JP2000221548A - Phase conjugate light generating device - Google Patents

Phase conjugate light generating device

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JP2000221548A
JP2000221548A JP11019821A JP1982199A JP2000221548A JP 2000221548 A JP2000221548 A JP 2000221548A JP 11019821 A JP11019821 A JP 11019821A JP 1982199 A JP1982199 A JP 1982199A JP 2000221548 A JP2000221548 A JP 2000221548A
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JP
Japan
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light
phase conjugate
input
output
port
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JP11019821A
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Japanese (ja)
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Yasushi Inoue
恭 井上
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to output a phase conjugate light separating from signal light with respect to any signal light wavelength without using a variable optical filter, and also efficiently generate the phase conjugate light without depending on signal optical polarization. SOLUTION: Signal light is inputted from an input port (1) of a nonlinear loop mirror containing an optical nonlinear medium in the loop, and linear- polarized pumping light 1, 2 which have a same optical frequency and a same power clockwise and counterclockwise and are mutually orthogonal to each other are inputted to the loop. A nonlinear loop mirror has such a configuration as signal light propagating from an output port (2) to an output port (3) and signal light propagating from the output port (3) to the output port (2) experience the same propagation phase, and are inputted to the output ports (2) and (3) respectively in the same polarization state. The signal light inputted from the input port (1) is outputted from the input port (1), and phase conjugate light, which are generated clockwise and counterclockwise through the optical nonlinear medium and mutually orthogonally polarized, are outputted to the input ports (1), (4) in equal power.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光非線形媒質中に
誘起される3次の光パラメトリック効果による四光波混
合現象を利用し、信号光に対して位相(スペクトル)が
反転した位相共役光を発生する位相共役光発生装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a four-wave mixing phenomenon caused by a third-order optical parametric effect induced in an optical nonlinear medium to convert phase conjugate light having a phase (spectrum) inverted with respect to signal light. The present invention relates to a device for generating phase conjugate light.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバ伝送では、光ファイバの波長
分散や光非線形性が伝搬距離や波長多重システムにおけ
る多重数の制限要因となる。これらを克服する手法とし
て、位相共役光を利用する方法が知られている。
2. Description of the Related Art In optical fiber transmission, chromatic dispersion and optical nonlinearity of an optical fiber are factors that limit the propagation distance and the number of multiplexes in a wavelength division multiplexing system. As a method for overcoming these, a method using phase conjugate light is known.

【0003】位相共役光は、元の信号光の位相が反転し
た光である。光ファイバ伝送路の中間地点において、前
半の伝送路の波長分散や光非線形性により波形が劣化し
た信号光の位相共役光を発生させ、後半の伝送路を伝搬
させる。この位相共役光の波形は前半部と逆過程をたど
って変化していき、最終地点では元の波形に戻る。この
性質を利用すると、波長分散や光非線形性による伝送制
限を克服することが可能である。
[0003] Phase conjugate light is light obtained by inverting the phase of the original signal light. At the middle point of the optical fiber transmission line, a phase conjugate light of the signal light whose waveform has been deteriorated due to the chromatic dispersion and optical nonlinearity of the first half transmission line is generated and propagated in the second half transmission line. The waveform of the phase conjugate light changes following the reverse process of the first half, and returns to the original waveform at the final point. By utilizing this property, it is possible to overcome the transmission limitation due to chromatic dispersion and optical nonlinearity.

【0004】通常、位相共役光の発生には四光波混合現
象を利用する。四光波混合とは、光周波数がf1
2 ,f3 である3つの光波を光非線形媒質に入力する
と、各周波数光間の相互作用により、f1+f2−f3
4 という新たな周波数光が発生する現象である。発生
する光周波数f4 の光の振幅E4 は、入力光振幅をそれ
ぞれE1 ,E2 ,E3 とすると、E4 =kE123 *
表される。kは発生効率を表す比例定数、*は複素共役
を表す。
Normally, four-wave mixing is used to generate phase conjugate light. Four-wave mixing means that the optical frequency is f 1 ,
When three light waves f 2 and f 3 are input to the optical nonlinear medium, f 1 + f 2 −f 3 =
new frequency light that f 4 is a phenomenon that occurs. The amplitude E 4 of the generated light having the optical frequency f 4 is expressed as E 4 = kE 1 E 2 E 3 * , where the input light amplitudes are E 1 , E 2 , and E 3 , respectively. k represents a proportional constant representing the generation efficiency, and * represents a complex conjugate.

【0005】したがって、光周波数f1 ,f2 の光を定
常光、光周波数f3 の光を信号光とすると、発生する光
周波数f4 の四光波混合光は信号光の位相共役光とな
る。なお、位相共役光を発生させるために用いる光周波
数f1 ,f2 の定常光をポンプ光という。通常は、簡単
のためにf1 =f2 とし、1つのポンプ光と信号光を光
非線形媒質に入力し、2f1−f3=f4 の光周波数位置
に位相共役光を発生させる。
[0005] Accordingly, if the light of the optical frequencies f 1 and f 2 is the stationary light and the light of the optical frequency f 3 is the signal light, the generated four-wave mixed light of the optical frequency f 4 becomes the phase conjugate light of the signal light. . Note that the stationary light having the optical frequencies f 1 and f 2 used to generate the phase conjugate light is called pump light. Usually, for simplicity, one pump light and one signal light are input to an optical nonlinear medium with f 1 = f 2, and phase conjugate light is generated at an optical frequency position of 2f 1 −f 3 = f 4 .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】位相共役光を発生させ
る光非線形媒質としては、光ファイバや半導体光増幅器
などが用いられる。これは、導波路構造により高密度の
光パワーがある長さにわたって閉じ込められるので、非
線形性を強めることができ、その結果として効率よく位
相共役光を発生することができるためである。
As an optical nonlinear medium for generating phase conjugate light, an optical fiber or a semiconductor optical amplifier is used. This is because high-density optical power is confined over a certain length by the waveguide structure, so that nonlinearity can be strengthened, and as a result, phase conjugate light can be generated efficiently.

【0007】光ファイバや半導体光増幅器を用いる場
合、効率よく相互作用させるために信号光とポンプ光を
同一方向から入力すると、発生した位相共役光は信号光
およびポンプ光とともに出力される。したがって、位相
共役光のみを出力したいときには、信号光波長およびポ
ンプ光波長を阻止する光フィルタを出力段に備える必要
がある。任意の信号光波長に対して位相共役光のみを出
力するには、波長可変の光フィルタが必要となり、光フ
ィルタの同調機構など装置が複雑になる。
In the case of using an optical fiber or a semiconductor optical amplifier, when signal light and pump light are input from the same direction for efficient interaction, the generated phase conjugate light is output together with the signal light and pump light. Therefore, when it is desired to output only the phase conjugate light, it is necessary to provide an optical filter at the output stage for blocking the signal light wavelength and the pump light wavelength. In order to output only the phase conjugate light for an arbitrary signal light wavelength, a wavelength-variable optical filter is required, and a device such as a tuning mechanism of the optical filter becomes complicated.

【0008】また、信号光と位相共役光がともに出力さ
れるという特性は、波長多重信号光から一括して位相共
役光を発生させる場合に、信号波長帯域を制限する要因
になる。図14は、この様子を示したものである。ここ
では、4チャネルの波長多重信号光の位相共役光につい
て例示している。光周波数の添字sは信号光、pはポン
プ光、cは位相共役光を示し、番号はそれぞれに対応す
る信号光と位相共役光を表す。(a) は光非線形媒質の入
力光、(b) は光非線形媒質の出力光を示す。
The characteristic that both the signal light and the phase conjugate light are output is a factor that limits the signal wavelength band when the phase conjugate light is generated from the wavelength multiplexed signal light at a time. FIG. 14 shows this state. Here, the phase conjugate light of the wavelength-multiplexed signal light of four channels is illustrated. The subscript s of the optical frequency indicates signal light, p indicates pump light, c indicates phase conjugate light, and the numbers indicate the corresponding signal light and phase conjugate light, respectively. (a) shows the input light of the optical nonlinear medium, and (b) shows the output light of the optical nonlinear medium.

【0009】図14(a) に示す4チャネルの信号光をポ
ンプ光とともに光非線形媒質に入力すると、出力端には
図14(b) に示す4チャネルの信号光、ポンプ光、4チ
ャネルの位相共役光が現れる。これから、光フィルタに
より位相共役光のみを取り出すためには、信号光と位相
共役光の波長帯が異なっている必要がある。すなわち、
図14のように、波長多重信号光の全部をポンプ光より
高い(または低い)光周波数帯に配置する必要があっ
た。
When the four-channel signal light shown in FIG. 14A is input to the optical nonlinear medium together with the pump light, the four-channel signal light and the pump light shown in FIG. Conjugate light appears. Therefore, in order to extract only the phase conjugate light using the optical filter, the signal light and the phase conjugate light need to have different wavelength bands. That is,
As shown in FIG. 14, it is necessary to arrange all of the wavelength multiplexed signal light in an optical frequency band higher (or lower) than the pump light.

【0010】ところで一般に、位相共役光の発生効率
は、ポンプ光周波数と信号光周波数が離れると低下する
性質がある。例えば、高効率で発生可能な光周波数差を
Δfとする。この場合には、光非線形媒質において、 fP −Δf<fS <fP +Δf の範囲の信号光に対して位相共役光発生が可能である
が、信号光と位相共役光とを分離させる必要性から、実
際に適用可能な信号光周波数範囲は、 fP <fS <fP +Δf(またはfP −Δf<fS <f
P ) となる。すなわち、原理的には2Δfの光周波数範囲に
わたって一括位相共役光の発生が可能であるが、実際に
適用可能な信号光帯域はΔfに制限される。
In general, the generation efficiency of phase conjugate light tends to decrease when the pump light frequency and the signal light frequency are separated. For example, an optical frequency difference that can be generated with high efficiency is Δf. In this case, in the optical nonlinear medium, it is possible to generate the phase conjugate light for the signal light in the range of f P −Δf <f S <f P + Δf, but it is necessary to separate the signal light and the phase conjugate light. From the characteristics, the signal light frequency range that can be actually applied is f P <f S <f P + Δf (or f P −Δf <f S <f
P ). That is, in principle, it is possible to generate collective phase conjugate light over an optical frequency range of 2Δf, but the signal light band that can be actually applied is limited to Δf.

