JP3516032B2 - 光周波数変換装置 - Google Patents
光周波数変換装置Info
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- H04B10/50—Transmitters
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2/00—Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light
- G02F2/02—Frequency-changing of light, e.g. by quantum counters
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/3542—Multipass arrangements, i.e. arrangements to make light pass multiple times through the same element, e.g. using an enhancement cavity
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光通信における
交換機となる光クロスコネクトなどの波長可変光源で、
特に高速で切り換えても光波長が短時間で安定になる波
長可変光源として用いることのできる光周波数変換装置
に関している。
交換機となる光クロスコネクトなどの波長可変光源で、
特に高速で切り換えても光波長が短時間で安定になる波
長可変光源として用いることのできる光周波数変換装置
に関している。
【０００２】
【従来の技術】光通信分野で、入力された光信号をいく
つかの伝送線路に振り分ける方法には、１）一旦電気信
号にした後、それぞれの伝送線路に対応した光信号とし
てにして再び送信する方法と、２）光信号のまま振り分
ける方法で、信号の属する光の波長の違いに従って、そ
れぞれの伝送線路に送出する方法があることが知られて
いる。一般に、一旦電気信号にする方法よりも、光信号
のまま振り分ける方法の方が、情報伝送量が多いことも
知られている。
つかの伝送線路に振り分ける方法には、１）一旦電気信
号にした後、それぞれの伝送線路に対応した光信号とし
てにして再び送信する方法と、２）光信号のまま振り分
ける方法で、信号の属する光の波長の違いに従って、そ
れぞれの伝送線路に送出する方法があることが知られて
いる。一般に、一旦電気信号にする方法よりも、光信号
のまま振り分ける方法の方が、情報伝送量が多いことも
知られている。
【０００３】上記の様に、光信号のままそれぞれの伝送
線路に振り分けるには、光の波長の違いを用いて振り分
けが行なわれることが多く、この方法は、例えば、文献
（青山、 他、「フォトニックネットワークの展望と今
後の技術課題」、Oplus E, vil.22, No.11, 2000年 11
月、1456-1470）に記載されている。ここでもし、複数
の導波路から入力された光信号の波長が同一であり、こ
れらの信号を単数の導波路にまとめる場合は、入力され
た光信号ごとに光搬送波の波長を変えることにより、単
数の導波路での伝送が可能となる。このような方法は既
によく知られており、例えば、上記の文献に記載されて
いる。
線路に振り分けるには、光の波長の違いを用いて振り分
けが行なわれることが多く、この方法は、例えば、文献
（青山、 他、「フォトニックネットワークの展望と今
後の技術課題」、Oplus E, vil.22, No.11, 2000年 11
月、1456-1470）に記載されている。ここでもし、複数
の導波路から入力された光信号の波長が同一であり、こ
れらの信号を単数の導波路にまとめる場合は、入力され
た光信号ごとに光搬送波の波長を変えることにより、単
数の導波路での伝送が可能となる。このような方法は既
によく知られており、例えば、上記の文献に記載されて
いる。
【０００４】前記のように、光信号のままそれぞれの伝
送線路に振り分ける場合には、波長可変光源が使われる
が、これには、高速動作ができて、且、特性の安定した
波長可変光源が望ましいことは、容易に理解できる。
送線路に振り分ける場合には、波長可変光源が使われる
が、これには、高速動作ができて、且、特性の安定した
波長可変光源が望ましいことは、容易に理解できる。
【０００５】このような用途に従来用いられてきた光源
には、分布反射型（ＤＢＲ）レーザ、あるいは、分布帰
還型（ＤＦＢ）レーザ等があったが、波長を変えた場合
に出力波長が安定するまでに要する時間は、数十ミリ秒
程度必要であり、40Ｇビット／秒の光通信で、パケット
長４０００ビットのパケット伝送を行なう場合には、上
記の波長切り換えに要する時間が、１パケット長の伝送
時間（100ｎｓ）を上回り、高速通信の障害となってい
た。
には、分布反射型（ＤＢＲ）レーザ、あるいは、分布帰
還型（ＤＦＢ）レーザ等があったが、波長を変えた場合
に出力波長が安定するまでに要する時間は、数十ミリ秒
程度必要であり、40Ｇビット／秒の光通信で、パケット
長４０００ビットのパケット伝送を行なう場合には、上
記の波長切り換えに要する時間が、１パケット長の伝送
時間（100ｎｓ）を上回り、高速通信の障害となってい
た。
【０００６】本発明は、前記のような用途に用いること
のできるもので、光周波数を高周波信号により変換する
波長可変光源に関している。従って以下では、このよう
な光源の従来例について説明する。
のできるもので、光周波数を高周波信号により変換する
波長可変光源に関している。従って以下では、このよう
な光源の従来例について説明する。
【０００７】入力された光の周波数を変換するための装
置としては、次に述べる様にいくつかの方法が知られて
いる。例えば、（１）非線型光学結晶に２種類の光を入
力して、それらの光を混合する方法は既に良く知られて
おり、レーザ光自体の周波数を２倍にする場合にも使わ
れている。また、（２）モードロックレーザを用いる方
法で、レーザ共振器中に光変調器とアイソレータとファ
ブリーペローエタロンとを設置して光パルスを発生する
方法は、位相変調周波数ｆｍよりＫｍ倍高次の周波数ｆ
ｐ（ｆｐ＝Ｋｍ＊ｆｍ）の側帯波を発生する方法として
