高周波発振器
【課題】高周波信号の周波数調整範囲を拡大して、周囲の環境温度の変動が大きい場合でも、信号周波数の安定化を実現することができるようにする。
【解決手段】カプラ１３から出力された制御信号にしたがって光カプラ２により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ３と、電圧制御発振器１７から出力された制御信号にしたがって光周波数シフタ３により周波数がシフトされたレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ４と、カプラ１１から出力された制御信号にしたがって光カプラ２により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ５とを設ける。
【解決手段】カプラ１３から出力された制御信号にしたがって光カプラ２により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ３と、電圧制御発振器１７から出力された制御信号にしたがって光周波数シフタ３により周波数がシフトされたレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ４と、カプラ１１から出力された制御信号にしたがって光カプラ２により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ５とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ミリ波やマイクロ波などの高周波信号を発振することができる高周波発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高周波発振器では、伝送路として、光ファイバ等を用いて長距離化することで、低位相雑音化を実現している。
しかし、周囲の環境温度の変動によって光ファイバの熱収縮が生じ、信号周波数が変動することがある。
以下の特許文献１には、信号周波数の安定化を実現している高周波発振器が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されている高周波発振器は、レーザ光源と、光変調器と、光電変換器と、増幅器と、遅延器とから構成されている。
以下、この高周波発振器の動作を簡単に説明する。
光変調器は、後述する遅延器から与えられる変調信号にしたがって、レーザ光源から発生されたレーザ光を強度変調し、強度変調後のレーザ光を光電変換器に出力する。
光電変換器は、光変調器から出力された強度変調後のレーザ光を高周波信号（電気信号）に変換し、その高周波信号を外部に出力するとともに、その高周波信号を増幅器に出力する。
【０００４】
遅延器は、移相器として動作するものであり、光電変換器から高周波信号を受けると、その高周波信号の位相を調整し、位相調整後の高周波信号を変調信号として光変調器に与える。
これにより、信号周波数の安定化が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５１９５１号公報（図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の高周波発振器は以上のように構成されているので、光電変換器から出力された高周波信号の位相を調整して、位相調整後の高周波信号を変調信号として光変調器に与えることで、信号周波数の安定化を実現することができる。しかし、周囲の環境温度の変動が大きい場合、光ファイバの熱収縮に伴う高周波信号の位相シフト量が、遅延器で調整可能な量を超えてしまって、周波数の安定化を図ることができなくなることがある課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、高周波信号の周波数調整範囲を拡大して、周囲の環境温度の変動が大きい場合でも、信号周波数の安定化を実現することができる高周波発振器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る高周波発振器は、レーザ光を発生するレーザ光源と、レーザ光源から発生されたレーザ光を分岐する第１のレーザ光分岐手段と、第１の制御信号にしたがって第１のレーザ光分岐手段により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる第１の光周波数シフタと、第２の制御信号にしたがって第１のレーザ光分岐手段により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトさせる第２の光周波数シフタと、第１の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光と第２の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力するレーザ光合波手段と、レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を高周波信号に変換する光電変換手段と、光電変換手段により変換された高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を第２の制御信号として第２の光周波数シフタに与える高周波信号分岐手段と、基準信号を発振する基準発振器と、基準発振器から発振された基準信号の周波数と高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出手段と、周波数差検出手段により検出された周波数差に応じて第１の制御信号を生成し、第１の制御信号を第１の光周波数シフタに与える制御信号生成手段とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、レーザ光を発生するレーザ光源と、レーザ光源から発生されたレーザ光を分岐する第１のレーザ光分岐手段と、第１の制御信号にしたがって第１のレーザ光分岐手段により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる第１の光周波数シフタと、第２の制御信号にしたがって第１のレーザ光分岐手段により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトさせる第２の光周波数シフタと、第１の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光と第２の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力するレーザ光合波手段と、レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を高周波信号に変換する光電変換手段と、光電変換手段により変換された高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を第２の制御信号として第２の光周波数シフタに与える高周波信号分岐手段と、基準信号を発振する基準発振器と、基準発振器から発振された基準信号の周波数と高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出手段と、周波数差検出手段により検出された周波数差に応じて第１の制御信号を生成し、第１の制御信号を第１の光周波数シフタに与える制御信号生成手段とを設けるように構成したので、高周波信号の周波数調整範囲が拡大され、その結果、周囲の環境温度の変動が大きい場合でも、信号周波数の安定化を実現することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による高周波発振器を示す構成図である。
【図２】レーザ光源１から発生されたレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図３】光周波数シフタ３による周波数シフトを示す説明図である。
【図４】光周波数シフタ４による周波数シフトを示す説明図である。
【図５】光周波数シフタ５による周波数シフトを示す説明図である。
【図６】光カプラ６により合波されたレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態２による高周波発振器を示す構成図である。
【図１６】レーザ光源６１から発生されたレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図１７】レーザ光源６１により強度変調されたレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図１８】光フィルタ６２により周波数ｆｃ’−ｆｍ’が抑圧されたレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図１９】光分波器６３により伝送される周波数ｆｃ’のレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図２０】光分波器６３により伝送される周波数ｆｃ’＋ｆｍ’のレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図２１】この発明の実施の形態２による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図２２】この発明の実施の形態３による高周波発振器を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による高周波発振器を示す構成図である。
図１において、レーザ光源１は周波数ｆｃのレーザ光を発生し、そのレーザ光を光カプラ２に出力する光源である。
光カプラ２は例えば光ファイバによってレーザ光源１と接続されており、レーザ光源１から出力されたレーザ光を２つに分岐して、一方のレーザ光を光周波数シフタ３に伝送し、他方のレーザ光を光周波数シフタ４に伝送する光学部品である。なお、光カプラ２は第１のレーザ光分岐手段を構成している。
【００１２】
光周波数シフタ３は例えば光ファイバによって光カプラ２と接続されており、カプラ１３から出力された制御信号（第３の制御信号）にしたがって光カプラ２により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトし、周波数ｆｃ＋ｆｓのレーザ光を光周波数シフタ４に出力する処理を実施する。なお、光周波数シフタ３は第３の光周波数シフタを構成している。
光周波数シフタ４は例えば光ファイバによって光周波数シフタ３と接続されており、電圧制御発振器１７から出力された制御信号（第１の制御信号）にしたがって光周波数シフタ３から出力されたレーザ光の周波数をシフトし、周波数ｆｃ−Δｆのレーザ光を光カプラ６に出力する処理を実施する。なお、光周波数シフタ４は第１の光周波数シフタを構成している。
図１の例では、光周波数シフタ４が光周波数シフタ３の後段に配置されているが、光周波数シフタ４が光周波数シフタ３の前段に配置されていてもよい。
【００１３】
光周波数シフタ５は例えば光ファイバによって光カプラ２と接続されており、カプラ１１から出力された制御信号（第２の制御信号）にしたがって光カプラ２により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトし、周波数ｆｃ＋ｆｍのレーザ光を光カプラ６に出力する処理を実施する。なお、光周波数シフタ５は第２の光周波数シフタを構成している。
光カプラ６は例えば光ファイバによって光周波数シフタ４，５と接続されており、光周波数シフタ４から出力された周波数ｆｃ−Δｆのレーザ光と光周波数シフタ５から出力された周波数ｆｃ＋ｆｍのレーザ光とを合波し、合波後のレーザ光を光ファイバ７に伝送する光学部品である。なお、光カプラ６はレーザ光合波手段を構成している。
【００１４】
光ファイバ７は光カプラ６から出力されたレーザ光をＯ／Ｅ変換器８に伝送する伝送路である。
光電変換器であるＯ／Ｅ変換器８は光ファイバ７により伝送されたレーザ光を直接検波（自乗検波）することで、そのレーザ光を電気信号であるＲＦ信号（高周波信号）に変換する処理を実施する。なお、Ｏ／Ｅ変換器８は光電変換手段を構成している。
バンドパスフィルタ９は例えば同軸ケーブル等の電線ケーブルによってＯ／Ｅ変換器８と接続されており、Ｏ／Ｅ変換器８により変換されたＲＦ信号の信号成分のうち、予め設定された所定の通過帯域以外の周波数帯域の信号成分やスプリアスを遮断して、所定の通過帯域に含まれている信号成分だけを通過させる処理を実施する。
【００１５】
カプラ１０はバンドパスフィルタ９を通過してきたＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号をカプラ１１に出力して、他方のＲＦ信号を周波数調整部１４に出力する部品である。
カプラ１１はカプラ１０から出力された一方のＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号を制御信号として光周波数シフタ５に与えて、他方のＲＦ信号を外部に出力する部品である。
なお、カプラ１０，１１は高周波信号分岐手段を構成しており、カプラ１１は第１の外部出力手段を構成している。
