Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH082040B2 - Wavelength synchronization system - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH082040B2 - Wavelength synchronization system - Google Patents

Wavelength synchronization system

Info

Publication number
JPH082040B2
JPH082040B2 JP1001821A JP182189A JPH082040B2 JP H082040 B2 JPH082040 B2 JP H082040B2 JP 1001821 A JP1001821 A JP 1001821A JP 182189 A JP182189 A JP 182189A JP H082040 B2 JPH082040 B2 JP H082040B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
light
frequency
laser
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1001821A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02182039A (en
Inventor
直樹 下坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP1001821A priority Critical patent/JPH082040B2/en
Publication of JPH02182039A publication Critical patent/JPH02182039A/en
Publication of JPH082040B2 publication Critical patent/JPH082040B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数のローカル局の各々で保有する複数のレ
ーザ装置の発振周波数の組合せが各ローカル局間で互い
に一致するように制御する波長同期システムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention is a wavelength synchronization control in which a combination of oscillation frequencies of a plurality of laser devices possessed by each of a plurality of local stations is controlled so that the respective local stations match each other. Regarding the system.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、複数のローカル局に波長同期を施す方法として
は、基準局で保有する周波数掃引光源からの出射光及び
これの光学共振器透過光を各ローカル局に供給し、各ロ
ーカル局では送られてきたこれら2つの基準光をもとに
自局内の複数のレーザ装置に周波数間隔安定化制御を行
う方法(下坂ら、昭和63年度電子情報通信学会秋季全国
大会講演論文集、分冊B−1、B−1−188ページ参
照)が知られている。
Conventionally, as a method of wavelength-synchronizing a plurality of local stations, light emitted from a frequency swept light source held in a reference station and light transmitted through an optical resonator thereof are supplied to each local station and sent to each local station. A method to perform frequency interval stabilization control for multiple laser devices in the own station based on these two reference lights (Shimosaka et al., Proceedings of Autumn Meeting of IEICE 1988, Volumes B-1, B- (See page 1-188).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記の方法においては、基準局から各ローカル局に供
給する必要のある基準信号が周波数掃引光,光学共振器
を透過した周波数掃引光及び周波数掃引のタイミング信
号の3種類ある。従って、基準局から各ローカル局に信
号線を3本設ける必要があり、ケーブル敷設コストが高
くなる。しかも、光ケーブルと電気線が混在しているた
め、基準局とローカル局とが遠く離れているときには、
同一時刻に到達すべき各信号の間の伝搬遅延差が無視で
きなくなる。
In the above method, there are three types of reference signals that need to be supplied from the reference station to each local station: frequency sweep light, frequency sweep light transmitted through the optical resonator, and frequency sweep timing signal. Therefore, it is necessary to provide three signal lines from the reference station to each local station, which increases the cable laying cost. Moreover, since the optical cable and the electric line are mixed, when the reference station and the local station are far apart,
The propagation delay difference between signals that should arrive at the same time cannot be ignored.

また、周波数掃引を光学共振器に通した光は、光学共
振器の透過特性を反映してパルス列となり、その一掃引
周期内での発生時刻が光学共振器の共振周波数に対応し
ているが、基準局とローカル局とが遠く離れていて長尺
ファイバを通す必要があるときには、ファイバの波長分
散の影響を受けて上記パルスの生起時刻が変化してしま
う。
Further, the light that has passed through the optical resonator through the frequency sweep is a pulse train that reflects the transmission characteristics of the optical resonator, and the generation time within one sweep period corresponds to the resonance frequency of the optical resonator. When the reference station and the local station are far away from each other and it is necessary to pass a long fiber, the occurrence time of the pulse changes due to the influence of the chromatic dispersion of the fiber.