【0011】さらに、光非線形媒質を用いる従来構成で
は、位相共役光の発生効率が信号光偏波に依存するとい
う問題がある。すなわち、光非線形媒質における四光波
混合効率は入力光の偏波状態に依存し、光ファイバや半
導体光増幅器では信号光とポンプ光が同一偏波のときに
最も効率が高く、直交しているときには四光波混合光は
発生しない。したがって、任意の偏波状態の信号光に対
して位相共役光を発生させるには、光非線形媒質の前段
に何らかの偏波制御手段を備える必要がある。しかし、
このような構成は、特に波長多重信号光から一括して位
相共役光を発生させる際に障害となる。
Further, the conventional configuration using an optical nonlinear medium has a problem that the generation efficiency of the phase conjugate light depends on the polarization of the signal light. That is, the four-wave mixing efficiency in the optical nonlinear medium depends on the polarization state of the input light. In an optical fiber or a semiconductor optical amplifier, the efficiency is highest when the signal light and the pump light are the same polarization, and when the signal light and the pump light are orthogonal. No four-wave mixing light is generated. Therefore, in order to generate phase conjugate light with respect to signal light in an arbitrary polarization state, it is necessary to provide some kind of polarization control means before the optical nonlinear medium. But,
Such a configuration becomes an obstacle particularly when collectively generating phase conjugate light from wavelength multiplexed signal light.

【0012】本発明は、可変光フィルタを用いることな
く任意の信号光波長に対する位相共役光を信号光と分離
して出力することができ、それにより光非線形媒質の性
能限界で決まる光周波数範囲の波長多重信号光から一括
して位相共役光のみを出力することができ、かつ信号光
偏波に依存せずに効率よく位相共役光を発生させること
ができる位相共役光発生装置を提供することを目的とす
る。
According to the present invention, the phase conjugate light for an arbitrary signal light wavelength can be separated and output from the signal light without using a variable optical filter, whereby the optical frequency range determined by the performance limit of the optical nonlinear medium can be reduced. It is an object of the present invention to provide a phase conjugate light generator that can output only phase conjugate light collectively from wavelength multiplexed signal light and can efficiently generate phase conjugate light without depending on signal light polarization. Aim.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1,2に記載の位
相共役光発生装置は、ループ内に光非線形媒質を含む非
線形ループミラーの入力ポートから信号光を入力し、
ループ内に時計回りおよび反時計回りで同一光周波数お
よび同一パワーで互いに直交する直線偏波のポンプ光
1,2を入力する。非線形ループミラーは、出力ポート
から出力ポートへ伝搬する信号光と、出力ポート
から出力ポートへ伝搬する信号光が同じ伝搬位相を経
験し、かつそれぞれ同一偏波状態で出力ポート,に
入力する構成である。これにより、入力ポートから入
力された信号光は入力ポートから出力され、光非線形
媒質で時計回りおよび反時計回りに発生した互いに直交
する偏波の位相共役光は、入力ポート,に等パワー
で出力される。したがって、入力ポートから出力され
る位相共役光は、信号光偏波に依存せずにかつ信号光と
分離して取り出すことができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a phase conjugate light generator, wherein a signal light is input from an input port of a nonlinear loop mirror including an optical nonlinear medium in a loop;
Into the loop, pump lights 1 and 2 of linearly polarized waves which are orthogonal to each other at the same optical frequency and the same power in the clockwise and counterclockwise directions are input. The nonlinear loop mirror has a configuration in which signal light propagating from an output port to an output port and signal light propagating from an output port to an output port experience the same propagation phase, and are input to the output port in the same polarization state. is there. As a result, the signal light input from the input port is output from the input port, and the phase conjugate light of mutually orthogonal polarized waves generated clockwise and counterclockwise in the optical nonlinear medium is output with equal power to the input port. Is done. Therefore, the phase conjugate light output from the input port can be extracted independently of the signal light without depending on the polarization of the signal light.

【0014】請求項3〜5に記載の位相共役光発生装置
は、MZ分波器を用いた非線形ループミラーを構成し、
入力ポート,から同一光周波数および同一パワーで
互いに直交する直線偏波のポンプ光1,2を入力し、そ
れぞれループ内を時計回りおよび反時計回りで伝搬さ
せ、入力ポート,から出力させる。入力ポートか
ら信号光を入力し、出力ポートから出力される位相共
役光を取り出す構成は、請求項1,2に記載の位相共役
光発生装置と同様である。ただし、出力ポートに入力
するポンプ光2と出力されるポンプ光1および位相共役
光から、位相共役光のみを分離して出力する手段を用い
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a phase conjugate light generating device comprising a non-linear loop mirror using an MZ demultiplexer.
Pump lights 1 and 2 of linearly polarized waves having the same optical frequency and the same power and orthogonal to each other are input from an input port, propagate in the loop clockwise and counterclockwise, and output from the input port. The configuration in which the signal light is input from the input port and the phase conjugate light output from the output port is extracted is the same as that of the phase conjugate light generating device according to the first and second aspects. However, means for separating and outputting only the phase conjugate light from the pump light 2 input to the output port and the pump light 1 and the phase conjugate light output is used.

【0015】請求項6に記載の位相共役光発生装置は、
請求項1,3に記載の位相共役光発生装置において、非
線形ループミラーのループを構成する光ファイバおよび
光非線形媒質を偏波保持光ファイバとする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a phase conjugate light generator.
In the phase conjugate light generator according to the first and third aspects, the optical fiber and the optical nonlinear medium constituting the loop of the nonlinear loop mirror are polarization maintaining optical fibers.

【0016】請求項7に記載の位相共役光発生装置は、
請求項1,3に記載の位相共役光発生装置において、非
線形ループミラーのループを構成する光ファイバおよび
光非線形媒質を偏波保持光ファイバおよび偏波無依存利
得の半導体光増幅器とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a phase conjugate light generator.
The optical fiber and the optical nonlinear medium constituting the loop of the nonlinear loop mirror are a polarization maintaining optical fiber and a semiconductor optical amplifier having a polarization independent gain.

【0017】請求項8〜10に記載の位相共役光発生装
置は、偏波ビームスプリッタの出力ポート,を伝搬
光の偏波を保持した状態で接続する光ファイバおよび光
非線形媒質を備え、入力ポートに信号光およびポンプ
光1を入力し、入力ポートにポンプ光2を入力する。
ポンプ光1,2は、出力ポート,に等パワーで出力
される偏波状態であり、さらに同一光周波数かつ同一パ
ワーとする。信号光およびポンプ光1は入力ポートか
ら出力され、ポンプ光2は入力ポートから出力され
る。
According to another aspect of the present invention, there is provided a phase conjugate light generating apparatus comprising: an optical fiber for connecting an output port of a polarization beam splitter while maintaining the polarization of propagation light; and an optical nonlinear medium; The signal light and the pump light 1 are input to the input port and the pump light 2 is input to the input port.
The pump lights 1 and 2 are in a polarization state outputted to the output ports at the same power, and have the same optical frequency and the same power. The signal light and the pump light 1 are output from the input port, and the pump light 2 is output from the input port.

【0018】光非線形媒質では、信号光の第1偏波成分
と、ポンプ光1の第1偏波成分と、ポンプ光2の第2偏
波成分とから、第1偏波の位相共役光と第2偏波の位相
共役光を発生させる。第1偏波の位相共役光は偏波ビー
ムスプリッタの入力ポートから出力され、第2偏波の
位相共役光は偏波ビームスプリッタの入力ポートから
出力される。したがって、入力ポートの第2偏波の位
相共役光を取り出すことにより、入力ポートから出力
される信号光と分離して出力することができる。
In the optical nonlinear medium, the first polarization component of the signal light, the first polarization component of the pump light 1, and the second polarization component of the pump light 2 are used to determine the phase conjugate light of the first polarization. The phase conjugate light of the second polarization is generated. The first polarization phase conjugate light is output from the input port of the polarization beam splitter, and the second polarization phase conjugate light is output from the input port of the polarization beam splitter. Accordingly, by extracting the phase conjugate light of the second polarization at the input port, it is possible to output the light separated from the signal light output from the input port.

【0019】請求項11〜13に記載の位相共役光発生
装置は、偏波ビームスプリッタの出力ポート,を伝
搬光の偏波を90度回転した状態で接続する光ファイバお
よび光非線形媒質を備え、入力ポートに信号光および
ポンプ光1を入力し、入力ポートにポンプ光2を入力
する。ポンプ光1,2は、出力ポート,に等パワー
で出力される偏波状態であり、さらに同一光周波数かつ
同一パワーとする。信号光およびポンプ光1は入力ポー
トから出力され、ポンプ光2は入力ポートから出力
される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a phase conjugate light generator comprising an optical fiber and an optical nonlinear medium for connecting an output port of a polarization beam splitter with the polarization of propagation light being rotated by 90 degrees. The signal light and the pump light 1 are input to the input port, and the pump light 2 is input to the input port. The pump lights 1 and 2 are in a polarization state outputted to the output ports at the same power, and have the same optical frequency and the same power. The signal light and the pump light 1 are output from the input port, and the pump light 2 is output from the input port.