も知られている。あるいはまた、（３）光を高周波信号
で変調して、その側帯波を取り出すことにより、光の周
波数を変換すること、も既に知られている。
置としては、次に述べる様にいくつかの方法が知られて
いる。例えば、（１）非線型光学結晶に２種類の光を入
力して、それらの光を混合する方法は既に良く知られて
おり、レーザ光自体の周波数を２倍にする場合にも使わ
れている。また、（２）モードロックレーザを用いる方
法で、レーザ共振器中に光変調器とアイソレータとファ
ブリーペローエタロンとを設置して光パルスを発生する
方法は、位相変調周波数ｆｍよりＫｍ倍高次の周波数ｆ
ｐ（ｆｐ＝Ｋｍ＊ｆｍ）の側帯波を発生する方法として
も知られている。あるいはまた、（３）光を高周波信号
で変調して、その側帯波を取り出すことにより、光の周
波数を変換すること、も既に知られている。
【０００８】これらの方法を用いて、周波数の異なる光
に切り換えるには、上記の（１）の場合には、少なくと
も一方の光を、周波数の異なる光に切り換えればよく、
（２）の場合には、発生した側帯波を選択する濾波器を
さらに設けて、周波数の異なる光に切り換えればよく、
また、（３）の場合には、高周波信号の周波数を切り換
えて、周波数の異なる光に切り換えればよいことは容易
に想像できる。
に切り換えるには、上記の（１）の場合には、少なくと
も一方の光を、周波数の異なる光に切り換えればよく、
（２）の場合には、発生した側帯波を選択する濾波器を
さらに設けて、周波数の異なる光に切り換えればよく、
また、（３）の場合には、高周波信号の周波数を切り換
えて、周波数の異なる光に切り換えればよいことは容易
に想像できる。
【０００９】本発明は、上記の（３）光を高周波信号で
変調して、その側帯波を取り出すことにより、光の周波
数を変換する、という形態に近いので、この点について
以下に説明する。
変調して、その側帯波を取り出すことにより、光の周波
数を変換する、という形態に近いので、この点について
以下に説明する。
【００１０】光を高周波信号で変調するには、光変調器
に光搬送波と高周波信号を入れて、強度変調や位相変調
等を行なうことが一般に行われている。この方法では、
与えられた高周波信号以上の周波数を持った側帯波を得
る場合、高周波信号を逓倍してさらに高周波の電気信号
を作りだし、この信号で光変調を行なっていた。この様
に高周波信号を逓倍する場合でも、最大の変調周波数
は、電気信号の上限により決められていた。例えば、電
気信号の逓倍あるいは増幅等では、電気回路の持った最
大特性により周波数の制限があった。このため、これを
超える手段が求められていた。
に光搬送波と高周波信号を入れて、強度変調や位相変調
等を行なうことが一般に行われている。この方法では、
与えられた高周波信号以上の周波数を持った側帯波を得
る場合、高周波信号を逓倍してさらに高周波の電気信号
を作りだし、この信号で光変調を行なっていた。この様
に高周波信号を逓倍する場合でも、最大の変調周波数
は、電気信号の上限により決められていた。例えば、電
気信号の逓倍あるいは増幅等では、電気回路の持った最
大特性により周波数の制限があった。このため、これを
超える手段が求められていた。
【００１１】与えられた高周波信号以上の周波数を持っ
た側帯波を得る試みとして、これまでに、変調指数を高
く取った位相変調の例が報告されている。例えば文献１
（小林哲郎、「ドメイン反転外部位相変調器を用いた超
短光パルスの発生」、応用物理、第６７巻、第９号（19
98）、1056-1060頁）には、LiTaO3の電気光学結晶を導
波路として用い、その上にストリップ線路共振器をつけ
た光変調器に16.26ＧＨｚの高周波信号を印加して、変
調指数が８７ラジアンのとき、そのスペクトル幅が約2.
9ＴＨｚになった旨、報告されている。
た側帯波を得る試みとして、これまでに、変調指数を高
く取った位相変調の例が報告されている。例えば文献１
（小林哲郎、「ドメイン反転外部位相変調器を用いた超
短光パルスの発生」、応用物理、第６７巻、第９号（19
98）、1056-1060頁）には、LiTaO3の電気光学結晶を導
波路として用い、その上にストリップ線路共振器をつけ
た光変調器に16.26ＧＨｚの高周波信号を印加して、変
調指数が８７ラジアンのとき、そのスペクトル幅が約2.
9ＴＨｚになった旨、報告されている。
【００１２】また、単色光を、非線型特性を持った変調
器を用いて高周波信号で変調し、その高次の側帯波を発
生させて、その光信号を光検出器で検出することによ
り、高周波信号を作り出す方法が、文献２（アメリカ合
衆国特許UnitedState Patent, Patent Number 5,040,86
5号公報）に記載されている。この公報には、また、第1
の変調器により、上記の方法で第1の高周波信号を作り
出し、この信号を、第２の変調器に印加して、上記の方
法で第２の高周波信号で、変調する方法が開示されてい
るが、この形態では、与えられた高周波信号を逓倍した
電気信号を用いるので、電気回路の周波数に関する制限
を受けることになる。
器を用いて高周波信号で変調し、その高次の側帯波を発
生させて、その光信号を光検出器で検出することによ
り、高周波信号を作り出す方法が、文献２（アメリカ合
衆国特許UnitedState Patent, Patent Number 5,040,86
5号公報）に記載されている。この公報には、また、第1
の変調器により、上記の方法で第1の高周波信号を作り
出し、この信号を、第２の変調器に印加して、上記の方
法で第２の高周波信号で、変調する方法が開示されてい
るが、この形態では、与えられた高周波信号を逓倍した
電気信号を用いるので、電気回路の周波数に関する制限
を受けることになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の変調指
数を高く取った位相変調の手段では、高い変調指数を得
る必要がある。このために、高周波信号の振幅を大きく
することを目的に、ストリップ線路共振器を変調器の電
極として用いており、変調周波数を変えることが困難に
なっている。また、共振器を変調器の電極として用いる
ことを避けると、大振幅の高周波信号が必要になるが、