したがって、本発明の目的は基準局から各ローカル局
に対して設けるべき信号線の本数を1本に減らし、かつ
基準局とローカル局との間の距離が長くなっても送るべ
き基準信号の品質が劣化しない波長同期システムを提供
することにある。
Therefore, the object of the present invention is to reduce the number of signal lines to be provided from the reference station to each local station to one, and to deteriorate the quality of the reference signal to be sent even if the distance between the reference station and the local station becomes long. Not to provide a wavelength synchronization system.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の波長同期システムは発振周波数を制御する対
象である互いに異なる発振周波数の複数のレーザ装置を
それぞれ有する複数のローカル局と、制御の基準となる
周波数で発振する基準用レーザ装置と前記基準用レーザ
装置の出射光を前記複数のローカル局に分岐する第1の
光分岐器とを有する基準局とを備え; 前記複数のローカル局のそれぞれは前記第1の光分岐
器の出射光を分岐する第2の光分岐器と、前記複数のレ
ーザ装置のそれぞれの出射光の少なくとも一部と前記第
2の光分岐器の第1の出射光とを合波する第1の光合波
器と、外部からの入力信号に応じて前記複数のレーザ装
置の発振周波数を含む範囲で発振周波数を掃引する参照
用レーザ装置と、前記参照用レーザ装置の出射光を分岐
する第3の光分岐器と、前記第3の光分岐器の第1の出
射光と前記第1の光合波器の出射光とを合波する第2の
光合波器と、前記第2の光合波器の出射光を電気信号に
変換する第1の光検出器と、前記第3の光分岐器の第2
の出射光と前記第2の光分岐器の第2の出射光とを合波
する第3の光合波器と、前記第3の光合波器の出射光の
周波数変化を透過光の振幅変化に変換しかつ外部からの
印加信号により共振周波数間隔が変化する光学共振器
と、前記光学共振器の出射光を電気信号に変換する第2
の光検出器と、前記参照用レーザ装置の発振周波数掃引
時の前記第2の光合波器の出射光により検出する前記複
数のレーザ装置の発振周波数間隔の前記参照用レーザ装
置の発振周波数掃引時の前記光学共振器の共振ピークに
対応する出射光を用いて設定した周波数間隔基準に対す
る誤差を一定値に安定化させるための制御信号を出力す
る第1の制御装置と、前記第1の制御装置からの制御信
号に従って前記複数のレーザ装置の入力信号を変化させ
るレーザ装置駆動装置と、前記第2の光検出器の出力の
直流成分が最大になるように前記光学共振器に印加する
制御信号を出力する第2の制御装置とから構成される。
The wavelength synchronization system of the present invention includes a plurality of local stations each having a plurality of laser devices having different oscillation frequencies, which are targets for controlling the oscillation frequency, a reference laser device that oscillates at a frequency serving as a control reference, and the reference laser device. A reference station having a first optical branching device for branching the emitted light of the laser device to the plurality of local stations; each of the plurality of local stations branching the outgoing light of the first optical brancher 2 optical splitters, a first optical multiplexer that multiplexes at least a part of the emitted light of each of the plurality of laser devices and the first emitted light of the second optical splitter, and from the outside A reference laser device that sweeps the oscillation frequency in a range including the oscillation frequencies of the plurality of laser devices according to the input signal, a third optical branching device that splits the emitted light of the reference laser device, Light of 3 A second optical multiplexer that combines the first output light of the branching device and the output light of the first optical multiplexer, and a first optical converter that converts the output light of the second optical multiplexer into an electrical signal. Photodetector, and the second optical branching device of the third optical branching device.
Of the output light of the second optical splitter and a third optical multiplexer that multiplexes the output light of the second optical splitter, and a change in the frequency of the output light of the third optical combiner into an amplitude change of the transmitted light. An optical resonator which is converted and whose resonance frequency interval is changed by an applied signal from the outside, and a second which converts the light emitted from the optical resonator into an electric signal
Of the photodetector and the reference laser device at the time of sweeping the oscillation frequency of the reference laser device at the oscillation frequency intervals of the plurality of laser devices detected by the emitted light of the second optical multiplexer at the time of sweeping the oscillation frequency of the reference laser device. A first control device for outputting a control signal for stabilizing an error with respect to a frequency interval reference set by using emitted light corresponding to the resonance peak of the optical resonator, and the first control device. A laser device driving device that changes input signals of the plurality of laser devices in accordance with a control signal from the device, and a control signal applied to the optical resonator so that the DC component of the output of the second photodetector is maximized. And a second control device for outputting.

〔作用〕[Action]

本発明においては、基準局から各ローカル局へは発振
周波数が絶対安定化された光のみであるため、基準信号
を送るのに必要なケーブルの本数は光ファイバ1本であ
る。また、送る基準信号も直流光であるため、光ファイ
バの波長分散の影響を受けず従って基準信号としての品
質は劣化しない。
In the present invention, since only the light whose oscillation frequency is absolutely stabilized is transmitted from the reference station to each local station, the number of cables required to send the reference signal is one optical fiber. Further, since the reference signal to be sent is also DC light, it is not affected by the chromatic dispersion of the optical fiber, and therefore the quality of the reference signal does not deteriorate.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の構成図である。なお、こ
の実施例では説明を簡単にするためにローカル局数が2
個、各ローカル局で持つ制御対象レーザ装置が3台の場
合につき述べる。基準局CS内に基準用レーザ装置として
保持する1.55μm帯分布帰還型半導体レーザ(DFB)1
からの出射光はアイソレータ2を透過後にハーフミラー
3で2分岐される。一方の分岐光は分岐比1:1の第1の
光分岐器4に入力される。他方の分岐光はアンモニアガ
スを50Torrの圧力で充填した長さ50cmのガラスセル5に
入射される。ガラスセル5を透過した光は光検出器6で
電気信号に変換される。この電気信号は制御回路7に入
力される。制御回路7は入力された電気信号のレベルが
一定値になるような、すなわちDFB1の発振周波数がアン
モニアガスの吸収曲線上の適宜選定したある一点に保持
されるような制御信号を出力する。この制御信号はレー
ザ駆動装置8で電流に変換されてDFB1に注入される。こ
のような制御により、DFB1の発振周波数はアンモニア吸
収曲線上の一点に絶対安定化される。なお、以上の構成
要素1〜8は基準局CSを構成する。
FIG. 1 is a configuration diagram of one embodiment of the present invention. In this embodiment, the number of local stations is 2 in order to simplify the explanation.
The case where each local station has three controlled laser devices will be described. 1.55 μm band distributed feedback semiconductor laser (DFB) held as a reference laser device in the reference station CS 1
The light emitted from is transmitted through the isolator 2 and then split into two by the half mirror 3. One of the branched lights is input to the first optical branching device 4 having a branching ratio of 1: 1. The other branched light is incident on a glass cell 5 having a length of 50 cm filled with ammonia gas at a pressure of 50 Torr. The light transmitted through the glass cell 5 is converted into an electric signal by the photodetector 6. This electric signal is input to the control circuit 7. The control circuit 7 outputs a control signal such that the level of the input electric signal becomes a constant value, that is, the oscillation frequency of DFB1 is held at a certain point appropriately selected on the absorption curve of ammonia gas. This control signal is converted into a current by the laser driving device 8 and injected into DFB1. By such control, the oscillation frequency of DFB1 is absolutely stabilized at one point on the ammonia absorption curve. In addition, the above-mentioned components 1-8 comprise the reference | standard station CS.

