JP2002082323A - 多波長一括発生装置 - Google Patents
多波長一括発生装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多波長一括発生装置に関し、簡易かつ低コス
トな構成で、光スペクトルの平坦化されたＷＤＭ信号を
発生すること。 【解決手段】 互いに直列に結合しており単一の中心波
長を有する入射光が入力される光パスを含んだ複数の光
パスの所定位置に配置された一つ以上の光変調器を持っ
た光変調器群２と、所定周期の信号電圧を独立に調整し
て各光変調器の入力ポートに印加する複数のパワー調整
器４を備えた。
トな構成で、光スペクトルの平坦化されたＷＤＭ信号を
発生すること。 【解決手段】 互いに直列に結合しており単一の中心波
長を有する入射光が入力される光パスを含んだ複数の光
パスの所定位置に配置された一つ以上の光変調器を持っ
た光変調器群２と、所定周期の信号電圧を独立に調整し
て各光変調器の入力ポートに印加する複数のパワー調整
器４を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信の技術分野
に係り、単一の中心波長を有する光から複数の中心波長
を有する多波長光を一括して発生させる装置に関する。
に係り、単一の中心波長を有する光から複数の中心波長
を有する多波長光を一括して発生させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光通信において、波長多重信号
（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ
Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）に使用する平坦な光スペク
トルを有する多波長一括発生法として、非線型光ファイ
バ透過によるＳｕｐｅｒｃｏｎｔｉｎｕｕｍ発生により
得られた平坦化連続光スペクトルを光フィルタで切り出
す手法や、光短パルス発生により得られた光パルスの繰
り返し周波数間隔で周波数軸上に並んだ光スペクトル
を、逆の周波数特性を有する光フィルタに透過させる手
法がある。
（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ
Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）に使用する平坦な光スペク
トルを有する多波長一括発生法として、非線型光ファイ
バ透過によるＳｕｐｅｒｃｏｎｔｉｎｕｕｍ発生により
得られた平坦化連続光スペクトルを光フィルタで切り出
す手法や、光短パルス発生により得られた光パルスの繰
り返し周波数間隔で周波数軸上に並んだ光スペクトル
を、逆の周波数特性を有する光フィルタに透過させる手
法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｓｕｐｅｒｃ
ｏｎｔｉｎｕｕｍ発生における平坦化多波長発生法にお
いては、非線型光ファイバの製作は容易ではなく、時間
とコストがかかるという課題があった。また、光短パル
ス発生により得られた光スペクトルを逆特性光フィルタ
に透過させる平坦化多波長発生法においては、平坦な光
スペクトルを実現するために、光短パルスのデューティ
と、それに応じた光フィルタの透過特性の設計が困難で
あるという課題があった。
ｏｎｔｉｎｕｕｍ発生における平坦化多波長発生法にお
いては、非線型光ファイバの製作は容易ではなく、時間
とコストがかかるという課題があった。また、光短パル
ス発生により得られた光スペクトルを逆特性光フィルタ
に透過させる平坦化多波長発生法においては、平坦な光
スペクトルを実現するために、光短パルスのデューティ
と、それに応じた光フィルタの透過特性の設計が困難で
あるという課題があった。
【０００４】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、複雑な光回路の設計を行うこと無く、単一
の中心波長を有する光を特定の繰り返し周期を有する電
気信号で変調することにより、簡易かつ低コストな構成
で、光スペクトルの平坦化されたＷＤＭ信号を発生する
ことができる多波長一括発生装置を提供することを目的
とする。
れたもので、複雑な光回路の設計を行うこと無く、単一
の中心波長を有する光を特定の繰り返し周期を有する電
気信号で変調することにより、簡易かつ低コストな構成
で、光スペクトルの平坦化されたＷＤＭ信号を発生する
ことができる多波長一括発生装置を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１の発明では、単一の中心波長を有する入射
光を所定周期の信号電圧を用いて変調し、複数の中心波
長を有する多波長光を一括して発生して出力する多波長
一括発生装置であって、互いに直列に結合しており前記
入射光が入力される光パスを含んだ複数の光パスと、前
記複数の光パスの所定位置に配置された一つ以上の光変
調手段とを持った変調部と、前記信号電圧を独立に調整
して前記変調部の前記光変調手段の入力ポートに印加す
る複数の電圧印加手段とを備えた形態の多波長一括発生
装置を実施した。
めに請求項１の発明では、単一の中心波長を有する入射
光を所定周期の信号電圧を用いて変調し、複数の中心波
長を有する多波長光を一括して発生して出力する多波長
一括発生装置であって、互いに直列に結合しており前記
入射光が入力される光パスを含んだ複数の光パスと、前
記複数の光パスの所定位置に配置された一つ以上の光変
調手段とを持った変調部と、前記信号電圧を独立に調整
して前記変調部の前記光変調手段の入力ポートに印加す
る複数の電圧印加手段とを備えた形態の多波長一括発生
装置を実施した。
【０００６】請求項２の発明では、請求項１に記載の多
波長一括発生装置において、少なくとも多波長信号が出
力される光パスに光増幅器を備える形態の多波長一括発
生装置を実施した。
波長一括発生装置において、少なくとも多波長信号が出
力される光パスに光増幅器を備える形態の多波長一括発
生装置を実施した。
【０００７】請求項３の発明では、請求項１に記載の多
波長一括発生装置において、前記光変調手段の少なくと
も一つは振幅変調器とした形態の多波長一括発生装置を
実施した。
波長一括発生装置において、前記光変調手段の少なくと
も一つは振幅変調器とした形態の多波長一括発生装置を
実施した。
【０００８】請求項４の発明では、請求項３に記載の多
波長一括発生装置において、前記変調部は前記光変調手
段の少なくとも一つの前記振幅変調器の他に別の光変調
手段を備え、該別の光変調手段の少なくとも一つは位相
変調器または振幅と位相を同時に変調する変調器であ
り、残りはすべて振幅変調器または位相変調器とした形
態の多波長一括発生装置を実施した。
波長一括発生装置において、前記変調部は前記光変調手
段の少なくとも一つの前記振幅変調器の他に別の光変調
手段を備え、該別の光変調手段の少なくとも一つは位相
変調器または振幅と位相を同時に変調する変調器であ
り、残りはすべて振幅変調器または位相変調器とした形
態の多波長一括発生装置を実施した。
【０００９】請求項５の発明では、請求項３に記載の多
波長一括発生装置において、前記少なくとも一つの振幅
変調器は、同時に位相変調器として動作する形態の多波
長一括発生装置を実施した。
波長一括発生装置において、前記少なくとも一つの振幅
変調器は、同時に位相変調器として動作する形態の多波
長一括発生装置を実施した。
【００１０】請求項６の発明では、請求項５に記載の多
波長一括発生装置において、前記変調部はさらに、振幅
変調器または位相変調器を備える形態の多波長一括発生
装置を実施した。
波長一括発生装置において、前記変調部はさらに、振幅
変調器または位相変調器を備える形態の多波長一括発生
装置を実施した。
【００１１】請求項７の発明では、請求項４または請求
項６に記載の多波長一括発生装置において、前記変調部
は、単一波長の前記入射光の位相を前記光変調手段の前
記入力ポートに印加される信号電圧波形に対し線形に変
調し、前記所定周期は、前記信号電圧がその１／２の連
続する期間において単調に増加する増加期間と、残り１
／２の連続する期間において当該増加期間における単調
増加と対称に減少する減少期間からなり、前記振幅変調
器は、前記増加期間と前記減少期間において個別に前記
信号電圧波形をゲートする形態の多波長一括発生装置を
実施した。
項６に記載の多波長一括発生装置において、前記変調部
は、単一波長の前記入射光の位相を前記光変調手段の前
記入力ポートに印加される信号電圧波形に対し線形に変
調し、前記所定周期は、前記信号電圧がその１／２の連
続する期間において単調に増加する増加期間と、残り１
／２の連続する期間において当該増加期間における単調
増加と対称に減少する減少期間からなり、前記振幅変調
器は、前記増加期間と前記減少期間において個別に前記
信号電圧波形をゲートする形態の多波長一括発生装置を
実施した。
【００１２】請求項８の発明では、請求項４または請求
項６に記載の多波長一括発生装置において、前記変調部
は、単一波長の前記入射光の位相を前記光変調手段の前
記入力ポートに印加される信号電圧波形に対し線形に変
調し、前記所定周期は、前記信号電圧がその１／２の連
続する期間において単調に増加する増加期間と、残り１
／２の連続する期間において当該増加期間における単調
増加と対称に減少する減少期間からなり、前記振幅変調
器は、前記増加期間と前記減少期間にわたって連続する
所定タイミングで前記信号電圧波形をゲートする形態の
多波長一括発生装置を実施した。
項６に記載の多波長一括発生装置において、前記変調部
は、単一波長の前記入射光の位相を前記光変調手段の前
記入力ポートに印加される信号電圧波形に対し線形に変
調し、前記所定周期は、前記信号電圧がその１／２の連
続する期間において単調に増加する増加期間と、残り１
／２の連続する期間において当該増加期間における単調
増加と対称に減少する減少期間からなり、前記振幅変調
器は、前記増加期間と前記減少期間にわたって連続する
所定タイミングで前記信号電圧波形をゲートする形態の
多波長一括発生装置を実施した。
【００１３】請求項９の発明では、請求項１〜請求項６
のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前記
変調器内部の前記複数の光パスはさらに互いに並列に結
合した複数の光パスを有し、当該並列な複数の光パスの
少なくとも１つに前記光変調手段が配置され、前記複数
の光パスが協働することによって振幅変調動作を行う形
態の多波長一括発生装置を実施した。
のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前記
変調器内部の前記複数の光パスはさらに互いに並列に結
合した複数の光パスを有し、当該並列な複数の光パスの
少なくとも１つに前記光変調手段が配置され、前記複数
の光パスが協働することによって振幅変調動作を行う形
態の多波長一括発生装置を実施した。
【００１４】請求項１０の発明では、請求項９に記載の
多波長一括発生装置において、前記光変調手段は、前記
並列な複数の光パスが前記変調部内の一光パスを二つに
分岐してから一つに収束させる構成とされ、分岐された
パスの少なくとも一方に光変調手段配置され、前記分岐
されたパスが協働することによって振幅変調動作を行う
マッハツェンダ強度変調器とした形態の多波長一括発生
装置を実施した。
多波長一括発生装置において、前記光変調手段は、前記
並列な複数の光パスが前記変調部内の一光パスを二つに
分岐してから一つに収束させる構成とされ、分岐された
パスの少なくとも一方に光変調手段配置され、前記分岐
されたパスが協働することによって振幅変調動作を行う
マッハツェンダ強度変調器とした形態の多波長一括発生
装置を実施した。
【００１５】請求項１１の発明では、請求項１０に記載
の多波長一括発生装置において、前記光変調手段は、前
