JP2002006275A - 逓倍変調による光周波数変換装置 - Google Patents
逓倍変調による光周波数変換装置Info
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- JP2002006275A JP2002006275A JP2000190215A JP2000190215A JP2002006275A JP 2002006275 A JP2002006275 A JP 2002006275A JP 2000190215 A JP2000190215 A JP 2000190215A JP 2000190215 A JP2000190215 A JP 2000190215A JP 2002006275 A JP2002006275 A JP 2002006275A
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F2/02—Frequency-changing of light, e.g. by quantum counters
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- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/17—Multi-pass arrangements, i.e. arrangements to pass light a plurality of times through the same element, e.g. by using an enhancement cavity
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/30—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 grating
- G02F2201/307—Reflective grating, i.e. Bragg grating
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の、大振幅の変調信号で変調指数を高く取
った位相変調を用いた構成に比べて、振幅の小さい高周
波電気信号でも高次の側帯波を容易に得られる逓倍変調
による光周波数変換装置を提供する。 【解決手段】レーザー光を一種の光反射共振器に導入
し、その中を光が往復する間に光を複数回変調すること
によって高次の側帯波を得る構成と、そのなかから希望
の側帯波を選択する狭帯域フィルタと、を持った装置
で、入力したレーザー光の周波数に対して、変調信号の
整数倍の周波数の差をもつ周波数の光が得られる。
った位相変調を用いた構成に比べて、振幅の小さい高周
波電気信号でも高次の側帯波を容易に得られる逓倍変調
による光周波数変換装置を提供する。 【解決手段】レーザー光を一種の光反射共振器に導入
し、その中を光が往復する間に光を複数回変調すること
によって高次の側帯波を得る構成と、そのなかから希望
の側帯波を選択する狭帯域フィルタと、を持った装置
で、入力したレーザー光の周波数に対して、変調信号の
整数倍の周波数の差をもつ周波数の光が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光を高周波電気
信号で変調して光の周波数を変換する装置に関してお
り、特に、光を高周波電気信号の整数倍の高周波信号で
変調する逓倍変調による光周波数変換装置に関してい
る。
信号で変調して光の周波数を変換する装置に関してお
り、特に、光を高周波電気信号の整数倍の高周波信号で
変調する逓倍変調による光周波数変換装置に関してい
る。
【０００２】
【従来の技術】入力された光の周波数を変換するための
装置としては、次に述べる様にいくつかの方法が知られ
ている。例えば、（１）非線型光学結晶に２種類の光を
入力して、それらの光を混合する方法は既に良く知られ
ており、レーザー光自体の周波数を２倍にする場合にも
使われている。また、（２）モードロックレーザを用い
る方法で、レーザ共振器中に光変調器とアイソレータと
ファブリーペローエタロンとを設置して光パルスを発生
する方法は、位相変調周波数ｆｍよりＫｍ倍高次の周波
数ｆｐ（ｆｐ＝Ｋｍ＊ｆｍ）の側帯波を発生する方法と
しても知られている。あるいはまた、（３）光を高周波
信号で変調して、その側帯波を取り出すことにより、光
の周波数を変換することも、既に知られている。
装置としては、次に述べる様にいくつかの方法が知られ
ている。例えば、（１）非線型光学結晶に２種類の光を
