JPH06175180A - 光伝送システム - Google Patents
光伝送システムInfo
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- JPH06175180A JPH06175180A JP4330176A JP33017692A JPH06175180A JP H06175180 A JPH06175180 A JP H06175180A JP 4330176 A JP4330176 A JP 4330176A JP 33017692 A JP33017692 A JP 33017692A JP H06175180 A JPH06175180 A JP H06175180A
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- semiconductor laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 信号光を高感度、低雑音で伝送を行う光伝送
システムを提供する。 【構成】 信号用半導体レーザ２からの信号光は、光フ
ァイバ２５を伝送後、励起用半導体レーザ１７からの励
起光と光合波器１８で合波されて光導波路１６に結合さ
れ、和周波光に変換される。この和周波はＳｉ受光装置
で受光される。 【効果】 信号光の出力は和周波に変換され増幅され、
高感度、低雑音の光伝送を行うことができる。
システムを提供する。 【構成】 信号用半導体レーザ２からの信号光は、光フ
ァイバ２５を伝送後、励起用半導体レーザ１７からの励
起光と光合波器１８で合波されて光導波路１６に結合さ
れ、和周波光に変換される。この和周波はＳｉ受光装置
で受光される。 【効果】 信号光の出力は和周波に変換され増幅され、
高感度、低雑音の光伝送を行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報通信分野において
使用する光伝送システムに関するものである。
使用する光伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来の光増幅器を用いた光伝送シ
ステムの構成図を示す。変調信号１で変調された信号用
半導体レーザ装置２からの信号光は、光ファイバ３を伝
送し、光増幅器４で増幅された後、受光装置５で受光さ
れる。このように、従来より伝送距離の拡大のために、
光増幅器を用いた光伝送システムが開発されている。光
増幅器としては、半導体レーザ増幅器、光ファイバ増幅
器、光非線形ファイバ増幅器がある。半導体レーザ増幅
器は、半導体レーザの両端面に無反射コートを施して電
流注入を行い、半導体媒質中の反転分布による誘導放出
によって光を増幅するものである。光ファイバ増幅器
は、希土類イオンを添加した光ファイバに励起光注入を
行い、希土類イオンの反転分布による誘導放出によって
光を増幅するものである。また、光非線形ファイバ増幅
器は、光ファイバに強い励起光注入を行って、光ファイ
バ中において信号光が誘導ラマン散乱またはブリルアン
散乱されることを利用して光を増幅するものである。
ステムの構成図を示す。変調信号１で変調された信号用
半導体レーザ装置２からの信号光は、光ファイバ３を伝
送し、光増幅器４で増幅された後、受光装置５で受光さ
れる。このように、従来より伝送距離の拡大のために、
光増幅器を用いた光伝送システムが開発されている。光
増幅器としては、半導体レーザ増幅器、光ファイバ増幅
器、光非線形ファイバ増幅器がある。半導体レーザ増幅
器は、半導体レーザの両端面に無反射コートを施して電
流注入を行い、半導体媒質中の反転分布による誘導放出
によって光を増幅するものである。光ファイバ増幅器
は、希土類イオンを添加した光ファイバに励起光注入を
行い、希土類イオンの反転分布による誘導放出によって
光を増幅するものである。また、光非線形ファイバ増幅
器は、光ファイバに強い励起光注入を行って、光ファイ
バ中において信号光が誘導ラマン散乱またはブリルアン
散乱されることを利用して光を増幅するものである。
【０００３】図５に従来の光パラメトリック和周波変換
の構成図を示す。周波数ω1の信号光６と励起用レーザ
７からの周波数ω2の励起光８は、ダイクロイックミラ
ー９で合波された後、バルクの非線形光学結晶１０に入
力されて周波数ω3＝ω1＋ω 2の光に変換される。パラ
メトリック増幅は、非線形光学結晶において周波数ω1
の信号光と周波数ω2の励起光が周波数ω1の光に変換さ
れる場合である。
の構成図を示す。周波数ω1の信号光６と励起用レーザ
７からの周波数ω2の励起光８は、ダイクロイックミラ
