを特徴とする光周波数安定化方式。
【請求項３】請求項１又は２記載の光周波数安定化方
式において、上記偏差の値を伝送するために使用する上
記光信号の波長帯と、上記光送受信器が送受信する情報
を伝送するための光信号の波長帯とが異なることを特徴
とする光周波数安定化方式。
【請求項４】請求項１、２又は３記載の光周波数安定
化方式において、上記光周波数規定装置が光周波数軸上
で周期的な透過特性を持つ光共振器と、上記光共振器の
透過光強度又は反射光強度が極大値又は極小値となる光
周波数を上記規定光周波数とする光周波数制御手段とを
有することを特徴とする光周波数安定化方式。
【請求項５】請求項４記載の光周波数安定化方式にお
いて、上記複数の光送受信器はそれぞれ異なる周波数で
上記光源の光を周波数変調する第１の周波数変調手段を
もち、上記光周波数規定装置の偏差を求める手段が上記
第１の周波数変調手段によって変調された光信号の１部
を上記光周波数制御手段に加える手段と、上記光周波数
制御手段からの透過又は反射光を検出し、電気信号に変
換する検出器と、上記検出器からの出力を時分割に上記
複数の異なる周波数の信号で同期検波する同期検波手段
とを有して構成されたことを特徴とする光周波数安定化
方式。
【請求項６】請求項４記載の光周波数安定化方式にお
いて、上記複数の光送受信器は同一の周波数で上記光源
の光を周波数変調する第１の周波数変調手段をもち、上
記光周波数規定装置の偏差を求める手段が上記第１の周
波数変調手段によって変調された光信号の１部を上記光
周波数制御手段に加える手段と、上記光周波数制御手段
からの透過又は反射光を検出し、電気信号に変換する検
出器と、上記検出器からの出力を時分割に上記同一の周波数の信
号で同期検波する同期検波手段とを有して構成されたこ
とを特徴とする光周波数安定化方式。
【請求項７】請求項５又は６記載の光周波数安定化方
式において、上記光周波数規定装置が上記複数の偏差を
含む光信号を時分割的に送出する手段をもち、上記複数
の光送受信器のそれぞれが上記光周波数規定装置と同期
をとり自己の受信すべき信号を分離する手段を有して構
成されたことを特徴とする光周波数安定化方式。
【請求項８】請求項５又は６記載の光周波数安定化方
式において、上記光周波数規定装置が上記複数の偏差を
含む光信号を周波数変調信号又は強度変調信号として送
出する手段をもち、上記複数の光送受信器のそれぞれが
上記周波数変調信号又は強度変調信号から自己に固有な
周波数で周波数変調又は強度変調された信号のみを分離
する手段を有して構成されたことを特徴とする光周波数
安定化方式。
【請求項９】請求項５又は６記載の光周波数安定化方
式において、上記光周波数規定装置が上記複数の偏差を
含む光信号をそれぞれに光送受信器毎に固有なヘッダを
付加して送出する手段をもち、上記複数の光送受信器の
それぞれが自己に固有なヘッダが付加された上記信号の
みを受信する手段を有して構成されたことを特徴とする
光周波数安定化方式。
【請求項１０】請求項５又は６記載の光周波数安定化
方式において、上記光周波数規定装置が上記複数の偏差
を含む光信号の波長を変化させて送出する手段をもち、
上記複数の光送受信器のそれぞれが上記光信号から自己
に固有な波長の信号のみを分離する手段を有して構成さ
れたことを特徴とする光周波数安定化方式。
【請求項１１】請求項４ないし１０記載のいずれかの
光周波数安定化方式において、上記光周波数規定装置の
上記光共振器が光ファイバで基準光源に接続され、上記
基準光源が出力する光信号の周波数で、上記光共振器の
極大値又は極小値を制御する手段を持つことを特徴とす
る光周波数安定化方式。