JPH103066A - 光変調装置と波長アド・ドロップモジュール - Google Patents
光変調装置と波長アド・ドロップモジュールInfo
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- JPH103066A JPH103066A JP8155652A JP15565296A JPH103066A JP H103066 A JPH103066 A JP H103066A JP 8155652 A JP8155652 A JP 8155652A JP 15565296 A JP15565296 A JP 15565296A JP H103066 A JPH103066 A JP H103066A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 導波路型光変調器を用いても、当該光変調器
への入力光の偏波によらず、出力光パワーレベルを安定
にすることができるようにする。 【解決手段】 導波路型光変調器44に対し、その光出
力ポートに45度ファラデー回転子45と反射鏡46か
らなるファラデー回転子ミラー47を接続して、光変調
器44からの光信号を反射して送り返すと共に、その光
信号の偏波面を順方向と逆方向の往復で90度回転させ
るようにし、導波路型光変調器44の光入力ポートに光
サーキュレータ40を接続して、無変調光を入力し当該
ポートから変調光を取り出して光伝送路に送出するよう
にした。ファラデー回転子ミラー47によって光変調器
44の出力光信号をTE−TM変換して光強度変調器4
4に再入力するので、TE偏波とTM偏波で光強度変調
器44の透過率が異なっていても全体ではそれらの積と
なり、全ての偏波状態に対して同じ透過率となる。
への入力光の偏波によらず、出力光パワーレベルを安定
にすることができるようにする。 【解決手段】 導波路型光変調器44に対し、その光出
力ポートに45度ファラデー回転子45と反射鏡46か
らなるファラデー回転子ミラー47を接続して、光変調
器44からの光信号を反射して送り返すと共に、その光
信号の偏波面を順方向と逆方向の往復で90度回転させ
るようにし、導波路型光変調器44の光入力ポートに光
サーキュレータ40を接続して、無変調光を入力し当該
ポートから変調光を取り出して光伝送路に送出するよう
にした。ファラデー回転子ミラー47によって光変調器
44の出力光信号をTE−TM変換して光強度変調器4
4に再入力するので、TE偏波とTM偏波で光強度変調
器44の透過率が異なっていても全体ではそれらの積と
なり、全ての偏波状態に対して同じ透過率となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ネットワークシス
テムに用いられる光変調装置と波長多重伝送用アド・ド
ロップモジュールに関する。
テムに用いられる光変調装置と波長多重伝送用アド・ド
ロップモジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光ネットワークシステムの技術開
発において、波長多重光によるルーティングを行い、ネ
ットワークの効率的運用を行おうということが考えられ
ている。この場合、各ノードでの光源波長管理の技術的
・経済的観点から光源を一個所に配置し、波長多重光を
分配する方法が検討されている。従来のこの光ネットワ
ークシステムの構成例を図9及び図10に示す。
発において、波長多重光によるルーティングを行い、ネ
ットワークの効率的運用を行おうということが考えられ
ている。この場合、各ノードでの光源波長管理の技術的
・経済的観点から光源を一個所に配置し、波長多重光を
分配する方法が検討されている。従来のこの光ネットワ
ークシステムの構成例を図9及び図10に示す。
【0003】図9はポイント−ポイン卜通信を基本とす
る光ネットワークシステムの構成を、示すものである。
センターノード1は波長λ1〜λnの波長多重光源を収
容しており、この光源から発せられる波長多重光をスタ
ーカプラ2に送出する。このスターカプラ2は入射した
波長多重光を各ノード3,4,5,6に分配する。この
分配に使用される光伝送路は単一モード光ファイバ8、
9である。
る光ネットワークシステムの構成を、示すものである。
センターノード1は波長λ1〜λnの波長多重光源を収
容しており、この光源から発せられる波長多重光をスタ
ーカプラ2に送出する。このスターカプラ2は入射した
波長多重光を各ノード3,4,5,6に分配する。この
分配に使用される光伝送路は単一モード光ファイバ8、
9である。
【0004】各ノード3〜6はそれぞれセンタノード1
から送られてきた波長多重光のうち特定の波長光を取り
出し、その波長光を内部の光変調器(図示せず)で変調
して光波長ループ7に送出する。この光波長ループ7は
各ノード3〜6からの光信号を取り込んで各ノード3〜
6にルーティングする。以上構成により、各ノード間で
の光通信を実現する。
から送られてきた波長多重光のうち特定の波長光を取り
出し、その波長光を内部の光変調器(図示せず)で変調
して光波長ループ7に送出する。この光波長ループ7は
各ノード3〜6からの光信号を取り込んで各ノード3〜
6にルーティングする。以上構成により、各ノード間で
の光通信を実現する。
【0005】上記構成による光ネットワークシステムに
よれば、ポイント−ポイン卜通信のみならず、複数の波
長光を一括して変調することによってマルチキャスト通
信も可能である。
よれば、ポイント−ポイン卜通信のみならず、複数の波
長光を一括して変調することによってマルチキャスト通
信も可能である。
【0006】図10はループ状に構成した波長多重光ネ
ットワークシステムの構成を示すものである。センター
ノード10は図9に示したシステムと同様に波長λ1〜
λnの波長多重光源を備え、この光源から発せられる波
長多重光無変調光を単一モード光ファイバによるループ
状の光伝送路17を通じて各ノード11、12、13に
伝送する。各ノード11,12,13はそれぞれ光伝送
路17から必要な波長光無変調光を分離(Drop)
し、光変調器14,15,16で変調して再び光伝送路
17に多重(Add)する。以上の構成により、各ノー
ド間での光通信を実現する。
ットワークシステムの構成を示すものである。センター
ノード10は図9に示したシステムと同様に波長λ1〜
λnの波長多重光源を備え、この光源から発せられる波