入力して、それらの光を混合する方法は既に良く知られ
ており、レーザー光自体の周波数を２倍にする場合にも
使われている。また、（２）モードロックレーザを用い
る方法で、レーザ共振器中に光変調器とアイソレータと
ファブリーペローエタロンとを設置して光パルスを発生
する方法は、位相変調周波数ｆｍよりＫｍ倍高次の周波
数ｆｐ（ｆｐ＝Ｋｍ＊ｆｍ）の側帯波を発生する方法と
しても知られている。あるいはまた、（３）光を高周波
信号で変調して、その側帯波を取り出すことにより、光
の周波数を変換することも、既に知られている。
【０００３】本発明は、上記の（３）の形態に近いの
で、この点について以下に説明する。光を高周波信号で
変調するには、光変調器に光搬送波と高周波電気信号を
入れて、強度変調、位相変調、等を行なうことが一般に
行われている。この方法では、与えられた高周波電気信
号以上の周波数を持った側帯波を得る場合、高周波電気
信号を逓倍してさらに高周波の電気信号を作りだし、こ
の信号で光変調を行なっていた。この様に高周波電気信
号を逓倍する場合でも、最大の変調周波数は、電気信号
の上限により決められていた。例えば、電気信号の逓倍
あるいは増幅等では、電気回路の持った最大特性により
周波数の制限があった。このため、これを超える構成が
求められていた。
で、この点について以下に説明する。光を高周波信号で
変調するには、光変調器に光搬送波と高周波電気信号を
入れて、強度変調、位相変調、等を行なうことが一般に
行われている。この方法では、与えられた高周波電気信
号以上の周波数を持った側帯波を得る場合、高周波電気
信号を逓倍してさらに高周波の電気信号を作りだし、こ
の信号で光変調を行なっていた。この様に高周波電気信
号を逓倍する場合でも、最大の変調周波数は、電気信号
の上限により決められていた。例えば、電気信号の逓倍
あるいは増幅等では、電気回路の持った最大特性により
周波数の制限があった。このため、これを超える構成が
求められていた。
【０００４】与えられた高周波電気信号以上の周波数を
持った側帯波を得る試みとして、これまでに、変調指数
を高く取った位相変調の例が報告されている。例えば文
献１（小林哲郎、「ドメイン反転外部位相変調器を用い
た超短光パルスの発生」、応用物理、第６７巻、第９号
（1998）、1056-1060頁）には、LiTaO3の電気光学結晶
を導波路とし、その上にストリップ線路共振器をつけた
光変調器に16.26ＧＨｚの高周波電気信号を印加し、変
調指数が８７ラジアンのとき、そのスペクトル幅が約2.
9ＴＨｚになった旨、報告されている。
持った側帯波を得る試みとして、これまでに、変調指数
を高く取った位相変調の例が報告されている。例えば文
献１（小林哲郎、「ドメイン反転外部位相変調器を用い
た超短光パルスの発生」、応用物理、第６７巻、第９号
（1998）、1056-1060頁）には、LiTaO3の電気光学結晶
を導波路とし、その上にストリップ線路共振器をつけた
光変調器に16.26ＧＨｚの高周波電気信号を印加し、変
調指数が８７ラジアンのとき、そのスペクトル幅が約2.
9ＴＨｚになった旨、報告されている。
【０００５】また、単色光を非線型特性を持った変調器
を用いて高周波電気信号で変調し、その高次の側帯波を
発生させて、その光信号を光検出器で検出することによ
り、高周波電気信号を作り出す方法が、文献２（アメリ
カ合衆国特許UnitedState Patent, Patent Number 5,04
0,865号公報）に記載されている。この公報には、ま
た、第1の変調器により、上記の方法で第1の高周波電気
信号を作り出し、この信号を、第２の変調器に印加し
て、上記の方法で第２の高周波電気信号で、変調する方
法が開示されているが、この形態では、与えられた高周
波電気信号を逓倍した電気信号を用いるので、電気回路
の周波数に関する制限を受けることになる。
を用いて高周波電気信号で変調し、その高次の側帯波を
発生させて、その光信号を光検出器で検出することによ
り、高周波電気信号を作り出す方法が、文献２（アメリ
カ合衆国特許UnitedState Patent, Patent Number 5,04
0,865号公報）に記載されている。この公報には、ま
た、第1の変調器により、上記の方法で第1の高周波電気
信号を作り出し、この信号を、第２の変調器に印加し
て、上記の方法で第２の高周波電気信号で、変調する方
法が開示されているが、この形態では、与えられた高周
波電気信号を逓倍した電気信号を用いるので、電気回路
の周波数に関する制限を受けることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の変調指
