JP2000010136A - Wavelength converter - Google Patents

Wavelength converter

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JP2000010136A
JP2000010136A JP10177427A JP17742798A JP2000010136A JP 2000010136 A JP2000010136 A JP 2000010136A JP 10177427 A JP10177427 A JP 10177427A JP 17742798 A JP17742798 A JP 17742798A JP 2000010136 A JP2000010136 A JP 2000010136A
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Japan
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wavelength
light
input
ports
intensity
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JP10177427A
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Yasushi Inoue
恭 井上
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable wavelength conversion near to signal light by operating even to the high speed signal with a wavelength converter utilizing the gain suppression phenomenon of a semiconductor optical amplifier and outputting only the wavelength conversion light without using an optical filter. SOLUTION: A semiconductor optical amplifier region is inserted into two arm waveguides 13a, 13b of a symmetrical Mach-Zehnder interferometer. Intensity modulation signal light of a wavelength λs and stationary light of a wavelength λc are inputted from different ports. The stationary light of the wavelength λc is complementarily modulated by the intensity modulation signal light of the wavelength λs in the semiconductor optical amplifier region and is outputted as the wavelength conversion light to cross ports countering the input ports.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光信号の波長の別
の波長に変換する波長変換器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength converter for converting the wavelength of an optical signal into another wavelength.

【0002】[0002]

【従来の技術】波長変換器としては、半導体光増幅器の
利得抑圧現象を利用したものが知られている。これは、
半導体光増幅器に高パワーの光を入力すると信号利得が
減少する効果を利用したものであり、図4(a) に示すよ
うに半導体光増幅器41に波長λs の強度変調信号光と
波長λc の定常光を同時に入力する構成をとる。
2. Description of the Related Art As a wavelength converter, a wavelength converter utilizing a gain suppression phenomenon of a semiconductor optical amplifier is known. this is,
This utilizes the effect that the signal gain decreases when high-power light is input to the semiconductor optical amplifier. As shown in FIG. 4A, the semiconductor optical amplifier 41 supplies the intensity-modulated signal light having the wavelength λs and the steady-state light having the wavelength λc. A configuration is used in which light is input simultaneously.

【0003】半導体光増幅器41では、波長λs の強度
変調信号光がオンのときに利得が小となり、オフのとき
に利得が大となるので、この利得変化に応じて波長λc
の定常光を強度変調する。すなわち、波長λc の定常光
が波長λs の強度変調信号光によって相補的に変調され
ることになる。これは、実質的に波長λs の信号光が波
長λc の信号光に波長変換されたのと等価である。
In the semiconductor optical amplifier 41, the gain becomes small when the intensity-modulated signal light having the wavelength λs is on and becomes large when the intensity-modulated signal light is off.
Is intensity-modulated. That is, the stationary light having the wavelength λc is complementarily modulated by the intensity-modulated signal light having the wavelength λs. This is substantially equivalent to the wavelength conversion of the signal light having the wavelength λs into the signal light having the wavelength λc.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図4(a) の構成では、
波長変換光(波長λc )とともに元の信号光(波長λ
s)も同時に出力される。そのため、波長変換光のみを
得たい場合には、元の信号光を阻止する光フィルタを備
える必要があり、装置構成が複雑になる。
In the configuration shown in FIG. 4A,
The original signal light (wavelength λ) together with the wavelength-converted light (wavelength λc)
s) is also output at the same time. Therefore, if it is desired to obtain only the wavelength-converted light, it is necessary to provide an optical filter for blocking the original signal light, which complicates the device configuration.

【0005】また、この場合には、変換光波長と元の信
号光波長が光フィルタで分離できる程度に離れている必
要がある。すなわち、光フィルタを含む構成では、信号
光近傍の波長への変換が困難な場合があり、システムへ
の適用範囲を狭める要因となる。
In this case, it is necessary that the wavelength of the converted light and the wavelength of the original signal light are separated from each other by an optical filter. That is, in a configuration including an optical filter, it may be difficult to convert the wavelength to a wavelength near the signal light, which may be a factor of narrowing the application range to the system.