長多重光無変調光を単一モード光ファイバによるループ
状の光伝送路17を通じて各ノード11、12、13に
伝送する。各ノード11,12,13はそれぞれ光伝送
路17から必要な波長光無変調光を分離(Drop)
し、光変調器14,15,16で変調して再び光伝送路
17に多重(Add)する。以上の構成により、各ノー
ド間での光通信を実現する。
【0007】ところで、上記の光ネットワークシステム
にあっては、光変調器として導波路型光強度変調器の利
用が考えられている。従来の導波路型光強度変調器とし
て、マッハツェンダ型の構成を図11に示す。
にあっては、光変調器として導波路型光強度変調器の利
用が考えられている。従来の導波路型光強度変調器とし
て、マッハツェンダ型の構成を図11に示す。
【0008】この光強度変調器はLiNbO3 (ニオブ
酸リチウム)基板20に拡散導波路21,24を設けた
ものである。まず、2分岐カプラ22で光入力ポートか
らの無変調光を2分岐して導波路21,24に導き、一
方の導波路24に変調駆動電極25により電界を加える
ことにより位相を変化させ、2分岐カプラ23で合波す
る。このとき、導波路21からの光と導波路24からの
光との位相差による干渉により、変調光信号を得て送出
ポートから出力することができる。
酸リチウム)基板20に拡散導波路21,24を設けた
ものである。まず、2分岐カプラ22で光入力ポートか
らの無変調光を2分岐して導波路21,24に導き、一
方の導波路24に変調駆動電極25により電界を加える
ことにより位相を変化させ、2分岐カプラ23で合波す
る。このとき、導波路21からの光と導波路24からの
光との位相差による干渉により、変調光信号を得て送出
ポートから出力することができる。
【0009】ここで、上記の構成によるマッハツェンダ
型光強度変調器に代表される従来の導波路型光変調器に
は偏波依存性がある。この要因としては、(1)TE偏
波とTM偏波で導波路の固有損失が異なる、(2)TE
偏波とTM偏波でバイアス電圧(完全透過となる電圧)
が異なる、(3)TE偏波とTM偏波で半波長電圧Vπ
(完全阻止となる電圧)が異なる、などがあげられる。
型光強度変調器に代表される従来の導波路型光変調器に
は偏波依存性がある。この要因としては、(1)TE偏
波とTM偏波で導波路の固有損失が異なる、(2)TE
偏波とTM偏波でバイアス電圧(完全透過となる電圧)
が異なる、(3)TE偏波とTM偏波で半波長電圧Vπ
(完全阻止となる電圧)が異なる、などがあげられる。
【0010】このように、従来の導波路型光変調器は、
TE偏波とTM偏波により導波路の特性が異なる。これ
に対し、上記の例に代表される波長多重光ネットワーク
システムでは、波長多重光の偏波がランダムである。こ
のため、光変調器として導波路型光変調器を利用した場
合、その偏波依存性によって変調出力の光パワーレベル
に変動が生じ、伝送品質の低下を招くという問題を有し
ている。
TE偏波とTM偏波により導波路の特性が異なる。これ
に対し、上記の例に代表される波長多重光ネットワーク
システムでは、波長多重光の偏波がランダムである。こ
のため、光変調器として導波路型光変調器を利用した場
合、その偏波依存性によって変調出力の光パワーレベル
に変動が生じ、伝送品質の低下を招くという問題を有し
ている。
【0011】特に、波長多重光ネットワークシステムで
は、各ノードにおいて、波長アド・ドロップモジュール
が使用されることになるが、このモジュールには上記導
波路型光変調器を用いると、やはり前述の偏波依存性が
伝送品質の劣化として大きな問題となる。
は、各ノードにおいて、波長アド・ドロップモジュール
が使用されることになるが、このモジュールには上記導
波路型光変調器を用いると、やはり前述の偏波依存性が
伝送品質の劣化として大きな問題となる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の導波路型光変調器による光変調装置はその入力光の偏
波に依存して出力光パワーレベルが変動するという問題
があり、単一モード光ファイバで伝送を行う波長多重光
ネットワークシステムの波長アド・ドロップモジュール
等に導波路型光変調器を採用する場合には、偏波依存性
を解決する必要があった。
の導波路型光変調器による光変調装置はその入力光の偏
波に依存して出力光パワーレベルが変動するという問題
があり、単一モード光ファイバで伝送を行う波長多重光
ネットワークシステムの波長アド・ドロップモジュール
等に導波路型光変調器を採用する場合には、偏波依存性
を解決する必要があった。
【0013】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、導波路型光変調器を用いても、当該光変調
器への入力光の偏波によらず、出力光パワーレベルを安
定にすることのできる光変調装置と波長アド・ドロップ
モジュールを提供することを目的とする。
れたもので、導波路型光変調器を用いても、当該光変調
器への入力光の偏波によらず、出力光パワーレベルを安
定にすることのできる光変調装置と波長アド・ドロップ
モジュールを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明に係る光変調装置は、導波路を通る光を電気
信号に応じて変調し、変調された光信号として出力する
導波路型光変調器と、この導波路型光変調器の光出力ポ
ートに接続され、当該光変調器からの光信号を反射して
送り返すと共に、その光信号の偏波面を順方向と逆方向
の往復で90度回転させるファラデー回転子ミラーと、
前記導波路型光変調器の光入力ポートに無変調光を入力
し当該ポートから変調光を取り出して光伝送路に送出す
る光入出力手段とを具備するようにした。
めに本発明に係る光変調装置は、導波路を通る光を電気
信号に応じて変調し、変調された光信号として出力する
導波路型光変調器と、この導波路型光変調器の光出力ポ
ートに接続され、当該光変調器からの光信号を反射して
送り返すと共に、その光信号の偏波面を順方向と逆方向
の往復で90度回転させるファラデー回転子ミラーと、
前記導波路型光変調器の光入力ポートに無変調光を入力
し当該ポートから変調光を取り出して光伝送路に送出す
る光入出力手段とを具備するようにした。
【0015】ここで、前記光入出力手段は、第1のポー
トの入力光を第2のポートから出力し当該ポートの入力
光を第3のポートから出力する光サーキュレータを備
