JP2008233437A - 波形整形装置、光伝送システムおよび波形整形方法 - Google Patents

波形整形装置、光伝送システムおよび波形整形方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数波長の信号光の波形整形を同時に実現すること。
【解決手段】波形整形装置１００は、入力される信号光の光パワーが所定値以上になる領域において信号光の増幅率が飽和する量子ドット光増幅器５０と、入力される光パワーが所定値未満となる領域において信号光の吸収率が飽和する量子ドット可飽和吸収器６０を信号光の伝送路に対して直列に接続し、信号光波形の整形をする。また、信号光の光パワーに応じて、量子ドット光増幅器５０、量子ドット可飽和吸収器６０に印加する電圧を調整する。
【選択図】 図４

Description

この発明は、信号光の波長を整形する波形整形装置等に関し、各チャネルに割り当てられた複数波長の信号光の波形整形を同時に実現可能な波形整形装置、光伝送システムおよび波形整形方法に関するものである。
従来より、光ファイバを伝送する信号光の波形劣化を防止するために、信号光の波形を整形する様々な波形整形技術が考案され、実用化されている。
ここで、特許文献１を引用して、波形整形を実施する技術の一例について説明する。図２４は、特許文献１にかかる波形整形技術を説明するための図である。特許文献１にかかる波形整形技術は、二つの光ゲート（第１のＯＧおよび第２のＯＧ）を利用して信号光の波形整形を行う。
図２４に示すように、ＬＤから出力されるブローブ光と共に、信号光が第１のＯＧに入力される。第１のＯＧとしてバルク型の電界吸収型光変調器を逆バイアスで駆動した状態で用いると、相互吸収変調（ＸＡＭ）効果により、信号光のデータがプローブ光に転写される。
その際、光励起キャリアによる外部電界のスクリーニングやバンドフィリング効果により吸収飽和が生じるので、信号光のパワーに対して非線形に信号光のデータが転写され、波長分散により生じるスペースレベルの雑音を抑制することができる。転写された光の波長は信号光と異なるので、光帯域透過フィルタ（ＢＰＦ）で、入力された信号光と分離できる。ＢＰＦによって分離した信号光を第２のＯＧ（ＤＦＢレーザなどの利得クランプ増幅器）に入力すると、分散により生じるマークレベルの雑音を抑制することができる（波形を整形することができる）。
特開２００３−１５０９７号公報
しかしながら、上述した波形整形技術では、原理的にＷＤＭ信号光の波形整形を同時に実現することができなという問題があった。
すなわち、各チャネルに割り当てられた複数波長の信号光の波形整形を同時に実現することが極めて重要な課題となっている。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、各チャネルに割り当てられた複数波長の信号光の波形整形を同時に実現することができる波形整形装置、光伝送システムおよび波形整形方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、信号光の波形を整形する波形整形装置であって、量子ドットが基板に積層され、前記量子ドットのサイズに応じた光波長の信号光を増幅する光増幅器を備え、前記光増幅器に正の電圧を印加して当該光増幅器を通過する信号光の増幅率を前記信号光の強さが所定値以上となる領域において飽和させる増幅飽和手段と、前記光増幅器に負の電圧を印加して当該光増幅器を通過する光信号の吸収率を前記信号光の強さが所定値未満となる領域において飽和させる吸収飽和手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記増幅飽和手段から出力される信号光の強さまたは前記吸収飽和手段から出力される信号光の強さに基づいて前記光増幅器に印加する電圧を調整する印加電圧調整手段を更に備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記増幅飽和手段または前記吸収飽和手段に入力される所定の波長の信号光の強さを調整する強度調整手段を更に備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記強度調整手段は、前記増幅飽和手段に入力される信号光の所定の波長の強さを、前記増幅飽和手段の特性に合わせて増幅させることを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記強度調整手段は、前記増幅飽和手段と前記吸収飽和手段との間に設置され、前記増幅飽和手段から入力される信号光の所定の波長の強さを、前記吸収飽和手段の特性に合わせて減衰させることを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記増幅飽和手段に入力される信号光の強さを所定値以上の強さに増幅する信号光増幅手段をさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記増幅飽和手段に入力される信号光のパルス幅を圧縮するパルス幅圧縮手段をさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明は、信号光の伝送路がメッシュ状に構成されたネットワーク内に光ノードを設置して端末装置間でデータ通信を行う光伝送システムにおいて、前記光ノードは前記信号光の伝送経路の切り替えおよび前記信号光を光波長ごとに分割する機能を備え、前記光ノードに信号光を入力する入力端および／または前記光ノードが信号光を出力する出力端に請求項１〜６のいずれか一つに記載の波形整形装置を設置することを特徴とする。
また、本発明は、光ファイバによる伝送路によって構成されたネットワークを利用して端末装置間でデータ通信を行う光伝送システムにおいて、前記伝送路間に請求項１〜６のいずれか一つに記載の波形整形装置を設置することを特徴とする。
また、本発明は、信号光の波形を整形する波形整形装置の波形整形方法であって、前記波形整形装置は、量子ドットが基板に積層され、前記量子ドットのサイズに応じた光波長の信号光を増幅する光増幅器を備え、前記光増幅器に正の電圧を印加して当該光増幅器を通過する信号光の増幅率を前記信号光の強さが所定値以上となる領域において飽和させる増幅飽和工程と、前記光増幅器に負の電圧を印加して当該光増幅器を通過する光信号の吸収率を前記信号光の強さが所定値未満となる領域において飽和させる吸収飽和工程と、を含んだことを特徴とする。
本発明によれば、量子ドットが基板に積層され、量子ドットのサイズに応じた光波長の信号光を増幅する光増幅器を備え、光増幅器に正の電圧を印加して光増幅器を通過する信号光の増幅率を信号光の強さが所定値以上となる領域において飽和させ、光増幅器に負の電圧を印加して光増幅器を通過する光信号の吸収率を信号光の強さが所定値未満となる領域において飽和させるので、信号光の偏波、変調速度および変調フォーマットに依存せず、信号光の光波長を保持し、かつ、複数波長の信号光の波形整形を行うことができる。
また、本発明によれば、信号光の強さに基づいて光増幅器に印加する電圧を調整するので、信号光の波形を精度よく整形することができる。
また、本発明によれば、増幅飽和手段に入力される所定の波長の信号光の強さをかかる増幅飽和手段の特性に合わせて増幅するので、様々な雑音を含んだ信号光であっても、幅広く対応でき、信号光の波形を精度よく整形することができる。
また、本発明によれば、強度調整手段を、増幅飽和手段と吸収飽和手段との間に設置し、増幅飽和手段から入力される所定の波長の信号光の強さを、吸収飽和手段の特性に合わせて減衰させるので、精度よく信号光の波形整形を実施することができる。
また、本発明によれば、増幅飽和手段に入力される信号光の強さを所定値以上の強さに増幅するので、増幅飽和手段は、マークレベルの雑音を適切に取り除くことができる。
また、本発明によれば、増幅飽和手段に入力される信号光のパルス幅を圧縮するので、信号光のクロスポイントの位置を最適に保つことができる。
また、本発明によれば、印加する電圧が異なる光増幅器を直列に接続するので、信号光のマークレベルの波形およびスペースレベルの波形を補償することができる。
また、本発明によれば、光伝送路内に本発明にかかる波形整形装置を設置するので、伝送距離を伸ばすことができると共に、信号光の波形整形を精度よく実施することができる。
以下に添付図面を参照して、この発明に係る波形整形装置、光伝送システムおよび波形整形方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
まず、本実施例１にかかる波形整形装置の概要および特徴について説明する。本実施例１にかかる波形整形装置は、量子ドットが基板（ＩｎＰ基板、ＧａＡｓ基板など）に積層され、量子ドットのサイズに応じた光波長の信号光を増幅する光増幅器を複数備え、光増幅器に正の電圧（順バイアス）を印加して光増幅器を通過する信号光の増幅率を信号光の強さが所定値以上となる領域において飽和させ、光増幅器（順バイアスを印加した光増幅器とは異なる光増幅器）に負の電圧（逆バイアス）を印加して光増幅器を通過する光信号の吸収率を信号光の強さが所定値未満となる領域において飽和させる。
以下において、順バイアスを印加される光増幅器を量子ドット光増幅器と表記し、逆バイアスを印加される光増幅器を量子ドット可飽和吸収器と表記する。
本実施例１にかかる波形整形装置は、量子ドットのサイズが調整された量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器に信号光を通過させることによって、複数のチャネルに割り当てられた信号光の各波長の波形を一括して整形することができ、システム全体の無駄を省くことができる。
