JP2015028600A - 一体型フォトニック周波数変換器及び混合器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の光学信号及び第2の光学信号は、光学的に結合されて、二つの信号経路内を伝搬する局部発振器信号を生成する。第1の信号経路及び第2の信号経路における局部発振器信号は、無線周波数電気信号により電気光学的に位相変調されて、第1の位相変調光学信号及び第2の位相変調光学信号をそれぞれ生成する。第1の位相変調光学信号及び第2の位相変調光学信号は、光学的に結合されて、局部発振器信号の局部発振器周波数が混合した無線周波数電気信号周波数のRF周波数を含む強度変調信号を生成する。
【選択図】なし
Description
第1の光学信号及び第2の光学信号を光学的に結合して、第1の信号経路及び第2の信号経路からなる二つの信号経路内を伝搬する局部発振器信号を生成すること、
無線周波数電気信号を用いて第1の信号経路及び第2の信号経路における局部発振器信号を電気光学的に位相変調して、第1の位相変調光学信号及び第2の位相変調光学信号をそれぞれ生成すること、並びに
第1の位相変調光学信号及び第2の位相変調光学信号を光学的に結合して、局部発振器信号の局部発振器周波数が混合した無線周波数電気信号周波数のRF周波数を含む強度変調信号を生成すること
を含む方法。
第1の信号経路における第1の強度光学信号及び第2の信号経路における第2の強度光学信号として強度変調信号を生成すること、
第1の電気信号として第1の強度光学信号を光検出すること、
第2の電気信号として第2の強度光学信号を光検出すること、並びに
第1の電気信号と第2の電気信号とを合成して出力信号を生成すること
をさらに含む、条項1に記載の方法。
をさらに含む、条項2に記載の方法。
第1のレーザを制御して第1の光学信号を生成すること、並びに
第2のレーザを制御して第2の光学信号を生成すること
をさらに含む、条項1に記載の方法。
電流により第1のレーザ及び第2のレーザの一方又は両方をチューニングすること、並びに
無線周波数シンセサイザを用いずに一定範囲の周波数にわたって局部発振器信号を発生させること
をさらに含む、条項4に記載の方法。
レーザを制御して光学信号を生成すること、並びに
外部信号を用いて光学信号を光電気光学的に(opto−electro−optically)位相変調して第1の光学信号及び第2の光学信号を生成すること
をさらに含む、条項1に記載の方法。
第1の光学信号及び第2の光学信号を光学的に結合して、第1の信号経路及び第2の信号経路からなる二つの信号経路内をそれぞれ伝搬する局部発振器信号を生成するように構成された第1のオプティカルカプラ、
第1の信号経路内の局部発振器信号を無線周波数電気信号を用いて電気光学的に変調し、第1の位相変調光学信号を生成するように構成された第1の電気光学変調器、
第2の信号経路内の局部発振器信号を無線周波数電気信号を用いて電気光学的に変調し、第2の位相変調光学信号を生成するように構成された第2の電気光学変調器、並びに
第1の位相変調光学信号及び第2の位相変調光学信号を光学的に結合し、局部発振器信号の局部発振器周波数が混合した無線周波数電気信号の無線周波数を含む強度変調信号を生成するように構成された第2のオプティカルカプラ
を備えるシステム。
第1の光学信号を生成するように構成された第1のレーザ、並びに
第2の光学信号を生成するように構成された第2のレーザ
をさらに備える条項10に記載のシステム。
レーザ光学信号を生成するように構成されたレーザ、並びに
第1のオプティカルカプラに光学的に結合されて、外部局部発振器信号を用いてレーザ光学信号を電気光学的に変調することにより、第1の光学信号及び第2の光学信号を生成するように構成された、第3及び第4の光変調器
をさらに備える条項10に記載のシステム。
強度変調信号を第1の強度光学信号として導くように構成された第1の信号経路、
強度変調信号を第2の強度光学信号として導くように構成された第2の信号経路、並びに
第1の電気信号として第1の強度光学信号を光検出し、第2の電気信号として第2の強度光学信号を光検出し、且つ第1の電気信号及び第2の電気信号を合成して出力信号を生成するように構成された光検出器
をさらに備える条項10に記載のシステム。
無線周波数電気信号を用いて第1の信号経路内のRF段階入力光学信号を電気光学的に変調し、第1のRF段階位相変調光学信号を生成するように、第1の光変調器を構成すること、
無線周波数電気信号を用いて第2の信号経路内のRF段階入力光学信号を電気光学的に変調し、第2のRF段階位相変調光学信号を生成するように、第2の光変調器を構成すること、並びに
第1のRF段階位相変調光学信号及び第2のRF段階位相変調光学信号を光学的に結合し、第1の信号経路及び第2の信号経路内の無線周波数電気信号の周波数を含む強度変調出力信号を生成するように、RF段階オプティカルカプラを構成すること
を含む方法。
第1の光学信号を生成するように第1のレーザを構成すること、
第2の光学信号を生成するように第2のレーザを構成すること、並びに