え、前記第2のポートを前記導波路型光変調器の光入力
ポートに接続することで実現できる。
トの入力光を第2のポートから出力し当該ポートの入力
光を第3のポートから出力する光サーキュレータを備
え、前記第2のポートを前記導波路型光変調器の光入力
ポートに接続することで実現できる。
【0016】前記導波路型光変調器は前記光入力ポート
及び光出力ポートにそれぞれ2分岐素子を接続し、それ
ぞれの端部間を導波路で接続して構成されるマッハ・ツ
ェンダ型光変調器、または前記光入力ポートに2分岐素
子を接続し、それぞれの端部に導波路を接続し各導波路
の他方の端部をそれぞれ出力ポートとするマイケルソン
型光変調器が利用可能である。
及び光出力ポートにそれぞれ2分岐素子を接続し、それ
ぞれの端部間を導波路で接続して構成されるマッハ・ツ
ェンダ型光変調器、または前記光入力ポートに2分岐素
子を接続し、それぞれの端部に導波路を接続し各導波路
の他方の端部をそれぞれ出力ポートとするマイケルソン
型光変調器が利用可能である。
【0017】前記ファラデー回転子ミラーは、入射光の
偏波面を45度回転させて透過する45度ファラデー回
転子と、この45度ファラデー回転子の透過光を反射し
て再入射させる反射鏡とを組み合わせて構成される。
偏波面を45度回転させて透過する45度ファラデー回
転子と、この45度ファラデー回転子の透過光を反射し
て再入射させる反射鏡とを組み合わせて構成される。
【0018】また、本発明に係る光変調装置は、導波路
を通る光を電気信号に応じて変調し、変調された光信号
として出力する導波路型マッハツェンダ光変調器と、こ
の導波路型マッハツェンダ光変調器の導波路上のほぼ中
心に配置され、当該導波路上で光信号の偏波面を90度
回転させるファラデー回転子とを具備して構成するよう
にしてもよい。
を通る光を電気信号に応じて変調し、変調された光信号
として出力する導波路型マッハツェンダ光変調器と、こ
の導波路型マッハツェンダ光変調器の導波路上のほぼ中
心に配置され、当該導波路上で光信号の偏波面を90度
回転させるファラデー回転子とを具備して構成するよう
にしてもよい。
【0019】また、本発明に係る波長アド・ドロップモ
ジュールは、光伝送路に介在され、当該光伝送路に接続
される第1のポートから入力される波長多重光を第2の
ポートから送出し、この第2のポートから入力される光
信号を前記光伝送路に接続される第3のポートから送出
する光結合手段と、この光結合手段の第2のポートから
出力される波長多重光から任意の波長光を選択的に透過
し、他の波長光を前記入出力ポートに反射させる光フィ
ルタと、この光フィルタで選択された波長光を変調する
導波路型光変調器と、この導波路型光変調器の光出力ポ
ートに接続され、当該光変調器からの光信号を反射して
送り返すと共に、その光信号の偏波面を順方向と逆方向
の往復で90度回転させるファラデー回転子ミラーとを
具備するようにした。
ジュールは、光伝送路に介在され、当該光伝送路に接続
される第1のポートから入力される波長多重光を第2の
ポートから送出し、この第2のポートから入力される光
信号を前記光伝送路に接続される第3のポートから送出
する光結合手段と、この光結合手段の第2のポートから
出力される波長多重光から任意の波長光を選択的に透過
し、他の波長光を前記入出力ポートに反射させる光フィ
ルタと、この光フィルタで選択された波長光を変調する
導波路型光変調器と、この導波路型光変調器の光出力ポ
ートに接続され、当該光変調器からの光信号を反射して
送り返すと共に、その光信号の偏波面を順方向と逆方向
の往復で90度回転させるファラデー回転子ミラーとを
具備するようにした。
【0020】前記光結合手段には光サーキュレータが利
用できる。前記光フィルタは、前記光結合手段の第2の
ポートからの光信号入射光軸に対して傾けられ、前記非
選択波長光の反射光軸を前記入射光軸からずらすように
してあり、さらに、前記光フィルタからの反射光を反射
させ、再び前記光フィルタで反射させて前記光結合手段
の第2のポートに戻すミラーを備えることを特徴とす
る。これにより、消光比の格段の向上を図ることができ
る。前記光フィルタには、ファブリペロフィルタ、誘電
体多層膜フィルタまたはファイバグレーティングフィル
タが利用できる。
用できる。前記光フィルタは、前記光結合手段の第2の
ポートからの光信号入射光軸に対して傾けられ、前記非
選択波長光の反射光軸を前記入射光軸からずらすように
してあり、さらに、前記光フィルタからの反射光を反射
させ、再び前記光フィルタで反射させて前記光結合手段
の第2のポートに戻すミラーを備えることを特徴とす
る。これにより、消光比の格段の向上を図ることができ
る。前記光フィルタには、ファブリペロフィルタ、誘電
体多層膜フィルタまたはファイバグレーティングフィル
タが利用できる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図8を参照して本
発明の実施の形態を詳細に説明する。図1乃至図5はそ
れぞれ本発明の実施形態であるファラデー回転子(FR
M)とミラーを用いた偏波無依存の外部光強度変調器の
構成を示すものである。
発明の実施の形態を詳細に説明する。図1乃至図5はそ
れぞれ本発明の実施形態であるファラデー回転子(FR
M)とミラーを用いた偏波無依存の外部光強度変調器の
構成を示すものである。
【0022】図1は第1の実施形態とする光変調装置の
構成を示すものである。この光変調装置は、導波路型光
強度変調器として図11に示した通常のマッハツェンダ
型光強度変調器44を用い、その光入力ポートを光サー
キュレータ40のbポートに接続し、光出力ポート側に
ファラデー回転子ミラー(FRM)47を配置したもの
である。
構成を示すものである。この光変調装置は、導波路型光
強度変調器として図11に示した通常のマッハツェンダ
型光強度変調器44を用い、その光入力ポートを光サー
キュレータ40のbポートに接続し、光出力ポート側に
ファラデー回転子ミラー(FRM)47を配置したもの
である。
【0023】上記ファラデー回転子ミラー47は、入射
光の偏波面を45度回転させて透過する45度ファラデ
ー回転子45と、この45度ファラデー回転子45の透
過光を反射して再入射させる反射鏡46とを組み合わせ
て構成したもので、光変調器44からの光信号を反射し
て送り返すと共に、その光信号の偏波面を順方向と逆方
向の往復で90度回転させることができる。
