JPH05224249A - Nonlinear optical device - Google Patents
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- JPH05224249A JPH05224249A JP2413292A JP2413292A JPH05224249A JP H05224249 A JPH05224249 A JP H05224249A JP 2413292 A JP2413292 A JP 2413292A JP 2413292 A JP2413292 A JP 2413292A JP H05224249 A JPH05224249 A JP H05224249A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は非線形光学装置に関する
もので、さらに詳しくは、光データ・情報処理、光通信
システム等において、光スイッチや光メモリ、また、こ
れらのデバイスを用いた光信号演算処理装置等に好適に
用いられる非線形光学装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-linear optical device, and more specifically, in optical data / information processing, optical communication systems, etc., optical switches, optical memories, and optical signal arithmetic processing using these devices. The present invention relates to a non-linear optical device that is preferably used in a device or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ガラス材料や有機材料等の物質の
高次分極に起因する、例えば、非線形屈折率、非線形吸
収効果、電気光学効果、第2高調波発生(SHG)等の
非線形光学特性を利用した非線形光学デバイスや非線形
光学装置が将来の光通信、光情報処理システムを担うも
のとして期待されている。上記の非線形光学デバイスや
非線形光学装置の動作原理となる非線形光学効果とは、
光の電界Eに起因する物質中の電気分極Pが、下記の
(1)式のように、Eに比例する項以外にE2、E3等に
比例する高次項を持つために起こる効果である。 P=χ(1)・E+χ(2)・E2+χ(3)・E3+ … … …(1) ただし、χ(1)は線形感受率、χ(2),χ(3)はそれぞれ
2次、3次の非線形感受率と呼ばれており、第1項は線
形分極を、また、第2項、第3項はそれぞれ2次、3次
の高次分極を表わしている。2. Description of the Related Art In recent years, non-linear optical characteristics such as non-linear refractive index, non-linear absorption effect, electro-optic effect, second harmonic generation (SHG), etc. due to high-order polarization of substances such as glass materials and organic materials. It is expected that the nonlinear optical device and the nonlinear optical device using will be used for future optical communication and optical information processing systems. The non-linear optical effect, which is the operating principle of the above-mentioned non-linear optical device and non-linear optical device,
This is because the electric polarization P in the substance caused by the electric field E of light has a higher-order term proportional to E 2 , E 3 etc. in addition to the term proportional to E as shown in the following formula (1). is there. P = χ (1) · E + χ (2) · E 2 + χ (3) · E 3 + ……… (1) where χ (1) is the linear susceptibility and χ (2) and χ (3) are respectively It is called a second-order or third-order nonlinear susceptibility, the first term represents linear polarization, and the second and third terms represent second-order and third-order higher-order polarizations, respectively.
【0003】特に、第3項は、非線形屈折率効果として
よく知られているように、下記の(2)式で示される光
のパワー密度に依存した屈折率変化をもたらす。 n=n1+n2|E|2 … …(2) 非線形屈折率n2(m2/v2)は、通常の屈折率nと
(1)式の3次非線形感受率χ(3)(m2/v2)とを用
いて下記の(3)式の様に表わすことができる。 n2=3/8・n・χ(3) … …(3) 但し、cは光速、|E|は光の平均電界である。この効
果を用いて種々の非線形光学素子を構築することができ
るが、より小さな光パワーでこの効果を利用するために
は光ファイバ等の導波構造によって光のパワー密度を高
くし、長い非線形光学媒質を用いることで相互作用長を
長くすることが効果的である。In particular, the third term brings about a change in the refractive index depending on the power density of light, which is expressed by the following equation (2), as is well known as the nonlinear refractive index effect. n = n 1 + n 2 | E | 2 (2) The nonlinear refractive index n 2 (m 2 / v 2 ) is equal to the ordinary refractive index n and the third-order nonlinear susceptibility χ (3) ( 3) m 2 / v 2 ) and can be expressed as the following formula (3). n 2 = 3/8 · n · χ (3) (3) where c is the speed of light and | E | is the average electric field of light. Various nonlinear optical elements can be constructed by using this effect, but in order to use this effect with smaller optical power, the power density of light is increased by a waveguide structure such as an optical fiber and long nonlinear optical elements are used. It is effective to increase the interaction length by using a medium.
【0004】従来、光ファイバを用いた非線形光学装置
としては、例えば、K.J.Blow,N.J.Doran,B.K.Nayar,and
B.P.Nelson OPTICS LETTERS Vol.15 p.248 (1990)に示
されるようなファイバループミラースイッチなどが知ら
れている。以下、この種の非線形光学装置について図5
を参照して説明する。この非線形光学装置1は、情報を
持った信号光の行き先、あるいは信号光の波形等を別の
制御光によって制御しようとするものであり、2つの入
射端2a,2bと2つの出射端2c,2dを有し、一方
の入射端2aから入射された信号光S1を2つの出射端
2c,2dにほぼ均等に分波する光カップラ2と、該光
カップラ2の2つの出射端2c,2dに接続される光非
線形屈折率効果を有するループ状の光ファイバ(非線形
光学媒質)3とから構成されている。そして、光カップ
ラ2は、一方の入射端2aから入射された制御光S3を
一方の出射端2cから出射させる特性を有し、制御光S
3が非線形屈折率効果を有する光ファイバ3中を一方向
だけに伝搬する構成になっている。Conventionally, as a non-linear optical device using an optical fiber, for example, KJBlow, NJDoran, BKNayar, and
A fiber loop mirror switch as shown in BPNelson OPTICS LETTERS Vol.15 p.248 (1990) is known. The nonlinear optical device of this type will be described below with reference to FIG.
Will be described. This non-linear optical device 1 is intended to control the destination of signal light having information, the waveform of signal light, etc. by another control light, and has two incident ends 2a, 2b and two emitting ends 2c, 2d, and an optical coupler 2 that splits the signal light S 1 incident from one incident end 2a into two emission ends 2c and 2d substantially equally, and two emission ends 2c and 2d of the optical coupler 2. And a loop-shaped optical fiber (nonlinear optical medium) 3 having an optical nonlinear refractive index effect. The optical coupler 2 has a characteristic that the control light S 3 incident from one incident end 2a is emitted from one emission end 2c.
3 is configured to propagate in the optical fiber 3 having a nonlinear refractive index effect in only one direction.