【0020】光非線形媒質では、同様に第1偏波の位相
共役光と第2偏波の位相共役光を発生させる。第1偏波
の位相共役光は偏波ビームスプリッタの入力ポートか
ら出力され、第2偏波の位相共役光は偏波ビームスプリ
ッタの入力ポートから出力される。したがって、入力
ポートの第2偏波の位相共役光を取り出すことによ
り、入力ポートから出力される信号光と分離して出力
することができる。
In the optical nonlinear medium, similarly, phase conjugate light of the first polarization and phase conjugate light of the second polarization are generated. The first polarization phase conjugate light is output from the input port of the polarization beam splitter, and the second polarization phase conjugate light is output from the input port of the polarization beam splitter. Accordingly, by extracting the phase conjugate light of the second polarization at the input port, it is possible to output the light separated from the signal light output from the input port.

【0021】なお、類似の構成は、特開平10−232
415号公報の図10および図35等にあるが、これは
信号光の第1偏波成分とポンプ光1の第1偏波成分から
第1偏波の位相共役光を発生させ、全体として偏波無依
存になるように構成したものであり、信号光と位相共役
光が同一の出力ポートから出力される。したがって、上
述した従来の問題点の解決にはならない。一方、本発明
の位相共役光発生装置は、信号光と異なる出力ポートか
ら位相共役光を取り出し、かつ入力信号光の偏波無依存
を実現したものである。
Note that a similar configuration is disclosed in
No. 415, FIG. 10 and FIG. 35, which generate phase conjugate light of the first polarization from the first polarization component of the signal light and the first polarization component of the pump light 1, and as a whole, The signal light and the phase conjugate light are output from the same output port. Therefore, it does not solve the above-mentioned conventional problems. On the other hand, the phase conjugate light generation device of the present invention extracts phase conjugate light from an output port different from the signal light, and realizes polarization independence of the input signal light.

【0022】請求項14に記載の位相共役光発生装置
は、請求項1〜13に記載の位相共役光発生装置の光フ
ァイバを平面光導波路で構成したものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a phase conjugate light generating device in which the optical fiber of the phase conjugate light generating device according to the first to thirteenth aspects comprises a planar optical waveguide.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は、本発
明の位相共役光発生装置の第1の実施形態を示す。図に
おいて、信号光は、2×2の3dBカプラ11のポート
に入力される。3dBカプラ11のポート,は、
偏波保持型のWDMカプラ12,13および偏波保持光
ファイバ14,15を介してループ状に接続される。な
お、WDMカプラ12はポート寄りの位置に配置さ
れ、WDMカプラ13はポート寄りの位置に配置され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of a phase conjugate light generating device according to the present invention. In the figure, a signal light is input to a port of a 2 × 2 3 dB coupler 11. The port of the 3 dB coupler 11 is
They are connected in a loop via polarization maintaining WDM couplers 12 and 13 and polarization maintaining optical fibers 14 and 15. The WDM coupler 12 is arranged at a position near the port, and the WDM coupler 13 is arranged at a position near the port.

【0024】偏波保持光ファイバ14,15は複屈折フ
ァイバであり、2つの直交する屈折率軸を有する。ここ
で、一方の屈折率軸をP軸とし、図において矢印で表示
する。3dBカプラ11のポートに接続される偏波保
持光ファイバ14とWDMカプラ12の接続点ではP軸
が水平になり、ポートに接続される偏波保持光ファイ
バ15とWDMカプラ13の接続点ではP軸が垂直にな
るように接続される。さらに、偏波保持光ファイバ1
4,15同士が接続されるループの中間位置では、互い
にP軸が直交するように結合される。以下、紙面におい
て水平方向をx軸、垂直方向をy軸とする。
The polarization-maintaining optical fibers 14 and 15 are birefringent fibers and have two orthogonal refractive index axes. Here, one refractive index axis is defined as a P axis, and is indicated by an arrow in the figure. The P axis is horizontal at the connection point between the polarization maintaining optical fiber 14 connected to the port of the 3 dB coupler 11 and the WDM coupler 12, and P at the connection point between the polarization maintaining optical fiber 15 and the WDM coupler 13 connected to the port. Connected so that the axis is vertical. Further, the polarization maintaining optical fiber 1
At the intermediate position of the loop where the loops 4 and 15 are connected to each other, the loops are connected so that the P axes are orthogonal to each other. Hereinafter, the horizontal direction is defined as the x-axis and the vertical direction is defined as the y-axis on the paper.

【0025】ポンプ光1,2は、それぞれx軸方向また
はy軸方向の直線偏波であり、同一光周波数かつ同一パ
ワーPp とする。ここで、ポンプ光1の振幅(x軸成
分)をEp1、ポンプ光2の振幅(y軸成分)をEp2とす
ると、|Ep12=|Ep22=Pp となる。ポンプ光1
はWDMカプラ12を介して偏波保持光ファイバ14に
時計回りに入力され、ポンプ光2はWDMカプラ13を
介して偏波保持光ファイバ15に反時計回りに入力され
る。2つのWDMカプラ12,13は、ポンプ光波長以
外の光は、スルーで透過させるものとする。ループ内を
それぞれ反対方向に伝搬したポンプ光1,2は、WDM
カプラ13,12からそれぞれ外部に出力される。
The pump light 2 is linearly polarized in the x-axis direction or y-axis direction, the same optical frequency and the same power P p. Here, assuming that the amplitude (x-axis component) of the pump light 1 is E p1 and the amplitude (y-axis component) of the pump light 2 is E p2 , | E p1 | 2 = | E p2 | 2 = P p . Pump light 1
Is input clockwise to the polarization maintaining optical fiber 14 via the WDM coupler 12, and the pump light 2 is input counterclockwise to the polarization maintaining optical fiber 15 via the WDM coupler 13. The two WDM couplers 12 and 13 pass light other than the pump light wavelength through. Pump lights 1 and 2 that have propagated in the loop in the opposite directions, respectively, are WDM
The signals are output from the couplers 13 and 12 to the outside.

【0026】3dBカプラ11のポートに入力される
信号光のパワーをPs 、偏波状態を任意とする。ここ
で、信号光の振幅のx軸成分をEsx、y軸成分をEsy
すると、|Esx2+|Esy2=Ps となる。この信号
光は3dBカプラ11で2つのポート,に分岐さ
れ、それぞれ時計回りおよび反時計回りに偏波保持光フ
ァイバ14,15を伝搬し、再び3dBカプラ11で合
波される。なお、両方向に伝搬する信号光の振幅のx軸
成分はEsx/√2 、y軸成分はEsy/√2 である。この
構成は非線形ループミラーとして知られており、合波さ
れた信号光は干渉の結果、必ずポートから出力され
る。そのためには、3dBカプラ11で分岐された信号
光が合波される際に、(ア)同一偏波、かつ(イ)時計
回り/反時計回りで同じ伝搬位相を経験していることが
必要である。偏波保持光ファイバ14,15を用いてい
るのは前者(ア)の条件を満たすためであり、ループの
中間点で偏波保持光ファイバ14,15の屈折率軸を直
交させて接続するのは後者(イ)の条件を満たすためで
ある。
The power of the signal light input to the port of the 3 dB coupler 11 is P s , and the polarization state is arbitrary. Here, the signal light of the amplitude of the x-axis component E sx, when the y-axis component and E sy, | a 2 = P s | E sx | 2 + | E sy. This signal light is branched into two ports by the 3 dB coupler 11, propagates through the polarization maintaining optical fibers 14 and 15 clockwise and counterclockwise, respectively, and is multiplexed again by the 3 dB coupler 11. The x-axis component of the amplitude of the signal light propagating in both directions is E sx / √2, and the y-axis component is E sy / √2. This configuration is known as a non-linear loop mirror, and the multiplexed signal light is always output from the port as a result of interference. For that purpose, when the signal lights branched by the 3 dB coupler 11 are multiplexed, it is necessary that (a) the same polarization and (b) the same propagation phase be experienced clockwise / counterclockwise. It is. The reason why the polarization maintaining optical fibers 14 and 15 are used is to satisfy the former condition (A), and the axes of the refractive indexes of the polarization maintaining optical fibers 14 and 15 are connected orthogonally at the midpoint of the loop. Is to satisfy the latter condition (a).

【0027】このような構成において、偏波保持光ファ
イバ14,15は光非線形媒質として作用し、信号光に
対する位相共役光を発生させる。位相共役光は、信号光
とポンプ光の偏波が一致した成分に対して発生する。こ
こでは、時計回りにはx軸方向のポンプ光1が伝搬し、
反時計回りにはy軸方向のポンプ光2が伝搬している。
したがって、時計回りには、x軸方向の振幅が Ecx=kEp1 2(Esx/√2)* …(1) の位相共役光が発生し、反時計回りには、y軸方向の振
幅が Ecy=kEp2 2(Esy/√2)* …(2) の位相共役光が発生する。
In such a configuration, the polarization maintaining optical fibers 14 and 15 act as an optical nonlinear medium, and generate phase conjugate light with respect to the signal light. The phase conjugate light is generated for a component in which the polarizations of the signal light and the pump light match. Here, the pump light 1 in the x-axis direction propagates clockwise,
Pump light 2 in the y-axis direction propagates counterclockwise.
Therefore, the clockwise, and the phase conjugate light is generated in the x-axis direction of the amplitude E cx = kE p1 2 (E sx / √2) * ... (1), the counter-clockwise, the y-axis direction amplitude There E cy = kE p2 2 (E sy / √2) * ... phase conjugate light is generated (2).