記マッハツェンダ強度変調器を一つだけ備える形態の多
波長一括発生装置を実施した。
の多波長一括発生装置において、前記光変調手段は、前
記マッハツェンダ強度変調器を一つだけ備える形態の多
波長一括発生装置を実施した。
【００１６】請求項１２の発明では、請求項１〜請求項
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記光変調手段は電界吸収型強度変調器とした形態の多波
長一括発生装置を実施した。
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記光変調手段は電界吸収型強度変調器とした形態の多波
長一括発生装置を実施した。
【００１７】請求項１３の発明では、請求項１〜請求項
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記光変調手段にバイアスを印加する手段であって、その
パワーを独立に可変して前記バイアスを印加するバイア
ス手段を備えた形態の多波長一括発生装置を実施した。
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記光変調手段にバイアスを印加する手段であって、その
パワーを独立に可変して前記バイアスを印加するバイア
ス手段を備えた形態の多波長一括発生装置を実施した。
【００１８】請求項１４の発明では、請求項１〜請求項
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記変調部は二段の前記光変調手段を備え、一段は振幅変
調器であり、別の一段は位相変調器とした形態の多波長
一括発生装置を実施した。
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記変調部は二段の前記光変調手段を備え、一段は振幅変
調器であり、別の一段は位相変調器とした形態の多波長
一括発生装置を実施した。
【００１９】請求項１５の発明では、請求項１〜請求項
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記所定周期の信号電圧を逓倍する手段を備え、前記逓倍
した信号電圧を前記複数の電圧印加手段の少なくとも一
つによって調整して前記変調部に印加する形態の多波長
一括発生装置を実施した。
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記所定周期の信号電圧を逓倍する手段を備え、前記逓倍
した信号電圧を前記複数の電圧印加手段の少なくとも一
つによって調整して前記変調部に印加する形態の多波長
一括発生装置を実施した。
【００２０】請求項１６の発明では、請求項１〜請求項
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記所定周期の信号電圧を正弦波として発生する信号発生
手段を備えた形態の多波長一括発生装置を実施した。
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記所定周期の信号電圧を正弦波として発生する信号発生
手段を備えた形態の多波長一括発生装置を実施した。
【００２１】請求項１７の発明では、請求項１、６また
は１６のいずれかに記載の多波長一括発生装置におい
て、前記光変調手段はすべて光位相変調器であり、前記
光変調手段の前記入力ポートに印加される前記正弦波信
号電圧の和が、位相変調指数にしてほぼ１．０πまたは
１．４πとなるように前記正弦波信号電圧の各々を調節
する形態の多波長一括発生装置を実施した。
は１６のいずれかに記載の多波長一括発生装置におい
て、前記光変調手段はすべて光位相変調器であり、前記
光変調手段の前記入力ポートに印加される前記正弦波信
号電圧の和が、位相変調指数にしてほぼ１．０πまたは
１．４πとなるように前記正弦波信号電圧の各々を調節
する形態の多波長一括発生装置を実施した。
【００２２】請求項１８の発明では、請求項１〜請求項
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記所定周期の信号電圧を所定の時間波形として発生する
信号発生手段を備えた形態の多波長一括発生装置を実施
した。
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記所定周期の信号電圧を所定の時間波形として発生する
信号発生手段を備えた形態の多波長一括発生装置を実施
した。
【００２３】請求項１９の発明では、請求項１〜請求項
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、独
立に調整される前記信号電圧の時間位置を調整する位相
調整手段を前記複数の電圧印加手段のいずれかに設けた
形態の多波長一括発生装置を実施した。
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、独
立に調整される前記信号電圧の時間位置を調整する位相
調整手段を前記複数の電圧印加手段のいずれかに設けた
形態の多波長一括発生装置を実施した。
【００２４】請求項２０の発明では、請求項１３に記載
の多波長一括発生装置において、前記変調手段の入力位
置に配置されて前記入射光を分岐する第１分岐手段と、
前記分岐された入射光を入射されて前記変調手段に入力
し、かつ前記変調手段からの出力光を次段に出力する第
２分岐手段と、前記変調手段を介して前記第１分岐手段
に入射された前記分岐された入射光をモニタする手段
と、前記分岐された入射光が入射された前記変調手段に
印加するバイアスを前記モニタした結果に基づいてコン
トロールする手段とを備えた形態の多波長一括発生装置
を実施した。
の多波長一括発生装置において、前記変調手段の入力位
置に配置されて前記入射光を分岐する第１分岐手段と、
前記分岐された入射光を入射されて前記変調手段に入力
し、かつ前記変調手段からの出力光を次段に出力する第
２分岐手段と、前記変調手段を介して前記第１分岐手段
に入射された前記分岐された入射光をモニタする手段
と、前記分岐された入射光が入射された前記変調手段に
印加するバイアスを前記モニタした結果に基づいてコン
トロールする手段とを備えた形態の多波長一括発生装置
を実施した。
【００２５】請求項２１の発明では、請求項１３に記載
の多波長一括発生装置において、前記変調手段の出力位
置に配置されて前記変調手段からの出力光を分岐する分
岐手段と、前記分岐された出力光をモニタする手段と、
前記出力光を出力した前記変調手段に印加するバイアス
を前記モニタした結果に基づいてコントロールする手段
とを備えた形態の多波長一括発生装置を実施した。
の多波長一括発生装置において、前記変調手段の出力位
置に配置されて前記変調手段からの出力光を分岐する分
岐手段と、前記分岐された出力光をモニタする手段と、
前記出力光を出力した前記変調手段に印加するバイアス
を前記モニタした結果に基づいてコントロールする手段
とを備えた形態の多波長一括発生装置を実施した。
【００２６】請求項２２の発明では、請求項１３に記載
の多波長一括発生装置において、前記変調手段の入力に
配置され、前記入力光を信号光とモニタ光に分岐する第
１分岐手段と、前記変調手段を通して前記信号光を入力
されて、前記変調器からの出力光を当該信号光と別のモ
ニタ光に分岐する第２分岐手段と、前記モニタ光のパワ
ーレベルを第１の電気信号に変換する光／電変換手段
と、前記別のモニタ光のパワーレベルを第２の電気信号
に変換する光／電変換手段と、前記第１および第２の電
気信号に基いたバイアス電圧を前記変調手段に供給し、
前記変調手段の入力と出力における前記信号光の比を一
定に維持する手段とを備えた形態の多波長一括発生装置
を実施した。
の多波長一括発生装置において、前記変調手段の入力に
配置され、前記入力光を信号光とモニタ光に分岐する第
１分岐手段と、前記変調手段を通して前記信号光を入力
されて、前記変調器からの出力光を当該信号光と別のモ
ニタ光に分岐する第２分岐手段と、前記モニタ光のパワ
ーレベルを第１の電気信号に変換する光／電変換手段
と、前記別のモニタ光のパワーレベルを第２の電気信号
に変換する光／電変換手段と、前記第１および第２の電
気信号に基いたバイアス電圧を前記変調手段に供給し、
前記変調手段の入力と出力における前記信号光の比を一
定に維持する手段とを備えた形態の多波長一括発生装置
を実施した。
【００２７】請求項２３の発明では、請求項１３に記載
の多波長一括発生装置において、それぞれが異なる単一
の中心波長を有する複数の入射光を多重し、当該多重光
を前記変調部の一段目の光変調手段に入射させる多重手
段をさらに備えた形態の多波長一括発生装置を実施し
た。
の多波長一括発生装置において、それぞれが異なる単一
の中心波長を有する複数の入射光を多重し、当該多重光
を前記変調部の一段目の光変調手段に入射させる多重手
段をさらに備えた形態の多波長一括発生装置を実施し
た。
【００２８】請求項２４の発明では、請求項１〜請求項
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記複数の入射光は所定間隔の周波数配置とされており、
前記多重手段は、周波数軸上で前記複数の入射光を一つ
置きに入射して多重する第１多重手段と、前記複数の入
射光の残りを一つ置きに入射して多重する第２多重手段
とを有し、前記変調部は、前記第１多重手段からの前記
多重光を変調する第１変調部と、前記第２多重手段から
の前記多重光を変調する第２変調部とを有し、さらに、
前記第１変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一
の中心波長毎に分波して合波する第１合分波手段と、前
記第２変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一の
中心波長毎に分波して合波する第２合分波手段と、前記
第１合分波手段による前記一つ置きの成分を持った合波
光と前記第２合分波手段による前記残りの一つ置きの成
分を持った合波光とを合波する手段とを備えた形態の多
波長一括発生装置を実施した。
６のいずれかに記載の多波長一括発生装置において、前
記複数の入射光は所定間隔の周波数配置とされており、
前記多重手段は、周波数軸上で前記複数の入射光を一つ
置きに入射して多重する第１多重手段と、前記複数の入
射光の残りを一つ置きに入射して多重する第２多重手段
とを有し、前記変調部は、前記第１多重手段からの前記
多重光を変調する第１変調部と、前記第２多重手段から
の前記多重光を変調する第２変調部とを有し、さらに、
前記第１変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一
の中心波長毎に分波して合波する第１合分波手段と、前
記第２変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一の
中心波長毎に分波して合波する第２合分波手段と、前記
第１合分波手段による前記一つ置きの成分を持った合波
光と前記第２合分波手段による前記残りの一つ置きの成
分を持った合波光とを合波する手段とを備えた形態の多
波長一括発生装置を実施した。
【００２９】請求項２５の発明では、請求項２４に記載
の多波長一括発生装置において、前記第１変調部は、そ
の出力において（２Ｎ＋ｍ）個の波長（Ｎは自然数，ｍ
は整数）の光パワーが所定範囲にあるようにサイドモー
ドを発生し、前記第２変調手段は、その出力において
（２Ｎ−ｍ）個の波長（Ｎは自然数，ｍは整数）の光パ
ワーが所定範囲にあるようにサイドモードを発生する形
態の多波長一括発生装置を実施した。
の多波長一括発生装置において、前記第１変調部は、そ
の出力において（２Ｎ＋ｍ）個の波長（Ｎは自然数，ｍ
は整数）の光パワーが所定範囲にあるようにサイドモー
ドを発生し、前記第２変調手段は、その出力において
（２Ｎ−ｍ）個の波長（Ｎは自然数，ｍは整数）の光パ
ワーが所定範囲にあるようにサイドモードを発生する形
