JP3268539B2

JP3268539B2 - 偏波利用光素子

Info

Publication number: JP3268539B2
Application number: JP10154793A
Authority: JP
Inventors: 敏夫伊藤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 2002-03-25
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JPH06308561A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力光信号によって出
力光の偏波面を切り替えることにより信号光の光論理演
算を行う偏波利用光素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光論理演算素子は、将来実現が期待され
る全光システムにおいて、光信号の制御のために必要不
可欠なものである。図８は従来の光論理素子の一例を示
す側面図である。この光論理素子１は、基板２、クラッ
ド層３、活性層４、クラッド層５、電極６，７から構成
される半導体レーザの上部電極７を２つの電極７ａ，７
ｂに分割したもので、電極７ａ，７ｂそれぞれに注入す
る電流を調整することにより図９に示すような光入出力
特性を得ることができる。

【０００３】例えば、図９（ａ）の点Ａの位置に系を保
持し、この系にパルス状の入力光ｐ₁を入射すると出力
光ｐ₂は点Ｂとなり、この状態が保持される。すなわち
メモリ動作が可能である（図１０（ａ）参照）。また、
図９（ｂ）の点Ａの位置に系を保持し、この系に２つの
入力光ｐ₃，ｐ₄を入射すると、出力光ｐ₂は図１０
（ｂ）のようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能であ
る。また、図９（ｃ）の点Ａの位置に系を保持し、この
系に２つの入力光ｐ₅，ｐ₆を入射すると、出力光ｐ₂は
図１０（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。以上のように、この光論理素子１は注入する電流
を調整することでメモリ、ＡＮＤ、ＯＲという論理動作
が可能である。

【０００４】また、一般に半導体レーザの出力光ｐ
₂は、図１１に示すように、この半導体素子に対して水
平方向のＴＥ波と垂直方向のＴＭ波の２つがある。この
２つの光はお互いに競合しあうので、ＴＥ波が出力され
るとＴＭ波が抑制され、逆にＴＭ波が出力されるとＴＥ
波が抑制されるという特徴があり、この偏波間のモード
競合は光強度一定のままで行われるので、注入電流が光
出力に変換される必要がなく、したがって、デバイス内
部のキャリア寿命に動作速度が律速されることがない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光論理素子１には、出力光ｐ₂のオン／オフの動作速度
がデバイス内部のキャリア寿命に律速されてしまうこ
と、また、メモリのリセットを光信号で行うことができ
ず、電気パルスで行わなければならないこと、等の欠点
があり、また、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような
負論理の演算を行なうことが不可能であるという問題点
もある。また、従来の光論理素子１に用いられる半導体
レーザにおいては、端面における反射率や導波路でのゲ
インはＴＥ波の方がＴＭ波に比べて大きく、したがっ
て、ＴＭ波によるレーザ発振が起こりにくいという問題
点があった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、動作速度がキャリア寿命に律速されないＴＥ
モードとＴＭモード間のモード競合を利用し、メモリの
リセットも光信号で行うことができ、かつ負論理を容易
に得ることができる偏波利用光素子を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な偏波利用光素子を採用した。すな
わち、請求項１記載の偏波利用光素子は、入力するＴＥ
偏波及びＴＭ偏波の双方の光信号を増幅し出力する第１
の半導体光増幅器と、該半導体光増幅器から出力される
光信号のうちＴＥ偏波光をクロス、ＴＭ偏波光をバー及
びクロスに光を出力する方向性結合器と、該方向性結合
器のバー側のポートに接続され、入力するＴＭ偏波光の
光信号を増幅し出力する第２の半導体光増幅器と、該第
２の半導体光増幅器から出力されるＴＭ偏波光と前記方
向性結合器のクロス側のポートから出力されるＴＥ偏波
光及びＴＭ偏波光とを合波する光合波器と、光信号の入
出力を行う光合波分波器と、光の進路方向を一方向に限
定する光アイソレータとは、ループ状に結合されて共振
器とされ、前記第１の半導体光増幅器と光合波分波器と
光アイソレータとは任意の順に配置されていることを特
徴としている。

