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JPH08201225A - 光周波数可変光源 - Google Patents

光周波数可変光源

Info

Publication number
JPH08201225A
JPH08201225A JP1147895A JP1147895A JPH08201225A JP H08201225 A JPH08201225 A JP H08201225A JP 1147895 A JP1147895 A JP 1147895A JP 1147895 A JP1147895 A JP 1147895A JP H08201225 A JPH08201225 A JP H08201225A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
light
converter
optical frequency
control circuit
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.)
Pending
Application number
JP1147895A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiko Tachikawa
義彦 立川
Makoto Komiyama
誠 小宮山
Yasuyuki Suzuki
泰幸 鈴木
Mamoru Arihara
守 在原
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric 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 Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP1147895A priority Critical patent/JPH08201225A/ja
Publication of JPH08201225A publication Critical patent/JPH08201225A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】光周波数の直線掃引制御が可能な光周波数可変
光源を実現する。 【構成】E/O変換器、E/O変換器の温度制御用の温
度制御回路、E/O変換器の駆動電流を制御する電流制
御回路、E/O変換器の光周波数を変調するための変調
信号を出力する制御手段を備えた光周波数可変光源にお
いて、E/O変換器からの出力光を分岐する分配器と、
この分配器の出力光を遅延させる遅延手段と、この遅延
手段の出力光と分配器の出力光を合波する合波器と、こ
の合波器の出力光を検出する光検出器と、既知の周波数
信号を出力する発振器と、光検出器の出力信号と発振器
の出力信号との周波数差または位相差を検出する位相比
較器を備えると共に、制御手段は、変調信号発生器と位
相比較器の出力に応じてE/O変換器の光周波数を直線
掃引制御する信号を出力する制御回路とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光周波数が変調可能な
光源に関し、特に光を遅延する遅延手段を設けて光周波
数の偏差を検出し、光周波数の直線掃引制御ができるよ
うにした光周波数可変光源に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より光周波数を直線掃引する方法と
しては大別して次の2つの方法がある。1つは、電気・
光変換器(以下E/O変換器という)の光周波数が図1
0の(a) に示すように駆動電流に比例することを利用す
る方法であり、図8に示すように、E/O変換器1を電
流制御回路3の出力電流による駆動と温度制御回路2に
よる温度制御を行うが、電流制御回路3の駆動電流をラ
ンプ波発生器13より出力されるランプ信号によりラン
プ波変調し、この変調信号でE/O変換器1を駆動する
方法である。他の方法は、E/O変換器の光周波数が図
10の(b) に示すように温度に比例することを利用し
て、図9に示すような構成により温度をランプ波変調し
てE/O変換器1の温度を制御する方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、駆動電
流または温度のみで変調した場合、光周波数を直線掃引
することが困難であるという欠点があった。
【0004】本発明の目的は、光を遅延する遅延手段を
設けることにより単位時間当たりの光周波数変化量を検
出し、光周波数の直線掃引制御が可能な光周波数可変光
源を実現することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために第1の本発明では、E/O変換器と、前記E/
O変換器の温度を制御する温度制御回路と、前記E/O