ー９で合波された後、バルクの非線形光学結晶１０に入
力されて周波数ω3＝ω1＋ω 2の光に変換される。パラ
メトリック増幅は、非線形光学結晶において周波数ω1
の信号光と周波数ω2の励起光が周波数ω1の光に変換さ
れる場合である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような光増幅器
を用いた光伝送システムでは、いずれの光増幅器を用い
ても光増幅器内において雑音が発生するため、信号のＳ
Ｎ比が劣化してしまう。光増幅器の雑音指数は、理想的
な場合でも３ｄＢであるため、受光時のＳＮ比はショッ
ト雑音限界のＳＮ比より３ｄＢ以上悪くなる。さらに、
半導体レーザ増幅器ではアナログ信号を増幅したときの
歪が大きいこと、光ファイバ増幅器では希土類イオンの
エネルギー準位で決まる特定の波長でしか利得が得られ
ないこと、光非線形ファイバ増幅器では利得効率が低い
こと等の課題がある。
を用いた光伝送システムでは、いずれの光増幅器を用い
ても光増幅器内において雑音が発生するため、信号のＳ
Ｎ比が劣化してしまう。光増幅器の雑音指数は、理想的
な場合でも３ｄＢであるため、受光時のＳＮ比はショッ
ト雑音限界のＳＮ比より３ｄＢ以上悪くなる。さらに、
半導体レーザ増幅器ではアナログ信号を増幅したときの
歪が大きいこと、光ファイバ増幅器では希土類イオンの
エネルギー準位で決まる特定の波長でしか利得が得られ
ないこと、光非線形ファイバ増幅器では利得効率が低い
こと等の課題がある。
【０００５】また、従来の光パラメトリック和周波変換
あるいは光パラメトリック増幅では、バルクの非線形光
学結晶を用いているために効率が低いため、光伝送シス
テムで応用されるには至っていない。
あるいは光パラメトリック増幅では、バルクの非線形光
学結晶を用いているために効率が低いため、光伝送シス
テムで応用されるには至っていない。
【０００６】そこで本発明は、高効率の光パラメトリッ
ク和周波変換あるいは光パラメトリック増幅により、シ
ョット雑音限界のＳＮ比が得られる光伝送システムを提
供することを目的とする。
ク和周波変換あるいは光パラメトリック増幅により、シ
ョット雑音限界のＳＮ比が得られる光伝送システムを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明の光伝送システムは、信号用半導体レーザ装置
と、光パラメトリック和周波変換装置と、Ｓｉ受光装置
を備え、前記パラメトリック和周波変換装置は、励起用
半導体レーザと、非線形光学効果を有する基板上に周期
状となる分極反転層と光導波路が形成された非線形光学
素子と、前記信号用半導体レーザ装置からの信号光と前
記励起用半導体レーザからの励起光を合波して前記非線
形光学素子の光導波路に結合する光合波器から構成さ
れ、前記信号光および前記励起光が前記光導波路を伝搬
し、前記光導波路中でパラメトリック和周波変換された
後、前記受光装置で受光されるという手段を有するもの
である。
め本発明の光伝送システムは、信号用半導体レーザ装置
と、光パラメトリック和周波変換装置と、Ｓｉ受光装置
を備え、前記パラメトリック和周波変換装置は、励起用
半導体レーザと、非線形光学効果を有する基板上に周期
状となる分極反転層と光導波路が形成された非線形光学
素子と、前記信号用半導体レーザ装置からの信号光と前
記励起用半導体レーザからの励起光を合波して前記非線
形光学素子の光導波路に結合する光合波器から構成さ
れ、前記信号光および前記励起光が前記光導波路を伝搬
し、前記光導波路中でパラメトリック和周波変換された
後、前記受光装置で受光されるという手段を有するもの
である。
【０００８】
【作用】本発明の光伝送システムでは、信号光を非線形
光学効果を利用して和周波に変換し、Ｓｉ受光装置で受
光することにより、大幅に信号光の出力および受光感度
を向上できる。これについて詳しく説明する。
光学効果を利用して和周波に変換し、Ｓｉ受光装置で受
光することにより、大幅に信号光の出力および受光感度
を向上できる。これについて詳しく説明する。
【０００９】信号光は励起用半導体レーザから出力され
た励起光と合波され光導波路中を伝搬する。この光導波
路を進行中に周期状に形成された分極反転層により短波
長である和周波へと変換される。例えば波長１．３μｍ
の信号光に対して励起光の波長を０．８６μｍとすると
和周波の波長は０．５２μｍとなる。この和周波光はＳ
ｉ受光装置により受光が可能となり、大幅なＳＮ比向上
が行える。以下ＳＮ比向上について説明する。
た励起光と合波され光導波路中を伝搬する。この光導波
路を進行中に周期状に形成された分極反転層により短波
