JP3381668B2 - Optical clock extraction circuit - Google Patents
Optical clock extraction circuitInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信に有用な非
常に高ビットレートの光信号パルス列からこれに同期し
た光クロックパルス列を発生する光クロック抽出回路に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical clock extraction circuit for generating an optical clock pulse train synchronized with a very high bit rate optical signal pulse train useful for optical communication.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、超高速の光通信システムを構築す
るために、電子回路による速度制限を受けない光信号処
理技術への要求が高まっている。その主要な技術の一つ
としては、光信号パルス列からこれに同期した光クロッ
クパルス列を生成する光クロック抽出が挙げられる。光
クロック抽出を実現する１つの例としては、モード同期
している半導体レーザへの注入同期を用いた光クロック
抽出回路があり、入力光信号の注入により、１０ＧＨｚ
以上の繰り返し周波数の光クロック発生が実現されるこ
とが報告されている。この技術については、例えば特開
平６−１３９８１号公報に記載されている。この技術
は、利得領域と可飽和吸収領域とで構成される受動モー
ド同期半導体レーザを用いたものであり、光信号パルス
列をそのクロック周波数とほぼ同じ、もしくは整数分の
１の基本モード同期周波数（共振器内の光の周回周波
数）を有する受動モード同期半導体レーザに入射させる
と、可飽和吸収領域の吸収が光信号パルス列により光学
的に変調されて、受動モード同期半導体レーザのモード
同期周波数が入射された光信号パルス列のクロック周波
数と正確に同一、もしくは整数分の１の周波数に引き込
まれるという現象を利用したものである。2. Description of the Related Art In recent years, in order to construct an ultrahigh-speed optical communication system, there is an increasing demand for an optical signal processing technique which is not subject to speed limitation by an electronic circuit. One of the main techniques is optical clock extraction that generates an optical clock pulse train synchronized with the optical signal pulse train. As one example of realizing the optical clock extraction, there is an optical clock extraction circuit using injection locking to a mode-locked semiconductor laser.
It has been reported that optical clock generation with the above repetition frequency is realized. This technique is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-13981. This technique uses a passive mode-locking semiconductor laser composed of a gain region and a saturable absorption region, and an optical signal pulse train has a fundamental mode-locking frequency (nearly the same as its clock frequency or 1 / integer). When it is incident on a passive mode-locking semiconductor laser having the orbital frequency of light in the resonator, the absorption in the saturable absorption region is optically modulated by the optical signal pulse train, and the mode-locking frequency of the passive mode-locking semiconductor laser is incident. It utilizes the phenomenon that the clock frequency is exactly the same as the clock frequency of the generated optical signal pulse train, or that it is drawn to a frequency that is a fraction of an integer.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな方式の光クロック抽出器においては光データと同一
波長の光クロックを抽出しようとした場合、最適な光強
度以上の光データを入射させると抽出クロック光に強度
雑音が重畳してしまうため、許容注入光強度の範囲が小
さいという問題点があった。これはモード同期半導体レ
ーザに発振波長と同一波長の光データを最適光強度以上
で注入した場合、半導体レーザ内部の損失が小さい波長
であるために、可飽和吸収領域を通過した注入光データ
が利得領域での誘導増幅を受けて共振器内を周回し、利
得領域の利得と可飽和吸収体の吸収をランダムに変調し
てモード同期半導体レーザの発振状態に擾乱を与えるた
めであると考えられる。そのため従来はモード同期半導
体レーザの発振状態に擾乱を与えにくい、モード同期半
導体レーザの発振波長と異なる波長を有する光データを
注入する手法が用いられていた。However, in the optical clock extractor of the above type, when an optical clock having the same wavelength as that of the optical data is to be extracted, the optical data is extracted when the optical data having the optimum light intensity or more is incident. Since intensity noise is superposed on the clock light, there is a problem that the range of allowable injection light intensity is small. This is because when the optical data of the same wavelength as the oscillation wavelength is injected into the mode-locked semiconductor laser at the optimal light intensity or more, the loss inside the semiconductor laser is small, so the injected optical data that has passed through the saturable absorption region has a gain. It is considered that this is because it receives the inductive amplification in the region and circulates in the resonator to randomly modulate the gain of the gain region and the absorption of the saturable absorber to disturb the oscillation state of the mode-locked semiconductor laser. Therefore, conventionally, a method of injecting optical data having a wavelength different from the oscillation wavelength of the mode-locked semiconductor laser, which hardly disturbs the oscillation state of the mode-locked semiconductor laser, has been used.
