JP4471952B2 - 多波長一括発生装置 - Google Patents
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Description
本発明の装置は、互いに直列に結合しており単一の中心波長を有する入射光が入力される光パスを含んだ複数の光パスの所定位置に配置された一つ以上の光変調器を持った光変調器群2と、所定周期の信号電圧を独立に調整して各光変調器の入力ポートに印加する複数のパワー調整器4を備える。光源1は、上記単一の中心波長を有する入射光を発生する。上記光変調器は、好ましくは入射光の振幅または位相を変調することができる。光変調器群2内の複数の光パスは、並列に結合したパスを含んでもよい。
E(t)=a(t)cos(ωct+b(t))
と表され、関数a(t)およびb(t)に応じて出力光スペクトルの形状を設計することができる。ただし、ωcは単一の中心波長を有する入射光の中心角周波数、tは時間である。
続いて、具体的な実施形態について説明する。
本発明に係る多波長一括発生装置の第1実施形態の構成を図2に示す。
図2に示すように、本実施形態の多波長一括発生装置は、光源1、n個(≧1)に示す光変調器を含む光変調器群(変調部)2、繰り返し周期信号発生器3、n個のパワー調整器4、およびn個のパワー可変直流電源5から構成される。光源1は単一の中心波長を有する光を発生し、これを光変調器群2内の入力側光変調器に入射する。光変調器群2内の各光変調器は、直列および/または並列に結合した複数の光パスの任意の位置に配置され(図2では直列に配置されている)
、入射光を振幅および/また位相変調する。出力側光変調器からは多波長光が出力される。
本発明に係る多波長一括発生装置の第1実施形態の変形例の構成を図5に示す。
図5に示すように、本変形例の多波長一括発生装置は、光源1から多波長光が出射される光パスに光増幅器50を配置した構成を採ることができる。同図においては、互いに直列に結合した、光源1からの入射光が入力される光パスを含んだ複数の光パスのすべてに光増幅器50を配置している。このように配置した複数段の光増幅器50の増幅利得によって、入射光が光変調器を通過することにより生じるパワー損失、および、多波長化により生じる一波長あたりのパワー損失を補償し、出力SNRを大いに向上することができる。
本発明に係る多波長一括発生装置の第2実施形態は、図8に示すように、光変調器群2a内に並列に結合した光パスを設け、各光パスの少なくとも1つ(図2では並列結合した複数の光パスのすべて)に光変調器を配置した構成の振幅変調部25を設けたものである。振幅変調部25には、入力側光変調器と出力側光変調器が光パスを介してそれぞれ直列に結合される。上記複数の光変調器自体はそれぞれ位相変調器であるが、この振幅変調部25は、それぞれの光パス(光変調器)が協働することによって振幅変調器として動作することができ、変調動作は、パワー調整された信号電圧およびパワー可変されたバイアスに基づいて行なわれる。
本発明に係る多波長一括発生装置の第3実施形態の構成を図9に示す。
図9に示すように、本実施形態の多波長一括発生装置は、単一の中心波長を有する光を発生する光源1、両極型のマッハツェンダ強度変調器20、所定周期で繰り返される信号電圧を発生する発振器3、パワー調整器4、パワー可変直流電源5、および位相調整器6から構成される。パワー調整器4と位相調整器6は互いに直列に結合される。
本発明に係る多波長一括発生装置の第4実施形態の構成を図10に示す。
図10に示す本実施形態の多波長一括発生装置は、第3実施形態における発振器3に代えて、所定周期で繰り返される信号電圧を発生する発振器として正弦波信号電圧を発生する発振器3aを用い、さらにパワー調整器4と直列結合した逓倍器7を備えている。
本発明に係る多波長一括発生装置の第5実施形態の構成を図11に示す。
図11に示す本実施形態の多波長一括発生装置は、単一の中心波長を有する光を発生する光源1、互いに直列に結合した単極型マッハツェンダ強度変調器20と位相変調器28からなる光変調器群2c、所定周期で繰り返される信号電圧を発生する発振器3、パワー調整器4、パワー可変直流電源5、および位相調整器6から構成される。
本発明に係る多波長一括発生装置の第6実施形態は、第5実施形態におけるマッハツェンダ強度変調器20と位相変調器28の位置を図13に示すように入れ換えた構成とされており、第5実施形態と同様の変調動作を行なうことができる。
本発明に係る多波長一括発生装置の第7実施形態は、第5実施形態におけるマッハツェンダ強度変調器20の代わりに、図14に示すように電界吸収型強度変調器200を用いた光変調器群2eを備えた構成とされいる。本実施形態の多波長一括発生装置によれば、次に示すように第5実施形態と同様の動作結果を得ることができた。
本発明に係る多波長一括発生装置の第8実施形態は、第5実施形態における光変調器群2cの後段に、図16に示すようにさらに位相変調器28aを付加し、これに応じて直列結合したパワー調整器4と位相調整器6を付加した構成を備えた構成である。すなわち、3段の光変調器群を備え、1段目が振幅変調器、2段目と3段目が位相変調器となっている。