数を高く取った位相変調の構成では、高い変調指数を得
る必要があり、このために、高周波電気信号の振幅を大
きくするために、ストリップ線路共振器を変調器の電極
として用いており、変調周波数を変えることが困難にな
っている。また、高周波電気信号を増幅することによ
り、共振器を変調器の電極として用いることを避け、従
って、変調周波数を容易に変える構成とすることは容易
に想像されるが、この増幅装置が、高周波電気信号の上
限を決めてしまうことは良く知られている。
数を高く取った位相変調の構成では、高い変調指数を得
る必要があり、このために、高周波電気信号の振幅を大
きくするために、ストリップ線路共振器を変調器の電極
として用いており、変調周波数を変えることが困難にな
っている。また、高周波電気信号を増幅することによ
り、共振器を変調器の電極として用いることを避け、従
って、変調周波数を容易に変える構成とすることは容易
に想像されるが、この増幅装置が、高周波電気信号の上
限を決めてしまうことは良く知られている。
【０００７】この発明は上記に鑑み提案されたもので、
上記の文献１に記載された変調指数を高く取った位相変
調の構成に比べて、振幅の小さい高周波電気信号でも高
次の側帯波を容易に得られる逓倍変調による光周波数変
換装置を提供することを目的としている。
上記の文献１に記載された変調指数を高く取った位相変
調の構成に比べて、振幅の小さい高周波電気信号でも高
次の側帯波を容易に得られる逓倍変調による光周波数変
換装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、ｎを予め決められた１以
上の整数とするとき、予め決められた周波数の光を変調
して、その第ｎ次側帯波群を得る構成と、該第ｎ次側帯
波群を変調して第ｎ+１次側帯波群を得る構成と、多数
の側帯波群のなかから特定の側帯波を選択する構成を備
えることを特徴としている。ここで、第ｎ次の側帯波と
は、搬送波から、変調周波数のｎ倍の周波数分離れた側
帯波を指し、第ｎ次の側帯波群とは、搬送波について対
称な位置にある２つの側帯波を指すものとする。
に、請求項１に記載の発明は、ｎを予め決められた１以
上の整数とするとき、予め決められた周波数の光を変調
して、その第ｎ次側帯波群を得る構成と、該第ｎ次側帯
波群を変調して第ｎ+１次側帯波群を得る構成と、多数
の側帯波群のなかから特定の側帯波を選択する構成を備
えることを特徴としている。ここで、第ｎ次の側帯波と
は、搬送波から、変調周波数のｎ倍の周波数分離れた側
帯波を指し、第ｎ次の側帯波群とは、搬送波について対
称な位置にある２つの側帯波を指すものとする。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、逓倍変調
による光周波数変換装置において光路を短くするため
に、請求項１に記載の発明に加え、その光路は、反射手
段によって折り返されていることを特徴としている。
による光周波数変換装置において光路を短くするため
に、請求項１に記載の発明に加え、その光路は、反射手
段によって折り返されていることを特徴としている。
【００１０】また、請求項３に記載の発明は、逓倍変調
による光周波数変換装置において変調器の数を減らして
低コストにするために、請求項２に記載の発明の構成に
加えて、そのすくなくとも１つの変調手段には、次数の
異なる側帯波群が入力されることを特徴としている。
による光周波数変換装置において変調器の数を減らして
低コストにするために、請求項２に記載の発明の構成に
加えて、そのすくなくとも１つの変調手段には、次数の
異なる側帯波群が入力されることを特徴としている。
【００１１】また、請求項４に記載の発明は、逓倍変調
による光周波数変換装置において変調器の数を減らして
低コストにするために、請求項３に記載の発明の構成に
加えて、変調を受ける前の上記の予め決められた周波数
の光を通過させ、その他の周波数の光については反射す
る第１の反射手段と、予め決められた１以上の整数であ
るｎについて、第ｎ+１の側帯波を通過させ、その他の
光については反射する第２の反射手段と、を有すること
を特徴としている。
による光周波数変換装置において変調器の数を減らして
低コストにするために、請求項３に記載の発明の構成に
加えて、変調を受ける前の上記の予め決められた周波数
の光を通過させ、その他の周波数の光については反射す
る第１の反射手段と、予め決められた１以上の整数であ
るｎについて、第ｎ+１の側帯波を通過させ、その他の
光については反射する第２の反射手段と、を有すること
を特徴としている。
