JPH11119275A - 波長変換器 - Google Patents
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Abstract
器を提供する。 【解決手段】 偏光子12は、λ2 の入射光を互いに直
交するX偏波光およびY偏波光に分離する。λ2 の入射
光は、直線偏波である。X偏波光は、半導体光アンプ1
6を通過させた後に偏光子17に入射される。Y偏波光
は、反射デバイス13および14により偏光子17に導
かれる。半導体光アンプ16の導波路の屈折率は、入射
光の強度により変化する。伝送信号に従って強度変調さ
れたλ1 の信号光を半導体光アンプ16に入射する。偏
光子17は、X偏波光とY偏波光とを合波する。偏光子
18は、偏光子17の出力光を受光して出力する。
Description
り、特に、信号を伝送する光の波長を変換する変換器に
係わる。
ワークとして光通信システムが普及してきている。光通
信システムでは、通常、ある特定の波長の光を用いて信
号が伝送される。また、近年、伝送する情報の量を増や
す技術として、WDM(波長多重:Wavelength Divisio
n Multiplex )を利用した伝送システムが注目されてい
る。WDMは、1本の光伝送路を介して複数の信号をそ
れぞれ互いに異なる波長の光を用いて伝送する技術であ
る。
DMを用いた伝送システムにおいて使用され、信号を伝
送する光の波長を変換する。すなわち、波長変換器は、
波長λ1 の光を用いて伝送される信号を波長λ2 の光に
乗せて出力する。既存の波長変換器の例を図41〜図4
3に示す。
miconductor Optical Amplifier )における入力光によ
る利得飽和効果を利用した波長変換器である。この利得
飽和効果を利用した変調方式は、一般に、相互利得変調
(XGM)と呼ばれる。この構成では、伝送信号に従っ
て強度変調された波長λ1 の光(入力信号光)、および
波長λ2 の連続光(CW : Continuous Wave)を半導体光
アンプ501に入力することにより、その半導体光アン
プ501の出力として上記伝送信号に従って強度変調さ
れた波長λ2 の光が得られる。このように、入力信号光
の波長は、光源502の出力光の波長に変換される。す
なわち、光源502として出力光の波長が可変であるも
のを用いれば、入力信号光の波長を所望の波長に変換で
きることになる。
スゲイン変調を利用した波長変換器である。この構成で
は、固有の発振周波数に従って波長λ2 の光を生成する
半導体レーザ511を用いる。伝送信号に従って強度変
調された波長λ1 の光を半導体レーザ511に入力する
と、その半導体レーザ511の利得の波長分布が変動
し、これにより半導体レーザ511の発振光が強度変調
される。すなわち、半導体レーザ511により生成され
る光は、入力信号光によって強度変調される。
変調(XPM)を利用した波長変換器である。この構成
では、入射光強度および供給電流に応じて屈折率および
透過率が変動するデバイス(例えば、半導体光アンプ)
を2つ用いる。そして、波長λ2 の連続光を双方のデバ
イスに入力すると共に、伝送信号に従って強度変調され
た波長λ1 の光(入力信号光)を一方のデバイスのみに
入力する。この結果、これら2つのデバイスは、互いに
位相が異なるλ2 の光を出力する。この位相差は、入力
信号光の強度に依存する。したがって、これら2つのデ
バイスの出力をカプラ等を用いて合波すれば、λ1 の光
を用いて伝送されてくる信号に従って波長λ2 の光が強
度変調される。
を用いた波長変換器である。この構成では、波長λ2 の
光を生成する半導体レーザ521を用いる。そして、伝
送信号に従って強度変調された波長λ1 の光を半導体レ
ーザ521に入力し、半導体レーザ521の利得の波長
分布を変動させることにより、半導体レーザ521の出
力光の周波数を変調させる。そして、その出力光を、光
バンドパスフィルタ522を通過させた後、たとえば、
マッハツェンダ干渉計等の干渉計523を用いて強度変
調信号に変換する。
いったん電気信号に変換する構成の波長変換器である。
図43(b) に示す構成では、伝送信号に従って強度変調
された波長λ1 の光を受光素子531を用いて電気信号
に変換する。この電気信号は伝送信号である。そして、
この電気信号で波長λ2 の光を生成する発光素子532
を駆動する。このことにより、波長λ2 の光は、伝送信
号により強度変調される。一方、図43(c) に示す構成
では、光源541を用いて波長λ2 の連続光を生成し、
その連続光を光変調器542に入力する。そして、受光
素子531により得られた電気信号を光変調器542に
印加することにより、λ2 の光を強度変調する。 参考文献(1) F.Masetti, et.al., "ATMOS (ATM Optical
Switching): Resultsand Conclusions of the RACE R2
039 project", Proc. 21stEuropean Conference on Opt
ical Communication ECOC'95We. L. 1.7, 1995 参考文献(2) K.E.Stubkjaer, et.al., "Wavelength con
version devices andtechniques", Proc. 22nd Europea
n Conference on OpticalCommunication ECOC'96, ThB.
2. 1, 1996 参考文献(3) C.Caspar, et.al., "Improvement of cros
stalk tolerance inoptical cross connects by regene
rative frequency converter",Proc. 22nd European Co
nference on Optical CommunicationECOC'96,ThD. 1.
5, 1996 参考文献(4) W.Idler, et.al., "10 Gb/s wavelength c
onversion withintegrated multiquantum-well-based 3
-port Mach-Zenderinterferometer", IEEE Photon. Tec
hnol. lett., vol.8,pp.1163-1165, 1996 参考文献(5) M.Shilling, et.al., "10 Gb/s monolithi
c MQW-based wavelengthconverter in Michelson inter
ferometer configuration",Optical Fiber Communicati
on (OFC'96) Technical Didest WG2,1996 参考文献(6) C.Joergensen, et.al., "Up to 20 Gbit/s
-rate transparentintegrated interferometric wavele
ngth converter", Proc. 22ndEuropean Conference on
Optical Communication ECOC'96, ThB.2. 2, 1996 参考文献(7) H.Yasaka, et.al., "Repeated wavelength
conversion of 10 Gb/ssignal using wavelength tuna
ble semiconductor lasers", IEEEPhoton. Technol. Le
tt., vol.7, pp. 161-163, 1995 参考文献(8) K.Inoue, et.al., "Wavelength conversio
n using a lightinjected DFB-LD and a Mach-Zender f
ilter with a ringresonator", IEEE Photon. Technol.