光の偏波面を45度回転させて透過する45度ファラデ
ー回転子45と、この45度ファラデー回転子45の透
過光を反射して再入射させる反射鏡46とを組み合わせ
て構成したもので、光変調器44からの光信号を反射し
て送り返すと共に、その光信号の偏波面を順方向と逆方
向の往復で90度回転させることができる。
【0024】上記構成において、光サーキュレータ40
のaポート41から無変調光を入力すると、この無変調
光はbポート42から出力され、光強度変調器44で光
強度変調を受けてファラデー回転子ミラー47に入力さ
れる。このファラデー回転子ミラー47に入力された光
信号は偏波面が90度回転されて反射され、再び光強度
変調器44で光強度変調を受けて光サーキュレータ40
のbポート42に入力される。光サーキュレータ40は
bポート42から入力された変調後の光信号をcポート
43から出力する。
のaポート41から無変調光を入力すると、この無変調
光はbポート42から出力され、光強度変調器44で光
強度変調を受けてファラデー回転子ミラー47に入力さ
れる。このファラデー回転子ミラー47に入力された光
信号は偏波面が90度回転されて反射され、再び光強度
変調器44で光強度変調を受けて光サーキュレータ40
のbポート42に入力される。光サーキュレータ40は
bポート42から入力された変調後の光信号をcポート
43から出力する。
【0025】ここで、ファラデー回転子ミラー47によ
って光強度変調器44から出力される光信号をTE−T
M変換して光強度変調器44に再入力する。このため、
TE偏波とTM偏波で光強度変調器44の透過率が異な
っていても、全体ではそれらの積となるので、全ての偏
波状態に対して同じ透過率となる。
って光強度変調器44から出力される光信号をTE−T
M変換して光強度変調器44に再入力する。このため、
TE偏波とTM偏波で光強度変調器44の透過率が異な
っていても、全体ではそれらの積となるので、全ての偏
波状態に対して同じ透過率となる。
【0026】したがって、上記構成による光変調装置に
よれば、ファラデー回転子ミラー47によって導波路型
の光強度変調器44における偏波依存性を解消すること
ができるので、当該光変調器44への入力光の偏波によ
らず、出力光パワーレベルを安定にすることができる。
よれば、ファラデー回転子ミラー47によって導波路型
の光強度変調器44における偏波依存性を解消すること
ができるので、当該光変調器44への入力光の偏波によ
らず、出力光パワーレベルを安定にすることができる。
【0027】上記の構成では通常の市販の光強度変調器
が使用可能という利点がある。但し、進行波型の光強度
変調器を両方向で用いており、また反射による遅延が生
じるが、FRM47と光変調器44との距離を極力短く
することで帯域を広くとることができる。
が使用可能という利点がある。但し、進行波型の光強度
変調器を両方向で用いており、また反射による遅延が生
じるが、FRM47と光変調器44との距離を極力短く
することで帯域を広くとることができる。
【0028】図2は本発明の第2の実施形態とする光変
調装置の構成を示すものである。尚、図2において、図
1と同一部分には同一符号を付して示す。この光変調装
置は、図11に示した通常のマッハツェンダ型光強度変
調器50の光入出力ポート部51,52にそれぞれ2分
岐素子53,54を形成し、出力側の2分岐素子54の
各端部から出力される光信号を前述のファラデー回転子
ミラー47で反射して再入力するように構成したもので
ある。
調装置の構成を示すものである。尚、図2において、図
1と同一部分には同一符号を付して示す。この光変調装
置は、図11に示した通常のマッハツェンダ型光強度変
調器50の光入出力ポート部51,52にそれぞれ2分
岐素子53,54を形成し、出力側の2分岐素子54の
各端部から出力される光信号を前述のファラデー回転子
ミラー47で反射して再入力するように構成したもので
ある。
【0029】上記構成によれば、入力側の2分岐素子5
3の一方の端部から無変調光を入力し、他方の端部から
光信号を取り出すことで、前述した光サーキュレータと
同等の効果を得ることができ、部品点数を減らすことが
できる。
3の一方の端部から無変調光を入力し、他方の端部から
光信号を取り出すことで、前述した光サーキュレータと
同等の効果を得ることができ、部品点数を減らすことが
できる。
【0030】図3は第3の実施形態とする光変調装置の
構成を示すものである。尚、図3において、図1と同一
部分には同一符号を付して示す。この光変調装置は、導
波路型光強度変調器としてマイケルソン型光強度変調器
60を用い、その光入力ポート61を光サーキュレータ
40のbポート42に接続し、一対の光出力ポート6
4,65側にファラデー回転子ミラー(FRM)47を
配置したものである。
構成を示すものである。尚、図3において、図1と同一
部分には同一符号を付して示す。この光変調装置は、導
波路型光強度変調器としてマイケルソン型光強度変調器
60を用い、その光入力ポート61を光サーキュレータ
40のbポート42に接続し、一対の光出力ポート6
4,65側にファラデー回転子ミラー(FRM)47を
配置したものである。
【0031】図4は第4の実施形態とする光変調装置の
構成を示すものである。尚、図4において、図1と同一
部分には同一符号を付して示す。この光変調装置は、導
波路型光強度変調器であるマイケルソン型光強度変調器
61の光入力ポート62側に2分岐素子63を形成し、
一対の光出力ポート64,65から出力される光信号を
前述のファラデー回転子ミラー47で反射して再入力す
るように構成したものである。
構成を示すものである。尚、図4において、図1と同一
部分には同一符号を付して示す。この光変調装置は、導
波路型光強度変調器であるマイケルソン型光強度変調器
61の光入力ポート62側に2分岐素子63を形成し、
一対の光出力ポート64,65から出力される光信号を
前述のファラデー回転子ミラー47で反射して再入力す
るように構成したものである。
【0032】上記構成によれば、入力側の2分岐素子6
3の一方の端部から無変調光を入力し、他方の端部から
光信号を取り出すことで、前述した光サーキュレータと
同等の効果を得ることができ、部品点数を減らすことが
できる。
3の一方の端部から無変調光を入力し、他方の端部から
光信号を取り出すことで、前述した光サーキュレータと