この実施例ではローカル局LS1,LS2を2つ想定してい
るが、これらの構成要素及び動作は互いに同一であるた
め、ここでは、一方のローカル局LSTのみについて説明
する。基準局CS内の第1の光分岐器4の2つの出力のう
ち第1の出射光9は第1のローカル局LS1に送られる。
第1の出射光9はローカル局LS1内で分岐比1:1の第2の
光分岐器14により第1及び第2の出射光15,16に分けら
れる。制御対象レーザ装置17,18,19の出射光は各々光ア
イソレータ20,21,22を透過した後、第2の光分岐器14の
第1の出射光15と共に第1の光合波器23により合波され
る。一方、ローカル局LS1内で参照用レーザ装置として
用いている1.55μm帯波長可変分布ブロック反射型半導
体レーザ(DBR)11は鋸歯状波発生器12により印加され
る繰り返し周波数500Hzの鋸歯状波に従ってその発振周
波数が時間に対し鋸歯状に変化している。DBR11からの
出射光は第1の光アイソレータ13を透過した後、第3の
光分岐器24により第1及び第2の出射光25,26にパワー
比1:1に分けられる。第2の光分岐器14の第2の出射光1
6は光可変減衰器27を透過した後、第3の光合波器28に
より第3の光分岐器24の第2の出射光26と合波される。
第3の光合波器28の出射光はフィネス10,フリースペク
トルレンジ10GHzとなるようにその厚さ及び端面反射率
を調整した石英製ファブリーペロエタロン29に入射され
る。ファブリーペロエタロン29の透過光は鋸歯状波発生
器12からの出力信号の1周期中、DBR11の周波数がファ
ブリーペロエタロン29の共振周波数に一致した時点で発
生するパルス列状の光及び基準局CSから送られてくる直
流光に対応した直流光から構成されているが、この1周
期中のパルスの数が4つになるように鋸歯状波発生器12
の出力のピーク電圧を調整しておく。また、ファブリー
ペロエタロン29に含まれる直流光レベルがパルス光のピ
ークレベルを越えないように光可変減衰器27で基準局CS
から送られる直流光に与える減衰量を調整しておく。フ
ァブリーペロエタロン29の透過光は第2の光検出器30で
電気信号に変換された後に2分岐され、一方は第1の制
御装置31の第2の入力端子33に、他方はパルス波形除去
用の低域通過フィルタ35を介して第2の制御装置34に入
力される。第2の制御装置34では入力直流電圧が最大に
なるように最大値制御を行ない、その出力制御信号によ
り温度制御装置36を駆動してファブリーペロエタロン29
の温度を制御し、その共振周波数を絶対安定化されたDF
B1の発振周波数に絶対安定化している。第1の光合波器
23の出射光は第2の光合波器37により第3の光分岐器24
の第1の出射光25と合波される。その合波光は第1の光
検出器38で電気信号に変換された後、第1の制御装置31
の第1の入力端子32に印加される。
In this embodiment, two local stations LS1 and LS2 are assumed, but since these constituent elements and operations are the same as each other, only one local station LST will be described here. Of the two outputs of the first optical branching device 4 in the reference station CS, the first outgoing light 9 is sent to the first local station LS1.
The first outgoing light 9 is split into first and second outgoing lights 15 and 16 by the second optical branching device 14 having a branching ratio of 1: 1 in the local station LS1. The emitted lights of the controlled laser devices 17, 18, 19 are transmitted through the optical isolators 20, 21, 22 respectively, and then combined with the first emitted light 15 of the second optical branching device 14 by the first optical multiplexer 23. Be waved. On the other hand, the 1.55 μm band tunable distributed block reflection type semiconductor laser (DBR) 11 used as the reference laser device in the local station LS1 follows a sawtooth wave with a repetition frequency of 500 Hz applied by a sawtooth wave generator 12. The oscillation frequency changes in a sawtooth shape with respect to time. The light emitted from the DBR 11 passes through the first optical isolator 13 and is then divided by the third optical branching device 24 into the first and second emitted lights 25 and 26 at a power ratio of 1: 1. Second output light 1 of the second optical splitter 14
After passing through the variable optical attenuator 27, 6 is combined with the second emitted light 26 of the third optical branching device 24 by the third optical multiplexer 28.
The light emitted from the third optical multiplexer 28 is incident on a quartz Fabry-Perot etalon 29 whose thickness and end face reflectance are adjusted so that the finesse is 10 and the free spectral range is 10 GHz. The transmitted light of the Fabry-Perot etalon 29 is transmitted from the pulse train-like light and the reference station CS generated when the frequency of DBR11 matches the resonance frequency of the Fabry-Perot etalon 29 during one cycle of the output signal from the sawtooth wave generator 12. It is composed of DC light corresponding to the received DC light, and the sawtooth wave generator 12 is used so that the number of pulses in one cycle is four.
Adjust the peak voltage of the output of. In addition, the optical variable attenuator 27 is used to prevent the DC optical level included in the Fabry-Perot etalon 29 from exceeding the peak level of the pulsed light.
Adjust the amount of attenuation given to the DC light sent from. The transmitted light of the Fabry-Perot etalon 29 is converted into an electric signal by the second photodetector 30 and then branched into two, one to the second input terminal 33 of the first controller 31 and the other to remove the pulse waveform. Is input to the second control device 34 through the low pass filter 35. The second controller 34 controls the maximum value so that the input DC voltage becomes maximum, and drives the temperature controller 36 by its output control signal to drive the Fabry-Perot etalon 29.
The temperature of the DF is controlled and its resonance frequency is absolutely stabilized.
Absolutely stabilized to the oscillation frequency of B1. First optical multiplexer
The outgoing light of 23 is output by the second optical multiplexer 37 to the third optical splitter 24.
Is combined with the first outgoing light 25 of. The combined light is converted into an electric signal by the first photodetector 38, and then the first control device 31
Is applied to the first input terminal 32 of the.

