JP3819922B2 - Multi-wavelength batch generator - Google Patents
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Description
本発明は、光通信の技術分野に係り、単一の中心波長を有する光から複数の中心波長を有する多波長光を一括して発生させる装置に関する。 The present invention relates to the technical field of optical communication, and relates to an apparatus that collectively generates multi-wavelength light having a plurality of center wavelengths from light having a single center wavelength.
従来、光通信において、波長多重信号(WDM:Wavelength Division Multiplexing)に使用する平坦な光スペクトルを有する多波長一括発生法として、非線型光ファイバ透過によるSupercontinuum発生により得られた平坦化連続光スペクトルを光フィルタで切り出す手法や、光短パルス発生により得られた光パルスの繰り返し周波数間隔で周波数軸上に並んだ光スペクトルを、逆の周波数特性を有する光フィルタに透過させる手法がある。 Conventionally, in optical communication, as a multi-wavelength simultaneous generation method having a flat optical spectrum used for wavelength division multiplexing (WDM), a flattened continuous optical spectrum obtained by supercontinuum generation by nonlinear optical fiber transmission is used. There are a method of cutting out with an optical filter, and a method of transmitting an optical spectrum arranged on the frequency axis at a repetition frequency interval of an optical pulse obtained by generating an optical short pulse to an optical filter having a reverse frequency characteristic.
しかし、Supercontinuum発生における平坦化多波長発生法においては、非線型光ファイバの製作は容易ではなく、時間とコストがかかるという課題があった。また、光短パルス発生により得られた光スペクトルを逆特性光フィルタに透過させる平坦化多波長発生法においては、平坦な光スペクトルを実現するために、光短パルスのデューティと、それに応じた光フィルタの透過特性の設計が困難であるという課題があった。 However, in the flattened multi-wavelength generation method in Supercontinuum generation, there is a problem that it is not easy to manufacture a non-linear optical fiber, and it takes time and cost. Also, in the flattening multi-wavelength generation method in which the optical spectrum obtained by the optical short pulse generation is transmitted through the inverse characteristic optical filter, in order to realize a flat optical spectrum, the duty of the optical short pulse and the corresponding light There was a problem that it was difficult to design the transmission characteristics of the filter.
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、複雑な光回路の設計を行うこと無く、単一の中心波長を有する光を特定の繰り返し周期を有する電気信号で変調することにより、簡易かつ低コストな構成で、光スペクトルの平坦化されたWDM信号を発生することができる多波長一括発生装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and by modulating light having a single center wavelength with an electric signal having a specific repetition period without designing a complicated optical circuit, An object of the present invention is to provide a multi-wavelength collective apparatus capable of generating a WDM signal having a flat optical spectrum with a simple and low-cost configuration.
上記の目的を達成するための本発明の一態様は、単一の中心波長を有する入射光を所定周期の繰り返し信号電圧を用いて変調し、複数の中心波長を有する多波長光を一括して発生して出力する多波長一括発生装置であって、夫々が光変調手段を有する複数の光パスが直列に結合されてなり、その一段目の光変調手段は前記入射光が入力される振幅変調器であり、残りの段の光変調手段は該変調器と直列に接続される一段または複数段の位相変調器である変調部と、前記信号電圧の振幅を調整して前記変調部の前記光変調手段の入力ポートに印加する複数の電圧印加手段とを備え、それぞれが異なる単一の中心波長を有する複数の入射光が所定間隔の周波数配置とされており、さらに、周波数軸上で前記複数の入射光を一つ置きに前記変調部の一段目の光変調手段に入射して多重する第1多重手段と、前記複数の入射光の残りを一つ置きに前記変調部の一段目の光変調手段に入射して多重する第2多重手段とからなる多重手段を備え、前記変調部は、前記第1多重手段からの多重光を変調する第1変調部と、前記第2多重手段からの多重光を変調する第2変調部とを有し、さらに、前記第1変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一の中心波長毎に分波して合波する第1合分波手段と、前記第2変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一の中心波長毎に分波して合波する第2合分波手段と、前記第1合分波手段による前記一つ置きの成分を持った合波光と前記第2合分波手段による前記残りの一つ置きの成分を持った合波光とを合波する手段とを備え、前記変調部は、単一波長の前記入射光の位相を前記光変調手段の前記入力ポートに印加される信号電圧波形に対し線形に変調して位相変調関数を得、前記所定周期は、前記信号電圧がその1/2の連続する期間において単調に増加する増加期間と、残り1/2の連続する期間において当該増加期間における単調増加と対称に減少する減少期間からなり、前記振幅変調器は、前記増加期間の一部において前記変調された入射光の振幅をゲートし、および、前記減少期間のうち該一部と連続しない部分において該振幅をゲートすることを特徴とする。 In one embodiment of the present invention for achieving the above object, incident light having a single center wavelength is modulated using a repetitive signal voltage having a predetermined period, and multi-wavelength light having a plurality of center wavelengths is collectively processed. A multi-wavelength collective generator for generating and outputting, wherein a plurality of optical paths each having an optical modulation means are coupled in series, and the first-stage optical modulation means is an amplitude modulator for receiving the incident light. And the remaining stage of the optical modulation means is a modulation unit that is a one-stage or multiple-stage phase modulator connected in series with the modulator, and adjusts the amplitude of the signal voltage to adjust the light of the modulation unit. A plurality of voltage applying means for applying to the input port of the modulation means, and a plurality of incident lights each having a different single center wavelength are arranged at a predetermined frequency, and the plurality of incident lights on the frequency axis Every other incident light of the modulator A first multiplexing means for entering and multiplexing the light modulation means at the stage, and a second multiplexing means for entering and multiplexing the rest of the plurality of incident lights every other light modulation means of the modulation section The modulation unit includes a first modulation unit that modulates multiplexed light from the first multiplexing unit and a second modulation unit that modulates multiplexed light from the second multiplexing unit. In addition, first light multiplexing / demultiplexing means for demultiplexing and multiplexing the output light from the first modulation unit for each different single center wavelength, and the output light from the second modulation unit, Second multiplexing / demultiplexing means for demultiplexing and multiplexing for each different single center wavelength, and multiplexed light having the alternate components and the second multiplexing / demultiplexing by the first multiplexing / demultiplexing means. And means for combining the remaining combined light having the remaining components by means, and the modulation section comprises a single wave The phase of the incident light is linearly modulated with respect to the signal voltage waveform applied to the input port of the light modulation means to obtain a phase modulation function, and the signal voltage is a continuous half of the predetermined period. An amplitude period that increases monotonically in a period of time and a decrease period that decreases symmetrically with the monotonic increase in the increase period in the remaining half of the continuous period. The amplitude of the modulated incident light is gated, and the amplitude is gated in a portion that is not continuous with the portion of the decrease period.