【０００４】本発明の目的は、抽出光クロックの強度雑
音が極力低減された、光データと同一波長の光クロック
の抽出が可能な光クロック抽出回路を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide an optical clock extraction circuit capable of extracting an optical clock having the same wavelength as optical data, in which intensity noise of the extracted optical clock is reduced as much as possible.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の光クロック抽出
回路は、複数の電極を有する半導体レーザ素子と、伝送
路からの光信号の光スペクトルのうち前記半導体レーザ
素子の発振状態に影響を与えにくい波長成分を選択する
波長選択素子とを有する光クロック抽出回路であって、
前記波長抽出素子を透過した光を前記半導体レーザに入
射させ、前記半導体レーザ素子の光の周回周波数を前記
光信号のクロック周波数とあるいはその整数分の１の周
波数とほぼ等しくさせることを特徴とする。Optical clock extraction circuit of the present invention, in order to solve the problems] includes a semiconductor laser device having a plurality of electrodes, the semiconductor laser of the optical spectrum of the optical signal from the transmission path
Select a wavelength component that does not easily affect the oscillation state of the device
An optical clock extraction circuit having a wavelength selection element,
The light transmitted through the wavelength extraction element enters the semiconductor laser.
And the orbiting frequency of the light of the semiconductor laser device is made substantially equal to the clock frequency of the optical signal or a frequency of a fraction thereof.
【０００６】上記波長選択素子は、誘電体多層膜光フィ
ルタから構成されてなるもの、又は、光信号のクロック
周波数あるいはその整数分の１とほぼ等しいフリースペ
クトルレンジを有するアレイ導波路格子と該アレイ導波
路格子の光出力のうちの少なくとも２つ以上を合波する
光合波回路とから構成されてなるものであることが好ま
しい。また、本発明の光クロック抽出回路においては、
上記伝送路と上記波長選択素子の間に光学的な非線形媒
質を有することが好ましい。The wavelength selection element is composed of a dielectric multilayer film optical filter, or an arrayed waveguide grating having the free spectrum range substantially equal to the clock frequency of an optical signal or an integer fraction thereof, and the array. It is preferably composed of an optical multiplexing circuit that multiplexes at least two of the optical outputs of the waveguide grating. Further, in the optical clock extraction circuit of the present invention,
It is preferable to have an optical nonlinear medium between the transmission line and the wavelength selection element.
【０００７】上記構成の光クロック抽出回路において、
第２の波長選択素子と、該第２の波長選択素子と上記半
導体レーザ素子とを光学的に結合させる手段を有するこ
とが好ましい。上記光学的な非線形媒質は、光学的な非
線形素子としての光ファイバであってもよい。また、上
記光学的な非線形媒質は、光学的な非線形素子としての
半導体光増幅器であってもよい。In the optical clock extraction circuit having the above structure,
It is preferable to have a second wavelength selection element and means for optically coupling the second wavelength selection element and the semiconductor laser element. The optical nonlinear medium may be an optical fiber as an optical nonlinear element. Further, the optical nonlinear medium may be a semiconductor optical amplifier as an optical nonlinear element.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の光クロック抽出回
路の実施形態例について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の光クロック抽出回路の第１実施形態の
概略構成を示すブロック図である。この第１実施形態の
光クロック抽出器（光クロック抽出回路）は、伝送路か
らの光信号パルス列（光信号）の光スペクトルの一部を
選択することが可能な誘電体光フィルタ（波長選択素
子）５１と、アイソレータ４２と、直流電流源２１と直
流電圧源２２が接続された２電極半導体レーザ素子１
と、伝送路からの光信号を誘電体光フィルタ５１と半導
体レーザ素子１に光学的に結合させる手段とを有するも
のである。半導体レーザ素子１の光の周回周波数は、上
記光信号のクロック周波数とあるいはその整数分の１の
周波数とほぼ等しいものである。半導体レーザ素子１
は、直流電流源２１と直流電圧源２２が接続されてい
る。誘電体光フィルタ５１としては、誘電体多層膜光フ
ィルタが用いられている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an optical clock extraction circuit of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an optical clock extraction circuit of the present invention. The optical clock extractor (optical clock extraction circuit) of the first embodiment is a dielectric optical filter (wavelength selection element) capable of selecting a part of the optical spectrum of an optical signal pulse train (optical signal) from a transmission line. ) 51, an isolator 42, and a two-electrode semiconductor laser device 1 to which a direct current source 21 and a direct current voltage source 22 are connected.
