JP2005300921A - 多波長一括光変調方法および多波長一括光変調器 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の周波数帯の光の変調を、それぞれの変調信号で変調するが、この変調を単一の光変調器で行なう多波長一括光変調方法、多波長一括光変調器を実現する。
【解決手段】 チャネルｎの、変調周波数をＦｎ、とするとき、入力フィルタを通して入力された光は、入力フィルタと出力フィルタとで反射されて往復し、往復するたびに変調を受け、出力フィルタあるいは入力フィルタで決められた周波数に達した場合に、出力フィルタあるいは入力フィルタを通って出力される多波長一括光変調で、１）チャネルｎの各光成分が上記の往復に要する時間は、それぞれの変調信号の１周期（＝１／Ｆ_n）の整数倍であり、２）チャネルｎの各光成分の上記の往復に要する時間が、上記の１周期（＝１／Ｆ_n）の奇数倍の時には、１方向に進む光成分を逆相で変調し、あるいは、偶数倍の時には、両方向に進む光成分を同相で変調する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、複数の周波数帯の光の変調を、それぞれの変調信号で変調するが、この変調を単一の光変調器で行なう多波長一括光変調方法および多波長一括光変調器に関している。

光ファイバ通信の分野では大容量化を図るために、波長多重システムが用いられている。波長多重システムでは、図１０に示すように波長ごとに光源と光変調器を用意する必要があり、送信部分が複雑になるという問題がある。

この問題を解決する提案としては、例えば特許文献１に開示されているような多波長成分を一括して発生させる多波長光源がある。しかし、この多波長光源を用いる場合も、光変調器は波長多重チャネル数だけ必要である。

また、特許文献２には、多波長一括光変調装置が開示されている。これを図１１に示す。この装置では、入力された光信号を波長合分波手段により、それぞれの光搬送波の信号に分け、その光搬送波の数に応じた光強度変調器と、その個数に等しい光回帰手段を用いて光変調装置を構成している。この場合も、多数の光強度変調器を用いることになり、装置構成が複雑になるという問題があった。

また、非特許文献３には、光変調器を用いた光周波数コムの発生器が報告されているが、これは、１波長の光についてのものであり、この点において本発明とは異なっている。

特開２００２−２３２０９号公報 特開２００２−３１８３７４号公報 興梠、大津、「広スパン光周波数コムの発生と応用」、応用物理 第６７巻 第５号 ５５１−５５４頁、１９９８． S. Matsumoto, et al., "Tunable dispersion equalizer with a divided thin film heater", Optical Fiber Communication Conference and Exhibit, Technical Digest Series, Conference Edition, TuS4-1〜TuS4-3, March 20, 2001.

この発明は、従来なかった形態の光変調器を提案しており、複数の周波数帯の光の変調を、単一の光変調器で行なうものである。

この発明により、単一あるいは少数の光変調器で、複数あるいは多数の光信号を、それぞれの変調信号で変調することができる多波長一括光変調および多波長一括光変調器を実現する。

まず、本発明の原理を説明する。
図１（ａ）は、本発明の単位構成となる光変調器の模式図である。光ファイバの光路１上には、入力側の反射手段としてＦＢＧ３（ファイバブラッグ格子）が設けられ、また、出力側の反射手段としてＦＢＧ４が設けられている。これらの反射手段の中間の位置には、光強度変調手段として光変調器２が設けられている。この光変調器２は、変調信号の波長よりも短い変調電極を持った共振型の強度変調器であるとする。また、ＦＢＧ３は、図１（ｃ）に示すような反射帯域をもち、ＦＢＧ２は、図１（ｂ）に示すように、２つの反射帯域とそれに挟まれた１つの透過帯域をもっている。ＦＢＧ３の反射帯域の幅と、ＦＢＧ２の２つの反射帯域に渡る幅は、等しいものとする。