次に、量子ドットを基板に積層され、量子ドットのサイズに応じた光波長の信号光を増幅する光増幅器（以下、単に光増幅器と表記する）について説明する。本実施例１にかかる光増幅器に用いられる量子ドットの構造は、従来広く用いられている量子井戸（ＱＷ）構造ではなく、サイズが数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の量子ドット構造である。
図１は、本実施例にかかる光増幅器を説明するための説明図である。図１の左側は、光増幅器を上面から見た場合のイメージ図である。この光増幅器は、ＩｎＰ基板やＧａＡｓ基板上に量子ドットを積層し、量子ドットを球状にすることにより、光増幅器が信号光の偏波に依存することを防ぐことができる（偏波無依存化を実現することができる）。
また、信号光の利得波長特性は、量子ドットのサイズに依存する。従って、例えば、図１の左側に示すように、３種類の異なるサイズの量子ドットを光増幅器に混在させると、図１の右側に示すように、異なる３つの利得ピーク特性を実現することができる。例えば、サイズが１番小さい量子ドットは、図１の右側の図において、光波長帯域が１番低い信号光を増幅し、サイズが２番目に小さい量子ドットは、光波長帯域が２番目に低い信号光を増幅し、サイズが１番大きい量子ドットは、光波長帯域が１番高い信号光を増幅する。
量子サイズ効果により、サイズの異なる量子ドットの利得特性は不均一特性を有する（量子サイズに対応する光波長の信号光のみ利得を得ることができ、その他の信号光は利得を得ることができない）。そのため、量子サイズに応じた光波長の信号光のみ増幅させることができる。量子ドットによって構成された光増幅器は、直流のバイアスを印加すれば動作し、かかる光増幅器の波形整形は、信号光のビットレートとは無関係である。
なお、ＩｎＰ基板やＧａＡｓ基板上にサイズの異なる量子ドットを積層する手法は、どのような手法を用いても構わないが、例えば、従来文献（「M.Gendy and G Hollinger,Journal of Crystal Growth 257 (2003) 51-59」、「H.R.Gutierrenz,et al.,Journal of Applied Physics 12 (2002) 7523-7526」、「S.Frechengues,et al.,Applied Physics Letters 22 (1999) 3356-3358」）などによって開示されている方法を利用することができる。
量子ドットの光増幅器は、Stranski-Krastanov(S-K)モードを用いて、自己形成で作製する。この作製手法では、結晶の格子定数が異なる下地に２次元状の薄膜（濡れ層、wetting layerと呼ばれる）が形成された後に、３次元の島状構造（この島状構造のものが量子ドットとなる）が形成される。この自己形成結晶成長の際、２次元状薄膜の厚みや歪み、分布などを変えることにより、サイズの異なる量子ドットを自己形成させることができる。
利用者は、量子ドットのサイズと、かかる量子ドットによって利得を得る光波長との対応関係を予め実験などで調べておき、所望する光波長の信号光が増幅されるように量子ドットのサイズを調整して光増幅器を作製する。
次に、本実施例１にかかる量子ドット光増幅器について説明する。図２は、量子ドット光増幅器を説明するための説明図である。順バイアスで駆動する量子ドット光増幅器５０に信号光を入力すると、信号光の強さ（光パワー）が増幅され、出力される。図２の右側に示すように、量子ドット光増幅器５０に入力される信号光の光パワーが所定値以上になると利得が飽和し（増幅率が飽和し）、量子ドット光増幅器５０から出力される信号光の光パワーが飽和する。この特性により、波長分散によって劣化した信号光の波形において、マークレベルの波形（信号光の光パワーが所定値以上となる領域の波形）を補償することができる。なお、量子ドット光増幅器５０は、温度調節部５１に接続されている。
温度調節部５１は、予め管理者等に設定された温度となるように、量子ドット光増幅器５０の温度を一定に保つ手段である。量子ドット光増幅器５０の温度を一定に保つことによって、量子ドット光増幅器５０の波長依存性を一定に保つことができる。
次に、本実施例１にかかる量子ドット可飽和吸収器について説明する。図３は、本実施例１にかかる量子ドット可飽和吸収器を説明するための説明図である。逆バイアスで駆動する量子ドット可飽和吸収器６０の光入出力特性は、図３の右側に示すように、量子ドット可飽和吸収器６０に入力される信号光の光パワーが所定値未満となる領域において吸収率が飽和する。この特性により、劣化した信号光の波形において、スペースレベルの波形（信号光の光パワーが所定値未満となる領域の波形）を補償することができる。なお、量子ドット可飽和吸収器６０は、温度調節部６１に接続されている。
温度調節部６１は、予め管理者等に設定された温度となるように、量子ドット可飽和吸収器６０の温度を一定に保つ手段である。量子ドット可飽和吸収器６０の温度を一定に保つことによって、量子ドット可飽和吸収器６０の波長依存税を一定に保つことができる。
次に、本実施例にかかる波形整形装置の構成について説明する。図４は、本実施例にかかる波形整形装置１００の構成を示す図である。同図に示すように、この波形整形装置１００は、量子ドット光増幅器５０と量子ドット可飽和吸収器６０とを備えて構成される。なお、量子ドット光増幅器５０には順バイアスが印加され、量子ドット可飽和吸収器６０には逆バイアスが印加されている。また、量子ドット光増幅器５０は、温度調節部５１によって温度が一定に保たれ、量子ドット可飽和吸収器６０は、温度調節部６１によって温度が一定に保たれている。
波形整形装置１００に入力された信号光（量子ドットのサイズに対応する光波長の信号光；図４に示す例では、光波長がλ1λ2λ3となる信号光）は、量子ドット光増幅器５０によってマークレベルの雑音成分が圧縮される。その後、かかる信号光は、量子ドット過飽和吸収器６０によってスペースレベルの雑音成分が圧縮される。すなわち、信号光は、波形整形装置１００を通過することによって、マークレベルおよびスペースレベルの波形が整形される。
図４では、波形整形装置１００は、信号光を量子ドット光増幅器５０に入力した後に量子ドット可飽和吸収器６０に入力する場合を示したがこれに限定されるものではなく、量子ドット可飽和吸収器６０に入力した後に量子ドット光増幅器５０に入力してもよい。すなわち、直列に接続された量子ドット光増幅器５０および量子ドット可飽和吸収器６０の順序の組合せはどのような組合せでも構わない。
なお、波形整形装置１００は、出力パワー調整用回路（図示略）を備えている。この出力パワー調整用回路は、量子ドット光増幅器５０から出力される信号光の特徴（例えば、信号光の光パワー）が所定値となるように量子ドット光増幅器５０に印加する順バイアスの大きさを調整する。
更に、出力パワー調整用回路は、量子ドット可飽和吸収器６０から出力される信号光の特徴（例えば、信号光の光パワー）が所定値となるように量子ドット可飽和吸収器６０に印加する逆バイアスの大きさを調整する。
次に、本実施例１にかかる波形整形装置１００を光伝送システムに適用した場合のシステム構成について説明する。図５および図６は、本実施例１にかかる波形整形装置を光伝送システムに適用した場合のシステム構成を示す図である。
図５に示す光伝送システムは、伝送路１と、光増幅器２と、光フィルタ３と、ＰＤ（Photo Diode）４と、送信機３０〜３２と、受信機３３〜３５と、波形整形装置１００とを備えて構成される。なお、光増幅器２は、どのような光増幅器でも構わない。
光フィルタ３は、波長分割多重（ＷＤＭ）された信号光を各光波長の信号光ごとに分解する光フィルタであり、ＰＤ４は、信号光を電気信号に変換する装置である。
送信機３０〜３２から出力された信号光は、波長分割多重（ＷＤＭ）装置（図示略）によって多重化された後、伝送路１、光増幅器２、波形整形装置１００、光フィルタ３、ＰＤ４を介して受信機３３〜３５に伝送される。
信号光が波形整形装置１００を通過することによって、伝送路で発生する信号光の波形劣化を、信号光の変調方式、変調速度に依存せず、信号光の光波長を維持したまま、一括して補償することができる。
図６に示す光伝送システムは、図５に示した光伝送システムと同様にＷＤＭ信号光の波形整形を行うが、受信端（光フィルタ３の手前）のみに波形整形装置１００を設置するのではなく、伝送路の途中にも波形整形装置１００を設置している。図６に示す光伝送システムは、伝送路中に波形整形装置（以下、同様の修正をお願いします）１００を設置することによって信号光のＱ値を改善することができ、伝送距離を伸ばすことができる。
次に、本実施例１にかかる波形整形装置１００の処理手順について説明する。図７は、本実施例１にかかる波形整形装置１００の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、波形整形装置１００は、信号光を取得し（ステップＳ１０１）、取得した信号光を量子ドット光増幅器５０に入力してマークレベルの雑音圧縮を行う（ステップＳ１０２）。
そして、波形整形装置１００は、量子ドット増幅器５０から出力された信号光を量子ドット可飽和吸収器６０に入力してスペースレベルの雑音圧縮を行う（ステップＳ１０３）。出力パワー調整回路は、量子ドット光増幅器５０、量子ドット可飽和吸収器６０から出力される信号光の光パワーが一定値になるように量子ドット光増幅器５０に印加する順バイアス、量子ドット可飽和吸収器６０に印加する逆バイアスを調整し（ステップＳ１０４）、波形整形装置１００は、波形整形を行った信号光を出力する（ステップＳ１０５）。