Lett., vol.7,pp. 998-1000, 1995
(a) および図41(b) に示す波長変換器は、消光比の改
善が困難である。たとえば、図41(a) に示す波長変換
器において消光比を改善するためには、さらに光アンプ
や中間光源が必要となり、調整が複雑となり、また、検
査工程も増えるので、歩留まりの悪化やコストの上昇と
いった問題が発生する。
換器では、消光比の改善は可能であるが、光を分岐ある
いは合波するために光カプラを用いているので、変換先
の波長(上記の例では、λ2 )の光の損失が大きくなっ
てしまう。
の調整が難しく、また、変換先の波長を変えることがで
きない。さらに、図43(b) および図43(c) に示す波
長変換器では、小型化、低価格化が困難である。
点を解決することであり、損失が少なく、かつ消光比も
良好な波長変換器を低価格で提供することである。
強度変調された第1の波長の信号光を受光し、その信号
光の変調状態に基づいて変調された第2の波長の信号光
を出力する構成を前提とする。第2の波長の入射光を互
いに直交する第1および第2の偏波光に分離する第1の
偏光子と、第1の偏波光を導波する導波路と、その導波
路からの出力光と第2の偏波光とを合波する合波デバイ
スと、その合波デバイスの出力光を受光して第2の波長
の信号光を出力する第2の偏光子と、を有する。上記導
波路は、入力光の強度に従ってその屈折率が変化する。
そして、第1の波長の信号光を上記導波路に入力する。
を通過することによって生じる位相遅延は、第1の波長
の信号光の強度に依存する。このため、合波デバイスに
より合波される光の偏波状態も第1の波長の信号光の強
度に依存する。この結果、第2の偏光子の出力光の強度
は第1の波長の信号光の強度に依存して変化する。ここ
で、合波デバイスが合波する第1および第2の偏波光
は、第2の波長を有する光である。したがって、第2の
偏光子の出力光は、第2の波長を有し、且つ第1の波長
の信号光の強度に依存して変調された光となる。
図である。ここでは、伝送信号に従って強度変調された
波長λ1 の信号光を受光して、その伝送信号を波長λ2
の光に乗せて出力する構成を前提とする。
する2つの直線偏波(X偏波光、Y偏波光)を生成す
る。尚、λ2 の入射光は、直線偏波であるものとする。
また、λ2 の入射光は、少なくともλ1 の光を用いて伝
送されてくる伝送信号の帯域においては強度変調されて
いないものとする。ここでは、λ2 の入射光は、連続光
(CW:Continuous Wave )であるものとする。偏光子
1の出力の一方(X偏波光)は、導波路2に入射され、
偏光子1の出力の他方(Y偏波光)は、合波デバイス3
に入射される。
折率が変化する物質を含み、λ1 の信号光およびX偏波
光を受光して導波する。ここで、よく知られているよう
に、導波路の屈折率が変化すると、それに伴ってその導
波路を伝搬される光の速度が変化する。従って、光が導
波路2を通過することにより生じる遅延時間は、λ1の
信号光およびX偏波光の強度に従って変化することにな
る。ここで、X偏波光は、連続光から生成されるので、
その強度は一定である。このため、光が導波路2を通過
することによって生じる遅延時間は、λ1 の信号光の強
度に従って変化する。導波路2の出力は、合波デバイス
3に入射される。なお、導波路2と合波デバイス3との
間に波長λ2 のみを通過させる光フィルタを設けても良
い。
偏波光と偏光子1から出力されたY偏波光とを合波す
る。合波デバイス3は、たとえば、偏光子から構成され
る。合波デバイス3の出力光は、偏光子4に入射され
る。
X偏波光の位相とY偏波光の位相とがある特定の関係を
満たすときに合波デバイス3から出力される光の偏波面
に対して所定の角度に設置される。一実施例としては、
合波デバイス3に入射されるX偏波光の位相とY偏波光
の位相とが一致するときに合波デバイス3から出力され
る光の偏波面と同じ角度に偏光子4を設置する。この場
合、合波デバイス3を偏光子とすると、偏光子4は、合
波デバイス3としての偏光子に対して光の進行方向を中
心として45度または135度旋回させて設置する。そ
して、偏光子4は、合波デバイス3の出力光を互いに直
交する2つの偏波光に分離する。
は、例えば、複屈折性物質または多層偏光分離膜を含
む。また、導波路2は、例えば、半導体光アンプであ
る。上記構成において、λ1 の信号光は、伝送信号に従
って強度変調されているので、導波路2の屈折率はその
伝送信号に従って変化し、光が導波路2を通過すること
によって生じる遅延時間もその伝送信号に従って変化す
る。この結果、導波路2を通過して合波デバイス3に入
射されるX偏波光の位相は、上記伝送信号に従って変化
することになる。なお、Y偏波光の位相は上記伝送信号
によっては変化しない。
て合波デバイス3の出力光のX方向の成分が変化する。
このように、合波デバイス3の出力光のX方向の成分が
変化すると、偏光子4の各出力光の成分が変化する。す
なわち、偏光子4の各出力光の強度は、上記伝送信号に
従って変化することになる。このように、偏光子4の出
力光は、λ1 の信号光を利用して伝送されてきた伝送信
号に従って強度変調され、また、その波長はλ2 であ
る。
号光を模式的に示した図である。この信号光は、伝送信
号に従って強度変調されている。図2(a) では、光が強
い状態を伝送信号の「H」に対応させ、光が弱い状態
(あるいは、消光状態)を伝送信号の「L」に対応させ
ている。
示す図である。λ2 の入射光は、直線偏波であるものと
する。なお、図2(b) においては、光は図2(b) の紙面
に垂直な方向に進み、また、矢印はその光電界の振動方
向を表している。偏光子1はこの入射光を互いに直交す
るX偏波光およびY偏波光に分離する。偏光子1を複屈
折性の物質で構成した場合には、常光線および異常光線
としてX偏波光およびY偏波光が得られる。尚、本発明
では、λ2 の入射光は必ずしも直線偏波である必要はな
く、信号帯域において安定した偏光状態の入射光から互
いに直交するX偏波光およびY偏波光を生成することも
可能であるが、以下の実施例では、λ2の入射光が直線
偏波であるものとする。
Y偏波光は、その一方(X偏波光)が導波路2を通過し
た後に合波デバイス3に入射され、他方(Y偏波光)は
そのまま合波デバイス3に入射される。
合波デバイス3に入射されるX偏波光の位相およびY偏
波光の位相の関係を示す図である。図3(a) では、X偏
波光の位相とY偏波光の位相とが互いにπ/3ずれてい