【００１２】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載の発明の構成をより限定するものであり、レーザ
ー光源と第１の狭帯域フィルタ１とからなる第１の反射
手段と、光変調器と、狭帯域フィルタ２とからなる第２
の反射手段とを構成要素として含むことを特徴としてい
る。
に記載の発明の構成をより限定するものであり、レーザ
ー光源と第１の狭帯域フィルタ１とからなる第１の反射
手段と、光変調器と、狭帯域フィルタ２とからなる第２
の反射手段とを構成要素として含むことを特徴としてい
る。
【００１３】また、請求項６に記載の発明は、請求項４
に記載の発明による信号をさらに変調するためのもので
あり、請求項４に記載の発明に加え、レーザー光源と狭
帯域フィルタ１からなる第１の反射手段と、光変調器
と、位相変調器と、狭帯域フィルタ２とからなる第２の
反射手段とを構成要素として含むことを特徴としてい
る。
に記載の発明による信号をさらに変調するためのもので
あり、請求項４に記載の発明に加え、レーザー光源と狭
帯域フィルタ１からなる第１の反射手段と、光変調器
と、位相変調器と、狭帯域フィルタ２とからなる第２の
反射手段とを構成要素として含むことを特徴としてい
る。
【００１４】また、請求項７は、請求項６に記載の発明
をより安定に動ささせるものであり、請求項６に記載の
発明に加え、逓倍変調による光周波数変換装置の光出力
の一部を電気信号に変換する構成と、その電気信号を上
記の、位相変調器の変調信号に再入力する構成と、を備
えることを特徴としている。
をより安定に動ささせるものであり、請求項６に記載の
発明に加え、逓倍変調による光周波数変換装置の光出力
の一部を電気信号に変換する構成と、その電気信号を上
記の、位相変調器の変調信号に再入力する構成と、を備
えることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。先ず本発明の原理を図１
を用いて、説明する。図１の入力光は単一の周波数ｆ0
を持った光であり、狭帯域フィルタ１は、周波数ｆ0の
入力光には透過であるが、その周波数から僅かにずれた
光は反射する、という特性をもったフィルタである。ま
た、光変調器は、左向きあるいは右向き、どちら向きの
光についても変調周波数ｆmの同じ特性で変調すること
ができる光強度変調器である。また、狭帯域フィルタ２
は、特定の、例えば第３次の、側帯波は透過するが、そ
れ以外の光は反射する特性を持つものである。
面に基づいて詳細に説明する。先ず本発明の原理を図１
を用いて、説明する。図１の入力光は単一の周波数ｆ0
を持った光であり、狭帯域フィルタ１は、周波数ｆ0の
入力光には透過であるが、その周波数から僅かにずれた
光は反射する、という特性をもったフィルタである。ま
た、光変調器は、左向きあるいは右向き、どちら向きの
光についても変調周波数ｆmの同じ特性で変調すること
ができる光強度変調器である。また、狭帯域フィルタ２
は、特定の、例えば第３次の、側帯波は透過するが、そ
れ以外の光は反射する特性を持つものである。
【００１６】以上の構成の時、狭帯域フィルタ１を通し
て入力された周波数ｆ0の光は、変調されて、図１(ｂ)
に示す側帯波が生じるが、簡単のため線形の変調が行な
われるものとし、従って、搬送波と第１次側帯波群のみ
が発生するものとする。この搬送波と第１次側帯波群
は、狭帯域フィルタ２によって反射され、再び光強度変
調器を通過し、この際、搬送波と側帯波群とが変調を受
け、図１（ｃ）に示すスペクトルとなる。これらの光の
うち、搬送波は狭帯域フィルタ１を通過してしまうの
で、図１（ｄ）の様に側帯波のみが反射され、さらに変
調を受け図１（e）のスペクトルとなる。この変調によ
り、第１次と３次の側帯波が発生するが、図１（ｇ）に
示す第３次の高周波数の側帯波は、狭帯域フィルタ２を
通過し、図１（ｆ）に示す第１次の側帯波は反射される
様に調整されているものとする。この様に、狭帯域フィ
ルタ２からは、入力された光が、高周波電気信号の３倍
の周波数分高くなって出力される。
て入力された周波数ｆ0の光は、変調されて、図１(ｂ)
に示す側帯波が生じるが、簡単のため線形の変調が行な
われるものとし、従って、搬送波と第１次側帯波群のみ
が発生するものとする。この搬送波と第１次側帯波群
は、狭帯域フィルタ２によって反射され、再び光強度変
調器を通過し、この際、搬送波と側帯波群とが変調を受
け、図１（ｃ）に示すスペクトルとなる。これらの光の
うち、搬送波は狭帯域フィルタ１を通過してしまうの
で、図１（ｄ）の様に側帯波のみが反射され、さらに変
調を受け図１（e）のスペクトルとなる。この変調によ
