JPH0743763A - 波長選択光スイッチング方法 - Google Patents
波長選択光スイッチング方法Info
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- JPH0743763A JPH0743763A JP18814293A JP18814293A JPH0743763A JP H0743763 A JPH0743763 A JP H0743763A JP 18814293 A JP18814293 A JP 18814293A JP 18814293 A JP18814293 A JP 18814293A JP H0743763 A JPH0743763 A JP H0743763A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、波長多重された信号光の各波長に対
し、一個の素子によって個別にスイッチングできる波長
選択光スイッチング方法を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、２次の非線形効果を有し２次の非線
形効果による和周波光と差周波光を交互に発生する現象
により光波の位相変調が可能な光学媒質のであるＡＡＮ
Ｐコアファイバ１０１を備えた全光型スイッチ素子を用
い、波長の異なる制御光の集合１１０をスイッチングの
ための制御に用い、信号光の集合１０９内の一つの波長
成分を制御光の集合１１０内の対応する一つの波長成分
によって該全光型スイッチ素子中で選択的にスイッチン
グし、信号光の集合１０９内の各波長成分を個別にかつ
全光学的にスイッチングすることを特徴とする。
し、一個の素子によって個別にスイッチングできる波長
選択光スイッチング方法を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、２次の非線形効果を有し２次の非線
形効果による和周波光と差周波光を交互に発生する現象
により光波の位相変調が可能な光学媒質のであるＡＡＮ
Ｐコアファイバ１０１を備えた全光型スイッチ素子を用
い、波長の異なる制御光の集合１１０をスイッチングの
ための制御に用い、信号光の集合１０９内の一つの波長
成分を制御光の集合１１０内の対応する一つの波長成分
によって該全光型スイッチ素子中で選択的にスイッチン
グし、信号光の集合１０９内の各波長成分を個別にかつ
全光学的にスイッチングすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば波長多重され
た光通信や光情報処理の分野で用いられる高速の波長選
択光スイッチング方法に関するものである。
た光通信や光情報処理の分野で用いられる高速の波長選
択光スイッチング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、波長選択光スイッチ素子と呼べる
ものは存在せず、波長選択スイッチングは信号光を各波
長成分に分離する分波器、各波長成分を結合する合波
器、それと波長選択性のない光スイッチの組合せによっ
て行ってきた。
ものは存在せず、波長選択スイッチングは信号光を各波
長成分に分離する分波器、各波長成分を結合する合波
器、それと波長選択性のない光スイッチの組合せによっ
て行ってきた。
【０００３】波長選択性のない光スイッチとしては、高
速で動作するものとして３次の非線形効果を利用した全
光型スイッチが知られている。３次の非線形効果を有す
る光学媒質では、下記に示される光の強度Ｉに依存した
屈折率ｎの変化が媒質にもたらされる。
速で動作するものとして３次の非線形効果を利用した全
光型スイッチが知られている。３次の非線形効果を有す
る光学媒質では、下記に示される光の強度Ｉに依存した
屈折率ｎの変化が媒質にもたらされる。
【０００４】 ｎ＝ｎ0 ＋ｎ2 Ｉ （１） ここで、ｎ0 は線形の屈折率、ｎ2 は非線形屈折率であ
る。この光の強度に依存した屈折率変化を利用すること
により、光で光の位相を制御することができ、これまで
に種々の構成の全光型スイッチが提案されている。
る。この光の強度に依存した屈折率変化を利用すること
により、光で光の位相を制御することができ、これまで
に種々の構成の全光型スイッチが提案されている。
【０００５】図３に、従来の３次の非線形効果を利用し
た全光型スイッチの一例として、カーシャッター構成の