光路１には、上記の透過帯域内の波長を持ったレーザ光を入射する。このレーザ光は、ＦＢＧ２を通過後に、光強度変調手段４で変調され、側帯波を伴った信号になり、ＦＢＧ３で反射される。この反射により、側帯波を伴った信号は光変調器２でされに変調され、光搬送波と、１次と２次の側帯波を伴って、ＦＢＧ２に達する。ここで、光搬送波は、光路の入射部の方に進み共振器の外部に棄却される。側帯波は再び、反射され変調されることにより、１次、２次、および３次の側帯波と僅かな強度ながら光搬送波の信号成分を持った光信号がＦＢＧ３に達する。ここで、もし、３次の側帯波がＦＢＧ３の反射帯域の外に位置している場合は、この２次の側帯波のみがＦＢＧ３を通過して共振器の外部に出力される。このような反射により次回に光信号がＦＢＧ３に戻るときにも、１次、２次、および３次の側帯波と僅かな強度ながら光搬送波の信号成分を持った光信号であり、３次の側帯波成分が共振器から出力される。このように、最短で出力される光信号は、反射を３回繰り返した後に出力される場合は、３次の側帯波が出力される。

ここで、図２（ａ）に示すように、光パルスが強度変調器で変調される場合を考える。変調信号が正弦波の場合には、その尖頭値を結ぶ線は正弦波になることが知られている。また、横軸にパルスの位置をとり、縦軸に同じ時点での変調電極の電位をとると、正弦波が得られることも知られている。これを、共振器の中を光パルスが伝搬する場合にプロットすると、図２（ｂ）のようになることが分かる。図２（ｂ）においては、光パルスが、変調電極の電位がピークの時に最初に光変調器を通過し、２度目、３度目に光変調器を通過する際も変調電極の電位はピークのときである。この場合は、最も強い３次の側帯波が得られる事が分かる。この様に、変調信号の周期は、光パルスが光変調器からＦＢＧ３あるいはＦＢＧ４までの往復に要する時間の自然数分の１に等しいことが望ましいことがわかる。特に、変調信号の周期が、その往復に要する時間の奇数（あるいは偶数）分の１に等しい場合には、往路と復路とでは光波がうける変調信号は逆相（あるいは同相）になるようにする事が望ましい。

また、図２（ｂ）では、ＦＢＧ３とＦＢＧ４との中間点に変調電極を配置した例を示したが、変調電極は、このように中間点にある必要はなく、ＦＢＧ３側かＦＢＧ４側にずれた配置でもよい。但し、この場合は、ＦＢＧ３からＦＢＧ４へ向かう光波を変調する変調信号と、その逆に進む光波を変調する変調信号には、その位置的なずれによる位相差を設ける事が望ましい。

このようにして側帯波を得る場合は、共振器の光路長によって、用いることのできる変調信号の周波数帯が決まってくる。これは、変調信号に種々の周波数の信号が重ね合わされている場合でも、共振器の光路長を調整することによって、変調信号の周波数を選択できることを意味している。

このため、本発明は、次のようにする事により多波長一括光変調器を実現するものである。まず、入力する光波としては、複数の光波を想定しており、また、それぞれの光波をそれぞれの副搬送波をもった変調信号で変調する。複数の光波には番号を付し、これに対応する変調信号にも同じ番号を付す。これをチャネルとして同じ番号を付ける。１つの光波を異なる変調信号で変調する場合もあるので、変調信号の数をＮとすると、光波の数はＮ以下である。したがって、入力する光波数以上の変調信号の数Ｎ以下の自然数ｎについて、チャネルｎの、入力光成分の周波数をｆｎ、変調周波数をＦｎ、変調によって発生させる側波帯のチャネルに対応した次数を、下側波帯でＡｎ、上側波帯でＢｎ、とする。このとき、想定する変調装置の配置は、入力フィルタと光変調器と出力フィルタとが同一の光路上にあって、入力フィルタを通して入力された光は、入力フィルタと出力フィルタとで反射されて往復し、往復するたびに変調を受け、出力フィルタあるいは入力フィルタで決められた周波数に達した場合に、上記の出力フィルタあるいは入力フィルタを通って出力される変調装置である。この変調装置が上記の機能を発揮するためには、１）チャネルｎの各光成分が上記の往復に要する時間は、それぞれの変調信号の１周期（＝１／Ｆ_n）の整数倍である必要がある。

また、
２）チャネルｎの各光成分の上記の往復に要する時間（以降、往復時間）が、上記の１周期（＝１／Ｆ_n）の奇数倍の時には、上記の光変調器は、１方向に進む光成分を逆相で変調し、あるいは、上記の１周期（＝１／Ｆ_n）の偶数倍の時には、両方向に進む光成分を同相で変調するように整合をとることが望ましい。

