JPH07168220A

JPH07168220A - 偏光不感受性光ミキサ

Info

Publication number: JPH07168220A
Application number: JP6240849A
Authority: JP
Inventors: Christian Kurtzke; クーズククリスチアン; Jay M Wiesenfeld; ダブリュ．ウィゼンヘルドジェイ
Original assignee: American Telephone and Telegraph Co Inc; AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1995-07-04
Also published as: AU7280994A; US5400164A; EP0643320A3; CA2122382A1; EP0643320A2; AU675566B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光信号の偏光感知不能４フォトン・ミクシン
グを有効に行うシステムを提供する。【構成】本偏光感知不能光ミクサは、光信号を平行偏
光成分と直交偏光成分に分割する偏光スプリッタと非線
形ミクシング・デバイスで同様偏光のポンプ信号を前記
平行偏光成分と前記直交偏光成分の各々とミクシングす
る種々のミクシング・パスとその結果得られたミクシン
グ生成物を結合する偏光コンバイナを有する。ミクシン
グ生成物の中のある生成物はその入力光信号の位相共役
を示し、したがって光ファイバの色変形を補償するのに
有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムの改良
に係り、特に４フォトン・ミクシングを用いる光通信シ
ステムにおける位相共役および／または周波数変換の光
信号技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信では、レーザまたは他の光信号ソ
ースを変調してシリカ・ガラス・ファイバでハイ・ビッ
トレートのディジタル・データの伝送が行われる。ガラ
ス・ファイバは４０、０００ＴＨｚのオーダの非常に広
い帯域幅を有するのに、所定の長さのガラス・ファイバ
で伝送可能なその最大データ速度は、そのファイバ内の
色分散と非線形性のために限定される。色分散と非線形
性のために光信号は、そのファイバを伝搬するにつれて
時間と周波数でそれぞれ幅が広がる。色分散は単に分散
と呼ばれる場合が多いが、これは次のような現象を指
す。

【０００３】それは、光信号のそのファイバでの伝搬速
度がその光信号の周波数または波長の関数で変化する。
色分散は波長の関数として一次で線形と通常考えられ、
二次分散は従ってゼロと近似される。一方、非線形性に
はその光信号の振幅または強度の関数で光信号の伝搬速
度の変化がある。通常よく見られる非線形性にカー効果
があり、これはそのファイバの屈折率が光信号の振幅の
増加と共に増加するものである。あるデータ速度で伝送
するシステムにおいては、これらの分散と非線形性の効
果により再生無しの到達可能な伝送距離が限定される。
そのために長距離光通信リンクでは、分散と非線形性を
制御したり、補償したり、または抑制したり、もしくは
再生中継器を使用したりすることがそのファイバ伝送パ
スで必要である。

【０００４】このファイバにおける一次色分散効果の補
償を行う一方法に、ミッドシステム光位相共役を用いて
ファイバ伝送範囲の前半で生じる一次分散をそのファイ
バ伝送範囲の後半で生じる一次分散とバランスさせる方
法が知られている。ある信号を位相共役させることはそ
の位相を反転させることであるので、伝送範囲の半分区
間のミッドスパン共役によりその伝送範囲の各半分にお
ける一次分散効果を相殺することが可能である。これに
関しては、例えば、次の報告がありこれを参照のこと。
エイ・ヤリブ（Ａ．Ｙａｒｉｖ）、ディ・フェケット
（Ｄ．Ｆｅｋｅｔｅ）およびディ・ペッパー（Ｄ．Ｐｅ
ｐｐｅｒ）、“非線形光位相共役によるチャネル分散の
補償”、ＯｐｔｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ、第４巻、５２
−５４頁、１９７９年である。

【０００５】このように一次線形分散効果を打ち消すこ
とで、ミッドシステム光位相共役は現在の世界の光ファ
イバ通信チャネルの大部分を構成する異常分散ファイバ
で到達可能な製品のビットレート距離を延ばした。これ
に関しては、例えば、次の報告があり、これを参照のこ
と。エイ・ノーク（Ａ．Ｇｎａｕｃｋ）、アール・ジョ
プソン（Ｒ．Ｊｏｐｓｏｎ）およびアール・デロシア
（Ｒ．Ｄｅｒｏｓｉｅｒ）、“ミッドシステム・スペク
トル反転の使用による分散ファイバの１０Ｇｂ／ｓの３
６０ｋｍの伝送”、ＩＥＥＥＰｈｏｔｏｎｉｃｓＴ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ、第５巻、６号、
１９９３年６月である。したがって以上から分かるよう
に、光通信システムでは光信号の位相共役の生成が望ま
しい場合が多い。

【０００６】４フォトン・ミクシングはまた４ウェーブ
・ミクシングとも呼ばれるが、これを用いて光信号の位
相共役を通常実施する。４フォトン・ミクシングは次の
ようにミクシングし混合光信号を生成する非線形光プロ
セスである。それは、入力光通信信号を次例のような非
線形ミクシング・メディアで１以上のさらにハイ・パワ
ーのパワー光信号またはポンプとミクシングして実施す
る。ここで非線形ミクシング・メディアには、例えば、
半導体レーザ、半導体レーザ増幅器、またはある長さの
分散シフト光ファイバを挙げることができる。ところ
が、この４フォトン・ミクシング・プロセスの効率は、
その光信号とポンプの相対的な偏光に左右される。

【０００７】光ファイバ通信リンクではこの信号偏光
は、時間でランダムに変化したり、また偏光が解消され
ていくことも可能であるために、この入力信号の偏光を
制御してその４フォトン・ミクシング・プロセスの効率
を最適に保持するのは困難である。したがって、この４
フォトン・ミクシング・プロセスの効率はランダムに変
化する。この光信号とそのポンプの間の適当な偏光の位
置合わせが保持できない場合には混合光信号の信号パワ
ーが減少する結果になるので、ミキサの出力パワーもま
たランダムに変化する。位相共役を得ようとする４フォ
トン・ミクシングの場合には、光位相共役の利点の方が
共役信号パワーのこのような変化による相殺よりも大き
い場合が多い。

