JP4752905B2 - Wavelength conversion device and wavelength conversion method - Google Patents

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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Description

この発明は、波長変換装置及び波長変換方法に関し、特に光通信システムに用いられる全光学的波長変換に関するものである。   The present invention relates to a wavelength conversion device and a wavelength conversion method, and more particularly to all-optical wavelength conversion used in an optical communication system.

電気信号に変換することなく光信号のまま信号処理を行う、すなわち全光学的信号処理を行う技術は、光通信システムにおいて重要である。   A technique for performing signal processing as it is without converting it into an electrical signal, that is, performing all-optical signal processing, is important in an optical communication system.

図9を参照して、従来の差動位相変調(DPSK:Differential Phase Shift Keying)信号再生器について説明する(例えば、非特許文献1参照)。   A conventional differential phase modulation (DPSK) signal regenerator will be described with reference to FIG. 9 (see, for example, Non-Patent Document 1).

DPSK信号再生器100に入力されたDPSK信号は、2分岐されて一方は遅延干渉計105に送られ、他方はクロック再生器180に送られる。   The DPSK signal input to the DPSK signal regenerator 100 is branched into two and one is sent to the delay interferometer 105 and the other is sent to the clock regenerator 180.

遅延干渉計105は、DPSK信号を強度変調(OOK:On Off Keying)信号に変換する。遅延干渉計105で生成されたOOK信号は、全光波長変換器110に送られる。   The delay interferometer 105 converts the DPSK signal into an intensity modulation (OOK: On Off Keying) signal. The OOK signal generated by the delay interferometer 105 is sent to the all-optical wavelength converter 110.

全光波長変換器110では、波長変換と光信号の振幅の安定化が施される。全光波長変換器110で波長変換された波長変換OOK信号は、位相変調器190に送られる。   The all-optical wavelength converter 110 performs wavelength conversion and stabilization of the amplitude of the optical signal. The wavelength-converted OOK signal wavelength-converted by the all-optical wavelength converter 110 is sent to the phase modulator 190.

一方、クロック再生器180では、DPSK信号からクロックを抽出して、光クロックパルス信号を生成する。この光クロックパルス信号は、位相変調器190に送られる。   On the other hand, the clock regenerator 180 extracts a clock from the DPSK signal and generates an optical clock pulse signal. This optical clock pulse signal is sent to the phase modulator 190.

位相変調器190は、高非線形ファイバとして、例えば分散フラットファイバ(DFF)を備えて構成され、波長変換OOK信号と光クロックパルス信号は、分散フラットファイバに入力される。分散フラットファイバを伝播中に生じる相互位相変調(XPM)により、光クロックパルス信号に、波長変換OOK信号の強度変調パターンに一致する位相変調パターンが重畳される。この結果、位相変調器190からは、波長変換されたDPSK信号が出力される。   The phase modulator 190 includes, for example, a dispersion flat fiber (DFF) as a highly nonlinear fiber, and the wavelength conversion OOK signal and the optical clock pulse signal are input to the dispersion flat fiber. A phase modulation pattern that matches the intensity modulation pattern of the wavelength conversion OOK signal is superimposed on the optical clock pulse signal by cross phase modulation (XPM) that occurs during propagation through the dispersion flat fiber. As a result, the phase modulator 190 outputs a wavelength-converted DPSK signal.

ここで、全光波長変換器110は、光増幅器142、高非線形ファイバとして分散フラットファイバ(DFF)146及び光バンドパスフィルタ148を備えて構成される。この全光波長変換器110の構成及び動作について、図10〜12を参照して説明する。   Here, the all-optical wavelength converter 110 includes an optical amplifier 142, a dispersion flat fiber (DFF) 146 as a highly nonlinear fiber, and an optical bandpass filter 148. The configuration and operation of the all-optical wavelength converter 110 will be described with reference to FIGS.

図10は、全光波長変換器の構成を示す模式図である。図11及び図12は、全光波長変換器における波長変換を示す図である。   FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of the all-optical wavelength converter. 11 and 12 are diagrams showing wavelength conversion in the all-optical wavelength converter.

光増幅器142は、入力されたOOK信号(図10中、矢印S141で示す。)を増幅して、増幅信号(図10中、矢印S143で示す。)を生成する(図11(A))。分散フラットファイバ146は、増幅信号S143の波長スペクトル幅を広げてDFF信号(図10中、矢印S147で示す。)を生成する。光バンドパスフィルタ148は、入力されたOOK信号S141の中心波長とは異なる中心波長の波長帯域を有している(図11(B))。このため、光バンドパスフィルタ148の出力である変換OOK信号(図10中、矢印S149で示す。)は、入力OOK信号S141とは、波長が波長シフト量Δλだけ異なるOOK信号に変換されることになる(図11(C))。   The optical amplifier 142 amplifies the input OOK signal (indicated by an arrow S141 in FIG. 10) to generate an amplified signal (indicated by an arrow S143 in FIG. 10) (FIG. 11A). The dispersion flat fiber 146 widens the wavelength spectrum width of the amplified signal S143 and generates a DFF signal (indicated by an arrow S147 in FIG. 10). The optical bandpass filter 148 has a wavelength band with a center wavelength different from the center wavelength of the input OOK signal S141 (FIG. 11B). Therefore, a converted OOK signal (indicated by an arrow S149 in FIG. 10) that is an output of the optical bandpass filter 148 is converted into an OOK signal having a wavelength different from the input OOK signal S141 by the wavelength shift amount Δλ. (FIG. 11C).

図12(A)及び(B)を参照して、増幅信号S143の信号強度と、DFF信号S147の波長スペクトル幅の関係について説明する。   With reference to FIGS. 12A and 12B, the relationship between the signal intensity of the amplified signal S143 and the wavelength spectrum width of the DFF signal S147 will be described.

図12(A)中、IIで示す増幅信号に対して、分散フラットファイバ146における自己位相変調により、図12(B)中、IIで示すDFF信号が得られているとする。ここで、増幅信号の信号強度を大きくする(図12(A)中、Iで示す。)と、DFF信号の波長スペクトル幅は広くなる(図12(B)中、Iで示す)。一方、増幅信号の信号強度を小さくする(図12(A)中、IIIで示す。)と、DFF信号の波長スペクトル幅は狭くなる(図12(B)中、IIIで示す)。   In FIG. 12A, it is assumed that the DFF signal indicated by II in FIG. 12B is obtained by self-phase modulation in the dispersion flat fiber 146 with respect to the amplified signal indicated by II. Here, when the signal intensity of the amplified signal is increased (indicated by I in FIG. 12A), the wavelength spectrum width of the DFF signal becomes wider (indicated by I in FIG. 12B). On the other hand, when the signal intensity of the amplified signal is reduced (indicated by III in FIG. 12A), the wavelength spectrum width of the DFF signal becomes narrow (indicated by III in FIG. 12B).

また、分散フラットファイバ146では、図12(B)に示すように、平坦な波長スペクトルを得ることができる。これを利用すると、入力信号の強度揺らぎがあっても、DFF信号の強度はほぼ一定となるので、入力信号の強度揺らぎの影響を抑制して、雑音成分を除去することができる。   Also, with the dispersion flat fiber 146, a flat wavelength spectrum can be obtained as shown in FIG. If this is used, the intensity of the DFF signal becomes substantially constant even if there is fluctuation in the intensity of the input signal, so that the influence of the fluctuation in intensity of the input signal can be suppressed and the noise component can be removed.

図12(C)は、増幅信号の時間波形を示している。また、図12(D)は、波長変換器の出力となる波長変換OOK信号S149の時間波形を示している。図12(C)にIVで示す雑音成分は、波長変換OOK信号S149の時間波形には含まれない(図12(D))。   FIG. 12C shows a time waveform of the amplified signal. FIG. 12D shows a time waveform of the wavelength conversion OOK signal S149 that is the output of the wavelength converter. The noise component indicated by IV in FIG. 12C is not included in the time waveform of the wavelength conversion OOK signal S149 (FIG. 12D).

このような特性から、全光波長変換器は、波長変換器に加えて、識別回路としても作用する。
松本正行著「ファイバの非線形効果を利用したDPSK信号の3R再生」2006年電子情報通信学会総合大会、B−10−22
Due to such characteristics, the all-optical wavelength converter acts as an identification circuit in addition to the wavelength converter.
Masayuki Matsumoto "3R regeneration of DPSK signal using nonlinear effect of fiber" 2006 IEICE General Conference, B-10-22

しかしながら、データレートが40Gbps以上であるような高速光信号に対して、分散フラットファイバを利用して波長変換を行う場合、波長変換量を大きくすると波形整形機能が著しく損なわれる傾向がある。   However, when wavelength conversion is performed using a dispersion flat fiber on a high-speed optical signal having a data rate of 40 Gbps or more, the waveform shaping function tends to be significantly impaired if the wavelength conversion amount is increased.

このため、上述した非特許文献1に開示されたDPSK信号再生器では、波長変換器を多段に接続して、各波長変換器では、波形整形機能が劣化しない程度に波長変換量を調節している。具体的には、10nmの波長変換を実現するために、波長変換器を5段接続して、各波長変換器での波長シフト量を2nmとしている。   For this reason, in the DPSK signal regenerator disclosed in Non-Patent Document 1 described above, wavelength converters are connected in multiple stages, and each wavelength converter adjusts the wavelength conversion amount so that the waveform shaping function does not deteriorate. Yes. Specifically, in order to realize wavelength conversion of 10 nm, five wavelength converters are connected, and the wavelength shift amount in each wavelength converter is set to 2 nm.

このことから、DPSK信号再生装置の小型化が困難であるとともに、経済性の面でも不利になる。   For this reason, it is difficult to reduce the size of the DPSK signal reproducing apparatus, and it is disadvantageous in terms of economy.

