JPH0445428A - Optical wavelength converter - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、波長多重された光信号から特定波長の光信号
を抽出し、この抽出した光信号を異なる波長に乗せ替え
る光波長（あるいは周波数）変換装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention extracts an optical signal of a specific wavelength from a wavelength-multiplexed optical signal, and transfers the extracted optical signal to a different wavelength. ) Concerning a conversion device.
光増幅器に波長多重光信号の他に２種類のプローブ光を
同方向から入射し、相互間で生じる４光波混合現象を用
いて波長の変換を行う方式、即ち、第１のプローブ光の
波長を所定のチャンネルの信号光の近傍に設定すること
で、選択的に４光波混合現象を生じさせ、その信号成分
のみを残る第２のプローブ光の波長に変換させる方式の
ものが、ジー・グロスコツ他：コヒーレント光周波数分
割スイッチのための半導体レーザ増幅器を用いた周波数
変換：アイ・オー・オー・シー、１９８９年１９シー、
４−４，１３６〜１３７頁（Ｇ。In addition to a wavelength-multiplexed optical signal, two types of probe lights are input into an optical amplifier from the same direction, and the wavelengths are converted using the four-wave mixing phenomenon that occurs between them. In other words, the wavelength of the first probe light is A system that selectively causes a four-wave mixing phenomenon by setting it near the signal light of a predetermined channel and converts only the signal component to the wavelength of the remaining second probe light is proposed by G. Grosskot et al. : Frequency Conversion Using Semiconductor Laser Amplifiers for Coherent Optical Frequency Division Switches: IOC, 1989, 19C,
4-4, pp. 136-137 (G.
Ｇｒｏｓｓｋｏｐｈ ｅｔ、ａｌ、 ： Ｆｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏ＋ｗｉｔｈ Ｓｅｍ１ｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｌａ５ｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅ
ｒｓ ｆｏｒＣｏｈｅｒｅｎｔ ０ｐｔｉｃａｌ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ＤｉｖｉｓｉｏｎＳ ｔ＋＋ｉ
ｔｃｈｉｎｇ ： Ｉ○○Ｃ，１９８９，１９Ｃ４−
４゜ｐρ、１３６〜１３７）に論じられている。Grosskoph et al.: Freque
ncy Conversio+with Sem1c
onductor La5er Amplifier
rs for Coherent 0ptical
Frequency-DivisionS t++i
tching: I○○C, 1989, 19C4-
4°pρ, 136-137).
しかし、上記従来方式には、以下に述べるような種々の
問題点がある。However, the above conventional method has various problems as described below.
まず、上記従来手法では、第２のプローブ光を光信号に
近い波長域に設定すると第２のプローブ光と光信号との
間で４光波混合が生じ、これが光信号間の漏話を生じさ
せてしまう。このため、第２のプローブ光の波長（変換
先の波長）は波長多重信号とは異なる領域に設定しなけ
ればならない。First, in the conventional method described above, when the second probe light is set in a wavelength range close to the optical signal, four-wave mixing occurs between the second probe light and the optical signal, which causes crosstalk between the optical signals. Put it away. Therefore, the wavelength of the second probe light (conversion destination wavelength) must be set in a different region from that of the wavelength multiplexed signal.
したがって、波長多重信号間での信号の入替えを行うた
めには、−度信号の存在する波長域外に波長を変換した
後、所定の光フィルタにより不要信号を除去し、その上
で波長変換を再度行って、もとの波長域に戻してやると
いう操作が必要となる。Therefore, in order to exchange signals between wavelength multiplexed signals, first convert the wavelength to a wavelength range outside the wavelength range where the -degree signal exists, remove unnecessary signals with a predetermined optical filter, and then perform wavelength conversion again. It is necessary to perform an operation to return to the original wavelength range.
このため、装置構成が複雑化してしまう。Therefore, the device configuration becomes complicated.
また、単一の波長変換を行う場合においても、上記従来
技術では、装置を構成する上で光増幅器の他に狭帯域の
光フィルタが必要となる。しかし、狭帯域の光フィルタ
の実現は容易では無い。現在、この光フィルタとして使
用可能なものとしては導波路型の光フィルタもしくはＬ
Ｄ（レーザダノオード）を用いた能動フィルタ等が考え
られるが。Further, even when a single wavelength conversion is performed, the above-mentioned conventional technology requires a narrow band optical filter in addition to an optical amplifier to configure the device. However, it is not easy to realize a narrow band optical filter. Currently, the only optical filters that can be used are waveguide type optical filters or L
An active filter using D (laser diodes), etc. can be considered.
いずれも選択波長を安定化させるためには素子の温度を
精密にコントロールする必要があり、実用性に欠ける。In either case, it is necessary to precisely control the temperature of the element in order to stabilize the selected wavelength, so they lack practicality.