【００１６】
基準発振器１２は周波数ｆｓの基準信号を発振し、その基準信号をカプラ１３に出力する発振器である。
カプラ１３は基準発振器１２から発振された基準信号を２つに分岐し、一方の基準信号を制御信号として光周波数シフタ３に与えて、他方の基準信号を周波数差検出部１５に出力する部品である。なお、カプラ１３は基準信号分岐手段を構成している。
【００１７】
周波数調整部１４はカプラ１１から外部に出力されたＲＦ信号の周波数と基準発振器１２から発振された基準信号の周波数ｆｓとの比率と同一の比率で、カプラ１０から出力された他方のＲＦ信号の周波数を調整し、周波数調整後のＲＦ信号を周波数差検出部１５に出力する処理を実施する。なお、周波数調整部１４は周波数調整手段を構成している。
周波数差検出部１５はカプラ１３から出力された基準信号の周波数ｆｓと周波数調整部１４から出力されたＲＦ信号の周波数との周波数差を検出する処理を実施する。なお、周波数差検出部１５は周波数差検出手段を構成している。
【００１８】
電圧印加部１６は周波数差検出部１５により検出された周波数差に対応する電圧値を電圧制御発振器１７に印加する処理を実施する。
電圧制御発振器１７は電圧印加部１６により印加された電圧値にしたがって発振周波数が制御され、光周波数シフタ４の制御信号として、制御された周波数のＲＦ信号を生成する処理を実施する。
なお、電圧印加部１６及び電圧制御発振器１７から制御信号生成手段が構成されている。
【００１９】
次に動作について説明する。
レーザ光源１は、周波数ｆｃのレーザ光を発生し、そのレーザ光を光カプラ２に出力する。
光カプラ２は、レーザ光源１から出力されたレーザ光を受けると、そのレーザ光を２つに分岐して、一方のレーザ光を光周波数シフタ３に伝送し、他方のレーザ光を光周波数シフタ４に伝送する。
【００２０】
光周波数シフタ３は、光カプラ２から周波数ｆｃのレーザ光を受けると、カプラ１３から出力された制御信号にしたがって、そのレーザ光の周波数をシフト（基準発振器１２から発振された基準信号に応じた分周波数シフト）し、周波数ｆｃ＋ｆｓのレーザ光を光周波数シフタ４に出力する。
光周波数シフタ４は、光周波数シフタ３から周波数ｆｃ＋ｆｓのレーザ光を受けると、電圧制御発振器１７から出力された制御信号にしたがって、そのレーザ光の周波数をシフト（電圧制御発振器１７から出力された制御信号に応じた分周波数シフト）し、周波数ｆｃ−Δｆのレーザ光を光カプラ６に出力する。
【００２１】
光周波数シフタ５は、光カプラ２から周波数ｆｃのレーザ光を受けると、カプラ１１から出力された制御信号にしたがって、そのレーザ光の周波数をシフト（カプラ１１から外部に出力されたＲＦ信号に応じた分周波数シフト）し、周波数ｆｃ＋ｆｍのレーザ光を光カプラ６に出力する。
光カプラ６は、光周波数シフタ４から出力された周波数ｆｃ−Δｆのレーザ光と光周波数シフタ５から出力された周波数ｆｃ＋ｆｍのレーザ光とを合波し、合波後のレーザ光を光ファイバ７に伝送する。
【００２２】
Ｏ／Ｅ変換器８は、光ファイバ７により伝送されたレーザ光が入力されると、そのレーザ光を直接検波（自乗検波）することで、そのレーザ光を電気信号であるＲＦ信号に変換する。
バンドパスフィルタ９は、Ｏ／Ｅ変換器８がレーザ光をＲＦ信号に変換すると、そのＲＦ信号の信号成分のうち、予め設定された所定の通過帯域以外の周波数帯域の信号成分やスプリアスを遮断して、所定の通過帯域に含まれている信号成分だけを通過させてカプラ１０に出力する。
【００２３】
カプラ１０は、バンドパスフィルタ９を通過してきたＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号をカプラ１１に出力して、他方のＲＦ信号を周波数調整部１４に出力する。
カプラ１１は、カプラ１０から出力された一方のＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号を制御信号として光周波数シフタ５に与えて、他方のＲＦ信号を外部に出力する。
【００２４】
基準発振器１２は、周波数ｆｓの基準信号を発振し、その基準信号をカプラ１３に出力する。
カプラ１３は、基準発振器１２から出力された基準信号を受けると、その基準信号を２つに分岐し、一方の基準信号を制御信号として光周波数シフタ３に与えて、他方の基準信号を周波数差検出部１５に出力する。
【００２５】
周波数調整部１４は、カプラ１０により分岐された他方のＲＦ信号を受けると、カプラ１１から外部に出力されたＲＦ信号の周波数と基準発振器１２から発振された基準信号の周波数ｆｓとの比率と同一の比率で、カプラ１０から出力されたＲＦ信号の周波数を調整し、周波数調整後のＲＦ信号を周波数差検出部１５に出力する。
周波数差検出部１５は、カプラ１３から出力された基準信号の周波数ｆｓと周波数調整部１４から出力されたＲＦ信号の周波数との周波数差を検出する。
【００２６】
電圧印加部１６は、周波数差検出部１５が周波数差を検出すると、その周波数差に対応する電圧値を電圧制御発振器１７に印加することで、電圧制御発振器１７の発振周波数を制御する。
電圧制御発振器１７は、電圧印加部１６により印加された電圧値に対応する周波数のＲＦ信号を発振し、そのＲＦ信号を制御信号として、光周波数シフタ４に与える。
【００２７】
ここで、カプラ１１により分岐されたＲＦ信号が制御信号として光周波数シフタ５に与えられることにより、帰還回路が構成される。
この帰還回路において、回路全体の損失よりも大きくなるように帰還ゲインを設定することにより、図１の高周波発振器では、バンドパスフィルタ９で設定されている所定の周波数で発振を始める。
また、周波数差検出部１５により検出された周波数差に対応する制御信号が光周波数シフタ４に与えられることにより、図１の高周波発振器の外部に出力されるＲＦ信号が調整される。
【００２８】
次に、この実施の形態１における高周波発振器の効果について説明する。
この種類の高周波発振器では、例えば、レーザ光の伝送路として、長い光ファイバを用いることで、発振ループを容易に長距離化させることができる。これにより、発振のＱ値が高められて、低位相雑音特性が得られるという利点がある。
ただし、長い光ファイバを用いることで、環境温度変化に伴うファイバ長変動を要因とする位相変化を生じることがある。
マイクロ波移相器を搭載すれば、ファイバ長変動による位相変化を補償することができるが、市販のマイクロ波移相器の位相調整量は、通常１周期（３６０度）程度である。このため、これ以上の位相調整を行うには複数のマイクロ波移相器を搭載する必要があり、高コスト化や大型化などを招くことになる。
【００２９】
そこで、この実施の形態１では、光変調を行う光周波数シフタ４を実装し、光周波数シフタ４の周波数を電圧制御発振器１７によって変化させることで、発振周波数を制御している。
市販の光周波数シフタとしては、例えば、超音波等の音響波を音響光学素子に加えることで、入力光の周波数をシフトさせるＡＯ変調器（Ａｃｏｕｓｔ Ｏｐｔｉｃ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：ＡＯＭ）があり、数１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数シフトが可能である。また、電圧制御発振器１７についても、数１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数シフトは十分可能である。
これにより、マイクロ波移相器の位相調整量に限定されることなく、周波数制御が可能になる効果が得られる。
【００３０】
以下、高周波発振器の効果を分かりやすく説明するため、高周波発振器内の各構成部における光スペクトル模式図を時系列で示し、周波数の流れについて説明する。
ここでは、光周波数シフタ３と光周波数シフタ４として、上述したＡＯＭを用いるものとする。
ＡＯＭは、上述したように、音響波を加えることで、回折された光を周波数シフトさせるものであり、一般的に回折光の生じる方向が音響波の進行方向と同じ場合は、光の周波数が高い方向にシフトし、回折光が音響波の進行方向と逆の場合は、光の周波数が低い方向にシフトする。
以下の説明では、光周波数シフタ３が、周波数が高くなる方向にシフトし、光周波数シフタ４が、周波数が低くなる方向にシフトするものとする。ただし、光周波数シフタ３が、周波数が低くなる方向にシフトしても構わないし、光周波数シフタ４が、周波数が高くなる方向にシフトしても構わない。
【００３１】
なお、レーザ光源１から発生されるレーザ光の周波数はｆｃ、基準発振器１２から発振される基準信号の周波数はｆｓ、電圧制御発振器１７から出力される制御信号の周波数はｆｓ＋Δｆ、シフト信号の周波数ｆｍとする。
シフト信号の周波数ｆｍは、カプラ１１から外部に出力されるＲＦ信号と同一の周波数であり、高周波発振器内の全ループ長の逆数に比例して発振しうるモード（以下、「発振モード」と称する）のうち、バンドパスフィルタ９の通過帯域透過において、通過率が最も高い発振モードで発振したときの信号の周波数である。
【００３２】
このとき、レーザ光源１から発生されたレーザ光のスペクトルは、図２に示すように、周波数ｆｃで光信号が得られる。
次に、このレーザ光が光カプラ２で分岐された後、光周波数シフタ３で周波数シフトされると、図３に示すように、光信号の周波数がｆｃからｆｃ＋ｆｓにシフトされる。
さらに、光周波数シフタ４で周波数シフトされると、図４に示すように、光信号の周波数がｆｃ＋ｆｓからｆｃ−Δｆにシフトされる。
【００３３】
一方、レーザ光源１から発生されたレーザ光が光カプラ２で分岐された後、光周波数シフタ５で周波数シフトされると、図５に示すように、光信号の周波数がｆｃからｆｃ＋ｆｍにシフトされる。
その後、光周波数シフタ４と光周波数シフタ５のレーザ光が光カプラ６で合波されると、図６に示すように、周波数ｆｃ−Δｆの光信号と周波数ｆｃ＋ｆｍの光信号とが得られる。
この光信号が光ファイバ７を通過してＯ／Ｅ変換器８に到達すると、Ｏ／Ｅ変換器８では、直接検波によって、２つの光信号のビート周波数で、電気信号であるＲＦ信号に変換される。
【００３４】
したがって、環境温度変化に伴うファイバ長変動によって、例えば、図１の高周波発振器の発振信号が−Δｆ変動した場合、周波数差検出部１５が−Δｆを検出する。
周波数差検出部１５が−Δｆを検出すると、電圧印加部１６が、電圧制御発振器１７から周波数ｆｓ＋Δｆの制御信号が発生されるような電圧値を電圧制御発振器１７に印加することで、−Δｆの周波数変動が自動的に補正され、外部に出力されるＲＦ信号の周波数を安定化させることができる。
【００３５】
また、従来の高周波発振器が用いているマイクロ波移相器の位相シフト量は、上述したように１周期（３６０度）程度である。
ここで、ｆｍ＝１０ＧＨｚ、高周波発振器の全体の発振ループ長を１０００ｍと仮定する。
なお、１０ＧＨｚの周波数ｆｍを実現するためのマイクロ波移相器としては、例えば、Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｎｉｏｂａｔｅ（ＬＮ）を用いた光ＳＳＢ変調器が知られている。また、発振ループ長は１０００ｍ程度の光ファイバ７を用いることで容易に実現可能である。
このとき、１０ＧＨｚ、位相シフト量３６０度の移相器で調整できるファイバ長変動は、例えば、ファイバ屈折率を１．５、光速を３．０×１０８［ｍ／ｓ］とすると、以下の式（１）のように計算することができる。
【００３６】
一方、この実施の形態１のように、電圧制御発振器１７と光周波数シフタ４を用いて、周波数補正を行うものとして、その周波数シフト量（前述のΔｆに相当）を１０ＭＨｚとすると、このシフト量で調整可能なファイバ長変動は、以下の式（２）のように計算することができる。
式（１）と式（２）から明らかなように、この実施の形態１の高周波発振器では、従来の高周波発振器よりも、調整可能なファイバ長変動量が５０倍に広がることが分かる。
このため、この実施の形態１の高周波発振器では、従来の高周波発振器よりも、周波数調整範囲が広範囲になる。