また、データレートが増加すると、光パルスの幅を伝送レートに比例して狭くする必要があり、この場合、分散フラットファイバの分散値も小さく設定する必要がある。分散フラットファイバに要求される適切な分散値は、パルス幅の2乗に比例、すなわち、データレートの2乗に反比例する。このため、データレートが40Gbpsから160Gbpsに4倍に増加すると、分散フラットファイバに要求される分散値は1/16になる。これは、例えば非特許文献1で使用しているファイバの−0.5ps/nm/kmの分散値に対して、−0.03ps/nm/kmという絶対値が極めて小さい分散値が必要になることを意味するが、このような分散値の絶対値が小さい分散フラットファイバの製造は、困難である。   Further, when the data rate increases, it is necessary to narrow the width of the optical pulse in proportion to the transmission rate. In this case, it is necessary to set the dispersion value of the dispersion flat fiber to be small. The appropriate dispersion value required for the dispersion flat fiber is proportional to the square of the pulse width, that is, inversely proportional to the square of the data rate. For this reason, when the data rate is increased from 40 Gbps to 160 Gbps by four times, the dispersion value required for the dispersion flat fiber becomes 1/16. For example, the dispersion value of -0.03 ps / nm / km is extremely small with respect to the dispersion value of -0.5 ps / nm / km of the fiber used in Non-Patent Document 1, for example. This means that it is difficult to manufacture a dispersion flat fiber having a small absolute value of the dispersion value.

そこで、この出願に係る発明者が鋭意研究を行ったところ、2段の波長変換器を用いて、第1波長変換器での波長シフトの方向と、第2波長変換器での波長シフトの方向とを逆方向にし、第2波長変換器での波長シフトの大きさを、第1波長変換器での波長シフトの大きさよりも大きくすることで、波長整形効果を有する波長変換機能を実現できることを見出した。また、波長変換の際に用いる分散フラットファイバの非線形定数を適切に選択することで、第2波長変換器を光増幅器非含有にできることを見出した。   Then, when the inventor who concerns this application did earnestly research, the direction of the wavelength shift in a 1st wavelength converter and the direction of the wavelength shift in a 2nd wavelength converter was used using the wavelength converter of 2 steps | paragraphs. And a wavelength conversion function having a wavelength shaping effect can be realized by making the magnitude of the wavelength shift in the second wavelength converter larger than the wavelength shift in the first wavelength converter. I found it. Further, it has been found that the second wavelength converter can be made free of an optical amplifier by appropriately selecting a nonlinear constant of a dispersion flat fiber used for wavelength conversion.

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、簡単な構成で、波長整形効果を有する波長変換機能を実現し、かつ小型化された波長変換装置を提供するとともに、この波長変換装置で実行される波長変換方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a wavelength conversion device that achieves a wavelength conversion function having a wavelength shaping effect with a simple configuration and is downsized. In addition, an object of the present invention is to provide a wavelength conversion method executed by this wavelength conversion device.

上述した目的を達成するために、この発明の波長変換装置は、入力光に対して、波長シフト量Δλの波長シフトを与える波長変換装置であって、第1波長変換器と第2波長変換器とを備えて構成される。   In order to achieve the above-described object, a wavelength conversion device according to the present invention is a wavelength conversion device that applies a wavelength shift of a wavelength shift amount Δλ to input light, and includes a first wavelength converter and a second wavelength converter. And is configured.

第1波長変換器は、光増幅器、第1分散フラットファイバ及び第1波長フィルタを有していて、第1波長変換光の中心波長を、入力光の中心波長に対して第1波長シフト量Δλ1だけ変化させる。ここで、光増幅器は、入力光を増幅して増幅光を生成し、第1分散フラットファイバは、増幅光の波長スペクトル幅を広げて第1ファイバ出力光を生成し、及び、第1波長フィルタは、第1ファイバ出力光の所定の波長帯域を透過させて第1波長変換光を生成する。   The first wavelength converter includes an optical amplifier, a first dispersion flat fiber, and a first wavelength filter, and the first wavelength shift amount Δλ1 is set with respect to the center wavelength of the first wavelength converted light with respect to the center wavelength of the input light. Only change. Here, the optical amplifier amplifies the input light to generate amplified light, the first dispersion flat fiber widens the wavelength spectrum width of the amplified light to generate first fiber output light, and the first wavelength filter Transmits the predetermined wavelength band of the first fiber output light to generate the first wavelength converted light.

第2波長変換器は、第2分散フラットファイバ及び第2波長フィルタを有する光増幅器非含有の波長変換器であって、第2波長変換光の中心波長を、第1波長変換光の中心波長に対して第2波長シフト量Δλ2だけ変化させる。ここで、第2分散フラットファイバは、第1波長変換光の波長スペクトル幅を広げて第2ファイバ出力光を生成し、及び、第2波長フィルタは、第2ファイバ出力光の所定の波長帯域を透過させて第2波長変換光を生成する。   The second wavelength converter is an optical amplifier-free wavelength converter having a second dispersion flat fiber and a second wavelength filter, and changes the center wavelength of the second wavelength converted light to the center wavelength of the first wavelength converted light. On the other hand, it is changed by the second wavelength shift amount Δλ2. Here, the second dispersion flat fiber broadens the wavelength spectrum width of the first wavelength converted light to generate the second fiber output light, and the second wavelength filter has a predetermined wavelength band of the second fiber output light. The second wavelength converted light is generated by transmission.

第1波長シフト量Δλ1及び第2波長シフト量Δλ2は、Δλ1+Δλ2=Δλ、Δλ1×Δλ2<0及び|Δλ1|<|Δλ2|を満たすように設定されている。   The first wavelength shift amount Δλ1 and the second wavelength shift amount Δλ2 are set to satisfy Δλ1 + Δλ2 = Δλ, Δλ1 × Δλ2 <0, and | Δλ1 | <| Δλ2 |.

この発明の波長変換装置の好適な実施形態によれば、第2波長変換器が可変光減衰器を備えるのが良い。可変光減衰器は、第1波長変換光の光強度を減衰させた後、第2分散フラットファイバに送る。   According to a preferred embodiment of the wavelength conversion device of the present invention, the second wavelength converter may include a variable optical attenuator. The variable optical attenuator attenuates the light intensity of the first wavelength converted light and then sends it to the second dispersion flat fiber.

また、この発明の波長変換装置は、光増幅器の入力側及び出力側にさらに波長フィルタを備えるのが好ましい。   The wavelength conversion device of the present invention preferably further includes wavelength filters on the input side and output side of the optical amplifier.

また、上述の目的を達成するために、この発明の波長変換方法は、光増幅器、第1分散フラットファイバ、及び、第1波長フィルタを有していて、入力光の中心波長に対して第1波長シフト量Δλ1だけ変化させた第1波長変換光を生成する第1波長変換器と、第2分散フラットファイバ、及び、第2波長フィルタを有していて、第1波長変換光の中心波長に対して第2波長シフト量Δλ2だけ変化させた第2波長変換光を生成する、光増幅器非含有の第2波長変換器とを備える波長変換装置において、入力光に対して、波長シフト量Δλの波長シフトを与える波長変換方法であって、以下の過程を備えて構成される。   In order to achieve the above-described object, the wavelength conversion method of the present invention includes an optical amplifier, a first dispersion flat fiber, and a first wavelength filter, and is first with respect to the center wavelength of input light. The first wavelength converter that generates the first wavelength converted light that is changed by the wavelength shift amount Δλ1, the second dispersion flat fiber, and the second wavelength filter are included, and the center wavelength of the first wavelength converted light is set. On the other hand, in a wavelength converter comprising a second wavelength converter that does not contain an optical amplifier and generates a second wavelength converted light that is changed by a second wavelength shift amount Δλ2, the wavelength shift amount Δλ A wavelength conversion method for giving a wavelength shift, comprising the following steps.

先ず、光増幅器で、入力光を増幅して増幅光を生成する。次に、第1分散フラットファイバで、増幅光の波長スペクトル幅を広げて第1ファイバ出力光を生成する。次に、第1波長フィルタで、第1ファイバ出力光の所定の波長帯域を透過させて第1波長変換光を生成する。次に、第2分散フラットファイバで、第1波長変換光の波長スペクトル幅を広げて第2ファイバ出力光を生成する。次に、第2波長フィルタで、第2ファイバ出力光の所定の波長帯域を透過させて第2波長変換光を生成する。   First, the input light is amplified by an optical amplifier to generate amplified light. Next, with the first dispersion flat fiber, the wavelength spectrum width of the amplified light is widened to generate the first fiber output light. Next, the first wavelength filter transmits the predetermined wavelength band of the first fiber output light to generate the first wavelength converted light. Next, with the second dispersion flat fiber, the wavelength spectrum width of the first wavelength converted light is widened to generate the second fiber output light. Next, the second wavelength filter transmits the predetermined wavelength band of the second fiber output light to generate the second wavelength converted light.

このとき、第1波長シフト量Δλ1及び第2波長シフト量Δλ2が、Δλ1+Δλ2=Δλ、Δλ1×Δλ2<0及び|Δλ1|<|Δλ2|を満たすように設定される。   At this time, the first wavelength shift amount Δλ1 and the second wavelength shift amount Δλ2 are set so as to satisfy Δλ1 + Δλ2 = Δλ, Δλ1 × Δλ2 <0, and | Δλ1 | <| Δλ2 |.

この発明の波長変換方法の好適な実施形態によれば、第2波長変換器が可変光減衰器を備え、第2分散フラットファイバは、可変光減衰器において減衰した第1波長変換光の波長スペクトル幅を広げて第2ファイバ出力光を生成するのが良い。   According to a preferred embodiment of the wavelength conversion method of the present invention, the second wavelength converter includes a variable optical attenuator, and the second dispersion flat fiber is a wavelength spectrum of the first wavelength converted light attenuated in the variable optical attenuator. It is preferable to generate the second fiber output light with a wider width.