さらに、
３）−（Ａ_n−１）から（Ｂ_n−１）までの０以外の整数ｉ_kについて、和、ｆ_n＋ｉ_kＦ_n、について重なりが無い、
あるいは、
４）チャネルｎの各成分が上記の往復に要する時間が、他のチャネルの変調周波数の１周期の整数倍に一致しない、
などの条件を満たすことが望ましい。しかし、前記の４）については、例えば、一致する場合でも、次の場合は動作可能である。つまり、２つのチャネルが重なる場合で、上記の往復時間が一方の奇数倍で、他方の偶数倍となるときで、しかも、
（遅延量）＝（１／Ｆｎ）×Ｐ＝（１／Ｆｍ）×Ｑ
で、Ｐ、Ｑのどちらか一方が奇数、もう一方が偶数である場合である。さらに、僅かな混信を許してもよい場合には、３）あるいは４）の条件を必ずしも満たす必要は無い。

より具体的な構成として、上記の入力フィルタあるいは出力フィルタは、複数入力フィルタ要素あるいは出力フィルタ要素からなる。これらは、予め決めたられた反射帯域を有する出力フィルタ要素と、該反射帯域と共通の周波数帯域を有する反射帯域をそれぞれもつ第１と第２の反射帯域と、第１と第２の反射帯域とに挟まれた透過帯域とを備えた入力フィルタ要素である。また、ひとつの光波の多重往復光路を形成する入力フィルタと出力フィルタとを、ひとつの単位構成とするとき、出力フィルタ要素の反射帯域がそれぞれ異なる複数の単位構成が同じ光路上にあって、同じ強度変調器あるいは位相変調器を共有するものである。

他の具体的な構成として、上記の入力フィルタは、第１と第２の反射帯域をもち、前記の第１と第２の反射帯域とに挟まれた透過帯域を通して光を入力するフィルタであり、出力フィルタは、櫛歯状の反射特性をもち変調信号と同数の櫛歯状反射特性部を備えるものである。前記の櫛歯状反射特性部のそれぞれがみたすべき条件は、それぞれの変調周波数の自然数倍の、または、それぞれの変調周波数の自然数分の１の、自由スペクトルレンジの反射特性を持ち、入力したそれぞれの光波を変調して得られる搬送波、一次側帯波、あるいは高次側帯波のいずれかが、変調信号ごとに異なった櫛歯状反射特性部で反射される事である。入力した光波は、出力フィルタにおいてつねに同じ櫛歯状反射特性部で反射される。

さらに他の具体的な構成としては、出力フィルタは、入力された光波を反射することができる予め決められた反射帯域をもつフィルタであり、入力フィルタは、櫛歯状の反射特性をもち変調信号と同数の櫛歯状反射特性部を備えるフィルタである。ここで、前記の櫛歯状反射特性部のそれぞれは、それぞれの変調周波数の２以上の自然数倍のフリンジ並びのピッチ（以降ＦＳＲと略記）の反射特性を持ち、入力したそれぞれの光波を２度変調して得られる搬送波、一次側帯波、あるいは高次側帯波のひとつのいずれかが、変調信号ごとに異なった櫛歯状反射特性部で反射されるものである。

以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明においては、同じ機能あるいは類似の機能をもった装置に、特別な理由がない場合には、同じ符号を用いるものとする。

先ず本発明の実施例を図３を用いて説明する。図３（ａ）は、２００ＴＨｚと１９９ＴＨｚの光をひとつの変調器を用いて変調する構成を示すブロック図である。光路１に沿って、入力端、入力側ＦＢＧ５、入力側ＦＢＧ３、光変調器２、出力側ＦＢＧ４、出力側ＦＢＧ６、出力端が配置されている。ここで、ＦＢＧ５、ＦＢＧ３、の反射特性は、図３（ｂ）に示すように、それぞれ１ＧＨｚの透過帯域を挟んで、それぞれ１３.５ＧＨｚの２つの反射帯域と、それぞれ２２.５ＧＨｚの２つの反射帯域とで構成されている。また、ＦＢＧ６、ＦＢＧ４の反射特性は、ＦＢＧ５、ＦＢＧ３の特性から透過帯域が消えた場合に相当する反射特性を持っている。これらの反射特性の上限と下限とは、一致する必要がなく、変調周波数のほぼ半分程度の誤差で作られていればよい。また、上記の透過帯域は、光を完全に透過する必要はなく、僅かに反射する特性であってもよい。