【０００８】最近、次のようなこの４フォトン・ミクシ
ング・プロセスの偏光感知性解消を試みる実験報告が示
された。これは、偏光ビーム・スプリッタとファイバ・
ループを用いてその入力する光信号とポンプの両方の直
交偏光バージョンを生成しミクシングする方法である。
これに関しては、次の報告があり、これを参照のこと。
ティ・ハセガワ（Ｔ．Ｈａｓｅｇａｗａ）ら、“ファイ
バ・４ウェーブ・ミクシングを用いる１ＴＨｚ上でのマ
ルチチャネル周波数変換”、光増幅器とそのアプリケー
ション会議ポスト・デッドライン・ダイジェスト、ペー
パーＰＤ７、１９９３年７月４−６日、ヨコハマ、ジャ
パンである。このハセガワらのファイバ・ループ・４フ
ォトン・ミクシングの方法は、このミクシング・プロセ
ス効率の入力する信号の偏光に対する感知性を減少する
のは明らかであるが、次のような多数の難点もまた顕著
である。

【０００９】それは、例えば、この混合光信号の各種偏
光を適切に再結合するためにはそのファイバ・ループに
偏光コントローラを必要とする。このために追加のハー
ドウェア・コストがこの偏光コントローラ自身およびこ
の偏光コントローラを適当に調節するのに要する何らか
の追加デバイスの両方に対してかかる。さらに、このフ
ァイバ・ループには、４フォトン・ミクシングの非線形
メディアとしての役目をする長さの比較的長い分散シフ
トまたは非分散ファイバが必要である。このように、こ
のハセガワらの方法は、コンパクトでは無く、例えば、
光集積回路のような実用的に有利な形では実施ができな
い。以上のことから、発明が解決しようとする課題は次
の通りである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】それは、入力信号の偏
光の時間依存の状態に関係なく最大の周波数変換および
／または共役信号の出力パワーを生成するような信号と
ポンプの偏光間の最適関係を保持する偏光不感受性光ミ
クシング方法が所望されている。これによる最大の利益
は、光位相共役を用いる分散補償方法から得られる。こ
の光ミキサは偏光コントローラもしくは他の手動または
自動の調節ハードウェアを必要としてはならない。さら
にまた、この光４フォトン・ミキサは、いずれの非線形
ミクシング・デバイスでも有用でなければならず、そし
て光集積回路の形の場合の実施にも適していなければな
らない。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決し、特に光位相共役の利用に最適な、次に述べる偏光
不感受性光ミキサを提供し、この分野の技術的進歩を遂
げる。本発明の偏光不感受性光ミキサには、光信号をそ
の平行偏光成分と直交偏光成分に分割する偏光スプリッ
タがある。さらにこれには、前記入力光信号の前記平行
偏光成分を前記平行偏光成分の偏光と実質的に整合する
偏光を有する第１のポンプ信号とミクシングする非線形
ミクシング・デバイスを持つ第１のミクシング・パスが
ある。さらにまたこれには、前記入力光信号の前記直交
偏光成分を前記直交偏光成分の偏光と実質的に整合する
偏光を有する第２のポンプ信号とミクシングする非線形
ミクシング・デバイスを持つ第２のミクシング・パスが
ある。

【００１２】さらにまたこれには、前記ポンプ信号なら
びに前記光信号の前記平行偏光成分および前記直交偏光
成分の混合光信号を結合するように偏光コンバイナがあ
る。ここで、この第１と第２のミクシング・パスは、混
合光信号成分がその光ドメインで適切に再結合可能なよ
うに実質的に等しい光路長を有する。そして、この混合
光信号は、その入力光信号の周波数シフトと位相共役の
バージョンを含む。本発明の一実施態様として、本偏光
不感受性４フォトン・ミキサの別個の２ミクシング・パ
スの各々には、そのパスに対するポンプ信号を生成する
ポンプ・ソースと、さらにこのポンプ信号をこの光信号
の適当な偏光成分と結合するビーム・コンバイナがあ
る。

【００１３】各ミクシング・パス内の非線形ミクシング
・デバイスは、このビーム・コンバイナからそのポンプ
信号と光信号を受信して混合光信号を生成するが、この
２以上の混合光信号はその入力光信号の位相共役を示
す。本発明の特徴として、本偏光不感受性光ミキサは、
入力光信号の偏光に関係なく最大の混合光信号の出力パ
ワーを生成するように入力信号とポンプの偏光間に最適
関係を保持するミキサである。したがって、本発明によ
り、例えば、位相共役分散補償法を用いて製品の最大ビ
ット・レート距離の向上を得ることができる。さらにま
た本発明の他の特徴として、本偏光不感受性光ミキサ
は、偏光コントローラまたは混合光信号の出力パワーを
最適化するのに調節に要する他のハードウェアを用いな
いミキサである。

【００１４】したがって、従来光ミクシングで偏光不感
受性を得るのに付随する設計や製造や運転のコストを大
きく節減することになる。さらにまた本発明の特徴とし
て、本発明で得られた偏光不感受性は、ミクシング・デ
バイスやミクシング・プロセスの特定の種類に左右され
ないことである。いずれの種類のミクシング・デバイス
でもミクシング・メディアでも適当なものを使用するこ
とができる。例えば、実質的に等しい長さの偏光保持フ
ァイバを各ミクシング・パスでミクシング・メディアと
して使用することができる。デバイスの大きさが重要な
限定となるような多くの利用の場合に、本発明は、ミク
シング・デバイスとして半導体レーザ、半導体レーザ増
幅器またはパッシブ半導体材料を用いて光集積回路の形
で容易に実施可能である。このような本発明の特徴や利
点は以下の説明でさらに明らかである。

【００１５】

【実施例】本発明では、光通信信号の位相共役または周
波数変換の利用に適した偏光不感受性光ミクシング方法
を行う。本発明の利用の以下の説明は主としてミクシン
グ・メディアとして半導体レーザ増幅器を用いる光位相
共役の場合の例であるが、これは単に一例であって本発
明を限定するものではなく、例えば、光周波数変換やチ
ャネル・インバージョンのような偏光不感受性光ミクシ
ングを必要とする他の利用の場合にも本発明は有用であ
る。さらにまた、本発明の利点は、光４フォトン・ミク
シングの場合に限らずミクシング効率が信号偏光の関数
であるような他のミクシング・プロセスの利用の場合に
も可能である。このような他のミクシング・プロセスに
パラメトリック増幅や和周波発生または差周波発生を挙
げることができる。