And means for optically coupling the optical signal from the transmission line to the dielectric optical filter 51 and the semiconductor laser device 1. The orbital frequency of light of the semiconductor laser device 1 is substantially equal to the clock frequency of the optical signal or a frequency that is a fraction of an integer thereof. Semiconductor laser device 1
A DC current source 21 and a DC voltage source 22 are connected to each other. As the dielectric optical filter 51, a dielectric multilayer optical filter is used.
【０００９】第１実施形態の光クロック抽出器において
は、伝送路からの光信号パルス列（クロック周波数ｆ）
は、誘電体光フィルタ５１、アイソレータ４２、第１レ
ンズ３２を通じて、半導体レーザ素子１に入射される。
ここで、半導体レーザ素子１の共振器長は、ほぼｍｃ／
２ｎ1ｆ（ただし、ｍは自然数、ｎ1は群速度分散を含ん
だ半導体レーザ素子の屈折率）である。半導体レーザ素
子１の出力は第２レンズ３１、第２アイソレータ４１を
通じて出射される。In the optical clock extractor of the first embodiment, the optical signal pulse train (clock frequency f) from the transmission line is used.
Is incident on the semiconductor laser device 1 through the dielectric optical filter 51, the isolator 42, and the first lens 32.
Here, the cavity length of the semiconductor laser device 1 is approximately mc /
2n 1 f (where m is a natural number and n 1 is the refractive index of the semiconductor laser device including group velocity dispersion). The output of the semiconductor laser device 1 is emitted through the second lens 31 and the second isolator 41.
【００１０】次に、上記のような構成の第１実施形態の
光クロック抽出器の動作を図２を参照して説明する。図
２の（ａ）は、光データの光スペクトル、（ｂ）は誘電
体光フィルタ５１の透過スペクトル、（ｃ）は誘電体光
フィルタ通過後の光データの光スペクトル、（ｄ）は半
導体レーザ素子１の光スペクトルを示している。ここで
誘電体光フィルタ５１の中心波長λ2は光データの光ス
ペクトル帯域内にあるが、光データの中心波長λ1とは
異ならせている。光データを誘電体光フィルタ５１を通
過させることにより、図２（ｃ）に示す様にタイミング
情報が保持された、半導体レーザ素子１の中心波長λ1
とは異なる波長λ2の光データの発生が可能となる。Next, the operation of the optical clock extractor of the first embodiment having the above configuration will be described with reference to FIG. 2A is an optical spectrum of optical data, FIG. 2B is a transmission spectrum of the dielectric optical filter 51, FIG. 2C is an optical spectrum of optical data after passing through the dielectric optical filter, and FIG. 2D is a semiconductor laser. The optical spectrum of the element 1 is shown. Here, the central wavelength λ 2 of the dielectric optical filter 51 is within the optical spectrum band of the optical data, but is different from the central wavelength λ 1 of the optical data. By passing the optical data through the dielectric optical filter 51, the central wavelength λ 1 of the semiconductor laser device 1 in which the timing information is held as shown in FIG.
It is possible to generate optical data having a wavelength λ 2 different from that.
