JPH0743764A - 光周波数変換装置 - Google Patents
光周波数変換装置Info
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- JPH0743764A JPH0743764A JP19141093A JP19141093A JPH0743764A JP H0743764 A JPH0743764 A JP H0743764A JP 19141093 A JP19141093 A JP 19141093A JP 19141093 A JP19141093 A JP 19141093A JP H0743764 A JPH0743764 A JP H0743764A
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- light
- optical
- signal
- frequency
- pump light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 三次の非線形性を利用して偏波依存性のない
光周波数変換を行う。 【構成】 ポンプ光または信号光のいずれかの偏波状態
を伝送信号の信号速度より速い速度で変調するか、また
は信号速度程度以上に光周波数が異なる光を互いに偏波
状態を直交させて合波したものをポンプ光または信号光
として使用する。 【効果】 偏波状態を変調すると、四光波混合過程の偏
波依存性により周波数変換光の発生レベルがその偏波状
態に応じて変調されるが、受信側でフィルタを通すと、
その平均値は偏波状態に依存しない値となり、実効的に
偏波無依存の周波数変換を実現できる。
光周波数変換を行う。 【構成】 ポンプ光または信号光のいずれかの偏波状態
を伝送信号の信号速度より速い速度で変調するか、また
は信号速度程度以上に光周波数が異なる光を互いに偏波
状態を直交させて合波したものをポンプ光または信号光
として使用する。 【効果】 偏波状態を変調すると、四光波混合過程の偏
波依存性により周波数変換光の発生レベルがその偏波状
態に応じて変調されるが、受信側でフィルタを通すと、
その平均値は偏波状態に依存しない値となり、実効的に
偏波無依存の周波数変換を実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は信号光の光周波数を別の
周波数に変換する光周波数変換装置に関する。特に、光
ファイバの三次の非線形性を利用した光周波数変換に関
する。
周波数に変換する光周波数変換装置に関する。特に、光
ファイバの三次の非線形性を利用した光周波数変換に関
する。
【０００２】
【従来の技術】光周波数を変換する方法として、二次あ
るいは三次の光非線形性を利用する方法や、半導体光増
幅器を利用する方法が従来から知られている。このなか
で、光ファイバの三次の光非線形性の利用方法について
説明する。
るいは三次の光非線形性を利用する方法や、半導体光増
幅器を利用する方法が従来から知られている。このなか
で、光ファイバの三次の光非線形性の利用方法について
説明する。
【０００３】光非線形媒質に光を入射したときに生じる
分極Ｐは、一般に、 Ｐ＝χ1 Ｅ＋χ2 ＥＥ＋χ3 ＥＥＥ＋… …（１） と表される。ここで、Ｅは光電場、χは媒質によって定
まる定数である。分極および光電場は二つの偏波成分を
もつので、Ｅ、Ｐは一般にはベクトル量であり、χはテ
ンソル量である。この光非線形媒質に周波数ｆs の信号
光と周波数ｆp のポンプ光とを入力する。このとき、光
電場は、 Ｅ＝Ｅp exp(i2πfpt)＋Ｅs exp(i2πfst)＋ｃ．ｃ． …（２） のように表される。この式を（１）式に代入すると、第
２項および第３項から種々の周波数成分の分極が生じる
ことがわかる。たとえば第３項からは、 Ｐ＝χ3 Ｅp Ｅp Ｅs * exp[i2π(2fp−fs)t] ＋ｃ．ｃ． …（３） という分極波が生じる。* は複素共役を表す。この分極
成分から、周波数２ｆp−ｆs の光が生じる。ここで、
ポンプ光を無変調光とすると、この周波数光は、周波数
ｆs の信号光と同じ変調信号を運ぶことになる。したが
って、この過程により周波数ｆs から周波数２ｆp −ｆ
s への周波数変換が可能となる。
分極Ｐは、一般に、 Ｐ＝χ1 Ｅ＋χ2 ＥＥ＋χ3 ＥＥＥ＋… …（１） と表される。ここで、Ｅは光電場、χは媒質によって定
まる定数である。分極および光電場は二つの偏波成分を
もつので、Ｅ、Ｐは一般にはベクトル量であり、χはテ