単一の中心波長を有する入射光を所定周期の繰り返し信号電圧を用いて変調し、複数の中心波長を有する多波長光を一括して発生して出力する多波長一括発生装置であって、夫々が光変調手段を有する複数の光パスが直列に結合されてなり、その一段目の光変調手段は前記入射光が入力される振幅変調器であり、残りの段の光変調手段は該変調器と直列に接続される一段または複数段の位相変調器である変調部と、前記信号電圧の振幅を調整して前記変調部の前記光変調手段の入力ポートに印加する複数の電圧印加手段とを備え、それぞれが異なる単一の中心波長を有する複数の入射光が所定間隔の周波数配置とされており、さらに、周波数軸上で前記複数の入射光を一つ置きに前記変調部の一段目の光変調手段に入射して多重する第1多重手段と、前記複数の入射光の残りを一つ置きに前記変調部の一段目の光変調手段に入射して多重する第2多重手段とからなる多重手段を備え、前記変調部は、前記第1多重手段からの多重光を変調する第1変調部と、前記第2多重手段からの多重光を変調する第2変調部とを有し、さらに、前記第1変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一の中心波長毎に分波して合波する第1合分波手段と、前記第2変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一の中心波長毎に分波して合波する第2合分波手段と、前記第1合分波手段による前記一つ置きの成分を持った合波光と前記第2合分波手段による前記残りの一つ置きの成分を持った合波光とを合波する手段とを備え、前記変調部は、単一波長の前記入射光の位相を前記光変調手段の前記入力ポートに印加される信号電圧波形に対し線形に変調して位相変調関数を得、前記所定周期は、前記信号電圧がその1/2の連続する期間において単調に増加する増加期間と、残り1/2の連続する期間において当該増加期間における単調増加と対称に減少する減少期間からなり、前記振幅変調器は、前記増加期間のうち前記減少期間寄りの部分および前記減少期間のうち該部分と連続する部分とにわたる所定期間において前記変調された入射光の振幅をゲートすることを特徴とする。 A multi-wavelength collective device that modulates incident light having a single center wavelength by using a repetitive signal voltage of a predetermined period, and generates and outputs multi-wavelength light having a plurality of center wavelengths, respectively. A plurality of optical paths having optical modulation means are coupled in series, the first-stage optical modulation means is an amplitude modulator to which the incident light is input, and the remaining-stage optical modulation means is the modulator. A modulation unit that is a one-stage or a plurality of stages of phase modulators connected in series, and a plurality of voltage application units that adjust the amplitude of the signal voltage and apply it to the input port of the light modulation unit of the modulation unit A plurality of incident lights each having a different single center wavelength are arranged at a predetermined frequency, and each of the plurality of incident lights on the frequency axis is placed at the first stage of the modulation unit. First multiplex that enters and multiplexes into the light modulation means And a second multiplexing unit that multiplexes the remainder of the plurality of incident lights every other incident on the first-stage light modulation unit of the modulation unit, the modulation unit including the first A first modulation unit that modulates the multiplexed light from the first multiplexing unit, and a second modulation unit that modulates the multiplexed light from the second multiplexing unit, and further outputs the output light from the first modulation unit First multiplexing / demultiplexing means for demultiplexing and multiplexing each different single center wavelength, and output light from the second modulation unit is demultiplexed for each different single center wavelength and multiplexed. Second multiplexing / demultiplexing means, multiplexed light having the alternate components by the first multiplexing / demultiplexing means, and multiplexed light having the remaining alternate components by the second multiplexing / demultiplexing means. And means for combining the phase of the incident light of a single wavelength with the input of the light modulating means. The signal voltage waveform applied to the port is linearly modulated to obtain a phase modulation function, and the predetermined period includes an increasing period in which the signal voltage increases monotonously in the 1/2 continuous period, and the remaining 1 / The amplitude modulator includes a decrease period that decreases symmetrically with a monotonic increase in the increase period, and the amplitude modulator is continuous with the portion of the increase period that is closer to the decrease period and the portion of the decrease period. The amplitude of the modulated incident light is gated for a predetermined period across the portion.
ここで、前記第1変調部は、その出力において(2N+m)個の波長(Nは自然数,mは整数)のサイドモードを発生し、該サイドモード間の光パワーの変動幅が一定値以内であるように該出力が平坦化され、前記第2変調部は、その出力において(2N−m)個の波長(Nは自然数,mは整数)のサイドモードを発生し、該サイドモード間の光パワーの変動幅が一定値以内であるように該出力が平坦化されることができる。 Here, the first modulation unit generates (2N + m) wavelength side modes (N is a natural number, m is an integer) at its output, and the fluctuation range of the optical power between the side modes is within a certain value. The output is flattened so that the second modulation section generates (2N−m) wavelength side modes (N is a natural number and m is an integer) at the output, and the light between the side modes is generated. The output can be flattened so that the power fluctuation range is within a certain value.
ここで、少なくとも多波長信号が出力される光パスに光増幅器を備えることができる。 Here, an optical amplifier can be provided in an optical path from which at least a multi-wavelength signal is output.
ここで、前記振幅変調器は、同時に位相変調器として動作するものであって良い。 Here, the amplitude modulator may simultaneously operate as a phase modulator.
本発明によれば、互いに直列に結合しており単一の中心波長を有する入射光が入力される光パスを含んだ複数の光パスの所定位置に配置された一つ以上の光変調手段を持った変調部と、所定周期の信号電圧の振幅を調整して前記光変調手段の入力ポートに印加する複数の電圧印加手段とを備えた構成において、調整されて印加された信号電圧と信号電圧の所定周期に応じて入射光を平坦化した多波長光を発生するので、複雑な光回路の設計を行うことなく、簡易かつ低コストな構成で、平坦な光スペクトルを有する多波長光であるWDM信号を発生することができる効果がある。 According to the present invention, one or more light modulation means arranged in a predetermined position of a plurality of optical paths including an optical path to which incident light having a single central wavelength and coupled in series are input. And a signal voltage and a signal voltage that are adjusted and applied in a configuration including a modulation unit having a plurality of voltage application units that adjust the amplitude of a signal voltage having a predetermined period and apply the amplitude to the input port of the light modulation unit Since multi-wavelength light is generated by flattening incident light according to a predetermined period of time, it is multi-wavelength light having a flat light spectrum with a simple and low-cost configuration without designing a complicated optical circuit. There is an effect that a WDM signal can be generated.
本発明に係る多波長一括発生装置の基本原理について図1を参照して説明する。 The basic principle of the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の装置は、互いに直列に結合しており単一の中心波長を有する入射光が入力される光パスを含んだ複数の光パスの所定位置に配置された一つ以上の光変調器を持った光変調器群2と、所定周期の信号電圧を独立に調整して各光変調器の入力ポートに印加する複数のパワー調整器4を備える。光源1は、上記単一の中心波長を有する入射光を発生する。上記光変調器は、好ましくは入射光の振幅または位相を変調することができる。光変調器群2内の複数の光パスは、並列に結合したパスを含んでもよい。
The apparatus of the present invention includes one or more optical modulators arranged at predetermined positions of a plurality of optical paths including optical paths that are coupled in series with each other and receive incident light having a single central wavelength. The
ここで、単一の中心波長を有する入射光の振幅および位相に、それぞれa(t)およびb(t)なる関数によって変調を加えた時の出力電界E(t)は、
E(t)=a(t)cos(ωct+b(t))
と表され、関数a(t)およびb(t)に応じて出力光スペクトルの形状を設計することができる。ただし、ωcは単一の中心波長を有する入射光の中心角周波数、tは時間である。
Here, the output electric field E (t) when the amplitude and phase of incident light having a single center wavelength are modulated by functions a (t) and b (t), respectively,
E (t) = a (t) cos (ω c t + b (t))
The shape of the output light spectrum can be designed according to the functions a (t) and b (t). Where ω c is the central angular frequency of incident light having a single central wavelength, and t is time.
本発明装置では、変調部内の直列および/または並列に結合した光パスの任意の位置に、振幅または位相(もしくはその両方)を変調することのできる光変調器を配置し、光変調器群を構成する光変調器に印加する所定周期の信号電圧のパワーを調節することにより、単一の中心波長を有する入射光の振幅を変調するための関数a(t)および/また位相を変調するための関数b(t)を適宜設定することで、以下に詳述する通り、一括して発生される出力多波長光スペクトルの平坦化を図ることができる。 In the device of the present invention, an optical modulator capable of modulating the amplitude and / or phase (or both) is arranged at an arbitrary position of the optical path coupled in series and / or in parallel in the modulation unit, and the optical modulator group is arranged as follows. In order to modulate the function a (t) and / or the phase for modulating the amplitude of incident light having a single central wavelength by adjusting the power of the signal voltage of a predetermined period applied to the constituent optical modulator By appropriately setting the function b (t), it is possible to flatten the output multi-wavelength light spectrum generated in a lump as will be described in detail below.
