JP2000111855A - Multiple-passage type acoustooptic device and laser - Google Patents

Multiple-passage type acoustooptic device and laser

Info

Publication number
JP2000111855A
JP2000111855A JP11276889A JP27688999A JP2000111855A JP 2000111855 A JP2000111855 A JP 2000111855A JP 11276889 A JP11276889 A JP 11276889A JP 27688999 A JP27688999 A JP 27688999A JP 2000111855 A JP2000111855 A JP 2000111855A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
polarization
acousto
port
wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11276889A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Stefano Donati
ステファノ・ドナティ
Salvatore Morasca
サルヴァトーレ・モラスカ
Steffen Schmid
ステフェン・シュミド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pirelli and C SpA
Original Assignee
Pirelli Cavi e Sistemi SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pirelli Cavi e Sistemi SpA filed Critical Pirelli Cavi e Sistemi SpA
Publication of JP2000111855A publication Critical patent/JP2000111855A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate many problems and risks of manufacture when the temperature and stability are balanced between two stages by providing the acoustooptic switch including a 1st and a 2nd polarized-light conversion area which are both coupled among 1st to 4th optical ports and an optical combination including an optical insulating element coupled between the 2nd and 3rd optical ports. SOLUTION: The acoustooptic switch 8 is a 2×2 filter which responds selecting wavelength without depending upon polarization. Two input ports 202 and 203 and 1st and 2nd polarized light conversion areas of upper and lower converters U and L coupled between the two output ports 204 and 205 are included. The optical combination including the optical insulating element of an optical isolator 7 coupled between the output ports 204 and 205 is provided. For example, a cross mode is selected with a control signal, the 1st input port 202 is connected to the 1st output port 205 and the 2nd input port 203 is connected to the 2nd output port 204.

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、複光路音響光デバ
イス(double−passage acousto
−optical device)、即ち光が複数回通
過する音響光デバイスに関し、特に種々の光フィルタ、
波長付加/ドロップデバイス(wavelength
add/drop device)、特に2回通過型光
デバイスを用いて構成されるレーザに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a double-pass acoustic optical device.
Optical devices, i.e. acousto-optical devices through which light passes multiple times, in particular various optical filters,
Wavelength addition / drop device (wavelength)
The present invention relates to a laser configured using an add / drop device, particularly a two-pass optical device.

【0002】[0002]

【従来の技術】長距離通信のための光情報搬送信号を送
る光ファイバを使用することは公知である。
BACKGROUND OF THE INVENTION It is known to use optical fibers for transmitting optical information-carrying signals for long-distance communications.

【0003】波長分離多重化(WDM)伝送を用いる光
遠隔通信システムが公知である。これらのシステムにお
いては、幾つかのチャネル、即ち多数の独立的な伝送信
号が波長分離多重化によって同じ回線上に送出される。
伝送チャネルは、ディジタルでもアナログでもよく、こ
れらチャネルの各々が特定の波長と関連付けられるので
弁別可能である。
[0003] Optical telecommunications systems using wavelength division multiplexing (WDM) transmission are known. In these systems, several channels, i.e., many independent transmission signals, are transmitted on the same line by wavelength division multiplexing.
The transmission channels can be digital or analog and each of these channels is identifiable because it is associated with a particular wavelength.

【0004】出願人は、公知のWDM通信システムがチ
ャネル数、信号の伝送および増幅に利用し得る波長帯域
内の伝送のため使用できる独立波長に関して制限される
ことを観察した。
[0004] Applicants have observed that known WDM communication systems are limited with respect to the number of channels, independent wavelengths available for transmission within the wavelength band available for signal transmission and amplification.

【0005】異なる波長を持つ信号を結合分離するため
には、即ち、信号を伝送局で結合するため、例えばある
信号を回線の中間ノードに位置する受信機へ与え、ある
いは中間ノードに他の信号を導入し、あるいは受信局に
おける受信機を分離するためかかる信号を送信するため
には、(波長に関して)隣接するチャネルが予め定めた
最小値より多くで分離されなければならない。
In order to combine and separate signals having different wavelengths, that is, to combine signals at a transmission station, for example, a signal is given to a receiver located at an intermediate node of the line, or another signal is sent to the intermediate node. , Or to transmit such a signal to separate the receiver at the receiving station, adjacent channels (with respect to wavelength) must be separated by more than a predetermined minimum.

【0006】前記最小値は、波長選択的な構成分(例え
ば、帯域幅、中心帯域減衰、最小感度)のスペクトル特
性、および選択的構成分自体および光信号源の(熱的お
よび時間的な)波長安定度のようなシステムにおいて用
いられる構成成分の特性に依存する。
The minimum is determined by the spectral characteristics of the wavelength-selective components (eg, bandwidth, center-band attenuation, minimum sensitivity), and by the selective components themselves and the optical signal source (thermal and temporal). It depends on the characteristics of the components used in the system, such as the wavelength stability.

【0007】特に、出願人は、特に間隔の密な、例えば
2nmより小さな間隔の波長を持つ信号がある時、現在
利用可能な波長選択的構成分のスペクトル選択度が多重
チャネル伝送スペクトルにおける信号の付加(addi
ng)およびドロップ(dropping)の可能性を
非常に制限し得ることを観察した。
In particular, Applicants have found that the spectral selectivity of currently available wavelength-selective components increases the signal selectivity in the multi-channel transmission spectrum, especially when there are signals with closely spaced wavelengths, eg, less than 2 nm. Addition (addi
ng) and the possibility of dropping could be very limited.

【0008】光通信システムあるいは他の目的における
光フィルタリングにおいては、フィルタリング性能が同
じ特性を持つ単一段(single−stage)フィ
ルタに比して増加されるので、2段(double−s
tage)光フィルタが有利である。複屈折物質および
光弾性物質の基板上に形成された導波路に伝搬される光
信号と基板表面上に伝搬される音波との間の相互作用を
生じる音響光フィルタが公知である。この音波は、適切
なトランスデューサにより生成さ,初期的に無線周波数
より供給される。
[0008] In optical filtering for optical communication systems or other purposes, the filtering performance is increased compared to a single-stage filter having the same characteristics, so that a double-stable filter is used.
stage) optical filters are advantageous. Acousto-optic filters are known that produce an interaction between an optical signal propagating in a waveguide formed on a substrate of birefringent and photoelastic materials and a sound wave propagating on the substrate surface. This sound wave is generated by a suitable transducer and is initially provided by radio frequency.

【0009】偏光された光信号と音波との間の相互作用
は、信号の偏光変換、換言すれば,相互に直交するその
電気的横波TE成分からその磁気的横波TM成分への、
およびその逆方向の偏光の変化を生じる。かかる音波と
の相互作用に続いて、偏光成分は対応する直交成分への
変換のみならず絶対値が相互作用する音波の周波数に等
しい(従って、印加される無線周波信号の周波数に等し
い)周波数シフトをも生じる。この周波数シフトの符号
は、偏光の状態および光波に対する音波の伝搬方向の関
数である。
The interaction between the polarized light signal and the sound wave is a polarization transformation of the signal, in other words, from its mutually orthogonal electrical transverse TE component to its magnetic transverse TM component.
And the opposite polarization change. Following such interaction with the sound wave, the polarization component is not only converted to the corresponding orthogonal component, but also a frequency shift whose absolute value is equal to the frequency of the interacting sound wave (and thus equal to the frequency of the applied radio frequency signal). Also occurs. The sign of this frequency shift is a function of the state of polarization and the direction of propagation of the sound wave relative to the light wave.

【0010】純粋のフィルタとしての使用に加えて、音
響光デバイスは、レーザ用の同調デバイスとしても使用
されてきた。しかし、出願人の知るとことでは、レーザ
に対するフィルタまたはチューナとして使用される従来
の音響光デバイスは、一般にデバイスの光の一回通過を
用いる単一段の音響光基板を用いるか、あるいは別個の
物理的基板上に構成される複数段のカスケード状音響光
フィルタを用いてきた。
In addition to their use as pure filters, acousto-optical devices have also been used as tuning devices for lasers. However, to the applicant's knowledge, conventional acousto-optic devices used as filters or tuners for lasers typically use a single-stage acousto-optic substrate using a single pass of the light of the device, or separate physical Cascaded acousto-optic filters constructed on a static substrate.

【0011】例えば、ヨーロッパ特許出願第97 11
3188.3号は、基板表面の一部に沿って表面音波
(surface sound)を伝搬させることが可
能である物質の基板と、表面音波を生成するトランスデ
ューサと、基板に形成された光導波路と、基板の一部を
包囲する音響アブソーバ(acoustic abso
rber)とを含む音響光デバイスについて記載してい
る。
For example, European Patent Application No. 97 11
No. 3188.3 discloses a substrate made of a material capable of propagating a surface sound along a part of the surface of the substrate, a transducer for generating the surface acoustic wave, an optical waveguide formed on the substrate, Acoustic absorber surrounding part of the substrate
rber).

【0012】ヨーロッパ特許第0814364 A1号
は、2段の音響光導波路デバイスについて記載してい
る。その図12は、第3の偏光変換段303に加えて第
4の偏光変換段403を含むスイッチ即ち付加/ドロッ
プノードを示している。この第4の偏光変換段403
は、入力偏光スプリッタ404と出力偏光スプリッタ4
05とに接続される。更に、前記スプリッタ405は、
接続ブランチ210により偏光スプリッタ204と、横
方向導波路255とに接続される。ポート19、20、
21および22が回線に接続されている。偏光スプリッ
タ404は、付加およびドロップ信号が導入されかつポ
ート23および24を介して導入される入力ポート25
および26に接続される。
EP 0 814 364 A1 describes a two-stage acousto-optical waveguide device. FIG. 12 shows a switch or add / drop node that includes a fourth polarization conversion stage 403 in addition to the third polarization conversion stage 303. This fourth polarization conversion stage 403
Are input polarization splitter 404 and output polarization splitter 4
05. Further, the splitter 405 includes:
The connection branch 210 connects to the polarization splitter 204 and the transverse waveguide 255. Ports 19, 20,
21 and 22 are connected to the line. The polarization splitter 404 has an input port 25 where the add and drop signals are introduced and introduced via ports 23 and 24.
And 26.

【0013】米国特許第5,611,004号は、偏光
に関与しない可同調音響光フィルタ(AOTF)につい
て記載している。同特許は、その図6において、基板3
1上の唯一のトランスデューサ43により2段の信号フ
ィルタリングが行われる実施の形態を記載している。2
段のフィルタリングは、最初は入射光ビームをAOTF
を通過させて光ビームをミラー67から反射させた後、
2回目は光ビームを同じAOTFを通過させることによ
り具現される。元の光ビームの帯域通過フィルタされた
状態は、当該実施の形態の入力に配置された光サーキュ
レータ69のサーキュレータ出力71において得られ
る。
US Pat. No. 5,611,004 describes a tunable acousto-optic filter (AOTF) that does not involve polarization. The patent discloses that in FIG.
An embodiment in which two stages of signal filtering are performed by only one transducer 43 on 1 is described. 2
The filtering of the stage initially involves the incident light beam being AOTF
To reflect the light beam from the mirror 67,
The second is implemented by passing the light beam through the same AOTF. The bandpass filtered state of the original light beam is obtained at the circulator output 71 of the optical circulator 69 located at the input of this embodiment.

【0014】米国特許第5,452,314号は、導波
路の両側における1対の電極を持つ可同調音響光フィル
タについて記載している。同特許は、印加された電界が
フィルタの複屈折を制御する電圧源と、可同調音響光フ
ィルタなどを含む可同調レーザとの使用を開示してい
る。電圧源により印加される電位を適切に調整すると、
サイドローブの抑制、非対称的サイドローブの補正、お
よび導波路における物理的諸相の補償を生じる結果とな
る。
US Pat. No. 5,452,314 describes a tunable acousto-optic filter having a pair of electrodes on either side of the waveguide. The patent discloses the use of a voltage source whose applied electric field controls the birefringence of the filter, and a tunable laser including a tunable acousto-optic filter and the like. By properly adjusting the potential applied by the voltage source,
The result is suppression of sidelobes, correction of asymmetric sidelobes, and compensation of physical aspects in the waveguide.

【0015】米国特許第5,002,349号およびヨ
ーロッパ特許第805372号は、単一のコンバータ可
同調音響光フィルタについて記載している。米国特許第
5,002,349号は、かかる多数段のコンバータが
2段のゼロ周波数シフトされたコンバータおよびフィル
タ、同調要素として音響光フィルタを用いるレーザ、偏
光に関与しないコンバータ、および波長分離多重化ルー
チング・スイッチを提供することを可能にする音響光コ
ンバータを開示している。
US Pat. No. 5,002,349 and EP 805372 describe a single converter tunable acousto-optic filter. U.S. Pat. No. 5,002,349 discloses such a multi-stage converter with two stages of zero frequency shifted converters and filters, lasers using acousto-optic filters as tuning elements, polarization independent converters, and wavelength separation multiplexing. An acousto-optical converter is disclosed that enables to provide a routing switch.

【0016】D.A.Smith等の「音響的に同調さ
れるエルビウムでドープされたファイバ・リング・レー
ザ(Acoustically tuned erbi
um−doped fiber ring lase
r)」(Optics、論文集第16巻第6部、199
1年3月15日)は、広い同調レンジを達成するため音
響光フィルタを用いる連続的に同調可能なレーザについ
て記載している。I.Baumann等の「音響的に同
調可能なTi:Er:LiNbO導波路レーザ(Aco
ustically tunable Ti:Er.L
iNbO導波路レーザ)」(ECOC ’94、第4
巻、99〜102ページ)は、狭帯域可同調光増幅器と
して用いられる2段の導波路フィルタを含む導波路レー
ザについて記載している。
D. A. Smith et al., “Acoustically tuned erbium-doped fiber ring lasers.
um-doped fiber ring race
r) "(Optics, Transactions, Volume 16, Part 6, 199
(March 15, 1) describes a continuously tunable laser that uses an acousto-optic filter to achieve a wide tuning range. I. "Acoustic Tunable Ti: Er: LiNbO Waveguide Laser (Aco
conventionally tunable Ti: Er. L
iNbO waveguide laser) ”(ECOC '94, 4th
Vol. 99-102) describes a waveguide laser that includes a two-stage waveguide filter used as a narrowband tunable optical amplifier.

【0017】第WO 98/11463は、その図7に
関して、2つの音波を同時に印加することによりヌル結
合器(null coupler)可同調音響光フィル
タの偏光感度を緩和することが可能である実施の形態を
開示している。ヌル結合器は、結果として得る結合器が
非常に小さな受動的結合効率を生じる程度に整合される
直径を持つ2つの光ファイバから作られる。当該結合器
は、両方のファイバが結合器を形成するように融解され
て一緒に延ばされる前に短い距離に沿って2つの同じ単
一モード・ファイバの一方を予めテーパリングすること
により作られる。
WO 98/11463, with reference to FIG. 7, is an embodiment in which it is possible to reduce the polarization sensitivity of a null coupler tunable acousto-optical filter by applying two sound waves simultaneously. Is disclosed. A null coupler is made from two optical fibers whose diameters are matched so that the resulting coupler produces very little passive coupling efficiency. The coupler is made by pre-tapering one of two identical single-mode fibers along a short distance before both fibers are melted and stretched together to form a coupler.

【0018】第WO 98/11463号においては、
予めテーパリングされないファイバにおける入力光は、
結合器の狭域では基本モードのみを励起する。他のファ
イバにおける光は、2次モードのみを励起する。音波が
狭域における2つのモードの光うなり長さを整合する
時、それらの間に共振結合が生じる。光がデバイスのポ
ート1に入射した後、両方の偏光成分がポート2へ結合
されるが、周波数における異なる上方シフトを生じる。
偏光に関与しないアイソレータのループを伝搬した後、
各偏波光が結合器へ再び進入して2回目に結合され、下
方シフト周波数でポート4から出る。
In WO 98/11463,
The input light in a fiber that is not pre-tapered is
In the narrow region of the coupler, only the fundamental mode is excited. Light in other fibers excites only the second mode. When a sound wave matches the optical beat length of two modes in a narrow region, a resonant coupling occurs between them. After light is incident on port 1 of the device, both polarization components are coupled to port 2, but produce a different upward shift in frequency.
After propagating through the isolator loop, which is not involved in polarization,
Each polarized light reenters the combiner and is coupled a second time and exits port 4 at the downshifted frequency.

【0019】対照的に、第WO 98/11463号に
おける如きモード型コンバータとは対立する偏光コンバ
ータを用いるデバイスは、融解されたファイバ結合器で
はなく複屈折物質による2つの別個の導波路を用いる。
ファイバ結合器構成においては、光信号が単一の導波路
および変換領域のみを通過する。第WO 98/114
63号におけるモード型結合デバイスもまた、克服すべ
き2つの別個の無線周波数を必要とする高い偏光感度に
直面する。
In contrast, devices that use a polarization converter as opposed to a mode converter as in WO 98/11463 use two separate waveguides of birefringent material rather than a fused fiber coupler.
In a fiber coupler configuration, the optical signal passes through only a single waveguide and conversion region. No. WO 98/114
The mode-type coupling device in No. 63 also faces high polarization sensitivity, which requires two separate radio frequencies to overcome.

【0020】出願人は、モード型コンバータとは対照的
な偏光コンバータを備える2段の音響光フィルタが構成
の物理的レイアウトにより光信号に対する所望レベルよ
り低いフィルタリング・レベルを提供することを発見し
た。特に、出願人は、従来の2段フィルタでは、特にフ
ィルタ段が物理的に離れて配置される時に2段のフィル
タ特性を整合させることが難しいことを観察した。同様
に、出願人は、2段の温度を整合させることも同様に問
題を呈することを発見した。更に、2つの別個の段が不
整合され得るそれらの各音響光デバイスごとに個々のド
ライバ周波数を必要とし、従って個々に校正されねばな
らない。
Applicants have discovered that a two-stage acousto-optic filter with a polarization converter as opposed to a mode converter provides a lower than desired level for the optical signal due to the physical layout of the configuration. In particular, Applicants have observed that it is difficult to match the filter characteristics of a two-stage filter with a conventional two-stage filter, especially when the filter stages are physically separated. Similarly, Applicants have found that matching the temperature of the two stages presents a problem as well. Furthermore, two separate stages require a separate driver frequency for each of their acousto-optic devices that may be mismatched and must therefore be individually calibrated.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】出願人は、音響光フィ
ルタにより達成し得るフィルタリング量がフィルタに対
して選択される構成およびその構成要素に著しく依存す
ることを注目した。特に、出願人は、単通過および単一
段の音響光フィルタでは不充分なフィルタリング性能を
呈することを確認した。同様に、1つの基板上に集積さ
れた2段のフィルタは、2段の間の温度と安定度とを適
正に均衡させることにおける多くの製造上の問題および
リスクを生じる。
Applicants have noted that the amount of filtering achievable by an acousto-optic filter is highly dependent on the configuration chosen for the filter and its components. In particular, Applicants have found that single pass and single stage acousto-optic filters exhibit inadequate filtering performance. Similarly, a two-stage filter integrated on one substrate creates many manufacturing problems and risks in properly balancing the temperature and stability between the two stages.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】従って、出願人は、複数
通過および単一段動作のためのフィルタを用いて、創意
に富む音響光フィルタおよびレーザを開発した。本発明
のフィルタは、単一温度の制御(2段間に温度差な
し)、単一無線周波数制御、2段デバイスに関して電気
音響トランスデューサおよび無線周波電力の半減、小型
化、狭い帯域幅、およびノッチ出力を持つフィルタおよ
び付加/ドロップ(add/drop)デバイスとして
の使用の適合性を可能にする。同様に、当該フィルタ
は、必要に応じて周波数シフト及び波長シフトを排除し
て実効的な偏光に関与しないデバイスを具現する可能
性、および2つのコンバータにおける無線周波数が異な
る時にさえ周波数シフトを排除する可能性を提供する。
Accordingly, Applicants have developed an inventive acousto-optic filter and laser using filters for multiple pass and single stage operation. The filter of the present invention has a single temperature control (no temperature difference between the two stages), a single radio frequency control, halving the electroacoustic transducer and radio frequency power for a two stage device, miniaturization, narrow bandwidth, and notch Enables compatibility with filters with output and use as add / drop devices. Similarly, the filter eliminates frequency shifts and wavelength shifts as needed to implement a device that does not participate in effective polarization, and eliminates frequency shifts even when the radio frequencies in the two converters are different. Offer the possibility.

【0023】1つの特質において、複数通過型音響光デ
バイスは、光絶縁要素を含む第2および第3の光ポート
間に結合される光結合と共に第1、第2、第3および第
4の光ポート間に結合された第1および第2の偏光変換
領域を含む音響光スイッチを含んでいる。望ましくは、
第1の光スプリッタは、第1と第4の光ポート間および
第1および第2の偏光変換領域間に配置され、第1の光
スプリッタはそれぞれ受信光の直交する偏光成分に対し
てクロス/バー伝送(cross and bar t
ransmission)を生じる。また、第2の光ス
プリッタは、第2および第3の光ポートおよび第1およ
び第2の偏光変換領域間に配置されることが望ましく、
ここで第2の光スプリッタはそれぞれ受信光の直交する
偏光成分に対してクロス/バー伝送を生じることが望ま
しい。
In one aspect, the multi-pass acousto-optic device comprises a first, second, third, and fourth light with an optical coupling coupled between second and third optical ports including an optical isolation element. An acousto-optical switch including first and second polarization conversion regions coupled between the ports. Preferably,
The first optical splitter is disposed between the first and fourth optical ports and between the first and second polarization conversion regions, and each of the first optical splitters has a cross / quadrature for orthogonal polarization components of the received light. Bar transmission (cross and bart)
transmission). Preferably, the second optical splitter is disposed between the second and third optical ports and the first and second polarization conversion regions,
Here, it is desirable that each of the second optical splitters generates cross / bar transmission for orthogonal polarization components of the received light.

【0024】更に望ましくは、本発明による2回通過型
音響光デバイスは、第1の偏光変換領域に音響的に結合
されかつRFソースに結合された音響光スイッチ内に上
部トランスデューサを含み、この上部トランスデューサ
は、RFソースにより決定される特性周波数を持つ第1
の偏光変換域において第1の音波を生じる。同様に、2
回通過型音響光デバイスは更に、第2の偏光変換域に音
響的に結合されかつRFソースに結合された音響光スイ
ッチ内に下部トランスデューサを含み、この下部トラン
スデューサは、第1の音波の伝搬方向と逆の伝搬方向を
持つ特性周波数を持つ第2の偏光変換域内に第2の音波
を生じる。
More preferably, the two-pass acousto-optical device according to the present invention includes an upper transducer in an acousto-optical switch acoustically coupled to the first polarization conversion region and coupled to an RF source. The transducer has a first frequency having a characteristic frequency determined by the RF source.
A first sound wave is generated in the polarization conversion region of. Similarly, 2
The single pass acousto-optic device further includes a lower transducer in an acousto-optic switch acoustically coupled to the second polarization conversion region and coupled to the RF source, wherein the lower transducer is in a propagation direction of the first sound wave. A second sound wave is generated in a second polarization conversion region having a characteristic frequency having a propagation direction opposite to that of the second sound wave.

【0025】別の特質において、音響光デバイスを用い
る可同調レーザ発生器は、第1、第2、第3および第4
の光ポート間に結合された第1および第2の偏光コンバ
ータを持つ音響光スイッチと、第1および第4の光ポー
ト間に結合され光増幅器を含む第1の光ハーフ・リング
(optical half−ring)と、第2およ
び第3の光ポート間に結合され光絶縁要素を含む第2の
光ハーフ・リングとを含んでいる。レーザは、第1の光
ハーフ・リング内に配置されたレーザ出力結合器を含
む。望ましくは、可同調レーザ発生器は、第1の光ハー
フ・リングにおける光絶縁要素を有する。望ましくは、
第1のハーフ・リングおよび第2のハーフ・リングの一
方または両方は、偏光維持要素からなる。あるいはま
た、第1のハーフ・リングおよび第2のハーフ・リング
の一方または両方は、偏光コントローラを含んでいる。
望ましくは、RF発生器は、レーザ発生器を同調するた
めに第1および第2の偏光コンバータに結合されてい
る。
In another aspect, a tunable laser generator using an acousto-optical device comprises a first, a second, a third, and a fourth.
An acousto-optical switch having first and second polarization converters coupled between the first and second optical ports, and a first optical half-ring including an optical amplifier coupled between the first and fourth optical ports. and a second optical half ring coupled between the second and third optical ports and including an optical isolation element. The laser includes a laser output coupler located within the first optical half ring. Desirably, the tunable laser generator has an optical isolation element in the first optical half ring. Preferably,
One or both of the first half ring and the second half ring comprise a polarization maintaining element. Alternatively, one or both of the first half ring and the second half ring include a polarization controller.
Desirably, the RF generator is coupled to the first and second polarization converters for tuning the laser generator.

【0026】望ましくは、可同調レーザ発生器は更に、
第1および第4の光ポート間および第1および第2の偏
光コンバータ間に配置された第1の光スプリッタを含
み、第1の光スプリッタはそれぞれ受信光の直交する偏
光成分ごとにクロス/バー伝送を生じる。望ましくは、
前記レーザ発生器は更に、第2および第3の光ポート間
および第1および第2の偏光コンバータ間に配置された
第2の光スプリッタを含み、第2の光スプリッタはそれ
ぞれ受信光の直交する偏光成分ごとにクロス/バー伝送
を生じる。
Preferably, the tunable laser generator further comprises:
A first optical splitter disposed between the first and fourth optical ports and between the first and second polarization converters, wherein the first optical splitter includes a cross / bar for each orthogonal polarization component of the received light; Produce transmission. Preferably,
The laser generator further includes a second optical splitter disposed between the second and third optical ports and between the first and second polarization converters, each of the second optical splitters being orthogonal to the received light. Cross / bar transmission occurs for each polarization component.

