JP2002023210A - 波長変換装置 - Google Patents
波長変換装置Info
- Publication number
- JP2002023210A JP2002023210A JP2000202859A JP2000202859A JP2002023210A JP 2002023210 A JP2002023210 A JP 2002023210A JP 2000202859 A JP2000202859 A JP 2000202859A JP 2000202859 A JP2000202859 A JP 2000202859A JP 2002023210 A JP2002023210 A JP 2002023210A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- signal
- modulation
- polarization
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
- G02F1/3536—Four-wave interaction
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference
- G02F1/211—Sagnac type
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/02—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 fibre
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/06—Polarisation independent
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバを用いた高い変換効率の波長変
換装置を提供する。 【解決手段】 信号光とレーザダイオード（ＬＤ）１０
３から出力される励起光は、それぞれ偏波コントローラ
（ＰＣ）１０１、１０４で偏波面を制御され、位相変調
器（ＰＭ）１０２、１０５で、発振器１１０から出力さ
れた変調信号によって位相変調される。続いて、それら
ＰＭ１０２、１０５からの出力光は、カプラ１０６で合
波される。合波された信号光及び励起光は、光増幅器
（ＥＤＦＡ）１０７で増幅された後、分散シフトファイ
バ（ＤＳＦ）１０８へ入力される。そこで、波長変換
（四光波混合（ＦＷＭ））が行われた後、帯域フィルタ
（ＢＰＦ）１０９を経て、ＦＷＭ光が出力される。
換装置を提供する。 【解決手段】 信号光とレーザダイオード（ＬＤ）１０
３から出力される励起光は、それぞれ偏波コントローラ
（ＰＣ）１０１、１０４で偏波面を制御され、位相変調
器（ＰＭ）１０２、１０５で、発振器１１０から出力さ
れた変調信号によって位相変調される。続いて、それら
ＰＭ１０２、１０５からの出力光は、カプラ１０６で合
波される。合波された信号光及び励起光は、光増幅器
（ＥＤＦＡ）１０７で増幅された後、分散シフトファイ
バ（ＤＳＦ）１０８へ入力される。そこで、波長変換
（四光波混合（ＦＷＭ））が行われた後、帯域フィルタ
（ＢＰＦ）１０９を経て、ＦＷＭ光が出力される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長変換装置に係
り、特に、高い変換効率を有する光ファイバ波長変換装
置に関する。
り、特に、高い変換効率を有する光ファイバ波長変換装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】全光型の波長変換器は、将来の高度で柔
軟な波長分割多重(Wavelength Division Multiplexin
g、ＷＤＭ)ネットワークを構築する上で重要なデバイス
である。光ファイバ中での四光波混合(Four-Wave Mixi
ng、ＦＷＭ)を利用した波長変換は、非常に広い波長変
換帯域を有し、多チャンネルのＷＤＭ信号を一括して変
換できることで注目されている。光ファイバ中での四光
波混合（ＦＷＭ）を利用した波長変換は、非常に広い波
長変換帯域を有し、多チャンネルの波長分割多重信号を
一括して変換することができる。
軟な波長分割多重(Wavelength Division Multiplexin
g、ＷＤＭ)ネットワークを構築する上で重要なデバイス
である。光ファイバ中での四光波混合(Four-Wave Mixi
ng、ＦＷＭ)を利用した波長変換は、非常に広い波長変
換帯域を有し、多チャンネルのＷＤＭ信号を一括して変
換できることで注目されている。光ファイバ中での四光
波混合（ＦＷＭ）を利用した波長変換は、非常に広い波
長変換帯域を有し、多チャンネルの波長分割多重信号を
一括して変換することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ＦＷＭによる
変換効率を高めるためにはポンプ光パワーを増すのが有
効であるが、光ファイバ中で発生する誘導ブリルアン散
乱（Stimulated Brillouin Scattering、ＳＢＳ）に
よりポンプ光の注入パワーの上限が制限されてしまう。
ＳＢＳの抑制手法のひとつとして周波数変調や位相変調
によるスペクトル拡散が挙げられ、これにより実際にＦ
ＷＭ効率が改善されることが示されている。
変換効率を高めるためにはポンプ光パワーを増すのが有
効であるが、光ファイバ中で発生する誘導ブリルアン散
乱（Stimulated Brillouin Scattering、ＳＢＳ）に
よりポンプ光の注入パワーの上限が制限されてしまう。
ＳＢＳの抑制手法のひとつとして周波数変調や位相変調
によるスペクトル拡散が挙げられ、これにより実際にＦ
ＷＭ効率が改善されることが示されている。
【０００４】しかしながら、スペクトル拡散を用いた場
合、ポンプ光のスペクトルが広がるため、波長変換され
た信号のスペクトルはさらに広がることになり、光ファ
イバの分散の影響を大きく受けることになる。
合、ポンプ光のスペクトルが広がるため、波長変換され
た信号のスペクトルはさらに広がることになり、光ファ
イバの分散の影響を大きく受けることになる。
【０００５】本発明は、以上の点に鑑み、光ファイバを
用いた高い変換効率の波長変換装置を提供することを目
的とする。本発明は、特に、ポンプ光の位相変調あるい
は周波数変調によりＳＢＳを抑制しながら、信号光にも
同じ周波数での位相変調をかけることにより、スペクト
ルの広がりの少ないＦＷＭ光を得ることことを目的とす
る。
用いた高い変換効率の波長変換装置を提供することを目
的とする。本発明は、特に、ポンプ光の位相変調あるい
は周波数変調によりＳＢＳを抑制しながら、信号光にも
同じ周波数での位相変調をかけることにより、スペクト
ルの広がりの少ないＦＷＭ光を得ることことを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の解決手段
によると、変調信号を出力する発振器と、信号光が入力
され、前記発振器から出力された変調信号により信号光
を変調する第１の変調器と、励起光が入力され、前記発
振器から出力された変調信号により励起光を変調する第
２の変調器と、前記第１及び第２の変調器からの出力を
合波する合波器と、前記合波器からの出力を入力し、四
光波混合により波長変換された光信号を出力する光ファ
イバとを備えた波長変換装置を提供する。
によると、変調信号を出力する発振器と、信号光が入力
され、前記発振器から出力された変調信号により信号光
を変調する第１の変調器と、励起光が入力され、前記発
振器から出力された変調信号により励起光を変調する第
２の変調器と、前記第１及び第２の変調器からの出力を
合波する合波器と、前記合波器からの出力を入力し、四
光波混合により波長変換された光信号を出力する光ファ
イバとを備えた波長変換装置を提供する。
【０００７】本発明の第二の解決手段によると、変調信
号を出力する発振器と、励起光が入力され、前記発振器
から出力された変調信号により励起光を変調する第１の
変調器と、信号光及び前記第１の変調器からの出力を合
波する合波器と、前記合波器からの出力を入力し、四光
波混合により波長変換された光信号を出力する光ファイ
バと、前記光ファイバからの出力が入力され、前記発振
器から出力された変調信号により四光波混合光を変調す
る第２の変調器とを備えた波長変換装置を提供する。
号を出力する発振器と、励起光が入力され、前記発振器
から出力された変調信号により励起光を変調する第１の
変調器と、信号光及び前記第１の変調器からの出力を合
波する合波器と、前記合波器からの出力を入力し、四光
波混合により波長変換された光信号を出力する光ファイ
バと、前記光ファイバからの出力が入力され、前記発振
器から出力された変調信号により四光波混合光を変調す
る第２の変調器とを備えた波長変換装置を提供する。
【０００８】本発明の第三の解決手段によると、変調信
号を出力する発振器と、信号光が入力され、前記発振器
から出力された変調信号により信号光を変調する変調器
と、前記発振器から出力された変調信号により変調され
た励起光を出力する発光部と、前記変調器及び前記発光
部からの出力を合波する合波器と、前記合波器からの出
力を入力し、四光波混合により波長変換された光信号を
出力する光ファイバとを備えた波長変換装置を提供す
る。
号を出力する発振器と、信号光が入力され、前記発振器
から出力された変調信号により信号光を変調する変調器
と、前記発振器から出力された変調信号により変調され
た励起光を出力する発光部と、前記変調器及び前記発光
部からの出力を合波する合波器と、前記合波器からの出
力を入力し、四光波混合により波長変換された光信号を
出力する光ファイバとを備えた波長変換装置を提供す
る。
【０００９】本発明の第四の解決手段によると、変調信
号を出力する発振器と、信号光を反射する反射器と、信
号光、前記反射器から反射された信号光及び励起光を合
波する合波器と、信号光が第一の方向で入力され、前記
発振器から出力された変調信号により信号光を変調し、
かつ前記合波器からの合波が第二の方向で入力され、前
記発振器から出力された変調信号により変調された信号
光及び励起光を変調する変調器と、前記変調器からの出
力を入力し、四光波混合により波長変換された光信号を
出力する光ファイバとを備えた波長変換装置を提供す
る。
号を出力する発振器と、信号光を反射する反射器と、信
号光、前記反射器から反射された信号光及び励起光を合
波する合波器と、信号光が第一の方向で入力され、前記
発振器から出力された変調信号により信号光を変調し、
かつ前記合波器からの合波が第二の方向で入力され、前
記発振器から出力された変調信号により変調された信号
光及び励起光を変調する変調器と、前記変調器からの出
力を入力し、四光波混合により波長変換された光信号を
出力する光ファイバとを備えた波長変換装置を提供す
る。
【００１０】本発明の第五の解決手段によると、変調信
号を出力する発振器と、入力された信号光を直交する第
一及び第二の偏波に分割し、入力された第三及び第四の
偏波を合波する偏波ビームスプリッタと、前記偏波ビー
ムスプリッタからの第一の偏波が入力され、前記発振器
から出力された変調信号により変調して第三の偏波とし
て出力し、かつ、前記偏波ビームスプリッタからの第二
の偏波が第一の偏波と逆方向に入力され、前記発振器か
ら出力された変調信号により変調して第四の偏波として
出力する変調器と、前記偏波ビームスプリッタからの第
一の偏波及び前記変調器からの第四の偏波に対し、偏波
面を９０度ひねる９０度ひねり部と、前記偏波ビームス
プリッタからの出力を入力し、偏波無依存な波長変換さ
れた光信号を出力する偏光無依存光ファイバ四光波混合
素子とを備えた波長変換装置を提供する。
号を出力する発振器と、入力された信号光を直交する第
一及び第二の偏波に分割し、入力された第三及び第四の
偏波を合波する偏波ビームスプリッタと、前記偏波ビー
ムスプリッタからの第一の偏波が入力され、前記発振器
から出力された変調信号により変調して第三の偏波とし
て出力し、かつ、前記偏波ビームスプリッタからの第二
の偏波が第一の偏波と逆方向に入力され、前記発振器か
ら出力された変調信号により変調して第四の偏波として
出力する変調器と、前記偏波ビームスプリッタからの第
一の偏波及び前記変調器からの第四の偏波に対し、偏波
面を９０度ひねる９０度ひねり部と、前記偏波ビームス
プリッタからの出力を入力し、偏波無依存な波長変換さ
れた光信号を出力する偏光無依存光ファイバ四光波混合
素子とを備えた波長変換装置を提供する。
【００１１】本発明の第六の解決手段によると、変調信
号を出力する発振器と、第１の励起光が入力され、前記
発振器から出力された変調信号により第１の励起光を変
調する第１の変調器と、第２の励起光が入力され、前記
発振器から出力された変調信号により第２の励起光を変
調する第２の変調器と、前記第１及び第２の変調器から
の出力の偏波を互いに直交するように合波する偏波ビー
ムスプリッタと、信号光と前記偏波ビームスプリッタか
らの出力を合波する合波器と、前記合波器からの出力を
入力し、四光波混合により波長変換された光信号を出力
する光ファイバとを備えた波長変換装置を提供する。
号を出力する発振器と、第１の励起光が入力され、前記
発振器から出力された変調信号により第１の励起光を変
調する第１の変調器と、第２の励起光が入力され、前記
発振器から出力された変調信号により第２の励起光を変
調する第２の変調器と、前記第１及び第２の変調器から
の出力の偏波を互いに直交するように合波する偏波ビー
ムスプリッタと、信号光と前記偏波ビームスプリッタか
らの出力を合波する合波器と、前記合波器からの出力を
入力し、四光波混合により波長変換された光信号を出力
する光ファイバとを備えた波長変換装置を提供する。
【００１２】本発明の第七の解決手段によると、変調信
号を出力する発振器と、前記発振器から出力された変調
信号により変調された第１励起光を出力する第１の発光
部と、前記発振器から出力された変調信号により変調さ
れた第２励起光を出力する第２の発光部と、前記第１及
び第２の発光部からの出力の偏波を互いに直交するよう
に合波する偏波ビームスプリッタと、信号光と前記偏波