なお、光変調器を多段に配置することで、より自由度の高い振幅および位相変調を可能とし、出力光スペクトルの平坦度の向上に寄与するとともに、変調度の増大により出力光スペクトルの広帯域化できる効果が得られる。 In addition, by arranging optical modulators in multiple stages, it is possible to perform amplitude and phase modulation with a higher degree of freedom, contributing to the improvement of flatness of the output light spectrum and increasing the bandwidth of the output light spectrum by increasing the modulation degree. The effect that can be obtained.
続いて、具体的な実施形態について説明する。 Next, specific embodiments will be described.
[第1実施形態]
本発明に係る多波長一括発生装置の第1実施形態の構成を図2に示す。
[First embodiment]
The configuration of the first embodiment of the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention is shown in FIG.
図2に示すように、本実施形態の多波長一括発生装置は、光源1、n個(≧1)に示す光変調器を含む光変調器群(変調部)2、繰り返し周期信号発生器3、n個のパワー調整器4、およびn個のパワー可変直流電源5から構成される。光源1は単一の中心波長を有する光を発生し、これを光変調器群2内の入力側光変調器に入射する。光変調器群2内の各光変調器は、直列および/または並列に結合した複数の光パスの任意の位置に配置され(図2では直列に配置されている)、入射光を振幅および/また位相変調する。出力側光変調器からは多波長光が出力される。
As shown in FIG. 2, the multi-wavelength batch generation apparatus of the present embodiment includes a
繰り返し周期信号発生器3は所定周期で繰り返される信号電圧を発生し、このパワーが適宜、パワー調整器4によって調節されて各光変調器に印加される。各光変調器にはさらに、必要に応じてパワー可変直流電源5が結合され、パワー可変直流電源5からの適宜パワーを調節されたバイアスが印加される。各光変調器による入射光の変調動作は上記信号電圧およびバイアスに基づいて行なわれ、入射した光源1からの光の振幅および/また位相が変調される。
The repetitive
ここで、位相変調によって搬送周波数の両側に広がった出力の光スペクトルは搬送周波数付近に光パワーの小さな領域を持つが、時間波形に振幅変調によってパルス状のゲートをかけることでその領域のパワーを上昇させて出力光スペクトルを平坦化することができる。この出力光スペクトルの平坦度は位相変調量とパルスの時間幅の関係で決定される。本実施形態では、パワー調整器4によって光変調器に印加する所定周期の信号電圧を調整し、パワー可変直流電源5によって印加するバイアスを可変することで両者の関係を決定し、これにより平坦度が決まる。
Here, the output optical spectrum spread on both sides of the carrier frequency due to phase modulation has a small optical power region near the carrier frequency, but by applying a pulsed gate to the time waveform by amplitude modulation, the power in that region is It can be raised to flatten the output light spectrum. The flatness of the output light spectrum is determined by the relationship between the phase modulation amount and the pulse width. In the present embodiment, a signal voltage of a predetermined period to be applied to the optical modulator is adjusted by the
図3および図4を参照し、本実施形態の上記構成によって光変調器群2からの出力光スペクトルが平坦化可能であることを説明する。
With reference to FIG. 3 and FIG. 4, it will be described that the output light spectrum from the
繰り返し周期信号発生器3による出力信号電圧の時間波形は図3の(a)に示すような山型の関数とする。この関数に従って、単一の中心波長を有する光源光を位相変調すると、その多波長出力光スペクトルは図3の(b)に示すようになる。これは、以下のように説明することができる。
The time waveform of the output signal voltage from the repetitive
この位相変調の角周波数は、図3の(c)に示すように瞬時値ωmと瞬時値−ωmの間を所定周期で往復する方形波である。図3の(d)の実線に示すように、この方形波の角周波数が瞬時値ωmで表される部分について繰り返しのNRZ(Non Return to Zero)信号でゲートをかけると、その光スペクトルは図3の(e)で表され、角周波数が(ωc+ωm)を中心とした繰り返しのNRZ信号の光スペクトルが得られる。また図3の(f)の実線に示すように、この方形波の角周波数が瞬時値−ωmで表される部分について同様にゲートをかけると、その光スペクトルは図3の(g)で表され、角周波数が(ωc−ωm)を中心とした繰り返しのNRZ信号の光スペクトルが得られる。 The angular frequency of this phase modulation is a square wave that reciprocates between the instantaneous value ω m and the instantaneous value −ω m with a predetermined period, as shown in FIG. As shown by the solid line in FIG. 3D, when the angular frequency of this square wave is gated with a repetitive NRZ (Non Return to Zero) signal for the portion represented by the instantaneous value ω m , the optical spectrum becomes An optical spectrum of a repeated NRZ signal represented by (e) in FIG. 3 and having an angular frequency centered at (ω c + ω m ) is obtained. Further, as shown in solid line in FIG. 3 (f), the angular frequency of this square wave gating similarly the portion represented by the instantaneous value - [omega] m, the optical spectrum is in Figure 3 (g) And an optical spectrum of a repeated NRZ signal with an angular frequency centered at (ω c −ω m ) is obtained.
これらの光スペクトルの角周波数軸上での重ね合わせは図3の(e)と図3の(g)を加算した図3の(b)で表され、角周波数の瞬時値ωc(中心周波数、つまり搬送周波数)付近の光スペクトル強度が小さくなり、光スペクトルの平坦化を実現することはできない。 The superposition of these optical spectra on the angular frequency axis is represented by (b) in FIG. 3 in which (e) in FIG. 3 and (g) in FIG. 3 are added, and the instantaneous value ω c of the angular frequency (center frequency) In other words, the optical spectrum intensity in the vicinity of the carrier frequency) becomes small, and flattening of the optical spectrum cannot be realized.
そこでパワー調整器4とパワー可変直流電源5を用いた調整を行なって、以下のように平坦化を行う。
図4の(a)に示すように、角周波数の瞬時値ωmと−瞬時値ωmを跨ぐように繰り返しNRZ信号でゲートをかけるように調整した場合の出力光スペクトルを考える。
Therefore, adjustment using the
As shown in FIG. 4 (a), the instantaneous value omega m and the angular frequency - considering the output light spectrum when adjusted to gating a repeating NRZ signal so as to straddle the instantaneous value omega m.
これに対して上記と同様に、図4の(c)の実線に示すように、角周波数の瞬時値ωmで表される部分について繰り返しのRZ(Return to Zero)信号でゲートをかけると、その光スペクトルは図4の(d)で表され、角周波数(ωc+ωm)を中心とした繰り返しRZ信号の光スペクトルが得られる。また図4の(e)の実線に示すように、角周波数の瞬時値−ωmで表される部分について繰り返しのRZ(Return to Zero)信号でゲートをかけると、その光スペクトルは図4の(f)で表され、角周波数(ωc−ωm)を中心とした繰り返しRZ信号の光スペクトルが得られる。両光スペクトルは、上記の繰り返しNRZ信号の光スペクトルよりも広い帯域を有する。 On the other hand, similarly to the above, as shown by the solid line in FIG. 4C, when the portion represented by the instantaneous value ω m of the angular frequency is gated with a repetitive RZ (Return to Zero) signal, The optical spectrum is represented by (d) in FIG. 4, and an optical spectrum of a repetitive RZ signal centered on the angular frequency (ω c + ω m ) is obtained. Also, as shown by the solid line in FIG. 4E, when the portion represented by the instantaneous value −ω m of the angular frequency is gated with a repetitive RZ (Return to Zero) signal, the optical spectrum is as shown in FIG. The optical spectrum of the repetitive RZ signal represented by (f) and centered on the angular frequency (ω c −ω m ) is obtained. Both optical spectra have a wider band than the optical spectrum of the repetitive NRZ signal.