り、第１次と３次の側帯波が発生するが、図１（ｇ）に
示す第３次の高周波数の側帯波は、狭帯域フィルタ２を
通過し、図１（ｆ）に示す第１次の側帯波は反射される
様に調整されているものとする。この様に、狭帯域フィ
ルタ２からは、入力された光が、高周波電気信号の３倍
の周波数分高くなって出力される。
【００１７】上記の説明においては光変調器は強度変調
器としたが、位相変調器であっても同様の効果が得られ
ることは容易に理解できる。また、本発明の用途に使え
る変調器としては、共振型の変調器と、進行波型の変調
器がある。特に進行波型の変調器においては、両端の電
極から、変調信号を入力することによって、どちら向き
の光についても同じ特性で変調することができる。
器としたが、位相変調器であっても同様の効果が得られ
ることは容易に理解できる。また、本発明の用途に使え
る変調器としては、共振型の変調器と、進行波型の変調
器がある。特に進行波型の変調器においては、両端の電
極から、変調信号を入力することによって、どちら向き
の光についても同じ特性で変調することができる。
【００１８】図２は、本発明の改良された構成を示すブ
ロック図である。図２に示す様に、位相変調器を新たに
設け、位相変調器に他の変調信号を供給することによっ
て、出力光を、強度変調することができる。
ロック図である。図２に示す様に、位相変調器を新たに
設け、位相変調器に他の変調信号を供給することによっ
て、出力光を、強度変調することができる。
【００１９】図３は本発明の原理を実証するための実験
の構成を示す図である。ファイバグレーティング（ＦＢ
Ｇ）１とファイバグレーティング（ＦＢＧ）２での反射
により、光変調器に入力光を複数回、通過させ、高次の
側帯波を得るものである。レーザ光源は波長1550nm、出
力10mWの半導体レーザであり、アイソレータは市販のNe
wport社製である。また、ファイバグレーティングは市
販の3M社製であり、例えば文献３（井上亨、「ファイバ
ーグレーティング技術の開発動向」、C-3-67、2000年電
子情報通信学会総合大会、246-247頁）に記載されてい
る。光変調器は、市販の住友大阪セメント社製の進行波
型光位相変調器であり、周波数40GHz以下の高周波電気
信号入力で動作可能である。この構成で周波数30GHz、
出力27.8dBmの変調信号を入力したところ、搬送波から2
10GHz離れた側帯波を-32dBmの出力で得ることができ
た。
の構成を示す図である。ファイバグレーティング（ＦＢ
Ｇ）１とファイバグレーティング（ＦＢＧ）２での反射
により、光変調器に入力光を複数回、通過させ、高次の
側帯波を得るものである。レーザ光源は波長1550nm、出
力10mWの半導体レーザであり、アイソレータは市販のNe
wport社製である。また、ファイバグレーティングは市
販の3M社製であり、例えば文献３（井上亨、「ファイバ
ーグレーティング技術の開発動向」、C-3-67、2000年電
子情報通信学会総合大会、246-247頁）に記載されてい
る。光変調器は、市販の住友大阪セメント社製の進行波
型光位相変調器であり、周波数40GHz以下の高周波電気
信号入力で動作可能である。この構成で周波数30GHz、
出力27.8dBmの変調信号を入力したところ、搬送波から2
10GHz離れた側帯波を-32dBmの出力で得ることができ
た。
【００２０】図４は、本発明の望ましい実施形態を示す
図である。狭帯域フィルタを通過する戻り光の影響を抑
えるためのアイソレータと、次数の高い側帯波において
も逓倍変調の効率を低下させないための分散補償器と、
大きい出力を得るための光増幅器を設けた。分散補償器
は他の部分で生じた分散を打ち消すためのものであり、
他の構成部品にこの機能を持たせることも可能である。
図である。狭帯域フィルタを通過する戻り光の影響を抑
えるためのアイソレータと、次数の高い側帯波において
も逓倍変調の効率を低下させないための分散補償器と、
大きい出力を得るための光増幅器を設けた。分散補償器
は他の部分で生じた分散を打ち消すためのものであり、
他の構成部品にこの機能を持たせることも可能である。
【００２１】また、出力光の強度は、一般に変動してい
るが、その出力光の変動を例えばフォトダイオードで電
気信号に変換し、位相変調器にフィードバックすること
によって、出力光を安定に保つことができる。この理由
は、出力光の強度の変動は、光路の変動による、光の位
相が変動するためである。
るが、その出力光の変動を例えばフォトダイオードで電
気信号に変換し、位相変調器にフィードバックすること
によって、出力光を安定に保つことができる。この理由