ビームスプリッタからの出力を合波する合波器と、前記
合波器からの出力を入力し、四光波混合により波長変換
された光信号を出力する光ファイバとを備えた波長変換
装置を提供する。
号を出力する発振器と、前記発振器から出力された変調
信号により変調された第１励起光を出力する第１の発光
部と、前記発振器から出力された変調信号により変調さ
れた第２励起光を出力する第２の発光部と、前記第１及
び第２の発光部からの出力の偏波を互いに直交するよう
に合波する偏波ビームスプリッタと、信号光と前記偏波
ビームスプリッタからの出力を合波する合波器と、前記
合波器からの出力を入力し、四光波混合により波長変換
された光信号を出力する光ファイバとを備えた波長変換
装置を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】（１）四光波混合 まず、四光波混合（ＦＷＭ）について説明する。光ファ
イバ中で発生する分極Ｐは、電界Ｅに比例する線形項Ｐ
Ｌと非線形項ＰＮＬに分けて、 と表せる。このうち、非線形分極ＰＮＬは、電気感受率
χ（２）、χ（３）等を用いて、 と書ける。ここで、ε０は真空の誘電率、Ｐ（ｎ）はｎ
次の非線形分極を表す。式（２）で表される非線形分極
のうち、右辺第１項の２次の項は光ファイバ中では生じ
ない。一方、第２項の３次非線形分極は全ての物質に現
れる。一般に、光ファイバ中に角周波数ωｉ、ωｊ、ω
ｋの光が入射すると、これらの光はこの３次の非線形分
極を介して、次式で表される第４の光を発生する。この
現象を四光波混合（ＦＷＭ）と呼ぶ。
イバ中で発生する分極Ｐは、電界Ｅに比例する線形項Ｐ
Ｌと非線形項ＰＮＬに分けて、 と表せる。このうち、非線形分極ＰＮＬは、電気感受率
χ（２）、χ（３）等を用いて、 と書ける。ここで、ε０は真空の誘電率、Ｐ（ｎ）はｎ
次の非線形分極を表す。式（２）で表される非線形分極
のうち、右辺第１項の２次の項は光ファイバ中では生じ
ない。一方、第２項の３次非線形分極は全ての物質に現
れる。一般に、光ファイバ中に角周波数ωｉ、ωｊ、ω
ｋの光が入射すると、これらの光はこの３次の非線形分
極を介して、次式で表される第４の光を発生する。この
現象を四光波混合（ＦＷＭ）と呼ぶ。
【００１４】ここで、図１にＦＷＭの角周波数の説明図
を示す。上式でωｉ＝ωｊと縮退させた角周波数の光を
励起光として用いている。すなわち、ωｉｊｋ＝２ωｊ
−ωｋとなる。ここで、ωｊを励起光の角周波数ωｐ、
ωｋを信号光の角周波数ωｓとすると、ＦＷＭによる第
四の光の角周波数ωＦＷＭは、次式となる。 この場合、四光波混合によって発生する新たな光の角周
波数ωＦＷＭは、図１に示すように、周波数（波長）軸
上で励起光の各周波数ωｐを中心として信号光の角周波
数ωｓのスペクトルを反転させたものとなる。このとき
の四光波混合（ＦＷＭ）の効率は、励起光パワーの2乗
に比例する。従って、高い変換効率を得るには、励起光
パワーを増大させることが有効である。また、変換効率
は励起光と信号光との相対的な偏波状態にも依存し、両
者が同一なら効率は最大となり、直交していれば零とな
る。
を示す。上式でωｉ＝ωｊと縮退させた角周波数の光を
励起光として用いている。すなわち、ωｉｊｋ＝２ωｊ
−ωｋとなる。ここで、ωｊを励起光の角周波数ωｐ、
ωｋを信号光の角周波数ωｓとすると、ＦＷＭによる第
四の光の角周波数ωＦＷＭは、次式となる。 この場合、四光波混合によって発生する新たな光の角周
波数ωＦＷＭは、図１に示すように、周波数（波長）軸
上で励起光の各周波数ωｐを中心として信号光の角周波
数ωｓのスペクトルを反転させたものとなる。このとき
の四光波混合（ＦＷＭ）の効率は、励起光パワーの2乗
に比例する。従って、高い変換効率を得るには、励起光
パワーを増大させることが有効である。また、変換効率
は励起光と信号光との相対的な偏波状態にも依存し、両
者が同一なら効率は最大となり、直交していれば零とな
る。
【００１５】一般に、信号光と励起光の光電界Ｅｓ、Ｅ
ｐをそれぞれ とすれば、ＦＷＭ光の電界Ｅｆは、ｋを比例定数とし
て、 となる。ここで、ＳＢＳ抑圧のために励起光に角周波数
ωｍ、変調指数ｍｐの位相変調がかけられているとする
と、 となるから、式（７）より、ＦＷＭ光は変調指数２ｍｐ
の位相変調がかかり、大きなスペクトル広がりが生ず
る。
ｐをそれぞれ とすれば、ＦＷＭ光の電界Ｅｆは、ｋを比例定数とし
て、 となる。ここで、ＳＢＳ抑圧のために励起光に角周波数
ωｍ、変調指数ｍｐの位相変調がかけられているとする
と、 となるから、式（７）より、ＦＷＭ光は変調指数２ｍｐ
の位相変調がかかり、大きなスペクトル広がりが生ず
る。
【００１６】（２）第一の実施の形態 図２に、本発明に係る波長変換装置の第一の実施の形態
の構成図を示す。この図は、信号光と励起光の両方に位
相変調をかける構成を示す。この実施の形態は、偏波コ
ントローラ(Polarization Controller、ＰＣ)１０１、
１０４、１１１、位相変調器（Phase modulation、Ｐ
Ｍ）１０２、１０５、レーザダイオード（Laser diod
e、ＬＤ）１０３、カプラ１０６、光増幅器（Erbium d
oped fiberamplifier、ＥＤＦＡ）１０７、分散シフト
ファイバ（Dispersion shiftedfiber、ＤＳＦ）１０
８、帯域フィルター（Band pass filter、ＢＰＦ）１
０９、発振器１１０を備える。
の構成図を示す。この図は、信号光と励起光の両方に位
相変調をかける構成を示す。この実施の形態は、偏波コ
ントローラ(Polarization Controller、ＰＣ)１０１、
１０４、１１１、位相変調器（Phase modulation、Ｐ
Ｍ）１０２、１０５、レーザダイオード（Laser diod
e、ＬＤ）１０３、カプラ１０６、光増幅器（Erbium d
oped fiberamplifier、ＥＤＦＡ）１０７、分散シフト
ファイバ（Dispersion shiftedfiber、ＤＳＦ）１０
８、帯域フィルター（Band pass filter、ＢＰＦ）１
０９、発振器１１０を備える。
【００１７】レーザダイオード（ＬＤ）１０３は、励起
光（Pump）を出力する発光部である。偏波コントローラ
（ＰＣ）１０１、１０４、１１１は、入力光の偏波面を
制御する。発振器１１０は、変調信号を出力する。位相
変調器（ＰＭ）１０２、１０５は、発振器１１０から出
力された変調信号により、それぞれ信号光（Signal）、
励起光（Pump）を位相変調し出力する。カプラ１０６
は、入力光を合波する。光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７
は、入力光を増幅させ出力する。分散シフトファイバ
（ＤＳＦ）１０８は、入力光の波長変換、即ちＦＷＭを
行う。帯域フィルタ（ＢＰＦ）１０９は、入力光の必要
な帯域のみを出力する。信号光とレーザダイオード（Ｌ
Ｄ）１０３から出力される励起光は、それぞれ偏波コン
トローラ（ＰＣ）１０１、１０４を通り、位相変調器
（ＰＭ）１０２、１０５で、発振器１１０から出力され
た変調信号によって位相変調される。それら位相変調器
（ＰＭ）１０２、１０５からの出力光は、カプラ１０６
で合波される。この実施の形態では、それぞれ位相変調
器１０２、１０５とカプラ１０６の間に、適宜、偏波コ
ントローラ（ＰＣ）１１１を挿入されている。しかし、
ＰＣ１０１、１０４が常に最適な状態に制御され、２つ
のＰＭ１０２、１０５からの出力パワーが常に最大に保
たれているならば、２つのＰＭ１０２、１０５からの出
力光の相対的な偏波状態は常に一定である。従って、Ｐ
Ｍ１０２、１０５直後からＥＤＦＡ１０７直前までの部
分のファイバが偏波維持ファイバ（Polarization Main
taining Fiber、ＰＭＦ）で構成されていれば、一方の
ＰＭ後のファイバを捻って他方の偏波状態に合わせてお
くだけでよく、カプラの手前のＰＣ１１１は省略するこ
とができる。続いて、合波された信号光及び励起光は、
光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７で増幅された後、分散シフ
トファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルタ（ＢＰＦ）
１０９を経て、ＦＷＭ光が出力される。
光（Pump）を出力する発光部である。偏波コントローラ
（ＰＣ）１０１、１０４、１１１は、入力光の偏波面を
制御する。発振器１１０は、変調信号を出力する。位相
変調器（ＰＭ）１０２、１０５は、発振器１１０から出
力された変調信号により、それぞれ信号光（Signal）、
励起光（Pump）を位相変調し出力する。カプラ１０６
は、入力光を合波する。光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７
は、入力光を増幅させ出力する。分散シフトファイバ
（ＤＳＦ）１０８は、入力光の波長変換、即ちＦＷＭを
行う。帯域フィルタ（ＢＰＦ）１０９は、入力光の必要
な帯域のみを出力する。信号光とレーザダイオード（Ｌ
Ｄ）１０３から出力される励起光は、それぞれ偏波コン
トローラ（ＰＣ）１０１、１０４を通り、位相変調器
（ＰＭ）１０２、１０５で、発振器１１０から出力され
た変調信号によって位相変調される。それら位相変調器
（ＰＭ）１０２、１０５からの出力光は、カプラ１０６
で合波される。この実施の形態では、それぞれ位相変調
器１０２、１０５とカプラ１０６の間に、適宜、偏波コ
ントローラ（ＰＣ）１１１を挿入されている。しかし、
ＰＣ１０１、１０４が常に最適な状態に制御され、２つ
のＰＭ１０２、１０５からの出力パワーが常に最大に保
たれているならば、２つのＰＭ１０２、１０５からの出
力光の相対的な偏波状態は常に一定である。従って、Ｐ
Ｍ１０２、１０５直後からＥＤＦＡ１０７直前までの部
分のファイバが偏波維持ファイバ（Polarization Main
taining Fiber、ＰＭＦ）で構成されていれば、一方の
ＰＭ後のファイバを捻って他方の偏波状態に合わせてお
くだけでよく、カプラの手前のＰＣ１１１は省略するこ
とができる。続いて、合波された信号光及び励起光は、
光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７で増幅された後、分散シフ
トファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルタ（ＢＰＦ）
１０９を経て、ＦＷＭ光が出力される。
【００１８】本発明は、図示するように、励起光に周波
数ωｍで変調指数ｍｐの位相変調をかけ（ｍｐｃｏｓ
（ωｍｔ＋φ））、さらに、励起光だけでなく信号光に
も同じ周波数ωｍで、変調指数ｍｓの位相変調をかける
（ｍｓｃｏｓωｍｔ）。この場合、τを両位相変調信号
間の時間遅れとすると、 となるので、 という関係を満たせば、式（７）でのＦＷＭ光の電界Ｅ
ｆ位相変調成分（２φｐ−φｓ）をキャンセルでき、Ｆ
ＷＭ光のスペクトル広がりを抑圧することができる。
数ωｍで変調指数ｍｐの位相変調をかけ（ｍｐｃｏｓ
（ωｍｔ＋φ））、さらに、励起光だけでなく信号光に
も同じ周波数ωｍで、変調指数ｍｓの位相変調をかける
（ｍｓｃｏｓωｍｔ）。この場合、τを両位相変調信号
間の時間遅れとすると、 となるので、 という関係を満たせば、式（７）でのＦＷＭ光の電界Ｅ
ｆ位相変調成分（２φｐ−φｓ）をキャンセルでき、Ｆ
ＷＭ光のスペクトル広がりを抑圧することができる。
【００１９】（３）第二の実施の形態 図３に、本発明に係る波長変換装置の第二の実施の形態
の構成図を示す。この図は、励起光とＦＷＭ光の両方に
位相変調をかける構成を示す。この実施の形態は、偏波
コントローラ(ＰＣ)１０１、１０４、１１１、位相変調
器（ＰＭ）１０５、３０１、レーザダイオード（ＬＤ）
１０３、カプラ１０６、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７、
分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルター
（ＢＰＦ）１０９、発振器１１０を備える。位相変調器
（ＰＭ）３０１は、入力光を発振器から出力された変調
信号により位相変調し出力する。その他の構成要素は、
図２と同様である。
の構成図を示す。この図は、励起光とＦＷＭ光の両方に
位相変調をかける構成を示す。この実施の形態は、偏波
コントローラ(ＰＣ)１０１、１０４、１１１、位相変調
器（ＰＭ）１０５、３０１、レーザダイオード（ＬＤ）
１０３、カプラ１０６、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７、
分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルター
（ＢＰＦ）１０９、発振器１１０を備える。位相変調器
（ＰＭ）３０１は、入力光を発振器から出力された変調
信号により位相変調し出力する。その他の構成要素は、
図２と同様である。
【００２０】レーザダイオード（ＬＤ）１０３からの励
起光は、偏波コントローラ（ＰＣ）１０４を経て、位相
変調器（ＰＭ）１０５で、発振器１１０から出力された
変調信号によって位相変調される（ｍｐｃｏｓ（ωｍｔ
＋φ））。カプラ１０６において、偏波コントローラ
（ＰＣ）１０１を経た信号光と前述の励起光が合波され
る。位相変調器１０５とカプラ１０６の間に、適宜、偏
波コントローラ（ＰＣ）１１１を挿入することができ
る。しかし、ＰＣ１０１、１０４が常に最適な状態に制
御され、信号光とＰＭ１０５からの出力パワーが常に最
大に保たれているならば、信号光とＰＭ１０５からの出
力光の相対的な偏波状態は常に一定である。従って、Ｐ
Ｍ１０５直後からＥＤＦＡ１０７直前までの部分のファ
イバが偏波維持ファイバ（Polarization Maintaining
Fiber、ＰＭＦ）で構成されていれば、ＰＭ後のファ
イバを捻って他方の偏波状態に合わせておくだけでよ
く、カプラの手前のＰＣ１１１は省略することができ
る。続いて、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７で増幅され