両光スペクトルの角周波数軸上での重ね合わせは図4の(b)で表され、角周波数ωc付近においても大きな光スペクトル強度を有することになり、結果として平坦な出力光スペクトルを実現することができる。 The superposition of both optical spectra on the angular frequency axis is represented by (b) in FIG. 4 and has a large optical spectrum intensity even in the vicinity of the angular frequency ω c , resulting in a flat output light spectrum. be able to.
本実施形態によれば、単一の中心波長を有する光源光の振幅および位相を変調する関数を適宜設定し、これに従って信号電圧のパワー調整とバイアスの可変設定を行なって振幅変調と位相変調を行なうことで、簡易かつ低コストの構成により出力光スペクトルの平坦度を向上できる効果がある。 According to this embodiment, the function for modulating the amplitude and phase of the light source light having a single center wavelength is set as appropriate, and the amplitude adjustment and phase modulation are performed by adjusting the power of the signal voltage and variably setting the bias accordingly. By doing so, it is possible to improve the flatness of the output light spectrum with a simple and low-cost configuration.
[第1実施形態の変形例]
本発明に係る多波長一括発生装置の第1実施形態の変形例の構成を図5に示す。
[Modification of First Embodiment]
FIG. 5 shows the configuration of a modification of the first embodiment of the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention.
図5に示すように、本変形例の多波長一括発生装置は、光源1から多波長光が出射される光パスに光増幅器50を配置した構成を採ることができる。同図においては、互いに直列に結合した、光源1からの入射光が入力される光パスを含んだ複数の光パスのすべてに光増幅器50を配置している。このように配置した複数段の光増幅器50の増幅利得によって、入射光が光変調器を通過することにより生じるパワー損失、および、多波長化により生じる一波長あたりのパワー損失を補償し、出力SNRを大いに向上することができる。
As shown in FIG. 5, the multi-wavelength batch generation apparatus of the present modification can employ a configuration in which an
しかし、光増幅器50を光変調器群2の後段にのみ配置して光変調器群2内およびその前段に光増幅器を備えない構成とした場合には、光増幅器50の後段で生じる光パワー損失に起因して生じるSNR低下を防止することができる。図示したように複数の光パスすべてに光増幅器50を追加配置すれば、出力に得られる多波長光のSNR向上に寄与することができる。
However, when the
さらに、光変調器群2内の光変調器をすべて位相変調器とした場合、繰り返し周期信号発生器4が発生して各光変調器の入力ポートに印加される正弦波信号電圧の和を所定の位相変調指数に換算される値に設定することで、チャンネル間パワー偏差を抑制することができる。
Further, when all of the optical modulators in the
図6は、第1実施形態のこのような変形例において、チャンネル間パワー偏差を変化させた例を示す特性図である。 FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example in which the inter-channel power deviation is changed in such a modification of the first embodiment.
図6はチャンネル数が7,9,および11の場合を示している。例えば7チャンネルの場合には、上記正弦波信号電圧の和が位相変調指数に換算してほぼ1.0πとなるように各正弦波信号電圧の各々を調節したときに、5〜6dBの最小チャネル間パワー偏差を実現できる。7チャンネルまたは11チャンネルの場合には、ほぼ1.4πとなるように各正弦波信号電圧の各々を調節したときに、最小チャネル間パワー偏差を実現できる。 FIG. 6 shows the case where the number of channels is 7, 9, and 11. For example, in the case of 7 channels, the minimum channel of 5 to 6 dB is obtained when each sine wave signal voltage is adjusted so that the sum of the sine wave signal voltages is converted to a phase modulation index to be approximately 1.0π. Power deviation can be realized. In the case of 7 channels or 11 channels, the minimum channel-to-channel power deviation can be realized when each sine wave signal voltage is adjusted to be approximately 1.4π.
なお、第1実施形態における図4の(a)には、山型の変調関数により位相変調を受けた入射光の振幅にゲートをかける場合に、山型の変調関数を跨いだ時間間隔でゲートをかけることによってスペクトル平坦化を実現する例を示した。すなわち、第1実施形態においては、単一波長の入射光の位相を入力ポートに印加される信号電圧波形に対し線形に変調し、信号電圧の周期が、その信号電圧がその1/2の連続する期間において単調に増加する増加期間と、残り1/2の連続する期間において当該増加期間における単調増加と対称に減少する減少期間からなるときに、増加期間(位相変調関数の微分係数はこのとき正)と減少期間(位相変調関数の微分係数はこのとき負)にわたり連続するような図4の(a)のタイミングで信号電圧波形をゲートしていた。 In FIG. 4A in the first embodiment, when the gate is applied to the amplitude of the incident light that has undergone phase modulation by the mountain-shaped modulation function, the gate is gated at time intervals across the mountain-shaped modulation function. An example of realizing spectral flattening by applying. That is, in the first embodiment, the phase of the incident light having a single wavelength is linearly modulated with respect to the signal voltage waveform applied to the input port, and the period of the signal voltage is a half of the signal voltage. An increasing period (the differential coefficient of the phase modulation function is determined at this time). The signal voltage waveform was gated at the timing of (a) in FIG. 4 so as to continue over a positive period and a decreasing period (the differential coefficient of the phase modulation function is negative at this time).
ここで説明する変形例においては、上記増加期間と上記減少期間において個別に上記信号電圧波形をゲートすることによっても、出力多波長光のスペクトル平坦化を実現できることを、図7を参照して説明する。 In the modification described here, it will be described with reference to FIG. 7 that the spectrum flattening of the output multi-wavelength light can also be realized by individually gating the signal voltage waveform in the increase period and the decrease period. To do.
既に説明した通り(図3の(a)〜(c)参照)、入射光が山型の変調関数で位相変調を受けただけでは、搬送周波数近傍において光パワーが低下して出力多波長光のスペクトルは平坦化されない。 As already described (see (a) to (c) of FIG. 3), if the incident light is only subjected to phase modulation with a mountain-shaped modulation function, the optical power decreases near the carrier frequency, and the output multi-wavelength light The spectrum is not flattened.
そこで、ここで説明する変形例においては、図7の(a)のように、位相変調関数の微分係数が正のとき(位相変調関数増加期間)と負のとき(位相変調関数減少期間)に、夫々個別に信号電圧波形をゲートすることで(b)のようにスペクトル平坦化を実現した。 Therefore, in the modification described here, as shown in FIG. 7A, when the differential coefficient of the phase modulation function is positive (phase modulation function increasing period) and negative (phase modulation function decreasing period). Spectra flattening was realized as shown in (b) by individually gating the signal voltage waveform.
(a)に示した波形を(c)と(e)の二つに分けて考えることにする。(c)に示した波形でゲートすることで、(d)のように瞬時角周波数(ωc+ωm)を中心にRZ信号スペクトルが生じる。(e)に示した波形でゲートすることで、(f)のように瞬時角周波数(ωc−ωm)を中心にRZ信号スペクトルが生じる。したがって、これらの重ね合わせから、図7の(a)に示した波形でゲートすることによっても、上記第1実施形態と同様に出力多波長光のスペクトル平坦化を実現できることがわかる。 The waveform shown in (a) is divided into two (c) and (e). By gating on the waveform shown in (c), an RZ signal spectrum is generated around the instantaneous angular frequency (ωc + ωm) as shown in (d). By gating on the waveform shown in (e), an RZ signal spectrum is generated around the instantaneous angular frequency (ωc−ωm) as shown in (f). Therefore, it can be seen from these superpositions that the spectrum of the output multi-wavelength light can be flattened as in the first embodiment by gating with the waveform shown in FIG.
なお、他の時間波形を変調関数として用いることもでき、例えば一定周期で、単調に増加と減少を繰り返す正弦波形状の時間波形を用いることができる。 Other time waveforms can also be used as the modulation function. For example, a sinusoidal time waveform that monotonously increases and decreases at a constant cycle can be used.