る状態を示している。また、図3(b) は、X偏波光およ
びY偏波光の位相関係が図3(a) に示す状態であるとき
の合波デバイス3の出力光の偏光状態を示す図である。
なお、合波デバイス3の出力光の電界ベクトルは、合波
デバイス3に入射されるX偏波光およびY偏波光の各電
界ベクトルの和である。このように、X偏波光の位相と
Y偏波光の位相とが互いにずれているときには、合波デ
バイス3の出力光は直線偏波とはならない。
は、上述したように、導波路2へ入射されるλ1 の信号
光の強度に従って変化する。本実施形態では、λ1 の信
号光の強度が弱い状態のとき(或いは、消光状態のと
き)に合波デバイス3により受光されるX偏波光および
Y偏波光の位相が互いに一致するように導波路2におけ
る遅延量を調整する。望ましくは、上記の条件に加え、
λ1 の信号光の強度が強い状態のときに合波デバイス3
により受光されるX偏波光の位相とY偏波光の位相とが
互いにπずれるように、導波路2における遅延量を調整
する。なお、導波路2における遅延量は、たとえば、こ
の導波路2を半導体光アンプで構成する場合には、その
半導体光アンプに供給する電流を制御することにより調
整できる。X偏波光の位相とY偏波光の位相とが互いに
一致する状態、およびX偏波光の位相とY偏波光の位相
とが互いにπずれ状態をそれぞれ図4(a) および図5
(a) に示す。
Y偏波光の位相とが互いに一致する状態では、合波デバ
イス3の出力光の電界は、図4(b) に示すように、X軸
(X偏波光の電界の振動方向)に対して反時計回りに4
5度旋回した方向に振動する。すなわち、この場合、合
波デバイス3の出力光は、X軸に対して反時計回りに4
5度旋回された直線偏波となる。
位相とY偏波光の位相とが互いにπずれた状態では、合
波デバイス3の出力光の電界は、図5(b) に示すよう
に、X軸に対して反時計周りに135度旋回した方向に
振動する。即ち、この場合、合波デバイス3の出力光
は、X軸に対して反時計回りに135度旋回された直線
偏波となる。
は、λ1 の信号光の強度が弱い状態のとき、すなわち、
伝送信号が「L」のとき、合波デバイス3はX軸に対し
て45度旋回された直線偏波を出力し、また、λ1 の信
号光の強度が強い状態のとき、すなわち、伝送信号が
「H」のとき、合波デバイス3はX軸に対して135度
旋回された直線偏波を出力する。ここで、合波デバイス
3は、λ2 の入射光から生成したX偏波光およびY偏波
光を合波して出力する。したがって、合波デバイス3の
出力光の波長はλ2 である。なお、合波デバイス3の出
力光は、λ1 も含んでいる可能性があるが、ここでは、
たとえば、波長フィルタなどを用いてカットされている
ものとする。
対して45度旋回させて設置されている。従って、偏光
子4における座標系(X’−Y’座標系)は、図6に示
すように、上述のX−Y座標系に対して45度回転した
状態となる。偏光子4は、入射光をこのX’軸方向の成
分およびY’方向の成分に分離して出力する。
偏波光およびY偏波光が合波デバイス3に入射すると、
偏光子4は、X’方向の偏波光のみを出力し、Y’方向
の成分は0となる。すなわち、λ1 の信号光の強度が弱
い状態のときには、偏光子4は、X’方向の偏波光のみ
を出力し、Y’方向の成分は0となる。一方、位相が互
いにπずれているX偏波光およびY偏波光が合波デバイ
ス3に入射すると、偏光子4は、Y’方向の偏波光のみ
を出力し、X’方向の成分は0となる。すなわち、λ1
の信号光の強度が強い状態のときには、偏光子4は、
Y’方向の偏波光のみを出力し、X’方向の成分は0と
なる。
2つの偏波光(X’方向の偏波光およびY’方向の偏波
光)のうち、X’方向の偏波光を波長変換器の出力とす
る。このような構成とすれば、λ1 の信号光の強度が弱
い状態のときには、偏光子4は、出力光のX’方向の成
分は1となる。一方、λ1 の信号光の強度が強い状態の
ときには、偏光子4はY’方向の偏波光を出力する。す
なわち、偏光子4の出力光は、λ1 の信号光の変調状態
に反転した状態に変調された第2の波長の信号光とな
る。
偏波であるものとしているが、完全な直線偏波でなくて
も略直線偏波(直線偏波に近い状態の光)であれば同様
の作用によりλ1 の信号光の変調状態に従ってλ2 の光
を変調できる。また、上述の例では、λ1 の信号光がL
レベルおよびHレベルであったときにそれぞれX偏波光
およびY偏波光の位相差が0およびπである場合を想定
しているが、このような条件を厳密に満たさなくても、
時間的に安定した偏光状態のλ2 の光であれば同様の作
用によりλ1 の信号光の変調状態に従ってそのλ2 の光
を変調できる。さらに、上述の例では、偏光子4は、上
記X軸に対して45度旋回させて設置しているが、13
5度旋回させて設置してもよい。また、λ1 の信号光が
LレベルのときにX偏波、Y偏波の位相差がπとなるよ
うに設定してもよい。
しながら若干の補足説明を加える。図7(a) は、図2
(b) に示したX軸およびY軸を基準とする合波デバイス
3への入力におけるλ2 の光の偏光状態を示す。図7
(b) および(c) は、合波デバイス3の出力におけるλ2
の光の偏光状態を示す。
な電界成分をEy 、導波路2においてλ1 の信号光によ
って生じる位相差をΔφとし、光結合損失および偏光子
における損失を無視すると、電界Ex およびEy は以下
のように表される。
t+θ+Δφ) Ey =√2/2・√T・E0 ・cos(ωt+θ) ここで、E0 はλ2 の光の電界強度、ωは、λ2 の光の
角周波数、tは時間、θは位相遅延、Tは導波路2の透
過率である。
ら出力される2つの偏光の偏波面とそれぞれ一致する方
向の軸をそれぞれX’軸およびY’軸とすると、X’軸
に平行な電界をEx'は以下のように表される。
・cos (ωt+θ) Δφ/2=π/2とすれば、Ex'=0 このように、偏光子4の出力光のX’軸方向の成分は、
λ1 の信号光の入力によって導波路2において生じる位
相変化Δφが0のときに最大となり、その位相変化Δφ
がπのときに最小になることがわかる。なお、波長変換
器から出力されるλ2 の光の強度Sout は、偏光子1、
4、および合波デバイス3における損失を無視すると、
以下のように表される。
ある。光ファイバ11を介して入射されるλ2 の入射光
は、直線偏波である。この場合、光ファイバ11として
偏波面保存ファイバを用いてもよい。また、この入射光
は、少なくともλ1 の伝送信号の帯域において強度変調