【0006】一方、図4(b) に示すように、半導体光増
幅器41に対して波長λs の強度変調信号光と波長λc
の定常光を反対方向から入力し、光分波器42で波長変
換光(波長λc )と強度変調信号光(波長λs )を分離
する構成をとることにより、原理的には波長変換光のみ
を取り出すことが可能である。しかし、実際には半導体
光増幅器端面の残留反射により、波長変換光とともに出
力される波長λs の信号光成分を完全にゼロにすること
ができない。したがって、光フィルタを用いる場合と同
様に、変換光波長と元の信号光波長が光分波器で分離で
きる程度に離れている必要がある。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, the intensity modulation signal light having the wavelength λs and the wavelength λc
Is input from the opposite direction and the wavelength demultiplexer 42 separates the wavelength-converted light (wavelength λc) from the intensity-modulated signal light (wavelength λs). It is possible to take out. However, in practice, the signal light component of the wavelength λs output together with the converted wavelength light cannot be completely reduced to zero due to the residual reflection of the end face of the semiconductor optical amplifier. Therefore, similarly to the case where an optical filter is used, it is necessary that the converted light wavelength and the original signal light wavelength are separated from each other so as to be separated by the optical demultiplexer.

【0007】また、高速信号に対して信号劣化なく波長
変換するためには、強度変調信号光(波長λs )と定常
光(波長λc )を同一方向から半導体光増幅器41に入
力した方がよいことが知られているが、その意味では図
4(b) の構成は好ましくない。
In order to convert the wavelength of a high-speed signal without signal degradation, it is preferable that the intensity-modulated signal light (wavelength λs) and the stationary light (wavelength λc) be input to the semiconductor optical amplifier 41 from the same direction. However, the configuration shown in FIG. 4B is not preferable in that sense.

【0008】本発明は、半導体光増幅器の利得抑圧現象
を利用した波長変換器において、高速信号に対しても動
作し、かつ光フィルタを用いることなく波長変換光のみ
を出力することができ、また信号光近傍への波長変換を
可能にする波長変換器を提供することを目的とする。
The present invention provides a wavelength converter utilizing a gain suppression phenomenon of a semiconductor optical amplifier, which operates even for a high-speed signal, and can output only wavelength-converted light without using an optical filter. It is an object of the present invention to provide a wavelength converter that enables wavelength conversion to near signal light.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の波長変換器は、
対称マッハツェンダ干渉計または非対称マッハツェンダ
干渉計の2本のアーム導波路、またはループミラーのル
ープ導波路に半導体光増幅領域を挿入した構成である。
そして、異なるポートから波長λs の強度変調信号光と
波長λc の定常光を入力すると、半導体光増幅領域で波
長λc の定常光が波長λs の強度変調信号光によって相
補的に変調され、波長変換光となる。
The wavelength converter according to the present invention comprises:
The configuration is such that a semiconductor optical amplification region is inserted into two arm waveguides of a symmetric Mach-Zehnder interferometer or an asymmetric Mach-Zehnder interferometer or a loop waveguide of a loop mirror.
When the intensity-modulated signal light having the wavelength λs and the stationary light having the wavelength λc are input from different ports, the steady light having the wavelength λc is complementarily modulated by the intensity-modulated signal light having the wavelength λs in the semiconductor optical amplification region, and the wavelength-converted light is converted. Becomes

【0010】対称マッハツェンダ干渉計では、強度変調
信号光と波長変換光(定常光)がそれぞれ入力ポートに
対するクロスポートに分離して出力される。非対称マッ
ハツェンダ干渉計では、強度変調信号光と波長変換光
(定常光)がそれぞれ入力ポートに対するスルーポート
に分離して出力される。ただし、2本のアーム導波路の
光学長は波長λs の強度変調信号光に対して半波長だけ
異なるように設定されるので、強度変調信号光の全部は
スルーポートに出力されるが、波長変換光はクロスポー
トへのクロストークが若干発生する。しかし、スルーポ
ートに出力される波長変換光には、強度変調信号光のク
ロストークが含まれないので支障はない。
In the symmetric Mach-Zehnder interferometer, the intensity-modulated signal light and the wavelength-converted light (stationary light) are output separately from the cross port with respect to the input port. In an asymmetric Mach-Zehnder interferometer, intensity-modulated signal light and wavelength-converted light (stationary light) are separately output to through ports for input ports. However, since the optical lengths of the two arm waveguides are set so as to differ from the intensity-modulated signal light of wavelength λs by half a wavelength, all of the intensity-modulated signal light is output to the through port. Light causes some crosstalk to the crossport. However, the wavelength-converted light output to the through port does not include crosstalk of the intensity-modulated signal light, so there is no problem.