【0028】発生した各位相共役光は、図2に示すよう
にWDMカプラ12,13を通過して3dBカプラ11
に入力され、合波される。ここで、両方向で発生した位
相共役光は直交する偏波状態であるので、互いに干渉す
ることなく、それぞれポート,へ分岐されて出力さ
れる。ポートに出力される位相共役光のパワーは、 |Ecx/√2|2 +|Ecy/√2|2 =(k2/4){|Ep14|Esx2+|Ep24|Esy2} …(3) と表される。ここで、上記のように|Ep12=|Ep2
2=Pp 、|Esx2+|Esy2=Psであるので、式
(3) は、 |Ecx/√2|2 +|Ecy/√2|2 =(k2/4)Pp 2{|Esx2+|Esy2} =(k2/4)Pp 2s …(4) となる。
Each of the generated phase conjugate lights passes through WDM couplers 12 and 13 as shown in FIG.
And are multiplexed. Here, since the phase conjugate lights generated in both directions are in the orthogonal polarization state, they are branched to the ports and output without interfering with each other. Power of the phase conjugate light output to a port, | E cx / √2 | 2 + | E cy / √2 | 2 = (k 2/4) {| E p1 | 4 | E sx | 2 + | E p2 | 4 | Esy | 2 } (3) Here, as described above, | E p1 | 2 = | E p2
| 2 = P p, | E sx | 2 + | E sy | because it is 2 = P s, formula
(3), | E cx / √2 | 2 + | E cy / √2 | 2 = (k 2/4) P p 2 {| E sx | 2 + | E sy | 2} = (k 2 / 4) P p 2 P s (4)

【0029】なお、3dBカプラ11のポートに出力
される位相共役光も同様であるが、ポートには信号光
も同時に出力されるのでこの位相共役光は利用しない。
また、ポンプ光1がy軸方向の直線偏波、ポンプ光2が
x軸方向の直線偏波としても同様に考えることができ
る。
The same applies to the phase conjugate light output to the port of the 3 dB coupler 11, but the signal light is also output to the port at the same time, so this phase conjugate light is not used.
Similarly, it can be considered that the pump light 1 is linearly polarized in the y-axis direction and the pump light 2 is linearly polarized in the x-axis direction.

【0030】式(4) をみると、3dBカプラ11のポー
トからは、入力信号光の偏波状態に依存せず、信号光
パワーPs およびポンプ光パワーPp のみに依存する位
相共役光が出力されることがわかる。また、上述のよう
に、入力信号光はポートから出力され、ポートには
現れない。したがって、信号光の波長および偏波状態に
関係なく、位相共役光のみを出力する位相共役光発生装
置が得られる。例えば、偏波保持光ファイバ14,15
において、 fP −Δf<fS <fP +Δf の範囲の信号光に対して位相共役光を高効率で発生させ
ることができるときに、図3に示すように信号光と位相
共役光が光周波数軸上で混在するような場合でも位相共
役光のみを出力させることができる。すなわち、偏波保
持光ファイバの性能限界で決まる光周波数範囲の波長多
重信号光から一括して位相共役光のみを出力することが
できる。
[0030] Looking equation (4), from the port of the 3dB coupler 11, without depending on the polarization state of the input signal light, a phase conjugate light depends only on the signal light power P s and the pump light power P p is It turns out that it is output. Further, as described above, the input signal light is output from the port and does not appear at the port. Therefore, it is possible to obtain a phase conjugate light generator that outputs only the phase conjugate light regardless of the wavelength and the polarization state of the signal light. For example, the polarization maintaining optical fibers 14 and 15
In the above, when the phase conjugate light can be generated with high efficiency with respect to the signal light in the range of f P −Δf <f S <f P + Δf, the signal light and the phase conjugate light are mixed as shown in FIG. Even when mixed on the frequency axis, only phase conjugate light can be output. That is, only the phase conjugate light can be output collectively from the wavelength multiplexed signal light within the optical frequency range determined by the performance limit of the polarization maintaining optical fiber.

【0031】なお、本実施形態では、偏波保持光ファイ
バを光非線形媒質として用いたが、例えば偏波無依存利
得を有する半導体光増幅器を光非線形媒質として用いて
もよい。
In this embodiment, the polarization maintaining optical fiber is used as the optical nonlinear medium. However, for example, a semiconductor optical amplifier having a polarization independent gain may be used as the optical nonlinear medium.

【0032】(第2の実施形態)図4は、本発明の位相
共役光発生装置の第2の実施形態を示す。本実施形態の
特徴は、第1の実施形態における3dBカプラ11に代
えて、2×2のMZ分波器21を用い、WDMカプラ1
2,13を介してループ内にポンプ光1,2を入力する
代わりに、ポートから信号光およびポンプ光1を入力
し、ポートからポンプ光2を入力するところにある。
MZ分波器21は偏波保持型とする。MZ分波器21の
ポート,をループ状に接続する偏波保持光ファイバ
14,15は、第1の実施形態と同様にループの中間位
置で互いにP軸が直交するように結合される。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows a second embodiment of the phase conjugate light generator of the present invention. The feature of this embodiment is that a 2 × 2 MZ duplexer 21 is used instead of the 3 dB coupler 11 in the first embodiment, and the WDM coupler 1
Instead of inputting the pump lights 1 and 2 into the loop via the ports 2 and 13, the signal light and the pump light 1 are input from the ports and the pump light 2 is input from the ports.
The MZ demultiplexer 21 is a polarization maintaining type. The polarization-maintaining optical fibers 14 and 15 that connect the ports of the MZ demultiplexer 21 in a loop shape are coupled so that the P-axes are orthogonal to each other at an intermediate position of the loop as in the first embodiment.

【0033】MZ分波器21は、図5に示すような周期
的な透過特性を有する。すなわち、スルーポート(と
、と)の透過特性(実線)と、クロスポート(
と、と)の透過特性(破線)が相補的な関係にな
っている。この透過特性において、信号光の光周波数を
2つの相補的な透過特性の交点、すなわちポートに入
力された信号光がポート,へ等パワーで出力される
光周波数位置になるように設定する。一方、ポンプ光
1,2の光周波数を実線の透過特性のピーク位置、すな
わちポートに入力されたポンプ光1がポートへ出力
され、ポートに入力されたポンプ光2がポートへ出
力される光周波数位置に設定する。
The MZ splitter 21 has a periodic transmission characteristic as shown in FIG. That is, the transmission characteristics (solid line) of the through port (and the) and the cross port (
, And) have a complementary relationship (broken line). In this transmission characteristic, the optical frequency of the signal light is set so as to be the intersection of the two complementary transmission characteristics, that is, the optical frequency position where the signal light input to the port is output to the port with equal power. On the other hand, the optical frequencies of the pump lights 1 and 2 are the peak positions of the transmission characteristics indicated by the solid lines, that is, the optical frequencies at which the pump light 1 input to the port is output to the port and the pump light 2 input to the port is output to the port. Set to position.

【0034】このような光周波数配置に設定すると、M
Z分波器21は信号光に対しては3dBカプラ11と同
様に作用する。したがって、第1の実施形態と同様に、
ループ内を伝搬した信号光はMZ分波器21のポート
から出力される。一方、ポンプ光1は図6(a) に示すよ
うに、MZ分波器21のポートからポートへ透過
し、時計回りにループを伝搬した後に、MZ分波器21
のポートからポートへ出力される。また、ポンプ光
2は図6(b) に示すように、MZ分波器21のポート
からポートへ透過し、反時計回りにループを伝搬した
後に、MZ分波器21のポートからポートへ出力さ
れる。すなわち、ループ内には、時計回りにx軸偏波の
ポンプ光1が伝搬し、反時計回りにy軸偏波のポンプ光
2が伝搬する。
By setting such an optical frequency arrangement, M
The Z splitter 21 acts on the signal light in the same manner as the 3 dB coupler 11. Therefore, similarly to the first embodiment,
The signal light propagated in the loop is output from the port of the MZ demultiplexer 21. On the other hand, as shown in FIG. 6 (a), the pump light 1 passes through the ports of the MZ duplexer 21 and propagates through the loop clockwise.
Is output from port to port. Also, as shown in FIG. 6 (b), the pump light 2 is transmitted from the port of the MZ duplexer 21 to the port, propagates through the loop counterclockwise, and is output from the port of the MZ duplexer 21 to the port. Is done. That is, in the loop, the pump light 1 of the x-axis polarization propagates clockwise, and the pump light 2 of the y-axis polarization propagates counterclockwise.

【0035】なお、ポンプ光1,2がMZ分波器21の
クロスポートに出力されるような光周波数でもよい。ま
た、ポンプ光1がy軸方向の直線偏波、ポンプ光2がx
軸方向の直線偏波としてもよい。
The optical frequency may be such that the pump lights 1 and 2 are output to the cross port of the MZ demultiplexer 21. The pump light 1 is linearly polarized in the y-axis direction, and the pump light 2 is
The linearly polarized wave in the axial direction may be used.

【0036】本実施形態のループ内の状況は第1の実施
形態と同様である。また、信号光とポンプ光1,2の光
周波数を図5のように設定すると、必然的に位相共役光
の光周波数はMZ分波器21の2つの透過特性の交点、
すなわちMZ分波器21が3dBカプラ11として作用
する光周波数位置になる。したがって、第1の実施形態
と同様に位相共役光が発生し、式(4) で表されるパワー
でMZ分波器21のポートから出力される。
The situation in the loop of this embodiment is the same as that of the first embodiment. When the optical frequencies of the signal light and the pump lights 1 and 2 are set as shown in FIG. 5, the optical frequency of the phase conjugate light is inevitably set at the intersection of the two transmission characteristics of the MZ duplexer 21,
That is, the optical frequency position where the MZ demultiplexer 21 operates as the 3 dB coupler 11 is set. Therefore, phase conjugate light is generated similarly to the first embodiment, and is output from the port of the MZ demultiplexer 21 with the power represented by the equation (4).

【0037】ここで、信号光はMZ分波器21のポート
に現れないが、ポンプ光1が位相共役光とともにポー
トから出力される。したがって、MZ分波器21のポ
ートに入力するポンプ光2と分離し、さらにポンプ光
1と分離して位相共役光のみを出力するには、光サーキ
ュレータ22およびポンプ光1を阻止する光フィルタ2
3を用いる。
Here, the signal light does not appear at the port of the MZ demultiplexer 21, but the pump light 1 is output from the port together with the phase conjugate light. Therefore, in order to separate from the pump light 2 input to the port of the MZ demultiplexer 21 and to output only the phase conjugate light separately from the pump light 1, the optical circulator 22 and the optical filter 2 for blocking the pump light 1
3 is used.