これらのＦＢＧ、光変調器、光路などを光信号が伝搬するために要する時間は、入力端からの遅延時間で表すものとして、ＦＢＧ３、４、５、６は共に、１００ｐ秒（透過時間）／５０ｐ秒（反射時間）の遅延時間を示し、ＦＢＧ３−ＦＢＧ４間は、光変調器を含めて１５０ｐ秒の遅延時間を示し、ＦＢＧ５とＦＢＧ３間あるいはＦＢＧ４とＦＢＧ６間は５０ｐ秒の光伝搬遅延時間の長さで作られているものとする。このとき、ＦＢＧ３とＦＢＧ４で形成される光共振器１を光信号が往復するために要する時間は、４００ｐ秒であり、ＦＢＧ５とＦＢＧ６で形成される光共振器２を光信号が往復するために要する時間は、１０００ｐ秒である。

光共振器１では、往復で変調されるとすると、上記の遅延時間（４００ｐ秒）から、５ＧＨｚの変調信号（２００ｐ秒の周期）を印加することになる。また、光共振器２でも往復で変調されるとすると、１ＧＨｚ（１０００ｐ秒の周期）の変調信号を印加することになるが、その高調波に相当する周波数の変調信号によっても往復で変調できる事は明らかである。このため、これらの変調信号を同時に光変調器２に印加する。このように同時に印加しても、光共振器１は、５ＧＨｚの変調信号を選択し、光共振器２は、４ＧＨｚ（２５０ｐ秒の周期）の変調信号を選択する。このため、出力フィルタからの制限を受けて、光共振器１からは、出力端に５次の側帯波が出力され、光共振器２からは、出力端に４次と５次の側帯波が出力される。

５ＧＨｚの変調信号あるいは４ＧＨｚの変調信号としては、５ＧＨｚの搬送波あるいは４ＧＨｚの搬送波を変調して得た５ＧＨｚあるいは４ＧＨｚの回りに分布する信号を、光信号の変調信号として用いても、上記の議論は、無視しうる誤差で成立することは、容易に理解できる。

図３に示した多波長一括光変調器については、入力するレーザ光の波長と、光共振器の光路長との整合性をとる必要がある。また、光共振器の光路長は、変調信号の周波数との整合もとる必要がある。これは、例えば、非特許文献２で公表されているような熱膨張で光路長を調整させる素子（光路長調整素子）を用いて整合をとることができる。このような光路長調整素子は、種々のものが知られているが、本発明の多波長一括光変調器の光路に収まるサイズのものであることが肝要である。また、図５に示すように、それぞれの光共振器の光路長を調整できるように、それぞれの共振器に設けることが望ましい。

上記の多波長一括光変調器の例では、２つの光共振器が１つの光変調器を共有しているが、さらに多数の光共振器が１つの光変調器を共有する構成にすることにより、さらに多数の波長の光信号を一括して変調できることは、明らかである。

上記の例では、利用する波長区間に渡って一様な反射特性をもった入力フィルタ、出力フィルタの場合を示したが、櫛形の反射特性を示すものを用いても、同様の機能を実現でき、次にこれを示す。

図４は、超格子型のファイバ格子の反射特性を示す図である。図４（ａ）は、０．４mm長の１種類のＦＧＢを２ｍｍピッチで並べた場合の反射特性を示し、図４（ｂ）は、それぞれ０．４ｍｍ長の２種類のＦＢＧを２ｍｍピッチで並べた場合の反射特性を示している。これらの図からわかるように、櫛歯状の反射スペクトル特性の設計における自由度は高い。

図５は、このような超格子型のファイバ格子を２つ出力フィルタに用いた本発明の実施例を示す。図５（ａ）に示すように、この多波長一括変調器は、ＦＢＧａによる入力フィルタと、ＦＢＧｃとＦＢＧｄとのよる出力フィルタと、これらのフィルタ間に設けられた光変調器からなっている。この多波長一括変調器には、２つの光波が入力され、２系統の変調信号が供給される。この２つの光波は、入力フィルタを透過するが、その光波が変調されることによって発生する側帯波を反射する特性を持っている。図５の例では、光波と変調信号の数をそれぞれ２にしたが、その数がこれより大きい場合でも、容易に多波長一括変調器を実現することができる。