この発明の変換装置及び波長変換方法によれば、第1波長変換器における第1波長シフト量Δλ1と第2波長変換器における第2波長シフト量Δλ2を、Δλ1×Δλ2<0及び|Δλ1|<|Δλ2|を満たすように設定している。   According to the conversion apparatus and the wavelength conversion method of the present invention, the first wavelength shift amount Δλ1 in the first wavelength converter and the second wavelength shift amount Δλ2 in the second wavelength converter are expressed as Δλ1 × Δλ2 <0 and | Δλ1 | < It is set to satisfy | Δλ2 |.

このように設定すると、第2ファイバ出力光は、第1波長変換における波長シフト方向とは、逆の波長領域において、平坦性に優れた波形となり、第2波長フィルタでは、この平坦性に優れた領域を透過させるので、品質に優れた波長変換光が得られる。   With this setting, the second fiber output light has a waveform with excellent flatness in a wavelength region opposite to the wavelength shift direction in the first wavelength conversion, and the second wavelength filter has excellent flatness. Since the region is transmitted, wavelength-converted light with excellent quality can be obtained.

また、第1波長変換における波長シフト方向とは逆の波長領域において、平坦性に優れた波形となることから、第2波長シフト量Δλ2を大きくすることが可能となる。この結果、例えば10nmの波長シフトを従来5段の波長変換を行っているのに対し、2段の波長変換で行うことができ、装置サイズの小型化や省電力化が達成される。   In addition, since the waveform has excellent flatness in a wavelength region opposite to the wavelength shift direction in the first wavelength conversion, the second wavelength shift amount Δλ2 can be increased. As a result, for example, a wavelength shift of 10 nm can be performed by two-stage wavelength conversion as compared with the conventional five-stage wavelength conversion, and the apparatus size can be reduced and power saving can be achieved.

また、第2波長変換器を光増幅器非含有にすることで、2段の波長変換を行うに際し、1台の光増幅器を用いて行う。ここで、光増幅器として一般的なエルビウム添加光ファイバ増幅器(EDFA:Eribium−doped fiber amplifier)は、1台以上の励起光源とその駆動回路、1台以上のアイソレータ、利得媒体である、長さ数10mのエルビウム添加光ファイバなどから構成される。このため、光増幅器の小型化には限界がある。従って、第2波長変換器を光増幅器非含有にすることで、波長変換装置のさらなる小型化や省電力化を達成することができる。   In addition, since the second wavelength converter is not included in the optical amplifier, two-stage wavelength conversion is performed using one optical amplifier. Here, an erbium-doped fiber amplifier (EDFA), which is a general optical amplifier, includes one or more pump light sources and their drive circuits, one or more isolators, and a gain medium. It is composed of a 10 m erbium-doped optical fiber or the like. For this reason, there is a limit to miniaturization of the optical amplifier. Therefore, further miniaturization and power saving of the wavelength conversion device can be achieved by not including the optical amplifier in the second wavelength converter.

また、第2波長変換器に可変光減衰器を設けて、第2分散フラットファイバが、可変光減衰器において減衰した第1波長変換光の波長スペクトル幅を広げて第2ファイバ出力光を生成する構成にすれば、第2分散フラットファイバの非線形定数等が、第1波長変換光の光強度に対して、最適でない場合であっても、第2分散フラットファイバへ入力される際の光強度を最適値に調整することができる。   Also, a variable optical attenuator is provided in the second wavelength converter, and the second dispersion flat fiber generates the second fiber output light by expanding the wavelength spectrum width of the first wavelength converted light attenuated in the variable optical attenuator. According to the configuration, even when the nonlinear constant of the second dispersion flat fiber is not optimal with respect to the light intensity of the first wavelength converted light, the light intensity when being input to the second dispersion flat fiber is reduced. It can be adjusted to the optimum value.

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the shape, size, and arrangement relationship of each component are merely schematically shown to the extent that the present invention can be understood. In the following, a preferred configuration example of the present invention will be described. However, the material and numerical conditions of each component are merely preferred examples. Therefore, the present invention is not limited to the following embodiments, and many changes or modifications that can achieve the effects of the present invention can be made without departing from the scope of the configuration of the present invention.

(2段階波長変換の原理)
図1を参照して、2段階波長変換の原理について説明する。図1は、2段階の波長変換の原理を説明するための模式図である。
(Principle of two-step wavelength conversion)
The principle of two-stage wavelength conversion will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of wavelength conversion in two stages.

ここでは、波長変換装置10への入力光(図中、矢印S11で示す。)は、伝送速度が160Gbpsであり、かつ、パルス幅が2.5psであるRZ(Return to Zero)信号であるものとする。   Here, the input light (indicated by an arrow S11 in the figure) to the wavelength conversion device 10 is an RZ (Return to Zero) signal having a transmission rate of 160 Gbps and a pulse width of 2.5 ps. And

2段階の波長変換を行う波長変換装置10は、第1波長変換器40と第2波長変換器60を備えて構成される。また、波長変換装置10は、第1波長変換器40の入力側に、第1前段波長フィルタ(OBF1:Optical Band−pass Filter 1)20を具えている。この波長変換装置10は、入力光に対して全波長シフト量Δλの波長シフトを行う。   The wavelength conversion device 10 that performs two-stage wavelength conversion includes a first wavelength converter 40 and a second wavelength converter 60. In addition, the wavelength conversion device 10 includes a first front wavelength filter (OBF1: Optical Band-pass Filter 1) 20 on the input side of the first wavelength converter 40. This wavelength converter 10 shifts the wavelength of the total wavelength shift amount Δλ with respect to the input light.

第1波長変換器40は、第1光増幅器(P1)42、第2前段波長フィルタ(OBF2)44、第1分散フラットファイバ(DFF1)46及び第1波長フィルタ(OBF3)48を有している。   The first wavelength converter 40 includes a first optical amplifier (P1) 42, a second previous-stage wavelength filter (OBF2) 44, a first dispersion flat fiber (DFF1) 46, and a first wavelength filter (OBF3) 48. .

第2波長変換器60は、第2光増幅器(P2)62、第2分散フラットファイバ(DFF2)66及び第2波長フィルタ(OBF4)68を有している。   The second wavelength converter 60 includes a second optical amplifier (P2) 62, a second dispersion flat fiber (DFF2) 66, and a second wavelength filter (OBF4) 68.

第1前段波長フィルタ20及び第2前段波長フィルタ44は、第1光増幅器42の入力端及び出力端にそれぞれ設けられていて、入力光S11に含まれる自然放出光(ASE)雑音を除去する。   The first pre-stage wavelength filter 20 and the second pre-stage wavelength filter 44 are provided at the input end and the output end of the first optical amplifier 42, respectively, and remove spontaneous emission (ASE) noise contained in the input light S11.

ここで、第1前段波長フィルタ20を、透過帯域幅(BW)が3nmである2次スーパーガウシアン形状のフィルタとする。なお、m次スーパーガウシアン形状は、f(t)=exp{−t^(2m)}の関数で表わされる。   Here, the first pre-stage wavelength filter 20 is a second-order super Gaussian filter having a transmission bandwidth (BW) of 3 nm. The m-th super Gaussian shape is represented by a function of f (t) = exp {−t ^ (2m)}.

また、第2前段波長フィルタ44を、透過帯域幅(BW)が3nmであるガウシアン形状のフィルタとする。   The second pre-stage wavelength filter 44 is a Gaussian filter having a transmission bandwidth (BW) of 3 nm.

第1光増幅器42は、第1前段波長フィルタ20を経て第1波長変換器40に入力された入力光(図中、矢印S21で示す。)を所望の光強度に増幅して、第1増幅光(図中、矢印S43で示す。)を生成する。この第1光増幅器42での増幅の際に付加されたASE雑音は、第2前段波長フィルタ44で除去される。   The first optical amplifier 42 amplifies the input light (indicated by an arrow S21 in the figure) input to the first wavelength converter 40 via the first pre-stage wavelength filter 20 to a desired light intensity and performs first amplification. Light (indicated by arrow S43 in the figure) is generated. The ASE noise added at the time of amplification by the first optical amplifier 42 is removed by the second pre-stage wavelength filter 44.

第1分散フラットファイバ(DFF1)46は、自己位相変調(SPM)効果により、第2前段波長フィルタ44を経て送られた第1増幅光(図中、矢印S45で示す。)の波長スペクトル幅を広げて第1ファイバ出力光(図中、矢印S47で示す。)を生成する。   The first dispersion flat fiber (DFF1) 46 has a wavelength spectrum width of the first amplified light (indicated by an arrow S45 in the drawing) transmitted through the second pre-stage wavelength filter 44 due to the self-phase modulation (SPM) effect. The first fiber output light (indicated by an arrow S47 in the figure) is generated by spreading.

第1波長フィルタ48は、第1ファイバ出力光S47の所定の波長帯域を透過させて第1波長変換光(図中、矢印S49で示す。)を生成する。ここでは、第1波長フィルタ48を、透過帯域幅(BW)が3nmであるガウシアン形状のフィルタとしている。また、透過帯域幅(BW)の中心波長λ1を、入力光の中心波長λ0に対して、第1波長シフト量Δλ1(=λ1−λ0)だけ変化させている。   The first wavelength filter 48 transmits a predetermined wavelength band of the first fiber output light S47 to generate first wavelength converted light (indicated by an arrow S49 in the figure). Here, the first wavelength filter 48 is a Gaussian filter having a transmission bandwidth (BW) of 3 nm. Further, the center wavelength λ1 of the transmission bandwidth (BW) is changed by the first wavelength shift amount Δλ1 (= λ1-λ0) with respect to the center wavelength λ0 of the input light.