第1の光学信号及び第2の光学信号を光学的に結合して、第1の信号経路及び第2の信号経路からなる二つの信号経路内を伝搬する局部発振器信号を含むRF段階入力光学信号を生成するように、RF段階入力オプティカルカプラを構成すること
をさらに含む条項15に記載の方法。
レーザ光学信号を生成するようにレーザを構成すること、並びに
レーザ光学信号を、第1の信号経路を介して第1の光変調器に、及び第2の信号経路を介して第2の光変調器に、それぞれ供給されるRF段階入力光学信号に分割するように、光学スプリッタを構成すること
をさらに含む条項15に記載の方法。
外部局部発振器信号を用いて第1の信号経路内のレーザ光学信号を電気光学的に位相変調し、第1の信号経路内に第1のLO段階位相変調信号を生成するように、第3の光変調器を構成すること、
外部局部発振器信号を用いて第2の信号経路内のレーザ光学信号を電気光学的に位相変調し、第2の信号経路内に第2のLO段階位相変調信号を生成するように、第4の光変調器を構成すること、並びに
第1のLO段階位相変調信号及び第2のLO段階位相変調信号を光学的に結合して、第1の信号経路及び第2の信号経路内に局部発振器信号を含むRF段階入力光学信号を生成するように、LO段階オプティカルカプラを構成すること
をさらに含む条項17に記載の方法。
強度変調出力信号を第1の強度光学信号として導くように第1の信号経路を構成すること、
強度変調出力信号を第2の強度光学信号として導くように第2の信号経路を構成すること、
第1の電気信号として第1の強度光学信号を光検出するように光検出器を構成すること、
第2の電気信号として第2の強度光学信号を光検出するように光検出器を構成すること、並びに
第1の電気信号及び第2の電気信号を合成して出力信号を生成するように、光検出器を構成すること
をさらに含む条項15の方法。
外部局部発振器信号を用いて第1の信号経路内の強度変調出力信号を電気光学的に位相変調し、第1の信号経路内に第1のLO段階位相変調信号を生成するように、第5の光変調器を構成すること、
外部局部発振器信号を用いて第2の信号経路内の強度変調出力信号を電気光学的に位相変調し、第2の信号経路内に第2のLO段階位相変調信号を生成するように、第6の光変調器を構成すること、並びに
第1のLO段階位相変調信号及び第2のLO段階位相変調信号を光学的に結合して、第1の信号経路及び第2の信号経路内に、局部発振器信号の局部発振器周波数が混合した無線周波数電気信号周波数の無線周波数を含む強度変調出力信号を生成するように、LO段階オプティカルカプラを構成すること
をさらに含む条項15に記載の方法。
プロセス800に関連して実行される種々のタスクは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、プロセス方法を実行するためのコンピュータで実行可能な命令を有するコンピュータで読込可能な媒体、又はそれらの何らかの組み合わせにより実行される。プロセス800は、任意の数の追加タスク又は別タスクを含んでもよく、図8に示されるタスクは必ずしも図示の順序で実行されなくともよく、プロセス800は、本明細書に詳細に記載しない追加の機能性を有するもっと包括的な手続き又はプロセスに組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、プロセス600の各部分は、異なる要素、すなわち、レーザ302、外部局部発振器信号304、電気光学位相変調器306、電気光学位相変調器308、電気光学位相変調器110、電気光学位相変調器112などにより実行されうる。プロセス800は、図1〜4及び7に示す実施形態と同様の機能、材料、及び構造を有しうる。したがって、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。
102 第1のレーザ
104 第2のレーザ
106 制御信号
108 第1のオプティカルカプラ
110 第1の電機光学位相変調器
112 第2の電機光学位相変調器
114 DCバイアス
116 無線周波数電気信号
118 第2のオプティカルカプラ
120 光検出器
122 第1の光検出器回路
124 第2の光検出器回路
128、134 第1の信号経路
130 第1の光学信号
132 第2の光学信号
136、138 第2の信号経路
140 局部発振器(LO)光学信号
142 第1の位相変調光学信号
144 第2の位相変調光学信号
146 第1の強度光学信号
148 第2の強度光学信号
150 出力信号
160 強度変調信号
162 第1の電気信号
164 第2の電気信号
200 二波長平衡デバイス
202 光学混合器(局部発振器)
300 二重平衡ブリッジEO変調器(システム)
302 レーザ
304 局部発振器(LO)信号
306 第3の電気光学位相変調器
308 第4の電気光学位相変調器
310 光学信号
400 MZ変更器及び光検出器(システム)
402 デュアル細線レーザエリア
404 チューニング信号
406 制御ループ
408 周波数ロック信号
700 一体型電子発振器(システム)
708 光学スプリッタ
712 第1の信号経路
714 第2の信号経路
716 第1のLO段階位相変調光学信号
718 第2のLO段階位相変調光学信号
722、724 RF段階入力光学信号
732 第1のRF段階位相変調光学信号