続いて、第1の制御装置31の詳細構成及び機能につい
て説明する。第3図は第1図に示した第1の制御装置31
の構成図であり、第4図は第3図に示した第1の制御装
置31の中のパルス発生時刻差計測回路410の詳細構成を
示す。第3図において、第1の入力端子32に入力した電
気信号は遮断周波数600MHzの低域増幅器405に入力され
る。この低域増幅器405は低域通過フィルタの役割も果
しており、DBR11からの出射光の周波数と、DFB1,17,18,
19の出射光の周波数との差が、ほぼ±600MHzの範囲に入
っているときにパルス状の電気信号が出力される。パル
スの数は第1図の鋸歯状波発生器12の出力信号607,608
(第2図参照)の一周期にDBR11とDFB1,17,18,19の各々
の発振中心周波数との差が±600MHz範囲にはいる回数に
等しく、それは3つである。以下、これらのパルスをそ
れぞれ第1、第2、第3及び第4のビートパルスと呼
ぶ。このパルスは包絡線検波回路406で包絡線検波され
た後、さらにシュミットトリガ回路407で論理レベルに
等しい振幅を持つ方形波に整形され、続いてインバータ
回路408で極性が反転された後、パルス発生時刻差計測
回路410の第2の入力端子409に入力される。一方、第2
の光検出器30からのパルス状の電気信号は低域増幅器40
1で増幅された後、シュミットトリガ回路402で出力レベ
ルを論理レベルとした後、インバータ回路403で極性を
反転してパルス発生時刻差計測回路410の第1の入力端
子404に入力される。なお、第1図の鋸歯状波発生器12
の出力信号607,608(第2図参照)の一周期中にパルス
発生時刻差計測回路410の第1の入力端子404に入力され
るパルスの数は前述のように4つである。これらのパル
スをそれぞれ第1、第2、第3及び第4の基準パルスと
呼ぶ。
Next, the detailed configuration and function of the first control device 31 will be described. FIG. 3 shows the first control device 31 shown in FIG.
FIG. 4 shows the detailed configuration of the pulse generation time difference measurement circuit 410 in the first controller 31 shown in FIG. In FIG. 3, the electric signal input to the first input terminal 32 is input to the low-frequency amplifier 405 having a cutoff frequency of 600 MHz. The low-pass amplifier 405 also plays the role of a low-pass filter, and the frequency of the light emitted from the DBR 11 and DFB1, 17, 18,
When the difference from the frequency of the emitted light of 19 is within a range of approximately ± 600 MHz, a pulsed electric signal is output. The number of pulses is the output signal 607,608 of the sawtooth wave generator 12 shown in FIG.
(Refer to FIG. 2) The difference between the oscillation center frequency of each of DBR11 and DFB1, 17, 18, and 19 is equal to the number of times within the range of ± 600 MHz, which is three. Hereinafter, these pulses will be referred to as first, second, third and fourth beat pulses, respectively. This pulse is envelope-detected by the envelope detection circuit 406, further shaped by the Schmitt trigger circuit 407 into a square wave having an amplitude equal to the logic level, and subsequently the polarity is inverted by the inverter circuit 408, and then a pulse is generated. It is input to the second input terminal 409 of the time difference measuring circuit 410. Meanwhile, the second
The pulsed electric signal from the photodetector 30 of
After being amplified by 1, the output level is set to a logical level by the Schmitt trigger circuit 402, the polarity is inverted by the inverter circuit 403, and the result is input to the first input terminal 404 of the pulse generation time difference measurement circuit 410. The sawtooth wave generator 12 of FIG.
The number of pulses input to the first input terminal 404 of the pulse generation time difference measurement circuit 410 in one cycle of the output signals 607 and 608 (see FIG. 2) is four as described above. These pulses are called the first, second, third and fourth reference pulses, respectively.