さらに、上記従来技術では、被変換信号の選択及び変換
先波長の設定は、入射するプローブ光の波長を切り替え
ることによって行われているが。Furthermore, in the above-mentioned prior art, the selection of the signal to be converted and the setting of the conversion destination wavelength are performed by switching the wavelength of the incident probe light.
しかし、可変波長光源の波長の切替えには注入電流、素
子温度等のパラメータを正確に変更する必要があり、通
常ミリ・秒程度の時間が必要となってしまい、波長のス
イッチング速度は遅い。However, switching the wavelength of a tunable wavelength light source requires accurately changing parameters such as injection current and element temperature, which usually requires a time of about milliseconds, and the wavelength switching speed is slow.
本発明の目的は、従来技術での上記した諸問題点を解決
でき、しかも簡単な装置構成とすることのできる光波長
変換装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical wavelength conversion device that can solve the above-mentioned problems of the prior art and has a simple device configuration.
上記目的を達成するために、本発明では、以下に述べる
ような構成を採用する。In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
まず、第１に、光増幅器としての機能をもつ非線形光学
媒質からなる光導波路の、片側の入出力部に、波長多重
光信号と第１のプローブ光とを入射させ、反対側の入出
力部に、第１のプローブ光とは波長が異なる第２のプロ
ーブ光を入射させる構成とする。First, the wavelength-multiplexed optical signal and the first probe light are input to the input/output section on one side of an optical waveguide made of a nonlinear optical medium that functions as an optical amplifier, and the input/output section on the opposite side is input. In addition, a second probe light having a different wavelength from the first probe light is made incident.
第２に、光増幅器の片側の入出力部に、所定偏光面とし
た波長多重光信号と、同じ偏光面を有する第１のプロー
ブ光と、この第１のプローブ光とは波長が異なり、かつ
偏光面が直交する第２のプローブ光とを入射させ、反対
側の入出力部に、出射光をその偏光面に応じて分離する
装置を接続する構成とする。Second, at the input/output section on one side of the optical amplifier, a wavelength multiplexed optical signal with a predetermined polarization plane, a first probe light having the same polarization plane, and a first probe light having a different wavelength and A second probe light whose polarization plane is perpendicular to each other is input, and a device for separating the emitted light according to the polarization plane is connected to the input/output section on the opposite side.
第３に、光増幅器の片側の入出力部に、所定の偏光面を
有する波長多・型光信号と、それと同一の偏光面を有す
る第１のプローブ光を入射させ、反対側の入出力部に、
第１のプローブ光の偏光面とは直交する偏光面を有する
、かつ、第１のプローブ光とは波長が異なる第２のプロ
ーブ光を入射させる構成とする。Third, a wavelength-multiplexed optical signal having a predetermined polarization plane and a first probe light having the same polarization plane are input to the input/output section on one side of the optical amplifier, and the input/output section on the opposite side is inputted. To,
A configuration is adopted in which a second probe light having a polarization plane orthogonal to the polarization plane of the first probe light and having a wavelength different from that of the first probe light is incident.
第４に、光増幅器の片側の入出力部に、同一偏光面を有
する波長多重信号と第１のプローブ光とを合波する装置
と、偏光面に応じて光を分離する手段とを縦続に接続し
、反対側の入出力部に、第１のプローブ光とは波長が異
なり、偏光面が直交する第２のプローブ光を入射させる
構成とする。Fourth, a device for multiplexing the wavelength multiplexed signal having the same polarization plane and the first probe light, and a means for separating the lights according to the polarization plane are connected in cascade to the input/output section on one side of the optical amplifier. The configuration is such that a second probe light whose wavelength is different from that of the first probe light and whose polarization plane is perpendicular to that of the first probe light is made to enter the input/output section on the opposite side.
第５に、以上の構成における第１のプローブ光、第２の
プローブ光の一方あるいは両方を、異なる波長で発光す
る複数の固定波長光源を光スィッチにより切り替えるこ
とにより得る構成とする。Fifth, the configuration is such that one or both of the first probe light and the second probe light in the above configuration is obtained by switching a plurality of fixed wavelength light sources that emit light at different wavelengths using an optical switch.
第６に、上述した光波畏変換装置を２個以上、例えばｎ
個、並列状に配置して用いる場合の各装置への波長多重
光信号の供給を、波長多重光信号をｎ個の出力に分岐し
て行う構成とし、また第７として上記分岐を、光の周波
数に応じて分離する構成とする。Sixth, two or more light wave conversion devices, for example n
The wavelength-multiplexed optical signal is branched into n outputs to supply the wavelength-multiplexed optical signal to each device when the devices are arranged in parallel. The configuration is such that it is separated according to frequency.
さらに、第８．第９として、前記した非線形光学媒質と
して、キャリアを注入した半導体、ポンプ光により励起
された希土類元素含有の誘電体材料、をそれぞれ用いる
構成上する。Furthermore, the 8th. Ninth, as the nonlinear optical medium, a semiconductor into which carriers are injected and a dielectric material containing a rare earth element excited by pump light are used.