る。そして、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯
域フィルタ（ＢＰＦ）１０９を経て、位相変調器（Ｐ
Ｍ）３０１へ入力される。そこで、発振器１１０から出
力された変調信号によってＦＷＭ光が位相変調された
後、出力される。この実施の形態では、図示するよう
に、信号光に位相変調をかける代わりに、ＦＷＭ光に周
波数ωｍで、変調指数−ｍｓの位相変調をかける（−ｍ
ｓｃｏｓωｍ(ｔ−τ)）。この場合、式（５）の信号光
電界の初期値をφｓ＝０と仮定すると、ＤＳＦ１０８後
のＢＰＦから出力されるＦＷＭ光の光電界Ｅｆは、 Ｅｆ＝ｋＥｓ０ ＊Ｅｐ０ ２ｅｘｐｊ[(２ωｐ−ωｓ)ｔ＋２ｍｐｃｏｓ(ωｍｔ+ φ)] （１２） と表せる。このとき、位相変調器３０１からの出力光電
界の位相は、２ｍｐｃｏｓ(ωｍｔ+φ)−ｍｓｃｏｓω
ｍ(ｔ−τ)となる。これにより、式（１０）及び が満たされれば、図２の場合と同様に式（７）での位相
変調成分（２φｐ−φｓ）をキャンセルでき、スペクト
ル広がりを抑圧することができる。ここで、図２の場合
の位相変調器は、ほぼ同じ場所にあるため両位相変調信
号間の時間遅れτは小さい。これに対して、図３の場合
には、τはほぼＤＳＦ中の光伝搬時間となる。ＤＳＦ
は、ＦＷＭのための長さが必要であり、例えば、高非線
形光ファイバを用いても数百メートル以上必要となる。
また、時間遅れτは、外乱や温度変動等による光ファイ
バの伸び縮みにより変化しやすいため、その変化に対し
て両位相変調信号間の位相を変化させるフィードバック
回路が必要となる。
起光は、偏波コントローラ（ＰＣ）１０４を経て、位相
変調器（ＰＭ）１０５で、発振器１１０から出力された
変調信号によって位相変調される（ｍｐｃｏｓ（ωｍｔ
＋φ））。カプラ１０６において、偏波コントローラ
（ＰＣ）１０１を経た信号光と前述の励起光が合波され
る。位相変調器１０５とカプラ１０６の間に、適宜、偏
波コントローラ（ＰＣ）１１１を挿入することができ
る。しかし、ＰＣ１０１、１０４が常に最適な状態に制
御され、信号光とＰＭ１０５からの出力パワーが常に最
大に保たれているならば、信号光とＰＭ１０５からの出
力光の相対的な偏波状態は常に一定である。従って、Ｐ
Ｍ１０５直後からＥＤＦＡ１０７直前までの部分のファ
イバが偏波維持ファイバ（Polarization Maintaining
Fiber、ＰＭＦ）で構成されていれば、ＰＭ後のファ
イバを捻って他方の偏波状態に合わせておくだけでよ
く、カプラの手前のＰＣ１１１は省略することができ
る。続いて、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７で増幅され
る。そして、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯
域フィルタ（ＢＰＦ）１０９を経て、位相変調器（Ｐ
Ｍ）３０１へ入力される。そこで、発振器１１０から出
力された変調信号によってＦＷＭ光が位相変調された
後、出力される。この実施の形態では、図示するよう
に、信号光に位相変調をかける代わりに、ＦＷＭ光に周
波数ωｍで、変調指数−ｍｓの位相変調をかける（−ｍ
ｓｃｏｓωｍ(ｔ−τ)）。この場合、式（５）の信号光
電界の初期値をφｓ＝０と仮定すると、ＤＳＦ１０８後
のＢＰＦから出力されるＦＷＭ光の光電界Ｅｆは、 Ｅｆ＝ｋＥｓ０ ＊Ｅｐ０ ２ｅｘｐｊ[(２ωｐ−ωｓ)ｔ＋２ｍｐｃｏｓ(ωｍｔ+ φ)] （１２） と表せる。このとき、位相変調器３０１からの出力光電
界の位相は、２ｍｐｃｏｓ(ωｍｔ+φ)−ｍｓｃｏｓω
ｍ(ｔ−τ)となる。これにより、式（１０）及び が満たされれば、図２の場合と同様に式（７）での位相
変調成分（２φｐ−φｓ）をキャンセルでき、スペクト
ル広がりを抑圧することができる。ここで、図２の場合
の位相変調器は、ほぼ同じ場所にあるため両位相変調信
号間の時間遅れτは小さい。これに対して、図３の場合
には、τはほぼＤＳＦ中の光伝搬時間となる。ＤＳＦ
は、ＦＷＭのための長さが必要であり、例えば、高非線
形光ファイバを用いても数百メートル以上必要となる。
また、時間遅れτは、外乱や温度変動等による光ファイ
バの伸び縮みにより変化しやすいため、その変化に対し
て両位相変調信号間の位相を変化させるフィードバック
回路が必要となる。
【００２１】（４）第三の実施の形態 つぎに、図４に、本発明に係る波長変換装置の第三の実
施の形態の構成図を示す。この図は、信号光に位相変
調、励起光に直接周波数変調をかける構成を示す。この
実施の形態は、偏波コントローラ(ＰＣ)１０１、１０
４、位相変調器（ＰＭ）１０２、レーザーダイオード
（ＬＤ）４０１、カプラ１０６、光増幅器（ＥＤＦＡ）
１０７、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯域フ
ィルター（ＢＰＦ）１０９、発振器１１０を備える。レ
ーザダイオード（ＬＤ）４０１は、励起光を発振器から
出力された変調信号により周波数変調して、出力する発
光部である。その他の構成要素は、図２と同様である。
施の形態の構成図を示す。この図は、信号光に位相変
調、励起光に直接周波数変調をかける構成を示す。この
実施の形態は、偏波コントローラ(ＰＣ)１０１、１０
４、位相変調器（ＰＭ）１０２、レーザーダイオード
（ＬＤ）４０１、カプラ１０６、光増幅器（ＥＤＦＡ）
１０７、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯域フ
ィルター（ＢＰＦ）１０９、発振器１１０を備える。レ
ーザダイオード（ＬＤ）４０１は、励起光を発振器から
出力された変調信号により周波数変調して、出力する発
光部である。その他の構成要素は、図２と同様である。
【００２２】信号光は、偏波コントローラ（ＰＣ）１０
１を通り、位相変調器（ＰＭ）１０２へ入力される。そ
こで、発振器１１０から出力された変調信号により、位
相変調された後、出力される（ｍｓｃｏｓωｍｔ）。一
方、励起光は、レーザダイオード（ＬＤ）４０１で、発
振器１１０から出力された変調信号により、直接周波数
変調され（ｍｐｃｏｓ（ωｍｔ＋φ））、偏波コントロ
ーラ（ＰＣ）１０４を通る。その後、上述の信号光と励
起光は、カプラ１０６で合波される。続いて光増幅器
（ＥＤＦＡ）１０７で増幅された後、分散シフトファイ
バ（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルタ（ＢＰＦ）１０９を
経て、ＦＷＭ光が出力される。
１を通り、位相変調器（ＰＭ）１０２へ入力される。そ
こで、発振器１１０から出力された変調信号により、位
相変調された後、出力される（ｍｓｃｏｓωｍｔ）。一
方、励起光は、レーザダイオード（ＬＤ）４０１で、発
振器１１０から出力された変調信号により、直接周波数
変調され（ｍｐｃｏｓ（ωｍｔ＋φ））、偏波コントロ
ーラ（ＰＣ）１０４を通る。その後、上述の信号光と励
起光は、カプラ１０６で合波される。続いて光増幅器
（ＥＤＦＡ）１０７で増幅された後、分散シフトファイ
バ（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルタ（ＢＰＦ）１０９を
経て、ＦＷＭ光が出力される。
【００２３】半導体レーザダイオード（ＬＤ）４０１へ
の注入電流を変化させると、発振周波数を変化させるこ
とができる。周波数の変化量は、注入電流の変化量の大
きさに比例する。励起光の光電界Ｅｐを、 とすると、周波数の変化は、ｄφｐ／ｄｔで表せる。一
方、注入電流Ｉｐを のように、直流成分に正弦波を乗せたものとすると、最
大周波数変位Ｂは、Ｉｍの大きさに比例することにな
る。最大周波数変位Ｂは、注入電流値が最大のとき（Ｉ
ｐ０＋Ｉｍ）と最小のとき（Ｉｐ０−Ｉｍ）との発振周
波数差である。したがって、このときの周波数変化は と表せる。よって、 となるので、 を満たす位相変調を信号光にかければ、式（７）での位
相変調成分をキャンセルでき、ＦＷＭ光のスペクトル広
がりを抑圧することができる。
の注入電流を変化させると、発振周波数を変化させるこ
とができる。周波数の変化量は、注入電流の変化量の大
きさに比例する。励起光の光電界Ｅｐを、 とすると、周波数の変化は、ｄφｐ／ｄｔで表せる。一
方、注入電流Ｉｐを のように、直流成分に正弦波を乗せたものとすると、最
大周波数変位Ｂは、Ｉｍの大きさに比例することにな
る。最大周波数変位Ｂは、注入電流値が最大のとき（Ｉ
ｐ０＋Ｉｍ）と最小のとき（Ｉｐ０−Ｉｍ）との発振周
波数差である。したがって、このときの周波数変化は と表せる。よって、 となるので、 を満たす位相変調を信号光にかければ、式（７）での位
相変調成分をキャンセルでき、ＦＷＭ光のスペクトル広
がりを抑圧することができる。
【００２４】（５）第四の実施の形態 また、１個の位相変調器で信号光・励起光の両方に位相
変調をかけることも可能である。図５に、本発明に係る
波長変換装置の第四の実施の形態の構成図を示す。この
図は、単一の位相変調器で信号光と励起光の両方に位相
変調をかける構成を示す。この実施の形態は、サーキュ
レータ（circulator）５０１、位相変調器（ＰＭ）１０
２、カプラ１０６、レーザーダイオード（ＬＤ）１０
３、ミラー（Mirror）５０２、光増幅器（ＥＤＦＡ）１
０７、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯域フィ
ルター（ＢＰＦ）１０９、発振器１１０を備える。サー
キュレータ５０１は、入力光の出力方向を制御する。ミ
ラー５０２は、入力光を反射する。その他の構成要素
は、図２と同様である。
変調をかけることも可能である。図５に、本発明に係る
波長変換装置の第四の実施の形態の構成図を示す。この
図は、単一の位相変調器で信号光と励起光の両方に位相
変調をかける構成を示す。この実施の形態は、サーキュ
レータ（circulator）５０１、位相変調器（ＰＭ）１０
２、カプラ１０６、レーザーダイオード（ＬＤ）１０
３、ミラー（Mirror）５０２、光増幅器（ＥＤＦＡ）１
０７、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯域フィ
ルター（ＢＰＦ）１０９、発振器１１０を備える。サー
キュレータ５０１は、入力光の出力方向を制御する。ミ
ラー５０２は、入力光を反射する。その他の構成要素
は、図２と同様である。
【００２５】信号光は、サーキュレータ５０１を介して
位相変調器（ＰＭ）１０２へ入力される。そこで、発振
器１１０から出力された変調信号により位相変調され、
カプラ１０６を経てミラー５０２に達する。そして、信
号光は、ミラー５０２で反射され、再びカプラ１０６を
経て、位相変調器（ＰＭ）１０２へ入力される。そこ
で、再度発振器１１０から出力された変調信号により位
相変調される。一方、レーザダイオード（ＬＤ）１０３
から出力される励起光は、カプラ１０６を経て位相変調
器（ＰＭ）１０２へ入力される。そこで、発振器１１０
から出力された変調信号により位相変調される。このよ
うに、位相変調器（ＰＭ）１０２から出力された信号光
と励起光は、サーキュレータ５０１を経て、光増幅器
（ＥＤＦＡ）１０７で増幅された後、分散シフトファイ
バ（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルタ（ＢＰＦ）１０９を
経て、ＦＷＭ光が出力される。この構成では、信号光は
周波数ω ｍ・変調指数ｍの位相変調器で２回変調される
のに対して、励起光は１回だけ変調される。τを位相変
調器とミラーの間の時間遅れとすると、 となるから、式（７）より、 で位相変調をキャンセルでき、ＦＷＭ光のスペクトルの
広がりを抑圧することができる。なお、一般に、位相変
調器は進行波型なので方向性をもつが、５００ＭＨｚ程
度までは順方向と逆方向がほぼ同じ変調特性をもつこと
が知られている（長谷川、石田、「情報分配システムと
光回路による偏光無依存外部変調器」、電子情報通信学
会通信ソサイエティ大会、no.B707, 1995）。
位相変調器（ＰＭ）１０２へ入力される。そこで、発振
器１１０から出力された変調信号により位相変調され、
カプラ１０６を経てミラー５０２に達する。そして、信
号光は、ミラー５０２で反射され、再びカプラ１０６を
経て、位相変調器（ＰＭ）１０２へ入力される。そこ
で、再度発振器１１０から出力された変調信号により位
相変調される。一方、レーザダイオード（ＬＤ）１０３
から出力される励起光は、カプラ１０６を経て位相変調
器（ＰＭ）１０２へ入力される。そこで、発振器１１０
から出力された変調信号により位相変調される。このよ
うに、位相変調器（ＰＭ）１０２から出力された信号光
と励起光は、サーキュレータ５０１を経て、光増幅器
（ＥＤＦＡ）１０７で増幅された後、分散シフトファイ
バ（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルタ（ＢＰＦ）１０９を
経て、ＦＷＭ光が出力される。この構成では、信号光は
周波数ω ｍ・変調指数ｍの位相変調器で２回変調される
のに対して、励起光は１回だけ変調される。τを位相変
調器とミラーの間の時間遅れとすると、 となるから、式（７）より、 で位相変調をキャンセルでき、ＦＷＭ光のスペクトルの
広がりを抑圧することができる。なお、一般に、位相変
調器は進行波型なので方向性をもつが、５００ＭＨｚ程
度までは順方向と逆方向がほぼ同じ変調特性をもつこと
が知られている（長谷川、石田、「情報分配システムと
光回路による偏光無依存外部変調器」、電子情報通信学
会通信ソサイエティ大会、no.B707, 1995）。
【００２６】（６）第五の実施の形態 光ファイバ中のＦＷＭは一般に偏波依存性をもつが、直
交偏波２波長励起や偏波ダイバーシティ構成により偏波
無依存化が可能である（S.Yamashita, S.Y.Set,and
R.I.Laming, "Polarization independent, all-fibe
r phase conjugation incorporating inline fibe
r DFB lasers, "IEEE Photonics Technology Let
ters, vol.10,no.10, pp.1407-1409, Oct.1998.、S.