ンソル量である。この光非線形媒質に周波数ｆs の信号
光と周波数ｆp のポンプ光とを入力する。このとき、光
電場は、 Ｅ＝Ｅp exp(i2πfpt)＋Ｅs exp(i2πfst)＋ｃ．ｃ． …（２） のように表される。この式を（１）式に代入すると、第
２項および第３項から種々の周波数成分の分極が生じる
ことがわかる。たとえば第３項からは、 Ｐ＝χ3 Ｅp Ｅp Ｅs * exp[i2π(2fp−fs)t] ＋ｃ．ｃ． …（３） という分極波が生じる。* は複素共役を表す。この分極
成分から、周波数２ｆp−ｆs の光が生じる。ここで、
ポンプ光を無変調光とすると、この周波数光は、周波数
ｆs の信号光と同じ変調信号を運ぶことになる。したが
って、この過程により周波数ｆs から周波数２ｆp −ｆ
s への周波数変換が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これだけで
は、その周波数変換過程において偏波依存性が存在する
欠点がある。上述したようにχ3 はテンソル量であり、
そのテンソル成分の値は一様ではない。したがって、信
号光およびポンプ光の偏波状態によって光電場Ｅのベク
トル成分が異なると、これに従って発生する非線形分極
の大きさも異なってくる。すなわち、周波数変換効率が
入力偏波状態に依存することになる。たとえばガラスな
どの等方的媒質の場合には、信号光とポンプ光とが同一
偏波状態のときに変換効率が最大であり、直行偏波状態
であると周波数変換光は少量しか生じないことが知られ
ている。このような偏波依存性が存在すると、信号光の
偏波状態が固定されている場合しか利用できない。
は、その周波数変換過程において偏波依存性が存在する
欠点がある。上述したようにχ3 はテンソル量であり、
そのテンソル成分の値は一様ではない。したがって、信
号光およびポンプ光の偏波状態によって光電場Ｅのベク
トル成分が異なると、これに従って発生する非線形分極
の大きさも異なってくる。すなわち、周波数変換効率が
入力偏波状態に依存することになる。たとえばガラスな
どの等方的媒質の場合には、信号光とポンプ光とが同一
偏波状態のときに変換効率が最大であり、直行偏波状態
であると周波数変換光は少量しか生じないことが知られ
ている。このような偏波依存性が存在すると、信号光の
偏波状態が固定されている場合しか利用できない。
【０００５】本発明は、このような課題を解決し、偏波
依存性のない光周波数変換を行うことのできる光周波数
変換装置を提供することを目的とする。
依存性のない光周波数変換を行うことのできる光周波数
変換装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点によ
ると、三次の光学的非線形性を示す非線形媒質と、光周
波数ｆp のポンプ光を発生するポンプ光発生手段と、こ
のポンプ光を伝送信号により変調された光周波数ｆs の
信号光とともに非線形媒質に入射して光周波数２ｆp −
ｆs の周波数変換光を発生させる光学手段とを備えた光
周波数変換装置において、ポンプ光または信号光のいず
れかの偏波状態を伝送信号の信号速度より速い速度で変
調する手段を備えたことを特徴とする光周波数変換装置
が提供される。
ると、三次の光学的非線形性を示す非線形媒質と、光周
波数ｆp のポンプ光を発生するポンプ光発生手段と、こ
のポンプ光を伝送信号により変調された光周波数ｆs の
信号光とともに非線形媒質に入射して光周波数２ｆp −
ｆs の周波数変換光を発生させる光学手段とを備えた光
周波数変換装置において、ポンプ光または信号光のいず
れかの偏波状態を伝送信号の信号速度より速い速度で変
調する手段を備えたことを特徴とする光周波数変換装置
が提供される。
【０００７】変調する手段としては、ポンプ光または信
号光のいずれか一方を二つに分岐する光分岐手段と、分
岐された一方の光の位相を変調する光位相変調器と、分
岐され一方の位相が変調された二つの光の互い直交する
偏波成分を合波する偏波合波手段とを含むものを用いる
ことができる。
号光のいずれか一方を二つに分岐する光分岐手段と、分
岐された一方の光の位相を変調する光位相変調器と、分
岐され一方の位相が変調された二つの光の互い直交する
偏波成分を合波する偏波合波手段とを含むものを用いる
ことができる。
【０００８】本発明の第二の観点によると、ポンプ光発
生手段に、伝送信号の信号速度以上に光周波数が異なる
光を発生する二つの光源と、この二つの光源の出力光を
互いに偏波状態を直交させて合波する手段とを含むこと
を特徴とする光周波数変換装置が提供される。
