JP3089420B1 - 光パルス列変換方法 - Google Patents
光パルス列変換方法Info
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- JP3089420B1 JP3089420B1 JP11196411A JP19641199A JP3089420B1 JP 3089420 B1 JP3089420 B1 JP 3089420B1 JP 11196411 A JP11196411 A JP 11196411A JP 19641199 A JP19641199 A JP 19641199A JP 3089420 B1 JP3089420 B1 JP 3089420B1
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 光−電気変換を行わずに光パルス列の変換を
高速で行うことができるようにし、構成も簡単なものと
する。 【解決手段】 光パルス列の波長および位相を変換する
光パルス列変換方法において、波長λｓを有しかつ予め
デジタル位相変調されて位相Φｓを有する第１の光パル
ス列Ｅｓを、波長λｐを有しかつ予めデジタル位相変調
されて位相Φｐを有する第２の光パルス列Ｅｐと合波
し、その合波した光を非線形光学媒質６に入射して四光
波混合を行わせ、四光波混合によって、第１の光パルス
列Ｅｓを新たな波長λｉおよび位相Φｉを有する光パル
ス列Ｅｉに同時変換する、ことを特徴としている。
高速で行うことができるようにし、構成も簡単なものと
する。 【解決手段】 光パルス列の波長および位相を変換する
光パルス列変換方法において、波長λｓを有しかつ予め
デジタル位相変調されて位相Φｓを有する第１の光パル
ス列Ｅｓを、波長λｐを有しかつ予めデジタル位相変調
されて位相Φｐを有する第２の光パルス列Ｅｐと合波
し、その合波した光を非線形光学媒質６に入射して四光
波混合を行わせ、四光波混合によって、第１の光パルス
列Ｅｓを新たな波長λｉおよび位相Φｉを有する光パル
ス列Ｅｉに同時変換する、ことを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光パルス列の波
長および位相を変換する光パルス列変換方法に関するも
のである。
長および位相を変換する光パルス列変換方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光通信方式では、単に光パルスの
Ｏｎ／Ｏｆｆに情報を乗せるだけであったが、近年、光
パルスの位相にもデジタル惰報を乗せる、デジタル位相
変調光通信方式が検討され導入されつつある。
Ｏｎ／Ｏｆｆに情報を乗せるだけであったが、近年、光
パルスの位相にもデジタル惰報を乗せる、デジタル位相
変調光通信方式が検討され導入されつつある。
【０００３】また、従来の光通信方式では、信号波長と
しては一つの波長しか用いられていなかったが、近年、
伝送光ファイバの広帯域性および光中継器の広帯域化の
技術的進歩から、多くの波長を同時に伝送する波長分割
多重通信方式が主流になりつつある。
しては一つの波長しか用いられていなかったが、近年、
伝送光ファイバの広帯域性および光中継器の広帯域化の
技術的進歩から、多くの波長を同時に伝送する波長分割
多重通信方式が主流になりつつある。
【０００４】上記のような状況から、光パルス列の波長
および位相を変換する光パルス列変換方法が検討されて
いる。
および位相を変換する光パルス列変換方法が検討されて
いる。
【０００５】図４は従来の光パルス列変換方法の説明図
である。図において、レーザ発振器等のパルス光源９１
から出射した波長λｍの光パルス列は、位相変調器９２
でデジタル位相変調されて位相Φｍの光パルス列とな
り、フォトディテクタ９３に入力する。
である。図において、レーザ発振器等のパルス光源９１
から出射した波長λｍの光パルス列は、位相変調器９２
でデジタル位相変調されて位相Φｍの光パルス列とな
り、フォトディテクタ９３に入力する。
【０００６】ここで、波長λｍで位相Φｍの光パルス列
を、波長λｎで位相Φｎの光パルス列に変換する場合を
想定する。その場合は、先ず別系統のパルス光源９４と
位相変調器９５とを設け、そのパルス光源９４から波長
λｎの光パルス列を出射させ位相変調器９５に入れる。
一方、フォトディテクタ９３では、入力された光パルス
列を電気信号に変換し、その電気信号を位相変調器９５
に出力し、位相変調器９５をその電気信号で駆動する。
その駆動によって、波長λｎの光パルス列にデジタル位
相変調を行い、位相変調器９５から、波長λｎで位相Φ
ｎの光パルス列が出力する。
を、波長λｎで位相Φｎの光パルス列に変換する場合を
想定する。その場合は、先ず別系統のパルス光源９４と
位相変調器９５とを設け、そのパルス光源９４から波長
λｎの光パルス列を出射させ位相変調器９５に入れる。
一方、フォトディテクタ９３では、入力された光パルス
列を電気信号に変換し、その電気信号を位相変調器９５
に出力し、位相変調器９５をその電気信号で駆動する。
その駆動によって、波長λｎの光パルス列にデジタル位
相変調を行い、位相変調器９５から、波長λｎで位相Φ
ｎの光パルス列が出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の光
パルス列変換方法では、一度光−電気変換を行うため電
気回路の速度制限があり、高速での変換が行えない上、
構成が非常に複雑であった。
パルス列変換方法では、一度光−電気変換を行うため電
気回路の速度制限があり、高速での変換が行えない上、
構成が非常に複雑であった。
【０００８】この発明は上記に鑑み提案されたもので、
光−電気変換を行う必要がなく光パルス列の変換を高速
で行うことができ、かつ構成も簡単なものとすることが
できる光パルス列変換方法を提供することを目的とす
る。
光−電気変換を行う必要がなく光パルス列の変換を高速
で行うことができ、かつ構成も簡単なものとすることが
できる光パルス列変換方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明では、光パルス列の波長および位相を変換
する光パルス列変換方法において、第１の波長を有しか
つ予めデジタル位相変調されて第１の位相を有する第１
の光パルス列を、第２の波長を有しかつ予めデジタル位
相変調されて第２の位相を有する第２の光パルス列と合
波し、上記合波した光を非線形光学媒質に入射して四光
波混合を行わせ、上記四光波混合によって、上記第１の
光パルス列を次式（１）の関係を満たす新たな波長、お
よび次式（２）の関係を満たす新たな位相を有する光パ
ルス列に同時変換する、ことを特徴としている。
に、この発明では、光パルス列の波長および位相を変換
する光パルス列変換方法において、第１の波長を有しか
つ予めデジタル位相変調されて第１の位相を有する第１
の光パルス列を、第２の波長を有しかつ予めデジタル位
相変調されて第２の位相を有する第２の光パルス列と合
波し、上記合波した光を非線形光学媒質に入射して四光
波混合を行わせ、上記四光波混合によって、上記第１の
光パルス列を次式（１）の関係を満たす新たな波長、お
よび次式（２）の関係を満たす新たな位相を有する光パ
ルス列に同時変換する、ことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】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。
面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】図１はこの発明の光パルス列変換方法の説
明図である。図において、レーザ発振器等のパルス光源
１から出射した波長λｓの光パルス列は、位相変調器２
でデジタル位相変調されて位相Φｓの光パルス列とな
り、被変換デジタル位相変調パルス列すなわちシグナル
光（信号光）Ｅｓとして、合波器５に出力される。
明図である。図において、レーザ発振器等のパルス光源
１から出射した波長λｓの光パルス列は、位相変調器２
でデジタル位相変調されて位相Φｓの光パルス列とな
り、被変換デジタル位相変調パルス列すなわちシグナル
光（信号光）Ｅｓとして、合波器５に出力される。
【００１２】一方、別系統のパルス光源３と位相変調器
４とが設けられ、パルス光源３から出射した波長λｐの
光パルス列は、位相変調器４でデジタル位相変調されて
位相Φｐの光パルス列となり、制御用デジタル位相変調
パルス列すなわちポンプ光Ｅｐとして、合波器５に出力
される。
４とが設けられ、パルス光源３から出射した波長λｐの
光パルス列は、位相変調器４でデジタル位相変調されて
位相Φｐの光パルス列となり、制御用デジタル位相変調
パルス列すなわちポンプ光Ｅｐとして、合波器５に出力
される。
【００１３】合波器５では、入力されたシグナル光Ｅｓ
とポンプ光Ｅｐとを合波し、その合波光を非線形光学媒
質６に出射する。この非線形光学媒質６は、入射した合
波光に、光学媒質の第３次非線形効果に起因する四光波
混合を行う。この非線形光学媒質６としては半導体光増
幅器または光ファイバを用いることができる。
とポンプ光Ｅｐとを合波し、その合波光を非線形光学媒
質６に出射する。この非線形光学媒質６は、入射した合
波光に、光学媒質の第３次非線形効果に起因する四光波
混合を行う。この非線形光学媒質６としては半導体光増
幅器または光ファイバを用いることができる。
【００１４】この四光波混合によって、下記の式（３）
の関係を満たす波長λｉと、式（４）の関係を満たす位
相Φｉを有するアイドラ光Ｅｉが生成される。
の関係を満たす波長λｉと、式（４）の関係を満たす位
相Φｉを有するアイドラ光Ｅｉが生成される。
【数３】
【数４】 なお、上記式（３）からアイドラ光の波長λｉ、シグナ
ル光の波長λｓ、およびポンプ光の波長λｐの関係を求
めると、次式（５）となる。
ル光の波長λｓ、およびポンプ光の波長λｐの関係を求
めると、次式（５）となる。
【数５】 非線形光学媒質６でアイドラ光Ｅｉが発生すると、この
アイドラ光Ｅｉは光フィルタ７で取り出され、光フィル
タ７から出力される。すなわち、シグナル光Ｅｓはポン
プ光Ｅｐと合波された後、非線形光学媒質６において、
その波長λｓと位相Φｓとが同時変換され、中心波長が
λｉで位相がΦｉのアイドラ光Ｅｉとなって出力され
る。
アイドラ光Ｅｉは光フィルタ７で取り出され、光フィル
タ７から出力される。すなわち、シグナル光Ｅｓはポン
プ光Ｅｐと合波された後、非線形光学媒質６において、
その波長λｓと位相Φｓとが同時変換され、中心波長が
λｉで位相がΦｉのアイドラ光Ｅｉとなって出力され
る。
【００１５】図２および図３はこの発明の光パルス列変
換方法による実験結果を示す図であり、図２は光スペク
トルを、図３は光パルス列をそれそれ示している。図２
の下段に示したシグナル光Ｅｓとポンプ光Ｅｐとが、合
波されて非線形光学媒質６に入射すると、四光波混合に
より図２の上段左側に示すようなアイドラ光Ｅｉが生成
される。ここでは、波長１５５２．５ｎｍのシグナル光
Ｅｓが、波長１５４２．５ｎｍのアイドラ光Ｅｉに変換
されている。
換方法による実験結果を示す図であり、図２は光スペク
トルを、図３は光パルス列をそれそれ示している。図２
の下段に示したシグナル光Ｅｓとポンプ光Ｅｐとが、合
波されて非線形光学媒質６に入射すると、四光波混合に
より図２の上段左側に示すようなアイドラ光Ｅｉが生成
される。ここでは、波長１５５２．５ｎｍのシグナル光
Ｅｓが、波長１５４２．５ｎｍのアイドラ光Ｅｉに変換
されている。
【００１６】図３では、繰り返し周波数１００ＧＨｚで
位相［０００π］のシグナル光Ｅｓが、位相［０００
（π／２）］のポンプ光Ｅｐにより、位相［００００］
のアイドラ光Ｅｉに変換されている。
位相［０００π］のシグナル光Ｅｓが、位相［０００
（π／２）］のポンプ光Ｅｐにより、位相［００００］
のアイドラ光Ｅｉに変換されている。
【００１７】以上述べたように、この発明の実施形態で
は、光パルス列の波長およびデジタル位相変調を、光−
電気変換を用いることなく、直接的に同時に全光学的に
変換するようにしたので、４０ＧＨｚといわれている電
気回路での速度制限を受けることなく、高速に光パルス
列の変換を行うことができ、例えばテラ（１０１２）Ｈ
ｚ以上での光パルス列の高速変換を可能にする。したが
って、光パルス列を情報として用いた場合の情報処理速
度を飛躍的に向上させることができ、ネットワーク内の
情報量も増やすことができる。このように、本発明は、
波長多重デジタル位相変調符号通信方式の中継器などに
おいて、波長およびデジタル位相変調を変換する有望な
波長およびデジタル位相変調変換方法として、広く利用
されることが期待される。
は、光パルス列の波長およびデジタル位相変調を、光−
電気変換を用いることなく、直接的に同時に全光学的に
変換するようにしたので、４０ＧＨｚといわれている電
気回路での速度制限を受けることなく、高速に光パルス
列の変換を行うことができ、例えばテラ（１０１２）Ｈ
ｚ以上での光パルス列の高速変換を可能にする。したが
って、光パルス列を情報として用いた場合の情報処理速
度を飛躍的に向上させることができ、ネットワーク内の
情報量も増やすことができる。このように、本発明は、
波長多重デジタル位相変調符号通信方式の中継器などに
おいて、波長およびデジタル位相変調を変換する有望な
波長およびデジタル位相変調変換方法として、広く利用
されることが期待される。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の光パル
ス列変換方法によれば、光パルス列の波長およびデジタ
ル位相の変調を、光−電気変換を用いることなく、直接
的に同時に全光学的に変換するようにしたので、４０Ｇ
Ｈｚといわれている電気回路での速度制限を受けること
なく、高速に光パルス列の変換を行うことができ、例え
ばテラ（１０の１２乗）Ｈｚ以上での光パルス列の高速
変換を可能にする。したがって、光パルス列を情報とし
て用いた場合の情報処理速度を飛躍的に向上させること
ができ、ネットワーク内の情報量も増やすことができ
る。
ス列変換方法によれば、光パルス列の波長およびデジタ
ル位相の変調を、光−電気変換を用いることなく、直接
的に同時に全光学的に変換するようにしたので、４０Ｇ
Ｈｚといわれている電気回路での速度制限を受けること
なく、高速に光パルス列の変換を行うことができ、例え
ばテラ（１０の１２乗）Ｈｚ以上での光パルス列の高速
変換を可能にする。したがって、光パルス列を情報とし
て用いた場合の情報処理速度を飛躍的に向上させること
ができ、ネットワーク内の情報量も増やすことができ
る。
【図１】この発明の光パルス列変換方法の説明図であ
る。
る。
【図２】この発明の光パルス列変換方法による実験結果
を光スペクトルで示す図である。
を光スペクトルで示す図である。
【図３】この発明の光パルス列変換方法による実験結果
を光パルス列で示す図である。
を光パルス列で示す図である。
【図４】従来の光パルス列変換方法の説明図である。
１ パルス光源 ２ 位相変調器 ３ パルス光源 ４ 位相変調器 ５ 合波器 ６ 非線形光学媒質 ７ 光フイルタ Ｅｉ アイドラ光 λｉ アイドル光の波長 Φｉ アイドラ光の位相 Ｅｐ ポンプ光 λｐ ポンプ光の波長 Φｐ ポンプ光の位相 Ｅｓ シグナル光 λｓ シグナル光の波長 Φｓ シグナル光の位相
Claims (3)
- 【請求項１】 光パルス列の波長および位相を変換する
光パルス列変換方法において、 第１の波長を有しかつ予めデジタル位相変調されて第１
の位相を有する第１の光パルス列を、第２の波長を有し
かつ予めデジタル位相変調されて第２の位相を有する第
２の光パルス列と合波し、 上記合波した光を非線形光学媒質に入射して四光波混合
を行わせ、 上記四光波混合によって、上記第１の光パルス列を次式
（１）の関係を満たす新たな波長、および次式（２）の
関係を満たす新たな位相を有する光パルス列に同時変換
する、 ことを特徴とする光パルス列変換方法。 【数１】 【数２】 - 【請求項２】 上記四光波混合によって同時変換されて
生成した光パルス列は光フィルタを介して取り出され
る、請求項１に記載の光パルス列変換方法。 - 【請求項３】 上記非線形光学媒質は半導体光増幅器ま
たは光ファイバである、請求項１に記載の光パルス列変
換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11196411A JP3089420B1 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 光パルス列変換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11196411A JP3089420B1 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 光パルス列変換方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3089420B1 true JP3089420B1 (ja) | 2000-09-18 |
| JP2000347227A JP2000347227A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=16357421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11196411A Expired - Lifetime JP3089420B1 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 光パルス列変換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089420B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100870896B1 (ko) * | 2007-03-05 | 2008-11-28 | 한국과학기술원 | 사광파 혼합 현상 보상기 |
-
1999
- 1999-06-07 JP JP11196411A patent/JP3089420B1/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＩＥＥＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＥＬＥＣＴＥＤ ＴＯＰＩＣＳ ＩＮ ＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，ＶＯＬ．３，Ｎｏ．５，（１９９７）ｐ．ｐ．１１３１−１１４５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000347227A (ja) | 2000-12-15 |
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|---|---|---|---|
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