JP2004151339A - Optical processing equipment and optical amplification system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光減衰器や偏波モード分散補償器などの光処理装置及びそれを用いた光増幅システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
光通信システムで用いられる光増幅器は、光信号の入力強度の変動によって増幅特性が変動する。また、波長多重伝送システムにおいて、光増幅器に入力する光信号の波長数に変更があった場合にも同様に増幅特性が変化する。そこで、光増幅器の光信号強度を一定に保ち、増幅特性を安定化させるために可変光減衰器が用いられる。可変光減衰器は入射光の強度を減衰させる素子であって、減衰量を変化させることのできるものである。40Gbit/s以上の超高速光通信システムにおいて使用される光部品においては、偏波モード分散(Polarization mode dispersion:以下、PMDという。)及び偏波依存損失が非常に小さなことが要求され、また小型であることが望ましい。
【0003】
また、超高速光通信システムにおいては、光ファイバ伝送路のPMDが問題となる。光ファイバが真円からずれていたり、応力がかかることにより基底モードの縮退が解け、2つの直交した偏波成分の光の伝搬速度の違いにより群遅延時間差が生じる。その結果、光パルス信号には広がりが生じるために、光通信システムにおける伝送速度や伝送距離を制限する。また、偏波状態も任意の偏波状態となる。このような問題を解決するためには、受信端において偏波状態を制御し、光ファイバ伝送路とは逆の群遅延時間差を発生させる補償方法が必要になる。
【0004】
例えば、特許文献1において開示された従来技術に係る光減衰器は、2個の偏光ビームスプリッタと、光の偏波面を回転させるための電気光学素子と、2個の反射ミラーを備えて構成されている。この光減衰器では、電気光学素子に所定の電圧を印加することにより偏波面の回転角を調整し、出力光強度の制御ができる。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−272638号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1において開示された従来技術に係る光減衰器では、超高速光通信システムに耐えうるPMDや偏波依存損失の非常に小さな光減衰器を得ることは難しく、また、比較的大きなデバイスとなっていた。さらに、当該光減衰器において、PMDの補償はできなかった。
【0007】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して極めて小さいPMDや偏波依存損失を有し、しかも小型・軽量化できる光減衰器などの光処理装置とそれを利用した光増幅システムを提供することにある。
【0008】
また、本発明の別の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して極めて小さいPMDや偏波依存損失を有してPMDを補償でき、しかも小型・軽量化できるPMD補償器などの光処理装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光処理装置は、第1と第2と第3と第4のポートを有し、第1のポートを介して入力される光信号を互いに実質的に直交する2つの偏波成分の光信号に偏波分離して、一方の偏波成分の光信号を第2のポートを介して出力する一方、他方の偏波成分の光信号を第3のポートを介して出力する偏波分離合成手段と、
上記偏波分離合成手段の第2のポートから出力される一方の偏波成分の光信号の偏波面を所定の第1のファラデー回転角で回転して出力する第1のファラデー回転子と、
上記偏波分離合成手段の第3のポートから出力される他方の偏波成分の光信号の偏波面を所定の第2のファラデー回転角で回転して出力する第2のファラデー回転子と、
上記第1のファラデー回転子から出力される光信号を反射した後、上記第1のファラデー回転子を介して上記偏波分離合成手段の第2のポートに戻す第1の反射手段と、
上記第2のファラデー回転子から出力される光信号を反射した後、上記第2のファラデー回転子を介して上記偏波分離合成手段の第3のポートに戻す第2の反射手段とを備え、
上記偏波分離合成手段は、第2のポートに戻される光信号と、第3のポートに戻される光信号とを合成して、第4のポートと第1のポートのうちの少なくとも一方から合成した光信号を出力し、上記第1と第2のファラデー回転角を変化することにより、第4のポートと第1のポートのうちの少なくとも一方から出力される合成した光信号の減衰量を変化させることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態について説明する。以下の図面において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【0011】
実施の形態1.
図1は、本発明に係る実施の形態1である光減衰器101の構成を示すブロック図であり、図2は、図1の偏光ビームスプリッタ10の動作を示す斜視図である。この実施の形態1に係る光減衰器101は、偏波分離合成素子である偏光ビームスプリッタ10と、偏波変換素子である2個のファラデー回転子11,21と、2個の反射ミラー12,22とを備えて構成したことを特徴としている。
【0012】
図1及び図2において、偏光ビームスプリッタ10は、互いに対向する第1の面と第2の面を有するとともに、互いに対向する第3の面と第4の面を有する。図1及び図2に示すように、光信号は入力ポートP1を介して偏光ビームスプリッタ10の第1の面S1に入射し、互いに実質的に直交するTE波とTM波の各偏波成分の光信号に分離され、偏波分離されたTE波の光信号は透過して第2の面S2からファラデー回転子11を介して反射ミラー12に出力される一方、偏波分離されたTM波の光信号は直角で偏光されて第3の面S3から反射ミラー20及びファラデー回転子21を介して反射ミラー22に出力される。すなわち、偏波分離されたTE波の光信号はファラデー回転子11を透過し、反射ミラー12により反射され、再度ファラデー回転子11を透過した後、偏光ビームスプリッタ10の第2の面S2に戻って入射する。一方、偏波分離されたTM波の光信号はファラデー回転子21を透過し、反射ミラー22により反射され、再度ファラデー回転子21を透過した後、偏光ビームスプリッタ10の第3の面S3に戻って入射する。次いで、偏光ビームスプリッタ10は戻って入射してきた2つの光信号を合成して第4の面S4から出力ポートP11を介して出力する。
【0013】
ここで、両方のファラデー回転子11,21に対して、コントローラ40により制御される磁界印加装置30から所定の磁界を印加すると、透過する光信号の偏波面が回転する。そのため、TM波からTE波、あるいはその逆の偏波変換が起こり、偏波変換された光信号は、上述のように、偏光ビームスプリッタ10により合成されて出力ポートP11に出力される。残りの光信号は入力ポートP1への戻り光信号となる。すなわち、各ファラデー回転子11,21の偏波面を回転させることにより、第1の出力ポートP11からの出力光強度を制御できる。各ファラデー回転子11,21での偏波面のファラデー回転角[度]と出力光強度の関係は図3のようになる。光信号が各ファラデー回転子11,21を1回透過したときの回転角をθとすると、反射ミラー12,22により反射して再度ファラデー回転子11,21を透過した際には回転角は2θとなる。例えば、θ=45度に設定したときは、図1に示すように、TE波の光信号がファラデー回転子11を2回通過したときは、TM波の光信号となって偏光ビームスプリッタ10に戻り、TM波の光信号がファラデー回転子21を2回通過したときは、TE波の光信号となって偏光ビームスプリッタ10に戻ってくる。なお、特許文献1に開示された従来技術に係る電気光学素子の場合には、光信号が往復するとファラデー回転角はゼロ度に戻ってしまうため、本実施の形態のように、光信号を折り返す構成を用いることはできない。
【0014】
以上の実施の形態において、伝送された光信号におけるPMDや偏波依存損失を非常に小さくするためには、光減衰器101の製造時において、各反射ミラー12,22の位置と回転角度を微調整した後に反射ミラー12,22を接着剤等で固定すればよい。図4(a)に示すように、各反射ミラー12,22の光軸方向の位置をそれぞれ、各移動回転機構13,23により光軸に平行な方向200で移動するように微調整して各偏波の群遅延時間差を微調整することにより、PMDを例えばゼロになるように補償できる。また、図4(b)に示すように、各反射ミラー12,22の光軸に対する角度φを、各移動回転機構13,23により微調整すれば、反射ミラー12,22での反射角度が変化して各偏波の損失を微調整できる。このような調整方法により、PMDや偏波依存損失をそれぞれ独立に制御できるため、PMDと偏波依存損失の両者を非常に小さくすることができる。
【0015】
以上説明したように、本実施の形態によれば、各ファラデー回転子11,21を通過した光信号を反射ミラー12,22により折り返す構成としたため、反射ミラー12,22の位置と角度の微調整によりそれぞれPMDや偏波依存損失を非常に小さくすることができ、しかも光減衰器101を小型・軽量化できる。
【0016】
実施の形態2.