[第2実施形態]
本発明に係る多波長一括発生装置の第2実施形態は、図8に示すように、光変調器群2a内に並列に結合した光パスを設け、各光パスの少なくとも1つ(図2では並列結合した複数の光パスのすべて)に光変調器を配置した構成の振幅変調部25を設けたものである。振幅変調部25には、入力側光変調器と出力側光変調器が光パスを介してそれぞれ直列に結合される。上記複数の光変調器自体はそれぞれ位相変調器であるが、この振幅変調部25は、それぞれの光パス(光変調器)が協働することによって振幅変調器として動作することができ、変調動作は、パワー調整された信号電圧およびパワー可変されたバイアスに基づいて行なわれる。
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 8, in the second embodiment of the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention, an optical path coupled in parallel is provided in the
[第3実施形態]
本発明に係る多波長一括発生装置の第3実施形態の構成を図9に示す。
[Third Embodiment]
The configuration of the third embodiment of the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention is shown in FIG.
図9に示すように、本実施形態の多波長一括発生装置は、単一の中心波長を有する光を発生する光源1、両極型のマッハツェンダ強度変調器20、所定周期で繰り返される信号電圧を発生する発振器3、パワー調整器4、パワー可変直流電源5、および位相調整器6から構成される。パワー調整器4と位相調整器6は互いに直列に結合される。
As shown in FIG. 9, the multi-wavelength collective generator of this embodiment generates a
なお、両極型のマッハツェンダ強度変調器20は、入射光を2つの光パスに分岐し、各パスに配置された光変調器からの出力光を合波、収束させて出射する周知の構成を有している。分岐されたパスには各々光変調手段(位相変調手段)が配置される。これら複数の光変調手段は、1つの要素自体は位相変調手段であるが、協働することによって振幅変調動作を行うことができる。なお、上記のように2つの光パスの両方に光変調手段を設けても良いが、いずれか一方に設けても同様の作用が得られる。
The bipolar Mach-
発振器3からの信号電圧はパワー調整器4で適宜そのパワーを調節されて、マッハツェンダ強度変調器20の一方の電極に印加される。さらにこの信号電圧は、位相調整器6によって両者の時間位置を調整され、かつパワー調整器4で適宜そのパワーを調節されてマッハツェンダ強度変調器20のもう一方の電極に印加される。後者の電極には、パワー可変直流電源5からの適宜パワーを調節したバイアスも印加される。
The signal voltage from the
光源1からの光はマッハツェンダ強度変調器20に入射され、マッハツェンダ強度変調器20による入射光の変調動作は上記信号電圧およびバイアスに基づいて行なわれ、光源光の振幅および/また位相が変調される。
The light from the
本実施形態では、マッハツェンダ強度変調器20は、バワー調整器4を介して印加する信号電圧のパワーおよびパワー可変直流電源5から印加するバイアスを適宜調節することにより振幅と位相変調を同時に変調できる効果を利用して、簡易な構成を実現している。
In the present embodiment, the Mach-
[第4実施形態]
本発明に係る多波長一括発生装置の第4実施形態の構成を図10に示す。
[Fourth embodiment]
The configuration of the fourth embodiment of the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention is shown in FIG.
図10に示す本実施形態の多波長一括発生装置は、第3実施形態における発振器3に代えて、所定周期で繰り返される信号電圧を発生する発振器として正弦波信号電圧を発生する発振器3aを用い、さらにパワー調整器4と直列結合した逓倍器7を備えている。
The multi-wavelength collective generator of this embodiment shown in FIG. 10 uses an oscillator 3a that generates a sinusoidal signal voltage as an oscillator that generates a signal voltage that is repeated at a predetermined period, instead of the
この構成により、マッハツェンダ強度変調器20の両電極に印加する信号電圧の周波数を変えている。すなわち、一方の電極には逓倍器7によって発振器3aの出力信号電圧の周波数を逓倍化して印加し、もう一方の電極には発振器3aの出力周波数のまま印加している。
With this configuration, the frequency of the signal voltage applied to both electrodes of the Mach-
本実施形態では、マッハツェンダ強度変調器20に印加する所定周期で繰り返す信号電圧として単一周波数の正弦波信号を用いたので、発振器3aや、当該正弦波信号が入力される電気回路(位相調整器6とその後段)を構成する電気的エレメントに要求される周波数帯域を制限することができ、これら電気的エレメントに必要とされるコストを抑えられる効果がある。また、逓倍器7により信号電圧の周波数を逓倍化することにより、出力光スペクトルの広帯域化を図ることができる。
In this embodiment, since a single-frequency sine wave signal is used as a signal voltage repeated at a predetermined period to be applied to the Mach-
[第5実施形態]
本発明に係る多波長一括発生装置の第5実施形態の構成を図11に示す。
[Fifth Embodiment]
FIG. 11 shows the configuration of a fifth embodiment of the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention.
図11に示す本実施形態の多波長一括発生装置は、単一の中心波長を有する光を発生する光源1、互いに直列に結合した単極型マッハツェンダ強度変調器20と位相変調器28からなる光変調器群2c、所定周期で繰り返される信号電圧を発生する発振器3、パワー調整器4、パワー可変直流電源5、および位相調整器6から構成される。
The multi-wavelength batch generation apparatus of the present embodiment shown in FIG. 11 includes a
発振器3からの信号電圧はパワー調整器4で適宜そのパワーを調節されて、マッハツェンダ強度変調器20に印加される。さらにこの信号電圧は、位相調整器6によって両者の時間位置を調整され、かつパワー調整器4で適宜そのパワーを調節されて位相変調器28に印加される。マッハツェンダ強度変調器20には、パワー可変直流電源4からの適宜パワーを調節されたバイアスも印加される。
The signal voltage from the
光源1からの光は光変調器群2cに入射され、光変調器群2cによる入射光の変調動作は上記信号電圧およびバイアスに基づいて行なわれ、光源光の振幅および/また位相が変調される。
Light from the
本実施形態では、光変調器(マッハツェンダ強度変調器20と位相変調器28)を2段直列に配置する構成としたことにより、第3および第4実施形態と比較して出力光スペクトルの広帯域化を図ることができる。
In the present embodiment, since the optical modulators (Mach-
図12に、発振器3からの所定周期で繰り返される信号電圧として10GHzの正弦波を用いた場合の本実施形態による実験結果を示す。図12に示すように、光源1からの光の中心波長を含む9チャネルの信号について、<3dBの平坦度を実現できることを観測した。
FIG. 12 shows an experimental result according to the present embodiment when a 10 GHz sine wave is used as a signal voltage repeated from the
[第6実施形態]
本発明に係る多波長一括発生装置の第6実施形態は、第5実施形態におけるマッハツェンダ強度変調器20と位相変調器28の位置を図13に示すように入れ換えた構成とされており、第5実施形態と同様の変調動作を行なうことができる。
[Sixth Embodiment]
The sixth embodiment of the multi-wavelength collective generator according to the present invention has a configuration in which the positions of the Mach-
この例が示すように、本発明の多波長一括発生装置において互いに直列に結合した光変調器の順序を入れ換えても、得られる出力光スペクトルに影響することはなく、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。 As shown in this example, even if the order of the optical modulators coupled in series with each other in the multi-wavelength batch generation apparatus of the present invention is changed, the obtained output optical spectrum is not affected, and the same effect as in the above embodiment. Can be obtained.