長である和周波へと変換される。例えば波長１．３μｍ
の信号光に対して励起光の波長を０．８６μｍとすると
和周波の波長は０．５２μｍとなる。この和周波光はＳ
ｉ受光装置により受光が可能となり、大幅なＳＮ比向上
が行える。以下ＳＮ比向上について説明する。
【００１０】和周波変換を用いた場合、ＳＮ比は式１で
与えられる。 Ｓ／Ｎ＝（ηｅ／ｈν）2ＰpＰsＲ／（２ｅ（ηｅ／ｈ
ν）ＰpＲ＋４ｋＴＦＢ） ・・・式１ ここで、Ｐsは受信された信号光パワー、ｈはプランク
定数、νは光の周波数、Ｂは受信器の帯域である。ま
た、ηはフォトダイオードの量子効率、ｅは電子の電
荷、ｋはボルツマン定数、Ｔは受信機温度、Ｆは前置増
幅器の雑音指数、Ｒはフォトダイオードの負荷抵抗、Ｐ
pは励起光パワーである。
与えられる。 Ｓ／Ｎ＝（ηｅ／ｈν）2ＰpＰsＲ／（２ｅ（ηｅ／ｈ
ν）ＰpＲ＋４ｋＴＦＢ） ・・・式１ ここで、Ｐsは受信された信号光パワー、ｈはプランク
定数、νは光の周波数、Ｂは受信器の帯域である。ま
た、ηはフォトダイオードの量子効率、ｅは電子の電
荷、ｋはボルツマン定数、Ｔは受信機温度、Ｆは前置増
幅器の雑音指数、Ｒはフォトダイオードの負荷抵抗、Ｐ
pは励起光パワーである。
【００１１】ここで励起光パワーＰpが充分大きいと
き、式１はショット雑音が支配的となりのＳＮ比は式２
で与えられる。
き、式１はショット雑音が支配的となりのＳＮ比は式２
で与えられる。
【００１２】Ｓ／Ｎ＝Ｐs／２ｈνＢ・・・式２ つまり、ショット雑音限界の受信感度が実現されること
になる。このことは励起光パワーが信号光に比べて充分
大きいときには、ＡＰＤであってもＰＤと同じＳＮ比が
得られることとなる。
になる。このことは励起光パワーが信号光に比べて充分
大きいときには、ＡＰＤであってもＰＤと同じＳＮ比が
得られることとなる。
【００１３】
【実施例】実施例の一つとして本発明の光伝送システム
の構成を図を用いて説明する。
の構成を図を用いて説明する。
【００１４】（実施例１）本発明の光伝送システムの構
成図を図１に示す。１は変調信号、２は信号用半導体レ
ーザ装置、３は光ファイバ、１２は光パラメトリック和
周波変換装置、１３は受光装置である。
成図を図１に示す。１は変調信号、２は信号用半導体レ
ーザ装置、３は光ファイバ、１２は光パラメトリック和
周波変換装置、１３は受光装置である。
【００１５】この実施例では、光パラメトリック和周波
変換装置１２における非線形光学素子１４として、LiTa
O3基板上に作製した光導波路を用いたもので、図１で１
５は−Ｚ板（Ｚ軸と垂直に切り出された基板の−側）の
LiTaO3基板、１６はピロ燐酸中でのプロトン交換処理に
より形成された光導波路である。また励起用半導体レ−
ザ１７がレンズを介して組み込まれている。励起用半導
体レーザ１７から出射された励起光Ｐ２と信号用半導体
レーザ２から出射され光ファイバ３を伝送してきた信号
光Ｐ１は、合波器であるダイクロイックミラー１８で合
波され、レンズ１９を通して集光されて光導波路１６に
導入される。このとき、光導波路１６の内部で非線形相
互作用が起り励起光Ｐ２と信号光Ｐ１との和周波光Ｐ３
が発生する。ここで用いた位相整合法は分極反転層２０
を用いた擬似位相整合法である。この方法はLiTaO3基板
１５に周期状に分極反転層２０を配置することで、発生
する光の位相を打ち消すことなく増大させるものであ
る。
変換装置１２における非線形光学素子１４として、LiTa
O3基板上に作製した光導波路を用いたもので、図１で１
５は−Ｚ板（Ｚ軸と垂直に切り出された基板の−側）の
LiTaO3基板、１６はピロ燐酸中でのプロトン交換処理に
より形成された光導波路である。また励起用半導体レ−
ザ１７がレンズを介して組み込まれている。励起用半導
体レーザ１７から出射された励起光Ｐ２と信号用半導体
レーザ２から出射され光ファイバ３を伝送してきた信号
光Ｐ１は、合波器であるダイクロイックミラー１８で合
波され、レンズ１９を通して集光されて光導波路１６に
導入される。このとき、光導波路１６の内部で非線形相
互作用が起り励起光Ｐ２と信号光Ｐ１との和周波光Ｐ３
が発生する。ここで用いた位相整合法は分極反転層２０
を用いた擬似位相整合法である。この方法はLiTaO3基板
１５に周期状に分極反転層２０を配置することで、発生
する光の位相を打ち消すことなく増大させるものであ
る。
【００１６】ここで和周波光Ｐ３の波長λ3はポンプ光
Ｐ２の波長λ2と信号光Ｐ１の波長λ 1により以下の式で
決定される。
Ｐ２の波長λ2と信号光Ｐ１の波長λ 1により以下の式で
決定される。
【００１７】λ3=λ1λ2/(λ1+λ2) 増大した和周波光Ｐ３は光導波路１６の出射部２１より