されていないことを前提とする。一例としては、λ2の
入射光として連続光を用いる。
交する2つの偏波光に分離される。これら2つの偏波光
をX偏波光およびY偏波光と呼ぶことにする。X偏波光
およびY偏波光の生成方法は、図2(b) に示した通りで
ある。
反射デバイス13、14により偏光子17に導かれる。
一方、X偏波光は、ハーフミラー15および半導体光ア
ンプ16を通過した後に偏光子17に導かれる。半導体
光アンプ16は、入射光の強度および供給電流に応じて
その屈折率が変化する導波路を含む。したがって、半導
体光アンプ16への入射光の強度が変化すれば、光が半
導体光アンプ16を通過する際に生じる位相遅延量が変
化する。また、半導体光アンプ16に供給する電流を制
御することにより、光が半導体光アンプ16を通過する
際に生じる位相遅延量を調整できる。
する際に生じる位相遅延量Δφは、以下の式で表され
る。 Δφ∝(2πL/λ2 )・(dn/dN)・(dN/d
P)・ΔP ここで、Lは、半導体光アンプ16の活性層の光学長、
nは、半導体光アンプ16の活性層の実効屈折率、N
は、半導体光アンプ16の活性層の電子密度、Pは半導
体光アンプ16への入力光パワーである。上記の式によ
れば、半導体光アンプ16への入射光のパワーが変化す
るとPが変化し、半導体光アンプ16に供給する電流を
変化させるとNが変化することがわかる。したがって、
波長λ2 の光が半導体光アンプ16を通過する際に生じ
る位相遅延量Δφは、半導体光アンプ16への入射光の
パワー、および半導体光アンプ16に供給する電流に従
って変化することになる。
号光は、光ファイバ21を介して入射される。ここで
は、変調方式として、2値強度変調が採用されているも
のとする。この信号光は、ハーフミラー15により半導
体光アンプ16に導かれる。従って、半導体光アンプ1
6における遅延量は、この信号光の強度(2値変調なの
で、低レベル/高レベル)に従って変化することにな
る。
えば以下のようにして調整される。即ち、この信号光の
入力レベルが「低レベル」であった場合に、偏光子12
から偏光子17に至るX偏波光およびY偏波光の光路の
差が波長λ2 の整数倍(0を含む)となるように調整す
る。換言すれば、この信号光の入力レベルが「低レベ
ル」であった場合に、偏光子17におけるX偏波光の位
相とY偏波光の位相とが一致するように調整する。この
調整は、たとえば、半導体光アンプ16へ供給する電流
を制御することで行う。
波する。偏光子17により合波された光の状態は、X偏
波光およびY偏波光の位相差に従って決まり、図3〜図
5に示した通りである。ここで、半導体光アンプ16に
おける遅延量が上述のように調整されていると、偏光子
17の出力光は以下のようになる。すなわち、λ1 の信
号光の入力レベルが「低レベル」であった場合には、図
4(a) に示したようにX偏波光の位相とY偏波光の位相
とが一致し、偏光子17の出力光は、図4(b)に示した
ようにX軸に対して45度旋回した偏波面を持つ偏光
(λ2 の入射光と同じ偏光状態)となる。この場合、図
6に示したY’軸方向の成分は0となる。一方、λ1 の
信号光の入力レベルが「高レベル」であった場合には、
X偏波光の位相とY偏波光の位相とが互いにずれ、偏光
子17の出力光は、図6のY’軸方向の成分が0でなく
なる。
た方向(図6のX’軸)に振動する偏波光、及びその偏
波光に直交する偏波光(図6のY’軸方向に電界が振動
する偏波光)を出力する。従って、偏光子18から出力
される2つの偏波光のうち、X’軸方向に振動する偏波
光の強度は、λ1 の信号光の入力が「高レベル」であっ
た場合に最小となり、λ1 の信号光の入力が「高レベ
ル」であった場合には、λ1 の信号光の入力が「低レベ
ル」であった場合と比べて弱くなる。このX’軸方向に
振動する光は、光ファイバ22を介して送出される。こ
のように、上記波長変換器は、強度変調されたλ1 の信
号光を受光し、その信号光の変調状態に基づいて反転変
調されたλ2 の光を出力する。
ば、複屈折性物質および/または多層膜偏光分離膜を用
いることで実現可能である。また、図示はしていない
が、半導体光アンプ16と偏光子17との間に波長λ2
のみを通過させる光フィルタを設ける。さらに、ハーフ
ミラー15の代わりに、光カプラを用いてもよい。ま
た、特には説明しなかったが、この波長偏光器の入出力
部および半導体光アンプ16の入力側および出力側にレ
ンズを設ける。
ある。第2の実施例は、第1の実施例の構成と比べる
と、半導体光アンプ16へのλ1 の信号光の入射方向が
異なっている。すなわち、第1の実施例では、半導体光
アンプ16に対してλ1 の信号光およびλ2 の光が同じ
方向から入射されているが、第2の実施例では、半導体
光アンプ16に対してλ1 の信号光およびλ2 の光が互
いに反対の方向から入射されている。第2の実施例の構
成では、半導体光アンプ16と偏光子17との間に波長
λ2 のみを通過させる光フィルタを設る必要はない。
である。第3の実施例は、第1の実施例の構成と比べる
と、偏光子12と偏光子17との間にY偏波光を増幅す
るための半導体光アンプ31を設けた点が異なってい
る。このような構成とすることにより、λ2 の光の入力
ダイナミックレンジが大きくなる。
である。第4の実施例は、第2の実施例の構成と第3の
実施例の構成との組合せである。図12は、本発明の第
5の実施例の構成図である。第5の実施例では、波長変
換器の小型化を計るために、変換先の波長の光(λ2 の
光)を波長変換器内で反射させる構成を採用している。
以下、その動作を説明する。
0を透過した後に偏光子12によって互いに直交する2
つの偏波光に分離される。なお、偏光子40は、直線偏
波であるλ2 の入射光をそのまま透過するような角度に
設置されている。偏光子12により生成されたX偏波光
は、半導体光アンプ16を通過した後に反射デバイス4
2により反射されて偏光子12に戻される。一方、偏光
子12により生成されたY偏波光は、反射デバイス41
および43により偏光子12に戻される。
半導体光アンプ16に導かれる。半導体光アンプ16に
おける遅延量は、この信号光の強度に従って変化する。
従って、X偏波光の位相は、λ1 の信号光の強度に従っ
て変化することになる。
3により反射されて戻ってきたX偏波光およびY偏波光
を合波する。ここで、X偏波光の位相は、λ1 の信号光
の強度に依存している。従って、偏光子12により合波
されるλ2 の光の偏光状態もλ1 の信号光の強度依存し