全光型スイッチを示す。図３おいて、３０１は３次の非
線形効果を有する光学媒質、３０２は直線偏光した信号
光パルス、３０３は直線偏光した制御光パルス、３０４
は偏光子、３０５は合波ミラー、３０６、３０７は結合
レンズ、３０８は波長フィルタ、３０９は検光子、３１
０はスイッチングされた信号光パルスである。信号光パ
ルス３０２といっしょに信号光に対し偏光方向が４５度
傾いた制御光パルス３０３を光学媒質３０１に入力す
る。制御光パルス３０３の強度Ｉs に比例して光学媒質
３０１内に複屈折性を生じるので、制御光パルス３０３
を印加することにより信号光パルス３０２の偏光方向を
変えることができる。光学媒質３０１内を通過した信号
光パルス３０２の内、偏光方向が９０度変化した成分の
みを波長フィルタ３０８および検光子３０９を介してス
イッチングされた信号光パルス３１０として検出する。
信号光パルス３１０の出力光は制御パルス３０３が入射
した時のみ出力されるので、結果として、信号入力光パ
ルス３０２が制御光パルス３０３によってスイッチング
されたことになる。
た全光型スイッチの一例として、カーシャッター構成の
全光型スイッチを示す。図３おいて、３０１は３次の非
線形効果を有する光学媒質、３０２は直線偏光した信号
光パルス、３０３は直線偏光した制御光パルス、３０４
は偏光子、３０５は合波ミラー、３０６、３０７は結合
レンズ、３０８は波長フィルタ、３０９は検光子、３１
０はスイッチングされた信号光パルスである。信号光パ
ルス３０２といっしょに信号光に対し偏光方向が４５度
傾いた制御光パルス３０３を光学媒質３０１に入力す
る。制御光パルス３０３の強度Ｉs に比例して光学媒質
３０１内に複屈折性を生じるので、制御光パルス３０３
を印加することにより信号光パルス３０２の偏光方向を
変えることができる。光学媒質３０１内を通過した信号
光パルス３０２の内、偏光方向が９０度変化した成分の
みを波長フィルタ３０８および検光子３０９を介してス
イッチングされた信号光パルス３１０として検出する。
信号光パルス３１０の出力光は制御パルス３０３が入射
した時のみ出力されるので、結果として、信号入力光パ
ルス３０２が制御光パルス３０３によってスイッチング
されたことになる。
【０００６】次に、このような全光型スイッチと合波
器、分波器を組み合わせた、従来の波長選択光スイッチ
ング方法を図４に示す。図４において、４０１は、たと
えば６個の波長の異なる信号光パルスが多重された信号
光の集合、４０２は波長選択光スイッチングを受けた信
号光出力、４０３は信号光の集合４０１を６個の波長成
分に分岐する分波器、４０４は６個の波長成分を合波す
る合波器、４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃ、４０５ｄ、
４０５ｅ、４０５ｆは全光型スイッチでそれぞれの信号
光の入力端子は分波器４０３の対応する分岐端子に光学
的に結合している。４０６ａ、４０６ｂ、４０６ｃ、４
０６ｄ、４０６ｅ、４０６ｆは制御光源で各光源４０６
ａ〜４０６ｆの出力端子はそれぞれ対応する各全光型ス
イッチ４０５ａ〜４０５ｆの制御光入射端子に光学的に
結合している。
器、分波器を組み合わせた、従来の波長選択光スイッチ
ング方法を図４に示す。図４において、４０１は、たと
えば６個の波長の異なる信号光パルスが多重された信号
光の集合、４０２は波長選択光スイッチングを受けた信
号光出力、４０３は信号光の集合４０１を６個の波長成
分に分岐する分波器、４０４は６個の波長成分を合波す
る合波器、４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃ、４０５ｄ、
４０５ｅ、４０５ｆは全光型スイッチでそれぞれの信号
光の入力端子は分波器４０３の対応する分岐端子に光学
的に結合している。４０６ａ、４０６ｂ、４０６ｃ、４
０６ｄ、４０６ｅ、４０６ｆは制御光源で各光源４０６
ａ〜４０６ｆの出力端子はそれぞれ対応する各全光型ス
イッチ４０５ａ〜４０５ｆの制御光入射端子に光学的に
結合している。
【０００７】信号光の集合４０１の各波長成分は、分波
器４０３で分岐された後、それぞれ対応する全光型スイ
ッチ４０５ａ〜４０５ｆにおいて各光源４０６ａ〜４０
６ｆの出力である制御光によってスイッチングされる。
スイッチングされた各波長成分は合波器４０４によって