出力され、フィルター２２を通過した後、Ｓｉ受光装置
１３で受光される。変換されなかった励起光Ｐ２はフィ
ルター２２で吸収される。
出力され、フィルター２２を通過した後、Ｓｉ受光装置
１３で受光される。変換されなかった励起光Ｐ２はフィ
ルター２２で吸収される。
【００１８】以下に上述の実施例の光伝送システムにお
ける非線形光学素子１４の製造方法について説明する。
この方法の詳細はたとえば特願平３−３０１６６７号に
示されている。
ける非線形光学素子１４の製造方法について説明する。
この方法の詳細はたとえば特願平３−３０１６６７号に
示されている。
【００１９】光導波路１６はピロ燐酸中でのプロトン交
換により作製した。以下基板への光導波路１６および分
極反転層２０の作製方法について図２を用いて説明す
る。図２（ａ）でLiTaO3基板１５にTa２３を厚み20nm、
スパッタ蒸着した後、通常のフォトプロセスとドライエ
ッチングを用いてTaをパターニングする。その後、ピロ
燐酸２６０℃、２０分間、プロトン交換を行い高屈折率
層２４を形成する。次に同図（ｂ）で周期状の分極反転
層２０を形成するために、５４０℃、１分間熱処理を行
う。形成された分極反転層２０の周期は８μｍ、深さは
３μｍである。次に同図（ｃ）で光導波路１６を形成す
るために、ピロ燐酸中で260℃、12分間プロトン交換を
行い、スリット直下に厚み0.5μｍのプロトン交換層を
形成した後、420℃の温度で1分間アニール処理する。プ
ロトン交換光導波路１６は閉じ込めが良く和周波への変
換効率が高まる。最後に研磨により入出射面を形成す
る。光導波路１６は厚みは1.9μｍ、幅４μｍである。
換により作製した。以下基板への光導波路１６および分
極反転層２０の作製方法について図２を用いて説明す
る。図２（ａ）でLiTaO3基板１５にTa２３を厚み20nm、
スパッタ蒸着した後、通常のフォトプロセスとドライエ
ッチングを用いてTaをパターニングする。その後、ピロ
燐酸２６０℃、２０分間、プロトン交換を行い高屈折率
層２４を形成する。次に同図（ｂ）で周期状の分極反転
層２０を形成するために、５４０℃、１分間熱処理を行
う。形成された分極反転層２０の周期は８μｍ、深さは
３μｍである。次に同図（ｃ）で光導波路１６を形成す
るために、ピロ燐酸中で260℃、12分間プロトン交換を
行い、スリット直下に厚み0.5μｍのプロトン交換層を
形成した後、420℃の温度で1分間アニール処理する。プ
ロトン交換光導波路１６は閉じ込めが良く和周波への変
換効率が高まる。最後に研磨により入出射面を形成す
る。光導波路１６は厚みは1.9μｍ、幅４μｍである。
【００２０】本実施例では、信号用半導体レーザ装置２
として波長１．３μｍのＤＦＢレーザを用い、アナログ
ＦＭ−ＦＤＭの映像信号で変調を行って３０ｋｍの光フ
ァイバ３を伝送した後、１００ｎＷの信号光Ｐ１が光パ
ラメトリック和周波変換装置１２に入射した。励起用半
導体レーザ１７からの励起光Ｐ２の波長は０．８６μｍ
であり、１２０ｍＷの光を取り出しこのうち８０ｍＷが
光導波路１６に結合した。その結果、波長０．５２μ
ｍ、出力１００μＷの和周波光Ｐ３が得られた。これ
は、信号光Ｐ１の出力の１０００倍でありゲインとして
３０ｄＢが得られた。この実施例では、光パラメトリッ
ク和周波変換装置１２がプリアンプに相当し、信号光Ｐ
１の出力が小さいときに特に有効である。和周波光Ｐ３
は、１．３μｍ帯用のＧｅあるいは3-5族化合物の受光
装置よりも低雑音のＳｉ受光装置が利用できるため、シ
ョット雑音限界のＳＮ比が容易に得られた。また、２次
および３次の歪特性についても劣化が生じることなく、
良好なアナログ光映像伝送が実現できた。
として波長１．３μｍのＤＦＢレーザを用い、アナログ
ＦＭ−ＦＤＭの映像信号で変調を行って３０ｋｍの光フ
ァイバ３を伝送した後、１００ｎＷの信号光Ｐ１が光パ
ラメトリック和周波変換装置１２に入射した。励起用半
導体レーザ１７からの励起光Ｐ２の波長は０．８６μｍ
であり、１２０ｍＷの光を取り出しこのうち８０ｍＷが
光導波路１６に結合した。その結果、波長０．５２μ
ｍ、出力１００μＷの和周波光Ｐ３が得られた。これ
は、信号光Ｐ１の出力の１０００倍でありゲインとして
３０ｄＢが得られた。この実施例では、光パラメトリッ
ク和周波変換装置１２がプリアンプに相当し、信号光Ｐ
１の出力が小さいときに特に有効である。和周波光Ｐ３
は、１．３μｍ帯用のＧｅあるいは3-5族化合物の受光
装置よりも低雑音のＳｉ受光装置が利用できるため、シ
ョット雑音限界のＳＮ比が容易に得られた。また、２次
および３次の歪特性についても劣化が生じることなく、