図5は、本発明に係る実施の形態2である光減衰器102の構成を示すブロック図である。この実施の形態2に係る光減衰器102は、図1に図示された実施の形態1に係る光減衰器101に比較して、磁界印加装置30に代えて、各ファラデー回転子11,21に対して別々に、コントローラ41により制御される磁界印加装置31,32を備えたことを特徴としている。なお、ファラデー回転子11,21の間に、上記磁界を遮蔽する磁界遮蔽板50を設ける。以下、これらの相違点について詳細説明する。
【0017】
図5において、各ファラデー回転子11,21を磁界印加装置31,32により独立に制御するため、各偏波の出力光強度を独立に制御できる。一般に、光通信システムで用いられる光増幅器は、偏波依存性があり、TM波に対する増幅率とTE波に対する増幅率が異なる。よって、入射する光信号の偏波状態により増幅率が変動する。それを防止するためには、各偏波のファラデー回転角θを互いに独立に制御して、各偏波の強度を独立に制御することが好ましい。
【0018】
従って、本実施の形態によれば、第1の実施の形態に係る作用効果に加えて、各ファラデー回転子11,21のファラデー回転角θを独立に制御することにより、各偏波の出力光強度を独立に制御できるという特有の効果を有する。
【0019】
実施の形態3.
図6は、本発明に係る実施の形態3である光減衰器103の構成を示すブロック図である。この実施の形態3に係る光減衰器103は、図1に図示された実施の形態1に係る光減衰器101に比較して、2個のファラデー回転子11,12に代えて、1個のファラデー回転子11aを備えたことを特徴としている。以下、これらの相違点について詳細説明する。
【0020】
図6において、1個のファラデー回転子11aを各偏波の光伝送路で共用している。そのため各偏波の出力光強度を独立には制御できないが、使用するファラデー回転子11aが1個であるため、それに対して所定の磁界を印加する磁界印加装置30を1個にすることができる。従って、本実施の形態においては、実施の形態1の作用効果に加えて、当該光減衰器103における装置全体の消費電力を低減できるとともに、当該光減衰器103を小型・軽量化できる。
【0021】
実施の形態4.
図7は、本発明に係る実施の形態4である光減衰器104の構成を示すブロック図である。この実施の形態4に係る光減衰器104は、図1に図示された実施の形態1に係る光減衰器101に比較して、入力ポートP1と偏光ビームスプリッタ10の第1の面S1との間に光サーキュレータ51を挿入したことを特徴としている。以下、これらの相違点について詳細説明する。
【0022】
図7において、入力ポートP1に入力された光信号は光サーキュレータ51の第1のポートP21及び第2のポートP22を介して、偏光ビームスプリッタ10の第1の面S1に入射する。また、偏光ビームスプリッタ10の第3の面から出力される、出力ポートP11に出力される光信号とは別の残りの光信号は、偏光ビームスプリッタ10の第1の面S1から光サーキュレータ51の第2のポートP22及び第3のポートP23を介して出力ポートP22に出力される。
【0023】
図8は、図7の光減衰器104においてファラデー回転子11,21におけるファラデー回転角θに対する出力ポートP12の出力光強度を示すグラフである。図8から明らかなように、出力ポートP12から出力される光信号の出力光強度は、ファラデー回転角θの変化に対して、図3の出力ポートP11への出力光強度の逆相の関係で変化する。
【0024】
以上説明したように、本実施の形態によれば、第1の実施の形態に係る作用効果に加えて、偏光ビームスプリッタ10の入力側に光サーキュレータ51を配置しているため、偏光ビームスプリッタ10の入力側への不要な戻り光信号を防ぐことができ、また、第2の出力ポートP12からの出力光強度をモニターすれば、光減衰器104による光の減衰量を把握できるという特有の効果を有する。
【0025】
以上の実施の形態における光サーキュレータ51の挿入については、他の実施の形態に適用することができる。
【0026】
実施の形態5.
図9は、本発明に係る実施の形態5である光減衰器105の構成を示すブロック図である。この実施の形態4に係る光減衰器104は、図1に図示された実施の形態1に係る光減衰器101に比較して、入力ポートP1と偏光ビームスプリッタ10の第1の面S1との間に光アイソレータ52を挿入したことを特徴としている。以下、これらの相違点について詳細説明する。
【0027】
図9において、入力ポートP1に入力された光信号は光アイソレータ52を介して、偏光ビームスプリッタ10の第1の面S1に入射する。また、偏光ビームスプリッタ10の第3の面から出力される、出力ポートP11に出力される光信号とは別の残りの光信号は、偏光ビームスプリッタ10の第1の面S1から光アイソレータ52に戻るが、光アイソレータ52により当該戻り光信号は入力ポートP1に出力されることが防止される。
【0028】
以上説明したように、本実施の形態によれば、第1の実施の形態に係る作用効果に加えて、偏光ビームスプリッタ10の入力側に光アイソレータ52を配置しているため、当該入力側への不要な戻り光を防ぐことができるという特有の効果を有する。
【0029】
以上の実施の形態における光アイソレータ52の挿入については、他の実施の形態に適用することができる。
【0030】
実施の形態6.
図10は、本発明に係る実施の形態6であるPMD補償器106の構成を示すブロック図である。この実施の形態6に係るPMD補償器106は、図5に図示された実施の形態2に係る光減衰器102に比較して、入力ポートP1と偏光ビームスプリッタ10の第1の面S1との間に偏波制御器60を挿入したことを特徴としている。以下、これらの相違点について詳細説明する。
【0031】
図10において、入力ポートP1に入力された光信号は、偏波制御器60の1/4波長板61と1/2波長板62を介して偏光ビームスプリッタ10の第1の面S1に入射する。ここで、偏波制御器60は1/4波長板61と1/2波長板62を備えて構成され、偏波制御器60を制御するコントローラ63から1/4波長板61に印加される制御信号Sc1と、1/2波長板62に印加される制御信号Sc2の各レベルを調整することにより各波長板11,12を伝搬する光信号の偏波状態を調整し、これにより、入力ポートP1を介して入力されて伝搬する光信号の偏波軸が偏光ビームスプリッタ10側の光軸に実質的に一致するように上記光信号の偏波状態を制御する。
【0032】
当該PMD補償器106においては、各ファラデー回転子11,21のファラデー回転角θの制御により一方の偏波成分のみを出力ポートP11から出力できる。そのため、群遅延時間差の生じた余分な光信号を排除でき、パルス広がりのないきれいな信号を出力ポートP11から出力できる。すなわち、各ファラデー回転子11,21のファラデー回転角θを制御することにより、PMDを実質的にゼロになるようにPMDを補償することができる。
【0033】
以上説明したように、本実施の形態によれば、実施の形態2に係る作用効果に加えて、PMDを有する光信号の一方の偏波成分のみを出力ポートP11から出力できるために、光伝送路を伝搬してきた光信号のPMDを補償できるという特有の効果を有する。
【0034】
実施の形態6の変形例.