【0011】ループミラーでは、強度変調信号光と波長
変換光(定常光)がそれぞれ入力したポートから分離し
て出力される。ループミラーの同じポートから入出力す
る定常光と波長変換光の分離は、光サーキュレータまた
は光方向性結合器を用いて行うことができる。
In the loop mirror, the intensity-modulated signal light and the wavelength-converted light (stationary light) are separately output from the input ports. Separation of the stationary light and the wavelength-converted light input / output from the same port of the loop mirror can be performed using an optical circulator or an optical directional coupler.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は、本発
明の第1の実施形態の構成例を示す。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a configuration example of a first embodiment of the present invention.

【0013】本実施形態の波長変換器は、対称マッハツ
ェンダ干渉計を基本とした構成である。対称マッハツェ
ンダ干渉計は、一方の2ポートを入力ポートA,Bとす
る3dBカプラ11と、一方の2ポートを出力ポート
C,Dとする3dBカプラ12と、3dBカプラ11,
12の各他方の2ポート同士を接続する同一光学長の2
本のアーム導波路13a,13bとにより構成される。
なお、本構成では入力ポートAと出力ポートD、入力ポ
ートBと出力ポートCをクロスポートとし、入力ポート
Aと出力ポートC、入力ポートBと出力ポートDをスル
ーポートとする。
The wavelength converter of the present embodiment has a configuration based on a symmetric Mach-Zehnder interferometer. The symmetric Mach-Zehnder interferometer has a 3 dB coupler 11 having one of two ports as input ports A and B, a 3 dB coupler 12 having one of two ports as output ports C and D, and a 3 dB coupler 11,
12 of the same optical length that connects the other two ports of each other
It is composed of the arm waveguides 13a and 13b.
In this configuration, input port A and output port D, input port B and output port C are cross ports, input port A and output port C, input port B and output port D are through ports.

【0014】波長変換器としては、対称マッハツェンダ
干渉計の各アーム導波路13a,13bに、同一特性の
半導体光増幅領域14a,14bを挿入した構成とし、
入力ポートAから波長λs の強度変調信号光を入力し、
入力ポートBから波長λc の定常光を入力する。
The wavelength converter has a configuration in which semiconductor optical amplification regions 14a and 14b having the same characteristics are inserted into each arm waveguide 13a and 13b of a symmetric Mach-Zehnder interferometer.
An intensity-modulated signal light of wavelength λs is input from input port A,
The stationary light having the wavelength λc is input from the input port B.

【0015】波長λs の強度変調信号光は、3dBカプ
ラ11で2分岐され、それぞれアーム導波路13a,1
3bを介して半導体光増幅領域14a,14bに入力さ
れる。これにより、各半導体光増幅領域の利得が波長λ
s の強度変調信号光に応じて変調される。各半導体光増
幅領域を通過した強度変調信号光は、3dBカプラ12
で合波される。このとき、強度変調信号光が通過した2
つの経路が完全に対称であるので、合波された強度変調
信号光は入力ポートAに対してクロスポートである出力
ポートDへ出力される。
The intensity-modulated signal light having the wavelength λs is split into two by the 3 dB coupler 11, and is divided into the arm waveguides 13a and 13a, respectively.
The laser light is input to the semiconductor optical amplification regions 14a and 14b via 3b. As a result, the gain of each semiconductor optical amplification region becomes equal to the wavelength λ.
s is modulated according to the intensity modulated signal light. The intensity-modulated signal light that has passed through each semiconductor optical amplification region is
Are multiplexed. At this time, the intensity-modulated signal light 2
Since the two paths are completely symmetric, the multiplexed intensity-modulated signal light is output to the output port D which is a cross port with respect to the input port A.