合波され、波長多重された信号光出力４０２として再構
成される。このように、波長多重された信号光の集合４
０１を一度各波長成分に分離することにより各波長成分
をそれぞれ個別の制御信号でスイッチングすることがで
き、波長に選択性を持たせた光スイッチングが可能にな
る。
器４０３で分岐された後、それぞれ対応する全光型スイ
ッチ４０５ａ〜４０５ｆにおいて各光源４０６ａ〜４０
６ｆの出力である制御光によってスイッチングされる。
スイッチングされた各波長成分は合波器４０４によって
合波され、波長多重された信号光出力４０２として再構
成される。このように、波長多重された信号光の集合４
０１を一度各波長成分に分離することにより各波長成分
をそれぞれ個別の制御信号でスイッチングすることがで
き、波長に選択性を持たせた光スイッチングが可能にな
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の波長選択光スイッチング方法では、合波器や分波
器が必要な上に、波長成分の数だけの光スイッチが必要
であり、一回のスイッチングに多くの素子を要するとい
う問題があった。また、装置としてモジュール化を図る
場合にも装置がかさばるという問題があった。
従来の波長選択光スイッチング方法では、合波器や分波
器が必要な上に、波長成分の数だけの光スイッチが必要
であり、一回のスイッチングに多くの素子を要するとい
う問題があった。また、装置としてモジュール化を図る
場合にも装置がかさばるという問題があった。
【０００９】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、波長多重された信号光の各波長に対し、一個の素子
によって個別にスイッチングできる波長選択光スイッチ
ング方法を提供することを目的とする。
で、波長多重された信号光の各波長に対し、一個の素子
によって個別にスイッチングできる波長選択光スイッチ
ング方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の波長選択光スイッチング方法は、２次の非線
形効果を有し２次の非線形効果による和周波光と差周波
光を交互に発生する現象により光波の位相変調が可能な
光学媒質を備えた全光型スイッチ素子を用い、波長の異
なる制御光の集合をスイッチングのための制御に用い、
該信号光の集合内の一つの波長成分を該制御光の集合内
の対応する一つの波長成分によって該全光型スイッチ素
子中で選択的にスイッチングし、該信号光の集合内の各
波長成分を個別にかつ全光学的にスイッチングするもの
である。
に本発明の波長選択光スイッチング方法は、２次の非線
形効果を有し２次の非線形効果による和周波光と差周波
光を交互に発生する現象により光波の位相変調が可能な
光学媒質を備えた全光型スイッチ素子を用い、波長の異
なる制御光の集合をスイッチングのための制御に用い、
該信号光の集合内の一つの波長成分を該制御光の集合内
の対応する一つの波長成分によって該全光型スイッチ素
子中で選択的にスイッチングし、該信号光の集合内の各
波長成分を個別にかつ全光学的にスイッチングするもの
である。
【００１１】
【作用】本発明では２次の非線形効果による和周波光と
差周波光を交互に発生する現象によって発現する光波の
相互位相変調と２次の非線形効果の発現に必要な光波間
の位相整合を利用する。ここで、和周波光と差周波光の
発生を起こす２次の非線形効果による光波の位相変調の
基本原理について述べる。信号光の角周波数をω1 、制
御光の角周波数をω2 、信号光と制御光の和周波光の角
周波数をω3 とすると、２次の非線形効果を介したこれ
ら３光波の相互作用は次式によって表すことができる。
差周波光を交互に発生する現象によって発現する光波の
相互位相変調と２次の非線形効果の発現に必要な光波間
の位相整合を利用する。ここで、和周波光と差周波光の
発生を起こす２次の非線形効果による光波の位相変調の
基本原理について述べる。信号光の角周波数をω1 、制
御光の角周波数をω2 、信号光と制御光の和周波光の角
周波数をω3 とすると、２次の非線形効果を介したこれ
ら３光波の相互作用は次式によって表すことができる。
【００１２】 ｄＥ1 ／ｄｚ＝ｊω1 ・ｄeff ・Ｅ2 Ｅ3 ｅｘｐ（ｊΔβｚ）／ｃＮ1 （２） ｄＥ2 ／ｄｚ＝ｊω2 ・ｄeff ・Ｅ1 Ｅ3 ｅｘｐ（ｊΔβｚ）／ｃＮ2 （３） ｄＥ3 ／ｄｚ＝ｊω3 ・ｄeff ・Ｅ1 Ｅ2 ｅｘｐ（−ｊΔβｚ）／ｃＮ3 （４） ここで、ｚは伝搬方向の座標変数、ｃは光速、Ｎi は線
