JPH052197A - 光伝送システム，光波長変換方式及び受信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】偏波変動に対する対策を不要とし、光源の位相
ノイズの影響を無くし、かつ波長変換素子の縦続接続の
容易な波長変換方式を実現する。 【構成】送信機内に信号光源１００とポンプ光源１０１
を配置し、両光の偏波を合致させて送信する。光増幅器
１０４で両光の伝送損を補償しコンバータ光105を加え
半導体光増幅器１０６の入力とする。バンドパスフィル
タ１０７でコンバータ光、及び、半導体光増幅器中の４
光波混合でコンバータ光の両側に発生する波長変換光を
抽出し、これを波長変換素子の出力光とする。受信機で
はコンバータ光を局発光に用いてヘテロダイン受信を行
う。波長変換素子を縦続接続する場合、コンバ−タ光を
次段の波長変換素子のポンプ光として用いる。この結
果、偏波変動対策が不要となり、コンバータ光の位相ノ
イズが打ち消される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信，光交換，波長
多重光ネットワーク等で使用される光波長変換に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体光増幅器内の４光波混合効果を利
用した波長変換方式の一つとして、信号光，ポンプ光、
及び第２のポンプ光（コンバータ光）の３光を半導体光
増幅器の入力光とする方式が、エレクトロニクス・レ
ターズ，１７（１９８８年）第１１０６頁から第１１０
７頁（Electronics Letters １７(１９８８)pp１１０６
−１１０７）に記載されている。において報告された
２つのポンプ光を用いる手法は、数１０ｎｍ以上の範囲
で高効率の波長変換が可能であるという利点を持ってい
る。

【０００３】以下、この従来の波長変換方式について説
明する。

【０００４】図３に、の波長変換方式の構成例を示
す。送信機内に配置された信号光源１００は光周波数ｆ
ｓの信号光ｓを送出する。信号光ｓは伝送したい信号で
変調されており、光ファイバ１０３を伝送される。送信
機の出力光の光スペクトルを図４(１)に示す。

【０００５】この信号光ｓに、ポンプ光源１０１とコン
バータ光源１０５それぞれの出力光であるポンプ光ｐ，
第２のポンプ光（コンバータ光）ｃが加えられ、波長変
換素子である半導体光増幅器１０６に入力される。

【０００６】ここで、ポンプ光ｐは信号光ｓに偏波が一
致し、かつ、光周波数がδｆだけ異なるように設定され
ている。この周波数差δｆが半導体光増幅器内部のキャ
リアライフタイムの逆数（数ＧＨｚ程度）以下になるよ
うに設定しておけば、両光は半導体光増幅器１０６内部
で干渉し、キャリアの密度は両光の周波数差δｆで増減
する。コンバータ光ｃが半導体光増幅器１０６を通過す
るとキャリア密度の振動周波数δｆによって変調を受
け、コンバータ光ｃの両側の周波数δｆだけ離れた点に
新しい光信号ｎ，ｎ′が発生する。半導体光増幅器１０
６の出力光スペクトルを図４(２)に示す。ｓ，ｐ，ｃ
は、それぞれ入力された信号光、ポンプ光，コンバータ
光が半導体光増幅器１０６を通過し増幅された出力光で
ある。コンバータ光の両側に新たに発生した光信号ｎ，
ｎ′は信号光ｓと同じ変調を受けており、それぞれ信号
光ｓを光周波数ｆｎ＝ｆｃ＋δｆ，ｆｎ′＝ｆｃ−δｆ
に波長変換した信号とみなすことができる。