波長変換された信号は第２のプローブ光と同じ向きに伝
搬する。したがって、第２のプローブ光を波長多重光信
号及び第１のプローブ光とは反対向きに光増幅器に入射
させれば、波長変換出力は、第１のプローブ光及び波長
多重光信号とは反対向きに出射されるので、入力信号成
分と出力信号成分（波長変換出力）の分離を方向性結合
器で行うことが可能となる。これにより、精密な光フィ
ルタは不要となり、装置構成は著しく簡単化される。The wavelength-converted signal propagates in the same direction as the second probe light. Therefore, if the second probe light is incident on the optical amplifier in the opposite direction to the wavelength-multiplexed optical signal and the first probe light, the wavelength converted output will be in the opposite direction to the first probe light and the wavelength-multiplexed optical signal. Therefore, it is possible to separate the input signal component and the output signal component (wavelength conversion output) using a directional coupler. This eliminates the need for a precise optical filter and significantly simplifies the device configuration.
また、波長多重光信号と第１のプローブ光との偏光面を
一致させ、第２のプローブ光をそれとは異なる偏光面と
することにより、波長多重光信号と第２のプローブ光と
の間での４光波混合は抑圧されるので、第２のプローブ
光の波長と入力信号とを同一の波長域に選んでも信号間
での漏話は生じない。これにより、波長多重光信号間で
の信号の入替えを一度の波長変換で行うことが可能とな
り、装置の構成を簡単化できる。Furthermore, by making the polarization planes of the wavelength-multiplexed optical signal and the first probe light the same and setting the second probe light to have a different polarization plane, the polarization plane between the wavelength-multiplexed optical signal and the second probe light can be changed. Since the four-wave mixing is suppressed, crosstalk between signals will not occur even if the wavelength of the second probe light and the input signal are selected to be in the same wavelength range. This makes it possible to exchange signals between wavelength-multiplexed optical signals with a single wavelength conversion, thereby simplifying the configuration of the device.
また、変換波長の切換えを可変波長光源で行う代わりに
、異なる波長で発光している複数の固定波長光源を、光
スィッチにより切り替える方式にすれば、波長の切替え
に要する時間が光スィッチの切替え時間のみになる。光
スィッチとしては、すでに数百ＭＨｚから数ＧＨｚで動
作するものが報告されてお一す、この構成をとることで
波長の切替えに要する時間は著しく短縮される。In addition, instead of switching the conversion wavelength using a variable wavelength light source, if you use an optical switch to switch between multiple fixed wavelength light sources that emit light at different wavelengths, the time required to switch the wavelength will be the same as the switching time of the optical switch. It becomes only. Optical switches that operate at a frequency of several hundred MHz to several GHz have already been reported, and by adopting this configuration, the time required for wavelength switching is significantly shortened.
第１図は本発明の第１の実施例を示す光学的な系統図と
、入力・出力関係を周波数スペクトルで説明する図であ
る。波長多重光信号３ （Ｓ□〜Ｓ４とする）は、第１
のプローブ光１と光方向性結合器５により合波され、光
増幅器４に入射される。FIG. 1 is an optical system diagram showing a first embodiment of the present invention and a diagram explaining the input/output relationship using a frequency spectrum. The wavelength multiplexed optical signal 3 (denoted as S□ to S4) is the first
The probe light 1 is multiplexed by the optical directional coupler 5 and input to the optical amplifier 4.
第２のプローブ光２はこれとは逆側から光増幅器４に入
射される。第１のプローブ光１の周波数（波長）は変換
を行うべきチャンネルＳ１の周波数（波長）に近接して
設定されている。光増幅器での４光波混合現象は周波数
が近接した信号間でのみ生じるので、第１のプローブ光
１と４光波混合を生じるのはＳよのチャンネルのみとな
り、他のチャンネルは干渉しない。いま、第１．第２の
プローブ光１，２の周波数をｆ工、ｆ２とし、Ｓｌと第
１のプローブ光１との間の周波数差をΔｆとすれば、４
光波混合により生じる信号の周波数はｆ□＋Δｆ、ｆｌ
−２Δｆ、ｆ、±Δｆとなる。これらの信号のうちでｆ
１＋Δｆ、ｆｌ−２Δｆは第１のプローブ光１と同一方
向に伝搬する波であるが、ｆ２±Δｆは第２のプローブ
光２と同一方向に伝搬する波となって現れる。したがっ
て、第２のプローブ光２を第１のプローブ光１と逆向き
に入射することによってｊ２±Δｆの信号を単独で取り
出すことが可能となる。これは結果的に８１の信号を！
、−ｆ１だけ周波数変換（波長変換）したことに相当す
る。しかも、被変換信号と変換信号の分離を単純な方向
性結合器で行うことが可能であり、光フィルタのような
複雑な部品が不要であるので、装置構成が簡略化される
。以上の周波数変換の様子をスペクトル上で表したのが
第１図下部の図であり、波長多重光信号８１〜Ｓ４、第
１゜第２のプローブ光１，２及び周波数変換出力の関係
を表している。変換すべき光信号Ｓ１の近傍に配置され
た第１のプローブ光１により、多重光信号から８１が選
択され、その情報が第２のプローブ光２の周波数域に変
換される様子が示されている。The second probe light 2 enters the optical amplifier 4 from the opposite side. The frequency (wavelength) of the first probe light 1 is set close to the frequency (wavelength) of the channel S1 to be converted. Since the four-wave mixing phenomenon in the optical amplifier occurs only between signals with close frequencies, only the channel S produces four-wave mixing with the first probe light 1, and other channels do not interfere. Now, number 1. If the frequencies of the second probe lights 1 and 2 are f and f2, and the frequency difference between Sl and the first probe light 1 is Δf, then 4
The frequency of the signal generated by light wave mixing is f□+Δf,fl
−2Δf, f, ±Δf. Among these signals, f
1+Δf and fl−2Δf are waves that propagate in the same direction as the first probe light 1, but f2±Δf appears as waves that propagate in the same direction as the second probe light 2. Therefore, by making the second probe light 2 incident in the opposite direction to the first probe light 1, it becomes possible to independently extract the signal j2±Δf. This resulted in 81 signals!