変換器の駆動電流を制御する電流制御回路と、前記E/
O変換器の光周波数を変調するための変調信号を出力す
る制御手段を備えた光周波数可変光源において、前記E
/O変換器からの出力光を分岐する分配器と、前記分配
器の出力光を遅延させるための遅延手段と、前記遅延手
段の出力光と前記分配器の出力光を合波する合波器と、
前記合波器の出力光を検出する光検出器と、既知の周波
数信号を出力する発振器と、前記光検出器の出力信号と
前記発振器の出力信号との周波数差または位相差を検出
する位相比較器を備えると共に、前記制御手段は、変調
信号を発生する変調信号発生器と前記位相比較器の出力
に応じて前記E/O変換器の光周波数を直線掃引制御す
るための信号を出力する制御回路を含むことを特徴とす
る。また第2の発明では、第1の発明の構成に加えて、
位相比較器の出力を一度記憶装置に記憶し、それを制御
回路に与えるようにしたことを特徴とする。
【0006】
【作用】E/O変換器の出力光の一部を取り出し、それ
を2分し、一方を遅延した後合波し光検出器でこれを検
出する。E/O変換器をランプ波変調した電流で駆動す
るとその出力光の光周波数はランプ波変調され、このと
き光検出器で検出された信号の周波数は光周波数の変化
の傾きと遅延時間の積に等しくなっている。E/O変換
器の出力光の光周波数が直線掃引されていれば、光検出
器の出力の周波数は一定となる。そこで、光検出器の出
力を既知の周波数信号と比較して周波数あるいは位相が
一致するように変調信号を制御し、直線掃引を実現す
る。
【0007】
【実施例】以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図1は本発明に係る光周波数可変光源の一実施例を示す
構成図である。図において、1はE/O変換器、2はE
/O変換器1の温度を制御する温度制御回路、3はE/
O変換器1の駆動電流を制御する電流制御回路、4は光
アイソレータ、5と6は光を分岐するビームスプリッ
タ、7はビームスプリッタ6の出力光を遅延させるため
の遅延手段で、ここでは既知の長さの光ファイバが用い
られる。8はビームスプリッタ6の出力光と光ファイバ
7の出力光を合波する光合波器である。
【0008】9は光合波器8の出力光を検出する光検出
器、10は光検出器9の出力信号から所望の周波数成分
のみを透過させるバンドパスフィルタ、11は既知の周
波数信号出力する発振器、12はバンドパスフィルタ1
0の出力信号と発振器11の出力信号との周波数差と位
相差を検出する位相比較器、13は変調信号(ランプ
波)と変調信号の繰り返しに同期した同期信号を出力す
る変調信号発生器である。
【0009】14は位相比較器12の出力信号と変調信
号発生器13の出力信号とにより光周波数を直線掃引制
御するための信号(直線掃引制御信号という)を出力す
る制御回路、15は変調信号発生器13の出力信号と制
御回路14の直線掃引制御信号を加算する加算器、10
0は出力光、110は変調信号、120は同期信号であ
る。
【0010】このような構成における動作を次に説明す
る。温度制御回路2によりE/O変換器1の温度を一定
に制御する。E/O変換器1から出射された光はアイソ
レータ4とビームスプリッタ5を透過して外部に出力さ
れる。変調信号発生器13から出たランプ波を電流制御
回路3に入力してE/O変換器1の駆動電流をランプ波
変調した場合、E/O変換器1の出力光の光周波数は図
2の(a) に示すようにランプ波変調[a(Δf/Δ
t)]される。
【0011】ビームスプリッタ5で分岐された光は、ビ
ッムスプリッタ6を透過し、既知の長さLの光ファイバ
7に入力される。光ファイバ7から出射した光は光合波
器8に入り、ビームスプリッタ6で分岐された光と合波
される。光合波器8で合波された光は、光検出器9で電
気信号に変換される。このとき、光ファイバ7で遅延さ
れた光とビームスプリッタ6で分岐された光の間には一
定の時間差 t=n・L/c0 ただし、n :光ファイバ7の屈折率 c0 :真空中の光速 が生じるため、遅延時間内に変化した光周波数の差、す
なわち光周波数の変化の傾き(単位時間当たりの光周波
数変化量)と光ファイバ7による遅延時間との積 f=a・t=a・n・L/c0 に等しい周波数の信号が光検出器9から出力される。
【0012】したがって、光周波数の変化の傾きaが一
定(直線掃引されている)ならば、光検出器9より出力
される信号の周波数は一定となる。光検出器9から出力
された信号は、バンドパスフィルタ10で不要な周波数
成分が除去され、発振器11より出力される既知の周波
数の信号と位相比較器12で周波数と位相が比較され
る。なお、バンドパスフィルタ10は必ずしも用いる必
要はない。制御回路14は、位相比較器12の出力信号
により光検出器9から出力される信号の周波数が一定と
なる様に直線掃引制御信号を出力する。
【0013】制御回路14より出力された直線掃引制御
信号は、加算器15で変調信号110と加算され、電流