同等の効果を得ることができ、部品点数を減らすことが
できる。
【0033】図5は本発明の第5の実施形態とする光変
調装置の構成を示すものである。この光変調器は、マッ
ハツェンダ型光強度変調器30の各導波路途中にそれぞ
れ90度ファラデー回転子(図では一体的に示す)33
を挿入することで、導波路上で光信号の偏波面を90度
回転させてTE−TM変換を行うものである。これらの
素子33を光変調器30の中心におくことにより、全て
の偏波状態の光は同じだけの電気光学効果による位相シ
フトを受ける。このため、偏波に対する無依存化を実現
することができる。
調装置の構成を示すものである。この光変調器は、マッ
ハツェンダ型光強度変調器30の各導波路途中にそれぞ
れ90度ファラデー回転子(図では一体的に示す)33
を挿入することで、導波路上で光信号の偏波面を90度
回転させてTE−TM変換を行うものである。これらの
素子33を光変調器30の中心におくことにより、全て
の偏波状態の光は同じだけの電気光学効果による位相シ
フトを受ける。このため、偏波に対する無依存化を実現
することができる。
【0034】図5を例にとり、以下に偏波に対して無依
存化できることを数式を用いて証明する。TE偏波(x
偏波)とTE偏波(y偏波)での背景損失をγ2 x とγ
2 y 、バイアス電圧をVB,x ,VB,y 、半波長電圧をV
π,xとVπ,yとすれば、変調器単体のJones行
列は変調器内でのTE−TM間のモード結合がないとす
れば、
存化できることを数式を用いて証明する。TE偏波(x
偏波)とTE偏波(y偏波)での背景損失をγ2 x とγ
2 y 、バイアス電圧をVB,x ,VB,y 、半波長電圧をV
π,xとVπ,yとすれば、変調器単体のJones行
列は変調器内でのTE−TM間のモード結合がないとす
れば、
【0035】
【数1】 と表せる。ここで、
【0036】
【数2】 であり、Vは信号電圧、φx ,φy は位相項である。こ
の式は順方向・逆方向共に成り立つ。ファラデー回転子
ミラー(FRM)のJones行列は、
の式は順方向・逆方向共に成り立つ。ファラデー回転子
ミラー(FRM)のJones行列は、
【0037】
【数3】 であるから、図1の光変調器44の全体のJones行
列は、
列は、
【0038】
【数4】 となり、Ax とAy が掃き出されており、偏波無依存で
あることがわかる。
あることがわかる。
【0039】尚、ファラデー回転子ミラー(FRM)の
場合は光変調器内でのTE−TM間のモード結合がある
場合、つまり光変調器のJones行列に非対角項があ
る場合でも偏波無依存となる。以上のことは、図2乃至
図5に示した他の実施形態の場合も同様である。
場合は光変調器内でのTE−TM間のモード結合がある
場合、つまり光変調器のJones行列に非対角項があ
る場合でも偏波無依存となる。以上のことは、図2乃至
図5に示した他の実施形態の場合も同様である。
【0040】ところで、前述したように、波長多重伝送
による光ネットワークとしては、各ノードでの光源波長
の安定化や保守の容易さのために、光源を一個所に集中
して管理する方式が検討されている。
による光ネットワークとしては、各ノードでの光源波長
の安定化や保守の容易さのために、光源を一個所に集中
して管理する方式が検討されている。
【0041】すなわち、一個所(例えばセンターノー
ド)に集中された光源から複数の波長光を単一モード光
ファイバで無変調光として伝送し、各ノードにおいては
必要な波長の無変調光を分離(Drop)して、情報信
号でこの無変調光を変調し、再び単一モード光ファイバ
に多重(Add)して伝送を行う。この場合、各ノード
での変調には外部光変調器を用いるが、偏波に対して無
依存であることが不可欠である。このため、外部光変調
器として本発明による光変調装置が有効に利用できる。
以下にその実施形態を説明する。
ド)に集中された光源から複数の波長光を単一モード光
ファイバで無変調光として伝送し、各ノードにおいては
必要な波長の無変調光を分離(Drop)して、情報信
号でこの無変調光を変調し、再び単一モード光ファイバ
に多重(Add)して伝送を行う。この場合、各ノード
での変調には外部光変調器を用いるが、偏波に対して無
依存であることが不可欠である。このため、外部光変調
器として本発明による光変調装置が有効に利用できる。
以下にその実施形態を説明する。
【0042】図6は、波長多重伝送方式による光ネット
ワークシステムにおいて、ノードに本発明による波長ア
ド・ドロップモジュールを用いた場合の構成を示すもの
である。
ワークシステムにおいて、ノードに本発明による波長ア
ド・ドロップモジュールを用いた場合の構成を示すもの
である。
【0043】図6において、センターノード70は波長
λ1〜λnの光源(図示せず)を収容し、各光源の光出
力を波長多重して無変調光を生成して、単一モード光フ
ァイバによる光伝送路71に送出する。光伝送路71上
には、本発明による波長アド・ドロップモジュールを備
えるノード72が配置されている。
λ1〜λnの光源(図示せず)を収容し、各光源の光出
力を波長多重して無変調光を生成して、単一モード光フ
ァイバによる光伝送路71に送出する。光伝送路71上
には、本発明による波長アド・ドロップモジュールを備
えるノード72が配置されている。
【0044】ノード72において、光伝送路71からの
全波長の無変調光は送信部に入力される。この送信部に
入力された無変調光は、光サーキュレータ73のaポー
トに入力され、bポートからファブリペロー(FP)フ
ィルタ74に出力される。
全波長の無変調光は送信部に入力される。この送信部に
入力された無変調光は、光サーキュレータ73のaポー
トに入力され、bポートからファブリペロー(FP)フ
ィルタ74に出力される。
【0045】このFPフィルタ74はその共振特性によ
り入力無変調光から必要な波長光のみを分離(Dro
p)し、そのほかの波長光を反射させる特性を有する光
フィルタで、分離された波長光は光強度変調器75へ伝
送される。ここで、FPフィルタ74はその透過域の波
長を可変することができ、その可変幅は40nm程度で
ある。
り入力無変調光から必要な波長光のみを分離(Dro
p)し、そのほかの波長光を反射させる特性を有する光
フィルタで、分離された波長光は光強度変調器75へ伝
送される。ここで、FPフィルタ74はその透過域の波
長を可変することができ、その可変幅は40nm程度で
ある。