, -f1 corresponds to frequency conversion (wavelength conversion). Moreover, since the signal to be converted and the converted signal can be separated by a simple directional coupler, and complicated parts such as optical filters are not required, the device configuration is simplified. The diagram at the bottom of Figure 1 shows the above frequency conversion on a spectrum, and shows the relationship between the wavelength multiplexed optical signals 81 to S4, the 1st and 2nd probe lights 1 and 2, and the frequency conversion output. ing. 81 is selected from the multiplexed optical signal by the first probe light 1 placed near the optical signal S1 to be converted, and the information is converted into the frequency range of the second probe light 2. There is.
第２図は本発明の別の実施例を示すもので、その特徴は
、第１のプローブ光１と多重光信号３との偏光面を一致
させると共に、第２のプローブ光２をそれとは直交する
偏光面としていることにある。このようにすることによ
り、第２のプローブ光２と多重光信号３間の干渉は無く
なる。したがって、第２のプローブ光２の波長（周波数
）を任意に設定することが可能となる。これに対し、偏
光面を、多重光信号と第２のプローブ光とで直交させな
い構成の場合では、第２のプローブ光の波長を多重光信
号の波長域から離して設定する必要があった１本実施例
ではその制約が無いため、多重光信号間での信号の入替
えを一度の変換で行うことが可能であり、装置構成が著
しく簡略化される。（ａ＝１）図の構成は、第１と第２
のプローブ光を同一方向から入射させ、被変換信号（多
重光信号）と変換出力との分離を偏光子６により行って
いるものであり、（ａ−２）図は、その場合の周波数ス
ペクトルを示したものである。なお、図中のＴＥ波、Ｔ
Ｍ波は、偏光面が互いに直交する光の例として、第１の
プローブ光として横電界（ＴＥ）波を用いるとき、第２
のプローブ光として、偏光面がそれと直交する横磁界（
ＴＭ）波を用いることを示したものである。また、（ｂ
）図の構成では、第１のプローブ光１と第２のプローブ
光２を逆方向から入射し、第１図実施例の場合と同様に
被変換信号（多重光信号）と変換出力との分離を光方向
性結合器５によって行っている例である。（ｃ）図の構
成は、（ｂ）図構成と同じく第１．第２のプローブ光１
，２を逆方向から入射させる構成であるが、特徴は変換
出力の分離を偏光分離装［７により行っている点である
。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, the characteristics of which are that the polarization planes of the first probe light 1 and the multiplexed optical signal 3 are matched, and the second probe light 2 is orthogonal to the polarization plane of the first probe light 1 and the multiplexed optical signal 3. The reason is that it is a polarized plane of light. By doing this, interference between the second probe light 2 and the multiplexed optical signal 3 is eliminated. Therefore, it becomes possible to arbitrarily set the wavelength (frequency) of the second probe light 2. On the other hand, in the case of a configuration in which the plane of polarization is not orthogonal between the multiplexed optical signal and the second probe light, it is necessary to set the wavelength of the second probe light away from the wavelength range of the multiplexed optical signal. Since this embodiment does not have this restriction, it is possible to exchange signals between multiplexed optical signals in a single conversion, and the device configuration is significantly simplified. (a=1) The configuration in the figure is the first and second
The probe lights of 2 are incident from the same direction, and the signal to be converted (multiplexed optical signal) and the converted output are separated by a polarizer 6. Figure (a-2) shows the frequency spectrum in that case. This is what is shown. In addition, the TE wave in the figure, T
The M wave is an example of light whose polarization planes are orthogonal to each other, and when a transverse electric field (TE) wave is used as the first probe light, the second
As a probe light, a transverse magnetic field (
TM) wave is used. Also, (b
) In the configuration shown in the figure, the first probe light 1 and the second probe light 2 are incident from opposite directions, and the converted signal (multiplexed optical signal) and the converted output are separated as in the case of the embodiment shown in FIG. In this example, the optical directional coupler 5 is used. The structure of figure (c) is the same as the structure of figure 1. Second probe light 1
, 2 are incident from opposite directions, but the feature is that the conversion outputs are separated by a polarization splitter [7].