【００１６】前述のように、４フォトン・ミクシング・
プロセスは、例えば、半導体レーザ、半導体レーザ増幅
器、半導体材料、またはある長さの光ファイバのような
非線形ミクシング・メディアで入力光通信信号を１以上
のさらにハイ・パワーのポンプ信号またはポンプとミク
シングして混合光信号を生成する非線形プロセスであ
る。図１に、４フォトン・ミキサの従来例を示す。この
４フォトン・ミキサ１０には、ポンプ・ソース１１と光
信号入力１２がある。このポンプ・ソース１１はポンプ
信号、ただしこれは単にポンプとよばれることが多い、
これを生成し、このポンプ信号をビーム・コンバイナ１
３で入力光信号１２と結合する。この結合信号を半導体
レーザ増幅器１４に送り、この半導体レーザ増幅器１４
が非線形ミクシング・メディアとしての役目をする。

【００１７】フィルタ１５は、この所望する混合光信号
をその元の信号とポンプと所望しない混合光信号から分
離する。次に、この所望する混合光信号を光増幅器１６
で増幅し、最後に再びフィルタ１７でフィルタして所望
信号出力１８からその増幅自然放出（ＡＳＥ）ノイズを
除去する。この信号出力１８は、この入力信号１２の位
相共役またはいずれか別の所望混合光信号である。４フ
ォトン・ミクシングは、非縮退かまたは縮退かのいずれ
かである。非縮退４フォトン・ミクシングでは、別個の
２ポンプがその入力する光信号とミクシイングして第４
の信号を生成する。

【００１８】周波数ｆｓの光信号、周波数ｆｐ1 の第１
のポンプおよび周波数ｆｐ2 の第２のポンプの場合、こ
の非縮退ミクシング・プロセスは、周波数ｆｐ1 ＋ｆｐ
2 −ｆｓならびに周波数２ｆｐ1 −ｆｓおよび周波数２
ｆｐ2 −ｆｓで、その光信号の位相共役を生成する。縮
退４フォトン・ミクシングの場合、このミクシング信号
の２信号を単一ポンプが与える。そして、周波数ｆｓの
光信号および周波数ｆｐのポンプ信号の場合、縮退４フ
ォトン・ミクシングでは、周波数ｆ1 ＝２ｆｐ−ｆｓの
その入力光信号の位相共役と周波数ｆ2 ＝２ｆｓ−ｆｐ
のそのポンプの位相共役を生成する。縮退４ウェーブ・
ミクシングと関係付けられた前記周波数成分のｆｓ、ｆ
ｐ、ｆ1 およびｆ2 を図２に示す。

【００１９】このポンプ・パワーがその光信号パワーよ
り大きい場合には、ｆ1 のパワー・レベルはｆ2 のパワ
ー・レベルより大きい。これが通常の場合であるが、ま
たこのポンプ・パワーがその光信号パワーより小さい場
合もある。この周波数成分ｆ1 をある与えられた長さの
ファイバで分散効果を相殺するためにｆｓの位相共役と
して用いることができる。前記４フォトン・ミクシング
・プロセスを最適化するために、このポンプまたは複数
のポンプの偏光をミクシングしようとするその入力光信
号の偏光と実質的に位置合わせをする必要がある。ポン
プ信号において、その入力信号の偏光と整合する偏光を
有するポンプ信号をその入力信号の偏光に平行な偏光を
有するものと呼ぶことができる。

【００２０】完全に整合する信号とポンプの偏光の場合
に信号パワーが最大の混合光信号を生成する。実際に、
この単数または複数のポンプの偏光をいずれか所望の値
に設定し保持することが可能である。ところが、変換し
ようとする入力信号の偏光は、ランダムに通常変化した
りまたは偏光の解消されていくことが可能であり、その
ため制御が非常に難しい。光位相共役に用いる４フォト
ン・ミクシングにおいて、この信号とポンプの偏光を適
切に位置合わせできない場合には、１０ないし２０ｄＢ
またはそれ以上の共役信号の出力パワーの減少、これは
実質的には時間で変わる減少であるが、となる。光通信
システムでは、共役信号パワーのこのような減少は、大
きく禁じなければならないほどであり、システムのＳＮ
比を大きく損なう。

【００２１】偏光不感受性性になるとその入力信号の偏
光を制御または検出することなくポンプと信号の偏光の
適当な位置合わせが可能となる。図３は従来の偏光不感
受性周波数変換器を示し、これはファイバの４フォトン
・ミクシングを用いてその入力光信号の周波数シフト・
バージョンである混合光信号を生成する。この周波数変
換器２０では、レーザ・ダイオード・ポンプ２２がポン
プ信号を偏光コントローラ２４、増幅器２６およびフィ
ルタ２８を経て送る。次に、このポンプ信号はカプラ３
０で光信号ソース３２で生成した光信号と結合する。次
に、このポンプと光信号の結合信号を偏光ビーム・スプ
リッタ３４に送り、これがこのポンプと光信号の結合信
号を直交に偏光する平行偏光成分と直交偏光成分に分割
する。

【００２２】この偏光ビーム・スプリッタ３４はこのポ
ンプと信号の直交偏光をファイバ・ループ３６に送る
が、このファイバ・ループ３６は分散シフト・ファイバ
の５ｋｍの２ロールからできており、これは偏光コント
ローラ３８で分けられている。したがって、このファイ
バ・ループ３６は４フォトン・ミクシングの非線形メデ
ィアとしての役目をし、２ｆｐ−ｆｓと２ｆｓ−ｆｐの
周波数シフト生成物を生成する。この入力信号の一方の
偏光はそのポンプ信号の同じ偏光とこのファイバによる
一方の方向でミクシングが行われ、これに対してこの入
力信号の他方の偏光はその対応するポンプ信号の偏光と
他方の方向でミクシングが行われる。その結果得られた
混合光信号をこの偏光ビーム・スプリッタで再結合し、
フィルタ３９を用いて分離する。

【００２３】変換信号の適当な偏光をこの偏光ビーム・
スプリッタ３４に出力して戻すようにこの偏光コントロ
ーラ３８を調節する必要がある。以上従来の偏光不感受
性周波数変換器を詳述したが、これには例えば、偏光コ
ントローラが必要であるとか、ファイバ・ミクシング・
メディアを使用するなどの多数の欠点がある。次に図４
に、本発明の偏光不感受性光４フォトン・ミキサの一実
施例を示す。この光ミキサ４０には、光信号入力４２と
偏光スプリッタ４４がある。光信号入力４２に光通信信
号を適用する。この光信号は、特性としてＴＥモードと
ＴＭモードの両者を持つ。ここで分かり易い例として、
このＴＥモードは平行偏光、ＴＭモードは直交偏光と呼
ばれる。