形の屈折率、Ｅi は各光波の電界振幅、Δβは位相不整
合（Δβ＝β3 −β1 −β2 ；βi は各光波の伝搬定
数）、Ｅi はＥi の位相共約、ｄeff は２次の非線形光
学定数（〜｜χ(2 ) ｜）を表す。完全に位相整合）（Δ
β＝０）が成立した場合には、各光波間に伴う位相変化
は生じないが、Δβ≠０の場合、光波間の結合に伴う位
相変化が生じる。（この現象については、たとえば、
Ｒ．ＤｅＳａｌｖｏ他の著作によるＯｐｔｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ、ｖｏｌ．１８、ｎｏ．１、ｐｐ．１３−１
５，１９９３の論文に記載されている。）位相変化を含
めた信号光の電界振幅Ｅ1 の挙動は次式で表すことがで
きる。
形の屈折率、Ｅi は各光波の電界振幅、Δβは位相不整
合（Δβ＝β3 −β1 −β2 ；βi は各光波の伝搬定
数）、Ｅi はＥi の位相共約、ｄeff は２次の非線形光
学定数（〜｜χ(2 ) ｜）を表す。完全に位相整合）（Δ
β＝０）が成立した場合には、各光波間に伴う位相変化
は生じないが、Δβ≠０の場合、光波間の結合に伴う位
相変化が生じる。（この現象については、たとえば、
Ｒ．ＤｅＳａｌｖｏ他の著作によるＯｐｔｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ、ｖｏｌ．１８、ｎｏ．１、ｐｐ．１３−１
５，１９９３の論文に記載されている。）位相変化を含
めた信号光の電界振幅Ｅ1 の挙動は次式で表すことがで
きる。
【００１３】 ｄ2 Ｅ1 ／ｄｚ2 ＋ｊΔβｄＥ1 ／ｄｚ＝ω1 ｄeff 2 ［ω2 ｜Ｅ3 ｜2 ／Ｎ2 −ω3 ｜Ｅ2 ｜2 ／Ｎ3 ］Ｅ1 ／ｃ2 Ｎ1 （５） ｜Ｅ2 ｜>>｜Ｅ1 ｜を仮定して式（５）を解くと、Ｅ1
の位相変化Δφ1 は近似的に次式で表すことができる。
の位相変化Δφ1 は近似的に次式で表すことができる。
【００１４】 Δφ1 ＝ΔβＬ・｛１−（１＋８Γ2 ／Δβ2 ）1/2 ｝／２ （６） Γ2 ＝２ω1 ω2 ｄeff 2 Ｉ2 ／ｃ3 ε0 Ｎ2 Ｎ1 2 （７） ここで、Ｌは光学媒質長、Ｉ2 は制御光の強度、ε0 は
真空の誘電率である。式（７）からわかるように、位相
変化の符号は位相不整Δβに依存する。
真空の誘電率である。式（７）からわかるように、位相
変化の符号は位相不整Δβに依存する。
【００１５】図５に数値計算によって求めた位相変化Δ
φ1 のΔβ・Ｌ依存性を示す。パラメータとして、信号
光、制御光の波長を〜１．５μｍ、ｄeff ＝５０ｐｍ／
Ｖ、非線形光学媒質の実効断面積をＡeff ＝１０μ
ｍ2 、Ｎ1 〜Ｎ2 ＝１．８、Ｌ＝２ｃｍ、制御光のパワ
ーを約４０ｍＷに設定した。たとえば｜Δβ｜・Ｌ＝π
の場合、位相変化｜Δφ1 ｜の値が約πとなる。この位
相変化を３次の非線形効果に換算するとその非線形屈折
率ｎ2 は９．４×１０-11 ｃｍ2 ／Ｗという非常に大き
な値となる。以上の結果からわかるように、制御光によ
って信号光の位相を制御することができ、結果として信
号光のスイッチングが可能となる。
φ1 のΔβ・Ｌ依存性を示す。パラメータとして、信号
光、制御光の波長を〜１．５μｍ、ｄeff ＝５０ｐｍ／
Ｖ、非線形光学媒質の実効断面積をＡeff ＝１０μ
ｍ2 、Ｎ1 〜Ｎ2 ＝１．８、Ｌ＝２ｃｍ、制御光のパワ
ーを約４０ｍＷに設定した。たとえば｜Δβ｜・Ｌ＝π
の場合、位相変化｜Δφ1 ｜の値が約πとなる。この位
相変化を３次の非線形効果に換算するとその非線形屈折
率ｎ2 は９．４×１０-11 ｃｍ2 ／Ｗという非常に大き
な値となる。以上の結果からわかるように、制御光によ
って信号光の位相を制御することができ、結果として信
号光のスイッチングが可能となる。
【００１６】また、図５からわかるように、位相不整｜
Δβ｜が大きい場合、有効な位相変化量Δφ1 を得るこ
とができない。従って、スイッチングが可能なのは、位
相整合を満足する点の近傍に限られる。このことを信号
光と制御光の波長で見てみると、位相整合を満足する波
長近傍においてのみスイッチングが成立し、用いる信号
光と制御光の波長に制限が加わることになる。通常、ひ