【００１１】一方、半導体レーザ素子１は、利得領域１
０１に直流電流源２１によって順電流を注入し、可飽和
吸収領域１０２に直流電圧源２２により逆バイアスを印
加することにより、ほぼｆ／ｍの繰り返し周波数でモー
ド同期動作を行う。ここで半導体レーザ素子１の発振波
長は光データと同一波長λ1に設定されている。誘電体
光フィルタ５１を通過後の光データを半導体レーザ素子
１に入射すると、半導体レーザ素子１は、光データによ
り可飽和吸収領域１０２の吸収が変調されて、モード同
期周波数が光信号パルス列のクロック周波数と正確に同
一、もしくは整数分の１の周波数であるｆ／ｍに引き込
まれる。半導体レーザ素子１には発振状態に影響を与え
にくい波長成分のみが注入されるため、半導体レーザ素
子からは、光データと同一波長で強度雑音の小さな光ク
ロック抽出動作が可能となる。On the other hand, the semiconductor laser device 1 has a gain region 1
A direct current source 21 is injected by a direct current source 21 and a reverse bias is applied to the saturable absorption region 102 by a direct current voltage source 22 to perform mode-locked operation at a repetition frequency of approximately f / m. Here, the oscillation wavelength of the semiconductor laser device 1 is set to the same wavelength λ 1 as the optical data. When the optical data after passing through the dielectric optical filter 51 is incident on the semiconductor laser device 1, the semiconductor laser device 1 modulates the absorption of the saturable absorption region 102 by the optical data, and the mode locking frequency is a clock of the optical signal pulse train. It is drawn to f / m which is exactly the same as the frequency or a frequency which is a fraction of an integer. Since only the wavelength component that does not easily affect the oscillation state is injected into the semiconductor laser device 1, the semiconductor laser device can perform an optical clock extraction operation with the same wavelength as the optical data and small intensity noise.
【００１２】（第２実施形態）図３は、本発明の光クロ
ック抽出回路の第２実施形態の概略構成を示すブロック
図である。なお、図３中、図１に示した光クロック抽出
器と同一構成部分については同一符号を付し、その説明
を省略する。この第２実施形態の光クロック抽出器が、
第１実施形態のクロック抽出器と特に異なるところは、
波長選択素子としてアレイ導波路格子５２と光合波器５
３を用いた点である。アレイ導波路格子５２は、例えば
石英導波路や半導体光導波路により作製することができ
る。このアレイ導波路格子５２は、光信号のクロック周
波数あるいはその整数分の１とほぼ等しいフリースペク
トルレンジを有している。光合波器５３は、アレイ導波
路格子５２の光出力のうちの少なくとも２つ以上を合波
できるようになっている。(Second Embodiment) FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the optical clock extraction circuit of the present invention. In FIG. 3, the same components as those of the optical clock extractor shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The optical clock extractor of the second embodiment is
What is particularly different from the clock extractor of the first embodiment is that
Arrayed waveguide grating 52 and optical multiplexer 5 as wavelength selection elements
3 is used. The arrayed waveguide grating 52 can be made of, for example, a quartz waveguide or a semiconductor optical waveguide. The arrayed-waveguide grating 52 has a free spectral range that is substantially equal to the clock frequency of the optical signal or its integral fraction. The optical multiplexer 53 is capable of multiplexing at least two or more of the optical outputs of the arrayed waveguide grating 52.
【００１３】次に、上記のような構成の第２実施形態の
光クロック抽出器の動作を説明する。第２実施形態の光
クロック抽出器のアレイ導波路格子５２では、スラブ導
波路に入射した光の波面に複数のアレイ導波路により光
路差を付け、再びスラブ導波路により合波することによ
りΔｆの光周波数間隔の光周波数成分を取出すことが可
能である。一方、光データの光周波数スペクトルは基本
クロック周波数ｆの間隔のモード成分から構成されてい
る。そのため、アレイ導波路格子５２の光周波数間隔Δ
ｆを光データのクロック周波数ｆに等しくすると、光デ
ータの各モードを異なる導波路に分波することが可能で
ある。分波した光データの周波数成分のうち、半導体レ
ーザ素子１の中心光周波数を除いた成分を光合波器５３
で合波して半導体レーザ素子１に入射すると、半導体レ
ーザ素子１には発振状態に影響を与えにくい波長成分の
みが注入されるため、第１実施形態の光クロック抽出器
と同様に光データと同一波長で強度雑音の小さな光クロ
ック抽出動作が可能となる。ここで、合波するモードの
数としてはタイミング情報を有する正弦波が発生可能な
２本以上であれば良い。Next, the operation of the optical clock extractor of the second embodiment having the above configuration will be described. In the arrayed-waveguide grating 52 of the optical clock extractor of the second embodiment, an optical path difference is given to the wavefront of the light incident on the slab waveguide by a plurality of arrayed waveguides, and the slab waveguide is combined again to obtain Δf. It is possible to extract the optical frequency component of the optical frequency interval. On the other hand, the optical frequency spectrum of optical data is composed of mode components at intervals of the basic clock frequency f. Therefore, the optical frequency interval Δ of the arrayed waveguide grating 52
When f is equal to the clock frequency f of optical data, each mode of optical data can be demultiplexed into different waveguides. Of the frequency components of the demultiplexed optical data, the component excluding the central optical frequency of the semiconductor laser device 1 is used as the optical multiplexer 53.
When combined with and incident on the semiconductor laser element 1, only the wavelength component that is unlikely to affect the oscillation state is injected into the semiconductor laser element 1. Therefore, as with the optical clock extractor of the first embodiment, An optical clock extraction operation with the same wavelength and small intensity noise is possible. Here, the number of modes to be combined may be two or more so that a sine wave having timing information can be generated.
【００１４】（第３実施形態）図４は、本発明の光クロ
ック抽出回路の第３実施形態の概略構成を示すブロック
図である。なお、図４中、図１と図３に示した光クロッ
ク抽出器と同一構成部分については同一符号を付し、そ
の説明を省略する。第３実施形態の光クロック抽出器が
第１の実施形態の光クロック抽出器と特に異なるところ
は、波長選択素子５４と伝送路の間に光増幅器６１と光
線形媒質（光学的な非線形媒質）６２が設けられてお
り、第２アイソレータ４１より後方（光信号の伝送方向
の下流側）にも波長選択素子５５が設けられた点であ
る。第３実施形態の光クロック抽出器では、光データを
光増幅器６１により増幅して光非線形媒質６２を通過さ
せた後、波長選択素子５４に入射させるようになってい
る。ここで光非線形媒質６２としては、例えば光ファイ
バまたは半導体光増幅器を使用することが可能である。(Third Embodiment) FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a third embodiment of the optical clock extraction circuit of the present invention. In FIG. 4, the same components as those of the optical clock extractor shown in FIGS. 1 and 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The optical clock extractor of the third embodiment is particularly different from the optical clock extractor of the first embodiment in that an optical amplifier 61 and an optical linear medium (optical non-linear medium) are provided between the wavelength selection element 54 and the transmission path. 62 is provided, and the wavelength selection element 55 is also provided behind the second isolator 41 (downstream side in the optical signal transmission direction). In the optical clock extractor of the third embodiment, the optical data is amplified by the optical amplifier 61, passed through the optical nonlinear medium 62, and then made incident on the wavelength selection element 54. Here, as the optical nonlinear medium 62, for example, an optical fiber or a semiconductor optical amplifier can be used.
【００１５】次に、第３実施形態の光クロック抽出器の
動作を図５を参照して説明する。図５の（ａ）は、光デ
ータの光スペクトル、（ｂ）は光非線形媒質６２通過後
の光データの光スペクトル、（ｃ）は波長選択素子５４
の透過スペクトル、（ｄ）は波長選択素子５４通過後の
光データの光スペクトル、（ｅ）は光データ注入後の半
導体レーザ素子１の光スペクトル、（ｆ）波長選択素子
５５の透過スペクトル、（ｇ）波長選択素子５５通過後
の半導体レーザ素子１の光スペクトルを示している。第
３実施形態の光クロック抽出器では、光データを光増幅
器６１で増幅した後、光非線形媒質６２に高強度で入射
させた場合、光非線形媒質６２の非線形屈折率を介した
自己位相変調効果が生じ、光スペクトル領域においては
図５（ｂ）の様に光スペクトルの広がりが生じる。これ
により、波長選択素子５４の中心波長λ2を半導体レー
ザ素子１の発振スペクトル帯域外に設定することが可能
となり、図５（ｄ）に示す様にタイミング情報が保持さ
れた、半導体レーザ素子の発振帯域外の光データの発生
が可能となる。この波長選択素子５４通過後の光データ
を半導体レーザ素子１に入射すると、半導体レーザ素子
１の発振状態に大きな影響を与えにくい発振帯域外の波
長成分のみが注入されるため、光データと同一波長で強
度雑音の小さな光クロック抽出動作が可能となる。さら
に上記のような構成の第３実施形態の光クロック抽出器
においては、図５（ｆ）に示す様に半導体レーザ素子１
の発振波長と同一の中心波長を有する波長選択素子５５
を通過させることにより、図５（ｇ）の様に注入光成分
の除去を行うことが可能であるために非常に雑音成分の
少ない光クロック抽出動作が可能となる。Next, the operation of the optical clock extractor of the third embodiment will be described with reference to FIG. 5A is an optical spectrum of optical data, FIG. 5B is an optical spectrum of optical data after passing through the optical nonlinear medium 62, and FIG. 5C is a wavelength selection element 54.
, (D) is the optical spectrum of the optical data after passing through the wavelength selection element 54, (e) is the optical spectrum of the semiconductor laser element 1 after the optical data injection, (f) is the transmission spectrum of the wavelength selection element 55, ( g) An optical spectrum of the semiconductor laser device 1 after passing through the wavelength selection device 55 is shown. In the optical clock extractor of the third embodiment, when the optical data is amplified by the optical amplifier 61 and then incident on the optical nonlinear medium 62 with high intensity, the self-phase modulation effect via the nonlinear refractive index of the optical nonlinear medium 62 is achieved. Occurs, and the optical spectrum spreads in the optical spectrum region as shown in FIG. This makes it possible to set the central wavelength λ 2 of the wavelength selection element 54 to outside the oscillation spectrum band of the semiconductor laser element 1, and the timing information is retained in the semiconductor laser element as shown in FIG. 5D. It is possible to generate optical data outside the oscillation band. When the optical data after passing through the wavelength selection element 54 is incident on the semiconductor laser element 1, only the wavelength component outside the oscillation band, which hardly affects the oscillation state of the semiconductor laser element 1, is injected. This enables optical clock extraction operation with small intensity noise. Furthermore, in the optical clock extractor of the third embodiment having the above-mentioned configuration, as shown in FIG.
Wavelength selecting element 55 having the same center wavelength as the oscillation wavelength of
Since the injected light component can be removed as shown in FIG. 5G, the optical clock extracting operation with a very small noise component can be performed.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上説明したよに本発明の光クロック抽
出器によれば、上記の構成としたことにより、超高速光
通信応用上重要な、超高速の光信号パルス列と同一波長
で強度雑音の小さい光クロックパルス列を容易に得るこ
とができる。As described above, according to the optical clock extractor of the present invention, due to the above configuration, the intensity noise at the same wavelength as the ultrafast optical signal pulse train, which is important for ultrafast optical communication applications, is obtained. It is possible to easily obtain a small optical clock pulse train.
【図１】 本発明の光クロック抽出回路の第１実施形態
の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an optical clock extraction circuit of the present invention.
【図２】 本発明の第１実施形態の光クロック抽出器の
動作原理を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an operation principle of the optical clock extractor of the first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の光クロック抽出回路の第２実施形態
の概略構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of an optical clock extraction circuit of the present invention.
【図４】 本発明の光クロック抽出回路の第３実施形態
の概略構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a third embodiment of an optical clock extraction circuit of the present invention.
【図５】 本発明の第３実施形態の光クロック抽出器の
動作原理を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an operation principle of an optical clock extractor according to a third embodiment of the present invention.
１・・・半導体レーザ素子、２１・・・直流電流源、２
２・・・直流電圧源
３１，３２・・・レンズ、４１，４２・・・アイソレー
タ、５１・・・誘電体光フィルタ（波長選択素子）、５
２・・・アレイ導波路格子、５３・・・光合波器、５
４，５５・・・波長選択素子、６１・・・光増幅器、６
２・・・光非線形媒質、１０１・・・利得領域、１０２
・・・可飽和吸収領域。1 ... Semiconductor laser device, 21 ... DC current source, 2
2 ... DC voltage source 31, 32 ... Lens, 41, 42 ... Isolator, 51 ... Dielectric optical filter (wavelength selection element), 5
2 ... Arrayed waveguide grating, 53 ... Optical multiplexer, 5
4, 55 ... Wavelength selection element, 61 ... Optical amplifier, 6
2 ... Optical nonlinear medium, 101 ... Gain region, 102
... Saturable absorption region.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 G02F 1/35 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 10/00-10/28 H04J 14/00-14/08 G02F 1/35
Claims (7)
と、伝送路からの光信号の光スペクトルのうち前記半導
体レーザ素子の発振状態に影響を与えにくい波長成分を
選択する波長選択素子とを有する光クロック抽出回路で
あって、前記波長抽出素子を透過した光を前記半導体レ
ーザに入射させ、前記半導体レーザ素子の光の周回周波
数を前記光信号のクロック周波数とあるいはその整数分
の１の周波数とほぼ等しくさせることを特徴とする光ク
ロック抽出回路。1. A semiconductor laser device having a plurality of electrodes
When the semiconductor of the light spectrum of the optical signal from the transmission path
Wavelength components that are less likely to affect the oscillation state of the body laser element
With an optical clock extraction circuit having a wavelength selection element to select
Therefore, the light transmitted through the wavelength extraction element is transmitted to the semiconductor laser.
To be incident on over THE, the semiconductor laser optical clock extraction circuit, characterized in that make approximately equal to the revolution frequency of the light and the clock frequency of the optical signal or one of the frequency of the integer fraction of the element.
ルタであることを特徴とする請求項１記載の光クロック
抽出回路。2. The optical clock extraction circuit according to claim 1, wherein the wavelength selection element is a dielectric multilayer optical filter.
周波数あるいはその整数分の１とほぼ等しいフリースペ
クトルレンジを有するアレイ導波路格子と、該アレイ導
波路格子の光出力のうちの少なくとも２つ以上を合波す
る光合波回路から構成されたことを特徴とする請求項１
記載の光クロック抽出回路。3. The array wavelength grating, wherein the wavelength selection element has a free spectrum range substantially equal to a clock frequency of an optical signal or an integer fraction thereof, and at least two of optical outputs of the array waveguide grating. 2. An optical multiplexing circuit that multiplexes the above components.
The optical clock extraction circuit described.
ロック抽出回路において、前記伝送路と前記波長選択素
子の間に光学的な非線形媒質を有することを特徴とする
光クロック抽出回路。4. The optical clock extraction circuit according to claim 1, further comprising an optical nonlinear medium between the transmission line and the wavelength selection element.
いて、第２の波長選択素子と、該第２の波長選択素子と
前記半導体レーザ素子とを光学的に結合させる手段を有
することを特徴とする光クロック抽出回路。5. The optical clock extraction circuit according to claim 4, further comprising a second wavelength selection element and means for optically coupling the second wavelength selection element and the semiconductor laser element. Optical clock extraction circuit.
あることを特徴とする請求項４記載の光クロック抽出回
路。6. The optical clock extraction circuit according to claim 4, wherein the optical nonlinear medium is an optical fiber.
器であることを特徴とする請求項４記載の光クロック抽
出回路。7. The optical clock extraction circuit according to claim 4, wherein the optical nonlinear medium is a semiconductor optical amplifier.
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