ている。偏光子12により合波されたλ2 の光は、偏光
子40に導かれる。
た光から互いに直交する偏波光を生成し、その一方を光
ファイバ22へ導く。ここで、偏光子12により合波さ
れたλ2 の光の偏光状態はλ1 の信号光の強度依存して
いるので、偏光子40から光ファイバ22へ送出される
光の強度は、λ1 の信号光の変調状態に従って変調され
ている。このように、第5の実施例は、いわゆる反射型
であるが、このような構成においても、波長を変換する
ための作用は、図1〜図7を参照しながら説明した手法
と同じである。
である。第6の実施例は、第5の実施例の構成と比べる
と、反射デバイス21、43間にY偏波光を増幅するた
めの半導体光アンプ31を設けた点が異なっている。こ
のような構成とすることによる効果は、第3の実施例と
同じであり、λ2 の光の入力ダイナミックレンジが大き
くなる。
である。第7の実施例では、λ2 の光の損失を抑えるた
めに、λ2 の光路上にハーフミラーまたは光カプラを設
けないようにした構成を採用している。
第1の実施例の場合と同じである。すなわち、λ2 の入
射光は、偏光子12により互いに直交するX偏波光およ
びY偏波光に分離され、X偏波光は半導体光アンプ16
にを通過した後に偏光子17に導かれ、Y偏波光は編者
デバイス13、14により偏光子17に導かれる。ただ
し、第7の実施例では、X偏波光は、ハーフミラーを透
過することなく偏光子17に導かれる。
直交する偏波光に分離される。一方の偏波光は、反射デ
バイス52により偏光子17に導かれ、他方の偏波光
は、反射デバイス53および55により偏光子12に導
かれる。偏光子17に導かれる偏波光は、偏光子17に
よって半導体光アンプ16に導かれるような偏波面を持
っているものとする。また、偏光子12に導かれる偏波
光が偏光子12によって半導体光アンプ16に導かれる
ように、反射デバイス53、55間に旋光子54が設け
られている。旋光子54は、通過光の偏波面を90度旋
回させる。
6の実施例と異なり、ハーフミラー等を用いることなく
λ1 の信号光を半導体光アンプ16に導く。このため、
λ2の光はハーフミラー等を透過することなく偏光子1
7に導かれるので、その損失を小さくすることができ
る。
である。第8の実施例は、第7の実施例の構成と比べる
と、反射デバイス13、14間にY偏波光を増幅するた
めの半導体光アンプ31を設けた点が異なっている。
である。第9の実施例は、図13に示した第6の実施例
の構成をベースとし、λ1 の信号光の入射方法を変えた
ものである。第9の実施例では、反射デバイス42およ
び43の代わりにハーフミラー61および62を使用す
る。そして、λ1 の信号光は、そのハーフミラー61を
通過して半導体光アンプ16に入射される。
図である。第10の実施例は、図16に示した第9の実
施例の変形例である。第10の実施例では、偏光子12
によって生成されたX偏波光およびY偏波光をそれぞれ
半導体光アンプ16および31に直接入射する。また、
第9の実施例で使用しているハーフミラー61および6
2を1つのハーフミラー(ハーフミラー63)で代用す
る。尚、複屈折物質等の偏光子12は、上記構成を満足
するようにその設置角度が工夫されている。
図である。第11の実施例は、図13に示した第6の実
施例の変形例である。第11の実施例では、λ2 の入射
光から分離された一方の偏波光を半導体光アンプに導く
ための反射デバイスとして反射率が1よりも小さいもの
を用い、その反射デバイスを利用してλ1 の信号光を半
導体光アンプに導く。すなわち、λ2 の入射光は、偏光
子12により互いに直交する偏波光に分離され、その一
方はそのまま半導体光アンプ16に導かれ、他方はハー
フミラー71により半導体光アンプ31に導かれる。λ
1 の信号光は、ハーフミラー71を透過してその一部が
半導体光アンプ31に導かれる。
た2つの偏波光のうち、半導体光アンプ31に導かれる
偏波光の位相がλ1 の信号光の強度に従って調整される
ことになるが、それら2つの偏波光を合波した後に偏光
子40を用いて所定の偏波面の成分を分離して出力する
方法は他の実施例における手法と同じである。
図である。第12の実施例は、基本的には図17に示し
た第10の実施例と同じである。第10および第12の
実施例とでは、レンズを設ける位置などが互いに異なっ
ている。
第13および第14の実施例の構成図である。第13お
よび第14の実施例は、図8に示した第1の実施例をベ
ースとし、λ1 の信号光の入射方法として図18に示す
第11の実施例の手法を採用した構成である。すなわ
ち、λ1 の信号光は、ハーフミラー71により半導体光
アンプ31に導かれる。第13の実施例と第14の実施
例とでは、λ1 の信号光の入射方向が異なる。
第15および第16の実施例の構成図である。第15お
よび第16の実施例は、それぞれ図10および図11に
示した第3および第4実施例をベースとし、偏光子12
の前段に偏光子40を設けた構成である。偏光子40
は、λ2 の入射光を直線偏波に近づける。こうすると、
そのλ2 の光を強度変調した場合の消光比(光の強度が
強いときと弱いときとの差)が改善する。なお、λ2 の
入射光として直線偏波以外の時間的に安定した偏波状態
の光を入射させ、偏光子40を用いてその入射光から直
線偏波を生成することも可能である。
図である。第17の実施例は、図15に示した第8の実
施例をベースとし、偏光子12の前段に偏光子40を設
けた構成である。偏光子40を設けることによる効果
は、第15または第16の実施例と同じである。
第18および第19の実施例の構成図である。第18お
よび第19の実施例は、それぞれ図10に示した第3の
実施例をベースとする。第18の実施例は、λ2 の入射
光を互いに直交する偏波光に分離するための偏光子12
を利用してλ1 の信号光を半導体光アンプ16に導く構
成であり、第19の実施例は、互いに直交するλ2 の偏
波光を合波するための偏光子17を利用してλ1 の信号
光を半導体光アンプ16に導く構成である。
1 の信号光を偏光子12に入射すると、その信号光は常
光線と異常光線とに分離される。第18の実施例では、
この常光線または異常光線のうちの一方が半導体光アン
プ16に導かれるように入射角などが設定される。第1
9の実施例においても同様である。
図である。第20の実施例は、図15に示した第8の実
施例をベースとし、λ1 の信号光を半導体光アンプ16
に導く方法として第18の実施例の手法を採用した構成