第３図は本発明のさらに別の実施例を示すもので、その
特徴は、プローブ信号の波長の切替えを、異なる波長を
もつ複数個の固定波長光源の出力を光スィッチ８による
つなぎ変えで行っている点にある。これにより、波長の
切替えに要する時間が光スィッチの切替え時間のみとな
り、可変波長光源を用いた場合の切替え時間に比べ大幅
に短縮することが可能となる。また、光源は固定波長で
よいので波長設定の安定性も向上する。（ａ）図では、
周波数ｆ□〜Ｊ４のうちの一波を光空間スイッチ８によ
り選択して得られる第１のプローブ光と。FIG. 3 shows yet another embodiment of the present invention, the feature of which is that the wavelength of the probe signal is switched by connecting the outputs of a plurality of fixed wavelength light sources with different wavelengths using an optical switch 8. The point is that As a result, the time required for wavelength switching is reduced to only the switching time of the optical switch, which can be significantly shortened compared to the switching time when a variable wavelength light source is used. Furthermore, since the light source may have a fixed wavelength, the stability of wavelength setting is also improved. In figure (a),
A first probe light obtained by selecting one wave of frequencies f□ to J4 by the optical space switch 8.
第２のプローブ光とを同一方向から光増幅器に入射させ
、被変換信号（多重光信号）と変換出力の分離を光フィ
ルタ９によって行っている。なお、第２図実施例の場合
と同様に各光信号の偏光面を適切に設定してやれば、分
離は偏光子で行うことも可能である。（ｂ）図は、第１
と第２のプローブ光を逆方向から光増幅器４に入射した
例である。The second probe light is made incident on the optical amplifier from the same direction, and the optical filter 9 separates the signal to be converted (multiplexed optical signal) and the converted output. Incidentally, as in the case of the embodiment in FIG. 2, if the plane of polarization of each optical signal is appropriately set, separation can also be performed using a polarizer. (b) The figure shows the first
This is an example in which the second probe light and the second probe light are incident on the optical amplifier 4 from opposite directions.
（ｃ）図は、ｎ波のチャンネルを波長多重した信号を、
相互間で一度に波長変換する装置の構成例である。この
構成例の場合、波長多重光信号３は光分岐部１０により
ｎ個の出力に分けられ、それぞれの出力について波長変
換が行われる。プローブ信号の波長は各チャンネルに対
応して決まっている。このため、（Ｃ）図のようなｎＸ
ｎの構成の場合でも、（、）図、（ｂ）図のような１チ
ヤンネルのみの波長変換を行う場合と同様に、ｎ個の固
定波長光源で足りる。したがって、固定波長光源と光ス
ィッチの組合せによる装置構成は、可変波長光源を用い
た構成に比べ部品数の面でも差は無くなる。光分岐部１
０としては、通常のスターカップラの他に、光を周波数
ごとに分岐する光分波器を用いることも可能である。光
分波器を用いた場合の特徴として、分岐による信号強度
の減衰が無い点が挙げられる。(c) The figure shows a signal that is wavelength-multiplexed with n-wave channels.
This is an example of the configuration of a device that performs mutual wavelength conversion at once. In this configuration example, the wavelength multiplexed optical signal 3 is divided into n outputs by the optical branching section 10, and wavelength conversion is performed on each output. The wavelength of the probe signal is determined corresponding to each channel. Therefore, nX as shown in (C)
Even in the case of the n configuration, n fixed wavelength light sources are sufficient, as in the case of wavelength conversion of only one channel as shown in FIGS. Therefore, a device configuration using a combination of a fixed wavelength light source and an optical switch has no difference in terms of the number of parts compared to a configuration using a variable wavelength light source. Optical branch part 1
In addition to a normal star coupler, it is also possible to use an optical demultiplexer that splits light into frequencies. A feature of using an optical demultiplexer is that there is no attenuation of signal strength due to branching.