このために高周波信号を増幅することも行なわれてい
る。この場合は、変調周波数を変えて光の周波数を容易
に変える手段となることは容易に想像されるが、この増
幅装置の帯域幅が、変調信号の周波数や得られる光の周
波数の上限を決めてしまうことは良く知られている。
数を高く取った位相変調の手段では、高い変調指数を得
る必要がある。このために、高周波信号の振幅を大きく
することを目的に、ストリップ線路共振器を変調器の電
極として用いており、変調周波数を変えることが困難に
なっている。また、共振器を変調器の電極として用いる
ことを避けると、大振幅の高周波信号が必要になるが、
このために高周波信号を増幅することも行なわれてい
る。この場合は、変調周波数を変えて光の周波数を容易
に変える手段となることは容易に想像されるが、この増
幅装置の帯域幅が、変調信号の周波数や得られる光の周
波数の上限を決めてしまうことは良く知られている。
【００１４】この発明は上記に鑑み提案されたもので、
上記の文献１に記載された変調指数を高く取った位相変
調の手段に比べて、振幅の小さい高周波信号でも高次の
側帯波を容易に得られる構成を有することにより、振幅
の小さい高周波信号でも広い範囲にわたって光周波数を
切り換えることのできる光周波数変換装置を提供するこ
とを目的としている。
上記の文献１に記載された変調指数を高く取った位相変
調の手段に比べて、振幅の小さい高周波信号でも高次の
側帯波を容易に得られる構成を有することにより、振幅
の小さい高周波信号でも広い範囲にわたって光周波数を
切り換えることのできる光周波数変換装置を提供するこ
とを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、光周波数変換装置に関しており、変
調を受ける前の予め決められた周波数の光を通過させる
第１の反射手段と、前記の予め決められた周波数の光を
変調信号により変調して、その側帯波群を得る変調手段
と、櫛歯状に並んだ複数の透過帯域を有しこの透過帯域
からいずれかの透過帯域を選択することにより前記の側
帯波群のなかから前記の側帯波群に含まれる側帯波の数
よりも少ない単一あるいは複数の側帯波を選択する第２
の反射手段と、正の整数であるｎ、ｋについて、ｋを側
帯波の次数とし、ｎを上記の櫛歯状に並んだ複数の透過
帯域の透過スペクトルの中心スペクトルからの順位と
し、ｆ LD を単一モードレーザ光源１の発振周波数とし、
ｆ FP を上記の櫛歯状に並んだ複数の透過帯域の中心スペ
クトルの周波数とし、ｆ FSR をＦＳＲの周波数表示と
し、ｆ M を変調周波数とするとき、前記の第２の反射手
段によって選択される単一あるいは複数の側帯波の次数
と前記の変調信号の周波数との関係を、 ｆ LD+ ｋ×ｆ M ＝ｆ FP+ ｎ×ｆ FSR 、 あるいは、 ｆ LD −ｋ×ｆ M ＝ｆ FP+ ｎ×ｆ FSR 、 あるいは、 ｆ LD+ ｋ×ｆ M ＝ｆ FP −ｎ×ｆ FSR 、 あるいは、 ｆ LD −ｋ×ｆ M ＝ｆ FP −ｎ×ｆ FSR 、に従って 前記の変調
信号の周波数を変えることにより上記の第２の反射手段
により選択する側帯波を変更して選択する側帯波を切り
換える切り換え手段と、第１の反射手段と第２の反射手
段により反射される光が伝播し第１の反射手段と第２の
反射手段とを往復する光路と、を、備えることを特徴と
している。ここで、側帯波群とは、搬送波について対称
な位置にある２つの側帯波で、１次から高次の側帯波ま
でを含むものとする。
に、第１の発明は、光周波数変換装置に関しており、変
調を受ける前の予め決められた周波数の光を通過させる
第１の反射手段と、前記の予め決められた周波数の光を
変調信号により変調して、その側帯波群を得る変調手段
と、櫛歯状に並んだ複数の透過帯域を有しこの透過帯域
からいずれかの透過帯域を選択することにより前記の側
帯波群のなかから前記の側帯波群に含まれる側帯波の数
よりも少ない単一あるいは複数の側帯波を選択する第２
の反射手段と、正の整数であるｎ、ｋについて、ｋを側
帯波の次数とし、ｎを上記の櫛歯状に並んだ複数の透過
帯域の透過スペクトルの中心スペクトルからの順位と
し、ｆ LD を単一モードレーザ光源１の発振周波数とし、
ｆ FP を上記の櫛歯状に並んだ複数の透過帯域の中心スペ
クトルの周波数とし、ｆ FSR をＦＳＲの周波数表示と
し、ｆ M を変調周波数とするとき、前記の第２の反射手
段によって選択される単一あるいは複数の側帯波の次数
と前記の変調信号の周波数との関係を、 ｆ LD+ ｋ×ｆ M ＝ｆ FP+ ｎ×ｆ FSR 、 あるいは、 ｆ LD −ｋ×ｆ M ＝ｆ FP+ ｎ×ｆ FSR 、 あるいは、 ｆ LD+ ｋ×ｆ M ＝ｆ FP −ｎ×ｆ FSR 、 あるいは、 ｆ LD −ｋ×ｆ M ＝ｆ FP −ｎ×ｆ FSR 、に従って 前記の変調
信号の周波数を変えることにより上記の第２の反射手段
により選択する側帯波を変更して選択する側帯波を切り
換える切り換え手段と、第１の反射手段と第２の反射手
段により反射される光が伝播し第１の反射手段と第２の
反射手段とを往復する光路と、を、備えることを特徴と
している。ここで、側帯波群とは、搬送波について対称
な位置にある２つの側帯波で、１次から高次の側帯波ま
でを含むものとする。
【００１６】また、第２の発明は、光周波数変換装置に
関しており、上記の特徴に加えて、ｎを予め決められた
１以上の整数とするとき、予め決められた周波数の光を
変調信号により変調して、その第ｎ次側帯波群を得る手
段と、該第ｎ次側帯波群を変調して第ｎ+１次側帯波群
を得る手段と、、を、備えることを特徴としている。こ
こで、第ｎ次の側帯波とは、搬送波から、変調周波数の
ｎ倍の周波数分離れた側帯波を指し、第ｎ次の側帯波群
とは、搬送波について対称な位置にある２つの側帯波を
指すものとする。
関しており、上記の特徴に加えて、ｎを予め決められた
１以上の整数とするとき、予め決められた周波数の光を
変調信号により変調して、その第ｎ次側帯波群を得る手
段と、該第ｎ次側帯波群を変調して第ｎ+１次側帯波群
を得る手段と、、を、備えることを特徴としている。こ
こで、第ｎ次の側帯波とは、搬送波から、変調周波数の
ｎ倍の周波数分離れた側帯波を指し、第ｎ次の側帯波群