Watanabe,S.Takeda, and T.Chikama, "Interband w
avelength conversion of 320Gb/s (32×10Gb/s)
ＷＤＭ signal using a polarization-insensitive
fiber four-wave mixer, "ECOC'98,Postdeadline p
aper.参照）。どちらの方法でも、図２乃至図４の方法
の適用によりスペクトラム広がりのない高効率光ファイ
バ波長変換器が可能である。しかしながら、この場合に
考慮すべきことは位相変調器の偏波依存性であり、特に
信号光は偏波状態がランダムである。これは、つぎのよ
うな偏波ダイバーシティ構成により偏波無依存な位相変
調器を構成することにより解決できる。
交偏波２波長励起や偏波ダイバーシティ構成により偏波
無依存化が可能である（S.Yamashita, S.Y.Set,and
R.I.Laming, "Polarization independent, all-fibe
r phase conjugation incorporating inline fibe
r DFB lasers, "IEEE Photonics Technology Let
ters, vol.10,no.10, pp.1407-1409, Oct.1998.、S.
Watanabe,S.Takeda, and T.Chikama, "Interband w
avelength conversion of 320Gb/s (32×10Gb/s)
ＷＤＭ signal using a polarization-insensitive
fiber four-wave mixer, "ECOC'98,Postdeadline p
aper.参照）。どちらの方法でも、図２乃至図４の方法
の適用によりスペクトラム広がりのない高効率光ファイ
バ波長変換器が可能である。しかしながら、この場合に
考慮すべきことは位相変調器の偏波依存性であり、特に
信号光は偏波状態がランダムである。これは、つぎのよ
うな偏波ダイバーシティ構成により偏波無依存な位相変
調器を構成することにより解決できる。
【００２７】図６は、本発明に係る波長変換装置の第五
の実施の形態の構成図を示す。この図は、偏波無依存型
構成を示す。この実施の形態は、サーキュレータ（circ
ulator）６０１、偏波ビームスプリッタ（Polarization
beam splitter、ＰＢＳ）６０２、位相変調器（Ｐ
Ｍ）６０３、偏光無依存光ファイバ四光波混合素子（Po
larization independent fiber ＦＷＭ）６０４、発
振器６０５、９０度ひねり部６０６を備える。サーキュ
レータ６０１は、入力光の出力方向を制御する。偏波ビ
ームスプリッタ（ＰＢＳ）６０２は、入力光を直交する
偏波に分割及び合波する。発振器６０５は、変調信号を
出力する。位相変調器（ＰＭ）６０３は、発振器から出
力された変調信号により、入力光を位相変調し出力す
る。９０度ひねり部６０６は、入力光を９０度ひねり出
力する。なお、９０度ひねり部６０６は、１／２波長板
と置き換えることができる。偏光無依存光ファイバ四光
波混合素子（Polarization independent fiber ＦＷ
Ｍ）６０４は、偏波無依存な波長変換を行う。
の実施の形態の構成図を示す。この図は、偏波無依存型
構成を示す。この実施の形態は、サーキュレータ（circ
ulator）６０１、偏波ビームスプリッタ（Polarization
beam splitter、ＰＢＳ）６０２、位相変調器（Ｐ
Ｍ）６０３、偏光無依存光ファイバ四光波混合素子（Po
larization independent fiber ＦＷＭ）６０４、発
振器６０５、９０度ひねり部６０６を備える。サーキュ
レータ６０１は、入力光の出力方向を制御する。偏波ビ
ームスプリッタ（ＰＢＳ）６０２は、入力光を直交する
偏波に分割及び合波する。発振器６０５は、変調信号を
出力する。位相変調器（ＰＭ）６０３は、発振器から出
力された変調信号により、入力光を位相変調し出力す
る。９０度ひねり部６０６は、入力光を９０度ひねり出
力する。なお、９０度ひねり部６０６は、１／２波長板
と置き換えることができる。偏光無依存光ファイバ四光
波混合素子（Polarization independent fiber ＦＷ
Ｍ）６０４は、偏波無依存な波長変換を行う。
【００２８】サーキュレータ６０１を介して偏波ビーム
スプリッタ(ＰＢＳ)６０２に入射した信号光は、それぞ
れ直交する偏波に分けられ、ＰＢＳ６０２とＰＭ６０３
で構成されるリング内を互いに反対方向に伝搬する。こ
こで、ＰＢＳ６０２のそれぞれのポートからＰＭ６０３
までの距離を等しくしておけば、２つの偏波はＰＭ６０
３において同一の変調を受ける。さらに、ＰＢＳ６０２
からＰＭ６０３への２つの経路のどちらか一方に、９０
度ひねり部６０６が挿入される。ここで、９０度ひねり
部６０６により、入力光を９０度ひねり出力する。な
お、戻ってきた２つの偏波はＰＢＳ６０２で合波され、
もとの入力ポートから出力される。その後、偏光無依存
光ファイバ四光波混合素子（Polarization independen
t fiberＦＷＭ）６０４で偏波無依存な波長変換を受
け、ＦＷＭ光が出力される。
スプリッタ(ＰＢＳ)６０２に入射した信号光は、それぞ
れ直交する偏波に分けられ、ＰＢＳ６０２とＰＭ６０３
で構成されるリング内を互いに反対方向に伝搬する。こ
こで、ＰＢＳ６０２のそれぞれのポートからＰＭ６０３
までの距離を等しくしておけば、２つの偏波はＰＭ６０
３において同一の変調を受ける。さらに、ＰＢＳ６０２
からＰＭ６０３への２つの経路のどちらか一方に、９０
度ひねり部６０６が挿入される。ここで、９０度ひねり
部６０６により、入力光を９０度ひねり出力する。な
お、戻ってきた２つの偏波はＰＢＳ６０２で合波され、
もとの入力ポートから出力される。その後、偏光無依存
光ファイバ四光波混合素子（Polarization independen
t fiberＦＷＭ）６０４で偏波無依存な波長変換を受
け、ＦＷＭ光が出力される。
【００２９】なお、上述の実施の形態において、位相変
調器には基本的に波長依存性がないため、信号光がＷＤ
Ｍ信号であっても図２〜図６の構成がそのまま適用でき
る。また、変調方式も位相変調以外にも、適宜の方式を
採用することができる。さらに、光ファイバは、四光波
混合を行うことができ、適宜の光ファイバ又は、デバイ
スを用いることができる。また、９０度ひねり部６０６
は、図６中、サーキュレータ６０１からＰＭ６０３の上
側の経路にあるが、下側の経路に設置してもよい。
調器には基本的に波長依存性がないため、信号光がＷＤ
Ｍ信号であっても図２〜図６の構成がそのまま適用でき
る。また、変調方式も位相変調以外にも、適宜の方式を
採用することができる。さらに、光ファイバは、四光波
混合を行うことができ、適宜の光ファイバ又は、デバイ
スを用いることができる。また、９０度ひねり部６０６
は、図６中、サーキュレータ６０１からＰＭ６０３の上
側の経路にあるが、下側の経路に設置してもよい。
【００３０】（７）測定実験 本発明の有効性を確認するため、一例として、第一の実
施の形態について、つぎに示す構成で測定実験を行っ
た。図７に、波長変換装置についての測定実験の構成図
を示す。この図は、高効率光ファイバ波長変換機実験系
の構成を示す。この構成は、レーザダイオード（ＬＤ）
７０１、１０３、偏波コントローラ（ＰＣ）１０１、１
０４、１１１、位相変調器（ＰＭ）１０２、１０５、カ
プラ１０６、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７、サーキュレ
ータ７０２、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、ス
ペクトル分析器（Spectrum Analyzer）７０３、発振器
１１０を備える。レーザダイオード（ＬＤ）７０１は、
励起光を出力する発光部である。サーキュレータ７０２
は、入力光の出力方向を制御する。分散シフトファイバ
１０８は、入力光の波長変換を行う。ここでは、高非線
形分散シフトファイバ（High nonlinear dispersions
hifted fiber、ＨＮＬ−ＤＳＦ）を用いる。スペクト
ル分析器（SpectrumAnalyzer）７０３は、入力光スペク
トルを分析する。その他の構成要素は、図２と同様であ
る。
施の形態について、つぎに示す構成で測定実験を行っ
た。図７に、波長変換装置についての測定実験の構成図
を示す。この図は、高効率光ファイバ波長変換機実験系
の構成を示す。この構成は、レーザダイオード（ＬＤ）
７０１、１０３、偏波コントローラ（ＰＣ）１０１、１
０４、１１１、位相変調器（ＰＭ）１０２、１０５、カ
プラ１０６、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７、サーキュレ
ータ７０２、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、ス
ペクトル分析器（Spectrum Analyzer）７０３、発振器
１１０を備える。レーザダイオード（ＬＤ）７０１は、
励起光を出力する発光部である。サーキュレータ７０２
は、入力光の出力方向を制御する。分散シフトファイバ
１０８は、入力光の波長変換を行う。ここでは、高非線
形分散シフトファイバ（High nonlinear dispersions
hifted fiber、ＨＮＬ−ＤＳＦ）を用いる。スペクト
ル分析器（SpectrumAnalyzer）７０３は、入力光スペク
トルを分析する。その他の構成要素は、図２と同様であ
る。
【００３１】信号光用ＬＤ７０１、励起光用ＬＤ１０３
のレーザ光は、それぞれ偏波コントローラ（ＰＣ）１０
１、１０４を経て、位相変調器（ＰＭ）１０２、１０５
へ入力される。そこで、発振器１１０から出力された５
００ＭＨｚの正弦波で位相変調される。ここで、本文中
の式（１０）より、信号光の変調度をポンプ光の変調度
の２倍にする必要がある。このときの変調度は、それぞ
れの位相変調器１０２、１０５への印加電圧のｐ−ｐ値
に比例する。ただし、図７で用いている位相変調器１０
２、１０５では、位相をπ変化させるために必要な電圧
（半波長電圧）が異なり、信号側：３．８Ｖ、ポンプ
側：４．６Ｖとなっている。従って、印加すべき電圧の
比は、２×３．８：４．６＝７．６：４．６となる。本
実験においては、これに近い条件として、７．８Ｖと
４．６Ｖという値を用いた。つまり、印加電圧の値は、
用いる位相変調器の特性によって異なる。また、図７に
おいても、重要なのは印加電圧の比であり、これを満た
すなら他の値でも可能である。さらに、位相シフトも行
えるようにしておく。ＬＤ１０３の出力波長は、高非線
形光ファイバ(ＨＮＬ−ＤＳＦ)１０８の零分散波長１５
５４ｎｍに合わせておく（M.Onishi, T.Okuno, T.Kas
hiwada, S.Ishikawa, N.Akasaka and M.Nishimura,
"Highly nonlinear dispersion shifted fiber
and its application to broadband wavelength
converter, "ECOC'97, no.TU2C, pp.115-118, 199
7.参照）。２つの位相変調器１０２、１０５からの出力
光をカプラ１０６で合波した後、光増幅器（ＥＤＦＡ）
１０７で増幅し、サーキュレータ７０２を経て、５００
ｍのＨＮＬ−ＤＳＦ１０８に入射する。ＨＮＬ−ＤＳＦ
１０８内部ではＦＷＭにより波長変換が行われ、スペク
トル分析器７０３へ入力される。ここで、それぞれ位相
変調器１０２、１０５とカプラ１０６の間に、適宜、偏
波コントローラ（ＰＣ）１１１を挿入することができ
る。
のレーザ光は、それぞれ偏波コントローラ（ＰＣ）１０
１、１０４を経て、位相変調器（ＰＭ）１０２、１０５
へ入力される。そこで、発振器１１０から出力された５
００ＭＨｚの正弦波で位相変調される。ここで、本文中
の式（１０）より、信号光の変調度をポンプ光の変調度
の２倍にする必要がある。このときの変調度は、それぞ
れの位相変調器１０２、１０５への印加電圧のｐ−ｐ値
に比例する。ただし、図７で用いている位相変調器１０
２、１０５では、位相をπ変化させるために必要な電圧
（半波長電圧）が異なり、信号側：３．８Ｖ、ポンプ
側：４．６Ｖとなっている。従って、印加すべき電圧の
比は、２×３．８：４．６＝７．６：４．６となる。本
実験においては、これに近い条件として、７．８Ｖと
４．６Ｖという値を用いた。つまり、印加電圧の値は、
用いる位相変調器の特性によって異なる。また、図７に
おいても、重要なのは印加電圧の比であり、これを満た
すなら他の値でも可能である。さらに、位相シフトも行
えるようにしておく。ＬＤ１０３の出力波長は、高非線
形光ファイバ(ＨＮＬ−ＤＳＦ)１０８の零分散波長１５
５４ｎｍに合わせておく（M.Onishi, T.Okuno, T.Kas
hiwada, S.Ishikawa, N.Akasaka and M.Nishimura,
"Highly nonlinear dispersion shifted fiber
and its application to broadband wavelength
converter, "ECOC'97, no.TU2C, pp.115-118, 199
7.参照）。２つの位相変調器１０２、１０５からの出力
光をカプラ１０６で合波した後、光増幅器（ＥＤＦＡ）
１０７で増幅し、サーキュレータ７０２を経て、５００
ｍのＨＮＬ−ＤＳＦ１０８に入射する。ＨＮＬ−ＤＳＦ
１０８内部ではＦＷＭにより波長変換が行われ、スペク
トル分析器７０３へ入力される。ここで、それぞれ位相
変調器１０２、１０５とカプラ１０６の間に、適宜、偏
波コントローラ（ＰＣ）１１１を挿入することができ
る。
【００３２】図８は、出力光スペクトラムの説明図を示
す。横軸と縦軸には、それぞれ波長と光のパワーをと
る。長波長側から、信号光、励起光、位相共役光のスペ
クトルが示されている。図８（ａ）は、励起光・信号光
とも位相変調を行わない場合で、波長変換後の信号光ス
ペクトルは広がっていない。励起光のパワーは、誘導ブ
リルアン散乱(ＳＢＳ)により制限されている（ここで
は、例えば１６ｄＢｍ）。その結果、変換効率の向上に
は限界がある。図８（ｂ）は、励起光を位相変調し、ス
ペクトル拡散した場合である。ＳＢＳが抑制され、１８
ｄＢｍの大きな励起光パワーを利用できる。しかし、波
長変調されて得られる位相共役光(phase conjugate)の
スペクトルは、広がりを持ってしまい、もとの信号光ス
ペクトル（図（ａ）及び（ｂ）の一番長波長側の光）を
反転したものにはならない。従って、この状態の波長変
換器を用いて分散補償をすることは出来ない。図８
（ｃ）は、本発明で提供する励起光と信号光の両方を位
相変調し、スペクトル拡散を行う手法によって得られる
出力光スペクトルである。図８（ｂ）同様、励起光パワ
ーを大きく（ここでは、例えば１８ｄＢｍ）できるので