である。
の実施例の構成図である。第21〜23の実施例は、図
14に示した第7の実施例の構成において、半導体光ア
ンプ16と偏光子17との間にファラデー回転子81お
よび旋光子82を設けた構成である。ファラデー回転子
81および旋光子82は、それぞれ45度の回転角を持
つ。そして、ファラデー回転子81および旋光子82
は、光を半導体光アンプ16から偏光子17へ伝送させ
るときに、その光がファラデー回転子81および旋光子
82により互いに反対方向に回転されるように配置され
る。
ンプ16から偏光子17へ伝送される際には、その光の
偏光状態は、ファラデー回転子81および旋光子82を
通過することによって変化しない。したがって、λ2 の
入射光を互いに直交する偏波光に分離することによって
得られたX偏波光は、半導体光アンプ16から出力され
た偏光状態のまま偏光子17に入射されることになる。
一方、光が偏光子17から半導体光アンプ16へ伝送さ
れる際には、その光は、旋光子82を通過することによ
って45度旋回させられた後に、ファラデー回転子81
を通過することによってさらに同じ方向に45度回転さ
せられる。すなわち、光が偏光子17から半導体光アン
プ16へ伝送される際には、その光の偏光状態は、90
度回転させられることになる。したがって、λ1 の信号
光は、偏光子17から半導体光アンプ16へ導かれる際
に旋光子82およびファラデー回転子81により90度
旋回させられる。
信号光は、半導体光アンプ16の両端から入射される。
ところが、偏光子17から半導体光アンプ16へ入射さ
れる信号光は、旋光子82およびファラデー回転子81
により90度旋回させられている。したがって、半導体
光アンプ16の両端から入射される信号光は互いに直交
し、半導体光アンプ16内においてそれら2つの信号光
どうしの干渉は極めて小さくなる。このように半導体光
アンプ16における干渉が小さくなると、波長変換器の
動作が安定する。
の構成に対してY偏波光を増幅するための半導体光アン
プ31を設けた構成である。また、第23の実施例は、
第22の実施例の構成に対してλ2 の入射光の偏光度を
改善するための偏光子40を設けた構成である。
図である。第24の実施例は、図13に示した第6に実
施例の反射型構成をベースとし、λ1 の信号光の入射方
法として、その信号光を互いに直交する2つの偏波光に
分離した後にそれらを半導体光アンプ31に導く手法を
採用している。
直交するX偏波光およびY偏波光とに分離される。X偏
波光は、ファラデー回転子91、半導体光アンプ16、
ファラデー回転子96、旋光子97を通過した後に偏光
子98に入射される。偏光子98の出力光は、その偏光
子98の背面に設けられた反射デバイス99により反射
され、偏光子12から反射デバイス99に至る経路を反
対方向に伝搬されて偏光子12に戻る。一方、Y偏波光
は、半導体光アンプ31により増幅されながら反射デバ
イス43により偏光子12に導かれる。
に直交する2つの偏波光に分離される。一方の偏波光
は、反射デバイス90により反射された後、偏光子12
およびファラデー回転子91を通過した後に半導体光ア
ンプ16に入射される。他方の偏波光は、ファラデー回
転子93、偏光子98、旋回子97、およびファラデー
回転子96を通過した後に半導体光アンプ16に入射さ
れる。
び96は、それぞれ通過光の偏波面を反時計回りに45
度回転させる。旋回子97は、光がファラデー回転子9
6から偏光子98へ向かう方向に旋回子97を通過する
場合には、その光の偏波面を反時計回りに45度回転さ
せ、光が偏光子96からファラデー回転子96へ向かう
方向に旋回子97を通過する場合には、その光の偏波面
を時計回りに45度回転させる。また、ファラデー回転
子93の代わりに、通過光を45度回転させる旋光子を
用いてもよい。
けるλ1 の信号光の偏波状態を説明する図である。λ1
の信号光は、偏光子51により互いに直交する2つの偏
波光に分離される。これらの偏波光をX偏波光およびY
偏波光と呼ぶことにする。X偏波光は、ファラデー回転
子93、旋光子97、ファラデー回転子96により、そ
れぞれその偏波面が+45度、−45度、+45度回転
させられて半導体光アンプ16に入射される。ここで
は、「反時計回り」の回転方向を正の方向としている。
一方、Y偏波光は、ファラデー回転子91によりその偏
波面が+45度回転させられて半導体光アンプ16に入
射される。したがって、λ1 の信号光は、2つの偏波光
に分離された後、互いに直交した状態で半導体光アンプ
16に入射される。
けるλ2 の入射光の偏波状態を説明する図である。λ2
の入射光は、偏光子12によりX偏波光およびY偏波光
に分離される。X偏波光は、まず、ファラデー回転子9
1、ファラデー回転子96、旋光子97により、それぞ
れその偏波面が+45度、+45度、+45度回転させ
られて反射デバイス99に到達する。そして、反射デバ
イス99により反射されたX偏波光は、旋光子97、フ
ァラデー回転子96、ファラデー回転子91により、そ
れぞれその偏波面が−45度、+45度、+45度回転
させられて偏光子12に戻る。従って、X偏波光は、反
射デバイス99により反射された後、x方向に偏光した
状態で偏光子12に入射される。一方、Y偏波光は、そ
の偏波面が回転することなく反射デバイス43により反
射されて偏光子12に戻る。従って、Y偏波光は、反射
デバイス43により反射された後、y方向に偏光した状
態で偏光子12に入射される。
5〜29の実施例の構成図である。第25〜29の実施
例は、それぞれ図9に示した第2の実施例、図11に示
した第4の実施例、図23に示した第16の実施例、図
21に示した第14の実施例および図26に示した第1
9の実施例をベースとし、X偏波光の光路長とY偏波光
の光路長とを互いに一致させた構成である。
第25の実施例とを比較してその改良点を説明する。第
2の実施例では、偏光子12から偏光子17に至るX偏
波光の光路長よりもY偏波光の光路長の方が長くなって
しまう。これに対して、第25の実施例では、反射デバ
イス(ミラー)、偏光子17、および偏光子18の配置
を変えることにより、偏光子12から偏光子17に至る
X偏波光の光路長とY偏波光の光路長とを互いに一致さ
せている。この構成は、第26〜29の実施例において
も同じである。
至る2つの光路長を互いに一致またはほぼ一致させた構
成では、温度変化に対する波長変動を小さくする(或い
は、実質的に0にする)ことができる。