【0038】また、光サーキュレータ22および光フィ
ルタ23に代えて、図7に示すようにポンプ光1,2を
スルーし、位相共役光を反射するWDMカプラ24を用
いてもよい。
In place of the optical circulator 22 and the optical filter 23, a WDM coupler 24 that passes through the pump lights 1 and 2 and reflects the phase conjugate light may be used as shown in FIG.

【0039】MZ分波器21は、図5に示すような周期
的な透過特性を有しているので、周期的な光周波数位置
で波長多重された信号光に対して、一括して位相共役光
を発生させ、かつその位相共役光のみを出力させること
ができる。
Since the MZ demultiplexer 21 has a periodic transmission characteristic as shown in FIG. 5, the MZ demultiplexer 21 collectively performs phase conjugation on signal light wavelength-multiplexed at a periodic optical frequency position. Light can be generated and only its phase conjugate light can be output.

【0040】なお、本実施形態では、偏波保持光ファイ
バを光非線形媒質として用いたが、第1の実施形態と同
様に例えば偏波無依存利得を有する半導体光増幅器を光
非線形媒質として用いてもよい。
In this embodiment, the polarization maintaining optical fiber is used as the optical nonlinear medium. However, as in the first embodiment, for example, a semiconductor optical amplifier having a polarization independent gain is used as the optical nonlinear medium. Is also good.

【0041】(第3の実施形態)図8は、本発明の位相
共役光発生装置の第3の実施形態を示す。図において、
信号光およびポンプ光1は、光サーキュレータ31を介
して2×2の偏波ビームスプリッタ32のポートに入
力され、ポンプ光2は偏波ビームスプリッタ32のポー
トに入力される。偏波ビームスプリッタ32のポート
,は、偏波保持光ファイバ33および偏波無依存利
得を有する半導体光増幅器34を介してループ状に接続
される。
(Third Embodiment) FIG. 8 shows a third embodiment of the phase conjugate light generator according to the present invention. In the figure,
The signal light and the pump light 1 are input to a port of a 2 × 2 polarization beam splitter 32 via an optical circulator 31, and the pump light 2 is input to a port of the polarization beam splitter 32. The port of the polarization beam splitter 32 is connected in a loop via a polarization maintaining optical fiber 33 and a semiconductor optical amplifier 34 having a polarization independent gain.

【0042】偏波ビームスプリッタ32は、x軸方向の
偏波成分はスルーポートに出力し、y軸方向の偏波成分
は反射ポートに出力する。偏波保持光ファイバ33は、
偏波ビームスプリッタ32から出力された光がループを
周回して再び偏波ビームスプリッタ32へ入力される際
に、同じ偏波状態となるように接続される。したがっ
て、偏波ビームスプリッタ32のポートから入力され
た信号光は、そのx軸成分がポートから出力されて反
時計回りに伝搬してポートに入力し、y軸成分がポー
トから出力されて時計回りに伝搬してポートに入力
し、ともにポートから出力される。同様に、ポート
から入力されたポンプ光1はポートから出力され、ポ
ートから入力されたポンプ光2はポートから出力さ
れる。以上の様子を図9に示す。
The polarization beam splitter 32 outputs the polarization component in the x-axis direction to the through port, and outputs the polarization component in the y-axis direction to the reflection port. The polarization maintaining optical fiber 33 is
When the light output from the polarization beam splitter 32 circulates around the loop and is input to the polarization beam splitter 32 again, they are connected so as to be in the same polarization state. Accordingly, the signal light input from the port of the polarization beam splitter 32 has its x-axis component output from the port, propagates counterclockwise and enters the port, and the y-axis component is output from the port and rotates clockwise. And input to the port, and both are output from the port. Similarly, the pump light 1 input from the port is output from the port, and the pump light 2 input from the port is output from the port. The above situation is shown in FIG.

【0043】信号光のパワーをPs 、偏波状態を任意と
する。ここで、信号光の振幅のx軸成分をEsx、y軸成
分をEsyとすると、|Esx2+|Esy2=Ps であ
る。ポンプ光1,2は、同一光周波数および同一パワー
であり、さらにx軸方向およびy軸方向の各偏波成分が
等パワーPppとする。ここで、ポンプ光1の振幅のx軸
成分をEp1x 、y軸成分をEp1y とし、ポンプ光2の振
幅のx軸成分をEp2x 、y軸成分をEp2y とすると、E
p1x =Ep1y 、Ep2x =Ep2y 、|Ep1x2 =|Ep1y
2=|Ep2x2=|Ep2y2=Pppである。
The power of the signal light is P s , and the polarization state is arbitrary. Here, the signal light of the amplitude of the x-axis component E sx, when the y-axis component and E sy, | a 2 = P s | E sx | 2 + | E sy. The pump lights 1 and 2 have the same optical frequency and the same power, and the polarization components in the x-axis direction and the y-axis direction have the same power Ppp . Here, if the x-axis component of the amplitude of the pump light 1 is E p1x , the y-axis component is E p1y , the x-axis component of the amplitude of the pump light 2 is E p2x , and the y-axis component is E p2y ,
p1x = Ep1y , Ep2x = Ep2y , | Ep1x | 2 = | Ep1y
| 2 = | a 2 = P pp | E p2x | 2 = | E p2y.

【0044】図8に示すように、偏波ビームスプリッタ
32のポートには、信号光のy軸成分Esyと、ポンプ
光1のy軸成分Ep1y と、ポンプ光2のx軸成分Ep2x
が出力され、偏波保持光ファイバ33を介して時計回り
で半導体光増幅器34に入力される。また、ポートに
は、信号光のx軸成分Esxと、ポンプ光1のx軸成分E
p1x と、ポンプ光2のy軸成分Ep2y が出力され、偏波
保持光ファイバ33を介して反時計回りで半導体光増幅
器34に入力される。これらの光により、半導体光増幅
器34内で位相共役光が発生するが、第1および第2の
実施形態と異なって同一方向に入力されるポンプ光が直
交する2成分からなっている。
As shown in FIG. 8, the port of the polarization beam splitter 32, the y-axis component E sy of the signal light, and a y-axis component E p1y of the pumping light 1, x-axis component of the pump light 2 E p2x
Is output and input to the semiconductor optical amplifier 34 clockwise via the polarization maintaining optical fiber 33. The port includes an x-axis component E sx of the signal light and an x-axis component E s of the pump light 1.
and p1x, y-axis component E P2Y of the pump light 2 is output and input via the polarization-maintaining optical fiber 33 to the semiconductor optical amplifier 34 in the counterclockwise direction. These lights generate phase conjugate light in the semiconductor optical amplifier 34. Unlike the first and second embodiments, the pump light input in the same direction is composed of two orthogonal components.

【0045】このような場合に発生する位相共役光のう
ち、時計回りの位相共役光のx軸成分Ecyx およびy軸
成分Ecyy は、 Ecyx =kEp2xp1ysy * …(5a) Ecyy =kEp1y 2sy * …(5b) となり、反時計回りの位相共役光のx軸成分Ecxx およ
びy軸成分Ecxy は、 Ecxx =kEp2x 2sx * …(6a) Ecxy =kEp1xp2ysx * …(6b) となる。式(5b),(6a) は、第1および第2の実施形態と
同様に同一偏波間の相互作用により発生する位相共役光
であるが、さらに直交ポンプ光との相互作用により式(5
a),(6b) で表される位相共役光の各成分が発生する。
Of the phase conjugate light generated in such a case, the x-axis component E cyx and the y-axis component E cyy of the clockwise phase conjugate light are: E cyx = kE p2x E p1y E sy * (5a) E cyy = kE p1y 2 E sy * (5b), and the x-axis component E cxx and the y-axis component E cxy of the phase conjugate light in the counterclockwise direction are E cxx = kE p2x 2 E sx * ... (6a) E cxy = kE p1x E p2y E sx * ... the (6b). Equations (5b) and (6a) are the phase conjugate lights generated by the interaction between the same polarizations as in the first and second embodiments, and are further expressed by the equations (5) by the interaction with the orthogonal pump light.
Components of the phase conjugate light represented by (a) and (6b) are generated.

【0046】発生した位相共役光は、偏波保持光ファイ
バ33を伝搬して偏波ビームスプリッタ32のポート
,に入力され、ポート,に出力される。ここ
で、偏波ビームスプリッタ32の作用により、ポート
へは図10に示すように、時計回りの位相共役光のx軸
成分Ecyx および反時計回りの位相共役光のy軸成分E
cx y が出力される。なお、ポートに出力される位相共
役光は、信号光とともに出力されるので利用しない。
The generated phase conjugate light propagates through the polarization maintaining optical fiber 33, is input to the port of the polarization beam splitter 32, and is output to the port. Here, due to the operation of the polarization beam splitter 32, as shown in FIG. 10, the x-axis component E cyx of the clockwise phase conjugate light and the y-axis component E cyx of the counterclockwise phase conjugate light are applied to the port.
cx y is output. The phase conjugate light output to the port is not used because it is output together with the signal light.

【0047】偏波ビームスプリッタ32のポートに出
力される位相共役光のパワーは、 |Ecyx2+|Ecxy2 =k2(|Ep2x2|Ep1y2|Esy2+|Ep1x2|Ep2y2|Esx2) …(7) となる。ここで、信号光およびポンプ光1,2が上記の
関係を有しているので、式(7) は、 |Ecyx2+|Ecxy2 =k2pp 2(|Esy2+|Esx2) =k2pp 2s …(8) となる。式(8) をみると、偏波ビームスプリッタ32の
ポートからは、入力信号光の偏波状態に依存せず、信
号光パワーPs およびポンプ光の各軸方向のパワーPpp
のみに依存する位相共役光が出力されることがわかる。
The phase conjugate light of the power which is output to a port of the polarization beam splitter 32, | E cyx | 2 + | E cxy | 2 = k 2 (| E p2x | 2 | E p1y | 2 | E sy | 2 + | E p1x | 2 | E p2y | 2 | E sx | 2) ... a (7). Here, the signal light and the pumping lights 1 and 2 has the above relationship, Equation (7) is, | E cyx | 2 + | E cxy | 2 = k 2 P pp 2 (| E sy | 2 + | E sx | 2) = k 2 P pp 2 P s ... is (8). Looking at equation (8), from the port of the polarization beam splitter 32, without depending on the polarization state of the input signal light, the signal light power P s and power P pp in each axis direction of the pump light
It can be seen that phase conjugate light depending only on the phase is output.