図10に図示された実施の形態6に係るPMD補償器106において、偏光ビームスプリッタ10から反射ミラー12までの第1の距離d1と、偏光ビームスプリッタ10から反射ミラー22までの第2の距離d2とが異なるように設定されている場合(以下、実施の形態6の変形例という。)について以下に説明する。
【0035】
この変形例において、偏波分離された各偏波間に群遅延時間差が生じる構成となっている。PMDを有し、任意の偏波状態の光信号は偏波制御器1によりその偏波状態が調整され、偏光ビームスプリッタ10の光軸に合った直線偏波に変換される。例えば、光伝送路で生じた各偏波間における群遅延時間差とは逆の群遅延時間差が生じるように偏波制御器1により偏波状態が調整され、偏光ビームスプリッタ10に入力されたとき、偏光ビームスプリッタ10から各反射ミラー12,22までの距離d1,d2は、各偏波により異なる設定となっているため、これにより逆の群遅延時間差が発生し、コントローラ63により偏波制御器1を制御することによりPMDを実質的にゼロになるように補償できる。
【0036】
実施の形態7.
図11は、本発明に係る実施の形態7であるPMD補償器107の構成を示すブロック図である。この実施の形態7に係る光減衰器107は、図10に図示された実施の形態6に係るPMD補償器106に比較して、移動回転機構13,23の移動及び回転動作を制御するコントローラ42をさらに備え、各ファラデー回転子11,21のファラデー回転角θを45度に固定したことを特徴としている。以下、これらの相違点について詳細説明する。
【0037】
図11において、入力される光信号の偏波状態を偏波制御器1により各波長板11,12を伝搬する光信号の偏波状態を調整し、これにより、入力ポートP1を介して入力されて伝搬する光信号の偏波軸が偏光ビームスプリッタ10側の光軸に実質的に一致するように上記光信号の偏波状態を制御する。一方、各ファラデー回転子11,21のファラデー回転角θを45度に固定しているので、すべての光信号は第1の出力ポートP11から出力されるため、余分な戻り光信号が入力ポートP1に戻らず、偏光ビームスプリッタ10は光サーキュレータの役割をして動作する。また、コントローラ42は各移動回転機構13,23を制御して上記2つの距離d1,d2を調整することにより、光信号の群遅延時間差を調整し、光信号のPMDを補償して第1の出力ポートP11から出力する。ここで、光信号の群遅延時間差を調整できるため、PMDを実質的にゼロとなるように精密に補償できる。
【0038】
以上説明したように、本実施の形態によれば、実施の形態6に係るPMD補償器106の作用効果に加えて、偏光ビームスプリッタ10が光サーキュレータとして動作して入力ポートP1側への戻り光信号を実質的にゼロとするとともに、コントローラ42により制御される移動回転機構13,23により反射ミラー12,22の光軸方向の位置を変更して、光信号の各偏波成分の間の群遅延時間差を調整することにより、PMDを実質的にゼロとなるように精密に補償できる。
【0039】
実施の形態8.
図12は、本発明に係る実施の形態8であるPMD補償器108の構成を示すブロック図である。この実施の形態8に係る光減衰器108は、図10に図示された実施の形態6に係るPMD補償器106に比較して、反射ミラー12に代えてグレーティングを有する光ファイバケーブル14を備えるとともに、反射ミラー22に代えてグレーティングを有する光ファイバケーブル24を備えたことを特徴としている。以下、この相違点について詳細説明する。
【0040】
図12において、光ファイバケーブル14は、グレーティングを有しない光ファイバケーブルに対して、所定の紫外線を照射することにより、その長手方向に対して屈折率が一定であるグレーティングを形成して構成される。また、光ファイバケーブル5も光ファイバケーブル4と実質的に同様のグレーティングを有するように形成される。このように形成された光ファイバケーブル14,24はそれぞれ、入力される光信号のうち所定のスペクトル成分のみを反射し、残りの光信号を透過させる。従って、光ファイバケーブル14,24はいわゆる所定の反射フィルタ機能を有する。
【0041】
本実施の形態において、偏光ビームスプリッタ10から各グレーティングを有する光ファイバケーブル14,24の各グレーティングまでの距離d1,d2は互いに異なるように設定されており、分離された各偏波間に群遅延時間差が生じる。この場合において、入力される光信号の偏波状態を調整し、これにより、入力ポートP1を介して入力されて伝搬する光信号の偏波軸が偏光ビームスプリッタ10側の光軸に実質的に一致するように上記光信号の偏波状態を制御する。ここで、コントローラ63は、入力される光信号に対して、光伝送路における各偏波成分間の群遅延時間差と逆の群遅延時間差が生じるように偏波制御器1により偏波状態を調整し、偏波状態が調整された光信号が偏光ビームスプリッタ10に入力される。
【0042】
次いで、偏光ビームスプリッタ10により偏波分離されたTE波の光信号は、ファラデー回転子11を介してグレーティングを有する光ファイバケーブル14に入射した後、グレーティングによって帯域ろ波されてグレーティングに対応したスペクトル成分の光信号のみが反射され、残りの光信号は光ファイバケーブル14を透過して出力される。反射された光信号は再度ファラデー回転子11を介して偏光ビームスプリッタ10に戻って入力される。一方、偏光ビームスプリッタ10により偏波分離されたTM波の光信号は、ファラデー回転子21を介してグレーティングを有する光ファイバケーブル24に入射した後、グレーティングによって帯域ろ波されてグレーティングに対応したスペクトル成分の光信号のみが反射され、残りの光信号は光ファイバケーブル24を透過して出力される。グレーティングによって帯域ろ波されてグレーティングに対応したスペクトル成分の光信号のみが反射され、残りの光信号は光ファイバケーブル24を透過して出力される。反射された光信号は再度ファラデー回転子21を介して偏光ビームスプリッタ10に戻って入力される。さらに、偏光ビームスプリッタ10は入力される2つの反射光信号を合成して出力ポートP11に出力する。
【0043】
以上のように構成されたPMD補償器108において、光伝送路で光信号においてPMDが生じなかった場合には、偏波制御器1によりTE波又はTM波のみとなるようにその光信号の偏波状態が調整され、偏光ビームスプリッタ10に入力される。この場合には、TE波とTM波との間の群遅延時間差が発生しないため、PMDは実質的にゼロであるまま出力ポートP11に出力される。また、本実施の形態では、反射器としてグレーティングを有する光ファイバケーブル14,24を用いているため、当該PMD補償器108は波長フィルタの機能を有する。
【0044】
以上説明したように、本実施の形態によれば、実施の形態6に係るPMD補償器106に係る作用効果に加えて、偏光ビームスプリッタ10からそれぞれの反射器である各光ファイバケーブル14,24のグレーティングまでの距離は異なるように設定されており、偏波制御器1を調整することにより、光信号のPMDを実質的にゼロとなるように補償できる。また、反射器として各光ファイバケーブル14,24のグレーティングを用いているため、当該PMD補償器108は波長フィルタとしての機能を有するという特有の効果を有する。
【0045】
実施の形態8の変形例.