本発明に係る多波長一括発生装置の第9実施形態は、図17に示すように、第5実施形態における光源1とマッハツェンダ強度変調器20の間に光分岐器8を配置し、マッハツェンダ強度変調器20と位相変調器28の間に光分岐器9を配置し、さらに光分岐器8と光分岐器9を結合させ、光分岐器8の分岐出力に光電気変換器10と演算器11とコントローラ12の縦続回路を結合させた構成を備える。すなわち、マッハツェンダ強度変調器20の入力側と出力側にそれぞれ光分岐器8,9を備える。コントローラ12は、パワー可変直流電源5によるマッハツェンダ強度変調器20のバイアスをコントロールする。
本発明に係る多波長一括発生装置の第10実施形態は、図18に示すように、第5実施形態におけるマッハツェンダ強度変調器20と位相変調器28の間に光分岐器9を配置し、さらに光分岐器9の出力に光電気変換器10と演算器11とコントローラ12の縦続回路を結合させた構成を備える。すなわち、マッハツェンダ強度変調器20の出力側に光分岐器9を備える。コントローラ12は、パワー可変直流電源5によるマッハツェンダ強度変調器20のバイアスをコントロールする。
図19は本発明に係る多波長一括発生装置の第11実施形態を示す構成図である。
上述した第9および第10実施形態では、光源1にパワー変動があると目標バイアス値が変動する。第11実施形態は、このパワー変動による弊害を除去しようとするものである。
図20は本発明に係る多波長一括発生装置の第12実施形態を示す構成図である。
本実施形態に係る多波長一括発生装置では、それぞれ異なる単一の中心波長の光を発生する2n(nは1以上の自然数)個のレーザからの光源光を2分割して2系統の処理を行ない、各処理結果を合波して最終的な多重出力を得る構成とされている。以下、この構成および動作について詳細に説明する。
上記第12実施形態において一括して多波長光を得た場合には、要素1600〜1680からなる系統と要素1610〜1690からなる系統の間で、クロストークによる影響が問題になることが考えられる。
また、図22(a)中の太枠182,184,186,188で示した各領域を削除された光が合波器1690の出力に得られる。両合波器出力において、これら各領域における光パワーは0となる(図示せず)ため、最終的に光カプラ1700によって合波して得られる光出力WDM信号は、2系統間のクロストークを除去したものとすることができる。
図24は、本発明に係る多波長一括発生装置の第12実施形態の応用動作を説明する模式図である。
2,2a,2e,2c 光変調器群
3,1640,1650 発振器
3a 正弦波発振器
4 パワー調整器
5 パワー可変直流電源
6 位相調整器
7 逓倍器
8,9 光分岐器
10,10a,10b 光電気変換器
11 演算器
12 コントローラ
161,162,163,164,…162n−1,162n レーザ発光素子
171,…178 削除される周波数領域
20 マッハツェンダ強度変調器
25 振幅変調部
28 位相変調器
50 光増幅器
200 電界吸収型強度変調器
1600,1610 光合波器(光カプラ)
1620,1630 多波長一括発生装置(IM/PM)
1660,1670 分波器
1680,1690 合波器
1700 光カプラ
Claims (3)
- 単一の中心波長を有する入射光を所定の単一周期の正弦波信号電圧を用いて変調し、複数の中心波長を有する多波長光を一括して発生して出力する多波長一括発生装置であって、
互いに直列に結合しており前記入射光が入力される光パスを含んだ複数の光パスと、前記複数の光パスの所定位置に配置された複数の光変調手段とを持った変調部と、
前記正弦波信号電圧の振幅を調整して前記変調部の前記複数の光変調手段のそれぞれの入力ポートに印加する複数の電圧印加手段とを備え、
前記複数の光変調手段はすべて光位相変調器であり、
前記複数の光変調手段の前記入力ポートに印加される振幅が調整された複数の正弦波信号電圧の和を、出力される光スペクトルのチャネル数に応じて異なる位相変調指数に換算される値に設定することであって、前記チャネル数が7のときには該換算される位相変調指数がほぼ1.0πであり前記チャネル数が9または11のときには該換算される位相変調指数がほぼ1.4πであるように前記入力ポートに印加される前記複数の正弦波信号電圧の各々を調節することによって、パワー偏差を低減したことを特徴とする多波長一括発生装置。 - 単一の中心波長を有する入射光を所定の単一周期の正弦波信号電圧を用いて変調し、複数の中心波長を有する多波長光を一括して発生して出力する多波長一括発生装置であって、
互いに直列に結合しており前記入射光が入力される光パスを含んだ複数の光パスと、前記複数の光パスの所定位置に配置された一つの光位相変調手段とを持った変調部と、
前記正弦波信号電圧の振幅を調整して前記変調部の前記光位相変調手段の入力ポートに印加する複数の電圧印加手段とを備え、
前記光位相変調手段の前記入力ポートに印加される振幅が調整された複数の正弦波信号電圧の和を、出力される光スペクトルのチャネル数に応じて異なる位相変調指数に換算される値に設定することであって、前記チャネル数が7のときには該換算される位相変調指数がほぼ1.0πであり前記チャネル数が9または11のときには該換算される位相変調指数がほぼ1.4πであるように前記入力ポートに印加される前記複数の正弦波信号電圧の各々を調節することによって、パワー偏差を低減したことを特徴とする多波長一括発生装置。 - 請求項2に記載の多波長一括発生装置において、
少なくとも多波長信号が出力される光パスに光増幅器を備えることを特徴とする多波長一括発生装置。
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