このように、量子ドット増幅器５０および量子ドット可飽和吸収器６０に信号光を入力することによって、複数のチャネルに割り当てられた信号光を一括して補償することができる。なお、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３の順序は逆でも構わない。すなわち、量子ドット可飽和吸収器６０に信号光を入力した後に、かかる信号光を量子ドット光増幅器５０に入力してもよい。
上述してきたように、本実施例１にかかる波形整形装置１００は、入力される信号光の光パワーが所定値以上になる領域において信号光の増幅率が飽和する量子ドット光増幅器５０と、入力される光パワーが所定値未満となる領域において信号光の吸収率が飽和する量子ドット過飽和吸収器６０を信号光の伝送路に対して直列に接続し、信号光の波形を整形するので、信号光の偏波、変調速度および変調フォーマットに依存せず、信号光の光波長を保持し、かつ、複数波長の信号光の波形整形を同時に実現することができる。
また、本実施例１にかかる波形整形装置１００は、量子ドットを積層した光増幅器を利用して波形劣化を実行するので、波形整形装置１００を小型化することができる。
なお、本実施例１にかかる波形整形装置１００は、量子ドット光増幅器５０および量子ドット可飽和吸収器６０を組合せて波形整形を行っていたが、この波形整形装置１００にタイミング再生機能を付加してもよい。このようにタイミング再生機能（パルスのタイミングジレッタ（時間のずれ）を補償し、所定の時間時間に戻す機能）を付加することによって信号光の３Ｒ（Re-generation Re-shaping Re-timing ）再生が可能になる。
次に、本実施例２にかかる波形整形装置の概要および特徴について説明する。本実施例２にかかる波形整形装置は、信号光に含まれる各波長のパワー調整を行うフィルタ（エコライザ）を設置し、信号光をかかるフィルタに入力する。そして、フィルタから出力され各波長のパワーが調整された信号光を量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器に入力して信号光の波形整形を行う。
このように、本実施例２にかかる波形整形装置は、フィルタを用いて信号光の各波長のパワーを調整可能となるので、信号光の波形整形を行う場合の量子ドット光増幅器２１０および量子ドット可飽和吸収器２２０の各波長の最適なパワーに各波長のパワーを調整することができる。
次に、本実施例２にかかる波形整形装置の構成について説明する。図８は、本実施例２にかかる波形整形装置２００の構成を示す図である。同図に示すように、この波形整形装置２００は、量子ドット光増幅器２１０と、量子ドット可飽和吸収器２２０と、エコライジングフィルタ２３０とを備えて構成される。
このうち、量子ドット光増幅器２１０は、図２において説明した量子ドット光増幅器５０に対応する。量子ドット光増幅器２１０は、順バイアスが印加される。また、量子ドット光増幅器２１０は、温度調節部２１１によって予め設定された温度に保たれる。
量子ドット可飽和吸収器２２０は、図３において説明した量子ドット可飽和吸収器６０に対応する。量子ドット可飽和吸収器２２０は、逆バイアスが印加される。また、量子ドット可飽和吸収器２２０は、温度調節部２２１によって予め設定された温度に保たれる。
エコライジングフィルタ２３０は、信号光に含まれる各波長のパワーを予め定められたパワーに調整するフィルタ（エコライザ）である。図９は、エコライジングフィルタ２３０によるパワー調整の一例を説明するための図である。図９に示すように、例えば、エコライジングフィルタ２３０は、量子ドット光増幅器２１０および量子ドット可飽和吸収器２２０に入力する信号光の各波長λ1、λ2、λ3（ただし、λ1＜λ2＜λ3とする。）のパワーを、波長λ1、λ2、λ3の順に大きくする。
エコライジングフィルタ２３０によって、各波長をどの程度大きくするのかは、量子ドット光増幅器２１０および量子ドット可飽和吸収器２２０の波形整形を行う場合に特性によって異なるので、管理者は、量子ドット光増幅器２１０および量子ドット可飽和吸収器２２０の波形整形にかかる最適な各波長のパワーをあらかじめ求めておき、求められたパワーとなるように、エコライジングフィルタ２３０を調整する。
波形整形装置２００に入力された信号光は、エコライジングフィルタ２３０によって、各波長のパワーが調整される。その後、各波長のパワーが調整された信号光は、量子ドット光増幅器２１０によってマークレベルの雑音が圧縮される。その後、かかる信号光は、量子ドット可飽和吸収器２２０によってスペースレベルの雑音が圧縮される。すなわち、信号光は、波形整形装置２００を通過することによって、マークレベルおよびスペースレベルの雑音が圧縮される。
上述してきたように、本実施例２にかかる波形整形装置２００は、信号光に含まれる各波長のパワー調整を行うエコライジングフィルタ２３０を設置し、信号光をかかるエコライジングフィルタ２３０に入力する。そして、エコライジングフィルタ２３０から出力され各波長のパワーが調整された信号光を量子ドット光増幅器２１０および量子ドット可飽和吸収器２２０に入力して信号光の波形整形を行うので、信号光の波形整形を行う場合の量子ドット光増幅器２１０および量子ドット可飽和吸収器２２０の各波長の最適なパワーに各波長のパワーを調整することができ、信号光の波形整形をより精度よく実施することができる。
なお、本実施例２にかかる波形整形装置２００は、図８に示した量子ドット光増幅器２１０と、量子ドット可飽和吸収器２２０との配置を入れ替えてもよい。
次に、本実施例３にかかる波形整形装置の概要および特徴について説明する。本実施例３にかかる波形整形装置は、信号光に含まれる各波長のパワー調整を行うフィルタに信号光を入力し、フィルタから出力され各波長のパワーが調整された信号光を量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器に入力して波形整形を行うと共に、量子ドット可飽和吸収器（あるいは、量子ドット光増幅器）から出力される信号光をモニタして、量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器に印加する順バイアスおよび逆バイアスをそれぞれ調整する。
このように、本実施例３にかかる波形整形装置は、量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器から出力される信号光をモニタして、量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器に印加する順バイアスおよび逆バイアスをそれぞれ調整するので、信号光の波形整形をより精度よく実施することができる。
次に、本実施例３にかかる波形整形装置の構成について説明する。図１０は、本実施例３にかかる波形整形装置２５０の構成を示す図である。同図に示すように、この波形整形装置２５０は、量子ドット光増幅器２６０と、温度調節部２６１，２７１と、ドライバ２６２，２７２と、エコライジングフィルタ２８０と、分光器２８１と、フィルタ２８２と、モニタ２８３とを備える。
このうち、このうち、量子ドット光増幅器２６０は、図２において説明した量子ドット光増幅器５０に対応する。量子ドット光増幅器２６０は、順バイアスが印加される。また、量子ドット光増幅器２６０は、温度調節部２６１によって予め設定された温度に保たれる。
ドライバ２６２は、モニタ２８３から信号品質（Ｑ値）の情報（以下、信号品質情報）を取得し、取得した信号品質情報を基にして、量子ドット光増幅器２６０に印加する順バイアスの値を調整し、マークレベルの雑音を小さくする（マークレベルの雑音の大きさを閾値以内する）。
量子ドット可飽和吸収器２７０は、図３において説明した量子ドット可飽和吸収器６０に対応する。量子ドット可飽和吸収器２７０は、逆バイアスが印加される。また、量子ドット可飽和吸収器２７０は、温度調節部２７１によって予め設定された温度に保たれる。
ドライバ２７２は、モニタ２８３から信号品質情報を取得し、取得した信号品質情報を基にして、量子ドット可飽和吸収器２７０に印加する逆バイアスを調整し、スペースレベルの雑音を小さくする（スペースレベルの雑音の大きさを閾値以内にする）。
エコライジングフィルタ２８０は、信号光に含まれる各波長のパワーを予め定められたパワーに調整するフィルタ（エコライザ）であり、図８において説明したエコライジングフィルタ２３０に対応する。
分光器２８１は、信号光を所定の割合で分光する装置である。図１０に示す例では、分光器２８１は、量子ドット可飽和吸収器２７０から入力された信号光を分光し、分光した一方の信号光をフィルタ２８２に入力し、他方の信号光を外部に出力する。
フィルタ２８２は、分光器２８１から入力された信号光に含まれる各波長のうち、所定の波長のみを透過させるフィルタである。例えば、フィルタ２８２は、信号光に含まれる各波長のうち波長λ1、λ2、λ3のみを透過させる。
モニタ２８３は、フィルタ２８２から入力される信号光からＱ値を測定し、測定したＱ値の情報を信号品質情報としてドライバ２６２，２７２に出力する。
続いて、図１０に示したドライバ２６２の処理について説明する。図１１は、本実施例３にかかる順バイアスを調整するドライバ２６２の処理を示すフローチャートである。同図に示すように、ドライバ２６２は、モニタ２８３から信号品質情報を取得し（ステップＳ２０１）、マークレベルの雑音の大きさが閾値以内か否かを判定する（ステップＳ２０２）。
マークレベルの雑音の大きさが閾値以内である場合には（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、ドライバ２６２は、順バイアスの値を保持し（ステップＳ２０４）、後述するステップＳ２０６に移行する。