図12の各光ファイバケーブル14,24はグレーティング周期が一定であるグレーティングを有しているが、本発明はこれに限らず、位置によりグレーティング周期を変化させたチャープグレーティングを用いてもよい。このチャープグレーティングを有する光ファイバケーブルにより、光伝送路で生じた波長分散も補償できる。
【0046】
実施の形態9.
図13は、本発明に係る実施の形態9であるPMD補償器109の構成を示すブロック図である。この実施の形態9に係るPMD補償器109は、図12に図示された実施の形態8に係るPMD補償器108に比較して、偏波制御器1と、偏光ビームスプリッタ10との間に、光サーキュレータ51を挿入したことを特徴としている。以下、この相違点について詳細説明する。
【0047】
図13において、偏波制御器60からの光信号は光サーキュレータ51を介して偏光ビームスプリッタ10に入射し、また、偏光ビームスプリッタ10からの戻し光信号は光サーキュレータ51を介して第2の出力ポートP12に出力される。従って、本実施の形態によれば、第8の実施の形態に係る作用効果に加えて、偏光ビームスプリッタ10の入力側に光サーキュレータ51を配置しているため、当該入力側への不要な戻り光信号を防ぐことができ、また、第2の出力ポートP12からの出力光強度をモニターすれば、PMD補償器109による光の減衰量を把握できるという特有の効果を有する。
【0048】
実施の形態10.
図14は、本発明に係る実施の形態10であるPMD補償器110の構成を示すブロック図である。この実施の形態9に係るPMD補償器109は、図12に図示された実施の形態8に係るPMD補償器108に比較して、偏波制御器1と、偏光ビームスプリッタ10との間に、光アイソレータ52を挿入したことを特徴としている。以下、この相違点について詳細説明する。
【0049】
図14において、偏波制御器60からの光信号は光アイソレータ52を介して偏光ビームスプリッタ10に入射し、また、偏光ビームスプリッタ10からの戻し光信号は光アイソレータ52により入力ポートP1側に戻ることが阻止される。従って、本実施の形態によれば、第8の実施の形態に係る作用効果に加えて、偏光ビームスプリッタ10の入力側に光アイソレータ52を配置しているため、入力ポートP1側への不要な戻り光信号を防ぐことができる。
【0050】
実施の形態11.
図15は、本発明に係る実施の形態11である光減衰器111の構成を示すブロック図である。この実施の形態11に係る光減衰器111は、図7に図示された実施の形態4に係る光減衰器104に比較して、反射ミラー12,13に代えてそれぞれ、45度の入射角及び45度の反射角で入射する光信号を反射する反射ミラー16,17を備え、偏光ビームスプリッタ10の第2の面S2からファラデー回転子11と反射ミラー16,17とファラデー回転子21と反射ミラー20とを介して偏光ビームスプリッタ10の第3の面S3までの光ループ回路を形成したことを特徴としている。以下、この相違点について詳細説明する。
【0051】
図15において、入力ポートP1から光サーキュレータ51を介して入力された光信号は偏向ビームスプリッタ10の第1の面S1に入射し、入射された光信号はTE波とTM波の光信号に偏波分離される。次いで、偏波分離されたTE波の光信号は、ファラデー回転子11と、反射ミラー16と、反射ミラー17と、ファラデー回転子21と、反射ミラー20とを介して、偏光ビームスプリッタ10の第3の面S3に出力される一方、偏波分離されたTM波の光信号は、反射ミラー20と、ファラデー回転子21と、反射ミラー17と、反射ミラー16と、ファラデー回転子11とを介して、偏光ビームスプリッタ10の第2の面S2に出力される。次いで、偏光ビームスプリッタ10は入力された2つの偏波成分の光信号は合波され、合波後の光信号は第4の面S4から第1の出力ポートP11に出力されるとともに、合波後の残りの光信号は第1の面S1から光サーキュレータ51のポートP22及びポートP23を介して第2の出力ポートP12に出力される。
【0052】
図16は、図15の光減衰器111においてファラデー回転子11,21におけるファラデー回転角θに対する出力ポートP11の出力光強度を示すグラフであり、図17は、図15の光減衰器111においてファラデー回転子11,21におけるファラデー回転角θに対する出力ポートP12の出力光強度を示すグラフである。図16及び図17から明らかなように、ファラデー回転子11,21のファラデー回転角θを変化することにより、第1の出力ポートP11及び第2の出力ポートP12に出力される光信号のレベルを変化させることができ、しかもこれらの2つの光信号のレベルは逆相関係になっている。
【0053】
以上説明したように、本実施の形態によれば、偏光ビームスプリッタ10により偏波分離された各偏波成分は同一のループ形状の光伝送路を透過する。各偏波成分の光信号が受ける群遅延時間や損失が異なるとPMDや偏波依存損失が生じるが、本実施の形態では、各偏波が受ける群遅延時間及び損失は同一のため、PMD及び偏波依存損失は原理的に発生しない。従って、反射ミラーなどの位置の微調整を行わずに、PMDや偏波依存損失が非常に小さく、しかも光減衰量を変化できる光減衰器を実現できる。
【0054】
以上の実施の形態における偏光ビームスプリッタ10により偏波分離された各偏波成分は同一のループ形状の光伝送路を透過させる構成については、他の実施の形態における光減衰器に適用するこおとができる。
【0055】
実施の形態12.
図18は、本発明に係る実施の形態12である光減衰器112の構成を示すブロック図である。この実施の形態12に係る光減衰器112は、図17に図示された実施の形態11に係る光減衰器111に比較して、反射ミラー12,13に代えて、偏波保存光ファイバケーブル18を用いて、偏光ビームスプリッタ10の第2の面S2からファラデー回転子11とファラデー回転子21と反射ミラー20とを介して偏光ビームスプリッタ10の第3の面S3までの光ループ回路を形成したことを特徴としている。
【0056】
図18に図示されたこの実施の形態においても、実施の形態11に係る作用効果と同様の作用効果を有する。なお、この実施の形態においては、偏波保存光ファイバケーブル18を用いたが、本発明はこれに限らず、シングルモードの光ファイバケーブルを使用できる。
【0057】
以上の実施の形態における偏光ビームスプリッタ10により偏波分離された各偏波成分は同一のループ形状の光伝送路を透過させる構成については、他の実施の形態における光減衰器に適用するこおとができる。
【0058】
実施の形態13.