変換効率は図８（ａ）と比較して改善している。また、
図８（ｂ）と比較して、位相共役光のスペクトルは広が
らず、元の信号をスペクトル反転したものとなってお
り、スペクトルが復元されている。本発明で提供した手
法により、高効率化を図りつつ、スペクトル的にも理想
的な波長変換を行えることが確認された。
す。横軸と縦軸には、それぞれ波長と光のパワーをと
る。長波長側から、信号光、励起光、位相共役光のスペ
クトルが示されている。図８（ａ）は、励起光・信号光
とも位相変調を行わない場合で、波長変換後の信号光ス
ペクトルは広がっていない。励起光のパワーは、誘導ブ
リルアン散乱(ＳＢＳ)により制限されている（ここで
は、例えば１６ｄＢｍ）。その結果、変換効率の向上に
は限界がある。図８（ｂ）は、励起光を位相変調し、ス
ペクトル拡散した場合である。ＳＢＳが抑制され、１８
ｄＢｍの大きな励起光パワーを利用できる。しかし、波
長変調されて得られる位相共役光(phase conjugate)の
スペクトルは、広がりを持ってしまい、もとの信号光ス
ペクトル（図（ａ）及び（ｂ）の一番長波長側の光）を
反転したものにはならない。従って、この状態の波長変
換器を用いて分散補償をすることは出来ない。図８
（ｃ）は、本発明で提供する励起光と信号光の両方を位
相変調し、スペクトル拡散を行う手法によって得られる
出力光スペクトルである。図８（ｂ）同様、励起光パワ
ーを大きく（ここでは、例えば１８ｄＢｍ）できるので
変換効率は図８（ａ）と比較して改善している。また、
図８（ｂ）と比較して、位相共役光のスペクトルは広が
らず、元の信号をスペクトル反転したものとなってお
り、スペクトルが復元されている。本発明で提供した手
法により、高効率化を図りつつ、スペクトル的にも理想
的な波長変換を行えることが確認された。
【００３３】図９は、後進光スペクトラムの説明図を示
す。図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ励起光の位相変調
をしない場合と位相変調をした場合の後方散乱光スペク
トルの様子である。図９（ａ）では、約１５ｄＢｍの誘
導ブリルアン散乱(ＳＢＳ、Pumpより少し長波長側の光)
が観察される。これは、ＤＳＦへ入射した励起光（ここ
では、例えば約１８ｄＢｍ）のうちの半分近くが後方に
反射されてしまい、非効率的であることを意味する。入
射パワーがさらに大きくなれば、この現象はより顕著に
なる。これに対し、図９（ｂ）では、このＳＢＳが小さ
く抑えられていることが分かる（ここでは、例えば−１
２．５ｄＢｍ程度）。つまり、入射した高パワーの励起
光は、後方に散乱されることなく、効率的に波長変換に
利用される。これは、特に、励起光のスペクトルを拡散
させることにより得られる現象である。但し、励起光の
みをスペクトル拡散すれば、図８（ｂ）のように波長変
換された光が広がるので、その解決法として、本発明が
有効となる。
す。図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ励起光の位相変調
をしない場合と位相変調をした場合の後方散乱光スペク
トルの様子である。図９（ａ）では、約１５ｄＢｍの誘
導ブリルアン散乱(ＳＢＳ、Pumpより少し長波長側の光)
が観察される。これは、ＤＳＦへ入射した励起光（ここ
では、例えば約１８ｄＢｍ）のうちの半分近くが後方に
反射されてしまい、非効率的であることを意味する。入
射パワーがさらに大きくなれば、この現象はより顕著に
なる。これに対し、図９（ｂ）では、このＳＢＳが小さ
く抑えられていることが分かる（ここでは、例えば−１
２．５ｄＢｍ程度）。つまり、入射した高パワーの励起
光は、後方に散乱されることなく、効率的に波長変換に
利用される。これは、特に、励起光のスペクトルを拡散
させることにより得られる現象である。但し、励起光の
みをスペクトル拡散すれば、図８（ｂ）のように波長変
換された光が広がるので、その解決法として、本発明が
有効となる。
【００３４】また、図１０に、波長変換効率の説明図を
示す。この図は、位相変調を行わない場合と励起光及び
信号光の位相変調を行った場合の波長変換効率の測定結
果を示す。横軸の波長差（Wavelength detuning）は、
励起光の波長λｐと信号光の波長λｓとの差を表す。縦
軸は変換効率であり、ＤＳＦへの入射信号光パワーと出
力される位相共役光のパワーとの比である。最も理想的
には、信号光波長が励起光からどんなに離れても、変換
効率は一定のはずである。しかし、実際には、ファイバ
の長さ方向においてゼロ分散波長が揺らぎを持つため、
変換効率が最大値を保つことはなく、波長が離れるに従
って悪化することになる。この図で、上下の曲線は、そ
れぞれ本発明における励起光・信号光のスペクトル拡散
の手法による変換効率と励起光・信号光ともにスペクト
ル拡散しない場合の変換効率を示す。既に述べたよう
に、励起光のスペクトル拡散によりブリルアン散乱が抑
制され、高パワーの励起光を利用できるので、変換効率
は向上している（ここでは、例えば６ｄＢ程度）。ま
た、位相変調をした際の変換効率の最大値は、−６．８
ｄＢとなった。
示す。この図は、位相変調を行わない場合と励起光及び
信号光の位相変調を行った場合の波長変換効率の測定結
果を示す。横軸の波長差（Wavelength detuning）は、
励起光の波長λｐと信号光の波長λｓとの差を表す。縦
軸は変換効率であり、ＤＳＦへの入射信号光パワーと出
力される位相共役光のパワーとの比である。最も理想的
には、信号光波長が励起光からどんなに離れても、変換
効率は一定のはずである。しかし、実際には、ファイバ
の長さ方向においてゼロ分散波長が揺らぎを持つため、
変換効率が最大値を保つことはなく、波長が離れるに従
って悪化することになる。この図で、上下の曲線は、そ
れぞれ本発明における励起光・信号光のスペクトル拡散
の手法による変換効率と励起光・信号光ともにスペクト
ル拡散しない場合の変換効率を示す。既に述べたよう
に、励起光のスペクトル拡散によりブリルアン散乱が抑
制され、高パワーの励起光を利用できるので、変換効率
は向上している（ここでは、例えば６ｄＢ程度）。ま
た、位相変調をした際の変換効率の最大値は、−６．８
ｄＢとなった。
【００３５】さらに、他の波長可変光源を局部発振器と
したヘテロダイン検波により、ＦＷＭ光のスペクトル変
化を高解像度で調べた。図１１に、光ヘテロダイン検波
の様子を表した模式図を示す。横軸は、周波数を表す。
条件（本文中の式（１０）（１１））が完全に満たされ
た状態での波長変換により、図１１（ａ）のような、ス
ペクトル広がりのない理想的な位相共役光（周波数：f
ＦＷＭ）が得られた場合、これを図１１（ｂ）のような
周波数ｆＬ Ｏの局部発振レーザによりヘテロダイン検波
する。その結果、受光器、例えば、フォトダイオード
（ＰＤ）出力は、図１１（ｄ）のように、ただ１つのス
ペクトル成分周波数ｆ０＝|ｆＬＯ−ｆＦＷＭ|のみをも
つ。一方、条件が最適でなければ、発生する位相共役光
は図１１（ｃ）のように、周波数fＦＷＭ成分以外にサ
イドバンドを有し広がりをもつ。これをヘテロダイン検
波すると、図１１（ｅ）のように、図１１（ｄ）と同じ
周波数成分ｆ０＝|ｆＬＯ−ｆＦＷＭ|以外にサイドバン
ドが残る。このサイドバンドは本来抑圧されるべきもの
なので、ＰＤ出力スペクトルにおいて、周波数ｆ０成分
がその他の成分と比較して大きいほど良い。本実施の形
態ではとくに一次のサイドバンド（５００ＭＨｚ帯）に
着目し、周波数ｆ０成分と一次サイドバンドとの強度の
比をＲとして、Ｒが大きいほど理想的であるとしてい
る。
したヘテロダイン検波により、ＦＷＭ光のスペクトル変
化を高解像度で調べた。図１１に、光ヘテロダイン検波
の様子を表した模式図を示す。横軸は、周波数を表す。
条件（本文中の式（１０）（１１））が完全に満たされ
た状態での波長変換により、図１１（ａ）のような、ス
ペクトル広がりのない理想的な位相共役光（周波数：f
ＦＷＭ）が得られた場合、これを図１１（ｂ）のような
周波数ｆＬ Ｏの局部発振レーザによりヘテロダイン検波
する。その結果、受光器、例えば、フォトダイオード
（ＰＤ）出力は、図１１（ｄ）のように、ただ１つのス
ペクトル成分周波数ｆ０＝|ｆＬＯ−ｆＦＷＭ|のみをも
つ。一方、条件が最適でなければ、発生する位相共役光
は図１１（ｃ）のように、周波数fＦＷＭ成分以外にサ
イドバンドを有し広がりをもつ。これをヘテロダイン検
波すると、図１１（ｅ）のように、図１１（ｄ）と同じ
周波数成分ｆ０＝|ｆＬＯ−ｆＦＷＭ|以外にサイドバン
ドが残る。このサイドバンドは本来抑圧されるべきもの
なので、ＰＤ出力スペクトルにおいて、周波数ｆ０成分
がその他の成分と比較して大きいほど良い。本実施の形
態ではとくに一次のサイドバンド（５００ＭＨｚ帯）に
着目し、周波数ｆ０成分と一次サイドバンドとの強度の
比をＲとして、Ｒが大きいほど理想的であるとしてい
る。
【００３６】図１２にＦＷＭ光ヘテロダインビートスペ
クトラムの説明図を示す。図１２では、局部発振器とＦ
ＷＭ光キャリアの周波数差は約１００ＭＨｚに設定して
ある。図中のビートスペクトルのうち、１００ＭＨｚ成
分はＦＷＭ光キャリアを示し、４００ＭＨｚ成分と６０
０ＭＨｚ成分は±５００ＭＨｚの１次サイドバンドを示
している。９００ＭＨｚ成分は、２次のサイドバンドで
ある。図１２（ａ）は励起光のみに位相変調をかけた場
合である。このときには、キャリアが抑圧され、大きな
サイドバンド成分が現れている。キャリアと１次サイド
バンドの強度比をＲとすると、この例では、Ｒ＝−１
０．５ｄＢとなる。図１２（ｂ）、（ｃ）は、励起光・
信号光とも位相変調した場合であり、図１２（ｂ）、
（ｃ）は、それぞれｍｓ／ｍｐ＝１．３、２．１のとき
である。図１２（ｂ）では、サイドバンドが抑圧できず
に残っている。（ここでは、例えばＲ＝−１１．３ｄ
Ｂ）図１２（ｃ）ではサイドバンドが抑圧されキャリア
が回復している（ここでは、例えばＲ＝１０．５ｄ
Ｂ）。
クトラムの説明図を示す。図１２では、局部発振器とＦ
ＷＭ光キャリアの周波数差は約１００ＭＨｚに設定して
ある。図中のビートスペクトルのうち、１００ＭＨｚ成
分はＦＷＭ光キャリアを示し、４００ＭＨｚ成分と６０
０ＭＨｚ成分は±５００ＭＨｚの１次サイドバンドを示
している。９００ＭＨｚ成分は、２次のサイドバンドで
ある。図１２（ａ）は励起光のみに位相変調をかけた場
合である。このときには、キャリアが抑圧され、大きな
サイドバンド成分が現れている。キャリアと１次サイド
バンドの強度比をＲとすると、この例では、Ｒ＝−１
０．５ｄＢとなる。図１２（ｂ）、（ｃ）は、励起光・
信号光とも位相変調した場合であり、図１２（ｂ）、
（ｃ）は、それぞれｍｓ／ｍｐ＝１．３、２．１のとき
である。図１２（ｂ）では、サイドバンドが抑圧できず
に残っている。（ここでは、例えばＲ＝−１１．３ｄ
Ｂ）図１２（ｃ）ではサイドバンドが抑圧されキャリア
が回復している（ここでは、例えばＲ＝１０．５ｄ
Ｂ）。
【００３７】図１３は、変調指数比を変化させたときの
サイドバンド抑圧比の説明図を示す。横軸と縦軸は、そ
れぞれ変調指数比ｍｓ／ｍｐと前項で説明したサイドバ
ンド抑圧比Ｒを表している。励起光側の位相変調器への
印加電圧の大きさを変えることでｍｓ／ｍｐを変化させ
る。本文中の式（１０）より、理想的な値は、例えば、
ｍｓ／ｍｐ＝２のはずである。実験結果においても、変
調指数比が２に近づくとＲが大きくなり、実験結果と理
論値はおおよその傾向が一致している。印加電圧の位相
の調整を更に厳密に行えば、実験結果は理論値に近づく
と思われる。但し、ここでのＲは一次のサイドバンドに
依存する値であるので、他の変調指数比でも大きなＲが
得られる場合が出てくる。このとき、一次のサイドバン
ドは小さくなるが、高次のサイドバンドが生じており、
発生する位相共役光のスペクトルは広がっている。変調
指数比＝２のときとは全く異なる状態であることに注意
しなくてはならない。
サイドバンド抑圧比の説明図を示す。横軸と縦軸は、そ
れぞれ変調指数比ｍｓ／ｍｐと前項で説明したサイドバ
ンド抑圧比Ｒを表している。励起光側の位相変調器への
印加電圧の大きさを変えることでｍｓ／ｍｐを変化させ
る。本文中の式（１０）より、理想的な値は、例えば、
ｍｓ／ｍｐ＝２のはずである。実験結果においても、変
調指数比が２に近づくとＲが大きくなり、実験結果と理
論値はおおよその傾向が一致している。印加電圧の位相
の調整を更に厳密に行えば、実験結果は理論値に近づく
と思われる。但し、ここでのＲは一次のサイドバンドに
依存する値であるので、他の変調指数比でも大きなＲが
得られる場合が出てくる。このとき、一次のサイドバン
ドは小さくなるが、高次のサイドバンドが生じており、
発生する位相共役光のスペクトルは広がっている。変調
指数比＝２のときとは全く異なる状態であることに注意
しなくてはならない。
【００３８】（８）第六の実施の形態 ２つの励起光を用いて、偏波ビームスプリッタ(ＰＢＳ)
より、波長の異なる励起光の偏波が互いに直交となるよ
うにして光ファイバ中に入射することにより、信号光の
偏波に依存しない波長変換が可能である（直交偏波２波
長励起方式）（S.Yamashita, S.Y.Set, and R.I.Lam
ing, "Polarization independent, all-fiber phas
e conjugation incorporating inline fiber DFB
lasers,"IEEE Photonics Technology Letters, v
ol.10, no.10, pp.1407-1409,Oct.1998.)。図１４
に、本発明に係る波長変換装置の第六の実施の形態の構
成図を示す。この図は、直交偏波２波長励起方式におい
て２つの励起光の両方に位相変調をかける構成を示す。
この実施の形態は、偏波コントローラ(ＰＣ)１０１、１
０４、１４２、位相変調器（ＰＭ）１０５、１４３、レ
ーザダイオード（ＬＤ）１０３、１４１、カプラ１０
６、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７、分散シフトファイバ
（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルター（ＢＰＦ）１０９、
発振器１１０、偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４４
を備える。
より、波長の異なる励起光の偏波が互いに直交となるよ
うにして光ファイバ中に入射することにより、信号光の
偏波に依存しない波長変換が可能である（直交偏波２波
長励起方式）（S.Yamashita, S.Y.Set, and R.I.Lam
ing, "Polarization independent, all-fiber phas
e conjugation incorporating inline fiber DFB
lasers,"IEEE Photonics Technology Letters, v
ol.10, no.10, pp.1407-1409,Oct.1998.)。図１４
に、本発明に係る波長変換装置の第六の実施の形態の構