態の多波長一括発生装置を実施した。
【００３０】
【発明の実施の形態】本発明に係る多波長一括発生装置
の基本原理について図１を参照して説明する。本発明の
装置は、互いに直列に結合しており単一の中心波長を有
する入射光が入力される光パスを含んだ複数の光パスの
所定位置に配置された一つ以上の光変調器を持った光変
調器群２と、所定周期の信号電圧を独立に調整して各光
変調器の入力ポートに印加する複数のパワー調整器４を
備える。光源１は、上記単一の中心波長を有する入射光
を発生する。上記光変調器は、好ましくは入射光の振幅
または位相を変調することができる。光変調器群２内の
複数の光パスは、並列に結合したパスを含んでもよい。
の基本原理について図１を参照して説明する。本発明の
装置は、互いに直列に結合しており単一の中心波長を有
する入射光が入力される光パスを含んだ複数の光パスの
所定位置に配置された一つ以上の光変調器を持った光変
調器群２と、所定周期の信号電圧を独立に調整して各光
変調器の入力ポートに印加する複数のパワー調整器４を
備える。光源１は、上記単一の中心波長を有する入射光
を発生する。上記光変調器は、好ましくは入射光の振幅
または位相を変調することができる。光変調器群２内の
複数の光パスは、並列に結合したパスを含んでもよい。
【００３１】ここで、単一の中心波長を有する入射光の
振幅および位相に、それぞれａ（ｔ）およびｂ（ｔ）な
る関数によって変調を加えた時の出力電界Ｅ（ｔ）は、 Ｅ（ｔ）＝ａ（ｔ）ｃｏｓ（ωcｔ＋ｂ（ｔ）） と表され、関数ａ（ｔ）およびｂ（ｔ）に応じて出力光
スペクトルの形状を設計することができる。ただし、ω
cは単一の中心波長を有する入射光の中心角周波数、ｔ
は時間である。
振幅および位相に、それぞれａ（ｔ）およびｂ（ｔ）な
る関数によって変調を加えた時の出力電界Ｅ（ｔ）は、 Ｅ（ｔ）＝ａ（ｔ）ｃｏｓ（ωcｔ＋ｂ（ｔ）） と表され、関数ａ（ｔ）およびｂ（ｔ）に応じて出力光
スペクトルの形状を設計することができる。ただし、ω
cは単一の中心波長を有する入射光の中心角周波数、ｔ
は時間である。
【００３２】本発明装置では、変調部内の直列および／
または並列に結合した光パスの任意の位置に、振幅また
は位相（もしくはその両方）を変調することのできる光
変調器を配置し、光変調器群を構成する光変調器に印加
する所定周期の信号電圧のパワーを調節することによ
り、単一の中心波長を有する入射光の振幅を変調するた
めの関数ａ（ｔ）および／また位相を変調するための関
数ｂ（ｔ）を適宜設定することで、以下に詳述する通
り、一括して発生される出力多波長光スペクトルの平坦
化を図ることができる。
または並列に結合した光パスの任意の位置に、振幅また
は位相（もしくはその両方）を変調することのできる光
変調器を配置し、光変調器群を構成する光変調器に印加
する所定周期の信号電圧のパワーを調節することによ
り、単一の中心波長を有する入射光の振幅を変調するた
めの関数ａ（ｔ）および／また位相を変調するための関
数ｂ（ｔ）を適宜設定することで、以下に詳述する通
り、一括して発生される出力多波長光スペクトルの平坦
化を図ることができる。
【００３３】なお、光変調器を多段に配置することで、
より自由度の高い振幅および位相変調を可能とし、出力
光スペクトルの平坦度の向上に寄与するとともに、変調
度の増大により出力光スペクトルの広帯域化できる効果
が得られる。
より自由度の高い振幅および位相変調を可能とし、出力
光スペクトルの平坦度の向上に寄与するとともに、変調
度の増大により出力光スペクトルの広帯域化できる効果
が得られる。
【００３４】続いて、具体的な実施形態について説明す
る。 ［第１実施形態］本発明に係る多波長一括発生装置の第
１実施形態の構成を図２に示す。図２に示すように、本
実施形態の多波長一括発生装置は、光源１、ｎ個（≧
１）に示す光変調器を含む光変調器群（変調部）２、繰
り返し周期信号発生器３、ｎ個のパワー調整器４、およ
びｎ個のパワー可変直流電源５から構成される。光源１
は単一の中心波長を有する光を発生し、これを光変調器
群２内の入力側光変調器に入射する。光変調器群２内の
各光変調器は、直列および／または並列に結合した複数
の光パスの任意の位置に配置され（図２では直列に配置
されている）、入射光を振幅および／また位相変調す
る。出力側光変調器からは多波長光が出力される。
る。 ［第１実施形態］本発明に係る多波長一括発生装置の第
１実施形態の構成を図２に示す。図２に示すように、本
実施形態の多波長一括発生装置は、光源１、ｎ個（≧
１）に示す光変調器を含む光変調器群（変調部）２、繰
り返し周期信号発生器３、ｎ個のパワー調整器４、およ
びｎ個のパワー可変直流電源５から構成される。光源１
は単一の中心波長を有する光を発生し、これを光変調器
群２内の入力側光変調器に入射する。光変調器群２内の
各光変調器は、直列および／または並列に結合した複数
の光パスの任意の位置に配置され（図２では直列に配置
されている）、入射光を振幅および／また位相変調す
る。出力側光変調器からは多波長光が出力される。
【００３５】繰り返し周期信号発生器３は所定周期で繰
り返される信号電圧を発生し、このパワーが適宜、パワ
ー調整器４によって調節されて各光変調器に印加され
る。各光変調器にはさらに、必要に応じてパワー可変直
流電源５が結合され、パワー可変直流電源５からの適宜
パワーを調節されたバイアスが印加される。各光変調器
による入射光の変調動作は上記信号電圧およびバイアス
に基づいて行なわれ、入射した光源１からの光の振幅お
よび／また位相が変調される。
り返される信号電圧を発生し、このパワーが適宜、パワ
ー調整器４によって調節されて各光変調器に印加され
る。各光変調器にはさらに、必要に応じてパワー可変直
流電源５が結合され、パワー可変直流電源５からの適宜
パワーを調節されたバイアスが印加される。各光変調器
による入射光の変調動作は上記信号電圧およびバイアス
に基づいて行なわれ、入射した光源１からの光の振幅お
よび／また位相が変調される。
【００３６】ここで、位相変調によって搬送周波数の両
側に広がった出力の光スペクトルは搬送周波数付近に光
パワーの小さな領域を持つが、時間波形に振幅変調によ
ってパルス状のゲートをかけることでその領域のパワー
を上昇させて出力光スペクトルを平坦化することができ
る。この出力光スペクトルの平坦度は位相変調量とパル
スの時間幅の関係で決定される。本実施形態では、パワ
ー調整器４によって光変調器に印加する所定周期の信号
電圧を調整し、パワー可変直流電源５によって印加する
バイアスを可変することで両者の関係を決定し、これに
より平坦度が決まる。
側に広がった出力の光スペクトルは搬送周波数付近に光
パワーの小さな領域を持つが、時間波形に振幅変調によ
ってパルス状のゲートをかけることでその領域のパワー
を上昇させて出力光スペクトルを平坦化することができ
る。この出力光スペクトルの平坦度は位相変調量とパル
スの時間幅の関係で決定される。本実施形態では、パワ
ー調整器４によって光変調器に印加する所定周期の信号
電圧を調整し、パワー可変直流電源５によって印加する
バイアスを可変することで両者の関係を決定し、これに
より平坦度が決まる。
【００３７】図３および図４を参照し、本実施形態の上
記構成によって光変調器群２からの出力光スペクトルが
平坦化可能であることを説明する。
記構成によって光変調器群２からの出力光スペクトルが
平坦化可能であることを説明する。
【００３８】繰り返し周期信号発生器３による出力信号
電圧の時間波形は図３の（ａ）に示すような山型の関数
とする。この関数に従って、単一の中心波長を有する光
源光を位相変調すると、その多波長出力光スペクトルは
図３の（ｂ）に示すようになる。これは、以下のように
説明することができる。
電圧の時間波形は図３の（ａ）に示すような山型の関数
とする。この関数に従って、単一の中心波長を有する光
源光を位相変調すると、その多波長出力光スペクトルは
図３の（ｂ）に示すようになる。これは、以下のように
説明することができる。
【００３９】この位相変調の角周波数は、図３の（ｃ）
に示すように瞬時値ωmと瞬時値−ωmの間を所定周期で
往復する方形波である。図３の（ｄ）の実線に示すよう
に、この方形波の角周波数が瞬時値ωmで表される部分
について繰り返しのＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔ
ｏ Ｚｅｒｏ）信号でゲートをかけると、その光スペク
トルは図３の（ｅ）で表され、角周波数が（ωc＋ωm）
を中心とした繰り返しのＮＲＺ信号の光スペクトルが得
られる。また図３の（ｆ）の実線に示すように、この方
形波の角周波数が瞬時値−ωmで表される部分について
同様にゲートをかけると、その光スペクトルは図３の
（ｇ）で表され、角周波数が（ωc−ωm）を中心とした
繰り返しのＮＲＺ信号の光スペクトルが得られる。
に示すように瞬時値ωmと瞬時値−ωmの間を所定周期で
往復する方形波である。図３の（ｄ）の実線に示すよう
に、この方形波の角周波数が瞬時値ωmで表される部分
について繰り返しのＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔ
ｏ Ｚｅｒｏ）信号でゲートをかけると、その光スペク
トルは図３の（ｅ）で表され、角周波数が（ωc＋ωm）
を中心とした繰り返しのＮＲＺ信号の光スペクトルが得
られる。また図３の（ｆ）の実線に示すように、この方
形波の角周波数が瞬時値−ωmで表される部分について
同様にゲートをかけると、その光スペクトルは図３の
（ｇ）で表され、角周波数が（ωc−ωm）を中心とした
繰り返しのＮＲＺ信号の光スペクトルが得られる。
【００４０】これらの光スペクトルの角周波数軸上での
重ね合わせは図３の（ｅ）と図３の（ｇ）を加算した図
３の（ｂ）で表され、角周波数の瞬時値ωc（中心周波
数、つまり搬送周波数）付近の光スペクトル強度が小さ
くなり、光スペクトルの平坦化を実現することはできな
い。
重ね合わせは図３の（ｅ）と図３の（ｇ）を加算した図
３の（ｂ）で表され、角周波数の瞬時値ωc（中心周波
数、つまり搬送周波数）付近の光スペクトル強度が小さ
くなり、光スペクトルの平坦化を実現することはできな
い。
【００４１】そこでパワー調整器４とパワー可変直流電
源５を用いた調整を行なって、以下のように平坦化を行
う。図４の（ａ）に示すように、角周波数の瞬時値ωm
と−瞬時値ωmを跨ぐように繰り返しＮＲＺ信号でゲー
トをかけるように調整した場合の出力光スペクトルを考
える。
源５を用いた調整を行なって、以下のように平坦化を行
う。図４の（ａ）に示すように、角周波数の瞬時値ωm
と−瞬時値ωmを跨ぐように繰り返しＮＲＺ信号でゲー
トをかけるように調整した場合の出力光スペクトルを考
える。
【００４２】これに対して上記と同様に、図４の（ｃ）
の実線に示すように、角周波数の瞬時値ωmで表される
部分について繰り返しのＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚ
ｅｒｏ）信号でゲートをかけると、その光スペクトルは
図４の（ｄ）で表され、角周波数（ωc＋ωm）を中心と
した繰り返しＲＺ信号の光スペクトルが得られる。また
図４の（ｅ）の実線に示すように、角周波数の瞬時値−
ωmで表される部分について繰り返しのＲＺ（Ｒｅｔｕ
ｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）信号でゲートをかけると、その
光スペクトルは図４の（ｆ）で表され、角周波数（ωc
−ωm）を中心とした繰り返しＲＺ信号の光スペクトル
が得られる。両光スペクトルは、上記の繰り返しＮＲＺ
信号の光スペクトルよりも広い帯域を有する。
の実線に示すように、角周波数の瞬時値ωmで表される
部分について繰り返しのＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚ
ｅｒｏ）信号でゲートをかけると、その光スペクトルは