【0048】ただし、図9に示すように、ポートには
位相共役光とともにポンプ光2が出力されるので、光サ
ーキュレータ31によりポートに入力する信号光およ
びポンプ光1から分離し、さらに光フィルタ35でポン
プ光2を阻止することにより、位相共役光のみを出力す
ることができる。なお、光サーキュレータ31および光
フィルタ35に代えて、ポンプ光1およびポンプ光2と
信号光および位相共役光を分離するWDMカプラを用い
てもよい。また、入力信号光はポートから出力され、
ポートには現れないので、信号光の波長および偏波状
態に関係なく、位相共役光のみを出力する位相共役光発
生装置を得ることができる。
However, as shown in FIG. 9, since the pump light 2 is output to the port together with the phase conjugate light, it is separated from the signal light and the pump light 1 input to the port by the optical circulator 31 and furthermore, the optical filter 35 By blocking the pump light 2, the phase conjugate light alone can be output. Instead of the optical circulator 31 and the optical filter 35, a WDM coupler for separating the pump light 1 and the pump light 2 from the signal light and the phase conjugate light may be used. Also, the input signal light is output from the port,
Since it does not appear at the port, a phase conjugate light generator that outputs only phase conjugate light can be obtained regardless of the wavelength and the polarization state of the signal light.

【0049】なお、本実施形態では、半導体光増幅器3
4を光非線形媒質として用いているが、その他の媒質、
例えば光ファイバを用いても同様の作用を得ることがで
きる。ただし、光ファイバの場合には、一般に伝搬光の
偏波状態を保持しないので、「偏波ビームスプリッタか
らループ内へ出力された光が、ループを周回して同じ偏
波状態で偏波ビームスプリッタへ入力される」という条
件を満たすために、ループ経路上に偏波制御手段を備え
る必要がある。なお、偏波保持光ファイバを用いれば伝
搬光の偏波状態は保持されるものの、偏波分散の影響で
位相整合がとれず、直交する伝搬光間の相互作用が起き
ないので、本実施形態における光非線形媒質として用い
ることはできない。
In this embodiment, the semiconductor optical amplifier 3
4 is used as an optical nonlinear medium, but other media,
For example, similar effects can be obtained by using an optical fiber. However, in the case of an optical fiber, since the polarization state of propagating light is generally not maintained, the light output from the polarization beam splitter into the loop circulates around the loop and remains in the same polarization state. It is necessary to provide a polarization control unit on the loop path in order to satisfy the condition of “input to the loop”. Although the polarization state of the propagating light is maintained by using the polarization maintaining optical fiber, the phase matching cannot be achieved due to the influence of the polarization dispersion, and the interaction between the orthogonal propagating lights does not occur. Cannot be used as an optical non-linear medium.

【0050】(第4の実施形態)図11は、本発明の位
相共役光発生装置の第4の実施形態を示す。図におい
て、信号光およびポンプ光1は、2×2の偏波ビームス
プリッタ41のポートに入力され、ポンプ光2はWD
Mカプラ42を介して偏波ビームスプリッタ41のポー
トに入力される。偏波ビームスプリッタ41のポート
,は、偏波保持光ファイバ43、偏波無依存利得を
有する半導体光増幅器44およびλ/2波長板45を介
してループ状に接続される。ここでは、λ/2波長板4
5は偏波ビームスプリッタ41のポート側に接続され
る。WDMカプラ42は、ポンプ光波長以外の光は、ス
ルーで透過させるものとする。
(Fourth Embodiment) FIG. 11 shows a fourth embodiment of the phase conjugate light generator of the present invention. In the figure, a signal light and a pump light 1 are input to a port of a 2 × 2 polarization beam splitter 41, and a pump light 2 is a WD.
The signal is input to the port of the polarization beam splitter 41 via the M coupler 42. The port of the polarization beam splitter 41 is connected in a loop via a polarization maintaining optical fiber 43, a semiconductor optical amplifier 44 having a polarization independent gain, and a λ / 2 wavelength plate 45. Here, the λ / 2 wavelength plate 4
5 is connected to the port side of the polarization beam splitter 41. It is assumed that the WDM coupler 42 transmits light other than the pump light wavelength through.

【0051】本実施形態の特徴は、第3の実施形態の構
成において、ループ経路上にλ/2波長板45を配置し
たところにある。これにより、偏波ビームスプリッタ4
1から出力された光がループを周回して入力される際
に、偏波が90度回転した状態になる。このため、偏波ビ
ームスプリッタ41のポートから入力された信号光お
よびポンプ光1はポートから出力され、ポートから
入力されたポンプ光2はポートから出力される。以上
の様子を図12に示す。
The feature of this embodiment is that the λ / 2 wavelength plate 45 is arranged on the loop path in the configuration of the third embodiment. Thereby, the polarization beam splitter 4
When the light output from 1 is input around the loop, the polarization is rotated by 90 degrees. Therefore, the signal light and the pump light 1 input from the port of the polarization beam splitter 41 are output from the port, and the pump light 2 input from the port is output from the port. The above situation is shown in FIG.

【0052】信号光およびポンプ光1,2の条件は第3
の実施形態と同様とする。半導体光増幅器44への入力
状態は、時計回りについては第3の実施形態と同様であ
るが、反時計回りについては図11に示すように信号光
およびポンプ光ともに偏波が90度回転している。このた
め、時計回りに発生する位相共役光のx軸成分Ecyx
よびy軸成分Ecyy は、式(5a),(5b) と同様になるが、
反時計回りに発生する位相共役光のx軸成分Ecxx およ
びy軸成分Ecxy は、 Ecxx =kEp1xp2ysx * …(9a) Ecxy =kEp1x 2sx * …(9b) となる。
The condition of the signal light and the pump lights 1 and 2 is the third.
It is the same as the embodiment. The input state to the semiconductor optical amplifier 44 is the same as that of the third embodiment in the clockwise direction, but in the counterclockwise direction, the polarization is rotated by 90 degrees for both the signal light and the pump light as shown in FIG. I have. Therefore, the x-axis component E cyx and the y-axis component E cyy of the phase conjugate light generated clockwise are the same as in the equations (5a) and (5b),
X-axis component E cxx and y-axis component E cxy phase conjugate light generated in the counter-clockwise, E cxx = kE p1x E p2y E sx * ... (9a) E cxy = kE p1x 2 E sx * ... (9b) Becomes

【0053】発生した位相共役光は、偏波ビームスプリ
ッタ41のポート,に入力されるが、λ/2波長板
45の作用により、図13に示すように時計回りの位相
共役光は偏波が90度回転して入力される。このため、ポ
ートには、時計回りの位相共役光のy軸成分Ecyx
よび反時計回りの位相共役光のx軸成分Ecxx が出力さ
れる。なお、ポートに出力される位相共役光は、信号
光とともに出力されるので利用しない。
The generated phase conjugate light is input to the port of the polarization beam splitter 41, but due to the action of the λ / 2 wave plate 45, the clockwise phase conjugate light is polarized as shown in FIG. Input by rotating 90 degrees. Therefore, the port, y-axis component E Cyx and x-axis component E cxx counterclockwise of the phase conjugate light clockwise phase conjugate light is output. The phase conjugate light output to the port is not used because it is output together with the signal light.

【0054】偏波ビームスプリッタ41のポートに出
力される位相共役光のパワーは、 |Ecyx2+|Ecxx2 =k2(|Ep2x2|Ep1y2|Esy2+|Ep1x2|Ep2y2|Esx2) =k2pp 2(|Esy2+|Esx2) =k2pp 2s …(10) となる。式(10)をみると、偏波ビームスプリッタ41の
ポートからは、入力信号光の偏波状態に依存せず、信
号光パワーPs およびポンプ光の各軸方向のパワーPpp
のみに依存する位相共役光が出力されることがわかる。
[0054] Power of the phase conjugate light output port of the polarization beam splitter 41, | E cyx | 2 + | E cxx | 2 = k 2 (| E p2x | 2 | E p1y | 2 | E sy | 2 + | E p1x | 2 | E p2y | 2 | E sx | 2) = k 2 P pp 2 (| E sy | 2 + | E sx | 2) = k 2 P pp 2 P s ... (10) Become. Looking at equation (10), from the port of the polarization beam splitter 41, without depending on the polarization state of the input signal light, the signal light power P s and power P pp in each axis direction of the pump light
It can be seen that phase conjugate light depending only on the phase is output.

【0055】ただし、図12に示すように、ポートに
は位相共役光とともにポンプ光2が出力されるが、ポン
プ光2はWDMカプラ42で反射されるので、WDMカ
プラ42のスルーポートに位相共役光のみを出力するこ
とができる。また、入力信号光はポートから出力さ
れ、ポートには現れないので、信号光の波長および偏
波状態に関係なく、位相共役光のみを出力する位相共役
光発生装置を得ることができる。
However, as shown in FIG. 12, the pump light 2 is output to the port together with the phase conjugate light. However, since the pump light 2 is reflected by the WDM coupler 42, the pump light 2 is phase conjugate to the through port of the WDM coupler 42. Only light can be output. Further, since the input signal light is output from the port and does not appear at the port, it is possible to obtain a phase conjugate light generator that outputs only the phase conjugate light regardless of the wavelength and the polarization state of the signal light.