【０００７】半導体光増幅器１０６の入力端の信号光
ｓ，ポンプ光ｐ，コンバータ光ｃの光電界Ｅｓ，Ｅｐ，
Ｅｃは（数１）のように表すことができる。

【０００８】

【数１】 Ｅｓ(ｔ)＝Ａｓ・exp{ｊ(２πｆｓ・ｔ＋φｓ(ｔ))}＋ｃ.ｃ Ｅｐ(ｔ)＝Ａｐ・exp{ｊ(２πｆｐ・ｔ＋φｐ(ｔ))}＋ｃ.ｃ …(数１) Ｅｃ(ｔ)＝Ａｃ・exp{ｊ(２πｆｃ・ｔ＋φｃ(ｔ))}＋ｃ.ｃ Ａｓ，Ａｐ，Ａｃはそれぞれ信号光ｓ，ポンプ光ｐ，コ
ンバータ光ｃの電界振幅であり、φｓ(ｔ),φｐ(ｔ),φ
ｃ(ｔ)は各入力光の位相である。ポンプ光ｐ及びコンバ
ータ光ｃは無変調であるため、φｐ(ｔ)，φｃ(ｔ)はそ
れぞれの光源の位相ノイズを示す。また、信号光の振幅
Ａｓ，周波数ｆｓ、ないし位相φｓ(ｔ)は伝送したい情
報によって変調を施されている。なお、ｊは虚数単位
を、ｃ.ｃは複素共役を示す。

【０００９】４光波混合過程によって半導体光増幅器１
０６の出力端に現れる波長変換された信号光出力ｎ，
ｎ′の電界Ｅｎ，Ｅｎ′は近似的に（数２）のように表
される。Ｃは定数、αは線幅増大係数であり、＊は複素
共役を示している。

【００１０】

【数２】 Ｅｎ(ｔ)＝(１＋ｊα)・Ｃ・Ａｓ・Ａｐ*・Ａｃ ・exp{ｊ(２πｆｎ・t＋φｓ(ｔ)−φｐ(ｔ)＋φｃ(ｔ))}＋ｃ.ｃ Ｅｎ′(ｔ)＝(１＋ｊα)・Ｃ*・Ａｓ*・Ａｐ・Ａｃ ・exp{ｊ(２πｆｎ′・ｔ−φｓ(ｔ)＋φｐ(ｔ)＋φｃ(ｔ))}＋ｃ.ｃ …(数２) （数２）で出力光ｎの光電界Ｅｎは、信号光電界Ｅｓ
とまったく同じ変調を受けている。なお、Ｅｎ′はＥｓ
と位相共役な変調を受けている。

【００１１】光バンドパスフィルタ１０７は、図４(２)
の出力光のうち波長変換信号ｎ付近の光のみ通過するよ
うに設定され、これを通過した光が出力光となる。波長
変換信号ｎのみを取り出すには通過帯域幅数ＧＨｚ程度
の狭帯域光フィルタを用いる必要がある。多層膜光フィ
ルタ等の通過帯域幅の広い光バンドパスフィルタを用い
た場合、出力光スペクトルは図４(３)に示すようにコン
バータ光ｃ，位相共役信号ｎ′の混じったものとなる。
これらの不要な信号はノイズとなったり、余分な帯域を
占有するため、マッハツェンダ干渉系などの狭帯域の光
フィルタを用いてｎのみを取り出す試みも行なわれてい
る。しかしながら、フィルタの構造が複雑となったり安
定化を必要とするなど実用上の困難が多い。

【００１２】波長変換信号ｎは、光ファイバ１０８を伝
送されたのち受信機で受信される。受信信号には局発光
源１１０の出力光である局発光Ｌｏが加えられ、フォト
ダイオード１０９を用いて光ヘテロダイン受信を行な
い、中間周波数帯の電気信号に変換される。この様子を
図４(４)に示す。必要な信号はｎのみであるので、中間
周波数帯でこの信号のみをバンドパスフィルタ１１７で
切り出し復調器１１４，再生器１１５によって復調・再
生を行なう。

【００１３】以上が、従来の波長変換方式である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来例の波長変
換方式では、光ファイバ１０３を伝送された信号光ｓは
偏波変動を受けているため、信号光とポンプ光を半導体
光増幅器内部で干渉させるには両者の偏波を一致させる
機構が必要である。従来の実験では手動式の偏波コント
ローラを用いる等の方式をとっており、実用上の大きな
問題となっていた。