[第7実施形態]
本発明に係る多波長一括発生装置の第7実施形態は、第5実施形態におけるマッハツェンダ強度変調器20の代わりに、図14に示すように電界吸収型強度変調器200を用いた光変調器群2eを備えた構成とされている。本実施形態の多波長一括発生装置によれば、次に示すように第5実施形態と同様の動作結果を得ることができた。
[Seventh Embodiment]
In the seventh embodiment of the multi-wavelength collective generator according to the present invention, an optical modulator group using an electroabsorption-
図15に、発振器3からの所定周期で繰り返される信号電圧として10GHzの正弦波を用いた場合の本実施形態による実験結果を示す。図15に示すように、光源1からの光の中心波長を含む9チャネルの信号について、第5実施形態(図12)と同様に<3dBの平坦度を実現できることを観測した。
FIG. 15 shows an experimental result according to the present embodiment when a 10 GHz sine wave is used as a signal voltage repeated from the
[第8実施形態]
本発明に係る多波長一括発生装置の第8実施形態は、第5実施形態における光変調器群2cの後段に、図16に示すようにさらに位相変調器28aを付加し、
これに応じて直列結合したパワー調整器4と位相調整器6を付加した構成を備えた構成である。すなわち、3段の光変調器群を備え、1段目が振幅変調器、2段目と3段目が位相変調器となっている。
[Eighth Embodiment]
In the eighth embodiment of the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention, a phase modulator 28a is further added to the subsequent stage of the optical modulator group 2c in the fifth embodiment as shown in FIG.
In this configuration, a
これにより、第5乃至第7実施形態と比較してさらに広帯域化した出力光スペクトルを得ることができる。 As a result, it is possible to obtain an output light spectrum having a wider band than that of the fifth to seventh embodiments.
[第9実施形態]
本発明に係る多波長一括発生装置の第9実施形態は、図17に示すように、第5実施形態における光源1とマッハツェンダ強度変調器20の間に光分岐器8を配置し、マッハツェンダ強度変調器20と位相変調器28の間に光分岐器9を配置し、さらに光分岐器8と光分岐器9を結合させ、光分岐器8の分岐出力に光電気変換器10と演算器11とコントローラ12の縦続回路を結合させた構成を備える。すなわち、マッハツェンダ強度変調器20の入力側と出力側にそれぞれ光分岐器8,9を備える。コントローラ12は、パワー可変直流電源5によるマッハツェンダ強度変調器20のバイアスをコントロールする。
[Ninth Embodiment]
As shown in FIG. 17, in the ninth embodiment of the multi-wavelength collective generator according to the present invention, an optical splitter 8 is arranged between the
上記構成において、光源1からの光を入力側の光分岐器8によって分岐した分岐光を出力側の光分岐器9に入射し、出力多波長光とは逆方向に透過させてマッハツェンダ強度変調器20に入射する。この逆方向の透過光はマッハツェンダ強度変調器20に入射した単一の中心波長を有する光源光と同一の中心波長を有しており、入力側の光分岐器8によって取り出されて光電気変換器10に入射される。そして、光電気変換器10でモニタされたパワーに応じた電気信号に変換される。演算器11は、変換された電気信号のレベルと予め設定された目標値との差分を算出する。コントローラ12は、算出結果を基にパワー可変直流電源5の出力パワーを調節し、マッハツェンダ強度変調器20のバイアス点をコントロールすることで、出力光スペクトルを平坦化することができる。
In the above-described configuration, the Mach-Zehnder intensity modulator is configured such that the branched light obtained by branching the light from the
なお、入力側の光分岐器8の後段に光サーキュレータ(図示せず)を付加し、光源1からの光を分岐する機能を光分岐器8に、逆方向の透過光を取り出して光電気変換器10に入射する機能をこの光サーキュレータに機能分割する構成も可能である。また、出力側の光分岐器9として光サーキュレータを用いる構成も可能である。
An optical circulator (not shown) is added after the optical branching device 8 on the input side, and the function of branching the light from the
[第10実施形態]
本発明に係る多波長一括発生装置の第10実施形態は、図18に示すように、第5実施形態におけるマッハツェンダ強度変調器20と位相変調器28の間に光分岐器9を配置し、さらに光分岐器9の出力に光電気変換器10と演算器11とコントローラ12の縦続回路を結合させた構成を備える。すなわち、マッハツェンダ強度変調器20の出力側に光分岐器9を備える。コントローラ12は、パワー可変直流電源5によるマッハツェンダ強度変調器20のバイアスをコントロールする。
[Tenth embodiment]
As shown in FIG. 18, the tenth embodiment of the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention includes an optical branching device 9 disposed between the Mach-
上記構成において、光分岐器9によって分岐したマッハツェンダ強度変調器20からの出力光は光電気変換器10に入射され、ここでモニタされたパワーに応じた電気信号に変換される。演算器11は、変換された電気信号のレベルと予め設定された目標値との差分を算出する。コントローラ12は、算出結果を基にパワー可変直流電源5の出力パワーを調節し、マッハツェンダ強度変調器20のバイアス点をコントロールすることで、出力光スペクトルを平坦化することができる。
In the above configuration, the output light from the Mach-
[第11実施形態]
図19は本発明に係る多波長一括発生装置の第11実施形態を示す構成図である。
[Eleventh embodiment]
FIG. 19 is a configuration diagram showing an eleventh embodiment of a multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention.
上述した第9および第10実施形態では、光源1にパワー変動があると目標バイアス値が変動する。第11実施形態は、このパワー変動による弊害を除去しようとするものである。
In the ninth and tenth embodiments described above, the target bias value varies when the
本実施形態の構成は、第10実施形態の構成に加え、光源1の出力に光分岐器8と光電気変換器10aを含む。演算器11は、光電気変換器10aおよび光電気変換器10bを通してマッハツェンダ強度変調器20の入力光学パワーレベルおよび出力光学パワーレベルをモニターする。コントローラ12はモニターした2つの値に応じてパワー可変直流電源5を制御し、パワー可変直流電源5からマッハツェンダ強度変調器20に印加するバイアスにより両光学パワーレベルの比が一定に維持される。このように第11実施形態によれば、光源1のパワー変動が目標バイアス値に影響することがない。
In addition to the configuration of the tenth embodiment, the configuration of the present embodiment includes an optical branching device 8 and a
[第12実施形態]
図20は本発明に係る多波長一括発生装置の第12実施形態を示す構成図である。
[Twelfth embodiment]
FIG. 20 is a block diagram showing a twelfth embodiment of the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention.
本実施形態に係る多波長一括発生装置では、それぞれ異なる単一の中心波長の光を発生する2n(nは1以上の自然数)個のレーザからの光源光を2分割して2系統の処理を行ない、各処理結果を合波して最終的な多重出力を得る構成とされている。以下、この構成および動作について詳細に説明する。 In the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present embodiment, the light source light from 2n (n is a natural number of 1 or more) lasers that generate light having different single center wavelengths is divided into two to perform two systems of processing. And the result of the processing is combined to obtain a final multiple output. Hereinafter, this configuration and operation will be described in detail.
図20において、161,162,163,164,…162n−1,162nはレーザ発光素子であり、それぞれ単一の中心波長で発光し、それぞれの中心波長は異なっており、周波数軸上で添え字の番号順に等間隔で並んでいる。1600は光合波器であり、奇数番目のレーザ発光素子による光を合波する。1610は光合波器であり、光合波器1600とは独立に偶数番目のレーザ発光素子による光を合波する。光合波器1600,1610は光カプラとすることもできる。
In FIG. 20, 16 1 , 16 2 , 16 3 , 16 4 ,... 16 2n−1 , 16 2n are laser light emitting elements, each emitting light at a single center wavelength, and each center wavelength being different, They are arranged at equal intervals in the order of the subscript numbers on the frequency axis.
