JP2018146613A - Optical modulator and optical modulation method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small size optical modulator capable of achieving satisfactory optical amplification characteristics.SOLUTION: An optical modulator 1 includes: a branching part 10 that branches an input beam of light into at least two beams of light; modulation parts 11 to 13 for modulating the branched beams of light; and multiplexing parts 14 to 17 for multiplexing the modulated beams of light and outputs a multiplexed beams of light as a beam of transmission light. The multiplexing parts 14 to 17 include: and optical waveguides 15 and 16 doped with rare earth ion for amplifying a beam of light which has a predetermined frequency; and an introduction port 176 for introducing an excitation ray to the optical waveguides 15 and 16 for exciting the rare earth ion.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、光変調器及び光変調方法に関する。   The present invention relates to an optical modulator and an optical modulation method.

100GbpS等の高速光伝送システムにおいて、半導体基板上に種々の光学素子が形成された光導波路基板を有するデジタルコヒーレント光トランシーバが使用されている(例えば、特許文献1及び2を参照)。半導体基板上に種々の光学素子が形成された光導波路基板は、平面型導波路とも称される。平面型導波路は、光方向性結合器(optical directional coupler)、偏波ビームスプリッタ(polarization-beam splitter、PBS)及光90度ハイブリッド回路等の光学素子が形成された基板である。単一の基板上に複数の素子を形成可能な平面型導波路を採用することで、光変調器を含むデジタルコヒーレント光トランシーバは、小型化される。   In a high-speed optical transmission system such as 100 GbpS, a digital coherent optical transceiver having an optical waveguide substrate in which various optical elements are formed on a semiconductor substrate is used (see, for example, Patent Documents 1 and 2). An optical waveguide substrate in which various optical elements are formed on a semiconductor substrate is also referred to as a planar waveguide. The planar waveguide is a substrate on which optical elements such as an optical directional coupler, a polarization-beam splitter (PBS), and an optical 90-degree hybrid circuit are formed. By adopting a planar waveguide capable of forming a plurality of elements on a single substrate, a digital coherent optical transceiver including an optical modulator can be miniaturized.

特開2010−54925号公報JP 2010-54925 A 特開平8−242030号公報JP-A-8-242030

また、デジタルコヒーレント光トランシーバは、光源が出力した光を送信光として使用すると共に、光源が出力された光の一部の光をビームスプリッタ等で分割してローカル光として使用することで、更に小型化されると共に低消費電力化できる。送信光の一部をローカル光として使用することで、送信光の光出力パワーが低下することを防止するため、送信光は、光変調器で変調された後にエルビウム添加光ファイバー増幅器(erbium doped fiber amplifier、EDFA)等の増幅器によって増幅される。EDFAは、エルビウムイオン(Er+3)がコアにドープされた数mの長さのエルビウムドープ光ファイバを含み、エルビウムイオン(Er+3)を励起光で励起することで、1.55μm帯の光を増幅する増幅器である。光源から出力された送信光は、光変調器で変調された後に励起光と合波してEDFAで増幅されることにより、所望の光増幅特性が実現される。 In addition, the digital coherent optical transceiver uses the light output from the light source as transmission light, and a part of the light output from the light source is divided by a beam splitter or the like to be used as local light. Power consumption can be reduced. In order to prevent the optical output power of the transmitted light from being reduced by using a part of the transmitted light as local light, the transmitted light is modulated by the optical modulator and then erbium doped fiber amplifier. , EDFA) or the like. EDFA includes an erbium-doped optical fiber of erbium ions (Er +3) is a length of several m doped in the core, by exciting erbium ions (Er +3) by the excitation light, the 1.55μm band It is an amplifier that amplifies light. The transmission light output from the light source is modulated by the optical modulator, then combined with the excitation light and amplified by the EDFA, thereby realizing a desired optical amplification characteristic.

しかしながら、EDFAに含まれるエルビウムドープ光ファイバは、一般に数mの長さを有するので、EDFAによって送信光を増幅するデジタルコヒーレント光トランシーバは、小型化が容易ではない。   However, since the erbium-doped optical fiber included in the EDFA generally has a length of several meters, the digital coherent optical transceiver that amplifies the transmission light by the EDFA is not easy to downsize.

一実施形態では、小型で且つ良好な光増幅特性を得ることができる光変調器を提供することを目的とする。   In one embodiment, an object is to provide an optical modulator that is small in size and can obtain good optical amplification characteristics.

1つの態様では、光変調器は、入力される光を少なくとも2つの光に分波する分波部と、分波部によって分波された光を変調する変調部と、変調部によって変調された光を合波して、合波した光を送信光として出力する合波部とを有する。合波部は、所定の周波数を有する光を増幅する希土類イオンがドープされた光導波路と、光導波路に希土類イオンを励起する励起光を導入する導入ポートとを有する。   In one aspect, the optical modulator is modulated by the demultiplexing unit that demultiplexes the input light into at least two lights, the modulation unit that modulates the light demultiplexed by the demultiplexing unit, and the modulation unit A combining unit that combines the light and outputs the combined light as transmission light. The multiplexing unit includes an optical waveguide doped with rare earth ions that amplifies light having a predetermined frequency, and an introduction port that introduces excitation light that excites rare earth ions into the optical waveguide.

一実施形態では、小型で且つ良好な光増幅特性を得ることができる。   In one embodiment, a small size and good optical amplification characteristics can be obtained.

(a)は関連する光変調器の一例である受信フロントエンドを含むデジタルコヒーレント光トランシーバのブロック図であり、(b)は(a)に示すEDFAの内部ブロック図である。(A) is a block diagram of a digital coherent optical transceiver including a reception front end as an example of a related optical modulator, and (b) is an internal block diagram of the EDFA shown in (a). 図1(a)に示す光変調器の内部ブロック図である。It is an internal block diagram of the optical modulator shown to Fig.1 (a). 第1実施形態に係る光変調器を含むデジタルコヒーレント光トランシーバのブロック図である。1 is a block diagram of a digital coherent optical transceiver including an optical modulator according to a first embodiment. FIG. 図3に示す光変調器の内部ブロック図である。FIG. 4 is an internal block diagram of the optical modulator shown in FIG. 3. (a)は第1ドープ導波路の一例の斜視図であり、(b)は(a)に示す第1ドープ導波路の正面図であり、(c)は第1ドープ導波路の他の例の斜視図であり、(d)は(c)に示す第1ドープ導波路の正面図である。(A) is a perspective view of an example of the first doped waveguide, (b) is a front view of the first doped waveguide shown in (a), and (c) is another example of the first doped waveguide. (D) is a front view of the first doped waveguide shown in (c). 図4に示す第1ドープ導波路、第2ドープ導波路及び光方向性結合器の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the 1st dope waveguide shown in FIG. 4, a 2nd dope waveguide, and an optical directional coupler. 第2実施形態に係る光変調器の内部ブロック図である。It is an internal block diagram of the optical modulator which concerns on 2nd Embodiment. 図7に示す第1ドープ導波路、第2ドープ導波路及びPBCの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the 1st dope waveguide shown in FIG. 7, a 2nd dope waveguide, and PBC. 第3実施形態に係る光変調器の内部ブロック図である。It is an internal block diagram of the optical modulator which concerns on 3rd Embodiment. (a)は図10に示す第1ドープ導波路及び第2ドープ導波路と、放射光検出センサとの配置関係を示す図であり、(b)は(a)に示す第1ドープ導波路、第2ドープ導波路及び放射光検出センサの概略斜視図であり、(c)は(a)に示す第1ドープ導波路、第2ドープ導波路及び放射光検出センサを含む断面図である。(A) is a figure which shows the arrangement | positioning relationship between the 1st dope waveguide and 2nd dope waveguide shown in FIG. 10, and a radiation detection sensor, (b) is the 1st dope waveguide shown to (a), It is a schematic perspective view of a 2nd dope waveguide and a radiation detection sensor, (c) is sectional drawing containing the 1st dope waveguide shown in (a), a 2nd dope waveguide, and a radiation detection sensor. 変形例に係る光変調器の内部ブロック図である。It is an internal block diagram of the optical modulator which concerns on a modification.

以下図面を参照して、実施形態に係る光変調器及び光変調方法について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されない。   Hereinafter, an optical modulator and an optical modulation method according to an embodiment will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments.

(実施形態に係る光変調器に関連する光変調器)
実施形態に係る光変調器及び光変調方法について説明する前に、実施形態に係る光変調器に関連する光変調器について説明する。
(Optical modulator related to the optical modulator according to the embodiment)
Before describing the optical modulator and the optical modulation method according to the embodiment, an optical modulator related to the optical modulator according to the embodiment will be described.

図1(a)は関連する光変調器を含むデジタルコヒーレント光トランシーバのブロック図であり、図1(b)は図1(a)に示すEDFAの内部ブロック図である。   FIG. 1A is a block diagram of a digital coherent optical transceiver including an associated optical modulator, and FIG. 1B is an internal block diagram of the EDFA shown in FIG.

デジタルコヒーレント光トランシーバ900は、デジタル信号処理装置(digital signal processor、DSP)901と、デジタルアナログ変換器902と、アナログデジタル変換器903とを有する。デジタルコヒーレント光トランシーバ900は、光源911と、半導体光増幅器(semiconductor optical amplifier、SOA)912と、ビームスプリッタ913と、変調ドライバ914と、光変調器915と、EDFA916とを更に有する。デジタルコヒーレント光トランシーバ900は、受信フロントエンド917を更に有する。   The digital coherent optical transceiver 900 includes a digital signal processor (DSP) 901, a digital / analog converter 902, and an analog / digital converter 903. The digital coherent optical transceiver 900 further includes a light source 911, a semiconductor optical amplifier (SOA) 912, a beam splitter 913, a modulation driver 914, an optical modulator 915, and an EDFA 916. The digital coherent optical transceiver 900 further includes a reception front end 917.

DSP901は、デジタル送信信号Tx1〜Tx_nが入力され、入力されたデジタル送信信号Tx1〜Tx_nに対応するデータに所定の処理を実行して、所定の処理を実行したデータを示すデジタル送信信号をデジタルアナログ変換器902に出力する。また、DSP901は、アナログデジタル変換器903からデジタル受信信号が入力され、入力されたデジタル受信信号に対応するデータに所定の処理を実行して、所定の処理を実行したデータを示すデジタル受信信号Rx1〜Rx_nを出力する。デジタルアナログ変換器902は、DSP901から入力されるデジタル送信信号をデジタル‐アナログ変換してアナログ送信信号を生成し、生成したアナログ送信信号を変調ドライバ914に出力する。アナログデジタル変換器903は、受信フロントエンド917から入力されるアナログ受信信号をアナログ‐デジタル変換してデジタル送信信号を生成し、生成したデジタル受信信号をDSP901に出力する。   The DSP 901 receives the digital transmission signals Tx1 to Tx_n, performs predetermined processing on the data corresponding to the input digital transmission signals Tx1 to Tx_n, and converts the digital transmission signal indicating the data subjected to the predetermined processing to digital analog Output to the converter 902. The DSP 901 receives a digital reception signal from the analog-digital converter 903, executes predetermined processing on data corresponding to the input digital reception signal, and a digital reception signal Rx1 indicating the data that has been subjected to the predetermined processing ~ Rx_n is output. The digital-analog converter 902 digital-analog converts the digital transmission signal input from the DSP 901 to generate an analog transmission signal, and outputs the generated analog transmission signal to the modulation driver 914. The analog-digital converter 903 performs analog-digital conversion on the analog reception signal input from the reception front end 917 to generate a digital transmission signal, and outputs the generated digital reception signal to the DSP 901.

光源911は、例えば、分布帰還型(distributed feedback、DFB)レーザ、SG−DBR(sampled grating-distributed bragg reflector)レーザ、リング共振器レーザ等であり、所望の光学特性を有するコヒーレント光を出力するレーザである。光源911が出力するコヒーレント光は、例えば、1.55μm帯の光である。   The light source 911 is, for example, a distributed feedback (DFB) laser, a SG-DBR (sampled grating-distributed bragg reflector) laser, a ring resonator laser, or the like, and outputs a coherent light having desired optical characteristics. It is. The coherent light output from the light source 911 is, for example, 1.55 μm band light.

SOA912は、GaAs/AlGaAs等の半導体材料から形成され、光源911から入力されるコヒーレント光を増幅する増幅器である。ビームスプリッタ913は、例えば、互いの傾斜面を接合した一対のプリズムであり、SOA912によって増幅されたコヒーレント光を所定の比率で2つの光に1対1の比率で分割する。ビームスプリッタ913は、分割した一方の光を光変調器915に出力すると共に、分割した他方の光を受信フロントエンド917に出力する。変調ドライバ914は、デジタルアナログ変換器902から入力されたアナログ送信信号を光変調器915に出力する。光変調器915は、変調ドライバ914を介して入力されたアナログ送信信号に基づいて、光源911から出力されたコヒーレント光を変調した変調光をEDFA916に出力する。SOA912、ビームスプリッタ913、及び変調ドライバ914の構造及び機能は、広く知られているので、ここでは詳細な説明は省略する。光変調器915は、例えば、平面光回路(planar lightwave circuit、PLC)及びLN素子で形成され、コヒーレント光を四位相偏移変調(quaternary phase-shift keying、QPSK)して変調光を生成する。   The SOA 912 is an amplifier that is formed of a semiconductor material such as GaAs / AlGaAs and amplifies coherent light input from the light source 911. The beam splitter 913 is, for example, a pair of prisms obtained by joining the inclined surfaces of each other, and divides the coherent light amplified by the SOA 912 into two lights at a predetermined ratio of 1: 1. The beam splitter 913 outputs one of the divided lights to the optical modulator 915 and outputs the other divided light to the reception front end 917. The modulation driver 914 outputs the analog transmission signal input from the digital-analog converter 902 to the optical modulator 915. The optical modulator 915 outputs modulated light obtained by modulating coherent light output from the light source 911 to the EDFA 916 based on the analog transmission signal input via the modulation driver 914. Since the structures and functions of the SOA 912, the beam splitter 913, and the modulation driver 914 are widely known, detailed description thereof is omitted here. The optical modulator 915 is formed of, for example, a planar lightwave circuit (PLC) and an LN element, and generates modulated light by performing coherent light quaternary phase-shift keying (QPSK).

図2は、光変調器915の内部ブロック図である。   FIG. 2 is an internal block diagram of the optical modulator 915.

光変調器915は、ビームスプリッタ930と、第1QPSK回路931と、第2QPSK回路932と、偏波回転器933と、偏波ビームコンバイナ(polarization beam combiner、PBC)934とを有する。ビームスプリッタ930は、ビームスプリッタ913から入力される光を1対1で分割して、分割した光を第1QPSK回路931及び第2QPSK回路932のそれぞれに出力する。第1QPSK回路931及び第2QPSK回路932のそれぞれは、ビームスプリッタ930から入力された光に四位相偏移変調を実行する。第1QPSK回路931は四位相偏移変調した光を偏波回転器933に出力し、第2QPSK回路932は四位相偏移変調した光をPBC934に出力する。偏波回転器933は、第1QPSK回路931から入力された光を90度偏波し、偏波した光をPBC934に出力する。PBC934は、第2QPSK回路932及び偏波回転器933のそれぞれから入力される光を合波し、合波した光をDFA916に出力する。ビームスプリッタ930、第1QPSK回路931、第2QPSK回路932、偏波回転器933及びPBC934の構造及び機能は、広く知られているので、ここでは詳細な説明は省略する。   The optical modulator 915 includes a beam splitter 930, a first QPSK circuit 931, a second QPSK circuit 932, a polarization rotator 933, and a polarization beam combiner (PBC) 934. The beam splitter 930 splits the light input from the beam splitter 913 on a one-to-one basis, and outputs the split light to each of the first QPSK circuit 931 and the second QPSK circuit 932. Each of the first QPSK circuit 931 and the second QPSK circuit 932 performs four-phase shift keying on the light input from the beam splitter 930. The first QPSK circuit 931 outputs the four-phase shift keyed light to the polarization rotator 933, and the second QPSK circuit 932 outputs the four-phase shift keyed light to the PBC 934. The polarization rotator 933 polarizes the light input from the first QPSK circuit 931 by 90 degrees and outputs the polarized light to the PBC 934. The PBC 934 combines the light input from each of the second QPSK circuit 932 and the polarization rotator 933 and outputs the combined light to the DFA 916. Since the structures and functions of the beam splitter 930, the first QPSK circuit 931, the second QPSK circuit 932, the polarization rotator 933, and the PBC 934 are widely known, detailed description thereof is omitted here.

EDFA916は、励起光レーザ921と、合波器922と、光増幅用ファイバ923とを有する。励起光レーザ921は、例えば、分布帰還型レーザ、SG−DBRレーザ、リング共振器レーザ等であり、0.98μm帯又は1.48μm帯のエルビウムイオン(Er+3)を励起するための励起光を生成し、生成した励起光を合波器922に出力する。合波器922は、例えば、WDMカプラであり、光変調器915から入力される変調光と励起光レーザ921から入力される励起光を合波して光増幅用ファイバ923に出力する。光増幅用ファイバ923は、例えば、エルビウムイオン(Er+3)をコアにドープされた数mの長さの光ファイバであり、励起光レーザ921から励起光が入力されるときに、1.55μm帯の光を増幅する増幅器である。受信フロントエンド917は、複数の光学素子が形成された平面型導波路であり、例えばQPSKによって変調された受信光を復調し、復調した光信号を電気信号に変換する。 The EDFA 916 includes a pumping light laser 921, a multiplexer 922, and an optical amplification fiber 923. The excitation light laser 921 is, for example, a distributed feedback laser, an SG-DBR laser, a ring resonator laser, or the like, and excitation light for exciting erbium ions (Er +3 ) in the 0.98 μm band or 1.48 μm band. And the generated excitation light is output to the multiplexer 922. The multiplexer 922 is, for example, a WDM coupler, and combines the modulated light input from the optical modulator 915 and the excitation light input from the excitation light laser 921 and outputs the combined light to the optical amplification fiber 923. The optical amplifying fiber 923 is, for example, an optical fiber having a length of several meters in which erbium ions (Er +3 ) are doped in the core, and when the pumping light is input from the pumping light laser 921, 1.55 μm. This amplifier amplifies the band light. The reception front end 917 is a planar waveguide in which a plurality of optical elements are formed. For example, the reception front end 917 demodulates reception light modulated by QPSK, and converts the demodulated optical signal into an electrical signal.

デジタルコヒーレント光トランシーバ900は、光源911が出力された光の一部の光をビームスプリッタ913で分割してローカル光として使用することで、小型化されると共に低消費電力化できる。また、デジタルコヒーレント光トランシーバ900は、光変調器915で変調された送信光をEDFA916が増幅することで、送信光の光出力パワーが低下することを防止することができる。   The digital coherent optical transceiver 900 can be reduced in size and power consumption by dividing a part of the light output from the light source 911 by the beam splitter 913 and using it as local light. Further, the digital coherent optical transceiver 900 can prevent the optical output power of the transmission light from being lowered by the EDFA 916 amplifying the transmission light modulated by the optical modulator 915.

しかしながら、EDFA916に含まれる光増幅用ファイバ923は、数mの長さを有するので、デジタルコヒーレント光トランシーバは、小型化が容易ではない。   However, since the optical amplification fiber 923 included in the EDFA 916 has a length of several meters, it is not easy to reduce the size of the digital coherent optical transceiver.

(実施形態に係る光変調器の概要)
実施形態に係る光変調器は、入力される光を少なくとも2つの光に分波する分波部と、分波部によって分波された光を変調する変調部と、変調部によって変調された光を合波して、合波した光を送信光として出力する合波部とを有する。実施形態に係る光変調器の合波部は、所定の周波数を有する光を増幅する希土類イオンがドープされた光導波路と、光導波路に希土類イオンを励起する励起光を導入する導入ポートとを有する。実施形態に係る光変調器は、このような構成を有することで、光変調機能と共に光増幅機能を共用することができる。実施形態に係る光変調器が光変調機能と光増幅機能とを共用することができるので、デジタルコヒーレント光トランシーバは、EDFAを省略することができる。デジタルコヒーレント光トランシーバは、サイズが大きいEDFAを省略することで、サイズを小さくすることができる。
(Outline of Optical Modulator According to Embodiment)
The optical modulator according to the embodiment includes a demultiplexing unit that demultiplexes input light into at least two lights, a modulation unit that modulates light demultiplexed by the demultiplexing unit, and light modulated by the modulation unit And a multiplexing unit that outputs the combined light as transmission light. The multiplexing unit of the optical modulator according to the embodiment includes an optical waveguide doped with rare earth ions that amplifies light having a predetermined frequency, and an introduction port that introduces excitation light that excites rare earth ions into the optical waveguide. . By having such a configuration, the optical modulator according to the embodiment can share the optical amplification function together with the optical modulation function. Since the optical modulator according to the embodiment can share the optical modulation function and the optical amplification function, the digital coherent optical transceiver can omit the EDFA. The digital coherent optical transceiver can be reduced in size by omitting the large EDFA.

(第1実施形態に係る光変調器の構成及び機能)
図3は第1実施形態に係る光変調器1を含むデジタルコヒーレント光トランシーバのブロック図であり、図4は光変調器1の内部ブロック図である。
(Configuration and Function of Optical Modulator According to First Embodiment)
FIG. 3 is a block diagram of a digital coherent optical transceiver including the optical modulator 1 according to the first embodiment, and FIG. 4 is an internal block diagram of the optical modulator 1.

デジタルコヒーレント光トランシーバ100は、DSP101と、デジタルアナログ変換器102と、アナログデジタル変換器103とを有する。デジタルコヒーレント光トランシーバ100は、光源111と、SOA112と、ビームスプリッタ113と、変調ドライバ114と、光変調器1と、受信フロントエンド117と、励起レーザ118を更に有する。   The digital coherent optical transceiver 100 includes a DSP 101, a digital / analog converter 102, and an analog / digital converter 103. The digital coherent optical transceiver 100 further includes a light source 111, an SOA 112, a beam splitter 113, a modulation driver 114, an optical modulator 1, a reception front end 117, and a pump laser 118.

DSP101〜アナログデジタル変換器103の構成及び機能は、DSP901〜アナログデジタル変換器903の構成及び機能と同様である。また、光源111、SOA112、変調ドライバ114及び受信フロントエンド117の構成及び機能は、光源911、SOA912、変調ドライバ914及び受信フロントエンド917の構成及び機能と同様である。よって、DSP101〜アナログデジタル変換器103、光源111、SOA112、変調ドライバ114及び受信フロントエンド117の構成及び機能については、ここでは詳細な説明は省略する。   The configuration and function of the DSP 101 to analog-digital converter 103 are the same as the configuration and function of the DSP 901 to analog-digital converter 903. The configurations and functions of the light source 111, the SOA 112, the modulation driver 114, and the reception front end 117 are the same as the configurations and functions of the light source 911, the SOA 912, the modulation driver 914, and the reception front end 917. Therefore, detailed descriptions of the configurations and functions of the DSP 101 to the analog-digital converter 103, the light source 111, the SOA 112, the modulation driver 114, and the reception front end 117 are omitted here.

ビームスプリッタ113は、例えば、互いの傾斜面を接合した一対のプリズムであり、SOA112によって増幅されたコヒーレント光を所定の比率で2つの光に100対1の比率で分割する。ビームスプリッタ913は、比率が1である方の光を光変調器115に出力すると共に、比率が100である方の光を受信フロントエンド117に出力する。   The beam splitter 113 is, for example, a pair of prisms obtained by joining the inclined surfaces to each other, and divides the coherent light amplified by the SOA 112 into two lights at a predetermined ratio at a ratio of 100: 1. The beam splitter 913 outputs the light having the ratio of 1 to the optical modulator 115 and the light having the ratio of 100 to the reception front end 117.

励起レーザ118は、例えば、分布帰還型レーザ、SG−DBRレーザ、リング共振器レーザ等である。励起レーザ118は、0.98μm帯又は1.48μm帯のエルビウムイオン(Er+3)を励起するための励起光を生成し、生成した励起光を光変調器1に出力する。励起レーザ118が生成する励起光は、例えば、P波成分及びS波成分のそれぞれが50%に設定される。一例では、励起光は、45度ねじられたファイバに導入されることで、P波成分及びS波成分のそれぞれが50%に設定される。他の例では、励起光は、1/2波長板に導入されることで、P波成分及びS波成分のそれぞれが50%に設定される。なお、励起レーザ118は、発熱するので、光変調器1の外に配置されることが好ましい。 The excitation laser 118 is, for example, a distributed feedback laser, an SG-DBR laser, a ring resonator laser, or the like. The excitation laser 118 generates excitation light for exciting erbium ions (Er +3 ) in the 0.98 μm band or 1.48 μm band, and outputs the generated excitation light to the optical modulator 1. For example, the P wave component and the S wave component of the excitation light generated by the excitation laser 118 are set to 50%. In one example, the excitation light is introduced into a fiber twisted by 45 degrees, so that each of the P wave component and the S wave component is set to 50%. In another example, the excitation light is introduced into the half-wave plate so that each of the P wave component and the S wave component is set to 50%. Since the excitation laser 118 generates heat, it is preferably disposed outside the optical modulator 1.

光変調器1は、ビームスプリッタ10と、第1QPSK回路11と、第2QPSK回路12と、偏波回転器13と、PBC14と、第1ドープ導波路15と、第2ドープ導波路16と、光方向性結合器17とを有する。ビームスプリッタ10は、入力される光を少なくとも2つの光に分波する分波部であり、第1QPSK回路11、第2QPSK回路12、及び偏波回転器13は分波部によって分波された光を変調する変調部である。PBC14、第1ドープ導波路15、第2ドープ導波路16及び光方向性結合器17は、変調部によって変調された光を合波して、合波した光を送信光として出力する合波部である。   The optical modulator 1 includes a beam splitter 10, a first QPSK circuit 11, a second QPSK circuit 12, a polarization rotator 13, a PBC 14, a first doped waveguide 15, a second doped waveguide 16, and an optical modulator. And a directional coupler 17. The beam splitter 10 is a demultiplexing unit that demultiplexes input light into at least two lights, and the first QPSK circuit 11, the second QPSK circuit 12, and the polarization rotator 13 are light demultiplexed by the demultiplexing unit. Is a modulation unit that modulates. The PBC 14, the first doped waveguide 15, the second doped waveguide 16, and the optical directional coupler 17 multiplex the light modulated by the modulation unit, and output the combined light as transmission light It is.

ビームスプリッタ1は、ビームスプリッタ14から入力される光を1対1で分割して、分割した光を第1QPSK回路11及び第2QPSK回路12のそれぞれに出力する。第1QPSK回路11及び第2QPSK回路12のそれぞれは、ビームスプリッタ10から入力された光に四位相偏移変調を実行する。第1QPSK回路11は四位相偏移変調した光を偏波回転器13に出力し、第2QPSK回路932は四位相偏移変調した光を第1ドープ導波路15を介してPBC14に出力する。   The beam splitter 1 splits the light input from the beam splitter 14 on a one-to-one basis, and outputs the split light to each of the first QPSK circuit 11 and the second QPSK circuit 12. Each of the first QPSK circuit 11 and the second QPSK circuit 12 performs four-phase shift keying on the light input from the beam splitter 10. The first QPSK circuit 11 outputs the four-phase shift keyed light to the polarization rotator 13, and the second QPSK circuit 932 outputs the four-phase shift keyed light to the PBC 14 via the first doped waveguide 15.

偏波回転器13は、第1QPSK回路11から入力された光を90度偏波し、偏波した光を第1ドープ導波路15を介してPBC14に出力する。PBC14は、第2QPSK回路12及び偏波回転器13のそれぞれから入力される光を合波し、合波した光をDFA916に出力する。   The polarization rotator 13 polarizes the light input from the first QPSK circuit 11 by 90 degrees and outputs the polarized light to the PBC 14 via the first doped waveguide 15. The PBC 14 combines the light input from each of the second QPSK circuit 12 and the polarization rotator 13 and outputs the combined light to the DFA 916.

ビームスプリッタ10、第1QPSK回路11、第2QPSK回路12、偏波回転器13及びPBC14の構造及び機能は、広く知られているので、ここでは詳細な説明は省略する。   Since the structures and functions of the beam splitter 10, the first QPSK circuit 11, the second QPSK circuit 12, the polarization rotator 13, and the PBC 14 are widely known, detailed description thereof is omitted here.

図5(a)は第1ドープ導波路15の一例の斜視図であり、図5(b)は図5(a)に示す第1ドープ導波路15の正面図である。図5(c)は第1ドープ導波路15の他の例の斜視図であり、図5(d)は図5(c)に示す第1ドープ導波路15の正面図である。   FIG. 5A is a perspective view of an example of the first doped waveguide 15, and FIG. 5B is a front view of the first doped waveguide 15 shown in FIG. FIG. 5C is a perspective view of another example of the first doped waveguide 15, and FIG. 5D is a front view of the first doped waveguide 15 shown in FIG. 5C.

第1ドープ導波路15は、エルビウムイオン(Er+3)がドープされた導波路型EDFAであり、EDWAとも称される。第1ドープ導波路15は、図5(a)及び5(b)に示すようにリッジ型であってもよく、図5(c)及び5(d)に示すように埋め込み型であってもよい。第1ドープ導波路15の比屈折率差は、光変調器1が石英系の基板であるとき0.5%〜1%程度であり、光変調器1がシリコンフォトニクス系の基板であるとき35%程度である。 The first doped waveguide 15 is a waveguide type EDFA doped with erbium ions (Er +3 ), and is also referred to as EDWA. The first doped waveguide 15 may be a ridge type as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), or may be a buried type as shown in FIGS. 5 (c) and 5 (d). Good. The relative refractive index difference of the first doped waveguide 15 is about 0.5% to 1% when the optical modulator 1 is a quartz substrate, and 35 when the optical modulator 1 is a silicon photonics substrate. %.

第1ドープ導波路15がリッジ型であるとき、サイズを大きくできると共に、設計性が簡易になる。一方、第1ドープ導波路15が埋め込み型であるとき、サイズを小さくなる。第1ドープ導波路15のモードフィールド径は、例えば5μmである。従来の導波路のモードフィールド径は、10μm程度であるので、第1ドープ導波路15のモードフィールド径は、従来の導波路のモードフィールド径の略半分である。第1ドープ導波路15は、受信光だけでなく、受信光よりも短波長である励起光も導波させるために、モードフィールド径は従来の半分程度にするとよい。エルビウムイオン(Er+3)は、結晶成長時に第1ドープ導波路15にドープされてもよく、結晶成長後に第1ドープ導波路15にドープされてもよい。 When the first doped waveguide 15 is a ridge type, the size can be increased and the design is simplified. On the other hand, when the first doped waveguide 15 is a buried type, the size is reduced. The mode field diameter of the first doped waveguide 15 is, for example, 5 μm. Since the mode field diameter of the conventional waveguide is about 10 μm, the mode field diameter of the first doped waveguide 15 is approximately half the mode field diameter of the conventional waveguide. Since the first doped waveguide 15 guides not only received light but also pumping light having a shorter wavelength than the received light, the mode field diameter may be about half that of the conventional one. Erbium ions (Er +3 ) may be doped into the first doped waveguide 15 during crystal growth, or may be doped into the first doped waveguide 15 after crystal growth.

第2ドープ導波路16は、第1ドープ導波路15と同様の構造を有するので、第2ドープ導波路16の構造については、ここでは説明を省略する。   Since the second doped waveguide 16 has the same structure as the first doped waveguide 15, the description of the structure of the second doped waveguide 16 is omitted here.

図6は、第1ドープ導波路15、第2ドープ導波路16及び光方向性結合器17の動作を説明するための図である。   FIG. 6 is a diagram for explaining operations of the first doped waveguide 15, the second doped waveguide 16, and the optical directional coupler 17.

光方向性結合器17は、第1導波路171と、第2導波路172と、第1ポート173と、第2ポート174と、第3ポート175と、第4ポート176とを有する。第1ポート173は第1導波路171の一端に配置され、第2ポート174は第2導波路172の一端に配置され、第3ポート175は第1導波路171の他端に配置され、第4ポート176は第2導波路172の他端に配置される。   The optical directional coupler 17 includes a first waveguide 171, a second waveguide 172, a first port 173, a second port 174, a third port 175, and a fourth port 176. The first port 173 is disposed at one end of the first waveguide 171, the second port 174 is disposed at one end of the second waveguide 172, the third port 175 is disposed at the other end of the first waveguide 171, The 4-port 176 is disposed at the other end of the second waveguide 172.

第1ポート173はPBC14に接続され、第3ポート175は送信光が出力され、第4ポート176は励起レーザ118が生成した励起光が入力される。第4ポート176から入力された励起光は、第1ポート173及びPCB14を介して第1ドープ導波路15及び第2ドープ導波路16のそれぞれに50%ずつ導入される。第1ドープ導波路15及び第2ドープ導波路16は、励起光が導入されることで、第1QPSK回路11及び第2QPSK回路12から出力された光P1及びP2を増幅する増幅器として機能する。   The first port 173 is connected to the PBC 14, the third port 175 is output with transmission light, and the fourth port 176 is input with excitation light generated by the excitation laser 118. The excitation light input from the fourth port 176 is introduced by 50% into each of the first doped waveguide 15 and the second doped waveguide 16 via the first port 173 and the PCB 14. The first doped waveguide 15 and the second doped waveguide 16 function as amplifiers that amplify the lights P1 and P2 output from the first QPSK circuit 11 and the second QPSK circuit 12 when the excitation light is introduced.

第1QPSK回路11から出力される光P1は、第1ドープ導波路15において増幅される。また、第2QPSK回路12から出力される光P1は、第2ドープ導波路16において増幅される。   The light P1 output from the first QPSK circuit 11 is amplified in the first doped waveguide 15. The light P1 output from the second QPSK circuit 12 is amplified in the second doped waveguide 16.

(第1実施形態に係る光変調器の作用効果)
光変調器1は、第1ドープ導波路15及び第2ドープ導波路16において増幅された光を送信光として使用するので、デジタルコヒーレント光トランシーバ100は、光変調器915から出力される送信光を増幅するEDFAを省略することができる。デジタルコヒーレント光トランシーバ100は、EDFAを省略することができるので、小型化することができる。
(Operational effect of the optical modulator according to the first embodiment)
Since the optical modulator 1 uses the light amplified in the first doped waveguide 15 and the second doped waveguide 16 as transmission light, the digital coherent optical transceiver 100 uses the transmission light output from the optical modulator 915. The EDFA to be amplified can be omitted. The digital coherent optical transceiver 100 can be miniaturized because the EDFA can be omitted.

(第2実施形態に係る光変調器の構成及び機能)
図7は、第2実施形態に係る光変調器2の内部ブロック図である。
(Configuration and function of optical modulator according to second embodiment)
FIG. 7 is an internal block diagram of the optical modulator 2 according to the second embodiment.

光変調器2は、光方向性結合器17を有さないことが光変調器1と相違する。また、光変調器2は、励起レーザ118が生成した励起光がPBC14に入力されることが光変調器1と相違する。PBC14以外の光変調器2の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された光変調器1の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明を省略する。   The optical modulator 2 is different from the optical modulator 1 in that it does not have the optical directional coupler 17. Further, the optical modulator 2 is different from the optical modulator 1 in that the excitation light generated by the excitation laser 118 is input to the PBC 14. Since the configurations and functions of the components of the optical modulator 2 other than the PBC 14 are the same as the configurations and functions of the components of the optical modulator 1 with the same reference numerals, detailed description thereof is omitted here.

図8は、第1ドープ導波路15、第2ドープ導波路16及びPBC14の動作を説明するための図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the first doped waveguide 15, the second doped waveguide 16, and the PBC 14.

PBC14は、第1導波路141と、第2導波路142と、第1ポート143と、第2ポート144と、第3ポート145と、第4ポート146とを有する。第1ポート143は第1導波路141の一端に配置され、第2ポート144は第2導波路142の一端に配置され、第3ポート145は第1導波路141の他端に配置され、第4ポート146は第2導波路142の他端に配置される。   The PBC 14 includes a first waveguide 141, a second waveguide 142, a first port 143, a second port 144, a third port 145, and a fourth port 146. The first port 143 is disposed at one end of the first waveguide 141, the second port 144 is disposed at one end of the second waveguide 142, the third port 145 is disposed at the other end of the first waveguide 141, The 4-port 146 is disposed at the other end of the second waveguide 142.

第1ポート143は第1ドープ導波路15に接続され、第2ポート144は第2ドープ導波路16に接続される。第3ポート145は送信光が出力され、第4ポート146は励起レーザ118が生成した励起光が入力される。第4ポート146から入力された励起光は、第1ポート173を介して第1ドープ導波路15及び第2ドープ導波路16のそれぞれに50%ずつ導入される。第1ドープ導波路15及び第2ドープ導波路16は、励起光が導入されることで、第1QPSK回路11及び第2QPSK回路12から出力された光P1及びP2を増幅する増幅器として機能する。   The first port 143 is connected to the first doped waveguide 15, and the second port 144 is connected to the second doped waveguide 16. Transmission light is output to the third port 145, and excitation light generated by the excitation laser 118 is input to the fourth port 146. The excitation light input from the fourth port 146 is introduced 50% into each of the first doped waveguide 15 and the second doped waveguide 16 through the first port 173. The first doped waveguide 15 and the second doped waveguide 16 function as amplifiers that amplify the lights P1 and P2 output from the first QPSK circuit 11 and the second QPSK circuit 12 when the excitation light is introduced.

(第2実施形態に係る光変調器の作用効果)
光変調器2は、新たな素子を追加することなく、PBC14の余剰ポートである第4ポート146を介して励起光に導入して第1ドープ導波路15及び第2ドープ導波路16を増幅器として機能させることができる。
(Operational effect of the optical modulator according to the second embodiment)
The optical modulator 2 introduces the pump light into the pump light via the fourth port 146 which is a surplus port of the PBC 14 without adding a new element, and uses the first doped waveguide 15 and the second doped waveguide 16 as an amplifier. Can function.

(第3実施形態に係る光変調器の構成及び機能)
図9は、第3実施形態に係る光変調器3の内部ブロック図である。
(Configuration and Function of Optical Modulator According to Third Embodiment)
FIG. 9 is an internal block diagram of the optical modulator 3 according to the third embodiment.

光変調器3は、放射光検出センサ18を有することが光変調器2と相違する。放射光検出センサ18以外の光変調器3の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された光変調器2の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明を省略する。   The optical modulator 3 is different from the optical modulator 2 in that it includes a radiation light detection sensor 18. Since the configuration and functions of the components of the optical modulator 3 other than the radiated light detection sensor 18 are the same as the configurations and functions of the components of the optical modulator 2 with the same reference numerals, detailed description thereof is omitted here.

図10(a)は第1ドープ導波路15及び第2ドープ導波路16と、放射光検出センサ18との配置関係を示す図である。図10(b)は第1ドープ導波路15、第2ドープ導波路16及び放射光検出センサ18の概略斜視図であり、図10(c)は第1ドープ導波路15、第2ドープ導波路16及び放射光検出センサ18を含む断面図である。   FIG. 10A is a diagram showing the positional relationship between the first doped waveguide 15 and the second doped waveguide 16 and the radiation detection sensor 18. FIG. 10B is a schematic perspective view of the first doped waveguide 15, the second doped waveguide 16 and the radiation detection sensor 18, and FIG. 10C is the first doped waveguide 15 and the second doped waveguide. 16 and a cross-sectional view including the radiation detection sensor 18.

放射光検出センサ18は、例えば、フォトダイオードであり、第1ドープ導波路15及び第2ドープ導波路16の双方を覆うように配置され、第1ドープ導波路15及び第2ドープ導波路16から放射される放射光を検出する。   The synchrotron radiation detection sensor 18 is, for example, a photodiode, and is disposed so as to cover both the first doped waveguide 15 and the second doped waveguide 16, and the first doped waveguide 15 and the second doped waveguide 16 are separated from each other. The emitted radiation is detected.

放射光検出センサ18は検出した放射光の強度を不図示の利得制御部に出力し、利得制御部は放射光検出センサ18から入力された放射光の強度に応じて、励起レーザ118を制御する。   The emitted light detection sensor 18 outputs the detected intensity of the emitted light to a gain control unit (not shown), and the gain control unit controls the excitation laser 118 according to the intensity of the emitted light input from the emitted light detection sensor 18. .

(第3実施形態に係る光変調器の作用効果)
光変調器3は、第1ドープ導波路15及び第2ドープ導波路16から放射される放射光を検出する放射光検出センサ18を有するので、送信光の一部をビームスプリッタ等により分割して送信光の強度を測定しなくてよい。光変調器3は、送信光の一部を分割することなく送信光の強度を測定できるので、強度を測定のために送信光が低下するおそれはない。
(Operational effects of the optical modulator according to the third embodiment)
Since the optical modulator 3 includes the radiation detection sensor 18 that detects the radiation emitted from the first doped waveguide 15 and the second doped waveguide 16, a part of the transmission light is divided by a beam splitter or the like. It is not necessary to measure the intensity of the transmitted light. Since the optical modulator 3 can measure the intensity of the transmission light without dividing a part of the transmission light, there is no possibility that the transmission light is lowered due to the intensity measurement.

(実施形態に係る光変調器と他の技術との比較)
表1は、実施形態に係る光変調器と他の技術との比較を示す。表1において、EDFAはEDFAにより光を増幅したときの特性を示し、SOAはSOAにより光を増幅したときの特性を示し、EDWAは実施形態に係る光変調器の特性を示す。
(Comparison of optical modulator according to the embodiment and other technologies)
Table 1 shows a comparison between the optical modulator according to the embodiment and other technologies. In Table 1, EDFA indicates characteristics when light is amplified by EDFA, SOA indicates characteristics when light is amplified by SOA, and EDWA indicates characteristics of the optical modulator according to the embodiment.

Figure 2018146613
Figure 2018146613

EDFAにより光を増幅したとき、光利得性、NF特性、効率及びフレキシブル性は、非常に良い。しかしながら、EDFAは、数mの長さの光ファイバを有するので、サイズが大きくなるという課題がある。SOAにより光を増幅したとき、光利得性は非常に良く且つ小型化が可能であるが、SOAは、パターン効果により波形が劣化するため変調器で変調された光信号の増幅に使用することは好ましくないという課題がある。   When light is amplified by EDFA, optical gain, NF characteristics, efficiency and flexibility are very good. However, since the EDFA has an optical fiber having a length of several meters, there is a problem that the size is increased. When the light is amplified by the SOA, the optical gain is very good and the size can be reduced. However, since the waveform deteriorates due to the pattern effect, the SOA can be used to amplify the optical signal modulated by the modulator. There is a problem that it is not preferable.

EDWAにより光を増幅する実施形態に係る光変調器は、1つの周波数帯のみを増幅するデジタルコヒーレント用の光受信器であるので、光利得特性は良好になる。また、実施形態に係る光変調器は、送信側の光増幅であるため光SNは高く、雑音光の影響は無視可能である。また、第2実施形態及び第3実施形態に係る光変調器は、予めある方向性結合部の余剰ポートを利用することで、WDMカプラ等の合波器を不要である。また、実施形態に係る光受信装置は、単一の励起光源で実挿入損失なく複数光路を増幅する構造となるため、励起効率が向上する。また、実施形態に係る光受信装置は、後方励起するので、さらに励起効率は向上する。実施形態に係る光変調器は、エルビウムイオン(Er+3)がドープされた導波路型EDFAが、デジコヒ送受信機用として導波路で製作された変調器と一体化構造化されるので、フレキシブル性が高い。 Since the optical modulator according to the embodiment that amplifies light by EDWA is a digital coherent optical receiver that amplifies only one frequency band, the optical gain characteristic is improved. Further, since the optical modulator according to the embodiment is optical amplification on the transmission side, the optical SN is high and the influence of noise light can be ignored. In addition, the optical modulators according to the second and third embodiments do not require a multiplexer such as a WDM coupler by using a surplus port of a certain directional coupling unit in advance. In addition, since the optical receiver according to the embodiment has a structure in which a plurality of optical paths are amplified with a single excitation light source without actual insertion loss, excitation efficiency is improved. Moreover, since the optical receiver according to the embodiment performs backward pumping, the pumping efficiency is further improved. The optical modulator according to the embodiment is flexible because a waveguide type EDFA doped with erbium ions (Er +3 ) is integrated with a modulator manufactured with a waveguide for a digital transmission / reception device. Is expensive.

(実施形態に係る光変調器の変形例)
光変調器1〜3では、エルビウムイオン(Er+3)がドープされた導波路型EDFAが使用されるが、実施形態に係る光変調器では、プラセオジムイオン(Pr+3)等の他の希土類イオンがドープされた導波路型EDFAが使用されてもよい。
(Modification of Optical Modulator According to Embodiment)
In the optical modulators 1 to 3, a waveguide type EDFA doped with erbium ions (Er +3 ) is used. However, in the optical modulator according to the embodiment, other rare earth elements such as praseodymium ions (Pr +3 ) are used. A waveguide type EDFA doped with ions may be used.

また、光変調器1〜3では、変調部は、第1QPSK回路11及び第2QPSK回路12の2つの変調回路を含むが、実施形態に係る光変調器では、変調部に含まれる変調回路の数は2つ以上であってもよい。   In the optical modulators 1 to 3, the modulation unit includes two modulation circuits, the first QPSK circuit 11 and the second QPSK circuit 12, but in the optical modulator according to the embodiment, the number of modulation circuits included in the modulation unit. May be two or more.

図11は、変形例に係る光変調器4の内部ブロック図である。   FIG. 11 is an internal block diagram of the optical modulator 4 according to the modification.

光変調器4は、第1平面光回路41と、第2平面光回路42と、LN素子43により形成され、第1カプラ51〜第5カプラ55と、第1変調回路61〜第4変調回路64とを有する多値数可変変調器である。第1カプラ51〜第3カプラ53は3dBカプラであり、第4カプラ54〜第5カプラ55は可変カプラであり、第1変調回路61〜第4変調回路64はマッハツェンダ型変調器である。   The optical modulator 4 is formed by a first planar optical circuit 41, a second planar optical circuit 42, and an LN element 43, and includes a first coupler 51 to a fifth coupler 55, and a first modulation circuit 61 to a fourth modulation circuit. And a multi-value variable modulator having 64. The first coupler 51 to the third coupler 53 are 3 dB couplers, the fourth coupler 54 to the fifth coupler 55 are variable couplers, and the first modulation circuit 61 to the fourth modulation circuit 64 are Mach-Zehnder type modulators.

光変調器4において、エルビウムイオン(Er+3)がドープされた導波路型EDFAは、第5カプラ55と第2カプラ52及び第3変調回路63〜第4変調回路64との間に配置される。光変調器4において、第5カプラ55の余剰ポートから励起光が導入されることで、エルビウムイオン(Er+3)がドープされた導波路型EDFAは、増幅器として機能する。 In the optical modulator 4, the waveguide type EDFA doped with erbium ions (Er +3 ) is disposed between the fifth coupler 55, the second coupler 52, and the third modulation circuit 63 to the fourth modulation circuit 64. The In the optical modulator 4, by introducing pump light from the surplus port of the fifth coupler 55, the waveguide type EDFA doped with erbium ions (Er +3 ) functions as an amplifier.

1〜4 光変調器
10 ビームスプリッタ
11 第1QPSK回路
12 第2QPSK回路
13 偏波回転器
14 PBC
15 第1ドープ導波路
16 第2ドープ導波路
17 光方向性結合器
18 放射光検出センサ
1-4 Optical modulator 10 Beam splitter 11 First QPSK circuit 12 Second QPSK circuit 13 Polarization rotator 14 PBC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 1st dope waveguide 16 2nd dope waveguide 17 Optical directional coupler 18 Synchrotron radiation detection sensor

Claims (5)

入力される光を少なくとも2つの光に分波する分波部と、
前記分波部によって分波された光を変調する変調部と、
前記変調部によって変調された光を合波して、合波した光を送信光として出力する合波部と、を有し、
前記合波部は、
所定の周波数を有する光を増幅する希土類イオンがドープされた光導波路と、
前記光導波路に、前記希土類イオンを励起する励起光を導入する導入ポートと、
を有する、光変調器。
A demultiplexing unit that demultiplexes input light into at least two lights;
A modulation unit for modulating the light demultiplexed by the demultiplexing unit;
Combining light modulated by the modulation unit, and outputting the combined light as transmission light,
The multiplexing unit is
An optical waveguide doped with rare earth ions for amplifying light having a predetermined frequency;
An introduction port for introducing excitation light for exciting the rare earth ions into the optical waveguide;
An optical modulator.
前記合波部は、入力ポートに入力される複数の光を合波して送信光を生成する合波素子を更に有し、
前記光導波路は、前記合波素子のポートに接続される複数の光導波路を含む、請求項1に記載の光変調器。
The multiplexing unit further includes a multiplexing element that combines a plurality of lights input to the input port to generate transmission light,
The optical modulator according to claim 1, wherein the optical waveguide includes a plurality of optical waveguides connected to ports of the multiplexing element.
前記導入ポートは、前記合波素子のポートである、請求項2に記載の光変調器。   The optical modulator according to claim 2, wherein the introduction port is a port of the multiplexing element. 前記光導波路から放射される放射光を検出する放射光検出センサを更に有する、請求項1〜3の何れか一項に記載の光変調器。   The optical modulator according to claim 1, further comprising a radiation detection sensor that detects radiation emitted from the optical waveguide. 入力される光を少なくとも2つの光に分波し、
分波された光を変調し、
所定の周波数を有する光を増幅する希土類イオンがドープされた光導波路に前記希土類イオンを励起する励起光を導入し
変調された光を所定の周波数を有する光を増幅する希土類イオンがドープされた光導波路を通過させ、
前記光導波路を通過した光を送信光として出力する、
ことを含む、光変調方法。
Demultiplexes the incoming light into at least two lights,
Modulate the demultiplexed light,
An optical waveguide doped with rare earth ions that amplifies light having a predetermined frequency by introducing pumping light for exciting the rare earth ions into an optical waveguide doped with rare earth ions that amplifies light having a predetermined frequency. Pass through the waveguide,
Outputting light that has passed through the optical waveguide as transmission light;
A light modulation method.
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