この実施例ではDFB17,18,19の発振周波数をそれぞれ
上記光学共振器の第2から第4の光学共振周波数にあわ
せるように、これら第1から第3のDFB17,18,19の発振
周波数を制御する。したがって、制御装置31では第2、
第3及び第4のビートパルスの生起時刻がそれぞれ第
2、第3及び第4の基準パルスの生起時刻にほぼ一致す
るように制御する。以下、その詳細を説明する。第4図
は第3図中のパルス発生時刻差計測回路410の詳細構成
図である。上述の基準パルス列とビートパルス列(第2
図(a),(b))がそれぞれ第1及び第2の入力端子
404,409に入力されると、第1及び第2のカウンタ501,5
02からは第2図(c)から(e)に示す方形波が出力さ
れる。第2図において、実線が基準パルス列によって作
られた第1のカウンタ501の第1から第3の出力端の出
力であり、点線がビートパルス列によって作られた第2
のカウンタ502の第1から第3の出力端の出力である。
これらの方形波は各基準パルス及びビートパルスの生起
時刻をその立ち上がり時刻とし、また、それぞれ次のパ
ルスの生起時刻を立ち下がり時刻としている。ただし、
最後のパルスである第4の基準パルス及び第4のビート
パルスで立ち上がった方形波(第2図(e))はいずれ
も第1図の鋸歯状波発生器2の出力信号(第2図607,60
8参照)である鋸歯状波の次の一周期の開始時刻を立ち
下がり時刻としている。これらのカウンタ501,502の出
力は、いずれも第1の出力が第1のexclusive−OR(EX
−OR)回路503に、第2の出力が第2のexclusive−OR回
路504に、かつ第3の出力が第3のexclusive−OR回路50
5に入力される。このとき、これら第1から第3のexclu
sive−OR回路503,504,505からは第2図(f)から
(h)に示すようにそれぞれ2つずつの方形パルスが出
力される。そこで、パルス選択回路506でこれらの方形
パルスの内、先頭つまり時間的に早い方の方形パルスの
みをそれぞれ選択して出力する。さらに、次のパルス順
序判定回路507で第1の基準パルスと第1のビートパル
スのどちらが先に生起しているか、また同様に第2、第
3のこれらのパルスはどちらが先に生起しているかを判
定して、基準パルスに対してビートパルスが先に生起し
ているときは正の電圧の方形パルス(パルス幅はパルス
選択回路の出力と同じ)を出力し、基準パルスに対して
ビートパルスが後のときは負の電圧の方形パルスを出力
する。これはDFBの発振周波数をDFBへの注入電流で制御
するため、DFBに帰還する電流の変化の方向を変えなけ
ればならないためである。このパルス順序判定回路507
の出力はそれぞれ第3図の第1から第3の積分器411,41
2,413で第1図の鋸歯状波発生器2の掃引時間の2から
3倍程度の時間内で積分して、上記方形パルスのパルス
幅及び基準パルスとビートパルスの時間的前後関係から
決まる正または負の電圧の大きさに変換する。これらの
積分器411,412,413の出力はそれぞれ個々に後段に接続
された第5図に示す回路からなるレーザ装置駆動装置3
9,40,41の入力端701に接続される。同装置では入力端70
1からの信号をDFBに対する直流バイアス電流に重畳して
DFBを駆動する。
In this embodiment, the oscillation frequencies of the first to third DFBs 17, 18 and 19 are controlled so that the oscillation frequencies of the DFBs 17, 18 and 19 are adjusted to the second to fourth optical resonance frequencies of the optical resonator, respectively. To do. Therefore, in the control device 31, the second,
Control is performed so that the occurrence times of the third and fourth beat pulses substantially coincide with the occurrence times of the second, third, and fourth reference pulses, respectively. Hereinafter, the details will be described. FIG. 4 is a detailed configuration diagram of the pulse generation time difference measurement circuit 410 in FIG. The above-mentioned reference pulse train and beat pulse train (second
Figures (a) and (b) are the first and second input terminals, respectively.
When input to 404,409, the first and second counters 501,5
The square wave shown in FIGS. 2 (c) to (e) is output from 02. In FIG. 2, the solid line is the output of the first to third output terminals of the first counter 501 made by the reference pulse train, and the dotted line is the second output made by the beat pulse train.
Of the counter 502 from the first to third output terminals.
In these square waves, the occurrence time of each reference pulse and the beat pulse is its rising time, and the occurrence time of the next pulse is its falling time. However,
The square wave (Fig. 2 (e)) rising by the fourth reference pulse and the fourth beat pulse, which are the last pulses, is the output signal of the sawtooth wave generator 2 in Fig. 1 (Fig. 2 607). , 60
(See 8) The start time of the next cycle of the sawtooth wave is the fall time. Regarding the outputs of these counters 501 and 502, the first output is the first exclusive-OR (EX
-OR) circuit 503, the second output to the second exclusive-OR circuit 504, and the third output to the third exclusive-OR circuit 50.
Entered in 5. At this time, these first to third excludes
From the sive-OR circuits 503, 504, and 505, two square pulses are output, as shown in FIGS. 2 (f) to (h). Therefore, the pulse selecting circuit 506 selects and outputs only the leading one of these rectangular pulses, that is, the earlier rectangular pulse. Furthermore, which of the first reference pulse and the first beat pulse has occurred first in the next pulse order determination circuit 507, and similarly, which of the second and third pulses has occurred earlier? If a beat pulse is generated earlier than the reference pulse, a square pulse of positive voltage (the pulse width is the same as the output of the pulse selection circuit) is output, and the beat pulse is output for the reference pulse. When is after, it outputs a square pulse of negative voltage. This is because the oscillation frequency of DFB is controlled by the injection current to DFB, and the direction of the change in the current fed back to DFB must be changed. This pulse sequence determination circuit 507
Are output from the first to third integrators 411 and 41 of FIG. 3, respectively.
2,413 is integrated within 2 to 3 times the sweep time of the sawtooth wave generator 2 shown in FIG. 1 to determine whether the pulse width of the square pulse and the temporal relationship between the reference pulse and the beat pulse are positive or negative. Convert to negative voltage magnitude. The outputs of these integrators 411, 412, 413 are individually connected to the subsequent stages, respectively, and the laser device driving device 3 including the circuit shown in FIG.
It is connected to the input terminals 701 of 9, 40 and 41. The input terminal 70
Superimpose the signal from 1 on the DC bias current for DFB.
Drive DFB.