とつの非線形光学媒質の中で位相整合を満足する信号光
の波長と制御光の波長の組合わせは、たとえば図６のよ
うに表すことができる。図６では、矢印でつながった波
長間で位相整合が満足されることを示している。従っ
て、信号光の波長に対して位相整合の関係を満足する波
長の制御光を用いることにより、その信号光を選択的に
スイッチングできる。
Δβ｜が大きい場合、有効な位相変化量Δφ1 を得るこ
とができない。従って、スイッチングが可能なのは、位
相整合を満足する点の近傍に限られる。このことを信号
光と制御光の波長で見てみると、位相整合を満足する波
長近傍においてのみスイッチングが成立し、用いる信号
光と制御光の波長に制限が加わることになる。通常、ひ
とつの非線形光学媒質の中で位相整合を満足する信号光
の波長と制御光の波長の組合わせは、たとえば図６のよ
うに表すことができる。図６では、矢印でつながった波
長間で位相整合が満足されることを示している。従っ
て、信号光の波長に対して位相整合の関係を満足する波
長の制御光を用いることにより、その信号光を選択的に
スイッチングできる。
【００１７】たとえば信号光の波長λi に選ぶと制御光
の波長はλ2n+1-iとなる。このような位相整合の組合せ
を用いると、複数の波長成分を有する信号光の集合を分
光することなく複数の波長成分を有する制御光の集合に
よって選択的にスイッチングすることが可能となる。
の波長はλ2n+1-iとなる。このような位相整合の組合せ
を用いると、複数の波長成分を有する信号光の集合を分
光することなく複数の波長成分を有する制御光の集合に
よって選択的にスイッチングすることが可能となる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１９】実施例１ 図１は本発明の第１の実施例の構成図である。図１にお
いて、１０１は、有機結晶である２−アダマンチルアミ
ノ−５ニトロビリジン（ＡＡＮＰ）をコアとし、透明樹
脂をクラッドとし、石英系多成分ガラスをジャケットと
するファイバ型の非線形光学媒質であるＡＡＮＰコアフ
ァイバ。このＡＡＮＰコアファイバ１０１のコア径は６
μｍ、、ファイバ外径は１ｍｍ、ファイバ長Ｌは１０ｍ
ｍである。ファイバ１０１の伝搬方向は、ＡＡＮＰの結
晶座標のｚ軸に垂直でｘ−ｙ面においてｘ軸から５５．
２度の方向を向いている。ファイバ１０１の非線形光学
媒質においてはタイプ２の複屈折率位相整合が可能で、
ｚ軸方向に偏光した信号光とｘ−ｙ面に偏光した制御光
を入射することにより、ｘ−ｙ面に偏光した和周波光を
発生することができる。
いて、１０１は、有機結晶である２−アダマンチルアミ
ノ−５ニトロビリジン（ＡＡＮＰ）をコアとし、透明樹
脂をクラッドとし、石英系多成分ガラスをジャケットと
するファイバ型の非線形光学媒質であるＡＡＮＰコアフ
ァイバ。このＡＡＮＰコアファイバ１０１のコア径は６
μｍ、、ファイバ外径は１ｍｍ、ファイバ長Ｌは１０ｍ
ｍである。ファイバ１０１の伝搬方向は、ＡＡＮＰの結
晶座標のｚ軸に垂直でｘ−ｙ面においてｘ軸から５５．
２度の方向を向いている。ファイバ１０１の非線形光学
媒質においてはタイプ２の複屈折率位相整合が可能で、
ｚ軸方向に偏光した信号光とｘ−ｙ面に偏光した制御光
を入射することにより、ｘ−ｙ面に偏光した和周波光を
発生することができる。
【００２０】１０２および１０３はファイバ型の偏波ビ
ームスプリッタ、１０４は、波長１．５μｍ帯で３ｄＢ
の分岐比を有する偏波保持ファイバ型カップラーであ
る。偏波ビームスプリッタ１０２と１０３の端子はそれ
ぞれファイバ１０１の両端面に光学的に結合している。
また、カップラー１０４の端子もそれぞれ偏波ビームス
プリッタ１０２および１０３の端子に光学的に結合して
いる。ここで、ファイバ１０１、偏波ビームスプリッタ
１０２と１０３、およびカップラー１０４が一体化して
ループミラー型の波長選択光スイッチ素子を形成してい
る。
ームスプリッタ、１０４は、波長１．５μｍ帯で３ｄＢ
の分岐比を有する偏波保持ファイバ型カップラーであ
る。偏波ビームスプリッタ１０２と１０３の端子はそれ
ぞれファイバ１０１の両端面に光学的に結合している。
また、カップラー１０４の端子もそれぞれ偏波ビームス
プリッタ１０２および１０３の端子に光学的に結合して
いる。ここで、ファイバ１０１、偏波ビームスプリッタ
１０２と１０３、およびカップラー１０４が一体化して