生手段に、伝送信号の信号速度以上に光周波数が異なる
光を発生する二つの光源と、この二つの光源の出力光を
互いに偏波状態を直交させて合波する手段とを含むこと
を特徴とする光周波数変換装置が提供される。
【０００９】ポンプ光ではなく信号光で同様のことを行
ってもよい。すなわち、信号光として互いに偏波状態が
直交し伝送信号の信号速度以上に光周波数が異なる二つ
の周波数光を発生する手段を備えることができる。
ってもよい。すなわち、信号光として互いに偏波状態が
直交し伝送信号の信号速度以上に光周波数が異なる二つ
の周波数光を発生する手段を備えることができる。
【００１０】
【作用】ポンプ光または信号光としてその偏波状態が伝
送信号速度より速い速度で変調された光を用いると、四
光波混合過程の偏波依存性により、周波数変換光の発生
レベルがその偏波状態に応じて変調される。ここで、偏
波状態の変調速度が伝送信号速度より速く設定されてい
るので、これによる変動分は受信段のフィルタで平均化
できる。この平均値は信号光の偏波状態に依存しない値
となるので、実効的に偏波無依存の周波数変換が実現さ
れる。
送信号速度より速い速度で変調された光を用いると、四
光波混合過程の偏波依存性により、周波数変換光の発生
レベルがその偏波状態に応じて変調される。ここで、偏
波状態の変調速度が伝送信号速度より速く設定されてい
るので、これによる変動分は受信段のフィルタで平均化
できる。この平均値は信号光の偏波状態に依存しない値
となるので、実効的に偏波無依存の周波数変換が実現さ
れる。
【００１１】ポンプ光または信号光として伝送信号速度
と同程度以上の周波数差だけ異なる二つの周波数光をそ
の偏波状態を互いに直交させて用い、この二つの周波数
光を全体としてひとつのポンプ光または信号光としてみ
ると、その偏波状態が周波数Δｆで変動するのと等価と
なる。これによる周波数変換効率の変動は受信段のフィ
ルタにより除去される。変動しない成分のパワーは信号
光の偏波状態には依存しないので、実効的に偏波無依存
の周波数変換が実現される。
と同程度以上の周波数差だけ異なる二つの周波数光をそ
の偏波状態を互いに直交させて用い、この二つの周波数
光を全体としてひとつのポンプ光または信号光としてみ
ると、その偏波状態が周波数Δｆで変動するのと等価と
なる。これによる周波数変換効率の変動は受信段のフィ
ルタにより除去される。変動しない成分のパワーは信号
光の偏波状態には依存しないので、実効的に偏波無依存
の周波数変換が実現される。
【００１２】
【実施例】図１は本発明第一実施例の光周波数変換装置
を示すブロック構成図である。この実施例装置は、三次
の光学的非線形性を示す非線形媒質として光ファイバ１
６を備え、光周波数ｆp のポンプ光を発生するポンプ光
発生手段としてポンプ光源１１を備え、このポンプ光を
伝送信号により変調された光周波数ｆs の信号光ととも
に光ファイバ１６に入射して光周波数２ｆp −ｆs の周
波数変換光を発生させる光学手段として光カプラ１５を
備える。ここで本実施例の特徴とするところは、ポンプ
光または信号光のいずれかの偏波状態を伝送信号の信号
速度より速い速度で変調する手段として、光カプラ１
２、光位相変調器１３および偏光ビームスプリッタ１４
を備えたことにある。
を示すブロック構成図である。この実施例装置は、三次
の光学的非線形性を示す非線形媒質として光ファイバ１
６を備え、光周波数ｆp のポンプ光を発生するポンプ光
発生手段としてポンプ光源１１を備え、このポンプ光を
伝送信号により変調された光周波数ｆs の信号光ととも
に光ファイバ１６に入射して光周波数２ｆp −ｆs の周
波数変換光を発生させる光学手段として光カプラ１５を
備える。ここで本実施例の特徴とするところは、ポンプ
光または信号光のいずれかの偏波状態を伝送信号の信号
速度より速い速度で変調する手段として、光カプラ１
２、光位相変調器１３および偏光ビームスプリッタ１４
を備えたことにある。
【００１３】ポンプ光源１１の出力光は光カプラ１２に
より二つに分岐され、一方は光位相変調器１３により位
相が変調された後に、その二つの光が偏波ビームスプリ
ッタ１４により再び合波される。このとき、偏波ビーム
スプリッタ１４は二つの光の互いに直交する偏波成分を
合成するので、その出力光は、二つの直交偏波光から成
り立つ一方の偏波光が位相変調された光となる。ここ
で、二つの直交偏波光が等しいパワーレベルで偏波ビー
ムスプリッタ１４から出力されるように設定しておく。
これにより、２直交偏波光を合波したポンプ光は、その