【0046】このFPフィルタ74で反射された波長の
光は光サーキュレータ73のbポートに入力され、cポ
ートから出力されて、単一モード光ファイバ77を介し
てこのノード72の受信部へと伝送される。
光は光サーキュレータ73のbポートに入力され、cポ
ートから出力されて、単一モード光ファイバ77を介し
てこのノード72の受信部へと伝送される。
【0047】受信部に入力された光は光サーキュレータ
78のaポートに入力され、bポートからFPフィルタ
79に出力される。FPフィルタ79では、入力光のう
ち必要な受信波長を選択出力する。ここで選択された波
長光は光受信器80で受信される。
78のaポートに入力され、bポートからFPフィルタ
79に出力される。FPフィルタ79では、入力光のう
ち必要な受信波長を選択出力する。ここで選択された波
長光は光受信器80で受信される。
【0048】上記FPフィルタ79は選択されなかった
他の波長を反射させるが、この反射光は光サーキュレー
タ78のbポートに入力され、cポートから光伝送路7
1へ出力され、次のノードへと伝送される。
他の波長を反射させるが、この反射光は光サーキュレー
タ78のbポートに入力され、cポートから光伝送路7
1へ出力され、次のノードへと伝送される。
【0049】ここで、送信部において、FPフィルタ7
4で選択された波長の光に情報を載せるため、FPフィ
ルタ74で抽出した波長光を光強度変調器75で変調す
るが、このとき安定した変調光を得るためには、光強度
変調器75がFPフィルタ74からの光に対して偏波に
無依存であることが必要となる。
4で選択された波長の光に情報を載せるため、FPフィ
ルタ74で抽出した波長光を光強度変調器75で変調す
るが、このとき安定した変調光を得るためには、光強度
変調器75がFPフィルタ74からの光に対して偏波に
無依存であることが必要となる。
【0050】そこで、図1に示したように、光強度変調
器75の出力端側にファラデー回転子ミラー(FRM)
76を設ける。これにより、光強度変調器75の偏波に
対する無依存化を行うことができ、安定した光伝送信号
を得ることができる。
器75の出力端側にファラデー回転子ミラー(FRM)
76を設ける。これにより、光強度変調器75の偏波に
対する無依存化を行うことができ、安定した光伝送信号
を得ることができる。
【0051】ここで、FPフィルタ74,79の反射光
と透過光の消光比を上げることにより、必要な波長と不
要な波長とのクロストークを少なくして伝送品質を向上
させることが重要である。
と透過光の消光比を上げることにより、必要な波長と不
要な波長とのクロストークを少なくして伝送品質を向上
させることが重要である。
【0052】図7を参照して、本発明により上記FPフ
ィルタ74(79についても同様である)の消光比を向
上する方法について説明する。尚、図7において、90
は光サーキュレータ73のbポートからの光を伝送する
光ファイバ、91はFPフィルタ74を透過した波長光
を光変調器76へ伝送する光ファイバ、92はミラーで
ある。
ィルタ74(79についても同様である)の消光比を向
上する方法について説明する。尚、図7において、90
は光サーキュレータ73のbポートからの光を伝送する
光ファイバ、91はFPフィルタ74を透過した波長光
を光変調器76へ伝送する光ファイバ、92はミラーで
ある。
【0053】まず、図7(a)に示すように、FPフィ
ルタ74を傾けないとき、つまり、波長アド・ドロップ
モジュールの光サーキュレータ73からの入射光に対し
て垂直入射するようにFPフィルタ74を挿入した場合
には、透過波長特性及び反射波長特性はそれぞれ図8
(a)中A,Bで示すようになる。ある波長(1555
nm)においては消光比は約15dB程度である。
ルタ74を傾けないとき、つまり、波長アド・ドロップ
モジュールの光サーキュレータ73からの入射光に対し
て垂直入射するようにFPフィルタ74を挿入した場合
には、透過波長特性及び反射波長特性はそれぞれ図8
(a)中A,Bで示すようになる。ある波長(1555
nm)においては消光比は約15dB程度である。
【0054】これに対し、本発明では、図7(b)に示
すように、光サーキュレータ73からの入射光に対して
非垂直入射するようにFPフィルタ74を光軸から傾け
て挿入し、かつ、FPフィルタ74で反射された光をミ
ラー92で再び反射してFPフィルタ74に戻すことで
当該FPフィルタ74で再度反射させ、光サーキュレー
タ73のbポートに入力し、cポートより光伝送路71
へ送出させる。この時の透過波長特性及び反射波長特性
はそれぞれ図8(b)中C,Dで示すようになる。図8
(a),(b)より消光比が20dB以上とれているこ
とがわかる。
すように、光サーキュレータ73からの入射光に対して
非垂直入射するようにFPフィルタ74を光軸から傾け
て挿入し、かつ、FPフィルタ74で反射された光をミ
ラー92で再び反射してFPフィルタ74に戻すことで
当該FPフィルタ74で再度反射させ、光サーキュレー
タ73のbポートに入力し、cポートより光伝送路71
へ送出させる。この時の透過波長特性及び反射波長特性
はそれぞれ図8(b)中C,Dで示すようになる。図8
(a),(b)より消光比が20dB以上とれているこ
とがわかる。
【0055】以上述べたように、FPフィルタに対して
入力光を非垂直入射としミラーにより反射させることで
消光比をあげることができるので、伝送品質を向上する
ことができ、非常に有用である。これは導波路型光強度
変調器に限らず、導波路型光位相変調器においても同様
の効果が得られる。
入力光を非垂直入射としミラーにより反射させることで
消光比をあげることができるので、伝送品質を向上する
ことができ、非常に有用である。これは導波路型光強度
変調器に限らず、導波路型光位相変調器においても同様
の効果が得られる。
【0056】尚、上記実施形態による波長アド・ドロッ
プモジュールでは、光フィルタとしてFPフィルタを用
いた場合について説明したが、他に誘電体多層膜フィル
タ、ファイバグレーティングフィルタが利用可能である
ことは勿論である。
プモジュールでは、光フィルタとしてFPフィルタを用
いた場合について説明したが、他に誘電体多層膜フィル
タ、ファイバグレーティングフィルタが利用可能である
ことは勿論である。
【0057】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、導波路型