ループミラー型の波長選択光スイッチ素子を形成してい
る。
【００２１】１０５は光のサーキュレータ、１０６、１
０７は偏光子、１０８ａ〜１０８ｆは光結合用のレンズ
である。
０７は偏光子、１０８ａ〜１０８ｆは光結合用のレンズ
である。
【００２２】１０９は波長多重された信号光の集合で、
波長１．４９８、１．５０７、１．５１６、１．５２
７、１．５３６、１．５４５、１．５５５、１．５６
５、１．５７５、１．５８６、および１．５９８μｍの
１１波を含む。また、各波長成分はビットレート１０Ｇ
Ｈｚ、パルス幅２０ピコ秒の時系列パルス信号をなして
いる。
波長１．４９８、１．５０７、１．５１６、１．５２
７、１．５３６、１．５４５、１．５５５、１．５６
５、１．５７５、１．５８６、および１．５９８μｍの
１１波を含む。また、各波長成分はビットレート１０Ｇ
Ｈｚ、パルス幅２０ピコ秒の時系列パルス信号をなして
いる。
【００２３】１１０は、波長多重された制御光の集合
で、波長１．５３５、１．５３７、１．５３９、１．５
４１、１．５４３、１．５４５、１．５４７、１．５４
９、１．５５１、１．５５３、および１．５５５μｍの
１１波を含む。各波長成分はビットレート１０ＧＨｚ、
パルス幅２０ピコ秒の時系列パルス信号をなしている。
また、制御光の集合１１０はエルビウム添加ファイバア
ンプによって光増幅されている。
で、波長１．５３５、１．５３７、１．５３９、１．５
４１、１．５４３、１．５４５、１．５４７、１．５４
９、１．５５１、１．５５３、および１．５５５μｍの
１１波を含む。各波長成分はビットレート１０ＧＨｚ、
パルス幅２０ピコ秒の時系列パルス信号をなしている。
また、制御光の集合１１０はエルビウム添加ファイバア
ンプによって光増幅されている。
【００２４】１１１は、信号光の集合１０９の選択スイ
ッングされた信号光の出力である。１１２は信号光の集
合１０９の内で選択スイッチングされなかった残りの信
号光の出力である。
ッングされた信号光の出力である。１１２は信号光の集
合１０９の内で選択スイッチングされなかった残りの信
号光の出力である。
【００２５】次に本実施例の動作について述べる。信号
光の集合１０９を、光サーキュレータ１０５および偏光
子１０６を経てカップラー１０４で二つに分岐した後、
それぞれ偏波ビームスプリッタ１０２および１０３を介
してファイバ１０１の非線形媒質の両端に入射させる。
その場合、信号光の偏光方向をファイバ１０１のｘ−ｙ
面に平行にしておく。ファイバ１０１の非線形光学媒質
を伝搬した左回りおよび右回りの信号光をそれぞれ偏波
ビームスプリッタ１０２および１０３を経てカップラー
１０４で合波される。制御光の集合１１０の制御光がな
い状態では、ループミラーの干渉効果によって合波され
た信号光はすべてレンズ１０８ｂの入射ポート側にもど
され、レンズ１０８ｆ側のポートからは出力されない
（全反射状態）。もどされた信号光は光サーキュレータ
１０５を経て、残りの信号光の出力１１２として取出さ
れる。
光の集合１０９を、光サーキュレータ１０５および偏光
子１０６を経てカップラー１０４で二つに分岐した後、
それぞれ偏波ビームスプリッタ１０２および１０３を介
してファイバ１０１の非線形媒質の両端に入射させる。
その場合、信号光の偏光方向をファイバ１０１のｘ−ｙ
面に平行にしておく。ファイバ１０１の非線形光学媒質
を伝搬した左回りおよび右回りの信号光をそれぞれ偏波
ビームスプリッタ１０２および１０３を経てカップラー
１０４で合波される。制御光の集合１１０の制御光がな
い状態では、ループミラーの干渉効果によって合波され
た信号光はすべてレンズ１０８ｂの入射ポート側にもど
され、レンズ１０８ｆ側のポートからは出力されない
（全反射状態）。もどされた信号光は光サーキュレータ
１０５を経て、残りの信号光の出力１１２として取出さ
れる。
【００２６】これに対し、制御光の集合１１０を偏波ビ
ームスプリッター１０２を介してファイバ１０１の非線
形光学媒質にｚ軸方向に偏光して入射した場合には、フ
ァイバ１０１の非線形光学媒質を伝搬する信号光の集合
１０９の信号光の右周り成分と左周り成分に和周波発生
に起因する位相差が生じ、結果としてループミラーの全
反射状態がくずれることにより信号光の集合１０９の信
号光はレンズ１０８ｆ側のポートから信号光の出力１１
１として取出される。結果とし信号光の集合１０９の信