【０００８】また、請求項２記載の偏波利用光素子は、
入力するＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方の光信号を増幅し
出力する半導体光増幅器と、該半導体光増幅器から出力
される光信号のうちＴＥ偏波光をクロス、ＴＭ偏波光を
バー及びクロスに光を出力する方向性結合器と、該方向
性結合器のクロス側のポートに接続され、入力するＴＥ
偏波及びＴＭ偏波の双方の光信号を減衰させる光アッテ
ネータと、該光アッテネータから出力されるＴＥ偏波及
びＴＭ偏波の光出力と前記方向性結合器のバー側のポー
トから出力されるＴＭ偏波の光出力とを合波する光合波
器と、光信号の入出力を行う光合波分波器と、光の進路
方向を一方向に限定する光アイソレータとは、ループ状
に結合されて共振器とされ、前記半導体光増幅器と光合
波分波器と光アイソレータとは任意の順に配置されてい
ることを特徴としている。

【０００９】また、請求項３記載の偏波利用光素子は、
請求項１または２記載の偏波利用光素子において、前記
方向性結合器のバー及びクロス側のポート各々に、これ
ら各ポートを通過する光の波長を等しく、または異なる
ように調整する波長可変フイルタを設けたことを特徴と
している。

【００１０】

【作用】本発明の請求項１記載の偏波利用光素子では、
方向性結合器により、ＴＥ偏波光をクロス、ＴＭ偏波光
をバー及びクロスに光を出力することにより、一つ以上
の入力光に対する論理演算を行うように出力光の偏波面
を切り替え、この偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、
ＮＯＲというような負論理の光論理演算を行う。さら
に、第２の半導体光増幅器により、光出力を最適な状態
に調整する。

【００１１】また、請求項２記載の偏波利用光素子で
は、方向性結合器により、ＴＥ偏波光をクロス、ＴＭ偏
波光をバー及びクロスに光を出力することにより、一つ
以上の入力光に対する論理演算を行うように出力光の偏
波面を切り替え、この偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮ
Ｄ、ＮＯＲというような負論理の光論理演算を行う。さ
らに、光アッテネータにより、光出力を最適な状態に調
整する。

【００１２】また、請求項３記載の偏波利用光素子で
は、前記方向性結合器のバー及びクロス側のポート各々
に、これら各ポートを通過する光の波長を等しく、また
は異なるように調整する波長可変フイルタを設けること
により、ＴＥ波及びＴＭ波各々の波長を互いに等しくま
たは異なる波長に調整し、光入出力間の波長を変換す
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の各実施例について説明する。（実施例１）図１は本発明の実施例１の偏波利用光素子１１を示す構
成図である。図において、１２は半導体レーザの両端面
に無反射コーティングを施した第１の半導体光増幅器、
１３は該第１の半導体光増幅器１２から出力される光信
号のうちＴＥ偏波光をクロス、ＴＭ偏波光をバー及びク
ロスに光を出力する１×２の方向性結合器、１４は該方
向性結合器１３のバー側のポートに接続された第２の半
導体光増幅器、１５は該第２の半導体光増幅器１４の光
出力と前記方向性結合器１３のクロス側のポートからの
光出力とを合波する２×１光カプラ（光合波器）、１６
は光入出力用の２×２光カプラ（光合波分波器）、１７
は光の進路方向を一方向に限定する光アイソレータであ
り、これら各光部品は光ファイバ１８によりループ状に
結合されている。

【００１４】そして、前記方向性結合器１３の２本の近
接した各導波路には、それぞれ電極２１または電極２２
が設けられており、これらの電極２１，２２により電流
を注入または電圧を印加することで系を最適な状態に調
整することができる。さらに、方向性結合器１３のク
ロス側のポートに別の半導体光増幅器を結合すれば、光
出力を最適な状態に調整することが容易になる。該偏波
利用光素子１１は、以上の構成によりループ状の共振器
となる。

【００１５】前記２×１光カプラ１５は偏波スプリッタ
に置き換えてもよく、また、光ファイバ１８は光導波路
に置き換えてもよい。また、前記第１の半導体光増幅器
１２と２×２光カプラ１６と光アイソレータ１７の配置
の順序は任意であり、この実施例の配置の順序に限定さ
れない。

【００１６】次に、この偏波利用光素子１１の動作につ
いて説明する。ここでは、該偏波利用光素子１１に２×
２光カプラ１６から入力光ｐ₁₁を入射させた場合につい
て説明する。ここで、第１の半導体光増幅器１２に充分
な電流を注入して光を出力させると、入力光ｐ₁₁のうち
ＴＥ波３１は方向性結合器１３をクロスに伝搬しループ
をたどる間に増幅され、ついには発振に至る。このＴＥ
波３１に対し、ＴＭ波３２は結合長が異なるためにクロ
スとならず、方向性結合器１３をバー及びクロスに伝搬
しループをたどる。