は、出力光の強度の変動は、光路の変動による、光の位
相が変動するためである。
【００２２】ここで、狭帯域フィルタ２は、その透過ス
ペクトル特性を、外部から、例えば、電圧、電流、温
度、磁場、圧力、電磁波等を介して制御できるものが望
ましい。このためには、例えば、文献４（特開平１１−
９５１８４号公報）に記載されている、波長可変フィル
タを用いることができる。
ペクトル特性を、外部から、例えば、電圧、電流、温
度、磁場、圧力、電磁波等を介して制御できるものが望
ましい。このためには、例えば、文献４（特開平１１−
９５１８４号公報）に記載されている、波長可変フィル
タを用いることができる。
【００２３】上記の変調器の変わりに、文献５（下津、
他４名、「集積型LN位相変調器による光サブキャリア発
生」、C-3-20、2000年電子情報通信学会総合大会、199
頁）に記載されている側帯波群を残し搬送波を減衰させ
る変調器を用いてもよい。
他４名、「集積型LN位相変調器による光サブキャリア発
生」、C-3-20、2000年電子情報通信学会総合大会、199
頁）に記載されている側帯波群を残し搬送波を減衰させ
る変調器を用いてもよい。
【００２４】また、光変調器としては、半導体を用いた
吸収型のもの、電気光学効果をもつ材料を用いたマッハ
ツェンダ干渉型強度変調器や、電気光学効果をもつ位相
変調器を用いることができる。
吸収型のもの、電気光学効果をもつ材料を用いたマッハ
ツェンダ干渉型強度変調器や、電気光学効果をもつ位相
変調器を用いることができる。
【００２５】光強度変調器や光位相変調器に、共振型と
して知られる、変調周波数に共振する電極をもった変調
器を用いることによって、変調指数を容易に改善するこ
とができ、従って、小さい高周波電力によって、十分な
変調を行なうことができることは容易に理解できる。共
振型変調器の特性は、文献６（佐々木、他５名、「６０
GHｚ帯共振型LiNbO3光変調器」、C-3-125、1999年電子
情報通信学会総合大会、279頁）に記載されている。
して知られる、変調周波数に共振する電極をもった変調
器を用いることによって、変調指数を容易に改善するこ
とができ、従って、小さい高周波電力によって、十分な
変調を行なうことができることは容易に理解できる。共
振型変調器の特性は、文献６（佐々木、他５名、「６０
GHｚ帯共振型LiNbO3光変調器」、C-3-125、1999年電子
情報通信学会総合大会、279頁）に記載されている。
【００２６】また、この構成において、光増幅器は、狭
帯域フィルタ１と、狭帯域フィルタ２の間にあれば、そ
の位置に特別の意味は無く、また、光変調器と光増幅器
と分散補償器と光位相変調器との順番には特別の意味は
無く、入れ替えても同じ効果を得る事ができる。
帯域フィルタ１と、狭帯域フィルタ２の間にあれば、そ
の位置に特別の意味は無く、また、光変調器と光増幅器
と分散補償器と光位相変調器との順番には特別の意味は
無く、入れ替えても同じ効果を得る事ができる。
【００２７】
【発明の効果】この発明は上記した構成からなるので、
以下に説明するような効果を奏することができる。
以下に説明するような効果を奏することができる。
【００２８】請求項１に記載の発明では、電気回路の性
能について軽減された制限のもとで、高次の側帯波を計
画的に得る事ができるようになった。
能について軽減された制限のもとで、高次の側帯波を計
画的に得る事ができるようになった。
【００２９】また、請求項２に記載の発明では、短い光
路で逓倍変調による光周波数変換装置を構成できるよう
になった。
路で逓倍変調による光周波数変換装置を構成できるよう
になった。
【００３０】また、請求項３に記載の発明では、変調器
の数を減らすことができ、製造コストを低減できるよう
になった。
の数を減らすことができ、製造コストを低減できるよう
になった。
【００３１】さらに、請求項４に記載の発明では、一部
の光については透過性のあるフィルタを用いて光共振器
を形成することにより、容易に逓倍変調による光周波数
変換装置を構成できるようになった。
の光については透過性のあるフィルタを用いて光共振器
を形成することにより、容易に逓倍変調による光周波数
変換装置を構成できるようになった。
【００３２】さらに、請求項５に記載の発明では、既に
良く知られた部品を用いて装置を構成できるようになっ
たので、低いコストで容易に逓倍変調による光周波数変
換装置を構成できるようになった。
良く知られた部品を用いて装置を構成できるようになっ
たので、低いコストで容易に逓倍変調による光周波数変
換装置を構成できるようになった。
【００３３】さらに、請求項６に記載の発明では、周波