図19は、本発明に係る実施の形態13である光増幅システム113の構成を示すブロック図である。この実施の形態に係る光増幅システム113は、光減衰器101と、光方向性結合器70と、コントローラ80と、光増幅器81と、励起光源82とを備えて構成される。
【0059】
図19において、入力される光信号は、光減衰量がコントローラ80により制御される光減衰器101及び光方向性結合器70を介して光増幅器81に出力され、光増幅器81は、励起光源82からの励起光を用いて、入力される光信号を増幅して出力する。ここで、光減衰器101は、例えば、実施の形態1に係る光減衰器であって、その他の実施の形態に係る光減衰器101,102,103,104,105,111,112であってもよい。また、光方向性結合器70は、互いに光学的に結合された2つの光導波路71,72を備えて構成され、光減衰器101から光増幅器81への進行波である光信号の一部を分岐検出してコントローラ80に出力する。これに応答して、コントローラ80は、分岐検出された光信号のレベルが実質的に一定となるように、光減衰器101の光減衰量を制御する。
【0060】
一般に、光増幅器81は入力される光信号強度の変動によりその増幅特性も変動する。そのため、光増幅器81に入力される光信号強度を一定に保つ必要がある。この実施の形態では、光増幅器81の前段に光減衰器101を挿入し、その後段の光方向性結合器70にて分岐された光強度を検出して、その光強度を一定にするようにコントローラ80により光減衰器101の光減衰量を制御することにより、光増幅器81に入力される光信号強度を一定に保つことができる。
【0061】
以上説明したように、本実施の形態によれば、例えば光通信システムにおける光増幅システム113に入力される光信号強度を一定に保つことができ、光増幅器81の増幅特性を安定化できる。
【0062】
実施の形態14.
図20は、本発明に係る実施の形態14である光増幅システム114の構成を示すブロック図である。この実施の形態に係る光増幅システム114は、光減衰器101と、光方向性結合器70と、コントローラ80と、光増幅器81と、励起光源82とを備えて構成される。
【0063】
図20において、励起光源82は所定の励起光を発生して、光減衰器101を介して光増幅器81に出力する。当該光増幅システム114に入力される光信号は、光増幅器81により上記励起光を用いて増幅された後、光方向性結合器70を介して出力される。ここで、光方向性結合器70は、図19と同様に、互いに光学的に結合された2つの光導波路71,72を備えて構成され、当該光増幅システム114から出力される光信号の一部を分岐検出してコントローラ80に出力する。これに応答して、コントローラ80は、分岐検出された光信号に基づいて、当該光信号の光強度が一定となるように、光減衰器101の光減衰量を制御する。なお、光減衰器101は、例えば、実施の形態1に係る光減衰器であって、その他の実施の形態に係る光減衰器101,102,103,104,105,111,112であってもよい。
【0064】
一般に、波長多重伝送システムにおいては、光増幅システム114に入力する光信号の波長数が変化した場合には、光増幅器81の増幅特性が変化し、その出力光強度も変動する。そのため、光増幅器81の出力光強度を一定に保つためには励起光源82の光強度を調整する必要がある。図20の実施の形態においては、励起光源82の後段に光減衰器101を挿入し、光増幅器81の後段に設けられた光方向性結合器70にて分岐された光強度を検出し、その光強度を一定にするようにコントローラ80により光減衰器101を制御することにより、光増幅器81から出力される光信号強度を一定に保つことができる。
【0065】
以上説明したように、本実施の形態によれば、光通信システムにおける光増幅システム114に入力される光信号の波長数が変化した場合にも、出力光強度を一定に保つことができ、当該光通信システムの動作を安定化できる。
【0066】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明に係る光処理装置によれば、第1と第2と第3と第4のポートを有し、第1のポートを介して入力される光信号を互いに実質的に直交する2つの偏波成分の光信号に偏波分離して、一方の偏波成分の光信号を第2のポートを介して出力する一方、他方の偏波成分の光信号を第3のポートを介して出力する偏波分離合成手段と、
上記偏波分離合成手段の第2のポートから出力される一方の偏波成分の光信号の偏波面を所定の第1のファラデー回転角で回転して出力する第1のファラデー回転子と、
上記偏波分離合成手段の第3のポートから出力される他方の偏波成分の光信号の偏波面を所定の第2のファラデー回転角で回転して出力する第2のファラデー回転子と、
上記第1のファラデー回転子から出力される光信号を反射した後、上記第1のファラデー回転子を介して上記偏波分離合成手段の第2のポートに戻す第1の反射手段と、
上記第2のファラデー回転子から出力される光信号を反射した後、上記第2のファラデー回転子を介して上記偏波分離合成手段の第3のポートに戻す第2の反射手段とを備え、
上記偏波分離合成手段は、第2のポートに戻される光信号と、第3のポートに戻される光信号とを合成して、第4のポートと第1のポートのうちの少なくとも一方から合成した光信号を出力し、上記第1と第2のファラデー回転角を変化することにより、第4のポートと第1のポートのうちの少なくとも一方から出力される合成した光信号の減衰量を変化させる。
従って、上記偏波分離合成手段から出力される2つの光信号をそれぞれ折り返す構成としたため、上記2つの反射手段の位置と角度の微調整により偏波モード分散や偏波依存損失を非常に小さくすることができ、かつ小型・軽量化した光減衰器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施の形態1である光減衰器101の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の偏光ビームスプリッタ10の動作を示す斜視図である。
【図3】図1の光減衰器101においてファラデー回転子11,21におけるファラデー回転角θに対する出力ポートP11の出力光強度を示すグラフである。
【図4】図1の反射ミラー12,22の位置を移動しかつ回転する移動回転機構13,23の動作を示す図であって、(a)は移動回転機構13,23が移動動作をするときの図であり、(b)は移動回転機構13,23が回転動作をするときの図である。
【図5】本発明に係る実施の形態2である光減衰器102の構成を示すブロック図である。
【図6】本発明に係る実施の形態3である光減衰器103の構成を示すブロック図である。
【図7】本発明に係る実施の形態4である光減衰器104の構成を示すブロック図である。
【図8】図7の光減衰器104においてファラデー回転子11,21におけるファラデー回転角θに対する出力ポートP12の出力光強度を示すグラフである。
【図9】本発明に係る実施の形態5である光減衰器105の構成を示すブロック図である。
【図10】本発明に係る実施の形態6であるPMD補償器106の構成を示すブロック図である。
【図11】本発明に係る実施の形態7であるPMD補償器107の構成を示すブロック図である。
【図12】本発明に係る実施の形態8であるPMD補償器108の構成を示すブロック図である。
【図13】本発明に係る実施の形態9であるPMD補償器109の構成を示すブロック図である。
【図14】本発明に係る実施の形態10であるPMD補償器110の構成を示すブロック図である。
【図15】本発明に係る実施の形態11である光減衰器111の構成を示すブロック図である。
【図16】図15の光減衰器111においてファラデー回転子11,21におけるファラデー回転角θに対する出力ポートP11の出力光強度を示すグラフである。
【図17】図15の光減衰器111においてファラデー回転子11,21におけるファラデー回転角θに対する出力ポートP12の出力光強度を示すグラフである。
【図18】本発明に係る実施の形態12である光減衰器112の構成を示すブロック図である。
【図19】本発明に係る実施の形態13である光増幅システム113の構成を示すブロック図である。
【図20】本発明に係る実施の形態14である光増幅システム114の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 偏光ビームスプリッタ、11,11a,21 ファラデー回転子、12,22 反射ミラー、13,23 移動回転機構、14,24 グレーティングを有する光ファイバケーブル、18 光ファイバケーブル、20 反射ミラー、30,31,32 磁界印加装置、40,41,42 コントローラ、50 磁界遮蔽板、51 光サーキュレータ、52 光アイソレータ、60 偏波制御器、61 1/4波長板、62 1/2波長板、63 コントローラ、70 光方向性結合器、71,72 光導波路、80 コントローラ、81 光増幅器、82励起光源、101,102,103,104,105,111,112 光減衰器、106,107,108,109,110 PMD補償器、113,114 光増幅システム、P1 入力ポート、P11,P12 出力ポート、S1 第1の面、S2 第2の面、S3 第3の面、S4 第4の面、T1,T2,T3,T4 ポート。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical processing device such as an optical attenuator or a polarization mode dispersion compensator, and an optical amplification system using the same.