良好なアナログ光映像伝送が実現できた。
【００２１】（実施例２）次に第２の実施例の光伝送シ
ステムの構成を図を用いて説明する。本発明の光伝送シ
ステムの構成図を図３に示す。２４は変調信号、２は信
号用半導体レーザ装置、２５は光ファイバ、２６は光パ
ラメトリック増幅装置、２７は受光装置である。この実
施例では、光パラメトリック増幅装置２６における非線
形光学素子２８として、第１の実施例と同様にLiTaO3基
板２９上に光導波路３０と周期状となる分極反転層３１
が形成されたものを用いた。また励起用半導体レ−ザ３
２がレンズを介して組み込まれている。
ステムの構成を図を用いて説明する。本発明の光伝送シ
ステムの構成図を図３に示す。２４は変調信号、２は信
号用半導体レーザ装置、２５は光ファイバ、２６は光パ
ラメトリック増幅装置、２７は受光装置である。この実
施例では、光パラメトリック増幅装置２６における非線
形光学素子２８として、第１の実施例と同様にLiTaO3基
板２９上に光導波路３０と周期状となる分極反転層３１
が形成されたものを用いた。また励起用半導体レ−ザ３
２がレンズを介して組み込まれている。
【００２２】励起用半導体レーザ３２から出射された励
起光Ｐ２と信号用半導体レーザ２から出射され光ファイ
バ２５を伝送してきた信号光Ｐ１は、合波器であるダイ
クロイックミラー３３で合波され、レンズ３４を通して
集光されて光導波路３０に導入される。このとき、光導
波路３０の内部で非線形相互作用が起り信号光Ｐ１が増
幅する。ここで、波長λ1の信号光を増幅するために
は、励起光の波長はλ2＝λ1／２により決定される。光
導波路３０の出射部３５より出射された増幅光Ｐ３は、
さらに光ファイバ３６を伝送した後、受光装置２７で受
光される。
起光Ｐ２と信号用半導体レーザ２から出射され光ファイ
バ２５を伝送してきた信号光Ｐ１は、合波器であるダイ
クロイックミラー３３で合波され、レンズ３４を通して
集光されて光導波路３０に導入される。このとき、光導
波路３０の内部で非線形相互作用が起り信号光Ｐ１が増
幅する。ここで、波長λ1の信号光を増幅するために
は、励起光の波長はλ2＝λ1／２により決定される。光
導波路３０の出射部３５より出射された増幅光Ｐ３は、
さらに光ファイバ３６を伝送した後、受光装置２７で受
光される。
【００２３】本実施例では、信号用半導体レーザ装置２
として波長１．３μｍのＤＦＢレーザを用い、５Ｇｂｐ
ｓのデジタル信号で変調を行って３０ｋｍの光ファイバ
２５を伝送した後、１００ｎＷの信号光Ｐ１が光パラメ
トリック増幅装置２６に入射した。励起用半導体レーザ
３２からの励起光Ｐ２の波長は０．６５μｍであり、１
００ｍＷの光を取り出しこのうち６０ｍＷが光導波路３
０に結合した。その結果、信号光のゲインとして２５ｄ
Ｂが得られた。この実施例では、光パラメトリック増幅
装置２６がインラインアンプとして用いられており、増
幅光Ｐ３はさらに１０ｋｍの光ファイバ３６を伝送した
後、InGaAs受光装置２７で受光された。光パラメトリッ
ク増幅装置２６において雑音の増加あるいは伝送波形が
劣化することなく、ビットエラーレート特性にフロアの
生じない良好なデジタル伝送が実現できた。本実施例で
は、光パラメトリック増幅装置をインラインアンプとし
て用いたが、ポストアンプあるいはプリアンプとしても
適用可能である。
として波長１．３μｍのＤＦＢレーザを用い、５Ｇｂｐ
ｓのデジタル信号で変調を行って３０ｋｍの光ファイバ
２５を伝送した後、１００ｎＷの信号光Ｐ１が光パラメ
トリック増幅装置２６に入射した。励起用半導体レーザ
３２からの励起光Ｐ２の波長は０．６５μｍであり、１
００ｍＷの光を取り出しこのうち６０ｍＷが光導波路３
０に結合した。その結果、信号光のゲインとして２５ｄ
Ｂが得られた。この実施例では、光パラメトリック増幅
装置２６がインラインアンプとして用いられており、増
幅光Ｐ３はさらに１０ｋｍの光ファイバ３６を伝送した
後、InGaAs受光装置２７で受光された。光パラメトリッ
ク増幅装置２６において雑音の増加あるいは伝送波形が
劣化することなく、ビットエラーレート特性にフロアの
生じない良好なデジタル伝送が実現できた。本実施例で
は、光パラメトリック増幅装置をインラインアンプとし
て用いたが、ポストアンプあるいはプリアンプとしても
適用可能である。
【００２４】上記第１および第２の実施例では、信号光
の波長を１．３μｍとしたが、波長１．５５μｍ帯にお
いても同様の光伝送システムを構成することができる。
また、実施例では非線形光学素子として非線形光学効果
および電気光学効果の大きなLiTaO3を用いたがLiNbO3、
KNbO3、ＫＴＰ等の強誘電体、ＭＮＡ等の有機材料にも