【0056】なお、図11の構成では、λ/2波長板4
5を偏波ビームスプリッタ41のポート側に接続して
いるが、ポート側に接続しても同様である。また、λ
/2波長板45を用いて偏波を90度回転させる代わり
に、単に偏波保持光ファイバ43を軸回りに90度捻って
偏波ビームスプリッタ41に接続しても同様である。ま
た、WDMカプラ42に代えて、第3の実施形態のよう
に光サーキュレータとポンプ光2を阻止する光フィルタ
を組み合わせたものを用いてもよい。
In the configuration of FIG. 11, the λ / 2 wavelength plate 4
5 is connected to the port side of the polarization beam splitter 41, but it is the same when connected to the port side. Also, λ
Instead of using the half-wave plate 45 to rotate the polarized light by 90 degrees, the same applies if the polarization maintaining optical fiber 43 is simply twisted 90 degrees around the axis and connected to the polarization beam splitter 41. Instead of the WDM coupler 42, a combination of an optical circulator and an optical filter for blocking the pump light 2 as in the third embodiment may be used.

【0057】また、本実施形態では、半導体光増幅器4
4を光非線形媒質として用いているが、その他の媒質、
例えば光ファイバを用いても同様の作用を得ることがで
きる。光ファイバを用いる場合には、ループ経路上に偏
波制御手段を備える必要があることなどは第3の実施形
態と同様である。
In this embodiment, the semiconductor optical amplifier 4
4 is used as an optical nonlinear medium, but other media,
For example, similar effects can be obtained by using an optical fiber. When an optical fiber is used, it is the same as the third embodiment that a polarization control unit needs to be provided on the loop path.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、可変光
フィルタを用いることなく、位相共役光のみを入力信号
光およびポンプ光から分離して出力することができ、か
つ入力信号光の偏波に依存しない位相共役光発生装置を
実現することができる。これにより、波長多重信号光に
対する位相共役光を一括して発生させる際に、各信号光
と位相共役光が光周波数軸上で近接していても支障はな
く、光非線形媒質の性能限界で決まる光周波数範囲の波
長多重信号光に対する動作が可能となる。
As described above, according to the present invention, only the phase conjugate light can be separated from the input signal light and the pump light and output without using a variable optical filter, and the polarization of the input signal light can be improved. A phase conjugate light generator that does not depend on waves can be realized. Thus, when collectively generating the phase conjugate light with respect to the wavelength multiplexed signal light, there is no problem even if each signal light and the phase conjugate light are close on the optical frequency axis, and it is determined by the performance limit of the optical nonlinear medium. Operation for wavelength multiplexed signal light in the optical frequency range becomes possible.

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

【図1】本発明の位相共役光発生装置の第1の実施形態
を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a phase conjugate light generation device according to the present invention.

【図2】第1の実施形態における位相共役光の流れを示
す図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of phase conjugate light according to the first embodiment.

【図3】第1の実施形態における信号光と位相共役光の
関係を示す図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between signal light and phase conjugate light according to the first embodiment.

【図4】本発明の位相共役光発生装置の第2の実施形態
を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the phase conjugate light generating device of the present invention.

【図5】MZ分波器の透過特性と光周波数配置を示す
図。
FIG. 5 is a diagram showing transmission characteristics and optical frequency arrangement of an MZ duplexer.

【図6】第2の実施形態におけるポンプ光1,2の流れ
を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a flow of pump lights 1 and 2 in the second embodiment.

【図7】第2の実施形態におけるWDMカプラを用いた
構成例を示す図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example using a WDM coupler according to a second embodiment.

【図8】本発明の位相共役光発生装置の第3の実施形態
を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the phase conjugate light generator according to the present invention.

【図9】第3の実施形態における信号光とポンプ光の流
れを示す図。
FIG. 9 is a diagram showing flows of signal light and pump light in the third embodiment.

【図10】第3の実施形態における位相共役光の流れを
示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a flow of phase conjugate light according to the third embodiment.

【図11】本発明の位相共役光発生装置の第4の実施形
態を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a fourth embodiment of the phase conjugate light generation device of the present invention.

【図12】第4の実施形態における信号光とポンプ光の
流れを示す図。
FIG. 12 is a diagram showing flows of signal light and pump light according to the fourth embodiment.

【図13】第4の実施形態における位相共役光の流れを
示す図。
FIG. 13 is a diagram illustrating a flow of phase conjugate light according to the fourth embodiment.

【図14】従来の波長多重信号光および位相共役光の光
周波数配置を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing an optical frequency arrangement of conventional wavelength multiplexed signal light and phase conjugate light.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 3dBカプラ 12,13 WDMカプラ 14,15 偏波保持光ファイバ 21 マッハツェンダ干渉計型光合分波器(MZ分波
器) 22 光サーキュレータ 23 光フィルタ 31 光サーキュレータ 32 偏波ビームスプリッタ 33 偏波保持光ファイバ 34 半導体光増幅器 35 光フィルタ 41 偏波ビームスプリッタ 42 WDMカプラ 43 偏波保持光ファイバ 44 半導体光増幅器 45 λ/2波長板
Reference Signs List 11 3 dB coupler 12, 13 WDM coupler 14, 15 Polarization maintaining optical fiber 21 Mach-Zehnder interferometer type optical multiplexer / demultiplexer (MZ demultiplexer) 22 Optical circulator 23 Optical filter 31 Optical circulator 32 Polarization beam splitter 33 Polarization maintaining light Fiber 34 semiconductor optical amplifier 35 optical filter 41 polarization beam splitter 42 WDM coupler 43 polarization maintaining optical fiber 44 semiconductor optical amplifier 45 λ / 2 wavelength plate