号光が制御光の集合１１０の制御光によってスイッチン
グされたことになる。なお、ファイバ１０１の非線形光
学媒質を透過した制御光の集合１１０の制御光は偏波ビ
ームスプリッタ１０３で除去され、最終的には偏光子１
０６および１０７で遮断されるので、信号光の出力１１
１および１１２の中には混入しない。
ームスプリッター１０２を介してファイバ１０１の非線
形光学媒質にｚ軸方向に偏光して入射した場合には、フ
ァイバ１０１の非線形光学媒質を伝搬する信号光の集合
１０９の信号光の右周り成分と左周り成分に和周波発生
に起因する位相差が生じ、結果としてループミラーの全
反射状態がくずれることにより信号光の集合１０９の信
号光はレンズ１０８ｆ側のポートから信号光の出力１１
１として取出される。結果とし信号光の集合１０９の信
号光が制御光の集合１１０の制御光によってスイッチン
グされたことになる。なお、ファイバ１０１の非線形光
学媒質を透過した制御光の集合１１０の制御光は偏波ビ
ームスプリッタ１０３で除去され、最終的には偏光子１
０６および１０７で遮断されるので、信号光の出力１１
１および１１２の中には混入しない。
【００２７】このスイッチング動作は波長選択的に行わ
れる。光スイッチングが可能な信号光と制御光の波長の
組み合わせを図２に示す。図２において、線で結ばれて
いる波長がスイッチング可能な信号光と制御光の波長で
ある。たとえば波長１．５５５μｍの信号光は波長１．
５４３μｍの制御光によってスイッチングされる。
れる。光スイッチングが可能な信号光と制御光の波長の
組み合わせを図２に示す。図２において、線で結ばれて
いる波長がスイッチング可能な信号光と制御光の波長で
ある。たとえば波長１．５５５μｍの信号光は波長１．
５４３μｍの制御光によってスイッチングされる。
【００２８】本実施例においては、制御光の集合１１０
の制御光の各パルスのピークパワーを１００ｍＷに設定
した状態で波長選択のスイッチング動作が観測された。
の制御光の各パルスのピークパワーを１００ｍＷに設定
した状態で波長選択のスイッチング動作が観測された。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
波長多重された信号光を分光することなくそれぞれの波
長成分ごとに個別にスイッチングすることができ、波長
多重信号の高速一括スイッチングが可能となる。
波長多重された信号光を分光することなくそれぞれの波
長成分ごとに個別にスイッチングすることができ、波長
多重信号の高速一括スイッチングが可能となる。
【図１】本発明の波長選択光スイッチング方法の第１の
実施例を示す構成説明図である。
実施例を示す構成説明図である。
【図２】図１の実施例における信号光と制御光の波長の
組み合わせの一例を示す説明図である。
組み合わせの一例を示す説明図である。
【図３】従来技術である３次の非線形効果を利用した全
光型スイッチの構成説明図である。
光型スイッチの構成説明図である。
【図４】従来の波長選択光スイッチング方法の構成説明
図である。
図である。
【図５】位相変化Δφ1 のΔβ・Ｌ依存性の一例を示す
特性図である。
特性図である。
【図６】位相整合を満足する信号光と制御光の波長の組
み合わせの一例を示す説明図である。
み合わせの一例を示す説明図である。
１０１…非線形光学媒質であるＡＡＮＰコアファイバ、
１０２，１０３…ファイバ型の偏波ビームスプリッタ、
１０４…偏波保持ファイバ型３ｄＢカップラー、１０５
…光サーキュレータ、１０６，１０７…偏光子、１０８
ａ〜１０８ｂ…光結合用レンズ、１０９…波長多重され
た信号光の集合、１１０…波長多重された制御光の集
合、１１１…スイッチングされた信号光の出力、１１２
…スイッチングされなかった残りの信号光の出力、３０
１…３次の非線形光学媒質、３０２…信号光パルス、３
０３…制御光パルス、３０４…偏光子、３０５…合波ミ
ラー、３０６，３０７…結合レンズ、３０８…波長フィ
ルタ、３０９…検光子、３１０…スイッチングされた信
号光パルス、４０１…波長多重された信号光の集合、４
０２…スイッチングされた信号光出力、４０３…分波
器、４０４…合波器、４０５ａ〜４０５ｆ…全光型スイ
ッチ、４０６ａ〜４０６ｆ…制御光源。
１０２，１０３…ファイバ型の偏波ビームスプリッタ、
１０４…偏波保持ファイバ型３ｄＢカップラー、１０５
…光サーキュレータ、１０６，１０７…偏光子、１０８