以上の操作を第2のローカル局LS2に対しても行なう
ことにより、基準局CSから供給されるDFB1の出射光によ
り同一の共振周波数を持つように制御されたファブリー
ペロエタロン29の同じ共振周波数の組合せ(周波数軸上
でDFB1の発振周波数に一致した共振周波数から数えて2
〜4番目の組合せ)に各組の3台のDFB17,18,19の発振
周波数が安定化される。
By performing the above operation also on the second local station LS2, the combination of the same resonance frequency of the Fabry-Perot etalon 29 controlled to have the same resonance frequency by the emitted light of DFB1 supplied from the reference station CS (2 counting from the resonance frequency that matches the oscillation frequency of DFB1 on the frequency axis
Up to the fourth combination), the oscillation frequencies of the three DFBs 17, 18, 19 of each set are stabilized.

特に、基準局CSからローカル局LS1,LS2の各々に供給
する光の発振周波数を絶対安定化し、これを用いて各ロ
ーカル局の制御の基準となる光学共振器の共振周波数を
絶対安定化しているため、各ローカル局で制御される複
数のレーザ装置は全て絶対安定化されていることにな
る。しかも、その間隔周波数までもが各ローカル局間で
互いに等しい値に絶対安定化されている。
Especially, because the oscillation frequency of the light supplied from the reference station CS to each of the local stations LS1 and LS2 is absolutely stabilized, and this is used to absolutely stabilize the resonance frequency of the optical resonator that serves as the reference for control of each local station. Therefore, all the laser devices controlled by each local station are absolutely stabilized. Moreover, even the interval frequency is absolutely stabilized between the local stations to the same value.

なお、DFB1、DFB17,18,19及びDBR11はそれぞれ第1〜
第5の温度制御装置42,43,44,45,46により温度変動幅0.
2℃以内に温度安定化されている。
DFB1, DFB17, 18, 19 and DBR11 are the first to
The temperature fluctuation width is set to 0 by the fifth temperature control device 42, 43, 44, 45, 46.
The temperature is stabilized within 2 ℃.