制御回路3に入る。制御回路14による制御は、ランプ
波変調を繰り返し行う場合は、変調信号発生器13から
出力される変調信号の繰り返しに同期した同期信号12
0に基づき図2の(b) に示すように開始と停止を行う。
【0014】このような制御により光検出器9から出力
される信号の周波数が一定に制御され、光周波数の直線
掃引制御が可能となる。
【0015】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、以下のように種々の変形が許される。例え
ば、図3に示すように遅延を目的とした光導波路に偏波
保持光ファイバ16を用いてもよい。図3において図1
と異なる点は、偏波保持ファイバ16を用いると共に制
御回路14は位相比較器12の出力信号のみに応じて制
御信号を出力する点である。動作は同期信号による動作
を除き図1の構成における動作と同じである。
【0016】一般に、2つの光を合波して光検出器で電
気信号に変換するとき、出力される光周波数の差に等し
い周波数の信号強度は、合波された光の偏向状態に依存
する。前記実施例では、光ファイバを透過した光は、光
ファイバに加えられた外乱により偏向を乱されるため、
光検出器9から出力される信号にはノイズが多く含まれ
る。しかし、偏波保持光ファイバ16を使用することに
より、ビームスプリッタ6を出力したときの光の偏向状
態が保たれるため、光検出器9から出力される信号のノ
イズは、低減される。
【0017】なお、変調信号発生器13および制御回路
14からなる部分を光周波数の直線掃引を行うための制
御手段と呼ぶが、本発明ではこの制御手段が出力信号を
供給し制御する箇所も上記実施例には限定されない。図
4は制御手段の出力すなわち制御回路14と変調信号発
生器13の出力信号を温度制御回路2に入力し、E/O
変換器1の出力光の光周波数を制御する場合の構成例で
ある。
【0018】図5は、変調信号発生器13の出力信号を
温度制御回路2に入力してE/O変換器の温度を変調
し、制御回路14の出力信号を電流制御回路3に入力す
ることによりE/O変換器1の出力光の光周波数を制御
する場合の構成例である。
【0019】図6は、変調信号発生器11の出力信号を
電流制御回路3に入力してE/O変換器1の駆動電流を
変調し、制御回路14の出力信号を温度制御回路2に入
力することによりE/O変換器の出力光の光周波数を制
御する場合の構成例である。
【0020】図7は、位相比較器12の出力を記憶する
記憶回路17を設け、制御を行わずに周波数掃引した結
果を記憶しておき、その出力結果に基づいて、変調周波
数が直線掃引されるように信号発生器の出力を制御回路
14で補正するようにした場合の構成例である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
を遅延する遅延手段を設けることにより単位時間あたり
の光周波数変化量を検出すると共に制御手段によりその
変化量を一定に制御することができるので、光周波数の
直線掃引が可能となる。また、変調信号の繰り返しに同
期した同期信号で、制御の開始と停止を行うようにした
場合は、光周波数の繰り返し掃引が可能となる。また、
光を遅延する遅延手段に偏波保持光ファイバを用いれば
合波器に入射する光の偏向を制御することができるの
で、光検出器の出力信号のS/N比を容易に改善するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光周波数可変光源の一実施例を示
す構成図
【図2】本発明の動作を説明するための波形図
【図3】本発明の他の実施例を示す構成図
【図4】本発明の更に他の実施例を示す構成図
【図5】本発明の更に他の実施例を示す構成図
【図6】本発明の更に他の実施例を示す構成図
【図7】本発明の更に他の実施例を示す構成図
【図8】従来の直線掃引方法に係る構成を示す要部構成
【図9】従来の他の直線掃引方法に係る構成を示す要部
構成図
【図10】E/O変換器の特性を示す図である。
【符号の説明】
1 E/O変換器 2 温度制御回路 3 電流制御回路 4 アイソレータ 5、6 ビームスプリッタ 7 遅延手段 8 光合波器 9 光検出器 10 バンドパスフィルタ 11 発振器 12 位相比較器 13 変調信号発生器 14 制御回路 15 加算器 16 偏波保持光ファイバ 17 記憶回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 在原 守 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】E/O変換器と、前記E/O変換器の温度
    を制御する温度制御回路と、前記E/O変換器の駆動電
    流を制御する電流制御回路と、前記E/O変換器の光周
    波数を変調するための変調信号を出力する制御手段を備
    えた光周波数可変光源において、 前記E/O変換器からの出力光を分岐する分配器と、 この分配器の出力光を遅延させるための遅延手段と、 この遅延手段の出力光と前記分配器の出力光を合波する