光変調器を用いても、当該光変調器への入力光の偏波に
よらず、出力光パワーレベルを安定にすることのできる
光変調装置を提供することができる。
光変調器を用いても、当該光変調器への入力光の偏波に
よらず、出力光パワーレベルを安定にすることのできる
光変調装置を提供することができる。
【図1】本発明に係る光変調装置の第1の実施形態の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図2】本発明に係る光変調装置の第2の実施形態の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図3】本発明に係る光変調装置の第3の実施形態の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図4】本発明に係る光変調装置の第4の実施形態の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図5】本発明に係る光変調装置の第5の実施形態の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図6】本発明に係る光波長アド・ドロップモジュール
をノードに利用した波長多重伝送方式による光ネットワ
ークシステムの構成を示すブロック図。
をノードに利用した波長多重伝送方式による光ネットワ
ークシステムの構成を示すブロック図。
【図7】本発明による光フィルタ(FPフィルタ)の消
光比を向上する方法について説明する図。
光比を向上する方法について説明する図。
【図8】図7に示す方法による消光比の効果を説明する
ための透過波長特性と反射波長特性を示す図。
ための透過波長特性と反射波長特性を示す図。
【図9】従来の波長多重光ネットワークシステムの構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図10】従来の他の波長多重光ネットワークシステム
の構成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
【図11】従来の導波路型光強度変調器として、マッハ
ツェンダ型の構成を示す図。
ツェンダ型の構成を示す図。
30…マッハツェンダ型光強度変調器 33…90度ファラデー回転子 40…光サーキュレータ 41…aポート 42…bポート 43…cポート 44…マッハツェンダ型光強度変調器 45…45度ファラデー回転子 46…反射鏡 47…ファラデー回転子ミラー(FRM) 50…マッハツェンダ型光強度変調器 51,52…光入出力ポート部 53,54…2分岐素子 61…マイケルソン型光強度変調器 62…光入力ポート 63…2分岐素子 64,65…光出力ポート 70…センターノード 71…光伝送路 72…ノード 73…光サーキュレータ 74…FP(ファブリペロー)フィルタ 75…光強度変調器 76…ファラデー回転子ミラー(FRM) 77…単一モード光ファイバ 78…光サーキュレータ 79…FPフィルタ 80…光受信器 90,91…光ファイバ 92…ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保立 和夫 東京都調布市布田6−17−17 (72)発明者 伊藤 雅孝 東京都日野市旭が丘3丁目1番地の1 株 式会社東芝日野工場内 (72)発明者 菅原 満 東京都日野市旭が丘3丁目1番地の1 株 式会社東芝日野工場内
Claims (12)
- 【請求項1】導波路を通る光を電気信号に応じて変調
し、変調された光信号として出力する導波路型光変調器
と、 この導波路型光変調器の光出力ポートに接続され、当該
光変調器からの光信号を反射して送り返すと共に、その
光信号の偏波面を順方向と逆方向の往復で90度回転さ
せるファラデー回転子ミラーと、 前記導波路型光変調器の光入力ポートに無変調光を入力
し当該ポートから変調光を取り出して光伝送路に送出す
る光入出力手段とを具備したことを特徴とする光変調装
置。 - 【請求項2】前記光入出力手段は、第1のポートの入力
光を第2のポートから出力し当該ポートの入力光を第3
のポートから出力する光サーキュレータを備え、前記第
2のポートを前記導波路型光変調器の光入力ポートに接
続してなることを特徴とする請求項1記載の光変調装
置。 - 【請求項3】前記導波路型光変調器は前記光入力ポート
及び光出力ポートにそれぞれ2分岐素子を接続し、それ
ぞれの端部間を導波路で接続して構成されるマッハ・ツ
ェンダ型光変調器であることを特徴とする請求項1記載
の光変調装置。 - 【請求項4】前記導波路型光変調器は前記光入力ポート
に2分岐素子を接続し、それぞれの端部に導波路を接続
し各導波路の他方の端部をそれぞれ出力ポートとするマ
イケルソン型光変調器であることを特徴とする請求項1
記載の光変調装置。 - 【請求項5】前記ファラデー回転子ミラーは、入射光の
偏波面を45度回転させて透過する45度ファラデー回
転子と、この45度ファラデー回転子の透過光を反射し
て再入射させる反射鏡とを組み合わせて構成されること
を特徴とする請求項1記載の光変調装置。 - 【請求項6】導波路を通る光を電気信号に応じて変調
し、変調された光信号として出力する導波路型マッハツ
ェンダ光変調器と、 この導波路型マッハツェンダ光変調器の導波路上のほぼ
中心に配置され、当該導波路上で光信号の偏波面を90
度回転させるファラデー回転子とを具備したことを特徴
とする光変調装置。 - 【請求項7】光伝送路に介在され、当該光伝送路に接続
される第1のポートから入力される波長多重光を第2の
ポートから送出し、この第2のポートから入力される光
信号を前記光伝送路に接続される第3のポートから送出
する光結合手段と、 この光結合手段の第2のポートから出力される波長多重
光から任意の波長光を選択的に透過し、他の波長光を前
記入出力ポートに反射させる光フィルタと、 この光フィルタで選択された波長光を変調する導波路型
光変調器と、 この導波路型光変調器の光出力ポートに接続され、当該
光変調器からの光信号を反射して送り返すと共に、その
光信号の偏波面を順方向と逆方向の往復で90度回転さ
せるファラデー回転子ミラーとを具備することを特徴と
する波長アド・ドロップモジュール。 - 【請求項8】前記光結合手段は光サーキュレータである
ことを特徴とする請求項7項記載の波長アド・ドロップ
モジュール。 - 【請求項9】前記光フィルタは、前記光結合手段の第2