一方、マークレベルの雑音の大きさが閾値よりも大きい場合には（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、ドライバ２６２は、順バイアスの値を調整する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５において、ドライバ２６２は、順バイアスの値を大きくすることによって、マークレベルの雑音の大きさが小さくなる場合には、順バイアスの値を所定値大きくする。一方、順バイアスの値を小さくすることによって、マークレベルの雑音の大きさが小さくなる場合には、ドライバ２６２は、順バイアスの値を所定値小さくする。
そして、ドライバ２６２は、順バイアスの値調整にかかる処理を継続する場合には（ステップＳ２０６、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０１に移行し、順バイアスの値調整にかかる処理を終了する場合には（ステップＳ２０６，Ｎｏ）、処理を終了する。
続いて、図１０に示したドライバ２７２の処理について説明する。図１２は、本実施例３にかかる逆バイアスを調整するドライバ２７２の処理を示すフローチャートである。同図に示すように、ドライバ２７２は、モニタ２８３から信号品質情報を取得し（ステップＳ３０１）、スペースレベルの雑音の大きさが閾値以内か否かを判定する（ステップＳ３０２）。
スペースレベルの雑音の大きさが閾値以内である場合には（ステップＳ３０３，Ｙｅｓ）、ドライバ２７２は、逆バイアスの値を保持し（ステップＳ３０４）、後述するステップＳ３０６に移行する。
一方、スペースレベルの雑音の大きさが閾値よりも大きい場合には（ステップＳ３０３，Ｎｏ）、ドライバ２７２は、逆バイアスの値を調整する（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０５において、ドライバ２７２は、逆バイアスの値の絶対値を大きくすることによって、スペースレベルの雑音の大きさが小さくなる場合には、逆バイアスの値の絶対値を所定値大きくする。一方、逆バイアスの値の絶対値を小さくすることによって、スペースレベルの雑音の大きさが小さくなる場合には、ドライバ２７２は、逆バイアスの値の絶対値を所定値小さくする。
そして、ドライバ２７２は、逆バイアスの値調整にかかる処理を継続する場合には（ステップＳ３０６、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０１に移行し、逆バイアスの値調整にかかる処理を終了する場合には（ステップＳ３０６，Ｎｏ）、処理を終了する。
上述してきたように、本実施例３にかかる波形整形装置２５０は、信号光に含まれる各波長のパワー調整を行うエコライジングフィルタ２８０に信号光を入力し、エコライジングフィルタ２８０から出力され各波長のパワーが調整された信号光を量子ドット光増幅器２６０および量子ドット可飽和吸収器２７０に入力して波形整形を行うと共に、量子ドット可飽和吸収器２７０から出力される信号光をモニタして、量子ドット光増幅器２６０および量子ドット可飽和吸収器２６０に印加する順バイアスおよび逆バイアスをそれぞれ調整するので、信号光の波形整形をより精度よく実施することができる。
なお、本実施例３にかかる波形整形装置２５０は、図１０に示した量子ドット光増幅器２６０と、量子ドット可飽和吸収器２７０との配置を入れ替えてもよい。
次に、本実施例４にかかる波形整形装置の概要および特徴について説明する。本実施例４にかかる波形整形装置は、信号光のパワーを調整する光増幅器を備え、この光増幅器によってパワーが調整された信号光（例えば、マークレベルの利得が飽和する値となるように調整された信号光）を量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器に入力して信号光の波形整形を行う。
このように、本実施例４にかかる波形整形装置は、光増幅器によって信号光のパワーを調整した後に、量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器に入力して信号光の波形整形を行うので、バイアス調整のみによって対応できない信号光であっても、波形整形を精度よく実施することができる。
次に、本実施例４にかかる波形整形装置の概要および特徴について説明する。図１３は、本実施例４にかかる波形整形装置３００の構成を示す図である。同図に示すように、この波形整形装置３００は、量子ドット光増幅器３１０と、温度調節部３１１と、量子ドット可飽和吸収器３２０と、温度調節部３２１と、分光器３３０と、光パワーモニタ３３１と、光増幅器３３２とを備えて構成される。
このうち、量子ドット光増幅器３１０は、図２において説明した量子ドット光増幅器５０に対応する。量子ドット光増幅器３１０は、順バイアスが印加される。また、量子ドット光増幅器３１０は、温度調節部３１１によって予め設定された温度に保たれる。
量子ドット可飽和吸収器３２０は、図３において説明した量子ドット可飽和吸収器６０に対応する。量子ドット可飽和吸収器３２０は、逆バイアスが印加される。また、量子ドット可飽和吸収器３２０は、温度調節部３２１によって予め設定された温度に保たれる。
分光器３３０は、信号光を所定の割合で分光する装置である。図１３に示す例では、分光器３３０は、外部から入力された信号光を分光し、分光した一方の信号光を光パワーモニタ３３１に出力し、他方の信号光を光増幅器３３２に出力する。
光パワーモニタ３３１は、分光器３３０から入力された信号光のパワーを測定し、分光器３３０から光増幅器３３２に入力される信号光のパワー（入力光パワー）と光増幅器３３２から出力される信号光のパワー（出力光パワー）とが図１４に示す関係（信号光のマークレベルの利得が飽和する値となるように）となるように、光増幅器３３２を調整する装置である。図１４は、入力光パワーと出力光パワーとの関係を示す図である。
光増幅器３３２は、光パワーモニタ３３１から出力される制御信号を基にして、分光器３３０から入力される信号光のパワーを増幅し、増幅した信号光を量子ドット光増幅器３１０に出力する。制御信号に利得率を増加させる旨の命令が含まれている場合には、光増幅器３３２は、信号光に対する利得率を所定割合増加させる。一方、制御信号に利得率を減少させる旨の命令が含まれている場合には、光増幅器３３２は、信号光に対する利得率を所定割合減少させる。
上述してきたように、本実施例４にかかる波形整形装置３００は、信号光のパワーを調整する光増幅器３８２を備え、この光増幅器３８２によってパワーが調整された信号光（例えば、マークレベルの利得が飽和する値となるように調整された信号光）を量子ドット光増幅器３６０および量子ドット可飽和吸収器３７０に入力して信号光の波形整形を行うので、バイアス調整のみによって対応できない信号光であっても、波形整形を精度よく実施することができる。
なお、本実施例４にかかる波形整形装置３００は、図１３に示した量子ドット光増幅器３１０と、量子ドット可飽和吸収器３２０との配置を入れ替えてもよい。また、光増幅器３３２は、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier；エルビウム添加ファイバ増幅器）やＱＤ増幅器（線形増幅器）を用いてもよい。また、光パワーモニタ３３１は、ＯＥを用いることができる。
次に、本実施例５にかかる波形整形装置の概要および特徴について説明する。本実施例５にかかる波形整形装置は、信号光のパワーを調整（例えば、マークレベルの利得が飽和する値となるように調整）する光増幅器と、信号光に含まれる各波長のパワー調整を行うフィルタとを備え、かかる光増幅器で信号光のパワーを増幅し、フィルタによって各波長のパワー調整を行った後に、信号光を量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器に入力して波形整形を行う。
このように、本実施例５にかかる波形整形装置は、光増幅器によって信号光のパワーを調整し、フィルタによって各波長のパワーを調整した後に、信号光を量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器に入力して波形整形を行うので、信号光の波形整形を精度よく実施することができる。
次に、本実施例５にかかる波形整形装置の構成について説明する。図１５は、本実施例５にかかる波形整形装置３５０の構成を示す図である。同図に示すように、この波形整形装置３５０は、量子ドット光増幅器３６０と、温度調節部３６１と、量子ドット可飽和吸収器３７０と、温度調節部３７１と、分光器３８０と、光パワーモニタ３８１と、光増幅器３８２と、エコライジングフィルタ３８３とを備えて構成される。
このうち、量子ドット光増幅器３６０は、図２において説明した量子ドット光増幅器５０に対応する。量子ドット光増幅器３６０は、順バイアスが印加される。また、量子ドット光増幅器３６０は、温度調節部３６１によって予め設定された温度に保たれる。
量子ドット可飽和吸収器３７０は、図３において説明した量子ドット可飽和吸収器６０に対応する。量子ドット可飽和吸収器３７０は、逆バイアスが印加される。また、量子ドット可飽和吸収器３７０は、温度調節部３７１によって予め設定された温度に保たれる。
分光器３８０は、信号光を所定の割合で分光する装置である。図１５に示す例では、分光器３８０は、外部から入力された信号光を分光し、分光した一方の信号光を光パワーモニタ３８１に出力し、他方の信号光を光増幅器３８２に出力する。
光パワーモニタ３８１は、分光器３８０から入力された信号光のパワーを測定し、分光器３８０から光増幅器３８２に入力される信号光のパワー（入力光パワー）と光増幅器３８２から出力される信号光のパワー（出力光パワー）とが図１４に示す関係（信号光のマークレベルの利得が飽和する値となるように）となるように、光増幅器３８２を調整する装置である。