適用可能である。
の波長を１．３μｍとしたが、波長１．５５μｍ帯にお
いても同様の光伝送システムを構成することができる。
また、実施例では非線形光学素子として非線形光学効果
および電気光学効果の大きなLiTaO3を用いたがLiNbO3、
KNbO3、ＫＴＰ等の強誘電体、ＭＮＡ等の有機材料にも
適用可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光伝送シス
テムによれば、非線形光学効果を用い信号光を和周波に
変換することで出力の大幅増大が図れる。また、Ｇｅ受
光装置比べて大幅にＳＮ比の改善が可能なＳｉ受光装置
を用いることができ、より低出力のアナログ信号あるい
はデジタル信号光をショット雑音限界の高ＳＮ比で伝送
することが可能となり、その効果は極めて大きい。
テムによれば、非線形光学効果を用い信号光を和周波に
変換することで出力の大幅増大が図れる。また、Ｇｅ受
光装置比べて大幅にＳＮ比の改善が可能なＳｉ受光装置
を用いることができ、より低出力のアナログ信号あるい
はデジタル信号光をショット雑音限界の高ＳＮ比で伝送
することが可能となり、その効果は極めて大きい。
【図１】本発明の光伝送システムの第１の実施例の構成
図
図
【図２】本発明の第１の実施例における非線形光学素子
の製造工程図
の製造工程図
【図３】本発明の光伝送システムの第２の実施例の構成
図
図
【図４】従来の光伝送システムの構成図
【図５】従来の光パラメトリック和周波変換の構成図
１、２４ 変調信号 ２ 信号用半導体レーザ装置 ３、２５、３６ 光ファイバ １２ 光パラメトリック和周波変換装置 １３、２７ 受光装置 １４、２８ 非線形光学素子 １５、２９ 非線形光学効果を有する基板 １６、３０ 光導波路 １７、３２ 励起用半導体レーザ １８、３３ 光合波器 ２０、３１ 分極反転層 ２６ 光パラメトリック増幅装置 Ｐ１ 信号光 Ｐ２ 励起光 Ｐ３ 和周波光
Claims (6)
- 【請求項１】信号用半導体レーザ装置と、光パラメトリ
ック和周波変換装置と、Ｓｉ受光装置を備え、前記パラ
メトリック和周波変換装置は、励起用半導体レーザと、
非線形光学効果を有する基板上に周期状となる分極反転
層と光導波路が形成された非線形光学素子と、前記信号
用半導体レーザ装置からの信号光と前記励起用半導体レ
ーザからの励起光を合波して前記非線形光学素子の光導
波路に結合する光合波器から構成され、前記信号光およ
び前記励起光が前記光導波路を伝搬し、前記光導波路中
でパラメトリック和周波変換された後、前記受光装置で
受光されることを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項２】信号用半導体レーザ装置と、光パラメトリ
ック増幅装置と、受光装置を備え、前記パラメトリック
増幅装置は、励起用半導体レーザと、非線形光学効果を
有する基板上に周期状となる分極反転層と光導波路が形
成された非線形光学素子と、前記信号用半導体レーザ装
置からの信号光と前記励起用半導体レーザからの励起光
を合波して前記非線形光学素子の光導波路に結合する光
合波器から構成され、前記信号光および前記励起光が前
記光導波路を伝搬し、前記光導波路中で前記信号光がパ
ラメトリック増幅された後、前記受光装置で受光される
ことを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項３】信号用半導体レーザ装置の駆動電流が、ア
ナログ信号で変調されることを特徴とする請求項１また
は２記載の光伝送システム。 - 【請求項４】信号用半導体レーザ装置の駆動電流が、ア
ナログ信号で変調されることを特徴とする請求項１また
は２記載の光伝送システム。 - 【請求項５】非線形光学効果を有する基板としてＬｉＮ
ｂxＴａ1-xＯ3（０≦Ｘ≦１）基板を用いたことを特徴
とする請求項１または２記載の光伝送システム。 - 【請求項６】光導波路としてプロトン交換光導波路を用