【００１５】また、波長変換素子の縦続接続が困難であ
るという点も大きな問題である。図３の光バンドパスフ
ィルタ１０７に通過帯域の広い（数１０ＧＨｚ以上）も
のを用いた場合、波長変換素子の出力光には図４(３)の
ように波長変換信号ｎ以外に位相共役変換出力ｎ′，コ
ンバータ光ｃが混入しノイズとして作用する。受信時に
は電気的なフィルタでこれらの信号を除去することが可
能であるが、波長変換素子を縦続接続し多段の波長変換
を行なう場合には、通過帯域数ＧＨｚ以下の狭帯域光フ
ィルタを用いて波長変換された出力光ｎのみを取り出す
ことが必要となる。しかしながら、このような狭帯域光
フィルタは、構成が複雑であり、波長安定性が悪く安定
化のための制御回路を要する等、多くの問題を持ってい
る。

【００１６】また、従来例では信号光源１００，ポンプ
光源１０１，コンバータ光源１０５，局発光源１１０に
位相ノイズのある光源を使用した場合、受信信号にはこ
れらの位相ノイズが加算されるという問題がある（数
２）。すなわち、ｎ段の波長変換素子を通過した後の受
信機の中間周波数帯のスペクトル線幅Δνｉｆは(数３)
で与えられることになる。

【００１７】

【数３】 Δνｉｆ＝Δνｓ＋ｎ・(Δνｐ＋Δνｃ)＋ΔνＬｏ …(数３) Δνｓ，Δνｐ，Δνｃ，ΔνＬｏは、それぞれ信号
光ｓ，ポンプ光ｐ，コンバータ光ｃ，局発光Ｌｏのスペ
クトル線幅である。このように位相ノイズが累積される
と受信信号のＳＮ比が劣化し、ついには伝送不能とな
る。

【００１８】この問題の対策の一例として、情報を数１
００ＭＨｚのサブキャリアに乗せて伝送する手法が、
イー・シー・オー・シー・プロシーディングズ，３(198
9年)第１７頁から第２０頁（ＥＣＯＣ，３（１９８９）
ｐｐ１７−ｐｐ２０）に記載されている。しかしながら
この手法も、変調手法が限定される、変調手法が複雑と
なる等の問題点を持っている。

【００１９】本発明の目的は、偏波依存性を持たず、ま
た位相ノイズが累積せず、かつ縦続接続の容易な光伝送
方式，波長変換方式を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、送信機内に
ポンプ光源と信号光源を配置し互いに偏波面を一致させ
て送出すること、また波長変換素子を縦続接続する場合
には、前段の波長変換素子の出力に含まれる、波長変換
素子を通過したコンバータ光と波長変換された信号光
を、それぞれ次段の波長変換素子のポンプ光と信号光と
して使用すること、また、波長変換光を受信する場合に
は、コンバータ光と波長変換された信号光を光検出器に
入力し、両光の差周波成分を取り出して受信を行なうこ
と、または局発光源を有する光ヘテロダイン受信機でコ
ンバータ光と波長変換された信号光を受信し電気領域で
両信号成分を乗算し、差周波成分を検出することによっ
て達成される。

【００２１】

【作用】従来の手法において波長変換素子にポンプ光と
信号光の偏波を合致させる機構が必要であるという課題
は、あらかじめ送信機内で両光の偏波を合致させて送出
することにより光ファイバ中を伝送した後も両光の偏波
は合致した状態に保たれるため、解決される。波長変換
素子を多段に接続する場合にも、前段の波長変換素子の
出力光に含まれるコンバータ光と波長変換された信号光
をそれぞれ次段の波長変換素子のポンプ光と信号光とし
て使用すれば、波長変換素子の出力光に含まれるコンバ
ータ光と波長変換された信号光の偏波は完全に合致して
いるので、２段目以降の波長変換素子においても偏波を
一致させる機構は不要となる。

【００２２】また、波長変換素子の縦続接続が困難であ
るという課題は、前段の波長変換素子の出力光に含まれ
るコンバータ光と波長変換された信号光をそれぞれ次段
の波長変換素子のポンプ光と信号光として使用すること
で、狭帯域の光フィルタ等を用いることなく波長変換素
子を縦続接続することが可能となり、解決される。

【００２３】また、波長変換された信号光に光源の位相
ノイズが累積するという課題は、以下のように波長変換
・受信の過程でコンバータ光の位相ノイズが打ち消され
ることによって解決される。波長変換素子を縦続接続す
る場合には、前段の波長変換素子の出力光に含まれる、
波長変換素子を通過したコンバータ光と波長変換された
信号光をそれぞれ次段の波長変換素子のポンプ光と信号
光として使用することで、両光に共通に含まれるコンバ
ータ光の位相ノイズφｃ(ｔ)は次段の波長変換素子内部
で両光の周波数差δｆのビートを生成する過程で打ち消
される。また、波長変換素子の出力であるコンバータ光
と波長変換された信号光を光検出器で受信し両光の差周
波成分を検出した場合も、コンバータ光の位相ノイズφ
ｃ(ｔ)が打ち消される。この結果、ｎ段の波長変換素子
が縦続接続されている場合にも全てのコンバータ光源の
位相ノイズが消去可能である。最終的に受信機の中間周
波数帯で観測されるスペクトル線幅Δνｉｆは、（数
４）のように送信機内の信号光源の線幅Δνｓとポンプ
光源の線幅Δνｐの和となる。

【００２４】

【数４】 Δνｉｆ＝Δνｓ＋Δνｐ …(数４) また、波長変換素子の出力光であるコンバータ光と波
長変換された信号光を局発光源を有する通常のヘテロダ
イン受信機で受信して電気信号に変換し、コンバータ光
と波長変換された信号光の受信成分を乗算器等の非線形
性を有する電気回路の入力として、両者の差周波成分を
抽出し復調・再生を行ない受信した場合にも同様の線幅
消去効果が期待できる。この場合には、局発光源の位相
ノイズも打ち消され、受信機の中間周波数帯のスペクト
ル線幅Δνｉｆは（数４）と同じ式で表される。

【００２５】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。送信機は、
信号光源１００及び、この光源とδｆだけ光周波数の異
なるポンプ光源１０１より成る。信号光源１００の出力
である信号光ｓには光周波数変調や光位相変調等の手法
で変調が施されている。信号光ｓは、ポンプ光源１０１
の出力であるポンプ光ｐと合波された後、光ファイバ１
０３を伝送される。この際、偏波コントローラ１０２に
より信号光ｓの偏波を調整し、ポンプ光ｐの偏波に一致
させておく。δｆが数ＧＨｚ程度とあまり大きくない場
合には、光ファイバ中を伝送した後も両光の偏波はほぼ
一致した状態に保たれている。図２(１)に送信機の出力
光の光スペクトルを示す。

【００２６】波長変換素子として用いられる半導体光増
幅器１０６の入力端では、信号光ｓ及びポンプ光ｐは光
ファイバ１０３の伝送損によって減衰を受けている。減
衰量が大きく充分な波長変換効率が得られない場合に
は、光増幅器１０４によりこれを補償する。この後、コ
ンバータ光源１０５からのコンバータ光ｃを合波し、半
導体光増幅器１０６に入力する。光バンドパスフィルタ
１０７は半導体光増幅器の出力光のうちコンバータ光
ｃ，波長変換信号ｎ，ｎ′の３者が通過するように設定
し、この３光を波長変換素子の出力光とする。出力光の
スペクトルを図２(２)に示す。

【００２７】波長変換素子の出力光は、光ファイバ１０
８を伝送された後、受信機で受信されるか、次段の波長
変換素子の入力光として利用される。

【００２８】図１は波長変換された信号光を本発明の受
信方式で受信する場合を示している。コンバータ光ｃ，
波長変換信号ｎ，ｎ′の３光はフォトダイオード１０９
に入力され、これらの光のビート信号は周波数δｆの中
間周波数帯の電気信号として検出される。フォトダイオ
ードの光電流ｉは以下のように計算される。

【００２９】波長変換信号ｎ，ｎ′の光電界は前述の
（数２）で与えられている。また、コンバータ光の出力
光電界Ｅｃｏは近似的に以下の（数５）のように表され
る。Ｇは半導体光増幅器のゲインである。

【００３０】

【数５】 Ｅｃｏ(ｔ)＝Ｇ・Ｅｃｉ(ｔ) ＝Ｇ・Ａｃ・exp{ｊ(２πｆｃ・ｔ＋φｃ(ｔ))}＋ｃ.ｃ …(数５) フォトダイオードの光電流ｉは、（数６）のように計
算される。

【００３１】

【数６】 ｉ∝|Ｅｎ′(ｔ)＋Ｅｃｏ(ｔ)+Ｅｎ(ｔ)|² ＝|Ｅｎ′(ｔ)|²＋|Ｅｃｏ(ｔ)|²＋|Ｅｎ(ｔ)|² ＋２Ｇ＊Ｃ・Ａｓ・Ａｐ*・|Ａｃ|²・exp{ｊ(２πδｆ・ｔ＋φｓ(ｔ) −φｐ(ｔ))}＋ｃ.ｃ＋…（周波数２δｆ以上の成分) …(数６) （数６）のように、受信される光電流ｉの周波数δｆ
成分は信号光ｓの電界強度・位相の情報を保持している
ため、この受信信号からＥｓの周波数／電界強度／位相
等に乗せられた情報を再生することが可能となる。コン
バータ光ｃの位相ノイズφｃ(ｔ)は受信過程で打ち消さ
れ受信信号には現れない。

【００３２】上記の原理でコンバータ光の位相ノイズが
打ち消される過程については、以下のように波長変換信
号受信時のスペクトル線幅の観察を行って確認した。

【００３３】実験系を図５(ａ)に示す。ポンプ光源１０
１に波長１.５４２μｍ ，スペクトル線幅２ＭＨｚのＤ
ＦＢレーザを、信号光源１００にはスペクトル線幅０.
１ＭＨｚの外部共振器レーザを使用した。両光の周波数
差δｆは１ＧＨｚであり、信号光は無変調である。コン
バータ光源１０５には波長１.５５６μｍ ，スペクトル
線幅２０ＭＨｚのＤＦＢレーザを使用し、約１４ｎｍの
波長変換を行った。光バンドパスフィルタ１０７は中心
波長１.５５６μｍ ，通過帯域幅３ｎｍ（３７０ＧＨ
ｚ）の多層膜干渉フィルタである。フォトダイオード１
０９で波長変換素子の出力光を受信し、スペクトラムア
ナライザ１１１で観測した中間周波数帯のスペクトルを
図５(ｂ)に示す。受信信号のスペクトル線幅はΔνｉｆ
＝２.６ＭＨｚ であった。これは測定誤差の範囲で信号
光とポンプ光のスペクトル線幅の和に一致しており、コ
ンバータ光（スペクトル線幅２０ＭＨｚ）の位相ノイズ
の影響を受けていないことが確認される。

【００３４】また、本発明の受信方式のように波長変換
素子の出力光であるコンバータ光と波長変換された信号
光を局発光源を有する通常のヘテロダイン受信機で受信
し電気信号に変換し、コンバータ光と波長変換された信
号光の受信成分を乗算器等の非線形性を有する電気回路
に入力し、両者の差周波成分を抽出し復調・再生を行な
う場合にもコンバータ光と局発光源の位相ノイズを消去
することが可能である。この受信方式の一例を図６に示
す。

【００３５】波長変換素子の出力光は、局発光源１１０
の出力光Ｌｏ（光周波数ｆＬｏ）を局初光としてフォト
ダイオード１０９でヘテロダイン検波される。図６(１)
は波長変換素子の出力光の光スペクトルであり、(２)は
フォトダイオードの入力光の光スペクトル、(３)はフォ
トダイオードの出力である中間周波数帯の電気信号のス
ペクトルを示している。バンドパスフィルタ１１６，１
１７は、中間周波数帯のスペクトル中からコンバータ光
ｃの受信成分，波長変換された信号ｎの受信成分のみを
抽出するように設定されている。両信号を乗算器１２２
で乗算しローパスフィルタ１１８で差周波成分(周波数
δｆ)を切り出し、復調器１１４，再生器１１５で復調
・再生することで受信信号が得られる。バンドパスフィ
ルタ１１６，１１７の出力信号はともに、コンバータ光
ｃの位相ノイズφｃ(ｔ)，局発光Ｌｏの位相ノイズφＬ
ｏ(ｔ)の影響を同位相に含んでいるため、差周波成分を
抽出することでこれらの位相ノイズの影響は消去され
る。本受信方式は、図１の局発光を用いない受信方式に
比べ、受信感度が高いという特徴を有している。

【００３６】なお、図７には本受信方式の第２の実施例
を示す。本例では、フォトダイオード１０９の出力信号
から、波長変換信号ｎとコンバータ光ｃの受信成分をバ
ンドパスフィルタ１１９で切り出し、２乗回路１２３に
入力しローパスフィルタ118で差周波成分（周波数δ
ｆ）を抽出、再生・復調を行なうことで図６と同じ効果
が得られる。バンドパスフィルタ１１９は、波長変換信
号ｎ，ｎ′とコンバータ光ｃの３光を切り出すように設
定することも可能である。

【００３７】また、本発明の方式で波長変換素子を縦続
接続した場合図８も、同じ効果によってコンバータ光の
位相ノイズが打ち消される。この過程を以下に示す。

【００３８】１段目の波長変換素子１２０の出力光の電
界Ｅｃ１，Ｅｎ１，Ｅｎ１′は（数７）のように表され
る。

【００３９】

【数７】 Ｅｃ１(ｔ)＝Ｇ・Ａｃ１・exp{ｊ(２ｆｃ１・ｔ＋φｃ１(ｔ))}＋ｃ.ｃ Ｅｎ１(ｔ)＝(１＋ｊα)・Ｃ・Ａｓ・Ａｐ*・Ａｃｌ ・exp{ｊ(２πｆｎ１・ｔ＋φｓ(ｔ)−φｐ(ｔ) ＋φｃｌ(ｔ))}＋ｃ.ｃ Ｅｎ１′(ｔ)＝(１＋ｊα)・Ｃ*・Ａｓ*・Ａｐ・Ａｃｌ ・exp{ｊ(２πｆｎ１′・ｔ−φｓ(ｔ)＋φｐ(ｔ) ＋φｃ１(ｔ))}＋ｃ.ｃ …(数７) ２段目の波長変換素子１２１にこの３光を入力した場
合、波長変換出力Ｅｎ２，Ｅｎ２′は（数８）のように
なる。

【００４０】

【数８】 Ｅｎ２(ｔ)＝２(１＋ｊα)・Ｇ|Ｃ|²・Ａｓ・Ａｐ*・|Ａｃｌ|²・Ａｃ２ ・exp{ｊ(２πｆｎ・ｔ＋φｓ(ｔ)−φｐ(ｔ)＋φｃ２(ｔ))} ＋ｃ.ｃ Ｅｎ２′(ｔ)＝２(１＋ｊα)・Ｇ*|Ｃ|²・Ａｓ*・Ａｐ・|Ａｃ１|²・Ａｃ２ ・exp{ｊ(２πｆｎ′・ｔ−φｓ(ｔ)＋φｐ(ｔ)＋φｃ２(ｔ)) ＋ｃ.ｃ …(数８) （数７）と（数８）を比較すると、２段目の波長変換
の過程で１段目の波長変換素子のコンバータ光の位相ノ
イズφｃ１(ｔ)は打ち消され、かわりに２段目の波長変
換素子のコンバータ光の位相ノイズφｃ２(ｔ)が加わる
ことが分かる。

【００４１】以上の手法で波長変換素子を縦続接続し、
得られた波長変換信号を本発明の受信方式で受信した場
合、コンバータ光の位相ノイズはすべて次段の波長変換
素子又は受信器内部で打ち消され、最終的に受信器の中
間周波数帯の電気信号にはポンプ光と信号光の位相ノイ
ズのみが残留することになる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、波長変換素子の入力光
に対する偏波依存性を無くし偏波対策を不要とすること
ができるので、波長変換素子の構造が簡素化され実用性
が向上する。また、波長変換素子を容易に縦続接続する
ことが可能であり、狭帯域の光フィルタ等が不要である
という効果もある。さらに、コンバータ光源の位相ノイ
ズが受信信号に影響しないため、波長変換素子の接続段
数や使用する光源の位相ノイズの大きさの制限が緩和さ
れる。位相ノイズが減少する結果、伝送品質が向上し、
信号の変調・復調方式の自由度が大きくなるという効果
もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光伝送システムの一実施例を示す構成
図である。

【図２】本発明の波長変換方式の一実施例における光ス
ペクトルを示す図である。

【図３】従来の波長変換方式の一例を示す構成図であ
る。

【図４】従来の波長変換方式における光スペクトルを示
す図である。

【図５】本発明による位相ノイズ消去効果を示す実験例
である。

【図６】本発明の受信方式の第１の実施例を示す構成図
である。

【図７】本発明の受信方式の第２の実施例を示す構成図
である。

【図８】本発明による波長変換素子の縦続接続の一実施
例を示す構成図である。

【符号の説明】

１００…信号光源、１０１…ポンプ光源、１０２…偏波
コントローラ、１０３…光ファイバ、１０４…光増幅
器、１０５…コンバータ光源、１０６…半導体光増幅
器、１０７…光バンドパスフィルタ、１０８…光ファイ
バ、１０９…フォトダイオード、１１０…局発光源、１
１１…スペクトラムアナライザ、１１２…コンバータ光
源１、１１３…コンバータ光源２、１１４…復調器、１
１５…再生器、１１６…バンドパスフィルタ、１１７…
バンドパスフィルタ、１１８…ローパスフィルタ、１１
９…バンドパスフィルタ、１２０…半導体光増幅器１、
１２１…半導体光増幅器２、１２２…乗算器、１２３…
２乗回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06 10/18 8426−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｍ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも、送信機，光ファイバ伝送線，
   半導体光増幅器中の４光波混合を利用した波長変換素
   子、及び受信機からなる光伝送システムにおいて、信号
   光源とポンプ光源を送信機内に配置し、両光の偏波面を
   合致させて光ファイバ伝送線に送出し、波長変換素子に
   伝送することを特徴とする光伝送システム。
2. 【請求項２】信号光、及び、信号光と偏波面が略一致
   し、かつ信号光との周波数差が半導体光増幅器内部のキ
   ャリア応答周波数以下となるように設定されたポンプ
   光、及び、波長変換後の出力光の波長を決める第２のポ
   ンプ光（コンバータ光）の３光を入力とする、半導体光
   増幅器中の４光波混合を利用した光波長変換素子を縦続
   接続する光波長変換方式において、前段の波長変換素子
   の出力光に含まれる、波長変換素子を通過したコンバー
   タ光と波長変換された信号光を、それぞれ次段の波長変
   換素子のポンプ光と信号光として利用することを特徴と
   する波長変換方式。
3. 【請求項３】半導体光増幅器中の４光波混合を利用した
   波長変換素子によって波長変換された光信号を受信する
   受信方式において、波長変換素子の出力に含まれる、波
   長変化素子を通過したコンバータ光と波長変換された信
   号光を光検出器に入力し、これらの光信号のビート信号
   を検出することで中間周波数帯の電気信号を得ることを
   特徴とした受信方式。
4. 【請求項４】半導体光増幅器中の４光波混合を利用した
   波長変換素子によって波長変換された光信号を受信する
   受信方式において、波長変換素子の出力に含まれる、波
   長変換素子を通過したコンバータ光と波長変換された信
   号光を、局発光源を備えた光受信機で光ヘテロダイン受
   信し電気信号に変換した後、波長変換素子を通過したコ
   ンバータ光と局発光のビート成分を、波長変換された信
   号光と局発光のビート成分と乗算し、両成分の差周波成
   分を取り出すことを特徴とした受信方式。