光増幅器３８２は、光パワーモニタ３８１から出力される制御信号を基にして、分光器３８０から入力される信号光のパワーを増幅し、増幅した信号光をエコライジングフィルタ３８３に出力する。制御信号に利得率を増加させる旨の命令が含まれている場合には、光増幅器３８２は、信号光に対する利得率を所定割合増加させる。一方、制御信号に利得率を減少させる旨の命令が含まれている場合には、光増幅器３８２は、信号光に対する利得率を所定割合減少させる。
エコライジングフィルタ３８３は、信号光に含まれる各波長のパワーを予め定められたパワーに調整するフィルタ（エコライザ）である。例えば、エコライジングフィルタ３８３は、量子ドット光増幅器３６０および量子ドット可飽和吸収器３７０に入力する信号光の各波長λ1、λ2、λ3（ただし、λ1＜λ2＜λ3とする。）のパワーを、波長λ1、λ2、λ3の順に大きくする（図９参照）。
エコライジングフィルタ３８３によって、各波長のパワーをどの程度大きくするのかは、量子ドット光増幅器３６０および量子ドット可飽和吸収器３７０の波形整形を行う場合の特性によって異なるので、管理者は、量子ドット光増幅器３６０および量子ドット可飽和吸収器３７０の波形整形にかかる最適な各波長ごとのパワーをあらかじめ実験により求めておき、かかる実験値によって求められたパワーとなるように、エコライジングフィルタ３８３を調整する。
波形整形装置３５０に入力された信号光は、信号光のマークレベルの利得が飽和するように、光増幅器３８２によって増幅された後、エコライジングフィルタ３８３に入力され、エコライジングフィルタ３８３によって、各波長のパワーが調整される。その後、各波長のパワーが調整された信号光は、量子ドット光増幅器３６０によってマークレベルの雑音が圧縮される。その後、かかる信号光は、量子ドット可飽和吸収器３７０によってスペースレベルの雑音が圧縮される。すなわち、信号光は、波形整形装置２００を通過することによって、マークレベルおよびスペースレベルの雑音が圧縮される（信号光の波形が整形される）。
上述してきたように、本実施例５にかかる波形整形装置３５０は、信号光のパワーを調整（例えば、マークレベルの利得が飽和する値となるように調整）する光増幅器３８２と、信号光に含まれる各波長のパワー調整を行うエコライジングフィルタ３８３とを備え、光増幅器３８２で信号光のパワーを増幅し、エコライジングフィルタ３８３によって各波長のパワー調整を行った後に、信号光を量子ドット光増幅器３６０および量子ドット可飽和吸収器３７０に入力して波形整形を行うので、信号光の波形整形をより精度よく実施することができる。
なお、本実施例５にかかる波形整形装置３５０は、図１５に示した量子ドット光増幅器３６０と、量子ドット可飽和吸収器３７０との配置を入れ替えてもよい。また、光増幅器３８２は、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier；エルビウム添加ファイバ増幅器）やＱＤ増幅器（線形増幅器）を用いてもよい。また、光パワーモニタ３８１は、ＯＥを用いることができる。
次に、本実施例６にかかる波形整形装置の概要および特徴について説明する。本実施例６にかかる波形整形装置は、信号光のパワーを調整（例えば、マークレベルの利得が飽和する値となるように調整）する光増幅器と、信号光に含まれる各波長のパワー調整（減衰）を行うフィルタ（アッテネータ）とを備える。そして、波形整形装置は、光増幅器で信号光のパワーを調整して量子ドット光増幅器に入力した後に、フィルタによって各波長のパワーを減衰させるフィルタに入力する。そして、かかるフィルタから出力される信号光を量子ドット可飽和吸収器に入力して波形整形を行う。
このように、本実施例６にかかる波形整形装置は、光増幅器によって信号光を増幅すると共に、量子ドット光増幅器と量子ドット可飽和吸収器との間に各波長のパワーを減衰させるフィルタを設置するので、信号光の波形整形を精度よく実施することができる。
次に、本実施例６にかかる波形整形装置の構成について説明する。図１６は、本実施例６にかかる波形整形装置４００の構成を示す図である。同図に示すように、この波形整形装置４００は、量子ドット光増幅器４１０と、温度調節部４１１と、量子ドット可飽和吸収器４２０と、温度調節部４２１と、分光器４３０と、光パワーモニタ４３１と、光増幅器４３２と、を備える。
このうち、量子ドット光増幅器４１０は、図２において説明した量子ドット光増幅器５０に対応する。量子ドット光増幅器４１０は、順バイアスが印加される。また、量子ドット光増幅器４１０は、温度調節部４１１によって予め設定された温度に保たれる。
量子ドット可飽和吸収器４２０は、図３において説明した量子ドット可飽和吸収器６０に対応する。量子ドット可飽和吸収器４２０は、逆バイアスが印加される。また、量子ドット可飽和吸収器４２０は、温度調節部４２１によって予め設定された温度に保たれる。
分光器４３０は、信号光を所定の割合で分光する装置である。図１６に示す例では、分光器４３０は、外部から入力された信号光を分光し、分光した一方の信号光を光パワーモニタ４３１に入力し、他方の信号光を光増幅器４３２に入力する。
光パワーモニタ４３１は、分光器４３０から入力された信号光のパワーを測定し、分光器４３０から光増幅器４３２に入力される信号光のパワー（入力光パワー）と光増幅器４３２から出力される信号光のパワー（出力光パワー）とが図１４に示す関係（信号光のマークレベルの利得が飽和する値となるように）となるように、光増幅器４３２を調整する装置である。
光増幅器４３２は、光パワーモニタ４３１から出力される制御信号を基にして、分光器４３０から入力される信号光のパワーを増幅し、増幅した信号光を量子ドット光増幅器４１０に出力する。制御信号に利得率を増加させる旨の命令が含まれている場合には、光増幅器４３２は、信号光に対する利得率を所定割合増加させる。一方、制御信号に利得率を減少させる旨の命令が含まれている場合には、光増幅器４３２は、信号光に対する利得率を所定割合減少させる。
アッテネータ４３３は、信号光に含まれる各波長のパワーを予め定められたパワーに調整するアッテネ−タである。アッテネータ４３３は、量子ドット可飽和吸収器４２０に入力する信号光の各波長のパワーを予め定められた割合だけ減衰させる。
アッテネータ４３３によって、各波長のパワーをどの程度大きくするのかは、量子ドット可飽和吸収器４２０の波形整形を行う場合の特性によって異なるので、管理者は、量子ドット可飽和吸収器４２０の波形整形にかかる最適な各波長ごとのパワーを予め実験などにより求めておき、かかる実験値によって求められたパワーとなるようにアッテネータ４３３を調整する。
波形整形装置４００に入力された信号光は、信号光のマークレベルの利得が飽和するように、光増幅器４３２によって増幅された後、量子ドット光増幅器４１０に入力して、信号光のマークレベル側の波形を整形する。その後、アッテネータ４３３によって、信号光に含まれる各波長のパワーを所定の割合減衰させ、減衰させた信号光を量子ドット可飽和吸収器４２０に出力して、信号光にスペースレベル側の波形を整形する。
上述してきたように、本実施例６にかかる波形整形装置４００は、信号光のパワーを調整（例えば、マークレベルの利得が飽和する値となるように調整）する光増幅器４３２と、信号光に含まれる各波長のパワーの調整（減衰）を行うアッテネータ４３３とを備えており、波形整形装置４００は、光増幅器４３２で信号光のパワーを調整して量子ドット光増幅器４１０に入力した後に、アッテネータ４３３によって各波長のパワーを減衰させ、、アッテネータ４３３から出力される信号光を量子ドット可飽和吸収器４２０に入力して波形整形を行うので、信号光の波形整形を精度よく実施することができる。
なお、本実施例６にかかる光増幅器４３２は、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier；エルビウム添加ファイバ増幅器）やＱＤ増幅器（線形増幅器）を用いてもよい。また、光パワーモニタ４３１は、ＯＥを用いることができる。
次に、本実施例７にかかる波形整形装置の概要および特徴について説明する。本実施例７にかかる波形整形装置は、量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器を介して出力される信号光のＱ値などをモニタし、Ｑ値が閾値以内となるように、量子ドット光増幅器に入力する光信号のパワーを調整する。
このように、本実施例７にかかる波形整形装置は、量子ドット可飽和吸収器から出力される信号光のＱ値が閾値以内となるように、量子ドット光増幅器に入力する信号光のパワーを調整するので、信号光の波形整形を精度よく実施することができる。
次に、本実施例７にかかる波形整形装置の構成について説明する。図１７は、本実施例７にかかる波形整形装置４５０の構成を示す図である。同図に示すように、この波形整形装置４５０は、量子ドット光増幅器４６０と、温度調節部４６１と、量子ドット可飽和吸収器４７０と、温度調節部４７１と、分光器４８０と、フィルタ４８１と、モニタ４８２と、光増幅器４８３とを備えて構成される。
このうち、量子ドット光増幅器４６０は、図２において説明した量子ドット光増幅器５０に対応する。量子ドット光増幅器４６０は、順バイアスが印加される。また、量子ドット光増幅器４６０は、温度調節部４６１によって予め設定された温度に保たれる。
量子ドット可飽和吸収器４７０は、図３において説明した量子ドット可飽和吸収器６０に対応する。量子ドット可飽和吸収器４７０は、逆バイアスが印加される。また、量子ドット可飽和吸収器４７０は、温度調節部４７１によって予め設定された温度に保たれる。
分光器４８０は、信号光を所定の割合で分光する装置である。図１７に示す例では、分光器４８０は、外部から入力された信号光を分光し、分光した一方の信号光をフィルタ４８１に入力し、他方の信号光を外部に出力する。