以上述べてきた第１図〜第３図実施例における光増幅器
４は、非線形光学媒質からなる光導波路である。その場
合の非線形光学媒質としては、キャリアを注入された半
導体、ポンプ光により励起された希土類元素含有の誘電
体等を用いることができる。前者の半導体で形成される
先導波路を用いれば、前述した装置構成を簡易化できる
効果に加えて、装置を極めて小型にまとめることができ
る利点があり、さらに、後者の希土類元素含有誘電体で
形成される光導波路を用いれば、上記利点に加えてさら
に増幅特性を良好なものとすることができる利点がある
〔発明の効果〕
本発明によれば、以下に述べるような効果がある。The optical amplifier 4 in the embodiments of FIGS. 1 to 3 described above is an optical waveguide made of a nonlinear optical medium. In this case, the nonlinear optical medium may be a semiconductor into which carriers are injected, a dielectric containing a rare earth element excited by pump light, or the like. In addition to the effect of simplifying the device configuration described above, using a leading waveguide formed of the former type of semiconductor has the advantage of making the device extremely compact; If an optical waveguide is used, in addition to the above-mentioned advantages, there is an advantage that the amplification characteristics can be further improved. [Effects of the Invention] According to the present invention, there are the following effects.
（１）第１の発明の、波長多重信号と第１のプローブ光
とを光増幅器の入出力部の片側から、第２のプローブ光
を反対側から入射させる構成によれば、入力信号と変換
出力の分離を光方向性結合器で行うことが可能となり、
従来構成で必要とした精密な光フィルタが不要となり、
簡単な装置構成で光波長（周波数）変換装置を実現でき
る。(1) According to the configuration of the first invention, in which the wavelength multiplexed signal and the first probe light are inputted from one side of the input/output section of the optical amplifier, and the second probe light is inputted from the opposite side, the input signal and the input signal are converted. It is now possible to separate the output using an optical directional coupler,
Precise optical filters required in conventional configurations are no longer required,
An optical wavelength (frequency) conversion device can be realized with a simple device configuration.
（２）第２．第３．第４の発明の、波長多重信号と第１
のプローブ光の偏光面を一致させ、第２のプローブ光の
偏光面をそれと直交させる構成によれば、波長多重信号
と第２のプローブ光間での干渉による漏話が抑えられ、
第２のプローブ光の波長を波長多重信号の波長域から離
して設定する必要がなくなり、これにより、波長多重信
号間での信号の入替えを一度の波長変換で行えるように
なる。(2) Second. Third. The wavelength multiplexed signal of the fourth invention and the first invention
According to the configuration in which the planes of polarization of the probe light are made to match and the plane of polarization of the second probe light is made to be orthogonal thereto, crosstalk due to interference between the wavelength multiplexed signal and the second probe light is suppressed,
It is no longer necessary to set the wavelength of the second probe light apart from the wavelength range of the wavelength multiplexed signal, and as a result, signals can be exchanged between wavelength multiplexed signals by one wavelength conversion.
（３）第５の発明の、プローブ信号の波長の切替えを、
複数の異なる波長で発振している固定波長光源を光スィ
ッチにより行う構成によれば、波長の切替えに要する時
間を、可変波長光源を用いる場合に比べ大幅に短縮でき
、また波長設定の安定性を向上させることができる。(3) Switching the wavelength of the probe signal according to the fifth invention,
By using an optical switch to use a fixed wavelength light source that oscillates at multiple different wavelengths, the time required to switch wavelengths can be significantly shortened compared to when using a variable wavelength light source, and the stability of wavelength settings can be improved. can be improved.
（４）第６の発明の、ｎ個の光波長変換装置に、ｎ波の
チャンネルを波長多重した信号を分流して供給し、−度
に波長変換する構成によれば、ｎ個の固定波長光源で足
りることになり。(4) According to the configuration of the sixth invention, in which a signal wavelength-multiplexed with n channels is branched and supplied to the n optical wavelength conversion devices, and the wavelength is converted at - degrees, the n optical wavelength conversion devices A light source will be sufficient.
したがって、本発明の固定波長光源と光スィッチの組合
せによる装置構成は、前述した波長切替えに要する時間
を短縮できる利点に加えて、可変波長光源を用いる構成
に比べて部品数の面で差は無くなるという利点がある。Therefore, the device configuration using the combination of the fixed wavelength light source and the optical switch of the present invention has the advantage of shortening the time required for wavelength switching as described above, and there is no difference in the number of parts compared to the configuration using the variable wavelength light source. There is an advantage.
（５）第７の発明の、光分岐に、光を周波数ごとに分離
する光分波器を用いる構成によれば、信号強度の減衰な
しに光を分岐できる利点がある。(5) According to the configuration in which an optical demultiplexer that separates light by frequency is used for optical branching according to the seventh aspect of the invention, there is an advantage that light can be branched without attenuation of signal strength.
（６）第８の発明の、キャリアを注入された半導体から
なる光導波路を光増幅器に用いる構成によれば、装置全
体を極めて小型にまとめることができる。(6) According to the configuration of the eighth invention, in which an optical waveguide made of a semiconductor into which carriers are injected is used in an optical amplifier, the entire device can be made extremely compact.
