JP2001249371A - 信号光を波形整形するための方法、装置及びシステム - Google Patents
信号光を波形整形するための方法、装置及びシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は信号光を波形整形するための方法、
装置及びシステムに関し、十分な３Ｒ機能を得ることが
できる方法等を提供することが主な課題である。 【解決手段】 本発明による方法は、信号光を第１の波
形整形装置１０２に供給して中間信号光を得るステップ
と、中間信号光を第１及び第２の信号光に分割するステ
ップと、第１の信号光をクロック再生器７２に供給して
クロックパルスを得るステップと、第２の信号光及びク
ロックパルスを第２の波形整形装置１０６に供給してク
ロックパルスに同期した再生信号光を得るステップとを
備えている。
装置及びシステムに関し、十分な３Ｒ機能を得ることが
できる方法等を提供することが主な課題である。 【解決手段】 本発明による方法は、信号光を第１の波
形整形装置１０２に供給して中間信号光を得るステップ
と、中間信号光を第１及び第２の信号光に分割するステ
ップと、第１の信号光をクロック再生器７２に供給して
クロックパルスを得るステップと、第２の信号光及びク
ロックパルスを第２の波形整形装置１０６に供給してク
ロックパルスに同期した再生信号光を得るステップとを
備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号光を波形整形
するための方法、装置及びシステムに関する。
するための方法、装置及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】光レベルで波形整形を行う従来の波形整
形装置として、マッハツェンダ干渉計（ＭＺＩ）型光ゲ
ートがある。この光ゲートは、位相シフトを与えるため
の第１及び第２の非線形光学媒質を含むマッハツェンダ
干渉計を例えば光導波路基板上に集積化して構成され
る。連続波（ＣＷ）光としてのプロープ光が等分配され
て第１及び第２の非線形光学媒質に供給される。このと
き、等分配されたプローブ光の干渉により出力光が得ら
れないように干渉計の光路長が設定されている。
形装置として、マッハツェンダ干渉計（ＭＺＩ）型光ゲ
ートがある。この光ゲートは、位相シフトを与えるため
の第１及び第２の非線形光学媒質を含むマッハツェンダ
干渉計を例えば光導波路基板上に集積化して構成され
る。連続波（ＣＷ）光としてのプロープ光が等分配され
て第１及び第２の非線形光学媒質に供給される。このと
き、等分配されたプローブ光の干渉により出力光が得ら
れないように干渉計の光路長が設定されている。
【０００３】第１及び第２の非線形光学媒質の一方には
更に光信号が供給される。光信号及びプローブ光のパワ
ーを適切に設定することによって、光信号に同期する変
換光信号がこの光ゲートから出力される。変換光信号は
プローブ光と同じ波長を有している。
更に光信号が供給される。光信号及びプローブ光のパワ
ーを適切に設定することによって、光信号に同期する変
換光信号がこの光ゲートから出力される。変換光信号は
プローブ光と同じ波長を有している。
【０００４】第１及び第２の非線形光学媒質の各々とし
て半導体光アンプ（ＳＯＡ）を用いることが提案されて
いる。例えば、波長１．５μｍ帯において、両端面を無
反射化処理したＩｎＧａＡｓ−ＳＯＡを各非線形光学媒
質として用い、これらをＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓＰ基板上
に集積化したものが作製されている。
て半導体光アンプ（ＳＯＡ）を用いることが提案されて
いる。例えば、波長１．５μｍ帯において、両端面を無
反射化処理したＩｎＧａＡｓ−ＳＯＡを各非線形光学媒
質として用い、これらをＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓＰ基板上
に集積化したものが作製されている。
【０００５】従来知られている他の波形整形装置とし
て、非線形光ループミラー（ＮＯＬＭ）がある。ＮＯＬ
Ｍは、方向性結合される第１及び第２の光路を含む第１
の光カプラと、第１及び第２の光路を接続するループ光
路と、ループ光路に方向性結合される第３の光路を含む
第２の光カプラとを備えている。
て、非線形光ループミラー（ＮＯＬＭ）がある。ＮＯＬ
Ｍは、方向性結合される第１及び第２の光路を含む第１
の光カプラと、第１及び第２の光路を接続するループ光
路と、ループ光路に方向性結合される第３の光路を含む
第２の光カプラとを備えている。
【０００６】ループ光路の一部または全体を非線形光学
媒質から構成するとともに、第１及び第３の光路にそれ
ぞれプローブ光及び光信号を供給することによって、変
換光信号が第２の光路から出力される。
媒質から構成するとともに、第１及び第３の光路にそれ
ぞれプローブ光及び光信号を供給することによって、変
換光信号が第２の光路から出力される。
【０００７】ＮＯＬＭにおける非線形光学媒質としては
光ファイバが一般的である。特に、非線形光学媒質とし
てＳＯＡを用いたＮＯＬＭはＳＬＡＬＯＭ（Semiconduc
torLaser Amplifier in a Loop Mirror）と称される。
光ファイバが一般的である。特に、非線形光学媒質とし
てＳＯＡを用いたＮＯＬＭはＳＬＡＬＯＭ（Semiconduc
torLaser Amplifier in a Loop Mirror）と称される。
【０００８】ところで、近年実用化されている光ファイ
バ通信システムにおいては、伝送路損失や分岐損失等に
よる信号パワーの低下を、エルビウムドープファイバ増
幅器（ＥＤＦＡ）等の光増幅器を用いて補償している。
光増幅器はアナログ増幅器であり、信号を線形増幅する
ものである。この種の光増幅器においては、増幅に伴っ
て発生する自然放出光（ＡＳＥ）雑音の付加により信号
対雑音比（Ｓ／Ｎ比）が低下するので、中継数ひいては
伝送距離に限界が生じる。また、光ファイバの持つ波長
分散やファイバ内の非線形光学効果による波形劣化も伝
送限界を与える要因である。こうした限界を打破するた
めには、信号をデジタル的に処理する再生中継器が必要
であり、その実現が望まれている。特に、全ての処理を
光レベルにおいて行う全光再生中継器は、信号のビット
レートやパルス形状等に依存しないトランスペアレント
な動作を実現する上で重要である。
バ通信システムにおいては、伝送路損失や分岐損失等に
よる信号パワーの低下を、エルビウムドープファイバ増
幅器（ＥＤＦＡ）等の光増幅器を用いて補償している。
光増幅器はアナログ増幅器であり、信号を線形増幅する
ものである。この種の光増幅器においては、増幅に伴っ
て発生する自然放出光（ＡＳＥ）雑音の付加により信号
対雑音比（Ｓ／Ｎ比）が低下するので、中継数ひいては
伝送距離に限界が生じる。また、光ファイバの持つ波長
分散やファイバ内の非線形光学効果による波形劣化も伝
送限界を与える要因である。こうした限界を打破するた
めには、信号をデジタル的に処理する再生中継器が必要
であり、その実現が望まれている。特に、全ての処理を
光レベルにおいて行う全光再生中継器は、信号のビット
レートやパルス形状等に依存しないトランスペアレント
な動作を実現する上で重要である。
【０００９】全光再生中継器に必要な機能は、振幅再生
又はリアンプリフィケーション（Ｒｅａｍｐｌｉｆｉｃ
ａｔｉｏｎ）と、波形整形又はリシェイピング（Ｒｅｓ
ｈａｐｉｎｇ）と、タイミング再生又はリタイミング
（Ｒｅｔｉｍｉｎｇ）とである。これらの機能は３Ｒ機
能と称され、特に前二者は２Ｒ機能と称される。
又はリアンプリフィケーション（Ｒｅａｍｐｌｉｆｉｃ
ａｔｉｏｎ）と、波形整形又はリシェイピング（Ｒｅｓ
ｈａｐｉｎｇ）と、タイミング再生又はリタイミング
（Ｒｅｔｉｍｉｎｇ）とである。これらの機能は３Ｒ機
能と称され、特に前二者は２Ｒ機能と称される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】波形整形装置と光増幅
器を組み合わせることにより、あるいは光増幅機能を有
する波形整形装置を用いることにより、２Ｒ機能を提供
することができる。また、それに加えてクロック再生器
を並行して用いることにより３Ｒ機能を提供することが
できる。
器を組み合わせることにより、あるいは光増幅機能を有
する波形整形装置を用いることにより、２Ｒ機能を提供
することができる。また、それに加えてクロック再生器
を並行して用いることにより３Ｒ機能を提供することが
できる。
【００１１】我々は、先に２Ｒ機能及び／又は３Ｒ機能
を提供するための波形整形装置を提案した（特願平１１
−２９３１８９号）。この装置においては、２つのＮＯ
ＬＭを組み合わせることによって、波形整形或いは光ゲ
ートの機能を得る場合における波長変換の自由度を大き
くしている。
を提供するための波形整形装置を提案した（特願平１１
−２９３１８９号）。この装置においては、２つのＮＯ
ＬＭを組み合わせることによって、波形整形或いは光ゲ
ートの機能を得る場合における波長変換の自由度を大き
くしている。
【００１２】特に、３Ｒ機能を提供するための波形整形
装置においては、クロック再生器でクロックパルスを抽
出するもとになる光信号の劣化度合いに応じて、十分な
３Ｒ機能を得ることができない場合があるという問題が
ある。
装置においては、クロック再生器でクロックパルスを抽
出するもとになる光信号の劣化度合いに応じて、十分な
３Ｒ機能を得ることができない場合があるという問題が
ある。
【００１３】一方、伝送容量を飛躍的に拡大するために
波長分割多重（ＷＤＭ）を適用する場合、３Ｒ機能を提
供するための波形整形装置が多重数に応じて複雑化する
ことが予想されるので、ＷＤＭに適した波形整形装置が
求められている。
波長分割多重（ＷＤＭ）を適用する場合、３Ｒ機能を提
供するための波形整形装置が多重数に応じて複雑化する
ことが予想されるので、ＷＤＭに適した波形整形装置が
求められている。
【００１４】よって、本発明の目的は、十分な３Ｒ機能
を得ることができる波形整形のための方法、装置及びシ
ステムを提供することである。
を得ることができる波形整形のための方法、装置及びシ
ステムを提供することである。
【００１５】本発明の他の目的は、ＷＤＭに適した波形
整形のための方法、装置及びシステムを提供することで
ある。
整形のための方法、装置及びシステムを提供することで
ある。
【００１６】本発明の更に他の目的は以下の説明から明
らかになる。
らかになる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明によると、信号光
を第１の波形整形装置に供給して中間信号光を得るステ
ップと、中間信号光を第１及び第２の信号光に分割する
ステップと、第１の信号光をクロック再生器に供給して
クロックパルスを得るステップと、第２の信号光及びク
ロックパルスを第２の波形整形装置に供給してクロック
パルスに同期した再生信号光を得るステップとを備えた
方法が提供される。
を第１の波形整形装置に供給して中間信号光を得るステ
ップと、中間信号光を第１及び第２の信号光に分割する
ステップと、第１の信号光をクロック再生器に供給して
クロックパルスを得るステップと、第２の信号光及びク
ロックパルスを第２の波形整形装置に供給してクロック
パルスに同期した再生信号光を得るステップとを備えた
方法が提供される。
【００１８】この方法によると、第１の波形整形装置で
得られた中間信号光に基づいてクロックパルスを得るこ
とができるので、クロック再生における忠実度が高ま
り、十分な３Ｒ機能を得ることができる。また、後述す
るようにこの方法を効果的にＷＤＭに適用することがで
きる。
得られた中間信号光に基づいてクロックパルスを得るこ
とができるので、クロック再生における忠実度が高ま
り、十分な３Ｒ機能を得ることができる。また、後述す
るようにこの方法を効果的にＷＤＭに適用することがで
きる。
【００１９】望ましくは、第１及び第２の波形整形装置
の各々は相互位相変調によるスイッチングを用いた光ゲ
ートである。たとえば、光ゲートとして非線形光ループ
ミラー（ＮＯＬＭ）を用いることができる。ＮＯＬＭ
は、方向性結合される第１及び第２の光路を含む第１の
光カプラと、第１及び第２の光路を接続する非線形光学
媒質からなるループ光路と、ループ光路に方向性結合さ
れる第３の光路を含む第２の光カプラとを備えている。
の各々は相互位相変調によるスイッチングを用いた光ゲ
ートである。たとえば、光ゲートとして非線形光ループ
ミラー（ＮＯＬＭ）を用いることができる。ＮＯＬＭ
は、方向性結合される第１及び第２の光路を含む第１の
光カプラと、第１及び第２の光路を接続する非線形光学
媒質からなるループ光路と、ループ光路に方向性結合さ
れる第３の光路を含む第２の光カプラとを備えている。
【００２０】望ましくは、クロック再生器はモードロッ
クレーザである。
クレーザである。
【００２１】本発明による方法は、クロックパルスを光
フィルタに供給してクロックパルスのパルス幅を拡大す
るステップを更に備えていてもよい。
フィルタに供給してクロックパルスのパルス幅を拡大す
るステップを更に備えていてもよい。
【００２２】第１の波形整形装置に供給される信号光
は、異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重し
て得られたＷＤＭ信号光であり得る。例えば、ＷＤＭ信
号光は光遅延回路に供給されて、複数の光信号の各タイ
ミングが時間軸上で変化させられる。そして、第１の波
形整形装置の特定の機能によって、ＷＤＭ信号光は、単
一波長を有する光時分割多重信号として与えられる中間
信号光に変換される。この場合、クロックパルスは複数
の光信号に対応する複数のクロックパルスであることが
望ましく、そうすることにより、再生信号光では、複数
のクロックパルスの波長に対応する波長を有する複数の
光信号が波長分割多重されていることになる。
は、異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重し
て得られたＷＤＭ信号光であり得る。例えば、ＷＤＭ信
号光は光遅延回路に供給されて、複数の光信号の各タイ
ミングが時間軸上で変化させられる。そして、第１の波
形整形装置の特定の機能によって、ＷＤＭ信号光は、単
一波長を有する光時分割多重信号として与えられる中間
信号光に変換される。この場合、クロックパルスは複数
の光信号に対応する複数のクロックパルスであることが
望ましく、そうすることにより、再生信号光では、複数
のクロックパルスの波長に対応する波長を有する複数の
光信号が波長分割多重されていることになる。
【００２３】光遅延回路としては波長分散を与える光学
媒質（例えば光ファイバ）を用いることができる。
媒質（例えば光ファイバ）を用いることができる。
【００２４】本発明による方法は、複数の光信号の偏波
状態を一定にするステップを更に備えていてもよい。こ
れにより、各波形整形装置における偏波依存性を回避す
ることができる。
状態を一定にするステップを更に備えていてもよい。こ
れにより、各波形整形装置における偏波依存性を回避す
ることができる。
【００２５】本発明の他の側面によると、信号光を供給
されて中間信号光を出力する第１の波形整形装置と、中
間信号光を第１及び第２の信号光に分割する光分岐器
と、第１の信号光を供給されてクロックパルスを出力す
るクロック再生器と、第２の信号光及びクロックパルス
を供給されてクロックパルスに同期した再生信号光を出
力する第２の波形整形装置とを備えた装置が提供され
る。この装置を用いて、本発明による方法を容易に実施
することができる。
されて中間信号光を出力する第１の波形整形装置と、中
間信号光を第１及び第２の信号光に分割する光分岐器
と、第１の信号光を供給されてクロックパルスを出力す
るクロック再生器と、第２の信号光及びクロックパルス
を供給されてクロックパルスに同期した再生信号光を出
力する第２の波形整形装置とを備えた装置が提供され
る。この装置を用いて、本発明による方法を容易に実施
することができる。
【００２６】本発明の更に他の側面によると、信号光を
伝搬させる第１の光ファイバ伝送路と、第１の光ファイ
バ伝送路に接続され信号光を再生信号光に変換する光再
生器と、光再生器に接続され再生信号光を伝搬させる第
２の光ファイバ伝送路とを備えたシステムが提供され
る。光再生器としては、本発明による装置を用いること
ができる。このシステムを用いて本発明による方法を容
易に実施することができる。
伝搬させる第１の光ファイバ伝送路と、第１の光ファイ
バ伝送路に接続され信号光を再生信号光に変換する光再
生器と、光再生器に接続され再生信号光を伝搬させる第
２の光ファイバ伝送路とを備えたシステムが提供され
る。光再生器としては、本発明による装置を用いること
ができる。このシステムを用いて本発明による方法を容
易に実施することができる。
【００２７】本発明の別の側面によると、異なる波長を
有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ
信号光を光時分割多重信号に変換するステップと、複数
の光信号の各々の速度に対応する周波数を有するクロッ
クパルスを得るステップと、光時分割多重信号及びクロ
ックパルスを波形整形装置に供給して再生ＷＤＭ信号光
を得るステップとを備えた方法が提供される。
有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ
信号光を光時分割多重信号に変換するステップと、複数
の光信号の各々の速度に対応する周波数を有するクロッ
クパルスを得るステップと、光時分割多重信号及びクロ
ックパルスを波形整形装置に供給して再生ＷＤＭ信号光
を得るステップとを備えた方法が提供される。
【００２８】望ましくは、クロックパルスを得るステッ
プは、複数の光信号にそれぞれ対応して複数のクロック
パルスを再生するステップを含む。
プは、複数の光信号にそれぞれ対応して複数のクロック
パルスを再生するステップを含む。
【００２９】この方法は、複数のクロックパルスを予め
定められた遅延時間ずつ順次遅延させるステップを更に
備えていてもよい。
定められた遅延時間ずつ順次遅延させるステップを更に
備えていてもよい。
【００３０】複数のクロックパルスを再生するステップ
は、光時分割多重信号を複数のクロック再生器に供給す
るステップを含むことができる。
は、光時分割多重信号を複数のクロック再生器に供給す
るステップを含むことができる。
【００３１】あるいは、複数のクロックパルスを再生す
るステップは、ＷＤＭ信号光をそれぞれ複数の光信号の
波長に対応する通過帯域を有する複数の光フィルタに供
給するステップと、複数の光フィルタの出力をそれぞれ
複数のクロック再生器に供給するステップとを含むこと
ができる。
るステップは、ＷＤＭ信号光をそれぞれ複数の光信号の
波長に対応する通過帯域を有する複数の光フィルタに供
給するステップと、複数の光フィルタの出力をそれぞれ
複数のクロック再生器に供給するステップとを含むこと
ができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の望ましい実施形態を詳細に説明する。全図を通して
実質的に同一又は類似の部分には同一の符号が付されて
いる。
明の望ましい実施形態を詳細に説明する。全図を通して
実質的に同一又は類似の部分には同一の符号が付されて
いる。
【００３３】図１を参照すると、本発明に適用可能なＮ
ＯＬＭ（非線形光ループミラー）の構成が示されてい
る。このＮＯＬＭは、方向性結合される第１及び第２の
光路２及び４を含む第１の光カプラ６と、第１及び第２
の光路２及び４を接続するループ光路８と、ループ光路
８に方向性結合される第３の光路１０を含む第２の光カ
プラ１２とを備えている。
ＯＬＭ（非線形光ループミラー）の構成が示されてい
る。このＮＯＬＭは、方向性結合される第１及び第２の
光路２及び４を含む第１の光カプラ６と、第１及び第２
の光路２及び４を接続するループ光路８と、ループ光路
８に方向性結合される第３の光路１０を含む第２の光カ
プラ１２とを備えている。
【００３４】ループ光路８の一部または全部は非線形光
学媒質ＮＬによって提供されている。第１の光カプラ６
のカップリング比は実質的に１：１に設定される。
学媒質ＮＬによって提供されている。第１の光カプラ６
のカップリング比は実質的に１：１に設定される。
【００３５】このＮＯＬＭの動作を簡単に説明すると、
波長λｐｒｏｂｅを有するプローブ光が光カプラ６の第
１の光路２に入力され、波長λｓｉｇを有する光信号が
光カプラ１２の第３の光路１０に入力されたときに、波