上記実施例では、3台のレーザ装置を1組として、こ
れを2組同時に安定化し、同じ発振周波数の組合せを持
つレーザ装置の組を2組生成している。しかし、1組当
たりのレーザ装置の個数及び組数はこれらの値に限定さ
れず、前者は鋸歯状波発生器12からの出力信号の周波数
及びピーク電圧を調整しかつ1周期あたりファブリーペ
ロエタロン29から出射されるパルスの数を増大すること
により、また後者は第2の光分岐器4の分岐数を増すこ
とにより増大することができる。また、ファブリーペロ
エタロン29の厚さを変えることにより、周波数間隔を自
由に設定することができる。さらに、安定化する対象で
あるレーザ装置も半導体レーザに限定されず、外部から
の信号に応じて発振周波数が変化するレーザ装置なら安
定化可能である。
In the above embodiment, three laser devices are set as one set, two sets are simultaneously stabilized, and two sets of laser devices having the same combination of oscillation frequencies are generated. However, the number of laser devices and the number of laser devices per set are not limited to these values, and the former adjusts the frequency and peak voltage of the output signal from the sawtooth wave generator 12 and the Fabry-Perot etalon 29 per cycle. The latter can be increased by increasing the number of pulses emitted from, and the latter by increasing the number of branches of the second optical branching device 4. Further, the frequency interval can be freely set by changing the thickness of the Fabry-Perot etalon 29. Furthermore, the laser device to be stabilized is not limited to the semiconductor laser, and any laser device whose oscillation frequency changes according to a signal from the outside can be stabilized.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、基準局と各ロー
カル局とが遠く離れていても制御動作の劣化はなく波長
同期を施すことが可能となり、しかも基準局とローカル
局との間に設ける信号線は1本に削減でき経済的効果は
大きい。
As described above, according to the present invention, even if the reference station and each local station are distant from each other, it is possible to perform wavelength synchronization without deterioration of the control operation, and moreover, the signal line provided between the reference station and the local station. Can be reduced to one and the economic effect is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す構成図である。第2図
は同実施例におけるパルス発生時刻差計測回路の動作の
説明図であり、第2図(a)は基準パルス列、第2図
(b)はビートパルス列、第2図(c)は第4図中のカ
ウンタ501,502の第1の出力、第2図(d)は第4図中
のカウンタ501,502の第2の出力、第2図(e)は第4
図中のカウンタ501,502の第3の出力、第2図(f),
(g),(h)はそれぞれ第4図中のexclusive−OR回
路503,504,505の出力である。第3図は同実施例におけ
る第1の制御装置の構成図、第4図は第3図中のパルス
発生時刻差計測回路の構成図、第5図は同実施例におけ
るレーザ装置駆動装置の構成図である。 CS……基準局、LS1,LS2……ローカル局、1,17,18,19…
…1.55μm帯分布帰還形半導体レーザ、2,13,20,21,22
……光アイソレータ、3……ハーフミラー、4,14,24…
…光分岐器、5……気体セル、6,30,38……光検出器、
7,31,34……制御装置、8,39,40,41……レーザ装置駆動
装置、11……1.55μm帯波長可変分布ブラッグ反射型半
導体レーザ、12……鋸歯状波発生器、23,28,37……光合
波器、27……光可変減衰器、29……ファブリーペロエタ
ロン、35……低域通過フィルタ、36,42,43,44,45,46…
…温度制御装置、401……低域増幅器、402,407……シュ
ミットトリガ回路、403,408……インバータ回路、404,4
09……パルス発生時刻差計測回路の入力端子、405……
遮断周波数600MHzの低域増幅器、406……包絡線検波回
路、410……パルス発生時刻差計測回路、411,412,413…
…積分器、501,502……カウンタ、503,504,505……excl
usive−OR回路、506……パルス選択回路、507……パル
ス順序判定回路。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the pulse generation time difference measuring circuit in the same embodiment. FIG. 2 (a) is a reference pulse train, FIG. 2 (b) is a beat pulse train, and FIG. The first outputs of the counters 501 and 502 in FIG. 4, the second output of the counters 501 and 502 in FIG. 4, and the fourth output of the counters 501 and 502 in FIG.
Third output of counters 501 and 502 in the figure, FIG. 2 (f),
(G) and (h) are the outputs of the exclusive-OR circuits 503, 504, 505 in FIG. 4, respectively. FIG. 3 is a block diagram of the first controller in the same embodiment, FIG. 4 is a block diagram of the pulse generation time difference measuring circuit in FIG. 3, and FIG. 5 is a structure of a laser device driving device in the same embodiment. It is a figure. CS …… Base station, LS1, LS2 …… Local station, 1,17,18,19…
… 1.55 μm band distributed feedback semiconductor laser, 2,13,20,21,22
...... Optical isolator, 3 ... Half mirror, 4,14,24 ...
… Optical splitter, 5 …… Gas cell, 6,30, 38 …… Photodetector,
7,31,34 …… Control device, 8,39,40,41 …… Laser device driver, 11 …… 1.55μm wavelength tunable distributed Bragg reflection semiconductor laser, 12 …… Sawtooth wave generator, 23, 28,37 …… Optical multiplexer, 27 …… Optical variable attenuator, 29 …… Fabry Perot etalon, 35 …… Low pass filter, 36,42,43,44,45,46…
… Temperature control device, 401 …… Low-pass amplifier, 402,407 …… Schmidt trigger circuit, 403,408 …… Inverter circuit, 404,4
09 …… Input terminal of pulse generation time difference measurement circuit, 405 ……
Low-pass amplifier with cut-off frequency of 600MHz, 406 ... Envelope detection circuit, 410 ... Pulse generation time difference measurement circuit, 411, 412, 413 ...
… Integrator, 501,502 …… Counter, 503,504,505 …… excl
usive-OR circuit, 506 ... Pulse selection circuit, 507 ... Pulse sequence determination circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発振周波数を制御する対象である互いに異
なる発振周波数の複数のレーザ装置をそれぞれ有する複
数のローカル局と、制御の基準となる周波数で発振する
基準用レーザ装置と前記基準用レーザ装置の出射光を前
記複数のローカル局に分岐する第1の光分岐器とを有す
る基準局とを備え; 前記複数のローカル局のそれぞれは前記第1の光分岐器
の出射光を分岐する第2の光分岐器と、前記複数のレー
ザ装置のそれぞれの出射光の少なくとも一部と前記第2
の光分岐器の第1の出射光とを合波する第1の光合波器
と、外部からの入力信号に応じて前記複数のレーザ装置
の発振周波数を含む範囲で発振周波数を掃引する参照用
レーザ装置と、前記参照用レーザ装置の出射光を分岐す
る第3の光分岐器と、前記第3の光分岐器の第1の出射
光と前記第1の光合波器の出射光とを合波する第2の光
合波器と、前記第2の光合波器の出射光を電気信号に変
換する第1の光検出器と、前記第3の光分岐器の第2の
出射光と前記第2の光分岐器の第2の出射光とを合波す
る第3の光合波器と、前記第3の光合波器の出射光の周
波数変化を透過光の振幅変化に変換しかつ外部からの印
加信号により共振周波数間隔が変化する光学共振器と、
前記光学共振器の出射光を電気信号に変換する第2の光
検出器と、前記参照用レーザ装置の発振周波数掃引時の
前記第2の光合波器の出射光により検出する前記複数の
レーザ装置の発振周波数間隔の前記参照用レーザ装置の
発振周波数掃引時の前記光学共振器の共振ピークに対応
する出射光を用いて設定した周波数間隔基準に対する誤
差を一定値に安定化させるための制御信号を出力する第
1の制御装置と、前記第1の制御装置からの制御信号に
従って前記複数のレーザ装置の入力信号を変化させるレ
ーザ装置駆動装置と、前記第2の光検出器の出力の直流
成分が最大になるように前記光学共振器に印加する制御
信号を出力する第2の制御装置とから構成されることを
特徴とする波長同期システム。
1. A plurality of local stations each having a plurality of laser devices of different oscillation frequencies, whose oscillation frequencies are to be controlled, a reference laser device that oscillates at a frequency that serves as a control reference, and the reference laser device. A reference station having a first optical branching device for branching outgoing light of the first optical branching device to the plurality of local stations; each of the plurality of local stations branching the outgoing light of the first optical branching device; An optical branching device, at least a part of the emitted light of each of the plurality of laser devices, and the second
A first optical multiplexer for multiplexing the first output light of the optical branching device of FIG. 1 and a reference for sweeping the oscillation frequency in a range including the oscillation frequencies of the plurality of laser devices according to an input signal from the outside. A laser device, a third optical splitter that splits the outgoing light of the reference laser device, a first outgoing light of the third optical splitter, and an outgoing light of the first optical multiplexer. A second optical multiplexer, a first photodetector for converting the outgoing light of the second optical multiplexer into an electric signal, a second outgoing light of the third optical branching device, and the second optical detector. A third optical combiner for combining the second output light of the second optical branching device and a frequency change of the output light of the third optical combiner into an amplitude change of the transmitted light and An optical resonator in which the resonance frequency interval is changed by an applied signal,
A second photodetector for converting the emitted light of the optical resonator into an electric signal, and the plurality of laser devices for detecting the emitted light of the second optical multiplexer when the oscillation frequency of the reference laser device is swept. A control signal for stabilizing the error with respect to the frequency interval reference set using the emitted light corresponding to the resonance peak of the optical resonator at the time of the oscillation frequency sweep of the reference laser device of the oscillation frequency interval of a constant value. A first control device for outputting, a laser device driving device for changing input signals of the plurality of laser devices according to a control signal from the first control device, and a direct current component of an output of the second photodetector. And a second control device that outputs a control signal applied to the optical resonator so as to maximize the wavelength.
JP1001821A 1989-01-06 1989-01-06 Wavelength synchronization system Expired - Fee Related JPH082040B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1001821A JPH082040B2 (en) 1989-01-06 1989-01-06 Wavelength synchronization system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1001821A JPH082040B2 (en) 1989-01-06 1989-01-06 Wavelength synchronization system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02182039A JPH02182039A (en) 1990-07-16
JPH082040B2 true JPH082040B2 (en) 1996-01-10