図2を参照して、第1波長変換器40における波長スペクトルについて説明する。図2は、第1波長変換器40における波長スペクトルの計算結果を示す図である。ここで、第1分散フラットファイバを、長さ1km、分散−0.15ps/nm/km、及び非線形定数10km−1−1の分散フラットファイバとし、第1光増幅器42の出力パワーを23dBmとしている。図2では、横軸に、第1波長変換器40に入力される入力光S21の中心波長λ0を基準とした相対波長(nm)を取って示し、縦軸に、光強度(dBm)を取って示している。 The wavelength spectrum in the first wavelength converter 40 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a calculation result of the wavelength spectrum in the first wavelength converter 40. Here, the first dispersion flat fiber is a dispersion flat fiber having a length of 1 km, a dispersion of −0.15 ps / nm / km, and a nonlinear constant of 10 km −1 W −1 , and the output power of the first optical amplifier 42 is 23 dBm. Yes. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the relative wavelength (nm) based on the center wavelength λ0 of the input light S21 input to the first wavelength converter 40, and the vertical axis indicates the light intensity (dBm). It shows.

第1分散フラットファイバ46の出力である第1ファイバ出力光S47は、入力光S21に対して、波長スペクトル幅が広がっている。なお、第1ファイバ出力光S47の中心波長は、入力光とほぼ一致している。   The first fiber output light S47, which is the output of the first dispersion flat fiber 46, has a wider wavelength spectrum width than the input light S21. Note that the center wavelength of the first fiber output light S47 substantially coincides with the input light.

ここでは、第1波長シフト量Δλ1を1nmとして、入力光S21の中心波長λ0に対して、長波長側に波長シフトさせている。すなわち、第1波長フィルタ48(第1波長変換光S49)の中心波長λ1は、λ1=λ0+1で与えられる。   Here, the first wavelength shift amount Δλ1 is set to 1 nm, and the wavelength is shifted to the long wavelength side with respect to the center wavelength λ0 of the input light S21. That is, the center wavelength λ1 of the first wavelength filter 48 (first wavelength converted light S49) is given by λ1 = λ0 + 1.

図3は、入力光S21と第1波長変換光S49のアイパターンを示す図である。図3(A)は、入力光S21のアイパターンを示し、図3(B)は、第1波長変換光S49のアイパターンを示している。   FIG. 3 is a diagram showing eye patterns of the input light S21 and the first wavelength converted light S49. FIG. 3A shows the eye pattern of the input light S21, and FIG. 3B shows the eye pattern of the first wavelength converted light S49.

図3(A)と図3(B)を比較すると、図3(B)に示す第1波長変換光S49は、図3(A)に示す入力光S21と比べて、非対称な形状となっているが、パルス幅が狭くなっている。   Comparing FIG. 3A and FIG. 3B, the first wavelength converted light S49 shown in FIG. 3B has an asymmetric shape as compared to the input light S21 shown in FIG. The pulse width is narrow.

このパルス幅が狭くなっていることにより、第2波長変換器60において、より効率的かつ質の良い波長変換光を得ることができる。例えば、データレートが160Gbpsの場合、入力光のパルス幅は2〜3psのとき、第1波長変換光S49のパルス幅は、1〜1.5psに設定される。   Due to the narrowing of the pulse width, the second wavelength converter 60 can obtain more efficient and high-quality wavelength-converted light. For example, when the data rate is 160 Gbps, when the pulse width of the input light is 2 to 3 ps, the pulse width of the first wavelength converted light S49 is set to 1 to 1.5 ps.

第2光増幅器62は、第2波長変換器60に入力された第1波長変換光S49を所望の光強度に増幅して、第2増幅光(図1中、矢印S63で示す。)を生成する。第2分散フラットファイバ66は、自己位相変調(SPM)効果により、第2増幅光S63の波長スペクトル幅を広げて第2ファイバ出力光(図1中、矢印S67で示す。)を生成する。   The second optical amplifier 62 amplifies the first wavelength converted light S49 input to the second wavelength converter 60 to a desired light intensity to generate second amplified light (indicated by an arrow S63 in FIG. 1). To do. The second dispersion flat fiber 66 generates the second fiber output light (indicated by an arrow S67 in FIG. 1) by expanding the wavelength spectrum width of the second amplified light S63 by the self phase modulation (SPM) effect.

第2波長フィルタ68は、第2ファイバ出力光S67の所定の波長帯域を透過させて第2波長変換光(図1中、矢印S69で示す。)を生成する。ここでは、第2波長フィルタ68は、透過帯域幅(BW)が1.3nmであるガウシアン形状のフィルタとしている。   The second wavelength filter 68 transmits a predetermined wavelength band of the second fiber output light S67 to generate second wavelength converted light (indicated by an arrow S69 in FIG. 1). Here, the second wavelength filter 68 is a Gaussian filter having a transmission bandwidth (BW) of 1.3 nm.

また、透過帯域幅(BW)の中心波長λ2を、第1波長変換光S49の中心波長λ1に対して、第2波長シフト量Δλ2(=λ2−λ1)だけ変化させている。   Further, the center wavelength λ2 of the transmission bandwidth (BW) is changed by the second wavelength shift amount Δλ2 (= λ2-λ1) with respect to the center wavelength λ1 of the first wavelength converted light S49.

この波長変換装置10は、第1波長変換器40と第2波長変換器60の2段の波長変換により、全波長シフト量Δλに対応する波長シフトを実現する。すなわち、Δλ1+Δλ2=Δλとなる。   This wavelength conversion device 10 realizes a wavelength shift corresponding to the total wavelength shift amount Δλ by two-stage wavelength conversion of the first wavelength converter 40 and the second wavelength converter 60. That is, Δλ1 + Δλ2 = Δλ.

また、第1波長シフト量Δλ1と第2波長シフト量Δλ2の一方を正とし、他方を負として、Δλ1×Δλ2<0を満たすように設定する。この実施形態では、第1波長シフト量Δλ1が正(Δλ1>0)、すなわち、長波長側への波長シフトとしている。従って、第2波長シフト量Δλ2を負(Δλ2<0)、すなわち、短波長側への波長シフトとする。また、第2波長変換器60での波長シフトの大きさ(|Δλ2|)を、第1波長変換器での波長シフトの大きさ(|Δλ1|)よりも大きくする(|Δλ1|<|Δλ2|)。   Further, one of the first wavelength shift amount Δλ1 and the second wavelength shift amount Δλ2 is set to be positive, and the other is set to be negative so as to satisfy Δλ1 × Δλ2 <0. In this embodiment, the first wavelength shift amount Δλ1 is positive (Δλ1> 0), that is, the wavelength shift toward the long wavelength side. Therefore, the second wavelength shift amount Δλ2 is negative (Δλ2 <0), that is, a wavelength shift toward the short wavelength side. Further, the magnitude (| Δλ2 |) of the wavelength shift in the second wavelength converter 60 is made larger than the magnitude (| Δλ1 |) of the wavelength shift in the first wavelength converter (| Δλ1 | <| Δλ2 |).

図4を参照して、第2波長変換器60における波長スペクトルについて説明する。図4は、第2波長変換器60における波長スペクトルの計算結果を示す図である。ここで、第2分散フラットファイバ66を、第1分散フラットファイバ46と同一の構成とし、第2光増幅器62の出力パワーを26dBmとしている。図4では、横軸に、第1波長変換器40に入力される入力光S21の中心波長λ0を基準とした相対波長(nm)を取って示し、縦軸に、光強度(dBm)を取って示している。なお、ここでは、入力される160Gbpsのパルス幅と、第2波長変換光S69のパルス幅がほぼ等しくなるように、第2波長フィルタを、帯域幅1.3nmのガウシアン形状としている。   The wavelength spectrum in the second wavelength converter 60 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a calculation result of the wavelength spectrum in the second wavelength converter 60. Here, the second dispersion flat fiber 66 has the same configuration as the first dispersion flat fiber 46, and the output power of the second optical amplifier 62 is 26 dBm. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the relative wavelength (nm) with reference to the center wavelength λ0 of the input light S21 input to the first wavelength converter 40, and the vertical axis indicates the light intensity (dBm). It shows. Here, the second wavelength filter has a Gaussian shape with a bandwidth of 1.3 nm so that the pulse width of the input 160 Gbps and the pulse width of the second wavelength converted light S69 are substantially equal.

第2分散フラットファイバ66の出力である第2ファイバ出力光S67は、第1波長変換光S49に対して、波長スペクトル幅が広がっている。ここで、第2ファイバ出力光S67のスペクトル形状は、入力される第1波長変換光S49の非対称性を反映して非対称となっている。第2ファイバ出力光S67の波長スペクトルを見ると、相対波長が負の領域、すなわち、第1波長変換器40における波長シフト方向(長波長側)とは、逆の波長領域(短波長側)において、非常に平坦性に優れた波形となっていることがわかる。図4に示すスペクトルでは、長波長側(相対波長が正の領域)では、強度(dBm)の変動が大きい。これに対し、短波長側(相対波長が負の領域)では、強度の変動は小さく、少なくとも、相対波長−10nm程度までは平坦な形状になっている。   The second fiber output light S67, which is the output of the second dispersion flat fiber 66, has a wider wavelength spectrum width than the first wavelength converted light S49. Here, the spectral shape of the second fiber output light S67 is asymmetric reflecting the asymmetry of the input first wavelength converted light S49. Looking at the wavelength spectrum of the second fiber output light S67, in the region where the relative wavelength is negative, that is, in the wavelength region (short wavelength side) opposite to the wavelength shift direction (long wavelength side) in the first wavelength converter 40. It can be seen that the waveform is very flat. In the spectrum shown in FIG. 4, the fluctuation of the intensity (dBm) is large on the long wavelength side (region where the relative wavelength is positive). On the other hand, on the short wavelength side (region where the relative wavelength is negative), the fluctuation in intensity is small, and at least up to a relative wavelength of about −10 nm is a flat shape.

このことは、第2波長フィルタ68の中心波長λ2を、Δλ1×Δλ2<0の条件を満足するように設定することにより、品質に優れた第2波長変換光S69が得られることを示している。また、第1波長シフト量Δλ1に比べて、第2波長シフト量Δλ2を大きくできるので、効率的に波長変換を行えることがわかる。   This indicates that the second wavelength converted light S69 having excellent quality can be obtained by setting the center wavelength λ2 of the second wavelength filter 68 to satisfy the condition of Δλ1 × Δλ2 <0. . It can also be seen that the wavelength conversion can be performed efficiently because the second wavelength shift amount Δλ2 can be made larger than the first wavelength shift amount Δλ1.

すなわち、Δλ1=1nm及びΔλ2=−10nmの2段階の波長変換で、全体として、Δλ=Δλ1+Δλ2=−9nmの波長シフトが可能になる。   That is, the wavelength shift of Δλ = Δλ1 + Δλ2 = −9 nm is possible as a whole by two-step wavelength conversion of Δλ1 = 1 nm and Δλ2 = −10 nm.

図5は、第1波長変換光と第2波長変換光のアイパターンを示す図である。図5(A)は、第1波長変換光S49のアイパターンを示し、図5(B)は、第2波長変換光S69のアイパターンを示している。   FIG. 5 is a diagram showing eye patterns of the first wavelength converted light and the second wavelength converted light. 5A shows the eye pattern of the first wavelength converted light S49, and FIG. 5B shows the eye pattern of the second wavelength converted light S69.

第2波長変換光S69では波形劣化は見られず、第2波長変換光S69は、極めて良好なアイ開口を示している。この結果、データレートが160Gbpsの場合に、分散フラットファイバの分散値が−0.15ps程度であっても、優れた波形整形効果を示す。   No waveform deterioration is observed in the second wavelength converted light S69, and the second wavelength converted light S69 shows a very good eye opening. As a result, when the data rate is 160 Gbps, an excellent waveform shaping effect is exhibited even if the dispersion value of the dispersion flat fiber is about −0.15 ps.

一般に、分散フラットファイバ(DFF)中での非線形光学効果の程度は、ファイバの伝播損失及び分散の影響を考慮しなければ、DFFの長さLと、非線形定数γと、入力される光信号のピーク電力Pの積で規格化される。   In general, the degree of the nonlinear optical effect in the dispersion flat fiber (DFF) is determined based on the length L of the DFF, the nonlinear constant γ, and the input optical signal unless the influence of propagation loss and dispersion of the fiber is taken into consideration. Normalized by the product of peak power P.

例えば、第1及び第2分散フラットファイバを、長さ1km、分散−0.15ps/nm/km、及び非線形定数10km−1−1としたとき、第1波長変換器40での波長シフトΔλ1を1nmとするために、第1分散フラットファイバ46への入力光の光強度を23dBmとしている。また、第2波長変換器60での波長シフトΔλ2を−10nmとするために、第2分散フラットファイバ66への入力光の光強度を、26dBmとしている。 For example, when the first and second dispersion flat fibers have a length of 1 km, a dispersion of −0.15 ps / nm / km, and a nonlinear constant of 10 km −1 W −1 , the wavelength shift Δλ 1 in the first wavelength converter 40. Is set to 1 nm, the light intensity of the input light to the first dispersion flat fiber 46 is set to 23 dBm. Further, in order to set the wavelength shift Δλ2 in the second wavelength converter 60 to −10 nm, the light intensity of the input light to the second dispersion flat fiber 66 is set to 26 dBm.

第1及び第2分散フラットファイバ46及び66に入力される光の光強度を、それぞれ23dBm及び26dBmとするために、図1に示した波長変換装置では、第1及び第2分散フラットファイバ46及び66の前段に、それぞれ第1光増幅器42及び第2光増幅器62を設けている。   In order to set the light intensities of the light input to the first and second dispersion flat fibers 46 and 66 to 23 dBm and 26 dBm, respectively, in the wavelength converter shown in FIG. 1, the first and second dispersion flat fibers 46 and A first optical amplifier 42 and a second optical amplifier 62 are provided in front of 66.

(実施形態)
図6を参照して、この発明の波長変換装置について説明する。図6は、この発明の波長変換装置の一実施形態を説明するための模式図である。
(Embodiment)
With reference to FIG. 6, the wavelength converter of this invention is demonstrated. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an embodiment of the wavelength conversion device of the present invention.

光増幅器として一般的なエルビウム添加光ファイバ増幅器(EDFA)は、1台以上の励起光源とその駆動回路、1台以上のアイソレータ、利得媒体である、長さが数10mのエルビウム添加光ファイバなどから構成される。光増幅器の小型化には限界があるため、波長変換装置の小型化を図るには、波長変換装置が備える光増幅器の個数を減らすのが有効である。   An erbium-doped optical fiber amplifier (EDFA) generally used as an optical amplifier is composed of one or more pumping light sources and their drive circuits, one or more isolators, a gain medium such as an erbium-doped optical fiber having a length of several tens of meters. Composed. Since there is a limit to downsizing the optical amplifier, it is effective to reduce the number of optical amplifiers provided in the wavelength conversion device in order to reduce the size of the wavelength conversion device.

そこで、この実施形態の変換波長装置では、第2波長変換器を、光増幅器非含有としている。   Therefore, in the conversion wavelength device of this embodiment, the second wavelength converter is not included in the optical amplifier.

この実施形態の波長変換装置12は、第1波長変換器40と第2波長変換器80を備えて構成される。また、波長変換装置12は、第1波長変換器40の入力側に、第1前段波長フィルタ(OBF1)20を具えている。この波長変換装置12は、入力光に対して全波長シフト量Δλの波長シフトを行う。   The wavelength conversion device 12 of this embodiment includes a first wavelength converter 40 and a second wavelength converter 80. Further, the wavelength converter 12 includes a first pre-stage wavelength filter (OBF1) 20 on the input side of the first wavelength converter 40. This wavelength converter 12 shifts the wavelength of the total wavelength shift amount Δλ with respect to the input light.

ここでは、波長変換装置12への入力光(図中、矢印S11で示す。)は、伝送速度が160Gbpsであり、かつ、パルス幅が2.5psであるRZ信号であるものとする。   Here, it is assumed that the input light (indicated by the arrow S11 in the figure) to the wavelength converter 12 is an RZ signal having a transmission speed of 160 Gbps and a pulse width of 2.5 ps.

第1波長変換器40は、第1光増幅器(以下、単に光増幅器と称する。)42、第2前段波長フィルタ(OBF2)44、第1分散フラットファイバ(DFF1)46及び第1波長フィルタ(OBF3)48を有している。   The first wavelength converter 40 includes a first optical amplifier (hereinafter simply referred to as an optical amplifier) 42, a second front-stage wavelength filter (OBF2) 44, a first dispersion flat fiber (DFF1) 46, and a first wavelength filter (OBF3). 48).

第2波長変換器80は、可変光減衰器(VOA)82、第2分散フラットファイバ(DFF2)86及び第2波長フィルタ(OBF4)88を有している。   The second wavelength converter 80 includes a variable optical attenuator (VOA) 82, a second dispersion flat fiber (DFF2) 86, and a second wavelength filter (OBF4) 88.

第1前段波長フィルタ20及び第2前段波長フィルタ44は、光増幅器42の入力端及び出力端にそれぞれ設けられていて、入力光S11に含まれる自然放出光(ASE)雑音を除去する。   The first pre-stage wavelength filter 20 and the second pre-stage wavelength filter 44 are provided at the input end and the output end of the optical amplifier 42, respectively, and remove spontaneous emission (ASE) noise contained in the input light S11.

ここでは、第1前段波長フィルタ20を、透過帯域幅(BW)が3nmである2次スーパーガウシアン形状のフィルタとしている。また、第2前段波長フィルタ44を、透過帯域幅(BW)が3nmであるガウシアン形状のフィルタとしている。   Here, the first pre-stage wavelength filter 20 is a secondary super Gaussian filter having a transmission bandwidth (BW) of 3 nm. The second pre-stage wavelength filter 44 is a Gaussian filter having a transmission bandwidth (BW) of 3 nm.

光増幅器42は、第1前段波長フィルタ20を経て第1波長変換器40に入力された入力光(図中、矢印S21で示す。)を所望の光強度に増幅して、第1増幅光(図中、矢印S43で示す。)を生成する。この光増幅器42での増幅の際に付加されたASE雑音は、第2前段波長フィルタ44で除去される。   The optical amplifier 42 amplifies the input light (indicated by arrow S21 in the figure) input to the first wavelength converter 40 through the first pre-stage wavelength filter 20 to a desired light intensity, and the first amplified light ( In the figure, it is indicated by an arrow S43). The ASE noise added at the time of amplification by the optical amplifier 42 is removed by the second pre-stage wavelength filter 44.

第1分散フラットファイバ(DFF1)46は、自己位相変調(SPM)効果により、第2前段波長フィルタ44を経て送られた第1増幅光(図中、矢印S45で示す。)の波長スペクトル幅を広げて第1ファイバ出力光(図中、矢印S47で示す。)を生成する。   The first dispersion flat fiber (DFF1) 46 has a wavelength spectrum width of the first amplified light (indicated by an arrow S45 in the drawing) transmitted through the second pre-stage wavelength filter 44 due to the self-phase modulation (SPM) effect. The first fiber output light (indicated by an arrow S47 in the figure) is generated by spreading.

第1波長フィルタ48は、第1ファイバ出力光S47の所定の波長帯域を透過させて第1波長変換光(図中、矢印S49で示す。)を生成する。ここでは、第1波長フィルタ48は、透過帯域幅(BW)が3nmであるガウシアン形状のフィルタである。また、透過帯域幅(BW)の中心波長λ1を、入力光の中心波長λ0に対して、第1波長シフト量Δλ1(=λ1−λ0)だけ変化させている。   The first wavelength filter 48 transmits a predetermined wavelength band of the first fiber output light S47 to generate first wavelength converted light (indicated by an arrow S49 in the figure). Here, the first wavelength filter 48 is a Gaussian filter having a transmission bandwidth (BW) of 3 nm. Further, the center wavelength λ1 of the transmission bandwidth (BW) is changed by the first wavelength shift amount Δλ1 (= λ1-λ0) with respect to the center wavelength λ0 of the input light.

ここでは、第1波長シフト量Δλ1を1nmとして、入力光S21の中心波長λ0に対して、長波長側に波長シフトさせている。すなわち、第1波長フィルタ48(第1波長変換光S49)の中心波長λ1は、λ1=λ0+1で与えられる。   Here, the first wavelength shift amount Δλ1 is set to 1 nm, and the wavelength is shifted to the long wavelength side with respect to the center wavelength λ0 of the input light S21. That is, the center wavelength λ1 of the first wavelength filter 48 (first wavelength converted light S49) is given by λ1 = λ0 + 1.

可変光減衰器(VOA:Variable Optical Attenuator)82は、第1波長変換光の光強度を、第2分散フラットファイバでの非線形光学効果に好適な強度に減衰させて、可変減衰光(図6中、矢印S83で示す。)を生成した後、第2分散フラットファイバ86に送る。なお、第1波長変換光の光強度を減衰する必要が無い場合は、可変光減衰器82での減衰量を0としても良い。また、可変光減衰器82を設けない構成としても良い。   A variable optical attenuator (VOA) 82 attenuates the light intensity of the first wavelength converted light to an intensity suitable for the nonlinear optical effect in the second dispersion flat fiber, thereby changing the variable attenuated light (in FIG. 6). , And is sent to the second dispersion flat fiber 86. If there is no need to attenuate the light intensity of the first wavelength converted light, the attenuation amount in the variable optical attenuator 82 may be zero. Further, the variable optical attenuator 82 may not be provided.

第2分散フラットファイバ86は、自己位相変調(SPM)効果により、可変減衰光S83の波長スペクトル幅を広げて第2ファイバ出力光(図6中、矢印S87で示す。)を生成する。   The second dispersion flat fiber 86 generates the second fiber output light (indicated by an arrow S87 in FIG. 6) by expanding the wavelength spectrum width of the variable attenuation light S83 due to the self-phase modulation (SPM) effect.

第2波長フィルタ88は、第2ファイバ出力光S87の所定の波長帯域を透過させて第2波長変換光(図6中、矢印S89で示す。)を生成する。ここでは、第2波長フィルタ88は、透過帯域幅(BW)が1.3nmであるガウシアン形状のフィルタとしている。   The second wavelength filter 88 transmits a predetermined wavelength band of the second fiber output light S87 to generate second wavelength converted light (indicated by an arrow S89 in FIG. 6). Here, the second wavelength filter 88 is a Gaussian filter having a transmission bandwidth (BW) of 1.3 nm.

また、透過帯域幅(BW)の中心波長λ2を、第1波長変換光S49の中心波長λ1に対して、第2波長シフト量Δλ2(=λ2−λ1)だけ変化させている。   Further, the center wavelength λ2 of the transmission bandwidth (BW) is changed by the second wavelength shift amount Δλ2 (= λ2-λ1) with respect to the center wavelength λ1 of the first wavelength converted light S49.

この波長変換装置12は、第1波長変換器40と第2波長変換器80の2段の波長変換により、全波長シフト量Δλに対応する波長シフトを実現する。すなわち、Δλ1+Δλ2=Δλとなる。   This wavelength converter 12 realizes a wavelength shift corresponding to the total wavelength shift amount Δλ by two-stage wavelength conversion of the first wavelength converter 40 and the second wavelength converter 80. That is, Δλ1 + Δλ2 = Δλ.

また、第1波長シフト量Δλ1と第2波長シフト量Δλ2の一方を正とし、他方を負として、Δλ1×Δλ2<0を満たすように設定する。この実施形態では、第1波長シフト量Δλ1が正(Δλ1>0)、すなわち、長波長側への波長シフトとしている。従って、第2波長シフト量Δλ2を負(Δλ2<0)、すなわち、短波長側への波長シフトとする。また、第2波長変換器80での波長シフトの大きさ(|Δλ2|)を、第1波長変換器40での波長シフトの大きさ(|Δλ1|)よりも大きくする(|Δλ1|<|Δλ2|)。   Further, one of the first wavelength shift amount Δλ1 and the second wavelength shift amount Δλ2 is set to be positive, and the other is set to be negative so as to satisfy Δλ1 × Δλ2 <0. In this embodiment, the first wavelength shift amount Δλ1 is positive (Δλ1> 0), that is, the wavelength shift toward the long wavelength side. Therefore, the second wavelength shift amount Δλ2 is negative (Δλ2 <0), that is, a wavelength shift toward the short wavelength side. Further, the wavelength shift magnitude (| Δλ2 |) in the second wavelength converter 80 is set larger than the wavelength shift magnitude (| Δλ1 |) in the first wavelength converter 40 (| Δλ1 | <| Δλ2 |).

すなわち、Δλ1=1nm及びΔλ2=−10nmの2段階の波長変化で、全体として、Δλ=Δλ1+Δλ2=−9nmの波長シフトが可能になる。   That is, as a whole, a wavelength shift of Δλ = Δλ1 + Δλ2 = −9 nm is possible by two-stage wavelength change of Δλ1 = 1 nm and Δλ2 = −10 nm.

以上説明したように、この実施形態の波長変換装置によれば、第1波長変換器における第1波長シフト量Δλ1と第2波長変換器における第2波長シフト量Δλ2を、Δλ1×Δλ2<0及び|Δλ1|<|Δλ2|を満たすように設定している。   As described above, according to the wavelength conversion device of this embodiment, the first wavelength shift amount Δλ1 in the first wavelength converter and the second wavelength shift amount Δλ2 in the second wavelength converter are expressed as Δλ1 × Δλ2 <0 and It is set so as to satisfy | Δλ1 | <| Δλ2 |.

このように設定すると、第2ファイバ出力光は、第1波長変換における波長シフト方向とは、逆の波長領域において、平坦性に優れた波形となり、第2波長フィルタでは、この平坦性に優れた領域を透過させるので、品質に優れた波長変換光が得られる。   With this setting, the second fiber output light has a waveform with excellent flatness in a wavelength region opposite to the wavelength shift direction in the first wavelength conversion, and the second wavelength filter has excellent flatness. Since the region is transmitted, wavelength-converted light with excellent quality can be obtained.

また、第1波長変換における波長シフト方向とは逆の波長領域において、平坦性に優れた波形となることから、第2波長シフト量Δλ2を大きくすることが可能となる。この結果、例えば10nmの波長シフトを従来5段の波長変換を行っているのに対し、2段の波長変換で行うことができる。   In addition, since the waveform has excellent flatness in a wavelength region opposite to the wavelength shift direction in the first wavelength conversion, the second wavelength shift amount Δλ2 can be increased. As a result, for example, a wavelength shift of 10 nm can be performed by two-stage wavelength conversion as compared with the conventional five-stage wavelength conversion.

さらに、2段の波長変換を行うに際し、1台の光増幅器を用いて行うので、装置サイズの小型化や省電力化を達成することができる。   Furthermore, since the two-stage wavelength conversion is performed using one optical amplifier, the apparatus size can be reduced and the power can be saved.

上述した実施形態は、単なる一例であって、何らこの条件に限定されるものではない。例えば、第1及び第2前段波長フィルタと、第1及び第2波長フィルタの透過帯域の形状及び幅は、入力される光パルスの幅などに応じて、任意好適に設定すれば良い。また、第1波長シフト量及び第2波長シフト量についても、所望の波長シフト量Δλに合わせて、Δλ1+Δλ2<Δλ、Δλ1×Δλ2<0及び|Δλ1|<|Δλ2|を満たす好適な組合せを採用すれば良い。   The above-described embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to this condition. For example, the shape and width of the transmission bands of the first and second pre-stage wavelength filters and the first and second wavelength filters may be arbitrarily set according to the width of the input optical pulse. For the first wavelength shift amount and the second wavelength shift amount, a suitable combination satisfying Δλ1 + Δλ2 <Δλ, Δλ1 × Δλ2 <0 and | Δλ1 | <| Δλ2 | is adopted in accordance with the desired wavelength shift amount Δλ. Just do it.

また、可変光減衰器82は、その本体が、最も長い辺の長さが5〜6cm又はそれ以下の直方体程度の大きさであり、本体に入出力インタフェースとしてピグテイルファイバが取り付けられて構成される。可変光減衰器は、一般的なEDFAに比べて小型であり、可変光減衰器の体積は、一般的なEDFAの5%以下になると考えられる。このため、可変光減衰器を、第2波長変換器に設けた場合であっても、波長変換装置の装置サイズに与える影響は無視できる。   The variable optical attenuator 82 has a main body with a length of a rectangular parallelepiped having a longest side length of 5 to 6 cm or less, and a pigtail fiber is attached to the main body as an input / output interface. The The variable optical attenuator is smaller than a general EDFA, and the volume of the variable optical attenuator is considered to be 5% or less of a general EDFA. For this reason, even when the variable optical attenuator is provided in the second wavelength converter, the influence on the device size of the wavelength converter can be ignored.

(実施例1)
第1及び第2分散フラットファイバ46及び86を、長さ1km、分散−0.15ps/nm/km、及び非線形定数10km−1−1としたとき、第1波長変換器40での波長シフトΔλ1=1nmとするには、光増幅器42により、第1分散フラットファイバ46に入力される光信号の光強度を23dBmとすればよい。一方、第2波長変換器80での波長シフトΔλ2=−10nmとするには、第2分散フラットファイバ86への入力光の光強度が、26dBmであることが要求される。しかし、第1分散フラットファイバ46に入力される光信号の光強度を23dBmとしたとき、第1波長変換光S49の光強度は、約17dBmであり、第2分散フラットファイバへの入力として要求される光強度に対して約9dB不足している。すなわち、第1波長変換光S49の光強度は、要求される光強度の1/8程度になってしまう。
Example 1
When the first and second dispersion flat fibers 46 and 86 have a length of 1 km, a dispersion of −0.15 ps / nm / km, and a nonlinear constant of 10 km −1 W −1 , the wavelength shift in the first wavelength converter 40 In order to set Δλ1 = 1 nm, the optical intensity of the optical signal input to the first dispersion flat fiber 46 may be set to 23 dBm by the optical amplifier 42. On the other hand, in order to set the wavelength shift Δλ2 = −10 nm in the second wavelength converter 80, the light intensity of the input light to the second dispersion flat fiber 86 is required to be 26 dBm. However, when the light intensity of the optical signal input to the first dispersion flat fiber 46 is 23 dBm, the light intensity of the first wavelength converted light S49 is about 17 dBm, which is required as an input to the second dispersion flat fiber. The light intensity is about 9 dB short. That is, the light intensity of the first wavelength converted light S49 is about 1/8 of the required light intensity.

非線形光学効果の程度は、長さL、非線形定数γ、及び、入力される光信号のピーク電力P0の積で規格化される。   The degree of the nonlinear optical effect is normalized by the product of the length L, the nonlinear constant γ, and the peak power P0 of the input optical signal.

そこで、第2分散フラットファイバとして、長さLが1kmであり、かつ、非線形定数γが、第1分散フラットファイバ46の8倍の80km−1−1であるファイバを用意する。この長さLが1kmであり、非線形定数γが80km−1−1の分散フラットファイバに、17dBmの光強度の光を入力すると、非線形定数γが10km−1−1の分散フラットファイバに26dBmの光を入力した場合と同様の非線形光学効果を得ることができる。 Therefore, a fiber having a length L of 1 km and a nonlinear constant γ of 80 km −1 W −1 that is eight times that of the first dispersion flat fiber 46 is prepared as the second dispersion flat fiber. When light having an intensity of 17 dBm is input to a dispersion flat fiber having a length L of 1 km and a nonlinear constant γ of 80 km −1 W −1 , the dispersion flat fiber having a nonlinear constant γ of 10 km −1 W −1 is input. The same nonlinear optical effect as when 26 dBm light is input can be obtained.

図7(A)は、第1波長変換光S49のアイパターンを示し、図7(B)は、第2波長変換光S89のアイパターンを示す図である。このとき、可変光減衰器82の減衰量は0としている。図7(B)に示されるように、第2波長変換光S89では波形劣化は見られず、第2波長変換光S89は、極めて良好なアイ開口を示している。このように、データレートが160Gbpsの場合に、分散フラットファイバの分散値が−0.15ps程度であっても、優れた波形整形効果が得られる。   FIG. 7A shows an eye pattern of the first wavelength converted light S49, and FIG. 7B shows an eye pattern of the second wavelength converted light S89. At this time, the attenuation amount of the variable optical attenuator 82 is set to zero. As shown in FIG. 7B, no waveform deterioration is observed in the second wavelength converted light S89, and the second wavelength converted light S89 shows a very good eye opening. Thus, when the data rate is 160 Gbps, an excellent waveform shaping effect can be obtained even if the dispersion value of the dispersion flat fiber is about −0.15 ps.

(実施例2)
第2分散フラットファイバの非線形定数γを、第1波長変換器の特性に合わせて、最適化することは困難な場合がある。その場合、第1波長変換光の光強度を可変光減衰器で所望の強度に減衰させた後、第2分散フラットファイバに送る。
(Example 2)
It may be difficult to optimize the nonlinear constant γ of the second dispersion flat fiber in accordance with the characteristics of the first wavelength converter. In that case, after the optical intensity of the first wavelength converted light is attenuated to a desired intensity by the variable optical attenuator, it is sent to the second dispersion flat fiber.

例えば、第2分散フラットファイバ86として、非線形定数γが80km−1−1よりも大きいもの、例えば、非線形定数γが100km−1−1であるものを選択する。 For example, the second dispersion flat fiber 86 is selected such that the nonlinear constant γ is larger than 80 km −1 W −1 , for example, the nonlinear constant γ is 100 km −1 W −1 .

ここで、第1波長変換器40の構成を実施例1と同様に構成すると、第1波長変換光の光強度は約17dBmであり、第2分散フラットファイバ86で所望の非線形光学効果を得られる光強度より1dB程度大きくなる。そこで、可変光減衰器82では、第1波長変換光の光強度を1dB程度減衰させて、最適な光強度となるように微調整する。   Here, when the configuration of the first wavelength converter 40 is configured in the same manner as in the first embodiment, the light intensity of the first wavelength converted light is about 17 dBm, and a desired nonlinear optical effect can be obtained by the second dispersion flat fiber 86. It becomes about 1 dB larger than the light intensity. Therefore, the variable light attenuator 82 attenuates the light intensity of the first wavelength converted light by about 1 dB and finely adjusts the light intensity to an optimum light intensity.

このように、可変光減衰器82を第2分散フラットファイバ86の前段に設けることで、第2分散フラットファイバ86の非線形定数を、最適化することが困難な場合であっても、第2分散フラットファイバ86に入力される光強度を最適に設定することが可能になる。   As described above, by providing the variable optical attenuator 82 in front of the second dispersion flat fiber 86, even if it is difficult to optimize the nonlinear constant of the second dispersion flat fiber 86, the second dispersion The light intensity input to the flat fiber 86 can be set optimally.

分散フラットファイバ中での非線形光学効果の程度は、ファイバの伝播損失及び分散の影響を無視すると、ファイバの長さLと、非線形定数γと、入力される光信号のピーク電力Pの積で規格化されるので、入力される光信号の光強度が同じ場合、非線形光学効果の程度は、非線形定数γとファイバの長さLとの積で規格化されることになる。従って、所望の非線形定数γ、ここではγ=100km−1−1の分散フラットファイバの入手が困難な場合は、長さLを長くしてもよい。 The degree of the nonlinear optical effect in the dispersion flat fiber is determined by the product of the fiber length L, the nonlinear constant γ, and the peak power P of the input optical signal, ignoring the effects of fiber propagation loss and dispersion. Therefore, when the optical intensity of the input optical signal is the same, the degree of the nonlinear optical effect is normalized by the product of the nonlinear constant γ and the fiber length L. Therefore, when it is difficult to obtain a dispersion flat fiber having a desired nonlinear constant γ, here γ = 100 km −1 W −1 , the length L may be increased.

例えば、長さLが1kmで、非線形定数γが100km−1−1の分散フラットファイバと、長さLが2kmで、非線形定数γが50km−1−1の分散フラットファイバとは、同様の非線形光学効果を示すことになる。 For example, a dispersion flat fiber having a length L of 1 km and a nonlinear constant γ of 100 km −1 W −1 and a dispersion flat fiber having a length L of 2 km and a nonlinear constant γ of 50 km −1 W −1 are the same. The nonlinear optical effect is shown.

なお、分散フラットファイバの長さLを2倍にしたときに、分散と非線形光学効果の相互作用(SPM−GVD効果)を同等に保つため、波長分散Dを1/2にする必要がある。このとき、第2分散フラットファイバを、長さL=2km、波長分散D=−0.075ps/nm/km及び非線形定数γ=50km−1−1にすればよい。 When the length L of the dispersion flat fiber is doubled, the chromatic dispersion D needs to be halved in order to keep the dispersion and nonlinear optical effect interaction (SPM-GVD effect) equal. At this time, the length of the second dispersion flat fiber may be L = 2 km, wavelength dispersion D = −0.075 ps / nm / km, and nonlinear constant γ = 50 km −1 W −1 .

また、分散フラットファイバの非線形光学効果が、非線形定数γと長さLとピーク電力Pの積で規格化されることを利用すれば、第1分散フラットファイバの長さLを短くすることにより、第1波長変換に必要な光強度を大きくすることができる。例えば、第1分散フラットファイバの長さLを0.5kmとすると、第1波長変換に必要な光強度は、2倍となり、およそ26dBmになる。この結果、第1波長変換光の光強度が大きくなり、例えば、第2分散フラットファイバとして非線形定数γの小さなものを用いることができる。なお、第1分散フラットファイバの長さを2分の1にした場合、SPM−GVD効果を同等に保つためには、波長分散Dを2倍にする必要がある。   Further, by utilizing the fact that the nonlinear optical effect of the dispersion flat fiber is normalized by the product of the nonlinear constant γ, the length L, and the peak power P, by reducing the length L of the first dispersion flat fiber, The light intensity required for the first wavelength conversion can be increased. For example, if the length L of the first dispersion flat fiber is 0.5 km, the light intensity required for the first wavelength conversion is doubled to approximately 26 dBm. As a result, the light intensity of the first wavelength converted light is increased, and for example, a second dispersion flat fiber having a small nonlinear constant γ can be used. When the length of the first dispersion flat fiber is halved, it is necessary to double the chromatic dispersion D in order to keep the SPM-GVD effect equal.

そこで、第1分散フラットファイバとして、例えば、非線形定数γ1=10km−1−1で、長さL1=0.375km、分散D1=−0.4ps/nm/kmのファイバを選択する。また、第2分散フラットファイバとして、非線形定数γ2=35km−1−1で、長さL2=1km、分散D2=−0.15ps/nm/kmのファイバを選択する。 Therefore, for example, a fiber having a nonlinear constant γ1 = 10 km −1 W −1 , a length L1 = 0.375 km, and a dispersion D1 = −0.4 ps / nm / km is selected as the first dispersion flat fiber. Further, as the second dispersion flat fiber, a fiber having a nonlinear constant γ2 = 35 km −1 W −1 , a length L2 = 1 km, and a dispersion D2 = −0.15 ps / nm / km is selected.

光増幅器により増幅され、第1分散フラットファイバに入力される光信号の強度を27dBmとし、可変光減衰器での減衰量を1dBとする。このときの、アイパターンを図8に示す。   The intensity of the optical signal amplified by the optical amplifier and input to the first dispersion flat fiber is 27 dBm, and the attenuation at the variable optical attenuator is 1 dB. The eye pattern at this time is shown in FIG.

図8(A)は、第1波長変換光S49のアイパターンを示し、図8(B)は、第2波長変換光S89のアイパターンを示す。図8に示されるように、第2波長変換光S89では波形劣化は見られず、第2波長変換光S89は、極めて良好なアイ開口を示している。   FIG. 8A shows the eye pattern of the first wavelength converted light S49, and FIG. 8B shows the eye pattern of the second wavelength converted light S89. As shown in FIG. 8, no waveform deterioration is observed in the second wavelength converted light S89, and the second wavelength converted light S89 shows a very good eye opening.

2段階の波長変換の原理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the principle of wavelength conversion of two steps. 第1波長変換器における波長スペクトルの計算結果を示す図である。It is a figure which shows the calculation result of the wavelength spectrum in a 1st wavelength converter. 入力光及び第1波長変換光のアイパターンを示す図である。It is a figure which shows the eye pattern of input light and 1st wavelength conversion light. 第2波長変換器における波長スペクトルの計算結果を示す図である。It is a figure which shows the calculation result of the wavelength spectrum in a 2nd wavelength converter. 第1波長変換光及び第2波長変換光のアイパターンを示す図である。It is a figure which shows the eye pattern of 1st wavelength conversion light and 2nd wavelength conversion light. 波長変換装置を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating a wavelength converter. 第1及び第2波長変換光のアイパターンを示す図(1)である。It is a figure (1) which shows the eye pattern of the 1st and 2nd wavelength conversion light. 第1及び第2波長変換光のアイパターンを示す図(2)である。It is a figure (2) which shows the eye pattern of the 1st and 2nd wavelength conversion light. 従来のDPSK信号再生器を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the conventional DPSK signal regenerator. 全光波長変換器の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of an all-optical wavelength converter. 全光波長変換器における波長変換を示す図(1)である。It is a figure (1) which shows wavelength conversion in an all-optical wavelength converter. 全光波長変換器における波長変換を示す図(2)である。It is a figure (2) which shows wavelength conversion in an all-optical wavelength converter.

符号の説明Explanation of symbols

10、12 波長変換装置
20 第1前段波長フィルタ(OBF1)
40 第1波長変換器
42 第1光増幅器(P1)
44 第2前段波長フィルタ(OBF2)
46 第1分散フラットファイバ(DFF1)
48 第1波長フィルタ(OBF3)
60、80 第2波長変換器
62 第2光増幅器(P2)
66、86 第2分散フラットファイバ(DFF2)
68、88 第2波長フィルタ(OBF4)
82 可変光減衰器(VOA)
10, 12 Wavelength converter 20 First front wavelength filter (OBF1)
40 First wavelength converter 42 First optical amplifier (P1)
44 Second pre-stage wavelength filter (OBF2)
46 First dispersion flat fiber (DFF1)
48 1st wavelength filter (OBF3)
60, 80 Second wavelength converter 62 Second optical amplifier (P2)
66, 86 Second dispersion flat fiber (DFF2)
68, 88 Second wavelength filter (OBF4)
82 Variable Optical Attenuator (VOA)

Claims (5)

入力光に対して、波長シフト量Δλの波長シフトを与える波長変換装置であって、
前記入力光を増幅して増幅光を生成する光増幅器、前記増幅光の波長スペクトル幅を広げて第1ファイバ出力光を生成する第1分散フラットファイバ、及び、前記第1ファイバ出力光の所定の波長帯域を透過させて第1波長変換光を生成する第1波長フィルタを有していて、前記第1波長変換光の中心波長を、前記入力光の中心波長に対して第1波長シフト量Δλ1だけ変化させる第1波長変換器と、
前記第1波長変換光の波長スペクトル幅を広げて第2ファイバ出力光を生成する第2分散フラットファイバ、及び、前記第2ファイバ出力光の所定の波長帯域を透過させて第2波長変換光を生成する第2波長フィルタを有していて、前記第2波長変換光の中心波長を、前記第1波長変換光の中心波長に対して第2波長シフト量Δλ2だけ変化させる、光増幅器非含有の第2波長変換器と
を備え、
前記第1波長シフト量Δλ1及び前記第2波長シフト量Δλ2が、Δλ1+Δλ2=Δλ、Δλ1×Δλ2<0及び|Δλ1|<|Δλ2|を満たす
ことを特徴とする波長変換装置。
A wavelength conversion device that gives a wavelength shift of a wavelength shift amount Δλ to input light,
An optical amplifier that amplifies the input light to generate amplified light, a first dispersion flat fiber that generates a first fiber output light by expanding a wavelength spectrum width of the amplified light, and a predetermined of the first fiber output light A first wavelength filter that transmits a wavelength band and generates first wavelength converted light; and a center wavelength of the first wavelength converted light is set to a first wavelength shift amount Δλ1 with respect to a center wavelength of the input light. A first wavelength converter that changes only,
A second dispersion flat fiber that generates a second fiber output light by expanding a wavelength spectrum width of the first wavelength converted light; and a second wavelength converted light that transmits a predetermined wavelength band of the second fiber output light. A second wavelength filter to be generated, and changing a center wavelength of the second wavelength converted light by a second wavelength shift amount Δλ2 with respect to a center wavelength of the first wavelength converted light; A second wavelength converter,
The wavelength converter according to claim 1, wherein the first wavelength shift amount Δλ1 and the second wavelength shift amount Δλ2 satisfy Δλ1 + Δλ2 = Δλ, Δλ1 × Δλ2 <0, and | Δλ1 | <| Δλ2 |.
前記第2波長変換器が、可変光減衰器を備え、
該可変光減衰器は、前記第1波長変換光の光強度を減衰させた後、前記第2分散フラットファイバに送る
ことを特徴とする請求項1に記載の波長変換装置。
The second wavelength converter comprises a variable optical attenuator;
2. The wavelength conversion device according to claim 1, wherein the variable optical attenuator attenuates the light intensity of the first wavelength converted light and then sends the attenuated light to the second dispersion flat fiber.
前記光増幅器の入力側及び出力側にさらに波長フィルタを備える
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の波長変換装置。
The wavelength conversion apparatus according to claim 1, further comprising a wavelength filter on an input side and an output side of the optical amplifier.
光増幅器、第1分散フラットファイバ、及び、第1波長フィルタを有していて、入力光の中心波長に対して第1波長シフト量Δλ1だけ変化させた第1波長変換光を生成する第1波長変換器と、
第2分散フラットファイバ、及び、第2波長フィルタを有していて、前記第1波長変換光の中心波長に対して第2波長シフト量Δλ2だけ変化させた第2波長変換光を生成する光増幅器非含有の第2波長変換器と
を備える波長変換装置において、入力光に対して、波長シフト量Δλの波長シフトを与える波長変換方法であって、
前記光増幅器で、前記入力光を増幅して増幅光を生成する過程と、
前記第1分散フラットファイバで、前記増幅光の波長スペクトル幅を広げて第1ファイバ出力光を生成する過程と、
前記第1波長フィルタで、前記第1ファイバ出力光の所定の波長帯域を透過させて第1波長変換光を生成する過程と、
前記第2分散フラットファイバで、前記第1波長変換光の波長スペクトル幅を広げて第2ファイバ出力光を生成する過程と、
前記第2波長フィルタで、前記第2ファイバ出力光の所定の波長帯域を透過させて第2波長変換光を生成する過程と
を備え、
前記第1波長シフト量Δλ1及び前記第2波長シフト量Δλ2が、Δλ1+Δλ2=Δλ、Δλ1×Δλ2<0及び|Δλ1|<|Δλ2|を満たす
ことを特徴とする波長変換方法。
A first wavelength that has an optical amplifier, a first dispersion flat fiber, and a first wavelength filter, and generates first wavelength converted light that is changed by a first wavelength shift amount Δλ1 with respect to the center wavelength of the input light. A converter,
An optical amplifier having a second dispersion flat fiber and a second wavelength filter, and generating second wavelength converted light that is changed by a second wavelength shift amount Δλ2 with respect to the center wavelength of the first wavelength converted light In a wavelength conversion device comprising a non-containing second wavelength converter, a wavelength conversion method for giving a wavelength shift of a wavelength shift amount Δλ to input light,
A process of amplifying the input light to generate amplified light in the optical amplifier;
Generating a first fiber output light by expanding the wavelength spectrum width of the amplified light with the first dispersion flat fiber;
A step of generating a first wavelength converted light by transmitting a predetermined wavelength band of the first fiber output light with the first wavelength filter;
Generating a second fiber output light by expanding a wavelength spectrum width of the first wavelength converted light in the second dispersion flat fiber;
A step of transmitting a predetermined wavelength band of the second fiber output light by the second wavelength filter to generate second wavelength converted light,
The wavelength conversion method, wherein the first wavelength shift amount Δλ1 and the second wavelength shift amount Δλ2 satisfy Δλ1 + Δλ2 = Δλ, Δλ1 × Δλ2 <0 and | Δλ1 | <| Δλ2 |.
前記第2波長変換器が可変光減衰器を備え、
前記第2分散フラットファイバは、前記可変光減衰器において減衰した第1波長変換光の波長スペクトル幅を広げて第2ファイバ出力光を生成する
ことを特徴とする請求項4に記載の波長変換方法。
The second wavelength converter comprises a variable optical attenuator;
5. The wavelength conversion method according to claim 4, wherein the second dispersion flat fiber generates a second fiber output light by expanding a wavelength spectrum width of the first wavelength converted light attenuated by the variable optical attenuator. .
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