換器の動作を入力波長の変動に対して安定させるために
は、その波長変換器内の光路が短いことが望ましい。特
に、偏光子12により得られる互いに直交する偏波光の
光路を短くすることが望ましい。このため、上記各実施
例の各光学素子(半導体光アンプを含む)は、シリコン
などを基板として用いた導波路上に集積化される場合も
ある。
る図である。本実施形態の波長変換器には、上述したよ
うに、3本の光ファイバ11、21、22が接続され
る。これらの光ファイバは、例えば、1本の光ファイバ
ケーブル(光ファイバアレイ)の中に束ねられる。ま
た、上記各実施例の波長変換器は、塵、ほこり、水など
から光学素子や回路などを保護するためのパッケージ内
に設けられる。
1および22を波長変換器本体部に接続するための開口
部を有する。これらの開口部は、一カ所にまとめて設け
られる。たとえば、このパッケージを直方体とすると、
その直方体を構成する6つの面の中の所定の1つの面に
それらの開口部をまとめて設ける。そして、この開口部
を通してピグティル光ファイバアレイを接続する。ま
た、各開口部に光コネクタを設ける構成とすれば、この
パッケージは、光ケーブルから容易に脱着可能となる。
さらに、これらの開口部は、特に、3本の光ファイバ1
1、21、22が1本の光ファイバケーブルの中に束ね
られる場合に、その接続が容易なように、同じ方向に向
けられている。
る。ここでは、変換元の光(λ1 の光)の利用効率に対
する変換先の光(λ2 の光)の波長変換器の透過率を従
来の構成と比較して表す。従来の波長変換器としては、
図40(b) に示す構成(図42(a) に示した構成)を採
り上げている。なお、各光ファイバの端部における結合
損失、導波路(半導体光アンプ)における損失、および
各偏光子における損失は無視している。
λ2 の入射光を2つの光に分岐し、その一方の分岐光を
λ1 の信号光に従って変化させる点では本発明の構成と
同じである。ところが、従来の波長変換器では、λ2 の
入射光を単に2つに分岐するので、それらを再び結合す
る際に光カプラなどを用いる必要がある。このため、従
来の波長変換器では、変換先の波長の光の透過率が低か
った。
光子などを用いて互いに直交する2つの偏波光に分離
し、その一方の偏波光をλ1 の信号光に従って変化させ
る構成である。したがって、それらの2つの偏波光を合
波するための光学素子として損失が極めて少ない偏光子
などを用いることができる。この結果、本発明の波長変
換器では、従来の構成と比べて変換先の波長の光の透過
率が高くなる。
は、例えば、図8〜13に示す構成である。また、「低
損失型」は、例えば、図14、図15、図24〜図31
に示す構成である。低損失型では、λ1 の信号光を偏光
子などを用いて半導体光アンプに導入する構成なので、
λ1 の利用効率とは無関係にλ2 の光の透過率を常に1
にできる。
光に分離し、そのうちの一方の偏波光を信号光の変調状
態に従って変化させた後にそれら2つの偏波光を合波し
てその合波光の一部として波長変換がなされた信号光を
出力する構成なので、合波する際の変換先の波長の光の
損失が低下し、変換効率が向上する。
過させない構成を導入することにより、さらに変換効率
が向上する。また、このことにより、信号光の利用効率
も向上する。さらに、偏光子を用いて変換元の波長の光
を導入する構成としたことも変換効率の向上に寄与す
る。
示す図、(b) は、偏光子の入出力を模式的に示す図であ
る。
が任意)を示す図であり、(b)は、合波デバイスの出力
を示す図である。
0)を示す図であり、(b) は、合波デバイスの出力を示
す図である。
π)を示す図であり、(b) は、合波デバイスの出力を示
す図である。
状態を説明する図である。
状態を説明する図である。
は、同図(a) において本発明と比較される従来の波長変
換器の構成を示す図である。
ある。
ある。
ある。
Claims (26)
- 【請求項1】 強度変調された第1の波長の信号光を受
光し、その信号光の変調状態に基づいて変調された第2
の波長の信号光を出力する波長変換器であって、 第2の波長の入射光を互いに直交する第1および第2の
偏波光に分離する第1の偏光子と、 上記第1および第2の偏波光のうちの少なくとも一方を
通過させるように設けられ、入力光の強度により屈折率
が変化する1または複数の導波路と、 上記少なくとも一方が上記導波路を通過した第1および
第2の偏波光を合波する合波デバイスと、 その合波デバイスの出力光を受光して第2の波長の信号
光を出力する第2の偏光子と、を有し、 上記1または複数の導波路のうちの1つに上記第1の波
長の信号光を入力する波長変換器。 - 【請求項2】 強度変調された第1の波長の信号光を受
光し、その信号光の変調状態に基づいて変調された第2
の波長の信号光を出力する波長変換器であって、 第2の波長の入射光を互いに直交する第1および第2の
偏波光に分離する第1の偏光子と、 上記第1の偏波光を通過させるように設けられ、入力光
の強度により屈折率が変化する導波路と、 上記導波路からの出力光と上記第2の偏波光とを合波す
る合波デバイスと、 その合波デバイスの出力光を受光して第2の波長の信号
光を出力する第2の偏光子と、を有し、 上記導波路に上記第1の波長の信号光を入力する波長変
換器。 - 【請求項3】 上記第2の偏光子は、上記合波デバイス
の出力光を互いに直交する偏波光に分離し、それらの偏
波光のうちの少なくとも一方を第2の波長の信号光とし
て出力する請求項2に記載の波長変換器。 - 【請求項4】 上記第1および第2の偏光子を複屈折性
物質または多層膜で構成する請求項2に記載の波長変換
器。 - 【請求項5】 上記導波路は半導体光アンプである請求
項2に記載の波長変換器。 - 【請求項6】 上記第2の波長の入射光が直線偏光また
は略直線偏光である請求項2に記載の波長変換器。 - 【請求項7】 上記合波デバイスを第3の偏光子で構成
し、上記第2の偏光子をその第3の偏光子に対して光の
進行方向において垂直または略垂直な面内で45度また
は135度回転させて配置する請求項2に記載の波長変
換器。 - 【請求項8】 上記第1の偏光子と上記導波路との間、
または上記導波路と上記合波デバイスとの間にハーフミ
ラーを設け、 そのハーフミラーを用いて上記第1の波長の信号光を上
記導波路に入射する請求項2に記載の波長変換器。 - 【請求項9】 上記第1の偏光子と上記導波路との間、
または上記導波路と上記合波デバイスとの間に光カプラ