[0002]
[Prior art]
The amplification characteristics of an optical amplifier used in an optical communication system fluctuate due to fluctuations in the input intensity of an optical signal. Further, in the wavelength division multiplexing transmission system, the amplification characteristic also changes when the number of wavelengths of the optical signal input to the optical amplifier is changed. Therefore, a variable optical attenuator is used to keep the optical signal intensity of the optical amplifier constant and stabilize the amplification characteristics. The variable optical attenuator is an element that attenuates the intensity of incident light, and can change the amount of attenuation. Optical components used in ultra-high-speed optical communication systems of 40 Gbit / s or more require extremely small polarization mode dispersion (PMD) and polarization-dependent loss, and are compact. It is desirable that
[0003]
Further, in an ultra-high-speed optical communication system, PMD on an optical fiber transmission line becomes a problem. The degeneracy of the fundamental mode is released when the optical fiber deviates from a perfect circle or a stress is applied, and a group delay time difference occurs due to a difference in the propagation speed of light of two orthogonal polarization components. As a result, since the optical pulse signal is spread, the transmission speed and the transmission distance in the optical communication system are limited. Also, the polarization state becomes an arbitrary polarization state. In order to solve such a problem, a compensation method for controlling the polarization state at the receiving end to generate a group delay time difference opposite to that of the optical fiber transmission line is required.
[0004]
For example, an optical attenuator according to the related art disclosed in
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-272638 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the optical attenuator according to the related art disclosed in
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to use an optical processing device such as an optical attenuator having an extremely small PMD and a polarization dependent loss as compared with the conventional technology, and which can be reduced in size and weight. An optical amplification system is provided.
[0008]
Another object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a PMD compensator which can compensate for PMD with extremely small PMD and polarization dependent loss as compared with the prior art, and which can be reduced in size and weight. Another object of the present invention is to provide an optical processing device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An optical processing device according to the present invention has first, second, third, and fourth ports, and converts an optical signal input through the first port into two polarization components substantially orthogonal to each other. Polarized light that is polarization-separated into an optical signal and outputs an optical signal of one polarization component via a second port, while outputting an optical signal of the other polarization component via a third port Separation and synthesis means;
A first Faraday rotator that rotates the polarization plane of the optical signal of one polarization component output from the second port of the polarization separation / combination means at a predetermined first Faraday rotation angle, and outputs the first Faraday rotator;
A second Faraday rotator that rotates the polarization plane of the optical signal of the other polarization component output from the third port of the polarization separation / combination means at a predetermined second Faraday rotation angle, and outputs the second Faraday rotator;
First reflection means for reflecting an optical signal output from the first Faraday rotator and returning the reflected light signal to a second port of the polarization separation / combination means via the first Faraday rotator;
A second reflection means for reflecting an optical signal output from the second Faraday rotator and returning the reflected light signal to a third port of the polarization separation / combination means via the second Faraday rotator;
The polarization separation / combination unit combines the optical signal returned to the second port and the optical signal returned to the third port, and combines the optical signal from at least one of the fourth port and the first port. The first and second Faraday rotation angles to change the attenuation of the combined optical signal output from at least one of the fourth port and the first port. It is characterized by making it.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals.
[0011]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an
[0012]
1 and 2, the polarizing
[0013]
Here, when a predetermined magnetic field is applied from the magnetic
[0014]
In the above embodiment, in order to extremely reduce the PMD and the polarization dependent loss in the transmitted optical signal, the position and the rotation angle of each of the reflection mirrors 12 and 22 must be fine when the
[0015]
As described above, according to the present embodiment, since the optical signals that have passed through the
[0016]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the optical attenuator 102 according to the second embodiment of the present invention. The optical attenuator 102 according to the second embodiment is different from the
[0017]
In FIG. 5, since the
[0018]
Therefore, according to the present embodiment, in addition to the functions and effects according to the first embodiment, by independently controlling the Faraday rotation angles θ of the
[0019]
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the optical attenuator 103 according to the third embodiment of the present invention. The optical attenuator 103 according to the third embodiment is different from the
[0020]
In FIG. 6, one Faraday rotator 11a is shared by the optical transmission lines of each polarization. Therefore, the output light intensity of each polarization cannot be controlled independently. However, since one Faraday rotator 11a is used, one magnetic
[0021]
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the optical attenuator 104 according to the fourth embodiment of the present invention. The optical attenuator 104 according to the fourth embodiment is different from the
[0022]
In FIG. 7, the optical signal input to the input port P1 enters the first surface S1 of the
[0023]
FIG. 8 is a graph showing the output light intensity of the output port P12 with respect to the Faraday rotation angle θ of the
[0024]
As described above, according to the present embodiment, in addition to the functions and effects of the first embodiment, the
[0025]
The insertion of the
[0026]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the optical attenuator 105 according to the fifth embodiment of the present invention. The optical attenuator 104 according to the fourth embodiment is different from the
[0027]
In FIG. 9, the optical signal input to the input port P1 is incident on the first surface S1 of the
[0028]
As described above, according to the present embodiment, in addition to the functions and effects according to the first embodiment, since the
[0029]
The insertion of the
[0030]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of PMD compensator 106 according to the sixth embodiment of the present invention. The PMD compensator 106 according to the sixth embodiment is different from the optical attenuator 102 according to the second embodiment illustrated in FIG. 5 in that the input port P1 and the first surface S1 of the
[0031]
In FIG. 10, the optical signal input to the input port P1 enters the first surface S1 of the
[0032]
The PMD compensator 106 can output only one polarization component from the output port P11 by controlling the Faraday rotation angles θ of the
[0033]
As described above, according to the present embodiment, in addition to the function and effect according to the second embodiment, since only one polarization component of the optical signal having PMD can be output from output port P11, the optical transmission There is a specific effect that the PMD of the optical signal propagating in the path can be compensated.
[0034]
Modification of the sixth embodiment.