【００１７】第１の半導体光増幅器１２のゲインはＴＭ
波３２の方がＴＥ波３１に比べて小さく、そのためにＴ
Ｍ波３２の発振がなかなか起こらない傾向にあるが、Ｔ
Ｍ波３２のゲインを第２の半導体光増幅器１４で増幅さ
せることにより、ＴＭ波３２を発振させるように調節す
ることができる。この場合、モード競合は第１の半導体
光増幅器１２で起こり、したがって、図２に示すような
光論理素子を得ることができる。

【００１８】例えば、図２（ａ）の点Ａの位置に系を保
持し、この系にパルス状のＴＥ入力光ｐ₁₃を入射する
と、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状態が保持される。
すなわちメモリ動作が可能である。ここでは、ＴＥ入力
光とＴＭ入力光は互いに競合しあうため、リセットには
ＴＭ入力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。また、
図２（ｂ）の点Ａの位置に系を保持し、この系に２つの
ＴＥ入力光ｐ₁₄，ｐ₁₅を入射すると、ＴＥ出力光は図３
（ｂ）のようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能であ
る。この時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２
（ｃ）の位置に系を保持し、この系に２つのＴＥ入力光
ｐ₁₆，ｐ₁₇を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｃ）のよ
うになる。すなわちＯＲ動作が可能である。この時、Ｔ
Ｍ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、ＴＥ入力光が単一
入力の時にはＮＯＴ動作となる。

【００１９】図４は、この偏波利用光素子１１の光フリ
ップフロップ回路の光双安定性を示す実験データであ
る。ここでは、ＴＭ波の入力強度を１．７ｄＢ、ＴＥ波
の波長を１３００．９ｎｍ、ＴＭ波の波長を１３１０．
９ｎｍとし、また、注入電流の大きさは１９．０℃にお
いて５８ｍＡとした。この図４から、光双安定動作が実
現されていることが明かである。

【００２０】図５は、図３（ａ）に相当するメモリ（フ
リップフロップ）動作を示す実験データである。ここで
は、ループ系の全長を３ｍとし、光パルス数を０．５Ｍ
ｂｉｔ／ｓｅｃとした。なお、図中、ＴＥ出力光及びＴ
Ｍ出力光の立ち上がり部分にＴＥ入力光が相加されて出
力されているが、メモリ動作が正常であることを確認し
ている。この図５から、良好なメモリ動作が実現されて
いることが明かである。また、光パルス数については、
上記以外の１０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ及び５Ｇｂｉｔ／ｓｅ
ｃの場合についても上記実験データと同様の結果を示す
ことが確認されている。

【００２１】なお、上述した図４及び図５は、この偏波
利用光素子１１の光フリップフロップ回路の光双安定性
及びメモリ動作を確認するための実験データの一部であ
って、該実験データに限定されるものではない。

【００２２】以上説明したように、実施例１の偏波利用
光素子１１によれば、第１の半導体光増幅器１２と、Ｔ
Ｅ偏波光をクロス、ＴＭ偏波光をバー及びクロスに光を
出力する１×２の方向性結合器１３と、該方向性結合器
１３のバー側のポートに接続された第２の半導体光増幅
器１４と、該第２の半導体光増幅器１４の光出力と前記
方向性結合器１３のクロス側のポートからの光出力とを
合波する２×１光カプラ（光合波器）１５と、光入出力
用の２×２光カプラ１６と、光アイソレータ１７とを光
ファイバ１８によりループ状に結合したので、一つ以上
の入力光に対する論理演算を行うように出力光の偏波面
を切り替えることができ、この偏波面を利用してＮＯ
Ｔ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理の光論理演算
を行うことができる。さらに、第２の半導体光増幅器に
より光出力を最適な状態に調整することができる。

【００２３】なお、半導体光増幅器１２，１４を、光フ
ァイバアンプとそれにポンプ光を供給するための光カプ
ラとからなる構成としてもよい。また、上記実施例１で
は、入力をＴＥ波、出力をＴＥ／ＴＭ波としたが、逆に
入力をＴＭ波とし、出力をＴＭ／ＴＥ波としても同様の
効果を奏することができる。

【００２４】（実施例２）図６は本発明の実施例２の偏
波利用光素子４１を示す構成図である。この偏波利用光
素子４１は、半導体光増幅器１２と、方向性結合器１３
と、該方向性結合器１３のクロス側のポートに接続さ
れ、光信号を減衰させる光アッテネータ４２と、該光ア
ッテネータ４２の光出力と前記方向性結合器１３のバー
側のポートからの光出力とを合波する２×１光カプラ１
５と、２×２光カプラ１６と、光アイソレータ１７と
を、光ファイバ１８によりループ状に結合した構成であ
る。

【００２５】そして、前記方向性結合器１３の各導波路
それぞれに設けられた電極２１，２２により電流を注入
または電圧を印加することで系を最適な状態に調整する
ことができる。また、方向性結合器１３のバー側のポー
トに別の光アッテネータを結合すれば、光出力を最適な
状態に調整することが容易になる。該偏波利用光素子４
１は、以上の構成によりループ状の共振器となる。

【００２６】次に、この偏波利用光素子４１の動作につ
いて説明する。ここでは、該偏波利用光素子４１に２×
２光カプラ１６から入力光ｐ₁₁を入射させた場合につい
て説明する。ここで、半導体光増幅器１２に充分な電流
を注入して光を出力させると、入力光ｐ₁₁のうちＴＥ波
３１は方向性結合器１３をクロスに伝搬しループをたど
る間に増幅され、ついには発振に至る。このＴＥ波３１
に対し、ＴＭ波３２は結合長が異なるためにクロスとな
らず、方向性結合器１３をバー及びクロスに伝搬しルー
プをたどる。

【００２７】半導体光増幅器１２のゲインはＴＭ波３２
の方がＴＥ波３１に比べて小さく、そのためにＴＭ波３
２の発振がなかなか起こらない傾向にある。そこで、Ｔ
Ｅ波３１を光アッテネータ４２で減衰させることによ
り、ＴＥ波３１及びＴＭ波３２双方を発振させるように
調節することができる。したがって、図２に示すような
光論理素子を得ることができる。

【００２８】例えば、図２（ａ）の点Ａの位置に系を保
持し、この系にパルス状のＴＥ入力光ｐ₁₃を入射する
と、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状態が保持される。
すなわちメモリ動作が可能である。ここでは、ＴＥ入力
光とＴＭ入力光は互いに競合しあうため、リセットには
ＴＭ入力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。また、
図２（ｂ）の点Ａの位置に系を保持し、この系に２つの
ＴＥ入力光ｐ₁₄，ｐ₁₅を入射すると、ＴＥ出力光は図３
（ｂ）のようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能であ
る。この時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２
（ｃ）の位置に系を保持し、この系に２つのＴＥ入力光
ｐ₁₆，ｐ₁₇を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｃ）のよ
うになる。すなわちＯＲ動作が可能である。この時、Ｔ
Ｍ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、ＴＥ入力光が単一
入力の時にはＮＯＴ動作となる。

【００２９】以上説明したように、実施例２の偏波利用
光素子４１によれば、半導体光増幅器１２と、方向性結
合器１３と、該方向性結合器１３のクロス側のポートに
接続され、光信号を減衰させる光アッテネータ４２と、
該光アッテネータ４２の光出力と前記方向性結合器１３
のバー側のポートからの光出力とを合波する２×１光カ
プラ１５と、２×２光カプラ１６と、光アイソレータ１
７とを、光ファイバ１８によりループ状に結合したの
で、一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出
力光の偏波面を切り替えることができ、この偏波面を利
用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理の
光論理演算を行うことができる。さらに、光アッテネー
タ４２により光出力を最適な状態に調整することができ
る。

【００３０】（実施例３）図７は本発明の実施例３の偏
波利用光素子５１を示す構成図である。この偏波利用光
素子５１は、上述した実施例１の偏波利用光素子１１に
おいて、方向性結合器１３のクロス側のポートと２×１
光カプラ１５との間に波長可変フィルタ５２を、また、
第２の半導体光増幅器１４と２×１光カプラ１５との間
に波長可変フィルタ５３をそれぞれ設けたものである。

【００３１】この偏波利用光素子５１では、波長可変フ
ィルタ５２，５３を用いて、方向性結合器１３のバー及
びクロス側の各ポートを通過する光の波長を等しく、ま
たは異なるように調整することにより、ＴＥ波及びＴＭ
波各々の波長を互いに等しくまたは異なる波長に調整す
ることができ、最適な条件に合わせることができる。

【００３２】そして、この偏波利用光素子５１において
も、前記方向性結合器１３の各導波路に電極２１，２２
を設けることにより電流を注入または電圧を印加するこ
とで系を最適な状態に調整することができる。さらに、
方向性結合器１３のクロス側のポートに別の半導体光増
幅器を結合すれば、光出力を最適な状態に調整すること
が容易になる。

【００３３】この偏波利用光素子５１の動作は、上述し
た偏波利用光素子１１の動作と全く同様である。すなわ
ち、第１の半導体光増幅器１２に充分な電流を注入して
光を出力させると、ＴＥ波３１は方向性結合器１３をク
ロスに伝搬しループをたどる間に増幅され、ついには発
振に至る。一方、ＴＭ波３２は結合長が異なるためにク
ロスとならず、方向性結合器１３をバー及びクロスに伝
搬しループをたどる。

【００３４】第１の半導体光増幅器１２のゲインはＴＭ
波３２の方がＴＥ波３１に比べて小さく、そのためにＴ
Ｍ波３２の発振がなかなか起こらない傾向にある。した
がって、ＴＭ波３２のゲインを第２の半導体光増幅器１
４で増幅させることにより、ＴＭ波３２を発振させるよ
うに調節することができる。この場合、モード競合は第
１の半導体光増幅器１２で起こり、したがって、上述し
た偏波利用光素子１１と全く同様に、図２に示すような
光論理素子を得ることができる。

【００３５】また、波長可変フイルタ５２，５３により
ＴＥ波とＴＭ波の波長を調整することで、上記の偏波利
用光素子５１は波長変換素子として利用することができ
る。例えば、図３の（ｂ）及び（ｃ）から明らかなよう
に、上記の偏波利用光素子５１は１つまたは複数のＴＥ
光入力から、ＴＭ光出力を得ることができる。また、Ｔ
Ｅ波とＴＭ波を異なる波長に調整することで、光入出力
間の波長を変換することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の偏波利用光素子によれば、入力するＴＥ偏波及び
ＴＭ偏波の双方の光信号を増幅し出力する第１の半導体
光増幅器と、該半導体光増幅器から出力される光信号の
うちＴＥ偏波光をクロス、ＴＭ偏波光をバー及びクロス
に光を出力する方向性結合器と、該方向性結合器のバー
側のポートに接続され、入力するＴＭ偏波光の光信号を
増幅し出力する第２の半導体光増幅器と、該第２の半導
体光増幅器から出力されるＴＭ偏波光と前記方向性結合
器のクロス側のポートから出力されるＴＥ偏波光及びＴ
Ｍ偏波光とを合波する光合波器と、光信号の入出力を行
う光合波分波器と、光の進路方向を一方向に限定する光
アイソレータとをループ状に結合し共振器としたので、
一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出力光
の偏波面を切り替えることができ、この偏波面を利用し
てＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理の光論
理演算を行うことができる。さらに、第２の半導体光増
幅器により、光出力を最適な状態に調整することができ
る。

【００３７】また、請求項２記載の偏波利用光素子によ
れば、入力するＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方の光信号を
増幅し出力する半導体光増幅器と、該半導体光増幅器か
ら出力される光信号のうちＴＥ偏波光をクロス、ＴＭ偏
波光をバー及びクロスに光を出力する方向性結合器と、
該方向性結合器のクロス側のポートに接続され、入力す
るＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方の光信号を減衰させる光
アッテネータと、該光アッテネータから出力されるＴＥ
偏波及びＴＭ偏波の光出力と前記方向性結合器のバー側
のポートから出力されるＴＭ偏波の光出力とを合波する
光合波器と、光信号の入出力を行う光合波分波器と、光
の進路方向を一方向に限定する光アイソレータとをルー
プ状に結合し共振器としたので、一つ以上の入力光に対
する論理演算を行うように出力光の偏波面を切り替える
ことができ、この偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、
ＮＯＲというような負論理の光論理演算を行うことがで
きる。さらに、光アッテネータにより、光出力を最適な
状態に調整することができる。

【００３８】また、請求項３記載の偏波利用光素子によ
れば、前記方向性結合器のバー及びクロス側のポート各
々に、これら各ポートを通過する光の波長を等しく、ま
たは異なるように調整する波長可変フイルタを設けたの
で、ＴＥ波及びＴＭ波各々の波長を互いに等しくまたは
異なる波長に調整することができ、光入出力間の波長を
変換することができる。

【００３９】以上により、動作速度がキャリア寿命に律
速されない偏波間のモード競合を利用し、メモリのリセ
ットも光信号で行うことができ、かつ負論理を容易に得
ることができる偏波利用光素子を実現することができ
る。また、ＴＥ波とＴＭ波の波長を調整することで、光
入出力間で波長を変換することが可能な偏波利用光素子
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の偏波利用光素子を示す構成
図である。

【図２】本発明の実施例１の偏波利用光素子の特性を示
す説明図である。

【図３】本発明の実施例１の偏波利用光素子の特性を示
す説明図である。

【図４】本発明の実施例１の偏波利用光素子の光フリッ
プフロップ回路の光双安定性を示す実験データである。

【図５】本発明の実施例１の偏波利用光素子のメモリー
動作を示す実験データである。

【図６】本発明の実施例２の偏波利用光素子を示す構成
図である。

【図７】本発明の実施例３の偏波利用光素子を示す構成
図である。

【図８】従来の光論理素子を示す構成図である。

【図９】従来の光論理素子の特性を示す説明図である。

【図１０】従来の光論理素子の特性を示す説明図であ
る。

【図１１】従来の半導体レーザを示す構成図である。

【符号の説明】

１１偏波利用光素子１２第１の半導体光増幅器１３方向性結合器１４第２の半導体光増幅器１５２×１光カプラ（光合波器）１６２×２光カプラ（光合波分波器）１７光アイソレータ１８光ファイバ２１，２２電極４１偏波利用光素子４２光アッテネータ５１偏波利用光素子５２，５３波長可変フィルタ３１ＴＥ波３２ＴＭ波ｐ₁₁ 入力光ｐ₁₂ 出力光ｐ₁₃ ＴＥ入力光ｐ₁₄ ＴＥ入力光ｐ₁₅ ＴＥ入力光ｐ₁₆ ＴＥ入力光ｐ₁₇ ＴＥ入力光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献電子情報通信学会技術研究報告Ｖｏｌ．92，Ｎｏ．163（1992）ｐ．ｐ．21 −28 Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．58，Ｎｏ．20（1991）ｐ．ｐ．2214 −2216 Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．51，Ｎｏ．６（1987）ｐ．ｐ．392 −394 ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｖｏｌ．27，Ｎｏ．３，389−395 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/015 G02F 3/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力するＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方の
光信号を増幅し出力する第１の半導体光増幅器と、該半導体光増幅器から出力される光信号のうちＴＥ偏波
光をクロス、ＴＭ偏波光をバー及びクロスに光を出力す
る方向性結合器と、該方向性結合器のバー側のポートに接続され、入力する
ＴＭ偏波光の光信号を増幅し出力する第２の半導体光増
幅器と、該第２の半導体光増幅器から出力されるＴＭ偏波光と前
記方向性結合器のクロス側のポートから出力されるＴＥ
偏波光及びＴＭ偏波光とを合波する光合波器と、光信号の入出力を行う光合波分波器と、光の進路方向を一方向に限定する光アイソレータとは、
ループ状に結合されて共振器とされ、前記第１の半導体光増幅器と光合波分波器と光アイソレ
ータとは任意の順に配置されていることを特徴とする偏
波利用光素子。
【請求項２】入力するＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方の
光信号を増幅し出力する半導体光増幅器と、該半導体光増幅器から出力される光信号のうちＴＥ偏波
光をクロス、ＴＭ偏波光をバー及びクロスに光を出力す
る方向性結合器と、該方向性結合器のクロス側のポートに接続され、入力す
るＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方の光信号を減衰させる光
アッテネータと、該光アッテネータから出力されるＴＥ偏波及びＴＭ偏波
の光出力と前記方向性結合器のバー側のポートから出力
されるＴＭ偏波の光出力とを合波する光合波器と、光信号の入出力を行う光合波分波器と、光の進路方向を一方向に限定する光アイソレータとは、
ループ状に結合されて共振器とされ、前記半導体光増幅器と光合波分波器と光アイソレータと
は任意の順に配置されていることを特徴とする偏波利用
光素子。
【請求項３】請求項１または２記載の偏波利用光素子
において、前記方向性結合器のバー及びクロス側のポート各々に、
これら各ポートを通過する光の波長を等しく、または異
なるように調整する波長可変フイルタを設けたことを特
徴とする偏波利用光素子。