のポートからの光信号入射光軸に対して傾けられ、前記
非選択波長光の反射光軸を前記入射光軸からずらすよう
にしてあり、 さらに、前記光フィルタからの反射光を反射させ、再び
前記光フィルタで反射させて前記光結合手段の第2のポ
ートに戻すミラーを備えることを特徴とする請求項7記
載の波長アド・ドロップモジュール。 - 【請求項10】前記光フィルタはファブリペロフィルタ
であることを特徴とする請求項7記載の波長アド・ドロ
ップモジュール。 - 【請求項11】前記光フィルタは誘電体多層膜フィルタ
であることを特徴とする請求項7記載の波長アド・ドロ
ップモジュール。 - 【請求項12】前記光フィルタはファイバグレーティン
グフィルタであることを特徴とする請求項7記載の波長
アド・ドロップモジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8155652A JPH103066A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 光変調装置と波長アド・ドロップモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8155652A JPH103066A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 光変調装置と波長アド・ドロップモジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH103066A true JPH103066A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15610653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8155652A Pending JPH103066A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 光変調装置と波長アド・ドロップモジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH103066A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4796485A (en) * | 1984-10-25 | 1989-01-10 | Jidosha Kiki Co., Ltd. | Remote control apparatus for transmission |
JP2009533881A (ja) * | 2006-04-18 | 2009-09-17 | パイロフォトニクス レーザーズ インコーポレイテッド | チューナブルパルスレーザ源用の方法およびシステム |
US8280200B2 (en) | 2008-12-09 | 2012-10-02 | Fujitsu Limited | Polarization conversion device and polarization multiplexing modulator |
JP2013530613A (ja) * | 2010-05-14 | 2013-07-25 | フランス・テレコム | Ofdm変調技術の実施を可能にする光学ライン終端デバイス |
CN107911162A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-04-13 | 浙江大学 | 基于调制器的双码型互不干扰的全双工空间高速通信装置 |
CN108490648A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-09-04 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 采用法拉第旋转镜实现偏振无关的铌酸锂电光相位调制器 |
-
1996
- 1996-06-17 JP JP8155652A patent/JPH103066A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4796485A (en) * | 1984-10-25 | 1989-01-10 | Jidosha Kiki Co., Ltd. | Remote control apparatus for transmission |
JP2009533881A (ja) * | 2006-04-18 | 2009-09-17 | パイロフォトニクス レーザーズ インコーポレイテッド | チューナブルパルスレーザ源用の方法およびシステム |
KR101456169B1 (ko) * | 2006-04-18 | 2014-11-03 | 이에스아이-파이로포토닉스 레이저스, 인코포레이티드 | 펄스형 파장가변 레이저 소스를 위한 방법 및 시스템 |
US8280200B2 (en) | 2008-12-09 | 2012-10-02 | Fujitsu Limited | Polarization conversion device and polarization multiplexing modulator |
US8774567B2 (en) | 2008-12-09 | 2014-07-08 | Fujitsu Limited | Polarization multiplexing modulator |
JP2013530613A (ja) * | 2010-05-14 | 2013-07-25 | フランス・テレコム | Ofdm変調技術の実施を可能にする光学ライン終端デバイス |
CN107911162A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-04-13 | 浙江大学 | 基于调制器的双码型互不干扰的全双工空间高速通信装置 |
CN108490648A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-09-04 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 采用法拉第旋转镜实现偏振无关的铌酸锂电光相位调制器 |
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