いたことを特徴とする請求項１または２記載の光伝送シ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4330176A JPH06175180A (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 光伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4330176A JPH06175180A (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 光伝送システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06175180A true JPH06175180A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18229679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4330176A Pending JPH06175180A (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 光伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06175180A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005012996A1 (ja) * | 2003-08-01 | 2005-02-10 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | レーザ光源 |
| US6919985B2 (en) | 2002-02-13 | 2005-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical wavelength converting apparatus and optical wavelength converting method |
| CN100362417C (zh) * | 2003-08-01 | 2008-01-16 | 日本电信电话株式会社 | 激光光源 |
| JP2012185378A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光子周波数変換装置 |
-
1992
- 1992-12-10 JP JP4330176A patent/JPH06175180A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6919985B2 (en) | 2002-02-13 | 2005-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical wavelength converting apparatus and optical wavelength converting method |
| EP2423741A1 (en) | 2002-02-13 | 2012-02-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical wavelength converting apparatus and optical wavelength converting method |
| WO2005012996A1 (ja) * | 2003-08-01 | 2005-02-10 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | レーザ光源 |
| EP1650597A1 (en) * | 2003-08-01 | 2006-04-26 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Laser light source |
| EP1650597A4 (en) * | 2003-08-01 | 2007-09-05 | Nippon Telegraph & Telephone | LASER LIGHT SOURCE |
| CN100362417C (zh) * | 2003-08-01 | 2008-01-16 | 日本电信电话株式会社 | 激光光源 |
| US7391795B2 (en) | 2003-08-01 | 2008-06-24 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Laser light source |
| US7573921B2 (en) | 2003-08-01 | 2009-08-11 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Laser light source |
| JP2012185378A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光子周波数変換装置 |
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