図21(a)はn=8のときの光合波器1600からの出力光スペクトルの測定結果を、図21(b)はn=8のときの光合波器1610からの出力光スペクトルの測定結果を示しており、8つの光源光が周波数軸上で等間隔となっていることがわかる。また、各光源光のパワーが略同一であることもわかる。
FIG. 21A shows the measurement result of the output optical spectrum from the
このようなスペクトルを持った各光合波器出力光は、その一方が多波長一括発生装置(IM/PM)1620に入射され、もう一方が多波長一括発生装置(IM/PM)1630に入射される。多波長一括発生装置1620,1630には例えば第5実施形態における多波長一括発生装置(図11参照)と同様の構成を用いることができ、それぞれはマッハツェンダ強度変調器(IM:Intensity Modulator)と位相変調器(PM:Phase Modulator)からなる光変調器群、パワー調整器、パワー可変直流電源、および位相調整器(図11参照)を備え、発振器1640,1650からの所定周期で繰り返される信号電圧を入力される。なお、第1乃至第10実施形態に開示された別の構成の多波長一括発生装置を用いることもできる。
Each of the optical multiplexer output lights having such a spectrum is incident on a multi-wavelength collective generator (IM / PM) 1620 and the other is incident on a multi-wavelength collective generator (IM / PM) 1630. The For example, the multi-wavelength
したがって、例えばn=8のときの測定結果によれば、多波長一括発生装置1620からの出力光スペクトルは平坦化されて図22(a)に示す通りとなり、多波長一括発生装置1630からの出力光スペクトルも平坦化されて図22(b)に示す通りになる。
Therefore, for example, according to the measurement result when n = 8, the output light spectrum from the multi-wavelength
次に、多波長一括発生装置1620からの出力光は分波器1660において波長毎に分波された後、合波器1680において合波される。また、多波長一括発生装置1630からの出力光は分波器1670において波長毎に分波された後、合波器1690において合波される。両合波器によって合波された光は光カプラ1700によって互いに合波される。
Next, the output light from the
図22(a),(b)に示した光を分波器1660,1670に入射した場合、光カプラ1700からの出力光スペクトルの測定結果は図22に示した通りとなり、単一波長の光源光を変調した上記各実施形態と比べて多くのWDM信号を発生させることができ、出力光スペクトルをより広帯域化できる効果がある。
When the light shown in FIGS. 22A and 22B is incident on the
[第12実施形態の修正例]
上記第12実施形態において一括して多波長光を得た場合には、要素1600〜1680からなる系統と要素1610〜1690からなる系統の間で、クロストークによる影響が問題になることが考えられる。
[Modification Example of 12th Embodiment]
In the twelfth embodiment, when multi-wavelength light is obtained collectively, it is considered that the influence of crosstalk becomes a problem between the system composed of elements 1600-1680 and the system composed of elements 1610-1690. .
そこで本修正例では、分波器1660および1670の各出力ポート171,173,…172n−1および172,174,…172nについてレーザ発光素子161,163,…162n−1および162,164,…162nの中心波長毎に抜き出すようにすることで、多波長一括発生装置1620および1630からの変調出力のうち、最終的に信号光としては不要となるサイドモードを合分波器(分波器1660と合波器1680,分波器1670と合波器1690)によって削除するようにした。
In this modified example, the
これにより、例えばn=8のときは、図22(a)中の太枠181,183,185,187で示した各領域を削除された光が合波器1680の出力に得られる。また、図22(a)中の太枠182,184,186,188で示した各領域を削除された光が合波器1690の出力に得られる。両合波器出力において、これら各領域における光パワーは0となる(図示せず)ため、最終的に光カプラ1700によって合波して得られる光出力WDM信号は、2系統間のクロストークを除去したものとすることができる。
Obtained this way, for example, when the n = 8, the output of FIG. 22
[第12実施形態の応用]
図24は、本発明に係る多波長一括発生装置の第12実施形態の応用動作を説明する模式図である。
[Application of the twelfth embodiment]
FIG. 24 is a schematic diagram for explaining the applied operation of the twelfth embodiment of the multi-wavelength batch generation apparatus according to the present invention.
図20の構成において、多波長一括発生装置1620,1630夫々が有する変調部を第1の変調部,第2の変調部とする。各変調部への入射波長が出力多波長光の間隔の8倍、互いにずれているとする。
In the configuration of FIG. 20, the modulation units included in the multi-wavelength
図24(a)は、多波長一括発生装置1620,1630によって共に9チャンネルの平坦な多波長光を発生させて第1および第2の変調部に入射させる場合の両入射波長の関係を模式的に示している。この図から明らかな通り、第1の変調部への右端の波長と第2の変調部への左端の波長が重なるため、波長の無駄が生じる。
FIG. 24A schematically shows a relationship between both incident wavelengths when 9-channel flat multi-wavelength light is generated by the multi-wavelength
そこで本応用例では、第1の変調部には9チャンネルの平坦な多波長光を入射させ、一方、第2の変調部には7チャンネルの平坦な多波長光を入射させるように、多波長一括発生装置1620と1630を独立して動作させる。この動作は、第1および第2の変調部への各印加電圧を異なった値にすることで実現できる。具体的には、第2の変調部への印加電圧を第1の変調部への印加電圧よりも低い値にすることで、波長の無駄を無くすことができ、かつ、信号電圧を低減することができる。第1および第2の変調部の動作は、勿論、逆であっても同様の作用が得られる。
Therefore, in this application example, the multi-wavelength light is incident on the first modulation section so that 9-channel flat multi-wavelength light is incident, while the second modulation section is incident on the 7-channel flat multi-wavelength light. The
1 光源
2,2a,2e,2c 光変調器群
3,1640,1650 発振器
3a 正弦波発振器
4 パワー調整器
5 パワー可変直流電源
6 位相調整器
7 逓倍器
8,9 光分岐器
10,10a,10b 光電気変換器
11 演算器
12 コントローラ
161,162,163,164,…162n−1,162n レーザ発光素子
171,…178 削除される周波数領域
20 マッハツェンダ強度変調器
25 振幅変調部
28 位相変調器
50 光増幅器
200 電界吸収型強度変調器
1600,1610 光合波器(光カプラ)
1620,1630 多波長一括発生装置(IM/PM)
1660,1670 分波器
1680,1690 合波器
1700 光カプラ
DESCRIPTION OF
1620, 1630 Multi-wavelength batch generator (IM / PM)
1660, 1670
Claims (5)
夫々が光変調手段を有する複数の光パスが直列に結合されてなり、その一段目の光変調手段は前記入射光が入力される振幅変調器であり、残りの段の光変調手段は該変調器と直列に接続される一段または複数段の位相変調器である変調部と、
前記信号電圧の振幅を調整して前記変調部の前記光変調手段の入力ポートに印加する複数の電圧印加手段とを備え、
それぞれが異なる単一の中心波長を有する複数の入射光が所定間隔の周波数配置とされており、
さらに、周波数軸上で前記複数の入射光を一つ置きに前記変調部の一段目の光変調手段に入射して多重する第1多重手段と、前記複数の入射光の残りを一つ置きに前記変調部の一段目の光変調手段に入射して多重する第2多重手段とからなる多重手段を備え、
前記変調部は、前記第1多重手段からの多重光を変調する第1変調部と、前記第2多重手段からの多重光を変調する第2変調部とを有し、
さらに、前記第1変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一の中心波長毎
に分波して合波する第1合分波手段と、
前記第2変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一の中心波長毎
に分波して合波する第2合分波手段と、
前記第1合分波手段による前記一つ置きの成分を持った合波光と前記
第2合分波手段による前記残りの一つ置きの成分を持った合波光とを合
波する手段とを備え、
前記変調部は、単一波長の前記入射光の位相を前記光変調手段の前記入力ポートに印加される信号電圧波形に対し線形に変調して位相変調関数を得、
前記所定周期は、前記信号電圧がその1/2の連続する期間において単調に増加する増加期間と、残り1/2の連続する期間において当該増加期間における単調増加と対称に減少する減少期間からなり、
前記振幅変調器は、前記増加期間の一部において前記変調された入射光の振幅をゲートし、および、前記減少期間のうち該一部と連続しない部分において該振幅をゲートする
ことを特徴とする多波長一括発生装置。 A multi-wavelength collective device that modulates incident light having a single center wavelength using a repetitive signal voltage of a predetermined period, and collectively generates and outputs multi-wavelength light having a plurality of center wavelengths,
A plurality of optical paths each having an optical modulation means are coupled in series, the first-stage optical modulation means is an amplitude modulator to which the incident light is input, and the remaining-stage optical modulation means are the modulation modulators. A modulation unit that is a single-stage or multiple-stage phase modulator connected in series with the detector;
A plurality of voltage applying means for adjusting the amplitude of the signal voltage and applying it to an input port of the light modulating means of the modulating unit;
A plurality of incident lights, each having a different single center wavelength, are arranged at a predetermined frequency.