ａ〜１０８ｂ…光結合用レンズ、１０９…波長多重され
た信号光の集合、１１０…波長多重された制御光の集
合、１１１…スイッチングされた信号光の出力、１１２
…スイッチングされなかった残りの信号光の出力、３０
１…３次の非線形光学媒質、３０２…信号光パルス、３
０３…制御光パルス、３０４…偏光子、３０５…合波ミ
ラー、３０６，３０７…結合レンズ、３０８…波長フィ
ルタ、３０９…検光子、３１０…スイッチングされた信
号光パルス、４０１…波長多重された信号光の集合、４
０２…スイッチングされた信号光出力、４０３…分波
器、４０４…合波器、４０５ａ〜４０５ｆ…全光型スイ
ッチ、４０６ａ〜４０６ｆ…制御光源。
フロントページの続き (72)発明者 石橋 茂雄 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 波長多重された信号光の集合の中の各波
長成分をそれぞれ選択的にスイッチングする波長選択光
スイッチング方法において、 ２次の非線形効果を有し２次の非線形効果による和周波
光と差周波光を交互に発生する現象により光波の位相変
調が可能な光学媒質を備えた全光型スイッチ素子を用
い、波長の異なる制御光の集合をスイッチングのための
制御に用い、該信号光の集合内の一つの波長成分を該制
御光の集合内の対応する一つの波長成分によって該全光
型スイッチ素子中で選択的にスイッチングし、該信号光
の集合内の各波長成分を個別にかつ全光学的にスイッチ
ングすることを特徴とする波長選択光スイッチング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18814293A JPH0743763A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 波長選択光スイッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18814293A JPH0743763A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 波長選択光スイッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743763A true JPH0743763A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16218486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18814293A Pending JPH0743763A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 波長選択光スイッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743763A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08194238A (ja) * | 1995-01-17 | 1996-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 非線形光学装置 |
| KR100377456B1 (ko) * | 2000-12-13 | 2003-03-26 | 학교법인고려중앙학원 | Ｓｌａｌｏｍ을 이용한 전광 직/병렬 데이터 형식 변환 장치 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP18814293A patent/JPH0743763A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08194238A (ja) * | 1995-01-17 | 1996-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 非線形光学装置 |
| KR100377456B1 (ko) * | 2000-12-13 | 2003-03-26 | 학교법인고려중앙학원 | Ｓｌａｌｏｍ을 이용한 전광 직/병렬 데이터 형식 변환 장치 |
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