734 第2のRF段階位相変調光学信号
736 光学フィルタ
746 第1の強度光学信号
750 第2の強度光学信号
760 光検出器
762 光検出器の出力
764 RF増幅器
770 強度変調信号
772 出力信号
774 光電子発振器
776 ノード
778 タップ信号
780 フィードバック光電子発振器ループ
782 RFバイアス制御
784 フィードバック光学信号
786 高Q係数RFフィルタ
Claims (14)
- 第1の光学信号及び第2の光学信号を光学的に結合し、第1の信号経路及び第2の信号経路からなる二つの信号経路内を伝搬する局部発振器信号を生成すること、
無線周波数電気信号を用いて前記第1の信号経路及び前記第2の信号経路内の前記局部発振器信号を電気光学的に位相変調し、第1の位相変調光学信号及び第2の位相変調光学信号をそれぞれ生成すること、並びに
前記第1の位相変調光学信号及び前記第2の位相変調光学信号を光学的に結合し、前記局部発振器信号の局部発振器周波数が混合した前記無線周波数電気信号周波数のRF周波数を含む強度変調信号を生成すること
を含む電気光学ヘテロダイン法。 - 前記第1の信号経路内に第1の強度光学信号として、及び前記第2の信号経路内に第2の強度光学信号として、前記強度変調信号をそれぞれ生成すること、
第1の電気信号として前記第1の強度光学信号を光検出すること、
第2の電気信号として前記第2の強度光学信号を光検出すること、並びに
前記第1の電気信号と前記第2の電気信号とを合成して出力信号を生成すること
をさらに含む請求項1に記載の前記方法。 - 前記第1の電気信号と前記第2の電気信号との同相を除去して前記出力信号を生成すること
をさらに含む請求項2に記載の前記方法。 - 第1のレーザを制御して前記第1の光学信号を生成すること、並びに
第2のレーザを制御して前記第2の光学信号を生成すること
をさらに含む請求項1に記載の前記方法。 - 電流により前記第1のレーザ及び前記第2のレーザの一方又は両方をチューニングすること、並びに
無線周波数シンセサイザを用いずに、一定範囲の周波数にわたって前記局部発振器信号を生成すること
をさらに含む請求項4に記載の前記方法。 - レーザを制御して光学信号を生成すること、並びに
外部信号を用いて前記光学信号を光電子光学的に位相変調し、前記第1の光学信号及び前記第2の光学信号を生成すること
をさらに含む請求項1に記載の前記方法。 - 前記第1の光学信号及び前記第2の光学信号のヘテロダインにより前記局部発振器信号を発生させること
をさらに含む請求項1に記載の前記方法。 - 前記局部発振器信号及び前記無線周波数電気信号の高分離を行う間に出力信号を発生させること
をさらに含む請求項1に記載の前記方法。 - 前記出力信号の前記局部発振器信号及び前記無線周波数電気信号の信号漏れを最小化すること
をさらに含む請求項8に記載の前記方法。 - 電気光学的周波数変換及び混合のためのシステムであって、
第1の光学信号及び第2の光学信号を光学的に結合し、第1の信号経路及び第2の信号経路からなる二つの信号経路内を伝搬する局部発振器信号をそれぞれ生成するように構成された第1のオプティカルカプラ、
無線周波数電気信号を用いて前記第1の信号経路内の前記局部発振器信号を電気光学的に変調し、第1の位相変調光学信号を生成するように構成された第1の電気光学変調器、
前記無線周波数電気信号を用いて前記第2の信号経路内の前記局部発振器信号を電気光学的に変調し、第2の位相変調光学信号を生成するように構成された第2の電気光学変調器、並びに
前記第1の位相変調光学信号及び前記第2の位相変調光学信号を光学的に結合し、前記局部発振器信号の局部発振器周波数が混合した前記無線周波数電気信号の無線周波数を含む強度変調信号を生成するように構成された第2のオプティカルカプラ
を備える前記システム。 - 前記第1の光学信号を生成するように構成された第1のレーザ、並びに
前記第2の光学信号を生成するように構成された第2のレーザ
をさらに備える請求項10に記載の前記システム。 - レーザ光学信号を生成するように構成されたレーザ、並びに
前記第1のオプティカルカプラに光学的に結合されており、外部局部発振器信号を用いて前記レーザ光学信号を電気光学的に変調し、前記第1の光学信号及び前記第2の光学信号を生成するように構成された、第3及び第4の光変調器
をさらに備える請求項10に記載の前記システム。 - 第1の強度光学信号として前記強度変調信号を導くように構成された前記第1の信号経路、
第2の強度光学信号として前記強度変調信号を導くように構成された前記第2の信号経路、並びに
第1の電気信号として前記第1の強度光学信号を光検出し、
第2の電気信号として前記第2の強度光学信号を光検出し、且つ
前記第1の電気信号と前記第2の電気信号とを合成して出力信号を生成する
ように構成された光検出器
をさらに備える請求項10に記載の前記システム。 - 前記光検出器がさらに、前記第1の電気信号と前記第2の電気信号との同相を除去して前記出力信号を生成するように構成されている、請求項13に記載の前記システム。
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