とは、搬送波について対称な位置にある２つの側帯波を
指すものとする。
【００１７】また、第３の発明は、多重変調を行なうた
めに、第１あるいは第２の発明に加えて、上記の変調手
段には、次数の異なる側帯波群が入力されることを特徴
としている。
めに、第１あるいは第２の発明に加えて、上記の変調手
段には、次数の異なる側帯波群が入力されることを特徴
としている。
【００１８】また、第４の発明は、多重変調を行なう光
回路を形成するために、第１の発明に加えて、上記の第
１の反射手段は第１の狭帯域フィルタであり、と第２の
反射手段は第２の狭帯域フィルタであることを特徴とし
ている。
回路を形成するために、第１の発明に加えて、上記の第
１の反射手段は第１の狭帯域フィルタであり、と第２の
反射手段は第２の狭帯域フィルタであることを特徴とし
ている。
【００１９】また、第５の発明は、上記の発明の構成
に、さらにさらに第１の反射手段を透過するレーザ光を
第１の反射手段に照射するレーザ光源を含むことを特徴
としている。
に、さらにさらに第１の反射手段を透過するレーザ光を
第１の反射手段に照射するレーザ光源を含むことを特徴
としている。
【００２０】また、第６の発明は、出力光の強度を最適
化するために、第１ないし第５のいずれかの発明に加え
て、第１の反射手段と第２の反射手段とを往復する光路
の光路長を変更する手段をさらに備えたことを特徴とし
ている。
化するために、第１ないし第５のいずれかの発明に加え
て、第１の反射手段と第２の反射手段とを往復する光路
の光路長を変更する手段をさらに備えたことを特徴とし
ている。
【００２１】
【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。先ず本発明の原理を、図
３を用いて説明する。図３の入力光は単一の周波数ｆ0
を持った光であり、狭帯域フィルタ１は、周波数ｆ0の
入力光には透過であるが、その周波数から僅かにずれた
光は反射する、という特性をもったフィルタである。ま
た、光変調器は、左向きあるいは右向き、どちら向きの
光についても変調周波数ｆmの同じ特性で変調すること
ができる光強度変調器である。また、狭帯域フィルタ２
は、透過スペクトルの中心については、狭帯域フィルタ
１とは異なるものであり、その自由スペクトル幅（ＦＳ
Ｒ＝FreeSpectral Range）は、狭帯域フィルタ１のそれ
よりも小さいものである。
面に基づいて詳細に説明する。先ず本発明の原理を、図
３を用いて説明する。図３の入力光は単一の周波数ｆ0
を持った光であり、狭帯域フィルタ１は、周波数ｆ0の
入力光には透過であるが、その周波数から僅かにずれた
光は反射する、という特性をもったフィルタである。ま
た、光変調器は、左向きあるいは右向き、どちら向きの
光についても変調周波数ｆmの同じ特性で変調すること
ができる光強度変調器である。また、狭帯域フィルタ２
は、透過スペクトルの中心については、狭帯域フィルタ
１とは異なるものであり、その自由スペクトル幅（ＦＳ
Ｒ＝FreeSpectral Range）は、狭帯域フィルタ１のそれ
よりも小さいものである。
【００２２】この時、狭帯域フィルタ１を通して入力さ
れた周波数ｆ0の光は、変調されて、図３(ｂ)に示す側
帯波が生じるが、簡単のため線形の変調が行なわれるも
のとし、また、変調によってもとの搬送波は消滅し、第
１次側帯波群のみが発生するものとする。この第１次側
帯波群は、狭帯域フィルタ２の透過スペクトルに相当し
なければ、これによって反射され、再び光強度変調器を
通過し、この際、側帯波群が変調を受け、図３（ｃ）に
示すスペクトルとなる。これらの光のうち、搬送波に相
当する成分は狭帯域フィルタ１を通過してしまうので、
図３（ｄ）の様に側帯波のみが反射され、さらに変調を
受け図３（e）のスペクトルとなる。この変調により、
第１次と３次の側帯波が発生するが、図３（ｇ）に示す
第３次の高周波数の側帯波は、狭帯域フィルタ２の透過
スペクトルに相当する場合は、狭帯域フィルタ２を通過
する。この様に、狭帯域フィルタ２からは、入力された
光が、高周波信号の３倍の周波数分高くなって出力され
る。ここでさらに、高周波信号の周波数を変えることに
よって、なんらかの側帯波が狭帯域フィルタ２の透過ス
ペクトルのどれかに合うようにすることができる。ま
た、逆に、透過スペクトルの中心周波数からの位置を指
定すれば、高周波信号の周波数と、必要な側帯波の次数
をあきらかにすることは容易である。
れた周波数ｆ0の光は、変調されて、図３(ｂ)に示す側
帯波が生じるが、簡単のため線形の変調が行なわれるも
のとし、また、変調によってもとの搬送波は消滅し、第
１次側帯波群のみが発生するものとする。この第１次側
帯波群は、狭帯域フィルタ２の透過スペクトルに相当し
なければ、これによって反射され、再び光強度変調器を
通過し、この際、側帯波群が変調を受け、図３（ｃ）に
示すスペクトルとなる。これらの光のうち、搬送波に相
当する成分は狭帯域フィルタ１を通過してしまうので、
図３（ｄ）の様に側帯波のみが反射され、さらに変調を
受け図３（e）のスペクトルとなる。この変調により、
第１次と３次の側帯波が発生するが、図３（ｇ）に示す
第３次の高周波数の側帯波は、狭帯域フィルタ２の透過
スペクトルに相当する場合は、狭帯域フィルタ２を通過
する。この様に、狭帯域フィルタ２からは、入力された
光が、高周波信号の３倍の周波数分高くなって出力され
る。ここでさらに、高周波信号の周波数を変えることに
よって、なんらかの側帯波が狭帯域フィルタ２の透過ス
ペクトルのどれかに合うようにすることができる。ま
た、逆に、透過スペクトルの中心周波数からの位置を指
定すれば、高周波信号の周波数と、必要な側帯波の次数
をあきらかにすることは容易である。
【００２３】上記の説明においては、光変調器は強度変
調器としたが、位相変調器であっても同様の効果が得ら
れることは容易に理解できる。また、本発明の用途に望
ましい変調器としては、進行波型の変調器である。特に
進行波型の変調器においては、両端の電極から、変調信
号を入力することによって、どちら向きの光についても
同じ特性で変調することができる。
調器としたが、位相変調器であっても同様の効果が得ら
れることは容易に理解できる。また、本発明の用途に望
ましい変調器としては、進行波型の変調器である。特に
進行波型の変調器においては、両端の電極から、変調信
号を入力することによって、どちら向きの光についても
同じ特性で変調することができる。
【００２４】図４は本発明の原理を実証するための実験
の手段を示す図である。ファイバーグレーティング（Ｆ
ＢＧ）１とファイバーグレーティング（ＦＢＧ）２での
反射により、光変調器に入力光を複数回、通過させ、高
次の側帯波を得るものである。レーザ光源は波長1550n
m、出力10mWの半導体レーザであり、アイソレータは市
販のNewport社製である。また、レーティングは市販の3
M社製であり、例えば文献３（井上亨、「レーティング
技術の開発動向」、C-3-67、2000年電子情報通信学会総
合大会、246-247頁）に記載されている。光変調器は、
市販の住友大阪セメント社製の進行波型光位相変調器で
あり、周波数40GHz以下の高周波信号入力で動作可能で
ある。この手段で周波数30GHz、出力27.8dBmの変調信号
を入力したところ、搬送波から210GHz離れた側帯波を-3
2dBmの出力で得ることができた。
の手段を示す図である。ファイバーグレーティング（Ｆ
ＢＧ）１とファイバーグレーティング（ＦＢＧ）２での
反射により、光変調器に入力光を複数回、通過させ、高
次の側帯波を得るものである。レーザ光源は波長1550n
m、出力10mWの半導体レーザであり、アイソレータは市
販のNewport社製である。また、レーティングは市販の3
M社製であり、例えば文献３（井上亨、「レーティング
技術の開発動向」、C-3-67、2000年電子情報通信学会総
合大会、246-247頁）に記載されている。光変調器は、
市販の住友大阪セメント社製の進行波型光位相変調器で
あり、周波数40GHz以下の高周波信号入力で動作可能で
ある。この手段で周波数30GHz、出力27.8dBmの変調信号
を入力したところ、搬送波から210GHz離れた側帯波を-3
2dBmの出力で得ることができた。
【００２５】
【実施例】［実施例１］
図１は、本発明の望ましい光周波数変換装置の実施形態
を示す図である。この光周波数変換装置は、予め決めら
れた周波数の光を発生するための単一モードレーザ光源
１（発振周波数ｆLD＝200.033ＴＨｚ）と、戻り光の影
響を抑えるためのアイソレータ２と、偏波コントローラ
３と、第１の反射手段としてのファブリペローフィルタ
４（透過スペクトル＝200.033ＴＨｚ、ＦＳＲ＝300ＧＨ
ｚ）と、光を変調信号により変調して、その側帯波群を
得る手段としての光位相変調器５と、側帯波群のなかか
ら側帯波を選択する手段であり第２の反射手段としての
ファブリペローフィルタ６（透過スペクトル＝200.000
ＴＨｚ、ＦＳＲ＝50ＧＨｚ）と、分岐器７と、アンプ８
と、高周波信号源９とからなっている。高周波信号源９
の発振周波数を切り換えて変調周波数を切り換える構成
となっており、これは、変調信号の周波数を変えて、上
記の側帯波を選択する手段を提供している。
を示す図である。この光周波数変換装置は、予め決めら
れた周波数の光を発生するための単一モードレーザ光源
１（発振周波数ｆLD＝200.033ＴＨｚ）と、戻り光の影
響を抑えるためのアイソレータ２と、偏波コントローラ
３と、第１の反射手段としてのファブリペローフィルタ
４（透過スペクトル＝200.033ＴＨｚ、ＦＳＲ＝300ＧＨ
ｚ）と、光を変調信号により変調して、その側帯波群を
得る手段としての光位相変調器５と、側帯波群のなかか
ら側帯波を選択する手段であり第２の反射手段としての
ファブリペローフィルタ６（透過スペクトル＝200.000
ＴＨｚ、ＦＳＲ＝50ＧＨｚ）と、分岐器７と、アンプ８
と、高周波信号源９とからなっている。高周波信号源９
の発振周波数を切り換えて変調周波数を切り換える構成
となっており、これは、変調信号の周波数を変えて、上
記の側帯波を選択する手段を提供している。
【００２６】このとき、単一モードレーザ光源１からの
光は、ファブリペローフィルタ４を透過して、光位相変
調器５により、位相変調を受ける。一般に、位相変調に
より、高次の側帯波が出る。
光は、ファブリペローフィルタ４を透過して、光位相変
調器５により、位相変調を受ける。一般に、位相変調に
より、高次の側帯波が出る。
【００２７】ここで、図５に側帯波と変調周波数とファ
ブリペローフィルタ６の透過スペクトルとの関係を示
す。変調周波数が１７ＧＨｚのとき、１次の側帯波とし
て、200．050ＧＨｚの側帯波が発生し、この光は、ファ
ブリペローフィルタ６の透過スペクトルであるので、こ
れを通過することができるが、２次の側帯波である、20
0．067ＧＨｚの光は、ファブリペローフィルタ６を通過
することができない。同様に、３次の側帯波である、20
0．084ＧＨｚの光は、ファブリペローフィルタ６を通過
することができない。
ブリペローフィルタ６の透過スペクトルとの関係を示
す。変調周波数が１７ＧＨｚのとき、１次の側帯波とし
て、200．050ＧＨｚの側帯波が発生し、この光は、ファ
ブリペローフィルタ６の透過スペクトルであるので、こ
れを通過することができるが、２次の側帯波である、20
0．067ＧＨｚの光は、ファブリペローフィルタ６を通過
することができない。同様に、３次の側帯波である、20
0．084ＧＨｚの光は、ファブリペローフィルタ６を通過
することができない。
【００２８】また、変調周波数が３３．５ＧＨｚのと
き、１次の側帯波として、200．0665ＧＨｚの側帯波が
発生し、この光は、ファブリペローフィルタ６の透過ス
ペクトルでないので、これを通過することができない
が、２次の側帯波である、200．１００ＧＨｚの光は、
ファブリペローフィルタ６を通過することができる。ま
た、３次の側帯波である、200．1335ＧＨｚの光は、フ
ァブリペローフィルタ６を通過することができない。他
のファブリペローフィルタ６を通過することができる。
このような光の発生する変調周波数と側帯波の次数との
関係を、表１に示す。
き、１次の側帯波として、200．0665ＧＨｚの側帯波が
発生し、この光は、ファブリペローフィルタ６の透過ス
ペクトルでないので、これを通過することができない
が、２次の側帯波である、200．１００ＧＨｚの光は、
ファブリペローフィルタ６を通過することができる。ま
た、３次の側帯波である、200．1335ＧＨｚの光は、フ
ァブリペローフィルタ６を通過することができない。他
のファブリペローフィルタ６を通過することができる。
このような光の発生する変調周波数と側帯波の次数との
関係を、表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】このように、単一モードレーザ光源１の発
振周波数が決まっているとき、変調周波数と側帯波の次
数を選択して、ファブリペローフィルタ６の透過スペク
トルのどれかに一致させることにより、光の周波数を瞬
時に切り換えることができる。ここで、正の整数である
ｎ、ｋについて、ｋを側帯波の次数とし、ｎをファブリ
ペローフィルタ６の透過スペクトルの中心スペクトルか
らの順位とし、ｆLDを単一モードレーザ光源１の発振周
波数とし、ｆFPをファブリペローフィルタ６の中心スペ
クトルの周波数とし、ｆFSRをＦＳＲの周波数表示と
し、ｆMを変調周波数とするとき、次のような関係に有
る。 ｆLD+ｋ×ｆM＝ｆFP+ｎ×ｆFSR、 あるいは、 ｆLD−ｋ×ｆM＝ｆFP+ｎ×ｆFSR、 あるいは、 ｆLD+ｋ×ｆM＝ｆFP−ｎ×ｆFSR、 あるいは、 ｆLD−ｋ×ｆM＝ｆFP−ｎ×ｆFSR 。 これらの関係に従って、それぞれの値を決めればよい。
振周波数が決まっているとき、変調周波数と側帯波の次
数を選択して、ファブリペローフィルタ６の透過スペク
トルのどれかに一致させることにより、光の周波数を瞬
時に切り換えることができる。ここで、正の整数である
ｎ、ｋについて、ｋを側帯波の次数とし、ｎをファブリ
ペローフィルタ６の透過スペクトルの中心スペクトルか
らの順位とし、ｆLDを単一モードレーザ光源１の発振周
波数とし、ｆFPをファブリペローフィルタ６の中心スペ
クトルの周波数とし、ｆFSRをＦＳＲの周波数表示と
し、ｆMを変調周波数とするとき、次のような関係に有
る。 ｆLD+ｋ×ｆM＝ｆFP+ｎ×ｆFSR、 あるいは、 ｆLD−ｋ×ｆM＝ｆFP+ｎ×ｆFSR、 あるいは、 ｆLD+ｋ×ｆM＝ｆFP−ｎ×ｆFSR、 あるいは、 ｆLD−ｋ×ｆM＝ｆFP−ｎ×ｆFSR 。 これらの関係に従って、それぞれの値を決めればよい。
【００３１】このようにして求められた値は、コントロ
ーラ１０に保存され、与えられたｎについて、必要に応
じて参照されて、ｋとｆMが決められる。ｆMを高速に切
り換えることについては、既に10〜20ナノ秒で切り換え
られる高周波発振装置が既によく知られており、可能で
あるから、光の周波数を高速に切り換えることが実現で
きたことになる。
ーラ１０に保存され、与えられたｎについて、必要に応
じて参照されて、ｋとｆMが決められる。ｆMを高速に切
り換えることについては、既に10〜20ナノ秒で切り換え
られる高周波発振装置が既によく知られており、可能で
あるから、光の周波数を高速に切り換えることが実現で
きたことになる。
【００３２】本発明の利点の特徴は、上記の様に、切り
換えようとする光の周波数範囲をカバーできる高周波信
号を用意する必要がなく、その範囲の４分の１程度の高
周波信号で目的を達成できる点にある。
換えようとする光の周波数範囲をカバーできる高周波信
号を用意する必要がなく、その範囲の４分の１程度の高
周波信号で目的を達成できる点にある。
【００３３】［実施例２］
図２は、本発明の他の望ましい実施形態を示す図であ
る。この光周波数変換装置は、単一モードレーザ光源１
と、戻り光の影響を抑えるためのアイソレータ２と、偏
波コントローラ３と、ファブリペローフィルタ４（透過
スペクトル＝200.033ＴＨｚ、ＦＳＲ＝300ＧＨｚ）と、
光位相変調器５と、光路長を外部から制御できる可変光
ディレイライン１１と、ファブリペローフィルタ６（透
過スペクトル＝200.000ＴＨｚ、ＦＳＲ＝50ＧＨｚ）
と、分岐器７と、アンプ８と、高周波信号源９とからな
っている。ここで、可変光ディレイライン１１として
は、既に、プリズムや反射鏡を用いて、自由空間の光路
を変えるもの、光ファイバーをヒータで加熱して熱膨張
により光路長を変えるものや、圧電素子や磁歪素子を用
いて光ファイバーを機械的に伸縮させるもの、等が知ら
れており、これらのどれでも用いる事ができる。
る。この光周波数変換装置は、単一モードレーザ光源１
と、戻り光の影響を抑えるためのアイソレータ２と、偏
波コントローラ３と、ファブリペローフィルタ４（透過
スペクトル＝200.033ＴＨｚ、ＦＳＲ＝300ＧＨｚ）と、
光位相変調器５と、光路長を外部から制御できる可変光
ディレイライン１１と、ファブリペローフィルタ６（透
過スペクトル＝200.000ＴＨｚ、ＦＳＲ＝50ＧＨｚ）
と、分岐器７と、アンプ８と、高周波信号源９とからな
っている。ここで、可変光ディレイライン１１として
は、既に、プリズムや反射鏡を用いて、自由空間の光路
を変えるもの、光ファイバーをヒータで加熱して熱膨張
により光路長を変えるものや、圧電素子や磁歪素子を用
いて光ファイバーを機械的に伸縮させるもの、等が知ら
れており、これらのどれでも用いる事ができる。
【００３４】この可変光ディレイライン１１の効果は、
ファブリペローフィルタ４とファブリペローフィルタ６
間の光路長を調整して、出力光の強度を最適化する点に
ある。ファブリペローフィルタ４とファブリペローフィ
ルタ６間での反射により光変調器に入力光を複数回通過
させ高次の側帯波を得る際に、出力光の強度は、反射時
の光の位相に依存している。この光の位相は、単一モー
ドレーザ光源１から光の周波数と変調周波数と光路長と
に依存しているため、光路長を調整して、出力光の強度
を最適化するものである。この可変光ディレイライン１
１は、コントローラ１０により制御されており、光周波
数の切り換えに合わせて、切り換えられる構成となって
いる。したがって、本実施例の場合は、上記の実施例１
の場合の与えられたｎについて、ｋとｆMが切り換えら
れることに加えて、可変光ディレイライン１１の条件も
切り換えられる。
ファブリペローフィルタ４とファブリペローフィルタ６
間の光路長を調整して、出力光の強度を最適化する点に
ある。ファブリペローフィルタ４とファブリペローフィ
ルタ６間での反射により光変調器に入力光を複数回通過
させ高次の側帯波を得る際に、出力光の強度は、反射時
の光の位相に依存している。この光の位相は、単一モー
ドレーザ光源１から光の周波数と変調周波数と光路長と
に依存しているため、光路長を調整して、出力光の強度
を最適化するものである。この可変光ディレイライン１
１は、コントローラ１０により制御されており、光周波
数の切り換えに合わせて、切り換えられる構成となって
いる。したがって、本実施例の場合は、上記の実施例１
の場合の与えられたｎについて、ｋとｆMが切り換えら
れることに加えて、可変光ディレイライン１１の条件も
切り換えられる。
【００３５】前述の様に、この可変光ディレイライン１
１は、光路長を調整することにより、光の位相を調整し
て出力光の強度を最適化するものであったが、同様のこ
とは、コントローラ１０により制御されたバイアス発生
器１２からのバイアス電圧を光位相変調器５に印加して
位相を調整することによっても行うことができる。この
様に、バイアス電圧によって出力光の強度を最適化する
事の利点は、その応答時間が短い点にある。また、可変
光ディレイライン１１による調整の利点は、ノイズの多
い環境でも用いることができる点にある。このようなこ
とから、本実施例では、切換器１３を用いて、これらの
調整手段を選択する構成としている。
１は、光路長を調整することにより、光の位相を調整し
て出力光の強度を最適化するものであったが、同様のこ
とは、コントローラ１０により制御されたバイアス発生
器１２からのバイアス電圧を光位相変調器５に印加して
位相を調整することによっても行うことができる。この
様に、バイアス電圧によって出力光の強度を最適化する
事の利点は、その応答時間が短い点にある。また、可変
光ディレイライン１１による調整の利点は、ノイズの多
い環境でも用いることができる点にある。このようなこ
とから、本実施例では、切換器１３を用いて、これらの
調整手段を選択する構成としている。
【００３６】ここで、環境温度の変化に対して安定に動
作するようにするために、狭帯域フィルタ２は、その透
過スペクトル特性を、外部から、例えば、電圧、電流、
温度、磁場、圧力、電磁波等を介して制御できるものが
望ましい。このためには、例えば、文献４（特開平１１
−９５１８４号公報）に記載されている、波長可変フィ
ルタを用いることができる。
作するようにするために、狭帯域フィルタ２は、その透
過スペクトル特性を、外部から、例えば、電圧、電流、
温度、磁場、圧力、電磁波等を介して制御できるものが
望ましい。このためには、例えば、文献４（特開平１１
−９５１８４号公報）に記載されている、波長可変フィ
ルタを用いることができる。
【００３７】上記の変調器の変わりに、文献５（下津、
他４名、「集積型LN位相変調器による光サブキャリア発
生」、C-3-20、2000年電子情報通信学会総合大会、199
頁）に記載されている側帯波群を残し搬送波を減衰させ
る変調器を用いてもよい。
他４名、「集積型LN位相変調器による光サブキャリア発
生」、C-3-20、2000年電子情報通信学会総合大会、199
頁）に記載されている側帯波群を残し搬送波を減衰させ
る変調器を用いてもよい。
【００３８】また、光変調器としては、半導体を用いた
吸収型のもの、電気光学効果をもつ材料を用いたマッハ
ツェンダ干渉型強度変調器や、電気光学効果をもつ位相
変調器を用いることができる。
吸収型のもの、電気光学効果をもつ材料を用いたマッハ
ツェンダ干渉型強度変調器や、電気光学効果をもつ位相
変調器を用いることができる。
【００３９】また、この手段において、光増幅器は、狭
帯域フィルタ１と、狭帯域フィルタ２の間にあれば、そ
の位置に特別の意味は無く、可変光ディレイライン１１
と入れ替えても同じ効果を得る事ができる。
帯域フィルタ１と、狭帯域フィルタ２の間にあれば、そ
の位置に特別の意味は無く、可変光ディレイライン１１
と入れ替えても同じ効果を得る事ができる。
【００４０】また、上記の実施形態においては、狭帯域
フィルタ１あるいは狭帯域フィルタ２としてファブリペ
ローフィルタを用いたが、ファブリペローフィルタに限
る理由は無く、例えばファイバブラッググレーティング
を用いても狭帯域フィルタを構成することができる。フ
ァイバブラッググレーティングを用いる利点のひとつ
は、光路をすべての光路をファイバ内に構成することが
できるので、ファイバ外への光信号に入出力の際に発生
する信号強度の損失を防ぐことができる点にある。ま
た、他の利点のひとつは、ファイバブラッググレーティ
ングの構造を変えることによって、透過帯域の周期が等
間隔であるファブリペローフィルタのものとは、異なる
周期のフィルタを構成できる点にある。
フィルタ１あるいは狭帯域フィルタ２としてファブリペ
ローフィルタを用いたが、ファブリペローフィルタに限
る理由は無く、例えばファイバブラッググレーティング
を用いても狭帯域フィルタを構成することができる。フ
ァイバブラッググレーティングを用いる利点のひとつ
は、光路をすべての光路をファイバ内に構成することが
できるので、ファイバ外への光信号に入出力の際に発生
する信号強度の損失を防ぐことができる点にある。ま
た、他の利点のひとつは、ファイバブラッググレーティ
ングの構造を変えることによって、透過帯域の周期が等
間隔であるファブリペローフィルタのものとは、異なる
周期のフィルタを構成できる点にある。
【００４１】
【発明の効果】この発明は上記した手段からなるので、
以下に説明するような効果を奏することができる。
以下に説明するような効果を奏することができる。
【００４２】第１の発明では、予め決められた周波数の
光を変調信号により変調して、その側帯波群を得る手段
と、その側帯波群のなかから側帯波を選択する手段と、
前記の変調信号の周波数を変えて、予め決められた側帯
波を選択する手段と、を備えることにより、高周波信号
の周波数と、側帯波の次数を選択することによって、光
信号の周波数を瞬時に切り換えられるようになった。
光を変調信号により変調して、その側帯波群を得る手段
と、その側帯波群のなかから側帯波を選択する手段と、
前記の変調信号の周波数を変えて、予め決められた側帯
波を選択する手段と、を備えることにより、高周波信号
の周波数と、側帯波の次数を選択することによって、光
信号の周波数を瞬時に切り換えられるようになった。
【００４３】また、第２の発明では、度重なる変調を行
なうことにより、より小さい変調信号によって、光信号
の周波数を瞬時に切り換えられるようになった。
なうことにより、より小さい変調信号によって、光信号
の周波数を瞬時に切り換えられるようになった。
【００４４】さらに、第３の発明では、ひとつの変調器
で度重なる変調を行なえるようにしたので、変調器の数
を減らすことができる様になった。
で度重なる変調を行なえるようにしたので、変調器の数
を減らすことができる様になった。
【００４５】さらに、第４の発明では、第１の狭帯域フ
ィルタと第２の狭帯域フィルタとを用いるようにしたの
で、容易に光周波数を切り換えることのできる光周波数
変換装置を構成できるようになった。
ィルタと第２の狭帯域フィルタとを用いるようにしたの
で、容易に光周波数を切り換えることのできる光周波数
変換装置を構成できるようになった。
【００４６】さらに、第５の発明では、さらに第１の反
射手段を透過するレーザ光を第１の反射手段に照射する
レーザ光源を含む構成によって、容易に光周波数を切り
換えることのできる光周波数変換装置を実現できる様に
なった。
射手段を透過するレーザ光を第１の反射手段に照射する
レーザ光源を含む構成によって、容易に光周波数を切り
換えることのできる光周波数変換装置を実現できる様に
なった。
【００４７】さらに、第６の発明では、光路長を変更す
る手段をさらに備えることにより、最適な強度を持った
出力光を得る事ができるようになった。
る手段をさらに備えることにより、最適な強度を持った
出力光を得る事ができるようになった。
【図１】光周波数変換装置の望ましい実施の形態を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】光周波数変換装置の望ましい実施の形態を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】光周波数変換装置の基本原理を示すブロック図
である。
である。
【図４】光周波数変換装置の原理を実証する実験装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】側帯波と変調周波数とファブリペローフィルタ
の透過スペクトルとの関係を示す図である。
の透過スペクトルとの関係を示す図である。
１ 単一モードレーザ光源
２ アイソレータ
３ 偏波コントローラ
４ ファブリペローフィルタ
５ 光位相変調器
６ ファブリペローフィルタ
７ 分岐器
８ アンプ
９ 高周波信号源
１０ コントローラ
１１ 可変光ディレイライン
１２ バイアス発生器
１３ 切換器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｂ 10/152
10/26
10/28
(56)参考文献 特開 平11−218791（ＪＰ，Ａ)
川西哲也、佐々木雅英、及川哲、井筒
雅之，ファイバーブラッググレーティン
グを用いた往復逓倍変調による光周波数
変換，電子情報通信学会技術研究報告,
2001年 ２月23日，ＯＰＥ2000−139〜
146，第７〜12頁
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/29 - 7/00
ＪＯＩＳ
Claims (6)
- 【請求項１】 変調を受ける前の予め決められた周波数
の光を通過させる第１の反射手段と、前記の予め決めら
れた周波数の光を変調信号により変調して、その側帯波
群を得る変調手段と、櫛歯状に並んだ複数の透過帯域を
有しこの透過帯域からいずれかの透過帯域を選択するこ
とにより前記の側帯波群のなかから前記の側帯波群に含
まれる側帯波の数よりも少ない単一あるいは複数の側帯
波を選択する第２の反射手段と、前記の変調信号の周波
数を変えることにより、 正の整数であるｎ、ｋについて、ｋを側帯波の次数と
し、ｎを上記の櫛歯状に並んだ複数の透過帯域の透過ス
ペクトルの中心スペクトルからの順位とし、ｆ LD を単一
モードレーザ光源１の発振周波数とし、ｆ FP を上記の櫛
歯状に並んだ複数の透過帯域の中心スペクトルの周波数
とし、ｆ FSR をＦＳＲの周波数表示とし、ｆ M を変調周波
数とするとき、前記の第２の反射手段によって選択され
る単一あるいは複数の側帯波の次数と前記の変調信号の
周波数との関係を、 ｆ LD+ ｋ×ｆ M ＝ｆ FP+ ｎ×ｆ FSR 、 あるいは、 ｆ LD −ｋ×ｆ M ＝ｆ FP+ ｎ×ｆ FSR 、 あるいは、 ｆ LD+ ｋ×ｆ M ＝ｆ FP −ｎ×ｆ FSR 、 あるいは、 ｆ LD −ｋ×ｆ M ＝ｆ FP −ｎ×ｆ FSR 、に従って 切り換える
切り換え手段と、第１の反射手段と第２の反射手段によ
り反射される光が伝播し第１の反射手段と第２の反射手
段とを往復する光路と、を、備えることを特徴とする光
周波数変換装置。 - 【請求項２】 ｎを予め決められた１以上の整数とする
とき、予め決められた周波数の光を変調信号により変調
して、その第ｎ次側帯波群を得る手段と、該第ｎ次側帯
波群を変調して第ｎ+１次側帯波群を得る手段と、を備
えることを特徴とする請求項１に記載の光周波数変換装
置。 - 【請求項３】 上記の変調手段には、次数の異なる側帯
波群が入力されることを特徴とする請求項１あるいは２
のいずれかに記載の光周波数変換装置。 - 【請求項４】 上記の第１の反射手段は第１の狭帯域フ
ィルタであり、と第２の反射手段は第２の狭帯域フィル
タであることを特徴とする請求項１に記載の光周波数変
換装置。 - 【請求項５】 さらに第１の反射手段を透過するレーザ
光を第１の反射手段に照射するレーザ光源を含むことを
特徴とする請求項４に記載の光周波数変換装置。 - 【請求項６】 上記の光周波数変換装置は、第１の反射
手段と第２の反射手段とを往復する光路の光路長を変更
する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１ない
し請求項５のいずれかに記載の光周波数変換装置。
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