【0005】次に、非線形光学装置1の動作について説
明する。まず、制御光S3が入射されない場合、光カッ
プラ2の一方の入射端2aから入射された信号光S1は
光カップラ2によりほぼ均等に分波され、光ファイバ3
中を全く同じ距離だけ互いに逆方向に伝搬し該光カップ
ラ2に戻ってくる。この光カップラ2では、両方向から
伝搬してきた信号光S1,S1は、光カップラ2における
干渉効果により互いに干渉し、入射された入射端2aか
ら信号光S13が出射される。Next, the operation of the nonlinear optical device 1 will be described. First, when the control light S 3 is not incident, the signal light S 1 incident from the one incident end 2a of the optical coupler 2 is demultiplexed substantially evenly by the optical coupler 2 and the optical fiber 3
The light propagates in the opposite directions to each other by exactly the same distance and returns to the optical coupler 2. In this optical coupler 2, the signal lights S 1 and S 1 propagating from both directions interfere with each other due to the interference effect in the optical coupler 2, and the signal light S 13 is emitted from the incident end 2a.
【0006】一方、制御光S3が入射された場合、光フ
ァイバ3中を伝搬する信号光S1,S1のうち制御光S3
と同方向に伝搬する信号光S1は、該制御光S3に基づく
非線形屈折率効果により位相変化を受けることになる。
この位相変化量ΔΦは次式で与えられる。 ΔΦ=4πn2L|E|2/λ … …(4) ここで、Lは光ファイバ3の長さ(媒質長)、|E|は
制御光S3の平均電界、λは信号光S1の波長である。す
ると、光ファイバ3中を互いに逆方向に伝搬して光カッ
プラ2に戻ってきた信号光S1,S1の間に位相変化量Δ
Φだけ位相差が生じ、干渉効果によって光カップラ2の
もう一方の入射端2bから信号光S14が出射される。入
射端2bに出射される信号光S14の割合Tは次式で与え
られる。 T=sin2(ΔΦ/2) … …(5) 従って、位相変化量ΔΦがπになるように制御光S3を
入射すれば信号は完全に入射端2bから出射される。On the other hand, the control light when the S 3 is incident, the signal light S 1, the control light S 3 of S 1 propagating through the optical fiber 3
The signal light S 1 propagating in the same direction as is subjected to the phase change due to the nonlinear refractive index effect based on the control light S 3 .
This phase change amount ΔΦ is given by the following equation. ΔΦ = 4πn 2 L | E | 2 / λ (4) where L is the length (medium length) of the optical fiber 3, | E | is the average electric field of the control light S 3 , and λ is the signal light S 1 Is the wavelength of. Then, the amount of phase change Δ between the signal lights S 1 and S 1 propagating in the optical fiber 3 in opposite directions and returning to the optical coupler 2.
A phase difference of Φ occurs, and the signal light S 14 is emitted from the other incident end 2b of the optical coupler 2 due to the interference effect. The ratio T of the signal light S 14 emitted to the incident end 2b is given by the following equation. T = sin 2 (ΔΦ / 2) (5) Therefore, if the control light S 3 is incident so that the phase change amount ΔΦ becomes π, the signal is completely emitted from the incident end 2b.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
非線形光学装置1では、速い動作速度を実現しようとし
て制御光S3に非常に幅の狭いパルスを用いると、光フ
ァイバ3中の群速度分散により、パルス光である信号光
S1と制御光S3のそれぞれの群速度が異なるために、両
者の間に時間的なずれが生じ、両者が相互作用する長さ
が制限されてしまうという欠点があった。この相互作用
する長さが制限されるという効果は、一般にウオークオ
フ効果と呼ばれており、この効果のために、この種の装
置の動作速度と動作パワーは制限されることとなる。However, in the conventional nonlinear optical device 1, if a pulse having a very narrow width is used for the control light S 3 in order to realize a high operating speed, the group velocity dispersion in the optical fiber 3 causes However, since the group velocities of the signal light S 1 and the control light S 3 which are pulsed lights are different from each other, there is a time lag between the two, which limits the length of interaction between the two. there were. This limited interaction length is commonly referred to as the walk-off effect, which limits the operating speed and power of this type of device.
【0008】以下にウオークオフ効果について簡単に説
明する。信号光S1と制御光S3のそれぞれの群速度が異
なり、かつ両者が光ファイバ3中を伝搬するのに必要な
時間の差が制御光S3のパルス幅に比べて無視できない
とすると、上記の(4)式で与えられた位相変化量は次
式の様になる。 ΔΦ(t)=4πn2/λ・|E(t−Δτz)|2dz … …(6) ここで、制御光S2の波形がガウス形の関数 |E(t)|2=|E0|2 et/T … …(7) で表わされるとすると、長さLの光ファイバ3の位相変
化量Φは次の式により求められる。The walk-off effect will be briefly described below. If the group velocities of the signal light S 1 and the control light S 3 are different, and the difference in time required for both to propagate in the optical fiber 3 is not negligible compared to the pulse width of the control light S 3 , The phase change amount given by the above equation (4) is as follows. ΔΦ (t) = 4πn 2 / λ · | E (t−Δτz) | 2 dz (6) Here, the waveform of the control light S 2 is a Gaussian function | E (t) | 2 = | E 0 | When expressed by 2 e t / T ... ... ( 7), the phase shift amount of the optical fiber 3 of length L [Phi is calculated by the following equation.
【数1】 ここで、Δτは信号光S1と制御光S3の単位長さ当りの
群遅延差であり、また、単位長さ当りの群遅延T(光パ
ルスがある距離を伝搬するのに必要な時間)は制御光S
3の半値幅をτとするとτ/(2√1n2)で表わさ
れ、Γはt/Δτで表わされる。また、Erfcはガウス
の誤差関数である。ここでは簡単のために光ファイバ3
の伝搬損失は省略している。[Equation 1] Here, Δτ is the group delay difference per unit length between the signal light S 1 and the control light S 3 , and also the group delay T per unit length (the time required for the optical pulse to propagate a certain distance). ) Is the control light S
When the half width of 3 is τ, it is represented by τ / (2√1n2), and Γ is represented by t / Δτ. Further, E rfc is a Gaussian error function. Here, for the sake of simplicity, the optical fiber 3
The propagation loss of is omitted.
【0009】図6はウオークオフ効果を説明するための
図であって、(8)式の時間変化、すなわちスイッチン
グ速度と位相変化量の関係を示したグラフである。ここ
では、制御光のパルス幅を4ps、Δτを1ps/m、
光ファイバ3の長さ(媒質長)Lを4,8,12,16
mの4種としている。この図からわかるように、ウオー
クオフ効果がある場合は光ファイバ3の長さLを長くし
ても、実効的な相互作用長はT/Δτに制限されてしま
い、動作速度は信号光と制御光の群遅延差により制限さ
れてしまう。したがって、従来より用いられてきた非線
形媒質である石英系の光ファイバでは、通信波長帯
(1.3μm−1.55μm)に群速度が等しくなる波
長が2つ存在することを利用してウオークオフ効果を解
消していた。FIG. 6 is a diagram for explaining the walk-off effect, and is a graph showing the time change of the equation (8), that is, the relationship between the switching speed and the phase change amount. Here, the pulse width of the control light is 4 ps, Δτ is 1 ps / m,
The length (medium length) L of the optical fiber 3 is set to 4, 8, 12, 16
There are 4 kinds of m. As can be seen from this figure, when there is a walk-off effect, even if the length L of the optical fiber 3 is increased, the effective interaction length is limited to T / Δτ, and the operation speed is controlled by the signal light. It is limited by the difference in group delay of light. Therefore, in a silica-based optical fiber that has been conventionally used as a non-linear medium, there are two wavelengths at which the group velocities are equal in the communication wavelength band (1.3 μm-1.55 μm), which is used for the walk-off. The effect had disappeared.