【００３７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、レーザ光を発生するレーザ光源１と、レーザ光源１から発生されたレーザ光を分岐する光カプラ２と、カプラ１３から出力された制御信号にしたがって光カプラ２により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ３と、電圧制御発振器１７から出力された制御信号にしたがって光周波数シフタ３により周波数がシフトされたレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ４と、カプラ１１から出力された制御信号にしたがって光カプラ２により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ５と、光周波数シフタ４により周波数がシフトされたレーザ光と光周波数シフタ５により周波数がシフトされたレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力する光カプラ６と、光カプラ６から出力されたレーザ光をＲＦ信号に変換するＯ／Ｅ変換器８と、Ｏ／Ｅ変換器８により変換されたＲＦ信号の信号成分のうち、予め設定された所定の通過帯域に含まれている信号成分だけを通過させるバンドパスフィルタ９と、バンドパスフィルタ９を通過してきたＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号をカプラ１１に出力して、他方のＲＦ信号を周波数調整部１４に出力するカプラ１０と、カプラ１０から出力された一方のＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号を制御信号として光周波数シフタ５に与えて、他方のＲＦ信号を外部に出力するカプラ１１と、基準信号を発振する基準発振器１２と、基準発振器１２から発振された基準信号を２つに分岐し、一方の基準信号を制御信号として光周波数シフタ３に与えて、他方の基準信号を周波数差検出部１５に出力するカプラ１３と、カプラ１１から外部に出力されたＲＦ信号の周波数と基準発振器１２から発振された基準信号の周波数との比率と同一の比率で、カプラ１０から出力された他方のＲＦ信号の周波数を調整する周波数調整部１４と、カプラ１３から出力された基準信号の周波数ｆｓと周波数調整部１４から出力されたＲＦ信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出部１５と、周波数差検出部１５により検出された周波数差に対応する電圧値を電圧制御発振器１７に印加する電圧印加部１６と、電圧印加部１６により印加された電圧値にしたがって発振周波数が制御され、光周波数シフタ４の制御信号として、制御された周波数のＲＦ信号を生成する電圧制御発振器１７とを設けるように構成したので、ＲＦ信号の周波数調整範囲が拡大され、その結果、周囲の環境温度の変動が大きい場合でも、信号周波数の安定化を実現することができる効果を奏する。
【００３８】
この実施の形態１では、レーザ光源１からＯ／Ｅ変換器８に至る伝送路（レーザ光源１と光カプラ２の間の伝送路、光カプラ２と光周波数シフタ３の間の伝送路、光周波数シフタ３と光周波数シフタ４の間の伝送路、光カプラ２と光周波数シフタ５の間の伝送路、光周波数シフタ４と光カプラ６の間の伝送路、光周波数シフタ５と光カプラ６の間の伝送路、光カプラ６と光ファイバ７の間の伝送路及び光ファイバ７とＯ／Ｅ変換器８の間の伝送路）が光ファイバであるため、高周波発振器の小型化が可能になり、また、高い信頼性が得られる。
また、取り扱いが容易となり、高い配置自由性を有するなどの効果が得られる。
ただし、この実施の形態１では、レーザ光源１からＯ／Ｅ変換器８に至る伝送路の全てが光ファイバであるものに限るものではなく、その伝送路の一部又は全部が、例えば、空間などの他の伝送路であってもよい。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００３９】
この実施の形態１では、Ｏ／Ｅ変換器８と光周波数シフタ５の間に、バンドパスフィルタ９、カプラ１０及びカプラ１１が配置されているものを示したが、Ｏ／Ｅ変換器８と光周波数シフタ５の間であれば、バンドパスフィルタ９、カプラ１０及びカプラ１１の配置順序は問わない。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４０】
この実施の形態１では、光カプラ２がレーザ光を２つに分岐し、カプラ１０，１１がＲＦ信号を２つに分岐し、カプラ１３が基準信号を２つに分岐するものを示したが、光カプラ２及びカプラ１０，１１については、高周波発振器が発振するための条件及び電圧制御発振器１７で周波数制御可能となるための条件を満たしていれば、どのような分岐比でも構わない。
また、カプラ１１については高周波発振器が発振するための条件を満たしていれば、どのような分岐比でも構わない。カプラ１３については周波数差検出部１５で周波数差を検出するための条件を満たしていれば、どのような分岐比でも構わない。
このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４１】
この実施の形態１では、カプラ１１がＲＦ信号を外部に出力しているものを示したが、図７に示すように、第２の外部出力手段である光カプラ２１を光ファイバ７上に配置し、光カプラ２１が光カプラ６から出力されたレーザ光を２つに分岐し、一方のレーザ光をＯ／Ｅ変換器８に出力して、他方のレーザ光を外部に出力するようにしてもよい。
これにより、周波数ｆｍだけ離れている２つの光信号を同時に取り出すことができる効果を奏する。
例えば、外部に出力されたレーザ光を光ファイバ等で長距離伝送させた後、Ｏ／Ｅ変換器等を用いて、そのレーザ光をＲＦ信号に変換し、そのＲＦ信号を同軸ケーブル等の電気信号伝送路で、同様の距離を伝送させる場合と比べて、低損失で伝送できるメリットが生じる。
【００４２】
図７の例では、光カプラ２１がＯ／Ｅ変換器８の前段に配置されているものを示しているが、光カプラ６とＯ／Ｅ変換器８の間であれば、どの位置に光カプラ２１が配置されていてもよい。
また、高周波発振器が発振するための条件を満たしていれば、光カプラ２１の分岐比は、どのような分岐比でも構わない。
このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４３】
この実施の形態１では、カプラ１０により分岐されたＲＦ信号がカプラ１１に入力されるものを示したが、図８に示すように、電気信号であるＲＦ信号を増幅するアンプ３１（増幅器）をカプラ１０とカプラ１１の間に配置するようにしてもよい。
このように、アンプ３１を配置することで、外部に出力するＲＦ信号を増幅することができるとともに、レーザ光のパワーが低くても、発振が得られる効果を奏する。
図８の例では、アンプ３１をカプラ１０とカプラ１１の間に配置しているが、Ｏ／Ｅ変換器８から光周波数シフタ５に至る伝送路、基準発振器１２から光周波数シフタ４に至る伝送路、基準発振器１２から光周波数シフタ３に至る伝送路及びカプラ１０から周波数差検出部１５に至る伝送路であれば、どの位置にアンプ３１を配置してもよい。また、アンプ３１を複数配置してもよい。これらのことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４４】
この実施の形態１では、光カプラ６とＯ／Ｅ変換器８が光ファイバ７で接続されているものを示したが、図９に示すように、レーザ光を増幅する光アンプ３２が光ファイバ７上に設けられていてもよい。
このように、光アンプ３２を配置することで、外部に出力するＲＦ信号を増幅することができるとともに、レーザ光のパワーが低くても、発振が得られる効果を奏する。
図９の例では、光アンプ３２を光ファイバ７上に設けているが、レーザ光源１からＯ／Ｅ変換器８に至る伝送路（レーザ光源１と光カプラ２の間の伝送路、光カプラ２と光周波数シフタ３の間の伝送路、光周波数シフタ３と光周波数シフタ４の間の伝送路、光周波数シフタ４と光カプラ６の間の伝送路、光カプラ２と光周波数シフタ５の間の伝送路、光周波数シフタ５と光カプラ６の間の伝送路、光カプラ６とＯ／Ｅ変換器８の間の伝送路）であれば、どの位置に光アンプ３２を配置してもよい。また、光アンプ３２を複数配置してもよい。これらのことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４５】
この実施の形態１では、カプラ１０により分岐されたＲＦ信号の周波数を調整し、周波数調整後のＲＦ信号を周波数差検出部１５に出力する周波数調整部１４を設けているものを示したが、図１０に示すように、周波数調整部１４の代わりに、カプラ１３により分岐された基準信号の周波数を調整し、周波数調整後の基準信号を周波数差検出部１５に出力する周波数調整部４１を設けるようにしてもよい。
この周波数調整部４１は、カプラ１１から外部に出力されたＲＦ信号の周波数と基準発振器１２から発振された基準信号の周波数ｆｓとの比率と同一の比率で、その基準信号の周波数を調整し、周波数調整後の基準信号を周波数差検出部１５に出力するものである。
図１の周波数調整部１４よりも、周波数調整部４１の方が低コストで小型であるような場合には、高周波発振器の低コスト化や小型化を図ることができる効果を奏する。
このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４６】
この実施の形態１では、カプラ１０により分岐されたＲＦ信号の周波数を調整し、周波数調整後のＲＦ信号を周波数差検出部１５に出力する周波数調整部１４を設けているものを示したが、基準信号の周波数ｆｓとシフト信号の周波数ｆｍが同一である場合には、図１１に示すように、周波数調整部１４や周波数調整部４１を実装する必要がない。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４７】
この実施の形態１では、周波数差検出部１５により検出された周波数差に対応する電圧値を電圧制御発振器１７に印加する電圧印加部１６を設けているものを示したが、周波数差検出部１５から周波数差に対応する電圧値が出力される場合には、図１２に示すように、電圧印加部１６を実装する必要がない。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４８】
この実施の形態１では、カプラ１３が基準発振器１２から出力された基準信号を２つに分岐し、一方の基準信号を制御信号として光周波数シフタ３に与えるものを示したが、図１３に示すように、カプラ１３の代わりに、光周波数シフタ３に与える制御信号として周波数シフト信号を発生する周波数シフト信号発生器５１を設けるようにしてもよい。
このように、周波数シフト信号発生器５１を設けることで、周波数シフト信号発生器５１から発生される周波数シフト信号の周波数と電圧制御発振器１７から出力される制御信号の周波数との差の絶対値がΔｆである場合、上述したΔｆの周波数調整の動作が可能となり、従来の高周波発振器よりも周波数調整範囲が広範囲になる効果が得られる。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４９】
この実施の形態１では、光周波数シフタ３及びカプラ１３が実装されているものを示したが、図１４に示すように、光周波数シフタ３及びカプラ１３が実装されていなくてもよい。
電圧制御発振器１７から出力される制御信号の周波数がΔｆである場合、上述したΔｆの周波数調整の動作が可能となり、従来の高周波発振器よりも周波数調整範囲が広範囲になる効果が得られる。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００５０】
実施の形態２．
図１５はこの発明の実施の形態２による高周波発振器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
レーザ光源６１はレーザ光を発生するとともに、カプラ１１により分岐されたＲＦ信号が変調信号として与えられると、その変調信号にしたがってレーザ光を強度変調する光源である。
光フィルタ６２はレーザ光源６１により強度変調されたレーザ光のうち、予め設定された所定の通過帯域以外の帯域のレーザ光を遮断し、所定の通過帯域に含まれているレーザ光だけを光分波器６３に出力する処理を実施する。
光分波器６３は光フィルタ６２を通過してきたレーザ光のうち、所定の通過帯域に含まれるレーザ光と含まれないレーザ光とに分波する処理を実施する。なお、光分波器６３はレーザ光分波手段を構成している。
【００５１】
上記実施の形態１では、レーザ光源１と光カプラ２が実装されているものを示したが、図１５に示すように、レーザ光源１と光カプラ２の代わりに、レーザ光源６１、光フィルタ６２及び光分波器６３が実装されていてもよい。
【００５２】
以下、この実施の形態２における高周波発振器の効果において、上記実施の形態１で記載していない点について説明する。
図１５の例では、レーザ光源６１がカプラ１１から出力されたＲＦ信号を変調信号として入力して、複数のレーザ光成分を発生させているため、上記実施の形態１における光カプラ２や光周波数シフタ５が不要になり、低コスト化や小型化を図ることができる効果が得られる。
【００５３】
ここで、上述した効果を分かりやすく説明するため、高周波発振器内の各構成部における光スペクトル模式図を時系列で示し、周波数の流れについて説明する。
ただし、基準信号の周波数はｆｓ、電圧制御発振器１７から出力される制御信号の周波数はｆｓ＋Δｆ、レーザ光源６１から発生されるレーザ光の周波数はｆｃ’、カプラ１１から出力される変調信号の周波数（外部に出力されるＲＦ信号の周波数と同一）はｆｍ’とする。
【００５４】
また、レーザ光源６１は、直接強度変調が可能なレーザとして、例えば、半導体レーザ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）を用いるものとする。
さらに、光フィルタ６２は、周波数ｆｃ’以上の帯域を通過させるハイパスフィルタを用いるものとする。
また、光分波器６３は、周波数ｆｃ’＋ｆｍ’／２未満の帯域に含まれるレーザ光については光周波数シフタ３に伝送し、ｆｃ’−ｆｍ’／２以上の帯域に含まれるレーザ光については光カプラ６に伝送するものとする。
【００５５】