図４の（ｄ）で表され、角周波数（ωc＋ωm）を中心と
した繰り返しＲＺ信号の光スペクトルが得られる。また
図４の（ｅ）の実線に示すように、角周波数の瞬時値−
ωmで表される部分について繰り返しのＲＺ（Ｒｅｔｕ
ｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）信号でゲートをかけると、その
光スペクトルは図４の（ｆ）で表され、角周波数（ωc
−ωm）を中心とした繰り返しＲＺ信号の光スペクトル
が得られる。両光スペクトルは、上記の繰り返しＮＲＺ
信号の光スペクトルよりも広い帯域を有する。
【００４３】両光スペクトルの角周波数軸上での重ね合
わせは図４の（ｂ）で表され、角周波数ωc付近におい
ても大きな光スペクトル強度を有することになり、結果
として平坦な出力光スペクトルを実現することができ
る。
わせは図４の（ｂ）で表され、角周波数ωc付近におい
ても大きな光スペクトル強度を有することになり、結果
として平坦な出力光スペクトルを実現することができ
る。
【００４４】本実施形態によれば、単一の中心波長を有
する光源光の振幅および位相を変調する関数を適宜設定
し、これに従って信号電圧のパワー調整とバイアスの可
変設定を行なって振幅変調と位相変調を行なうことで、
簡易かつ低コストの構成により出力光スペクトルの平坦
度を向上できる効果がある。
する光源光の振幅および位相を変調する関数を適宜設定
し、これに従って信号電圧のパワー調整とバイアスの可
変設定を行なって振幅変調と位相変調を行なうことで、
簡易かつ低コストの構成により出力光スペクトルの平坦
度を向上できる効果がある。
【００４５】［第１実施形態の変形例］本発明に係る多
波長一括発生装置の第１実施形態の変形例の構成を図５
に示す。図５に示すように、本変形例の多波長一括発生
装置は、光源１から多波長光が出射される光パスに光増
幅器５０を配置した構成を採ることができる。同図にお
いては、互いに直列に結合した、光源１からの入射光が
入力される光パスを含んだ複数の光パスのすべてに光増
幅器５０を配置している。このように配置した複数段の
光増幅器５０の増幅利得によって、入射光が光変調器を
通過することにより生じるパワー損失、および、多波長
化により生じる一波長あたりのパワー損失を補償し、出
力ＳＮＲを大いに向上することができる。
波長一括発生装置の第１実施形態の変形例の構成を図５
に示す。図５に示すように、本変形例の多波長一括発生
装置は、光源１から多波長光が出射される光パスに光増
幅器５０を配置した構成を採ることができる。同図にお
いては、互いに直列に結合した、光源１からの入射光が
入力される光パスを含んだ複数の光パスのすべてに光増
幅器５０を配置している。このように配置した複数段の
光増幅器５０の増幅利得によって、入射光が光変調器を
通過することにより生じるパワー損失、および、多波長
化により生じる一波長あたりのパワー損失を補償し、出
力ＳＮＲを大いに向上することができる。
【００４６】しかし、光増幅器５０を光変調器群２の後
段にのみ配置して光変調器群２内およびその前段に光増
幅器を備えない構成とした場合には、光増幅器５０の後
段で生じる光パワー損失に起因して生じるＳＮＲ低下を
防止することができる。図示したように複数の光パスす
べてに光増幅器５０を追加配置すれば、出力に得られる
多波長光のＳＮＲ向上に寄与することができる。
段にのみ配置して光変調器群２内およびその前段に光増
幅器を備えない構成とした場合には、光増幅器５０の後
段で生じる光パワー損失に起因して生じるＳＮＲ低下を
防止することができる。図示したように複数の光パスす
べてに光増幅器５０を追加配置すれば、出力に得られる
多波長光のＳＮＲ向上に寄与することができる。
【００４７】さらに、光変調器群２内の光変調器をすべ
て位相変調器とした場合、繰り返し周期信号発生器４が
発生して各光変調器の入力ポートに印加される正弦波信
号電圧の和を所定の位相変調指数に換算される値に設定
することで、チャンネル間パワー偏差を抑制することが
できる。
て位相変調器とした場合、繰り返し周期信号発生器４が
発生して各光変調器の入力ポートに印加される正弦波信
号電圧の和を所定の位相変調指数に換算される値に設定
することで、チャンネル間パワー偏差を抑制することが
できる。
【００４８】図６は、第１実施形態のこのような変形例
において、チャンネル間パワー偏差を変化させた例を示
す特性図である。
において、チャンネル間パワー偏差を変化させた例を示
す特性図である。
【００４９】図６はチャンネル数が７，９，および１１
の場合を示している。例えば７チャンネルの場合には、
上記正弦波信号電圧の和が位相変調指数に換算してほぼ
１．０πまたは１．４πとなるように各正弦波信号電圧
の各々を調節したときに、５〜６ｄＢの小さなチャンネ
ル間パワー偏差を実現できる。９，１１チャンネルの場
合にも、同様の調節値においてチャンネル間パワー偏差
はほぼ最小の値を示している。
の場合を示している。例えば７チャンネルの場合には、
上記正弦波信号電圧の和が位相変調指数に換算してほぼ
１．０πまたは１．４πとなるように各正弦波信号電圧
の各々を調節したときに、５〜６ｄＢの小さなチャンネ
ル間パワー偏差を実現できる。９，１１チャンネルの場
合にも、同様の調節値においてチャンネル間パワー偏差
はほぼ最小の値を示している。
【００５０】なお、第１実施形態における図４の（ａ）
には、山型の変調関数により位相変調を受けた入射光の
振幅にゲートをかける場合に、山型の変調関数を跨いだ
時間間隔でゲートをかけることによってスペクトル平坦
化を実現する例を示した。すなわち、第１実施形態にお
いては、単一波長の入射光の位相を入力ポートに印加さ
れる信号電圧波形に対し線形に変調し、信号電圧の周期
が、その信号電圧がその１／２の連続する期間において
単調に増加する増加期間と、残り１／２の連続する期間
において当該増加期間における単調増加と対称に減少す
る減少期間からなるときに、増加期間（位相変調関数の
微分係数はこのとき正）と減少期間（位相変調関数の微
分係数はこのとき負）にわたり連続するような図４の
（ａ）のタイミングで信号電圧波形をゲートしていた。
には、山型の変調関数により位相変調を受けた入射光の
振幅にゲートをかける場合に、山型の変調関数を跨いだ
時間間隔でゲートをかけることによってスペクトル平坦
化を実現する例を示した。すなわち、第１実施形態にお
いては、単一波長の入射光の位相を入力ポートに印加さ
れる信号電圧波形に対し線形に変調し、信号電圧の周期
が、その信号電圧がその１／２の連続する期間において
単調に増加する増加期間と、残り１／２の連続する期間
において当該増加期間における単調増加と対称に減少す
る減少期間からなるときに、増加期間（位相変調関数の
微分係数はこのとき正）と減少期間（位相変調関数の微
分係数はこのとき負）にわたり連続するような図４の
（ａ）のタイミングで信号電圧波形をゲートしていた。
【００５１】ここで説明する変形例においては、上記増
加期間と上記減少期間において個別に上記信号電圧波形
をゲートすることによっても、出力多波長光のスペクト
ル平坦化を実現できることを、図７を参照して説明す
る。
加期間と上記減少期間において個別に上記信号電圧波形
をゲートすることによっても、出力多波長光のスペクト
ル平坦化を実現できることを、図７を参照して説明す
る。
【００５２】既に説明した通り（図３の（ａ）〜（ｃ）
参照）、入射光が山型の変調関数で位相変調を受けただ
けでは、搬送周波数近傍において光パワーが低下して出
力多波長光のスペクトルは平坦化されない。
参照）、入射光が山型の変調関数で位相変調を受けただ
けでは、搬送周波数近傍において光パワーが低下して出
力多波長光のスペクトルは平坦化されない。
【００５３】そこで、ここで説明する変形例において
は、図７の（ａ）のように、位相変調関数の微分係数が
正のとき（位相変調関数増加期間）と負のとき（位相変
調関数減少期間）に、夫々個別に信号電圧波形をゲート
することで（ｂ）のようにスペクトル平坦化を実現し
た。
は、図７の（ａ）のように、位相変調関数の微分係数が
正のとき（位相変調関数増加期間）と負のとき（位相変
調関数減少期間）に、夫々個別に信号電圧波形をゲート
することで（ｂ）のようにスペクトル平坦化を実現し
た。
【００５４】（ａ）に示した波形を（ｃ）と（ｅ）の二
つに分けて考えることにする。（ｃ）に示した波形でゲ
ートすることで、（ｄ）のように瞬時角周波数（ωｃ＋
ωｍ）を中心にＲＺ信号スペクトルが生じる。（ｅ）に
示した波形でゲートすることで、（ｆ）のように瞬時角
周波数（ωｃ−ωｍ）を中心にＲＺ信号スペクトルが生
じる。したがって、これらの重ね合わせから、図７の
（ａ）に示した波形でゲートすることによっても、上記
第１実施形態と同様に出力多波長光のスペクトル平坦化
を実現できることがわかる。
つに分けて考えることにする。（ｃ）に示した波形でゲ
ートすることで、（ｄ）のように瞬時角周波数（ωｃ＋
ωｍ）を中心にＲＺ信号スペクトルが生じる。（ｅ）に
示した波形でゲートすることで、（ｆ）のように瞬時角
周波数（ωｃ−ωｍ）を中心にＲＺ信号スペクトルが生
じる。したがって、これらの重ね合わせから、図７の
（ａ）に示した波形でゲートすることによっても、上記
第１実施形態と同様に出力多波長光のスペクトル平坦化
を実現できることがわかる。
【００５５】なお、他の時間波形を変調関数として用い
ることもでき、例えば一定周期で、単調に増加と減少を
繰り返す正弦波形状の時間波形を用いることができる。
ることもでき、例えば一定周期で、単調に増加と減少を
繰り返す正弦波形状の時間波形を用いることができる。
【００５６】［第２実施形態］本発明に係る多波長一括
発生装置の第２実施形態は、図８に示すように、光変調
器群２ａ内に並列に結合した光パスを設け、各光パスの
少なくとも１つ（図２では並列結合した複数の光パスの
すべて）に光変調器を配置した構成の振幅変調部２５を
設けたものである。振幅変調部２５には、入力側光変調
器と出力側光変調器が光パスを介してそれぞれ直列に結
合される。上記複数の光変調器自体はそれぞれ位相変調
器であるが、この振幅変調部２５は、それぞれの光パス
（光変調器）が協働することによって振幅変調器として
動作することができ、変調動作は、パワー調整された信
号電圧およびパワー可変されたバイアスに基づいて行な
われる。
発生装置の第２実施形態は、図８に示すように、光変調
器群２ａ内に並列に結合した光パスを設け、各光パスの
少なくとも１つ（図２では並列結合した複数の光パスの
すべて）に光変調器を配置した構成の振幅変調部２５を
設けたものである。振幅変調部２５には、入力側光変調
器と出力側光変調器が光パスを介してそれぞれ直列に結
合される。上記複数の光変調器自体はそれぞれ位相変調
器であるが、この振幅変調部２５は、それぞれの光パス
（光変調器）が協働することによって振幅変調器として
動作することができ、変調動作は、パワー調整された信
号電圧およびパワー可変されたバイアスに基づいて行な
われる。
【００５７】［第３実施形態］本発明に係る多波長一括
発生装置の第３実施形態の構成を図９に示す。図９に示
すように、本実施形態の多波長一括発生装置は、単一の
中心波長を有する光を発生する光源１、両極型のマッハ
ツェンダ強度変調器２０、所定周期で繰り返される信号
電圧を発生する発振器３、パワー調整器４、パワー可変
直流電源５、および位相調整器６から構成される。パワ
ー調整器４と位相調整器６は互いに直列に結合される。
発生装置の第３実施形態の構成を図９に示す。図９に示
すように、本実施形態の多波長一括発生装置は、単一の
中心波長を有する光を発生する光源１、両極型のマッハ
ツェンダ強度変調器２０、所定周期で繰り返される信号
電圧を発生する発振器３、パワー調整器４、パワー可変
直流電源５、および位相調整器６から構成される。パワ
ー調整器４と位相調整器６は互いに直列に結合される。
【００５８】なお、両極型のマッハツェンダ強度変調器
２０は、入射光を２つの光パスに分岐し、各パスに配置