【0016】一方、波長λc の定常光は、3dBカプラ
11で2分岐され、それぞれアーム導波路13a,13
bを介して半導体光増幅領域14a,14bに入力され
る。各半導体光増幅領域では、利得が波長λs の強度変
調信号光により変調されているので、従来技術と同様の
波長変換原理により、波長λc の定常光は波長λs の強
度変調信号光によって相補的に変調された波長変換光と
なる。各半導体光増幅領域を通過した波長変換光は、3
dBカプラ12で合波される。このとき、定常光および
波長変換光が通過した2つの経路が完全に対称であるの
で、合波された波長λc の波長変換光は入力ポートBに
対してクロスポートである出力ポートCへ出力される。
すなわち、波長λs の強度変調信号光とは完全に分離し
て出力される。
On the other hand, the stationary light having the wavelength λc is split into two by the 3 dB coupler 11, and the arm waveguides 13a and
b is input to the semiconductor optical amplification regions 14a and 14b. In each semiconductor optical amplification region, the gain is modulated by the intensity-modulated signal light having the wavelength λs, so that the steady light having the wavelength λc is complemented by the intensity-modulated signal light having the wavelength λs according to the wavelength conversion principle similar to the conventional technology. It becomes modulated wavelength converted light. The wavelength converted light that has passed through each semiconductor optical amplification region is 3
The signals are multiplexed by the dB coupler 12. At this time, since the two paths through which the stationary light and the wavelength-converted light have passed are completely symmetric, the combined wavelength-converted light having the wavelength λc is output to the output port C which is a cross port with respect to the input port B. You.
That is, the signal is completely separated from the intensity-modulated signal light having the wavelength λs.

【0017】なお、各半導体光増幅領域14a,14b
では、波長λs の強度変調信号光および波長λc の定常
光が同一方向で通過するので、高速信号に対しても動作
可能である。また、完全な対称マッハツェンダ干渉計を
用いることにより、強度変調信号光と波長変換光を異な
る出力ポートに完全に分離することができるので、入力
波長近傍への波長変換も可能である。
Each of the semiconductor optical amplification regions 14a and 14b
In this case, since the intensity-modulated signal light having the wavelength λs and the stationary light having the wavelength λc pass in the same direction, the apparatus can operate even with a high-speed signal. Further, by using a perfect symmetric Mach-Zehnder interferometer, the intensity-modulated signal light and the wavelength-converted light can be completely separated into different output ports, so that wavelength conversion near the input wavelength is also possible.

【0018】(第2の実施形態)図2は、本発明の第2
の実施形態の構成例を示す。本実施形態の波長変換器
は、非対称マッハツェンダ干渉計を基本とした構成であ
る。非対称マッハツェンダ干渉計は、一方の2ポートを
入力ポートA,Bとする3dBカプラ11と、一方の2
ポートを出力ポートC,Dとする3dBカプラ12と、
3dBカプラ11,12の各他方の2ポート同士を接続
する非対称の2本のアーム導波路15a,15bとによ
り構成される。この2本のアーム導波路の光学長(=光
路長×屈折率)は、波長λs の強度変調信号光に対して
半波長だけ異なるように設定される。なお、位相シフタ
等を用い、入力信号光波長に応じて光学長差を調整する
ようにしてもよい。本構成では入力ポートAと出力ポー
トD、入力ポートBと出力ポートCをクロスポートと
し、入力ポートAと出力ポートC、入力ポートBと出力
ポートDをスルーポートとする。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
1 shows a configuration example of the embodiment. The wavelength converter of the present embodiment has a configuration based on an asymmetric Mach-Zehnder interferometer. The asymmetric Mach-Zehnder interferometer has a 3 dB coupler 11 having one of two ports as input ports A and B, and a two
A 3 dB coupler 12 whose ports are output ports C and D;
It is composed of two asymmetrical arm waveguides 15a and 15b connecting the other two ports of the 3dB couplers 11 and 12, respectively. The optical lengths (= optical path length × refractive index) of the two arm waveguides are set so as to differ from the intensity modulated signal light of wavelength λs by a half wavelength. The optical length difference may be adjusted using a phase shifter or the like according to the wavelength of the input signal light. In this configuration, input port A and output port D, input port B and output port C are cross ports, input port A and output port C, input port B and output port D are through ports.