フィルタ４８１は、分光器４８０から入力された信号光に含まれる各波長のうち、所定の波長のみを透過させるフィルタである。例えば、フィルタ４８１は、信号光に含まれる各波長のうち波長λ1、λ2、λ3のみを透過させる。
モニタ４８２は、フィルタ４８１から入力される信号光からＱ値を測定し、測定したＱ値が閾値以内となるように、光増幅器４８３の利得率を調整する。モニタ４８２は、光増幅器４８３の利得率を大きくすることによって、Ｑ値が小さくなる場合には、光増幅器４８３の利得率を所定割合大きくする。一方、モニタ４８２は、光増幅器４８３の利得率を小さくすることによって、Ｑ値が小さくなる場合には、光増幅器４８３の利得率を所定割合小さくする。
光増幅器４８３は、モニタ４８２から出力される制御信号に応答して、利得率を変化させ、外部から入力される信号光を増幅する装置である。
上述してきたように、本実施例７にかかる波形整形装置４５０は、量子ドット光増幅器４６０および量子ドット可飽和吸収器４７０を介して出力される信号光のＱ値をモニタし、Ｑ値が閾値以内となるように、量子ドット光増幅器に入力する光信号のパワーを光増幅器４８３によって調整するので、信号光の波形整形を精度よく実施することができる。
なお、本実施例７にかかる波形整形装置４５０は、図１７に示した量子ドット光増幅器４６０と、量子ドット可飽和吸収器４７０との配置を入れ替えてもよい。また、光増幅器４８２は、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier；エルビウム添加ファイバ増幅器）やＱＤ増幅器（線形増幅器）を用いてもよい。また、量子ドット光増幅器４６０と量子ドット可飽和吸収器４７０との間に、アッテネータ（図１６参照）を入れてもよい。
次に、本実施例８にかかる波形整形装置の概要および特徴について説明する。本実施例８にかかる波形整形装置は、信号光のパワーを調整する光増幅器を備え、光増幅器によって調整された信号光を量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器に入力する。また、量子ドット可飽和吸収器から出力される光信号をモニタして、量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器に印加するバイアスを調整すると共に、光増幅器の利得率も調整する。
このように、本実施例８にかかる波形整形装置は、量子ドット光増幅器５１０および量子ドット過飽和鳩首器５２０に印加するバイアスの値を調整すると共に、光増幅器によって信号光のパワーを調整するので、信号光の波形整形をより精度よく実施することができる。
次に、本実施例８にかかる波形整形装置の構成について説明する。図１８は、本実施例８にかかる波形整形装置５００の構成を示す図である。同図に示すように、この波形整形装置５００は、量子ドット光増幅器５１０と、温度調節部５１１，５２１と、ドライバ５１２，５２２と、量子ドット可飽和吸収器５２０と、分光器５３１と、フィルタ５３２と、モニタ５３３と、光増幅器５３３とを備えて構成される。
このうち、量子ドット光増幅器５１０は、図２において説明した量子ドット光増幅器５０に対応する。量子ドット光増幅器５１０は、順バイアスが印加される。また、量子ドット光増幅器５１０は、温度調節部５１１によって予め設定された温度に保たれる。
ドライバ５１２は、モニタ５３２から信号品質（Ｑ値）の情報（以下、信号品質情報）を取得し、取得した信号品質情報を基にして、量子ドット光増幅器５１０に印加する順バイアスの値を調整し、マークレベルの雑音を小さくする。
量子ドット可飽和吸収器５２０は、図３において説明した量子ドット可飽和吸収器６０に対応する。量子ドット可飽和吸収器５２０は、逆バイアスが印加される。また、量子ドット可飽和吸収器５２０は、温度調節部５２１によって予め設定された温度に保たれる。
ドライバ５２２は、モニタ５３２から信号品質情報を取得し、取得した信号品質情報を基にして、量子ドット可飽和吸収器５２０に印加する逆バイアスを調整し、スペースレベルの雑音を小さくする（スペースレベルの雑音の大きさを閾値以内にする）。
分光器５３０は、信号光を所定の割合で分光する装置である。図１８に示す例では、分光器５３０は、量子ドット可飽和吸収器５２０から入力された信号光を分光し、分光した一方の信号光をフィルタ５３１に入力し、他方の信号光を外部に出力する。
フィルタ５３１は、分光器５３０から入力された信号光に含まれる各波長のうち、所定の波長のみを透過させるフィルタである。例えば、フィルタ５３１は、信号光に含まれる各波長のうち波長λ1、λ2、λ3のみを透過させる。
モニタ５３２は、フィルタ５３１から入力される信号光からＱ値を測定し、測定したＱ値の情報を信号品質情報としてドライバ５１２，５２２に出力する。また、モニタ５３２は、測定したＱ値が閾値以内となるように、光増幅器５３３の利得率を調整する。モニタ５３２は、光増幅器５３３の利得率を大きくすることによって、Ｑ値が小さくなる場合には、光増幅器５３３の利得率を所定割合大きくする。一方、モニタ５３２は、光増幅器５３３の利得率を小さくすることによって、Ｑ値が小さくなる場合には、光増幅器５３３の利得率を所定割合小さくする。
光増幅器５３３は、モニタ５３２から出力される制御信号に応答して、利得率を変化させ、外部から入力される信号光を増幅する装置である。
次に、本実施例８にかかる波形整形装置の処理手順について説明する。図１９は、本実施例８にかかる波形整形装置の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、波形整形装置５００は、ドライバ５１２が量子ドット光増幅器５１０に一定の順バイアスを印加し（ステップＳ４０１）、ドライバ５２２が量子ドット可飽和吸収器５２０に一定の逆バイアスを印加する（ステップＳ４０２）。
そして、モニタ５３２が、量子ドット可飽和吸収器５２０から出力される信号光を分光器５３０、フィルタ５３１を介して取得し、Ｑ値を測定し（ステップＳ４０３）、Ｑ値が閾値以内か否かを判定する（ステップＳ４０４）。
Ｑ値が閾値以内である場合には（ステップＳ４０５，Ｙｅｓ）、光増幅器５３８の利得率、量子ドット光増幅器５１０に印加する順バイアスの値および量子ドット可飽和吸収器５２０に印加する逆バイアスの値を保持し（ステップＳ４０６）、後述するステップＳ４１０に移行する。
一方、Ｑ値が閾値に含まれない場合には（ステップＳ４０５，Ｎｏ）、光増幅器５３３の利得率を調整し（ステップＳ４０７）、量子ドット光増幅器５１０に印加する順バイアスの値を調整し（ステップＳ４０８）、量子ドット可飽和吸収器５２０に印加する逆バイアスの値を調整する（ステップＳ４０９）。
そして、波形整形装置５００は、処理を継続する場合には（ステップＳ４１０，Ｙｅｓ）、ステップＳ４０３に移行し、処理を継続しない場合には（ステップＳ４１０，Ｎｏ）、処理を終了する。
上述してきたように、本実施例８にかかる波形整形装置５００は、信号光のパワーを調整する光増幅器５３３を備え、光増幅器５３３によって調整された信号光を量子ドット光増幅器５１０および量子ドット可飽和吸収器５２０に入力する。また、量子ドット可飽和吸収器５２０から出力される光信号をモニタして、量子ドット光増幅器５１０および量子ドット可飽和吸収器５２０に印加するバイアスを調整すると共に、光増幅器５３３の利得率も調整するので、信号光の波形整形をより精度よく実施することができる。
なお、本実施例８にかかる波形整形装置５００は、図１８に示した量子ドット光増幅器５１０と、量子ドット可飽和吸収器５２０との配置を入れ替えてもよい。また、光増幅器５３３は、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier；エルビウム添加ファイバ増幅器）やＱＤ増幅器（線形増幅器）を用いてもよい。また、量子ドット光増幅器５１０と量子ドット可飽和吸収器５２０との間に、アッテネータ（図１６参照）を入れてもよい。
次に、本実施例９にかかる波形整形装置の概要および特徴について説明する。本実施例９にかかる波形整形装置は、信号光のパルス幅を圧縮することによって、クロスポイント（アイパターンのクロスポイント）を予め下げておき、クロスポイントを下げた状態で、量子ドット光増幅器、量子ドット可飽和吸収器に信号光を入力して波形整形を実施する。
図２０は、量子ドット光増幅器の出力特性を説明するための図である。同図に示すように、量子ドット光増幅器において、マークレベルの利得飽和が起こると、入力時の信号光のクロスポイントよりも、出力時の信号光のクロスポイントの方が上となる。
量子ドット光増幅器によってクロスポイントが上がったとしても、量子ドット可飽和吸収器におけるスペースレベルの吸収飽和でクロスポイントを下げることが可能であるが、吸収飽和に限界がある場合、クロスポイントを所望のレベルに下げることができない。このような場合、信号光のパルス幅を圧縮し、予めクロスポイントを下げておくと、量子ドット光増幅器の利得飽和によるクロスポイントの上昇を抑制でき、波形整形を精度よく実施することができる。パルス幅の圧縮は、非線形効果と異常分散の相互作用で実現できる（例えば、周知技術のソリトン圧縮技術を利用することができる）。
また、本実施例９にかかる波形整形装置は、信号光のパワーを調整する増幅器および信号光の各波長のパワーを減衰させるアッテネータを備え、信号光の波形整形をさらに精度よく実施する。
次に、本実施例９にかかる波形整形装置の構成について説明する。図２１は、本実施例９にかかる波形整形装置６００の構成を示す図である。同図に示すように、この波形整形装置６００は、量子ドット光増幅器６１０と、温度調節部６１１，６２１と、量子ドット可飽和吸収器６２０と、光増幅器６３２，６３６と、分光器６３０，６３４と、光パワーモニタ６３１，６３５と、光ファイバ６３３とを備えて構成される。