【００２４】偏光スプリッタ４４は、シングルチャネル
光信号を平行偏光成分と直交偏光成分に分割する。この
入力光信号の平行偏光成分は、偏光スプリッタ４４を介
して第１のミクシング・パス４５に送り、一方その直交
偏光成分を第２のミクシング・パス４６に送る。ミクシ
ング・パス４５はポンプ・ソース４７を、ミクシング・
パス４６はポンプ・ソース４８をそれぞれ持つ。この第
１のミクシング・パス４５と第２のミクシング・パス４
６で生成した相互に直交するポンプ信号は、それぞれミ
クシング・パス４５、４６内のビーム・コンバイナ４
９、５０でそれぞれのそれら通信信号偏光成分と結合す
る。

【００２５】この第１のビーム・コンバイナ４９と第２
のビーム・コンバイナ５０は、それぞれ、偏光の整合す
るポンプ成分と信号成分をシングル・ライン上で結合
し、これをその第１のミクシング非線形デバイス５１と
第２のミクシング非線形デバイス５２に送るが、このミ
クシング非線形デバイスを半導体レーザ増幅器とするこ
とが可能である。。この第１のミクシング・デバイス５
１と第２のミクシング・デバイス５２内で、その平行信
号成分と直交信号成分は、それぞれのそれら実質的に偏
光の整合するポンプ信号とそれぞれ４フォトン・ミクシ
ングを行う。この各ミクシング・パス４５、４６におい
ては、第１のフィルタ５３、５４がミクシング・デバイ
ス５１、５２から信号を受信するが、これにはそのポン
プと光信号と混合光信号の周波数を含む。

【００２６】この混合光信号２ｆｐ−ｆｓを縮退ミクシ
ングの位相共役生成物として通常用いる。したがって、
その他の信号周波数を第１のフィルタ５３、５４でフィ
ルタして除去する。次に、この各ミクシング・パス４
５、４６には第１のフィルタ５３、５４に増幅器５５、
５６が続き、これがその位相共役を増幅する。次に、増
幅器５５、５６の出力６０を、この増幅のために生じた
ＡＳＥノイズを制限するため、さらにまたこの入力信号
とポンプと所望しない混合光信号を阻止するために、第
２のフィルタ５７、５８でフィルタするのが好ましい。
偏光コンバイナ５９は、この直交偏光の平行と直交の混
合光信号を結合する。

【００２７】この偏光コンバイナ５９の出力６０がこの
入力光信号の所望の位相共役バージョンである。光信号
入力４２に適用する光信号は、光通信信号であるのが通
常で、これを所定の利用に応じて周波数変換または位相
共役するものである。ここで注目点は、この光信号はシ
ングルチャネル信号かマルチチャネル信号かのいずれか
であるということである。図４の本発明の実施例にシン
グルチャネルの場合を示したが、これをマルチチャネル
の光システムに拡張可能である。１以上のチャネル・ル
ータや複数の光ミキサを含有するのが好都合な利用の場
合であり、以下に詳述する。

【００２８】この２偏光が互いに直交しているという信
号偏光間の空間関係を示すことからＴＥモードとＴＭモ
ードをそれぞれ平行偏光と直交偏光と呼ぶ。前述のよう
に、偏光スプリッタ４４はシングルチャネル光信号を平
行偏光成分と直交偏光成分に分割する。この偏光は実質
的に直交でなければならない。各偏光成分は、最大のミ
クシング効率を生成するためにはその各ポンプの偏光と
一致または位置合わせがされていなければならない。本
実施例では、縮退４フォトン・ミクシングを用いて各ミ
クシング・パスに単一のポンプ・ソースを有する場合で
ある。また、別個の２周波数の２ポンプ信号を各ミクシ
ング・パスに用いる場合も可能である。各ポンプ・ソー
スは、約０．０ないし１５．０ｄＢｍ（１ｍＷに対する
ｄＢ）のパワー・レベルを有する適当な偏光のポンプ信
号を通常送る。

【００２９】必要条件ではないが、実際のシステムのポ
ンプ信号パワーはその通信信号パワーよりハイ・パワー
であるのが通常である。ミクシング・デバイスとして光
ファイバを用いる場合、誘導ブリュアン散乱（ＳＢＳ）
効果がその所望ポンプ・パワーに上限を加える。ＳＢＳ
によりポンプ信号の変形が生じ、通常３．０ないし１
０．０ｄＢｍの範囲のポンプ・パワーのファクターの開
始となる。しかし、注目点としては、このシステムのデ
ータ速度に対し低周波数でただし２０ＭＨｚのこのＳＢ
Ｓ周波数より高周波数でこのポンプ信号を位相変調して
このＳＢＳの限度を回避できることである。したがっ
て、このポンプ信号の約３０ないし１００ＭＨｚのスロ
ー位相変調によりこのＳＢＳ効果を克服でき、さらにハ
イ・ポンプ・パワーの使用ができるようになる。

【００３０】このようなＳＢＳに対する補償が無い場合
には、光ファイバのミクシング・デバイスで３．０ｄＢ
ｍより大きいポンプ・パワーを用いる際に注意が必要で
ある。短い光ファイバまたはアクティブなミクシング・
デバイス、例えば、半導体レーザ増幅器を使用するよう
な実施態様の場合には、ＳＢＳは問題とならないのが通
常である。ポンプ・ソース４７、４８からの２ポンプ信
号は、各ポンプ信号はその入力光信号の直交偏光成分と
偏光の位置合わせをするために、相互に直交でなければ
ならない。ここに示す本実施例は別個の２ポンプ・ソー
ス４７、４８を用いているが、単一の共通ポンプ・ソー
スから直交ポンプ信号を得る場合もある。

【００３１】単一のポンプ・ソースが両方ミクシング・
パスに供給をする場合には、追加の回路を用いてその単
一のポンプ・ソースをその必要な直交偏光に分離する。
本実施例では、非線形ミクシング・デバイス５１、５２
は半導体レーザ増幅器であるが、他の種類の光ミクシン
グ・デバイスを使用することもできる。例えば、非分散
ファイバ、分散シフト・ファイバ、半導体レ−ザ、半導
体レーザ増幅器、または半導体材料を使用することがで
きる。分散シフト・ファイバはその動作波長で分散がほ
ぼゼロであるように設計したファイバである。このよう
に、非分散ファイバと分散シフト・ファイバの両者とも
４フォトン・ミクシング用には実質的に色分散を持たな
いと考えることができる。