された光変調器からの出力光を合波、収束させて出射す
る周知の構成を有している。分岐されたパスには各々光
変調手段（位相変調手段）が配置される。これら複数の
光変調手段は、１つの要素自体は位相変調手段である
が、協働することによって振幅変調動作を行うことがで
きる。なお、上記のように２つの光パスの両方に光変調
手段を設けても良いが、いずれか一方に設けても同様の
作用が得られる。
２０は、入射光を２つの光パスに分岐し、各パスに配置
された光変調器からの出力光を合波、収束させて出射す
る周知の構成を有している。分岐されたパスには各々光
変調手段（位相変調手段）が配置される。これら複数の
光変調手段は、１つの要素自体は位相変調手段である
が、協働することによって振幅変調動作を行うことがで
きる。なお、上記のように２つの光パスの両方に光変調
手段を設けても良いが、いずれか一方に設けても同様の
作用が得られる。
【００５９】発振器３からの信号電圧はパワー調整器４
で適宜そのパワーを調節されて、マッハツェンダ強度変
調器２０の一方の電極に印加される。さらにこの信号電
圧は、位相調整器６によって両者の時間位置を調整さ
れ、かつパワー調整器４で適宜そのパワーを調節されて
マッハツェンダ強度変調器２０のもう一方の電極に印加
される。後者の電極には、パワー可変直流電源５からの
適宜パワーを調節したバイアスも印加される。
で適宜そのパワーを調節されて、マッハツェンダ強度変
調器２０の一方の電極に印加される。さらにこの信号電
圧は、位相調整器６によって両者の時間位置を調整さ
れ、かつパワー調整器４で適宜そのパワーを調節されて
マッハツェンダ強度変調器２０のもう一方の電極に印加
される。後者の電極には、パワー可変直流電源５からの
適宜パワーを調節したバイアスも印加される。
【００６０】光源１からの光はマッハツェンダ強度変調
器２０に入射され、マッハツェンダ強度変調器２０によ
る入射光の変調動作は上記信号電圧およびバイアスに基
づいて行なわれ、光源光の振幅および／また位相が変調
される。
器２０に入射され、マッハツェンダ強度変調器２０によ
る入射光の変調動作は上記信号電圧およびバイアスに基
づいて行なわれ、光源光の振幅および／また位相が変調
される。
【００６１】本実施形態では、マッハツェンダ強度変調
器２０は、バワー調整器４を介して印加する信号電圧の
パワーおよびパワー可変直流電源５から印加するバイア
スを適宜調節することにより振幅と位相変調を同時に変
調できる効果を利用して、簡易な構成を実現している。
器２０は、バワー調整器４を介して印加する信号電圧の
パワーおよびパワー可変直流電源５から印加するバイア
スを適宜調節することにより振幅と位相変調を同時に変
調できる効果を利用して、簡易な構成を実現している。
【００６２】［第４実施形態］本発明に係る多波長一括
発生装置の第４実施形態の構成を図１０に示す。図１０
に示す本実施形態の多波長一括発生装置は、第３実施形
態における発振器３に代えて、所定周期で繰り返される
信号電圧を発生する発振器として正弦波信号電圧を発生
する発振器３ａを用い、さらにパワー調整器４と直列結
合した逓倍器７を備えている。
発生装置の第４実施形態の構成を図１０に示す。図１０
に示す本実施形態の多波長一括発生装置は、第３実施形
態における発振器３に代えて、所定周期で繰り返される
信号電圧を発生する発振器として正弦波信号電圧を発生
する発振器３ａを用い、さらにパワー調整器４と直列結
合した逓倍器７を備えている。
【００６３】この構成により、マッハツェンダ強度変調
器２０の両電極に印加する信号電圧の周波数を変えてい
る。すなわち、一方の電極には逓倍器７によって発振器
３ａの出力信号電圧の周波数を逓倍化して印加し、もう
一方の電極には発振器３ａの出力周波数のまま印加して
いる。
器２０の両電極に印加する信号電圧の周波数を変えてい
る。すなわち、一方の電極には逓倍器７によって発振器
３ａの出力信号電圧の周波数を逓倍化して印加し、もう
一方の電極には発振器３ａの出力周波数のまま印加して
いる。
【００６４】本実施形態では、マッハツェンダ強度変調
器２０に印加する所定周期で繰り返す信号電圧として単
一周波数の正弦波信号を用いたので、発振器３ａや、当
該正弦波信号が入力される電気回路（位相調整器６とそ
の後段）を構成する電気的エレメントに要求される周波
数帯域を制限することができ、これら電気的エレメント
に必要とされるコストを抑えられる効果がある。また、
逓倍器７により信号電圧の周波数を逓倍化することによ
り、出力光スペクトルの広帯域化を図ることができる。
器２０に印加する所定周期で繰り返す信号電圧として単
一周波数の正弦波信号を用いたので、発振器３ａや、当
該正弦波信号が入力される電気回路（位相調整器６とそ
の後段）を構成する電気的エレメントに要求される周波
数帯域を制限することができ、これら電気的エレメント
に必要とされるコストを抑えられる効果がある。また、
逓倍器７により信号電圧の周波数を逓倍化することによ
り、出力光スペクトルの広帯域化を図ることができる。
【００６５】［第５実施形態］本発明に係る多波長一括
発生装置の第５実施形態の構成を図１１に示す。図１１
に示す本実施形態の多波長一括発生装置は、単一の中心
波長を有する光を発生する光源１、互いに直列に結合し
た単極型マッハツェンダ強度変調器２０と位相変調器２
８からなる光変調器群２ｃ、所定周期で繰り返される信
号電圧を発生する発振器３、パワー調整器４、パワー可
変直流電源５、および位相調整器６から構成される。
発生装置の第５実施形態の構成を図１１に示す。図１１
に示す本実施形態の多波長一括発生装置は、単一の中心
波長を有する光を発生する光源１、互いに直列に結合し
た単極型マッハツェンダ強度変調器２０と位相変調器２
８からなる光変調器群２ｃ、所定周期で繰り返される信
号電圧を発生する発振器３、パワー調整器４、パワー可
変直流電源５、および位相調整器６から構成される。
【００６６】発振器３からの信号電圧はパワー調整器４
で適宜そのパワーを調節されて、マッハツェンダ強度変
調器２０に印加される。さらにこの信号電圧は、位相調
整器６によって両者の時間位置を調整され、かつパワー
調整器４で適宜そのパワーを調節されて位相変調器２８
に印加される。マッハツェンダ強度変調器２０には、パ
ワー可変直流電源４からの適宜パワーを調節されたバイ
アスも印加される。
で適宜そのパワーを調節されて、マッハツェンダ強度変
調器２０に印加される。さらにこの信号電圧は、位相調
整器６によって両者の時間位置を調整され、かつパワー
調整器４で適宜そのパワーを調節されて位相変調器２８
に印加される。マッハツェンダ強度変調器２０には、パ
ワー可変直流電源４からの適宜パワーを調節されたバイ
アスも印加される。
【００６７】光源１からの光は光変調器群２ｃに入射さ
れ、光変調器群２ｃによる入射光の変調動作は上記信号
電圧およびバイアスに基づいて行なわれ、光源光の振幅
および／また位相が変調される。
れ、光変調器群２ｃによる入射光の変調動作は上記信号
電圧およびバイアスに基づいて行なわれ、光源光の振幅
および／また位相が変調される。
【００６８】本実施形態では、光変調器（マッハツェン
ダ強度変調器２０と位相変調器２８）を２段直列に配置
する構成としたことにより、第３および第４実施形態と
比較して出力光スペクトルの広帯域化を図ることができ
る。
ダ強度変調器２０と位相変調器２８）を２段直列に配置
する構成としたことにより、第３および第４実施形態と
比較して出力光スペクトルの広帯域化を図ることができ
る。
【００６９】図１２に、発振器３からの所定周期で繰り
返される信号電圧として１０ＧＨｚの正弦波を用いた場
合の本実施形態による実験結果を示す。図１２に示すよ
うに、光源１からの光の中心波長を含む９チャネルの信
号について、＜３ｄＢの平坦度を実現できることを観測
した。
返される信号電圧として１０ＧＨｚの正弦波を用いた場
合の本実施形態による実験結果を示す。図１２に示すよ
うに、光源１からの光の中心波長を含む９チャネルの信
号について、＜３ｄＢの平坦度を実現できることを観測
した。
【００７０】［第６実施形態］本発明に係る多波長一括
発生装置の第６実施形態は、第５実施形態におけるマッ
ハツェンダ強度変調器２０と位相変調器２８の位置を図
１３に示すように入れ換えた構成とされており、第５実
施形態と同様の変調動作を行なうことができる。
発生装置の第６実施形態は、第５実施形態におけるマッ
ハツェンダ強度変調器２０と位相変調器２８の位置を図
１３に示すように入れ換えた構成とされており、第５実
施形態と同様の変調動作を行なうことができる。
【００７１】この例が示すように、本発明の多波長一括
発生装置において互いに直列に結合した光変調器の順序
を入れ換えても、得られる出力光スペクトルに影響する
ことはなく、上記実施形態と同様の効果を得ることがで
きる。
発生装置において互いに直列に結合した光変調器の順序
を入れ換えても、得られる出力光スペクトルに影響する
ことはなく、上記実施形態と同様の効果を得ることがで
きる。
【００７２】［第７実施形態］本発明に係る多波長一括
発生装置の第７実施形態は、第５実施形態におけるマッ
ハツェンダ強度変調器２０の代わりに、図１４に示すよ
うに電界吸収型強度変調器２００を用いた光変調器群２
ｅを備えた構成とされいる。本実施形態の多波長一括発
生装置によれば、次に示すように第５実施形態と同様の
動作結果を得ることができた。
発生装置の第７実施形態は、第５実施形態におけるマッ
ハツェンダ強度変調器２０の代わりに、図１４に示すよ
うに電界吸収型強度変調器２００を用いた光変調器群２
ｅを備えた構成とされいる。本実施形態の多波長一括発
生装置によれば、次に示すように第５実施形態と同様の
動作結果を得ることができた。
【００７３】図１５に、発振器３からの所定周期で繰り
返される信号電圧として１０ＧＨｚの正弦波を用いた場
合の本実施形態による実験結果を示す。図１５に示すよ
うに、光源１からの光の中心波長を含む９チャネルの信
号について、第５実施形態（図１２）と同様に＜３ｄＢ
の平坦度を実現できることを観測した。
返される信号電圧として１０ＧＨｚの正弦波を用いた場
合の本実施形態による実験結果を示す。図１５に示すよ
うに、光源１からの光の中心波長を含む９チャネルの信
号について、第５実施形態（図１２）と同様に＜３ｄＢ
の平坦度を実現できることを観測した。
【００７４】［第８実施形態］本発明に係る多波長一括
発生装置の第８実施形態は、第５実施形態における光変
調器群２ｃの後段に、図１６に示すようにさらに位相変
調器２８ａを付加し、これに応じて直列結合したパワー
調整器４と位相調整器６を付加した構成を備えた構成で
ある。すなわち、３段の光変調器群を備え、１段目が振
幅変調器、２段目と３段目が位相変調器となっている。
発生装置の第８実施形態は、第５実施形態における光変
調器群２ｃの後段に、図１６に示すようにさらに位相変
調器２８ａを付加し、これに応じて直列結合したパワー
調整器４と位相調整器６を付加した構成を備えた構成で
ある。すなわち、３段の光変調器群を備え、１段目が振
幅変調器、２段目と３段目が位相変調器となっている。
【００７５】これにより、第５乃至第７実施形態と比較
してさらに広帯域化した出力光スペクトルを得ることが
できる。
してさらに広帯域化した出力光スペクトルを得ることが
できる。
【００７６】［第９実施形態］本発明に係る多波長一括
発生装置の第９実施形態は、図１７に示すように、第５
実施形態における光源１とマッハツェンダ強度変調器２
０の間に光分岐器８を配置し、マッハツェンダ強度変調
器２０と位相変調器２８の間に光分岐器９を配置し、さ
らに光分岐器８と光分岐器９を結合させ、光分岐器８の
分岐出力に光電気変換器１０と演算器１１とコントロー
ラ１２の縦続回路を結合させた構成を備える。すなわ
ち、マッハツェンダ強度変調器２０の入力側と出力側に
それぞれ光分岐器８，９を備える。コントローラ１２
は、パワー可変直流電源５によるマッハツェンダ強度変
調器２０のバイアスをコントロールする。
発生装置の第９実施形態は、図１７に示すように、第５