このうち、量子ドット光増幅器６１０は、図２において説明した量子ドット光増幅器５０に対応する。量子ドット光増幅器６１０は、順バイアスが印加される。また、量子ドット光増幅器６１０は、温度調節部６１１によって予め設定された温度に保たれる。
量子ドット可飽和吸収器６２０は、図３において説明した量子ドット可飽和吸収器６０に対応する。量子ドット可飽和吸収器６２０は、逆バイアスが印加される。また、量子ドット可飽和吸収器６２０は、温度調節部６２１によって予め設定された温度に保たれる。
分光器６３０は、信号光を所定の割合で分光する装置である。図２１に示す例では、分光器６３０は、光増幅器６３２から入力された信号光を分光し、分光した一方の信号光を光ファイバ６３３に入力し、他方の信号光を光パワーモニタ６３１に入力する。
光パワーモニタ６３１は、分光器６３０から入力される信号光をモニタし、モニタした信号光のパルス幅が圧縮されるパワーとなるように、光増幅器６３２の利得率を調整する。なお、管理者は、光ファイバ６３３を透過する信号光のパワーとパルス圧縮との関係を予め実験などを行って調べておき、信号光のパルスが圧縮される信号光のパワーを光パワーモニタ６３１に設定しておく。すなわち、光パワーモニタ６３１は、信号光のパワーが予め設定されたパワーとなるように、光増幅器６３２の利得率を調整する。
光増幅器６３２は、光パワーモニタ６３１から出力される制御信号に応答して、利得率を変化させ、外部から入力される信号光を増幅する装置である。光ファイバ６３３は、信号光を伝送すると共に、異常分散特性を有する非線形素子である（例えば、通常分散ファイバ（ＳＭＦ））。
分散器６３０、光パワーモニタ６３１、光増幅器６３２、光ファイバ６３３によって、信号光のパルス幅を圧縮する。
分光器６３４は、信号光を所定の割合で分光する装置である。図２１に示す例では、分光器６３４は、光ファイバ６３３から入力された信号光を分光し、分光した一方の信号光を光パワーモニタ６３５に出力し、他方の信号光を光増幅器６３６に出力する。
光パワーモニタ６３５は、分光器６３４から入力された信号光のパワーを測定し、分光器６３４から光増幅器６３６に入力される信号光のパワー（入力光パワー）と光増幅器６３６から出力される信号光のパワー（出力光パワー）とが図１４に示す関係（信号光のマークレベルの利得が飽和する値となるように）となるように、光増幅器６３６を調整する装置である。
光増幅器６３６は、光パワーモニタ６３５から出力される制御信号を基にして、分光器６３４から入力される信号光のパワーを増幅し、増幅した信号光を量子ドット光増幅器６１０に出力する。制御信号に利得率を増加させる旨の命令が含まれている場合には、光増幅器６３６は、信号光に対する利得率を所定割合増加させる。一方、制御信号に利得率を減少させる旨の命令が含まれている場合には、光増幅器６３６は、信号光に対する利得率を所定割合減少させる。
アッテネータ６３７は、信号光に含まれる各波長のパワーを予め定められたパワーに調整するアッテネ−タである。アッテネータ６３７は、量子ドット可飽和吸収器６２０に入力する信号光の各波長のパワーを予め定められた割合だけ減衰させる。
アッテネータ６３７によって、各波長のパワーをどの程度大きくするのかは、量子ドット可飽和吸収器６２０の波形整形を行う場合の特性によって異なるので、管理者は、量子ドット可飽和吸収器６２０の波形整形にかかる最適な各波長のパワーを予め実験などにより求めておき、かかる実験値によって求められたパワーとなるようにアッテネータ６３７を調整する。
上述してきたように、本実施例９にかかる波形整形装置６００は、信号光のパワーを調整する増幅器６３６および信号光の各波長のパワーを減衰させるアッテネータ６３７を備えると共に、信号光のパルス幅を圧縮することによって、クロスポイント（アイパターンのクロスポイント）を予め下げておき、クロスポイントを下げた状態で、量子ドット光増幅器、量子ドット可飽和吸収器に信号光を入力して波形整形を実施するので、信号光のクロスポイントの位置を最適に保つことができる。
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本実施例は上述した実施例１〜９以外にも種々の異なる形態にて実施されてもよいものである。そこで、以下では、実施例１０として、本発明に含まれる他の実施例を説明する。
（複数の波形整形装置を直列に接続）
本実施例１〜９において説明した波形整形装置を直列に接続することによって、信号光の雑音圧縮効果を増大させることができる。図２２は、波形整形装置を直列に接続した場合の構成例を示す図である。図２２に示す例では、２つの波形整形装置が直列に接続されているがこれに限定されるものではなく、Ｎ（Ｎは、１以上の自然数）個の波形整形装置を直列に接続してもよい。
（光伝送システムへの応用）
本実施例２〜９において説明した波形整形装置を実施例１の図５および図６において説明したような光伝送システムに応用することができる。すなわち、図５に示した波形整形装置１００の代わりに本実施例２〜９において説明した波形整形装置を用いることができる。同様に、図６に支援した波形整形装置１００の代わりに本実施例２〜９において説明した波形整形装置を用いることができる。
光伝送システムの伝送路中に、波形整形装置を設置し、波形を整形することによって、符号誤りを抑制し、高信頼度通信を実現することができる。また、複数の波形整形装置を光伝送路中に設置することによって、伝送距離を伸ばすことができる。
（フォトニックネットワークに波形整形装置を適用）
本実施例１〜９において説明した波形整形装置を伝送経路がメッシュ状に構成されるフォトニックネットワークに適用することができる。図２３は、波形整形装置をフォトニックネットワークに適用した場合の光伝送システムを示す図である。同図に示す光ノード７００は、光波長に応じて伝送路を切り換える波長選択スイッチやＭＥＭＳスイッチなどに対応する。
フォトニックネットワークでは、信号光は様々な経路を伝送してくるので、光ノード７００に入力される信号光の波形整形の程度が異なる。図２３に示すように、光ノード７００の出力端および入力端に波形整形装置を設置することによって、光ノード７００に対して入出力される信号光の品質を均質にすることができる。
（量子ドット可飽和吸収器の省略）
本実施例１〜９にかかる波形整形装置は、いずれも、量子ドット光増幅器および量子ドット可飽和吸収器を含んでいたが、信号光の変調方式によっては、量子ドット可飽和吸収器を省略することができる。
例えば、信号光を位相変調方式によって変調している場合には、スペースレベルの雑音が問題とならない場合が多いので、このような場合には、波形整形装置に量子ドット可飽和吸収器を設置しなくともよい。このように、量子ドット可飽和吸収器を省略することによって、波形整形装置の製造コストを大幅に削減することができる。
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施例にて実施されてもよいものである。
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。
この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
（付記１）信号光の波形を整形する波形整形装置であって、
量子ドットが基板に積層され、前記量子ドットのサイズに応じた光波長の信号光を増幅する光増幅器を備え、
前記光増幅器に正の電圧を印加して当該光増幅器を通過する信号光の増幅率を前記信号光の強さが所定値以上となる領域において飽和させる増幅飽和手段と、
前記光増幅器に負の電圧を印加して当該光増幅器を通過する光信号の吸収率を前記信号光の強さが所定値未満となる領域において飽和させる吸収飽和手段と、
を備えたことを特徴とする波形整形装置。
（付記２）前記増幅飽和手段から出力される信号光の強さまたは前記吸収飽和手段から出力される信号光の強さに基づいて前記光増幅器に印加する電圧を調整する印加電圧調整手段を更に備えたことを特徴とする付記１に記載の波形整形装置。
（付記３）前記増幅飽和手段または前記吸収飽和手段に入力される所定の波長の信号光の強さを調整する強度調整手段を更に備えたことを特徴とする付記１または２に記載の波形整形装置。
（付記４）前記強度調整手段は、前記増幅飽和手段に入力される所定の波長の信号光の強さを、前記増幅飽和手段の特性に合わせて増幅させることを特徴とする付記３に記載の波形整形装置。
（付記５）前記強度調整手段は、前記増幅飽和手段と前記吸収飽和手段との間に設置され、前記増幅飽和手段から入力される所定の波長の信号光の強さを、前記吸収飽和手段の特性に合わせて減衰させることを特徴とする付記３に記載の波形整形装置。
（付記６）前記増幅飽和手段に入力される信号光の強さを所定値以上の強さに増幅する信号光増幅手段をさらに備えたことを特徴とする付記４または５に記載の波形整形装置。
（付記７）前記増幅飽和手段に入力される信号光のパルス幅を圧縮するパルス幅圧縮手段をさらに備えたことを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の波形整形装置。
（付記８）前記増幅飽和手段および前記吸収飽和手段は信号光の伝送方向に対して直列に接続されていることを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の波形整形装置。
（付記９）信号光の波形を整形する波形整形装置であって、
量子ドットが基板に積層され、前記量子ドットのサイズに応じた光波長の信号光を増幅する光増幅器を備え、
前記光増幅器に正の電圧を印加して当該光増幅器を通過する信号光の増幅率を前記信号光の強さが所定値以上となる領域において飽和させる増幅飽和手段、