【0027】望ましくは、可同調レーザ発生器は更に、
第1の偏光コンバータに音響的に結合されかつRFソー
スに結合された音響光スイッチ内に上部トランスデュー
サを含み、上部トランスデューサは第1の偏光コンバー
タにおいてRFソースにより決定される特性周波数を持
つ第1の音波を生じる。実施の一形態において、前記ト
ランスデューサは更に、第2の偏光コンバータに音響的
に結合されRFソースに結合された音響光スイッチ内に
下部トランスデューサを含み、下部トランスデューサ
は、第2の偏光コンバータにおいて第1の音波の伝搬方
向と逆の伝搬方向を持つ特性周波数を有する第2の音波
を生じる。異なる代替的な実施の形態によれば、第1お
よび第2の偏光コンバータは、第1の音波が第1および
第2の両偏光コンバータにおいて移動する充分な近似度
で配置される。
Preferably, the tunable laser generator further comprises:
An upper transducer in an acousto-optic switch acoustically coupled to the first polarization converter and coupled to the RF source, the upper transducer having a characteristic frequency determined by the RF source in the first polarization converter. Generates sound waves. In one embodiment, the transducer further comprises a lower transducer in an acousto-optic switch acoustically coupled to the second polarization converter and coupled to the RF source, wherein the lower transducer comprises a first transducer in the second polarization converter. A second sound wave having a characteristic frequency having a propagation direction opposite to the propagation direction of the sound wave is generated. According to different alternative embodiments, the first and second polarization converters are arranged with sufficient approximation that the first sound wave travels in both the first and second polarization converters.

【0028】本発明の別の特質において、音響光デバイ
スを用いる光周波数のフィルタリング方法は、第1、第
2、第3および第4の光ポート間に結合された第1およ
び第2の偏光変換域を含む少なくとも1つの音響光スイ
ッチを提供し、複数の波長を持つ入力光信号を第1の光
ポートへ注入し、複数の波長のサブセットを含む中間光
信号を第2の光ポートから光絶縁要素を介して第3の光
ポートへフィードバックし、複数の波長のサブセットを
含む出力光信号を第4の光ポートから取出すステップを
含んでいる。望ましくは、前記方法は更に、複数の波長
の残余を第2の光ポートから光絶縁要素を介して取出す
ステップを含み、ここで光絶縁要素は少なくとも3つの
ポートを持つ光サーキュレータである。あるいはまた、
当該方法は更に、付加的な波長を光絶縁要素を介してデ
バイスへ入力するステップを含んでいる。あるいはま
た、当該方法は更に、中間光信号の偏光を制御するステ
ップ、あるいは偏光維持構成要素を用いて中間光信号の
偏光を維持するステップを含み得る。
In another aspect of the invention, an optical frequency filtering method using an acousto-optical device includes a first and a second polarization converter coupled between first, second, third and fourth optical ports. At least one acousto-optical switch including a plurality of wavelengths, injecting an input optical signal having a plurality of wavelengths into a first optical port, and optically isolating an intermediate optical signal including a subset of the plurality of wavelengths from a second optical port. Feedback to the third optical port via the element and extracting an output optical signal from the fourth optical port that includes a subset of the plurality of wavelengths. Desirably, the method further comprises the step of extracting the remainder of the plurality of wavelengths from the second optical port via an optical isolation element, wherein the optical isolation element is an optical circulator having at least three ports. Alternatively,
The method further includes the step of inputting the additional wavelength to the device via the optical isolation element. Alternatively, the method may further include controlling the polarization of the intermediate optical signal, or maintaining the polarization of the intermediate optical signal using a polarization maintaining component.

【0029】更に望ましくは、本発明による方法は、前
記スイッチにおける第1の光スプリッタ内で入力光信号
をTE成分およびTM成分へ分割し、TE成分を第1の
偏光変換域へ送り、TM初期成分を第2の偏光変換域へ
送り、選択された周波数を持つ入力光信号のTE初期成
分を第1の偏光変換域におけるTM中間成分へ直角位相
変換し、選択された周波数を持つ入力光信号のTM初期
成分を第2の偏光変換域におけるTE中間成分へ直角位
相変換するステップを含んでいる。あるいはまた、前記
方法は更に、TEおよびTMの中間成分を中間光信号へ
合成し、あるいはTEおよびTMの初期成分を中間光信
号へ合成するステップを含む。
More preferably, the method according to the present invention comprises splitting the input optical signal into a TE component and a TM component in a first optical splitter in the switch, sending the TE component to a first polarization conversion area, Sending the component to the second polarization conversion region, performing quadrature phase conversion of the TE initial component of the input optical signal having the selected frequency to a TM intermediate component in the first polarization conversion region, and inputting the input optical signal having the selected frequency And the quadrature phase conversion of the TM initial component to the TE intermediate component in the second polarization conversion region. Alternatively, the method further comprises combining the intermediate components of TE and TM into an intermediate optical signal, or combining the initial components of TE and TM into an intermediate optical signal.

【0030】また望ましくは、前記方法は、フィードバ
ック・ステップ後に、前記スイッチにおける第2の光ス
プリッタ内で中間光信号をTEおよびTMフィードバッ
ク成分へ分割し、TEフィードバック成分を第1の偏光
変換域へ送り、TMフィードバック成分を第2の偏光変
換域へ送り、選択された周波数を持つTEフィードバッ
ク成分を第1の偏光変換域におけるTM最終成分へ直角
位相変換し、選択された周波数を持つTMフィードバッ
ク成分を第2の偏光変換域におけるTE最終成分へ直角
位相変換するステップを含む。あるいはまた、当該方法
は更に、TEおよびTM最終成分を出力光信号へ合成
し、あるいはTEおよびTMフィードバック成分を出力
光信号へ合成するステップを含む。
Preferably, the method further comprises, after the feedback step, splitting the intermediate optical signal into a TE and TM feedback component in a second optical splitter in the switch, and dividing the TE feedback component into a first polarization conversion region. Sending the TM feedback component to the second polarization conversion region, quadrature-phase converting the TE feedback component having the selected frequency to the TM final component in the first polarization conversion region, and transmitting the TM feedback component having the selected frequency. To the quadrature phase conversion into the TE final component in the second polarization conversion region. Alternatively, the method further comprises combining the TE and TM final components into the output optical signal or combining the TE and TM feedback components into the output optical signal.

【0031】出願人は、本発明による2回通過型音響光
デバイスにおいて、フィルタ特性が常に整合され、温度
整合の必要がなく、音響光フィルタに対して1つのドラ
イバ周波数で済むことに注目する。
Applicants note that in the two-pass acousto-optical device according to the invention, the filter characteristics are always matched, there is no need for temperature matching, and only one driver frequency is required for the acousto-optic filter.

【0032】上記の全体的説明および以降の詳細な説明
が例示に過ぎず、特許請求の範囲に記載される如き本発
明の限定ではないことを理解すべきである。以降の説明
は、本発明の実施と共に、本発明の更なる利点および目
的を記述し示唆するものである。
It is to be understood that the above general description and the following detailed description are exemplary only, and not restrictive of the invention, as set forth in the following claims. The following description sets forth and suggests further advantages and objects of the present invention, as well as the practice of the present invention.

【0033】当該明細書に包含されその一部をなす添付
図面は、本文の記述と共に、本発明の利点と原理を説明
するものである。
The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, together with the text, illustrate the advantages and principles of the present invention.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】まず、事例が添付図面に示される
本発明による種々の実施の形態を参照し、発明の説明か
ら明らかになるであろう。図面において、同じ参照番号
が可能なかぎり異なる図面における同じかあるいは類似
の要素を表わす。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will first become apparent from the description of the invention with reference to the various embodiments of the invention shown in the accompanying drawings. In the drawings, the same reference number represents the same or similar element in different drawings wherever possible.

【0035】図1に全体的に示されるように、本発明に
よる2回通過型音響光デバイスは、第1の入出力ポート
間に接続された第1の偏光変換部と第2の入出力ポート
間に接続された第2の偏光変換部とを持つ音響光スイッ
チと、第1の出力ポートと第2の入力ポートとの間に接
続され光絶縁要素を含む光合成部とを含んでいる。
As shown generally in FIG. 1, a two-pass acousto-optical device according to the present invention comprises a first polarization converter and a second input / output port connected between first input / output ports. An acousto-optical switch having a second polarization converter connected therebetween and a photosynthesis unit including an optical insulating element connected between the first output port and the second input port.

【0036】以降に開示される2回通過型音響光デバイ
スは、光通信システム、特に異なる波長の光信号を生成
する複数の光源と、複数の信号を光ファイバ回線を含む
通常の光経路へ送出するコンバイナと、信号の光受信機
とを含むWDM光伝送システムにおいて使用される。2
回通過型音響光デバイスは、例えば、1つまたは1つ以
上のチャネルを残余の伝送チャネルおよび(または)ノ
イズから分離し(フィルタリング)、異なる波長を持つ
信号を異なる光経路へ分離し(ドロップ;drop)、
あるいは1つ以上の選択された波長で光信号を光ファイ
バに入力する(付加:add)ため、上記の光伝送シス
テムにおいて使用することができる。
The two-pass acousto-optical device disclosed hereinafter is an optical communication system, in particular, a plurality of light sources for generating optical signals of different wavelengths, and a plurality of signals transmitted to a normal optical path including an optical fiber line. Used in a WDM optical transmission system that includes a combiner and a signal optical receiver. 2
Single pass acousto-optic devices, for example, separate (filter) one or more channels from the remaining transmission channels and / or noise, and separate (drop) signals with different wavelengths into different optical paths. drop),
Alternatively, an optical signal at one or more selected wavelengths can be input to an optical fiber (addition), so that it can be used in the optical transmission system described above.

【0037】図1において、10として全体的に示され
る音響光デバイスは、音響光スイッチ8の第1の入力ポ
ート202に接続された外部光源(図示せず)から光放
射が導入される入力光ファイバ3を含んでいる。スイッ
チ8は、無線周波発生器6に接続されている。音響光ス
イッチ8の第1の出力ポート205は、出力が偏光コン
トローラ9に光学的に接続されあるいは結合される光ア
イソレータ7に接続されている.偏光コントローラ9の
出力は、音響光スイッチ8の第2の入力ポート203に
接続されている。第2の出力ポート204は、音響光デ
バイス10の出力ファイバ2に接続されている。用語
「結合」は、2つの物理的デバイスが共通の光経路によ
り接合され、かつおそらくは必須ではないが物理的に接
着されることを意味する。出願人は、本発明の説明では
用語「結合」と「接続」を互換的に使用し、当業者は、
本発明の有利な結果を達成することを助ける光結合を提
供するために本文に表示される種々の構成要素が相互に
物理的に取付けられる必要がないことを理解されよう。
In FIG. 1, the acousto-optic device, generally indicated as 10, is an input light into which light radiation is introduced from an external light source (not shown) connected to the first input port 202 of the acousto-optic switch 8. Fiber 3 is included. The switch 8 is connected to the radio frequency generator 6. The first output port 205 of the acousto-optical switch 8 is connected to the optical isolator 7 whose output is optically connected or coupled to the polarization controller 9. The output of the polarization controller 9 is connected to the second input port 203 of the acousto-optical switch 8. The second output port 204 is connected to the output fiber 2 of the acousto-optic device 10. The term "coupled" means that two physical devices are joined by a common optical path, and possibly but not necessarily, physically attached. Applicants have used the terms “coupling” and “connection” interchangeably in the description of the present invention,
It will be appreciated that the various components shown herein need not be physically attached to each other to provide optical coupling that helps achieve the advantageous results of the present invention.

【0038】本文に述べる種々の構成要素を連結する光
ファイバは、タイプ9/125(ここで、9はコアの直
径を、125はファイバのクラッドの直径をミクロン単
位で表わす)の単一モード光ファイバでよい。このよう
なファイバ例は、そのコアがゲルマニウムでドープされ
約0.13の開口数(NA)を持つ。他の周知の伝送フ
ァイバもまた、音響光デバイス10に対して光信号を伝
送するのに充分である。
The optical fiber linking the various components described herein is a single mode optical fiber of the type 9/125, where 9 is the core diameter and 125 is the fiber cladding diameter in microns. Fiber may be used. An example of such a fiber has its core doped with germanium and has a numerical aperture (NA) of about 0.13. Other known transmission fibers are also sufficient to transmit optical signals to the acousto-optic device 10.

【0039】偏光コントローラ9は、所望の偏光制御を
行うため順次配置されかつ共通の整合軸に関して配向さ
れ得るように支持された複数の光ファイバを含む。先に
述べたタイプのデバイスは、英国Northants
(NN128EQ)のTowcester,Caswe
llのGEC MARCONI MATERIALST
ECHNOLOGY社により市販されている。本発明に
おいての使用に適する偏光コントローラは、HP−11
896およびHP−8169である。しかし、当業者
は、偏光を調整するための先に述べたものに相当する他
のコントローラを代替的に用い得ることを理解されよ
う。
The polarization controller 9 includes a plurality of optical fibers supported in sequence so as to provide the desired polarization control and can be oriented with respect to a common alignment axis. Devices of the type mentioned above are available from Northerns UK
Towcester, Caswe of (NN128EQ)
ll of GEC MARCONI MATERIALST
Commercially available from ECHNOLOGY. A polarization controller suitable for use in the present invention is HP-11
896 and HP-8169. However, those skilled in the art will appreciate that other controllers equivalent to those described above for adjusting polarization may alternatively be used.

【0040】光アイソレータ7は、音響光スイッチ8を
通過する伝送信号の偏光に依存せず35dBより大きい
絶縁度および−50dBより小さい反射率を有する形式
のものであることが望ましい。特に、デバイス7に対し
て充分なアイソレータは、Newport ISO 1
5FTBである。しかし、当業者は、先に述べたものに
相当する他のアイソレータも使用できることを理解され
よう。光アイソレータ7は、音響光デバイス10におけ
る放射の進行方向を設定するために用いることができ
る。
The optical isolator 7 is preferably of a type having an insulation degree of more than 35 dB and a reflectance of less than -50 dB without depending on the polarization of a transmission signal passing through the acousto-optical switch 8. In particular, sufficient isolators for device 7 are Newport ISO 1
5FTB. However, those skilled in the art will appreciate that other isolators equivalent to those described above may be used. The optical isolator 7 can be used to set the traveling direction of radiation in the acousto-optical device 10.

【0041】音響光フィルタを駆動する無線周波発生器
6は、出力光放射の波長(例えば、1515nm<λ<
1565nm)の選択のために例えば160MHzない
し180MHz間で変動し得る周波数を有する。
The radio frequency generator 6 for driving the acousto-optic filter has a wavelength of the output light radiation (for example, 1515 nm <λ <
1565 nm), for example, with a frequency that can vary between 160 MHz and 180 MHz.

【0042】デバイス10内の音響―光りスイッチ8
は、波長に関して選択されかつ偏光に依存しない応答を
行う2×2フィルタである。スイッチ8は、2つの入力
202、203と2つの出力204、205との間で光
信号をその波長および適切な制御信号の値に従って選択
するために用いることができる。
Acoustic-light switch 8 in device 10
Is a 2 × 2 filter selected for wavelength and providing a polarization independent response. The switch 8 can be used to select an optical signal between two inputs 202, 203 and two outputs 204, 205 according to its wavelength and the value of the appropriate control signal.

【0043】制御信号(図示せず)により、2つのモー
ドの1つにおいて選択される波長に対してスイッチ8の
伝送状態を変化させることが可能である。第一に、図1
に関して、第1の入力ポート202を第1の出力ポート
205に接続しかつ第2の入力ポート203を第2の出
力ポート204に接続するクロス・モードを用いること
ができる。あるいはまた、第1の入力ポート202を第
2の入力ポート203に接続しかつ第2の出力ポート2
04を第1の出力ポート205に接続するバー・モード
を用いることができる。音響光スイッチ8はまた、先に
述べた如きバー・モードとクロス・モードの両方の方向
において、フィルタの動作を変えることなく放射入力ポ
ートを出力ポートと交換することが可能である。
A control signal (not shown) can change the transmission state of switch 8 for a wavelength selected in one of two modes. First, Figure 1
, A cross mode connecting the first input port 202 to the first output port 205 and connecting the second input port 203 to the second output port 204 can be used. Alternatively, the first input port 202 is connected to the second input port 203 and the second output port 2
A bar mode can be used that connects 04 to the first output port 205. The acousto-optic switch 8 also allows the radiation input port to be exchanged with the output port in both the bar mode and cross mode directions as described above without changing the operation of the filter.

【0044】集積された音響光デバイスの動作は、複屈
折物質および光弾性物質の基板上に形成される導波路に
伝搬する光信号と、無線周波信号により供給される適切
なトランスデューサにより生成され基板表面上で伝搬す
る音波との間の相互作用に基く。偏光された光信号と音
波との間の相互作用は、信号の偏光変換、換言すれば相
互に直交するそのTE(電気的横波)成分からTM(磁
気的横波)成分への偏光の変化、およびその逆の変化を
生じる。音波とのかかる相互作用に続いて、偏光成分
は、対応する直交成分への変換のみならず周波数シフト
をも生じる。かかるシフトは、相互作用する音波の周波
数に等しい(従って、印加される無線周波信号の周波数
に等しい)絶対値を有する。同様に、周波数シフトは、
偏光状態および光波に関する音波の伝搬方向の関数であ
る符号を有する。表1は、これらの関係を要約してい
る。
The operation of the integrated acousto-optical device is accomplished by generating an optical signal propagating through a waveguide formed on the substrate of birefringent and photoelastic materials and a suitable transducer provided by a radio frequency signal. It is based on the interaction between sound waves propagating on the surface. The interaction between the polarized light signal and the acoustic wave is the polarization transformation of the signal, in other words the change of polarization from its mutually orthogonal TE (electrical transverse wave) component to the TM (magnetic transverse wave) component, and The opposite change occurs. Following such interaction with the acoustic wave, the polarization component undergoes a frequency shift as well as a conversion to the corresponding orthogonal component. Such a shift has an absolute value equal to the frequency of the interacting sound wave (and therefore equal to the frequency of the applied radio frequency signal). Similarly, the frequency shift is
It has a sign that is a function of the direction of propagation of the sound wave with respect to the polarization state and the light wave. Table 1 summarizes these relationships.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】スイッチ8内部の2つのトランスデューサ
にフィードするため用いられる無線周波数は同じであ
り、その結果音波の周波数および2つのコンバータにお
いて誘起される周波数シフトは同じ大きさである。従っ
て、フィルタの1回の通過からの両変換偏光は、等しい
周波数シフト、即ち+fRFまたは−fRFを呈し、符号は
入力ポートに依存する(図1において、+になるにはポ
ート204または203、−になるにはポート202ま
たは205)。
The radio frequencies used to feed the two transducers inside the switch 8 are the same, so that the frequency of the sound waves and the frequency shift induced in the two converters are the same. Thus, both transformed polarizations from a single pass of the filter exhibit equal frequency shifts, ie + f RF or −f RF , and the sign depends on the input port (in FIG. 1, to be +, port 204 or 203, − Port 202 or 205).

【0047】これらの音響光フィルタにおいては、音波
の周波数を制御することによりスペクトル応答カーブを
同調させることが可能であり、これは構成要素の巻線を
変更することなく信号の選択を修正することを可能にす
る。基板表面上を伝搬する音波が異なる音波の重なりで
あるならば、これら音響光要素もまた、種々の波長にお
ける放射を切換えると同時に選択するために用いること
ができる。このような切換えおよび選択は、電気音響ト
ランスデューサの電極に同時に印加される周波数に対応
する波長の信号の組合わせ選択を音響光フィルタが生じ
るゆえに起生し得る。
In these acousto-optic filters, it is possible to tune the spectral response curve by controlling the frequency of the sound waves, which modifies the signal selection without changing the component windings. Enable. If the sound waves propagating on the substrate surface are a superposition of different sound waves, these acousto-optical elements can also be used to switch and simultaneously select the emission at different wavelengths. Such switching and selection can occur because the acousto-optic filter produces a combination selection of signals of wavelengths corresponding to the frequencies simultaneously applied to the electrodes of the electroacoustic transducer.

【0048】本発明の目的に適する特定の実施の一形態
における音響光スイッチ8は、図2に示される。当該フ
ィルタは、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)からなる
複屈折物質および光弾性物質から作られた基板101を
含む。2つのポート202と204とに接続された2つ
の光導波路ブランチ102、103は、基板101に形
成される。2つの偏光要素104、105と、コンバー
タ段108と、ポート203、205に接続された2つ
の出力光導波路ブランチ106、107とが、基板10
1に形成される。
An acousto-optic switch 8 in one particular embodiment suitable for the purpose of the present invention is shown in FIG. The filter includes a substrate 101 made of a birefringent material made of lithium niobate (LiNbO 3 ) and a photoelastic material. Two optical waveguide branches 102, 103 connected to two ports 202 and 204 are formed in the substrate 101. The two polarization elements 104, 105, the converter stage 108, and the two output optical waveguide branches 106, 107 connected to the ports 203, 205 comprise the substrate 10
1 is formed.

【0049】選択的な偏光要素104および105は、
ゼロ間隔波の方向性結合器により形成される偏光デバイ
ダからなることが望ましい。これら構成要素は、共通入
力へ供給される2つの対応する偏光を2つの出力導波路
に分割することができ、かつ2つの別個の入力導波路へ
供給される2つの対応する偏光を共通の出力導波路に組
合わせることができる。特に、偏光要素104、105
の各々は、それぞれ中心光導波路109、110と、そ
れぞれ入出力導波路111、112、113、114、
115、116、117、118の対応対とを含む。こ
れらの選択的な偏光要素は対称的であり、換言すれば、
入力光導波路が出力導波路として、あるいはその反対に
用いられるならば、それらの挙動は変化しない。
The optional polarizing elements 104 and 105
Desirably, it comprises a polarization divider formed by a directional coupler with zero-spaced waves. These components can split the two corresponding polarizations provided to a common input into two output waveguides and separate the two corresponding polarizations provided to two separate input waveguides into a common output waveguide. Can be combined with a waveguide. In particular, polarizing elements 104, 105
Are respectively central optical waveguides 109, 110 and input / output waveguides 111, 112, 113, 114, respectively.
115, 116, 117, and 118 corresponding pairs. These optional polarization elements are symmetric, in other words,
If input optical waveguides are used as output waveguides or vice versa, their behavior does not change.

【0050】スイッチ8内部の変換段108は、本文の
記述において上部コンバータUと下部コンバータLと呼
ばれる2つの変換域を含んでいる。上部コンバータU
は、偏光デバイダ104の出力導波路115と、偏光デ
バイダ105の入力導波路114とに接続された光導波
路ブランチ119を含んでいる。上部コンバータUはま
た音響導波路121を含む。下部コンバータLは、偏光
デバイダ104の出力導波路116と偏光デバイダ10
5の入力導波路113とに接続された光導波路ブランチ
120を含む。下部コンバータLはまた音響導波路12
2を含む。
The conversion stage 108 inside the switch 8 includes two conversion zones, referred to in the text as upper converter U and lower converter L. Upper converter U
Includes an optical waveguide branch 119 connected to the output waveguide 115 of the polarization divider 104 and the input waveguide 114 of the polarization divider 105. The upper converter U also includes an acoustic waveguide 121. The lower converter L includes an output waveguide 116 of the polarization divider 104 and the polarization divider 10.
5 includes an optical waveguide branch 120 connected to the fifth input waveguide 113. The lower converter L is also the acoustic waveguide 12
2 inclusive.

【0051】音声中心クラッド129は、音響導波路1
21および122を分割する。図1における無線周波発
生器6に無線周波スプリッタ(図示せず)により接続さ
れる2つの圧電トランスデューサ123、124は、1
対の相互に組合った電極により形成される。トランスデ
ューサ123および124は、無線周波数の表面音波を
生成することができ、それぞれ音響導波路125、12
6内部に配置される。音響導波路125および126は
それぞれ、音響結合器を形成するように音響導波路12
1、122と通信する。
The sound center cladding 129 is the acoustic waveguide 1
21 and 122 are divided. The two piezoelectric transducers 123, 124 connected by a radio frequency splitter (not shown) to the radio frequency generator 6 in FIG.
It is formed by a pair of interconnected electrodes. Transducers 123 and 124 are capable of generating radio frequency surface acoustic waves and have acoustic waveguides 125 and 12 respectively.
6 inside. Acoustic waveguides 125 and 126 are each configured to form an acoustic coupler.
1, 122.

【0052】電気音響トランスデューサ123、124
により生成される音波は、光導波路ブランチ119、1
20内に伝搬する電磁波と相互作用し得るように、対応
する平行導波路121、122に沿って反対方向に伝搬
する。次に、音波はそれぞれ音響導波路127、128
の各部に結合される。音響導波路127、128の終端
における音響アブソーバ130が、音波の反射を阻止す
る。
Electroacoustic transducers 123 and 124
Generated by the optical waveguide branches 119, 1
Propagating in opposite directions along corresponding parallel waveguides 121, 122 so as to interact with electromagnetic waves propagating in 20. Next, the sound waves are transmitted through the acoustic waveguides 127 and 128, respectively.
Is connected to each part. An acoustic absorber 130 at the end of the acoustic waveguides 127, 128 blocks the reflection of sound waves.