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2×2の入出力ポートを有し、入力ポー
トに信号光を入力し、出力ポート,に等パワーで
出力する3dBカプラと、 前記3dBカプラの出力ポート,を接続し、出力ポ
ートから出力ポートへ伝搬する信号光と、出力ポー
トから出力ポートへ伝搬する信号光が同じ伝搬位相
を経験し、かつそれぞれ同一偏波状態で前記3dBカプ
ラの出力ポート,に入力させる光ファイバおよび光
非線形媒質と、 前記3dBカプラの出力ポートから出力ポートへ伝
搬する信号光に、所定の直線偏波である第1のポンプ光
を合波する第1の合波手段と、 前記3dBカプラの出力ポートから出力ポートへ伝
搬する信号光に、前記第1のポンプ光と直交する偏波状
態であり、さらに同一光周波数かつ同一パワーである第
2のポンプ光を合波する第2の合波手段とを備え、 前記3dBカプラの入力ポートから、前記光非線形媒
質内で発生した位相共役光を出力する構成であることを
特徴とする位相共役光発生装置。
1. A 3 dB coupler that has a 2 × 2 input / output port, inputs a signal light to an input port, and outputs an equal power to an output port and an output port of the 3 dB coupler. An optical fiber and an optical signal to be input to the output port of the 3 dB coupler in a state where the signal light propagating from the port to the output port and the signal light propagating from the output port to the output port experience the same propagation phase and are respectively in the same polarization state. A non-linear medium; first multiplexing means for multiplexing first linearly polarized first pump light with signal light propagating from the output port of the 3 dB coupler to the output port; output port of the 3 dB coupler To the signal light propagating from the second pump light to the output port, the second pump light having a polarization state orthogonal to the first pump light and having the same optical frequency and the same power. And means, the phase conjugate light generator, characterized in that the input port of the 3dB coupler is configured to output a phase conjugate light generated in the optical nonlinear medium within.
【請求項2】 請求項1に記載の位相共役光発生装置に
おいて、 前記第1の合波手段は、前記3dBカプラの出力ポート
寄りの位置で前記光ファイバに挿入された偏波保持型
の波長多重カプラであり、 前記第2の合波手段は、前記3dBカプラの出力ポート
寄りの位置で前記光ファイバに挿入された偏波保持型
の波長多重カプラであることを特徴とする位相共役光発
生装置。
2. The phase conjugate light generator according to claim 1, wherein said first multiplexing means is a polarization maintaining type wavelength inserted into said optical fiber at a position near an output port of said 3 dB coupler. Wherein the second multiplexing means is a polarization-maintaining wavelength multiplex coupler inserted into the optical fiber at a position near an output port of the 3 dB coupler. apparatus.
【請求項3】 2×2の入出力ポートを有し、入出力ポ
ート間の透過特性が周期性を有する偏波保持型のマッハ
ツェンダ干渉計型合分波器(以下「MZ分波器」とい
う)と、 前記MZ分波器の出力ポート,を接続し、出力ポー
トから出力ポートへ伝搬する光と、出力ポートか
ら出力ポートへ伝搬する光が同じ伝搬位相を経験し、
かつそれぞれ同一偏波状態で前記MZ分波器の出力ポー
ト,に入力させる光ファイバおよび光非線形媒質
と、 前記MZ分波器の入力ポートの入出力光から前記光非
線形媒質内で発生した位相共役光を分離して出力する位
相共役光分離手段とを備え、 信号光は、前記MZ分波器の入力ポートから入力して
出力ポート,に等パワーで出力される光周波数であ
り、 第1のポンプ光は、前記MZ分波器の入力ポートから
入力して出力ポートまたはのいずれかに透過する光
周波数かつ所定の直線偏波であり、 第2のポンプ光は、前記MZ分波器の入力ポートから
入力され、前記第1のポンプ光と同一光周波数かつ同一
パワーであり、さらに前記第1のポンプ光と直交する偏
波状態であることを特徴とする位相共役光発生装置。
3. A polarization-maintaining Mach-Zehnder interferometer type multiplexer / demultiplexer having 2 × 2 input / output ports and having periodic transmission characteristics between the input / output ports (hereinafter referred to as “MZ demultiplexer”). ) And the output port of the MZ demultiplexer, wherein light propagating from the output port to the output port and light propagating from the output port to the output port experience the same propagation phase;
An optical fiber and an optical non-linear medium input to the output port of the MZ demultiplexer in the same polarization state, and a phase conjugate generated in the optical non-linear medium from input / output light of the input port of the MZ demultiplexer. Phase conjugate light separating means for separating light and outputting the same. The signal light is an optical frequency that is input from an input port of the MZ demultiplexer and output to an output port with equal power. The pump light has an optical frequency and a predetermined linear polarization that is input from the input port of the MZ demultiplexer and transmitted to any one of the output ports, and the second pump light is an input of the MZ demultiplexer. A phase conjugate light generating device, which is inputted from a port, has the same optical frequency and the same power as the first pump light, and is in a polarization state orthogonal to the first pump light.
【請求項4】 請求項3に記載の位相共役光発生装置に
おいて、 前記位相共役光分離手段は、前記MZ分波器の入力ポー
トに入力される第2のポンプ光と入力ポートから出
力される第1のポンプ光および位相共役光とを分離する
光サーキュレータと、光サーキュレータで分離された第
1のポンプ光および位相共役光から第1のポンプ光を阻
止して位相共役光のみを出力する光フィルタとを備えた
構成であることを特徴とする位相共役光発生装置。
4. The phase conjugate light generation device according to claim 3, wherein the phase conjugate light separation means is output from an input port and a second pump light input to an input port of the MZ demultiplexer. An optical circulator for separating the first pump light and the phase conjugate light, and a light for blocking the first pump light from the first pump light and the phase conjugate light separated by the optical circulator and outputting only the phase conjugate light A phase conjugate light generating device comprising a filter and a filter.
【請求項5】 請求項3に記載の位相共役光発生装置に
おいて、 前記位相共役光分離手段は、前記MZ分波器の入力ポー
トに入出力される第2のポンプ光および第1のポンプ
光と、入力ポートから出力される位相共役光を分離す
る波長多重カプラであることを特徴とする位相共役光発
生装置。
5. The phase conjugate light generation device according to claim 3, wherein the phase conjugate light separation means is configured to input and output a second pump light and a first pump light to and from an input port of the MZ demultiplexer. And a wavelength multiplexing coupler for separating the phase conjugate light output from the input port.
【請求項6】 請求項1または請求項3に記載の位相共
役光発生装置において、 前記3dBカプラまたは前記MZ分波器の出力ポート
,を接続する光ファイバおよび光非線形媒質は、偏
波保持光ファイバであることを特徴とする位相共役光発
生装置。
6. The phase conjugate light generating device according to claim 1, wherein the optical fiber connecting the 3 dB coupler or the output port of the MZ demultiplexer and the optical nonlinear medium are polarization maintaining light. A phase conjugate light generator characterized by being a fiber.
【請求項7】 請求項1または請求項3に記載の位相共
役光発生装置において、 前記3dBカプラまたは前記MZ分波器の出力ポート
,を接続する光ファイバおよび光非線形媒質は、偏
波保持光ファイバおよび偏波無依存利得の半導体光増幅
器であることを特徴とする位相共役光発生装置。
7. The phase conjugate light generator according to claim 1, wherein the optical fiber connecting the 3 dB coupler or the output port of the MZ demultiplexer and the optical nonlinear medium are polarization maintaining light. A phase conjugate light generator, comprising a semiconductor optical amplifier having a fiber and a polarization independent gain.
【請求項8】 2×2の入出力ポートを有し、入力ポー
トから入力される信号光を偏波分離して出力ポート
,に出力する偏波ビームスプリッタと、 前記偏波ビームスプリッタの出力ポート,を、伝搬
光の偏波を保持した状態で接続する光ファイバおよび光
非線形媒質と、 前記偏波ビームスプリッタの入力ポートの入出力光か
ら前記光非線形媒質内で発生した位相共役光を分離して
出力する位相共役光分離手段とを備え、 第1のポンプ光は、前記偏波ビームスプリッタの入力ポ
ートから入力し、出力ポート,に等パワーで出力
される偏波状態であり、 第2のポンプ光は、前記偏波ビームスプリッタの入力ポ
ートから入力し、出力ポート,に等パワーで出力
される偏波状態であり、さらに前記第1のポンプ光と同
一光周波数かつ同一パワーであることを特徴とする位相
共役光発生装置。
8. A polarization beam splitter having a 2 × 2 input / output port, separating polarization of a signal light input from an input port and outputting the signal light to an output port, and an output port of the polarization beam splitter. , An optical fiber and an optical non-linear medium connecting the polarization beam splitter while maintaining the polarization of the propagating light, and separating phase conjugate light generated in the optical non-linear medium from input / output light at an input port of the polarization beam splitter. The first pump light is input from an input port of the polarization beam splitter and is output to the output port with equal power, and the second pump light is in a polarization state. The pump light is in a polarization state that is input from the input port of the polarization beam splitter and is output to the output port at the same power, and has the same optical frequency and the same power as the first pump light. A phase conjugate light generator characterized by the above-mentioned.
【請求項9】 請求項8に記載の位相共役光発生装置に
おいて、 前記位相共役光分離手段は、前記偏波ビームスプリッタ
の入力ポートに入力される信号光および第1のポンプ
光と入力ポートから出力される第2のポンプ光および
位相共役光とを分離する光サーキュレータと、光サーキ
ュレータで分離された第2のポンプ光および位相共役光
から第2のポンプ光を阻止して位相共役光のみを出力す
る光フィルタとを備えた構成であることを特徴とする位
相共役光発生装置。
9. The phase conjugate light generation device according to claim 8, wherein the phase conjugate light separation means receives the signal light input to the input port of the polarization beam splitter, the first pump light, and the input port. An optical circulator for separating the output second pump light and the phase conjugate light, and an optical circulator for blocking the second pump light from the second pump light and the phase conjugate light separated by the optical circulator so as to output only the phase conjugate light. A phase conjugate light generating device, comprising: an optical filter for outputting.
【請求項10】 請求項8に記載の位相共役光発生装置
において、 前記位相共役光分離手段は、前記偏波ビームスプリッタ
の入力ポートに入出力される第1のポンプ光および第
2のポンプ光と、入力ポートに入出力される信号光お
よび位相共役光を分離する波長多重カプラであることを
特徴とする位相共役光発生装置。
10. The phase conjugate light generating device according to claim 8, wherein the phase conjugate light separating means is configured to input and output a first pump light and a second pump light to and from an input port of the polarization beam splitter. And a wavelength multiplexing coupler for separating signal light and phase conjugate light input / output to / from an input port.
【請求項11】 2×2の入出力ポートを有し、入力ポ
ートから入力される信号光を偏波分離して出力ポート
,に出力する偏波ビームスプリッタと、 前記偏波ビームスプリッタの出力ポート,を、伝搬
光の偏波を90度回転した状態で接続する光ファイバおよ
び光非線形媒質と、 前記偏波ビームスプリッタの入力ポートの入出力光か
ら前記光非線形媒質内で発生した位相共役光を分離して
出力する位相共役光分離手段とを備え、 第1のポンプ光は、前記偏波ビームスプリッタの入力ポ
ートから入力し、出力ポート,に等パワーで出力
される偏波状態であり、 第2のポンプ光は、前記偏波ビームスプリッタの入力ポ
ートから入力し、出力ポート,に等パワーで出力
される偏波状態であり、さらに前記第1のポンプ光と同
一光周波数かつ同一パワーであることを特徴とする位相
共役光発生装置。
11. A polarization beam splitter having a 2 × 2 input / output port, separating polarization of a signal light input from an input port and outputting the signal light to an output port, and an output port of the polarization beam splitter. , An optical fiber and an optical nonlinear medium that connect the polarization of the propagating light while rotating the polarization by 90 degrees, and a phase conjugate light generated in the optical nonlinear medium from input / output light of an input port of the polarization beam splitter. Phase conjugate light separating means for separating and outputting the first pump light, wherein the first pump light is input from an input port of the polarization beam splitter and is output to the output port at an equal power, and is in a polarization state. The second pump light is in a polarization state in which it is input from the input port of the polarization beam splitter and is output to the output port at the same power, and has the same optical frequency and the same power as the first pump light. Phase conjugate light generator, characterized in that there.
【請求項12】 請求項11に記載の位相共役光発生装
置において、 前記位相共役光分離手段は、前記偏波ビームスプリッタ
の入力ポートに入力される第2のポンプ光と入力ポー
トから出力される第2のポンプ光および位相共役光と
を分離する光サーキュレータと、光サーキュレータで分
離された第2のポンプ光および位相共役光から第2のポ
ンプ光を阻止して位相共役光のみを出力する光フィルタ
とを備えた構成であることを特徴とする位相共役光発生
装置。
12. The phase conjugate light generation device according to claim 11, wherein the phase conjugate light separation means outputs the second pump light input to an input port of the polarization beam splitter and the input pump light. An optical circulator for separating the second pump light and the phase conjugate light, and a light for blocking the second pump light from the second pump light and the phase conjugate light separated by the optical circulator and outputting only the phase conjugate light A phase conjugate light generating device comprising a filter and a filter.
【請求項13】 請求項11に記載の位相共役光発生装
置において、 前記位相共役光分離手段は、前記偏波ビームスプリッタ
の入力ポートに入出力される第2のポンプ光と、入力
ポートから出力される位相共役光とを分離する波長多
重カプラであることを特徴とする位相共役光発生装置。
13. The phase conjugate light generation device according to claim 11, wherein the phase conjugate light separation means outputs a second pump light input / output to / from an input port of the polarization beam splitter and an output from an input port. A phase conjugate light generator, which is a wavelength multiplexing coupler for separating the phase conjugate light from the light.
【請求項14】 請求項1〜13のいずれかに記載の位
相共役光発生装置において、 光ファイバを平面光導波路で構成したことを特徴とする
位相共役光発生装置。
14. The phase conjugate light generator according to claim 1, wherein the optical fiber is constituted by a planar optical waveguide.
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