In the PMD compensator 106 according to the sixth embodiment illustrated in FIG. 10, a first distance d1 from the
[0035]
In this modified example, a configuration is such that a group delay time difference occurs between the polarizations separated by polarization. The polarization state of an optical signal having a PMD and in an arbitrary polarization state is adjusted by the
[0036]
Embodiment 7 FIG.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a PMD compensator 107 according to the seventh embodiment of the present invention. The optical attenuator 107 according to the seventh embodiment is different from the PMD compensator 106 according to the sixth embodiment illustrated in FIG. 10 in that the
[0037]
In FIG. 11, the polarization state of the input optical signal is adjusted by the
[0038]
As described above, according to the present embodiment, in addition to the operation and effect of the PMD compensator 106 according to the sixth embodiment, the
[0039]
Embodiment 8 FIG.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the PMD compensator 108 according to the eighth embodiment of the present invention. The optical attenuator 108 according to the eighth embodiment includes an
[0040]
In FIG. 12, an
[0041]
In the present embodiment, the distances d1 and d2 from the
[0042]
Next, the optical signal of the TE wave polarized and separated by the
[0043]
In the PMD compensator 108 configured as described above, when PMD does not occur in the optical signal on the optical transmission line, the
[0044]
As described above, according to the present embodiment, in addition to the functions and effects of the PMD compensator 106 according to the sixth embodiment, each of the
[0045]
Modification of the eighth embodiment.
Although each of the
[0046]
Embodiment 9 FIG.
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a PMD compensator 109 according to the ninth embodiment of the present invention. The PMD compensator 109 according to the ninth embodiment differs from the PMD compensator 108 according to the eighth embodiment illustrated in FIG. 12 in that the
[0047]
In FIG. 13, the optical signal from the
[0048]
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a PMD compensator 110 according to the tenth embodiment of the present invention. The PMD compensator 109 according to the ninth embodiment differs from the PMD compensator 108 according to the eighth embodiment illustrated in FIG. 12 in that the
[0049]
14, the optical signal from the
[0050]
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an optical attenuator 111 according to
[0051]
In FIG. 15, an optical signal input from the input port P1 via the
[0052]
FIG. 16 is a graph showing the output light intensity of the output port P11 with respect to the Faraday rotation angles θ of the
[0053]
As described above, according to the present embodiment, each polarization component polarized and separated by the
[0054]
The configuration in which the polarization components separated by the
[0055]
FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of an optical attenuator 112 according to a twelfth embodiment of the present invention. The optical attenuator 112 according to the twelfth embodiment is different from the optical attenuator 111 according to the eleventh embodiment shown in FIG. Was used to form an optical loop circuit from the second surface S2 of the
[0056]
This embodiment shown in FIG. 18 also has the same function and effect as the eleventh embodiment. In this embodiment, the polarization maintaining
[0057]
The configuration in which the polarization components separated by the
[0058]
FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration of an optical amplification system 113 according to
[0059]
In FIG. 19, an input optical signal is output to an
[0060]
In general, the amplification characteristics of the
[0061]
As described above, according to the present embodiment, for example, the intensity of an optical signal input to the optical amplification system 113 in an optical communication system can be kept constant, and the amplification characteristics of the
[0062]
FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration of an optical amplification system 114 according to
[0063]
In FIG. 20, a pump
[0064]
Generally, in a wavelength division multiplexing transmission system, when the number of wavelengths of an optical signal input to the optical amplification system 114 changes, the amplification characteristics of the
[0065]
As described above, according to the present embodiment, the output light intensity can be kept constant even when the number of wavelengths of the optical signal input to the optical amplification system 114 in the optical communication system changes. The operation of the optical communication system can be stabilized.
[0066]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the optical processing device of the present invention, the optical processing apparatus has the first, second, third, and fourth ports, and optical signals input through the first port are substantially mutually exchanged. Polarized light is separated into two polarization component optical signals orthogonal to the optical signal, and one polarization component optical signal is output through the second port, while the other polarization component optical signal is converted to the third polarization component optical signal. Polarization separation / combination means for outputting via a port,
A first Faraday rotator that rotates the polarization plane of the optical signal of one polarization component output from the second port of the polarization separation / combination means at a predetermined first Faraday rotation angle, and outputs the first Faraday rotator;
A second Faraday rotator that rotates the polarization plane of the optical signal of the other polarization component output from the third port of the polarization separation / combination means at a predetermined second Faraday rotation angle, and outputs the second Faraday rotator;
First reflection means for reflecting an optical signal output from the first Faraday rotator and returning the reflected light signal to a second port of the polarization separation / combination means via the first Faraday rotator;
A second reflection means for reflecting an optical signal output from the second Faraday rotator and returning the reflected light signal to a third port of the polarization separation / combination means via the second Faraday rotator;
The polarization separation / combination unit combines the optical signal returned to the second port and the optical signal returned to the third port, and combines the optical signal from at least one of the fourth port and the first port. The first and second Faraday rotation angles to change the attenuation of the combined optical signal output from at least one of the fourth port and the first port. Let it.
Therefore, since the two optical signals output from the polarization splitting / combining means are folded back, the position and angle of the two reflecting means are finely adjusted to minimize the polarization mode dispersion and the polarization dependent loss. And an optical attenuator that is small and lightweight can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an
FIG. 2 is a perspective view showing an operation of the
FIG. 3 is a graph showing an output light intensity of an output port P11 with respect to a Faraday rotation angle θ of the
4A and 4B are diagrams showing the operation of moving and
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an optical attenuator 102 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an optical attenuator 103 according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an optical attenuator 104 according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a graph showing the output light intensity of the output port P12 with respect to the Faraday rotation angle θ of the
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an optical attenuator 105 according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a PMD compensator 106 according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a PMD compensator 107 according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a PMD compensator 108 according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a PMD compensator 109 according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a PMD compensator 110 according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an optical attenuator 111 according to
16 is a graph showing the output light intensity of the output port P11 with respect to the Faraday rotation angles θ of the
17 is a graph showing the output light intensity of the output port P12 with respect to the Faraday rotation angles θ of the
FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of an optical attenuator 112 according to a twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of an optical amplification system 113 according to
FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration of an optical amplification system 114 according to
[Explanation of symbols]
Claims (18)
上記偏波分離合成手段の第2のポートから出力される一方の偏波成分の光信号の偏波面を所定の第1のファラデー回転角で回転して出力する第1のファラデー回転子と、
上記偏波分離合成手段の第3のポートから出力される他方の偏波成分の光信号の偏波面を所定の第2のファラデー回転角で回転して出力する第2のファラデー回転子と、
上記第1のファラデー回転子から出力される光信号を反射した後、上記第1のファラデー回転子を介して上記偏波分離合成手段の第2のポートに戻す第1の反射手段と、
上記第2のファラデー回転子から出力される光信号を反射した後、上記第2のファラデー回転子を介して上記偏波分離合成手段の第3のポートに戻す第2の反射手段とを備え、
上記偏波分離合成手段は、第2のポートに戻される光信号と、第3のポートに戻される光信号とを合成して、第4のポートと第1のポートのうちの少なくとも一方から合成した光信号を出力し、上記第1と第2のファラデー回転角を変化することにより、第4のポートと第1のポートのうちの少なくとも一方から出力される合成した光信号の減衰量を変化させることを特徴とする光処理装置。It has first, second, third, and fourth ports, and separates the polarization of an optical signal input through the first port into two polarization component optical signals that are substantially orthogonal to each other. A polarization separation / combination unit that outputs an optical signal of one polarization component via a second port, and outputs an optical signal of the other polarization component via a third port;
A first Faraday rotator that rotates the polarization plane of the optical signal of one polarization component output from the second port of the polarization separation / combination means at a predetermined first Faraday rotation angle, and outputs the first Faraday rotator;
A second Faraday rotator that rotates the polarization plane of the optical signal of the other polarization component output from the third port of the polarization separation / combination means at a predetermined second Faraday rotation angle, and outputs the second Faraday rotator;
First reflection means for reflecting an optical signal output from the first Faraday rotator and returning the reflected light signal to a second port of the polarization separation / combination means via the first Faraday rotator;
A second reflection means for reflecting an optical signal output from the second Faraday rotator and returning the reflected light signal to a third port of the polarization separation / combination means via the second Faraday rotator;
The polarization separation / combination unit combines the optical signal returned to the second port and the optical signal returned to the third port, and combines the optical signal from at least one of the fourth port and the first port. The first and second Faraday rotation angles to change the attenuation of the combined optical signal output from at least one of the fourth port and the first port. An optical processing apparatus characterized in that the light processing is performed.