（７）第９の発明の、ポンプ光により励起された希土類
元素含有の誘電体からなる先導波路を光増幅器に用いる
構成によれば、上記半導体構成のものに比べて、増幅特
性をほぼ２桁ぐらい向上させることができる。(7) According to the ninth aspect of the invention, in which the optical amplifier uses a leading waveguide made of a rare-earth element-containing dielectric excited by pump light, the amplification characteristics can be improved by approximately two orders of magnitude compared to the semiconductor configuration described above. It can be improved to some extent.
第１図は本発明の一実施例の光経路図と周波数スペクト
ル図、第２１図は本発明の他の実施例の。
（ａ −１）は第１．第２のプローブ光を同一方向から
入射した例の光経路図、（ａ−２）はその周波数スペク
トル図、（ｂ）は逆方向から入射し、出力を方向性結合
器で分離する例の光経路図。
（ｃ）は同じくプローブ光逆方向入射で出力を偏光分離
装置で取り出す例の光経路図、第３図は本発明のさらに
他の実施例の光経路図で、（ａ）。
（ｂ）は１チヤンネルの信号の波長を変換する構成の、
（ｃ）はｎチャンネルの信号を一度に変換する構成に対
する図である。
く符号の説明〉
１・・・第１のプローブ光 ２・・・第２のプローブ光
３・・・波長多重光信号 ４・・・光増幅器５・・・
光方向性結合器 ６・・・偏光子７・・・偏光分離装
置！８・・・光スィッチ９・・・光フィルタ １０
・・・光分岐部代理人弁理士 中 村 純之助
第
図
（ａ
（舅ガ向プロー）゛入力）
（ｂ）
（逆方勾ブ０−）゛入力）
ｉＩ侠出出力ＴＭｊＪ屹
（Ｃ）
（蓮方市プローフ゛入カ イ畠皺貞１梗）第２
図
第
図FIG. 1 is an optical path diagram and a frequency spectrum diagram of one embodiment of the present invention, and FIG. 21 is a diagram of another embodiment of the present invention. (a-1) is the first. Optical path diagram of an example in which the second probe light is incident from the same direction, (a-2) is its frequency spectrum diagram, (b) is an optical path diagram of an example in which the second probe light is incident from the opposite direction and the output is separated by a directional coupler Route map. (c) is an optical path diagram of an example in which the probe light is incident in the opposite direction and the output is taken out by a polarization separation device, and FIG. 3 is an optical path diagram of still another embodiment of the present invention, which is (a). (b) is a configuration that converts the wavelength of one channel signal.
(c) is a diagram illustrating a configuration for converting n-channel signals at once. Explanation of symbols> 1... First probe light 2... Second probe light 3... Wavelength multiplexed optical signal 4... Optical amplifier 5...
Optical directional coupler 6...Polarizer 7...Polarization separation device! 8... Optical switch 9... Optical filter 10
... Optical Branching Department Patent Attorney Junnosuke Nakamura Diagram (a (backward direction)゛input) (b) (backward slope 0-)゛input) iI output TMjJ 屹 (C) ( Hasukata city profile entry (1st edition) Fig. 2 Fig.
Claims (1)
し、その光信号を異なる波長に乗せ替える光波長変換装
置において、非線形光学媒質からなる光導波路の片側の
入出力部に、波長多重光信号と第１のプローブ光とを合
波する光方向性結合器が接続され、反対側の入出力部に
、上記第１のプローブ光とは異なる波長を有する第２の
プローブ光を入射する手段が接続されていることを特徴
とする光波長変換装置。 ２、波長多重された光信号から特定波長の光信号を抽出
し、その光信号を異なる波長に乗せ替える光波長変換装
置において、非線形光学媒質からなる光導波路の片側の
入出力部に、所定の偏光面を有する波長多重光信号と、
それと同一の偏光面を有する第１のプローブ光と、この
第１のプローブ光とは波長が異なり、偏光面が直交する
第２のプローブ光とを合波する装置が接続され、反対側
の入出力部に、光をその偏光面により分離もしくは選択
する装置が接続されていることを特徴とする光波長変換
装置。 ３、請求項１記載の波長多重光信号と第１のプローブ光
とを同一の偏光面を有する光とし、第２のプローブ光を
それとは直交する偏光面をもつ光としたことを特徴とす
る光波長変換装置。 ４、波長多重された光信号から特定波長の光信号を抽出
し、その光信号を異なる波長に乗せ替える光波長変換装
置において、非線形光学媒質からなる光導波路の片側の
入出力部に、同一の偏光面となるように設定された波長
多重光信号と第１のプローブ光を合波する装置と、偏光
面に応じて光を分離する手段とが縦続に接続され、反対
側の入出力部に、上記第１のプローブ光とは異なる波長
と、直交する偏光面とを有する第２のプローブ光を入射
する手段が接続されていることを特徴とする光波長変換
装置。 ５、請求項１乃至４記載の第１のプローブ光及び第２の
プローブ光の少なくとも一方のプローブ光を形成する手
段が、異なる波長で発光する複数の光源からの光を入力
とし、光路を切り替えて所定波長の光を出力するスイッ
チからなることを特徴とする光波長変換装置。 ６、請求項１乃至５記載の光波長変換装置を少なくとも
２個用い、これらの光波長変換装置への波長多重光信号
の供給が、波長多重光信号を分流する手段を介して行わ
れることを特徴とする光波長変換装置。 ７、請求項６記載の波長多重光信号を分流する手段が、
光を周波数に応じて分離する機能を有することを特徴と
する光波長変換装置。 ８、請求項１乃至７記載の非線形光学媒質が、キャリア
を注入された半導体からなることを特徴とする光波長変
換装置。 ９、請求項１乃至７記載の非線形光学媒質が、ポンプ光
により励起された希土類元素含有の誘電体材料からなる
ことを特徴とする光波長変換装置。[Claims] 1. In an optical wavelength conversion device that extracts an optical signal of a specific wavelength from a wavelength-multiplexed optical signal and transfers the optical signal to a different wavelength, an input on one side of an optical waveguide made of a nonlinear optical medium is used. An optical directional coupler for multiplexing the wavelength multiplexed optical signal and the first probe light is connected to the output section, and a second probe light having a wavelength different from the first probe light is connected to the input/output section on the opposite side. An optical wavelength conversion device characterized in that a means for inputting probe light is connected thereto. 2. In an optical wavelength conversion device that extracts an optical signal of a specific wavelength from a wavelength-multiplexed optical signal and transfers the optical signal to a different wavelength, a predetermined a wavelength multiplexed optical signal having a plane of polarization;