長λｐｒｏｂｅを有する変換光信号が光カプラ６の第２
の光路４から出力されるというものである。プローブ光
は連続波（ＣＷ）光或いは光パルスであり得る。ここで
は、プローブ光はＣＷ光として図示されている。
波長λｐｒｏｂｅを有するプローブ光が光カプラ６の第
１の光路２に入力され、波長λｓｉｇを有する光信号が
光カプラ１２の第３の光路１０に入力されたときに、波
長λｐｒｏｂｅを有する変換光信号が光カプラ６の第２
の光路４から出力されるというものである。プローブ光
は連続波（ＣＷ）光或いは光パルスであり得る。ここで
は、プローブ光はＣＷ光として図示されている。
【００３６】プローブ光は、光カプラ６によりパワーが
等しい２成分に分けられ、これら２成分は、ループ光路
８をそれぞれ時計回り及び反時計回りに厳密に同一光路
長で伝搬し、非線形光学媒質ＮＬにより共に等しい位相
シフトφを受けた後、光カプラ６により合成される。光
カプラ６における合成に際して、２成分のパワーは等し
く位相も一致しているので、合成により得られた光はあ
たかもミラーにより反射されるがごとく第１の光路２か
ら出力され、ポート４からは出力されない。
等しい２成分に分けられ、これら２成分は、ループ光路
８をそれぞれ時計回り及び反時計回りに厳密に同一光路
長で伝搬し、非線形光学媒質ＮＬにより共に等しい位相
シフトφを受けた後、光カプラ６により合成される。光
カプラ６における合成に際して、２成分のパワーは等し
く位相も一致しているので、合成により得られた光はあ
たかもミラーにより反射されるがごとく第１の光路２か
ら出力され、ポート４からは出力されない。
【００３７】ループ光路８の途中から光カプラ１２によ
り光信号が入力されると、この光信号はループ光路８の
一方向（図では時計回り）にだけ伝搬し、この方向に伝
搬する光に対しては、オンパルスが通るときだけ非線形
光学媒質ＮＬの非線形屈折率が変化する。従って、プロ
ーブ光の２成分が光カプラ６で合成されるに際して、光
信号のオフパルスと同期した部分のプローブ光の２成分
の位相は一致するが、光信号のオンパルスと同期した部
分のプローブ光の２成分の位相は異なる。その位相差を
Δφとすると、光カプラ６の第２の光路４には｛１−ｃ
ｏｓ（Δφ）｝／２に比例する出力が得られる。
り光信号が入力されると、この光信号はループ光路８の
一方向（図では時計回り）にだけ伝搬し、この方向に伝
搬する光に対しては、オンパルスが通るときだけ非線形
光学媒質ＮＬの非線形屈折率が変化する。従って、プロ
ーブ光の２成分が光カプラ６で合成されるに際して、光
信号のオフパルスと同期した部分のプローブ光の２成分
の位相は一致するが、光信号のオンパルスと同期した部
分のプローブ光の２成分の位相は異なる。その位相差を
Δφとすると、光カプラ６の第２の光路４には｛１−ｃ
ｏｓ（Δφ）｝／２に比例する出力が得られる。
【００３８】今、位相差がπになるように入力光信号の
パワーを設定すれば、オンパルスのときに合成された２
成分が第２の光路４だけから出力されるようなスイッチ
動作が可能になる。このようにして、波長λｓｉｇの光
信号から波長λｐｒｏｂｅの変換光信号への変換が行な
われる。即ち、光信号のデータに関して波長変換が行な
われていることになる。
パワーを設定すれば、オンパルスのときに合成された２
成分が第２の光路４だけから出力されるようなスイッチ
動作が可能になる。このようにして、波長λｓｉｇの光
信号から波長λｐｒｏｂｅの変換光信号への変換が行な
われる。即ち、光信号のデータに関して波長変換が行な
われていることになる。
【００３９】非線形光学効果として光カー効果（光信号
とプローブ光による相互位相変調（ＸＰＭ））を用いる
とすると、位相シフトΔφはγＰＬに比例する。ここに
γは非線形光学媒質ＮＬの非線形係数、Ｐは非線形光学
媒質ＮＬ内における光パワー、Ｌは非線形光学媒質ＮＬ
における光カー効果の相互作用長である。
とプローブ光による相互位相変調（ＸＰＭ））を用いる
とすると、位相シフトΔφはγＰＬに比例する。ここに
γは非線形光学媒質ＮＬの非線形係数、Ｐは非線形光学
媒質ＮＬ内における光パワー、Ｌは非線形光学媒質ＮＬ
における光カー効果の相互作用長である。
【００４０】図２は位相差Δφに対するＮＯＬＭの出力
特性を示すグラフである。グラフの主要部分における縦
軸はポート４から出力される変換光信号のパワーＰｏｕ
ｔ、横軸は位相差Δφを示している。符号１４で示され
るコサインカーブにおいて、極小値を与える位相差Δφ
は０に相当し、極大値を与えるΔφはπに相当してい
る。従って、位相差Δφの０及びπにそれぞれ入力光信
号の“０”レベル（Ｐｓｐａｃｅ）及び“１”レベル
（Ｐｍａｒｋ）を対応させることにより入力光信号に付
随する雑音の抑圧が可能である。これは、｛１−ｃｏｓ
（Δφ）｝／２に従う変換においては、線形増幅変換の
場合と異なりパルスの立ち上がり及びピーク付近での過
飽和特性があるからである。
特性を示すグラフである。グラフの主要部分における縦
軸はポート４から出力される変換光信号のパワーＰｏｕ
ｔ、横軸は位相差Δφを示している。符号１４で示され
るコサインカーブにおいて、極小値を与える位相差Δφ
は０に相当し、極大値を与えるΔφはπに相当してい
る。従って、位相差Δφの０及びπにそれぞれ入力光信
号の“０”レベル（Ｐｓｐａｃｅ）及び“１”レベル
（Ｐｍａｒｋ）を対応させることにより入力光信号に付
随する雑音の抑圧が可能である。これは、｛１−ｃｏｓ
（Δφ）｝／２に従う変換においては、線形増幅変換の
場合と異なりパルスの立ち上がり及びピーク付近での過
飽和特性があるからである。
【００４１】ＮＯＬＭにおける非線形光学媒質ＮＬとし
て最も一般的なのは光ファイバである。分散シフトファ
イバ（ＤＳＦ）が主に用いられており、その長さは通常
数ｋｍである。一方、非線形光学媒質ＮＬとしてＳＯＡ
（半導体光増幅器）を用いたものも提案されている（Ｓ
ＬＡＬＯＭ）。
て最も一般的なのは光ファイバである。分散シフトファ
イバ（ＤＳＦ）が主に用いられており、その長さは通常
数ｋｍである。一方、非線形光学媒質ＮＬとしてＳＯＡ
（半導体光増幅器）を用いたものも提案されている（Ｓ
ＬＡＬＯＭ）。
【００４２】ＳＯＡタイプは小型集積化の点で優れてい
る。しかし、ＳＯＡから付加される自然放出光（ＡＳ
Ｅ）雑音の影響により変換の際に信号対雑音（Ｓ／Ｎ）
比が低下したり、キャリア効果に起因する速度制限等の
課題がある。
る。しかし、ＳＯＡから付加される自然放出光（ＡＳ
Ｅ）雑音の影響により変換の際に信号対雑音（Ｓ／Ｎ）
比が低下したり、キャリア効果に起因する速度制限等の
課題がある。
【００４３】一方、ファイバタイプのＮＯＬＭでは、フ
ァイバ内の三次非線形光学効果の応答時間がフェムト秒
オーダと非常に高速であるが、長いファイバを必要とす
るので、速度制限をなくすためには高精度の分散管理が
必要になる。また、入力光信号の偏波状態に対する依存
性やループ内での偏波変動に対する対策が難しいといっ
た課題もある。
ァイバ内の三次非線形光学効果の応答時間がフェムト秒
オーダと非常に高速であるが、長いファイバを必要とす
るので、速度制限をなくすためには高精度の分散管理が
必要になる。また、入力光信号の偏波状態に対する依存
性やループ内での偏波変動に対する対策が難しいといっ
た課題もある。
【００４４】発明者は、特願平１０−１７６３１６号
（平成１０年６月２３日出願）において、高非線形分散
シフトファイバ（ＨＮＬ−ＤＳＦを用いたコンパクトな
ＮＯＬＭを提案した。本発明は主にこのＮＯＬＭを多段
に縦列接続（カスケード接続）した構成による高性能な
波形整形装置を提供し、これを用いて光２Ｒ等の光信号
処理を実現せんとするものである。ここで、「２Ｒ」は
リシェーピング（振幅再生）及びリジェネレイション
（波形等化及び雑音抑圧等）の２つの機能を意味してい
る。
（平成１０年６月２３日出願）において、高非線形分散
シフトファイバ（ＨＮＬ−ＤＳＦを用いたコンパクトな
ＮＯＬＭを提案した。本発明は主にこのＮＯＬＭを多段
に縦列接続（カスケード接続）した構成による高性能な
波形整形装置を提供し、これを用いて光２Ｒ等の光信号
処理を実現せんとするものである。ここで、「２Ｒ」は
リシェーピング（振幅再生）及びリジェネレイション
（波形等化及び雑音抑圧等）の２つの機能を意味してい
る。
【００４５】光通信システムにおける光信号処理に適用
可能な非線形光学効果としては、主に、２次非線形光学
媒質中の三光波混合あるいは、３次非線形光学媒質中の
自己位相変調（ＳＰＭ）、相互位相変調（ＸＰＭ）及び
四光波混合（ＦＷＭ）等の光カー効果が考えられる。２
次非線形光学媒質としては、ＩｎＧａＡｓ及びＬｉＮｂ
Ｏ3等がある。３次非線形光学媒質としては、半導体光
アンプ（ＳＯＡ）及び発振状態にある分布帰還レーザダ
イオード（ＤＦＢ−ＬＤ）等の半導体媒質あるいは光フ
ァイバが考えられる。
可能な非線形光学効果としては、主に、２次非線形光学
媒質中の三光波混合あるいは、３次非線形光学媒質中の
自己位相変調（ＳＰＭ）、相互位相変調（ＸＰＭ）及び
四光波混合（ＦＷＭ）等の光カー効果が考えられる。２
次非線形光学媒質としては、ＩｎＧａＡｓ及びＬｉＮｂ
Ｏ3等がある。３次非線形光学媒質としては、半導体光
アンプ（ＳＯＡ）及び発振状態にある分布帰還レーザダ
イオード（ＤＦＢ−ＬＤ）等の半導体媒質あるいは光フ
ァイバが考えられる。
【００４６】本発明では、特に光ファイバ内の光カー効
果を用いることができる。光ファイバとしては単一モー
ドファイバが適しており、特に波長分散が比較的小さい
分散シフトファイバ（ＤＳＦ）が望ましい。
果を用いることができる。光ファイバとしては単一モー
ドファイバが適しており、特に波長分散が比較的小さい
分散シフトファイバ（ＤＳＦ）が望ましい。
【００４７】一般に、光ファイバの３次非線形係数γ
は、 γ＝ωｎ2／ｃＡeff ・・・・・（１） で表される。ここに、ωは光角周波数、ｃは真空中の光
速を表し、ｎ2及びＡeffは光ファイバの非線形屈折率及
び有効コア断面積をそれぞれ表す。
は、 γ＝ωｎ2／ｃＡeff ・・・・・（１） で表される。ここに、ωは光角周波数、ｃは真空中の光
速を表し、ｎ2及びＡeffは光ファイバの非線形屈折率及
び有効コア断面積をそれぞれ表す。
【００４８】従来のＤＳＦの非線形係数はγ＝２．６Ｗ
-1ｋｍ-1程度と小さいので、十分な変換効率を得るため
には数ｋｍ〜１０ｋｍ以上の長さが必要である。より短
尺のＤＳＦで十分な変換効率を実現することができると
すれば、零分散波長を高精度に管理することが可能とな
り、高速・広帯域変換を実現することができる。
-1ｋｍ-1程度と小さいので、十分な変換効率を得るため
には数ｋｍ〜１０ｋｍ以上の長さが必要である。より短
尺のＤＳＦで十分な変換効率を実現することができると
すれば、零分散波長を高精度に管理することが可能とな
り、高速・広帯域変換を実現することができる。
【００４９】一般に、光ファイバの３次非線形効果を高
めるためには、（１）式において非線形屈折率ｎ2を大
きくし、あるいは有効コア断面積Ａeffに対応するモー
ドフィールド径（ＭＦＤ）を小さくして光強度を高くす
るのが有効である。
めるためには、（１）式において非線形屈折率ｎ2を大
きくし、あるいは有効コア断面積Ａeffに対応するモー
ドフィールド径（ＭＦＤ）を小さくして光強度を高くす
るのが有効である。
【００５０】非線形屈折率ｎ2を大きくするためには、
例えば、クラッドにフッ素等をドープしあるいはコアに
高濃度のＧｅＯ2をドープすればよい。コアにＧｅＯ2を
２５〜３０ｍｏｌ％ドープすることによって、非線形屈
折率ｎ2として５×１０-20ｍ 2／Ｗ以上の大きな値が得
られている（通常のシリカファイバでは約３．２×１０
-20ｍ2／Ｗ）。
例えば、クラッドにフッ素等をドープしあるいはコアに
高濃度のＧｅＯ2をドープすればよい。コアにＧｅＯ2を
２５〜３０ｍｏｌ％ドープすることによって、非線形屈
折率ｎ2として５×１０-20ｍ 2／Ｗ以上の大きな値が得
られている（通常のシリカファイバでは約３．２×１０
-20ｍ2／Ｗ）。
【００５１】一方、ＭＦＤを小さくすることは、コア及
びクラッド間の比屈折率差Δあるいはコア形状の設計に
より可能である。このようなＤＳＦの設計は分散補償フ
ァイバ（ＤＣＦ）の場合と同様である。例えば、コアに
ＧｅＯ2を２５〜３０ｍｏｌ％ドープし、且つ、比屈折
率差Δを２．５〜３．０％に設定することによって、４
μｍよりも小さなＭＦＤが得られている。そして、非線
形屈折率ｎ2を大きくすることとＭＦＤを小さくするこ
ととの総合効果として、１５Ｗ-1ｋｍ-1以上の大きな非
線形係数γを有する光ファイバ（ＨＮＬ−ＤＳＦ）が得
られている。
びクラッド間の比屈折率差Δあるいはコア形状の設計に
より可能である。このようなＤＳＦの設計は分散補償フ
ァイバ（ＤＣＦ）の場合と同様である。例えば、コアに
ＧｅＯ2を２５〜３０ｍｏｌ％ドープし、且つ、比屈折
率差Δを２．５〜３．０％に設定することによって、４
μｍよりも小さなＭＦＤが得られている。そして、非線
形屈折率ｎ2を大きくすることとＭＦＤを小さくするこ
ととの総合効果として、１５Ｗ-1ｋｍ-1以上の大きな非
線形係数γを有する光ファイバ（ＨＮＬ−ＤＳＦ）が得
られている。
【００５２】他に重要な要素として、上述のように大き
な非線形係数γを有するＨＮＬ−ＤＳＦが、用いる波長
帯で零分散を持つことである。この点に関しても各パラ
メータを以下のように設定することにより満足すること
ができる。通常のＤＣＦにおいては、一般にＭＦＤを一
定にした条件で比屈折率差Δを大きくすると、分散値は
正常分散領域で大きくなる。一方、コア径を大きくする
と分散は減少し、逆にコア径を小さくすると分散は大き
くなる。従って、用いる波長帯においてＭＦＤをある値
に設定した状態で、コア径を大きくしていくと分散を０
とすることが可能である。
な非線形係数γを有するＨＮＬ−ＤＳＦが、用いる波長
帯で零分散を持つことである。この点に関しても各パラ
メータを以下のように設定することにより満足すること
ができる。通常のＤＣＦにおいては、一般にＭＦＤを一
定にした条件で比屈折率差Δを大きくすると、分散値は
正常分散領域で大きくなる。一方、コア径を大きくする
と分散は減少し、逆にコア径を小さくすると分散は大き
くなる。従って、用いる波長帯においてＭＦＤをある値
に設定した状態で、コア径を大きくしていくと分散を０
とすることが可能である。
【００５３】長さＬの光ファイバ中での光カー効果によ
る位相シフトは、γＰPＬに比例する。ここに、ＰPは平
均ポンプ光パワーである。従って、非線形係数γが１５
Ｗ- 1ｋｍ-1のファイバは通常のＤＳＦに比べて２．６／
１５≒１／５．７程度の長さで同じ変換効率を達成可能
である。上述のように通常のＤＳＦでは１０ｋｍ程度の
長さが必要であるが、このように大きな非線形係数γを
有するＨＮＬ−ＤＳＦにあっては、１〜２ｋｍ程度の長
さで同様の効果が得られることになる。実用上は、ファ
イバが短くなる分損失も小さくなるので、同じ効率を得
るために更にファイバを短くすることができる。このよ
うに短いファイバにおいては、零分散波長の制御性がよ
くなり、以下に説明するように極めて広帯域の変換が可
能になる。更に、数ｋｍのファイバ長であれば、定偏波
化が可能になり偏波面保存能力が確保されているので、
ＨＮＬ−ＤＳＦの本発明への適用は、高い変換効率及び
広い変換帯域を達成し且つ偏波依存性を排除する上で極
めて有効である。
る位相シフトは、γＰPＬに比例する。ここに、ＰPは平
均ポンプ光パワーである。従って、非線形係数γが１５
Ｗ- 1ｋｍ-1のファイバは通常のＤＳＦに比べて２．６／
１５≒１／５．７程度の長さで同じ変換効率を達成可能
である。上述のように通常のＤＳＦでは１０ｋｍ程度の
長さが必要であるが、このように大きな非線形係数γを
有するＨＮＬ−ＤＳＦにあっては、１〜２ｋｍ程度の長
さで同様の効果が得られることになる。実用上は、ファ
イバが短くなる分損失も小さくなるので、同じ効率を得
るために更にファイバを短くすることができる。このよ
うに短いファイバにおいては、零分散波長の制御性がよ
くなり、以下に説明するように極めて広帯域の変換が可
能になる。更に、数ｋｍのファイバ長であれば、定偏波
化が可能になり偏波面保存能力が確保されているので、
ＨＮＬ−ＤＳＦの本発明への適用は、高い変換効率及び
広い変換帯域を達成し且つ偏波依存性を排除する上で極
めて有効である。
【００５４】光ファイバを用いて光カー効果、特にＸＰ
Ｍを有効に発生させて、光信号から変換光信号への変換
効率を高めるためには、プローブ光と光信号との間の位
相整合をとる必要がある。図３によりこれを説明する。
Ｍを有効に発生させて、光信号から変換光信号への変換
効率を高めるためには、プローブ光と光信号との間の位
相整合をとる必要がある。図３によりこれを説明する。
【００５５】図３はＮＯＬＭにおける位相整合の説明図
である。ここでは、光路２に供給される波長λｐｒｏｂ
ｅのプローブ光及び光路１０に供給される波長λｓｉｇ
の光信号の各々が光パルスであると仮定する。プローブ
光としての光パルスは、光カプラ６においてループ光路
８を時計回りに伝搬する第１プローブパルスと反時計回
りに伝搬する第２プローブパルスとに分岐される。ま
た、光信号としての光パルスは、光カプラ１２を通って
信号パルスとしてループ光路８内に時計回りに導入され
る。
である。ここでは、光路２に供給される波長λｐｒｏｂ
ｅのプローブ光及び光路１０に供給される波長λｓｉｇ
の光信号の各々が光パルスであると仮定する。プローブ
光としての光パルスは、光カプラ６においてループ光路
８を時計回りに伝搬する第１プローブパルスと反時計回
りに伝搬する第２プローブパルスとに分岐される。ま
た、光信号としての光パルスは、光カプラ１２を通って
信号パルスとしてループ光路８内に時計回りに導入され
る。
【００５６】ループ光路８における位相整合条件は、ル
ープ光路８内を共に時計回りに伝搬する信号パルス及び
第１プローブパルスのタイミングの一致性により与えら
れる。もし、信号パルス及び第１プローブパルスのタイ
ミングが一致しない場合には、ＸＰＭによる光カーシフ
トが制限され、有効なスイッチ動作あるいはゲート動作
が困難になる。
ープ光路８内を共に時計回りに伝搬する信号パルス及び
第１プローブパルスのタイミングの一致性により与えら
れる。もし、信号パルス及び第１プローブパルスのタイ
ミングが一致しない場合には、ＸＰＭによる光カーシフ
トが制限され、有効なスイッチ動作あるいはゲート動作
が困難になる。
【００５７】信号パルス及び第１プローブパルスの波長
は異なるので、ループ光路８における信号パルス及び第
１プローブパルスの群速度は異なり、結果としてループ
光路８の長さに比例するタイミングずれが生じる（ウォ
ークオフ）。これを回避するためには、信号パルス及び
第１プローブパルスの群速度が一致するような波長配置
を選択することが望ましい。
は異なるので、ループ光路８における信号パルス及び第
１プローブパルスの群速度は異なり、結果としてループ
光路８の長さに比例するタイミングずれが生じる（ウォ
ークオフ）。これを回避するためには、信号パルス及び
第１プローブパルスの群速度が一致するような波長配置
を選択することが望ましい。
【００５８】タイミングずれを最小限に抑えるための最
も有効な波長配置は、信号パルスの波長及び第１プロー
ブパルスの波長をループ光路８の零分散波長に対して実
質的に対称に位置させることにより得られる。零分散波
長に近い広い帯域に渡って、波長分散はほぼ直線的に変
化しており、上述の波長配置により信号パルス及び第１
プローブパルスの群速度を一致させて、良好な位相整合
条件を得ることができる。
も有効な波長配置は、信号パルスの波長及び第１プロー
ブパルスの波長をループ光路８の零分散波長に対して実
質的に対称に位置させることにより得られる。零分散波
長に近い広い帯域に渡って、波長分散はほぼ直線的に変
化しており、上述の波長配置により信号パルス及び第１
プローブパルスの群速度を一致させて、良好な位相整合
条件を得ることができる。
【００５９】このように、本発明のある側面によると、
ループ光路の零分散波長をλ0とするときに、λｓｉｇ
＋λｐｒｏｂｅ＝２λ0とすることによって、位相整合
条件を得ることができ、光信号から変換光信号への変換
効率を高めることができる。
ループ光路の零分散波長をλ0とするときに、λｓｉｇ
＋λｐｒｏｂｅ＝２λ0とすることによって、位相整合
条件を得ることができ、光信号から変換光信号への変換
効率を高めることができる。
【００６０】しかし、このような波長配置をとっても、
零分散波長自体がファイバ長手方向に変動していると、
群速度間にずれが生じ、これが変換帯域及び変換可能な
信号速度に制限を与える。このように、ファイバによる
変換帯域は分散により制限されることになる。長手方向
の分散が完全に制御され、例えば全長（正確には非線形
長）に渡り唯一の零分散波長を有するファイバが作られ
たとすれば、プローブ光の波長と光信号の波長とをこの
零分散波長に関して対称な位置に配置することにより事
実上無限大の（分散の波長依存性が直線状である範囲で
制限のない程広い）変換帯域が得られることになる。し
かし、実際には、零分散波長が長手方向にばらつくた
め、位相整合条件が理想状態からずれ、これにより帯域
が制限される。
零分散波長自体がファイバ長手方向に変動していると、
群速度間にずれが生じ、これが変換帯域及び変換可能な
信号速度に制限を与える。このように、ファイバによる
変換帯域は分散により制限されることになる。長手方向
の分散が完全に制御され、例えば全長（正確には非線形
長）に渡り唯一の零分散波長を有するファイバが作られ
たとすれば、プローブ光の波長と光信号の波長とをこの
零分散波長に関して対称な位置に配置することにより事
実上無限大の（分散の波長依存性が直線状である範囲で
制限のない程広い）変換帯域が得られることになる。し
かし、実際には、零分散波長が長手方向にばらつくた
め、位相整合条件が理想状態からずれ、これにより帯域
が制限される。
【００６１】広帯域化を実現するための第１の方法は、
ループ光路８の一部又は全部としてＨＮＬ−ＤＳＦを用
いることである。ＨＮＬ−ＤＳＦを用いた場合には、１
〜２ｋｍ程度の長さで十分な変換が可能になるので、分
散の制御性がよくなり、広帯域特性を得やすい。その
際、特に光カー効果の発生効率が高い入力端付近の零分
散波長のばらつきを小さく抑えることができれば、最も
効率よく帯域を拡大可能である。更に、ファイバを複数
の小区間に分割し、零分散波長が似ている区間同士をス
プライス等により繋ぎ合わせていく（当初のファイバ端
から数えた順番とは違う順番で）ことにより、全長にお
ける平均分散は同じであるにも係わらず、広い変換帯域
を得ることができる。
ループ光路８の一部又は全部としてＨＮＬ−ＤＳＦを用
いることである。ＨＮＬ−ＤＳＦを用いた場合には、１
〜２ｋｍ程度の長さで十分な変換が可能になるので、分
散の制御性がよくなり、広帯域特性を得やすい。その
際、特に光カー効果の発生効率が高い入力端付近の零分
散波長のばらつきを小さく抑えることができれば、最も
効率よく帯域を拡大可能である。更に、ファイバを複数
の小区間に分割し、零分散波長が似ている区間同士をス
プライス等により繋ぎ合わせていく（当初のファイバ端
から数えた順番とは違う順番で）ことにより、全長にお
ける平均分散は同じであるにも係わらず、広い変換帯域
を得ることができる。
【００６２】あるいは又、十分広い変換帯域を得るのに
必要な程度に高精度な分散制御が可能な長さ（例えば数
１００ｍ以下）のファイバを予め多数用意しておき、所
要の零分散波長のものを組み合わせてスプライスして、
所要の変換効率を得るのに必要な長さのファイバを作る
ことも可能である。
必要な程度に高精度な分散制御が可能な長さ（例えば数
１００ｍ以下）のファイバを予め多数用意しておき、所
要の零分散波長のものを組み合わせてスプライスして、
所要の変換効率を得るのに必要な長さのファイバを作る
ことも可能である。
【００６３】このようにして変換帯域を拡大する場合に
は、光強度の高い入力端（例えば非線形光学媒質の両
端）付近に零分散波長のばらつきの少ない部分を集める
のが有効である。また、必要に応じて順次分割数を増や
したり、入力端から離れた位置で比較的分散の大きな部
分では、分散の正負を交互に配置する等により小区間を
適切に組み合わせることによって、更に変換帯域を拡大
することができる。
は、光強度の高い入力端（例えば非線形光学媒質の両
端）付近に零分散波長のばらつきの少ない部分を集める
のが有効である。また、必要に応じて順次分割数を増や
したり、入力端から離れた位置で比較的分散の大きな部
分では、分散の正負を交互に配置する等により小区間を
適切に組み合わせることによって、更に変換帯域を拡大
することができる。
【００６４】光ファイバを分割するに際して各区間をど
の程度短くすれば十分か否かの目安としては、例えば、
非線形長を基準にすればよい。非線形長に比べて十分短
いファイバ内での３次非線形効果においては、位相整合
はそのファイバの平均分散値に依存すると考えることが
できる。一例として、非線形係数γが２．６Ｗ-1ｋｍ -1
のファイバで３０ｍＷ程度のポンプ光パワーを用いた３
次非線形効果においては、非線形長は１２．８ｋｍ程度
になるから、その１／１０程度、即ち１ｋｍ程度が１つ
の目安となる。他の例としては、非線形係数γが１５Ｗ
-1ｋｍ-1のファイバで３０ｍＷ程度のポンプ光パワーを
用いた３次非線形効果においては、非線形長は２．２ｋ
ｍ程度になるから、その１／１０程度、即ち２００ｍが
１つの目安となろう。いずれにしても、非線形長に比べ
て十分短いファイバの平均零分散波長を測定し、ほぼ同
じ値のものを組み合わせて所要の変換効率のファイバを
構成すれば、広い変換帯域を得ることができる。
の程度短くすれば十分か否かの目安としては、例えば、
非線形長を基準にすればよい。非線形長に比べて十分短
いファイバ内での３次非線形効果においては、位相整合
はそのファイバの平均分散値に依存すると考えることが
できる。一例として、非線形係数γが２．６Ｗ-1ｋｍ -1
のファイバで３０ｍＷ程度のポンプ光パワーを用いた３
次非線形効果においては、非線形長は１２．８ｋｍ程度
になるから、その１／１０程度、即ち１ｋｍ程度が１つ
の目安となる。他の例としては、非線形係数γが１５Ｗ
-1ｋｍ-1のファイバで３０ｍＷ程度のポンプ光パワーを
用いた３次非線形効果においては、非線形長は２．２ｋ
ｍ程度になるから、その１／１０程度、即ち２００ｍが
１つの目安となろう。いずれにしても、非線形長に比べ
て十分短いファイバの平均零分散波長を測定し、ほぼ同
じ値のものを組み合わせて所要の変換効率のファイバを
構成すれば、広い変換帯域を得ることができる。
【００６５】このようなファイバによるＦＷＭの帯域を
拡大する方法に関する付加的な詳細については、特願平
１０−１７６３１６号を参照されたい。
拡大する方法に関する付加的な詳細については、特願平
１０−１７６３１６号を参照されたい。
【００６６】尚、ＦＷＭの発生には、ファイバの零分散
波長とポンプ光の波長とがほぼ一致するように設定する
のが有効であるが、その際、ポンプ光、信号光あるいは
変換光のパワーがファイバ内の誘導ブリユアン散乱（Ｓ
ＢＳ）のしきい値を超えると、ＦＷＭの発生効率が低下
する。ＳＢＳの影響を抑圧するためには、ポンプ光又は
信号光について周波数変調又は位相変調を行なえばよ
い。その際の変調速度は数１００ｋＨｚ程度で十分であ
り、信号光の信号速度がＧｂ／ｓ以上の高速信号である
場合には変調による影響は殆ど無い。
波長とポンプ光の波長とがほぼ一致するように設定する
のが有効であるが、その際、ポンプ光、信号光あるいは
変換光のパワーがファイバ内の誘導ブリユアン散乱（Ｓ
ＢＳ）のしきい値を超えると、ＦＷＭの発生効率が低下
する。ＳＢＳの影響を抑圧するためには、ポンプ光又は
信号光について周波数変調又は位相変調を行なえばよ
い。その際の変調速度は数１００ｋＨｚ程度で十分であ
り、信号光の信号速度がＧｂ／ｓ以上の高速信号である
場合には変調による影響は殆ど無い。
【００６７】図１に示されたＮＯＬＭが動作するために
は、プローブ光の偏波状態がループ光路８内で保持され
る必要がある。すなわち、光カプラ６で分離されたプロ
ーブ光は、ループ光路８内を各々時計回り及び反時計回
り方向に伝搬した後、同じ偏波状態で光カプラ６に戻っ
て来る必要がある。
は、プローブ光の偏波状態がループ光路８内で保持され
る必要がある。すなわち、光カプラ６で分離されたプロ
ーブ光は、ループ光路８内を各々時計回り及び反時計回
り方向に伝搬した後、同じ偏波状態で光カプラ６に戻っ
て来る必要がある。
【００６８】ＨＮＬ−ＤＳＦを用いることによって、偏
波状態を保持するのに十分短い長さでループ光路８を構
成することができる。例えば、偏波コントローラを用い
てループ光路８内における偏波状態を調節することがで
きる。
波状態を保持するのに十分短い長さでループ光路８を構
成することができる。例えば、偏波コントローラを用い
てループ光路８内における偏波状態を調節することがで
きる。
【００６９】尚、光信号の偏波状態は基本的にはプロー
ブ光の偏波状態にほぼ一致させるのがよいが、ファイバ
内の偏波分散等にも影響されることがあり、出力される
光のパワーが最大になるように両者の偏波状態を最適化
するのがよい。
ブ光の偏波状態にほぼ一致させるのがよいが、ファイバ
内の偏波分散等にも影響されることがあり、出力される
光のパワーが最大になるように両者の偏波状態を最適化
するのがよい。
【００７０】図４は本発明を適用可能な装置の第１実施
形態を示す図である。この装置は、カスケード接続され
た第１の非線形ループミラー（ＮＯＬＭ１）及び第２の
非線形ループミラー（ＮＯＬＭ２）を有している。ＮＯ
ＬＭ１及びＮＯＬＭ２の各々は、方向性結合される第１
及び第２の光路２及び４を含む第１の光カプラ６と、第
１及び第２の光路２及び４を接続するループ光路８と、
ループ光路８に方向性結合される第３の光路１０を含む
第２の光カプラ１２とを備えている。
形態を示す図である。この装置は、カスケード接続され
た第１の非線形ループミラー（ＮＯＬＭ１）及び第２の
非線形ループミラー（ＮＯＬＭ２）を有している。ＮＯ
ＬＭ１及びＮＯＬＭ２の各々は、方向性結合される第１
及び第２の光路２及び４を含む第１の光カプラ６と、第
１及び第２の光路２及び４を接続するループ光路８と、
ループ光路８に方向性結合される第３の光路１０を含む
第２の光カプラ１２とを備えている。
【００７１】第１の光カプラ６のカップリング比は実質
的に１：１に設定される。ループ光路８の一部又は全部
は非線形光学媒質によって提供される。より特定的に
は、この実施形態では、広い変換帯域を得ることのほか
前述した付加的な効果を得るために、ループ光路８はＨ
ＮＬ−ＤＳＦによって提供されている。
的に１：１に設定される。ループ光路８の一部又は全部
は非線形光学媒質によって提供される。より特定的に
は、この実施形態では、広い変換帯域を得ることのほか
前述した付加的な効果を得るために、ループ光路８はＨ
ＮＬ−ＤＳＦによって提供されている。
【００７２】ＮＯＬＭ１及びＮＯＬＭ２をカスケード接
続するために、ＮＯＬＭ１の第２の光路４はＮＯＬＭ２
の第３の光路１０に光学的に接続される。
続するために、ＮＯＬＭ１の第２の光路４はＮＯＬＭ２
の第３の光路１０に光学的に接続される。
【００７３】ＮＯＬＭ１の第１の光路２には、波長λ1
を有する第１のプローブ光が供給される。ＮＯＬＭ１の
第３の光路１０には波長λS（≠λ1）及びパワーＰS1を
有する入力光信号（信号光としての）が供給される。そ
の結果、ＮＯＬＭ１の第２の光路４からは、波長λ1及
びパワーＰS2を有し且つ入力光信号に同期した中間光信
号（中間信号光としての）が出力される。出力された中
間光信号はＮＯＬＭ２の第３の光路１０に供給される。
ＮＯＬＭ２の第１の光路２には、波長λ2（≠λ1）を有
する第２のプローブ光が供給される。その結果、ＮＯＬ
Ｍ２の第２の光路４からは、波長λ2及びパワーＰｏｕ
ｔを有し且つ中間光信号に同期した出力光信号が出力さ
れる。
を有する第１のプローブ光が供給される。ＮＯＬＭ１の
第３の光路１０には波長λS（≠λ1）及びパワーＰS1を
有する入力光信号（信号光としての）が供給される。そ
の結果、ＮＯＬＭ１の第２の光路４からは、波長λ1及
びパワーＰS2を有し且つ入力光信号に同期した中間光信
号（中間信号光としての）が出力される。出力された中
間光信号はＮＯＬＭ２の第３の光路１０に供給される。
ＮＯＬＭ２の第１の光路２には、波長λ2（≠λ1）を有
する第２のプローブ光が供給される。その結果、ＮＯＬ
Ｍ２の第２の光路４からは、波長λ2及びパワーＰｏｕ
ｔを有し且つ中間光信号に同期した出力光信号が出力さ
れる。
【００７４】第１及び第２のプローブ光の各々は、ＣＷ
光であっても良いし、或いは入力光信号のビットレート
と同等の或いは異なる周波数で入力光信号と時間的に同
期するクロックパルスであっても良い。
光であっても良いし、或いは入力光信号のビットレート
と同等の或いは異なる周波数で入力光信号と時間的に同
期するクロックパルスであっても良い。
【００７５】図４に示される実施形態は２つの非線形ル
ープミラーを用いた２段構成であるが、この構成に順じ
て３段、４段、…、順次多段に複数の非線形ループミラ
ーをカスケード接続してもよい。
ープミラーを用いた２段構成であるが、この構成に順じ
て３段、４段、…、順次多段に複数の非線形ループミラ
ーをカスケード接続してもよい。
【００７６】この多段構成（２段構成を含む）の装置に
本発明を適用することによって、少なくとも２つの技術
的効果が得られる。
本発明を適用することによって、少なくとも２つの技術
的効果が得られる。
【００７７】まず第１に、本発明による装置においては
波長変換の自由度が大きくなる。例えば、図５の（Ａ）
に示されるように、波長λ1と波長λSの差の符号を波長
λ2とλ1の差の符号に等しく設定することにより、１段
構成による場合と比較して大きな波長変換を行なうこと
ができる。また、図５の（Ｂ）に示されるように、波長
λ2を波長λSに実質的に等しく設定することによって、
波長変換を伴うことなしに波形整形を行なうことができ
る。波長変換を伴わない波形整形は１段構成では不可能
である。図示はしないが、波長λ2は波長λ1とλSとの
間にあってもよい。この場合、波長λ1とλSを大きく異
ならせることができるので、不要な光の除去等を容易に
行なうことができる。ここでは、２段構成について説明
したが、より多くの段数にすることによって、更に柔軟
な波長変換が可能になる。
波長変換の自由度が大きくなる。例えば、図５の（Ａ）
に示されるように、波長λ1と波長λSの差の符号を波長
λ2とλ1の差の符号に等しく設定することにより、１段
構成による場合と比較して大きな波長変換を行なうこと
ができる。また、図５の（Ｂ）に示されるように、波長
λ2を波長λSに実質的に等しく設定することによって、
波長変換を伴うことなしに波形整形を行なうことができ
る。波長変換を伴わない波形整形は１段構成では不可能
である。図示はしないが、波長λ2は波長λ1とλSとの
間にあってもよい。この場合、波長λ1とλSを大きく異
ならせることができるので、不要な光の除去等を容易に
行なうことができる。ここでは、２段構成について説明
したが、より多くの段数にすることによって、更に柔軟
な波長変換が可能になる。
【００７８】第２に、本発明による装置においては１段
構成の場合と比較して波形整形機能が改善される。前述
したように、１段構成における入出力特性は｛１−ｃｏ
ｓ（Δφ）｝／２＝ｓｉｎ2(Δφ／２)であるから、ｎ
（ｎは自然数）段構成の規格化入出力関数（特性関数）
ｆｎ（ｘ）は以下のように表すことができる。
構成の場合と比較して波形整形機能が改善される。前述
したように、１段構成における入出力特性は｛１−ｃｏ
ｓ（Δφ）｝／２＝ｓｉｎ2(Δφ／２)であるから、ｎ
（ｎは自然数）段構成の規格化入出力関数（特性関数）
ｆｎ（ｘ）は以下のように表すことができる。
【００７９】 ｆｎ（ｘ）＝ｓｉｎ2｛πｆ(n-1)（ｘ）／２｝ ｆ0（ｘ）＝ｘ 図６はこの関数をプロットしたものである。段数が大き
くなるに従ってデジタル動作（ｎ＝∞の場合に相当）に
近づいていることがわかる。ｎ＝２の場合には、ｎ＝１
の場合に比べてよりデジタル動作に近づいており、より
優れた波形整形特性が期待できる。従って、本発明によ
ると、従来の１段構成のＮＯＬＭでは得られなかった優
れた波形整形及び雑音抑圧が可能になる。
くなるに従ってデジタル動作（ｎ＝∞の場合に相当）に
近づいていることがわかる。ｎ＝２の場合には、ｎ＝１
の場合に比べてよりデジタル動作に近づいており、より
優れた波形整形特性が期待できる。従って、本発明によ
ると、従来の１段構成のＮＯＬＭでは得られなかった優
れた波形整形及び雑音抑圧が可能になる。
【００８０】図４に示される実施形態では、ＮＯＬＭ１
及びＮＯＬＭ２のループ光路８としてＨＮＬ−ＤＳＦが
用いられている。ＨＮＬ−ＤＳＦの分散はビットレート
やパルス形状等により適宜最適化することができる。例
えば、短パルスを用いた高ビットレート信号の場合であ
れば、２つのパルスのウォークオフ（図３による説明を
参照）が発生しないように設定するのが望ましい。一例
としては、ＨＮＬ−ＤＳＦの零分散波長を信号光波長
（入力光信号の波長λS又は中間光信号の波長λ1）とプ
ローブ光波長（第１のプローブ光の波長λ1又は第２の
プローブ光の波長λ2）の中間付近に配置することが考
えられる。この場合、ＮＯＬＭ１及びＮＯＬＭ２の各々
において２つのパルスはほぼ同じ群速度になるので、ウ
ォークオフを最小にすることができる。ここで、信号光
波長とプローブ光波長のどちらを正常分散領域に配置し
他方を異常分散領域に配置するかについては、特性を見
た上で適宜最適化することができる。
及びＮＯＬＭ２のループ光路８としてＨＮＬ−ＤＳＦが
用いられている。ＨＮＬ−ＤＳＦの分散はビットレート
やパルス形状等により適宜最適化することができる。例
えば、短パルスを用いた高ビットレート信号の場合であ
れば、２つのパルスのウォークオフ（図３による説明を
参照）が発生しないように設定するのが望ましい。一例
としては、ＨＮＬ−ＤＳＦの零分散波長を信号光波長
（入力光信号の波長λS又は中間光信号の波長λ1）とプ
ローブ光波長（第１のプローブ光の波長λ1又は第２の
プローブ光の波長λ2）の中間付近に配置することが考
えられる。この場合、ＮＯＬＭ１及びＮＯＬＭ２の各々
において２つのパルスはほぼ同じ群速度になるので、ウ
ォークオフを最小にすることができる。ここで、信号光
波長とプローブ光波長のどちらを正常分散領域に配置し
他方を異常分散領域に配置するかについては、特性を見
た上で適宜最適化することができる。
【００８１】このように、本発明のある側面によると、
ＮＯＬＭ１のループ光路８を提供するＨＮＬ−ＤＳＦ
は、波長λ1と波長λSの実質的に中間の零分散波長を有
しており、ＮＯＬＭ２のループ光路８を提供するＨＮＬ
−ＤＳＦは、波長λ1と波長λ2の実質的に中間の零分散
波長を有している。これによりウォークオフの発生を防
止して、短パルスを用いた高ビット信号の波形整形が可
能になる。
ＮＯＬＭ１のループ光路８を提供するＨＮＬ−ＤＳＦ
は、波長λ1と波長λSの実質的に中間の零分散波長を有
しており、ＮＯＬＭ２のループ光路８を提供するＨＮＬ
−ＤＳＦは、波長λ1と波長λ2の実質的に中間の零分散
波長を有している。これによりウォークオフの発生を防
止して、短パルスを用いた高ビット信号の波形整形が可
能になる。
【００８２】或いはまた、零分散波長を２つのパルスよ
りも長波長側或いは短波長側に設定しても良い。この場
合、ウォークオフを最小にすることはできないが、次の
ような利点が得られる。まず、長波長側に設定する場合
には、信号光波長及びプローブ光波長は共に正常分散領
域にあることになり、変調不安定効果を抑圧することが
できる。また、短波長側に設定する場合には信号光波長
及びプローブ光波長は異常分散領域にあることになり、
パルス圧縮効果を用いることができる。どのような配置
に設定するかは実際のシステムの条件に応じて決定する
ことができる。
りも長波長側或いは短波長側に設定しても良い。この場
合、ウォークオフを最小にすることはできないが、次の
ような利点が得られる。まず、長波長側に設定する場合
には、信号光波長及びプローブ光波長は共に正常分散領
域にあることになり、変調不安定効果を抑圧することが
できる。また、短波長側に設定する場合には信号光波長
及びプローブ光波長は異常分散領域にあることになり、
パルス圧縮効果を用いることができる。どのような配置
に設定するかは実際のシステムの条件に応じて決定する
ことができる。
【００８３】このように、本発明のある側面によると、
波長λ1及びλSはＮＯＬＭ１のループ光路８を提供する
ＨＮＬ−ＤＳＦの正常分散領域及び異常分散領域のいず
れか一方にあり、波長λ1及びλ2はＮＯＬＭ２のループ
光路８を提供するＨＮＬ−ＤＳＦの正常分散領域及び異
常分散領域のいずれか一方にある。これにより、変調不
安定効果を抑圧することができ、或いはパルス圧縮効果
を用いることができるようになる。
波長λ1及びλSはＮＯＬＭ１のループ光路８を提供する
ＨＮＬ−ＤＳＦの正常分散領域及び異常分散領域のいず
れか一方にあり、波長λ1及びλ2はＮＯＬＭ２のループ
光路８を提供するＨＮＬ−ＤＳＦの正常分散領域及び異
常分散領域のいずれか一方にある。これにより、変調不
安定効果を抑圧することができ、或いはパルス圧縮効果
を用いることができるようになる。
【００８４】図４に示される実施形態では、各ループ光
路８をＨＮＬ−ＤＳＦから構成している。ＨＮＬ−ＤＳ
Ｆにあっては、従来のＤＳＦに比べて３次非線形係数を
５〜１０倍に大きくすることが可能であるため、位相差
Δφをπとするために必要な光パワーと長さの積を１／
５〜１／１０にすることが可能である。従って、同じ信
号パワーに対する所要長も１／５〜１／１０で足り、そ
の結果１ｋｍあるいはそれ以下の長さで十分な特性を得
ることができる。その結果、波長分散による信号速度制
限が少なくしかも入力光信号の偏波状態に対する依存性
を排除することができ、ループ光路８内における偏波変
動に対する対策が不要なＮＯＬＭの提供が可能になる。
路８をＨＮＬ−ＤＳＦから構成している。ＨＮＬ−ＤＳ
Ｆにあっては、従来のＤＳＦに比べて３次非線形係数を
５〜１０倍に大きくすることが可能であるため、位相差
Δφをπとするために必要な光パワーと長さの積を１／
５〜１／１０にすることが可能である。従って、同じ信
号パワーに対する所要長も１／５〜１／１０で足り、そ
の結果１ｋｍあるいはそれ以下の長さで十分な特性を得
ることができる。その結果、波長分散による信号速度制
限が少なくしかも入力光信号の偏波状態に対する依存性
を排除することができ、ループ光路８内における偏波変
動に対する対策が不要なＮＯＬＭの提供が可能になる。
【００８５】このように、本発明のある側面によると、
各ループ光路８は非線形光学媒質としての光ファイバに
よって提供される。その光ファイバは、例えば、その光
ファイバが偏波面保存能力を有する程度にその光ファイ
バの長さを短くするのに十分大きな非線形係数を有して
いる。それにより、入力光信号の偏波状態に対する依存
性を小さくすることができる。同じ目的のために、ルー
プ光路８を提供する光ファイバとして偏波保持ファイバ
を用いても良い。
各ループ光路８は非線形光学媒質としての光ファイバに
よって提供される。その光ファイバは、例えば、その光
ファイバが偏波面保存能力を有する程度にその光ファイ
バの長さを短くするのに十分大きな非線形係数を有して
いる。それにより、入力光信号の偏波状態に対する依存
性を小さくすることができる。同じ目的のために、ルー
プ光路８を提供する光ファイバとして偏波保持ファイバ
を用いても良い。
【００８６】図７は本発明を適用可能な装置の第２実施
形態を示す図である。ここでは、ＮＯＬＭ１及びＮＯＬ
Ｍ２の各々のループ光路８は、各々位相シフトΔφ／２
を与える半部分８−１及び８−２からなる。半部分８−
１及び８−２の各々は、偏波保持ファイバ（ＰＭＦ）型
に構成されるＨＮＬ−ＤＳＦからなる。
形態を示す図である。ここでは、ＮＯＬＭ１及びＮＯＬ
Ｍ２の各々のループ光路８は、各々位相シフトΔφ／２
を与える半部分８−１及び８−２からなる。半部分８−
１及び８−２の各々は、偏波保持ファイバ（ＰＭＦ）型
に構成されるＨＮＬ−ＤＳＦからなる。
【００８７】半部分８−１及び８−２の両方により与え
られる位相シフトはΔφとなるので、図４の実施形態と
同じようにして波形整形が可能である。
られる位相シフトはΔφとなるので、図４の実施形態と
同じようにして波形整形が可能である。
【００８８】特にこの実施形態では、ループ光路８の中
点近傍即ち半部分８−１及び８−２の接続点に偏波状態
を直交させるためのλ／２板機能２４を付加している。
このλ／２板機能２４は、例えば、半部分８−１及び８
−２の主軸が互いに直交するようにこれらをスプライス
接続することにより得られる。
点近傍即ち半部分８−１及び８−２の接続点に偏波状態
を直交させるためのλ／２板機能２４を付加している。
このλ／２板機能２４は、例えば、半部分８−１及び８
−２の主軸が互いに直交するようにこれらをスプライス
接続することにより得られる。
【００８９】これにより、変換効率が入力光信号の偏波
状態に依存しなくなり、しかも、λ／２板機能２４が付
加されているので、各偏波保持ファイバの２偏波モード
間の群速度の違いに起因する偏波分散を抑圧することが
できる。
状態に依存しなくなり、しかも、λ／２板機能２４が付
加されているので、各偏波保持ファイバの２偏波モード
間の群速度の違いに起因する偏波分散を抑圧することが
できる。
【００９０】具体的には、光カプラ６を介してループ光
路８に導入される各プローブ光の偏波面を各偏波保持フ
ァイバの主軸に対して４５°傾斜させておくことによっ
て、ＮＯＬＭ１の光カプラ１２からループ光路８に導入
される光信号の偏波状態に依存しない変換効率を得るこ
とができる。
路８に導入される各プローブ光の偏波面を各偏波保持フ
ァイバの主軸に対して４５°傾斜させておくことによっ
て、ＮＯＬＭ１の光カプラ１２からループ光路８に導入
される光信号の偏波状態に依存しない変換効率を得るこ
とができる。
【００９１】尚、変換効率は、ＮＯＬＭ１の光カプラ１
２を介してループ光路８に導入される入力光信号のパワ
ーとＮＯＬＭ２の光カプラ６を介してループ光路８から
取り出される出力光信号のパワーとの比により定義され
る。
２を介してループ光路８に導入される入力光信号のパワ
ーとＮＯＬＭ２の光カプラ６を介してループ光路８から
取り出される出力光信号のパワーとの比により定義され
る。
【００９２】図８は本発明を適用可能な装置の第３実施
形態を示す図である。ＮＯＬＭ１の動作は、光カー効
果、特にＸＰＭにおける位相シフトの大きさに依存する
ため、そのループ光路８に導入される入力光信号及び第
１のプローブ光のパワーを調節し得るようにしておくこ
とが望ましい。そこで、この実施形態では、第１のプロ
ーブ光のパワーＰ1を調節するためにパワーコントロー
ラ１８を設け、入力光信号のパワーＰS1を調節するため
にパワーコントローラ２０を設けている。パワーコント
ローラ１８及び２０の各々としては、可変光アッテネー
タ若しくは可変利得光アンプ又はこれらの組み合わせを
用いることができる。
形態を示す図である。ＮＯＬＭ１の動作は、光カー効
果、特にＸＰＭにおける位相シフトの大きさに依存する
ため、そのループ光路８に導入される入力光信号及び第
１のプローブ光のパワーを調節し得るようにしておくこ
とが望ましい。そこで、この実施形態では、第１のプロ
ーブ光のパワーＰ1を調節するためにパワーコントロー
ラ１８を設け、入力光信号のパワーＰS1を調節するため
にパワーコントローラ２０を設けている。パワーコント
ローラ１８及び２０の各々としては、可変光アッテネー
タ若しくは可変利得光アンプ又はこれらの組み合わせを
用いることができる。
【００９３】パワーコントローラ１８及び２０は制御回
路２２により自動制御される。制御回路２２は、例え
ば、光カプラ２４により第２の光路４から抽出された中
間光信号の一部を受けるパワーモニタ２６の出力信号に
基き、パワーモニタ２６により検出された中間光信号の
パワーが大きくなるようにパワーコントローラ１８及び
２０の少なくともいずれか一方を制御する。その代わり
に、制御回路２２は、例えば、光カプラ２８により第１
の光路２から第１のプローブ光と逆向きに出力される光
の一部を受けるパワーモニタ３０の出力信号に基き、パ
ワーモニタ３０により検出されたパワーが小さくなるよ
うにパワーコントローラ１８及び２０の少なくともいず
れか一方を制御するようにしても良い。第１のプローブ
光と逆向きに出力される光は第１のプローブ光と同じ波
長λ1を有している。
路２２により自動制御される。制御回路２２は、例え
ば、光カプラ２４により第２の光路４から抽出された中
間光信号の一部を受けるパワーモニタ２６の出力信号に
基き、パワーモニタ２６により検出された中間光信号の
パワーが大きくなるようにパワーコントローラ１８及び
２０の少なくともいずれか一方を制御する。その代わり
に、制御回路２２は、例えば、光カプラ２８により第１
の光路２から第１のプローブ光と逆向きに出力される光
の一部を受けるパワーモニタ３０の出力信号に基き、パ
ワーモニタ３０により検出されたパワーが小さくなるよ
うにパワーコントローラ１８及び２０の少なくともいず
れか一方を制御するようにしても良い。第１のプローブ
光と逆向きに出力される光は第１のプローブ光と同じ波
長λ1を有している。
【００９４】このような制御により、ＮＯＬＭ１のルー
プ光路８において適切な位相差が生じるように入力光信
号及び第１のプローブ光の少なくともいずれか一方のパ
ワーを制御することができるので、自動的に高い変換効
率を維持することができる。
プ光路８において適切な位相差が生じるように入力光信
号及び第１のプローブ光の少なくともいずれか一方のパ
ワーを制御することができるので、自動的に高い変換効
率を維持することができる。
【００９５】一方、ＮＯＬＭ２の動作も、光カー効果、
特にＸＰＭにおける位相シフトの大きさに依存するた
め、そのループ光路８に導入される中間光信号及び第２
のプローブ光のパワーを調節し得るようにしておくこと
が望ましい。そこで、この実施形態では、第２のプロー
ブ光のパワーＰ2を調節するためにパワーコントローラ
３２を設け、中間光信号のパワーＰS2を調節するために
パワーコントローラ３４を設けている。パワーコントロ
ーラ３２及び３４の各々としては、可変光アッテネータ
若しくは可変利得光アンプ又はこれらの組み合わせを用
いることができる。
特にＸＰＭにおける位相シフトの大きさに依存するた
め、そのループ光路８に導入される中間光信号及び第２
のプローブ光のパワーを調節し得るようにしておくこと
が望ましい。そこで、この実施形態では、第２のプロー
ブ光のパワーＰ2を調節するためにパワーコントローラ
３２を設け、中間光信号のパワーＰS2を調節するために
パワーコントローラ３４を設けている。パワーコントロ
ーラ３２及び３４の各々としては、可変光アッテネータ
若しくは可変利得光アンプ又はこれらの組み合わせを用
いることができる。
【００９６】パワーコントローラ３２及び３４は制御回
路２２により自動制御される。制御回路２２は、例え
ば、光カプラ３６により第２の光路４から抽出された出
力光信号の一部を受けるパワーモニタ３８の出力信号に
基き、パワーコントローラ３８により検出された出力光
信号のパワーが大きくなるようにパワーコントローラ３
２及び３４の少なくともいずれか一方を制御する。その
代わりに、制御回路２２は、例えば、光カプラ４０によ
り第１の光路２から第２のプローブ光と逆向きに出力さ
れる光の一部を受けるパワーモニタ４２の出力信号に基
き、パワーモニタ４２により検出されたパワーが小さく
なるようにパワーコントローラ３２及び３４の少なくと
もいずれか一方を制御するようにしても良い。第２のプ
ローブ光と逆向きに出力される光は第２のプローブ光と
同じ波長λ2を有している。
路２２により自動制御される。制御回路２２は、例え
ば、光カプラ３６により第２の光路４から抽出された出
力光信号の一部を受けるパワーモニタ３８の出力信号に
基き、パワーコントローラ３８により検出された出力光
信号のパワーが大きくなるようにパワーコントローラ３
２及び３４の少なくともいずれか一方を制御する。その
代わりに、制御回路２２は、例えば、光カプラ４０によ
り第１の光路２から第２のプローブ光と逆向きに出力さ
れる光の一部を受けるパワーモニタ４２の出力信号に基
き、パワーモニタ４２により検出されたパワーが小さく
なるようにパワーコントローラ３２及び３４の少なくと
もいずれか一方を制御するようにしても良い。第２のプ
ローブ光と逆向きに出力される光は第２のプローブ光と
同じ波長λ2を有している。
【００９７】このような制御により、ＮＯＬＭ２のルー
プ光路８において適切な位相差が生じるように中間光信
号及び第２のプローブ光の少なくともいずれか一方のパ
ワーを制御することができるので、自動的に高い変換効
率を維持することができる。
プ光路８において適切な位相差が生じるように中間光信
号及び第２のプローブ光の少なくともいずれか一方のパ
ワーを制御することができるので、自動的に高い変換効
率を維持することができる。
【００９８】ＮＯＬＭ１において、第１のプローブ光、
入力光信号、或いは中間光信号の帯域外の雑音光を抑圧
するために、光フィルタ４４，４６及び４８が用いられ
ている。光フィルタ４４は、光カプラ６からループ光路
８に導入される第１のプローブ光に作用させるためにパ
ワーコントローラ１８と第１の光路２との間に設けられ
ている。光フィルタ４４としては、第１のプローブ光の
波長λ1を含む通過帯域を有する光帯域通過フィルタ
（ＢＰＦ）を用いることができる。
入力光信号、或いは中間光信号の帯域外の雑音光を抑圧
するために、光フィルタ４４，４６及び４８が用いられ
ている。光フィルタ４４は、光カプラ６からループ光路
８に導入される第１のプローブ光に作用させるためにパ
ワーコントローラ１８と第１の光路２との間に設けられ
ている。光フィルタ４４としては、第１のプローブ光の
波長λ1を含む通過帯域を有する光帯域通過フィルタ
（ＢＰＦ）を用いることができる。
【００９９】光フィルタ４６は、光カプラ１２を介して
ループ光路８に導入される入力光信号に作用させるため
に、パワーコントローラ２０と第３の光路１０との間に
設けられている。光フィルタ４６としては、入力光信号
の波長λSを含む通過帯域を有する光帯域通過フィルタ
あるいは第１のプローブ光の波長λ1を含む阻止帯域を
有する光帯域阻止フィルタ（ＢＳＦ）を用いることがで
きる。
ループ光路８に導入される入力光信号に作用させるため
に、パワーコントローラ２０と第３の光路１０との間に
設けられている。光フィルタ４６としては、入力光信号
の波長λSを含む通過帯域を有する光帯域通過フィルタ
あるいは第１のプローブ光の波長λ1を含む阻止帯域を
有する光帯域阻止フィルタ（ＢＳＦ）を用いることがで
きる。
【０１００】このように、光帯域阻止フィルタを用いた
場合にもＳＮＲが改善されるのは、波形整形されるべき
入力光信号は一般に伝送によりＡＳＥ雑音を伴ってお
り、中間光信号の波長λ1の近傍で予めＡＳＥ雑音の成
分を除去しておくことによって、中間光信号のＳＮＲが
改善されるからである。
場合にもＳＮＲが改善されるのは、波形整形されるべき
入力光信号は一般に伝送によりＡＳＥ雑音を伴ってお
り、中間光信号の波長λ1の近傍で予めＡＳＥ雑音の成
分を除去しておくことによって、中間光信号のＳＮＲが
改善されるからである。
【０１０１】光フィルタ４８は、ＮＯＬＭ１のループ光
路８から光カプラ６を介して出力される中間光信号に作
用させるために、第２の光路４に接続されている。光フ
ィルタ４８としては中間光信号の波長λ1を含む通過帯
域を有する光帯域通過フィルタ或いは入力光信号の波長
λSを含む阻止帯域を有する光帯域阻止フィルタを用い
ることができる。
路８から光カプラ６を介して出力される中間光信号に作
用させるために、第２の光路４に接続されている。光フ
ィルタ４８としては中間光信号の波長λ1を含む通過帯
域を有する光帯域通過フィルタ或いは入力光信号の波長
λSを含む阻止帯域を有する光帯域阻止フィルタを用い
ることができる。
【０１０２】尚、各フィルタの通過帯域或いは阻止帯域
の中心波長は、第１のプローブ光の中心波長或いは入力
光信号の中心波長に一致する。各フィルタの通過帯域又
は阻止帯域の幅は、入力光信号の帯域にほぼ等しいかそ
れよりも僅かに広い。各フィルタとしては誘電体多層膜
フィルタ、ファイバグレーティングフィルタ等を用いる
ことができる。
の中心波長は、第１のプローブ光の中心波長或いは入力
光信号の中心波長に一致する。各フィルタの通過帯域又
は阻止帯域の幅は、入力光信号の帯域にほぼ等しいかそ
れよりも僅かに広い。各フィルタとしては誘電体多層膜
フィルタ、ファイバグレーティングフィルタ等を用いる
ことができる。
【０１０３】ＮＯＬＭ２において、第２のプローブ光、
中間光信号、或いは出力光信号の帯域外の雑音光を抑圧
するために、光フィルタ５０，５２及び５４が用いられ
ている。光フィルタ５０は、第１の光路２からループ光
路８に導入される第２のプローブ光に作用させるため
に、パワーコントローラ３２と第１の光路２との間に設
けられている。光フィルタ５０としては、第２のプロー
ブ光の波長λ2を含む通過帯域を有する光帯域通過フィ
ルタを用いることができる。
中間光信号、或いは出力光信号の帯域外の雑音光を抑圧
するために、光フィルタ５０，５２及び５４が用いられ
ている。光フィルタ５０は、第１の光路２からループ光
路８に導入される第２のプローブ光に作用させるため
に、パワーコントローラ３２と第１の光路２との間に設
けられている。光フィルタ５０としては、第２のプロー
ブ光の波長λ2を含む通過帯域を有する光帯域通過フィ
ルタを用いることができる。
【０１０４】光フィルタ５２は、光カプラ１２を介して
ループ光路８に導入される中間光信号に作用させるため
に、パワーコントローラ３４と第３の光路１０との間に
設けられている。光フィルタ５２としては、第２のプロ
ーブ光の波長λ2を含む阻止帯域を有する光帯域阻止フ
ィルタを用いることができる。
ループ光路８に導入される中間光信号に作用させるため
に、パワーコントローラ３４と第３の光路１０との間に
設けられている。光フィルタ５２としては、第２のプロ
ーブ光の波長λ2を含む阻止帯域を有する光帯域阻止フ
ィルタを用いることができる。
【０１０５】光フィルタ５４は、ループ光路８から光カ
プラ６を介して出力される出力光信号に作用させるため
に、光路４に接続されている。光フィルタ５４として
は、出力光信号の波長λ2を含む通過帯域を有する光帯
域通過フィルタ或いは中間光信号の波長λ1を含む阻止
帯域を有する光帯域阻止フィルタを用いることができ
る。
プラ６を介して出力される出力光信号に作用させるため
に、光路４に接続されている。光フィルタ５４として
は、出力光信号の波長λ2を含む通過帯域を有する光帯
域通過フィルタ或いは中間光信号の波長λ1を含む阻止
帯域を有する光帯域阻止フィルタを用いることができ
る。
【０１０６】尚、各フィルタの通過帯域或いは阻止帯域
の中心波長は、第２のプローブ光の中心波長或いは中間
光信号の中心波長に一致する。各フィルタの通過帯域又
は阻止帯域の幅は、入力光信号又は中間光信号の帯域に
ほぼ等しいかそれよりも僅かに広い。各フィルタとして
は、誘電体多層膜フィルタ、ファイバグレーティングフ
ィルタ等を用いることができる。
の中心波長は、第２のプローブ光の中心波長或いは中間
光信号の中心波長に一致する。各フィルタの通過帯域又
は阻止帯域の幅は、入力光信号又は中間光信号の帯域に
ほぼ等しいかそれよりも僅かに広い。各フィルタとして
は、誘電体多層膜フィルタ、ファイバグレーティングフ
ィルタ等を用いることができる。
【０１０７】図９は本発明を適用可能なシステムの第１
実施形態を示すブロック図である。このシステムは、波
形整形装置（光再生器としての）５６を有している。波
形整形装置５６は本発明による装置あるいは本発明を適
用可能な装置の種々の実施形態により提供され得る。波
形整形装置５６は、第１のプローブ光のための入力ポー
ト５６Ａ（ＮＯＬＭ１の第１の光路２に対応）と、第２
のプローブ光のための入力ポート５６Ｂ（ＮＯＬＭ２の
第１の光路２に対応）と、入力光信号のための入力ポー
ト５６Ｃ（ＮＯＬＭ１の第３の光路１０に対応）と、出
力光信号のための出力ポート５６Ｄ（ＮＯＬＭ２の第２
の光路４に対応）とを有している。
実施形態を示すブロック図である。このシステムは、波
形整形装置（光再生器としての）５６を有している。波
形整形装置５６は本発明による装置あるいは本発明を適
用可能な装置の種々の実施形態により提供され得る。波
形整形装置５６は、第１のプローブ光のための入力ポー
ト５６Ａ（ＮＯＬＭ１の第１の光路２に対応）と、第２
のプローブ光のための入力ポート５６Ｂ（ＮＯＬＭ２の
第１の光路２に対応）と、入力光信号のための入力ポー
ト５６Ｃ（ＮＯＬＭ１の第３の光路１０に対応）と、出
力光信号のための出力ポート５６Ｄ（ＮＯＬＭ２の第２
の光路４に対応）とを有している。
【０１０８】入力ポート５６Ａには第１のプローブ光源
５８が接続されており、光源５８から出力された第１の
プローブ光（波長λ1）は波形整形装置５６に供給され
る。入力ポート５６Ｂには第２のプローブ光源６０が接
続されており、光源６０から出力された第２のプローブ
光（波長λ2）は波形整形装置５６に供給される。尚、
波形整形装置として後述する本発明による装置を用いる
場合には、ＮＯＬＭ１の出力に基づいて得られたクロッ
クパルスを第２のプローブ光として用いることができる
ので、第２のプローブ光源６０は不要である。
５８が接続されており、光源５８から出力された第１の
プローブ光（波長λ1）は波形整形装置５６に供給され
る。入力ポート５６Ｂには第２のプローブ光源６０が接
続されており、光源６０から出力された第２のプローブ
光（波長λ2）は波形整形装置５６に供給される。尚、
波形整形装置として後述する本発明による装置を用いる
場合には、ＮＯＬＭ１の出力に基づいて得られたクロッ
クパルスを第２のプローブ光として用いることができる
ので、第２のプローブ光源６０は不要である。
【０１０９】入力ポート５６Ｃには第１の光ファイバ伝
送路６２が接続されており、光ファイバ伝送路６２によ
り伝送された入力光信号（波長λS）は波形整形装置５
６に供給される。出力ポート５６Ｄには第２の光ファイ
バ伝送路６４が接続されており、光ファイバ伝送路６４
は波形整形装置５６から出力された出力光信号（波長λ
2）を伝送する。
送路６２が接続されており、光ファイバ伝送路６２によ
り伝送された入力光信号（波長λS）は波形整形装置５
６に供給される。出力ポート５６Ｄには第２の光ファイ
バ伝送路６４が接続されており、光ファイバ伝送路６４
は波形整形装置５６から出力された出力光信号（波長λ
2）を伝送する。
【０１１０】光ファイバ伝送路６２の入力端には、入力
光信号を光ファイバ伝送路６２に供給する光送信機（Ｔ
Ｘ）６６が接続されており、光ファイバ伝送路６４の出
力端には、光ファイバ伝送路６４により伝送された出力
光信号を受ける光受信機（ＲＸ）６８が接続されてい
る。
光信号を光ファイバ伝送路６２に供給する光送信機（Ｔ
Ｘ）６６が接続されており、光ファイバ伝送路６４の出
力端には、光ファイバ伝送路６４により伝送された出力
光信号を受ける光受信機（ＲＸ）６８が接続されてい
る。
【０１１１】光送信機６６における光信号の変調方法と
しては、例えば光振幅（強度）変調が採用される。この
場合、光受信機６８では、例えば直接検波を行うことが
できる。
しては、例えば光振幅（強度）変調が採用される。この
場合、光受信機６８では、例えば直接検波を行うことが
できる。
【０１１２】光ファイバ伝送路６２及び６４の各々とし
ては、単一モードのシリカファイバ、１．３μｍ零分散
ファイバ、１．５５μｍ分散シフトファイバ等を用いる
ことができる。
ては、単一モードのシリカファイバ、１．３μｍ零分散
ファイバ、１．５５μｍ分散シフトファイバ等を用いる
ことができる。
【０１１３】波形整形装置５６においてＮＯＬＭ１及び
ＮＯＬＭ２の各々の非線形光学媒質として用いられるＨ
ＮＬ−ＤＳＦを単一モード型に構成し、そのモードフィ
ールド径を光ファイバ伝送路６２及び６４の各々のモー
ドフィールド径よりも小さくすることによって、ＨＮＬ
−ＤＳＦの長さを短くするのに十分大きな非線形係数を
得ることができる。
ＮＯＬＭ２の各々の非線形光学媒質として用いられるＨ
ＮＬ−ＤＳＦを単一モード型に構成し、そのモードフィ
ールド径を光ファイバ伝送路６２及び６４の各々のモー
ドフィールド径よりも小さくすることによって、ＨＮＬ
−ＤＳＦの長さを短くするのに十分大きな非線形係数を
得ることができる。
【０１１４】このシステムによると、波形整形装置５６
において本発明に従った波形整形の動作が可能になると
共に、その動作により、波長変換を伴って或いは波長変
換を伴わずに得られた出力光信号を第２の光ファイバ伝
送路６４により伝送することができる。
において本発明に従った波形整形の動作が可能になると
共に、その動作により、波長変換を伴って或いは波長変
換を伴わずに得られた出力光信号を第２の光ファイバ伝
送路６４により伝送することができる。
【０１１５】図示はしないが、光ファイバ伝送路６２及
び６４を含む光路上に単一又は複数の光増幅器が設けら
れていても良い。各光増幅器としてエルビウムドープフ
ァイバ増幅器（ＥＤＦＡ）が用いられている場合、各光
増幅器ではＡＳＥ雑音が発生しこれが累積するので、図
９に示されるシステムでは、前述した波形整形装置５６
における波形整形或いは雑音抑圧の原理に従って、ＳＮ
Ｒが改善される。
び６４を含む光路上に単一又は複数の光増幅器が設けら
れていても良い。各光増幅器としてエルビウムドープフ
ァイバ増幅器（ＥＤＦＡ）が用いられている場合、各光
増幅器ではＡＳＥ雑音が発生しこれが累積するので、図
９に示されるシステムでは、前述した波形整形装置５６
における波形整形或いは雑音抑圧の原理に従って、ＳＮ
Ｒが改善される。
【０１１６】この実施形態では、波形整形装置５６を光
ファイバ伝送路６２及び６４の間に設けて中継器として
用いているが、光受信機６８の内部或いはその近傍に本
発明による装置を設けることによって、受信感度を改善
することができる。
ファイバ伝送路６２及び６４の間に設けて中継器として
用いているが、光受信機６８の内部或いはその近傍に本
発明による装置を設けることによって、受信感度を改善
することができる。
【０１１７】図示はしないが、図９に示されるシステム
は、光ファイバ伝送路６２及び６４の少なくともいずれ
か一方の分散を補償するための分散補償器を更に備えて
いても良い。分散補償器は、例えば、各光ファイバ伝送
路の分散と逆符号の分散を与える。分散補償器の分散の
絶対値は、例えば、光受信機６８における受信状態が最
適になるように調節される。分散補償器を用いることに
よって、光ファイバ伝送路で生じる波長分散を抑圧する
ことができるので、長距離の伝送が可能になる。
は、光ファイバ伝送路６２及び６４の少なくともいずれ
か一方の分散を補償するための分散補償器を更に備えて
いても良い。分散補償器は、例えば、各光ファイバ伝送
路の分散と逆符号の分散を与える。分散補償器の分散の
絶対値は、例えば、光受信機６８における受信状態が最
適になるように調節される。分散補償器を用いることに
よって、光ファイバ伝送路で生じる波長分散を抑圧する
ことができるので、長距離の伝送が可能になる。
【０１１８】本発明を適用可能な装置の実施形態におい
ては、各プローブ光はＣＷ光或いは光パルスであり得
る。例えば、第１のプローブ光としてＣＷ光を用い、第
２のプローブ光として入力光信号に同期した光パルスと
することができる（この実施形態は後で詳細に説明す
る）。この光パルスが入力光信号の基準周波数で発振す
るクロックパルスである場合、出力光信号はその基準周
波数でリタイミングされたものになる。即ち、波形整形
の機能と共にこのリタイミング機能を用いることによ
り、光レベルでの３Ｒ処理が可能になる。ここで、「３
Ｒ」は前述した２Ｒ及びリタイミングの意味である。
尚、第１のプローブ光を光パルスとするとともに第２の
プローブ光をＣＷ光としても良いし、或いは、第１及び
第２のプローブ光の両方を光パルスにしても良い。
ては、各プローブ光はＣＷ光或いは光パルスであり得
る。例えば、第１のプローブ光としてＣＷ光を用い、第
２のプローブ光として入力光信号に同期した光パルスと
することができる（この実施形態は後で詳細に説明す
る）。この光パルスが入力光信号の基準周波数で発振す
るクロックパルスである場合、出力光信号はその基準周
波数でリタイミングされたものになる。即ち、波形整形
の機能と共にこのリタイミング機能を用いることによ
り、光レベルでの３Ｒ処理が可能になる。ここで、「３
Ｒ」は前述した２Ｒ及びリタイミングの意味である。
尚、第１のプローブ光を光パルスとするとともに第２の
プローブ光をＣＷ光としても良いし、或いは、第１及び
第２のプローブ光の両方を光パルスにしても良い。
【０１１９】図１０は本発明を適用可能な装置の第４実
施形態を示すブロック図である。この装置は、光分岐器
７０、クロック再生器７２、タイミング調節器７３、波
形整形装置７４及びプローブ光源７６を備えている。光
分岐器７０には、ファイバ伝送に際しての分散や非線形
光学効果により波形が歪んだ信号光、光アンプによる中
継伝送に際しての光アンプのＡＳＥ雑音の累積により波
形が乱れた信号光、或いは偏波分散等によりジッターが
累積した信号光が供給される。光分岐器７０はその入力
信号光を第１及び第２の信号光に分岐する。第１及び第
２の信号光はそれぞれクロック再生器７２及び波形整形
装置７４に供給される。クロック再生器７２は供給され
た第１の入力信号光に基きクロックパルスを発生する。
ここでは、信号光の波長及び速度（ビットレート）はそ
れぞれλS及びｆSであり、クロックパルスの波長及び周
波数はそれぞれλC及びｆSである。発生したクロックパ
ルスはタイミング調節器７３でタイミングを調節されて
波形整形装置７４に供給される。
施形態を示すブロック図である。この装置は、光分岐器
７０、クロック再生器７２、タイミング調節器７３、波
形整形装置７４及びプローブ光源７６を備えている。光
分岐器７０には、ファイバ伝送に際しての分散や非線形
光学効果により波形が歪んだ信号光、光アンプによる中
継伝送に際しての光アンプのＡＳＥ雑音の累積により波
形が乱れた信号光、或いは偏波分散等によりジッターが
累積した信号光が供給される。光分岐器７０はその入力
信号光を第１及び第２の信号光に分岐する。第１及び第
２の信号光はそれぞれクロック再生器７２及び波形整形
装置７４に供給される。クロック再生器７２は供給され
た第１の入力信号光に基きクロックパルスを発生する。
ここでは、信号光の波長及び速度（ビットレート）はそ
れぞれλS及びｆSであり、クロックパルスの波長及び周
波数はそれぞれλC及びｆSである。発生したクロックパ
ルスはタイミング調節器７３でタイミングを調節されて
波形整形装置７４に供給される。
【０１２０】波形整形装置７４は、プローブ光源７６か
らのプローブ光を受ける入力ポート７４Ａと、クロック
再生器７２からのクロックパルスを受ける入力ポート７
４Ｂと、光分岐器７０からの第２の信号光を受ける入力
ポート７４Ｃと、出力ポート７４Ｄを有している。波形
整形装置７４は、供給された第２の入力信号光及びクロ
ックパルスに基き波形整形を行い、再生信号光を出力ポ
ート７４Ｄから出力する。再生信号光の波長及び速度は
それぞれλC及びｆSである。
らのプローブ光を受ける入力ポート７４Ａと、クロック
再生器７２からのクロックパルスを受ける入力ポート７
４Ｂと、光分岐器７０からの第２の信号光を受ける入力
ポート７４Ｃと、出力ポート７４Ｄを有している。波形
整形装置７４は、供給された第２の入力信号光及びクロ
ックパルスに基き波形整形を行い、再生信号光を出力ポ
ート７４Ｄから出力する。再生信号光の波長及び速度は
それぞれλC及びｆSである。
【０１２１】この実施形態では、ポート７４ＡはＮＯＬ
Ｍ１の第１の光路２に対応し、ポート７４ＢはＮＯＬＭ
２の第１の光路２に対応し、ポート７４ＣはＮＯＬＭ１
の第３の光路１０に対応し、ポート７４ＤはＮＯＬＭ２
の第２の光路４に対応している。従って、プローブ光源
７６から供給されるプローブ光は第１のプローブ光とし
て用いられ、クロックパルスが第２のプローブ光として
用いられている。その結果として、再生信号光の波長が
クロックパルスの波長に等しくなっているのである。
Ｍ１の第１の光路２に対応し、ポート７４ＢはＮＯＬＭ
２の第１の光路２に対応し、ポート７４ＣはＮＯＬＭ１
の第３の光路１０に対応し、ポート７４ＤはＮＯＬＭ２
の第２の光路４に対応している。従って、プローブ光源
７６から供給されるプローブ光は第１のプローブ光とし
て用いられ、クロックパルスが第２のプローブ光として
用いられている。その結果として、再生信号光の波長が
クロックパルスの波長に等しくなっているのである。
【０１２２】或いは又、クロックパルスをポート７４Ａ
に入力し、プローブ光源７６からのプローブ光をポート
７４Ｂに入力するようにしても良い。この場合、再生信
号光の波長はプローブ光源７６から供給されるプローブ
光の波長に等しくなる。
に入力し、プローブ光源７６からのプローブ光をポート
７４Ｂに入力するようにしても良い。この場合、再生信
号光の波長はプローブ光源７６から供給されるプローブ
光の波長に等しくなる。
【０１２３】或いは又、プローブ光源７６を用いずに、
クロックパルスを第１及び第２のクロックパルスに分岐
し、第１及び第２のクロックパルスの一方を波長変換し
た後に両方をそれぞれポート７４Ａ及び７４Ｂに入力し
ても良い。
クロックパルスを第１及び第２のクロックパルスに分岐
し、第１及び第２のクロックパルスの一方を波長変換し
た後に両方をそれぞれポート７４Ａ及び７４Ｂに入力し
ても良い。
【０１２４】このように、本実施形態によると、再生さ
れたクロックパルスを用いて波形整形を行っているの
で、タイミングも含めて光レベルでの信号再生が可能に
なる。従って、この実施形態によると、全光３Ｒ信号再
生装置の提供が可能になる。
れたクロックパルスを用いて波形整形を行っているの
で、タイミングも含めて光レベルでの信号再生が可能に
なる。従って、この実施形態によると、全光３Ｒ信号再
生装置の提供が可能になる。
【０１２５】図１０に示される実施形態においては波形
整形装置７４は、速度ｆSの信号と周波数ｆSのクロック
パルスとのＡＮＤ回路として機能している。クロックパ
ルスの周波数を信号速度の分周倍（例えば信号速度が４
０Ｇｂ／ｓである場合１０ＧＨｚ）に設定することによ
って、ＯＴＤＭ（光時分割多重）信号のデマルチプレク
シング等の動作を行うことができる。
整形装置７４は、速度ｆSの信号と周波数ｆSのクロック
パルスとのＡＮＤ回路として機能している。クロックパ
ルスの周波数を信号速度の分周倍（例えば信号速度が４
０Ｇｂ／ｓである場合１０ＧＨｚ）に設定することによ
って、ＯＴＤＭ（光時分割多重）信号のデマルチプレク
シング等の動作を行うことができる。
【０１２６】クロック再生器７２としては、信号光に含
まれる周波数成分を感知し（引き込み）、ここから基準
周波数のクロックパルスを発生させるモードロックレー
ザを用いることができる。或いは、波長λS、速度ｆSの
信号光を波長λCで連続発振しているレーザに入力し、
このレーザ内の光変調器を信号光でＡＭ変調又はＦＭ変
調する。そして、この変調周波数がレーザの共振周期に
対応するようにレーザの光路長を調節することによっ
て、波長C、周波数ｆSのクロックパルスを発生すること
ができる。
まれる周波数成分を感知し（引き込み）、ここから基準
周波数のクロックパルスを発生させるモードロックレー
ザを用いることができる。或いは、波長λS、速度ｆSの
信号光を波長λCで連続発振しているレーザに入力し、
このレーザ内の光変調器を信号光でＡＭ変調又はＦＭ変
調する。そして、この変調周波数がレーザの共振周期に
対応するようにレーザの光路長を調節することによっ
て、波長C、周波数ｆSのクロックパルスを発生すること
ができる。
【０１２７】図１１はクロック再生器の実施形態を示す
ブロック図である。このクロック再生器は、入力ポート
７８及び出力ポート８０間に設けられる光パス８２と、
光パス８２に光学的に結合される（例えば方向性結合さ
れる）光ループ８３を含む能動リングレーザ８４とを備
えている。
ブロック図である。このクロック再生器は、入力ポート
７８及び出力ポート８０間に設けられる光パス８２と、
光パス８２に光学的に結合される（例えば方向性結合さ
れる）光ループ８３を含む能動リングレーザ８４とを備
えている。
【０１２８】入力ポート７８には波長λS、速度ｆSの信
号光が供給される。能動リングレーザ８４は、光ループ
８３でレーザ発振が生じるように光ループ８３の損失を
補償する光増幅器８６と、速度（又は周波数）ｆSが光
ループ８３の周回周期の逆数の整数倍になるように光ル
ープ８３の光路長を調節する調節器８８と、信号光に基
きレーザ発振をモードロックするための光変調器（又は
非線形光学媒質）９０とを含む。能動リングレーザ８４
はレーザ発振の波長λCを含む通過帯域を有する光帯域
通過フィルタ９２を更に含んでいても良い。
号光が供給される。能動リングレーザ８４は、光ループ
８３でレーザ発振が生じるように光ループ８３の損失を
補償する光増幅器８６と、速度（又は周波数）ｆSが光
ループ８３の周回周期の逆数の整数倍になるように光ル
ープ８３の光路長を調節する調節器８８と、信号光に基
きレーザ発振をモードロックするための光変調器（又は
非線形光学媒質）９０とを含む。能動リングレーザ８４
はレーザ発振の波長λCを含む通過帯域を有する光帯域
通過フィルタ９２を更に含んでいても良い。
【０１２９】この構成によると、能動リングレーザ８４
のレーザ発振がモードロックされる結果、波長λC、周
波数ｆSのクロックパルスが発生し、そのクロックパル
スが出力ポート８０から出力される。従って、光／電気
変換を行なうことなしにクロックパルスを得ることがで
き、信号光の速度やパルス形状等に依存しない全光クロ
ック再生器の提供が可能になる。
のレーザ発振がモードロックされる結果、波長λC、周
波数ｆSのクロックパルスが発生し、そのクロックパル
スが出力ポート８０から出力される。従って、光／電気
変換を行なうことなしにクロックパルスを得ることがで
き、信号光の速度やパルス形状等に依存しない全光クロ
ック再生器の提供が可能になる。
【０１３０】光変調器９０としては、ＬｉＮｂＯ3強度
変調器やＥＡ（電界吸収）型変調器等の電気／光変調器
を用いることができるほか、二次若しくは三次の非線形
光学効果或いは相互利得変調等によるものを用いること
ができる。例えば、光ファイバ内の四光波混合を用いる
場合であれば、信号光の波長λSをファイバの零分散波
長付近の波長に設定して連続発振光に効果的にＡＭ変調
をかけ、これによりクロックパルスを発生可能である。
一方、半導体光アンプ（ＳＯＡ）を用いる場合には、信
号光をポンプ光として用いることができる。更に、発振
状態のＤＦＢ−ＬＤ内の四光波混合を用いる場合には、
信号光の波長をＤＦＢ−ＬＤの発振光とは異なる波長に
設定し、この信号光を比較的高いパワーで入力すること
により利得飽和を起こし、これにより四光波混合の効率
に変調をかけると共に、相互利得変調（ＸＧＭ）効果に
より連続発振光に有効にＡＭ変調をかけることができ
る。ＸＧＭについては、ＳＯＡ内の四光波混合を用いる
場合にも発生するので、これを積極的に用いても良い。
変調器やＥＡ（電界吸収）型変調器等の電気／光変調器
を用いることができるほか、二次若しくは三次の非線形
光学効果或いは相互利得変調等によるものを用いること
ができる。例えば、光ファイバ内の四光波混合を用いる
場合であれば、信号光の波長λSをファイバの零分散波
長付近の波長に設定して連続発振光に効果的にＡＭ変調
をかけ、これによりクロックパルスを発生可能である。
一方、半導体光アンプ（ＳＯＡ）を用いる場合には、信
号光をポンプ光として用いることができる。更に、発振
状態のＤＦＢ−ＬＤ内の四光波混合を用いる場合には、
信号光の波長をＤＦＢ−ＬＤの発振光とは異なる波長に
設定し、この信号光を比較的高いパワーで入力すること
により利得飽和を起こし、これにより四光波混合の効率
に変調をかけると共に、相互利得変調（ＸＧＭ）効果に
より連続発振光に有効にＡＭ変調をかけることができ
る。ＸＧＭについては、ＳＯＡ内の四光波混合を用いる
場合にも発生するので、これを積極的に用いても良い。
【０１３１】また、２次の非線形光学効果の場合にも、
信号光をポンプ光として用いれば、ほぼ同じ効果を得る
ことができる。一方、相互位相変調（ＸＰＭ）を用いる
場合には、例えば位相変調による偏波状態の変動を用い
てＡＭ変調を発生させることができる。
信号光をポンプ光として用いれば、ほぼ同じ効果を得る
ことができる。一方、相互位相変調（ＸＰＭ）を用いる
場合には、例えば位相変調による偏波状態の変動を用い
てＡＭ変調を発生させることができる。
【０１３２】図１０に示される装置は、図９に示される
波形整形装置５６と同様に、伝送路の途中に設けられる
全光２Ｒ再生中継器若しくは３Ｒ再生中継器として、或
いは受信側に置いて受信感度を高めるために使用するこ
とができる。いずれにしても、中継光アンプ或いは光プ
リアンプと組み合わせることによって、高品質な伝送が
可能になる。また、光ファイバ伝送路の分散や非線形光
学効果により波形が歪む場合には分散補償器や非線形補
償器（例えば位相共役器）を用いて波形を補償した後
に、波形整形或いは雑音除去を行うことが有効である。
波形整形装置５６と同様に、伝送路の途中に設けられる
全光２Ｒ再生中継器若しくは３Ｒ再生中継器として、或
いは受信側に置いて受信感度を高めるために使用するこ
とができる。いずれにしても、中継光アンプ或いは光プ
リアンプと組み合わせることによって、高品質な伝送が
可能になる。また、光ファイバ伝送路の分散や非線形光
学効果により波形が歪む場合には分散補償器や非線形補
償器（例えば位相共役器）を用いて波形を補償した後
に、波形整形或いは雑音除去を行うことが有効である。
【０１３３】以上説明した実施形態では、複数のＮＯＬ
Ｍをカスケード接続しているが、ＮＯＬＭと同様の動作
原理に基く複数の干渉計をカスケード接続してもよい。
干渉計の例としては、ＳＯＡ―ＭＺＩ，ＳＯＡ―ＭＩ等
がある。
Ｍをカスケード接続しているが、ＮＯＬＭと同様の動作
原理に基く複数の干渉計をカスケード接続してもよい。
干渉計の例としては、ＳＯＡ―ＭＺＩ，ＳＯＡ―ＭＩ等
がある。
【０１３４】図１２は本発明による装置の基本構成を示
すブロック図である。この装置は、信号光を供給されて
中間信号光を出力する第１の波形整形装置１０２と、中
間信号光を第１及び第２の信号光に分割する光分岐器
（例えば光カプラ）１０４と、第１の信号光を供給され
てクロックパルスを出力するクロック再生器７２と、第
２の信号光及びクロックパルスを供給されてクロックパ
ルスに同期した再生信号光を出力する第２の波形整形装
置１０６とを備えている。
すブロック図である。この装置は、信号光を供給されて
中間信号光を出力する第１の波形整形装置１０２と、中
間信号光を第１及び第２の信号光に分割する光分岐器
（例えば光カプラ）１０４と、第１の信号光を供給され
てクロックパルスを出力するクロック再生器７２と、第
２の信号光及びクロックパルスを供給されてクロックパ
ルスに同期した再生信号光を出力する第２の波形整形装
置１０６とを備えている。
【０１３５】波形整形装置１０２及び１０６の各々とし
ては、図１に示されるＮＯＬＭを用いることができる。
また、クロック再生器７２の具体的構成については、図
１１に示されている。
ては、図１に示されるＮＯＬＭを用いることができる。
また、クロック再生器７２の具体的構成については、図
１１に示されている。
【０１３６】図１２に示される基本構成によると、波形
整形装置１０２及び１０６を用いていることにより、あ
るいは、これに加えて図示しない光増幅器を用いている
ことにより、光レベルでの２Ｒ機能を得ることができ
る。また、クロック再生器７２で得られたクロックパル
スを波形整形装置１０６に供給して、クロックパルスと
第２の光信号とのＡＮＤをとるようにしているので、光
レベルでのリタイミングを行うことができ、光レベルで
の３Ｒ機能を得ることができる。
整形装置１０２及び１０６を用いていることにより、あ
るいは、これに加えて図示しない光増幅器を用いている
ことにより、光レベルでの２Ｒ機能を得ることができ
る。また、クロック再生器７２で得られたクロックパル
スを波形整形装置１０６に供給して、クロックパルスと
第２の光信号とのＡＮＤをとるようにしているので、光
レベルでのリタイミングを行うことができ、光レベルで
の３Ｒ機能を得ることができる。
【０１３７】図１３は本発明による装置の第１実施形態
を示すブロック図である。この実施形態は、図４に示さ
れる実施形態との対比において、クロック再生器７２か
ら出力されたクロックパルスを第２の波形整形装置１０
６としてのＮＯＬＭ２における第２のプローブ光として
用いている点で特徴付けられる。より特定的には次のと
おりである。
を示すブロック図である。この実施形態は、図４に示さ
れる実施形態との対比において、クロック再生器７２か
ら出力されたクロックパルスを第２の波形整形装置１０
６としてのＮＯＬＭ２における第２のプローブ光として
用いている点で特徴付けられる。より特定的には次のと
おりである。
【０１３８】図１３に示される実施形態では、第１及び
第２の波形整形装置１０２及び１０６としてそれぞれＮ
ＯＬＭ１及びＮＯＬＭ２が用いられている。ＮＯＬＭ１
及びＮＯＬＭ２の各々は、方向性結合される第１及び第
２の光路２及び４を含む第１の光カプラ６と、第１及び
第２の光路２及び４を接続するループ光路８と、ループ
光路８に方向性結合される第３の光路１０を含む第２の
光カプラ１２とを備えている。ＮＯＬＭ１及びＮＯＬＭ
２をカスケード接続するために、ＮＯＬＭ１の第２の光
路４はＮＯＬＭ２の第３の光路１０に光学的に接続され
る。
第２の波形整形装置１０２及び１０６としてそれぞれＮ
ＯＬＭ１及びＮＯＬＭ２が用いられている。ＮＯＬＭ１
及びＮＯＬＭ２の各々は、方向性結合される第１及び第
２の光路２及び４を含む第１の光カプラ６と、第１及び
第２の光路２及び４を接続するループ光路８と、ループ
光路８に方向性結合される第３の光路１０を含む第２の
光カプラ１２とを備えている。ＮＯＬＭ１及びＮＯＬＭ
２をカスケード接続するために、ＮＯＬＭ１の第２の光
路４はＮＯＬＭ２の第３の光路１０に光学的に接続され
る。
【０１３９】第１の光カプラ６のカップリング比は実質
的に１：１に設定される。ループ光路８の一部又は全部
は非線形光学媒質によって提供される。より特定的に
は、この実施形態では、広い変換帯域を得ることのほか
前述した付加的な効果を得るために、ループ光路８はＨ
ＮＬ−ＤＳＦによって提供されている。
的に１：１に設定される。ループ光路８の一部又は全部
は非線形光学媒質によって提供される。より特定的に
は、この実施形態では、広い変換帯域を得ることのほか
前述した付加的な効果を得るために、ループ光路８はＨ
ＮＬ−ＤＳＦによって提供されている。
【０１４０】ＮＯＬＭ１の第１の光路２には、波長λ1
を有する第１のプローブ光が供給される。ＮＯＬＭ１の
第３の光路１０には波長λS（≠λ1）及び速度（ビット
レート）ｆSを有する信号光が供給される。信号光が第
１のプローブ光をスイッチングする結果、ＮＯＬＭ１の
第２の光路４からは、波長λ1及び速度ｆSを有する中間
信号光が出力される。出力された中間信号光は、光分岐
器１０４によって第１及び第２の信号光に分岐され、第
１の信号光はクロック再生器７２に供給され、第２の信
号光はＮＯＬＭ２の第３の光路１０に供給される。ＮＯ
ＬＭ２の第１の光路２には、クロック再生器７２から出
力されたクロックパルスが第２のプローブ光（図４参
照）として供給される。クロックパルスは波長λC及び
周波数ｆSを有している。第２の信号光がクロックパル
スをスイッチングする結果、ＮＯＬＭ２の第２の光路４
からは、波長λC及び速度ｆSを有し且つクロックパルス
に同期した再生信号光が出力される。
を有する第１のプローブ光が供給される。ＮＯＬＭ１の
第３の光路１０には波長λS（≠λ1）及び速度（ビット
レート）ｆSを有する信号光が供給される。信号光が第
１のプローブ光をスイッチングする結果、ＮＯＬＭ１の
第２の光路４からは、波長λ1及び速度ｆSを有する中間
信号光が出力される。出力された中間信号光は、光分岐
器１０４によって第１及び第２の信号光に分岐され、第
１の信号光はクロック再生器７２に供給され、第２の信
号光はＮＯＬＭ２の第３の光路１０に供給される。ＮＯ
ＬＭ２の第１の光路２には、クロック再生器７２から出
力されたクロックパルスが第２のプローブ光（図４参
照）として供給される。クロックパルスは波長λC及び
周波数ｆSを有している。第２の信号光がクロックパル
スをスイッチングする結果、ＮＯＬＭ２の第２の光路４
からは、波長λC及び速度ｆSを有し且つクロックパルス
に同期した再生信号光が出力される。
【０１４１】第１のプローブ光は、ＣＷ光であっても良
いし、或いは信号光のビットレートと同等の或いは異な
る周波数で信号光と時間的に同期するクロックパルスで
あっても良い。
いし、或いは信号光のビットレートと同等の或いは異な
る周波数で信号光と時間的に同期するクロックパルスで
あっても良い。
【０１４２】図１３に示される実施形態では、ＮＯＬＭ
１から出力された中間信号光に基づきクロック再生器７
２がクロックパルスを再生している。ＮＯＬＭ１におい
てはある程度波形整形がなされているので、図１０に示
される実施形態のように直接的に信号光に基づきクロッ
クパルスを再生する場合と比較して、クロック再生が正
確でしかも容易になる。その結果、ＮＯＬＭ２における
光ゲートの機能あるいはＡＮＤ動作が正確になり、十分
な３Ｒ機能が可能になる。また、図１３に示される実施
形態によると、重複する説明は避けるが、図４に示され
る実施形態におけるのと同様に、波長変換の自由度が大
きくなる。
１から出力された中間信号光に基づきクロック再生器７
２がクロックパルスを再生している。ＮＯＬＭ１におい
てはある程度波形整形がなされているので、図１０に示
される実施形態のように直接的に信号光に基づきクロッ
クパルスを再生する場合と比較して、クロック再生が正
確でしかも容易になる。その結果、ＮＯＬＭ２における
光ゲートの機能あるいはＡＮＤ動作が正確になり、十分
な３Ｒ機能が可能になる。また、図１３に示される実施
形態によると、重複する説明は避けるが、図４に示され
る実施形態におけるのと同様に、波長変換の自由度が大
きくなる。
【０１４３】図１４は本発明による装置の第２実施形態
を示すブロック図である。この実施形態は、図１２に示
される基本構成と対比して、クロック再生器７２と第２
の波形整形装置１０６の間に光フィルタ１０８が付加的
に設けられている点で特徴付けられる。光フィルタ１０
８としては、狭帯域な光バンドパスフィルタを用いるこ
とができ、その通過帯域の中心波長はクロックパルスの
波長に一致するように設定される。
を示すブロック図である。この実施形態は、図１２に示
される基本構成と対比して、クロック再生器７２と第２
の波形整形装置１０６の間に光フィルタ１０８が付加的
に設けられている点で特徴付けられる。光フィルタ１０
８としては、狭帯域な光バンドパスフィルタを用いるこ
とができ、その通過帯域の中心波長はクロックパルスの
波長に一致するように設定される。
【０１４４】クロック再生器７２として図１１に示され
るようなモードロックレーザを用いる場合、得られるク
ロックパルスが過剰に短パルス化していることがある。
図１４に示される実施形態では、クロックパルスが光フ
ィルタ１０８を通過する結果、クロックパルスのパルス
幅が適当に拡大される。その結果、上述の短パルス化に
起因する不具合を防止することができる。
るようなモードロックレーザを用いる場合、得られるク
ロックパルスが過剰に短パルス化していることがある。
図１４に示される実施形態では、クロックパルスが光フ
ィルタ１０８を通過する結果、クロックパルスのパルス
幅が適当に拡大される。その結果、上述の短パルス化に
起因する不具合を防止することができる。
【０１４５】図１５は本発明を適用可能なシステムの第
２実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、
図９に示される実施形態と対比して、多段構成の波形整
形装置５６に限定されない光ゲート装置１１０が用いら
れている点と、ＷＤＭが具体的に適用されている点とで
特徴付けられる。光ゲート装置１１０としては図１に示
されるようなＮＯＬＭを用いることができ、光ゲート装
置１１０には、プローブ光源１１２から出力されたプロ
ーブ光Ｅｐｒｏｂｅが供給されている。
２実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、
図９に示される実施形態と対比して、多段構成の波形整
形装置５６に限定されない光ゲート装置１１０が用いら
れている点と、ＷＤＭが具体的に適用されている点とで
特徴付けられる。光ゲート装置１１０としては図１に示
されるようなＮＯＬＭを用いることができ、光ゲート装
置１１０には、プローブ光源１１２から出力されたプロ
ーブ光Ｅｐｒｏｂｅが供給されている。
【０１４６】光ファイバ伝送路６２の入力端は光マルチ
プレクサ１１３に接続されている。光マルチプレクサ１
１３には、光送信機１１４（＃１，…，＃４）から出力
された４チャネルの光信号ＥS1，…，ＥS4がそれぞれ光
遅延回路１１６（＃１，…，＃４）により時間軸上の位
置を調節された後に供給されている。
プレクサ１１３に接続されている。光マルチプレクサ１
１３には、光送信機１１４（＃１，…，＃４）から出力
された４チャネルの光信号ＥS1，…，ＥS4がそれぞれ光
遅延回路１１６（＃１，…，＃４）により時間軸上の位
置を調節された後に供給されている。
【０１４７】光信号ＥS1，…，ＥS4の波長はそれぞれλ
S1，…，λS4であり、互いに異なる。光信号ＥS1，…，
ＥS4はデータの繰り返し時間Ｔに比べて十分短い時間幅
を有する短パルスによる強度変調により得られている。
これらの光信号は、光遅延回路１１６（＃１，…，＃
４）により順にＴ／４の時間だけシフトさせられる。従
って、光マルチプレクサ１１３から出力される信号光
は、時間軸上で一致しない波長分割多重信号となる。
S1，…，λS4であり、互いに異なる。光信号ＥS1，…，
ＥS4はデータの繰り返し時間Ｔに比べて十分短い時間幅
を有する短パルスによる強度変調により得られている。
これらの光信号は、光遅延回路１１６（＃１，…，＃
４）により順にＴ／４の時間だけシフトさせられる。従
って、光マルチプレクサ１１３から出力される信号光
は、時間軸上で一致しない波長分割多重信号となる。
【０１４８】このような波長分割多重信号が光ゲート装
置１１０に供給されると、４チャネルの波長全てがプロ
ーブ光の波長λｐｒｏｂｅに変換されるので、光ゲート
装置１１０から光ファイバ伝送路６４に出力される変換
信号光ＥCは、光時分割多重信号（ＯＴＤＭ信号）とな
る。
置１１０に供給されると、４チャネルの波長全てがプロ
ーブ光の波長λｐｒｏｂｅに変換されるので、光ゲート
装置１１０から光ファイバ伝送路６４に出力される変換
信号光ＥCは、光時分割多重信号（ＯＴＤＭ信号）とな
る。
【０１４９】このように、図１５に示されるシステムに
よると、波長分割多重信号を時分割多重信号に変換する
ことができる（ＷＤＭ／ＯＴＤＭ変換）。
よると、波長分割多重信号を時分割多重信号に変換する
ことができる（ＷＤＭ／ＯＴＤＭ変換）。
【０１５０】ここでは、４チャネルの波長分割多重信号
を例示しているが、チャネル数は４には限定されない。
例えば、Ｎ（Ｎは１より大きい整数）チャネルの波長分
割多重信号が用いられている場合には、Ｎチャネルの光
時分割多重信号が得られる。この場合、Ｎ台の光遅延回
路が用いられ、これらにおける時間シフトはＴ／Ｎに設
定される。
を例示しているが、チャネル数は４には限定されない。
例えば、Ｎ（Ｎは１より大きい整数）チャネルの波長分
割多重信号が用いられている場合には、Ｎチャネルの光
時分割多重信号が得られる。この場合、Ｎ台の光遅延回
路が用いられ、これらにおける時間シフトはＴ／Ｎに設
定される。
【０１５１】図１５の実施形態では、ＷＤＭ信号光（波
長分割多重信号）を構成している複数の光信号のタイミ
ングを変化させるために複数の光遅延回路を用いている
ので、これを光中継器に適用する場合に光中継器の構成
が複雑になる。この点を改良した実施形態を以下に説明
する。
長分割多重信号）を構成している複数の光信号のタイミ
ングを変化させるために複数の光遅延回路を用いている
ので、これを光中継器に適用する場合に光中継器の構成
が複雑になる。この点を改良した実施形態を以下に説明
する。
【０１５２】図１６は本発明を適用可能なシステムの第
３実施形態を示すブロック図である。ここでは、１台の
光遅延回路１１８を用いてＷＤＭ信号光の複数の光信号
を一括して順次遅延させた後に、光ファイバ伝送路６２
を介して光ゲート装置１１０に入力している。光遅延回
路１１８としては、波長分散を与える光学媒質を用いる
ことができる。例えば、光ファイバ等の光学媒質におい
ては、波長に対して分散がほぼ直線状に変化するので、
これを用いることによって、複数の光遅延回路の遅延時
間を調節する場合のようにほぼ線形な遅延を複数の光信
号に与えることができる。
３実施形態を示すブロック図である。ここでは、１台の
光遅延回路１１８を用いてＷＤＭ信号光の複数の光信号
を一括して順次遅延させた後に、光ファイバ伝送路６２
を介して光ゲート装置１１０に入力している。光遅延回
路１１８としては、波長分散を与える光学媒質を用いる
ことができる。例えば、光ファイバ等の光学媒質におい
ては、波長に対して分散がほぼ直線状に変化するので、
これを用いることによって、複数の光遅延回路の遅延時
間を調節する場合のようにほぼ線形な遅延を複数の光信
号に与えることができる。
【０１５３】このように、図１６に示されるシステムに
おいては１台の光遅延回路を用いて複数の光信号に一括
して遅延を与えるようにしているので、装置の構成を簡
単にしてシステムの信頼性を高めることができる。
おいては１台の光遅延回路を用いて複数の光信号に一括
して遅延を与えるようにしているので、装置の構成を簡
単にしてシステムの信頼性を高めることができる。
【０１５４】図１７は本発明による装置の第３実施形態
を示すブロック図である。この実施形態は、図１２に示
される実施形態と対比して、波形整形されるべき信号光
が異なる波長（λS1，…，λS4）を有する複数の光信号
を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光である点と、
これに合わせて複数のクロック再生器７２（＃１，…，
＃４）が用いられている点とで特徴付けられる。
を示すブロック図である。この実施形態は、図１２に示
される実施形態と対比して、波形整形されるべき信号光
が異なる波長（λS1，…，λS4）を有する複数の光信号
を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光である点と、
これに合わせて複数のクロック再生器７２（＃１，…，
＃４）が用いられている点とで特徴付けられる。
【０１５５】ＷＤＭ信号光は、偏波制御器１２２と、光
遅延回路１１８（図１６参照）としての光ファイバ１２
０とを介して第１の波形整形装置１０２に供給される。
光ファイバ１２０は波長分散β2を有しており、ＷＤＭ
信号光の複数の光信号の各タイミングを時間軸上で変化
させる。偏波制御器１２２は、波形整形装置１０２及び
１０６等が偏波依存性を有している可能性に対処するた
めに設けられており、ＷＤＭ信号光の複数の光信号の各
偏波状態を一定にするように機能する。偏波制御器１２
２は、例えば、ＳＯＡ（半導体光増幅器）におけるＸＰ
Ｍ（相互位相変調）あるいはＸＧＭ（相互利得変調）を
用いた光ゲートを各波長チャネルに適用することによっ
て構成され得る。
遅延回路１１８（図１６参照）としての光ファイバ１２
０とを介して第１の波形整形装置１０２に供給される。
光ファイバ１２０は波長分散β2を有しており、ＷＤＭ
信号光の複数の光信号の各タイミングを時間軸上で変化
させる。偏波制御器１２２は、波形整形装置１０２及び
１０６等が偏波依存性を有している可能性に対処するた
めに設けられており、ＷＤＭ信号光の複数の光信号の各
偏波状態を一定にするように機能する。偏波制御器１２
２は、例えば、ＳＯＡ（半導体光増幅器）におけるＸＰ
Ｍ（相互位相変調）あるいはＸＧＭ（相互利得変調）を
用いた光ゲートを各波長チャネルに適用することによっ
て構成され得る。
【０１５６】偏波制御器１２２として上述のような光ゲ
ートを用いている場合、偏波制御器１２０から出力され
る光の偏波面は、その光ゲートにおけるプローブ光の偏
波面に確定されるので、波形整形装置１０２及び１０６
等における偏波依存性に対処することができる。この場
合、偏波制御器１２２から出力された光の偏波面を維持
してその光を第１の波形整形装置１０２に供給するため
に、光ファイバ１２０として偏波面維持ファイバ（ＰＭ
Ｆ）を用いることが望ましい。尚、光ファイバ１２０に
おける偏波面維持能力が十分でない場合には、偏波制御
器１２２は、光ファイバ１２０と第１の波形整形装置１
０２との間に設けられていてもよい。
ートを用いている場合、偏波制御器１２０から出力され
る光の偏波面は、その光ゲートにおけるプローブ光の偏
波面に確定されるので、波形整形装置１０２及び１０６
等における偏波依存性に対処することができる。この場
合、偏波制御器１２２から出力された光の偏波面を維持
してその光を第１の波形整形装置１０２に供給するため
に、光ファイバ１２０として偏波面維持ファイバ（ＰＭ
Ｆ）を用いることが望ましい。尚、光ファイバ１２０に
おける偏波面維持能力が十分でない場合には、偏波制御
器１２２は、光ファイバ１２０と第１の波形整形装置１
０２との間に設けられていてもよい。
【０１５７】第１の波形整形装置１０２は、前述したＷ
ＤＭ／ＯＴＤＭ変換の機能を有しており、単一波長を有
する光時分割多重信号を中間信号光として出力する。波
形整形装置１０２として図１３等に示されるＮＯＬＭ１
が用いられている場合には、中間信号光の波長は第１の
プローブ光の波長λ1に一致する。波形整形装置１０２
から出力された中間信号光は、光分岐器１０４により第
１及び第２の信号光に分割され、第１の信号光は各々ク
ロック再生器７２（＃１，…，＃４）に供給され、第２
の信号光は第２の波形整形装置１０６に供給される。
ＤＭ／ＯＴＤＭ変換の機能を有しており、単一波長を有
する光時分割多重信号を中間信号光として出力する。波
形整形装置１０２として図１３等に示されるＮＯＬＭ１
が用いられている場合には、中間信号光の波長は第１の
プローブ光の波長λ1に一致する。波形整形装置１０２
から出力された中間信号光は、光分岐器１０４により第
１及び第２の信号光に分割され、第１の信号光は各々ク
ロック再生器７２（＃１，…，＃４）に供給され、第２
の信号光は第２の波形整形装置１０６に供給される。
【０１５８】クロック再生器７２（＃１，…，＃４）
は、第１の信号光に基づいてそれぞれ波長λC1，…，λ
C4を有するクロックパルスを再生する。特にこの実施形
態では、第２の波形整形装置１０６から出力される再生
信号光における波長関係を入力されたＷＤＭ信号光にお
ける波長関係に一致させるために、波長λC1，…，λC4
は波長λS1，…，λS4にそれぞれに等しく設定される。
尚、各クロックパルスの周波数は、ＷＤＭ信号光を構成
している複数の光信号の各々の速度（繰り返し周波数；
ビットレートに対応）に相当している。
は、第１の信号光に基づいてそれぞれ波長λC1，…，λ
C4を有するクロックパルスを再生する。特にこの実施形
態では、第２の波形整形装置１０６から出力される再生
信号光における波長関係を入力されたＷＤＭ信号光にお
ける波長関係に一致させるために、波長λC1，…，λC4
は波長λS1，…，λS4にそれぞれに等しく設定される。
尚、各クロックパルスの周波数は、ＷＤＭ信号光を構成
している複数の光信号の各々の速度（繰り返し周波数；
ビットレートに対応）に相当している。
【０１５９】クロック再生器７２（＃２，＃３及び＃
４）と第２の波形整形装置１０６との間にはそれぞれ光
遅延回路１２４（＃１，＃２及び＃３）が付加的に設け
られている。光遅延回路１２４（＃１，＃２及び＃３）
はそれぞれクロックパルスに遅延時間τ1，τ2及びτ3
を与える。遅延時間τ1，τ2及びτ3は、それぞれ、中
間信号光におけるあるパルスから次のパルス、その次の
パルス、及びその次の次のパルスまでの時間間隔に設定
される。
４）と第２の波形整形装置１０６との間にはそれぞれ光
遅延回路１２４（＃１，＃２及び＃３）が付加的に設け
られている。光遅延回路１２４（＃１，＃２及び＃３）
はそれぞれクロックパルスに遅延時間τ1，τ2及びτ3
を与える。遅延時間τ1，τ2及びτ3は、それぞれ、中
間信号光におけるあるパルスから次のパルス、その次の
パルス、及びその次の次のパルスまでの時間間隔に設定
される。
【０１６０】この構成によると、第２の波形整形装置１
０６において、時分割多重信号としての中間信号光（第
２の信号光）が複数のクロックパルスを一括してスイッ
チングすることができるので、第１の波形整形装置１０
２に入力されたＷＤＭ信号光に対する３Ｒ機能が可能に
なる。また、波形整形装置１０２及び１０６をＷＤＭ信
号光の複数の波長チャネルに共用しているので、装置構
成を簡単にしてシステムの信頼性を高めることができ
る。
０６において、時分割多重信号としての中間信号光（第
２の信号光）が複数のクロックパルスを一括してスイッ
チングすることができるので、第１の波形整形装置１０
２に入力されたＷＤＭ信号光に対する３Ｒ機能が可能に
なる。また、波形整形装置１０２及び１０６をＷＤＭ信
号光の複数の波長チャネルに共用しているので、装置構
成を簡単にしてシステムの信頼性を高めることができ
る。
【０１６１】図１８は本発明による装置の第４実施形態
を示すブロック図である。この実施形態は、図１７の実
施形態では各クロックパルスが中間信号光としての光時
分割多重信号に基づいて得られているのと対比して、波
形整形されるべきＷＤＭ信号光に基づいて各クロックパ
ルスが得られている点で特徴付けられる。
を示すブロック図である。この実施形態は、図１７の実
施形態では各クロックパルスが中間信号光としての光時
分割多重信号に基づいて得られているのと対比して、波
形整形されるべきＷＤＭ信号光に基づいて各クロックパ
ルスが得られている点で特徴付けられる。
【０１６２】そのために、この実施形態では、図１７等
に示される光分岐器１０４に代えて、第１の波形整形装
置１０２の上流側、より特定的には偏波制御器１２２と
光ファイバ１２０の間に光分岐器１０４’を設けてい
る。光分岐器１０４’で分岐されたＷＤＭ信号光の一部
は、ＷＤＭ信号光の波長チャネル数に応じた複数の光フ
ィルタ１２６（＃１，…，＃４）に供給される。光フィ
ルタ１２６（＃１，…，＃４）は、それぞれ、ＷＤＭ信
号光の複数の光信号の波長λS1，…，λS4に対応する通
過帯域を有している。従って、光フィルタ１２６（＃
１，…，＃４）によってそれぞれＷＤＭ信号光の複数の
光信号を抽出することができる。
に示される光分岐器１０４に代えて、第１の波形整形装
置１０２の上流側、より特定的には偏波制御器１２２と
光ファイバ１２０の間に光分岐器１０４’を設けてい
る。光分岐器１０４’で分岐されたＷＤＭ信号光の一部
は、ＷＤＭ信号光の波長チャネル数に応じた複数の光フ
ィルタ１２６（＃１，…，＃４）に供給される。光フィ
ルタ１２６（＃１，…，＃４）は、それぞれ、ＷＤＭ信
号光の複数の光信号の波長λS1，…，λS4に対応する通
過帯域を有している。従って、光フィルタ１２６（＃
１，…，＃４）によってそれぞれＷＤＭ信号光の複数の
光信号を抽出することができる。
【０１６３】クロック再生器７２（＃１，…，＃４）の
各々は、抽出された各光信号に基づいて容易に各クロッ
クパルスを再生することができる。即ち、図１７に示さ
れる実施形態においては、各クロック再生器が光時分割
多重信号に基づいてその４倍の周期を有するクロックパ
ルスを再生する必要があり、クロック再生器の構成が複
雑になる可能性があるのと対比して、図１８に示される
実施形態では、各クロック再生器が抽出された光信号に
基づいてその周期に等しい周期を有するクロックパルス
を容易に再生することができるものである。
各々は、抽出された各光信号に基づいて容易に各クロッ
クパルスを再生することができる。即ち、図１７に示さ
れる実施形態においては、各クロック再生器が光時分割
多重信号に基づいてその４倍の周期を有するクロックパ
ルスを再生する必要があり、クロック再生器の構成が複
雑になる可能性があるのと対比して、図１８に示される
実施形態では、各クロック再生器が抽出された光信号に
基づいてその周期に等しい周期を有するクロックパルス
を容易に再生することができるものである。
【０１６４】この実施形態によると、図１７に示される
実施形態による場合と同様に、第２の波形整形装置１０
６において、光時分割多重信号としての中間信号光（第
２の信号光）が複数のクロックパルスを一括してスイッ
チングすることができるので、第１の波形整形装置１０
２に入力されたＷＤＭ信号光に対する３Ｒ機能が可能に
なる。また、波形整形装置１０２及び１０６をＷＤＭ信
号光の複数の波長チャネルに共用しているので、装置構
成を簡単にしてシステムの信頼性を高めることができ
る。
実施形態による場合と同様に、第２の波形整形装置１０
６において、光時分割多重信号としての中間信号光（第
２の信号光）が複数のクロックパルスを一括してスイッ
チングすることができるので、第１の波形整形装置１０
２に入力されたＷＤＭ信号光に対する３Ｒ機能が可能に
なる。また、波形整形装置１０２及び１０６をＷＤＭ信
号光の複数の波長チャネルに共用しているので、装置構
成を簡単にしてシステムの信頼性を高めることができ
る。
【０１６５】この実施形態においては、光フィルタ１２
６（＃１，…，＃４）の各々の通過帯域の適切な設定に
よって、ＷＤＭ信号光における任意の波長チャネルを選
択することができる。従って、図１８に示される装置
は、光ＡＤＭ（アッド・ドロップ・マルチプレクサ）や
光クロスコネクトに効果的に適用することができる。
６（＃１，…，＃４）の各々の通過帯域の適切な設定に
よって、ＷＤＭ信号光における任意の波長チャネルを選
択することができる。従って、図１８に示される装置
は、光ＡＤＭ（アッド・ドロップ・マルチプレクサ）や
光クロスコネクトに効果的に適用することができる。
【０１６６】図１７及び１８に示される実施形態では、
４チャネルのＷＤＭ信号光を例示しているが、チャネル
数は４には限定されない。たとえば、Ｎ（Ｎは１より大
きい整数）チャネルのＷＤＭ信号光が用いられている場
合には、Ｎチャネルの光時分割多重信号が得られるの
で、これに合わせてＮ台のクロック再生器が用いられ
る。
４チャネルのＷＤＭ信号光を例示しているが、チャネル
数は４には限定されない。たとえば、Ｎ（Ｎは１より大
きい整数）チャネルのＷＤＭ信号光が用いられている場
合には、Ｎチャネルの光時分割多重信号が得られるの
で、これに合わせてＮ台のクロック再生器が用いられ
る。
【０１６７】波形整形装置１０２及び１０６の各々とし
ては、図１３に示される実施形態と同様にＮＯＬＭを用
いることができるが、本発明はこれに限定されない。一
般的な２Ｒ再生器、例えば、光／電気変換を用いて電気
段で信号処理するタイプの２Ｒ再生器を波形整形装置１
０２及び１０６の各々として用いることもできる。
ては、図１３に示される実施形態と同様にＮＯＬＭを用
いることができるが、本発明はこれに限定されない。一
般的な２Ｒ再生器、例えば、光／電気変換を用いて電気
段で信号処理するタイプの２Ｒ再生器を波形整形装置１
０２及び１０６の各々として用いることもできる。
【０１６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
十分な３Ｒ機能を得ることができる波形整形のための方
法、装置及びシステムを提供することが可能になるとい
う効果が生じる。また、本発明によると、ＷＤＭに適し
た波形整形のための方法、装置及びシステムの提供が可
能になるという効果もある。
十分な３Ｒ機能を得ることができる波形整形のための方
法、装置及びシステムを提供することが可能になるとい
う効果が生じる。また、本発明によると、ＷＤＭに適し
た波形整形のための方法、装置及びシステムの提供が可
能になるという効果もある。
【図１】図１は本発明に適用可能なＮＯＬＭ（非線形光
ループミラー）の構成を示す図である。
ループミラー）の構成を示す図である。
【図２】図２は位相差Δφに対するＮＯＬＭの出力特性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】図３はＮＯＬＭにおける位相整合の説明図であ
る。
る。
【図４】図４は本発明を適用可能な装置の第１実施形態
を示す図である。
を示す図である。
【図５】図５の（Ａ）及び図５の（Ｂ）は本発明を適用
可能な装置における波長変換の例を示す図である。
可能な装置における波長変換の例を示す図である。
【図６】図６は多段接続されたＮＯＬＭの特性関数を示
すグラフである。
すグラフである。
【図７】図７は本発明を適用可能な装置の第２実施形態
を示す図である。
を示す図である。
【図８】図８は本発明を適用可能な装置の第３実施形態
を示す図である。
を示す図である。
【図９】図９は本発明を適用可能なシステムの第１実施
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
【図１０】図１０は本発明を適用可能な装置の第４実施
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
【図１１】図１１はクロック再生器の実施形態を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１２】図１２は本発明による装置の基本構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１３】図１３は本発明による装置の第１実施形態を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１４】図１４は本発明による装置の第２実施形態を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１５】図１５は本発明を適用可能なシステムの第２
実施形態を示すブロック図である。
実施形態を示すブロック図である。
【図１６】図１６は本発明を適用可能なシステムの第３
実施形態を示すブロック図である。
実施形態を示すブロック図である。
【図１７】図１７は本発明による装置の第３実施形態を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１８】図１８は本発明による装置の第４実施形態を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
２ 第１の光路 ４ 第２の光路 ６ 第１の光カプラ ８ ループ光路 １０ 第３の光路 １２ 第２の光カプラ ７２ クロック再生器 １０２ 第１の波形整形装置 １０４ 光分岐器 １０６ 第２の波形整形装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣西 一夫 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB40 BA02 CA15 DA10 EA30 GA10 HA27
Claims (31)
- 【請求項１】 信号光を第１の波形整形装置に供給して
中間信号光を得るステップと、 上記中間信号光を第１及び第２の信号光に分割するステ
ップと、 上記第１の信号光をクロック再生器に供給してクロック
パルスを得るステップと、 上記第２の信号光及び上記クロックパルスを第２の波形
整形装置に供給して上記クロックパルスに同期した再生
信号光を得るステップとを備えた方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、 上記第１及び第２の波形整形装置の各々は相互位相変調
によるスイッチングを用いた光ゲートである方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の方法であって、 上記光ゲートは非線形光ループミラーであり、 上記非線形光ループミラーは、方向性結合される第１及
び第２の光路を含む第１の光カプラと、上記第１及び第
２の光路を接続する非線形光学媒質からなるループ光路
と、上記ループ光路に方向性結合される第３の光路を含
む第２の光カプラとを備えている方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の方法であって、 上記クロック再生器はモードロックレーザである方法。
- 【請求項５】 請求項１に記載の方法であって、 上記クロックパルスを光フィルタに供給して上記クロッ
クパルスのパルス幅を拡大するステップを更に備えた方
法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の方法であって、 上記信号光は異なる波長を有する複数の光信号を波長分
割多重して得られたＷＤＭ信号光である方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の方法であって、 上記ＷＤＭ信号光を光遅延回路に供給して上記複数の光
信号の各タイミングを時間軸上で変化させるステップを
更に備えた方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載の方法であって、 上記光遅延回路は波長分散を与える光学媒質である方
法。 - 【請求項９】 請求項７に記載の方法であって、 上記中間信号光は単一波長を有する光時分割多重信号で
あり、 上記クロックパルスは上記複数の光信号に対応する複数
のクロックパルスであり、 上記再生信号光では上記複数のクロックパルスの波長に
対応する波長を有する複数の光信号が波長分割多重され
ている方法。 - 【請求項１０】 請求項６に記載の方法であって、 上記複数の光信号の偏波状態を一定にするステップを更
に備えた方法。 - 【請求項１１】 信号光を供給されて中間信号光を出力
する第１の波形整形装置と、 上記中間信号光を第１及び第２の信号光に分割する光分
岐器と、 上記第１の信号光を供給されてクロックパルスを出力す
るクロック再生器と、 上記第２の信号光及び上記クロックパルスを供給されて
上記クロックパルスに同期した再生信号光を出力する第
２の波形整形装置とを備えた装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の装置であって、 上記第１及び第２の波形整形装置の各々は相互位相変調
によるスイッチングを用いた光ゲートである装置。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の装置であって、 上記光ゲートは非線形光ループミラーであり、 上記非線形光ループミラーは、方向性結合される第１及
び第２の光路を含む第１の光カプラと、上記第１及び第
２の光路を接続する非線形光学媒質からなるループ光路
と、上記ループ光路に方向性結合される第３の光路を含
む第２の光カプラとを備えている装置。 - 【請求項１４】 請求項１１に記載の装置であって、 上記クロック再生器はモードロックレーザである装置。
- 【請求項１５】 請求項１１に記載の装置であって、 上記クロックパルスを供給されて上記クロックパルスの
パルス幅を拡大する光フィルタを更に備えた装置。 - 【請求項１６】 請求項１１に記載の装置であって、 上記信号光は異なる波長を有する複数の光信号を波長分
割多重して得られたＷＤＭ信号光である装置。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の装置であって、 上記ＷＤＭ信号光を供給されて上記複数の光信号の各タ
イミングを時間軸上で変化させる光遅延回路を更に備え
た装置。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の装置であって、 上記光遅延回路は波長分散を与える光学媒質である装
置。 - 【請求項１９】 請求項１７に記載の装置であって、 上記第１の波形整形装置は上記ＷＤＭ信号光を単一波長
を有する光時分割多重信号に変換し、 上記クロック再生器は上記複数の光信号に対応する複数
のクロックパルスを出力する複数のクロック再生器であ
り、 上記再生信号光では上記複数のクロックパルスの波長に
対応する波長を有する複数の光信号が波長分割多重され
ている装置。 - 【請求項２０】 請求項１６に記載の装置であって、 上記複数の光信号の偏波状態を一定にする偏波制御器を
更に備えた装置。 - 【請求項２１】 信号光を伝搬させる第１の光ファイバ
伝送路と、 上記第１の光ファイバ伝送路に接続され上記信号光を再
生信号光に変換する光再生器と、 上記光再生器に接続され上記再生信号光を伝搬させる第
２の光ファイバ伝送路とを備えたシステムであって、 上記光再生器は、 上記信号光を供給されて中間信号光を出力する第１の波
形整形装置と、 上記中間信号光を第１及び第２の信号光に分割する光分
岐器と、 上記第１の信号光を供給されてクロックパルスを出力す
るクロック再生器と、 上記第２の信号光及び上記クロックパルスを供給されて
上記再生信号光を出力する第２の波形整形装置とを備え
ているシステム。 - 【請求項２２】 請求項２１に記載のシステムであっ
て、 上記信号光は異なる波長を有する複数の光信号を波長分
割多重して得られたＷＤＭ信号光であるシステム。 - 【請求項２３】 請求項２２に記載のシステムであっ
て、 上記光再生器は、上記ＷＤＭ信号光を供給されて上記複
数の光信号の各タイミングを時間軸上で変化させる光遅
延回路を更に備えているシステム。 - 【請求項２４】 請求項２３に記載のシステムであっ
て、 上記光遅延回路は波長分散を与える光学媒質であるシス
テム。 - 【請求項２５】 請求項２３に記載のシステムであっ
て、 上記第１の波形整形装置は上記ＷＤＭ信号光を単一波長
を有する光時分割多重信号に変換し、 上記クロック再生器は上記複数の光信号に対応する複数
のクロックパルスを出力する複数のクロック再生器であ
り、 上記再生信号光では上記複数のクロックパルスの波長に
対応する波長を有する複数の光信号が波長分割多重され
ているシステム。 - 【請求項２６】 請求項２２に記載のシステムであっ
て、 上記光再生器は上記複数の光信号の偏波状態を一定にす
る偏波制御器を更に備えているシステム。 - 【請求項２７】 異なる波長を有する複数の光信号を波
長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を光時分割多重信
号に変換するステップと、 上記複数の光信号の各々の速度に対応する周波数を有す
るクロックパルスを得るステップと、 上記光時分割多重信号及び上記クロックパルスを波形整
形装置に供給して再生ＷＤＭ信号光を得るステップとを
備えた方法。 - 【請求項２８】 請求項２７に記載の方法であって、 上記クロックパルスを得るステップは上記複数の光信号
にそれぞれ対応して複数のクロックパルスを再生するス
テップを含む方法。 - 【請求項２９】 請求項２８に記載の方法であって、 上記複数のクロックパルスを予め定められた遅延時間ず