【００３２】半導体レーザ増幅器と半導体レーザの相違
はその半導体利得メディアへの光フィードバックの程度
にある。しかし、半導体レーザ増幅器と半導体レーザの
両者とも４フォトン・ミクシングが実施可能である。例
えば、光集積回路のような場所に制約のある利用の場合
には、半導体レーザ増幅器が好まれる。この第１と第２
のミクシング・デバイス５１、５２内では、その平行信
号成分と直交信号成分はそれぞれその実質的に偏光整合
するポンプ信号とそれぞれ４フォトン・ミクシングが行
われる。ミクシング効率は各ミクシング・パスでその信
号とポンプの偏光間の位置合わせが完全な場合に最適化
される。

【００３３】前記デュアルパス・ミクシング配置で光偏
光不感受性性を確実に得るためには、その第１と第２の
ミクシング・パスの光路長が光信号波長の端数内で実質
的に等しくなければならない。ミクシング・パス４５、
４６を実質的に等しい光路長に保持できない場合には、
その信号偏光の再結合が不適当な結果となる。光集積回
路としてその偏光不感受性光ミキサを用いることにより
光路長を正確に等しくすることが容易にできる。偏光ス
プリッタ、第１と第２のミクシング・パスおよび偏光コ
ンバイナを含め前記要素のすべてを単一の光集積回路に
含めることが好ましい。光集積回路の実施例を次に説明
する。

【００３４】前述のように、このミクシング・パス４
５、４６の各々にはまた、所望の混合光信号をフィルタ
し増幅する追加要素がある。図４に示す実施例にフィル
タリングと増幅の例を示した。このミクシング・パス４
５、４６の各々で、第１のフィルタ５３、５４はミクシ
ング・デバイス５１、５２から信号を受信するが、これ
はそのポンプ、光信号、および混合光信号の周波数を含
むものである。光位相共役の場合には、特定の混合光信
号を所望するが、それは通常縮退ミクシングによる位相
共役では２ｆｐ−ｆｓある。したがって、その他の信号
周波数をフィルタリングにより除去する必要がある。

【００３５】第１のフィルタ５３、５４はこの機能を各
ミクシング・パスで行う。もしこの周波数２ｆｐ−ｆｓ
がその所望の出力混合光信号である場合には、この第１
のフィルタ５３、５４は２ｆｐ−ｆｓを通しその一方で
ｆｐとｆｓを阻止する必要がある。各ミクシング・パス
４５、４６では、第１のフィルタ５３、５４に増幅器５
５、５６が次に続き、これがこの所望の混合光信号を増
幅する。増幅器５５、５６は、光集積回路の利用の場合
には半導体レーザ増幅器であることが好ましい。また
は、エルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を
含め他の種類の増幅器も使用可能である。

【００３６】この増幅から生ずるＡＳＥノイズを制限
し、またさらにその入力信号、ポンプおよび所望しない
混合光信号を阻止するために、増幅器５５、５６の出力
を次に第２のフィルタ５７、５８によりフィルタするの
が好ましい。この特定のフィルタリングと増幅の配置が
位相共役ミクシングの利用の場合に好ましい配置である
が、別の配置を使用することも可能である。ここで所要
のフィルタ特性と増幅の程度は、その利用の場合に応じ
変る。図４に示した実施例には、さらに、その直交偏光
の平行と直交の混合光信号を結合する偏光コンバイナ５
９がある。この偏光コンバイナ５９の出力はその入力光
信号の所望の周波数変換または位相共役のバージョンで
ある。

【００３７】いずれの極性の光信号も光信号入力４２と
して適用可能であり、また出力６０で変換信号パワーの
最大量を得ることが可能である。この入力信号の種々の
偏光を成分に空間的に分離し各成分を同等に偏光したポ
ンプと個別にミクシングして各ミクシング・パスは最適
効率にまたはそれに近い効率で常に動作させ、よって結
合出力パワーを最大にする。また本発明は、この変換信
号出力パワーがその入力信号偏光に不感受性であるよう
な光信号ミクシング方法として実施可能である。この光
信号偏光不感受性光ミクシング方法には、入力光信号を
その平行偏光成分と直交偏光成分に分割する分割ステッ
プがある。

【００３８】第１のミクシング・パスにこの平行偏光成
分を通してこの平行偏光成分の偏光と実質的に整合する
偏光を有する第１のポンプ信号とミクシングする。第２
のミクシング・パスにこの直交偏光成分を通してこの直
交偏光成分の偏光と実質的に整合する偏光を有する第２
のポンプ信号とミクシングする。この第１と第２のミク
シング・パスは実質的に等しい光路長を有し、この第１
と第２のミクシング・パスには非線形ミクシング・デバ
イスがあって、これが所望の混合光信号を平行と直交の
両方の信号偏光に対し生成する。この第１と第２のミク
シング・パスからの所望の混合光信号を偏光コンバイナ
で結合してその入力光信号の周波数変換または位相共役
のバージョンを生成する。

【００３９】この光信号偏光不感受性光ミクシング方法
には、前述の図４で説明した配置の第１と第２の両ミク
シング・パスにポンプ・ソース、ビーム・コンバイナ、
増幅器およびフィルタをさらに設けるステップがある。
前記偏光不感受性ミキサは位相共役器であるフェーズ・
コンジュゲータとしての使用に好適である。図５に光通
信システムを示すが、これは一次ファイバ分散効果をバ
ランスさせるために偏光不感受性光ミキサをミッドシス
テム光フェーズ・コンジュゲータとして組み入れた光通
信システムである。ここに例示した光通信システムは、
光トランスミッタ６２、あるスパンの光ファイバ６４お
よび光レシーバ６６からできている。

【００４０】この光ファイバ・スパン６４には複数のフ
ァイバ・ループ６５がある。このファイバ・ループ６５
はそのスパン内のある長さの光ファイバを表す。ブース
タ増幅器６８がこの光トランスミッタ６２に続き、そし
て前置増幅器７０はその光信号をその光レシーバに達す
る前に増幅する。また、この光ファイバ・スパン６４に
は複数の分布型エルビウムドープ光ファイバ増幅器７２
があるが、これはそのファイバ・ループ６５で結合さ
れ、この光ファイバの減衰を補償するようにこのスパン
全体に間隔をおいて適宜配置されている。前述のよう
に、その光ファイバ内の一次分散効果を補償するのにミ
ッドシステム光フェーズ・コンジュゲータ７４を用い
る。図４に示す本発明の実施例は光フェーズ・コンジュ
ゲータ７４の役目をする。