実施形態における光源１とマッハツェンダ強度変調器２
０の間に光分岐器８を配置し、マッハツェンダ強度変調
器２０と位相変調器２８の間に光分岐器９を配置し、さ
らに光分岐器８と光分岐器９を結合させ、光分岐器８の
分岐出力に光電気変換器１０と演算器１１とコントロー
ラ１２の縦続回路を結合させた構成を備える。すなわ
ち、マッハツェンダ強度変調器２０の入力側と出力側に
それぞれ光分岐器８，９を備える。コントローラ１２
は、パワー可変直流電源５によるマッハツェンダ強度変
調器２０のバイアスをコントロールする。
【００７７】上記構成において、光源１からの光を入力
側の光分岐器８によって分岐した分岐光を出力側の光分
岐器９に入射し、出力多波長光とは逆方向に透過させて
マッハツェンダ強度変調器２０に入射する。この逆方向
の透過光はマッハツェンダ強度変調器２０に入射した単
一の中心波長を有する光源光と同一の中心波長を有して
おり、入力側の光分岐器８によって取り出されて光電気
変換器１０に入射される。そして、光電気変換器１０で
モニタされたパワーに応じた電気信号に変換される。演
算器１１は、変換された電気信号のレベルと予め設定さ
れた目標値との差分を算出する。コントローラ１２は、
算出結果を基にパワー可変直流電源５の出力パワーを調
節し、マッハツェンダ強度変調器２０のバイアス点をコ
ントロールすることで、出力光スペクトルを平坦化する
ことができる。
側の光分岐器８によって分岐した分岐光を出力側の光分
岐器９に入射し、出力多波長光とは逆方向に透過させて
マッハツェンダ強度変調器２０に入射する。この逆方向
の透過光はマッハツェンダ強度変調器２０に入射した単
一の中心波長を有する光源光と同一の中心波長を有して
おり、入力側の光分岐器８によって取り出されて光電気
変換器１０に入射される。そして、光電気変換器１０で
モニタされたパワーに応じた電気信号に変換される。演
算器１１は、変換された電気信号のレベルと予め設定さ
れた目標値との差分を算出する。コントローラ１２は、
算出結果を基にパワー可変直流電源５の出力パワーを調
節し、マッハツェンダ強度変調器２０のバイアス点をコ
ントロールすることで、出力光スペクトルを平坦化する
ことができる。
【００７８】なお、入力側の光分岐器８の後段に光サー
キュレータ（図示せず）を付加し、光源１からの光を分
岐する機能を光分岐器８に、逆方向の透過光を取り出し
て光電気変換器１０に入射する機能をこの光サーキュレ
ータに機能分割する構成も可能である。また、出力側の
光分岐器９として光サーキュレータを用いる構成も可能
である。
キュレータ（図示せず）を付加し、光源１からの光を分
岐する機能を光分岐器８に、逆方向の透過光を取り出し
て光電気変換器１０に入射する機能をこの光サーキュレ
ータに機能分割する構成も可能である。また、出力側の
光分岐器９として光サーキュレータを用いる構成も可能
である。
【００７９】［第１０実施形態］本発明に係る多波長一
括発生装置の第１０実施形態は、図１８に示すように、
第５実施形態におけるマッハツェンダ強度変調器２０と
位相変調器２８の間に光分岐器９を配置し、さらに光分
岐器９の出力に光電気変換器１０と演算器１１とコント
ローラ１２の縦続回路を結合させた構成を備える。すな
わち、マッハツェンダ強度変調器２０の出力側に光分岐
器９を備える。コントローラ１２は、パワー可変直流電
源５によるマッハツェンダ強度変調器２０のバイアスを
コントロールする。
括発生装置の第１０実施形態は、図１８に示すように、
第５実施形態におけるマッハツェンダ強度変調器２０と
位相変調器２８の間に光分岐器９を配置し、さらに光分
岐器９の出力に光電気変換器１０と演算器１１とコント
ローラ１２の縦続回路を結合させた構成を備える。すな
わち、マッハツェンダ強度変調器２０の出力側に光分岐
器９を備える。コントローラ１２は、パワー可変直流電
源５によるマッハツェンダ強度変調器２０のバイアスを
コントロールする。
【００８０】上記構成において、光分岐器９によって分
岐したマッハツェンダ強度変調器２０からの出力光は光
電気変換器１０に入射され、ここでモニタされたパワー
に応じた電気信号に変換される。演算器１１は、変換さ
れた電気信号のレベルと予め設定された目標値との差分
を算出する。コントローラ１２は、算出結果を基にパワ
ー可変直流電源５の出力パワーを調節し、マッハツェン
ダ強度変調器２０のバイアス点をコントロールすること
で、出力光スペクトルを平坦化することができる。
岐したマッハツェンダ強度変調器２０からの出力光は光
電気変換器１０に入射され、ここでモニタされたパワー
に応じた電気信号に変換される。演算器１１は、変換さ
れた電気信号のレベルと予め設定された目標値との差分
を算出する。コントローラ１２は、算出結果を基にパワ
ー可変直流電源５の出力パワーを調節し、マッハツェン
ダ強度変調器２０のバイアス点をコントロールすること
で、出力光スペクトルを平坦化することができる。
【００８１】［第１１実施形態］図１９は本発明に係る
多波長一括発生装置の第１１実施形態を示す構成図であ
る。上述した第９および第１０実施形態では、光源１に
パワー変動があると目標バイアス値が変動する。第１１
実施形態は、このパワー変動による弊害を除去しようと
するものである。
多波長一括発生装置の第１１実施形態を示す構成図であ
る。上述した第９および第１０実施形態では、光源１に
パワー変動があると目標バイアス値が変動する。第１１
実施形態は、このパワー変動による弊害を除去しようと
するものである。
【００８２】本実施形態の構成は、第１０実施形態の構
成に加え、光源１の出力に光分岐器８と光電気変換器１
０ａを含む。演算器１１は、光電気変換器１０ａおよび
光電気変換器１０ｂを通してマッハツェンダ強度変調器
２０の入力光学パワーレベルおよび出力光学パワーレベ
ルをモニターする。コントローラ１２はモニターした２
つの値に応じてパワー可変直流電源５を制御し、パワー
可変直流電源５からマッハツェンダ強度変調器２０に印
加するバイアスにより両光学パワーレベルの比が一定に
維持される。このように第１１実施形態によれば、光源
１のパワー変動が目標バイアス値に影響することがな
い。
成に加え、光源１の出力に光分岐器８と光電気変換器１
０ａを含む。演算器１１は、光電気変換器１０ａおよび
光電気変換器１０ｂを通してマッハツェンダ強度変調器
２０の入力光学パワーレベルおよび出力光学パワーレベ
ルをモニターする。コントローラ１２はモニターした２
つの値に応じてパワー可変直流電源５を制御し、パワー
可変直流電源５からマッハツェンダ強度変調器２０に印
加するバイアスにより両光学パワーレベルの比が一定に
維持される。このように第１１実施形態によれば、光源
１のパワー変動が目標バイアス値に影響することがな
い。
【００８３】［第１２実施形態］図２０は本発明に係る
多波長一括発生装置の第１２実施形態を示す構成図であ
る。本実施形態に係る多波長一括発生装置では、それぞ
れ異なる単一の中心波長の光を発生する２ｎ（ｎは１以
上の自然数）個のレーザからの光源光を２分割して２系
統の処理を行ない、各処理結果を合波して最終的な多重
出力を得る構成とされている。以下、この構成および動
作について詳細に説明する。
多波長一括発生装置の第１２実施形態を示す構成図であ
る。本実施形態に係る多波長一括発生装置では、それぞ
れ異なる単一の中心波長の光を発生する２ｎ（ｎは１以
上の自然数）個のレーザからの光源光を２分割して２系
統の処理を行ない、各処理結果を合波して最終的な多重
出力を得る構成とされている。以下、この構成および動
作について詳細に説明する。
【００８４】図２０において、１６1，１６2，１６3，
１６4，…１６2n-1，１６2nはレーザ発光素子であり、
それぞれ単一の中心波長で発光し、それぞれの中心波長
は異なっており、周波数軸上で添え字の番号順に等間隔
で並んでいる。１６００は光合波器であり、奇数番目の
レーザ発光素子による光を合波する。１６１０は光合波
器であり、光合波器１６００とは独立に偶数番目のレー
ザ発光素子による光を合波する。光合波器１６００，１
６１０は光カプラとすることもできる。
１６4，…１６2n-1，１６2nはレーザ発光素子であり、
それぞれ単一の中心波長で発光し、それぞれの中心波長
は異なっており、周波数軸上で添え字の番号順に等間隔
で並んでいる。１６００は光合波器であり、奇数番目の
レーザ発光素子による光を合波する。１６１０は光合波
器であり、光合波器１６００とは独立に偶数番目のレー
ザ発光素子による光を合波する。光合波器１６００，１
６１０は光カプラとすることもできる。
【００８５】図２１（ａ）はｎ＝８のときの光合波器１
６００からの出力光スペクトルの測定結果を、図２１
（ｂ）はｎ＝８のときの光合波器１６１０からの出力光
スペクトルの測定結果を示しており、８つの光源光が周
波数軸上で等間隔となっていることがわかる。また、各
光源光のパワーが略同一であることもわかる。
６００からの出力光スペクトルの測定結果を、図２１
（ｂ）はｎ＝８のときの光合波器１６１０からの出力光
スペクトルの測定結果を示しており、８つの光源光が周
波数軸上で等間隔となっていることがわかる。また、各
光源光のパワーが略同一であることもわかる。
【００８６】このようなスペクトルを持った各光合波器
出力光は、その一方が多波長一括発生装置（ＩＭ／Ｐ
Ｍ）１６２０に入射され、もう一方が多波長一括発生装
置（ＩＭ／ＰＭ）１６３０に入射される。多波長一括発
生装置１６２０，１６３０には例えば第５実施形態にお
ける多波長一括発生装置（図１１参照）と同様の構成を
用いることができ、それぞれはマッハツェンダ強度変調
器（ＩＭ：Intensity Modulator）と位相変調器（Ｐ
Ｍ：Phase Modulator）からなる光変調器群、パワー調
整器、パワー可変直流電源、および位相調整器（図１１
参照）を備え、発振器１６４０，１６５０からの所定周
期で繰り返される信号電圧を入力される。なお、第１乃
至第１０実施形態に開示された別の構成の多波長一括発
生装置を用いることもできる。
出力光は、その一方が多波長一括発生装置（ＩＭ／Ｐ
Ｍ）１６２０に入射され、もう一方が多波長一括発生装
置（ＩＭ／ＰＭ）１６３０に入射される。多波長一括発
生装置１６２０，１６３０には例えば第５実施形態にお
ける多波長一括発生装置（図１１参照）と同様の構成を
用いることができ、それぞれはマッハツェンダ強度変調
器（ＩＭ：Intensity Modulator）と位相変調器（Ｐ
Ｍ：Phase Modulator）からなる光変調器群、パワー調
整器、パワー可変直流電源、および位相調整器（図１１
参照）を備え、発振器１６４０，１６５０からの所定周
期で繰り返される信号電圧を入力される。なお、第１乃
至第１０実施形態に開示された別の構成の多波長一括発
生装置を用いることもできる。
【００８７】したがって、例えばｎ＝８のときの測定結
果によれば、多波長一括発生装置１６２０からの出力光
スペクトルは平坦化されて図２２（ａ）に示す通りとな
り、多波長一括発生装置１６３０からの出力光スペクト
ルも平坦化されて図２２（ｂ）に示す通りになる。
果によれば、多波長一括発生装置１６２０からの出力光
スペクトルは平坦化されて図２２（ａ）に示す通りとな
り、多波長一括発生装置１６３０からの出力光スペクト
ルも平坦化されて図２２（ｂ）に示す通りになる。
【００８８】次に、多波長一括発生装置１６２０からの
出力光は分波器１６６０において波長毎に分波された
後、合波器１６８０において合波される。また、多波長
一括発生装置１６３０からの出力光は分波器１６７０に
おいて波長毎に分波された後、合波器１６９０において
合波される。両合波器によって合波された光は光カプラ
１７００によって互いに合波される。
出力光は分波器１６６０において波長毎に分波された
後、合波器１６８０において合波される。また、多波長
一括発生装置１６３０からの出力光は分波器１６７０に
おいて波長毎に分波された後、合波器１６９０において
合波される。両合波器によって合波された光は光カプラ
