JP2006251360A - 波長変換方法および波長変換器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 波長変換器1は、励起光源11、光合波部12、非線形光学媒質13および光フィルタ14を備える。光合波部12は、励起光源11から出力された時間的に強度変調された励起光を入力するとともに、パルス列からなる入力パルス光をも入力して、これらを合波する。非線形光学媒質13は、光合波部12により合波されて出力された励起光および入力パルス光を入力し、これらの光の入力に伴う相互位相変調(XPM)に因り入力パルス光の光周波数をシフトさせて、その入力パルス光の光周波数がシフトされたものを出力パルス光として出力する。光フィルタ14は、非線形光学媒質13から出力される光のうちから出力パルス光を選択的に出力し、励起光を遮断する。
【選択図】 図1
Description
SPMを利用した波長変換は、入力光を非線形光学媒質に入射させて、この非線形光学媒質への光入射に伴って発現するSPMにより入力光のスペクトルを拡張し、その拡張したスペクトルのうちから入力光波長と異なる波長の出力光を光フィルタにより選択して出力するものである。
J. H. Lee, et al., "Four-Wave Mixing Based 10-Gb/sTunable Wavelength Conversion Using a Holy Fiber With a High SBSThreshold", IEEE Photonics Technology Letters, Vol.15, No.3, pp.440-442(2003) T. Durhuus, et al., "All-Optical WavelengthConversion By Semiconductor Optical Amplifiers", Journal of LightwaveTechnology, Vol.14, No.6, pp.942-954 (1996) J. Yu, et al., "All-Optical Wavelength Conversion ofShort Pulses And NRZ Signals Based on a Nonlinear Optical Loop Mirror",Journal of Lightwave Technology, Vol.18, No.7, pp.1007-1017 (2000) W. Wang, et al., "80-Gb/s Regenerative WavelengthConversion Using a Hybrid Raman/EDFA Gain-Enhanced XPM Converter withHighly-Nonlinear-Fiber", OFC2003, TuH2 (2003)
すなわち、この波長変換器210は、光遅延部220から出力される複数の光周波数のパルスを入力し、そのうち特定の光周波数のパルス光について選択的に該光周波数をシフトさせて出力する。例えば、波長変換器210は、光遅延部220から出力される波長λ1〜λ4のパルス光のうち、波長λ2のパルス光について選択的に光周波数をシフトさせ、波長λ2'のパルス光として出力する。この構成は、一つの波長変換器ですべての波長に適応できる。
Claims (21)
- パルス列からなる入力パルス光を入力して、該入力パルス光の波長とは異なる波長の出力パルス光を出力する波長変換方法であって、
前記入力パルス光の平均パルス幅より長い周期で強度変調された励起光および前記入力パルス光を非線形光学媒質に入射させ、
前記非線形光学媒質への前記励起光および前記入力パルス光の入射に伴う相互位相変調に因り前記入力パルス光の光周波数をシフトさせ、
前記入力パルス光の光周波数がシフトされたものを前記出力パルス光として出力する、
ことを特徴とする波長変換方法。 - 前記非線形光学媒質に入射する前記入力パルス光の各パルスのピークの時間間隔が時間TsのK倍(Kは1以上の整数)であることを特徴とする請求項1記載の波長変換方法。
- 前記非線形光学媒質に入射する前記励起光の強度変調周期Tpと前記時間Tsとの比が整数比で表されることを特徴とする請求項2記載の波長変換方法。
- 前記強度変調周期Tpと前記時間Tsとが互いに等しいことを特徴とする請求項3記載の波長変換方法。
- パルス列からなる入力パルス光を入力して、該入力パルス光の波長とは異なる波長の出力パルス光を出力する波長変換器であって、
前記入力パルス光の平均パルス幅より長い周期で強度変調された励起光を出力する励起光源と、
前記励起光源から出力された励起光と前記入力パルス光とを合波して出力する光合波部と、
前記光合波部により合波されて出力された前記励起光および前記入力パルス光を入力し、これらの光の入力に伴う相互位相変調に因り前記入力パルス光の光周波数をシフトさせて、前記入力パルス光の光周波数がシフトされたものを前記出力パルス光として出力する非線形光学媒質と、