成図を示す。この図は、直交偏波２波長励起方式におい
て２つの励起光の両方に位相変調をかける構成を示す。
この実施の形態は、偏波コントローラ(ＰＣ)１０１、１
０４、１４２、位相変調器（ＰＭ）１０５、１４３、レ
ーザダイオード（ＬＤ）１０３、１４１、カプラ１０
６、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７、分散シフトファイバ
（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルター（ＢＰＦ）１０９、
発振器１１０、偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４４
を備える。
【００３９】ＬＤ１４１は、励起光（Pump）を出力する
発光部である。ＰＣ１４２は、入力光の偏波面を制御す
る。ＰＭ１４３は、発振器１１０から出力された変調信
号により、励起光（Pump）を位相変調し出力する。偏波
ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４４は、入力光を直交す
る偏波に分割及び合波する。その他の構成要素は、図２
と同様である。信号光は、ＬＤ１０３、１４１から出力
される励起光は、それぞれＰＣ１０４、１４２を通り、
ＰＭ１０５、１４３で、発振器１１０から出力された変
調信号によって位相変調される。それらＰＭ１０５、１
４３からの出力光は、ＰＢＳ１４４で、それぞれの偏波
が互いに直交となるように合波される。さらに、カプラ
１０６において、ＰＣ１０１を経た信号光とＰＢＳ１４
４からの出力光が合波される。続いて、合波された信号
光及び励起光は、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７で増幅さ
れた後、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯域フ
ィルタ（ＢＰＦ）１０９を経て、ＦＷＭ光が出力され
る。
発光部である。ＰＣ１４２は、入力光の偏波面を制御す
る。ＰＭ１４３は、発振器１１０から出力された変調信
号により、励起光（Pump）を位相変調し出力する。偏波
ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４４は、入力光を直交す
る偏波に分割及び合波する。その他の構成要素は、図２
と同様である。信号光は、ＬＤ１０３、１４１から出力
される励起光は、それぞれＰＣ１０４、１４２を通り、
ＰＭ１０５、１４３で、発振器１１０から出力された変
調信号によって位相変調される。それらＰＭ１０５、１
４３からの出力光は、ＰＢＳ１４４で、それぞれの偏波
が互いに直交となるように合波される。さらに、カプラ
１０６において、ＰＣ１０１を経た信号光とＰＢＳ１４
４からの出力光が合波される。続いて、合波された信号
光及び励起光は、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７で増幅さ
れた後、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０８、帯域フ
ィルタ（ＢＰＦ）１０９を経て、ＦＷＭ光が出力され
る。
【００４０】本発明は、図示するように、ＳＢＳ抑制の
ためにそれぞれの励起光に周波数ωｍ、変調指数ｍｐの
位相変調がかけられているとする。この場合、τを両位
相変調信号間の時間遅れとすると、 となる。ここで、φｐ１、φｐ２は、それぞれ第１、第
２の変調器の変調信号の位相差である。式（５）の信号
光電界の初期値をφｓ＝０と仮定すると、ＤＳＦ１０８
後のＢＰＦから出力されるＦＷＭ光の光電界Ｅｆは、ｋ
を比例定数として、 となる。ここで、Ｅｐ１、Ｅｐ２は、それぞれ第１、第
２の励起光の光電界である。したがって、 という関係を満たせば、式（２５）でのＦＷＭ光の電界
Ｅｆ位相変調成分（φｐ １＋φｐ２）をキャンセルで
き、ＦＷＭ光のスペクトル広がりを抑圧することができ
る。
ためにそれぞれの励起光に周波数ωｍ、変調指数ｍｐの
位相変調がかけられているとする。この場合、τを両位
相変調信号間の時間遅れとすると、 となる。ここで、φｐ１、φｐ２は、それぞれ第１、第
２の変調器の変調信号の位相差である。式（５）の信号
光電界の初期値をφｓ＝０と仮定すると、ＤＳＦ１０８
後のＢＰＦから出力されるＦＷＭ光の光電界Ｅｆは、ｋ
を比例定数として、 となる。ここで、Ｅｐ１、Ｅｐ２は、それぞれ第１、第
２の励起光の光電界である。したがって、 という関係を満たせば、式（２５）でのＦＷＭ光の電界
Ｅｆ位相変調成分（φｐ １＋φｐ２）をキャンセルで
き、ＦＷＭ光のスペクトル広がりを抑圧することができ
る。
【００４１】（９）第七の実施の形態 図１５に、本発明に係る波長変換装置の第七の実施の形
態の構成図を示す。この図は、直交偏波２波長励起方式
において２つの励起光の両方に周波数変調をかける構成
を示す。この構成も、第六の実施の形態と同様に、２つ
の励起光を用いて、偏波ビームスプリッタ(ＰＢＳ)よ
り、波長の異なる励起光の偏波が互いに直交となるよう
にして光ファイバ中に入射することにより、信号光の偏
波に依存しない波長変換が可能である。この実施の形態
は、偏波コントローラ(ＰＣ)１０１、１０４、１５２、
レーザダイオード（ＬＤ）４０１、１５１、カプラ１０
６、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７、分散シフトファイバ
（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルター（ＢＰＦ）１０９、
発振器１１０、偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１５３
を備える。
態の構成図を示す。この図は、直交偏波２波長励起方式
において２つの励起光の両方に周波数変調をかける構成
を示す。この構成も、第六の実施の形態と同様に、２つ
の励起光を用いて、偏波ビームスプリッタ(ＰＢＳ)よ
り、波長の異なる励起光の偏波が互いに直交となるよう
にして光ファイバ中に入射することにより、信号光の偏
波に依存しない波長変換が可能である。この実施の形態
は、偏波コントローラ(ＰＣ)１０１、１０４、１５２、
レーザダイオード（ＬＤ）４０１、１５１、カプラ１０
６、光増幅器（ＥＤＦＡ）１０７、分散シフトファイバ
（ＤＳＦ）１０８、帯域フィルター（ＢＰＦ）１０９、
発振器１１０、偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１５３
を備える。
【００４２】レーザダイオード（ＬＤ）１５１は、励起
光を発振器から出力された変調信号により周波数変調し
て、出力する発光部である。ＰＣ１５２は、入力光の偏
波面を制御する。偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１５
３は、入力光を直交する偏波に分割及び合波する。その
他の構成要素は、図４と同様である。
光を発振器から出力された変調信号により周波数変調し
て、出力する発光部である。ＰＣ１５２は、入力光の偏
波面を制御する。偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１５
３は、入力光を直交する偏波に分割及び合波する。その
他の構成要素は、図４と同様である。
【００４３】励起光は、レーザダイオード（ＬＤ）４０
１、１５１で、発振器１１０から出力された変調信号に
より、直接周波数変調され、偏波コントローラ（ＰＣ）
１０４、１５２を通る。それらＰＭ１０５、１４３から
の出力光は、ＰＢＳ１４４で、それぞれの偏波が互いに
直交となるように合波される。さらに、カプラ１０６に
おいて、ＰＣ１０１を経た信号光とＰＢＳ１４４からの
出力光が合波される。続いて光増幅器（ＥＤＦＡ）１０
７で増幅された後、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０
８、帯域フィルタ（ＢＰＦ）１０９を経て、ＦＷＭ光が
出力される。この実施の形態の場合、第４の光の角周波
数ωＦＷＭは、（３）式において、例えば、ωｉを第１
の励起光の角周波数ωｐ１、ωｊを第２の励起光の角周
波数ωｐ２、ωｋを信号光の角周波数ωｓとすると、ω
ｉｊｋとして求まる。なお、この他にも対応付けは、複
数通り考えられる。
１、１５１で、発振器１１０から出力された変調信号に
より、直接周波数変調され、偏波コントローラ（ＰＣ）
１０４、１５２を通る。それらＰＭ１０５、１４３から
の出力光は、ＰＢＳ１４４で、それぞれの偏波が互いに
直交となるように合波される。さらに、カプラ１０６に
おいて、ＰＣ１０１を経た信号光とＰＢＳ１４４からの
出力光が合波される。続いて光増幅器（ＥＤＦＡ）１０
７で増幅された後、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１０
８、帯域フィルタ（ＢＰＦ）１０９を経て、ＦＷＭ光が
出力される。この実施の形態の場合、第４の光の角周波
数ωＦＷＭは、（３）式において、例えば、ωｉを第１
の励起光の角周波数ωｐ１、ωｊを第２の励起光の角周
波数ωｐ２、ωｋを信号光の角周波数ωｓとすると、ω
ｉｊｋとして求まる。なお、この他にも対応付けは、複
数通り考えられる。
【００４４】（５）式の信号光電界の初期値をφｓ＝０
と仮定すると、ＦＷＭ光の電界は、（２５）式と同様と
なる。最大周波数変位をＢとすれば、このときの励起光
の周波数変化は、それぞれ と表せる。よって、 となるので、第六の実施の形態と同様に、（２６）式の
関係を満たせば、式（２５）での位相変調成分をキャン
セルでき、ＦＷＭ光のスペクトル広がりを抑圧すること
ができる。
と仮定すると、ＦＷＭ光の電界は、（２５）式と同様と
なる。最大周波数変位をＢとすれば、このときの励起光
の周波数変化は、それぞれ と表せる。よって、 となるので、第六の実施の形態と同様に、（２６）式の
関係を満たせば、式（２５）での位相変調成分をキャン
セルでき、ＦＷＭ光のスペクトル広がりを抑圧すること
ができる。
【００４５】
【発明の効果】本発明によると、以上のように、光ファ
イバを用いた高い変換効率の波長変換装置を提供するこ
とができる。本発明によると、特に、ポンプ光の位相変
調あるいは周波数変調によりＳＢＳを抑制しながら、信
号光にも同じ周波数での位相変調をかけることにより、
スペクトルの広がりの少ないＦＷＭ光を得ることができ
る。
イバを用いた高い変換効率の波長変換装置を提供するこ
とができる。本発明によると、特に、ポンプ光の位相変
調あるいは周波数変調によりＳＢＳを抑制しながら、信
号光にも同じ周波数での位相変調をかけることにより、
スペクトルの広がりの少ないＦＷＭ光を得ることができ
る。
【図１】ＦＷＭ光の角周波数の説明図。
【図２】信号光・励起光の両方に位相変調をかける構成
図。
図。
【図３】信号光・励起光の両方に位相変調をかける構成
図。
図。
【図４】信号光に位相変調を、励起光に直接周波数変調
をかける構成図。
をかける構成図。
【図５】単一の位相変調器で信号光・励起光の両方に位
相変調をかける構成図。
相変調をかける構成図。
【図６】偏波無依存型構成図。
【図７】高効率光ファイバ波長変換器実験系の構成図。
【図８】出力光スペクトラムの説明図。
【図９】後進光スペクトラムの説明図。
【図１０】波長変換効率の説明図。
【図１１】ヘテロダイン検波の模式図。
【図１２】ＦＷＭ光のヘテロダインビートスペクトラム
の説明図。
の説明図。
【図１３】変調指数比を変化させたときのサイドバンド
抑圧比の説明図。
抑圧比の説明図。
【図１４】直交偏波２波長励起方式において２つの励起
光の両方に位相変調をかける構成図。
光の両方に位相変調をかける構成図。
【図１５】直交偏波２波長励起方式において２つの励起
光の両方に周波数変調をかける構成図。
光の両方に周波数変調をかける構成図。
１０１ 信号光側の偏波コントローラ(Polarization
Controller、ＰＣ) １０２ 信号光側の位相変調器（Phase modulatio
n、ＰＭ） １０３ レーザダイオード（Laser diode、ＬＤ） １０４ 励起光側の偏波コントローラ(Polarization
Controller、ＰＣ) １０５ 励起光側の位相変調器（Phase modulatio
n、ＰＭ） １０６ カプラ １０７ 光増幅器（Erbium doped fiber amplifie
r、ＥＤＦＡ） １０８ 分散シフトファイバ（Dispersion shifted
fiber、ＤＳＦ） １０９ 帯域フィルター（Band pass filter、ＢＰ
Ｆ） １１０ 発振器 １１１ 偏波コントローラ(Polarization Controlle
r、ＰＣ)
Controller、ＰＣ) １０２ 信号光側の位相変調器（Phase modulatio
n、ＰＭ） １０３ レーザダイオード（Laser diode、ＬＤ） １０４ 励起光側の偏波コントローラ(Polarization
Controller、ＰＣ) １０５ 励起光側の位相変調器（Phase modulatio
n、ＰＭ） １０６ カプラ １０７ 光増幅器（Erbium doped fiber amplifie
r、ＥＤＦＡ） １０８ 分散シフトファイバ（Dispersion shifted
fiber、ＤＳＦ） １０９ 帯域フィルター（Band pass filter、ＢＰ
Ｆ） １１０ 発振器 １１１ 偏波コントローラ(Polarization Controlle
r、ＰＣ)
Claims (13)
- 【請求項１】変調信号を出力する発振器と、 信号光が入力され、前記発振器から出力された変調信号
により信号光を変調する第１の変調器と、 励起光が入力され、前記発振器から出力された変調信号
により励起光を変調する第２の変調器と、 前記第１及び第２の変調器からの出力を合波する合波器
と、 前記合波器からの出力を入力し、四光波混合により波長
変換された光信号を出力する光ファイバとを備えた波長
変換装置。 - 【請求項２】変調信号は、以下の条件を満たすことを特
徴とする請求項１に記載の波長変換装置。 ２ｍｐ＝ｍｓ ωｍτ＝２ｎπ ただし、ｍｐ：励起光の変調指数、ｍｓ：信号光の変調
指数、ωｍ：変調角周波数、τ：両位相変調信号間の時
間遅れ、ｎ：整数。 - 【請求項３】変調信号を出力する発振器と、 励起光が入力され、前記発振器から出力された変調信号
により励起光を変調する第１の変調器と、 信号光及び前記第１の変調器からの出力を合波する合波
器と、 前記合波器からの出力を入力し、四光波混合により波長
変換された光信号を出力する光ファイバと、 前記光ファイバからの出力が入力され、前記発振器から
出力された変調信号により四光波混合光を変調する第２
の変調器とを備えた波長変換装置。 - 【請求項４】変調信号は、以下の条件を満たすことを特
徴とする請求項３に記載の波長変換装置。 ２ｍｐ＝ｍｓ ωｍτ＝２ｎπ−φ ただし、ｍｐ：励起光の変調指数、ｍｓ：四光波混合光
の変調指数、ωｍ：変調角周波数、τ：両位相変調信号
間の時間遅れ、ｎ：整数、φ：第１の変調器の変調信号