Further, a first multiplexing unit that multiplexes the plurality of incident lights on the frequency axis by being incident on the first-stage light modulation unit of the modulation unit, and the rest of the plurality of incident lights is alternated. A multiplexing unit including a second multiplexing unit that enters and multiplexes the first-stage light modulation unit of the modulation unit;
The modulation unit includes a first modulation unit that modulates multiplexed light from the first multiplexing unit, and a second modulation unit that modulates multiplexed light from the second multiplexing unit,
And first multiplexing / demultiplexing means for demultiplexing and multiplexing the output light from the first modulation unit for each of the different single center wavelengths,
Second multiplexing / demultiplexing means for demultiplexing and multiplexing the output light from the second modulation unit for each of the different single center wavelengths;
Means for multiplexing the multiplexed light having the alternate components by the first multiplexing / demultiplexing means and the multiplexed light having the remaining alternate components by the second multiplexing / demultiplexing means. ,
The modulation unit linearly modulates the phase of the incident light having a single wavelength with respect to the signal voltage waveform applied to the input port of the light modulation unit to obtain a phase modulation function,
The predetermined period includes an increasing period in which the signal voltage increases monotonously in a half of the continuous period, and a decreasing period in which the signal voltage decreases symmetrically with the monotonous increase in the increasing period in the remaining half of the continuous period. ,
The amplitude modulator gates the amplitude of the modulated incident light in a part of the increase period, and gates the amplitude in a part of the decrease period that is not continuous with the part. Multi-wavelength batch generator.
夫々が光変調手段を有する複数の光パスが直列に結合されてなり、その一段目の光変調手段は前記入射光が入力される振幅変調器であり、残りの段の光変調手段は該変調器と直列に接続される一段または複数段の位相変調器である変調部と、
前記信号電圧の振幅を調整して前記変調部の前記光変調手段の入力ポートに印加する複数の電圧印加手段とを備え、
それぞれが異なる単一の中心波長を有する複数の入射光が所定間隔の周波数配置とされており、
さらに、周波数軸上で前記複数の入射光を一つ置きに前記変調部の一段目の光変調手段に入射して多重する第1多重手段と、前記複数の入射光の残りを一つ置きに前記変調部の一段目の光変調手段に入射して多重する第2多重手段とからなる多重手段を備え、
前記変調部は、前記第1多重手段からの多重光を変調する第1変調部と、前記第2多重手段からの多重光を変調する第2変調部とを有し、
さらに、前記第1変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一の中心波長毎
に分波して合波する第1合分波手段と、
前記第2変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一の中心波長毎
に分波して合波する第2合分波手段と、
前記第1合分波手段による前記一つ置きの成分を持った合波光と前記
第2合分波手段による前記残りの一つ置きの成分を持った合波光とを合
波する手段とを備え、
前記変調部は、単一波長の前記入射光の位相を前記光変調手段の前記入力ポートに印加される信号電圧波形に対し線形に変調して位相変調関数を得、
前記所定周期は、前記信号電圧がその1/2の連続する期間において単調に増加する増加期間と、残り1/2の連続する期間において当該増加期間における単調増加と対称に減少する減少期間からなり、
前記振幅変調器は、前記増加期間のうち前記減少期間寄りの部分および前記減少期間のうち該部分と連続する部分とにわたる所定期間において前記変調された入射光の振幅をゲートすることを特徴とする多波長一括発生装置。 A multi-wavelength collective device that modulates incident light having a single center wavelength using a repetitive signal voltage of a predetermined period, and collectively generates and outputs multi-wavelength light having a plurality of center wavelengths,
A plurality of optical paths each having an optical modulation means are coupled in series, the first-stage optical modulation means is an amplitude modulator to which the incident light is input, and the remaining-stage optical modulation means are the modulation modulators. A modulation unit that is a single-stage or multiple-stage phase modulator connected in series with the detector;
A plurality of voltage applying means for adjusting the amplitude of the signal voltage and applying it to an input port of the light modulating means of the modulating unit;
A plurality of incident lights, each having a different single center wavelength, are arranged at a predetermined frequency.
Further, a first multiplexing unit that multiplexes the plurality of incident lights on the frequency axis by being incident on the first-stage light modulation unit of the modulation unit, and the rest of the plurality of incident lights is alternated. A multiplexing unit including a second multiplexing unit that enters and multiplexes the first-stage light modulation unit of the modulation unit;
The modulation unit includes a first modulation unit that modulates multiplexed light from the first multiplexing unit, and a second modulation unit that modulates multiplexed light from the second multiplexing unit,
And first multiplexing / demultiplexing means for demultiplexing and multiplexing the output light from the first modulation unit for each of the different single center wavelengths,
Second multiplexing / demultiplexing means for demultiplexing and multiplexing the output light from the second modulation unit for each of the different single center wavelengths;
Means for multiplexing the multiplexed light having the alternate components by the first multiplexing / demultiplexing means and the multiplexed light having the remaining alternate components by the second multiplexing / demultiplexing means. ,
The modulation unit linearly modulates the phase of the incident light having a single wavelength with respect to the signal voltage waveform applied to the input port of the light modulation unit to obtain a phase modulation function,
The predetermined period includes an increasing period in which the signal voltage increases monotonously in a half of the continuous period, and a decreasing period in which the signal voltage decreases symmetrically with the monotonous increase in the increasing period in the remaining half of the continuous period. ,
The amplitude modulator gates the amplitude of the modulated incident light in a predetermined period spanning a portion of the increase period that is closer to the decrease period and a portion of the decrease period that is continuous with the portion. Multi-wavelength batch generator.
前記第1変調部は、その出力において(2N+m)個の波長(Nは自然数,mは整数)のサイドモードを発生し、該サイドモード間の光パワーの変動幅が一定値以内であるように該出力が平坦化され、
前記第2変調部は、その出力において(2N−m)個の波長(Nは自然数,mは整数)のサイドモードを発生し、該サイドモード間の光パワーの変動幅が一定値以内であるように該出力が平坦化されることを特徴とする多波長一括発生装置。 In the multi-wavelength collective generator according to claim 1 or 2,
The first modulation unit generates (2N + m) wavelength side modes (N is a natural number, m is an integer) at the output thereof, and the fluctuation range of the optical power between the side modes is within a predetermined value. The output is flattened,
The second modulation unit generates (2N−m) wavelength side modes (N is a natural number, m is an integer) at its output, and the fluctuation range of the optical power between the side modes is within a certain value. The multi-wavelength collective apparatus characterized in that the output is flattened as described above.
少なくとも多波長信号が出力される光パスに光増幅器を備えることを特徴とする多波長一括発生装置。 In the multi-wavelength collective generator according to any one of claims 1 to 3,
A multi-wavelength collective apparatus comprising an optical amplifier in an optical path through which at least a multi-wavelength signal is output.
前記振幅変調器は、同時に位相変調器として動作することを特徴とする多波長一括発生装置。 In the multi-wavelength collective generator according to any one of claims 1 to 3,
The multi-wavelength simultaneous generation apparatus, wherein the amplitude modulator operates as a phase modulator at the same time.
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