【００４１】そこでこの光フェーズ・コンジュゲータ７
４は、光トランスミッタ６２から光ファイバ・スパン６
４の下方に伝搬する光信号の偏光に左右されない独立の
ものである。このような偏光不感受性に欠ける場合に
は、この光フェーズ・コンジュゲータ後の位相共役信号
パワーは光信号偏光の関数としてランダムに変動する。
ところが本発明を用いる場合には、信号偏光の関数とし
ての重要な共役パワーの変動は無く、分散補償は最適化
される。また、例えば、周波数変換のような他の利用の
場合にも同様の利点が得られる。前記配置は単一の光信
号波長の動作に対して設計した配置であるが、本発明は
またマルチチャネル光通信システムにも適用可能であ
る。

【００４２】図６に本発明のマルチチャネル偏光不感受
性光ミキサの好ましい実施例を示す。このマルチチャネ
ル光ミキサ８０には第１のチャネル・ルータ８２があ
り、これがマルチチャネル光信号を受信してそれをチャ
ネル波長によりそのシングルチャネル信号に分離する。
このマルチチャネル信号は種々の周波数の多数の別個の
チャネル信号から通常できていて、その各々がデータの
キャリアの役目をする。また、このマルチチャネル光ミ
キサには複数のシングルチャネル偏光不感受性光ミキサ
８４があつって、その各々がこの１以上のチャネル信号
の位相共役または周波数変換をすることができる。各シ
ングルチャネル光ミキサ８４は図４に示す配置を有す
る。

【００４３】したがって、各シングルチャネル光ミキサ
８４には、偏光スプリッタ、非線形ミクシング・デバイ
スを有する２ミクシング・パスおよび偏光コンバイナが
ある。好ましい実施例では、この各チャネル信号をシン
グルチャネル光ミキサ８４に送る。各シングルチャネル
光ミキサ８４においては、図４で説明したようにその所
望の偏光不感受性ミクシングを行う。ある与えられた入
力チャネル信号に対しその所望の混合光信号出力をこの
偏光不感受性ミクシングにより生成した後、この個々の
チャネル信号混合光信号をその全体のマリチチャネル信
号の所望の混合光信号を得るように第２のチャネル・ル
ータ８６で結合する。

【００４４】例えば、マルチチャネル・システムでミッ
ドシステム光位相共役を行うためには、そのマルチチャ
ネル信号の位相共役を得る必要がある。本発明はこの個
々のチャネル信号の偏光不感受性光４フォトン・ミクシ
ングによりそのマルチチャネル信号の位相共役を供与す
る。本発明のマルチチャネル偏光不感受性光ミキサの別
の実施例では、第１と第２のチャネル・ルータ８２、８
６の代わりに１マルチチャネル・ルータを用いることも
可能である。この場合にはこの１マルチチャネル・ルー
タが第１と第２のチャネル・ルータ８２、８６の両者の
前記機能を行う。また、本発明のマルチチャネル実施態
様は次の追加ステップを加えて前記方法の一部としても
実施可能である。

【００４５】それは、第１のチャネル・ルータでマルチ
チャネル光信号を複数の個別光信号号に分離する分離ス
テップを追加することである。各光信号はそのマルチチ
ャネル光信号の中の少なくとも１チャネルに対応し、そ
れぞれが平行成分と直交成分を有する。各個別光信号に
対しこのシングルチャネルの場合の方法を適用し、各個
別光信号の所望の混合光信号を生成する。最後に各光信
号の所望の混合光信号をマルチチャネル信号に再結合す
るが、この再結合は第２のチャネル・ルータにそれらを
通して行う。図７に、本発明の光集積回路としての実施
例を示す。

【００４６】この偏光不感受性光ミキサ１４０には、偏
光スプリッタ１４４があり、これはその入力光信号を平
行偏光成分と直交偏光成分に分割する。フィルタ１４３
は、例えば、格子支援型直交カプラ・フィルタである
が、これを種々のミクシング・パス４５、１４６の各々
に設けることができる。ビーム・コンバイナ１４９、１
５０は、ポンプ・ソース１４７、１４８からのポンプ信
号とこの入力信号の偏光成分をそれぞれ結合する。この
結合信号をミクシング・デバイス１５１、１５２でミク
シングする。ミクシング後、第１のフィルタ１５３、１
５４、増幅器１５５、１５６、および第２のフィルタ１
５７、１５８は、図４で前述したのと同様に動作する。

【００４７】また、ビーム・コンバイナ１５９を設け
る。このフィルタ１５３、１５４、１５７、１５８は反
射モードで用いる。これらのフィルタおよびフィルタ１
４３について詳しくは、例えば、次の報告があり、これ
らを参照のこと。アール・アルファーネス（Ｒ．Ａｌｆ
ｅｒｎｅｓｓ）ら、“狭帯域ＧａＩｎＡｓＰ／ＩｎＰ導
波路格子折り重ね型方向性カプラ・マルチプレクサ／デ
マルチプレクサ”、ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔ
ｅｒｓ、第２４巻、３号、１５０−１５１頁、１９８８
年２月、およびアール・アルファーネスら、“格子支援
型ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ直交共方向性カプラ・フィル
タ”、ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒ
ｓ、５６号（１９）、１９８９年１１月である。また、
本発明には多数の他の光集積回路も使用可能であること
を付記する。

【００４８】また、図７に示した本発明の光集積回路の
実施例をマルチチャネル光通信システムにも使用可能で
ある。波長分割多重（ＭＷＤ）システムで数ナノメート
ルのオーダのチャネル信号間隔の場合には、入出力チャ
ネル・ルーティングを行いそのＷＤＭチャネル・コーム
をシングルチャネル信号に分離でき、その各々を別個の
光ミキサ１４０に送ることができる。周波数分割多重
（ＦＤＭ）で数十ＧＨｚのオーダのチャネル信号間隔の
場合には、１以上のドラゴーン・ルータを用いて別個の
光ミキサ１４０で各チャネル信号をミクシングする前に
このＦＤＭ信号をシングルチャネルに分離することがで
きる。これについては、次の報告があり、これを参照の
こと。

【００４９】それは、シー・ドラゴーン（Ｃ．Ｄｒａｇ
ｏｎｅ）、“２スター・カプラのプレーナ配置を用いる
Ｎ×Ｎ光マルチプレクサ”、ＩＥＥＥＰｈｏｔｏｎｉ
ｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ、第３巻、
９号、８１２−８１５頁、１９９１年９月である。これ
らのルーティング配置は一般に光ミキサの利用の場合に
適しているが、図７に示す光集積回路の実施例の利用の
場合に特に好適である。本発明の前記説明は主として偏
光不感受性光４フォトン・ミクシングに関するものであ
ったが、前記実施例もその利用も単に本発明の一例に過
ぎないことを理解する必要がある。４フォトン・ミクシ
ング以外のミクシング・プロセスも使用可能で、これに
例えば、パラメトリック増幅、和周波発生または差周波
発生を挙げることができる。

【００５０】さらにまた、本発明は光通信以外の利用に
も有用である。前述のように、本光ミキサは光信号の光
ミクシングを必要とする利用の場合に好適である。下記
例のようなあるハードウェア・パラメタをある与えられ
た利用の場合の要求に合わせて変更することも可能であ
る。例えば、増幅、ろ波、単数または複数のポンプ・ソ
ースの配置、１以上のポンプ周波数との縮退または非縮
退ミクシングの利用、およびミクシング・デバイスの種
類のハードウェア・パラメタを挙げることができるが、
本発明ではこれらに限るものではない。しかしその例示
配置でこれらならびに他の代替や変更も当業者には明白
であって、本発明は付記特許請求範囲にのみ限定を受け
るものである。すなはち、以上の説明は、本発明の一実
施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、
本発明の範囲から反することなく種々の変形例が考え得
るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含され
る。

【００５１】

【発明の効果】以上の述べたごとく、本発明の光ミキサ
と光ミクシング方法により、入力光信号の偏光に関係無
く最大の混合光信号の出力パワーが得られ、例えば、位
相共役補償法で最大ビット・レート距離が向上され、ま
た偏光不感受性を得るのに付随する設計、製造、運転な
どのコスト節減ができ、さらにいずれのミクシング・デ
バイスやミクシング・プロセスでも有用で、コンパクト
で光集積回路のような実用的に有利な形で、効率の良い
最適偏光不感受性の光ミキサおよび光ミクシング方法を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体レーザ増幅器をミクシング・デバイスと
して用いる４フォトン・ミキサの従来例を示す図であ
る。

【図２】図１に示すミクシング・デバイスで光通信信号
とポンプ信号の縮退４フォトン・ミクシングから得られ
た位相共役混合光信号を示す周波数スペクトル例の図で
ある。

【図３】従来の偏光不感受性ファイバ・ループ・４フォ
トン・ミクシング方法を示す略図である。

【図４】本発明の偏光不感受性光４フォトン・ミクシン
グ・デバイスを示す略図である。

【図５】一次ファイバ分散効果をバランスさせるために
ミッドシステム光フェーズ・コンジュゲータとして本偏
光不感受性４フォトン・ミキサを組み入れた光通信シス
テムを示すブロック図である。