ＦＢＧａの反射特性は、図５（ｂ）に示すように、入力した光波を透過するが、その光波を変調して得られた側帯波を反射する特性を持つものである。また、例えば、入力する光波は２００ＴＨｚ（λａ）と２００．０００５ＴＨｚ（λｂ）、入力フィルタの透過帯域幅は２ＧＨｚ、その反射帯域幅は２００ＴＨｚ±２ＧＨｚから２００ＴＨｚ±１８ＧＨｚである。また、λａ、λｂの光波をそれぞれ、８ＧＨｚ、５ＧＨｚで変調するものとする。また、ＦＢＧｃ、ＦＢＧｄのＦＳＲは、それぞれ１６ＧＨｚ、１０ＧＨｚである。

ここで、ＦＢＧｃの反射スペクトルのフリンジは、λａの光波を８ＧＨｚの変調信号で多重変調することにより発生する側波帯の位置に合致するようにする。同様に、ＦＢＧｄの反射スペクトルのフリンジは、λｂの光波を５ＧＨｚの変調信号で多重変調することにより発生する側波帯の位置に合致するように設定する。λａの光波を５ＧＨｚの変調信号で変調した側帯波、あるいは、λｂの光波を８ＧＨｚの変調信号で変調した側帯波は、一度だけ変調を受けるだけで出力側に送られる。

変調信号に情報が重畳されているときには、側波帯の幅は広がるので、フリンジの幅は、そのような側波帯をカバーできるような幅を設定する必要がある。しかし、ここでは、説明を簡単にするために、変調信号は単純な正弦波であるとし、個々のフリンジの幅は２００ＭＨｚであるとする。する。また、有効なフリンジの数は、それぞれＦＢＧｃ、ＦＢＧｄの構造で決めることができる。ＦＢＧｃ、ＦＢＧｄのサイズを大きくとることができる場合は、図５に示したように、反射に有効なフリンジの数を少なくすることができ、その外側に位置する側帯波を出力することができる。しかし、そのサイズを大きく取れないときには、フリンジは、広い波長帯域に広がるので、出力される光波は、フリンジ間をすり抜けることのできる光波である。図５（ｂ）、（ｃ）の配置では、奇数次の側帯波をブロックするようにＦＢＧｃ、ＦＢＧｄを配置している。

ここで、偶数時の側帯波をブロックして奇数次の側帯波を出力するためには、図６（ｃ）に示すように、λｂの光波をブロックする周波数位置にフリンジを配置する。このような、構成によって、λａ、λｂそれぞれの光波を、それぞれの変調信号で変調し、しかも、λａについては偶数次の側帯波、λｂについては奇数次の側帯波を得ることができる。フリンジの位置を変えることによって、この逆の組み合わせをもった出力を得る事は容易である。また、０次の光波をブロックするように、双方のフリンジを調整することによって、どちらも偶数次の側帯波を得ることができる。

以上のような多波長一括光変調器では、λａの光波を８ＧＨｚの変調信号で変調した側帯波、あるいは、λｂの光波を５ＧＨｚの変調信号で変調した側帯波などの、種々の光波が混在しているので、実用に供する場合には、図７のブロック図のＡの位置に示すフィルタをもうけて、このような光波のなかから特定の周波数の光波を選択して出力することが望ましい。この際、新たに設けたフィルタにより反射波が発生する場合は、この反射波との干渉を避けるために、入力フィルタと新たに設けたフィルタとを往復する光波が、いずれの変調信号の周期よりも大きな遅延時間を持つように設定することが望ましい。

上記の図５あるいは６に示す構成において、λａ、λｂの光波をそれぞれ、８ＧＨｚ、５ＧＨｚで変調するためには、上述したように、変調信号のあるいはその高調波の周期と光信号が多重往復する際の１往復に要する時間とを整合させる必要がある。この様な整合条件は、例えば、入力フィルタあるいは出力フィルタが図５（ａ）に示す遅延時間を、持つ場合に満足することが出来る。ＦＢＧａ、ＦＢＧｃ、ＦＢＧｄの、透過遅延時間と反射遅延時間は、それぞれ、１００ｐ秒と５０ｐ秒である。ＦＢＧｃのＦＢＧａ側とＦＢＧｄ側のそれぞれの光路には５０ｐ秒の伝搬遅延光路が設けられているものとする。ＦＢＧａ−ＦＢＧｃの接続端間の遅延時間は、１５０ｐ秒である。このとき、ＦＢＧａとＦＢＧｃ間を多重往復する光路の１往復の遅延時間は、５００ｐ秒である。また、ＦＢＧａとＦＢＧｄ間を多重往復する光路の１往復の遅延時間は、８００ｐ秒である。これらの値は、８ＧＨｚ（周期１２５ｐ秒）、５ＧＨｚ（周期２００ｐ秒）の信号のそれぞれ４倍、３倍の周期である。