偏波状態が光位相変調器１３による変調速度で変調され
ることになる。このポンプ光を光カプラ１５により信号
光と合波して光ファイバ１６に入力し、周波数変換光を
発生させる。変換光の発生レベルは偏波状態に応じて変
動するが、光位相変調器１３による変調度が十分であれ
ば、変調速度より遅い時間スケールでの平均値は信号光
の偏波状態に依存せずに一定となる。これにより、偏波
無依存周波数変換が可能となる。
より二つに分岐され、一方は光位相変調器１３により位
相が変調された後に、その二つの光が偏波ビームスプリ
ッタ１４により再び合波される。このとき、偏波ビーム
スプリッタ１４は二つの光の互いに直交する偏波成分を
合成するので、その出力光は、二つの直交偏波光から成
り立つ一方の偏波光が位相変調された光となる。ここ
で、二つの直交偏波光が等しいパワーレベルで偏波ビー
ムスプリッタ１４から出力されるように設定しておく。
これにより、２直交偏波光を合波したポンプ光は、その
偏波状態が光位相変調器１３による変調速度で変調され
ることになる。このポンプ光を光カプラ１５により信号
光と合波して光ファイバ１６に入力し、周波数変換光を
発生させる。変換光の発生レベルは偏波状態に応じて変
動するが、光位相変調器１３による変調度が十分であれ
ば、変調速度より遅い時間スケールでの平均値は信号光
の偏波状態に依存せずに一定となる。これにより、偏波
無依存周波数変換が可能となる。
【００１４】これを式を用いて説明する。ポンプ光は二
つの直交偏波から成っている。それぞれの偏波状態を２
次元の基底ベクトル
つの直交偏波から成っている。それぞれの偏波状態を２
次元の基底ベクトル
【００１５】
【外１】
【００１６】
【外２】 で表すものとする。ここで、両者は直交関係にあり、か
つ基底ベクトルであるので、次の関係を満たしている。
つ基底ベクトルであるので、次の関係を満たしている。
【００１７】
【数１】 ただし、〔・〕はベクトルの内積を表す。この直交基底
ベクトルを用いると、ポンプ光は次のように表される。
ベクトルを用いると、ポンプ光は次のように表される。
【００１８】
【数２】 Ａp1、Ａp2はそれぞれの偏波成分の振幅である。二つの
直交偏波光のパワーレベルが等しく、その位相差がφp
であるとすると、 Ａp2＝Ａp1 exp（ｉφp ） と書けるので、数式２は次のようになる。
直交偏波光のパワーレベルが等しく、その位相差がφp
であるとすると、 Ａp2＝Ａp1 exp（ｉφp ） と書けるので、数式２は次のようになる。
【００１９】
【数３】 一方、信号光についても、上述の直交基底ベクトルで展
開して次のように記述することができる。
開して次のように記述することができる。
【００２０】
【数４】 ただし、Ａs1、Ａs2は信号光の偏波状態に依存した値と
なり、一定には定まらない。
なり、一定には定まらない。
【００２１】数式３、４で表される光により四光波混合
光ＥF が発生する。光ファイバ内における四光波混合の
偏波依存性は次のように記述される。
光ＥF が発生する。光ファイバ内における四光波混合の
偏波依存性は次のように記述される。
【００２２】
【数５】 ただし、κは光ファイバによって定まる定数である。数
式３、４を数式５に代入し、数式１を用いて展開する
と、次のようになる。
式３、４を数式５に代入し、数式１を用いて展開する
と、次のようになる。
【００２３】
【数６】 これにより、四光波混合光すなわち周波数変換光の光強
度は次のようになる。
度は次のようになる。
【００２４】
【数７】 ただし、Ａs1、Ａs2の位相差をφs とした。
【００２５】周波数変換過程の偏波依存性は数式７の第
３項に現れている。偏波状態によって｜Ａs1｜、｜Ａs2
｜、φp 、φs などが異なり、変換光強度が異なること
になる。ところで、本実施例においては、光位相変調器
１３によりφp が変調されている。このとき、φp の変
化分が２π以上であれば、その変調速度より遅い時間ス
ケールでみるとき、第３項は平均値が零である。別の言
い方をすると、変換光を受信して第３項の変動周波数よ
り帯域の狭いフィルタに通すと、第３項による変動分は
除去される。通常の受信系では受信信号がベースバンド
フィルタを通る構成となっており、このベースバンドフ
ィルタの帯域は伝送速度の０．７倍程度である。したが
って、光位相変調器１３の変調速度を伝送信号速度より
速く設定すると、第３項はベースバンドフィルタにより
除去される。第３項を零とおくと、数式７は次のように
なる。
３項に現れている。偏波状態によって｜Ａs1｜、｜Ａs2
｜、φp 、φs などが異なり、変換光強度が異なること
になる。ところで、本実施例においては、光位相変調器
１３によりφp が変調されている。このとき、φp の変
化分が２π以上であれば、その変調速度より遅い時間ス
ケールでみるとき、第３項は平均値が零である。別の言
い方をすると、変換光を受信して第３項の変動周波数よ
り帯域の狭いフィルタに通すと、第３項による変動分は
除去される。通常の受信系では受信信号がベースバンド
フィルタを通る構成となっており、このベースバンドフ
ィルタの帯域は伝送速度の０．７倍程度である。したが
って、光位相変調器１３の変調速度を伝送信号速度より
速く設定すると、第３項はベースバンドフィルタにより
除去される。第３項を零とおくと、数式７は次のように
なる。
【００２６】
【数８】 ここで、｜Ａs1｜2 ＋｜Ａs2｜2 は信号光強度にほかな
らず、これは偏波状態に依存しない一定値である。した
がって、数式８は偏波状態に依存しない値となり、実効
的に偏波無依存の周波数変換が可能となる。
らず、これは偏波状態に依存しない一定値である。した
がって、数式８は偏波状態に依存しない値となり、実効
的に偏波無依存の周波数変換が可能となる。
【００２７】ここではポンプ光の偏波状態を変調して偏
波無依存周波数変換を実現した例を説明したが、信号光
の偏波状態を変調しても同様の効果が得られる。光カプ
ラ１２、光位相変調器１３および偏波ビームスプリッタ
１４を信号光側に取り付けると、信号光およびポンプ光
はそれぞれ次のように表される。
波無依存周波数変換を実現した例を説明したが、信号光
の偏波状態を変調しても同様の効果が得られる。光カプ
ラ１２、光位相変調器１３および偏波ビームスプリッタ
１４を信号光側に取り付けると、信号光およびポンプ光
はそれぞれ次のように表される。
【００２８】
【数９】 これらを数式５に代入すると、次の式が得られる。
【００２９】
【数１０】 この式から、四光波混合光の光強度は次のように表され
る。
る。
【００３０】
【数１１】 この式において、最後の項は数式７と同様に、フィルタ
による平均化によって零となる。残りの項は偏波状態に
は依存しない。すなわち、信号光の偏波を変調しても、
偏波無依存が可能となる。
による平均化によって零となる。残りの項は偏波状態に
は依存しない。すなわち、信号光の偏波を変調しても、
偏波無依存が可能となる。
【００３１】図２は本発明第二実施例の光周波数変換装
置を示すブロック構成図である。第一実施例では、光位
相変調器１３を用いた偏波変調を利用していた。このた
めには、光位相変調器１３として変調度が２π以上と十
分に大きく、かつ変調速度の速いものが必要である。し
かし、このような高性能の光位相変調器を得ることは、
実際の製造上は困難である。そこで第二実施例では、光
位相変調器を用いずに偏波無依存の周波数変換を可能と
する。
置を示すブロック構成図である。第一実施例では、光位
相変調器１３を用いた偏波変調を利用していた。このた
めには、光位相変調器１３として変調度が２π以上と十
分に大きく、かつ変調速度の速いものが必要である。し
かし、このような高性能の光位相変調器を得ることは、
実際の製造上は困難である。そこで第二実施例では、光
位相変調器を用いずに偏波無依存の周波数変換を可能と
する。
【００３２】すなわち本実施例装置は、伝送信号の信号
速度以上に光周波数が異なる光を発生する二つの光源と
してポンプ光源２１、２２を備え、この二つのポンプ光
源２１、２２の出力光を互いに偏波状態を直交させて合
波する手段として偏波ビームスプリッタ２３を備える。
ここで、二つのポンプ光源２１、２２の発振周波数はΔ
ｆだけ異なっているものとする。また、偏波ビームスプ
リッタ２３で合波された二つのポンプ光レベルが同一と
なるように設定する。
速度以上に光周波数が異なる光を発生する二つの光源と
してポンプ光源２１、２２を備え、この二つのポンプ光
源２１、２２の出力光を互いに偏波状態を直交させて合
波する手段として偏波ビームスプリッタ２３を備える。
ここで、二つのポンプ光源２１、２２の発振周波数はΔ
ｆだけ異なっているものとする。また、偏波ビームスプ
リッタ２３で合波された二つのポンプ光レベルが同一と
なるように設定する。
【００３３】この構成における周波数変換光の発生過程
は第一実施例と同様に説明することができる。二つのポ
ンプ光をそれぞれ次の式で表す。
は第一実施例と同様に説明することができる。二つのポ
ンプ光をそれぞれ次の式で表す。
【００３４】
【数１２】 このとき、第一実施例におけるφp は、 φp ＝２πΔｆｔ と表される。ただしｔは時間である。これ以降はそのま
ま同じ議論を展開でき、発生する周波数変換光強度は、
数式７と同様に、次の式で表される。
ま同じ議論を展開でき、発生する周波数変換光強度は、
数式７と同様に、次の式で表される。
【００３５】
【数１３】 ここで、φp が上述のように表されるので、数式１３の
第３項はΔｆで振動する成分となる。この成分は受信系
のベースバンドフィルタにより除去される。したがっ
て、第一実施例と同様に、実効的に偏波無依存の周波数
変換が実現される。
第３項はΔｆで振動する成分となる。この成分は受信系
のベースバンドフィルタにより除去される。したがっ
て、第一実施例と同様に、実効的に偏波無依存の周波数
変換が実現される。
【００３６】図３は本発明第三実施例の光周波数変換装
置を示すブロック構成図である。この実施例は、ポンプ
光ではなく信号光を光周波数の異なる二つの直交偏波光
で構成したことが第二実施例と異なる。すなわち、信号
光として互いに偏波状態が直交し伝送信号の信号速度以
上に光周波数が異なる二つの周波数光を発生する手段と
して、信号光源３１、３２、偏波ビームスプリッタ３３
および外部変調器３４を備える。
置を示すブロック構成図である。この実施例は、ポンプ
光ではなく信号光を光周波数の異なる二つの直交偏波光
で構成したことが第二実施例と異なる。すなわち、信号
光として互いに偏波状態が直交し伝送信号の信号速度以
上に光周波数が異なる二つの周波数光を発生する手段と
して、信号光源３１、３２、偏波ビームスプリッタ３３
および外部変調器３４を備える。
【００３７】信号光が外部から到来する場合にはその信
号光の光周波数が定まっているので、本発明を実施する
ことは困難である。しかし、キャリア光を変調して出力
する場合には、そのキャリア光を光周波数の異なる二つ
の直交偏波光で構成すれば、第一実施例および第二実施
例と同様に、偏波無依存が可能となる。
号光の光周波数が定まっているので、本発明を実施する
ことは困難である。しかし、キャリア光を変調して出力
する場合には、そのキャリア光を光周波数の異なる二つ
の直交偏波光で構成すれば、第一実施例および第二実施
例と同様に、偏波無依存が可能となる。
【００３８】すなわち、信号光源３１、３２により伝送
信号の信号速度程度以上の光周波数Δｆだけ異なる周波
数光を発生し、偏波ビームスプリッタ３３により、この
二つの出力光を互いに偏波状態を直交させて合波する。
合波光を外部変調器３４により変調し、これを信号光と
する。この信号光に光カプラ１５によりポンプ光源１１
からのポンプ光を合波し、光ファイバ１６に入力する。
信号の信号速度程度以上の光周波数Δｆだけ異なる周波
数光を発生し、偏波ビームスプリッタ３３により、この
二つの出力光を互いに偏波状態を直交させて合波する。
合波光を外部変調器３４により変調し、これを信号光と
する。この信号光に光カプラ１５によりポンプ光源１１
からのポンプ光を合波し、光ファイバ１６に入力する。
【００３９】以上の実施例では偏波状態を直交させて合
波するために偏波ビームスプリッタを用いた例を示した
が、合波前の状態で偏波状態を互いに直交するように制
御しても本発明を同様に実施できる。
波するために偏波ビームスプリッタを用いた例を示した
が、合波前の状態で偏波状態を互いに直交するように制
御しても本発明を同様に実施できる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光周波数
変換装置は、任意の偏波状態をもつ信号光に対して実効
的に一定の効率で光周波数変換を行うことができ、それ
を受信系で復調することができる。本発明は、光通信お
よび光情報処理の分野、特に光周波数多重を利用した光
通信装置に利用して大きな効果がある。
変換装置は、任意の偏波状態をもつ信号光に対して実効
的に一定の効率で光周波数変換を行うことができ、それ
を受信系で復調することができる。本発明は、光通信お
よび光情報処理の分野、特に光周波数多重を利用した光
通信装置に利用して大きな効果がある。
【図１】本発明第一実施例の光周波数変換装置を示すブ
ロック構成図。
ロック構成図。
【図２】本発明第二実施例の光周波数変換装置を示すブ
ロック構成図。
ロック構成図。
【図３】本発明第三実施例の光周波数変換装置を示すブ
ロック構成図。
ロック構成図。
１１、２１、２２ ポンプ光源 １２、１５ 光カプラ １３ 光位相変調器 １４、２３、３３ 偏波ビームスプリッタ １６ 光ファイバ ３１、３２ 信号光源 ３４ 外部変調器
Claims (3)
- 【請求項１】 三次の光学的非線形性を示す非線形媒質
と、 光周波数ｆp のポンプ光を発生するポンプ光発生手段
と、 このポンプ光を伝送信号により変調された光周波数ｆs
の信号光とともに上記非線形媒質に入射して光周波数２
ｆp −ｆs の周波数変換光を発生させる光学手段とを備
えた光周波数変換装置において、 上記ポンプ光または上記信号光のいずれかの偏波状態を
上記伝送信号の信号速度より速い速度で変調する手段を
備えたことを特徴とする光周波数変換装置。 - 【請求項２】 三次の光学的非線形性を示す非線形媒質
と、 光周波数ｆp のポンプ光を発生するポンプ光発生手段
と、 このポンプ光を伝送信号により変調された光周波数ｆs
の信号光とともに上記非線形媒質に入射して光周波数２
ｆp −ｆs の周波数変換光を発生させる光学手段とを備
えた光周波数変換装置において、 上記ポンプ光発生手段は、上記伝送信号の信号速度以上
に光周波数が異なる光を発生する二つの光源と、この二
つの光源の出力光を互いに偏波状態を直交させて合波す
る手段とを含むことを特徴とする光周波数変換装置。 - 【請求項３】 三次の光学的非線形性を示す非線形媒質
と、 光周波数ｆp のポンプ光を発生するポンプ光発生手段
と、 このポンプ光を伝送信号により変調された光周波数ｆs
の信号光とともに上記非線形媒質に入射して光周波数２
ｆp −ｆs の周波数変換光を発生させる光学手段とを備
えた光周波数変換装置において、 上記信号光として、互いに偏波状態が直交し上記伝送信
号の信号速度以上に光周波数が異なる二つの周波数光を
発生する手段を備えたことを特徴とする光周波数変換装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19141093A JPH0743764A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 光周波数変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19141093A JPH0743764A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 光周波数変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743764A true JPH0743764A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16274148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19141093A Pending JPH0743764A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 光周波数変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743764A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011115293A1 (ja) * | 2010-03-19 | 2011-09-22 | 古河電気工業株式会社 | 偏波無依存波長変換器および偏波無依存波長変換方法 |
-
1993
- 1993-08-02 JP JP19141093A patent/JPH0743764A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011115293A1 (ja) * | 2010-03-19 | 2011-09-22 | 古河電気工業株式会社 | 偏波無依存波長変換器および偏波無依存波長変換方法 |
| JPWO2011115293A1 (ja) * | 2010-03-19 | 2013-07-04 | 古河電気工業株式会社 | 偏波無依存波長変換器および偏波無依存波長変換方法 |
| US8873898B2 (en) | 2010-03-19 | 2014-10-28 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Polarization independent wavelength converter and polarization independent wavelength conversion method |
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