を備えたことを特徴とする波形整形装置。
（付記１０）信号光の伝送路がメッシュ状に構成されたネットワーク内に光ノードを設置して端末装置間でデータ通信を行う光伝送システムにおいて、
前記光ノードは前記信号光の伝送経路の切り替えおよび前記信号光を光波長ごとに分割する機能を備え、
前記光ノードに信号光を入力する入力端および／または前記光ノードが信号光を出力する出力端に付記１〜９のいずれか一つに記載の波形整形装置を設置すること
を特徴とする光伝送システム。
（付記１１）光ファイバによる伝送路によって構成されたネットワークを利用して端末装置間でデータ通信を行う光伝送システムにおいて、
前記伝送路間に付記１〜９のいずれか一つに記載の波形整形装置を設置すること
を特徴とする光伝送システム。
（付記１２）信号光の波形を整形する波形整形装置の波形整形方法であって、
前記波形整形装置は、量子ドットが基板に積層され、前記量子ドットのサイズに応じた光波長の信号光を増幅する光増幅器を備え、
前記光増幅器に正の電圧を印加して当該光増幅器を通過する信号光の増幅率を前記信号光の強さが所定値以上となる領域において飽和させる増幅飽和工程と、
前記光増幅器に負の電圧を印加して当該光増幅器を通過する光信号の吸収率を前記信号光の強さが所定値未満となる領域において飽和させる吸収飽和工程と、
を含んだことを特徴とする波形整形方法。
（付記１３）前記増幅飽和工程によって出力される信号光の強さまたは前記吸収飽和工程によって出力される信号光の強さに基づいて前記光増幅器に印加する電圧を調整する印加電圧調整工程を更に備えたことを特徴とする付記１２に記載の波形整形方法。
（付記１４）前記光増幅器に入力される所定の波長の信号光の強さを調整する強度調整工程を更に含んだことを特徴とする付記１２または１３に記載の波形整形方法。
（付記１５）信号光の波形を整形する波形整形装置の波形整形方法であって、
前記波形整形装置は、量子ドットが基板に積層され、前記量子ドットのサイズに応じた光波長の信号光を増幅する光増幅器を備え、
前記光増幅器に負の電圧を印加して当該光増幅器を通過する光信号の吸収率を前記信号光の強さが所定値未満となる領域において飽和させる吸収飽和工程と、
前記光増幅器に正の電圧を印加して当該光増幅器を通過する信号光の増幅率を前記信号光の強さが所定値以上となる領域において飽和させる増幅飽和工程と、
を含んだことを特徴とする波形整形方法。
（付記１６）前記増幅飽和工程によって出力される信号光の強さまたは前記吸収飽和工程によって出力される信号光の強さに基づいて前記光増幅器に印加する電圧を調整する印加電圧調整工程を更に備えたことを特徴とする付記１５に記載の波形整形方法。
（付記１７）前記光増幅器に入力される所定の波長の信号光の強さを調整する強度調整工程を更に含んだことを特徴とする付記１５または１６に記載の波形整形方法。
以上のように、本発明にかかる波形整形装置、光伝送システムおよび波形整形方法は、信号光によってデータの送受信を行う光伝送システムなどに有用であり、特に、多重化された信号光の波長分散を補償する場合に適している。
本実施例１にかかる光増幅器を説明するための説明図である。 本実施例１にかかる量子ドット光増幅器について説明するための説明図である。 本実施例１にかかる量子ドット可飽和吸収器を説明するための説明図である。 本実施例１にかかる波形整形装置の構成を示す図である。 本実施例１にかかる波形整形装置を光伝送システムに適用した場合のシステム構成を示す図（１）である。 本実施例１にかかる波形整形装置を光伝送システムに適用した場合のシステム構成を示す図（２）である。 本実施例１にかかる波形整形装置の処理手順を示すフローチャートである。 本実施例２にかかる波形整形装置の構成を示す図である。 エコライジングフィルタによるパワー調整の一例を説明するための図である。 本実施例３にかかる波形整形装置の構成を示す図である。 本実施例３にかかる順バイアスを調整するドライバの処理を示すフローチャートである。 本実施例３にかかる逆バイアスを調整するドライバの処理を示すフローチャートである。 本実施例４にかかる波形整形装置の構成を示す図である。 入力光パワーと出力光パワーとの関係を示す図である。 本実施例５にかかる波形整形装置の構成を示す図である。 本実施例６にかかる波形整形装置の構成を示す図である。 本実施例７にかかる波形整形装置の構成を示す図である。 本実施例８にかかる波形整形装置の構成を示す図である。 本実施例８にかかる波形整形装置の処理手順を示すフローチャートである。 量子ドット光増幅器の出力特性を説明するための図である。 本実施例９にかかる波形整形装置の構成を示す図である。 波形整形装置を直列に接続した場合の構成例を示す図である。 波形整形装置をフォトニックネットワークに適用した場合の光伝送システムを示す図である。 特許文献１にかかる波形整形技術を説明するための図である。
符号の説明
１ 伝送路
２，３３２，３８２，４３２，４８３，５３３，６３２，６３６ 光増幅器
３ 光フィルタ
４ ＰＤ
２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，３０，３１，３２ 送信機
３３，３４，３５ 受信機
５１，６１，２１１，２２１，２６１，２７１，３１１，３２１，４１１，４２１，５１１，５１２，６１１，６２１ 温度調節部
５０，２１０，２６０，３１０，３６０，４１０，４６０，５１０，６１０ 量子ドット光増幅器
６０，２２０，２７０，３２０，３７０，４２０，４７０，５２０，６２０ 量子ドット可飽和吸収器
１００，２００，２５０，３００，３５０，４００，４５０，５００，６００ 波形整形装置
２６２，２７２，５１２，５２２ ドライバ
２８１，３３０，３８０，４３０，４８０，６３０，６３４ 分光器
２８２，４８１，５３１ フィルタ
２８３，４８２，５３２ モニタ
３３１，３８１，４３１、６３１，６３５ 光パワーモニタ
２８０，３８３ エコライジングフィルタ
４３３，６３７ アッテネータ
６３３ 光ファイバ
７００ 光ノード

Claims (10)

  1. 信号光の波形を整形する波形整形装置であって、
    量子ドットが基板に積層され、前記量子ドットのサイズに応じた光波長の信号光を増幅する光増幅器を備え、
    前記光増幅器に正の電圧を印加して当該光増幅器を通過する信号光の増幅率を前記信号光の強さが所定値以上となる領域において飽和させる増幅飽和手段と、
    前記光増幅器に負の電圧を印加して当該光増幅器を通過する光信号の吸収率を前記信号光の強さが所定値未満となる領域において飽和させる吸収飽和手段と、
    を備えたことを特徴とする波形整形装置。
  2. 前記増幅飽和手段から出力される信号光の強さまたは前記吸収飽和手段から出力される信号光の強さに基づいて前記光増幅器に印加する電圧を調整する印加電圧調整手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の波形整形装置。
  3. 前記増幅飽和手段または前記吸収飽和手段に入力される所定の波長の信号光の強さを調整する強度調整手段を更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の波形整形装置。
  4. 前記強度調整手段は、前記増幅飽和手段に入力される所定の波長の信号光の強さを、前記増幅飽和手段の特性に合わせて増幅させることを特徴とする請求項３に記載の波形整形装置。
  5. 前記強度調整手段は、前記増幅飽和手段と前記吸収飽和手段との間に設置され、前記増幅飽和手段から入力される信号光の所定の波長の強さを、前記吸収飽和手段の特性に合わせて減衰させることを特徴とする請求項３に記載の波形整形装置。
  6. 前記増幅飽和手段に入力される信号光の強さを所定値以上の強さに増幅する信号光増幅手段をさらに備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の波形整形装置。
  7. 前記増幅飽和手段に入力される信号光のパルス幅を圧縮するパルス幅圧縮手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の波形整形装置。
  8. 信号光の伝送路がメッシュ状に構成されたネットワーク内に光ノードを設置して端末装置間でデータ通信を行う光伝送システムにおいて、
    前記光ノードは前記信号光の伝送経路の切り替えおよび前記信号光を光波長ごとに分割する機能を備え、
    前記光ノードに信号光を入力する入力端および／または前記光ノードが信号光を出力する出力端に請求項１〜６のいずれか一つに記載の波形整形装置を設置すること
    を特徴とする光伝送システム。
  9. 光ファイバによる伝送路によって構成されたネットワークを利用して端末装置間でデータ通信を行う光伝送システムにおいて、
    前記伝送路間に請求項１〜６のいずれか一つに記載の波形整形装置を設置すること
    を特徴とする光伝送システム。
  10. 信号光の波形を整形する波形整形装置の波形整形方法であって、
    前記波形整形装置は、量子ドットが基板に積層され、前記量子ドットのサイズに応じた光波長の信号光を増幅する光増幅器を備え、
    前記光増幅器に正の電圧を印加して当該光増幅器を通過する信号光の増幅率を前記信号光の強さが所定値以上となる領域において飽和させる増幅飽和工程と、
    前記光増幅器に負の電圧を印加して当該光増幅器を通過する光信号の吸収率を前記信号光の強さが所定値未満となる領域において飽和させる吸収飽和工程と、
    を含んだことを特徴とする波形整形方法。
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