図５あるいは図６のＦＢＧｃとＦＢＧｄとのフリンジが重なるような場合は、λａの光波を５ＧＨｚの変調信号で変調した側帯波、あるいは、λｂの光波を８ＧＨｚの変調信号で変調した側帯波などが混在した出力を得ることになり混信の原因になるが、これは重なりの頻度に依存している。実用においてこのような混信が許容される環境であれば、このような設定も許されることは明らかである。

上記の例では、超格子型のファイバ格子を２つ出力フィルタに用いた実施例を示したが、図８に、超格子型のファイバ格子を２つ入力フィルタ（ＦＢＧａ、ＦＢＧｂ）に用いた実施例を示す。この場合は、ＦＢＧｄとしては、１つの連続した反射特性を持ったＦＢＧを用いることができる。また、ＦＢＧａ、ＦＢＧｂの反射特性を示すフリンジとしては、実施例２にけるＦＢＧｃ、ＦＢＧｄと同様な条件を満たすものを用いることができる。

しかし、この実施例の場合においても、λａの光波を８ＧＨｚの変調信号で変調した側帯波、あるいは、λｂの光波を５ＧＨｚの変調信号で変調した側帯波などの、種々の光波が混在しているので、実用に供する場合には、図７のブロック図のＢの位置に示すフィルタをもうけて、このような光波のなかから特定の周波数の光波を選択して出力することが望ましい。この際も上記の場合と同様に、新たに設けたフィルタにより反射波が発生する場合は、この反射波との干渉を避けるために、入力フィルタと新たに設けたフィルタとを往復する光波が、いずれの変調信号の周期よりも大きな遅延時間を持つように設定することが望ましい。

図９は、図２の多波長一括光変調器を用いて構成した光周波数コムの発生器を示す。これは、図２の多波長一括光変調器を光共振器のなかに設けたものである。この光共振器は、用いる光スペクトルについて、良好な反射特性と、僅かな透過特性を備えるものであり、ファブリペロー型光共振器や、ＦＧＢを反射器に用いた光ファイバ上の光共振器でもよいことは明らかである。

上記の光周波数コム発生器は、変調周波数の整数倍の周波数で変調する場合と透過な変調特性が得られる点と、異なる波長の光による光周波数コムを同時に発生することができる点は、従来にない特徴である。

本発明の多波長一括光変調器を、所謂ファイバ無線システムとして知られる、光ファイバを用いてミリ波信号を送信する装置に適用することにより、光信号の変調に必要な変調器の数を減少させることができる。また、本発明の多波長一括光変調器を用いて光周波数コム発生器を構成することにより、異なる波長の光による光周波数コムを同時に発生することができる。

本発明の動作原理を示すためのブロック図である。 本発明の動作原理を示すためのブロック図である。 本発明の第１の実施例を示すためのブロック図である。 本発明の第２の実施例に用いるファイバ格子を示すためのブロック図である。 本発明の第２の実施例を示すためのブロック図である。 本発明の第２の実施例を示すためのブロック図である。 本発明を実用する場合の例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施例を示すためのブロック図である。 本発明の第４の実施例を示すためのブロック図である。 第１の従来例を示すブロック図である。 第２の従来例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 光路
２ 光変調器
３ 入力側ＦＢＧ
４ 出力側ＦＢＧ
５ 入力側ＦＢＧ
６ 出力側ＦＢＧ
７ 反射鏡
８ 反射鏡
１０ 入力フィルタ
１１ 出力フィルタ
１３、１４ フィルタ
１５ 分岐器

Claims (9)

