JP5794575B2 - 光信号処理装置 - Google Patents
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Description
この演算は、高速に行う必要があり、100W近い大きな消費電力のLSIが必要であり、光位相変調信号が受信可能な光受信装置の小型化や、省電力化を困難にしていた。
また、一旦光信号を電気信号に変換する必要があるという問題もあった。
本発明によって、4値位相変調された入力光信号から基準となる位相の抽出を電気回路
に頼らずに光学素子により行い当該第5の出力光信号と第1の入力光信号とを合波して光信号処理を行うことができるようになった。
本発明の光非線形素子としては、光の入力強度に比例して屈折率が変化する光非線形素子であればよいが、当該装置の使用には内部で4光波混合が生じ得る光非線形素子が望ましい。
本発明の実施は光ファイバ、サブバンド間遷移素子で行ったが、光非線形素子ならば半導体光増幅器(SOA, Semiconductor Optical Amplifier)、LiNb03光導波路等でもよい。
図1(a)は複素平面上で表示された第1の入力光信号の光電界ベクトルを表わしている。
図1(b)は複素平面上で表示された第3の光信号の光電界ベクトルを表わしている。
第3の光(4)の光電界の時間変化E3は、以下で表わされる。
図1(c)は複素平面上で表示された第5の出力光信号の光電界ベクトルを表わしている。
出力光の光電界の時間変化Eoutは、以下で表わされる。
特に、第2の連続光(2)と、第4の連続光(5)の周波数の関係を、
本発明は、上記のような、光受信装置や多重分離装置への適用に限定されるものではない。
図3の左側はサブバンド間遷移素子(31)の概念図を、図3(a)はInGaAs/AlAsSb量子井戸のバンド構造を表わしている。
装置は、第一の入力光信号(41)(波長1550nm,入力パワー17dBm,100Gbaud/s)と、第二の連続光(42)(波長1550nm,入力パワー17dBm)を合波する光カプラ1(43)、第一の光非線形素子として動作するサブバンド間遷移素子1(44)、第3の光(45)と第4の連続光(47)を合波する光カプラ2(48)、第2の非線形素子として動作するサブバンド間遷移素子2(49)より構成される。
本発明は、上記のような、光受信装置や多重分離装置への適用に限定されるものではない。
2 第2の連続光(角周波数ω2)
3 第1の非線形素子
4 第3の光信号(角周波数ω3=2ω1-ω2)
5 第4の連続光(角周波数ω4)
6 第2の非線形素子
7 第5の出力光信号(角周波数ω5=2ω3-ω4)
11 第1の入力光信号(波長1550nm)
12 第2の連続光(波長1552nm)
13 光カプラ1
14 高非線形光ファイバ1
15 波長フィルタ1
16 EDFA光増幅器
17 第3の光信号(波長1548nm)
18 第4の連続光(波長1546nm)
19 光カプラ2
20 高非線形光ファイバ2
21 波長フィルタ2
22 第5の出力光信号(波長1550nm)
31 サブバンド間遷移素子
32 InGaAs/AlAs/AlAsSb結合多層量子井戸
33 TE偏光の光
34 TM偏光の励起光パルス
35 位相変調されたTE偏光の光
36 バンド間の遷移
37 伝導帯のn=1の準位
38 伝導帯のn=2の準位
39 価電子帯の準位
40 サブバンド間の遷移
41 第1の入力光信号(TM偏光)(波長1550nm)
42 第2の連続光(TM偏光/TE偏光)(波長1550nm)
43 光カプラ1
44 サブバンド間遷移素子1
45 第3の光信号(波長1550nm)
46 EDFA光増幅器
47 第4の連続光(波長1550nm)
48 光カプラ2
49 サブバンド間遷移素子2
50 第5の出力光信号(波長1550nm)
Claims (4)
- 光の入力強度に比例して屈折率が変化する光非線形素子を2つ備えた光信号処理装置であって、
第1の光非線形素子に4値の位相変調が施された第1の入力光信号と第2の連続光を入射して、前記第1の入力光信号の周波数の2倍から前記第2の連続光の周波数を引いた周波数を有する第3の光信号を発生させる手段を備え、
前記第3の光信号と第4の連続光を第2の光非線形素子に入射して、前記第3の光信号の周波数の2倍から前記第4の連続光の周波数を引いた周波数と前記第1の入力光信号の基準となる位相のみを有する第5の出力光信号を発生させる手段を備え、
前記第1の入力光信号と当該前記第5の出力光信号とを合波して光信号処理を行うことを特徴とする光信号処理装置。 - 前記第1の光非線形素子および前記第2の光非線形素子の少なくとも1つが光ファイバにて構成されていることを特徴とする請求項1に記載する光信号処理装置。
- 前記第1の光非線形素子および前記第2の光非線形素子の少なくとも1つがサブバンド間遷移素子にて構成されていることを特徴とする請求項1に記載する光信号処理装置。
- 前記第1の入力光信号の波長と前記第2の連続光の波長が一致していることを特徴とする請求項3に記載する光信号処理装置。
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