A device for multiplexing a first probe light having the same polarization plane and a second probe light having a different wavelength and orthogonal polarization plane to the first probe light is connected, and an input device on the opposite side is connected. An optical wavelength conversion device characterized in that an output section is connected to a device that separates or selects light according to its polarization plane. 3. The wavelength multiplexed optical signal according to claim 1 and the first probe light are lights having the same polarization plane, and the second probe light is light having a polarization plane orthogonal thereto. Optical wavelength conversion device. 4. In an optical wavelength conversion device that extracts an optical signal of a specific wavelength from a wavelength-multiplexed optical signal and transfers that optical signal to a different wavelength, the same A device for combining a wavelength multiplexed optical signal set to have a polarization plane and a first probe light, and a means for separating the light according to the polarization plane are connected in cascade, and An optical wavelength conversion device, characterized in that a means for inputting a second probe light having a wavelength different from that of the first probe light and a plane of polarization perpendicular to the first probe light is connected thereto. 5. The means for forming at least one of the first probe light and the second probe light according to claims 1 to 4 receives light from a plurality of light sources emitting light at different wavelengths and switches the optical path. 1. An optical wavelength conversion device comprising a switch that outputs light of a predetermined wavelength. 6. At least two optical wavelength conversion devices according to claims 1 to 5 are used, and the supply of wavelength-multiplexed optical signals to these optical wavelength conversion devices is performed via means for branching the wavelength-multiplexed optical signals. Features of optical wavelength conversion device. 7. The means for branching the wavelength multiplexed optical signal according to claim 6,
An optical wavelength conversion device characterized by having a function of separating light according to frequency. 8. An optical wavelength conversion device, wherein the nonlinear optical medium according to claim 1 is made of a semiconductor into which carriers are injected. 9. An optical wavelength conversion device, wherein the nonlinear optical medium according to any one of claims 1 to 7 is made of a dielectric material containing a rare earth element excited by pump light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15270490A JPH0445428A (en) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | Optical wavelength converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15270490A JPH0445428A (en) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | Optical wavelength converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0445428A true JPH0445428A (en) | 1992-02-14 |
Family
ID=15546325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15270490A Pending JPH0445428A (en) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | Optical wavelength converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0445428A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9857662B2 (en) | 2016-04-20 | 2018-01-02 | Fujitsu Limited | Optical frequency shift device and method |
| US10281798B2 (en) | 2017-04-19 | 2019-05-07 | Fujitsu Limited | Wavelength conversion device, control-light generation device, wavelength conversion method, and control-light generation method |
| US10754224B2 (en) | 2018-05-18 | 2020-08-25 | Fujitsu Limited | Wavelength conversion device, transmission device, and transmission system |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP15270490A patent/JPH0445428A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9857662B2 (en) | 2016-04-20 | 2018-01-02 | Fujitsu Limited | Optical frequency shift device and method |
| US10281798B2 (en) | 2017-04-19 | 2019-05-07 | Fujitsu Limited | Wavelength conversion device, control-light generation device, wavelength conversion method, and control-light generation method |
| US10429721B2 (en) | 2017-04-19 | 2019-10-01 | Fujitsu Limited | Wavelength conversion device, control-light generation device, wavelength conversion method, and control-light generation method |
| US10754224B2 (en) | 2018-05-18 | 2020-08-25 | Fujitsu Limited | Wavelength conversion device, transmission device, and transmission system |
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