1. 入力する光波数以上の変調信号の数Ｎ以下の自然数ｎについて、チャネルｎの、入力光成分の周波数をｆｎ、変調周波数をＦｎ、変調によって発生させる側波帯のチャネルに対応した次数を、下側波帯でＡｎ、上側波帯でＢｎ、とするとき、
   入力フィルタと光変調器と出力フィルタとが同一の光路上にあって、
   入力フィルタを通して入力された光は、入力フィルタと出力フィルタとで反射されて往復し、往復するたびに変調を受け、出力フィルタあるいは入力フィルタで決められた周波数に達した場合に、上記の出力フィルタあるいは入力フィルタを通って出力される変調方法で、
   チャネルｎの各光成分が上記の往復に要する時間は、それぞれの変調信号の１周期（＝１／Ｆ_n）の整数倍であることを特徴とする多波長一括光変調方法。
2. チャネルｎの各光成分の上記の往復に要する時間が、上記の１周期（＝１／Ｆ_n）の奇数倍の時には、上記の光変調器は、１方向に進む光成分を逆相で変調し、あるいは、上記の１周期（＝１／Ｆ_n）の偶数倍の時には、両方向に進む光成分を同相で変調することを特徴とする請求項１に記載の多波長一括光変調方法。
3. 入力する光波数以上の変調信号の数Ｎ以下の自然数ｎについて、チャネルｎの、入力光成分の周波数をｆｎ、変調周波数をＦｎ、変調によって発生させる側波帯のチャネルに対応した次数を、下側波帯でＡｎ、上側波帯でＢｎ、とするとき、
   入力フィルタと光変調器と出力フィルタとが同一の光路上にあって、入力フィルタを通して入力された光は、入力フィルタと出力フィルタとで反射されて形成される多重往復光路を往復し、往復するたびに変調を受け、出力フィルタあるいは入力フィルタで決められた周波数に達した場合に、上記の出力フィルタあるいは入力フィルタを通って出力される光変調装置で、
   チャネルｎの各光成分が上記の往復に要する時間は、それぞれの変調信号の１周期（＝１／Ｆ_n）の整数倍であることを特徴とする多波長一括光変調器。
4. チャネルｎの各光成分の上記の往復に要する時間が、上記の１周期（＝１／Ｆ_n）の奇数倍の時には、上記の光変調器は、１方向に進む光成分を逆相で変調し、あるいは、上記の１周期（＝１／Ｆ_n）の偶数倍の時には、両方向に進む光成分を同相で変調することを特徴とする請求項３に記載の多波長一括光変調器。
5. 予め決めたられた反射帯域を有する出力フィルタ要素と、該反射帯域と共通の周波数帯域を有する反射帯域をそれぞれもつ第１と第２の反射帯域と、第１と第２の反射帯域とに挟まれた透過帯域とを備えた入力フィルタ要素と、を単位構成とするとき、
   出力フィルタ要素の反射帯域がそれぞれ異なる複数の単位構成が同じ光路上にあって、同じ強度変調器あるいは位相変調器を共有する事を特徴とする請求項２に記載の多波長一括光変調器。
6. 入力フィルタは、第１と第２の反射帯域をもち、前記の第１と第２の反射帯域とに挟まれた透過帯域を通して光を入力するフィルタであり、
   出力フィルタは、櫛歯状の反射特性をもち変調信号と同数の櫛歯状反射特性部を備え、
   前記の櫛歯状反射特性部のそれぞれは、それぞれの変調周波数の自然数倍の、または、それぞれの変調周波数の自然数分の１の、自由スペクトルレンジの反射特性を持ち、
   入力したそれぞれの光波を変調して得られる搬送波、一次側帯波、あるいは高次側帯波のいずれかが、変調信号ごとに異なった櫛歯状反射特性部で反射される事を特徴とする請求項２に記載の多波長一括光変調器。
7. 出力フィルタは、入力された光波を反射することができる予め決められた反射帯域をもつフィルタであり、
   入力フィルタは、櫛歯状の反射特性をもち変調信号と同数の櫛歯状反射特性部を備え、
   前記の櫛歯状反射特性部のそれぞれは、それぞれの変調周波数の２以上の自然数倍の自由スペクトルレンジの反射特性を持ち、
   入力したそれぞれの光波を２度変調して得られる搬送波、一次側帯波、あるいは高次側帯波のひとつのいずれかが、変調信号ごとに異なった櫛歯状反射特性部で反射される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の多波長一括光変調器。
8. 共振型の変調電極を用いた強度変調器あるいは位相変調器を用いることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の多波長一括光変調器。
9. 進行波型の強度変調器あるいは位相変調器を用いることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の多波長一括光変調器。

Images