【0019】波長変換器としては、非対称マッハツェン
ダ干渉計の各アーム導波路15a,15bに、同一特性
の半導体光増幅領域14a,14bを挿入した構成と
し、入力ポートAから波長λs の強度変調信号光を入力
し、入力ポートBから波長λcの定常光を入力する。
The wavelength converter has a configuration in which semiconductor optical amplification regions 14a and 14b having the same characteristics are inserted into the respective arm waveguides 15a and 15b of the asymmetric Mach-Zehnder interferometer. , And the stationary light having the wavelength λc is inputted from the input port B.

【0020】波長λs の強度変調信号光は、3dBカプ
ラ11で2分岐され、それぞれアーム導波路15a,1
5bを介して半導体光増幅領域14a,14bに入力さ
れる。これにより、各半導体光増幅領域の利得が波長λ
s の強度変調信号光に応じて変調される。各半導体光増
幅領域を通過した強度変調信号光は、3dBカプラ12
で合波される。このとき、強度変調信号光が通過した2
つの経路の光学長がλs /2だけ異なるので、合波され
た強度変調信号光は入力ポートAに対してスルーポート
である出力ポートCへ出力される。
The intensity-modulated signal light having the wavelength λs is branched into two by the 3 dB coupler 11, and the arm waveguides 15a, 15
5b are input to the semiconductor optical amplification regions 14a and 14b. As a result, the gain of each semiconductor optical amplification region becomes equal to the wavelength λ.
s is modulated according to the intensity modulated signal light. The intensity-modulated signal light that has passed through each semiconductor optical amplification region is
Are multiplexed. At this time, the intensity-modulated signal light 2
Since the optical lengths of the two paths are different by λs / 2, the multiplexed intensity-modulated signal light is output from the input port A to the output port C which is a through port.

【0021】一方、波長λc の定常光は、3dBカプラ
11で2分岐され、それぞれアーム導波路15a,15
bを介して半導体光増幅領域14a,14bに入力され
る。各半導体光増幅領域では、利得が波長λs の強度変
調信号光により変調されているので、従来技術と同様の
波長変換原理により、波長λc の定常光は波長λs の強
度変調信号光によって相補的に変調された波長変換光と
なる。各半導体光増幅領域を通過した波長変換光は、3
dBカプラ12で合波される。このとき、定常光および
波長変換光が通過した2つの経路が非対称であるので、
合波された波長λc の波長変換光は、入力ポートBに対
してスルーポートである出力ポートDとクロスポートで
ある出力ポートCに所定の比率(大部分は出力ポート
D)で分割して出力される。ただし、出力ポートDには
波長λs の強度変調信号光は出力されないので、出力ポ
ートDからは波長λc の波長変換光のみを出力すること
ができる。
On the other hand, the stationary light having the wavelength λc is split into two by the 3 dB coupler 11, and the arm waveguides 15a and
b is input to the semiconductor optical amplification regions 14a and 14b. In each semiconductor optical amplification region, the gain is modulated by the intensity-modulated signal light of wavelength λs, so that the steady light of wavelength λc is complemented by the intensity-modulated signal light of wavelength λs according to the wavelength conversion principle similar to the prior art. It becomes modulated wavelength converted light. The wavelength converted light that has passed through each semiconductor optical amplification region is 3
The signals are multiplexed by the dB coupler 12. At this time, since the two paths through which the stationary light and the wavelength-converted light have passed are asymmetric,
The multiplexed wavelength-converted light having the wavelength λc is divided into an output port D which is a through port and an output port C which is a cross port with respect to the input port B at a predetermined ratio (mostly the output port D) and output. Is done. However, since the intensity-modulated signal light having the wavelength λs is not output to the output port D, only the wavelength-converted light having the wavelength λc can be output from the output port D.

【0022】なお、各半導体光増幅領域14a,14b
では、波長λs の強度変調信号光および波長λc の定常
光が同一方向で通過するので、高速信号に対しても動作
可能である。また、非対称マッハツェンダ干渉計を用い
ることにより、波長変換光を強度変調信号光から分離し
て取り出すことができるので、入力波長近傍への波長変
換も可能である。
Each of the semiconductor optical amplification regions 14a, 14b
In this case, since the intensity-modulated signal light having the wavelength λs and the stationary light having the wavelength λc pass in the same direction, the apparatus can operate even with a high-speed signal. Further, by using the asymmetric Mach-Zehnder interferometer, the wavelength-converted light can be separated and extracted from the intensity-modulated signal light, so that the wavelength can be converted to near the input wavelength.

【0023】(第3の実施形態)図3は、本発明の第3
の実施形態の構成例を示す。本実施形態の波長変換器
は、ループミラーを基本とした構成である。ループミラ
ーは、3dBカプラ21の一方の2ポートを入出力ポー
トA,Bとし、他方のポートC,Dをループ光導波路2
2で接続した構成である。
(Third Embodiment) FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
1 shows a configuration example of the embodiment. The wavelength converter of the present embodiment has a configuration based on a loop mirror. The loop mirror has two ports of the 3 dB coupler 21 as input / output ports A and B, and the other ports C and D as loop optical waveguides 2.
This is a configuration connected by 2.

【0024】波長変換器としては、ループ導波路22に
半導体光増幅領域23を挿入した構成とし、ポートAか
ら波長λs の強度変調信号光を入力し、光サーキュレー
タ24を介してポートBから波長λc の定常光を入力す
る。光サーキュレータ24は、ポートBに入力する定常
光と、ポートBから出力される波長変換光を分離する機
能を有する。
The wavelength converter has a configuration in which a semiconductor optical amplification region 23 is inserted into a loop waveguide 22, an intensity modulated signal light having a wavelength λs is input from a port A, and a wavelength λc is input from a port B via an optical circulator 24. Is input. The optical circulator 24 has a function of separating the stationary light input to the port B from the wavelength-converted light output from the port B.

【0025】波長λs の強度変調信号光は、3dBカプ
ラ21で2分岐され、それぞれ光導波路22を反対方向
にたどって半導体光増幅領域23に入力される。これに
より、半導体光増幅領域23の利得が波長λs の強度変
調信号光に応じて変調される。半導体光増幅領域23を
それぞれ反対方向に通過した強度変調信号光は、3dB
カプラ21で合波される。このとき、各強度変調信号光
が通過した経路が同一であるので、合波された強度変調
信号光は入力されたポートAから出力される。これはル
ープミラーの基本的な動作である。
The intensity-modulated signal light having the wavelength λs is branched into two by the 3 dB coupler 21, respectively, follows the optical waveguide 22 in the opposite direction, and is input to the semiconductor optical amplification region 23. As a result, the gain of the semiconductor optical amplification region 23 is modulated according to the intensity modulation signal light having the wavelength λs. The intensity-modulated signal light that has passed through the semiconductor optical amplification regions 23 in the opposite directions is 3 dB.
The signals are multiplexed by the coupler 21. At this time, since the paths through which the intensity modulated signal lights have passed are the same, the multiplexed intensity modulated signal light is output from the input port A. This is the basic operation of the loop mirror.

【0026】一方、波長λc の定常光は、3dBカプラ
21で2分岐され、それぞれ光導波路22を反対方向に
たどって半導体光増幅領域23に入力される。半導体光
増幅領域23では、利得が波長λs の強度変調信号光に
より変調されているので、従来技術と同様の波長変換原
理により、波長λc の定常光は波長λs の強度変調信号
光によって相補的に変調された波長変換光となる。半導
体光増幅領域23をそれぞれ反対方向に通過した波長変
換光は、3dBカプラ21で合波される。このとき、定
常光および波長変換光が通過した経路が同一であるの
で、合波された波長変換光は入力されたポートBから出
力され、光サーキュレータ24を介して定常光と分離さ
れる。
On the other hand, the stationary light having the wavelength λc is branched into two by the 3 dB coupler 21, respectively, follows the optical waveguide 22 in the opposite direction, and is input to the semiconductor optical amplification region 23. In the semiconductor optical amplification region 23, the gain is modulated by the intensity-modulated signal light having the wavelength λs, so that the stationary light having the wavelength λc is complementarily complemented by the intensity-modulated signal light having the wavelength λs according to the wavelength conversion principle similar to that of the prior art. It becomes modulated wavelength converted light. The wavelength-converted lights that have passed through the semiconductor optical amplification regions 23 in opposite directions are multiplexed by the 3 dB coupler 21. At this time, since the paths through which the stationary light and the wavelength-converted light have passed are the same, the multiplexed wavelength-converted light is output from the input port B and separated from the stationary light via the optical circulator 24.

【0027】なお、半導体光増幅領域23では、波長λ
s の強度変調信号光および波長λcの定常光が方向別に
それぞれ同一方向で通過するので、高速信号に対しても
動作可能である。また、ループミラーの特性により強度
変調信号光と波長変換光を異なる出力ポートに完全に分
離することができるので、入力波長近傍への波長変換も
可能である。また、波長λc の定常光と波長変換光を分
離する光サーキュレータ24に代えて、通常の光方向性
結合器(光カプラ)を用いてもよい。
In the semiconductor optical amplification region 23, the wavelength λ
Since the intensity-modulated signal light of s and the stationary light of wavelength λc pass in the same direction for each direction, it can operate even for high-speed signals. Also, since the intensity-modulated signal light and the wavelength-converted light can be completely separated into different output ports by the characteristics of the loop mirror, wavelength conversion near the input wavelength is also possible. Instead of the optical circulator 24 for separating the stationary light having the wavelength λc and the wavelength-converted light, a normal optical directional coupler (optical coupler) may be used.

【0028】また、以上示した各実施形態の構成要素
は、その一部または全部を半導体基板上に集積化するこ
とができる。また、以上示した各実施形態の構成要素の
うち、半導体光増幅領域以外の構成要素の一部または全
部をガラス導波路で形成することができる。
The components of each embodiment described above can be partially or wholly integrated on a semiconductor substrate. Further, among the components of each embodiment described above, some or all of the components other than the semiconductor optical amplification region can be formed of a glass waveguide.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の波長変換
器は、半導体光増幅領域で入力信号光と定常光(波長変
換光)が同一方向に通過するので、高速信号に対しても
動作可能である。また、光フィルタを用いることなく入
力信号光と波長変換光とを分離して出力することができ
るので、入力波長近傍への波長変換も可能である。
As described above, the wavelength converter of the present invention operates even for high-speed signals because the input signal light and the stationary light (wavelength-converted light) pass in the same direction in the semiconductor optical amplification region. It is possible. In addition, since the input signal light and the wavelength-converted light can be separated and output without using an optical filter, wavelength conversion near the input wavelength is also possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の構成例を示す図。FIG. 1 is a view showing a configuration example of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態の構成例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態の構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example according to a third embodiment of the present invention.