１７００によって互いに合波される。
【００８９】図２２（ａ），（ｂ）に示した光を分波器
１６６０，１６７０に入射した場合、光カプラ１７００
からの出力光スペクトルの測定結果は図２２に示した通
りとなり、単一波長の光源光を変調した上記各実施形態
と比べて多くのＷＤＭ信号を発生させることができ、出
力光スペクトルをより広帯域化できる効果がある。
１６６０，１６７０に入射した場合、光カプラ１７００
からの出力光スペクトルの測定結果は図２２に示した通
りとなり、単一波長の光源光を変調した上記各実施形態
と比べて多くのＷＤＭ信号を発生させることができ、出
力光スペクトルをより広帯域化できる効果がある。
【００９０】［第１２実施形態の修正例］上記第１２実
施形態において一括して多波長光を得た場合には、要素
１６００〜１６８０からなる系統と要素１６１０〜１６
９０からなる系統の間で、クロストークによる影響が問
題になることが考えられる。
施形態において一括して多波長光を得た場合には、要素
１６００〜１６８０からなる系統と要素１６１０〜１６
９０からなる系統の間で、クロストークによる影響が問
題になることが考えられる。
【００９１】そこで本修正例では、分波器１６６０およ
び１６７０の各出力ポート１７1，１７3，…１７2n-1お
よび１７2，１７4，…１７2nについてレーザ発光素子１
６1，１６3，…１６2n-1および１６2，１６4，…１６2n
の中心波長毎に抜き出すようにすることで、多波長一括
発生装置１６２０および１６３０からの変調出力のう
ち、最終的に信号光としては不要となるサイドモードを
合分波器（分波器１６６０と合波器１６８０，分波器１
６７０と合波器１６９０）によって削除するようにし
た。
び１６７０の各出力ポート１７1，１７3，…１７2n-1お
よび１７2，１７4，…１７2nについてレーザ発光素子１
６1，１６3，…１６2n-1および１６2，１６4，…１６2n
の中心波長毎に抜き出すようにすることで、多波長一括
発生装置１６２０および１６３０からの変調出力のう
ち、最終的に信号光としては不要となるサイドモードを
合分波器（分波器１６６０と合波器１６８０，分波器１
６７０と合波器１６９０）によって削除するようにし
た。
【００９２】これにより、例えばｎ＝８のときは、図２
２（ａ）中の太枠１８1，１８3，１８5，１８7で示した
各領域を削除された光が合波器１６８０の出力に得られ
る。また、図２２（ａ）中の太枠１８2，１８4，１
８6，１８8で示した各領域を削除された光が合波器１６
９０の出力に得られる。両合波器出力において、これら
各領域における光パワーは０となる（図示せず）ため、
最終的に光カプラ１７００によって合波して得られる光
出力ＷＤＭ信号は、２系統間のクロストークを除去した
ものとすることができる。
２（ａ）中の太枠１８1，１８3，１８5，１８7で示した
各領域を削除された光が合波器１６８０の出力に得られ
る。また、図２２（ａ）中の太枠１８2，１８4，１
８6，１８8で示した各領域を削除された光が合波器１６
９０の出力に得られる。両合波器出力において、これら
各領域における光パワーは０となる（図示せず）ため、
最終的に光カプラ１７００によって合波して得られる光
出力ＷＤＭ信号は、２系統間のクロストークを除去した
ものとすることができる。
【００９３】［第１２実施形態の応用］図２４は、本発
明に係る多波長一括発生装置の第１２実施形態の応用動
作を説明する模式図である。
明に係る多波長一括発生装置の第１２実施形態の応用動
作を説明する模式図である。
【００９４】図２０の構成において、多波長一括発生装
置１６２０，１６３０夫々が有する変調部を第１の変調
部，第２の変調部とする。各変調部への入射波長が出力
多波長光の間隔の８倍、互いにずれているとする。
置１６２０，１６３０夫々が有する変調部を第１の変調
部，第２の変調部とする。各変調部への入射波長が出力
多波長光の間隔の８倍、互いにずれているとする。
【００９５】図２４（ａ）は、多波長一括発生装置１６
２０，１６３０によって共に９チャンネルの平坦な多波
長光を発生させて第１および第２の変調部に入射させる
場合の両入射波長の関係を模式的に示している。この図
から明らかな通り、第１の変調部への右端の波長と第２
の変調部への左端の波長が重なるため、波長の無駄が生
じる。
２０，１６３０によって共に９チャンネルの平坦な多波
長光を発生させて第１および第２の変調部に入射させる
場合の両入射波長の関係を模式的に示している。この図
から明らかな通り、第１の変調部への右端の波長と第２
の変調部への左端の波長が重なるため、波長の無駄が生
じる。
【００９６】そこで本応用例では、第１の変調部には９
チャンネルの平坦な多波長光を入射させ、一方、第２の
変調部には７チャンネルの平坦な多波長光を入射させる
ように、多波長一括発生装置１６２０と１６３０を独立
して動作させる。この動作は、第１および第２の変調部
への各印加電圧を異なった値にすることで実現できる。
具体的には、第２の変調部への印加電圧を第１の変調部
への印加電圧よりも低い値にすることで、波長の無駄を
無くすことができ、かつ、信号電圧を低減することがで
きる。第１および第２の変調部の動作は、勿論、逆であ
っても同様の作用が得られる。
チャンネルの平坦な多波長光を入射させ、一方、第２の
変調部には７チャンネルの平坦な多波長光を入射させる
ように、多波長一括発生装置１６２０と１６３０を独立
して動作させる。この動作は、第１および第２の変調部
への各印加電圧を異なった値にすることで実現できる。
具体的には、第２の変調部への印加電圧を第１の変調部
への印加電圧よりも低い値にすることで、波長の無駄を
無くすことができ、かつ、信号電圧を低減することがで
きる。第１および第２の変調部の動作は、勿論、逆であ
っても同様の作用が得られる。
【００９７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、互
いに直列に結合しており単一の中心波長を有する入射光
が入力される光パスを含んだ複数の光パスの所定位置に
配置された一つ以上の光変調手段を持った変調部と、所
定周期の信号電圧を独立に調整して前記光変調手段の入
力ポートに印加する複数の電圧印加手段とを備えた構成
において、調整されて印加された信号電圧と信号電圧の
所定周期に応じて入射光を平坦化した多波長光を発生す
るので、複雑な光回路の設計を行うことなく、簡易かつ
低コストな構成で、平坦な光スペクトルを有する多波長
光であるＷＤＭ信号を発生することができる効果があ
る。
いに直列に結合しており単一の中心波長を有する入射光
が入力される光パスを含んだ複数の光パスの所定位置に
配置された一つ以上の光変調手段を持った変調部と、所
定周期の信号電圧を独立に調整して前記光変調手段の入
力ポートに印加する複数の電圧印加手段とを備えた構成
において、調整されて印加された信号電圧と信号電圧の
所定周期に応じて入射光を平坦化した多波長光を発生す
るので、複雑な光回路の設計を行うことなく、簡易かつ
低コストな構成で、平坦な光スペクトルを有する多波長
光であるＷＤＭ信号を発生することができる効果があ
る。
【図１】本発明に係る多波長一括発生装置の原理構成図
である。
である。
【図２】本発明に係る多波長一括発生装置の第１実施形
態を示す構成図である。
態を示す構成図である。
【図３】本発明に係る多波長一括発生装置の第１実施形
態により光スペクトルの平坦化が実現可能であることを
説明する波形図である。
態により光スペクトルの平坦化が実現可能であることを
説明する波形図である。
【図４】本発明に係る多波長一括発生装置の第１実施形
態により光スペクトルの平坦化が実現可能であることを
説明する波形図である。
態により光スペクトルの平坦化が実現可能であることを
説明する波形図である。
【図５】本発明に係る多波長一括発生装置の第１実施形
態の変形例を示す構成図である。
態の変形例を示す構成図である。
【図６】本発明に係る多波長一括発生装置の第１実施形
態の変形例においてチャンネル間パワー偏差を変化させ
た例を示す特性図である。
態の変形例においてチャンネル間パワー偏差を変化させ
た例を示す特性図である。
【図７】本発明に係る多波長一括発生装置の第１実施形
態の変形例により光スペクトルの平坦化が実現可能であ
ることを説明する波形図である。
態の変形例により光スペクトルの平坦化が実現可能であ
ることを説明する波形図である。
【図８】本発明に係る多波長一括発生装置の第２実施形
態を示す構成図である。
態を示す構成図である。
【図９】本発明に係る多波長一括発生装置の第３実施形
態を示す構成図である。
態を示す構成図である。
【図１０】本発明に係る多波長一括発生装置の第４実施
形態を示す構成図である。
形態を示す構成図である。
【図１１】本発明に係る多波長一括発生装置の第５実施
形態を示す構成図である。
形態を示す構成図である。
【図１２】本発明に係る多波長一括発生装置の第５実施
形態による実験結果を示す波形図である。
形態による実験結果を示す波形図である。
【図１３】本発明に係る多波長一括発生装置の第６実施
形態を示す構成図である。
形態を示す構成図である。
【図１４】本発明に係る多波長一括発生装置の第７実施
形態を示す構成図である。
形態を示す構成図である。
【図１５】本発明に係る多波長一括発生装置の第７実施
形態による実験結果を示す波形図である。
形態による実験結果を示す波形図である。
【図１６】本発明に係る多波長一括発生装置の第８実施
形態を示す構成図である。
形態を示す構成図である。
【図１７】本発明に係る多波長一括発生装置の第９実施
形態を示す構成図である。
形態を示す構成図である。
【図１８】本発明に係る多波長一括発生装置の第１０実
施形態を示す構成図である。
施形態を示す構成図である。
【図１９】本発明に係る多波長一括発生装置の第１１実
施形態を示す構成図である。
施形態を示す構成図である。
【図２０】本発明に係る多波長一括発生装置の第１２実
施形態を示す構成図である。
施形態を示す構成図である。
【図２１】本発明に係る多波長一括発生装置の第１２実
施形態による実験結果を示す波形図である。
施形態による実験結果を示す波形図である。
【図２２】本発明に係る多波長一括発生装置の第１２実
施形態による実験結果とその修正例の動作を説明する波
形図である。
施形態による実験結果とその修正例の動作を説明する波
形図である。
【図２３】本発明に係る多波長一括発生装置の第１２実
施形態による実験結果を示す波形図である。
施形態による実験結果を示す波形図である。
【図２４】本発明に係る多波長一括発生装置の第１２実
施形態の応用動作を説明する模式図である。
施形態の応用動作を説明する模式図である。
１ 光源 ２，２ａ，２ｅ，２ｃ 光変調器群 ３，１６４０，１６５０ 発振器 ３ａ 正弦波発振器 ４ パワー調整器 ５ パワー可変直流電源 ６ 位相調整器 ７ 逓倍器 ８，９ 光分岐器 １０，１０ａ，１０ｂ 光電気変換器 １１ 演算器 １２ コントローラ １６1，１６2，１６3，１６4，…１６2n-1，１６2n レ
ーザ発光素子 １７1，…１７8 削除される周波数領域 ２０ マッハツェンダ強度変調器 ２５ 振幅変調部 ２８ 位相変調器 ５０ 光増幅器 ２００ 電界吸収型強度変調器 １６００，１６１０ 光合波器（光カプラ） １６２０，１６３０ 多波長一括発生装置（ＩＭ／Ｐ
Ｍ） １６６０，１６７０ 分波器 １６８０，１６９０ 合波器 １７００ 光カプラ
ーザ発光素子 １７1，…１７8 削除される周波数領域 ２０ マッハツェンダ強度変調器 ２５ 振幅変調部 ２８ 位相変調器 ５０ 光増幅器 ２００ 電界吸収型強度変調器 １６００，１６１０ 光合波器（光カプラ） １６２０，１６３０ 多波長一括発生装置（ＩＭ／Ｐ
Ｍ） １６６０，１６７０ 分波器 １６８０，１６９０ 合波器 １７００ 光カプラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒谷 克寛 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 鈴木 謙一 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2H079 AA02 BA04 CA04 EA05 EA07 FA01 GA01 KA18