【図６】本発明のマルチチャネル偏光不感受性光４フォ
トン・ミキサの好ましい実施例を示すブロック図であ
る。

【図７】本発明の光ミキサの光集積回路の実施例を示す
図である。

【符号の説明】

１０４フォトン・ミキサ１１ポンプ・ソース１２光信号入力１３ビーム・コンバイナ１４半導体レーザ増幅器１５フィルタ１６光増幅器１７フィルタ１８信号出力２０周波数変換器２２レーザ・ダイオード・ポンプ２４偏光コントローラ２６増幅器２８フィルタ３０カプラ３２光信号ソース３４偏光ビーム・スプリッタ３６ファイバ・ループ３８偏光コントローラ３９フィルタ４０光ミキサ４２光信号入力４４偏光スプリッタ４５ミクシング・パス４６ミクシング・パス４７ポンプ・ソース４８ポンプ・ソース４９ビーム・コンバイナ５０ビーム・コンバイナ５１ミクシング・デバイス５２ミクシング・デバイス５３フィルタ５４フィルタ５５増幅器５６増幅器５７フィルタ５８フィルタ５９偏光コンバイナ６０出力６２光トランスミッタ６４光ファイバ６５ファイバ・ループ６６光レシーバ６８ブースタ増幅器７０前置増幅器７２分布型エルビウムドープ光ファイバ増幅器７４フェーズ・コンジュゲータ８０マルチチャネル光ミキサ８２チャネル・ルータ８４シングルチャネル光ミキサ８６チャネル・ルータ１４０光ミキサ１４３フィルタ１４４偏光スプリッタ１４５ミクシング・パス１４６ミクシング・パス１４７ポンプ・ソース１４８ポンプ・ソース１４９ビーム・コンバイナ１５０ビーム・コンバイナ１５１ミクシング・デバイス１５２ミクシング・デバイス１５３フィルタ１５４フィルタ１５５増幅器１５６増幅器１５７フィルタ１５８フィルタ１５９ビーム・コンバイナ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/26 10/14 10/04 10/06 (72)発明者ジェイダブリュ．ウィゼンヘルドアメリカ合衆国、07738 ニュージャージー、リンクロフト、オウクストリート 15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光信号を平行偏光成分と直交偏光成分に
分割する偏光スプリッタ（４４）と、第１のポンプ信号（４７）と前記平行偏光成分の混合光
信号を生成するように、前記光信号の前記平行偏光成分
を前記平行偏光成分の偏光と実質的に整合する偏光を有
する前記第１のポンプ信号とミクシングする第１の非線
形ミクシング・デバイス（５１）を持つ第１のミクシン
グ・パス（４５）と、第２のポンプ信号（４８）と前記直交偏光成分の混合光
信号を生成するように、前記光信号の前記直交偏光成分
を前記直交偏光成分の偏光と実質的に整合する偏光を有
する前記第２のポンプ信号とミクシングする第２の非線
形ミクシング・デバイス（５２）を持つ第２のミクシン
グ・パス（４６）と、前記第２のミクシング・パス（４
６）は、前記第１のミクシング・パス（４５）の光路長
と実質的に等しい光路長を有し、前記光信号の所望の混合光信号を生成するように、前記
第１のポンプ信号と前記第２のポンプ信号と前記平行偏
光成分と前記直交偏光成分の前記混合光信号を結合する
偏光コンバイナ（５９）とを有することを特徴とする偏
光不感受性光ミキサ。
【請求項２】前記光信号の前記所望の混合光信号は、
前記光信号の位相共役であることを特徴とする請求項１
に記載の光ミキサ。
【請求項３】前記光信号の前記所望の混合光信号は、
前記光信号の周波数変換されたものであることを特徴と
する請求項１に記載の光ミキサ。
【請求項４】前記第１と前記第２の非線形ミクシング
・デバイス（５１、５２）は、４フォトン・ミクシング
・デバイスであることを特徴とする請求項１に記載の光
ミキサ。
【請求項５】前記第１と前記第２の非線形ミクシング
・デバイスは、半導体レーザ増幅器であることを特徴と
する請求項１に記載の光ミキサ。
【請求項６】前記第１と前記第２の非線形ミクシング
・デバイスは実質上色分散を有しない光ファイバである
ことを特徴とする請求項１に記載の光ミキサ。
【請求項７】前記第１と前記第２のミクシング・パス
の各々で前記光信号の前記平行偏光成分と前記直交偏光
成分とミクシングする前記第１と前記第２のポンプ信号
を単一の共通ポンプ・ソースから得ることを特徴とする
請求項１に記載の光ミキサ。
【請求項８】各前記ミクシング・パス（４５，４６）
は、さらに、前記ポンプ信号を生成するポンプ・ソース（４７，４
８）と、結合信号を生成するために前記ポンプ信号と前記光信号
の前記平行偏光成分と前記直交偏光成分の中の一成分を
受信し結合するように設けたビーム・コンバイナ（４
９，５０）と、前記ビーム・コンバイナ（４９，５０）から前記結合信
号を受信しおよび前記ポンプ信号と前記光信号の前記平
行偏光成分と前記直交偏光成分の中の前記一成分の前記
混合光信号を生成するように設けた前記非線形ミクシン
グ・デバイスで、前記混合光信号の中の一生成物は前記
光信号の前記平行偏光成分と前記直交偏光成分の中の前
記一成分の位相共役を示すような前記非線形ミクシング
・デバイス（５１，５２）とを有することを特徴とする
請求項１に記載の光ミキサ。
【請求項９】各前記ミクシング・パス（４５，４６）
は、前記ミクシング・デバイスから前記混合光信号を受信し
前記光信号の前記平行偏光成分と前記直交偏光成分の中
の前記一成分の前記位相共役以外の混合光信号をすべて
減衰するように設けた第１のフィルタ（５３，５４）
と、前記第１のフィルタから前記平行偏光成分と前記直交偏
光成分の中の前記一成分の前記位相共役を受信し増幅す
る増幅器（５５，５６）と、前記増幅器から前記位相共役を受信し前記位相共役から
ノイズをフィルタするように設けた第２のフィルタ（５
７，５８）とを有することを特徴とする請求項８に記載
の光ミキサ。
【請求項１０】前記偏光スプリッタ（４４）、前記第
１と前記第２のミクシング・パス（４５、４６）および
偏光コンバイナ（５９）を光集積回路で実施することを
特徴とする請求項１に記載の光ミキサ。
【請求項１１】マルチチヤネル光信号を受信し前記マ
ルチチャネル光信号を波長により別個のチャネル信号に
分離するマルチチャネル光信号の受信と分離のチャネル
・ルータと、複数のシングルチャネル偏光不感受性光ミキサとを有す
るマルチチャネル光ミキサにおいて、前記各シングルチャネル偏光不感受性光ミキサは、各前
記シングルチャネル偏光不感受性光ミキサは前記チャネ
ル信号の混合光信号を生成するように前記チャネル信号
の中の少なくとも１チャネル信号の偏光不感受性ミクシ
ングを行い、前記チャネル・ルータは、前記マルチチャネル光信号の
所望混合光信号を生成するように、各前記シングルチャ
ネル光ミキサから前記チャネル信号の前記混合光信号を
受信し、前記チャネル信号の前記混合光信号を結合する
チャネル信号の混合光信号を結合することを特徴とする
マルチチャネル光ミキサ。
【請求項１２】前記チャネル・ルータは、前記マルチチャネル光信号を受信し前記マルチチャネル
光信号を波長により別個のチャネル信号に分離するマル
チチャネル光信号の受信と分離を行う第１のチャネル・
ルータと、前記マルチチャネル光信号の所望の混合光信号を生成す
るように各前記シングルチャネル光ミキサから前記チャ
ネル信号の前記混合光信号を受信し、前記チャネル信号
の前記混合光信号を結合するチャネル信号の混合光信号
を結合する第２のチャネル・ルータとを有することを特
徴とする請求項１１に記載のマルチチャネル光ミキサ。
【請求項１３】前記マルチチャネル光信号の前記所望
の混合光信号は前記マルチチャネル光信号の位相共役で
あることを特徴とする請求項１１に記載のマルチチャネ
ル光ミキサ。
【請求項１４】各前記偏光不感受性光ミキサは、光チャネル信号を平行偏光成分と直交偏光成分に分割す
る偏光スプリッタと、第１のポンプ信号と前記平行偏光成分の混合光信号を生
成するように前記光チャネル信号の前記平行偏光成分を
前記平行偏光成分の偏光と実質的に整合する偏光を有す
る前記第１のポンプ信号とミクシングする第１の非線形
ミクシング・デバイスを持つ第１のミクシング・パス
と、第２のポンプ信号と前記直交偏光成分の混合光信号を生
成するように前記光チャネル信号の前記直交偏光成分を
前記直交偏光成分の偏光と実質的に整合する偏光を有す
る前記第２のポンプ信号とミクシングする第２の非線形
ミクシング・デバイスを持つ第２のミクシング・パス
で、前記第２のミクシング・パスは前記第１のミクシン
グ・パスの光路長と実質的に等しい光路長を有する前記
第２のミクシング・パスと、前記光チャネル信号の所望の混合光信号を生成するよう
に前記ポンプ信号と前記光チャネル信号の前記平行偏光
成分と前記直交偏光成分の前記混合光信号を結合する偏
光コンバイナとを有することを特徴とする請求項１１に
記載のマルチチャネル光ミキサ。