JP3737402B2 - Optical signal regeneration inverter using a mode-locked integrated semiconductor laser. - Google Patents

Optical signal regeneration inverter using a mode-locked integrated semiconductor laser. Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような分野の参考文献としては、以下に開示されるものがあった。
【0003】
(1)Wolfson,D.,Kloch,A.,Fjelde,T.,Janz,C.,Dagens,B.,and Renaud,M.:‘40−Gb/s all−optical wavelength conversion,regeneration and demultiplexing in an SOA−based all−active Mach−Zehnder interferometer’,IEEE Photon.Technol.Lett.,2000,12,(3),pp.332−334
(2)Kurita,H.,Hashimoto,Y.,Ogura,I.,Yamada,H.,and Yokoyama,H.:‘All−optical 3R regeneration based on optical clock recovery with mode−locked LDs’,Proc.ECOC’99,1999,Postdeadline Paper PD3−6,pp.56−57.
(3)Arahira,S.,Matsui,Y.,Kunii,T.,Oshiba,S.,and Ogawa,Y.:‘Transform−limited optical short−pulse generation at high repetition rate over 40GHz from a monolithic passive mode−locked DBR laser diode’,IEEE Photon.Technol.Lett.,1993,vol.5,pp.1362−1365.
(4)Weich,K.,Horer,J.Patzak,E.,As,D.J.,Eggemann R.,and Mohrle,M.:‘Injection locked laser as wavelength converter and optical regenerator up to 10Gbit/s’,Proc.ECOC’94,1994,pp.643−646.
(5)Parolari,P.,and Marazzi,L.:‘SOA based all−optical threshold’Proc.CLEO 2000,pp.309−310.
(6)Maeda,Y.:‘All inverted operational amplifier derived from negative nonlinear feedback systems’,Electron.Lett.,2000,vol.36,pp.1138−1139.
(7)Fukushima,T.,and Sakamoto,T.:‘Optical signal inverter using injection locking of coupled semiconductor lasers’,Jpn.J.Appl.Phys.,1997,vol.36,pp.L280−L282.
次世代光ネットワークにおいて、高性能かつコンパクトな全光信号再生デバイスの探求は非常に興味深い。
【0004】
このような全光信号再生デバイスの中で、性能面において現時点で最も有力と考えられる候補としては、
(a)半導体増幅器(SOA)のマッハツェンダー干渉系を用いた構成により光再生を実現する方法がある。例えば40GHz/sRZ(Return to Zero)信号において20dB以上の信号対雑音比の改善が報告されている。
【0005】
(b)もう一つの有望、かつ、シンプルな方法として、半導体モードロックレーザー(MLLD)に対する光注入を用いる方法がある。例えばこの方法を用いた20Gb/sパルス列の3R(regenerating,reshaping,retiming)実現が報告されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の全光信号再生デバイスにおいては、以下のような問題があった。
【0007】
(A)上記した(a)の全光信号再生デバイスにおいては、この構成は幾らかのSOA及び信号光とは別のCW(連続波)光源を必要とするため、系が複雑になるという欠点がある。
【0008】
(B)上記した(b)の全光信号再生デバイスにおいては、固定周波数のモードロックを利用しているため、このビットレートにおいての使用のみに限定され、使用周波数の可変性の面で潜在的な問題がある。
【0009】
本発明は、上記状況を鑑み、よりシンプルで、かつ高性能な使用周波数のフレキシビリティーの高いデジタル特性を有するモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕モード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータにおいて、変調された光を入力する光サーキュレータと、この光サーキュレータに接続されるとともに、前記光サーキュレータを介して前記変調された光が入力され、2発振波長のうちの一方の波長λ 1 より若干ずらした、変調された光の波長である入力信号光波長λ in が入力される、分布ブラッグ反射器型レーザーであり、かつ、反射帯域が小さく、2つの限られた2発振波長を有する2モード発振半導体モードロックレーザーと、この2モード発振半導体モードロックレーザーからの出力光を、前記光サーキュレータを介して入力し、前記2発振波長のうちの他方波長λ 2 のみを抽出するバンドパスフィルターとを具備し、急峻なスイッチング特性を有することを特徴とする。
【0011】
〔2〕上記〔1〕記載のモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータにおいて、前記変調された光は、連続波レーザー源からのレーザー光を変調器により変調して得ることを特徴とする。
【0012】
〔3〕上記〔1〕又は〔2〕記載のモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータにおいて、前記2発振波長のうちの一方の波長λ 1 が1563.67nm、前記2発振波長のうちの他方の波長λ 2 1563.97nmであることを特徴とする。
【0013】
〔4〕請求項〔1〕、〔2〕又は〔3〕記載のモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータにおいて、前記2モード発振半導体モードロックレーザーへの印加利得電流は127mA、過飽和吸収帯への印加電圧は−1.0V、モード間隔は約36GHzである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0015】
図1は本発明の実施例を示すモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータのブロック図である。
【0016】
この図において、1は連続波(CW)レーザー(LD)、2はMZM(Mach Zehnder Modulater:マッハーツェンダー干渉型変調器であり、光路を2つに分け、その一方の光路に電圧を印加して、光路長を変化させ、光の位相変化させる変調器である。材料としては、Li NbO3 (略してLNという)であり、この電気光学結晶に電圧を印加すると光路長が変化する。
【0017】
また、3は光サーキュレータ、4は2モード発振半導体モードロックレーザー(2モード発振MLLD)、5は光結合器、6は光バンドパスフィルタ(BPF)、7は光検出器(PD)、8は光スペクトラムアナライザ(OSA)、9は電圧源(直流電源)、10は電流源、11〜17は光ファイバである。
【0018】
この図において、光サーキュレータ3や光バンドパスフィルタ(BPF)6といった受動素子を除けば、インバータ動作が、2モード発振MLLD4のみという非常にシンプルな構成で実現されており、従来のあらゆる光インバータ及び光信号再生素子と較べても簡潔な構造である。
【0019】
図2は本発明の実施例を示す2モード発振半導体モードロックレーザーの発振モードを示す図であり、光スペクトラムアナライザ(OSA)8によって観測される。横軸が波長(nm)、縦軸が光パワー(20μW/目盛)を示す入力信号光波長を示している。
【0020】
図2(a)はその光入力パワーPinが0μW、図2(b)はその光入力パワーPinが3μW、図2(c)はその光入力パワーPinが5μW、図2(d)はその光入力パワーPinが5.5μW、図2(e)はその光入力パワーPinが7μW、図2(f)はその光入力パワーPinが15μWの場合をそれぞれ示している。
【0021】
図1における2モード発振MLLD4は分布ブラッグ反射器(DBR)型レーザーであり、本発明で使用のMLLDは、その反射帯域が小さいために発振モードは、図2(a)に示すように2つに限られている。すなわち、M1は発振波長1563.67nm、M2は発振波長1563.97nmである。この二つのモードM1,M2は、非対称なパワー比で発振している。動作時の2モード発振MLLD4への印加利得電流は127mA、可飽和吸収帯への印加電圧は−1.0Vである。モード間隔はおよそ36GHzである。入力信号光波長λinはλ1 より若干ずらした1563.71nmに設定する。また、M2を出力とする。
【0022】
また、光バンドパスフィルタ(BPF)によって上記した出力信号〔出力(λ2 ):モードM2〕のみを抽出して得るようにしている。
【0023】
なお、MLLD(Mode Locked DBR Laser Diode)自体の詳細な説明は、上記した先行文献(3)IEEE Photon.Technol.Lett.,1993,vol.5,pp.1362−1365に述べられている。しかし、本発明では、そのMLLDを2モード発振用として適用するようにしている。
【0024】
図3は、光入力パワーPin(μW)に対する光出力パワーPout (μW)〔上段〕と波長(0.05nm/目盛)〔下段〕特性図である。
【0025】
なお、挿入図は、155.52Mb/sデータ信号入力時の出力アイパターンを示している。閾値付近における極めて急峻なスイッチング特性およびダイナミックインバータ特性が明示されている。
【0026】
また、図3の(a)〜(f)は、測定された出力光スペクトルが示している。数値は光サーキュレータ3及び光ファイバ13と2モード発振MLLD4との間の接続損を考慮した値となっている。光入力パワーPinが5μW以下の場合には、入力光のモードλinが若干観測される程度である。光入力パワーPinが5〜7μWの狭い範囲において、急激にλinモードとM2モードのパワー比が変化している。光入力パワーPinが7μW以上の範囲においてはλinモードにおける単一モード発振が実現されている。
【0027】
これらの様子を横軸を光入力パワーPin、縦軸を光出力パワーPout としてプロットすると、この入出力静特性において図3の上段に示される(a)〜(c)、及び(e)〜(f)における平坦性とともに、非常に急峻なスイッチングが実現されている様子が確認される。
【0028】
このような特性は、波形再生の実現機能を示唆するものとして大変興味深い。なお、スイッチング閾値パワーは今まで報告されている中では最も低い値であり、高感度性が期待できる値となっている。また、出力信号光パワーPout はおよそ70μWであり、入力信号光パワーの10倍の値となっていることから、もし、サーキュレータ3及び光ファイバ13と2モード発振MLLD4との接続損を差し引いて考えたとしても光信号ワー再生機能が期待される。
【0029】
ここでは、この特性を次のようなモデルを用いて説明することを試みる。
【0030】
図3における(a)〜(c)における平坦性の理由は、M1とλinの間のモード競合が主であり、M2のパワーに影響しないことが原因と考えられる。(c)〜(e)領域における急激なスイッチングは、M1とλin間のモード競合の終わりに始まり、それにともなう注入同期及び相互利得変調(XGM)の効果によるものと考える。即ち、モード競合終結はM1のλinに対する注入同期実現を意味し、それと同時にλinにおける発振パワーが急激に増加する。すると、相互利得変調(XGM)によりM2における利得の急激な減少につながり、M2モードにおける発振パワーがほぼ0に抑えられると考えられる。
【0031】
さらに、動特性も明らかにした。すなわち、155.52Mb/s、NRZ(Non Return to Zero)信号における動特性を確認した。そのアイパターンを図3の挿入図に示す。この図3の挿入図によれば、アイが開いている様子が確認され、このビットレートにおける動作が確認される。
【0032】
また、インバータの動作周波数帯域は1.8GHzに抑えられているが、これはレーザーの緩和振動周波数にほぼ一致していることからこの値に制限されていることが考えられ、より緩和振動周波数の高いレーザーを用いることで改良されると考えられる。
【0033】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0034】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、2モード発振MLLDに対する光注入を利用し、よりコンパクトな構成で、急峻なスイッチング特性を有するモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータを得ることができる。
【0035】
すなわち、その入出力静特性は電子回路インバータにも匹敵する急峻なスイッチング特性を有するため、波形再生(reshaping)機能が期待できる。また、入力信号に対する利得も確認され、信号パワー再生(regenerating)機能も期待できる。さらに、この動作形式では動作周波数の制限が無いため、NRZ信号における使用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示すモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータのブロック図である。
【図2】 本発明の実施例を示す2モード発振半導体モードロックレーザーの発振モードを示す図である。
【図3】 本発明の実施例を示す測定された光入出力パワー特性と155.52Mb/sデータ信号入力時の出力アイパターン示す図であり、光入力パワーPin(μW)に対する光出力パワーPout (μW)〔上段〕と波長(0.05nm/目盛)〔下段〕を示す。
【符号の説明】
1 連続波(CW)レーザー(LD)
2 MZM(マッハーツェンダー干渉型変調器)
3 光サーキュレータ
4 2モード発振半導体モードロックレーザー(2モード発振MLLD)
5 光結合器
6 光バンドパスフィルタ(BPF)
7 光検出器(PD)
8 光スペクトラムアナライザ(OSA)
9 電圧源(直流電源)
10 電流源
11〜17 光ファイバ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical signal reproducing inverter using a mode-locked integrated semiconductor laser.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the references disclosed in such fields are disclosed below.
[0003]
(1) Wolfson, D .; , Kloch, A .; Fjelde, T .; Janz, C .; Dagens, B .; , And Renaud, M .; : '40 -Gb / sall-optical wave length conversion, regeneration and demultiplexing in an SOA-based all-active Mach-Zehnder interferometer ', IEEE Phot. Technol. Lett. , 2000, 12, (3), pp. 332-334
(2) Kurita, H .; , Hashimoto, Y .; Ogura, I .; Yamada, H .; , And Yokoyama, H .; : 'All-optical 3R regeneration based on optical clock recovery with mode-locked LDs', Proc. ECOC'99, 1999, Postdeadline Paper PD3-6, pp. 56-57.
(3) Arahira, S .; , Matsui, Y .; , Kunii, T .; Oshiba, S .; , And Ogawa, Y .; : 'Transform-limited optical short-pulse generation at high repetition rate over 40 GHz from a monolithic passive mode E-locked EDR'. Technol. Lett. 1993, vol. 5, pp. 1362-1365.
(4) Weich, K .; Horer, J .; Patzak, E .; , As, D .; J. et al. , Eggmann R., et al. , And Mohrle, M .; : 'Injection locked laser as wavelength converter and optical regenerator up to 10 Gbit / s', Proc. ECOC '94, 1994, pp. 643-646.
(5) Parallari, P .; , And Marazzi, L .; : 'SOA based all-optical threshold' Proc. CLEO 2000, pp. 309-310.
(6) Maeda, Y .; : 'All inverted operational derived from negative non-feedback systems', Electron. Lett. , 2000, vol. 36, pp. 1138-1139.
(7) Fukushima, T .; , And Sakamoto, T .; : 'Optical signal inverter using injection locking of coupled semiconductor lasers', Jpn. J. et al. Appl. Phys. 1997, vol. 36, pp. L280-L282.
In the next generation optical network, the search for a high-performance and compact all-optical signal regeneration device is very interesting.
[0004]
Among such all-optical signal regeneration devices, the most likely candidates at the moment in terms of performance are:
(A) There is a method of realizing optical regeneration by a configuration using a Mach-Zehnder interference system of a semiconductor amplifier (SOA). For example, in a 40 GHz / s RZ (Return to Zero) signal, an improvement in the signal-to-noise ratio of 20 dB or more has been reported.
[0005]
(B) As another promising and simple method, there is a method using light injection to a semiconductor mode-locked laser (MLLD). For example, 3R (regenerating, reshaping, retiming) realization of a 20 Gb / s pulse train using this method has been reported.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional all-optical signal reproducing device described above has the following problems.
[0007]
(A) In the all-optical signal reproducing device of (a) described above, this configuration requires some SOA and a CW (continuous wave) light source different from the signal light, so that the system becomes complicated. There is.
[0008]
(B) Since the all-optical signal reproducing device of (b) described above uses a mode lock of a fixed frequency, it is limited to use at this bit rate, and has potential in terms of variability of the used frequency. There is a problem.
[0009]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an optical signal reproduction inverter using a mode-locked integrated semiconductor laser having a digital characteristic that is simpler and has higher performance and flexibility in use frequency. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides
[1] In an optical signal regeneration inverter using a mode-locked integrated semiconductor laser, an optical circulator that inputs modulated light, and the modulated light is connected to the optical circulator and the modulated light is transmitted through the optical circulator. A distributed Bragg reflector type laser that is input and receives an input signal light wavelength λ in that is a wavelength of modulated light that is slightly shifted from one of the two oscillation wavelengths λ 1. A two-mode oscillation semiconductor mode-locked laser having a small band and two limited two-oscillation wavelengths and output light from the two-mode oscillation semiconductor mode-locked laser are input via the optical circulator, and the two oscillation wavelengths A band-pass filter that extracts only the other wavelength λ 2, and has a steep switching characteristic And
[0011]
[2] In the optical signal regeneration inverter using the mode-locked integrated semiconductor laser as described in [1] above, the modulated light is obtained by modulating laser light from a continuous wave laser source with a modulator. And
[0012]
[3] In the optical signal reproducing inverter using the mode-locked integrated semiconductor laser described in [1] or [2] , one of the two oscillation wavelengths λ 1 is 1563.67 nm, and the two oscillation wavelengths The other wavelength λ 2 is 1563.97 nm .
[0013]
[4] In the optical signal reproduction inverter using the mode-locked integrated semiconductor laser according to [1], [2] or [3], the gain current applied to the two-mode oscillation semiconductor mode-locked laser is 127 mA, supersaturated The applied voltage to the absorption band is -1.0 V, and the mode interval is about 36 GHz.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0015]
FIG. 1 is a block diagram of an optical signal regeneration inverter using a mode-locked integrated semiconductor laser according to an embodiment of the present invention.
[0016]
In this figure, 1 is a continuous wave (CW) laser (LD) and 2 is an MZM (Mach Zehnder Modulator ) , which divides the optical path into two and applies a voltage to one of the optical paths. Thus, the modulator changes the optical path length and changes the phase of the light. The material, a Li NbO 3 (referred to for short LN), it changes the optical path length when a voltage is applied to the electro-optic crystal.
[0017]
3 is an optical circulator, 4 is a two-mode oscillation semiconductor mode-locked laser (two-mode oscillation MLLD), 5 is an optical coupler, 6 is an optical bandpass filter (BPF), 7 is a photodetector (PD), and 8 is An optical spectrum analyzer (OSA), 9 is a voltage source (DC power supply), 10 is a current source, and 11 to 17 are optical fibers.
[0018]
In this figure, except for passive elements such as the optical circulator 3 and the optical bandpass filter (BPF) 6, the inverter operation is realized with a very simple configuration of only the two-mode oscillation MLLD4. The structure is simpler than that of an optical signal reproducing element.
[0019]
FIG. 2 is a diagram illustrating an oscillation mode of a two-mode oscillation semiconductor mode-locked laser according to an embodiment of the present invention, which is observed by an optical spectrum analyzer (OSA) 8. The horizontal axis indicates the wavelength (nm) and the vertical axis indicates the input signal light wavelength indicating the optical power (20 μW / scale).
[0020]
2 (a) is the optical input power P in is 0MyuW, FIG. 2 (b) its optical input power P in is 3 W, FIG. 2 (c) its optical input power P in is 5 W, FIG. 2 (d) its optical input power P in is 5.5MyuW, FIG 2 (e) has its optical input power P in 7MyuW, FIG 2 (f) is the optical input power P in is shown a case of 15μW each.
[0021]
The two-mode oscillation MLLD 4 in FIG. 1 is a distributed Bragg reflector (DBR) type laser. Since the reflection band of the MLLD 4 used in the present invention is small, the oscillation mode is 2 as shown in FIG. Limited to one. That is, M1 has an oscillation wavelength of 1563.67 nm, and M2 has an oscillation wavelength of 1563.97 nm. These two modes M1 and M2 oscillate at an asymmetric power ratio. During operation, the applied gain current to the two-mode oscillation MLLD4 is 127 mA, and the applied voltage to the saturable absorption band is -1.0V. The mode interval is approximately 36 GHz. The input signal light wavelength λ in is set to 1563.71 nm slightly shifted from λ 1 . M2 is output.
[0022]
Further, only the output signal [output (λ 2 ): mode M2] described above is extracted and obtained by the optical bandpass filter (BPF) 6 .
[0023]
The detailed description of the MLLD (Mode Locked DBR Laser Diode) itself is described in the above-mentioned prior document (3) IEEE Photon. Technol. Lett. 1993, vol. 5, pp. 1362-1365. However, in the present invention, the MLLD is applied for two-mode oscillation.
[0024]
FIG. 3 is a characteristic diagram of optical output power P out (μW) [upper] and wavelength (0.05 nm / scale) [lower] with respect to optical input power P in (μW).
[0025]
The inset shows an output eye pattern when a 155.52 Mb / s data signal is input. Very steep switching characteristics and dynamic inverter characteristics near the threshold are clearly shown.
[0026]
Moreover, (a)-(f) of FIG. 3 has shown the measured output light spectrum. The numerical values are values in consideration of the connection loss between the optical circulator 3 and the optical fiber 13 and the two-mode oscillation MLLD 4. When the optical input power P in is 5 μW or less, the mode λ in of the input light is only slightly observed. In a narrow range of optical input power P in is 5~7MyuW, power ratio rapidly lambda in mode and M2 mode is changed. Single-mode oscillation is realized in lambda in mode in the range optical input power P in is equal to or higher than 7MyuW.
[0027]
When these states are plotted with the horizontal axis representing the optical input power P in and the vertical axis representing the optical output power P out , (a) to (c) and (e) shown in the upper part of FIG. It is confirmed that very steep switching is realized along with the flatness in (f).
[0028]
Such a characteristic is very interesting as a suggestion of a function for realizing waveform reproduction. The switching threshold power is the lowest value reported so far, and is a value at which high sensitivity can be expected. Further, the output signal light power P out is approximately 70MyuW, since it is a 10 times the value of the input signal light power, if subtracting the connection loss of the circulator 3 and the optical fiber 13 and the secondary mode oscillation MLLD4 also the optical signal power regeneration function as thought is expected.
[0029]
Here, an attempt is made to explain this characteristic using the following model.
[0030]
Reasons flatness in (a) ~ (c) in FIG. 3, mode competition between the M1 and lambda in is the main, it is believed to be due not to affect the power of M2. The abrupt switching in the (c) to (e) regions begins at the end of mode competition between M1 and λ in and is considered to be due to the effects of injection locking and cross-gain modulation (XGM). That is, the end of mode competition means realizing injection locking of M1 with respect to λ in , and at the same time, the oscillation power at λ in increases rapidly. Then, the mutual gain modulation (XGM) leads to a rapid decrease in the gain at M2, and the oscillation power in the M2 mode is considered to be suppressed to almost zero.
[0031]
Furthermore, the dynamic characteristics were clarified. That is, the dynamic characteristics in a 155.52 Mb / s, NRZ (Non Return to Zero) signal were confirmed. The eye pattern is shown in the inset of FIG. According to the inset of FIG. 3, it is confirmed that the eye is open, and the operation at this bit rate is confirmed.
[0032]
In addition, the operating frequency band of the inverter is suppressed to 1.8 GHz, which is considered to be limited to this value because it substantially matches the relaxation oscillation frequency of the laser. It can be improved by using a high laser.
[0033]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible based on the meaning of this invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
[0034]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, optical signal regeneration using a mode-locked integrated semiconductor laser having steep switching characteristics with a more compact configuration utilizing light injection to the two-mode oscillation MLLD. An inverter can be obtained.
[0035]
That is, since the input / output static characteristics have a steep switching characteristic comparable to that of an electronic circuit inverter, a waveform regenerating function can be expected. Further, the gain for the input signal is also confirmed, and a signal power regeneration function can be expected. Furthermore, since there is no restriction on the operating frequency in this operation format, it can be used in the NRZ signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an optical signal regeneration inverter using a mode-locked integrated semiconductor laser according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an oscillation mode of a two-mode oscillation semiconductor mode-locked laser showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing measured optical input / output power characteristics and an output eye pattern when a 155.52 Mb / s data signal is input according to an embodiment of the present invention, and the optical output power with respect to the optical input power P in (μW); P out (μW) [top] and wavelength (0.05 nm / scale) [bottom] are shown.
[Explanation of symbols]
1 Continuous wave (CW) laser (LD)
2 MZM (Mach-Zehnder interferometric modulator)
3 Optical circulator 4 Two-mode oscillation semiconductor mode-locked laser (two-mode oscillation MLLD)
5 Optical coupler 6 Optical band pass filter (BPF)
7 Photodetector (PD)
8 Optical Spectrum Analyzer (OSA)
9 Voltage source (DC power supply)
10 Current source 11-17 Optical fiber

Claims (4)

(a)変調された光を入力する光サーキュレータと、
(b)該光サーキュレータに接続されるとともに、前記光サーキュレータを介して前記変調された光が入力され、2発振波長のうちの一方の波長λ 1 より若干ずらした、変調された光の波長である入力信号光波長λ in が入力される、分布ブラッグ反射器型レーザーであり、かつ反射帯域が小さく、2つの限られた2発振波長を有する2モード発振半導体モードロックレーザーと、
(c)該2モード発振半導体モードロックレーザーからの出力光を、前記光サーキュレータを介して入力し、前記2発振波長のうちの他方の波長λ 2 のみを抽出するバンドパスフィルターとを具備し、急峻なスイッチング特性を有することを特徴とするモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータ。
(A) an optical circulator for inputting modulated light;
(B) Connected to the optical circulator, the modulated light is input through the optical circulator, and the modulated light wavelength is slightly shifted from one wavelength λ 1 of the two oscillation wavelengths. A two-mode oscillation semiconductor mode-locked laser that is a distributed Bragg reflector type laser to which a certain input signal light wavelength λ in is input, has a small reflection band , and two limited two oscillation wavelengths;
(C) a band-pass filter that inputs output light from the two-mode oscillation semiconductor mode-locked laser through the optical circulator and extracts only the other wavelength λ 2 of the two oscillation wavelengths ; An optical signal regeneration inverter using a mode-locked integrated semiconductor laser, characterized by having steep switching characteristics.
請求項1記載のモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータにおいて、前記変調された光は、連続波レーザー源からのレーザー光を変調器により変調して得ることを特徴とするモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータ。  2. An optical signal regeneration inverter using a mode-locked integrated semiconductor laser according to claim 1, wherein the modulated light is obtained by modulating laser light from a continuous wave laser source with a modulator. An optical signal regeneration inverter using an integrated semiconductor laser. 請求項1又は2記載のモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータにおいて、前記2発振波長のうちの一方の波長λ 1 が1563.67nm、前記2発振波長のうちの他方の波長λ 2 1563.97nmであることを特徴とするモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータ。3. The optical signal regeneration inverter using the mode-locked integrated semiconductor laser according to claim 1 or 2, wherein one of the two oscillation wavelengths λ 1 is 1563.67 nm and the other of the two oscillation wavelengths is λ. An optical signal regeneration inverter using a mode-locked integrated semiconductor laser, wherein 2 is 1563.97 nm. 請求項1、2又は3記載のモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータにおいて、前記2モード発振半導体モードロックレーザーへの印加利得電流は127mA、過飽和吸収帯への印加電圧は−1.0V、モード間隔は約36GHzであることを特徴とするモード同期集積型半導体レーザーを用いた光信号再生インバータ。  4. The optical signal regeneration inverter using the mode-locked integrated semiconductor laser according to claim 1, 2, or 3, wherein the applied gain current to the two-mode oscillation semiconductor mode-locked laser is 127 mA, and the applied voltage to the supersaturated absorption band is -1. An optical signal regeneration inverter using a mode-locked integrated semiconductor laser characterized in that the mode interval is about 36 GHz at 0.0 V.
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