Claims (25)
- 【請求項１】 単一の中心波長を有する入射光を所定周
期の信号電圧を用いて変調し、複数の中心波長を有する
多波長光を一括して発生して出力する多波長一括発生装
置であって、 互いに直列に結合しており前記入射光が入力される光パ
スを含んだ複数の光パスと、前記複数の光パスの所定位
置に配置された一つ以上の光変調手段とを持った変調部
と、 前記信号電圧を独立に調整して前記変調部の前記光変調
手段の入力ポートに印加する複数の電圧印加手段とを備
えたことを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の多波長一括発生装置に
おいて、 少なくとも多波長信号が出力される光パスに光増幅器を
備えることを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の多波長一括発生装置に
おいて、 前記光変調手段の少なくとも一つは振幅変調器であるこ
とを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の多波長一括発生装置に
おいて、 前記変調部は前記光変調手段の少なくとも一つの前記振
幅変調器の他に別の光変調手段を備え、該別の光変調手
段の少なくとも一つは位相変調器または振幅と位相を同
時に変調する変調器であり、残りはすべて振幅変調器ま
たは位相変調器であることを特徴とする多波長一括発生
装置。 - 【請求項５】 請求項３に記載の多波長一括発生装置に
おいて、 前記少なくとも一つの振幅変調器は、同時に位相変調器
として動作することを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の多波長一括発生装置に
おいて、 前記変調部はさらに、振幅変調器または位相変調器を備
えることを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項７】 請求項４または請求項６に記載の多波長
一括発生装置において、 前記変調部は、単一波長の前記入射光の位相を前記光変
調手段の前記入力ポートに印加される信号電圧波形に対
し線形に変調し、 前記所定周期は、前記信号電圧がその１／２の連続する
期間において単調に増加する増加期間と、残り１／２の
連続する期間において当該増加期間における単調増加と
対称に減少する減少期間からなり、 前記振幅変調器は、前記増加期間と前記減少期間におい
て個別に前記信号電圧波形をゲートすることを特徴とす
る多波長一括発生装置。 - 【請求項８】 請求項４または請求項６に記載の多波長
一括発生装置において、 前記変調部は、単一波長の前記入射光の位相を前記光変
調手段の前記入力ポートに印加される信号電圧波形に対
し線形に変調し、 前記所定周期は、前記信号電圧がその１／２の連続する
期間において単調に増加する増加期間と、残り１／２の
連続する期間において当該増加期間における単調増加と
対称に減少する減少期間からなり、 前記振幅変調器は、前記増加期間と前記減少期間にわた
って連続する所定タイミングで前記信号電圧波形をゲー
トすることを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項９】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の
多波長一括発生装置において、 前記変調器内部の前記複数の光パスはさらに互いに並列
に結合した複数の光パスを有し、当該並列な複数の光パ
スの少なくとも１つに前記光変調手段が配置され、前記
複数の光パスが協働することによって振幅変調動作を行
うことを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の多波長一括発生装置
において、 前記光変調手段は、前記並列な複数の光パスが前記変調
部内の一光パスを二つに分岐してから一つに収束させる
構成とされ、分岐されたパスの少なくとも一方に光変調
手段配置され、前記分岐されたパスが協働することによ
って振幅変調動作を行うマッハツェンダ強度変調器であ
ることを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の多波長一括発生装
置において、 前記光変調手段は、前記マッハツェンダ強度変調器を一
つだけ備えることを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項１２】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載
の多波長一括発生装置において、 前記光変調手段は電界吸収型強度変調器であることを特
徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項１３】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載
の多波長一括発生装置において、 前記光変調手段にバイアスを印加する手段であって、そ
のパワーを独立に可変して前記バイアスを印加するバイ
アス手段を備えたことを特徴とする多波長一括発生装
置。 - 【請求項１４】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載
の多波長一括発生装置において、 前記変調部は二段の前記光変調手段を備え、一段は振幅
変調器であり、別の一段は位相変調器であることを特徴
とする多波長一括発生装置。 - 【請求項１５】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載
の多波長一括発生装置において、 前記所定周期の信号電圧を逓倍する手段を備え、 前記逓倍した信号電圧を前記複数の電圧印加手段の少な
くとも一つによって調整して前記変調部に印加すること
を特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項１６】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載
の多波長一括発生装置において、 前記所定周期の信号電圧を正弦波として発生する信号発
生手段を備えたことを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項１７】 請求項１、６または１６のいずれかに
記載の多波長一括発生装置において、 前記光変調手段はすべて光位相変調器であり、 前記光変調手段の前記入力ポートに印加される前記正弦
波信号電圧の和が、位相変調指数にしてほぼ１．０πま
たは１．４πとなるように前記正弦波信号電圧の各々を
調節することを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項１８】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載
の多波長一括発生装置において、 前記所定周期の信号電圧を所定の時間波形として発生す
る信号発生手段を備えたことを特徴とする多波長一括発
生装置。 - 【請求項１９】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載
の多波長一括発生装置において、 独立に調整される前記信号電圧の時間位置を調整する位
相調整手段を前記複数の電圧印加手段のいずれかに設け
たことを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項２０】 請求項１３に記載の多波長一括発生装
置において、 前記変調手段の入力位置に配置されて前記入射光を分岐
する第１分岐手段と、前記分岐された入射光を入射され
て前記変調手段に入力し、かつ前記変調手段からの出力
光を次段に出力する第２分岐手段と、 前記変調手段を介して前記第１分岐手段に入射された前
記分岐された入射光をモニタする手段と、 前記分岐された入射光が入射された前記変調手段に印加
するバイアスを前記モニタした結果に基づいてコントロ
ールする手段とを備えたことを特徴とする多波長一括発
生装置。 - 【請求項２１】 請求項１３に記載の多波長一括発生装
置において、 前記変調手段の出力位置に配置されて前記変調手段から
の出力光を分岐する分岐手段と、 前記分岐された出力光をモニタする手段と、 前記出力光を出力した前記変調手段に印加するバイアス
を前記モニタした結果に基づいてコントロールする手段
とを備えたことを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項２２】 請求項１３に記載の多波長一括発生装
置において、 前記変調手段の入力に配置され、前記入力光を信号光と
モニタ光に分岐する第１分岐手段と、 前記変調手段を通して前記信号光を入力されて、前記変
調器からの出力光を当該信号光と別のモニタ光に分岐す
る第２分岐手段と、 前記モニタ光のパワーレベルを第１の電気信号に変換す
る光／電変換手段と、 前記別のモニタ光のパワーレベルを第２の電気信号に変
換する光／電変換手段と、 前記第１および第２の電気信号に基いたバイアス電圧を
前記変調手段に供給し、前記変調手段の入力と出力にお
ける前記信号光の比を一定に維持する手段とを備えたこ
とを特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項２３】 請求項１３に記載の多波長一括発生装
置において、 それぞれが異なる単一の中心波長を有する複数の入射光
を多重し、当該多重光を前記変調部の一段目の光変調手
段に入射させる多重手段をさらに備えたことを特徴とす
る多波長一括発生装置。 - 【請求項２４】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載
の多波長一括発生装置において、 前記複数の入射光は所定間隔の周波数配置とされてお
り、 前記多重手段は、周波数軸上で前記複数の入射光を一つ
置きに入射して多重する第１多重手段と、前記複数の入
射光の残りを一つ置きに入射して多重する第２多重手段
とを有し、 前記変調部は、前記第１多重手段からの前記多重光を変
調する第１変調部と、前記第２多重手段からの前記多重
光を変調する第２変調部とを有し、 さらに、前記第１変調部からの出力光を前記それぞれ異
なる単一の中心波長毎に分波して合波する第１合分波手
段と、 前記第２変調部からの出力光を前記それぞれ異なる単一
の中心波長毎に分波して合波する第２合分波手段と、 前記第１合分波手段による前記一つ置きの成分を持った
合波光と前記第２合分波手段による前記残りの一つ置き
の成分を持った合波光とを合波する手段とを備えたこと
を特徴とする多波長一括発生装置。 - 【請求項２５】 請求項２４に記載の多波長一括発生装
置において、 前記第１変調部は、その出力において（２Ｎ＋ｍ）個の
波長（Ｎは自然数，ｍは整数）の光パワーが所定範囲に
あるようにサイドモードを発生し、 前記第２変調手段は、その出力において（２Ｎ−ｍ）個
の波長（Ｎは自然数，ｍは整数）の光パワーが所定範囲
にあるようにサイドモードを発生することを特徴とする
多波長一括発生装置。
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| US10/826,571 US7068412B2 (en) | 2000-07-07 | 2004-04-16 | Multi-wavelength generating method and apparatus based on flattening of optical spectrum |
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