【0053】出願人名義のヨーロッパ特許出願第971
13188.3号は、例えば図1に示されたデバイスに
おける使用に適する音響光デバイスについて記載してい
る。本発明における使用に適しかつ先に述べたものと同
じ形式である音響光フィルタは、例えば、出願人により
製造されるPIRAOS−150Xである。通常は、波
長を選択可能である複数(一般に、4個)の可同調の2
×2スイッチが、同じ基板上に並列に構成され、独立型
に使用可能である。更に、終端面(即ち、音響光スイッ
チ8のポートに接続された面)は、逆反射を避けるため
斜め(約6°)に研磨されるかあるいは反射防止コーテ
ィングを有する。無論、本発明の音響光スイッチ8に対
して動作的に同様なデバイスを代替的に用いることもで
きる。
European Patent Application No. 971 in the name of the applicant
No. 13188.3 describes an acousto-optical device suitable for use, for example, in the device shown in FIG. An acousto-optic filter suitable for use in the present invention and of the same type as described above is, for example, PIRAOS-150X manufactured by the applicant. Typically, a plurality (typically four) of tunable 2 wavelengths are selectable.
× 2 switches are configured in parallel on the same substrate and can be used independently. In addition, the terminating surface (ie, the surface connected to the port of the acousto-optical switch 8) is polished diagonally (about 6 °) or has an anti-reflective coating to avoid back reflection. Of course, devices that are operatively similar to the acousto-optical switch 8 of the present invention may alternatively be used.

【0054】図3は、PIRAOS−150Xスイッチ
の特性カーブのグラフである。図3から、ノッチと呼ば
れる遮断カーブの深さが少なくとも18dBであり、フ
ィルタの選択カーブが20dBのピークを持ち、共に
(供給された特定の無線周波数に対して)1545nm
の帯域中心周波数におけるものであることが判るであろ
う。当該デバイスの動作は動作温度に依存し、従って、
ペルチェ・セル(図示せず)を用いる熱調整システムが
偏光変換が起生する各導波路ごとに設けられる。PIR
AOS−150Xデバイスは、一般に25℃の安定温度
に保持される。
FIG. 3 is a graph of a characteristic curve of the PIRAOS-150X switch. From FIG. 3, it can be seen that the depth of the cut-off curve, called the notch, is at least 18 dB, the filter selection curve has a peak of 20 dB, both 1545 nm (for the specific radio frequency supplied).
At the center frequency of the band. The operation of the device depends on the operating temperature and therefore
A thermal conditioning system using a Peltier cell (not shown) is provided for each waveguide where polarization conversion occurs. PIR
AOS-150X devices are typically kept at a stable temperature of 25C.

【0055】これらデバイスの別の特性パラメータは、
2つの直交偏光TEおよびTMの結果としてスイッチに
生じる損失間の差を表わすPDL(偏光依存損失)であ
る。PIRAOS−150X音響光フィルタの更なる特
性パラメータについては、以下に述べる。
Another characteristic parameter of these devices is:
PDL (polarization dependent loss), which represents the difference between the losses that occur in the switch as a result of two orthogonal polarizations TE and TM. Additional characteristic parameters of the PIRAOS-150X acousto-optic filter are described below.

【0056】スイッチング周波数:174.9MHz
(1545nmに対して)以下 RF電力:18.6dBm;最大損失:6dB PDL:<0.5dB 漏れ:<−20dB 同調勾配Δλ/Δf:−8.2nm/MHz 温度係数Δλ/ΔT:−0.9nm/℃ −3dBにおけるスイッチング帯域幅:2.3nm −10dBにおけるスイッチング帯域幅:4.2nm サイドローブ・レベル:<−19dB 2つのコンバータLおよびUは、実施において、所与の
無線周波数値に対して変換が生じる波長の絶対値が僅か
に異なる。例えば、音響光変換は実際に下記の関係を保
持する。即ち、
Switching frequency: 174.9 MHz
RF power: 18.6 dBm; Max loss: 6 dB PDL: <0.5 dB Leakage: <-20 dB Tuning slope Δλ / Δf: −8.2 nm / MHz Temperature coefficient Δλ / ΔT: −0. 9 nm / ° C. Switching bandwidth at −3 dB: 2.3 nm Switching bandwidth at −10 dB: 4.2 nm Sidelobe level: <−19 dB The two converters L and U, in implementation, for a given radio frequency value The absolute value of the wavelength at which conversion occurs is slightly different. For example, acousto-optic conversion actually holds the following relationship: That is,

【0057】[0057]

【数1】 (Equation 1)

【0058】但し、Δηeffは光導波路における実効屈
折率間の差(即ち、導波路における複屈折)、λは変換
が生じる波長、Λは音波の波長である。製造工程による
ばらつきについては、複屈折の実値が、2つの偏光に対
して変換が起生する2つの導波路において異なる。音波
の波長(無線周波数)が同じ場合、結果は上部Uと下部
Lの2つのコンバータについて異なる変換波長λUおよ
びλLである。差Δλ=[λU−λL]は公称0.2nm
の大きさにある。この2つの変換された偏光が僅かにシ
フトしたスペクトルを持つフィルタ出力に存在し、これ
がフィルタリング・カーブの光拡張を生じる。
Here, Δη eff is the difference between the effective refractive indices in the optical waveguide (ie, birefringence in the waveguide), λ is the wavelength at which conversion occurs, and Λ is the wavelength of the sound wave. Regarding the variation due to the manufacturing process, the actual value of the birefringence is different between the two waveguides where the conversion occurs for the two polarized lights. If the sound waves have the same wavelength (radio frequency), the result is different conversion wavelengths λ U and λ L for the two converters, upper U and lower L. The difference Δλ = [λ UL ] is nominally 0.2 nm
It is in the size of. The two transformed polarizations are present at the filter output with a slightly shifted spectrum, which results in optical expansion of the filtering curve.

【0059】図1に示される音響光デバイス10は、帯
域通過フィルタとして動作し得る。多数の波長における
電磁放射が入力光ファイバ3に存在するものとすると、
所望の波長の放射が無線周波発生器6により選択され、
出力光ファイバ2に存在することになる。
The acousto-optical device 10 shown in FIG. 1 can operate as a band-pass filter. Assuming that electromagnetic radiation at multiple wavelengths is present in the input optical fiber 3,
Radiation of the desired wavelength is selected by the radio frequency generator 6,
It will be present in the output optical fiber 2.

【0060】デバイス10の動作は、第1の出力ポート
205と第2の入力ポート203間の光経路に沿って進
む放射が一切の偏光状態の変化を生じないように、偏光
コントローラ9を操作することにより特定の波長に対し
て最適化することができる。この最適化は、非全回転が
ポート205とポート203間の偏光維持要素(ファイ
バおよびアイソレータ)により保証されれば、全ての波
長に対して行うことができる。この場合、偏光コントロ
ーラ9を用いることなく接続の配向を適切に選定するこ
とで偏光の回転を避けることができる。
The operation of device 10 operates polarization controller 9 so that radiation traveling along the optical path between first output port 205 and second input port 203 does not cause any change in polarization state. This makes it possible to optimize for a specific wavelength. This optimization can be performed for all wavelengths if non-full rotation is guaranteed by the polarization maintaining elements (fiber and isolator) between ports 205 and 203. In this case, the rotation of polarized light can be avoided by appropriately selecting the connection orientation without using the polarization controller 9.

【0061】例えば、図2に示された音響光スイッチ8
を用いる図1に示されたデバイスに対する波長の選択相
について、以下に更に詳細に記述する。記述を明瞭にす
るため、偏光デバイダ104および105が、光導波路
111、112、115、116および113、11
4、117、118の任意のものからの入射TE偏光が
クロス伝送に対応する光導波路に沿って伝送され、TM
偏光はバー伝送に対応する光導波路に沿って伝送される
(例えば、偏光デバイダ104の場合、111〜11
5)特定の事例(例えば、デバイダ104の場合は、ク
ロス伝送は111〜116である)を参照する。
For example, the acoustic light switch 8 shown in FIG.
The selective phase of the wavelength for the device shown in FIG. For the sake of clarity, the polarization dividers 104 and 105 are provided with optical waveguides 111, 112, 115, 116 and 113, 11
4, 117, 118 is transmitted along an optical waveguide corresponding to cross transmission, and TM
The polarized light is transmitted along the optical waveguide corresponding to the bar transmission (for example, 111 to 11 in the case of the polarization divider 104).
5) Refer to a specific case (for example, in the case of the divider 104, the cross transmission is 111 to 116).

【0062】当業者には、当該原理を偏光デバイダが以
下に述べるものと逆の挙動(TE偏光の場合はバー伝
送、およびTM偏光の場合はクロス伝送)を生じる場合
に拡張することができることが明らかであろう。適切な
選択信号が圧電トランスデューサ123、124の電極
へ印加される時、フィルタはそのオン状態へ切換えら
れ、選択された波長に対するクロス伝送状態(クロス状
態)へ変わる。このような状況では、入力ポート202
および203は、クロス出力ポート、即ち205および
204へそれぞれ接続される。このような目的のために
は、トランスデューサ123、124が駆動周波数fRF
(約1550nmで動作するデバイスの場合は約170
±10MHz、約1330nmで動作するデバイスの場
合は210±10MHz)の無線周波数で表面音波を生
成する。当該駆動周波数は、選択が要求される偏光変換
TE−TMあるいはTM−TEが生じる共振光波長に対
応する。
One skilled in the art will appreciate that the principle can be extended to cases where the polarization divider produces the opposite behavior (bar transmission for TE polarization and cross transmission for TM polarization). It will be obvious. When an appropriate selection signal is applied to the electrodes of the piezoelectric transducers 123, 124, the filter is switched to its on state and changes to a cross transmission state (cross state) for the selected wavelength. In such a situation, input port 202
And 203 are connected to cross output ports, ie 205 and 204, respectively. For such a purpose, the transducers 123, 124 are driven at a driving frequency f RF
(About 170 for devices operating at about 1550 nm)
A surface acoustic wave is generated at a radio frequency of 210 ± 10 MHz for a device operating at ± 10 MHz, about 1330 nm. The drive frequency corresponds to the resonance light wavelength at which the polarization conversion TE-TM or TM-TE required to be selected occurs.

【0063】入力光ファイバ3に存在する光放射は、入
力ポート202へ進入し偏光デバイダ104に達し、こ
の時偏光成分TEおよびTMが分離されそれぞれ光導波
路ブランチ116、115に進む。TE成分およびTM
成分は、それぞれ光ファイバ120、119に沿って音
響光変換段へ伝搬する。出力波長(無線周波発生器6に
より選択された)として要求されるものと異なる波長を
持つ偏光成分は、変換段108の光導波路ブランチ12
0、119を変化せずに通過し、次いで再び合成される
偏光デバイダ105へ送られる。
The light radiation present in the input optical fiber 3 enters the input port 202 and reaches the polarization divider 104, at which time the polarization components TE and TM are separated and proceed to the optical waveguide branches 116 and 115, respectively. TE component and TM
The components propagate along the optical fibers 120, 119 to the acousto-optical conversion stage, respectively. The polarization component having a wavelength different from that required as the output wavelength (selected by the radio frequency generator 6) is transmitted to the optical waveguide branch 12 of the conversion stage 108.
0, 119 are passed unchanged and then sent again to the polarization divider 105 to be synthesized.

【0064】このように再合成される放射は、不変の形
態でポート203から出るように導波路106で送られ
る。光アイソレータ7は、ポート203から伝送された
未選択の波長を持つ前記放射を吸収する。しかし、無線
周波発生器6により選択される予め定めた波長で第1の
入力ポート202に存在するTE偏光成分は、光導波路
120に沿って直交TM偏光状態へ変換される。この変
換中、TE電磁波は電気音響トランスデューサ124に
より生じる音波の方向と逆方向に伝搬され、従って表1
に示されるように、負の符号である周波数シフトΔfを
生じる。
The radiation thus recombined is sent in waveguide 106 out of port 203 in an invariant manner. The optical isolator 7 absorbs the radiation having an unselected wavelength transmitted from the port 203. However, the TE polarization component present at the first input port 202 at the predetermined wavelength selected by the radio frequency generator 6 is converted along the optical waveguide 120 to the orthogonal TM polarization state. During this conversion, the TE electromagnetic wave propagates in a direction opposite to the direction of the sound wave generated by the electroacoustic transducer 124,
, A frequency shift Δf which is a negative sign is generated.

【0065】[0065]

【数2】 (Equation 2)

【0066】但し、γLは先に規定した波長λLに対応す
る下部コンバータLに対する変換ピークの中心周波数、
γL′は下部コンバータLの出力における変換光のピー
クの中心周波数、fRFはトランスデューサ123、12
4の駆動周波数である。
Here, γ L is the center frequency of the conversion peak for the lower converter L corresponding to the wavelength λ L defined above,
γ L ′ is the center frequency of the peak of the converted light at the output of the lower converter L, and f RF is the transducer 123, 12
4 is the driving frequency.

【0067】変換の結果生じるTM放射は、偏光デバイ
ダ105により光導波路118へ送られ(バー伝送)、
次いで音響光スイッチ8の光導波路107を介して第1
の出力ポート205へ送られる。この放射は光アイソレ
ータ7および偏光コントローラ9を通り、ゼロの全偏光
のゼロ回転を生じる。当該TM放射は、第2の入力ポー
ト203を介して同じ音響光スイッチ8へ再び導入され
る。TM偏光を含む放射は、スイッチ8内部の光ファイ
バ106により偏光デバイダ105へ送られ、このデバ
イダが放射を光導波路117から入力導波路114へ伝
送する。TM偏光を含む放射は、光ファイバ119に沿
って電気音響トランスデューサ123により生じる音波
の方向と反対方向に進む。
The TM radiation resulting from the conversion is sent by polarization divider 105 to optical waveguide 118 (bar transmission),
Next, the first through the optical waveguide 107 of the acousto-optical switch 8
To the output port 205. This radiation passes through the optical isolator 7 and the polarization controller 9 to produce a zero rotation of the total polarization of zero. The TM radiation is re-introduced into the same acousto-optical switch 8 via the second input port 203. The radiation containing TM polarization is sent by the optical fiber 106 inside the switch 8 to the polarization divider 105, which transmits the radiation from the optical waveguide 117 to the input waveguide 114. The radiation containing the TM polarization travels along optical fiber 119 in a direction opposite to the direction of the sound waves generated by electroacoustic transducer 123.

【0068】前記音響光相互作用においては、TM−T
E変換が上部コンバータUの変換波長(λU)で生じ、
下式の値を持つ周波数シフトが生じる。即ち、
In the acousto-optic interaction, TM-T
E conversion occurs at the conversion wavelength (λ U ) of the upper converter U,
A frequency shift occurs with the value of: That is,

【0069】[0069]

【数3】 (Equation 3)

【0070】但し、νUは波長λUが対応する上部コンバ
ータUに対する変換ピークの中心周波数、ν′Uは上部
コンバータUの出力における変換光のピークの中心周波
数である。
Here, ν U is the center frequency of the conversion peak for the upper converter U corresponding to the wavelength λ U , and ν ′ U is the center frequency of the converted light peak at the output of the upper converter U.

【0071】この光は、波長λLを中心とする第1の変
換と波長λUを中心とする第2の変換とを生じる。この
光は、このように2つの変換に関して2つの変換関数、
即ち下部Uと上部Lの積に等しい変換関数で変換され
る。この変換関数は、2つの波長λLとλU間の波長λm
における中心波長を有する。出願人はまた、総合周波数
シフトΔftotがゼロであることを観察した。即ち、
This light produces a first conversion centered on wavelength λ L and a second conversion centered on wavelength λ U. This light thus has two conversion functions for the two conversions:
That is, conversion is performed using a conversion function equal to the product of the lower U and the upper L. This conversion function is the wavelength λ m between the two wavelengths λ L and λ U
Has a center wavelength of Applicants have also observed that the total frequency shift Δf tot is zero. That is,

【0072】[0072]

【数4】 (Equation 4)

【0073】図1に示された音響光スイッチ8へ入力ポ
ート202を介して進入するTM放射の場合、同様な考
察が可能である。従って、全周波数シフトΔftotは再
びゼロとなる。従って、図1に示された音響光帯域通過
フィルタにおいては、周波数シフトはヌル(null)
である。
Similar considerations are possible for TM radiation entering the acousto-optical switch 8 shown in FIG. 1 via the input port 202. Therefore, the total frequency shift Δf tot becomes zero again. Therefore, in the acousto-optic bandpass filter shown in FIG. 1, the frequency shift is null.
It is.

【0074】更に、TM光は再び上部Uと下部Lの2つ
のコンバータの両フィルタリング関数により変換に遭遇
するので、全変換中心波長は再びλmとなる。即ち、図
1に示されたデバイスの場合、2つの偏光間の変換波長
差はなく、従って、全放射スペクトルの拡張はない。
Further, since the TM light again encounters the conversion by both the filtering functions of the two converters of the upper U and the lower L, the total conversion center wavelength becomes λ m again. That is, for the device shown in FIG. 1, there is no conversion wavelength difference between the two polarizations, and thus there is no expansion of the overall emission spectrum.

【0075】図1に示したような形態においては、光は
音響光スイッチ8の2回通過(double−pas
s)を行う。かかる形態は、2段構成の全ての利点を呈
示する。特に、スイッチ8のフィルタリング性能は倍加
される。消光比20dBとサイドローブ抑制20dBを
有するスイッチ8から始めて、1回通過伝達関数(si
ngle−pass transfer functi
on)を通しての光信号の2回通過の為に30dB以上
の消光比と30dB以上のサイドローブ抑制を持つフィ
ルタを得ることができる。通過帯域幅スペクトルは、1
回通過帯域幅の2/3まで低減される。
In the embodiment as shown in FIG. 1, light passes through the acousto-optical switch 8 twice (double-pas
Perform s). Such a configuration presents all the advantages of a two-stage configuration. In particular, the filtering performance of switch 8 is doubled. Starting with a switch 8 having an extinction ratio of 20 dB and side lobe suppression of 20 dB, a single pass transfer function (si
ngle-pass transfer funti
ON), a filter having an extinction ratio of 30 dB or more and a side lobe suppression of 30 dB or more can be obtained due to two passes of the optical signal through ON). The passband spectrum is 1
It is reduced to 2/3 of the pass band width.

【0076】ヨーロッパ特許出願第0814364 A
1号の如き共通基板を持つ従来の2段デバイスについて
は、出願人は、各段間の整合を達成するため段の温度を
個々に変化させ段に対する個々の周波数比を提供するこ
とにより実験した。フィルタまたはスイッチ全体の最良
性能を得るため最適な熱的条件を達成する試みにおい
て、出願人は、約0.1℃の精度で2段の温度を個々に
制御した。更に、他の可能な試みとしては、各1段をそ
れぞれの周波数比で駆動することである。第1段と第2
段間に不整合が存在するならば、2段のフィルタリング
・カーブ間の最適な重なりを確保するため2つのぬ無線
周波数が個々に校正されねばならない。
European Patent Application 0814364 A
For conventional two-stage devices with a common substrate, such as No. 1, Applicants have experimented by individually varying the temperature of the stages and providing individual frequency ratios for the stages to achieve matching between the stages. . In an attempt to achieve optimal thermal conditions for the best performance of the entire filter or switch, Applicants individually controlled the temperature of the two stages with an accuracy of about 0.1 ° C. Furthermore, another possible approach is to drive each stage at a respective frequency ratio. 1st stage and 2nd stage
If there is a mismatch between the stages, the two radio frequencies must be individually calibrated to ensure optimal overlap between the two stages of the filtering curve.

【0077】対照的に、本発明の図1の構成は、同じフ
ィルタの2回通過を行うことにより第1段および第2段
の特性の整合が自動的に保証されるという利点を有す
る。出願人は、図1の形態において、一方のみの温度安
定化で済み、2つの温度を整合状態に保持する必要がな
いことを観察した。更に、1つの無線周波数でよく、第
1段および第2段のフィルタリング・カーブは常に完全
に自動的に整合される。このように、図1のデバイス
は、従来のデバイスを使用するよりも最適化がはるかに
簡単である。
In contrast, the arrangement of FIG. 1 of the present invention has the advantage that by making two passes of the same filter, the matching of the characteristics of the first and second stages is automatically guaranteed. Applicants have observed that in the configuration of FIG. 1, only one temperature stabilization is required, and there is no need to maintain the two temperatures in alignment. Furthermore, one radio frequency may be used, and the first and second stage filtering curves are always fully automatically matched. Thus, the device of FIG. 1 is much easier to optimize than using a conventional device.

【0078】ポート205および203間の偏光回転が
ゼロではなく90°に等しければ、周波数シフトの補償
が依然として提供されるが、変換された偏光の波長シフ
トは補償されない。実際に、各偏光は同じコンバータの
2回通過を行うものであり、直交偏光のフィルタリング
・カーブに比して僅かにシフトしたフィルタリング・カ
ーブを呈示する。その結果、帯域幅全体は僅かに変化す
る結果となる。
If the polarization rotation between ports 205 and 203 is equal to 90 ° instead of zero, compensation for frequency shift is still provided, but wavelength shift of the converted polarization is not compensated. Indeed, each polarization makes two passes through the same converter, presenting a slightly shifted filtering curve compared to the orthogonal polarization filtering curve. The result is that the overall bandwidth varies slightly.

【0079】偏光制御が行われない時は、光はポート2
05および203間で何らかの回転を受け得る。従っ
て、波長シフトの補償は必要でないが、周波数シフトの
補償は依然として必要とされる。その結果、最良のケー
ス(0°)と最悪のケース(90°)間の中程度の性能
となる。
When the polarization control is not performed, the light is transmitted to port 2
Some rotation between 05 and 203 may occur. Thus, compensation for wavelength shifts is not needed, but compensation for frequency shifts is still needed. The result is moderate performance between the best case (0 °) and the worst case (90 °).

【0080】偏光コントローラ9により、ゼロ回転を達
成し得、このため、ある波長値に対して波長シフトの補
償を達成し得る。しかし、このような変化により、ファ
イバにおける分散が偏光の回転を変化させて波長シフト
の補償と妥協することになる。ゼロの偏光回転が偏光を
維持するファイバおよび光アイソレータによりポート2
05と203間で固定されるならば、任意の波長に対し
て完全なことになるが提供される。
With the polarization controller 9, zero rotation can be achieved, and thus compensation for wavelength shifts for certain wavelength values. However, such a change causes dispersion in the fiber to change the rotation of the polarization, compromising wavelength shift compensation. Port 2 with fiber and optical isolator with zero polarization rotation maintaining polarization
If fixed between 05 and 203, what would be perfect for any wavelength is provided.

【0081】要約すると、良好な改善に対応するデバイ
スの少なくとも3つの実施の形態が可能であり、即ち、
(1)波長に依存しない周波数シフト補償を行う、ポー
ト205と203間の偏光制御を行わないデバイス、
(2)波長に依存しない周波数シフト補償と固定された
波長間シフトの補償を行う(図1に示したたデバイス1
0)、ポート205と203間の偏光制御を行うデバイ
ス、および(3)波長に依存しない周波数シフトおよび
波長シフトの補償を行う、ポート205と203間の偏
光維持要素を含むデバイスである。
In summary, at least three embodiments of the device corresponding to a good improvement are possible:
(1) a device that performs frequency-shift compensation independent of wavelength and does not perform polarization control between ports 205 and 203;
(2) Perform frequency-independent frequency-shift compensation and fixed wavelength-to-wavelength shift compensation (the device 1 shown in FIG. 1).
0), a device for controlling the polarization between the ports 205 and 203, and (3) a device including a polarization maintaining element between the ports 205 and 203 for compensating the frequency shift and the wavelength shift independent of the wavelength.

【0082】出願人は、スイッチ8が無視し得る複屈折
の不均一性を呈するか、あるいはノッチ深さが大きくな
い如きある状況においては波長シフト補償は要求されな
いことを注目した。これらの場合、偏光制御を行わない
形態は、周波数シフトの補償に対する受入れ得る解決法
を提供する。
Applicants have noted that wavelength shift compensation is not required in certain situations, such as when switch 8 exhibits negligible birefringence non-uniformity or notch depth is not large. In these cases, the configuration without polarization control provides an acceptable solution to the compensation of the frequency shift.

【0083】ヨーロッパ特許出願第0814364 A
1号の2段型デバイスにおいては、2つのフィルタが同
じチップ上に集積される。本発明の図1の形態によれ
ば、唯一つのフィルタがチップ上に集積され、より多く
の利用可能スペースが得られる。このように、図1の形
態の第1段は、先に述べたヨーロッパ特許出願の2段型
デバイスの単一段より高い性能で達成可能であり、フィ
ルタ全体の性能が改善される。
European Patent Application 08143364 A
In the first two-stage device, two filters are integrated on the same chip. According to the embodiment of FIG. 1 of the present invention, only one filter is integrated on the chip, and more available space is obtained. Thus, the first stage of the configuration of FIG. 1 can be achieved with higher performance than the single stage of the previously described two-stage device of the European patent application, improving the overall filter performance.

【0084】図1のデバイスにおいて、第1段と第2段
間の光の通過がファイバ接続により開発される一方で、
上記の用途の2段単一チップ型デバイスでは、チップ上
の導波路に直接的な通過が生じる。図1の導波路対ファ
イバ間接続に対するピグテール・プロセスにおける効率
を最適化することにより、あるいは接続のための平面光
学系あるいはマイクロ光学系技術の使用によって、スイ
ッチ8の損失を減殺することができる。
In the device of FIG. 1, while the passage of light between the first and second stages is developed by means of fiber connections,
In a two-stage single-chip device for the above applications, direct passage through the waveguide on the chip occurs. The loss of switch 8 can be reduced by optimizing the efficiency in the pigtail process for the waveguide-to-fiber connection of FIG. 1 or by using planar or micro-optics technology for the connection.

【0085】図1の音響光デバイス10は、光アイソレ
ータ7の方向を逆にすることにより帯域消去フィルタと
して動作するのに適している。この場合、非変換光はア
イソレータにより阻止されず、これが一方では出力ポー
ト205から到来する変換光を阻止される。結果とし
て、デバイスにおける2回通過後に非変換光が出力ポー
ト204に存在する。このような形態は、ノッチ・フィ
ルタとして働く。
The acousto-optical device 10 of FIG. 1 is suitable for operating as a band elimination filter by reversing the direction of the optical isolator 7. In this case, the unconverted light is not blocked by the isolator, which in turn blocks the converted light coming from output port 205. As a result, unconverted light is present at output port 204 after two passes through the device. Such a configuration acts as a notch filter.

【0086】当該デバイスは、先に述べたように、偏光
制御が用いられなくとも動作し得る。更に、偏光コント
ローラ9が挿入されポート205と203間の偏光回転
がゼロに設定されても、各偏光部の光は両方のコンバー
タの通過を生じる。その結果、TEモードおよびTMモ
ードに対する変換の波長間の相違がなく、完全に重なる
ノッチ・カーブをもたらす結果となる。
The device can operate without polarization control, as described above. Furthermore, even if the polarization controller 9 is inserted and the polarization rotation between the ports 205 and 203 is set to zero, the light of each polarization section will pass through both converters. The result is that there is no difference between the wavelengths of conversion for the TE and TM modes, resulting in a completely overlapping notch curve.

【0087】選択される波長の各値に対して最適化がな
されなければならない。更に、偏光維持要素によれば、
この効果は全ての波長に対して維持される。明らかに、
観察される光が変換されない光であるので、周波数シフ
ト問題はない。帯域消去フィルタに対するかかる形態
は、帯域通過フィルタと同じ利点を呈する。フィルタリ
ング性能を倍加することができ、ノッチ深さが20dB
のスイッチ8の場合、ノッチ深さが30dBより大きい
2段フィルタを達成することができる。
An optimization must be made for each value of the selected wavelength. Furthermore, according to the polarization maintaining element,
This effect is maintained for all wavelengths. clearly,
Since the observed light is unconverted light, there is no frequency shift problem. Such a configuration for a band reject filter offers the same advantages as a band pass filter. Filtering performance can be doubled and notch depth is 20dB
In the case of the switch 8, a two-stage filter having a notch depth of more than 30 dB can be achieved.

【0088】出願人は、TEモードまたはTMモードの
偏光でない光に対して最大ノッチ深さの達成を助けるゆ
えに、図1の形態(ポート203と205間の適正な偏
光制御を備える)および2つの偏光間の波長シフトの補
償が有利であることを観察した。更に、出願人は、ヨー
ロッパ特許出願第0814364 A1号に記載された
デバイスが約32dBに等しいノッチ消去を呈すること
を実験的に発見した。一方、図1の音響光デバイス10
のノッチおよびフィルタ特性は図4に示され、30dB
以上のノッチ深さを呈する。
To help achieve maximum notch depth for non-polarized light in the TE or TM modes, Applicants use the configuration of FIG. 1 (with proper polarization control between ports 203 and 205) and two It has been observed that compensation for wavelength shifts between polarizations is advantageous. In addition, applicant has experimentally found that the device described in European Patent Application No. 08114364 A1 exhibits notch cancellation equal to about 32 dB. On the other hand, the acousto-optical device 10 of FIG.
The notch and filter characteristics of FIG.
The above notch depth is exhibited.

【0089】図1のデバイス10の改善された性能は、
おそらくは単一段スイッチ8(例えば、PIROAS
150−X)が生じる2回通過により達成され、先に述
べた用途において説明されたデバイスの単一段より優れ
た性能を有する。実際に、製造工程における潜在的問題
を持つ単一の基板で作られる2回通過型音響光デバイス
は、単一段デバイスにおいて達成されたものより低下し
た性能を生じる。
The improved performance of the device 10 of FIG.
Possibly a single-stage switch 8 (eg, PIROAS
150-X) is achieved with two passes resulting in better performance than the single stage of the device described in the applications described above. In fact, a two-pass acousto-optic device made of a single substrate with potential problems in the manufacturing process results in poorer performance than achieved in a single-stage device.

【0090】選択された各波長ごとの回転値は、最小の
通過帯域幅またはノッチの最大深さが適切な光スペクト
ル・アナライザにおいて得られるまで、先に述べた形式
の偏光コントローラ9の位置を挿入し調整することによ
り独立的に最適化することができる。偏光回転による調
整ステップは、ポート205からポート203への光経
路内の偏光を維持するファイバおよび(アイソレータ7
としての)デバイスの使用により回避することができ
る。この場合、偏光の全回転は、偏光コントローラ9の
必要なしにポート205および203との接続部におけ
るファイバの配向を適切に設定することにより制御する
ことができる。
The rotation values for each selected wavelength insert the position of the polarization controller 9 of the type described above until a minimum pass bandwidth or maximum notch depth is obtained in a suitable optical spectrum analyzer. The adjustment can be independently optimized. The adjustment step by the polarization rotation includes the fiber maintaining the polarization in the optical path from the port 205 to the port 203 and the (isolator 7).
Can be avoided by the use of devices). In this case, the total rotation of the polarization can be controlled without the need for the polarization controller 9 by appropriately setting the orientation of the fiber at the connection to the ports 205 and 203.

【0091】更なる実施の形態について、既に述べた形
式の構成要素を示すのに同じ番号付けが用いられる図面
に関して説明する。これらの実施の形態は、矢印により
以下の図面に示される如き縦座標に順次(当該事例では
3つまたは4つ)のポートを持つ光通過デバイスである
光サーキュレータを含む。一般に、ポートの1つに進入
する放射は他のポートの唯一つに送られ、特に、予め確
立された方向に従って次のポートへ送られる。それにも
拘わらず、最後のポートに対しては、シーケンスに従っ
て進入する放射は以降のポートへは送られない。これら
の形式のサーキュレータは、共に開放サーキュレータと
呼ばれる。
Further embodiments will be described with reference to the drawings, in which the same numbering is used to indicate components of the type already described. These embodiments include an optical circulator that is a light passing device having sequentially (in this case three or four) ports in the ordinate as shown in the following figures by arrows. In general, radiation entering one of the ports is directed to only one of the other ports, and in particular, to the next port according to a pre-established direction. Nevertheless, for the last port, radiation entering according to the sequence is not sent to subsequent ports. Both types of circulators are called open circulators.

【0092】その代わり、いわゆる閉鎖サーキュレータ
が各ポート間で予め確立された方向への伝送を許容す
る。閉鎖されサーキュレータは、要求された場合にアイ
ソレータを適正に挿入することによっても使用すること
ができる。以降の図面においては、矢印が固定された方
向を示し、伝送が可能であるポート間のみを接続する。
Instead, a so-called closed circulator allows transmission in a pre-established direction between each port. The closed circulator can also be used by properly inserting the isolator when required. In the following drawings, an arrow indicates a fixed direction, and connections are made only between ports capable of transmission.

【0093】下記の実施の形態においての使用に適する
光サーキュレータは、例えば、E−tekモデルPIF
C2TF341000(4ポート・サーキュレータ)、
あるいはモデルPIFC2PR504000(3ポート
・サーキュレータ)である。しかし、相当デバイスにつ
いては当業者には明瞭であろう。
An optical circulator suitable for use in the following embodiment is, for example, an E-tek model PIF
C2TF341000 (4-port circulator),
Alternatively, it is a model PIFC2PR504000 (3-port circulator). However, significant devices will be apparent to those skilled in the art.

【0094】以降の図面の各々において、デバイスの背
面における各接続リングには、性能、即ち、波長シフト
の補償の最適化を可能にするためリングに与えられねば
ならない偏光の回転値が示される。偏光の回転値が明示
されなければ、偏光制御は意図されず、周波数シフト補
償のみが行われる。表示された偏光制御によれば、波長
シフトもまた各時点における1つの波長に対して補償さ
れる。偏光維持要素を用いて、全ての波長に対して完全
な補償が保証される。
In each of the following figures, each connecting ring on the back of the device shows the performance, ie the polarization rotation value that must be given to the ring in order to enable an optimization of the compensation of the wavelength shift. If the polarization rotation value is not specified, no polarization control is intended, and only frequency shift compensation is performed. With the indicated polarization control, the wavelength shift is also compensated for one wavelength at each time point. With a polarization maintaining element, perfect compensation is guaranteed for all wavelengths.

【0095】図5は、本発明の別の実施の形態の音響光
デバイス50を示している。音響光デバイス50は、無
線周波発生器6により操作される音響光スイッチ8の第
1の入力ポート202に接続された入力光ファイバ3を
含む。音響光スイッチ8の第1の出力ポート205は、
(必要に応じて)偏光コントローラ9を介して、3ポー
トの光サーキュレータ11のポート20に光学的に接続
される。光サーキュレータ11は、ファイバ12に接続
されたポート30と音響光スイッチ8の第2の入力ポー
ト203に接続されたポート10とを有する。スイッチ
8のポート204は、ファイバ2に接続されている。
FIG. 5 shows an acousto-optical device 50 according to another embodiment of the present invention. The acousto-optic device 50 includes an input optical fiber 3 connected to a first input port 202 of the acousto-optic switch 8 operated by the radio frequency generator 6. The first output port 205 of the acousto-optical switch 8 is
It is optically connected to the port 20 of the three-port optical circulator 11 via the polarization controller 9 (if necessary). The optical circulator 11 has a port 30 connected to the fiber 12 and a port 10 connected to the second input port 203 of the acousto-optical switch 8. The port 204 of the switch 8 is connected to the fiber 2.

【0096】図5のデバイス50は、デバイスから選択
された波長を送るためのドロップファイバとして動作す
るのに適している。ファイバ3を介してデバイスへ進入
する放射間で選択される波長の放射が、無線周波発生器
6により操作されるスイッチ8の第1の出力ポート20
5に送られ、これにより光サーキュレータ11のポート
20に送られる。光サーキュレータ11からの選択され
た波長の放射が、ポート30を介してファイバ12へ送
られる。従って、図5のデバイス50は、光ファイバ3
および12間の1回通過型ドロップファイバを供する。
The device 50 of FIG. 5 is suitable to operate as a drop fiber for transmitting a selected wavelength from the device. Radiation of a wavelength selected between radiation entering the device via fiber 3 is applied to first output port 20 of switch 8 operated by radio frequency generator 6.
5 and thereby to the port 20 of the optical circulator 11. Radiation of the selected wavelength from optical circulator 11 is sent to fiber 12 via port 30. Therefore, the device 50 of FIG.
And between 12 and a single pass drop fiber.

【0097】選択された波長と異なる波長の放射は、音
響光スイッチ8における偏光変換は受けず、第1の入力
ポート202から第2の出力ポート203を介して光サ
ーキュレータ11のポート10へ送られる。光サーキュ
レータ11のポート20から、この放射は音響光スイッ
チ8に再び挿入され、これによりファイバ2へ送られ
る。これにより、ファイバ2におけるノッチ出力に対応
する放射は、音響光スイッチ8における2回通過を生じ
る。
Radiation having a wavelength different from the selected wavelength is not subjected to polarization conversion in the acousto-optical switch 8 and is sent from the first input port 202 to the port 10 of the optical circulator 11 via the second output port 203. . From the port 20 of the optical circulator 11, this radiation is reinserted into the acousto-optical switch 8, whereby it is sent to the fiber 2. Thereby, the radiation corresponding to the notch output in the fiber 2 causes two passes in the acousto-optical switch 8.

【0098】図6は、音響光スイッチ8の第1の出力ポ
ート205が、(必要に応じて)偏光コントローラ9を
介して光サーキュレータ11のポート10に光学的に接
続される。光サーキュレータ11は、ファイバ12に接
続されたポート30と音響光スイッチ8の第2の入力ポ
ート203に接続されたポート20とを有する。
FIG. 6 shows that the first output port 205 of the acousto-optical switch 8 is optically connected to the port 10 of the optical circulator 11 via the polarization controller 9 (if necessary). The optical circulator 11 has a port 30 connected to the fiber 12 and a port 20 connected to the second input port 203 of the acousto-optical switch 8.

【0099】図6のドロップフィルタ52の動作は、図
5のデバイス50に関して述べた動作と類似している。
図6のデバイス52に対しては、ファイバ12における
ノッチ出力に対応する放射が音響光スイッチ8における
1回通過を供する。その代わり、ファイバ2におけるド
ロップ出力に対応する選択された波長は音響光スイッチ
8を介する2回通過を生じる。
The operation of drop filter 52 of FIG. 6 is similar to the operation described with respect to device 50 of FIG.
For the device 52 of FIG. 6, radiation corresponding to the notch output in the fiber 12 provides a single pass in the acousto-optical switch 8. Instead, the selected wavelength corresponding to the drop output in fiber 2 causes two passes through acousto-optical switch 8.

【0100】これら最後の形態においては、図5のデバ
イス50と図6のデバイス52が、図1に示されたデバ
イス10の形態の改善版である。実際に、これらデバイ
スは同じ方法で動作し、2段の集積デバイスの性能のほ
とんど2倍のノッチまたは帯域通過フィルタを具現す
る。デバイス10と比較して、図5のノッチ・フィルタ
50は止められた帯域幅の光は放射しないが、スイッチ
8における1回の通過後にファイバ12におけるファイ
バ出力で利用可能にする。同じ方法で、図6の帯域通過
フィルタ52は通過帯域外の光は放射しないが、ファイ
バ出力12において利用可能にする。このように、デバ
イス50および52は、通過スペクトルおよびその外の
光の双方が異なる出力に分けられるデバイスであるドロ
ップフィルタを提供する。
In these last forms, device 50 of FIG. 5 and device 52 of FIG. 6 are improved versions of the form of device 10 shown in FIG. In fact, these devices operate in the same way, embodying a notch or bandpass filter almost twice the performance of a two-stage integrated device. Compared to device 10, notch filter 50 of FIG. 5 does not emit light in the stopped bandwidth, but makes it available at the fiber output on fiber 12 after a single pass through switch 8. In the same manner, the bandpass filter 52 of FIG. 6 does not emit light outside the passband, but makes it available at the fiber output 12. Thus, devices 50 and 52 provide a drop filter, a device in which both the pass spectrum and the extraneous light are split into different outputs.

【0101】図6および図7の形態においては、音響光
デバイスの2回通過後に2つの出力の一方のみが出力
し、他方は1回の通過後に出力される。当該形態のゆえ
に、図5は1回通過ドロップリカバリーを持つ2回通過
型ノッチ・フィルタ50を提供し、図6は1回通過型ノ
ッチの復元を持つ2回通過帯域通過フィルタ52を提供
する。図5において、デバイス8における1回通過後に
出てくる引落された光は、2つの偏光における等し周波
数シフトを呈する。図5および図6の両方では、1回通
過出力が補償されない波長シフトを呈する。
In the embodiments of FIGS. 6 and 7, only one of the two outputs is output after two passes through the acousto-optic device, and the other is output after one pass. Because of this configuration, FIG. 5 provides a two-pass notch filter 50 with one-pass drop recovery, and FIG. 6 provides a two-pass bandpass filter 52 with one-pass notch restoration. In FIG. 5, the dropped light emerging after a single pass through device 8 exhibits an equal frequency shift in the two polarizations. Both FIG. 5 and FIG. 6 exhibit a wavelength shift in which the single pass output is not compensated.

【0102】図7は、付加/ドロップフィルタとして働
く本発明の別の実施の形態を示している。図7aの音響
光デバイス54は、無線周波発生器6により操作される
音響光スイッチ8の第1の入力ポート202に接続され
た入力光ファイバ3を含む。音響光スイッチ8の第1の
出力ポート205は、偏光コントローラ9を介して3ポ
ートの光サーキュレータ11′のポート20′に光学的
に接続される。光サーキュレータ11′は、ファイバ1
2に接続されたポート30′と光サーキュレータ11の
ポート30に接続されたポート10′とを有する。ポー
ト10はファイバ13に接続されるが、光サーキュレー
タ11のポート20は、音響光スイッチ8の第2の入力
ポート203に接続されている。スイッチ8のポート2
04はファイバ2に接続される。光サーキュレータ1
1′および11は、先に述べたものと同じ形式である。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention that acts as an add / drop filter. The acousto-optical device 54 of FIG. 7 a includes an input optical fiber 3 connected to a first input port 202 of the acousto-optical switch 8 operated by the radio frequency generator 6. The first output port 205 of the acousto-optical switch 8 is optically connected via the polarization controller 9 to the port 20 'of the three-port optical circulator 11'. The optical circulator 11 'is a fiber 1
2 and a port 10 ′ connected to the port 30 of the optical circulator 11. The port 10 is connected to the fiber 13, while the port 20 of the optical circulator 11 is connected to the second input port 203 of the acousto-optical switch 8. Port 2 of switch 8
04 is connected to the fiber 2. Optical circulator 1
1 'and 11 are of the same form as described above.

【0103】ファイバ3を介してデバイスに進入する放
射から選択される波長の放射は、スイッチ8の第1の出
力ポート205へ送られる。その後、選択された波長が
光サーキュレータ11′のポート20′からサーキュレ
ータ11′を介してファイバ12におけるドロップ出力
へ送られる。従って、図7aのデバイス54は、ファイ
バ3および12間の1回通過型ドロップフィルタを具現
する。
The radiation of a wavelength selected from the radiation entering the device via the fiber 3 is sent to the first output port 205 of the switch 8. The selected wavelength is then sent from port 20 'of optical circulator 11' to drop output on fiber 12 via circulator 11 '. Thus, device 54 of FIG. 7a implements a single pass drop filter between fibers 3 and 12.

【0104】選択された波長と異なる波長の放射は、音
響光スイッチ8における偏光変換を受けず、第1の入力
ポート202から第2の出力ポート203を介して光サ
ーキュレータ11のポート20へ伝送される。光サーキ
ュレータ11のポート30から、この放射はポート1
0′へ送られ、次いでポート20′から音響光スイッチ
8へ再び挿入され、これによりファイバ2へ送られる。
このように、ファイバ2におけるノッチ出力に対応する
放射は、音響光スイッチ8における2回の通過を行う。
先に述べたように、偏光コントローラ9は必要ない。
Radiation having a wavelength different from the selected wavelength is not subjected to polarization conversion in the acousto-optical switch 8 and is transmitted from the first input port 202 to the port 20 of the optical circulator 11 via the second output port 203. You. From port 30 of optical circulator 11, this radiation is applied to port 1
0 'and then re-inserted from port 20' into the acousto-optic switch 8 and thereby to the fiber 2.
Thus, the radiation corresponding to the notch output in the fiber 2 makes two passes through the acousto-optical switch 8.
As mentioned earlier, the polarization controller 9 is not needed.

【0105】音響光スイッチ8における1回の通過の結
果において、ファイバ13から付加された放射はファイ
バ2へ送られる。光アイソレータ14は、ファイバ2へ
偏向されないファイバ13に誘導された放射部分を吸収
するために必要である。この種の放射は、ファイバ13
を介して注入されたときポート202へ常に駆動される
音響光デバイスの選択された変換帯域幅外の光であり得
るか、あるいはRFがターン・オフ(turned o
ff)されるとき自ら付加される光であり得る。
As a result of one pass through the acousto-optical switch 8, the radiation added from the fiber 13 is sent to the fiber 2. An optical isolator 14 is needed to absorb the radiated portion guided into fiber 13 which is not deflected into fiber 2. This type of radiation is transmitted through fiber 13
Can be light outside the selected conversion bandwidth of the acousto-optic device that is always driven to port 202 when injected through, or the RF is turned off.
ff) may be light added by itself when performed.

【0106】下記のいずれかのケースが生じるならば、
光アイソレータ14は不要である。即ち、1)入力ファ
イバ13において付加される帯域幅外に光は存在せず、
付加される帯域幅ないの光は付加がターン・オン(tu
rned on)されるときにのみ存在し、あるいは
2)入力光ファイバ3におけるデバイスから出る光の存
在はこのファイバを介してフィルタに接続されるデバイ
スにおける問題ではない。付加され引落された光は、ス
イッチ8を介する1回の通過から生じる未補償の等しい
周波数シフトおよび未補償の波長シフトを呈する。
If any of the following cases occur,
The optical isolator 14 is unnecessary. That is, 1) no light exists outside the bandwidth added in the input fiber 13,
Light with no added bandwidth will be turned on (tu)
present only when rned on) or 2) the presence of light exiting the device in the input optical fiber 3 is not a problem in the device connected to the filter via this fiber. The added and dropped light exhibits uncompensated equal frequency shifts and uncompensated wavelength shifts resulting from a single pass through switch 8.

【0107】図7は、閉鎖された3ポート光サーキュレ
ータ11と開放された3ポート光サーキュレータ11″
とを含む代替的形態を示している。光アイソレータは、
アイソレータ14以外は用いられない。
FIG. 7 shows a closed three-port optical circulator 11 and an open three-port optical circulator 11 ″.
And alternative forms including: Optical isolators
No components other than the isolator 14 are used.

【0108】図8は、付加/ドロップフィルタとして働
くのに適する別の音響光デバイスを示している。当該音
響光デバイス56は、アイソレータ14または類似のデ
バイスを介して、無線周波発生器6により操作される音
響光スイッチ8の第1の入力ポート202に接続される
入力光ファイバ3を含んでいる。音響光スイッチ8の第
1の出力ポート205は、4ポート光サーキュレータ1
5のポート30に光学的に接続される。光サーキュレー
タ15は、ファイバ16に接続されたポート40と、
(必要に応じて使用される)偏光コントローラ9を介し
て音響光スイッチ8の第2の入力ポート203に接続さ
れるポート20とを有する。スイッチ8のポート204
は、ファイバ2に接続されている。
FIG. 8 shows another acousto-optical device suitable for acting as an add / drop filter. The acousto-optical device 56 includes an input optical fiber 3 connected to the first input port 202 of the acousto-optical switch 8 operated by the radio frequency generator 6 via the isolator 14 or similar device. The first output port 205 of the acousto-optical switch 8 is a four-port optical circulator 1
5 is optically connected to the port 30. The optical circulator 15 has a port 40 connected to the fiber 16,
A port 20 which is connected to a second input port 203 of the acousto-optical switch 8 via a polarization controller 9 (optionally used). Switch 204 port 204
Are connected to the fiber 2.

【0109】放射はファイバ3を介して図8のデバイス
56に誘導され得、かつ音響光スイッチ8における1回
の通過の結果、選択された波長の光はファイバ16に対
応するドロップ出力ポートに送られる。選択された波長
と異なる波長の放射は、音響光スイッチ8における2回
の通過を生じ、ノッチ出力ポート2へ伝送される。付加
される放射は、光サーキュレータ15に接続されたファ
イバ12に誘導され、また音響光スイッチ8を1回しか
通過しない放射はファイバ2へ伝送される。光アイソレ
ータ14は、図7のアイソレータと同じ有効範囲を持
ち、これにより同じ考察を行うことができる。このよう
な構成においてさえ、1回通過から生じる付加光および
ドロップ光は、補償されない周波数および波長のシフト
を呈する。
The radiation can be directed via fiber 3 to device 56 of FIG. 8 and as a result of a single pass through acousto-optical switch 8, light of the selected wavelength is sent to the drop output port corresponding to fiber 16. Can be Radiation at a wavelength different from the selected wavelength causes two passes through the acousto-optical switch 8 and is transmitted to the notch output port 2. The additional radiation is directed to the fiber 12 connected to the optical circulator 15, and the radiation that passes through the acousto-optical switch 8 only once is transmitted to the fiber 2. The optical isolator 14 has the same effective range as the isolator of FIG. 7 so that the same considerations can be made. Even in such a configuration, the additional light and drop light resulting from the single pass exhibit uncompensated frequency and wavelength shifts.

【0110】図9は、第1の音響光スイッチ8および第
2の音響光スイッチ8′における通過により選択された
光の2倍フィルタリングを行うドロップフィルタ58を
示している。当該第2の音響光スイッチ8′は、図9に
示される如きポート202′、203′、204′およ
び205′を有する。音響光スイッチ8および8′は、
先に述べたものと同じ形式のものであり、これらは先に
述べたPIRAOS型と同じ基板上に作られることが望
ましい。ファイバ3から選択される波長の放射は、光サ
ーキュレータ11により第2の音響光スイッチ8′のポ
ート203′へ送られ、次いでポート204′を介して
フィルタ17へ送られる。第1の音響光スイッチ8のポ
ート204は、図1に関して先に述べたデバイスのノッ
チ・ポートである。
FIG. 9 shows a drop filter 58 that performs double filtering of light selected by passing through the first acousto-optical switch 8 and the second acousto-optical switch 8 '. The second acousto-optical switch 8 'has ports 202', 203 ', 204' and 205 'as shown in FIG. The acoustic light switches 8 and 8 '
They are of the same type as described above, and are preferably made on the same substrate as the previously described PIRAOS type. The radiation of a wavelength selected from the fiber 3 is sent by the optical circulator 11 to the port 203 'of the second acousto-optical switch 8' and then to the filter 17 via the port 204 '. Port 204 of first acousto-optical switch 8 is the notch port of the device described above with respect to FIG.

【0111】次に望ましい実施の形態においては、第1
および第2の光スイッチが異なる基板上に作られる。こ
のような形態では、消去された帯域幅の2回通過ドロッ
プを行う2回通過ノッチ・フィルタが得られる。このよ
うに、当該形態はノッチおよびドロップの両性能が初期
スイッチ8に関して倍加されたノッチドロップフィルタ
(notch−drop filter)を具現する。
このノッチ・フィルタに対する形態は、適切な偏光制御
が確保されるならば、周波数シフト補償および波長シフ
ト補償の全ての利点により、図1および図5におけるも
のと同じである。
Next, in a preferred embodiment, the first
And the second optical switch is made on a different substrate. In such an embodiment, a two-pass notch filter is provided that performs a two-pass drop of the erased bandwidth. Thus, this embodiment embodies a notch-drop filter in which both notch and drop performance are doubled with respect to the initial switch 8.
The configuration for this notch filter is the same as in FIGS. 1 and 5, with all the advantages of frequency shift compensation and wavelength shift compensation, if proper polarization control is ensured.

【0112】更に、図9のデバイス58の場合、ノッチ
出力が同じフィルタリングにおいて全く同じ条件下で2
回通過を行うことが確認される。ドロップフィルタの場
合、図1および図6における如く2回目の通過が行われ
るが、「ツイン(twin)」フィルタにより、同じフ
ィルタによるのではなく他のフィルタの側で同じチップ
上に集積されることが望ましい。デバイス58のドロッ
プ特性については、第1のものの第2のデバイスにおけ
る複屈折の技術的なばらつきによりある波長シフトが未
補償のまま残されるが、周波数シフトは再び補償され
る。しかし、これらのばらつきは、先に述べた2段型デ
バイスにおけるよりはるかに低減される。ドロップの用
の2段は、技術的なばらつきを望ましくない値より小さ
く保持できるように、非常に少ない側方間隔で集積され
る。単一チップ上の従来の2段型音響光デバイスにおい
ては、2つのフィルタ段が同じチップ上にカスケード状
に、即ち、チップに沿って図9の形態におけるよりはる
かに大きな距離で順次配置される。このような従来設計
は、図9の創意に富むレイアウトより大きな技術的なば
らつきを含んでいる。従って、2つの偏光に対するドロ
ップに対して結果として得る波長の偏差は、図9の形態
において、従来の2段形態におけるよりはるかに少な
い。図9における如き単一チップ上の並列状の複数の音
響光フィルタの集積は、技術的な諸問題を最小限に抑え
る。
Furthermore, for the device 58 of FIG. 9, the notch output is 2
It is confirmed that a round pass is performed. In the case of a drop filter, a second pass is made as in FIGS. 1 and 6, but with a "twin" filter being integrated on the same chip by the other filter rather than by the same filter. Is desirable. With respect to the drop characteristics of device 58, certain wavelength shifts are left uncompensated due to technical variations in birefringence in the second device of the first, but frequency shifts are compensated again. However, these variations are much reduced than in the previously described two-stage device. The two stages for dropping are integrated with very little lateral spacing so that technical variations can be kept below undesirable values. In a conventional two-stage acousto-optic device on a single chip, the two filter stages are sequentially arranged in cascade on the same chip, ie at a much greater distance along the chip than in the configuration of FIG. . Such conventional designs include greater technical variability than the inventive layout of FIG. Thus, the resulting wavelength deviation for the drop for the two polarizations is much less in the FIG. 9 configuration than in the conventional two-stage configuration. The integration of multiple acousto-optic filters on a single chip as in FIG. 9 minimizes technical problems.

【0113】サーキュレータのポート30からスイッチ
8′のポート203′への接続については、最適な偏光
回転は示されず、実際には、異なるスイッチ8′におけ
る2回の通過が生じて偏光回転による補償は無効であ
る。従って、このような形態は、2回通過ノッチに波長
シフト補償を提供しかつ2回通過ドロップには周波数シ
フト補償を提供するが、偏光間にある程度の波長シフト
を提供する。
For the connection from the port 30 of the circulator to the port 203 'of the switch 8', no optimum polarization rotation is shown, but in practice two passes through different switches 8 'occur and the compensation by the polarization rotation does not. Invalid. Thus, such a configuration provides wavelength shift compensation for the two-pass notch and frequency shift compensation for the two-pass drop, but provides some wavelength shift between the polarizations.

【0114】ノッチ深さを最大限にし得るように、ノッ
チ・カーブではなく下降カーブにある波長シフトを行う
ことが更に便利であることが判る。これが、図9におけ
る形態のセットアップの理由である。しかし、単に図9
におけるサーキュレータのポートが図6におけるサーキ
ュレータにおいて接続されるように接続することによ
り、かつスイッチ8′のポート203′の代わりにポー
ト205′を接続することによって、シフトのないドロ
ップおよび僅かにシフトしたノッチを得ることができ
る。
It can be seen that it is more convenient to make the wavelength shift not on the notch curve but on the down curve so that the notch depth can be maximized. This is the reason for the setup of the configuration in FIG. However, FIG.
6 by connecting the ports of the circulator in FIG. 6 to be connected in the circulator in FIG. 6 and by connecting port 205 'instead of port 203' of switch 8 '. Can be obtained.

【0115】図10は、図9のデバイス58と類似する
形態を有する付加フィルタ60を示している。図10に
おいて、ファイバ3は付加入力ポートであり、ファイバ
17はノッチ出力および付加された放射の出力ポートで
あり、ファイバ2はフィルタされる放射の入力ポートで
ある。ファイバ2における付加放射はスイッチ8′、従
ってスイッチ8における通過を受けるが、ノッチ出力に
対応する放射はスイッチ8における2回通過を行う。
FIG. 10 shows an additional filter 60 having a configuration similar to the device 58 of FIG. In FIG. 10, fiber 3 is the additional input port, fiber 17 is the notch output and the output port of the added radiation, and fiber 2 is the input port of the radiation to be filtered. The additional radiation in fiber 2 undergoes a pass through switch 8 ', and thus through switch 8, while the radiation corresponding to the notch output makes two passes through switch 8.

【0116】このような形態は、ノッチ付加フィルタ
(notch−add filter)に2回通過ノッ
チおよび付加フィルタの両方を提供する。図9における
形態においては、付加は周波数シフトの全補償を行いな
がら偏光間にある程度の波長シフトを行うが、ノッチは
波長シフトの全補償を行う。しかし、従来の2段(カス
ケード)の形態に比して、残りのシフトは低減する。
Such a configuration provides a notch-add filter with both a two-pass notch and an additional filter. In the embodiment of FIG. 9, the addition performs a certain degree of wavelength shift between the polarized lights while performing the total compensation for the frequency shift, while the notch performs the full compensation for the wavelength shift. However, the remaining shift is reduced as compared with the conventional two-stage (cascade) configuration.

【0117】図11には、各種の出力に対して2回のフ
ィルタリング通過を許容する付加/ドロップフィルタ6
2が示される。かかる付加/ドロップフィルタは、望ま
しくは同じ基板上に作られた3つの音響光フィルタ8、
8′、8″と、1つの4ポート光サーキュレータ22を
含んでいる。音響光スイッチ8″は、(ファイバ21に
接続された)ポート202″、204″、(光サーキュ
レータ22に接続された)ポート203″、および20
5″を有する。
FIG. 11 shows an addition / drop filter 6 that allows two passes of various outputs for filtering.
2 is shown. Such an add / drop filter preferably comprises three acousto-optic filters 8, made on the same substrate,
8 ', 8 "and one 4-port optical circulator 22. The acousto-optical switch 8" includes ports 202 ", 204" (connected to fiber 21), (connected to optical circulator 22). Ports 203 ″ and 20
5 ".

【0118】図11において、ファイバ3が付加入力で
あり、ファイバ19はフィルタされる放射の入力であ
り、ファイバ21はドロップ出力であり、ファイバ17
はノッチおよび付加出力である。このような形態は、図
9および図10における形態の併合を表わしている。こ
の形態は、全2段付加/ドロップフィルタに2段のノッ
チ、ドロップおよび付加フィルタ(add filte
r)を提供する。これら3つ全ての機能は、集積された
音響光スイッチ8と比して略々倍加されたフィルタリン
グ性能で行うことができる。前の2つの形態におけるよ
うに、付加およびドロップは周波数シフトの全補償であ
りながら波長シフトは部分的であるが、ノッチは波長シ
フトの全補償を行う。しかし、波長シフトは、従来の2
段の付加/ドロップフィルタの波長に比して低減され
る。
In FIG. 11, fiber 3 is the additional input, fiber 19 is the input for the radiation to be filtered, fiber 21 is the drop output, and fiber 17 is the output.
Are notches and additional outputs. Such a form represents a combination of the forms in FIGS. 9 and 10. In this embodiment, a two-stage notch, drop and additional filter (add filter) is added to all two-stage add / drop filters.
r). All three functions can be performed with substantially doubled filtering performance compared to the integrated acousto-optic switch 8. As in the previous two configurations, addition and drop are full compensation for frequency shifts, while wavelength shifts are partial, but notches provide full compensation for wavelength shifts. However, the wavelength shift is 2
It is reduced as compared with the wavelength of the additional / drop filter of the stage.

【0119】明らかに、従来の2段型音響光デバイスに
比した図11に示された2段型付加/ドロップは、2段
(温度および無線周波)を個々に制御し整合することに
比して、1段の制御から生じる全ての利点を保有する。
これらの利点については、先に述べた。
Obviously, the two-stage addition / drop shown in FIG. 11 as compared to the conventional two-stage acousto-optic device is compared to individually controlling and matching the two stages (temperature and radio frequency). And retains all the advantages arising from one stage of control.
These advantages have been described above.

【0120】図1に関して、波長および周波数のシフト
補償を達成する代替的な方法が存在する。これは、帯域
通過フィルタ形態を指す。ポート205およびポート2
03間の偏光が90°だけ回転されるならば、2つのコ
ンバータUおよびLにおける音響周波数fUおよびfL
異なる場合でも、周波数シフト補償が達成される。例え
ばポート202から生じる偏光TEについては、下部コ
ンバータLにおけるTMへの変換を生じて周波数シフ
ト:Δf1=−fLを生じる。ポート205からポート2
03へ通過した後、偏光は再びTE(シフトΔf1)と
なり、光は再び低部コンバータLにおいて2回目の変換
を受ける。この時の周波数シフトは:Δf 2=+fL。従
って、全周波数シフトはゼロである。即ち、
Referring to FIG. 1, wavelength and frequency shifts
There are alternative ways to achieve compensation. This is the band
Refers to a pass filter configuration. Port 205 and Port 2
03 is rotated by 90 °, two cores
Sound frequency f at inverters U and LUAnd fLBut
Even if different, frequency shift compensation is achieved. example
For the polarization TE emerging from port 202,
The conversion to TM in the inverter L causes the frequency shift
G: Δf1= -FLIs generated. Port 205 to Port 2
03, the polarization is again changed to TE (shift Δf).1)When
And the light is again converted in the lower converter L for the second time
Receive. The frequency shift at this time is: Δf Two= + FL. Subordinate
Thus, the total frequency shift is zero. That is,

【0121】[0121]

【数5】 (Equation 5)

【0122】従って、変換間の変換波長差は、他方と同
じ変換波長を得るように、それぞれをその特定の無線周
波数で駆動することにより補償することができる。当該
変換は、このように2つの偏光に対して同じ波長で生じ
る。デバイスを操作する当該方法は、2つの異なる無線
周波数制御を必要とするが、周波数シフトと波長シフト
の両補償を可能にする。偏光は、ポート205および2
03間で制御される。図1において論述した同じ原理
は、当業者には容易に判るように、図5ないし図11の
形態に対して容易に適用することができる。
Thus, the conversion wavelength difference between conversions can be compensated by driving each one at its particular radio frequency to obtain the same conversion wavelength as the other. The conversion thus occurs at the same wavelength for the two polarizations. The method of operating the device requires two different radio frequency controls, but allows for both frequency shift and wavelength shift compensation. Polarization is applied to ports 205 and 2
03 is controlled. The same principles discussed in FIG. 1 can easily be applied to the configurations of FIGS. 5 to 11 as will be readily apparent to those skilled in the art.

【0123】以降の図13ないし図17は、単一コンバ
ータ音響光デバイス23を含む本発明の更に他の実施の
形態を示す。これらの実施の形態は、2回通過型フィル
タリングおよび周波数シフト補償の全ての利点を達成す
るのに適している。複屈折の不均一性による波長シフト
の補償は、この場合、ノッチ出力に対してのみ可能であ
る。
FIGS. 13 to 17 show still another embodiment of the present invention including the single-converter acousto-optical device 23. FIG. These embodiments are suitable for achieving all the advantages of two-pass filtering and frequency shift compensation. Compensation for wavelength shifts due to birefringence inhomogeneities is then possible only for the notch output.

【0124】図13ないし図17の形態における使用に
適するデバイス23は、例えば、米国特許第5,00
2,349号あるいはヨーロッパ特許出願第0805
372号(米国特許第08/744 792号)におい
て記載されている。図12に略図的に示される当該単一
コンバータ音響光デバイス23は、1つの無線周波発生
器6と2つの音響アブソーバ221により操作される唯
一つの電気音響トランスデューサ216を有する(矢印
が音波伝搬方向を示す)。当該デバイスは、入力ポート
212、213と出力ポート214、215とを含む。
更に、このデバイスは、光導波路217、218と偏光
スプリッタ219、220とを含んでいる。
A device 23 suitable for use in the configuration of FIGS. 13-17 is described, for example, in US Pat.
2,349 or European Patent Application 0805
372 (U.S. Patent No. 08 / 744,792). The single-converter acousto-optical device 23 shown schematically in FIG. 12 has only one electro-acoustic transducer 216 operated by one radio-frequency generator 6 and two acoustic absorbers 221 (arrows indicate the direction of sound propagation). Shown). The device includes input ports 212, 213 and output ports 214, 215.
Further, the device includes optical waveguides 217, 218 and polarization splitters 219, 220.

【0125】前記単一コンバータ(single co
nverter)音響光デバイス23は、複コンバータ
・デバイスと比してある利点を有する。単一コンバータ
の場合は、同じ音響導波路を介して通過する2つの導波
路を相互に非常に接近して配置することができ、従って
偏光スプリッタ長さが減少し、コンバータに対してチッ
プの大きな部分を用いることができる。コンバータの長
さは、増加することができ、チップ長さに固定でき、こ
れに対応してファイバ帯域幅を減じることができる。そ
の代わり2つの偏光に対して2つのコンバータを用いる
ことが、それぞれ異なる音響導波路に置かれた光導波路
間により長い間隔を強制する。偏光スプリッタ・セクシ
ョンの長さが増加し、かつチップ寸法により固定されコ
ンバータの許容長さは小さくなる。
The single converter (single co
The nvter acousto-optic device 23 has certain advantages over dual converter devices. In the case of a single converter, two waveguides passing through the same acoustic waveguide can be placed very close to each other, thus reducing the length of the polarization splitter and increasing the size of the chip relative to the converter. Parts can be used. The length of the converter can be increased, fixed to the chip length, and the fiber bandwidth can be correspondingly reduced. Instead, using two converters for the two polarizations forces longer spacing between optical waveguides, each located in a different acoustic waveguide. The length of the polarization splitter section increases and is fixed by the chip size, which reduces the allowable length of the converter.

【0126】このため、単一コンバータ・フィルタにお
いては、コンバータを長くすることができ、従って複コ
ンバータ・フィルタと比較して小さな帯域幅となる。一
方、単一コンバータの場合、2つの異なる段かあるいは
同じ段とすることにより1回通過ではなく2回通過によ
るだけでフィルタ周波数シフトの等化を達成することが
できる。デバイス23の動作は、音響光デバイス8につ
いて述べたデバイスと類似するが、音放射が唯一つの伝
搬方向を持つため、周波数シフトは異なって生じる。
Thus, in a single converter filter, the converter can be lengthened, and thus have a smaller bandwidth as compared to a multiple converter filter. On the other hand, in the case of a single converter, equalization of the filter frequency shift can be achieved only by two passes instead of one pass by using two different stages or the same stage. The operation of the device 23 is similar to the device described for the acousto-optical device 8, but the frequency shift occurs differently because the sound radiation has only one propagation direction.

【0127】更に、デバイス23に進入する選択された
波長のTE波は、偏光ビーム・スプリッタ219から導
波路218へ伝送され、この場合音響光間の相互作用が
偏光変換とfRFに等しい周波数シフトを生じる。同じ波
長のTM波は、偏光ビーム・スプリッタ219から導波
路217へ伝送され、この場合音響光間の相互作用が偏
光変換と−fRFに等しい周波数シフトを生じる。このた
め、2つの偏光間の周波数シフトは1回通過後は非ゼロ
となり、特に音波の周波数の2倍2fRFである。
Further, the TE wave of the selected wavelength entering device 23 is transmitted from polarization beam splitter 219 to waveguide 218, where the interaction between the acoustic light is polarization conversion and frequency shift equal to f RF. Is generated. TM waves of the same wavelength are transmitted from the polarizing beam splitter 219 to the waveguide 217, where the interaction between the acoustic light produces a polarization conversion and a frequency shift equal to -f RF . Thus, the frequency shift between the two polarizations is non-zero after one pass, especially at 2 f RF, which is twice the frequency of the sound wave.

【0128】図13は、単一コンバータ音響光デバイス
23を含む帯域通過フィルタ64を示している。当該デ
バイスの入力ポート215は、偏光コントローラ9′お
よび光アイソレータ7を介して入力ポート213へ接続
される。偏光コントローラ9′は、ポート215および
213間の光経路において、90°の偏光回転を取得す
るように調整される。このような形態は、ファイバ3に
進入する光の2回通過を行い、これが周波数音響光シフ
トの補償を可能にする。この場合、周波数シフト補償を
取得するため偏光制御が付加される。任意の波長につい
ても妥当する補償のために、偏光維持要素がポート21
5および213間に挿入される。
FIG. 13 shows a bandpass filter 64 including a single converter acousto-optical device 23. The input port 215 of the device is connected to the input port 213 via the polarization controller 9 'and the optical isolator 7. The polarization controller 9 'is adjusted to obtain a 90 degree polarization rotation in the light path between ports 215 and 213. Such a configuration makes two passes of the light entering the fiber 3, which allows for compensation of the frequency acousto-optic shift. In this case, polarization control is added to obtain frequency shift compensation. For reasonable compensation for any wavelength, the polarization maintaining element is
5 and 213.

【0129】図14は、ファイバ3および2間で2回通
過ノッチ・フィルタを実施するための形態66を示して
いる。この場合、偏光コントローラ9が、対応する光経
路において偏光回転の無いことを具現する。この場合、
周波数シフトの問題は存在しない(ノッチ光が変換され
ない)。従って、この場合あり得る波長シフト補償を行
うように偏光が制御される。
FIG. 14 shows an embodiment 66 for implementing a two-pass notch filter between fibers 3 and 2. In this case, the polarization controller 9 realizes that there is no polarization rotation in the corresponding optical path. in this case,
There is no frequency shift problem (notch light is not converted). Therefore, the polarization is controlled so as to perform the possible wavelength shift compensation in this case.

【0130】図15は、2つの音響光フィルタ23およ
び23′を用いることによる、同じ基板上に作られるこ
とが望ましい2回通過型ドロップおよびノッチ・フィル
タ68および3ポート光サーキュレータ11を示してい
る。偏光コントローラ9および9′は、対応する光経路
に対してそれぞれ0°および90°の偏光回転を行う。
当該デバイス68において、ポート212に接続された
ファイバ3はデバイスの入力ポートであり、ポート21
4に接続されたファイバ2はノッチ出力であり、音響光
デバイス23′のポート214′に接続されたフィルタ
17はドロップ出力である。このような形態は、ノッチ
出力に対する波長シフト補償およびドロップ出力に対す
る周波数シフト補償を提供する。
FIG. 15 shows a two-pass drop and notch filter 68 and a three-port optical circulator 11 which are preferably made on the same substrate by using two acousto-optic filters 23 and 23 '. . Polarization controllers 9 and 9 'provide 0 ° and 90 ° polarization rotation, respectively, for the corresponding optical paths.
In the device 68, the fiber 3 connected to the port 212 is the input port of the device, and the port 21
The fiber 2 connected to 4 has a notch output, and the filter 17 connected to the port 214 'of the acousto-optic device 23' has a drop output. Such a configuration provides wavelength shift compensation for the notch output and frequency shift compensation for the drop output.

【0131】図16は、図15のデバイス68に類似す
る2回通過型付加/ノッチ・フィルタ70を示してい
る。特に、ポート212に接続されたファイバ3は付加
入力であり、ポート212′に接続されたファイバ2は
入力ポートであり、音響光デバイス23′に接続された
ファイバ17はノッチおよび付加出力である。図15に
おけるように、デバイス70は、ノッチ出力に対する波
長シフト補償、および付加出力に対する周波数シフト補
償を提供する。
FIG. 16 shows a two-pass add / notch filter 70 similar to device 68 of FIG. In particular, fiber 3 connected to port 212 is an additional input, fiber 2 connected to port 212 'is an input port, and fiber 17 connected to acousto-optic device 23' is a notch and additional output. As in FIG. 15, device 70 provides wavelength shift compensation for the notch output and frequency shift compensation for the additional output.

【0132】図17は、同じ基板上に作られることが望
ましい3つの音響光フィルタ23、23′、23″、お
よび4ポート光サーキュレータ22を用いることによる
2回通過型付加/ドロップフィルタ72を示している。
偏光コントローラ9、9′および9″は、対応する光経
路に対する0°および90°の偏光回転をそれぞれ行
う。図17において、ファイバ3は付加入力であり、フ
ァイバ19はフィルタされる放射の入力であり、ファイ
バ21はドロップ出力であり、ファイバ17はノッチお
よび付加出力である。図17のデバイス72は、ノッチ
出力に対する波長シフト補償、および付加およびドロッ
プ出力に対する周波数シフト補償を提供する。
FIG. 17 shows a double pass add / drop filter 72 by using three acousto-optic filters 23, 23 ', 23 "and a four-port optical circulator 22, which are preferably made on the same substrate. ing.
Polarization controllers 9, 9 'and 9 "provide 0 ° and 90 ° polarization rotation, respectively, for the corresponding optical path. In FIG. 17, fiber 3 is the additional input and fiber 19 is the input of the radiation to be filtered. Yes, fiber 21 is the drop output, and fiber 17 is the notch and add power, device 72 of Figure 17 provides wavelength shift compensation for the notch output and frequency shift compensation for the add and drop outputs.

【0133】偏光維持要素により、偏光コントローラ
は、偏光回転を調整しかつ各動作波長に対する補償を達
成するための手段を提供する。フィルタの裏面における
リングの偏光維持要素は、適正な偏光回転がいったん設
定されると、各波長に妥当する補償を可能にする。偏光
制御によらずとも、即ち周波数シフト補償がなくとも、
当該形態は依然として、周波数シフトが問題でない場
合、同じデバイスにおける2回通過に対する良好な解決
法である。
With the polarization maintaining element, the polarization controller provides a means for adjusting the polarization rotation and achieving compensation for each operating wavelength. The polarization maintaining element of the ring at the back of the filter allows reasonable compensation for each wavelength once the proper polarization rotation has been set. Even without polarization control, that is, without frequency shift compensation,
This configuration is still a good solution for two passes in the same device if frequency shift is not a problem.

【0134】単一コンバータを備えるデバイスに基く先
に述べた形態において、2つの別個のコンバータに基く
構成におけるよりも長く当該コンバータを作ることがで
きる。従って、このような構成は、2つのコンバータを
持つ構成と比較してフィルタリング・カーブの帯域幅を
狭くすることができる。出願人は、図15、図16およ
び図17に示されたデバイスに対して、1つ以上の0°
の偏光回転を90°の偏光回転で置換し、かつ対応数の
音波の伝搬方向を反転させることにより、ある変更が可
能であることを観察した。例えば、図15に示されるも
のと比して音波伝搬方向を反転させる如き位置にトラン
スデューサを持つ音響光段23′を用い、かつ0°の偏
光回転を得るように偏光コントローラ9′を調整するこ
とにより、図15におけるデバイス68の変更例が得ら
れる。同様に、図16および図17のデバイス70およ
び72の場合は、それぞれ1つおよび3つの代替的な実
施の形態を具現することが可能である。
In the previously described configuration based on a device with a single converter, the converter can be made longer than in a configuration based on two separate converters. Thus, such a configuration can reduce the bandwidth of the filtering curve as compared to a configuration having two converters. Applicants have shown that one or more 0 ° can be used for the devices shown in FIGS. 15, 16 and 17.
It has been observed that certain changes are possible by replacing the polarization rotation of with a 90 ° polarization rotation and inverting the propagation direction of the corresponding number of sound waves. For example, using an acousto-optic stage 23 'having a transducer at a position to reverse the direction of sound propagation as compared to that shown in FIG. 15 and adjusting the polarization controller 9' to obtain a 0 degree polarization rotation. Thus, a modified example of the device 68 in FIG. 15 is obtained. Similarly, for the devices 70 and 72 of FIGS. 16 and 17, one and three alternative embodiments, respectively, can be implemented.

【0135】出願人は、使用されるデバイスの対称的な
特性に従って更に他の形態が可能であり、かつ当業者に
は前図および先の記述から容易に推論可能であることを
観察した。
The Applicant has observed that still other forms are possible according to the symmetric properties of the device used, and that those skilled in the art can easily infer from the preceding figures and the preceding description.

【0136】更に、出願人は、同じスイッチにおける光
信号の再挿入および先に述べた如き光スイッチ間の接続
を光ファイバによるのみでなくマイクロ光学技術によっ
ても実施可能であることを注目する。例えば、再挿入光
経路は、図1のスイッチ8のポート203および205
に適切に接続された半導体基板上に集積することができ
る。
[0136] Furthermore, applicants note that the reinsertion of optical signals in the same switch and the connection between the optical switches as described above can be implemented not only by optical fibers but also by micro-optical technology. For example, the re-inserted optical paths are ports 203 and 205 of switch 8 of FIG.
Can be integrated on a semiconductor substrate appropriately connected to the semiconductor substrate.

【0137】図1のデバイスに関して先に述べたよう
に、かつ示された他の形態に対しても、最小通過帯域幅
あるいはノッチの最大深さが適切な「光スペクトル・ア
ナライザ」において達成されるまで偏光コントローラの
位置を調整することにより、選択された各波長に対する
回転値を独立的に最適化することができる。更に、かか
る調整ステップは、対応する光経路に対して、偏光の維
持によりファイバおよび(アイソレータおよび光サーキ
ュレータの如き)デバイスを用いることによって回避す
ることができる。この場合、偏光コントローラを必要と
することなく音響光フィルタ・ポートに関してファイバ
の配向を適切に設定して全偏光回転量を制御することが
できる。このように、選択された波長における変化に対
しても、再最適化を必要とすることなく回転の設定値が
保持される。
As described above with respect to the device of FIG. 1, and also for the other configurations shown, a minimum pass bandwidth or maximum notch depth is achieved in a suitable "optical spectrum analyzer". By adjusting the position of the polarization controller up to, rotation values for each selected wavelength can be independently optimized. Furthermore, such adjustment steps can be avoided by using fibers and devices (such as isolators and optical circulators) for the corresponding optical path by maintaining polarization. In this case, the total polarization rotation can be controlled by appropriately setting the fiber orientation with respect to the acousto-optic filter port without the need for a polarization controller. In this way, the set value of the rotation is maintained without the need for reoptimization, even for changes in the selected wavelength.

【0138】本発明によりもたらされる利点には、下記
が含まれる。即ち、(1)単一の温度制御により示され
る形態の簡素化(2段間の温度差なし)、単一の無線周
波制御、2段型デバイスに関する電気音響トランスデュ
ーサおよび無線周波電力の半分への低減、より小さな全
体サイズ、より狭い帯域幅、およびノッチ出力を持ち付
加/ドロップ用のフィルタとしての使用安定度;(2)
必要ならば周波数シフトおよび波長シフトを除去し、実
効的な偏光に関与しないデバイスを実施する能力、およ
び(3)2つのコンバータにおける無線周波数が異なる
ときでも周波数シフトを除去する能力、である。
The advantages provided by the present invention include: (1) Simplification of the form shown by a single temperature control (no temperature difference between the two stages), single radio frequency control, electro-acoustic transducer for a two-stage device and half of the radio frequency power (2) use with reduced, smaller overall size, narrower bandwidth, and notch output as an add / drop filter;
The ability to remove frequency shifts and wavelength shifts if necessary and implement devices that do not contribute to effective polarization; and (3) the ability to remove frequency shifts even when the radio frequencies in the two converters are different.

【0139】図18に関して、無線周波数により同調可
能なループ・レーザ発生器74について記述する。図1
8に示されるレーザ発生器74は、光スプリッタ24に
接続されたポートとファイバ2の一部に接続された別の
ポートとを持つドープされたファイバ光増幅器を含む。
光スプリッタ24は、出力レーザ・ファイバ4とファイ
バ3の第2の部分とに接続される。ファイバ3の第2の
部分は、その出力の一方が音響光スイッチ8の第1の入
力ポート202に光学的に接続される第1の偏光コント
ローラ5の入力に接続されている。このスイッチ8は、
無線周波発生器6に接続される。音響光スイッチ8の第
1の出力ポート205は光アイソレータ7に接続され、
その出力は第2の偏光コントローラ9に光学的に接続さ
れる。第2の偏光コントローラ9の出力は、音響光スイ
ッチ8の第2の入力ポート203に接続される。
Referring to FIG. 18, a radio frequency tunable loop laser generator 74 is described. FIG.
The laser generator 74 shown at 8 includes a doped fiber optical amplifier having a port connected to the optical splitter 24 and another port connected to a portion of the fiber 2.
Optical splitter 24 is connected to output laser fiber 4 and a second portion of fiber 3. A second portion of the fiber 3 is connected to an input of a first polarization controller 5, one of its outputs being optically connected to a first input port 202 of the acousto-optical switch 8. This switch 8
Connected to a radio frequency generator 6. The first output port 205 of the acousto-optical switch 8 is connected to the optical isolator 7,
Its output is optically connected to a second polarization controller 9. The output of the second polarization controller 9 is connected to the second input port 203 of the acousto-optical switch 8.

【0140】音響光スイッチ8からの第2の出力ポート
204は、光増幅器1の入力に伸びるファイバ2の最初
の部分に接続される。適切なエルビウム(Er)でドー
プされたファイバ光増幅器は、例えば、出願人により製
造された「Amplifox−OP 980F」あるい
は当業者には明らかな相当品でよい。
The second output port 204 from the acousto-optical switch 8 is connected to the first part of the fiber 2 extending to the input of the optical amplifier 1. Suitable erbium (Er) doped fiber optical amplifiers may be, for example, "Amplifox-OP 980F" manufactured by the Applicant or an equivalent apparent to those skilled in the art.

【0141】図18に示されたレーザ発生器の他の構成
要素は、例えば、先に述べたものと同じ形式であり、従
って同じ参照番号により示される。光スプリッタ24
は、例えば、約20dBのスプリッタ比を有する(増幅
器から生じる電力の1%はレーザ出力ファイバ4へ送ら
れる)。−20dBとは異なるスプリッタ比の値は適切
に選定することができる。図18のデバイスにおける使
用に適する光スプリッタは公知であり、一例として「E
−TEK」により製造される。
The other components of the laser generator shown in FIG. 18 are, for example, of the same type as described above, and are therefore denoted by the same reference numbers. Optical splitter 24
Has, for example, a splitter ratio of about 20 dB (1% of the power generated by the amplifier is sent to the laser output fiber 4). Splitter ratio values different from -20 dB can be appropriately selected. Optical splitters suitable for use in the device of FIG. 18 are known and, for example, "E
-TEK ".

【0142】テストされた実施の形態において出願人に
より使用された光増幅装置は、光信号に対する光経路に
沿った入出力光絶縁要素を含んでいる。しかし、出願人
は、本発明によるレーザが単一の光絶縁体(例えば、入
力または出力の光絶縁体)を有する増幅装置によっても
動作し得るものと結論付けた。あるいはまた、光絶縁要
素は、光増幅装置に対して外部に配置され光増幅装置を
含むハーフ・リングに沿って結合されてもよい。
The optical amplifier used by the applicant in the tested embodiment includes input and output optical isolation elements along the optical path for optical signals. However, Applicants have concluded that a laser according to the present invention can also be operated with an amplifier having a single optical insulator (eg, an input or output optical insulator). Alternatively, the optical isolation element may be coupled along a half ring located external to the optical amplifier and including the optical amplifier.

【0143】本願の枠組において、光絶縁要素は、反対
方向に伝搬する光の損失よりも著しく大きな光に損失を
与える他方の方向に伝搬する光に対する損失を生じるデ
バイスである。一般に、2つの方向における損失は、一
方向のみにおいて正味ループ利得に達するに充分な大き
さでなければならない。
In the framework of the present application, an optically isolating element is a device that causes a loss in light propagating in the other direction that causes the loss of light to be significantly greater than the loss of light propagating in the opposite direction. In general, the losses in the two directions must be large enough to reach a net loop gain in only one direction.

【0144】図18に略図的に示されるレーザの動作は
以下のとおりである。図18に示されたレーザは、増幅
器1のドープされたファイバ(能動型ファイバ)に含ま
れる蛍光ドーパントをレーザ発光状態まで励起し得る波
長のポンピング光エネルギを供給することにより動作す
る。当該ドーパントは、予め定めた波長の光信号の発光
により、即ち同じ波長を持つ光信号の能動型ファイバの
通過と同時にあるいはその後にこのレーザ発光状態から
基底状態まで減衰し得る。この光信号は、レーザ空洞の
形態により増幅器1の能動型ファイバを多数回通過させ
られ、従って、損失を克服するに充分なレベルに達する
まで多数回増幅される。ファイバ増幅器以外の光増幅
器、例えば半導体光増幅器を用いることができる。その
結果、デバイス74はレーザ信号あるいは発光信号を生
成し、これを出力4において取出すことができる。発光
波長は、更に無線周波発生器6に接続されかつ偏光コン
トローラ5および9と相互作用することにより所要の波
長における放射をレーザ・ループにおいて増幅すること
を可能にする音響光スイッチ8により制御される。
The operation of the laser schematically shown in FIG. 18 is as follows. The laser shown in FIG. 18 operates by supplying pumping light energy of a wavelength that can excite the fluorescent dopant contained in the doped fiber (active fiber) of the amplifier 1 to a laser emission state. The dopant may be attenuated from this lasing state to the ground state by emission of an optical signal of a predetermined wavelength, that is, simultaneously with or after passage of the optical signal having the same wavelength through the active fiber. This optical signal is passed multiple times through the active fiber of the amplifier 1 due to the configuration of the laser cavity and is therefore amplified multiple times until it reaches a level sufficient to overcome the losses. An optical amplifier other than the fiber amplifier, for example, a semiconductor optical amplifier can be used. As a result, device 74 can generate a laser signal or an emission signal, which can be retrieved at output 4. The emission wavelength is further controlled by an acousto-optical switch 8 which is connected to a radio frequency generator 6 and which interacts with the polarization controllers 5 and 9 to allow the radiation at the required wavelength to be amplified in the laser loop. .

【0145】図18に示される音響光スイッチ8による
レーザ発光波長の選定相については、次に更に詳細に述
べることにする。音響光スイッチ8の第2の出力ポート
204から出てファイバ2、増幅器1、ファイバ3およ
び偏光コントローラ5を含み第1の入力ポート202に
至る光経路は、以下において「左方の半ループ(lef
t−hand half−loop)」と呼ばれる。音
響光スイッチ8の第1の出力ポート205から出る、光
アイソレータ7と偏光コントローラ9を含む、第2の入
力ポート203までの光経路は、以下において「右方の
半ループ(righ−hand half−loo
p)」と呼ばれる。
The phase of selecting the laser emission wavelength by the acousto-optical switch 8 shown in FIG. 18 will be described in further detail below. The optical path out of the second output port 204 of the acousto-optical switch 8 and including the fiber 2, the amplifier 1, the fiber 3, and the polarization controller 5 to the first input port 202 is hereinafter referred to as a "left half loop (ref
t-hand half-loop). The optical path out of the first output port 205 of the acousto-optical switch 8 and including the optical isolator 7 and the polarization controller 9 to the second input port 203 is described below as "right-hand half-loop". loo
p) ".

【0146】特に、左方の半ループが到来する放射の偏
光の回転を全く生じないように第1の偏光コントローラ
5が制御される本発明の実施の一形態を考察する。同様
に、偏光コントローラ9は、右方の半ループもまた回転
を生じないように制御される。特定の実施の形態は、簡
明にするため0°−0°レーザと呼ばれる。
In particular, consider an embodiment of the present invention in which the first polarization controller 5 is controlled such that the left half loop does not cause any rotation of the polarization of the incoming radiation. Similarly, the polarization controller 9 is controlled so that the right half loop also does not rotate. Particular embodiments are referred to as 0 ° -0 ° lasers for simplicity.

【0147】音響光フィルタは、例えば図12に関して
述べたデバイスの如き音響光スイッチ8とは異なり得
る。図18に類似するが2つの(右方および左方の)半
ループにより生じる偏光の回転度が明確に示される図1
9のレーザ装置76を参照する。説明を明瞭にするた
め、TM偏光はバー伝送(例えば、偏光デバイダ104
に対しては、111から115に対する)に対応する光
導波路に沿って送られるが、偏光デバイダ104および
105が光導波路111、112、115、116およ
び113、114、117、118のいずれかから到来
するTE波の偏光がクロス伝送(例えば、デバイダ10
4に対しては、クロス伝送は111から116に対す
る)に対応する光導波路に沿って送られる形式のもので
ある図2に詳細が示された如きスイッチ8に対する特定
の事例を参照する。当業者には、かかる原理を偏光デバ
イダが以下に述べるものとは逆の挙動(TE偏光に対し
てはバー伝送、およびTM偏光に対してはクロス伝送)
を呈する場合に拡張することができることが明らかであ
ろう。
The acousto-optic filter can be different from the acousto-optic switch 8, for example the device described with reference to FIG. FIG. 1 similar to FIG. 18, but clearly showing the degree of polarization rotation caused by the two (right and left) half loops
9 is referred to. For clarity, the TM polarization is transmitted via a bar (eg, polarization divider 104).
Are transmitted along the optical waveguide corresponding to (111 to 115), but the polarization dividers 104 and 105 come from any of the optical waveguides 111, 112, 115, 116 and 113, 114, 117, 118. The polarization of the TE wave is cross-transmitted (for example, the divider 10
4, reference is made to the specific case for a switch 8 as detailed in FIG. 2 in which the cross transmission is of the type sent along an optical waveguide corresponding to 111 to 116). One skilled in the art will understand that such a principle is the opposite of what a polarization divider describes below (bar transmission for TE polarization and cross transmission for TM polarization).
It will be clear that this can be extended to the case where

【0148】適切な選択信号が図2のトランスデューサ
123および124の電極へ印加される時、スイッチ8
がオン状態に切換えられて選択された波長に対するクロ
ス伝送状態(クロス状態)へ変化する。このような状態
では、入力ポート202および203がクロス出力ポー
ト、即ちポート205および204にそれぞれ接続され
る。この目的のため、トランスデューサ123および1
24が駆動周波数fRF(約1550nmで動作するデバ
イスでは約174±10MHz、約1300nmで動作
するデバイスでは210±10MHz)で無線周波数の
2つの表面音波を生成する。この周波数は、選択が要求
される放射の波長に対して偏光変換(TE−TM)ある
いは(TM−TE)が生じる共振光波長に対応する。
When an appropriate select signal is applied to the electrodes of transducers 123 and 124 in FIG.
Is switched to the ON state, and changes to a cross transmission state (cross state) for the selected wavelength. In such a state, input ports 202 and 203 are connected to cross output ports, ie, ports 205 and 204, respectively. For this purpose, transducers 123 and 1
24 generate two radio frequency surface acoustic waves at a drive frequency f RF (approximately 174 ± 10 MHz for a device operating at approximately 1550 nm, 210 ± 10 MHz for a device operating at approximately 1300 nm). This frequency corresponds to the resonant light wavelength at which the polarization conversion (TE-TM) or (TM-TE) occurs for the wavelength of radiation for which selection is required.

【0149】先に述べたように、トランスデューサが同
じ無線周波数を与えられる場合でさえ、2つのコンバー
タにおける変換波長は僅かに異なる。実際に、音響光変
換の場合、先の式(1)による関係が維持する。製造工
程によるばらつきについては、複屈折の実際値は、2つ
の偏光に対して変換が生じる2つの導波路において異な
る。音の波長(無線周波数)が同じ場合、結果として生
じることは、上部Uおよび下部Lの2つのコンバータに
対する異なる変換波長λUおよびλLである。差Δλ=|
λU−λL|は、通常は0.2nm程度である。その時、
2つの変換偏光が僅かにシフトされたスペクトルでファ
イバ出力に存在し、これがフィルタリング・カーブの光
拡張を生じる。線幅がはるかに狭いレーザの場合、音響
光デバイスのフィルタ・カーブはそのピーク付近に置か
れ、先に示したΔλだけシフトされた各偏光ごとに1つ
ずつ2つの発振波長の存在を決定することができる。
As mentioned above, even when the transducers are provided with the same radio frequency, the conversion wavelengths in the two converters are slightly different. Actually, in the case of acousto-optic conversion, the relationship according to the above equation (1) is maintained. For manufacturing process variations, the actual value of birefringence is different for the two waveguides where the conversion occurs for the two polarizations. If the sound wavelengths (radio frequencies) are the same, the result is different conversion wavelengths λ U and λ L for the two converters, upper U and lower L. Difference Δλ = |
λ UL | is usually about 0.2 nm. At that time,
The two converted polarizations are present at the fiber output in a slightly shifted spectrum, which results in optical expansion of the filtering curve. For a laser with a much narrower linewidth, the filter curve of the acousto-optic device will be near its peak, determining the presence of two oscillation wavelengths, one for each polarization shifted by Δλ as indicated above. be able to.

【0150】先に述べた形態では、放射光が、偏光にお
ける正味変化を生じることなく左方の半ループを通過し
た後、第1の入力ポート202へ入り、偏光デバイダ1
04に達する。この点で、TEおよびTMの偏光成分が
分けられ、それぞれ光導波路ブランチ116および15
を通過し、次いでそれぞれ光ファイバ120および11
9に沿って音響光変換段へ伝搬される。
In the above-described embodiment, the emitted light passes through the left half-loop without causing a net change in polarization, and then enters the first input port 202 where the polarization divider 1
Reach 04. At this point, the polarization components of TE and TM are split, and optical waveguide branches 116 and 15 respectively.
And then the optical fibers 120 and 11 respectively.
9 and propagated to the acousto-optic conversion stage.

【0151】レーザの発光波長(無線周波発生器6によ
り選択される)であることが要求される波長と異なる波
長を備え偏光成分は、変換段108のブランチ120お
よび119を変化せず通過する。これらの成分は次に、
これらが再合成される偏光デバイダ105へ送られる。
このように再合成された放射は、変化しない形態でポー
ト203から出るように導波路106で送られる。光ア
イソレータ7が、ポート203から送られる選択されな
い波長を持つ前記放射を吸収する。
A polarization component having a wavelength different from that required to be the emission wavelength of the laser (selected by the radio frequency generator 6) passes through the branches 120 and 119 of the conversion stage 108 unchanged. These components are then
These are sent to the polarization divider 105 to be recombined.
The radiation thus recombined is sent in waveguide 106 so as to exit port 203 in an unaltered form. An optical isolator 7 absorbs the radiation with a non-selected wavelength coming from port 203.

【0152】しかし、無線周波発生器6により選択され
た予め定めた波長で第1の入力ポート202に存在する
TE偏光成分は、光導波路120に沿って直交するTM
偏光状態へ変換される。この変換中、TE電磁放射は電
気音響トランスデューサ124により生成された音波の
方向と逆方向に伝搬され、従って表1に示されるよう
に、この電磁放射は負の符号ΔfL=−fRFを持つ光の
周波数シフトを生じる。
However, the TE polarized light component present at the first input port 202 at the predetermined wavelength selected by the radio frequency generator 6 is orthogonal to the TM along the optical waveguide 120.
Converted to polarization state. During this conversion, the TE electromagnetic radiation is propagated in a direction opposite to the direction of the sound waves generated by the electro-acoustic transducer 124, and thus, as shown in Table 1, this electromagnetic radiation has a negative sign Δf L = −f RF This causes a frequency shift of the light.

【0153】コンバータから結果として生じるTM放射
は、偏光デバイダ105により光導波路118へ送られ
(バー伝送)、次いで、光導波路107を介して音響光
スイッチ8の第1の出力ポート205へ送られる。第一
に、最適化された状態を考察しよう。放射は、その偏光
状態の正味変化を生じることなく、光アイソレータ7お
よび偏光コントローラ9を通過する。このTM放射は、
第2の入力ポート203を介して音響光スイッチ8へ再
導入される。TM偏光を含むこの放射は、光ファイバ1
06により偏光デバイダ105へ送られる。偏光デバイ
ダ105は、この放射を光導波路117から導波路11
4へ伝送し、この導波路から、電気音響トランスデュー
サ123により生じる音波の伝搬方向と逆方向に光ファ
イバ119に沿って伝搬される。この音響光間の相互作
用は、TM−TE変換と、ΔfU=fRFの値を持つ光の
正の周波数シフトとを結果として生じる。要約すると、
偏光コントローラ5に入るTM放射がレーザ・ループを
介するこの通過において下式の全周波数シフトを生じ、
The resulting TM radiation from the converter is sent by the polarization divider 105 to the optical waveguide 118 (bar transmission) and then to the first output port 205 of the acousto-optical switch 8 via the optical waveguide 107. First, consider the optimized state. The radiation passes through the optical isolator 7 and the polarization controller 9 without causing a net change in its polarization state. This TM radiation is
It is re-introduced into the acousto-optical switch 8 via the second input port 203. This radiation, including TM polarized light,
06 to the polarization divider 105. The polarization divider 105 transfers this radiation from the optical waveguide 117 to the waveguide 11.
4 and propagated from this waveguide along the optical fiber 119 in a direction opposite to the propagation direction of the sound wave generated by the electroacoustic transducer 123. This interaction between acoustic light results in a TM-TE conversion and a positive frequency shift of light with a value of Δf U = f RF . In summary,
The TM radiation entering the polarization controller 5 causes a total frequency shift in this passage through the laser loop:

【0154】[0154]

【数6】 (Equation 6)

【0155】かつ、TE偏光を含む放射として第2の出
力ポート204に存在する。ここから、TM放射は左方
半ループを再び通過し、光増幅器および偏光コントロー
ラ5を通過し、偏光の正味変化を生じることなく入力ポ
ート202における音響光スイッチ8へ再導入される。
従って、レーザの発光波長の選択相の間、周波数シフト
がフィルタを通る放射の2回通過ごとに導入される。
[0155] And, the radiation including the TE polarized light is present at the second output port 204. From here, the TM radiation again passes through the left half loop, passes through the optical amplifier and polarization controller 5, and is reintroduced into the acousto-optical switch 8 at the input port 202 without causing a net change in polarization.
Thus, during a selected phase of the emission wavelength of the laser, a frequency shift is introduced for every two passes of radiation through the filter.

【0156】本発明の更に他の実施の形態が図20、図
21および図22に示される。図20に関する別の実施
の形態によれば、偏光コントローラ9を含む右方半ルー
プは90°の全回転を生じるが、偏光コントローラ5を
含む左方半ループはレーザ・デバイス78に対する回転
を生じない。当該実施の形態は、簡単に0°ないし90
°と呼ばれる。当該レーザの動作は、先に述べた0°な
いし0°レーザの動作と類似し、当業者には明らかであ
ろう。
Still another embodiment of the present invention is shown in FIGS. 20, 21 and 22. According to another embodiment with respect to FIG. 20, the right half loop including polarization controller 9 produces a full rotation of 90 °, while the left half loop including polarization controller 5 produces no rotation with respect to laser device 78. . The embodiment can be easily implemented from 0 ° to 90 °.
° called. The operation of the laser is similar to the operation of the 0 ° to 0 ° laser described above and will be apparent to those skilled in the art.

【0157】このような形態では、TEタイプの放射が
第1の偏光コントローラ5へ進むとき、レーザ・ループ
における2回の通過、即ち音響光スイッチ8の2回通過
後のゼロの周波数シフトでは、音響光スイッチ8の第2
の出力ポート204におけるTEタイプの放射となる。
In such a configuration, when TE-type radiation goes to the first polarization controller 5, with two passes through the laser loop, ie a zero frequency shift after two passes through the acousto-optical switch 8, Second of acousto-optical switch 8
At the output port 204.

【0158】図21は、90°−0°タイプのレーザ形
態80を示す。即ち、左方の半ループが全体で90°の
回転を生じ、右方の半ループは偏光における0°の回転
を生じる。このような形態では、TMタイプの放射が偏
光コントローラ5へ入るとき、ゼロの周波数シフトでは
レーザ・ループにおける2回の通過、即ち、音響光スイ
ッチ8の2回の通過後に、音響光スイッチ8の第2の出
力ポート204にTMタイプの放射が生じる。
FIG. 21 shows a laser configuration 80 of the 90 ° -0 ° type. That is, the left half loop produces a total of 90 ° rotation, and the right half loop produces a 0 ° rotation in polarization. In such a configuration, when TM-type radiation enters the polarization controller 5, two passes through the laser loop with zero frequency shift, ie two passes through the acousto-optical switch 8, will cause At the second output port 204, TM type radiation occurs.

【0159】図19ないし図21に述べた形態は、光が
代替的にを2つのコンバータUおよびLを通過すること
を強制する。従って、この全フィルタ特性は、2つの偏
光のΔλだけシフトされた2つのフィルタ特性の積とな
り、従って、元のTEおよびTMの光に対して同じにな
る。これらの形態は、2つの偏光間の変換された波長シ
フトΔλさえも完全に補償して、唯1つの回線における
レーザ発振を可能にし、TEおよびTMの両偏光に対し
て同じである。
The configurations described in FIGS. 19-21 force the light to alternatively pass through the two converters U and L. Thus, this total filter characteristic is the product of the two filter characteristics shifted by Δλ of the two polarizations, and is therefore the same for the original TE and TM light. These configurations completely compensate for even the converted wavelength shift Δλ between the two polarizations, permit lasing in only one line, and are the same for both TE and TM polarizations.

【0160】図22に略図的に示されるデバイス82の
特定の実施の形態では、右方の半ループと左方の半ルー
プの両者がこれらを通過する放射の偏光において全体で
90°の回転を生じて90°−90°レーザ形態をもた
らす。図22および先に述べたことから容易に判るよう
に、このことは、レーザ・ループの完全通過、換言すれ
ば音響光スイッチ8の2回通過後の周波数シフトの完全
補償を達成することを再び可能にする。
In a particular embodiment of the device 82 shown schematically in FIG. 22, both the right and left half loops rotate a total of 90 ° in the polarization of the radiation passing through them. Resulting in a 90 ° -90 ° laser configuration. As can be readily seen from FIG. 22 and the foregoing, this again makes it possible to achieve full compensation for the frequency shift after two passes of the laser loop, in other words, two passes of the acousto-optic switch 8. enable.

【0161】一方、図22の装置82においては、各偏
光が常に同じコンバータを通過し、従って波長シフトは
補償されない。出願人は、図20、図21および図22
に関する構成が、トランスデューサ124および123
の無線周波数が異なるときも音響光間の相互作用による
周波数シフトを補償するのに適することを観察した。
On the other hand, in the device 82 of FIG. 22, each polarization always passes through the same converter, so that the wavelength shift is not compensated. Applicants have shown in FIGS. 20, 21 and 22
Configuration for the transducers 124 and 123
It has been observed that even when the radio frequencies are different, it is suitable for compensating for the frequency shift due to the interaction between the acoustic lights.

【0162】本発明は、従来技術に勝る多くの利点をも
たらす。出願人は、音響光間の相互作用において生じる
周波数シフトの補償が本発明の図19ないし図22に示
される実施の形態によるレーザで正確に生じることを観
察した。実際に、コンバータUおよびLにおける光の通
過は、2つの偏光の各々が音響周波数に等しいが逆の符
号の値を持つ同数のシフトを生じることを保証する方向
特性で1回以上生じる。
The present invention provides a number of advantages over the prior art. Applicants have observed that compensation for the frequency shifts that occur in the interaction between acoustic light occurs exactly with lasers according to the embodiments of the present invention shown in FIGS. In fact, the passage of light in converters U and L occurs more than once with a directional characteristic that ensures that each of the two polarizations produces the same number of shifts with equal acoustic frequency but opposite sign values.

【0163】本発明によるデバイスは全て、フィルタに
より行われる先に示した2回通過から生じる利点を有す
る。周波数シフトを除去することにより、安定なレーザ
発振が達成される。レーザ・リングにおける光信号の任
意の過程における周波数シフトの和が、レーザ動作を可
能にすることがない増幅器の利得領域に信号スペクトル
を移動させる。
The devices according to the invention all have the advantage resulting from the two passes indicated above, performed by a filter. By removing the frequency shift, stable laser oscillation is achieved. The sum of the frequency shifts in any step of the optical signal in the laser ring shifts the signal spectrum into the gain region of the amplifier without enabling laser operation.

【0164】出願人は、左右のハーフ・リングにおける
構成要素(例えば、全てのファイバ、光増幅器1、光ア
イソレータ7、光スプリッタ24)が偏光を維持しない
時、波長が変更される際に偏光の回転が最適な状態に止
まらないことを実験的に発見した。これは、光ファイバ
の物質の分散特性による。屈折率における変化は、ファ
イバが偏光を回転させる方法の変化をもたらす。このこ
とは、以下に示すように、レーザが同調される時、2重
線スペクトルにおける単線スペクトルの周期的分岐を決
定し、2つの偏光間の競合が同調カーブの理想的カーブ
からの不規則な周期的変動をもたらす。
Applicants have noted that when the components in the left and right half-rings (eg, all fibers, optical amplifier 1, optical isolator 7, optical splitter 24) do not maintain polarization, when the wavelength is changed, We have experimentally found that the rotation does not stop at the optimal state. This is due to the dispersion characteristics of the material of the optical fiber. Changes in the refractive index result in changes in the way the fiber rotates the polarization. This determines the periodic branching of the single-line spectrum in the doublet spectrum when the laser is tuned, as shown below, where the competition between the two polarizations is irregular from the ideal curve of the tuning curve. Causes periodic fluctuations.

【0165】偏光を維持するファイバおよび構成要素
(例えば、光増幅器1、光アイソレータ7、光スプリッ
タ24)は、このような発生を回避すべきである。偏光
を維持する光スプリッタは、例えば、E−TEKから入
手可能である。光増幅器1に対する偏光を維持する能動
型ファイバは、例えば、Lucent Technol
ogies社から入手可能である。図23に示されるこ
のような構成においては、偏光コントローラの必要がな
い。2つのハーフ・リングにおける所望の偏光回転は、
単に集積フィルタの導波路とのファイバの接続における
配向適切な選択により達成可能である。
Fibers and components that maintain polarization (eg, optical amplifier 1, optical isolator 7, optical splitter 24) should avoid such occurrences. Optical splitters that maintain polarization are available, for example, from E-TEK. The active fiber for maintaining the polarization with respect to the optical amplifier 1 is, for example, Lucent Technology.
available from Ogis. In such a configuration as shown in FIG. 23, there is no need for a polarization controller. The desired polarization rotation in the two half rings is
This can be achieved simply by a proper choice of orientation in the connection of the fiber with the waveguide of the integrated filter.

【0166】音響光スイッチ8は、対応する無線周波数
セットを単に印加することにより、1つより多くの波長
を選択するように設定可能である。このように、レーザ
・リングにおいて1つより多くの波長を選択することが
でき、選択された各波長を他の波長から独立的に同調す
ることができる。堤案された形態においては、レーザ発
振のための多くの回線を選択して独立的に同調させるこ
とが可能である。多数の回線におけるレーザの実効的な
連続発振は、光増幅器の利得特性にのみ依存する。問題
となる波長範囲における適切な利得挙動により、レーザ
は多回線ソースとして働くことができ、この場合各レー
ザ回線は他の回線とは独立的に同調される。音響フィル
タは多重波長発振を付加可能である。
The acousto-optical switch 8 can be set to select more than one wavelength by simply applying the corresponding set of radio frequencies. In this way, more than one wavelength can be selected in the laser ring, and each selected wavelength can be tuned independently of the other wavelengths. In the proposed configuration, it is possible to select and independently tune many lines for lasing. The effective continuous oscillation of the laser in many lines depends only on the gain characteristics of the optical amplifier. With proper gain behavior in the wavelength range of interest, the laser can act as a multi-line source, where each laser line is tuned independently of the other lines. The acoustic filter can add multiple wavelength oscillation.

【0167】選択された各波長の送信は、その無線周波
電力を変更することにより、波長に対する正味利得を等
化するように変更することができる。この等化は、各波
長の同調中に制御されるべきである。
The transmission of each selected wavelength can be changed to equalize the net gain for the wavelength by changing its radio frequency power. This equalization should be controlled during tuning of each wavelength.

【0168】出願人は、開示された発明によりレーザを
構成し、以下に述べる実験テストを行った。実験テスト :図18に示される如きレーザが構成され、
このレーザでは、偏光コントローラ5および9により2
つの半ループへ導入される偏光の回転を変化させること
が可能であった。テストは、音響光フィルタPIRAO
S−150Xの3つのサンプルに対して反復された。こ
れらのサンプルは、S1、S2、S3と呼ばれる。用い
られた他のデバイスについては、先に述べた。特に、光
アイソレータはスイッチ8により選択されない波長にお
ける放射に対して34dBの損失を生じる如きものであ
った。
The applicant constructed a laser according to the disclosed invention and performed an experimental test described below. Experimental test : A laser as shown in FIG.
In this laser, two polarization controllers 5 and 9
It was possible to vary the rotation of the polarization introduced into the two half loops. The test was performed with an acousto-optic filter PIRAO.
Repeated for three samples of S-150X. These samples are called S1, S2, S3. Other devices used were described above. In particular, the optical isolator was such that it caused a 34 dB loss for radiation at wavelengths not selected by switch 8.

【0169】レーザ・ループは、下記の構造的特性を持
つものであった。即ち、ループの評価長さ20mは、ル
ープにおいて15dBの損失(Er損失を含まない)を
測定し、出力結合は21.6dB(0.7%)であっ
た。音響光デバイスは、40℃の温度で動作するように
最適化された。
The laser loop had the following structural characteristics. That is, the estimated length of the loop of 20 m measured a loss of 15 dB (not including Er loss) in the loop, and the output coupling was 21.6 dB (0.7%). The acousto-optical device was optimized to operate at a temperature of 40 ° C.

【0170】電力計による測定の結果として、レーザ光
源の下記の電力特性が知られた。即ち、レーザ出力電
力:−10dBm(0.1mW);空洞における推定電
力:11.6dBm(14.5mW)。時間特性は、1
5GHz帯域に対するフォトダイオードを出力ファイバ
4に接続し、その後に電気的スペクトル・アナライザお
よびオシロスコープを置いて測定された。発光は、偏光
により連続的に観察された。出力信号のランダム振幅変
調が観察されえ、これはおそらくはレーザ・ループにお
ける不安定によるものであった。
As a result of the measurement by the power meter, the following power characteristics of the laser light source were known. That is, laser output power: -10 dBm (0.1 mW); estimated power in the cavity: 11.6 dBm (14.5 mW). The time characteristic is 1
The photodiode for the 5 GHz band was connected to the output fiber 4 and then measured with an electric spectrum analyzer and an oscilloscope. Emission was continuously observed with polarized light. A random amplitude modulation of the output signal could be observed, probably due to instability in the laser loop.

【0171】スペクトル特性は、光スペクトル・アナラ
イザおよび走査ファブリ−ぺロー・フィルタを用いて評
価された。本発明によるレーザ光源は、モード・グルー
プ間で迅速にジャンプさせて多数のモードで発振するよ
うになされた。個々の線幅は60MHzであったが、発
振帯域は約4GHzの幅を持つことが判った。
[0171] The spectral properties were evaluated using an optical spectrum analyzer and a scanning Fabry-Perot filter. The laser light source according to the present invention is adapted to jump quickly between mode groups and oscillate in multiple modes. Although the individual line width was 60 MHz, the oscillation band was found to have a width of about 4 GHz.

【0172】図24は、光スペクトル・アナライザ(O
SA)で測定された発振ピークのエンベロープを示して
いる。図25に見られるように、ピークの波長は時間と
共に変化して、約20KHzの変換周波数の時間的な変
化に対応する約0.15nmの範囲内で振動する。これ
らは、良好な安定度特性であると見なすことができる。
発光ピークの安定度は、第2の出力ポート204から第
1の入力ポート202へ伸びかつ第1の出力ポート20
5から第2の入力ポート203へ伸びる光経路に沿った
偏光の変化に依存するように見える。従って、安定度
は、2つの偏光コントローラ5および9の状態と関連す
るように見える。
FIG. 24 shows an optical spectrum analyzer (O
The envelope of the oscillation peak measured in SA) is shown. As can be seen in FIG. 25, the peak wavelength changes over time and oscillates within a range of about 0.15 nm, corresponding to a temporal change in the conversion frequency of about 20 KHz. These can be considered as good stability characteristics.
The stability of the emission peak extends from the second output port 204 to the first input port 202 and to the first output port 20.
It appears to depend on the change in polarization along the light path extending from 5 to the second input port 203. Thus, the stability appears to be related to the state of the two polarization controllers 5 and 9.

【0173】出願人は、偏光コントローラ5および9の
ある状態に対して、ピークが先に述べた(安定状態)よ
うに見えることを観察した。偶数番目のコントローラの
状態が変化させられる時、ピークの形状は不規則にな
り、約0.18nmだけ離れた2つの別個のピークが生
じる(比較的少ない安定度;図26に示される)。コン
トローラの状態を変えることにより、一ピーク状態から
二ピーク状態へ規則的に変化することが可能である。
Applicants have observed that for certain states of the polarization controllers 5 and 9, the peaks appear as described above (stable state). When the state of the even controller is changed, the shape of the peaks becomes irregular, resulting in two distinct peaks separated by about 0.18 nm (relatively less stability; shown in FIG. 26). By changing the state of the controller, it is possible to regularly change from the one peak state to the two peak state.

【0174】レーザ光源の同調特性を評価するために測
定もまた行われた。PIRAOS−150X音響光スイ
ッチ8における無線周波数を変化させることにより得ら
れる典型的な同調カーブが図27に示される。
Measurements were also made to evaluate the tuning characteristics of the laser light source. A typical tuning curve obtained by changing the radio frequency in the PIRAOS-150X acousto-optical switch 8 is shown in FIG.

【0175】図28は、レーザの出力電力の対応する変
化を示している。レーザは、エルビウムの利得帯域(即
ち、1522nmないし1565nm)にわたり、換言
すれば、増幅器1の能動型ファイバのドーパントの利得
帯域にわたって連続的に同調可能であるが、レーザ帯域
幅への拡張が可能であることが判った。音響光間の相互
作用による偏光変換理論は、周波数と変換波長との間の
逆の関係を予測する。出願人は、音の周波数の関数とし
ての発光波長の変化を形式のカーブから実際に良好に内
挿できることを実験的に観察した。
FIG. 28 shows a corresponding change in the output power of the laser. The laser can be continuously tuned over the gain band of erbium (ie, 1522 nm to 1565 nm), in other words, over the gain band of the active fiber dopant of amplifier 1, but can be extended to the laser bandwidth. I found it to be. Polarization conversion theory due to the interaction between acoustic light predicts the inverse relationship between frequency and converted wavelength. Applicants have experimentally observed that the change in emission wavelength as a function of sound frequency can indeed be well interpolated from a form curve.

【0176】[0176]

【数7】 (Equation 7)

【0177】定数A及びBの値は、使用された音響光デ
バイスに僅かに依存するように見え、また定数は常に略
々同じである。表2は、以下に、音響光フィルタPIR
AOS−150X、S1、S2、S3の3つのサンプル
を用いて2つの定数に対して見出された値を示してい
る。
The values of the constants A and B appear to depend slightly on the acousto-optical device used, and the constants are always approximately the same. Table 2 below shows the acousto-optic filter PIR
Shown are the values found for two constants using three samples of AOS-150X, S1, S2, S3.

【0178】[0178]

【表2】 [Table 2]

【0179】残の標準偏差は、測定値と理論的カーブに
おける値との間の差の標準偏差(平均2乗平方根)を示
す。図29に示される内挿カーブからの実験データの偏
差は、S2フィルタが用いられた問題となるデバイスに
対する同調プロセスの「非理想性(non−ideal
ity)」を表わす。
The remaining standard deviation indicates the standard deviation (root mean square) of the difference between the measured value and the value in the theoretical curve. The deviation of the experimental data from the interpolated curve shown in FIG. 29 can be attributed to the “non-ideal (non-ideal)
ity) ”.

【0180】ピークの波長はシフトされている間に、無
線周波数が変化したとき、偏光コントローラの状態を再
び最適化することにより回復することができるピークの
安定度の累加損が存在したことが判った。同調プロセス
の理想的ケースからの偏差のカーブに注目が集った。こ
の状態は、図29において発光波長の関数として示され
る。
It can be seen that there was a cumulative loss of peak stability that could be recovered by reoptimizing the state of the polarization controller when the radio frequency changed while the wavelength of the peak was shifted. Was. Attention has been focused on the curve of deviation from the ideal case of the tuning process. This state is shown in FIG. 29 as a function of the emission wavelength.

【0181】図29では、2つの重った「擾乱」、緩や
かな変化(15nm程度)と早い変化(2nmないし1
nmより小さい)と非常に不規則な傾向を弁別すること
が可能である。緩やかな変化は、エルビウムの利得カー
ブが平坦でなくピークと小さな弛みがあるという事実に
よる。利得カーブとフィルタリング・カーブとの積は、
発光波長を決定する。結果として得るカーブでは、利得
カーブの勾配がピークで増加するに伴いピークはフィル
タリング・カーブのピークに関して更にシフトされる
(利得カーブのピークは振動ピークを「引付ける」)。
受動的フィルタがループに導入されるとき、利得カーブ
の形状は変化し、予期のとおり長期変調の傾向は変化に
従う。従って、理想的な同調カーブからの偏差のこのよ
うな成分が発光プロセスに固有のものであり、かつ利得
カーブの形状を補正することはこれを無くすように見え
る。
In FIG. 29, there are two overlapping “disturbances”, a gradual change (about 15 nm) and a fast change (2 nm to 1 nm).
nm) and very irregular tendencies can be distinguished. The gradual change is due to the fact that the gain curve of erbium is not flat but has peaks and small slack. The product of the gain curve and the filtering curve is
Determine the emission wavelength. In the resulting curve, the peak is further shifted with respect to the peak of the filtering curve as the slope of the gain curve increases at the peak (the gain curve peak "pulls" the oscillation peak).
When a passive filter is introduced into the loop, the shape of the gain curve changes and, as expected, the trend of long-term modulation follows the change. Thus, such a component of the deviation from the ideal tuning curve is inherent in the light emitting process, and correcting the shape of the gain curve appears to eliminate this.

【0182】早い変化は、ループにおける光の偏光にお
ける変化と関連するように見える。先に述べたように、
図19、図20および図21のデバイスは、2つの偏光
間に一切の波長差がないことを許容する。出願人は、こ
れら3つの形態が、図24に示される唯一つの発光ピー
クを持つレーザの最も安定な状態に対応するものである
ことを結論付けた。
Fast changes appear to be associated with changes in the polarization of light in the loop. As mentioned earlier,
The devices of FIGS. 19, 20 and 21 allow no wavelength difference between the two polarizations. Applicants have concluded that these three configurations correspond to the most stable state of the laser with only one emission peak shown in FIG.

【0183】図22に示される第4の形態においては、
各偏光は同じコンバータにおいて2回変換され、その結
果TEおよびTMに対するフィルタリング・カーブがシ
フトしたように見える。このような形態は、図26に示
される如き2つの別個の発光ピークを持つ比較的安定し
ない状態と関連するように見える。同調特性に関して
は、ある偏光形態に対する波長シフトおよび共通ファイ
バの分散特性の存在は、図29の偏差カーブに示される
周期的変化が原因である。
In the fourth embodiment shown in FIG.
Each polarization is converted twice in the same converter, so that the filtering curves for TE and TM appear shifted. Such a configuration appears to be associated with a relatively unstable condition having two distinct emission peaks as shown in FIG. Regarding the tuning characteristics, the wavelength shift for a certain polarization form and the presence of the dispersion characteristics of the common fiber are due to the periodic changes shown in the deviation curves in FIG.

【0184】レーザが同調されるとき、即ち、音響光デ
バイスにより選択される波長が変化させられるとき、レ
ーザ構造の2つのリングにおける偏光の回転がファイバ
における屈折率の変化により変化させられる。従って、
この形態は徐々に変化し、偏光成分間の波長シフトが誘
起され、同調カーブの変調を生じる結果となる。この変
調は、シフトが誘起されるとき2つの異なる偏光に対応
する1つの線から他の線へのレーザ波長の累加するホッ
ピング(hopping)によるものである。変調の周
期性は、偏光の回転の偏差が360°に近づくとき初期
の偏光状態の回復によるものである。
When the laser is tuned, ie, the wavelength selected by the acousto-optic device is changed, the rotation of the polarization in the two rings of the laser structure is changed by the change in the index of refraction in the fiber. Therefore,
This configuration changes gradually, causing a wavelength shift between the polarization components, resulting in modulation of the tuning curve. This modulation is due to the incremental hopping of the laser wavelength from one line to the other corresponding to two different polarizations when a shift is induced. The periodicity of the modulation is due to the recovery of the initial polarization state as the polarization rotation deviation approaches 360 °.

【0185】容易に理解されるように、このような周期
的な変調は、波長が同調されるとき2つのハーフ・リン
グが光の偏光状態を大域的に変化させないように設計さ
れるならば、回避することができる。これは、共に偏光
を維持する光増幅器、光スプリッタおよびアイソレータ
を用いて波長が変化させられるとき偏光効果を示さない
全ての偏光を維持するファイバを用いることにより達成
することができる。これら全てのデバイスは、当業者に
は容易に入手可能であり、その形態を有効にセットアッ
プすることができる。
As will be readily appreciated, such a periodic modulation can be achieved if the two half rings are designed so that when the wavelength is tuned, they do not change the polarization state of the light globally. Can be avoided. This can be achieved by using all polarization maintaining fibers that do not exhibit polarization effects when the wavelength is changed using optical amplifiers, optical splitters and isolators that both maintain polarization. All of these devices are readily available to those skilled in the art and their configuration can be effectively set up.

【0186】ハーフ・リングが偏光維持要素により構成
され、レーザは0°−0°、0°−90°、90°−0
°の任意の構成において最も安定した状態で動作するこ
とが予期される。しかし、右方のハーフ・リングのみが
偏光維持型であっても、同調カーブにおける安定動作お
よび早い変化の除去を達成することができる。左方のハ
ーフ・リングは、右方のハーフ・リングが0°の全偏光
回転を生じるならば、偏光制御なしのままでもよい。こ
の場合、レーザは、同調時に0°−0°および90°−
0°の構成間で振動する。これらの構成は、先に述べた
ように、共に波長シフトを生じず、このため、安定した
発光状態(1つのピーク)を生じる。
The half ring is constituted by polarization maintaining elements, and the lasers are 0 ° -0 °, 0 ° -90 °, 90 ° -0
It is expected to operate in the most stable state in any configuration of °. However, even if only the right half ring is polarization-maintaining, stable operation and fast elimination of tuning curves can be achieved. The left half ring may remain unpolarized if the right half ring produces a full polarization rotation of 0 °. In this case, the lasers are 0 ° -0 ° and 90 °-
Oscillates between 0 ° configurations. As described above, both of these configurations do not cause a wavelength shift, and thus generate a stable light emitting state (one peak).

【0187】しかし、0°−90°の構成では2回の通
過が必要であるが、0°−0°の構成では1周のために
はリングにおける光の1回の通過(スイッチ8の2回通
過)が要求される。従って、異なる数の1周通過(ro
und−trip passage)により、レーザは
各状態間でシフトする。このため、右方のハーフ・リン
グのみにおける偏光維持の実施の形態は、両方のハーフ
・リングにおける偏光維持を行う場合より僅かに安定を
欠くものと予期される。左方のハーフ・リングにおける
偏光維持を行わない右方のハーフ・リングにおける90
°の偏光回転は、90°−90°の構成と不安定性をも
たらし得るゆえに望ましくない。
However, in the configuration of 0 ° -90 °, two passes are required, but in the configuration of 0 ° -0 °, one pass of light in the ring is required for one round (two passes of the switch 8). Times). Therefore, a different number of rounds (ro
The laser shifts between each state due to an under-trip passage. For this reason, it is expected that the embodiment of maintaining polarization in only the right half ring will be slightly less stable than maintaining polarization in both half rings. 90 in the right half ring without polarization maintenance in the left half ring
A polarization rotation of 90 ° is undesirable because it can result in instability with 90 ° -90 ° configurations.

【0188】要約すると、本発明の更に改善された実施
の形態は、従来の構成に比して多くの利点を提供し、か
つ下記を含む。即ち、(1)レーザの良好な同調性能を
提供するが周期的な不安定性および同調特性の周期的な
「早い」変調を生じ得る2つのハーフ・リングにおける
偏光の制御無し、(2)同調カーブの周期的な「早い」
変調を行わないが完全な安定性でない良好な同調性能を
提供する、0°の偏光回転を行う右方ハーフ・リングの
みにおける偏光の維持、および(3)同調カーブの周期
的な「早い」変調および高いレーザ安定度を伴わない良
好な同調性能を提供する、0°−0°あるいは0°−9
0°、あるいは90°−0°の構成による両方のハーフ
・リングにおけるにおける偏光の維持。
In summary, a further improved embodiment of the present invention provides a number of advantages over conventional configurations and includes: (1) no polarization control in the two half-rings, which provides good tuning performance of the laser but can result in periodic instability and periodic "fast" modulation of the tuning characteristics; (2) tuning curve Periodic "early"
Maintaining polarization only in the right half ring with 0 ° polarization rotation, providing good tuning performance without modulation but not perfect stability, and (3) periodic “fast” modulation of the tuning curve 0 ° -0 ° or 0 ° -9 to provide good tuning performance without high laser stability
Maintaining polarization in both half rings with a 0 ° or 90 ° -0 ° configuration.

【0189】出願人は、S1およびS3フィルタにより
レーザに対する同調偏差カーブを測定した。使用された
種々の音響光フィルタの挙動は、(制限された方法にお
いて)最大偏差の振幅においてのみ、および早い変動に
おける最大ピークの周期性の間隔において変動するよう
に見える。明らかなように、これらの相違は2つの偏光
変換域において変換される光の波長シフトの異なる値に
起因し得る。
Applicants have measured the tuning deviation curve for the laser with the S1 and S3 filters. The behavior of the various acousto-optic filters used appears to fluctuate (in a limited way) only at the amplitude of the maximum deviation and at intervals of the periodicity of the maximum peak in the fast fluctuations. As will be apparent, these differences may be due to different values of the wavelength shift of the light converted in the two polarization conversion zones.

【0190】レーザの性能を改善するには、幾つかの指
示に従うことが可能である。第一に、特殊な能動型材料
か光フラット化フィルタ(optical flatt
ening filter)を用いることにより、レー
ザの利得カーブを平坦化することができる。第二に、接
続部における逆反射を減じるために、ファイバ−フィル
タおよびファイバ−ファイバ接続における不連続部を減
じることにより安定度を改善することができる。第三
に、比較的少数の縦方向モードを活性化することをを許
容するために、空洞長さを減じることができる。また、
レーザに対する最適な動作条件を許容するため、出力結
合およびポンプ・パワーの如きレーザのパラメータを最
適化することができる。
To improve the performance of the laser, several instructions can be followed. First, special active materials or optical flattening filters
By using an ending filter, the gain curve of the laser can be flattened. Second, stability can be improved by reducing discontinuities in fiber-filter and fiber-to-fiber connections to reduce back reflections at the connections. Third, the cavity length can be reduced to allow activation of a relatively small number of longitudinal modes. Also,
Laser parameters such as output coupling and pump power can be optimized to allow for optimal operating conditions for the laser.

【0191】当業者には、発明の趣旨および範囲から逸
脱することなく本発明のシステムおよび方法に対する種
々の修正および変更が可能であることが明らかであろ
う。例えば、付加/ドロップ形態は、望ましい実施の形
態の単なる例示であって限定ではないことを意図するも
のである。本発明は、頭書の特許請求の範囲およびその
相当技術の範囲内に該当することを前提として本発明の
修正および変更を包含する。
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the system and method of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. For example, the add / drop configurations are intended to be merely illustrative of preferred embodiments and not limiting. The present invention covers modifications and variations of the present invention provided that they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

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

【図1】本発明の実施の一形態による帯域通過フィルタ
を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a bandpass filter according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の一形態の音響光スイッチを示す
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an acousto-optical switch according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2に示された形式の音響光フィルタの特性カ
ーブを示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a characteristic curve of an acousto-optic filter of the type shown in FIG.

【図4】図1のデバイスの特性カーブを示すグラフであ
る。
FIG. 4 is a graph showing a characteristic curve of the device of FIG. 1;

【図5】光サーキュレータを用いる本発明の別の実施の
形態による2個の除去フィルタを示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating two rejection filters according to another embodiment of the present invention using an optical circulator.

【図6】光サーキュレータを用いる本発明の別の実施の
形態による2個の除去フィルタを示す概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating two rejection filters according to another embodiment of the present invention using an optical circulator.

【図7】図7はA及びBからなり、Aは、2個の光サー
キュレータを用いる本発明の別の実施の形態による付加
/ドロップ(add/drop)フィルタを示す概略
図、Bは、閉路された光サーキュレータを用いる代替的
な実施の形態を示す概略図である。
FIG. 7 comprises A and B, where A is a schematic diagram illustrating an add / drop filter according to another embodiment of the present invention using two optical circulators, and B is a closed circuit. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an alternative embodiment using a modified optical circulator.

【図8】光サーキュレータを用いる本発明の別の実施の
形態による付加/ドロップフィルタを示す概略図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an add / drop filter according to another embodiment of the present invention using an optical circulator.

【図9】2個の並列の音響光段と、光サーキュレータと
を用いる本発明の別の実施の形態によるデバイスを示す
概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a device according to another embodiment of the present invention using two parallel acoustic light stages and an optical circulator.

【図10】2個の並列の音響光段と、光サーキュレータ
とを用いる本発明の別の実施の形態によるデバイスを示
す概略図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a device according to another embodiment of the present invention using two parallel acoustic light stages and an optical circulator.

【図11】3個の並列の音響光段と光サーキュレータと
を用いる本発明の別の実施の形態によるデバイスを示す
概略図である。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a device according to another embodiment of the present invention using three parallel acoustic light stages and an optical circulator.

【図12】単一のコンバータを持つ音響光フィルタを示
す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing an acousto-optic filter having a single converter.

【図13】単一のコンバータを持つ音響光デバイスを用
いる本発明の別の実施の形態によるデバイスを示す概略
図である。
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a device according to another embodiment of the present invention using an acousto-optic device having a single converter.

【図14】単一のコンバータを持つ音響光デバイスを用
いる本発明の別の実施の形態によるデバイスを示す概略
図である。
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a device according to another embodiment of the present invention using an acousto-optic device having a single converter.

【図15】単一のコンバータを持つ2個の並列の音響光
段を持つ本発明の別の実施の形態によるデバイスを示す
概略図である。
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a device according to another embodiment of the present invention having two parallel acoustic light stages with a single converter.

【図16】単一コンバータを持つ2個の並列の音響光段
を持つ本発明の別の実施の形態によるデバイスを示す概
略図である。
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a device according to another embodiment of the present invention having two parallel acoustic light stages with a single converter.

【図17】単一のコンバータを持つ3個の並列段を持つ
デバイスを用いる本発明の別の実施の形態によるデバイ
スを示す概略図である。
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a device according to another embodiment of the present invention using a device having three parallel stages with a single converter.

【図18】本発明の別の実施の形態によるレーザを示す
概略図である。
FIG. 18 is a schematic diagram illustrating a laser according to another embodiment of the present invention.

【図19】本発明の他の実施の形態によるレーザの異な
る形態を示す概略図である。
FIG. 19 is a schematic diagram showing different forms of a laser according to another embodiment of the present invention.

【図20】本発明の他の実施の形態によるレーザの異な
る形態を示す概略図である。
FIG. 20 is a schematic diagram showing different forms of a laser according to another embodiment of the present invention.

【図21】本発明の他の実施の形態によるレーザの異な
る形態を示す概略図である。
FIG. 21 is a schematic diagram showing different forms of a laser according to another embodiment of the present invention.

【図22】本発明の他の実施の形態によるレーザの異な
る形態を示す概略図である。
FIG. 22 is a schematic diagram showing different forms of a laser according to another embodiment of the present invention.

【図23】偏光維持ファイバを用いる本発明の別の実施
の形態によるレーザを示す概略図である。
FIG. 23 is a schematic diagram illustrating a laser according to another embodiment of the present invention using a polarization maintaining fiber.

【図24】PIRAOS−150X音響光フィルタを用
いる本発明によるレーザの発光スペクトルを示すグラフ
である。
FIG. 24 is a graph showing the emission spectrum of a laser according to the present invention using a PIRAOS-150X acousto-optic filter.

【図25】本発明によるレーザの発光ピークの時間的変
化を示すグラフである。
FIG. 25 is a graph showing the temporal change of the emission peak of the laser according to the present invention.

【図26】比較的安定しない状態における本発明による
レーザの発光スペクトルを示すグラフである。
FIG. 26 is a graph showing an emission spectrum of the laser according to the present invention in a relatively unstable state.

【図27】発光波長を音響周波数の関数として示す本発
明によるレーザの同調カーブを示すグラフである。
FIG. 27 is a graph showing a tuning curve of a laser according to the invention, showing the emission wavelength as a function of the acoustic frequency.

【図28】同調中の本発明によるレーザの総合発光パワ
ーを示すグラフである。
FIG. 28 is a graph showing the total emission power of a laser according to the present invention during tuning.

【図29】理論的補間器により実験的に示された本発明
によるレーザの同調特性の変動を示すグラフである。
FIG. 29 is a graph showing the variation of the tuning characteristics of a laser according to the present invention as experimentally shown by a theoretical interpolator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光増幅器 2 ファイバ 3 入力光ファイバ 4 レーザ出力ファイバ 5 第1の偏光コントローラ 6 無線周波発生器 7 光アイソレータ 8 音響光スイッチ 9 偏光コントローラ 10 音響光デバイス 11 光サーキュレータ 12 ファイバ 13 入力ファイバ 14 光アイソレータ 15 4ポート光サーキュレータ 16 ファイバ 17 ファイバ 20 ポート 22 4ポート光サーキュレータ 23 単一コンバータ音響光デバイス 24 光スプリッタ 30 ポート 50 音響光デバイス 52 ドロップフィルタ 56 音響光デバイス 58 ドロップフィルタ 60 付加フィルタ 64 帯域通過フィルタ 68 デバイス 70 デバイス 72 2回通過型付加/ドロップフィルタ 74 ループ・レーザ発生器 101 基板 104 偏光デバイダ 105 偏光デバイダ 106 光ファイバ 107 光導波路 108 変換段 109 中心光導波路 110 中心光導波路 113 入力導波路 114 入力導波路 115 出力導波路 116 出力導波路 117 光導波路 118 光導波路 119 光導波路ブランチ 120 光導波路ブランチ 121 音響導波路 122 音響導波路 123 電気音響トランスデューサ 124 圧電トランスデューサ 125 音響導波路 126 音響導波路 127 音響導波路 128 音響導波路 129 第2の中心クラッド 130 音響アブソーバ 202 第1の入力ポート 203 第2の入力ポート 204 第2の出力ポート 205 第1の出力ポート 212 入力ポート 213 入力ポート 214 出力ポート 215 出力ポート 216 電気音響トランスデューサ 217 光導波路 218 光導波路 219 偏光ビーム・スプリッタ 220 偏光スプリッタ 221 音響アブソーバ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical amplifier 2 Fiber 3 Input optical fiber 4 Laser output fiber 5 First polarization controller 6 Radio frequency generator 7 Optical isolator 8 Acoustic light switch 9 Polarization controller 10 Acoustic light device 11 Optical circulator 12 Fiber 13 Input fiber 14 Optical isolator 15 4 port optical circulator 16 fiber 17 fiber 20 port 22 4 port optical circulator 23 single converter acousto-optic device 24 optical splitter 30 port 50 acousto-optic device 52 drop filter 56 acousto-optic device 58 drop filter 60 additional filter 64 band-pass filter 68 device Reference Signs List 70 Device 72 Two-pass addition / drop filter 74 Loop laser generator 101 Substrate 104 Polarization divider 105 Polarization divider 106 optical fiber 107 optical waveguide 108 conversion stage 109 central optical waveguide 110 central optical waveguide 113 input waveguide 114 input waveguide 115 output waveguide 116 output waveguide 117 optical waveguide 118 optical waveguide 119 optical waveguide branch 120 optical waveguide branch 121 acoustic conduction Waveguide 122 Acoustic waveguide 123 Electroacoustic transducer 124 Piezoelectric transducer 125 Acoustic waveguide 126 Acoustic waveguide 127 Acoustic waveguide 128 Acoustic waveguide 129 Second center cladding 130 Acoustic absorber 202 First input port 203 Second input port 204 Second output port 205 First output port 212 Input port 213 Input port 214 Output port 215 Output port 216 Electroacoustic transducer 217 Optical waveguide 218 Optical waveguide 19 polarizing beam splitter 220 polarizing splitter 221 sound absorber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591011856 Pirelli Cavi e Sist emi S.p.A (72)発明者 サルヴァトーレ・モラスカ イタリア共和国 22100 コモ,ヴィア・ ミラノ 162 (72)発明者 ステフェン・シュミド イタリア共和国ミラノ,20052 モンツァ, ヴィア・カルロ・ポルタ 19/4 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (71) Applicant 591011856 Pirelli Cavies System e. p. A (72) Inventor Salvatore Morasca 22100 Como, Via Milano, Italy 162 (72) Inventor Stephen Schmid Milan, Italy, 20052 Monza, Via Carlo Porta 19/4

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1、第2、第3および第4の光ポート
間に共に結合された第1および第2の偏光変換域を含む
音響光スイッチと、 前記第2及び第3の光ポートの間に結合され、光絶縁要
素を含む光学的組合わせとを備える複数通過型音響光デ
バイス。
An acousto-optic switch including first and second polarization conversion zones coupled together between first, second, third and fourth optical ports; and said second and third optical ports. A multi-pass acousto-optical device comprising:
【請求項2】 前記第1および前記第4の光ポートと前
記第1および前記第2の偏光変換域との間に配置され、
受信した光の直交偏光成分に対してそれぞれクロス伝送
およびバー伝送を有する第1の光スプリッタを更に備え
る請求項1記載の複数通過型音響光デバイス。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the first and second optical ports are disposed between the first and fourth optical ports and the first and second polarization conversion areas.
The multi-pass acousto-optical device according to claim 1, further comprising a first optical splitter having cross transmission and bar transmission with respect to orthogonal polarization components of the received light, respectively.
【請求項3】 前記第2および前記第3の光ポートと前
記第1および前記第2の偏光変換域との間に配置され
た、受信した光の直交偏光成分に対してそれぞれクロス
伝送およびバー伝送を有する第2の光スプリッタを更に
備える請求項2記載の複数通過型音響光デバイス。
3. A cross transmission and bar for orthogonal polarization components of received light, respectively, disposed between the second and third optical ports and the first and second polarization conversion zones. 3. The multi-pass acousto-optical device according to claim 2, further comprising a second optical splitter having a transmission.
【請求項4】 前記光絶縁要素と直列に結合された偏光
コントローラを更に備える請求項3記載の複数通過型音
響光デバイス。
4. The multi-pass acousto-optical device according to claim 3, further comprising a polarization controller coupled in series with said optical isolating element.
【請求項5】 前記光学的組合わせが偏光維持を行うも
のである請求項3記載の複数通過型音響光デバイス。
5. The multi-pass acousto-optical device according to claim 3, wherein the optical combination performs polarization maintenance.
【請求項6】 前記第1の偏光変換域に音響的に結合さ
れかつRF源に結合された前記音響光スイッチ内部の、
前記RF源により決定される特性周波数を有する前記第
1の偏光変換域に第1の音波を生成する上部トランスデ
ューサを更に備える請求項1記載の複数通過型音響光デ
バイス。
6. An acousto-optical switch within the acousto-optic switch acoustically coupled to the first polarization conversion region and coupled to an RF source.
The multi-pass acousto-optical device according to claim 1, further comprising an upper transducer that generates a first sound wave in the first polarization conversion region having a characteristic frequency determined by the RF source.
【請求項7】 前記第2の偏光変換域に音響的に結合さ
れかつ前記RF源に結合された前記音響光スイッチ内部
の、前記第1の音波の伝搬方向と逆の伝搬方向を持つ特
性周波数を有する前記第2の偏光変換域に第2の音波を
生成する下部トランスデューサを更に備える請求項6記
載の複数通過型音響光デバイス。
7. A characteristic frequency within the acousto-optic switch acoustically coupled to the second polarization conversion region and coupled to the RF source, the characteristic frequency having a propagation direction opposite to a propagation direction of the first sound wave. The multi-pass acousto-optical device according to claim 6, further comprising a lower transducer that generates a second sound wave in the second polarization conversion region having:
【請求項8】 前記第1の偏光変換域と前記第2の偏光
変換域とが、前記第1の音波が該第1と第2の両偏光変
換域で進行するように充分に接近して配置される請求項
6記載の複数通過型音響光デバイス。
8. The first polarization conversion area and the second polarization conversion area are sufficiently close so that the first sound wave travels in both the first and second polarization conversion areas. The multi-pass acousto-optical device according to claim 6, which is arranged.
【請求項9】 前記光絶縁要素が少なくとも3つのポー
トを有する光サーキュレータである請求項1記載の複数
通過型音響光デバイス。
9. The multi-pass acousto-optical device according to claim 1, wherein the optical insulating element is an optical circulator having at least three ports.
【請求項10】 前記光サーキュレータに結合されかつ
他の音響光スイッチと同じ基板上に構成される別の音響
光スイッチを更に備える請求項9記載の複数通過型音響
光デバイス。
10. The multi-pass acousto-optical device according to claim 9, further comprising another acousto-optical switch coupled to the optical circulator and configured on the same substrate as another acousto-optical switch.
【請求項11】 第1、第2、第3および第4の光ポー
ト間に結合された第1および第2の偏光コンバータを含
む音響光スイッチと、 前記第1の光ポートと前記第4のポートとの間に結合さ
れかつ光増幅器を含む第1の光ハーフ・リングと、 前記第2の光ポートと前記第3の光ポートとの間に結合
されかつ光絶縁要素を含む第2の光ハーフ・リングと、 前記第1の光ハーフ・リングと前記第2の光ハーフ・リ
ングの一方の内部に配置されるレーザ出力結合器とを備
える可同調レーザ発生器。
11. An acousto-optical switch including first and second polarization converters coupled between first, second, third, and fourth optical ports; and said first optical port and said fourth optical port. A first optical half ring coupled between the second optical port and the third optical port, the second optical half ring including an optical amplifier; and a second optical half ring coupled between the second optical port and the third optical port and including an optical isolation element. A tunable laser generator comprising: a half ring; and a laser output coupler disposed within one of the first optical half ring and the second optical half ring.
【請求項12】 前記第1のハーフ・リングが光絶縁要
素を含む請求項11記載の可同調レーザ発生器。
12. The tunable laser generator of claim 11, wherein said first half ring includes an optically insulating element.
【請求項13】 前記第1のハーフ・リングと前記第2
のハーフ・リングの一方が偏光維持要素からなる請求項
12記載の可同調レーザ発生器。
13. The first half ring and the second half ring.
13. The tunable laser generator of claim 12, wherein one of said half rings comprises a polarization maintaining element.
【請求項14】 前記第1のハーフ・リングと前記第2
のハーフ・リングの一方が偏光コントローラを含む請求
項12記載の可同調レーザ発生器。
14. The first half ring and the second half ring
13. The tunable laser generator of claim 12, wherein one of said half rings includes a polarization controller.
【請求項15】 前記第1のハーフ・リングと前記第2
のハーフ・リングとの両方が偏光コントローラを含む請
求項12記載の可同調レーザ発生器。
15. The first half ring and the second half ring
13. The tunable laser generator of claim 12, wherein both of said half rings include a polarization controller.
【請求項16】 前記光増幅器がエルビウムでドープさ
れた光ファイバ増幅器を含む請求項12記載の可同調レ
ーザ発生器。
16. The tunable laser generator of claim 12, wherein said optical amplifier comprises an erbium-doped optical fiber amplifier.
【請求項17】 音響光デバイスを用いて光周波数をフ
ィルタする方法であって、 第1、第2、第3および第4の光ポート間に結合された
第1の偏光変換域と第2の偏光変換域とを含む少なくと
も1つの音響光スイッチを設けるステップと、 複数の波長を有する入力光信号を前記第1の光ポートへ
注入するステップと、 複数の波長のサブセットを含む中間光信号を前記第2の
光ポートから光絶縁要素を介して第2の光ポートへフィ
ードバックするステップと、 前記複数の波長のサブセットを含む出力光信号を前記第
4の光ポートから取出すステップとを含む方法。
17. A method for filtering an optical frequency using an acousto-optical device, comprising: a first polarization conversion region coupled between first, second, third and fourth optical ports; Providing at least one acousto-optical switch including a polarization conversion region; injecting an input optical signal having a plurality of wavelengths into the first optical port; and providing an intermediate optical signal including a subset of a plurality of wavelengths. A method comprising: feeding back from a second optical port to a second optical port via an optical isolation element; and extracting an output optical signal comprising a subset of the plurality of wavelengths from the fourth optical port.
【請求項18】 入力光信号をスイッチに上の第1の光
スプリッタ内部のTE波およびTM波の初期成分へ分割
するステップと、 前記TE波初期成分を前記第1の偏光変換域へ通すステ
ップと、 前記TM波初期成分を前記第2の偏光変換域へ通すステ
ップと、 選択された周波数を有する入力光信号の前記TE波初期
成分を前記第1の偏光変換域におけるTM波中間成分へ
直角位相変換するステップと、 選択された周波数を有する入力光信号の前記TM波初期
成分を前記第2の偏光変換域におけるTE波中間成分へ
直角変換するステップとを更に含む請求項17記載の方
法。
18. A step of dividing an input optical signal into initial components of a TE wave and a TM wave inside the first optical splitter on the switch, and passing the initial component of the TE wave to the first polarization conversion area. Passing the TM wave initial component to the second polarization conversion region; and orthogonally intersecting the TE wave initial component of the input optical signal having the selected frequency to a TM wave intermediate component in the first polarization conversion region. 18. The method of claim 17, further comprising the steps of: phase converting; and quadrature converting the TM wave initial component of the input optical signal having the selected frequency to a TE wave intermediate component in the second polarization conversion region.
【請求項19】 前記フィードバック・ステップ後に、 スイッチ上の第2の光スプリッタ内部で前記中間光信号
をTE波とTM波とのフィードバック成分へ分割するス
テップと、 前記TE波フィードバック成分を前記第1の偏光変換域
へ通すステップと、 前記TM波フィードバック成分を前記第2の偏光変換域
へ通すステップと、 選択された周波数を有する前記TE波フィードバック成
分を前記第1の偏光変換域におけるTM波の最終成分へ
直角変換するステップと、 選択された周波数を有する前記TM波フィードバック成
分を前記第2の偏光変換域におけるTE波の最終成分へ
直角変換するステップとを更に含む請求項17記載の方
法。
19. After the feedback step, splitting the intermediate optical signal into a feedback component of a TE wave and a TM wave within a second optical splitter on a switch; Passing the TM wave feedback component to the second polarization conversion region; and passing the TE wave feedback component having a selected frequency to the TM wave in the first polarization conversion region. 18. The method of claim 17, further comprising: quadrature converting to a final component; and quadrature converting the TM wave feedback component having the selected frequency to a final component of a TE wave in the second polarization conversion region.
【請求項20】 前記入力光信号を前記第4の光ポート
から光増幅器を介して前記第1の光ポートに結合するス
テップを更に含む請求項17記載の方法。
20. The method of claim 17, further comprising coupling the input optical signal from the fourth optical port to the first optical port via an optical amplifier.
JP11276889A 1998-09-29 1999-09-29 Multiple-passage type acoustooptic device and laser Pending JP2000111855A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98118377.5 1998-09-29
EP98118377 1998-09-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000111855A true JP2000111855A (en) 2000-04-21

Family

ID=8232710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11276889A Pending JP2000111855A (en) 1998-09-29 1999-09-29 Multiple-passage type acoustooptic device and laser

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2000111855A (en)
AU (1) AU5012899A (en)
BR (1) BR9904400A (en)
CA (1) CA2282914A1 (en)
NZ (1) NZ338019A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006162983A (en) * 2004-12-07 2006-06-22 Olympus Corp Fluorescent filter and microscope apparatus provided with the same
WO2011094147A2 (en) * 2010-01-26 2011-08-04 Cornell University Monolithic silicon acousto-optic modulator structure and method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116243424B (en) * 2023-05-09 2023-08-11 之江实验室 Beam splitting mode converter, design method, preparation method and optical device thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006162983A (en) * 2004-12-07 2006-06-22 Olympus Corp Fluorescent filter and microscope apparatus provided with the same
WO2011094147A2 (en) * 2010-01-26 2011-08-04 Cornell University Monolithic silicon acousto-optic modulator structure and method
WO2011094147A3 (en) * 2010-01-26 2012-01-19 Cornell University Monolithic silicon acousto-optic modulator structure and method

Also Published As

Publication number Publication date
NZ338019A (en) 2001-03-30
CA2282914A1 (en) 2000-03-29
BR9904400A (en) 2001-03-20
AU5012899A (en) 2000-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6532323B2 (en) Acousto-optic filter
US6807197B2 (en) Gain control in nonlinear polarization amplifier stages
US7085438B2 (en) Optical multi/demultiplexing circuit equipped with phase generating device
US5781669A (en) Acoustooptical waveguide device for wavelength selection and process for making same
US6253002B1 (en) Acousto-optic filter
US6510261B2 (en) Acousto-optic variable attenuator with active cancellation of back reflections
GB2295921A (en) Wavelength-varying multi-wavelength optical filter laser
JP2006053559A (en) Polarization insensitive microbend fiber gratings and devices using the same
US6539148B1 (en) Channel equalizer with acousto-optic variable attenuators
US6343165B1 (en) Optical add drop multiplexer
Dimmick et al. Compact all-fiber acoustooptic tunable filters with small bandwidth-length product
US6535665B1 (en) Acousto-optic devices utilizing longitudinal acoustic waves
ITMI951699A1 (en) ACOUSTIC-OPTICAL DEVICE IN WAVE GUIDE TUNABLE WITH AN INDEPENDENT RESPONSE OF POLARIZATION AND SOUND TREATMENT METHOD-
US6357913B1 (en) Add/drop acousto-optic filter
US6370167B1 (en) Double-passage acousto-optical device and laser
JP2000111855A (en) Multiple-passage type acoustooptic device and laser
EP0989440A1 (en) Double-pass acousto-optical device and laser
CA2207356A1 (en) A double-stage acousto-optical waveguide device, having polarization-independent response
US5818980A (en) Polarization-independent, tunable, acousto-optical waveguide device for the wavelength selection of an optical signal
Yun et al. All-fiber acoustooptic filter with low-polarization sensitivity and no frequency shift
US6914717B1 (en) Multiple wavelength pumping of raman amplifier stages
US6532322B1 (en) Channel equalizer with acousto-optic variable attenuators
WO2003038490A1 (en) Optical all-pass filter with gain compensation
JP4041361B2 (en) Optical amplifier module
WO2000034812A1 (en) Optical fiber for broadband optical devices and optical fiber devices using thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060929

A072 Dismissal of procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073

Effective date: 20070206