数変換した光信号を容易に変調できるようになった。
数変換した光信号を容易に変調できるようになった。
【００３４】さらに、請求項７に記載の発明では、周波
数変換した時間変動の少ない光信号を容易に得られるよ
うになった。
数変換した時間変動の少ない光信号を容易に得られるよ
うになった。
【図１】逓倍変調による光周波数変換装置の基本原理を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】改良された逓倍変調による光周波数変換装置の
基本原理を示すブロック図である。
基本原理を示すブロック図である。
【図３】逓倍変調による光周波数変換装置の原理を実証
する実験のブロック図である。
する実験のブロック図である。
【図４】逓倍変調による光周波数変換装置の望ましい実
施の形態を示すブロック図である。
施の形態を示すブロック図である。
Claims (7)
- 【請求項１】 ｎを予め決められた１以上の整数とする
とき、予め決められた周波数の光を変調して、その第ｎ
次側帯波群を得る構成と、該第ｎ次側帯波群を変調して
第ｎ+１次側帯波群を得る構成と、多数の側帯波群のな
かから特定の側帯波を選択する構成を備えることを特徴
とする逓倍変調による光周波数変換装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の逓倍変調による光周波
数変換装置において、その光路は、反射手段によって折
り返されていることを特徴とする逓倍変調による光周波
数変換装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の逓倍変調による光周波
数変換装置において、その少なくとも１つの変調手段に
は、次数の異なる側帯波群が入力されることを特徴とす
る逓倍変調による光周波数変換装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の逓倍変調による光周波
数変換装置において、変調を受ける前の上記の予め決め
られた周波数の光を通過させ、その他の周波数の光につ
いては反射する第１の反射手段と、予め決められた１以
上の整数であるｎについて、第ｎ+１の側帯波を通過さ
せ、その他の光については反射する第２の反射手段と、
を有することを特徴とする逓倍変調による光周波数変換
装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の逓倍変調による光周
波数変換装置において、レーザー光源と第１の狭帯域フ
ィルタ１とからなる第１の反射手段と、光変調器と、狭
帯域フィルタ２とからなる第２の反射手段とを構成要素
として含むことを特徴とする逓倍変調による光周波数変
換装置。 - 【請求項６】 請求項４に記載の逓倍変調による光周
波数変換装置において、レーザー光源と狭帯域フィルタ
１からなる第１の反射手段と、光変調器と、位相変調器
と、狭帯域フィルタ２とからなる第２の反射手段とを構
成要素として含むことを特徴とする逓倍変調による光周
波数変換装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の逓倍光変調装置におい
て、逓倍変調による光周波数変換装置の光出力の一部を
電気信号に変換する構成と、その電気信号を上記の、位
相変調器の変調信号に再入力する構成と、を備えること
を特徴とする逓倍光変調装置。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP2000190215A JP3404528B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 逓倍変調による光周波数変換装置 |
| EP01305447A EP1168042B1 (en) | 2000-06-23 | 2001-06-22 | Optical frequency converter using reciprocating modulation |
| DE60124343T DE60124343T2 (de) | 2000-06-23 | 2001-06-22 | Optischer Frequenzwandler mit reziproker Modulation |
| US09/886,251 US6707586B2 (en) | 2000-06-23 | 2001-06-22 | Optical frequency converter using reciprocating modulation |