の位相差。 - 【請求項５】変調信号を出力する発振器と、 信号光が入力され、前記発振器から出力された変調信号
により信号光を変調する変調器と、 前記発振器から出力された変調信号により変調された励
起光を出力する発光部と、 前記変調器及び前記発光部からの出力を合波する合波器
と、 前記合波器からの出力を入力し、四光波混合により波長
変換された光信号を出力する光ファイバとを備えた波長
変換装置。 - 【請求項６】変調信号は、以下の条件を満たすことを特
徴とする請求項５に記載の波長変換装置。 ２πＢ／ωｍ＝ｍｓ ωｍτ＝（２ｎ＋１／２）π ただし、Ｂ：励起光の最大周波数変位、ωｍ：変調角周
波数、ｍｓ：信号光の変調指数、τ：両位相変調信号間
の時間遅れ、ｎ：整数。 - 【請求項７】変調信号を出力する発振器と、 信号光を反射する反射器と、 信号光、前記反射器から反射された信号光及び励起光を
合波する合波器と、 信号光が第一の方向で入力され、前記発振器から出力さ
れた変調信号により信号光を変調し、かつ前記合波器か
らの合波が第二の方向で入力され、前記発振器から出力
された変調信号により変調された信号光及び励起光を変
調する変調器と、 前記変調器からの出力を入力し、四光波混合により波長
変換された光信号を出力する光ファイバとを備えた波長
変換装置。 - 【請求項８】変調信号は、以下の条件を満たすことを特
徴とする請求項７に記載の波長変換装置。 ωｍτ＝ｎπ ただし、ωｍ：変調角周波数、τ：位相変調器とミラー
の間の時間遅れ、ｎ：整数。 - 【請求項９】変調信号を出力する発振器と、 入力された信号光を直交する第一及び第二の偏波に分割
し、入力された第三及び第四の偏波を合波する偏波ビー
ムスプリッタと、 前記偏波ビームスプリッタからの第一の偏波が入力さ
れ、前記発振器から出力された変調信号により変調して
第三の偏波として出力し、かつ、前記偏波ビームスプリ
ッタからの第二の偏波が第一の偏波と逆方向に入力さ
れ、前記発振器から出力された変調信号により変調して
第四の偏波として出力する変調器と、 前記偏波ビームスプリッタからの第一の偏波及び前記変
調器からの第四の偏波に対し、偏波面を９０度ひねる９
０度ひねり部と、 前記偏波ビームスプリッタからの出力を入力し、偏波無
依存な波長変換された光信号を出力する偏光無依存光フ
ァイバ四光波混合素子とを備えた波長変換装置。 - 【請求項１０】変調信号を出力する発振器と、 第１の励起光が入力され、前記発振器から出力された変
調信号により第１の励起光を変調する第１の変調器と、 第２の励起光が入力され、前記発振器から出力された変
調信号により第２の励起光を変調する第２の変調器と、 前記第１及び第２の変調器からの出力の偏波を互いに直
交するように合波する偏波ビームスプリッタと、 信号光と前記偏波ビームスプリッタからの出力を合波す
る合波器と、 前記合波器からの出力を入力し、四光波混合により波長
変換された光信号を出力する光ファイバとを備えた波長
変換装置。 - 【請求項１１】変調信号を出力する発振器と、 前記発振器から出力された変調信号により変調された第
１励起光を出力する第１の発光部と、 前記発振器から出力された変調信号により変調された第
２励起光を出力する第２の発光部と、 前記第１及び第２の発光部からの出力の偏波を互いに直
交するように合波する偏波ビームスプリッタと、 信号光と前記偏波ビームスプリッタからの出力を合波す
る合波器と、 前記合波器からの出力を入力し、四光波混合により波長
変換された光信号を出力する光ファイバとを備えた波長
変換装置。 - 【請求項１２】変調信号は、以下の条件を満たすことを
特徴とする請求項１０又は１１に記載の波長変換装置。 ωｍτ＝（２ｎ＋１）π ただし、ωｍ：変調角周波数、τ：両位相変調信号間の
時間遅れ、ｎ：整数。 - 【請求項１３】前記光ファイバ又は前記第一又は第二の
変調器の入力の前段に、偏波コントローラをさらに備え
た請求項１乃至１２のいずれかに記載の波長変換装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202859A JP3401483B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 波長変換装置 |
| PCT/JP2000/006867 WO2002003132A1 (fr) | 2000-07-04 | 2000-10-03 | Convertisseur de longueur d'onde |
| US10/332,028 US6879433B1 (en) | 2000-07-04 | 2000-10-03 | Wavelength conversion apparatus |
| EP00963066A EP1306718B1 (en) | 2000-07-04 | 2000-10-03 | Wavelength converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202859A JP3401483B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 波長変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002023210A true JP2002023210A (ja) | 2002-01-23 |
| JP3401483B2 JP3401483B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=18700328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000202859A Expired - Fee Related JP3401483B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 波長変換装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6879433B1 (ja) |
| EP (1) | EP1306718B1 (ja) |
| JP (1) | JP3401483B2 (ja) |
| WO (1) | WO2002003132A1 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004287382A (ja) * | 2003-03-20 | 2004-10-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 波長変換器 |
| JP2004347830A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光周波数変換装置 |
| JP2006091876A (ja) * | 2004-09-23 | 2006-04-06 | Lucent Technol Inc | アイドラの広帯域化の無い複数ポンプパラメトリック装置 |
| JP2009205066A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | 波長変換装置及び波長変換方法 |
| JP2010008400A (ja) * | 2008-05-29 | 2010-01-14 | Neubrex Co Ltd | 分布型光ファイバセンサ |
| JP2013530613A (ja) * | 2010-05-14 | 2013-07-25 | フランス・テレコム | Ｏｆｄｍ変調技術の実施を可能にする光学ライン終端デバイス |
| JP2018169487A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 古河電気工業株式会社 | 位相共役光発生装置及び光通信システム、並びに位相共役光発生方法 |
| JP2018180406A (ja) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 富士通株式会社 | 波長変換装置、制御光生成装置、波長変換方法、および制御光生成方法 |
| JP2020120355A (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 富士通株式会社 | 波長変換装置及び波長変換方法 |
| WO2022254855A1 (ja) * | 2021-06-01 | 2022-12-08 | Kddi株式会社 | 光角度変調器及び光送信装置 |
| JP7467398B2 (ja) | 2021-09-06 | 2024-04-15 | Kddi株式会社 | 光変調器及び光送信装置 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3401483B2 (ja) * | 2000-07-04 | 2003-04-28 | 科学技術振興事業団 | 波長変換装置 |
| WO2003036354A2 (en) * | 2001-10-25 | 2003-05-01 | Lambda Crossing Ltd. | Polarization insensitive tunable optical filters |
| US20040057734A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-03-25 | Lucent Technologies, Inc. | Method and system for reducing transmission penalties associated with ghost pulses |
| US7146110B2 (en) | 2003-02-11 | 2006-12-05 | Optium Corporation | Optical transmitter with SBS suppression |
| US20040212872A1 (en) * | 2003-03-25 | 2004-10-28 | Jean-Luc Auge | Optical signal processing system and method |
| US7555221B2 (en) * | 2004-12-23 | 2009-06-30 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Method and apparatus for polarization-independent RF spectrum analysis of an optical source |
| DE102005054379B4 (de) * | 2005-11-15 | 2013-08-22 | Deutsche Telekom Ag | Verfahren und System zur Verstärkung von Licht in optischen Fasern |
| JP5064752B2 (ja) | 2006-03-29 | 2012-10-31 | 古河電気工業株式会社 | 光パルス列発生器 |
| US20070258717A1 (en) * | 2006-05-01 | 2007-11-08 | Masaaki Hirano | Optical device and wavelength conversion method and optical fiber suitable for them |
| EP2045888B1 (en) | 2006-07-20 | 2018-11-21 | Nikon Corporation | Optical fiber amplifier, light source device, exposure device, object inspection device, and treatment device |
| US20100284054A1 (en) * | 2009-05-08 | 2010-11-11 | Honeywell International Inc. | Modulation of unpolarized light |
| US8279516B2 (en) * | 2010-01-28 | 2012-10-02 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Wavelength conversion device and wavelength conversion method |
| DE102010055284A1 (de) * | 2010-12-21 | 2012-06-21 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Effiziente Frequenzkonversion |
| US8571417B2 (en) * | 2011-04-13 | 2013-10-29 | Cisco Technology, Inc. | System and method for mitigating four-wave-mixing effects |
| US8611759B1 (en) * | 2012-02-07 | 2013-12-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optical domain wideband RF spectrum analyzer/channelizer based on third-order nonlinear mixing |
| US8976445B1 (en) * | 2012-03-02 | 2015-03-10 | University Of Southern California | Optical tunable tapped-delay-lines using wavelength conversion and chromatic dispersion based delays |
| WO2014043590A1 (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-20 | California Institute Of Technology | Optically balanced opto-electrical oscillator |
| JP6325648B2 (ja) * | 2014-03-04 | 2018-05-16 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光位相再生方法および装置 |
| JP6353342B2 (ja) * | 2014-10-19 | 2018-07-04 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | 光アップ・ダウンコンバート型光位相共役対信号送受信回路 |
| CN104375148B (zh) * | 2014-11-14 | 2017-01-18 | 上海理工大学 | 一种基于线性灵敏光子探测器的近红外激光测距方法 |