つ順次遅延させるステップを更に備えた方法。 - 【請求項３０】 請求項２８に記載の方法であって、 上記複数のクロックパルスを再生するステップは、上記
光時分割多重信号を複数のクロック再生器に供給するス
テップを含む方法。 - 【請求項３１】 請求項２８に記載の方法であって、 上記複数のクロックパルスを再生するステップは、上記
ＷＤＭ信号光をそれぞれ上記複数の光信号の波長に対応
する通過帯域を有する複数の光フィルタに供給するステ
ップと、上記複数の光フィルタの出力をそれぞれ複数の
クロック再生器に供給するステップとを含む方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058949A JP4454763B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 信号光を波形整形するための方法、装置及びシステム |
| US09/783,557 US6477300B2 (en) | 2000-03-03 | 2001-02-15 | Method, device, and system for waveform shaping of signal light |
| EP01104501A EP1130456B1 (en) | 2000-03-03 | 2001-03-01 | Method, device, and system for waveform shaping of signal light |
| DE60140096T DE60140096D1 (de) | 2000-03-03 | 2001-03-01 | Verfahren, Vorrichtung und System für Wellenformung von Signallicht |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058949A JP4454763B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 信号光を波形整形するための方法、装置及びシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001249371A true JP2001249371A (ja) | 2001-09-14 |
| JP4454763B2 JP4454763B2 (ja) | 2010-04-21 |
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ID=18579466
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|---|---|---|---|
| JP2000058949A Expired - Fee Related JP4454763B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 信号光を波形整形するための方法、装置及びシステム |
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|---|---|
| US (1) | US6477300B2 (ja) |
| EP (1) | EP1130456B1 (ja) |
| JP (1) | JP4454763B2 (ja) |
| DE (1) | DE60140096D1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003107541A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Fujitsu Ltd | 信号光を波形整形するための方法、装置及びシステム |
| JP2004530361A (ja) * | 2001-04-10 | 2004-09-30 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツル フェルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | 波長変換を行う３ｒ再生器 |
| EP1633066A2 (en) | 2004-09-01 | 2006-03-08 | Fujitsu Limited | Optical switch and optical waveform monitoring device |
| US7280766B2 (en) | 2002-07-05 | 2007-10-09 | Fujitsu Limited | Method and device for processing an optical signal |
| US7450298B2 (en) | 2006-03-28 | 2008-11-11 | Fujitsu Limited | Optical signal waveform shaping apparatus |
| US7519299B2 (en) | 2003-02-28 | 2009-04-14 | Nec Corporation | Optical signal regenerative repeater, optical gate control method, and optical signal regeneration method |
| US7587140B2 (en) | 2002-12-06 | 2009-09-08 | Fujitsu Limited | Optical time-division demultiplexing apparatus |
| US7773886B2 (en) | 2003-06-30 | 2010-08-10 | Fujitsu Limited | Optical regenerator in optical fiber communication system |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3436631B2 (ja) * | 1996-02-22 | 2003-08-11 | 富士通株式会社 | 光送受信回路 |
| US6317236B1 (en) | 1998-09-24 | 2001-11-13 | Cisco Photonics Italy, S.R.L. | Method and apparatus for transmitting an internet protocol (IP) packet within a fiber optic network |
| JP2001274772A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Kddi Corp | Ｔｄｍ光多重装置、ｔｄｍ光分離装置、ｗｄｍ／ｔｄｍ変換装置及びｔｄｍ／ｗｄｍ変換装置 |
| JP4689008B2 (ja) * | 2000-07-04 | 2011-05-25 | 富士通株式会社 | 信号光を波形整形するための方法及び装置 |
| JP2002229081A (ja) * | 2001-02-02 | 2002-08-14 | Nec Corp | 全光型光信号再生方法および装置 |
| US6765715B1 (en) * | 2001-03-09 | 2004-07-20 | Finisar Corporation | Optical 2R/3R regeneration |
| US6801308B2 (en) * | 2001-05-21 | 2004-10-05 | Jds Uniphase, Inc. | Method and apparatus for measuring chromatic dispersion in optical fibers |
| JP4801281B2 (ja) * | 2001-05-31 | 2011-10-26 | 富士通株式会社 | 光パルス挿入装置 |
| JP3895560B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2007-03-22 | 富士通株式会社 | 光信号の波形を測定する方法及び装置 |
| US7039076B2 (en) * | 2001-08-10 | 2006-05-02 | Jds Uniphase Corporation | Fiber amplifier system for producing visible light |
| JP2003131276A (ja) * | 2001-10-30 | 2003-05-08 | Communication Research Laboratory | 光パルス雑音除去装置 |
| JP4094854B2 (ja) * | 2002-01-09 | 2008-06-04 | 富士通株式会社 | 信号光を波形整形するための方法及び装置 |
| US6795626B2 (en) * | 2002-08-22 | 2004-09-21 | Prima Luci, Inc. | Optical threshold devices and methods |
| JP4397567B2 (ja) * | 2002-07-05 | 2010-01-13 | 富士通株式会社 | 光ａｎｄゲート及び波形整形装置 |
| US7362928B2 (en) * | 2002-08-22 | 2008-04-22 | Main Street Ventures Llc | Optical switch and gate apparatus and method |
| US7292620B2 (en) * | 2002-12-31 | 2007-11-06 | Intel Corporation | Method and apparatus to generate a clock-based transmission |
| JP4030441B2 (ja) * | 2003-02-26 | 2008-01-09 | 富士通株式会社 | 光クロスコネクト装置 |
| US7116687B2 (en) * | 2003-09-12 | 2006-10-03 | Jds Uniphase Corporation | High repetition rate passively Q-switched laser for blue laser based on interactions in fiber |
| ITMI20031773A1 (it) * | 2003-09-17 | 2005-03-18 | Marconi Comm Spa | Rigeneratore di segnali ottici per sistemi di trasmissione con bit rate elevati |
| JP4949620B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2012-06-13 | 富士通株式会社 | 光波形整形器 |
| JP2006038960A (ja) | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Fujitsu Ltd | 光波形モニター装置およびオシロスコープ |
| GB0427374D0 (en) * | 2004-12-15 | 2005-01-19 | Univ Aston | Optical pulse regeneration based on pulse temporal shaping |
| US7365855B2 (en) | 2005-07-08 | 2008-04-29 | The Chinese University Of Hong Kong | Optical sensing devices with SPR sensors based on differential phase interrogation and measuring method using the same |
| JP4431099B2 (ja) | 2005-09-06 | 2010-03-10 | 富士通株式会社 | 波長変換方式、光集積素子及び波長変換方法 |
| ITMI20051802A1 (it) * | 2005-09-28 | 2007-03-29 | Marconi Comm Spa | Schema di ricevitore ottico con prestazioni migliorate ed elemento decisore tutto ottico |
| WO2008103841A1 (en) | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Seamobile, Inc. | Preventing mobile communications in a quiet zone using artificially imposed signal time delay |
| JP5343855B2 (ja) * | 2007-10-11 | 2013-11-13 | 富士通株式会社 | 光パルス生成装置 |
| US8456730B2 (en) * | 2009-06-18 | 2013-06-04 | Access Optical Networks, Inc. | Directly modulated spatial light modulator |
| WO2010148281A2 (en) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Cadet, Gardy | Method and apparatus for bulk erasure in a holographic storage system |
| US20100325513A1 (en) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Peter Donegan | Integrated control electronics (ice) for a holographic storage system |
| WO2010148280A2 (en) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Cadet, Gardy | Method and system for re-writing with a holographic storage medium |
| US8315489B2 (en) * | 2009-06-18 | 2012-11-20 | Paul Prucnal | Optical sensor array |
| WO2010148279A2 (en) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Cadet, Gardy | Holographic storage system using angle-multiplexing |
| WO2010148282A2 (en) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Paul Prucnal | An optical switch using a michelson interferometer |
| JP5648321B2 (ja) * | 2010-05-31 | 2015-01-07 | 富士通株式会社 | 波長変換装置、波長変換方法、及び、光分岐挿入装置 |
| EP2779497B1 (en) | 2013-03-14 | 2017-05-03 | Danmarks Tekniske Universitet | All-Optical Regeneration System for Optical Wavelength Division Multiplexed Communication Systems |
| CN104469555B (zh) | 2013-09-13 | 2018-05-18 | 华为技术有限公司 | 全光信息交换装置及方法 |
| CN110365417B (zh) * | 2019-06-27 | 2021-12-10 | 电子科技大学 | 一种矩形星座qam信号全光再生装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993022855A1 (en) * | 1992-04-27 | 1993-11-11 | British Telecommunications Plc | Optical clock recovery |
| JP2658956B2 (ja) * | 1995-03-24 | 1997-09-30 | 日本電気株式会社 | 光識別再生回路 |
| FR2744246B1 (fr) * | 1996-01-30 | 1998-03-13 | Alcatel Nv | Modulateur kerr independant de la polarisation, et dispositif de recuperation toute optique d'horloge comprenant un tel modulateur |
| FR2763144B1 (fr) * | 1997-05-07 | 1999-07-23 | Alsthom Cge Alcatel | Dispositif et procede de regeneration pour train de solitons |
| JP3662463B2 (ja) * | 2000-02-14 | 2005-06-22 | 富士通株式会社 | 光信号を再生するための方法、装置及びシステム |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000058949A patent/JP4454763B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-02-15 US US09/783,557 patent/US6477300B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-01 EP EP01104501A patent/EP1130456B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-01 DE DE60140096T patent/DE60140096D1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004530361A (ja) * | 2001-04-10 | 2004-09-30 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツル フェルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | 波長変換を行う３ｒ再生器 |
| JP2003107541A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Fujitsu Ltd | 信号光を波形整形するための方法、装置及びシステム |
| US7280766B2 (en) | 2002-07-05 | 2007-10-09 | Fujitsu Limited | Method and device for processing an optical signal |
| US7587140B2 (en) | 2002-12-06 | 2009-09-08 | Fujitsu Limited | Optical time-division demultiplexing apparatus |
| US7519299B2 (en) | 2003-02-28 | 2009-04-14 | Nec Corporation | Optical signal regenerative repeater, optical gate control method, and optical signal regeneration method |
| US7773886B2 (en) | 2003-06-30 | 2010-08-10 | Fujitsu Limited | Optical regenerator in optical fiber communication system |
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