【図4】半導体光増幅器を用いた従来の波長変換器の構
成例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a conventional wavelength converter using a semiconductor optical amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12,21 3dBカプラ 13a,13b,15a,15b アーム導波路 14a,14b,23 半導体光増幅領域 22 ループ導波路 24 光サーキュレータ 41 半導体光増幅器 42 光分波器 11, 12, 21 3dB coupler 13a, 13b, 15a, 15b Arm waveguide 14a, 14b, 23 Semiconductor optical amplification region 22 Loop waveguide 24 Optical circulator 41 Semiconductor optical amplifier 42 Optical demultiplexer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方の2ポートを入力ポートA,Bとす
る第1の3dBカプラと、一方の2ポートを出力ポート
C,Dとする第2の3dBカプラと、第1および第2の
3dBカプラの各他方の2ポート同士を接続する同一光
学長の2本のアーム導波路とにより構成される対称マッ
ハツェンダ干渉計と、 前記対称マッハツェンダ干渉計の各アーム導波路に挿入
される同一特性の半導体光増幅領域とを備え、 前記入力ポートAから波長λs の強度変調信号光を入力
し、前記入力ポートBから波長λc の定常光を入力し、
前記入力ポートBに対してクロスポートとなる前記出力
ポートCから、波長λc の定常光が波長λs の強度変調
信号光によって相補的に変調された波長λc の波長変換
光を出力する構成であることを特徴とする波長変換器。
1. A first 3 dB coupler having one of two ports as input ports A and B, a second 3 dB coupler having one of two ports as output ports C and D, and first and second 3 dB. A symmetric Mach-Zehnder interferometer composed of two arm waveguides having the same optical length for connecting the other two ports of the coupler, and a semiconductor having the same characteristics inserted into each arm waveguide of the symmetric Mach-Zehnder interferometer An optical amplification region, an intensity-modulated signal light having a wavelength λs is input from the input port A, and a stationary light having a wavelength λc is input from the input port B;
The output port C, which serves as a cross port with respect to the input port B, outputs wavelength-converted light having a wavelength λc in which stationary light having a wavelength λc is complementarily modulated by intensity-modulated signal light having a wavelength λs. A wavelength converter characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 請求項1に記載の波長変換器において、 対称マッハツェンダ干渉計に代えて、第1および第2の
3dBカプラの各他方の2ポート同士を接続する2本の
アーム導波路の光学長がλs /2だけ異なる非対称マッ
ハツェンダ干渉計を用い、 前記入力ポートAから波長λs の強度変調信号光を入力
し、前記入力ポートBから波長λc の定常光を入力し、
前記入力ポートBに対してスルーポートとなる前記出力
ポートDから、波長λc の定常光が波長λs の強度変調
信号光によって相補的に変調された波長λc の波長変換
光を出力する構成であることを特徴とする波長変換器。
2. The wavelength converter according to claim 1, wherein, instead of the symmetric Mach-Zehnder interferometer, optics of two arm waveguides connecting the other two ports of each of the first and second 3 dB couplers. Using an asymmetric Mach-Zehnder interferometer having a length different by λs / 2, inputting an intensity-modulated signal light having a wavelength λs from the input port A, and inputting a stationary light having a wavelength λc from the input port B;
The output port D, which is a through port with respect to the input port B, outputs wavelength-converted light having a wavelength λc in which stationary light having a wavelength λc is complementarily modulated by intensity-modulated signal light having a wavelength λs. A wavelength converter characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 一方の2ポートを入出力ポートA,Bと
する3dBカプラと、他方の2ポートC,Dをループ状
に接続するループ導波路とにより構成されるループミラ
ーと、 前記ループミラーのループ導波路に挿入される半導体光
増幅領域と、 前記入出力ポートBに接続される光サーキュレータとを
備え、 前記入出力ポートAから波長λs の強度変調信号光を入
力し、前記光サーキュレータを介して入出力ポートBか
ら波長λc の定常光を入力し、前記入出力ポートBに接
続された前記光サーキュレータから、波長λc の定常光
が波長λs の強度変調信号光によって相補的に変調され
た波長λc の波長変換光を出力する構成であることを特
徴とする波長変換器。
3. A loop mirror comprising a 3 dB coupler having one of two ports as input / output ports A and B, and a loop waveguide connecting the other two ports C and D in a loop, and the loop mirror. And an optical circulator connected to the input / output port B. An intensity modulated signal light having a wavelength λs is input from the input / output port A, and the optical circulator is The stationary light having the wavelength λc is inputted from the input / output port B via the input / output port B, and the stationary light having the wavelength λc is complementarily modulated by the intensity modulated signal light having the wavelength λs from the optical circulator connected to the input / output port B. A wavelength converter having a configuration for outputting wavelength-converted light having a wavelength λc.
【請求項4】 請求項3に記載の波長変換器において、 光サーキュレータに代えて光方向性結合器を用いたこと
を特徴とする波長変換器。
4. The wavelength converter according to claim 3, wherein an optical directional coupler is used instead of the optical circulator.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の波長変
換器において、 構成要素の一部または全部が半導体基板上に集積化され
た構成であることを特徴とする波長変換器。
5. The wavelength converter according to claim 1, wherein a part or all of the components are integrated on a semiconductor substrate.
【請求項6】 請求項1〜4のいずれかに記載の波長変
換器において、 半導体光増幅領域以外の構成要素の一部または全部がガ
ラス導波路で形成されていることを特徴とする波長変換
器。
6. The wavelength converter according to claim 1, wherein a part or all of the components other than the semiconductor optical amplification region are formed of a glass waveguide. vessel.
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