| CA002351265A CA2351265C (en) | 2000-06-23 | 2001-06-22 | Optical frequency converter using reciprocating modulation |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190215A JP3404528B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 逓倍変調による光周波数変換装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002006275A true JP2002006275A (ja) | 2002-01-09 |
| JP3404528B2 JP3404528B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=18689721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000190215A Expired - Lifetime JP3404528B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 逓倍変調による光周波数変換装置 |
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| EP (1) | EP1168042B1 (ja) |
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| CA (1) | CA2351265C (ja) |
| DE (1) | DE60124343T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2005300921A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | National Institute Of Information & Communication Technology | 多波長一括光変調方法および多波長一括光変調器 |
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| US20150139253A1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-05-21 | Phase Sensitive Innovations, Inc. | Recycled-carrier modulation |
| CN112003812B (zh) * | 2019-05-27 | 2021-12-24 | 华为技术有限公司 | 一种信号调制方法、装置和系统 |
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-
2000
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-
2001
- 2001-06-22 DE DE60124343T patent/DE60124343T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-22 CA CA002351265A patent/CA2351265C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-22 US US09/886,251 patent/US6707586B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-22 EP EP01305447A patent/EP1168042B1/en not_active Expired - Lifetime
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| EP1168042A2 (en) | 2002-01-02 |
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| DE60124343D1 (de) | 2006-12-21 |
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| US20020027698A1 (en) | 2002-03-07 |
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