【0010】一般に、光ファイバ中を光パルスが伝搬す
る速度(群速度)の波長(周波数)による違いは群速度
分散として知られている。単位長さ当りの群遅延Tの単
位波長差における違いを群速度分散Dと定義すると、こ
の群速度分散Dは次式の様に表わすことができる。 D=(1/L)・δT/δλ … …(9) この群速度分散Dが0になる波長を零分散波長と呼んで
おり、この波長より短波側ではDは負に、長波側では正
になる。石英系の光ファイバでは零分散波長が通信波長
帯にあるために、図7に示すように、群遅延が等しくな
る波長が零分散波長の両側に2つ存在している。したが
って、これらの波長を信号光と制御光に選ぶことにより
ウオークオフ効果を解消していた。Generally, the difference in the velocity (group velocity) of an optical pulse propagating in an optical fiber depending on the wavelength (frequency) is known as group velocity dispersion. When the difference in the unit wavelength difference of the group delay T per unit length is defined as the group velocity dispersion D, this group velocity dispersion D can be expressed by the following equation. D = (1 / L) .delta.T / .delta..lambda. (9) The wavelength at which the group velocity dispersion D is 0 is called the zero dispersion wavelength. D is negative on the short-wave side and positive on the long-wave side. become. Since the zero-dispersion wavelength is in the communication wavelength band in the silica-based optical fiber, as shown in FIG. 7, there are two wavelengths having the same group delay on both sides of the zero-dispersion wavelength. Therefore, the walk-off effect is eliminated by selecting these wavelengths for the signal light and the control light.
【0011】しかしながら、石英系の光ファイバの非線
形屈折率は極めて小さいために、実用的な動作パワーを
実現するには数100mから数kmの長さの光ファイバ
が必要となり、実用的なサイズの装置を作製することは
極めて困難である。また、この点を解決するために、よ
り大きな非線形屈折率をもつ種々の非線形光学材料が開
発されているが、こうした材料はほとんどのものが通信
波長帯では正分散(この波長帯には零分散波長が存在し
ない)であり、制御光及び信号光それぞれの波長をとも
に正分散領域から選ばなければならず、両者の群速度を
等しくすることは不可能である。したがって、長い光フ
ァイバを用いた場合、ウオークオフ効果により、動作速
度、動作パワーが制限されてしまうという問題があっ
た。However, since the non-linear refractive index of the silica-based optical fiber is extremely small, an optical fiber having a length of several 100 m to several km is required to realize a practical operating power, and a practical size is required. Making a device is extremely difficult. In order to solve this problem, various nonlinear optical materials with a larger nonlinear refractive index have been developed. Most of these materials have positive dispersion in the communication wavelength band (zero dispersion in this wavelength band). Since there is no wavelength), the wavelengths of the control light and the signal light must both be selected from the positive dispersion region, and it is impossible to make the group velocities of the two equal. Therefore, when a long optical fiber is used, there is a problem that the working speed and the working power are limited due to the walk-off effect.
【0012】以上説明してきた様に、従来の技術では、
速い動作速度を実現しようとして短波長の光パルスであ
る制御光を用いると、使用する光ファイバ(非線形光学
媒質)が使用する波長域に零分散波長を持たない場合、
信号光と制御光の群速度を等しくすることができず、ウ
オークオフ効果により動作速度、動作パワーが制限され
てしまうという問題があった。As described above, in the conventional technique,
When control light, which is an optical pulse with a short wavelength, is used to achieve a high operating speed, when the optical fiber (nonlinear optical medium) used does not have a zero dispersion wavelength in the wavelength range used,
There is a problem that the group velocities of the signal light and the control light cannot be equalized, and the walk-off effect limits the operation speed and the operation power.
【0013】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、従来の様々な問題点や欠点を解決するととも
に、使用する光ファイバ(非線形光学媒質)が使用する
波長域に零分散波長を持たない場合であっても、信号光
と制御光の群速度を等しくすることを可能にし、両者間
にウオークオフ効果を生じず、高速動作が可能で、しか
も低パワーで動作する非線形光学装置を提供することに
ある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and solves various problems and drawbacks of the related art, and a zero-dispersion wavelength in a wavelength range used by an optical fiber (nonlinear optical medium) used. A non-linear optical device that enables equalization of the group velocities of the signal light and the control light even if it does not have an optical path, does not cause a walk-off effect between them, and can operate at high speed and operates at low power. To provide.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は下記の様な非線形光学装置を採用した。す
なわち、請求項1記載の非線形光学装置は、非線形屈折
率効果を有する光学媒質を備え、制御光を用いて信号光
の強度または方向のいずれかを制御する非線形光学装置
において、前記光学媒質は、複屈折なる特性を有する非
線形光学媒質からなり、前記制御光と信号光とは、波長
が異なりかつそれぞれの偏光方向が直交してなることを
特徴としている。In order to solve the above problems, the present invention adopts the following non-linear optical device. That is, the non-linear optical device according to claim 1 comprises an optical medium having a non-linear refractive index effect, and in the non-linear optical device that controls either the intensity or the direction of the signal light using control light, the optical medium is The control light and the signal light have different wavelengths and their polarization directions are orthogonal to each other, which is made of a nonlinear optical medium having a characteristic of birefringence.
【0015】また、請求項2記載の非線形光学装置は、
請求項1記載の非線形光学装置において、前記非線形光
学装置は、少なくとも2つの入射端と2つの出射端を有
する光カップラと、該光カップラの2つの出射端に接続
されるループ状の非線形光学媒質と、前記制御光を非線
形光学媒質中を一方向に伝播させるための光制御手段と
を具備してなることを特徴としている。A nonlinear optical device according to a second aspect is
The non-linear optical device according to claim 1, wherein the non-linear optical device includes an optical coupler having at least two entrance ends and two exit ends, and a loop-shaped non-linear optical medium connected to the two exit ends of the optical coupler. And a light control means for propagating the control light in one direction in the nonlinear optical medium.