    合波器と、 この合波器の出力光を検出する光検出器と、 既知の周波数信号を出力する発振器と、 前記光検出器の出力信号と前記発振器の出力信号との周
    波数差または位相差を検出する位相比較器を備えると共
    に、 前記制御手段は、変調信号を発生する変調信号発生器と
    前記位相比較器の出力に応じて前記E/O変換器の光周
    波数を直線掃引制御するための信号を出力する制御回路
    とを含むことを特徴とする光周波数可変光源。
  2. 【請求項2】前記制御手段は、前記変調信号発生器の出
    力信号と前記制御回路の出力信号とを前記電流制御回路
    に入力し前記E/O変換器の出力光の光周波数を制御す
    るように構成したことを特徴とする請求項1記載の光周
    波数可変光源。
  3. 【請求項3】前記制御手段は、前記変調信号発生器の出
    力信号と前記制御回路の出力信号とを前記温度制御回路
    に入力し前記E/O変換器の出力光の光周波数を制御す
    るように構成したことを特徴とする請求項1記載の光周
    波数可変光源。
  4. 【請求項4】前記制御手段は、前記変調信号発生器の出
    力信号を前記温度制御回路に入力して前記E/O変換器
    の温度を変調し、前記制御回路の出力信号を前記電流制
    御回路に入力することにより前記E/O変換器の出力光
    の光周波数を制御するように構成したことを特徴とする
    請求項1記載の光周波数可変光源。
  5. 【請求項5】前記制御手段は、前記変調信号発生器の出
    力信号を前記電流制御回路に入力して前記E/O変換器
    の駆動電流を変調し、前記制御回路の出力信号を前記温
    度制御回路に入力することにより前記E/O変換器の出
    力光の光周波数を制御するように構成したことを特徴と
    する請求項1記載の光周波数可変光源。
  6. 【請求項6】前記制御手段は、変調信号の繰り返しに同
    期した同期信号を前記変調信号発生器より出力し、この
    同期信号を前記制御回路に入力することにより繰り返し
    制御をおこなうように構成したことを特徴とする請求項
    1記載の光周波数可変光源。
  7. 【請求項7】前記遅延手段として偏波保持光ファイバを
    用い、合波器に入射する光の偏向を制御して前記光検出
    器の出力信号のS/N比を向上するようにしたことを特
    徴とする請求項1記載の光周波数可変光源。
  8. 【請求項8】E/O変換器と、前記E/O変換器の温度
    を制御する温度制御回路と、前記E/O変換器の駆動電
    流を制御する電流制御回路と、前記E/O変換器の光周
    波数を変調するための変調信号を出力する制御手段を備
    えた光周波数可変光源において、 前記E/O変換器からの出力光を分岐する分配器と、 前記分配器の出力光を遅延させるための遅延手段と、 この遅延手段の出力光と前記分配器の出力光を合波する
    合波器と、 この合波器の出力光を検出する光検出器と、 既知の周波数信号を出力する発振器と、 前記光検出器の出力信号と前記発振器の出力信号との周
    波数差または位相差を検出する位相比較器と、 この位相検出器の出力を記憶する記憶装置を備えると共
    に、 前記制御手段は、変調信号を発生する変調信号発生器と
    前記記憶装置の出力に応じて前記E/O変換器の光周波
    数を直線掃引制御するための信号を出力する制御回路と
    を含むことを特徴とする光周波数可変光源。
JP1147895A 1995-01-27 1995-01-27 光周波数可変光源 Pending JPH08201225A (ja)

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JP (1) JPH08201225A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08210944A (ja) * 1995-02-02 1996-08-20 Yokogawa Electric Corp 光ファイバ検査装置
JPH08219947A (ja) * 1995-02-09 1996-08-30 Yokogawa Electric Corp 光ファイバ検査装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08210944A (ja) * 1995-02-02 1996-08-20 Yokogawa Electric Corp 光ファイバ検査装置
JPH08219947A (ja) * 1995-02-09 1996-08-30 Yokogawa Electric Corp 光ファイバ検査装置

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