上記偏波分離合成手段の第2のポートから出力される一方の偏波成分の光信号の偏波面を所定の第1のファラデー回転角で回転して出力する第1のファラデー回転子と、
上記偏波分離合成手段の第3のポートから出力される他方の偏波成分の光信号の偏波面を所定の第2のファラデー回転角で回転して出力する第2のファラデー回転子と、
上記第1のファラデー回転子から出力される光信号を、上記第2のファラデー回転子を介して上記偏波分離合成手段の第2のポートに戻すとともに、上記第2のファラデー回転子から出力される光信号を、上記第1のファラデー回転子を介して上記偏波分離合成手段の第3のポートに戻す光伝送路手段とを備え、
上記偏波分離合成手段は、第2のポートに戻される光信号と、第3のポートに戻される光信号とを合成して、第4のポートと第1のポートのうちの少なくとも一方から合成した光信号を出力し、上記第1と第2のファラデー回転角を変化することにより、第4のポートと第1のポートのうちの少なくとも一方から出力される合成した光信号の減衰量を変化させることを特徴とする光処理装置。It has first, second, third, and fourth ports, and separates the polarization of an optical signal input through the first port into two polarization component optical signals that are substantially orthogonal to each other. A polarization separation / combination unit that outputs an optical signal of one polarization component via a second port, and outputs an optical signal of the other polarization component via a third port;
A first Faraday rotator that rotates the polarization plane of the optical signal of one polarization component output from the second port of the polarization separation / combination means at a predetermined first Faraday rotation angle, and outputs the first Faraday rotator;
A second Faraday rotator that rotates the polarization plane of the optical signal of the other polarization component output from the third port of the polarization separation / combination means at a predetermined second Faraday rotation angle, and outputs the second Faraday rotator;
The optical signal output from the first Faraday rotator is returned to the second port of the polarization splitting / synthesizing means via the second Faraday rotator, and is output from the second Faraday rotator. An optical transmission line means for returning an optical signal to the third port of the polarization splitting / combining means via the first Faraday rotator;
The polarization separation / combination unit combines the optical signal returned to the second port and the optical signal returned to the third port, and combines the optical signal from at least one of the fourth port and the first port. The first and second Faraday rotation angles to change the attenuation of the combined optical signal output from at least one of the fourth port and the first port. An optical processing apparatus characterized in that the light processing is performed.
上記光増幅器の前段に、上記光信号を処理する請求項1乃至8のうちのいずれか1つに記載の光処理装置を備えたことを特徴とする光増幅システム。In an optical amplification system including an optical amplifier that amplifies an optical signal using excitation light from an excitation light source,
An optical amplification system comprising the optical processing device according to any one of claims 1 to 8, which processes the optical signal before the optical amplifier.
上記励起光源と上記光増幅器との間に、上記励起光を処理する請求項1乃至8のうちのいずれか1つに記載の光処理装置を備えたことを特徴とする光増幅システム。In an optical amplification system including an optical amplifier that amplifies an optical signal using excitation light from an excitation light source,
An optical amplification system comprising the optical processing device according to any one of claims 1 to 8, which processes the excitation light between the excitation light source and the optical amplifier.
上記第1と第2のファラデー回転角を変化することにより偏波モード分散を補償することを特徴とする請求項1記載の光処理装置。It is provided before the first port of the polarization separation / combination means, adjusts the polarization state of the input optical signal, and the polarization axis of the optical signal corresponds to the first port of the polarization separation / combination means. Polarization control means for controlling the polarization state of the optical signal so as to substantially coincide with the optical axis,
2. The optical processing apparatus according to claim 1, wherein the polarization mode dispersion is compensated by changing the first and second Faraday rotation angles.
上記偏波分離合成手段の第2のポートから上記第1のファラデー回転子、上記第1の反射手段、上記第1のファラデー回転子を介して上記偏波分離合成手段の第2のポートに戻る第1の距離と、上記偏波分離合成手段の第3のポートから上記第2のファラデー回転子、上記第2の反射手段、上記第2のファラデー回転子を介して上記偏波分離合成手段の第3のポートに戻る第2の距離とは互いに異なるように設定され、
上記偏波制御手段を制御することにより偏波モード分散を補償する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の光処理装置。Polarization control means provided before the first port of the polarization separation / combination means for adjusting the polarization state of an input optical signal,
The second port of the polarization separation / combination means returns to the second port of the polarization separation / combination means via the first Faraday rotator, the first reflection means, and the first Faraday rotator. A first distance from the third port of the polarization separation / combination means via the second Faraday rotator, the second reflection means, and the second Faraday rotator; The second distance back to the third port is set to be different from each other;
2. The optical processing apparatus according to claim 1, further comprising control means for compensating for polarization mode dispersion by controlling said polarization control means.
上記第1の反射手段の光軸方向の位置と、上記第2の反射手段の光軸方向の位置とを変化することにより偏波モード分散を補償する制御手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の光処理装置。It is provided before the first port of the polarization separation / combination means, adjusts the polarization state of the input optical signal, and the polarization axis of the optical signal corresponds to the first port of the polarization separation / combination means. Polarization control means for controlling the polarization state of the optical signal so as to substantially coincide with the optical axis,
Control means for compensating for polarization mode dispersion by changing the position of the first reflecting means in the optical axis direction and the position of the second reflecting means in the optical axis direction is further provided. The optical processing device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002316049A JP2004151339A (en) | 2002-10-30 | 2002-10-30 | Optical processing equipment and optical amplification system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002316049A JP2004151339A (en) | 2002-10-30 | 2002-10-30 | Optical processing equipment and optical amplification system |
Publications (1)
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JP2004151339A true JP2004151339A (en) | 2004-05-27 |
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ID=32459867
Family Applications (1)
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JP2002316049A Pending JP2004151339A (en) | 2002-10-30 | 2002-10-30 | Optical processing equipment and optical amplification system |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004151339A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012525611A (en) * | 2009-04-30 | 2012-10-22 | オクラロ(ノース アメリカ)インコーポレイテッド | Liquid crystal optical switch configured to reduce polarization dependent loss |
-
2002
- 2002-10-30 JP JP2002316049A patent/JP2004151339A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012525611A (en) * | 2009-04-30 | 2012-10-22 | オクラロ(ノース アメリカ)インコーポレイテッド | Liquid crystal optical switch configured to reduce polarization dependent loss |
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