このとき、レーザ光源６１から発生されたレーザ光のスペクトルは、図１６に示すように、周波数ｆｃ’で光信号が得られる。
次に、カプラ１１から出力された変調信号で、このレーザ光が強度変調されると、図１７に示すように、周波数ｆｃ’の両側に周波数ｆｃ’＋ｆｍ’と周波数ｆｃ’−ｆｍ’のレーザ光が生成される。
なお、ｆｃ’＋２ｆｍ’等の高調波成分については、周波数ｆｃ’＋ｆｍ’や周波数ｆｃ’−ｆｍ’の強度と比べて十分に小さいことから、ここでは無視することにする。
【００５６】
その後、これらのレーザ光が光フィルタ６２に伝送されると、図１８に示すように、ｆｃ’−ｆｍ’のレーザ光が抑圧され、周波数ｆｃ’と周波数ｆｃ’＋ｆｍ’のレーザ光のみが通過される。
さらに、これらのレーザ光が光分波器６３に伝送されると、図１９及び図２０に示すように、光分波器６３によって周波数ｆｃ’のレーザ光と周波数ｆｃ’＋ｆｍ’のレーザ光が分離されることで、周波数ｆｃ’のレーザ光が光周波数シフタ３に伝送され、周波数ｆｃ’＋ｆｍ’のレーザ光が光カプラ６に伝送される。
【００５７】
ここで、図１９のスペクトルは、図１の高周波発振器において、光カプラ２から光周波数シフタ３に伝送されるスペクトルに対して、レーザ光の周波数がｆｃからｆｃ’に変更されただけの違いである。
また、図２０のスペクトルは、図１の高周波発振器において、光周波数シフタ５から光カプラ６に伝送されるスペクトルに対して、レーザ光の周波数がｆｃ＋ｆｍからｆｃ’＋ｆｍ’に変更されただけの違いである。
光カプラ６以降の構成及び動作も図１の高周波発振器と同一であることから、図１５の高周波発振器では、図１の高周波発振器と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
図１５の例では、光フィルタ６２がハイパスフィルタであるものを示したが、光フィルタ６２がハイパスフィルタであるものに限るものではなく、例えば、周波数ｆｃ’以下の帯域を通過させるローパスフィルタを用いても、Δｆの符号を反転させて使用すれば、同様の効果が得られる。
また、光分波器６３については、周波数ｆｃ’＋ｆｍ’のレーザ光が光周波数シフタ３に伝送され、周波数ｆｃ’のレーザ光が光カプラ６に伝送された場合でも、Δｆの符号を反転させて使用すれば、同様の効果が得られる。
【００５９】
この実施の形態２では、レーザ光源６１の後段に光フィルタ６２を設けているものを示しているが、レーザ光源６１として、例えば、ＳＳＢ変調できるようなレーザ光源を用いている場合には、変調で発生する片方のレーザ光を抑圧する必要がないため、図２１に示すように、光フィルタ６２を実装する必要がない。
【００６０】
実施の形態３．
図２２はこの発明の実施の形態３による高周波発振器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
レーザ光源７１は周波数ｆｃのレーザ光を発生し、そのレーザ光を光周波数シフタ５に出力する光源である。
この実施の形態１では、レーザ光源１が第１のレーザ光源を構成し、レーザ光源７１が第２のレーザ光源を構成している。
【００６１】
上記実施の形態１では、光カプラ２が、レーザ光源１から出力されたレーザ光を２つに分岐して、一方のレーザ光を光周波数シフタ３に伝送し、他方のレーザ光を光周波数シフタ５に伝送するようにしているが、レーザ光源１の他にレーザ光源７１を設けて、レーザ光源７１がレーザ光を光周波数シフタ５に伝送することで、光カプラ２を不要にしてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００６２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１ レーザ光源（第１のレーザ光源）、２ 光カプラ（第１のレーザ光分岐手段）、３ 光周波数シフタ（第３の光周波数シフタ）、４ 光周波数シフタ（第１の光周波数シフタ）、５ 光周波数シフタ（第２の光周波数シフタ）、６ 光カプラ（レーザ光合波手段）、７ 光ファイバ、８ Ｏ／Ｅ変換器（光電変換手段）、９ バンドパスフィルタ、１０ カプラ（高周波信号分岐手段）、１１ カプラ（高周波信号分岐手段、第１の外部出力手段）、１２ 基準発振器、１３ カプラ（基準信号分岐手段）、１４，４１ 周波数調整部（周波数調整手段）、１５ 周波数差検出部（周波数差検出手段）、１６ 電圧印加部（制御信号生成手段）、１７ 電圧制御発振器（制御信号生成手段）、２１ 光カプラ（第２の外部出力手段）、３１ アンプ（増幅器）、３２ 光アンプ、５１ 周波数シフト信号発生器、６１ レーザ光源、６２ 光フィルタ、６３ 光分波器（レーザ光分波手段）、７１ レーザ光源（第２のレーザ光源）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ミリ波やマイクロ波などの高周波信号を発振することができる高周波発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高周波発振器では、伝送路として、光ファイバ等を用いて長距離化することで、低位相雑音化を実現している。
しかし、周囲の環境温度の変動によって光ファイバの熱収縮が生じ、信号周波数が変動することがある。
以下の特許文献１には、信号周波数の安定化を実現している高周波発振器が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されている高周波発振器は、レーザ光源と、光変調器と、光電変換器と、増幅器と、遅延器とから構成されている。
以下、この高周波発振器の動作を簡単に説明する。
光変調器は、後述する遅延器から与えられる変調信号にしたがって、レーザ光源から発生されたレーザ光を強度変調し、強度変調後のレーザ光を光電変換器に出力する。
光電変換器は、光変調器から出力された強度変調後のレーザ光を高周波信号（電気信号）に変換し、その高周波信号を外部に出力するとともに、その高周波信号を増幅器に出力する。
【０００４】
遅延器は、移相器として動作するものであり、光電変換器から高周波信号を受けると、その高周波信号の位相を調整し、位相調整後の高周波信号を変調信号として光変調器に与える。
これにより、信号周波数の安定化が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５１９５１号公報（図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の高周波発振器は以上のように構成されているので、光電変換器から出力された高周波信号の位相を調整して、位相調整後の高周波信号を変調信号として光変調器に与えることで、信号周波数の安定化を実現することができる。しかし、周囲の環境温度の変動が大きい場合、光ファイバの熱収縮に伴う高周波信号の位相シフト量が、遅延器で調整可能な量を超えてしまって、周波数の安定化を図ることができなくなることがある課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、高周波信号の周波数調整範囲を拡大して、周囲の環境温度の変動が大きい場合でも、信号周波数の安定化を実現することができる高周波発振器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る高周波発振器は、レーザ光を発生するレーザ光源と、レーザ光源から発生されたレーザ光を分岐する第１のレーザ光分岐手段と、第１の制御信号にしたがって第１のレーザ光分岐手段により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる第１の光周波数シフタと、第２の制御信号にしたがって第１のレーザ光分岐手段により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトさせる第２の光周波数シフタと、第１の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光と第２の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力するレーザ光合波手段と、レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を高周波信号に変換する光電変換手段と、光電変換手段により変換された高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を第２の制御信号として第２の光周波数シフタに与える高周波信号分岐手段と、基準信号を発振する基準発振器と、基準発振器から発振された基準信号の周波数と高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出手段と、周波数差検出手段により検出された周波数差に応じて第１の制御信号を生成し、第１の制御信号を第１の光周波数シフタに与える制御信号生成手段とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、レーザ光を発生するレーザ光源と、レーザ光源から発生されたレーザ光を分岐する第１のレーザ光分岐手段と、第１の制御信号にしたがって第１のレーザ光分岐手段により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる第１の光周波数シフタと、第２の制御信号にしたがって第１のレーザ光分岐手段により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトさせる第２の光周波数シフタと、第１の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光と第２の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力するレーザ光合波手段と、レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を高周波信号に変換する光電変換手段と、光電変換手段により変換された高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を第２の制御信号として第２の光周波数シフタに与える高周波信号分岐手段と、基準信号を発振する基準発振器と、基準発振器から発振された基準信号の周波数と高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出手段と、周波数差検出手段により検出された周波数差に応じて第１の制御信号を生成し、第１の制御信号を第１の光周波数シフタに与える制御信号生成手段とを設けるように構成したので、高周波信号の周波数調整範囲が拡大され、その結果、周囲の環境温度の変動が大きい場合でも、信号周波数の安定化を実現することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による高周波発振器を示す構成図である。
【図２】レーザ光源１から発生されたレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図３】光周波数シフタ３による周波数シフトを示す説明図である。
【図４】光周波数シフタ４による周波数シフトを示す説明図である。
【図５】光周波数シフタ５による周波数シフトを示す説明図である。
【図６】光カプラ６により合波されたレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態１による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態２による高周波発振器を示す構成図である。
【図１６】レーザ光源６１から発生されたレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図１７】レーザ光源６１により強度変調されたレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図１８】光フィルタ６２により周波数ｆｃ’−ｆｍ’が抑圧されたレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図１９】光分波器６３により伝送される周波数ｆｃ’のレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図２０】光分波器６３により伝送される周波数ｆｃ’＋ｆｍ’のレーザ光のスペクトルを示す説明図である。
【図２１】この発明の実施の形態２による他の高周波発振器を示す構成図である。
【図２２】この発明の実施の形態３による高周波発振器を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による高周波発振器を示す構成図である。
図１において、レーザ光源１は周波数ｆｃのレーザ光を発生し、そのレーザ光を光カプラ２に出力する光源である。
光カプラ２は例えば光ファイバによってレーザ光源１と接続されており、レーザ光源１から出力されたレーザ光を２つに分岐して、一方のレーザ光を光周波数シフタ３に伝送し、他方のレーザ光を光周波数シフタ４に伝送する光学部品である。なお、光カプラ２は第１のレーザ光分岐手段を構成している。
【００１２】
光周波数シフタ３は例えば光ファイバによって光カプラ２と接続されており、カプラ１３から出力された制御信号（第３の制御信号）にしたがって光カプラ２により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトし、周波数ｆｃ＋ｆｓのレーザ光を光周波数シフタ４に出力する処理を実施する。なお、光周波数シフタ３は第３の光周波数シフタを構成している。
光周波数シフタ４は例えば光ファイバによって光周波数シフタ３と接続されており、電圧制御発振器１７から出力された制御信号（第１の制御信号）にしたがって光周波数シフタ３から出力されたレーザ光の周波数をシフトし、周波数ｆｃ−Δｆのレーザ光を光カプラ６に出力する処理を実施する。なお、光周波数シフタ４は第１の光周波数シフタを構成している。
図１の例では、光周波数シフタ４が光周波数シフタ３の後段に配置されているが、光周波数シフタ４が光周波数シフタ３の前段に配置されていてもよい。
【００１３】
光周波数シフタ５は例えば光ファイバによって光カプラ２と接続されており、カプラ１１から出力された制御信号（第２の制御信号）にしたがって光カプラ２により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトし、周波数ｆｃ＋ｆｍのレーザ光を光カプラ６に出力する処理を実施する。なお、光周波数シフタ５は第２の光周波数シフタを構成している。
光カプラ６は例えば光ファイバによって光周波数シフタ４，５と接続されており、光周波数シフタ４から出力された周波数ｆｃ−Δｆのレーザ光と光周波数シフタ５から出力された周波数ｆｃ＋ｆｍのレーザ光とを合波し、合波後のレーザ光を光ファイバ７に伝送する光学部品である。なお、光カプラ６はレーザ光合波手段を構成している。
【００１４】
光ファイバ７は光カプラ６から出力されたレーザ光をＯ／Ｅ変換器８に伝送する伝送路である。
光電変換器であるＯ／Ｅ変換器８は光ファイバ７により伝送されたレーザ光を直接検波（自乗検波）することで、そのレーザ光を電気信号であるＲＦ信号（高周波信号）に変換する処理を実施する。なお、Ｏ／Ｅ変換器８は光電変換手段を構成している。
バンドパスフィルタ９は例えば同軸ケーブル等の電線ケーブルによってＯ／Ｅ変換器８と接続されており、Ｏ／Ｅ変換器８により変換されたＲＦ信号の信号成分のうち、予め設定された所定の通過帯域以外の周波数帯域の信号成分やスプリアスを遮断して、所定の通過帯域に含まれている信号成分だけを通過させる処理を実施する。
【００１５】
カプラ１０はバンドパスフィルタ９を通過してきたＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号をカプラ１１に出力して、他方のＲＦ信号を周波数調整部１４に出力する部品である。
カプラ１１はカプラ１０から出力された一方のＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号を制御信号として光周波数シフタ５に与えて、他方のＲＦ信号を外部に出力する部品である。
なお、カプラ１０，１１は高周波信号分岐手段を構成しており、カプラ１１は第１の外部出力手段を構成している。
【００１６】
基準発振器１２は周波数ｆｓの基準信号を発振し、その基準信号をカプラ１３に出力する発振器である。
カプラ１３は基準発振器１２から発振された基準信号を２つに分岐し、一方の基準信号を制御信号として光周波数シフタ３に与えて、他方の基準信号を周波数差検出部１５に出力する部品である。なお、カプラ１３は基準信号分岐手段を構成している。
【００１７】
周波数調整部１４はカプラ１１から外部に出力されたＲＦ信号の周波数と基準発振器１２から発振された基準信号の周波数ｆｓとの比率と同一の比率で、カプラ１０から出力された他方のＲＦ信号の周波数を調整し、周波数調整後のＲＦ信号を周波数差検出部１５に出力する処理を実施する。なお、周波数調整部１４は周波数調整手段を構成している。
周波数差検出部１５はカプラ１３から出力された基準信号の周波数ｆｓと周波数調整部１４から出力されたＲＦ信号の周波数との周波数差を検出する処理を実施する。なお、周波数差検出部１５は周波数差検出手段を構成している。
【００１８】
電圧印加部１６は周波数差検出部１５により検出された周波数差に対応する電圧値を電圧制御発振器１７に印加する処理を実施する。
電圧制御発振器１７は電圧印加部１６により印加された電圧値にしたがって発振周波数が制御され、光周波数シフタ４の制御信号として、制御された周波数のＲＦ信号を生成する処理を実施する。
なお、電圧印加部１６及び電圧制御発振器１７から制御信号生成手段が構成されている。
【００１９】
次に動作について説明する。
レーザ光源１は、周波数ｆｃのレーザ光を発生し、そのレーザ光を光カプラ２に出力する。
光カプラ２は、レーザ光源１から出力されたレーザ光を受けると、そのレーザ光を２つに分岐して、一方のレーザ光を光周波数シフタ３に伝送し、他方のレーザ光を光周波数シフタ４に伝送する。
【００２０】
光周波数シフタ３は、光カプラ２から周波数ｆｃのレーザ光を受けると、カプラ１３から出力された制御信号にしたがって、そのレーザ光の周波数をシフト（基準発振器１２から発振された基準信号に応じた分周波数シフト）し、周波数ｆｃ＋ｆｓのレーザ光を光周波数シフタ４に出力する。
光周波数シフタ４は、光周波数シフタ３から周波数ｆｃ＋ｆｓのレーザ光を受けると、電圧制御発振器１７から出力された制御信号にしたがって、そのレーザ光の周波数をシフト（電圧制御発振器１７から出力された制御信号に応じた分周波数シフト）し、周波数ｆｃ−Δｆのレーザ光を光カプラ６に出力する。
【００２１】
光周波数シフタ５は、光カプラ２から周波数ｆｃのレーザ光を受けると、カプラ１１から出力された制御信号にしたがって、そのレーザ光の周波数をシフト（カプラ１１から外部に出力されたＲＦ信号に応じた分周波数シフト）し、周波数ｆｃ＋ｆｍのレーザ光を光カプラ６に出力する。
光カプラ６は、光周波数シフタ４から出力された周波数ｆｃ−Δｆのレーザ光と光周波数シフタ５から出力された周波数ｆｃ＋ｆｍのレーザ光とを合波し、合波後のレーザ光を光ファイバ７に伝送する。
【００２２】
Ｏ／Ｅ変換器８は、光ファイバ７により伝送されたレーザ光が入力されると、そのレーザ光を直接検波（自乗検波）することで、そのレーザ光を電気信号であるＲＦ信号に変換する。
バンドパスフィルタ９は、Ｏ／Ｅ変換器８がレーザ光をＲＦ信号に変換すると、そのＲＦ信号の信号成分のうち、予め設定された所定の通過帯域以外の周波数帯域の信号成分やスプリアスを遮断して、所定の通過帯域に含まれている信号成分だけを通過させてカプラ１０に出力する。
【００２３】
カプラ１０は、バンドパスフィルタ９を通過してきたＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号をカプラ１１に出力して、他方のＲＦ信号を周波数調整部１４に出力する。
カプラ１１は、カプラ１０から出力された一方のＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号を制御信号として光周波数シフタ５に与えて、他方のＲＦ信号を外部に出力する。
【００２４】
基準発振器１２は、周波数ｆｓの基準信号を発振し、その基準信号をカプラ１３に出力する。
カプラ１３は、基準発振器１２から出力された基準信号を受けると、その基準信号を２つに分岐し、一方の基準信号を制御信号として光周波数シフタ３に与えて、他方の基準信号を周波数差検出部１５に出力する。
【００２５】
周波数調整部１４は、カプラ１０により分岐された他方のＲＦ信号を受けると、カプラ１１から外部に出力されたＲＦ信号の周波数と基準発振器１２から発振された基準信号の周波数ｆｓとの比率と同一の比率で、カプラ１０から出力されたＲＦ信号の周波数を調整し、周波数調整後のＲＦ信号を周波数差検出部１５に出力する。
周波数差検出部１５は、カプラ１３から出力された基準信号の周波数ｆｓと周波数調整部１４から出力されたＲＦ信号の周波数との周波数差を検出する。
【００２６】
電圧印加部１６は、周波数差検出部１５が周波数差を検出すると、その周波数差に対応する電圧値を電圧制御発振器１７に印加することで、電圧制御発振器１７の発振周波数を制御する。
電圧制御発振器１７は、電圧印加部１６により印加された電圧値に対応する周波数のＲＦ信号を発振し、そのＲＦ信号を制御信号として、光周波数シフタ４に与える。
【００２７】
ここで、カプラ１１により分岐されたＲＦ信号が制御信号として光周波数シフタ５に与えられることにより、帰還回路が構成される。
この帰還回路において、回路全体の損失よりも大きくなるように帰還ゲインを設定することにより、図１の高周波発振器では、バンドパスフィルタ９で設定されている所定の周波数で発振を始める。
また、周波数差検出部１５により検出された周波数差に対応する制御信号が光周波数シフタ４に与えられることにより、図１の高周波発振器の外部に出力されるＲＦ信号が調整される。
【００２８】
次に、この実施の形態１における高周波発振器の効果について説明する。
この種類の高周波発振器では、例えば、レーザ光の伝送路として、長い光ファイバを用いることで、発振ループを容易に長距離化させることができる。これにより、発振のＱ値が高められて、低位相雑音特性が得られるという利点がある。
ただし、長い光ファイバを用いることで、環境温度変化に伴うファイバ長変動を要因とする位相変化を生じることがある。
マイクロ波移相器を搭載すれば、ファイバ長変動による位相変化を補償することができるが、市販のマイクロ波移相器の位相調整量は、通常１周期（３６０度）程度である。このため、これ以上の位相調整を行うには複数のマイクロ波移相器を搭載する必要があり、高コスト化や大型化などを招くことになる。
【００２９】
そこで、この実施の形態１では、光変調を行う光周波数シフタ４を実装し、光周波数シフタ４の周波数を電圧制御発振器１７によって変化させることで、発振周波数を制御している。
市販の光周波数シフタとしては、例えば、超音波等の音響波を音響光学素子に加えることで、入力光の周波数をシフトさせるＡＯ変調器（Ａｃｏｕｓｔ Ｏｐｔｉｃ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：ＡＯＭ）があり、数１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数シフトが可能である。また、電圧制御発振器１７についても、数１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数シフトは十分可能である。
これにより、マイクロ波移相器の位相調整量に限定されることなく、周波数制御が可能になる効果が得られる。
【００３０】
以下、高周波発振器の効果を分かりやすく説明するため、高周波発振器内の各構成部における光スペクトル模式図を時系列で示し、周波数の流れについて説明する。
ここでは、光周波数シフタ３と光周波数シフタ４として、上述したＡＯＭを用いるものとする。
ＡＯＭは、上述したように、音響波を加えることで、回折された光を周波数シフトさせるものであり、一般的に回折光の生じる方向が音響波の進行方向と同じ場合は、光の周波数が高い方向にシフトし、回折光が音響波の進行方向と逆の場合は、光の周波数が低い方向にシフトする。
以下の説明では、光周波数シフタ３が、周波数が高くなる方向にシフトし、光周波数シフタ４が、周波数が低くなる方向にシフトするものとする。ただし、光周波数シフタ３が、周波数が低くなる方向にシフトしても構わないし、光周波数シフタ４が、周波数が高くなる方向にシフトしても構わない。
【００３１】
なお、レーザ光源１から発生されるレーザ光の周波数はｆｃ、基準発振器１２から発振される基準信号の周波数はｆｓ、電圧制御発振器１７から出力される制御信号の周波数はｆｓ＋Δｆ、シフト信号の周波数ｆｍとする。
シフト信号の周波数ｆｍは、カプラ１１から外部に出力されるＲＦ信号と同一の周波数であり、高周波発振器内の全ループ長の逆数に比例して発振しうるモード（以下、「発振モード」と称する）のうち、バンドパスフィルタ９の通過帯域透過において、通過率が最も高い発振モードで発振したときの信号の周波数である。
【００３２】
このとき、レーザ光源１から発生されたレーザ光のスペクトルは、図２に示すように、周波数ｆｃで光信号が得られる。
次に、このレーザ光が光カプラ２で分岐された後、光周波数シフタ３で周波数シフトされると、図３に示すように、光信号の周波数がｆｃからｆｃ＋ｆｓにシフトされる。
さらに、光周波数シフタ４で周波数シフトされると、図４に示すように、光信号の周波数がｆｃ＋ｆｓからｆｃ−Δｆにシフトされる。
【００３３】
一方、レーザ光源１から発生されたレーザ光が光カプラ２で分岐された後、光周波数シフタ５で周波数シフトされると、図５に示すように、光信号の周波数がｆｃからｆｃ＋ｆｍにシフトされる。
その後、光周波数シフタ４と光周波数シフタ５のレーザ光が光カプラ６で合波されると、図６に示すように、周波数ｆｃ−Δｆの光信号と周波数ｆｃ＋ｆｍの光信号とが得られる。
この光信号が光ファイバ７を通過してＯ／Ｅ変換器８に到達すると、Ｏ／Ｅ変換器８では、直接検波によって、２つの光信号のビート周波数で、電気信号であるＲＦ信号に変換される。
【００３４】
したがって、環境温度変化に伴うファイバ長変動によって、例えば、図１の高周波発振器の発振信号が−Δｆ変動した場合、周波数差検出部１５が−Δｆを検出する。
周波数差検出部１５が−Δｆを検出すると、電圧印加部１６が、電圧制御発振器１７から周波数ｆｓ＋Δｆの制御信号が発生されるような電圧値を電圧制御発振器１７に印加することで、−Δｆの周波数変動が自動的に補正され、外部に出力されるＲＦ信号の周波数を安定化させることができる。
【００３５】
また、従来の高周波発振器が用いているマイクロ波移相器の位相シフト量は、上述したように１周期（３６０度）程度である。
ここで、ｆｍ＝１０ＧＨｚ、高周波発振器の全体の発振ループ長を１０００ｍと仮定する。
なお、１０ＧＨｚの周波数ｆｍを実現するためのマイクロ波移相器としては、例えば、Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｎｉｏｂａｔｅ（ＬＮ）を用いた光ＳＳＢ変調器が知られている。また、発振ループ長は１０００ｍ程度の光ファイバ７を用いることで容易に実現可能である。
このとき、１０ＧＨｚ、位相シフト量３６０度の移相器で調整できるファイバ長変動は、例えば、ファイバ屈折率を１．５、光速を３．０×１０８［ｍ／ｓ］とすると、以下の式（１）のように計算することができる。
【００３６】
一方、この実施の形態１のように、電圧制御発振器１７と光周波数シフタ４を用いて、周波数補正を行うものとして、その周波数シフト量（前述のΔｆに相当）を１０ＭＨｚとすると、このシフト量で調整可能なファイバ長変動は、以下の式（２）のように計算することができる。
式（１）と式（２）から明らかなように、この実施の形態１の高周波発振器では、従来の高周波発振器よりも、調整可能なファイバ長変動量が５０倍に広がることが分かる。
このため、この実施の形態１の高周波発振器では、従来の高周波発振器よりも、周波数調整範囲が広範囲になる。
【００３７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、レーザ光を発生するレーザ光源１と、レーザ光源１から発生されたレーザ光を分岐する光カプラ２と、カプラ１３から出力された制御信号にしたがって光カプラ２により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ３と、電圧制御発振器１７から出力された制御信号にしたがって光周波数シフタ３により周波数がシフトされたレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ４と、カプラ１１から出力された制御信号にしたがって光カプラ２により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトさせる光周波数シフタ５と、光周波数シフタ４により周波数がシフトされたレーザ光と光周波数シフタ５により周波数がシフトされたレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力する光カプラ６と、光カプラ６から出力されたレーザ光をＲＦ信号に変換するＯ／Ｅ変換器８と、Ｏ／Ｅ変換器８により変換されたＲＦ信号の信号成分のうち、予め設定された所定の通過帯域に含まれている信号成分だけを通過させるバンドパスフィルタ９と、バンドパスフィルタ９を通過してきたＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号をカプラ１１に出力して、他方のＲＦ信号を周波数調整部１４に出力するカプラ１０と、カプラ１０から出力された一方のＲＦ信号を２つに分岐し、一方のＲＦ信号を制御信号として光周波数シフタ５に与えて、他方のＲＦ信号を外部に出力するカプラ１１と、基準信号を発振する基準発振器１２と、基準発振器１２から発振された基準信号を２つに分岐し、一方の基準信号を制御信号として光周波数シフタ３に与えて、他方の基準信号を周波数差検出部１５に出力するカプラ１３と、カプラ１１から外部に出力されたＲＦ信号の周波数と基準発振器１２から発振された基準信号の周波数との比率と同一の比率で、カプラ１０から出力された他方のＲＦ信号の周波数を調整する周波数調整部１４と、カプラ１３から出力された基準信号の周波数ｆｓと周波数調整部１４から出力されたＲＦ信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出部１５と、周波数差検出部１５により検出された周波数差に対応する電圧値を電圧制御発振器１７に印加する電圧印加部１６と、電圧印加部１６により印加された電圧値にしたがって発振周波数が制御され、光周波数シフタ４の制御信号として、制御された周波数のＲＦ信号を生成する電圧制御発振器１７とを設けるように構成したので、ＲＦ信号の周波数調整範囲が拡大され、その結果、周囲の環境温度の変動が大きい場合でも、信号周波数の安定化を実現することができる効果を奏する。
【００３８】
この実施の形態１では、レーザ光源１からＯ／Ｅ変換器８に至る伝送路（レーザ光源１と光カプラ２の間の伝送路、光カプラ２と光周波数シフタ３の間の伝送路、光周波数シフタ３と光周波数シフタ４の間の伝送路、光カプラ２と光周波数シフタ５の間の伝送路、光周波数シフタ４と光カプラ６の間の伝送路、光周波数シフタ５と光カプラ６の間の伝送路、光カプラ６と光ファイバ７の間の伝送路及び光ファイバ７とＯ／Ｅ変換器８の間の伝送路）が光ファイバであるため、高周波発振器の小型化が可能になり、また、高い信頼性が得られる。
また、取り扱いが容易となり、高い配置自由性を有するなどの効果が得られる。
ただし、この実施の形態１では、レーザ光源１からＯ／Ｅ変換器８に至る伝送路の全てが光ファイバであるものに限るものではなく、その伝送路の一部又は全部が、例えば、空間などの他の伝送路であってもよい。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００３９】
この実施の形態１では、Ｏ／Ｅ変換器８と光周波数シフタ５の間に、バンドパスフィルタ９、カプラ１０及びカプラ１１が配置されているものを示したが、Ｏ／Ｅ変換器８と光周波数シフタ５の間であれば、バンドパスフィルタ９、カプラ１０及びカプラ１１の配置順序は問わない。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４０】
この実施の形態１では、光カプラ２がレーザ光を２つに分岐し、カプラ１０，１１がＲＦ信号を２つに分岐し、カプラ１３が基準信号を２つに分岐するものを示したが、光カプラ２及びカプラ１０，１１については、高周波発振器が発振するための条件及び電圧制御発振器１７で周波数制御可能となるための条件を満たしていれば、どのような分岐比でも構わない。
また、カプラ１１については高周波発振器が発振するための条件を満たしていれば、どのような分岐比でも構わない。カプラ１３については周波数差検出部１５で周波数差を検出するための条件を満たしていれば、どのような分岐比でも構わない。
このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４１】
この実施の形態１では、カプラ１１がＲＦ信号を外部に出力しているものを示したが、図７に示すように、第２の外部出力手段である光カプラ２１を光ファイバ７上に配置し、光カプラ２１が光カプラ６から出力されたレーザ光を２つに分岐し、一方のレーザ光をＯ／Ｅ変換器８に出力して、他方のレーザ光を外部に出力するようにしてもよい。
これにより、周波数ｆｍだけ離れている２つの光信号を同時に取り出すことができる効果を奏する。
例えば、外部に出力されたレーザ光を光ファイバ等で長距離伝送させた後、Ｏ／Ｅ変換器等を用いて、そのレーザ光をＲＦ信号に変換し、そのＲＦ信号を同軸ケーブル等の電気信号伝送路で、同様の距離を伝送させる場合と比べて、低損失で伝送できるメリットが生じる。
【００４２】
図７の例では、光カプラ２１がＯ／Ｅ変換器８の前段に配置されているものを示しているが、光カプラ６とＯ／Ｅ変換器８の間であれば、どの位置に光カプラ２１が配置されていてもよい。
また、高周波発振器が発振するための条件を満たしていれば、光カプラ２１の分岐比は、どのような分岐比でも構わない。
このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４３】
この実施の形態１では、カプラ１０により分岐されたＲＦ信号がカプラ１１に入力されるものを示したが、図８に示すように、電気信号であるＲＦ信号を増幅するアンプ３１（増幅器）をカプラ１０とカプラ１１の間に配置するようにしてもよい。
このように、アンプ３１を配置することで、外部に出力するＲＦ信号を増幅することができるとともに、レーザ光のパワーが低くても、発振が得られる効果を奏する。
図８の例では、アンプ３１をカプラ１０とカプラ１１の間に配置しているが、Ｏ／Ｅ変換器８から光周波数シフタ５に至る伝送路、基準発振器１２から光周波数シフタ４に至る伝送路、基準発振器１２から光周波数シフタ３に至る伝送路及びカプラ１０から周波数差検出部１５に至る伝送路であれば、どの位置にアンプ３１を配置してもよい。また、アンプ３１を複数配置してもよい。これらのことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４４】
この実施の形態１では、光カプラ６とＯ／Ｅ変換器８が光ファイバ７で接続されているものを示したが、図９に示すように、レーザ光を増幅する光アンプ３２が光ファイバ７上に設けられていてもよい。
このように、光アンプ３２を配置することで、外部に出力するＲＦ信号を増幅することができるとともに、レーザ光のパワーが低くても、発振が得られる効果を奏する。
図９の例では、光アンプ３２を光ファイバ７上に設けているが、レーザ光源１からＯ／Ｅ変換器８に至る伝送路（レーザ光源１と光カプラ２の間の伝送路、光カプラ２と光周波数シフタ３の間の伝送路、光周波数シフタ３と光周波数シフタ４の間の伝送路、光周波数シフタ４と光カプラ６の間の伝送路、光カプラ２と光周波数シフタ５の間の伝送路、光周波数シフタ５と光カプラ６の間の伝送路、光カプラ６とＯ／Ｅ変換器８の間の伝送路）であれば、どの位置に光アンプ３２を配置してもよい。また、光アンプ３２を複数配置してもよい。これらのことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４５】
この実施の形態１では、カプラ１０により分岐されたＲＦ信号の周波数を調整し、周波数調整後のＲＦ信号を周波数差検出部１５に出力する周波数調整部１４を設けているものを示したが、図１０に示すように、周波数調整部１４の代わりに、カプラ１３により分岐された基準信号の周波数を調整し、周波数調整後の基準信号を周波数差検出部１５に出力する周波数調整部４１を設けるようにしてもよい。
この周波数調整部４１は、カプラ１１から外部に出力されたＲＦ信号の周波数と基準発振器１２から発振された基準信号の周波数ｆｓとの比率と同一の比率で、その基準信号の周波数を調整し、周波数調整後の基準信号を周波数差検出部１５に出力するものである。
図１の周波数調整部１４よりも、周波数調整部４１の方が低コストで小型であるような場合には、高周波発振器の低コスト化や小型化を図ることができる効果を奏する。
このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４６】
この実施の形態１では、カプラ１０により分岐されたＲＦ信号の周波数を調整し、周波数調整後のＲＦ信号を周波数差検出部１５に出力する周波数調整部１４を設けているものを示したが、基準信号の周波数ｆｓとシフト信号の周波数ｆｍが同一である場合には、図１１に示すように、周波数調整部１４や周波数調整部４１を実装する必要がない。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４７】
この実施の形態１では、周波数差検出部１５により検出された周波数差に対応する電圧値を電圧制御発振器１７に印加する電圧印加部１６を設けているものを示したが、周波数差検出部１５から周波数差に対応する電圧値が出力される場合には、図１２に示すように、電圧印加部１６を実装する必要がない。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４８】
この実施の形態１では、カプラ１３が基準発振器１２から出力された基準信号を２つに分岐し、一方の基準信号を制御信号として光周波数シフタ３に与えるものを示したが、図１３に示すように、カプラ１３の代わりに、光周波数シフタ３に与える制御信号として周波数シフト信号を発生する周波数シフト信号発生器５１を設けるようにしてもよい。
このように、周波数シフト信号発生器５１を設けることで、周波数シフト信号発生器５１から発生される周波数シフト信号の周波数と電圧制御発振器１７から出力される制御信号の周波数との差の絶対値がΔｆである場合、上述したΔｆの周波数調整の動作が可能となり、従来の高周波発振器よりも周波数調整範囲が広範囲になる効果が得られる。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００４９】
この実施の形態１では、光周波数シフタ３及びカプラ１３が実装されているものを示したが、図１４に示すように、光周波数シフタ３及びカプラ１３が実装されていなくてもよい。
電圧制御発振器１７から出力される制御信号の周波数がΔｆである場合、上述したΔｆの周波数調整の動作が可能となり、従来の高周波発振器よりも周波数調整範囲が広範囲になる効果が得られる。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
【００５０】
実施の形態２．
図１５はこの発明の実施の形態２による高周波発振器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
レーザ光源６１はレーザ光を発生するとともに、カプラ１１により分岐されたＲＦ信号が変調信号として与えられると、その変調信号にしたがってレーザ光を強度変調する光源である。
光フィルタ６２はレーザ光源６１により強度変調されたレーザ光のうち、予め設定された所定の通過帯域以外の帯域のレーザ光を遮断し、所定の通過帯域に含まれているレーザ光だけを光分波器６３に出力する処理を実施する。
光分波器６３は光フィルタ６２を通過してきたレーザ光のうち、所定の通過帯域に含まれるレーザ光と含まれないレーザ光とに分波する処理を実施する。なお、光分波器６３はレーザ光分波手段を構成している。
【００５１】
上記実施の形態１では、レーザ光源１と光カプラ２が実装されているものを示したが、図１５に示すように、レーザ光源１と光カプラ２の代わりに、レーザ光源６１、光フィルタ６２及び光分波器６３が実装されていてもよい。
【００５２】
以下、この実施の形態２における高周波発振器の効果において、上記実施の形態１で記載していない点について説明する。
図１５の例では、レーザ光源６１がカプラ１１から出力されたＲＦ信号を変調信号として入力して、複数のレーザ光成分を発生させているため、上記実施の形態１における光カプラ２や光周波数シフタ５が不要になり、低コスト化や小型化を図ることができる効果が得られる。
【００５３】
ここで、上述した効果を分かりやすく説明するため、高周波発振器内の各構成部における光スペクトル模式図を時系列で示し、周波数の流れについて説明する。
ただし、基準信号の周波数はｆｓ、電圧制御発振器１７から出力される制御信号の周波数はｆｓ＋Δｆ、レーザ光源６１から発生されるレーザ光の周波数はｆｃ’、カプラ１１から出力される変調信号の周波数（外部に出力されるＲＦ信号の周波数と同一）はｆｍ’とする。
【００５４】
また、レーザ光源６１は、直接強度変調が可能なレーザとして、例えば、半導体レーザ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）を用いるものとする。
さらに、光フィルタ６２は、周波数ｆｃ’以上の帯域を通過させるハイパスフィルタを用いるものとする。
また、光分波器６３は、周波数ｆｃ’＋ｆｍ’／２未満の帯域に含まれるレーザ光については光周波数シフタ３に伝送し、ｆｃ’−ｆｍ’／２以上の帯域に含まれるレーザ光については光カプラ６に伝送するものとする。
【００５５】
このとき、レーザ光源６１から発生されたレーザ光のスペクトルは、図１６に示すように、周波数ｆｃ’で光信号が得られる。
次に、カプラ１１から出力された変調信号で、このレーザ光が強度変調されると、図１７に示すように、周波数ｆｃ’の両側に周波数ｆｃ’＋ｆｍ’と周波数ｆｃ’−ｆｍ’のレーザ光が生成される。
なお、ｆｃ’＋２ｆｍ’等の高調波成分については、周波数ｆｃ’＋ｆｍ’や周波数ｆｃ’−ｆｍ’の強度と比べて十分に小さいことから、ここでは無視することにする。
【００５６】
その後、これらのレーザ光が光フィルタ６２に伝送されると、図１８に示すように、ｆｃ’−ｆｍ’のレーザ光が抑圧され、周波数ｆｃ’と周波数ｆｃ’＋ｆｍ’のレーザ光のみが通過される。
さらに、これらのレーザ光が光分波器６３に伝送されると、図１９及び図２０に示すように、光分波器６３によって周波数ｆｃ’のレーザ光と周波数ｆｃ’＋ｆｍ’のレーザ光が分離されることで、周波数ｆｃ’のレーザ光が光周波数シフタ３に伝送され、周波数ｆｃ’＋ｆｍ’のレーザ光が光カプラ６に伝送される。
【００５７】
ここで、図１９のスペクトルは、図１の高周波発振器において、光カプラ２から光周波数シフタ３に伝送されるスペクトルに対して、レーザ光の周波数がｆｃからｆｃ’に変更されただけの違いである。
また、図２０のスペクトルは、図１の高周波発振器において、光周波数シフタ５から光カプラ６に伝送されるスペクトルに対して、レーザ光の周波数がｆｃ＋ｆｍからｆｃ’＋ｆｍ’に変更されただけの違いである。
光カプラ６以降の構成及び動作も図１の高周波発振器と同一であることから、図１５の高周波発振器では、図１の高周波発振器と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
図１５の例では、光フィルタ６２がハイパスフィルタであるものを示したが、光フィルタ６２がハイパスフィルタであるものに限るものではなく、例えば、周波数ｆｃ’以下の帯域を通過させるローパスフィルタを用いても、Δｆの符号を反転させて使用すれば、同様の効果が得られる。
また、光分波器６３については、周波数ｆｃ’＋ｆｍ’のレーザ光が光周波数シフタ３に伝送され、周波数ｆｃ’のレーザ光が光カプラ６に伝送された場合でも、Δｆの符号を反転させて使用すれば、同様の効果が得られる。
【００５９】
この実施の形態２では、レーザ光源６１の後段に光フィルタ６２を設けているものを示しているが、レーザ光源６１として、例えば、ＳＳＢ変調できるようなレーザ光源を用いている場合には、変調で発生する片方のレーザ光を抑圧する必要がないため、図２１に示すように、光フィルタ６２を実装する必要がない。
【００６０】
実施の形態３．
図２２はこの発明の実施の形態３による高周波発振器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
レーザ光源７１は周波数ｆｃのレーザ光を発生し、そのレーザ光を光周波数シフタ５に出力する光源である。
この実施の形態１では、レーザ光源１が第１のレーザ光源を構成し、レーザ光源７１が第２のレーザ光源を構成している。
【００６１】
上記実施の形態１では、光カプラ２が、レーザ光源１から出力されたレーザ光を２つに分岐して、一方のレーザ光を光周波数シフタ３に伝送し、他方のレーザ光を光周波数シフタ５に伝送するようにしているが、レーザ光源１の他にレーザ光源７１を設けて、レーザ光源７１がレーザ光を光周波数シフタ５に伝送することで、光カプラ２を不要にしてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００６２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１ レーザ光源（第１のレーザ光源）、２ 光カプラ（第１のレーザ光分岐手段）、３ 光周波数シフタ（第３の光周波数シフタ）、４ 光周波数シフタ（第１の光周波数シフタ）、５ 光周波数シフタ（第２の光周波数シフタ）、６ 光カプラ（レーザ光合波手段）、７ 光ファイバ、８ Ｏ／Ｅ変換器（光電変換手段）、９ バンドパスフィルタ、１０ カプラ（高周波信号分岐手段）、１１ カプラ（高周波信号分岐手段、第１の外部出力手段）、１２ 基準発振器、１３ カプラ（基準信号分岐手段）、１４，４１ 周波数調整部（周波数調整手段）、１５ 周波数差検出部（周波数差検出手段）、１６ 電圧印加部（制御信号生成手段）、１７ 電圧制御発振器（制御信号生成手段）、２１ 光カプラ（第２の外部出力手段）、３１ アンプ（増幅器）、３２ 光アンプ、５１ 周波数シフト信号発生器、６１ レーザ光源、６２ 光フィルタ、６３ 光分波器（レーザ光分波手段）、７１ レーザ光源（第２のレーザ光源）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発生するレーザ光源と、上記レーザ光源から発生されたレーザ光を分岐する第１のレーザ光分岐手段と、第１の制御信号にしたがって上記第１のレーザ光分岐手段により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる第１の光周波数シフタと、第２の制御信号にしたがって上記第１のレーザ光分岐手段により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトさせる第２の光周波数シフタと、上記第１の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光と上記第２の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力するレーザ光合波手段と、上記レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を高周波信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段により変換された高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を第２の制御信号として上記第２の光周波数シフタに与える高周波信号分岐手段と、基準信号を発振する基準発振器と、上記基準発振器から発振された基準信号の周波数と上記高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出手段と、上記周波数差検出手段により検出された周波数差に応じて第１の制御信号を生成し、上記第１の制御信号を上記第１の光周波数シフタに与える制御信号生成手段とを備えた高周波発振器。
【請求項２】
変調信号にしたがってレーザ光を強度変調するレーザ光源と、上記レーザ光源により強度変調されたレーザ光のうち、所定の通過帯域に含まれるレーザ光と上記通過帯域に含まれないレーザ光とに分波するレーザ光分波手段と、第１の制御信号にしたがって上記レーザ光分波手段により分波された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる第１の光周波数シフタと、上記第１の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光と上記レーザ光分波手段により分波された他方のレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力するレーザ光合波手段と、上記レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を高周波信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段により変換された高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を変調信号として上記レーザ光源に与える高周波信号分岐手段と、基準信号を発振する基準発振器と、上記基準発振器から発振された基準信号の周波数と上記高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出手段と、上記周波数差検出手段により検出された周波数差に応じて第１の制御信号を生成し、上記第１の制御信号を上記第１の光周波数シフタに与える制御信号生成手段とを備えた高周波発振器。
【請求項３】
レーザ光を発生する第１のレーザ光源と、レーザ光を発生する第２のレーザ光源と、第１の制御信号にしたがって上記第１のレーザ光源から発生されたレーザ光の周波数をシフトさせる第１の光周波数シフタと、第２の制御信号にしたがって上記第２のレーザ光源から発生されたレーザ光の周波数をシフトさせる第２の光周波数シフタと、上記第１の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光と上記第２の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力するレーザ光合波手段と、上記レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を高周波信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段により変換された高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を第２の制御信号として上記第２の光周波数シフタに与える高周波信号分岐手段と、基準信号を発振する基準発振器と、上記基準発振器から発振された基準信号の周波数と上記高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出手段と、上記周波数差検出手段により検出された周波数差に応じて第１の制御信号を生成し、上記第１の制御信号を上記第１の光周波数シフタに与える制御信号生成手段とを備えた高周波発振器。
【請求項４】
第１の光周波数シフタの前段又は後段に配置され、第３の制御信号にしたがって上記第１の光周波数シフタによる周波数シフト前又は周波数シフト後のレーザ光の周波数をシフトさせる第３の光周波数シフタと、基準発振器から発振された基準信号を分岐し、一方の基準信号を第３の制御信号として上記第３の光周波数シフタに与えて、他方の基準信号を周波数差検出手段に出力する基準信号分岐手段とを設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項５】
高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数と基準発振器から発振された基準信号の周波数との比率と同一の比率で、上記高周波信号の周波数を調整し、周波数調整後の高周波信号を周波数差検出手段に出力する周波数調整手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項６】
光電変換手段により変換された高周波信号のうち、所定の通過帯域に含まれている信号成分だけを高周波信号分岐手段に出力するバンドパスフィルタを設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項７】
レーザ光源から光電変換手段に至る伝送路の一部又は全部が光ファイバであることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項８】
高周波信号分岐手段により分岐された一方の高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を第２の制御信号として上記第２の光周波数シフタに与えて、他方の高周波信号を外部に出力する第１の外部出力手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項９】
レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を分岐し、一方のレーザ光を光電変換手段に出力して、他方のレーザ光を外部に出力する第２の外部出力手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項１０】
光電変換手段から第２の光周波数シフタに至る伝送路、基準発振器から第１の光周波数シフタに至る伝送路、上記基準発振器から第３の光周波数シフタに至る伝送路及び高周波信号分岐手段から周波数差検出手段に至る伝送路のいずれかに、電気信号を増幅する増幅器が１以上配置されていることを特徴とする請求項４から請求項９のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項１１】
レーザ光源から光電変換手段に至る伝送路のいずれかに、レーザ光を増幅する光アンプが１以上配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項１２】
高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数と基準発振器から発振された基準信号の周波数との比率と同一の比率で、上記基準信号の周波数を調整し、周波数調整後の基準信号を周波数差検出手段に出力する周波数調整手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項１３】
第１の光周波数シフタの前段又は後段に配置され、第３の制御信号にしたがって上記第１の光周波数シフタによる周波数シフト前又は周波数シフト後のレーザ光の周波数をシフトさせる第３の光周波数シフタと、上記第３の光周波数シフタに与える第３の制御信号として周波数シフト信号を発生する周波数シフト信号発生器とを設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項１４】
レーザ光源により強度変調されたレーザ光のうち、所定の通過帯域に含まれているレーザ光だけをレーザ光分波手段に出力する光フィルタを設けたことを特徴とする請求項２記載の高周波発振器。
【請求項１】
レーザ光を発生するレーザ光源と、上記レーザ光源から発生されたレーザ光を分岐する第１のレーザ光分岐手段と、第１の制御信号にしたがって上記第１のレーザ光分岐手段により分岐された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる第１の光周波数シフタと、第２の制御信号にしたがって上記第１のレーザ光分岐手段により分岐された他方のレーザ光の周波数をシフトさせる第２の光周波数シフタと、上記第１の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光と上記第２の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力するレーザ光合波手段と、上記レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を高周波信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段により変換された高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を第２の制御信号として上記第２の光周波数シフタに与える高周波信号分岐手段と、基準信号を発振する基準発振器と、上記基準発振器から発振された基準信号の周波数と上記高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出手段と、上記周波数差検出手段により検出された周波数差に応じて第１の制御信号を生成し、上記第１の制御信号を上記第１の光周波数シフタに与える制御信号生成手段とを備えた高周波発振器。
【請求項２】
変調信号にしたがってレーザ光を強度変調するレーザ光源と、上記レーザ光源により強度変調されたレーザ光のうち、所定の通過帯域に含まれるレーザ光と上記通過帯域に含まれないレーザ光とに分波するレーザ光分波手段と、第１の制御信号にしたがって上記レーザ光分波手段により分波された一方のレーザ光の周波数をシフトさせる第１の光周波数シフタと、上記第１の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光と上記レーザ光分波手段により分波された他方のレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力するレーザ光合波手段と、上記レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を高周波信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段により変換された高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を変調信号として上記レーザ光源に与える高周波信号分岐手段と、基準信号を発振する基準発振器と、上記基準発振器から発振された基準信号の周波数と上記高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出手段と、上記周波数差検出手段により検出された周波数差に応じて第１の制御信号を生成し、上記第１の制御信号を上記第１の光周波数シフタに与える制御信号生成手段とを備えた高周波発振器。
【請求項３】
レーザ光を発生する第１のレーザ光源と、レーザ光を発生する第２のレーザ光源と、第１の制御信号にしたがって上記第１のレーザ光源から発生されたレーザ光の周波数をシフトさせる第１の光周波数シフタと、第２の制御信号にしたがって上記第２のレーザ光源から発生されたレーザ光の周波数をシフトさせる第２の光周波数シフタと、上記第１の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光と上記第２の光周波数シフタにより周波数がシフトされたレーザ光を合波し、合波後のレーザ光を出力するレーザ光合波手段と、上記レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を高周波信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段により変換された高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を第２の制御信号として上記第２の光周波数シフタに与える高周波信号分岐手段と、基準信号を発振する基準発振器と、上記基準発振器から発振された基準信号の周波数と上記高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数との周波数差を検出する周波数差検出手段と、上記周波数差検出手段により検出された周波数差に応じて第１の制御信号を生成し、上記第１の制御信号を上記第１の光周波数シフタに与える制御信号生成手段とを備えた高周波発振器。
【請求項４】
第１の光周波数シフタの前段又は後段に配置され、第３の制御信号にしたがって上記第１の光周波数シフタによる周波数シフト前又は周波数シフト後のレーザ光の周波数をシフトさせる第３の光周波数シフタと、基準発振器から発振された基準信号を分岐し、一方の基準信号を第３の制御信号として上記第３の光周波数シフタに与えて、他方の基準信号を周波数差検出手段に出力する基準信号分岐手段とを設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項５】
高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数と基準発振器から発振された基準信号の周波数との比率と同一の比率で、上記高周波信号の周波数を調整し、周波数調整後の高周波信号を周波数差検出手段に出力する周波数調整手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項６】
光電変換手段により変換された高周波信号のうち、所定の通過帯域に含まれている信号成分だけを高周波信号分岐手段に出力するバンドパスフィルタを設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項７】
レーザ光源から光電変換手段に至る伝送路の一部又は全部が光ファイバであることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項８】
高周波信号分岐手段により分岐された一方の高周波信号を分岐し、一方の高周波信号を第２の制御信号として上記第２の光周波数シフタに与えて、他方の高周波信号を外部に出力する第１の外部出力手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項９】
レーザ光合波手段から出力されたレーザ光を分岐し、一方のレーザ光を光電変換手段に出力して、他方のレーザ光を外部に出力する第２の外部出力手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項１０】
光電変換手段から第２の光周波数シフタに至る伝送路、基準発振器から第１の光周波数シフタに至る伝送路、上記基準発振器から第３の光周波数シフタに至る伝送路及び高周波信号分岐手段から周波数差検出手段に至る伝送路のいずれかに、電気信号を増幅する増幅器が１以上配置されていることを特徴とする請求項４から請求項９のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項１１】
レーザ光源から光電変換手段に至る伝送路のいずれかに、レーザ光を増幅する光アンプが１以上配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項１２】
高周波信号分岐手段により分岐された他方の高周波信号の周波数と基準発振器から発振された基準信号の周波数との比率と同一の比率で、上記基準信号の周波数を調整し、周波数調整後の基準信号を周波数差検出手段に出力する周波数調整手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項１３】
第１の光周波数シフタの前段又は後段に配置され、第３の制御信号にしたがって上記第１の光周波数シフタによる周波数シフト前又は周波数シフト後のレーザ光の周波数をシフトさせる第３の光周波数シフタと、上記第３の光周波数シフタに与える第３の制御信号として周波数シフト信号を発生する周波数シフト信号発生器とを設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の高周波発振器。
【請求項１４】
レーザ光源により強度変調されたレーザ光のうち、所定の通過帯域に含まれているレーザ光だけをレーザ光分波手段に出力する光フィルタを設けたことを特徴とする請求項２記載の高周波発振器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−２２６２５６（Ｐ２０１２−２２６２５６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９６０６８（Ｐ２０１１−９６０６８）
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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