【0016】また、請求項3記載の非線形光学装置は、
請求項1記載の非線形光学装置において、前記非線形光
学装置は、少なくとも2つの入射端と2つの出射端を有
する第1及び第2の光カップラと、該第1の光カップラ
の2つの出射端と第2の光カップラの2つの入射端との
間にそれぞれ設けられ、等しい光学長を有する2つの光
学媒質と、前記制御光を非線形光学媒質中を伝播させる
ための光制御手段とを具備し、前記光学媒質は、少なく
とも一方が複屈折なる特性を有する非線形光学媒質から
なることを特徴としている。Further, the nonlinear optical device according to claim 3 is
The non-linear optical device according to claim 1, wherein the non-linear optical device includes first and second optical couplers having at least two incident ends and two outgoing ends, and two outgoing ends of the first optical coupler. Two optical media, which are respectively provided between the two incident ends of the second optical coupler and have the same optical length, and light control means for propagating the control light in the nonlinear optical medium are provided. The optical medium is characterized in that at least one of them is a non-linear optical medium having a characteristic of being birefringent.
【0017】[0017]
【作用】まず、本発明により信号光と制御光の群速度を
一致させる方法について説明する。図4は信号光と制御
光の群速度一致の原理を説明するための図であって、単
位長さ当りの群遅延の波長依存性を示す図である。一般
に複屈折なる特性を有する光学媒質では、図4に示すよ
うに、光学主軸とそれに直交する軸では群速度に違いを
生じる。これは偏波分散とよばれている。非線形光学媒
質を零分散波長から離れた波長で用いる場合、従来のよ
うに制御光と信号光に同じ偏波を用いると群遅延の違い
を生じ、ウオークオフを避けることができない。しか
し、ここで信号光と制御光をそれぞれ別々の偏波(ここ
では、x偏波とy偏波の2種)に設定し、かつ偏波分散
を打ち消すように両者の波長を選ぶことにより、両者の
群遅延を一致させることができる。First, a method for matching the group velocities of the signal light and the control light according to the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of matching the group velocities of the signal light and the control light, and is a diagram showing the wavelength dependence of the group delay per unit length. Generally, in an optical medium having a characteristic of birefringence, as shown in FIG. 4, the group velocity differs between the optical principal axis and the axis orthogonal thereto. This is called polarization dispersion. When the nonlinear optical medium is used at a wavelength apart from the zero-dispersion wavelength, if the same polarization is used for the control light and the signal light as in the conventional case, a difference in group delay occurs and the walk-off cannot be avoided. However, here, by setting the signal light and the control light to different polarizations (here, two types of x polarization and y polarization) and selecting the wavelengths of both so as to cancel the polarization dispersion, Both group delays can be matched.
【0018】本発明の請求項1記載の非線形光学装置で
は、複屈折なる特性を有する非線形光学媒質中を伝搬す
る信号光と制御光の偏波方向を互いに直交させ、したが
って、使用する非線形光学媒質が使用する波長域に零分
散波長を持たない場合であっても、信号光と制御光の群
速度を等しくすることが可能になる。In the non-linear optical device according to the first aspect of the present invention, the polarization directions of the signal light and the control light propagating in the non-linear optical medium having the characteristic of birefringence are made orthogonal to each other, and therefore the non-linear optical medium to be used. Even when the wavelength band used by does not have a zero-dispersion wavelength, the group velocities of the signal light and the control light can be made equal.
【0019】また、請求項2記載の非線形光学装置で
は、ループ状の非線形光学媒質中を一方向へ向かって伝
搬する信号光と制御光の偏波方向を互いに直交させ、し
たがって、使用する非線形光学媒質が使用する波長域に
零分散波長を持たない場合であっても、信号光と制御光
の群速度を等しくすることが可能になる。Further, in the non-linear optical device according to the second aspect, the polarization directions of the signal light and the control light propagating in one direction in the loop-shaped non-linear optical medium are orthogonal to each other, and therefore the non-linear optical device to be used is used. Even if the medium does not have a zero-dispersion wavelength in the wavelength range used, the group velocities of the signal light and the control light can be made equal.
【0020】また、請求項3記載の非線形光学装置で
は、第1のカップラにより分波された信号光を2つの非
線形光学媒質中を一方向へ向かって伝搬させるととも
に、制御光を前記2つの非線形光学媒質のうち複屈折な
る特性を有する非線形光学媒質中を前記信号光と同一方
向へ向かって伝搬させる。この伝搬中に信号光と制御光
の偏波方向を互いに直交させ、したがって、使用する非
線形光学媒質が使用する波長域に零分散波長を持たない
場合であっても、信号光と制御光の群速度を等しくする
ことが可能になる。In the non-linear optical device according to the third aspect, the signal light demultiplexed by the first coupler is propagated in one direction through the two non-linear optical media, and the control light is transmitted through the two non-linear optical media. Propagation is performed in the same direction as the signal light in a non-linear optical medium having a characteristic of birefringence among the optical media. During this propagation, the polarization directions of the signal light and the control light are orthogonal to each other, so even if the nonlinear optical medium used does not have a zero-dispersion wavelength in the wavelength range used, the group of the signal light and the control light It is possible to make the speeds equal.
【0021】[0021]
【実施例】以下、本発明に係る各実施例について説明す
る。 (第1実施例)図1は本発明の第1実施例の非線形光学
装置11を示す図である。この非線形光学装置11は、
ファイバカップラ12〜14、光ファイバ(非線形光学
媒質)15、図示しない光制御手段とから概略構成され
ている。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a non-linear optical device 11 according to the first embodiment of the present invention. This nonlinear optical device 11 is
The fiber couplers 12 to 14, an optical fiber (nonlinear optical medium) 15, and a light control means (not shown) are roughly configured.
【0022】ファイバカップラ12は、2つの入射端1
2a,12bと2つの出射端12c,12dを有し、一
方の入射端12aから入射された信号光S5を2つの出
射端2c,2dにほぼ50%の分岐比で分波するもので
ある。The fiber coupler 12 has two entrance ends 1
2a and 12b and two emission ends 12c and 12d, and the signal light S 5 incident from one incident end 12a is demultiplexed into the two emission ends 2c and 2d with a branching ratio of approximately 50%. ..
【0023】また、ファイバカップラ13(14)は、
2つの入射端13a,13b(14a,14b)と2つ
の出射端13c,13d(14c,14d)を有し、一
方の入射端13a(14a)から入射された信号光S5
の偏波に対してはほぼ0%、それと直交する制御光S6
の偏波に対してはほぼ100%の分岐比を有し、光ファ
イバ15中に制御光S6をほぼ一方向に伝搬させるもの
である。これらのファイバカップラ12〜14は、干渉
計における偏波の方向を安定させるために、用いられる
光ファイバは偏波保持型(PANDA)であることが望
ましい。The fiber coupler 13 (14) is
It has two incident ends 13a, 13b (14a, 14b) and two emitting ends 13c, 13d (14c, 14d), and the signal light S 5 is incident from one incident end 13a (14a).
Of the control light S 6
It has a branching ratio of almost 100% with respect to the polarized wave of, and propagates the control light S 6 in the optical fiber 15 in almost one direction. It is desirable that the optical fiber used in each of these fiber couplers 12 to 14 is a polarization maintaining type (PANDA) in order to stabilize the polarization direction in the interferometer.
【0024】光ファイバ15は、図2に示す様に、低パ
ワーで動作し、かつコンパクトな装置とするために、石
英ガラスに比べて2けた大きな非線形屈折率を有するカ
ルコゲナイドガラス(AS2S3)からなるもので、群速
度を一致させるために偏波保持型とされている。As shown in FIG. 2, the optical fiber 15 is a chalcogenide glass (AS 2 S 3) having a non-linear refractive index of two digits larger than that of silica glass in order to operate at low power and to be a compact device. ), And is polarization-maintaining to match the group velocities.
【0025】この光ファイバ15は、コア21とクラッ
ド22とから構成され、クラッド22にはコア21を中
心とした対称の位置にそれぞれ応力付与部23,23が
形成されている。そして、信号光S5とそれに直交する
偏波をもつ制御光S6において等しい群速度を持つよう
に設定されている。ここでは、制御光S6の波長におけ
る分散値は−660ps/km・nmとされ、図中x軸
方向とy軸方向の各偏波に対して3ps/mの偏波分散
を有する様に設計されている。The optical fiber 15 is composed of a core 21 and a clad 22, and the clad 22 is provided with stress applying portions 23, 23 at symmetrical positions with respect to the core 21. The signal light S 5 and the control light S 6 having a polarization orthogonal to the signal light S 5 are set to have the same group velocity. Here, the dispersion value at the wavelength of the control light S 6 is −660 ps / km · nm, and is designed to have a polarization dispersion of 3 ps / m for each polarization in the x-axis direction and the y-axis direction in the figure. Has been done.
【0026】次に、非線形光学装置11の動作について
説明する。ここでは、信号光S5は波長1.314μm
の光パルス、制御光S6は波長1.319μm、幅2p
sの光パルスとし、信号光S5の偏波をy方向、制御光
S6の偏波をx方向として両者の群速度を一致させてい
る。Next, the operation of the nonlinear optical device 11 will be described. Here, the signal light S 5 has a wavelength of 1.314 μm.
Optical pulse and control light S 6 have a wavelength of 1.319 μm and a width of 2 p
An optical pulse of s is used, the polarization of the signal light S 5 is in the y direction, and the polarization of the control light S 6 is in the x direction, so that the group velocities of both are matched.
【0027】まず、ファイバカップラ13の入射端13
bに制御光S6が入射されない場合では、ファイバカッ
プラ12の入射端12aに入射された信号光S5は、光
ファイバ15とファイバカップラ12により構成される
干渉計により光ファイバ15中を全く同じ距離だけ互い
に逆方向に伝搬し、スイッチングされない信号光S51と
して入射端12aに戻ってくる。First, the incident end 13 of the fiber coupler 13
When the control light S 6 is not incident on b, the signal light S 5 incident on the incident end 12 a of the fiber coupler 12 is exactly the same in the optical fiber 15 by the interferometer configured by the optical fiber 15 and the fiber coupler 12. distance propagates in opposite directions, and returns to the incident end 12a as the signal light S 51 which is not switched.
【0028】一方、ファイバカップラ13の入射端13
bに制御光S6が入射された場合では、ファイバカップ
ラ12の入射端12aに入射された信号光S5は、ファ
イバカップラ12により均等に分波される。これらの信
号光S5,S5のうち光ファイバ15中を制御光S6と重
なって同一方向に進む信号光S5が非線形屈折率効果に
よる位相変調をうけるので、ファイバカップラ12にお
ける干渉効果によりスイッチングされた信号光S52が入
射端(信号光出射端)12bから出射される。On the other hand, the incident end 13 of the fiber coupler 13
When the control light S 6 is incident on b, the signal light S 5 incident on the incident end 12 a of the fiber coupler 12 is evenly demultiplexed by the fiber coupler 12. Since the signal light S 5 which proceeds in the same direction overlapping the middle of which optical fiber 15 of the signal light S 5, S 5 and the control light S 6 is subjected to phase modulation by the nonlinear refractive index effects, the interference effect in the fiber coupler 12 The switched signal light S 52 is emitted from the incident end (signal light emitting end) 12b.
【0029】したがって、信号光出射端12bを用いれ
ば、制御光S6を変化させることにより、通過する信号
光S5の強度を制御することができる。また、入射端1
2aを信号光出射端としても用いることにより、制御光
S6の強度によって、信号光S5の方向を信号光出射端1
2bあるいは信号光入射端12aにスイッチングするこ
とができる。Therefore, if the signal light emitting end 12b is used, the intensity of the signal light S 5 passing therethrough can be controlled by changing the control light S 6 . In addition, the incident end 1
2a is also used as the signal light emitting end, so that the direction of the signal light S 5 can be changed depending on the intensity of the control light S 6.
2b or the signal light incident end 12a can be switched.
【0030】上記の非線形光学装置11では、信号光S
5にπの位相変化を与えて完全にスイッチングするため
には、次式で与えられる様なピークパワーの制御光S6
が必要になる。 P=3λAeff/(4n2L) … …(10) ただし、Aeffは実効コア断面積、n2は(m2/w)で
定義された非線形屈折率である。ここでは、光ファイバ
15の実行コア断面積を6μm2、ファイバ長Lを15
mとした。また、光ファイバ15の主成分であるカルコ
ゲナイドガラス(AS2S3)のn2は4.2×10
-18(m2/w)である。In the above nonlinear optical device 11, the signal light S
In order to give a phase change of π to 5 for complete switching, a control light S 6 having a peak power as given by the following equation is used.
Will be required. P = 3λA eff / (4n 2 L) (10) where A eff is the effective core area and n 2 is the nonlinear refractive index defined by (m 2 / w). Here, the effective core cross-sectional area of the optical fiber 15 is 6 μm 2 , and the fiber length L is 15
m. Further, n 2 of chalcogenide glass (AS 2 S 3 ) which is the main component of the optical fiber 15 is 4.2 × 10.
-18 (m 2 / w).
【0031】この値はこの種の装置としては極めて小さ
な値であり、さらに長い媒質、あるいはさらに大きなn
2を持つ材料を用いれば、よりいっそうの動作パワーの
低減を図ることが可能である。This value is an extremely small value for this type of device, and a longer medium, or a larger n.
If a material having 2 is used, it is possible to further reduce the operating power.
【0032】上記の非線形光学装置11においては、π
の位相変化に必要な制御光S6のピークパワーは94m
Wであった。また、8psの幅をもつ制御光S6を用い
ることにより、10psの動作速度を得ることができ
た。In the above nonlinear optical device 11, π
The peak power of the control light S 6 required to change the phase of is 94m
It was W. Further, by using the control light S 6 having a width of 8 ps, an operating speed of 10 ps could be obtained.
【0033】以上説明した様に、上記実施例の非線形光
学装置11によれば、ループ状の光ファイバ15中を一
方向へ向かって伝搬する信号光S5と制御光S6の偏波方
向を互いに直交させることができ、使用する光ファイバ
15が使用する波長域に零分散波長を持たない場合であ
っても、信号光S5と制御光S6の群速度を等しくするこ
とができる。したがって、信号光S5と制御光S6のウオ
ークオフが生じず、光ファイバ15の長さを十分に長く
取ることができ、動作パワーの低減化を図ることができ
る。さらに、このことにより動作速度の高速化も図るこ
とができる。As described above, according to the non-linear optical device 11 of the above-described embodiment, the polarization directions of the signal light S 5 and the control light S 6 propagating in one direction through the loop-shaped optical fiber 15 are changed. They can be made orthogonal to each other, and the group velocities of the signal light S 5 and the control light S 6 can be made equal even if the optical fiber 15 used does not have a zero-dispersion wavelength in the wavelength range used. Therefore, the walk-off of the signal light S 5 and the control light S 6 does not occur, the length of the optical fiber 15 can be made sufficiently long, and the operating power can be reduced. Further, this can also increase the operating speed.
【0034】しかも、10psのスイッチングスピード
を有するので、信号光に100GHzの変調をかける変
調機能、100GHzの繰り返し周波数をもつ信号光パ
ルス列から任意の信号パルスを取り出し、低繰り返しの
パルス列に変換するデマルチプレクシング機能、いくつ
かの低繰り返し光パルス列を100GHzの光パルス列
に多重化するマルチプレクシング機能等を実現すること
ができる。Moreover, since it has a switching speed of 10 ps, it has a modulation function of modulating the signal light at 100 GHz, and a demultiplexer for extracting an arbitrary signal pulse from a signal light pulse train having a repetition frequency of 100 GHz and converting it into a low repetition pulse train. It is possible to realize a multiplexing function, a multiplexing function for multiplexing several low-repetition optical pulse trains into a 100 GHz optical pulse train, and the like.
【0035】以上により、高速動作が可能で、しかも低
パワーで動作する非線形光学装置を実現することができ
る。As described above, it is possible to realize a non-linear optical device that can operate at high speed and operate with low power.
【0036】なお、上記実施例の非線形光学装置11と
同様の効果を有する装置としては、従来の非線形光学装
置1において光ファイバ3を非線形光学装置11の光フ
ァイバ15に置き換え、信号光は波長1.314μmの
光パルス、制御光は波長1.319μm、幅2psの光
パルスとし、かつ、両者の偏光方向を直交するようにす
ることでも実現させることができる。ただし、この場合
は光カップラ2の収率を信号光の偏光に対しては50
%、制御光の偏光に対しては0%になるように設計する
必要がある。As a device having the same effect as the nonlinear optical device 11 of the above embodiment, the optical fiber 3 in the conventional nonlinear optical device 1 is replaced with the optical fiber 15 of the nonlinear optical device 11, and the signal light has a wavelength of 1 It can also be realized by using an optical pulse of .314 μm and a control light as an optical pulse having a wavelength of 1.319 μm and a width of 2 ps and making the polarization directions of the two orthogonal to each other. However, in this case, the yield of the optical coupler 2 is 50 with respect to the polarization of the signal light.
%, And 0% with respect to the polarization of the control light.
【0037】(第2実施例)図3は本発明の第2実施例
の非線形光学装置31を示す図である。なお、図3の非
線形光学装置31において図1の非線形光学装置11と
同一の構成要素には同一の符号を付し説明を省略する。
この非線形光学装置31は、マッハツェンダ干渉計型の
構成を有するもので、ファイバカップラ13,14,3
2,33、光ファイバ(非線形光学媒質)15,34、
図示しない光制御手段とから概略構成されている。(Second Embodiment) FIG. 3 is a diagram showing a non-linear optical device 31 according to a second embodiment of the present invention. In the non-linear optical device 31 of FIG. 3, the same components as those of the non-linear optical device 11 of FIG.
The non-linear optical device 31 has a Mach-Zehnder interferometer type configuration and includes fiber couplers 13, 14, and 3.
2, 33, optical fibers (non-linear optical medium) 15, 34,
It is roughly configured by a light control means (not shown).
【0038】ファイバカップラ32,33は、2つの入
射端と2つの出射端を有し、一方の入射端から入射され
た信号光に対してほぼ50%の分岐比で分波するもので
ある。また、光ファイバ34は、光ファイバ15と等し
い光学長を有する光ファイバである。The fiber couplers 32 and 33 have two entrance ends and two exit ends, and demultiplex the signal light entering from one entrance end at a branching ratio of about 50%. The optical fiber 34 is an optical fiber having the same optical length as the optical fiber 15.
【0039】次に、非線形光学装置31の動作について
説明する。ここでは、信号光S7は波長1.314μm
の光パルス、制御光S8は波長1.319μm、幅2p
sの光パルスとし、信号光S7の偏波をy方向、制御光
S8の偏波をx方向として両者の群速度を一致させてい
る。Next, the operation of the nonlinear optical device 31 will be described. Here, the signal light S 7 has a wavelength of 1.314 μm.
Optical pulse, control light S 8 has a wavelength of 1.319 μm and a width of 2 p
An optical pulse of s is used, the polarization of the signal light S 7 is in the y direction, and the polarization of the control light S 8 is in the x direction, so that the group velocities of both are matched.
【0040】まず、ファイバカップラ13の入射端13
bに制御光S8が入射されない場合では、ファイバカッ
プラ32の入射端32aに入射された信号光S7は、光
ファイバ15,34とファイバカップラ13,14によ
り構成される干渉計によりスイッチングされない信号光
S71として出射端33aから出射される。First, the incident end 13 of the fiber coupler 13
When the control light S 8 is not incident on b, the signal light S 7 incident on the incident end 32a of the fiber coupler 32 is a signal that is not switched by the interferometer configured by the optical fibers 15 and 34 and the fiber couplers 13 and 14. The light S 71 is emitted from the emission end 33a.
【0041】一方、ファイバカップラ13の入射端13
bに制御光S8が入射された場合では、ファイバカップ
ラ32の入射端32aに入射された信号光S7は、ファ
イバカップラ32により均等に分波される。これらの信
号光S7,S7のうち光ファイバ15中を制御光S8と重
なって同一方向に進む信号光S7が非線形屈折率効果に
よる位相変調をうけるので、ファイバカップラ15にお
ける干渉効果によりスイッチングされた信号光S72が出
射端33bから出射される。On the other hand, the incident end 13 of the fiber coupler 13
When the control light S 8 is incident on b, the signal light S 7 incident on the incident end 32 a of the fiber coupler 32 is evenly demultiplexed by the fiber coupler 32. Since the signal light S 7 traveling in the same direction overlapping the middle of which optical fiber 15 of the signal light S 7, S 7 and the control light S 8 is subjected to phase modulation by the nonlinear refractive index effects, the interference effect in the fiber coupler 15 The switched signal light S 72 is emitted from the emission end 33b.
【0042】したがって、出射端33bを用いれば、制
御光S8を変化させることにより、通過する信号光S7の
強度を制御することができる。また、出射端33aも用
いることにより、制御光S8の強度によって、信号光S7
の方向を出射端33bあるいは出射端33aにスイッチ
ングすることができる。Therefore, if the emitting end 33b is used, the intensity of the signal light S 7 passing therethrough can be controlled by changing the control light S 8 . Further, by using the emitting end 33a as well, the signal light S 7 is changed depending on the intensity of the control light S 8.
The direction can be switched to the emission end 33b or the emission end 33a.
【0043】上記の非線形光学装置31においても、π
の位相変化に必要な制御光S8のピークパワーは94m
Wであり、8psの幅をもつ制御光S8を用いることに
より、10psの動作速度を得ることができた。Also in the above-mentioned nonlinear optical device 31, π
The peak power of control light S 8 required to change the phase of
An operating speed of 10 ps could be obtained by using the control light S 8 having a width of 8 ps and having a width of 8 ps.
【0044】以上説明した様に、上記実施例の非線形光
学装置31においても、上記第1実施例の非線形光学装
置11と同様の作用、効果を奏することができる。As described above, the non-linear optical device 31 of the above embodiment can also provide the same operation and effect as the non-linear optical device 11 of the first embodiment.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の請求項1記
載の非線形光学装置によれば、非線形屈折率効果を有す
る光学媒質を備え、制御光を用いて信号光の強度または
方向のいずれかを制御する非線形光学装置において、前
記光学媒質は、複屈折なる特性を有する非線形光学媒質
からなり、前記制御光と信号光とは、波長が異なりかつ
それぞれの偏光方向が直交してなることとしたので、複
屈折なる特性を有する非線形光学媒質中を伝搬する信号
光と制御光の偏波方向を互いに直交させることができ、
使用する非線形光学媒質が使用する波長域に零分散波長
を持たない場合であっても、信号光と制御光の群速度を
等しくすることができる。したがって、信号光と制御光
のウオークオフが生じず、非線形光学媒質の長さを十分
に長く取ることができ、動作パワーの低減化を図ること
ができる。さらに、このことにより動作速度の高速化も
図ることができる。As described above, according to the non-linear optical device of the first aspect of the present invention, an optical medium having a non-linear refractive index effect is provided, and the intensity or direction of the signal light is controlled by using the control light. In the non-linear optical device for controlling the above, the optical medium is made of a non-linear optical medium having a characteristic of birefringence, and the control light and the signal light have different wavelengths and their polarization directions are orthogonal to each other. Therefore, the polarization directions of the signal light and the control light propagating in the nonlinear optical medium having the property of birefringence can be made orthogonal to each other,
Even if the nonlinear optical medium used does not have a zero-dispersion wavelength in the wavelength range used, the group velocities of the signal light and the control light can be made equal. Therefore, the walk-off of the signal light and the control light does not occur, the length of the nonlinear optical medium can be made sufficiently long, and the operating power can be reduced. Further, this can also increase the operating speed.
【0046】また、請求項2記載の非線形光学装置によ
れば、請求項1記載の非線形光学装置において、前記非
線形光学装置は、少なくとも2つの入射端と2つの出射
端を有する光カップラと、該光カップラの2つの出射端
に接続されるループ状の非線形光学媒質と、前記制御光
を非線形光学媒質中を一方向に伝播させるための光制御
手段とを具備してなることとしたので、ループ状の非線
形光学媒質中を一方向へ向かって伝搬する信号光と制御
光の偏波方向を互いに直交させることができ、使用する
非線形光学媒質が使用する波長域に零分散波長を持たな
い場合であっても、信号光と制御光の群速度を等しくす
ることができる。したがって、信号光と制御光のウオー
クオフが生じず、非線形光学媒質の長さを十分に長く取
ることができ、動作パワーの低減化を図ることができ
る。さらに、このことにより動作速度の高速化も図るこ
とができる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a non-linear optical device according to the first aspect, wherein the non-linear optical device includes an optical coupler having at least two entrance ends and two exit ends. Since the loop-shaped nonlinear optical medium connected to the two emission ends of the optical coupler and the optical control means for propagating the control light in the nonlinear optical medium in one direction are provided, the loop In the case where the polarization directions of the signal light and the control light propagating in one direction in a linear optical medium can be made orthogonal to each other, and the nonlinear optical medium used does not have a zero-dispersion wavelength in the wavelength range used. Even if there is, the group velocities of the signal light and the control light can be made equal. Therefore, the walk-off of the signal light and the control light does not occur, the length of the nonlinear optical medium can be made sufficiently long, and the operating power can be reduced. Further, this can also increase the operating speed.
【0047】また、請求項3記載の非線形光学装置によ
れば、請求項1記載の非線形光学装置において、前記非
線形光学装置は、少なくとも2つの入射端と2つの出射
端を有する第1及び第2の光カップラと、該第1の光カ
ップラの2つの出射端と第2の光カップラの2つの入射
端との間にそれぞれ設けられ、等しい光学長を有する2
つの光学媒質と、前記制御光を非線形光学媒質中を伝播
させるための光制御手段とを具備し、前記光学媒質は、
少なくとも一方が複屈折なる特性を有する非線形光学媒
質からなることとしたので、第1の光カップラにより分
波された信号光を2つの非線形光学媒質中を一方向へ向
かって伝搬させるとともに、制御光を前記2つの非線形
光学媒質のうち複屈折なる特性を有する非線形光学媒質
中を前記信号光と同一方向へ向かって伝搬させ、この伝
搬中に信号光と制御光の偏波方向を互いに直交させるこ
とができ、使用する非線形光学媒質が使用する波長域に
零分散波長を持たない場合であっても、信号光と制御光
の群速度を等しくすることができる。したがって、信号
光と制御光のウオークオフが生じず、非線形光学媒質の
長さを十分に長く取ることができ、動作パワーの低減化
を図ることができる。さらに、このことにより動作速度
の高速化も図ることができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided the first non-linear optical device according to the first aspect, wherein the first non-linear optical device has at least two entrance ends and two exit ends. Of the optical coupler and the two emitting ends of the first optical coupler and the two incident ends of the second optical coupler, each having an equal optical length.
Optical medium, and a light control means for propagating the control light in the nonlinear optical medium, wherein the optical medium is
Since at least one of the nonlinear optical media has a characteristic of birefringence, the signal light demultiplexed by the first optical coupler is propagated in the two nonlinear optical media in one direction, and the control light is transmitted. To propagate in the same direction as the signal light through the nonlinear optical medium having the characteristic of birefringence among the two nonlinear optical media, and make the polarization directions of the signal light and the control light orthogonal to each other during this propagation. Therefore, even if the nonlinear optical medium used does not have a zero-dispersion wavelength in the wavelength range used, the group velocities of the signal light and the control light can be made equal. Therefore, the walk-off of the signal light and the control light does not occur, the length of the nonlinear optical medium can be made sufficiently long, and the operating power can be reduced. Further, this can also increase the operating speed.
【0048】以上により、高速動作が可能で、しかも低
パワーで動作する非線形光学装置を実現することができ
る。As described above, it is possible to realize a non-linear optical device which can operate at high speed and operate with low power.
【図1】本発明の第1実施例の非線形光学装置を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a non-linear optical device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例の非線形光学装置の非線形
光学媒質である光ファイバを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an optical fiber that is a nonlinear optical medium of the nonlinear optical device of the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2実施例の非線形光学装置を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a non-linear optical device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】信号光と制御光の群速度一致の原理を説明する
ための、単位長さ当りの群遅延の波長依存性を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram showing wavelength dependency of group delay per unit length for explaining the principle of coincidence of group velocities of signal light and control light.
【図5】従来の非線形光学装置を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional nonlinear optical device.
【図6】ウオークオフ効果を説明するための、スイッチ
ング速度と位相変化量の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a switching speed and a phase change amount for explaining a walk-off effect.
【図7】従来の石英系光ファイバの分散特性を示す図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing dispersion characteristics of a conventional silica optical fiber.
11 非線形光学装置 12 ファイバカップラ 12a,12b 入射端 12c,12d 出射端 13 ファイバカップラ 13a,13b 入射端 13c,13d 出射端 14 ファイバカップラ 14a,14b 入射端 14c,14d 出射端 15 光ファイバ(非線形光学媒質) 21 コア 22 クラッド 23 応力付与部 31 非線形光学装置 32 ファイバカップラ 32a 入射端 33 ファイバカップラ 33a,33b 出射端 34 光ファイバ S5 信号光 S51 スイッチングされない信号光 S52 スイッチングされた信号光 S6 制御光 S7 信号光 S71 スイッチングされない信号光 S72 スイッチングされた信号光 S8 制御光11 Nonlinear Optical Device 12 Fiber Coupler 12a, 12b Incident End 12c, 12d Emitting End 13 Fiber Coupler 13a, 13b Incident End 13c, 13d Emitting End 14 Fiber Coupler 14a, 14b Incident End 14c, 14d Emitting End 15 Optical Fiber (Nonlinear Optical Medium ) 21 core 22 clad 23 stress applying part 31 non-linear optical device 32 fiber coupler 32a entrance end 33 fiber coupler 33a, 33b exit end 34 optical fiber S 5 signal light S 51 non- switched signal light S 52 switched signal light S 6 control Light S 7 Signal light S 71 Signal light not switched S 72 Signal light switched 7 S 8 Control light
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保寺 憲一 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kenichi Kuboji 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation
Claims (3)
え、制御光を用いて信号光の強度または方向のいずれか
を制御する非線形光学装置において、 前記光学媒質は、複屈折なる特性を有する非線形光学媒
質からなり、 前記制御光と信号光とは、波長が異なりかつそれぞれの
偏光方向が直交してなることを特徴とする非線形光学装
置。1. A non-linear optical device comprising an optical medium having a non-linear refractive index effect, wherein the control light controls either the intensity or the direction of the signal light, wherein the non-linear optical device has a characteristic of birefringence. A non-linear optical device comprising an optical medium, wherein the control light and the signal light have different wavelengths and their polarization directions are orthogonal to each other.
プラと、 該光カップラの2つの出射端に接続されるループ状の非
線形光学媒質と、 前記制御光を非線形光学媒質中を一方向に伝播させるた
めの光制御手段とを具備してなることを特徴とする請求
項1記載の非線形光学装置。2. The non-linear optical device comprises: an optical coupler having at least two entrance ends and two exit ends; a loop-shaped non-linear optical medium connected to the two exit ends of the optical coupler; and the control light. 2. A non-linear optical device according to claim 1, further comprising a light control means for propagating the light in the non-linear optical medium in one direction.
び第2の光カップラと、 該第1の光カップラの2つの出射端と第2の光カップラ
の2つの入射端との間にそれぞれ設けられ、等しい光学
長を有する2つの光学媒質と、 前記制御光を非線形光学媒質中を伝播させるための光制
御手段とを具備し、 前記光学媒質は、少なくとも一方が複屈折なる特性を有
する非線形光学媒質からなることを特徴とする請求項1
記載の非線形光学装置。3. The non-linear optical device comprises: first and second optical couplers having at least two incident ends and two emitting ends; two emitting ends and a second optical coupler of the first optical coupler. Two optical media having the same optical length and provided between the two incident ends of the optical control means and the optical control means for propagating the control light in the nonlinear optical media. 2. A non-linear optical medium at least one of which has a characteristic of birefringence.
The described nonlinear optical device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2413292A JPH05224249A (en) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | Nonlinear optical device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2413292A JPH05224249A (en) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | Nonlinear optical device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05224249A true JPH05224249A (en) | 1993-09-03 |
Family
ID=12129786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2413292A Pending JPH05224249A (en) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | Nonlinear optical device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05224249A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08146479A (en) * | 1994-11-22 | 1996-06-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical wavelength conversion circuit and optical delay compensation circuit |
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WO2017204113A1 (en) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | 株式会社ニコン | Pulsed light generation device, pulsed light generation method, exposure device comprising pulsed light generation device, and inspection device |
-
1992
- 1992-02-10 JP JP2413292A patent/JPH05224249A/en active Pending
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JPWO2017204113A1 (en) * | 2016-05-26 | 2019-04-25 | 株式会社ニコン | Pulse light generation apparatus, pulse light generation method, exposure apparatus and inspection apparatus provided with pulse light generation apparatus |
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