を設け、 その光カプラを用いて上記第1の波長の信号光を上記導
波路に入射する請求項2に記載の波長変換器。 - 【請求項10】 上記第2の偏波光を増幅する光アンプ
をさらに有する請求項2に記載の波長変換器。 - 【請求項11】 上記第1の波長の信号光を互いに直交
する第3および第4の偏波光に分離する第4の偏光子を
設け、 それら第3および第4の偏波光をそれぞれ上記第1の偏
光子および上記合波デバイスを用いて上記導波路に導く
請求項2に記載の波長変換器。 - 【請求項12】 回転角が45度であるファラデー回転
子および回転角が45度である旋光子を上記導波路と上
記合波デバイスとの間に設けた請求項11に記載の波長
変換器。 - 【請求項13】 上記第1の偏光子の前段に上記第2の
波長の入射光を受光する第5の偏光子を設け、その第5
の偏光子の出力を上記第1の偏光子に入射する請求項2
に記載の波長変換器。 - 【請求項14】 上記第1の偏光子または上記合波デバ
イスを用いて上記第1の波長の信号光を上記導波路に導
く請求項2に記載の波長変換器。 - 【請求項15】 上記第1の偏光子から上記合波デバイ
スに至る第1の偏波光の光路長と第2の偏波光の光路長
とを互いに一致させた請求項2に記載の波長変換器。 - 【請求項16】 強度変調された第1の波長の信号光を
受光し、その信号光の変調状態に基づいて変調された第
2の波長の信号光を出力する波長変換器であって、 第2の波長の入射光を受光する第1の偏光子と、 その第1の偏光子の出力光を互いに直交する第1および
第2の偏波光に分離する第2の偏光子と、 上記第1の波長の信号光および上記第1の偏波光を受光
し、入力光の強度に従って屈折率が変化する導波路と、 上記導波路の出力光を上記第2の偏光子に導く第1の反
射デバイスと、 上記第2の偏波光を上記第2の偏光子に導く第2の反射
デバイスとを有し、 上記第2の偏光子は上記第1および第2の反射デバイス
からの各反射光を合波し、上記第1の偏光子はその第2
の偏光子によって合波された光を受光して第2の波長の
信号光を出力する波長変換器。 - 【請求項17】 上記第1の反射デバイスとして反射率
が1よりも小さいものを用い、上記第1の波長の信号光
をその第1の反射デバイスを透過させて上記導波路に入
射する請求項16に記載の波長変換器。 - 【請求項18】 上記第1の偏波光を上記導波路に導く
ために反射率が1よりも小さい第3の反射デバイスを設
け、上記第1の波長の信号光をその第3の反射デバイス
を用いて上記導波路に入射する請求項2または16に記
載の波長変換器。 - 【請求項19】 上記第2の偏光子を用いて上記第1の
波長の信号光を上記導波路に導く請求項16に記載の波
長変換器。 - 【請求項20】 上記第2の偏光子と上記導波路との間
に設けられ、通過光の偏波面を45度回転させる第1の
ファラデー回転子と、 上記導波路と上記第1の反射デバイスとの間に設けら
れ、通過光の偏波面を45度回転させる第2のファラデ
ー回転子と、 上記導波路と上記第1の反射デバイスとの間に設けら
れ、通過光の偏波面を45度回転させる旋光子と、 上記第1の波長の信号光を互いに直交する第3および第
4の偏波光に分離する第3の偏光子と、をさらに有し、 上記第3の偏波光の偏波面を45度回転させた後に、そ
の第3の偏波光を上記旋光子および第2のファラデー回
転子を介して上記導波路に入射し、上記第4の偏光波を
上記第1のファラデー回転子を介して上記導波路に入射
する請求項16に記載の波長変換器。 - 【請求項21】 上記第1および第2の偏光子、および
上記合波デバイスを単一の基板上に集積化した請求項2
に記載の波長変換器。 - 【請求項22】 上記第1および第2の偏光子、上記合
波デバイス、および上記導波路を単一の基板上に集積化
した請求項2に記載の波長変換器。 - 【請求項23】 上記第1および第2の偏光子、および
上記第1および第2の反射デバイスを単一の基板上に集
積化した請求項16に記載の波長変換器。 - 【請求項24】 上記第1および第2の偏光子、上記第
1および第2の反射デバイス、および上記導波路を単一
の基板上に集積化した請求項16に記載の波長変換器。 - 【請求項25】 上記第1の波長の信号光、上記第2の
波長の入射光、および上記第2の波長の信号光をそれぞ
れ伝搬する光ファイバの入出力を互いに同じ方向に向け
て設けた請求項2または16に記載の波長変換器。 - 【請求項26】 強度変調された第1の波長の信号光を
受光し、その信号光の変調状態に基づいて変調された第
2の波長の信号光を出力する波長変換器であって、 それぞれ第2の波長を有し互いに直交する第1および第
2の偏波光を生成する生成手段と、 上記第1の波長の信号光および上記第1の偏波光を受光
し、入力光の強度に従って屈折率が変化する導波路と、 上記導波路からの出力光と上記第2の偏波光とを合波す
る合波デバイスと、 その合波デバイスの出力光を受光して第2の波長の信号
光を出力する第2の偏光子と、 を有する波長変換器。
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US5099147A (en) * | 1990-11-05 | 1992-03-24 | Hughes Aircraft Company | Raman converter with variable wavelength distribution |
US5227912A (en) * | 1991-10-30 | 1993-07-13 | Ho Ping Pei | Multiple-stage optical kerr gate system |
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US5787102A (en) * | 1996-11-20 | 1998-07-28 | Lightwave Electronics Corporation | Light generating device and method using a periodically structured non-linear material and orthogonal optical interaction |
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Cited By (1)
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