Family

ID=11512225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1001821A Expired - Fee Related JPH082040B2 (en) 1989-01-06 1989-01-06 Wavelength synchronization system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH082040B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02182039A (en) 1990-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2864591B2 (en) Oscillation frequency interval stabilization method for multiple laser devices
US6483624B1 (en) Optical pulse generation system for generating optical pulses having high duty ratio
KR20150001076A (en) Wavelength swept source apparatus and controlling method thereof
WO2001061302A1 (en) Group velocity dispersion measuring device and group velocity dispersion measuring method
JPH082040B2 (en) Wavelength synchronization system
JP2890490B2 (en) Laser device oscillation frequency interval stabilization device
JPH0716070B2 (en) Method and apparatus for stabilizing oscillation frequency intervals of a plurality of laser devices
JP2001249367A (en) Light generation method and light source
JPS62159928A (en) Frequency response measuring instrument for optical reception system
JP2751521B2 (en) Laser device frequency interval stabilization method
CN119275685B (en) Narrow linewidth sweep frequency photoelectric oscillator and system based on space-time symmetry mechanism
JP2689481B2 (en) Laser device oscillation frequency stabilization method
JPH0650786B2 (en) Oscillation frequency interval stabilization device for multiple laser devices
JPH088387B2 (en) Laser device oscillation frequency stabilization method
JP2003255282A (en) Optical pulse generator
JPH0666505B2 (en) Method and apparatus for stabilizing oscillation frequency intervals of a plurality of laser devices
JPH03203280A (en) Stabilization of frequency interval of laser apparatus
JPH01244686A (en) Stabilizing equipment for laser equipment oscillation frequency interval
JPH01194484A (en) Stabilizing method for oscillation frequency of laser device
Kulagin et al. Optoelectronic Oscillator in Multimode Regime: Tunable Optical Frequency Comb Generation
JP2841481B2 (en) Oscillation frequency interval stabilization device for multiple laser devices
JPH0468585A (en) Laser frequency interval stabilizer
JPH01114090A (en) Laser device oscillation frequency internal stabilizer
JPH0334482A (en) Stabilizing apparatus of interval of oscillation frequency of laser device
JP2617599B2 (en) Optical fiber dispersion characteristics measurement method

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees