JPH05303125A - 光強度非線形フィルタ、光変換中継器、光信号用プリアンプ及び光強度変化測定器 - Google Patents
光強度非線形フィルタ、光変換中継器、光信号用プリアンプ及び光強度変化測定器Info
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- JPH05303125A JPH05303125A JP4106687A JP10668792A JPH05303125A JP H05303125 A JPH05303125 A JP H05303125A JP 4106687 A JP4106687 A JP 4106687A JP 10668792 A JP10668792 A JP 10668792A JP H05303125 A JPH05303125 A JP H05303125A
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- optical
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- light intensity
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/299—Signal waveform processing, e.g. reshaping or retiming
Abstract
(57)【要約】
【目的】 波形整形器として動作可能な光強度非線形フ
ィルタ。 【構成】 ファイバ端から入射した入力光はビームスプ
リッタ２で分岐される。ビームスプリッタ２を直進した
光は、光ファイバを介して光増幅偏向部４に入射し、こ
こで増幅・偏向されて所定の偏向角の成分のみが抽出さ
れた後、光ファイバから出力光として出力される。一
方、ビームスプリッタ２で分岐された一部の光は光検出
器６で受光される。光検出器６で受光された光は、電気
信号に変換された後、増幅器８で増幅されて光増幅偏向
部４に入力される。このように光検出器６が発生する電
気信号を利用すれば、光増幅偏向部４の光増幅度、偏向
角の変化速度、選択される偏向角の範囲等の調節によっ
て所望の波形整形を行うことが可能になる。
ィルタ。 【構成】 ファイバ端から入射した入力光はビームスプ
リッタ２で分岐される。ビームスプリッタ２を直進した
光は、光ファイバを介して光増幅偏向部４に入射し、こ
こで増幅・偏向されて所定の偏向角の成分のみが抽出さ
れた後、光ファイバから出力光として出力される。一
方、ビームスプリッタ２で分岐された一部の光は光検出
器６で受光される。光検出器６で受光された光は、電気
信号に変換された後、増幅器８で増幅されて光増幅偏向
部４に入力される。このように光検出器６が発生する電
気信号を利用すれば、光増幅偏向部４の光増幅度、偏向
角の変化速度、選択される偏向角の範囲等の調節によっ
て所望の波形整形を行うことが可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、波形整形等を可能にす
る光強度非線形フィルタに関する。
る光強度非線形フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１５は、従来技術である電気光学スト
リークカメラ（特開平１−２８７４２５）の構成を示し
た図である。この測定器に入射した信号光はハーフミラ
ーで分割される。直進した信号光は進行波増幅器（以
下、ＴＷＡ）で増幅されて光偏向器に入射する。一方、
ハーフミラーで反射された信号光は光電管で電気信号に
変換されて光偏光器のトリガ信号に用いられる。光偏向
器を出射した光は、光偏向器の掃引に応じた出射角で進
行する。したがって、スリットを通過して検出器で検出
される光は所定のフィルタリングを施されたものとなっ
ている。
リークカメラ（特開平１−２８７４２５）の構成を示し
た図である。この測定器に入射した信号光はハーフミラ
ーで分割される。直進した信号光は進行波増幅器（以
下、ＴＷＡ）で増幅されて光偏向器に入射する。一方、
ハーフミラーで反射された信号光は光電管で電気信号に
変換されて光偏光器のトリガ信号に用いられる。光偏向
器を出射した光は、光偏向器の掃引に応じた出射角で進
行する。したがって、スリットを通過して検出器で検出
される光は所定のフィルタリングを施されたものとなっ
ている。
【０００３】その他、光増幅器を用いた波形変換装置
（文献「U.S. Pat. No. 5025142 」参照）、半導体光増
幅器（文献「Journal of Lightwave Technology, Vol.
6 No.11,P1656-P1664,1988 」および「光学第１８巻第
６号P297-P362 （１９８９年６月）」参照）、半導体光
偏向器（文献「Appl. Phys. Lett. 56(14),P1299〜P130
1 1990 」参照）等の公知技術が存在している。
（文献「U.S. Pat. No. 5025142 」参照）、半導体光増
幅器（文献「Journal of Lightwave Technology, Vol.
6 No.11,P1656-P1664,1988 」および「光学第１８巻第
６号P297-P362 （１９８９年６月）」参照）、半導体光
偏向器（文献「Appl. Phys. Lett. 56(14),P1299〜P130
1 1990 」参照）等の公知技術が存在している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術は測
定器であって、光を制御するものではなくまた上記のよ
うに一部を抽出して考えても波形整形器として動作して
いない。より詳しくは、分岐した他方の光はトリガに用
いるにすぎず、分岐した光の波形に対応した偏向を行う
ものではない。そこで本発明は、波形整形器として動作
可能な光強度非線形フィルタを提供することを目的とす
る。
定器であって、光を制御するものではなくまた上記のよ
うに一部を抽出して考えても波形整形器として動作して
いない。より詳しくは、分岐した他方の光はトリガに用
いるにすぎず、分岐した光の波形に対応した偏向を行う
ものではない。そこで本発明は、波形整形器として動作
可能な光強度非線形フィルタを提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明にかかる光強度非線形フィルタは、（ａ）入
力光を分岐する分岐手段と、（ｂ）分岐手段からの一方
の光を受光する光検出器と、（ｃ）光検出器の出力に応
じて分光手段からの他方の光を増幅かつ偏向する光増幅
偏向装置と、（ｄ）光増幅偏向装置からの出力光のうち
所定範囲の偏光角を有する光だけを通過させる光制限手
段とを備えることとしている。
め、本発明にかかる光強度非線形フィルタは、（ａ）入
力光を分岐する分岐手段と、（ｂ）分岐手段からの一方
の光を受光する光検出器と、（ｃ）光検出器の出力に応
じて分光手段からの他方の光を増幅かつ偏向する光増幅
偏向装置と、（ｄ）光増幅偏向装置からの出力光のうち
所定範囲の偏光角を有する光だけを通過させる光制限手
段とを備えることとしている。
【０００６】
【作用】上記光強度非線形フィルタによれば、光増幅偏
向装置が光検出器の出力に応じて分岐手段からの他方の
光を増幅かつ偏向するとともに、光制限手段が光増幅偏
向装置からの出力光のうち上記所定範囲の偏光角を有す
る光だけを通過させるので、偏向角の変化速度、上記所
定範囲の偏光角等の調節によって所望の波形整形を行う
ことが可能になる。
向装置が光検出器の出力に応じて分岐手段からの他方の
光を増幅かつ偏向するとともに、光制限手段が光増幅偏
向装置からの出力光のうち上記所定範囲の偏光角を有す
る光だけを通過させるので、偏向角の変化速度、上記所
定範囲の偏光角等の調節によって所望の波形整形を行う
ことが可能になる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ具体的に説明する。
つつ具体的に説明する。
【０００８】図１は第１実施例の光強度非線形フィルタ
の構成を示した図である。ファイバ端から入射した入力
光はビームスプリッタ２で分岐される。ビームスプリッ
タ２を直進した光は、光ファイバを介して光増幅偏向部
４に入射し、ここで増幅・偏向されて所定の偏向角の成
分のみが抽出された後、光ファイバから出力光として出
力される。一方、ビームスプリッタ２で分岐された一部
の光は光検出器６で受光される。光検出器６で受光され
た光は、電気信号に変換された後、増幅器８で増幅され
て光増幅偏向部４に入力される。このように光検出器６
が発生する電気信号を利用すれば、光増幅偏向部４の光
増幅度、偏向角の変化速度、選択される偏向角の範囲等
の調節によって所望の波形整形を行うことが可能にな
る。
の構成を示した図である。ファイバ端から入射した入力
光はビームスプリッタ２で分岐される。ビームスプリッ
タ２を直進した光は、光ファイバを介して光増幅偏向部
４に入射し、ここで増幅・偏向されて所定の偏向角の成
分のみが抽出された後、光ファイバから出力光として出
力される。一方、ビームスプリッタ２で分岐された一部
の光は光検出器６で受光される。光検出器６で受光され
た光は、電気信号に変換された後、増幅器８で増幅され
て光増幅偏向部４に入力される。このように光検出器６
が発生する電気信号を利用すれば、光増幅偏向部４の光
増幅度、偏向角の変化速度、選択される偏向角の範囲等
の調節によって所望の波形整形を行うことが可能にな
る。
【０００９】図２は、光増幅偏向部４の構成を示す。図
示のように、光増幅偏向部４は、光増幅素子４ａと光偏
向素子４ｂとで構成される。この場合、光増幅素子４ａ
として半導体光増幅器を使用し、光偏向素子４ｂとして
半導体光偏向器を使用している。光増幅素子４ａと光偏
向素子４ｂは、ビームスプリッタ２からの光信号と光検
出器６からの電気信号がそれぞれの素子で同期するよう
に構成される。
示のように、光増幅偏向部４は、光増幅素子４ａと光偏
向素子４ｂとで構成される。この場合、光増幅素子４ａ
として半導体光増幅器を使用し、光偏向素子４ｂとして
半導体光偏向器を使用している。光増幅素子４ａと光偏
向素子４ｂは、ビームスプリッタ２からの光信号と光検
出器６からの電気信号がそれぞれの素子で同期するよう
に構成される。
【００１０】この場合、結合部の光ファイバは有っても
なくてもよく、また、共に半導体素子であるのでこれら
を直接結合して用いることもできる。さらに、光検出器
６からの単一の電気信号によって光増幅と光偏向とを同
時に行う素子として構成する事が可能である。このよう
にすれば、電気信号を分岐して別々に印加する必要がな
くなる。
なくてもよく、また、共に半導体素子であるのでこれら
を直接結合して用いることもできる。さらに、光検出器
６からの単一の電気信号によって光増幅と光偏向とを同
時に行う素子として構成する事が可能である。このよう
にすれば、電気信号を分岐して別々に印加する必要がな
くなる。
【００１１】さらに、光増幅素子４ａとしては、半導体
光増幅器の他、希土類ドープファイバ増幅器等の使用も
可能である。また、光偏向素子４ｂとしては、半導体光
偏向器の他、ガルバノミラー等の使用も可能である。さ
らに、光増幅素子４ａと光偏向素子４ｂの順序を入れ替
えてもよい。また、これらの素子４ａ、４ｂは、光検出
器６の出力する電気信号である電流量又は電圧強度のう
ち少なくとも一方に応じて動作するものであればよい。
この場合、これらの素子４ａ、４ｂは、共に同一の信号
（例えば電流）によって動作させるものであることが、
電気信号の増幅の簡単化、信号の分配等の観点から望ま
しいといえる。
光増幅器の他、希土類ドープファイバ増幅器等の使用も
可能である。また、光偏向素子４ｂとしては、半導体光
偏向器の他、ガルバノミラー等の使用も可能である。さ
らに、光増幅素子４ａと光偏向素子４ｂの順序を入れ替
えてもよい。また、これらの素子４ａ、４ｂは、光検出
器６の出力する電気信号である電流量又は電圧強度のう
ち少なくとも一方に応じて動作するものであればよい。
この場合、これらの素子４ａ、４ｂは、共に同一の信号
（例えば電流）によって動作させるものであることが、
電気信号の増幅の簡単化、信号の分配等の観点から望ま
しいといえる。
【００１２】図３は光偏向素子４ｂの構成を示す。図示
のように、光偏向素子４ｂは、半導体光偏向器等からな
る光偏向器１４ｂと光制限部材２４ｂとで構成される。
光制限部材２４ｂとしては、ファイバ端面の等価アパー
チャを用いたものや通常のスリットを用いたものが使用
できる。光偏向器１４ｂに入射した光入力は、光検出器
６の出力する電気信号に応じて所定の偏向角で出射す
る。この場合、光制限部材２４ｂが存在するので、出力
光として取り出せるのは、偏向角θを有する成分の近傍
のみである。
のように、光偏向素子４ｂは、半導体光偏向器等からな
る光偏向器１４ｂと光制限部材２４ｂとで構成される。
光制限部材２４ｂとしては、ファイバ端面の等価アパー
チャを用いたものや通常のスリットを用いたものが使用
できる。光偏向器１４ｂに入射した光入力は、光検出器
６の出力する電気信号に応じて所定の偏向角で出射す
る。この場合、光制限部材２４ｂが存在するので、出力
光として取り出せるのは、偏向角θを有する成分の近傍
のみである。
【００１３】以下の説明では、図４〜図１３を参照しつ
つ、図１の光強度非線形フィルタの動作原理について具
体的に考察する。
つ、図１の光強度非線形フィルタの動作原理について具
体的に考察する。
【００１４】図４は、光増幅素子４ａを構成する半導体
光増幅器の特性評価のための実験系を示す。かかる特性
評価は、実施例の光強度非線形フィルタの波形整形特性
を決定するために行う。図４の装置によって得られた半
導体光増幅器の特性は、図５に示すようなものであっ
た。
光増幅器の特性評価のための実験系を示す。かかる特性
評価は、実施例の光強度非線形フィルタの波形整形特性
を決定するために行う。図４の装置によって得られた半
導体光増幅器の特性は、図５に示すようなものであっ
た。
【００１５】図５において、光入力の強度ＩinがＩin＜
Ｉ0 の条件を満たすとき、損失の増大によってＩout ＝
０となる。
Ｉ0 の条件を満たすとき、損失の増大によってＩout ＝
０となる。
【００１６】次に、強度ＩinがＩ0 ≦Ｉin＜Ｉ2 の条件
を満たすとき、Ｉout 〜ｋ（Ｉin−Ｉ0 ）2 （ｋ：比例
定数）となる。特に、Ｉ0 ≦Ｉin＜Ｉ1 の場合、Ｉin＜
Ｉout であり光増幅が行われない。一方、Ｉ1 ≦Ｉin＜
Ｉ2 の場合、Ｉout ≦Ｉinであり光増幅が行われる。
を満たすとき、Ｉout 〜ｋ（Ｉin−Ｉ0 ）2 （ｋ：比例
定数）となる。特に、Ｉ0 ≦Ｉin＜Ｉ1 の場合、Ｉin＜
Ｉout であり光増幅が行われない。一方、Ｉ1 ≦Ｉin＜
Ｉ2 の場合、Ｉout ≦Ｉinであり光増幅が行われる。
【００１７】強度ＩinがＩ2 ≦Ｉinの条件を満たすと
き、Ｉout 〜ｋ（Ｉ2 −Ｉ0 ）2 ＝一定となる。
き、Ｉout 〜ｋ（Ｉ2 −Ｉ0 ）2 ＝一定となる。
【００１８】図６は、光偏向素子４ｂを構成する半導体
光偏向器の特性評価のための実験系を示す。かかる特性
評価は、実施例の光強度非線形フィルタの波形整形特性
を決定するために行う。図６の装置によって得られた半
導体光増幅器の特性は、図７に示すようなものであっ
た。
光偏向器の特性評価のための実験系を示す。かかる特性
評価は、実施例の光強度非線形フィルタの波形整形特性
を決定するために行う。図６の装置によって得られた半
導体光増幅器の特性は、図７に示すようなものであっ
た。
【００１９】図７において、光入力の強度ＩinがＩin＜
Ｉ0 ´の条件を満たすとき、損失の増大によってθ＝０
となる。次に、強度ＩinがＩ0 ´≦Ｉin＜Ｉ2 ´の条件
を満たすとき、θout 〜ｋ´（Ｉin−Ｉ0 ´）（ｋ´：
比例定数）となる。さらに、強度ＩinがＩ2 ´≦Ｉinの
条件を満たすとき、θout 〜ｋ´（Ｉ2 ´−Ｉ0 ´）＝
一定となる。
Ｉ0 ´の条件を満たすとき、損失の増大によってθ＝０
となる。次に、強度ＩinがＩ0 ´≦Ｉin＜Ｉ2 ´の条件
を満たすとき、θout 〜ｋ´（Ｉin−Ｉ0 ´）（ｋ´：
比例定数）となる。さらに、強度ＩinがＩ2 ´≦Ｉinの
条件を満たすとき、θout 〜ｋ´（Ｉ2 ´−Ｉ0 ´）＝
一定となる。
【００２０】図８は、図６の半導体光偏向器とアパーチ
ャを組み合わせた光偏向素子の特性評価のための実験系
を示す。かかる特性評価は、実施例の光強度非線形フィ
ルタの波形整形特性を決定するために行う。
ャを組み合わせた光偏向素子の特性評価のための実験系
を示す。かかる特性評価は、実施例の光強度非線形フィ
ルタの波形整形特性を決定するために行う。
【００２１】図８（ａ）のように、半導体光偏向器の出
力光の空間強度分布が分布αのようなものである場合、
半導体光偏向器の後方に角θ2 を中心とするアパーチャ
を配置すると、角θ2 の出射光を最も効率よく透過させ
ることができる。さらに図（ｂ）のように、分布αの分
布端が角θ1 になったときから出射光がアパーチャを通
過し始めるように入出力特性を決定すると、光偏向素子
の出力特性ａは、図９に示すようなものとなる。
力光の空間強度分布が分布αのようなものである場合、
半導体光偏向器の後方に角θ2 を中心とするアパーチャ
を配置すると、角θ2 の出射光を最も効率よく透過させ
ることができる。さらに図（ｂ）のように、分布αの分
布端が角θ1 になったときから出射光がアパーチャを通
過し始めるように入出力特性を決定すると、光偏向素子
の出力特性ａは、図９に示すようなものとなる。
【００２２】半導体光偏向器の出力光が分布αのような
ものである場合、光偏向素子の出力特性ａは、実際には
Ｉ1 ´≦Ｉin≦Ｉ2 ´でも各点で曲率が異なる。しか
し、ここでは簡単のため、このＩinの範囲で光偏向素子
の出力特性をａ＝ｋ″（Ｉin−Ｉ1 ´）（ｋ″：比例定
数）として以下の説明を行う。したがって、Ｉ1 ´≦Ｉ
in≦Ｉ2 ´の場合には、光偏向素子の光入力Ｉinと光出
力Ｉout との関係は、 Ｉout ＝ａＩin＝ｋ″（Ｉin−Ｉ1 ´）・Ｉin となる。
ものである場合、光偏向素子の出力特性ａは、実際には
Ｉ1 ´≦Ｉin≦Ｉ2 ´でも各点で曲率が異なる。しか
し、ここでは簡単のため、このＩinの範囲で光偏向素子
の出力特性をａ＝ｋ″（Ｉin−Ｉ1 ´）（ｋ″：比例定
数）として以下の説明を行う。したがって、Ｉ1 ´≦Ｉ
in≦Ｉ2 ´の場合には、光偏向素子の光入力Ｉinと光出
力Ｉout との関係は、 Ｉout ＝ａＩin＝ｋ″（Ｉin−Ｉ1 ´）・Ｉin となる。
【００２３】以上の説明では、光増幅素子と光偏向素子
のを別々に説明してきたが、これらの素子の特性におい
て、光カプラの分岐比と増幅器の増幅率とを、 Ｉ1 ´＝ｋ（Ｉ1 −Ｉ0 ）2 Ｉ2 ´＝ｋ（Ｉ2 −Ｉ0 ）2 となるように調整して直列に接続する。
のを別々に説明してきたが、これらの素子の特性におい
て、光カプラの分岐比と増幅器の増幅率とを、 Ｉ1 ´＝ｋ（Ｉ1 −Ｉ0 ）2 Ｉ2 ´＝ｋ（Ｉ2 −Ｉ0 ）2 となるように調整して直列に接続する。
【００２４】図１０は、上記の条件で図４の光増幅素子
と図６の光偏向素子を組み合わせたもので、光ファイバ
の端面をアパーチャとしている。この場合、図１０の装
置の入出力特性は、図１１に示すようなものとなる。
と図６の光偏向素子を組み合わせたもので、光ファイバ
の端面をアパーチャとしている。この場合、図１０の装
置の入出力特性は、図１１に示すようなものとなる。
【００２５】ここで、Ｉ1 ≦Ｉin≦Ｉ2 においては、 Ｉout ＝ｋ″｛ｋ（Ｉin−Ｉ0 ）2 −ｋ（Ｉ1 −Ｉ0 ）2 ｝・Ｉin ＝ｋ″・ｋ｛（Ｉin−Ｉ0 ）2 −（Ｉ1 −Ｉ0 ）2 ｝・Ｉin Ｃ＝ｋ″・ｋとし、Ｉ0 ＜＜Ｉ1 よりＩ0 ＝０とおく
と、 Ｉout 〜Ｃ・（Ｉin 2 −Ｉ1 2 ）・Ｉin となる。この式から明らかなように、Ｉout はＩinの３
次の関数となり、Ｉin＝Ｉ1 で閾値を持ち、かつ、Ｉ1
≦Ｉin≦Ｉ2 で急激に立ち上がる。つまり、図１０のよ
うな装置によれば、Ｉ1 ≦Ｉin≦Ｉ2 で急激に立ち上が
り、しかも光増幅可能な非線形フィルタを構成すること
ができる。
と、 Ｉout 〜Ｃ・（Ｉin 2 −Ｉ1 2 ）・Ｉin となる。この式から明らかなように、Ｉout はＩinの３
次の関数となり、Ｉin＝Ｉ1 で閾値を持ち、かつ、Ｉ1
≦Ｉin≦Ｉ2 で急激に立ち上がる。つまり、図１０のよ
うな装置によれば、Ｉ1 ≦Ｉin≦Ｉ2 で急激に立ち上が
り、しかも光増幅可能な非線形フィルタを構成すること
ができる。
【００２６】図１２は図１０の装置に対応する具体的装
置の構成を示す。分岐用光カプラ５２を直進した光は、
半導体光増幅器５４ａに入射してここで増幅される。こ
の増幅された光は半導体光偏向器５４ｂで偏向される。
この場合、半導体光偏向器５４ｂの出力端に適当な角度
でアライメントされた光ファイバ端が接続されているの
で、出射光のうち所定の偏向角の成分のみが抽出されて
光ファイバから出力される。一方、分岐用光カプラ５２
で分岐された一部の光は光検出器５６で受光される。光
検出器５６で受光された光は、電気信号に変換された
後、増幅器５８で増幅されて半導体光増幅噐５４ａ及び
半導体光偏向噐５４ｂに入力される。
置の構成を示す。分岐用光カプラ５２を直進した光は、
半導体光増幅器５４ａに入射してここで増幅される。こ
の増幅された光は半導体光偏向器５４ｂで偏向される。
この場合、半導体光偏向器５４ｂの出力端に適当な角度
でアライメントされた光ファイバ端が接続されているの
で、出射光のうち所定の偏向角の成分のみが抽出されて
光ファイバから出力される。一方、分岐用光カプラ５２
で分岐された一部の光は光検出器５６で受光される。光
検出器５６で受光された光は、電気信号に変換された
後、増幅器５８で増幅されて半導体光増幅噐５４ａ及び
半導体光偏向噐５４ｂに入力される。
【００２７】以下では、図１０の装置の動作原理に基づ
いて、図１２の装置に直流光に正弦波が重畳した光波形
を入力した際の各部分における光波形について検討す
る。ここでは、図１０の装置と異なり、単一の光検出器
５６からの電気信号が分岐されて半導体光増幅噐５４ａ
及び半導体光偏向噐５４ｂに入力されるが、図１０の装
置の入出力特性がそのまま適用できるものとする。ま
た、Ｉ0 ＝０であるものとする。
いて、図１２の装置に直流光に正弦波が重畳した光波形
を入力した際の各部分における光波形について検討す
る。ここでは、図１０の装置と異なり、単一の光検出器
５６からの電気信号が分岐されて半導体光増幅噐５４ａ
及び半導体光偏向噐５４ｂに入力されるが、図１０の装
置の入出力特性がそのまま適用できるものとする。ま
た、Ｉ0 ＝０であるものとする。
【００２８】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、図１２
の装置における各部の波形を示した図である。
の装置における各部の波形を示した図である。
【００２９】信号（ａ）は、入力光Ｉinの時間変化を示
す波形である。
す波形である。
【００３０】信号（ｂ）は、光分岐後の半導体光増幅器
５４ａへの入力光の時間変化を示す波形である。
５４ａへの入力光の時間変化を示す波形である。
【００３１】信号（ｃ）は、光分岐後の半導体光増幅器
５４ａからの出力光の時間変化を示す波形である。Ｉ1
≦Ｉinで光増幅が可能であるからＩ1 ＝Ｉinの時、 Ｉout ＝Ｉ1 ＝ｋ・Ｉ１ ２ ここで、Ｉ１ ＝１とすると、ｋ＝１となる。以下の議
論では簡単のため、Ｉ1 ＝１、ｋ＝１として計算する。
さらに、Ｉ2 ＝１．５とすると、Ｉout ＝１・１．５2
＝２．２５となる。
５４ａからの出力光の時間変化を示す波形である。Ｉ1
≦Ｉinで光増幅が可能であるからＩ1 ＝Ｉinの時、 Ｉout ＝Ｉ1 ＝ｋ・Ｉ１ ２ ここで、Ｉ１ ＝１とすると、ｋ＝１となる。以下の議
論では簡単のため、Ｉ1 ＝１、ｋ＝１として計算する。
さらに、Ｉ2 ＝１．５とすると、Ｉout ＝１・１．５2
＝２．２５となる。
【００３２】信号（ｄ）は、半導体光偏向器５４ｂから
の出力光（Ｉout ）の時間変化を示す波形である。ｋ″
＝１とすると、Ｃ＝ｋ・ｋ″＝１となり、 Ｉout ＝（Ｉin 2 −Ｉ1 2 ）・Ｉin と書ける。Ｉin＝Ｉ1 （＝１）のとき、Ｉout ＝０とな
り、Ｉin＝Ｉ2 （＝１．５）のとき、Ｉout ＝１．８７
５となる。
の出力光（Ｉout ）の時間変化を示す波形である。ｋ″
＝１とすると、Ｃ＝ｋ・ｋ″＝１となり、 Ｉout ＝（Ｉin 2 −Ｉ1 2 ）・Ｉin と書ける。Ｉin＝Ｉ1 （＝１）のとき、Ｉout ＝０とな
り、Ｉin＝Ｉ2 （＝１．５）のとき、Ｉout ＝１．８７
５となる。
【００３３】以上から明らかなように、最終的に直流成
分を除去し、変調成分を強調し、ピーク強度を増幅した
出力光が得られる。この場合、分岐用光カプラ５２の分
岐比を可変とすることができる。また、半導体光増幅器
５４ａの増幅率を可変とすることができる。さらに、半
導体光増幅器５４ａ及び半導体光偏向噐５４ｂとして光
の増幅に関して飽和特性を有するものを使用し、この飽
和特性を利用して前記分光手段からの他方の光を非線形
に偏向することもできる。
分を除去し、変調成分を強調し、ピーク強度を増幅した
出力光が得られる。この場合、分岐用光カプラ５２の分
岐比を可変とすることができる。また、半導体光増幅器
５４ａの増幅率を可変とすることができる。さらに、半
導体光増幅器５４ａ及び半導体光偏向噐５４ｂとして光
の増幅に関して飽和特性を有するものを使用し、この飽
和特性を利用して前記分光手段からの他方の光を非線形
に偏向することもできる。
【００３４】以下、上記の光強度非線形フィルタの応用
例について説明する。
例について説明する。
【００３５】（１）光通信中継器 所望の光信号がＩ2 よりやや強い強度となるように設定
すると、散乱等による光ノイズを吸収し（透過でき
ず）、所望の光信号のみが素子の飽和による強度のそろ
った増幅された信号となる（図１に入出力光の波形を参
照のこと）。このとき、光パルス信号の立ち上がりは急
しゅんになる特徴も合せ持つ。
すると、散乱等による光ノイズを吸収し（透過でき
ず）、所望の光信号のみが素子の飽和による強度のそろ
った増幅された信号となる（図１に入出力光の波形を参
照のこと）。このとき、光パルス信号の立ち上がりは急
しゅんになる特徴も合せ持つ。
【００３６】（２）光通信用プリアンプ 光通信器側でオン・オフを判別する際、光検出器の前に
おくことによって高いＳ／Ｎ比で信号の受信が可能にな
る。このことについて以下に説明する。
おくことによって高いＳ／Ｎ比で信号の受信が可能にな
る。このことについて以下に説明する。
【００３７】例えば、受信側光検出器と判別回路とが、
図１１において、Ｉin≧１／２・Ｃ・（Ｉ2 2 −
Ｉ1 2 ）・Ｉ2 でオン、Ｉin＜１／２・Ｃ・（Ｉ2 2 −
Ｉ1 2 ）・Ｉ2 でオフと判別するとき、 Ｉout ＝１／２・Ｃ・（Ｉ2 2 −Ｉ1 2 ）・Ｉ2 を与えるＩinをＩx とすると、オンを判定する入力光強
度の範囲ΔＩ＝｜Ｉx −Ｉ2 ｜は、ΔＩ＝Ｉ2 ／１０程
度に容易にすることができる。すなわち、散乱等のノイ
ズはまちがってオンと判定されることがなく、かつ、Δ
Ｉに含まれる信号成分が増幅された後に検出される。
図１１において、Ｉin≧１／２・Ｃ・（Ｉ2 2 −
Ｉ1 2 ）・Ｉ2 でオン、Ｉin＜１／２・Ｃ・（Ｉ2 2 −
Ｉ1 2 ）・Ｉ2 でオフと判別するとき、 Ｉout ＝１／２・Ｃ・（Ｉ2 2 −Ｉ1 2 ）・Ｉ2 を与えるＩinをＩx とすると、オンを判定する入力光強
度の範囲ΔＩ＝｜Ｉx −Ｉ2 ｜は、ΔＩ＝Ｉ2 ／１０程
度に容易にすることができる。すなわち、散乱等のノイ
ズはまちがってオンと判定されることがなく、かつ、Δ
Ｉに含まれる信号成分が増幅された後に検出される。
【００３８】（３）光強度変化測定器 図１４は光強度変化測定器の実施例を示した図である。
光源１０１からの光の強度は図示のように僅かに変動す
る。光源１０１からの光は、図１と同様の光強度非線形
フィルタ１０３を経て光検出器１０５で検出される。こ
の光検出器１０５の出力は、オシロスコープ等のモニタ
１０７で検出される。これにより、Ｉx〜Ｉ2 。におけ
る光源１０１からの光の僅かな強度変化の波形を拡大し
て観察することもできる。さらに、光検出器１０５の出
力する検出信号をフィードバックする制御系１０９を設
ければ、光源１０１の光強度の安定化を図ることも可能
である。
光源１０１からの光の強度は図示のように僅かに変動す
る。光源１０１からの光は、図１と同様の光強度非線形
フィルタ１０３を経て光検出器１０５で検出される。こ
の光検出器１０５の出力は、オシロスコープ等のモニタ
１０７で検出される。これにより、Ｉx〜Ｉ2 。におけ
る光源１０１からの光の僅かな強度変化の波形を拡大し
て観察することもできる。さらに、光検出器１０５の出
力する検出信号をフィードバックする制御系１０９を設
ければ、光源１０１の光強度の安定化を図ることも可能
である。
【００３９】本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば、上記の効果を顕著にするため、図１のよ
うな光強度非線形フィルタを多数直列に接続して使用す
ることもできる。また可飽和吸収素子と結合してもよ
い。
ない。例えば、上記の効果を顕著にするため、図１のよ
うな光強度非線形フィルタを多数直列に接続して使用す
ることもできる。また可飽和吸収素子と結合してもよ
い。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光強度非
線形フィルタによれば、光増幅偏向装置が光検出器の出
力に応じて分光手段からの他方の光を増幅かつ偏向する
とともに、光制限手段が光増幅偏向装置からの出力光の
うち上記所定範囲の偏光角を有する光だけを通過させる
ので、上記所定範囲の偏光角等の調節によって、例えば
所定の閾値を超えた信号成分のみを高い利得で光増幅等
するなど、所望の波形整形を行うことが可能になる。
線形フィルタによれば、光増幅偏向装置が光検出器の出
力に応じて分光手段からの他方の光を増幅かつ偏向する
とともに、光制限手段が光増幅偏向装置からの出力光の
うち上記所定範囲の偏光角を有する光だけを通過させる
ので、上記所定範囲の偏光角等の調節によって、例えば
所定の閾値を超えた信号成分のみを高い利得で光増幅等
するなど、所望の波形整形を行うことが可能になる。
【図１】実施例の光強度非線形フィルタの図。
【図２】光増幅偏向部の構成を示す図。
【図３】光偏向素子の構成を示す図。
【図４】半導体光増幅器の特性評価のための実験系を示
す図。
す図。
【図５】半導体光増幅器の特性を示す図。
【図６】半導体光偏向器の特性評価のための実験系を示
す図。
す図。
【図７】半導体光偏向器の特性を示す図。
【図８】光偏向素子の特性評価のための実験系を示す
図。
図。
【図９】光偏向素子の特性を示す図。
【図１０】半導体光増幅器と光偏向素子とを組み合わせ
たものの特性評価のための実験系を示す図。
たものの特性評価のための実験系を示す図。
【図１１】図１０の装置の特性を示す図。
【図１２】図１１の装置を具体化した装置を示す図。
【図１３】図１２の装置の動作を示した図。
【図１４】光強度変化測定器の実施例を示した図。
【図１５】従来例の光強度非線形フィルタの図。
２…分岐手段、４…光増幅偏向装置及び光制限手段、６
…光検出器。
…光検出器。
Claims (16)
- 【請求項１】 入力光を分岐する分岐手段と、 前記分岐手段からの一方の光を受光する光検出器と、 前記光検出器の出力に応じて前記分光手段からの他方の
光を増幅かつ偏向する光増幅偏向装置と、 前記光増幅偏向装置からの出力光のうち所定範囲の偏光
角を有する光だけを通過させる光制限手段と、を備える
光強度非線形フィルタ。 - 【請求項２】 前記光増幅偏向装置は、前記光検出器の
出力する電流量又は電圧強度の少なくとも一方に応じ
て、前記分光手段からの他方の光を同時に増幅かつ偏向
することを特徴とする請求項１記載の光強度非線形フィ
ルタ。 - 【請求項３】 前記光増幅偏向装置は、前記光検出器の
出力する電流量又は電圧強度の少なくとも一方に応じ
て、前記分光手段からの他方の光を増幅する光増幅部
と、前記光検出器の出力する電流量又は電圧強度の少な
くとも一方に応じて、前記分光手段からの他方の光を偏
向する光偏向部とを備え、前記光増幅部及び前記光偏向
部は、前記光検出器の出力する電気信号によってタイミ
ングを合わせて動作されることを特徴とすることを特徴
とする請求項１記載の光強度非線形フィルタ。 - 【請求項４】 前記光増幅部は、半導体光増幅器である
ことを特徴とする請求項３記載の光強度非線形フィル
タ。 - 【請求項５】 前記光増幅部は、希土類ドープファイバ
であることを特徴とする請求項３記載の光強度非線形フ
ィルタ。 - 【請求項６】 前記光偏向部は、半導体光偏向器である
ことを特徴とする請求項３記載の光強度非線形フィル
タ。 - 【請求項７】 前記光偏向部は、ガルバノミラーである
ことを特徴とする請求項３記載の光強度非線形フィル
タ。 - 【請求項８】 前記分岐手段は、分岐比が可変であるこ
とを特徴とする請求項１記載の光強度非線形フィルタ。 - 【請求項９】 前記光検出器の出力する電気信号のうち
電流又は電圧のうち少なくとも一方を増幅して前記光増
幅偏向装置に入力する増幅器をさらに有することを特徴
とする請求項１記載の光強度非線形フィルタ。 - 【請求項１０】 前記増幅器は増幅率が可変であるある
ことを特徴とする請求項９記載の光強度非線形フィル
タ。 - 【請求項１１】 前記光増幅偏向装置は、光の増幅に関
して飽和特性を有し、この飽和特性を利用して前記分光
手段からの他方の光を非線形に偏向することを特徴とす
る請求項１記載の光強度非線形フィルタ。 - 【請求項１２】 前記光増幅偏向装置は、多段直列に接
続したことを特徴とする請求項１記載の光強度非線形フ
ィルタ。 - 【請求項１３】 請求項１記載の光強度非線形フィルタ
を備えるとともに、入力信号光のノイズを除去して強度
のそろった出力信号光に変換する光変換中継器。 - 【請求項１４】 請求項１記載の光強度非線形フィルタ
を備えるとともに、入力信号光を受信する光信号用プリ
アンプ。 - 【請求項１５】 請求項１記載の光強度非線形フィルタ
を備えるとともに、入力信号光のＤＣ成分の上に重畳し
た微小成分を抽出する光強度変化測定器。 - 【請求項１６】 出力データをフィードバックして光強
度安定化に用いることを特徴とする請求項１５記載の光
強度変化測定器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4106687A JPH05303125A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 光強度非線形フィルタ、光変換中継器、光信号用プリアンプ及び光強度変化測定器 |
| EP93303099A EP0567312B1 (en) | 1992-04-24 | 1993-04-21 | Light pulse intensity regenerator, light transforming repeater, preamplifier for light signal, light intensity change measuring apparatus and stabilized light source |
| DE69332322T DE69332322T2 (de) | 1992-04-24 | 1993-04-21 | Intensitätslichtimpulsregenerator, Lichtumwandlungszwischenverstärker, Vorverstärker für Lichtsignal, Lichtintensitätsänderungsmessapparat und stabilisierte Lichtquelle |
| US08/051,688 US5350913A (en) | 1992-04-24 | 1993-04-23 | Light pulse intensity regenerator, light tranforming repeater, pre-amplifier for light signal, light intensity change measuring apparatus, and stabilized light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4106687A JPH05303125A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 光強度非線形フィルタ、光変換中継器、光信号用プリアンプ及び光強度変化測定器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05303125A true JPH05303125A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=14439968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4106687A Pending JPH05303125A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 光強度非線形フィルタ、光変換中継器、光信号用プリアンプ及び光強度変化測定器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5350913A (ja) |
| EP (1) | EP0567312B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05303125A (ja) |
| DE (1) | DE69332322T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005259736A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Fujitsu Ltd | 広入力ダイナミックレンジ光増幅器を用いた光伝送装置 |
| US7280718B2 (en) | 2002-06-28 | 2007-10-09 | Fujitsu Limited | Reflective adjustable optical deflector and optical device employing the same |
| JP2007274396A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujitsu Ltd | 光伝送システム |
| US7773886B2 (en) | 2003-06-30 | 2010-08-10 | Fujitsu Limited | Optical regenerator in optical fiber communication system |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5521743A (en) * | 1993-12-16 | 1996-05-28 | Rockwell International Corporation | Photon-counting spatial light modulator with APD structure |
| US6580845B1 (en) | 2000-08-11 | 2003-06-17 | General Nutronics, Inc. | Method and device for switching wavelength division multiplexed optical signals using emitter arrays |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5694679A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-31 | Fujitsu Ltd | Lightamplifying device |
| JPS62189830A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Nec Corp | 光中継装置 |
| JP2665231B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1997-10-22 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光波形測定装置 |
| JPH0617819B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1994-03-09 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電気光学式ストリークカメラ |
| JPH0758376B2 (ja) * | 1988-05-26 | 1995-06-21 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光波形整形装置 |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP4106687A patent/JPH05303125A/ja active Pending
-
1993
- 1993-04-21 DE DE69332322T patent/DE69332322T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-21 EP EP93303099A patent/EP0567312B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-23 US US08/051,688 patent/US5350913A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7280718B2 (en) | 2002-06-28 | 2007-10-09 | Fujitsu Limited | Reflective adjustable optical deflector and optical device employing the same |
| US7773886B2 (en) | 2003-06-30 | 2010-08-10 | Fujitsu Limited | Optical regenerator in optical fiber communication system |
| JP2005259736A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Fujitsu Ltd | 広入力ダイナミックレンジ光増幅器を用いた光伝送装置 |
| JP4663997B2 (ja) * | 2004-03-09 | 2011-04-06 | 富士通株式会社 | 広入力ダイナミックレンジ光増幅器を用いた光伝送装置 |
| JP2007274396A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujitsu Ltd | 光伝送システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0567312A3 (en) | 1994-12-14 |
| EP0567312B1 (en) | 2002-09-25 |
| US5350913A (en) | 1994-09-27 |
| DE69332322D1 (de) | 2002-10-31 |
| DE69332322T2 (de) | 2003-05-22 |
| EP0567312A2 (en) | 1993-10-27 |
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