前記非線形光学媒質から出力される光を入力し、その入力した光のうちから前記出力パルス光を選択的に出力する光フィルタと、
を備えることを特徴とする波長変換器。 - 前記励起光源が、連続光を出力するCW光源と、このCW光源から出力された連続光を強度変調して前記励起光を出力する外部変調部と、を含むことを特徴とする請求項5記載の波長変換器。
- 前記外部変調部がニオブ酸リチウムを用いた導波路型変調器を含むことを特徴とする請求項6記載の波長変換器。
- 前記導波路型変調器に入力する変調信号のバイアス値が前記導波路型変調器の透過率の極小点に調整されている、ことを特徴とする請求項7記載の波長変換器。
- 前記励起光源がモード同期によって発振するレーザ光源を含むことを特徴とする請求項5記載の波長変換器。
- 前記入力パルス光の一部を分岐して取り出すとともに、残部を前記非線形光学媒質へ出力する光分岐部と、
前記光分岐部により取り出された前記入力パルス光の一部を受光して電気信号に変換し、その電気信号を出力する光電変換部と、
前記光電変換部から出力された電気信号を入力し、この電気信号に含まれる周期的成分を抽出してクロック信号として出力するクロック抽出部と、
を更に備え、
前記励起光源が、前記クロック抽出部から出力されたクロック信号を入力して、このクロック信号に基づいて強度変調された励起光を出力する、
ことを特徴とする請求項5記載の波長変換器。 - 前記クロック抽出部から出力されたクロック信号を入力し、このクロック信号の位相をシフトして、その位相をシフトした後のクロック信号を出力する位相シフタを更に備え、
前記励起光源が、前記位相シフタから出力されたクロック信号を入力して、このクロック信号に基づいて強度変調された励起光を出力する、
ことを特徴とする請求項10記載の波長変換器。 - 前記クロック抽出部から出力されたクロック信号を入力し、このクロック信号を分周して、当該分周クロック信号を出力する分周部を更に備え、
前記励起光源が、前記分周部から出力された分周クロック信号を入力して、この分周クロック信号に基づいて強度変調された励起光を出力する、
ことを特徴とする請求項10記載の波長変換器。 - 前記クロック抽出部から出力されたクロック信号を入力し、このクロック信号を逓倍して、当該逓倍クロック信号を出力する逓倍部を更に備え、
前記励起光源が、前記逓倍部から出力された逓倍クロック信号を入力して、この逓倍クロック信号に基づいて強度変調された励起光を出力する、
ことを特徴とする請求項10記載の波長変換器。 - 前記非線形光学媒質の非線形屈折率n2が1×10−21m2/W以上であることを特徴とする請求項5記載の波長変換器。
- 前記非線形光学媒質が光ファイバを含むことを特徴とする請求項5記載の波長変換器。
- XPM法で測定した前記光ファイバの非線形定数γが20km−1W−1以上であることを特徴とする請求項15記載の波長変換器。
- 前記光ファイバの伝送損失が0.7dB/km以下であることを特徴とする請求項15記載の波長変換器。
- 一定の光周波数のパルス列からなる入力パルス光を入力し、この入力パルス光の各パルスに対して周期的に異なるシフト量だけ光周波数をシフトさせて出力パルス光として出力する請求項5記載の波長変換器と、
前記波長変換器から出力された出力パルス光を分波して出力する光分波部と、
を備えることを特徴とする光DEMUX装置。 - 光周波数の異なる成分が波長多重されたパルスからなる入力パルス光を入力し、前記パルスを構成する各成分に各々の光周波数に応じた遅延時間を付与して前記各成分ごとに分離されたパルスを出力する光遅延部と、
前記分離されたパルスを入力し、前記分離されたパルスのうち特定の光周波数のパルスについて選択的に該光周波数をシフトさせて出力する請求項5記載の波長変換器と、
を備えることを特徴とする選択的波長変換装置。 - 請求項5記載の波長変換器と、
前記波長変換器から出力された出力パルス光を入力し、その出力パルス光のうち特定の光周波数の光を選択的に出力する光フィルタと、
前記光フィルタから出力された光の品質をモニタするモニタ部と、
を備え、
前記モニタ部によるモニタ結果に基づいて前記波長変換器において前記非線形光学媒質に入射する励起光の強度変調を調整する、
ことを特徴とする調整機能付波長変換装置。 - 第1透過帯域を有する第1光フィルタと、
前記第1透過帯域と重ならない第2透過帯域を有する第2光フィルタと、
前記第1光フィルタと前記第2光フィルタとの間に設けられた請求項5記載の波長変換器と、
前記第1光フィルタと前記第2光フィルタとの間に設けられた光遅延部と、
を備え、
前記第1光フィルタから入力した前記第1透過帯域内の波長を有する光を少なくとも一回前記波長変換器と前記光遅延部とを通過させ、前記第2透過帯域内の波長を有する光として前記第2光フィルタから出力する
ことを特徴とする遅延機能付波長変換装置。
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