| US10411810B2 (en) | 2016-07-04 | 2019-09-10 | The Regents Of The University Of California | Receiver with mutually coherent optical frequency combs |
| US10523329B2 (en) | 2016-11-07 | 2019-12-31 | The Regents Of The University Of California | Comb-assisted cyclostationary analysis |
| US11212011B2 (en) | 2017-07-07 | 2021-12-28 | The Regents Of The University Of California | System and method for receiver sensitivity improvement |
| JP7106835B2 (ja) * | 2017-10-06 | 2022-07-27 | 富士通株式会社 | 光伝送装置、波長変換装置、光伝送方法、および波長変換方法 |
| US10790911B2 (en) * | 2018-04-10 | 2020-09-29 | The University Of Massachusetts | Modified Sagnac loop coherent phase modulated RF photonic link |
| CN114355696B (zh) * | 2022-01-10 | 2024-05-07 | 湖南师范大学 | 基于光纤环串扰消除的偏振复用信号波长变换装置及方法 |
| CN117614541B (zh) * | 2024-01-24 | 2024-03-26 | 华北电力大学（保定） | 光纤射频信号稳定传输系统及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07168219A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-07-04 | At & T Corp | 直角偏波されたポンプ信号を用いる偏波無依存光四−ホトンミキサ |
| JPH0895093A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-04-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長変換装置 |
| WO1998008138A1 (fr) * | 1996-08-22 | 1998-02-26 | Fujitsu Limited | Systeme de communication a fibre optique utilisant un conjugue de la phase optique, appareil applicable au systeme et son procede de fabrication |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3401483B2 (ja) * | 2000-07-04 | 2003-04-28 | 科学技術振興事業団 | 波長変換装置 |
-
2000
- 2000-07-04 JP JP2000202859A patent/JP3401483B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-10-03 EP EP00963066A patent/EP1306718B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-03 US US10/332,028 patent/US6879433B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-10-03 WO PCT/JP2000/006867 patent/WO2002003132A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07168219A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-07-04 | At & T Corp | 直角偏波されたポンプ信号を用いる偏波無依存光四−ホトンミキサ |
| JPH0895093A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-04-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長変換装置 |
| WO1998008138A1 (fr) * | 1996-08-22 | 1998-02-26 | Fujitsu Limited | Systeme de communication a fibre optique utilisant un conjugue de la phase optique, appareil applicable au systeme et son procede de fabrication |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004287382A (ja) * | 2003-03-20 | 2004-10-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 波長変換器 |
| JP2004347830A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光周波数変換装置 |
| JP2006091876A (ja) * | 2004-09-23 | 2006-04-06 | Lucent Technol Inc | アイドラの広帯域化の無い複数ポンプパラメトリック装置 |
| JP2009205066A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | 波長変換装置及び波長変換方法 |
| JP4640420B2 (ja) * | 2008-02-29 | 2011-03-02 | 沖電気工業株式会社 | 波長変換装置及び波長変換方法 |
| JP2010008400A (ja) * | 2008-05-29 | 2010-01-14 | Neubrex Co Ltd | 分布型光ファイバセンサ |
| JP2013530613A (ja) * | 2010-05-14 | 2013-07-25 | フランス・テレコム | Ｏｆｄｍ変調技術の実施を可能にする光学ライン終端デバイス |
| JP2018169487A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 古河電気工業株式会社 | 位相共役光発生装置及び光通信システム、並びに位相共役光発生方法 |
| JP2018180406A (ja) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 富士通株式会社 | 波長変換装置、制御光生成装置、波長変換方法、および制御光生成方法 |
| JP2020120355A (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 富士通株式会社 | 波長変換装置及び波長変換方法 |
| JP7222255B2 (ja) | 2019-01-28 | 2023-02-15 | 富士通株式会社 | 波長変換装置及び波長変換方法 |
| WO2022254855A1 (ja) * | 2021-06-01 | 2022-12-08 | Kddi株式会社 | 光角度変調器及び光送信装置 |
| JP7467398B2 (ja) | 2021-09-06 | 2024-04-15 | Kddi株式会社 | 光変調器及び光送信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002003132A1 (fr) | 2002-01-10 |
| JP3401483B2 (ja) | 2003-04-28 |
| EP1306718A4 (en) | 2005-08-17 |
| EP1306718B1 (en) | 2012-06-06 |
| EP1306718A1 (en) | 2003-05-02 |
| US6879433B1 (en) | 2005-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3401483B2 (ja) | 波長変換装置 | |
| US5946129A (en) | Wavelength conversion apparatus with improved efficiency, easy adjustability, and polarization insensitivity | |
| EP0765046B1 (en) | Broad linewidth lasers for optical fiber communication systems | |
| JP5856083B2 (ja) | 光信号増幅装置 | |
| US5295209A (en) | Spontaneous emission source having high spectral density at a desired wavelength | |
| JP5023462B2 (ja) | ＴＨｚ波発生装置 | |
| US8494378B2 (en) | Synchronous optical signal generating device and synchronous optical signal generating method | |
| US20020171913A1 (en) | Method and apparatus for acheiving | |
| EP0928079A1 (en) | Optical transmitter | |
| Ganjali et al. | Microwave photonic frequency multiplication based on Sagnac interferometer with the capability of phase shifting | |
| JPH10232415A (ja) | 位相共役光の発生及び波長変換のための方法及び装置並びに該装置を有するシステム並びに該装置の製造方法 | |
| Mecozzi et al. | Optical spectral inversion without frequency shift by four-wave mixing using two pumps with orthogonal polarization | |
| JP3537058B2 (ja) | 多重光周波数コム発生器 | |
| Özgün et al. | A parity-time-symmetric optoelectronic oscillator with polarization multiplexed channels | |
| US11982922B1 (en) | Polarization maintaining parametric optical frequency comb generator | |
| Yamashita et al. | Polarization independent, all-fiber phase conjugation incorporating inline fiber DFB lasers | |
| Zhao et al. | Self-oscillating broadband optical frequency comb generation using an EML-based optoelectronic oscillator and a recirculating frequency shifter | |
| Yan et al. | Self-sustained optical frequency comb generation using a phase-modulator-based dual-loop optoelectronic oscillator | |
| Juárez et al. | Photonic components for analog fiber links | |
| JPH10123578A (ja) | 安定化白色パルス光源 | |
| Lim et al. | Multiwavelength Hybrid Fiber Raman/Parametric Linear Oscillator | |
| CA2202304C (en) | Broadwidth linewidth lasers for optical fiber communication systems | |
| JPH11238941A (ja) | ４光波混合発生器 | |
| JPH03206428A (ja) | 光パルス列発生装置 | |
| Bhattacharya et al. | An optical comb generator using cascaded overdriven optical phase modulators |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080221 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090221 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090221 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100221 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110221 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110221 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120221 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120221 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130221 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140221 Year of fee payment: 11 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees | ||
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |