JPH08146479A - 光波長変換回路および光遅延補償回路 - Google Patents
光波長変換回路および光遅延補償回路Info
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- JPH08146479A JPH08146479A JP6288422A JP28842294A JPH08146479A JP H08146479 A JPH08146479 A JP H08146479A JP 6288422 A JP6288422 A JP 6288422A JP 28842294 A JP28842294 A JP 28842294A JP H08146479 A JPH08146479 A JP H08146479A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速で可変波長領域の広い光波長変換回路、
および波長に応じて遅延量を連続的に制御できかつ高速
信号に対応できる光遅延補償回路を実現する。 【構成】 所定の波長領域において１対１の分岐比を有
する２入力２出力の光カプラと、所定の波長領域におい
て平坦な分散特性を有し、光カプラの２つの出力ポート
間を接続する光ファイバループと、所定の波長領域内の
波長を有する入力信号光を光ファイバループ中を１方向
にのみ伝搬するように光ファイバループに入力する手段
と、出力されるプローブ光の波長を所定の波長領域内で
可変設定する可変波長光源と、プローブ光を光カプラの
一方の入力ポートに入力する手段と、光カプラの他方の
入力ポートから出力される光のうちプローブ光の波長の
みを透過させる手段とを備える。
および波長に応じて遅延量を連続的に制御できかつ高速
信号に対応できる光遅延補償回路を実現する。 【構成】 所定の波長領域において１対１の分岐比を有
する２入力２出力の光カプラと、所定の波長領域におい
て平坦な分散特性を有し、光カプラの２つの出力ポート
間を接続する光ファイバループと、所定の波長領域内の
波長を有する入力信号光を光ファイバループ中を１方向
にのみ伝搬するように光ファイバループに入力する手段
と、出力されるプローブ光の波長を所定の波長領域内で
可変設定する可変波長光源と、プローブ光を光カプラの
一方の入力ポートに入力する手段と、光カプラの他方の
入力ポートから出力される光のうちプローブ光の波長の
みを透過させる手段とを備える。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、ある波長の信号光を別
の波長の信号光に変換する光波長変換回路、および光波
長変換回路を用いて入力信号光を波長変換し、変換波長
に応じた遅延量を与える光遅延補償回路に関する。
の波長の信号光に変換する光波長変換回路、および光波
長変換回路を用いて入力信号光を波長変換し、変換波長
に応じた遅延量を与える光遅延補償回路に関する。
（従来の光波長変換回路）従来の波長変換方法には、光
ファイバ内の４光波混合を利用したものや、非線形サニ
ャック干渉計を用いたものがある。４光波混合とは、光
ファイバに光周波数の異なる３つの光（光周波数f1,
f2,f3) を入射したときに、媒質を介した入射光どうし
の非線形相互作用により、光周波数ｆF(＝−f1＋f2＋
f3) の新たな光（以下「４光波混合光」という）が発生
する現象である。なお、光ファイバの零分散周波数をf0
とすると、f2＋f3−2f0＝０のときに４光波混合光の発
生効率が最大となる。このとき、 ｆF＝−f1＋f2＋f3＝−f1＋2f0 となり、各光周波数の関係は図８(a) に示すようにな
る。また、f2とf3が縮退している場合にはf2＝f3＝f0で
あるので、各光周波数の関係は図８(b) に示すようにな
る。ここで、光周波数f0の光が定常光であれば、光周波
数ｆF (＝2f0−f1) の４光波混合光は光周波数f1の光と
同じ信号成分を有する。図９は、４光波混合による従来
の光波長変換回路の構成例を示す。図において、光周波
数f1の信号光と、光周波数f0の制御光とを光カプラ３１
で合波して光ファイバ３２に入力すると、光ファイバ３
２で光周波数(2f0−f1) の４光波混合光が発生する。こ
の４光波混合光を光フィルタ３３で取り出すことによ
り、光周波数 f1 から光周波数(2f0−f1) へ変換された
信号光が得られる。図１０は、非線形サニャック干渉計
を用いた従来の光波長変換回路の構成例を示す。図にお
いて、非線形サニャック干渉計は、２×２光カプラ４
１、光ファイバループ４２、光カプラ４３により構成さ
れる。波長λ1 のプローブ光は２×２光カプラ４１のポ
ートＡから入力されて１対１に分離され、光ファイバル
ープ４２の両方向に導かれる。波長λ0 の信号光は光カ
プラ４３を介して光ファイバループ４２内に右回りに入
力される。両回りのプローブ光は再び光カプラ４１で合
波して干渉するが、信号光が入力されないときには位相
差が零となるので入力されたポートＡに戻る。一方、信
号光は主に右回りのプローブ光の位相を変えるので、適
当な条件下で両回りのプローブ光の位相差がπになると
きにプローブ光のすべてがポートＢから出力される。こ
のポートＢに出力される波長λ1 のプローブ光を光フィ
ルタ４４で取り出すことにより、波長λ0 から波長λ1
へ変換された信号光が得られる。 （従来の光遅延補償回路）光遅延補償回路は、例えば複
数の光短パルス列を時間軸上に等間隔に並べて超高速信
号光を生成する際の遅延調整用の回路として、あるいは
複数の伝送路から入力された各信号光の位相を合わせる
ための位相制御用の回路として用いられている。図１１
は、離散的な遅延を付加する従来の光遅延補償回路の構
成例を示す。図において、入力光ファイバ５１から入力
された信号光は、光スイッチ５２−１によりそれぞれ遅
延量が異なる光ファイバ遅延線５３−１，５３−２のい
ずれかに分岐される。光スイッチ５２−２は、光ファイ
バ遅延線５３−１，５３−２のいずれかを通過してくる
信号光を出力光ファイバ５４に送出する。このような構
成により、光ファイバ遅延線の伝搬遅延時間に相当する
遅延を入力信号光に付加することができる。さらに、こ
の回路を複数個直列に接続し、各回路の光ファイバ遅延
線の長さを異なるように設定することにより、入力信号
光に対して離散的な複数の遅延付加が可能となる。この
光遅延補償回路は、上述した超高速信号光を生成する遅
延調整用の回路として用いることができる。図１２は、
連続的な遅延を付加する従来の光遅延補償回路の構成例
を示す。図において、入射光は第１のミラー６１で直角
に曲げられ、第２のミラー６２で直角に２回反射して折
り返され、再び第１のミラー６１で直角に曲げられて出
力される。この構成では、第２のミラー６２を機械的に
移動させて第１のミラー６１との間隔を変化させること
により、信号光の遅延時間を連続的に変化させることが
できる。この光遅延補償回路は、上述した位相制御用の
回路として用いることができる。なお、第２のミラー６
２を移動させる際には、位置および角度がずれないよう
に精密に制御する必要がある。
ファイバ内の４光波混合を利用したものや、非線形サニ
ャック干渉計を用いたものがある。４光波混合とは、光
ファイバに光周波数の異なる３つの光（光周波数f1,
f2,f3) を入射したときに、媒質を介した入射光どうし
の非線形相互作用により、光周波数ｆF(＝−f1＋f2＋
f3) の新たな光（以下「４光波混合光」という）が発生
する現象である。なお、光ファイバの零分散周波数をf0
とすると、f2＋f3−2f0＝０のときに４光波混合光の発
生効率が最大となる。このとき、 ｆF＝−f1＋f2＋f3＝−f1＋2f0 となり、各光周波数の関係は図８(a) に示すようにな
る。また、f2とf3が縮退している場合にはf2＝f3＝f0で
あるので、各光周波数の関係は図８(b) に示すようにな
る。ここで、光周波数f0の光が定常光であれば、光周波
数ｆF (＝2f0−f1) の４光波混合光は光周波数f1の光と
同じ信号成分を有する。図９は、４光波混合による従来
の光波長変換回路の構成例を示す。図において、光周波
数f1の信号光と、光周波数f0の制御光とを光カプラ３１
で合波して光ファイバ３２に入力すると、光ファイバ３
２で光周波数(2f0−f1) の４光波混合光が発生する。こ
の４光波混合光を光フィルタ３３で取り出すことによ
り、光周波数 f1 から光周波数(2f0−f1) へ変換された
信号光が得られる。図１０は、非線形サニャック干渉計
を用いた従来の光波長変換回路の構成例を示す。図にお
いて、非線形サニャック干渉計は、２×２光カプラ４
１、光ファイバループ４２、光カプラ４３により構成さ
れる。波長λ1 のプローブ光は２×２光カプラ４１のポ
ートＡから入力されて１対１に分離され、光ファイバル
ープ４２の両方向に導かれる。波長λ0 の信号光は光カ
プラ４３を介して光ファイバループ４２内に右回りに入
力される。両回りのプローブ光は再び光カプラ４１で合
波して干渉するが、信号光が入力されないときには位相
差が零となるので入力されたポートＡに戻る。一方、信
号光は主に右回りのプローブ光の位相を変えるので、適
当な条件下で両回りのプローブ光の位相差がπになると
きにプローブ光のすべてがポートＢから出力される。こ
のポートＢに出力される波長λ1 のプローブ光を光フィ
ルタ４４で取り出すことにより、波長λ0 から波長λ1
へ変換された信号光が得られる。 （従来の光遅延補償回路）光遅延補償回路は、例えば複
数の光短パルス列を時間軸上に等間隔に並べて超高速信
号光を生成する際の遅延調整用の回路として、あるいは
複数の伝送路から入力された各信号光の位相を合わせる
ための位相制御用の回路として用いられている。図１１
は、離散的な遅延を付加する従来の光遅延補償回路の構
成例を示す。図において、入力光ファイバ５１から入力
された信号光は、光スイッチ５２−１によりそれぞれ遅
延量が異なる光ファイバ遅延線５３−１，５３−２のい
ずれかに分岐される。光スイッチ５２−２は、光ファイ
バ遅延線５３−１，５３−２のいずれかを通過してくる
信号光を出力光ファイバ５４に送出する。このような構
成により、光ファイバ遅延線の伝搬遅延時間に相当する
遅延を入力信号光に付加することができる。さらに、こ
の回路を複数個直列に接続し、各回路の光ファイバ遅延
線の長さを異なるように設定することにより、入力信号
光に対して離散的な複数の遅延付加が可能となる。この
光遅延補償回路は、上述した超高速信号光を生成する遅
延調整用の回路として用いることができる。図１２は、
連続的な遅延を付加する従来の光遅延補償回路の構成例
を示す。図において、入射光は第１のミラー６１で直角
に曲げられ、第２のミラー６２で直角に２回反射して折
り返され、再び第１のミラー６１で直角に曲げられて出
力される。この構成では、第２のミラー６２を機械的に
移動させて第１のミラー６１との間隔を変化させること
により、信号光の遅延時間を連続的に変化させることが
できる。この光遅延補償回路は、上述した位相制御用の
回路として用いることができる。なお、第２のミラー６
２を移動させる際には、位置および角度がずれないよう
に精密に制御する必要がある。
【発明が解決しようとする課題】４光波混合による従来
の光波長変換回路は、４光波混合光の発生効率が光ファ
イバの分散特性および設定波長に依存するので、任意の
波長間の波長変換を高効率で行うことが困難であった。
例えば、制御光の波長を光ファイバの零分散波長に合わ
せる場合には、４光波混合光の波長は入力信号光の波長
に応じて変化し、入力信号光の波長を一定にしたまま任
意の波長の４光波混合光を発生させることは困難であっ
た。また、λ1 からλX への波長変換を行うには(λ1＋
λX)／２の制御光を用意する必要があった。非線形サニ
ャック干渉計は、従来は光パルス多重分離回路あるいは
光識別再生器として用いられている。光パルス多重分離
回路は、光ファイバループ内に入力される制御光のタイ
ミングで、２×２光カプラに入力される多重化信号光の
任意のチャネルを分離する。光識別再生器は、光ファイ
バループ内に入力される信号光(λ0）が２×２光カプラ
に入力されるクロック光(λ1) に置換され、クロック光
が識別再生光として出力される。このときにλ0 からλ
1 への波長変換が行われるが、これは上述した光波長変
換回路と同じ原理である。すなわち、非線形サニャック
干渉計は、同じ原理で光識別再生器または光波長変換回
路として機能する。ところで、非線形サニャック干渉計
を光波長変換回路として用いたときの波長変換効率は、
光ファイバループ中を伝搬する波長の異なる２つの光の
伝搬速度の差、２×２光カプラの分岐比の波長依存性に
よって決まる。したがって、従来のものは使用波長が限
られ、１波長の信号光から多波長の波長変換光を高効率
で生成することはできなかった。図１１に示す従来の光
遅延補償回路は、遅延量を連続的に制御することができ
なかった。一方、図１２に示す従来の光遅延補償回路は
遅延量を連続的に制御することができるが、ミラーを移
動させる装置構成が複雑になっていた。本発明は、高速
で可変波長領域の広い光波長変換回路、および波長に応
じて遅延量を連続的に制御できかつ高速信号に対応でき
る光遅延補償回路を提供することを目的とする。
の光波長変換回路は、４光波混合光の発生効率が光ファ
イバの分散特性および設定波長に依存するので、任意の
波長間の波長変換を高効率で行うことが困難であった。
例えば、制御光の波長を光ファイバの零分散波長に合わ
せる場合には、４光波混合光の波長は入力信号光の波長
に応じて変化し、入力信号光の波長を一定にしたまま任
意の波長の４光波混合光を発生させることは困難であっ
た。また、λ1 からλX への波長変換を行うには(λ1＋
λX)／２の制御光を用意する必要があった。非線形サニ
ャック干渉計は、従来は光パルス多重分離回路あるいは
光識別再生器として用いられている。光パルス多重分離
回路は、光ファイバループ内に入力される制御光のタイ
ミングで、２×２光カプラに入力される多重化信号光の
任意のチャネルを分離する。光識別再生器は、光ファイ
バループ内に入力される信号光(λ0）が２×２光カプラ
に入力されるクロック光(λ1) に置換され、クロック光
が識別再生光として出力される。このときにλ0 からλ
1 への波長変換が行われるが、これは上述した光波長変
換回路と同じ原理である。すなわち、非線形サニャック
干渉計は、同じ原理で光識別再生器または光波長変換回
路として機能する。ところで、非線形サニャック干渉計
を光波長変換回路として用いたときの波長変換効率は、
光ファイバループ中を伝搬する波長の異なる２つの光の
伝搬速度の差、２×２光カプラの分岐比の波長依存性に
よって決まる。したがって、従来のものは使用波長が限
られ、１波長の信号光から多波長の波長変換光を高効率
で生成することはできなかった。図１１に示す従来の光
遅延補償回路は、遅延量を連続的に制御することができ
なかった。一方、図１２に示す従来の光遅延補償回路は
遅延量を連続的に制御することができるが、ミラーを移
動させる装置構成が複雑になっていた。本発明は、高速
で可変波長領域の広い光波長変換回路、および波長に応
じて遅延量を連続的に制御できかつ高速信号に対応でき
る光遅延補償回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】本発明の光波長変換回路
は、所定の波長領域において１対１の分岐比を有する２
入力２出力の光カプラと、所定の波長領域において平坦
な分散特性を有し、光カプラの２つの出力ポート間を接
続する光ファイバループと、所定の波長領域内の波長を
有する入力信号光を光ファイバループ中を１方向にのみ
伝搬するように光ファイバループに入力する手段と、出
力されるプローブ光の波長を所定の波長領域内で可変設
定する可変波長光源と、プローブ光を光カプラの一方の
入力ポートに入力する手段と、光カプラの他方の入力ポ
ートから出力される光のうちプローブ光の波長のみを透
過させる手段とを備える（請求項１）。また、本発明の
光波長変換回路において、可変波長光源に代えて、所定
の波長領域内でそれぞれ異なる波長を有する複数のプロ
ーブ光を出力する多波長光源を用いてもよい（請求項
２）。本発明の光遅延補償回路は、本発明の光波長変換
回路と、波長ごとに分散値の異なる高分散光ファイバと
を接続し、高分散光ファイバで光波長変換回路の出力光
にその波長に応じた遅延量を付加する構成である（請求
項３）。また、本発明の光遅延補償回路は、本発明の光
波長変換回路と、波長ごとに分散値が異なりかつ互いに
長さが異なる複数本の高分散光ファイバと、光波長変換
回路の出力光を複数本の高分散光ファイバのいずれかに
接続する手段とを備える（請求項４）。また、本発明の
光遅延補償回路と本発明の光波長変換回路とを接続し、
光遅延補償回路で所定の遅延を付加した信号光の波長を
光波長変換回路で所定の波長に変換する構成としてもよ
い（請求項５）。
は、所定の波長領域において１対１の分岐比を有する２
入力２出力の光カプラと、所定の波長領域において平坦
な分散特性を有し、光カプラの２つの出力ポート間を接
続する光ファイバループと、所定の波長領域内の波長を
有する入力信号光を光ファイバループ中を１方向にのみ
伝搬するように光ファイバループに入力する手段と、出
力されるプローブ光の波長を所定の波長領域内で可変設
定する可変波長光源と、プローブ光を光カプラの一方の
入力ポートに入力する手段と、光カプラの他方の入力ポ
ートから出力される光のうちプローブ光の波長のみを透
過させる手段とを備える（請求項１）。また、本発明の
光波長変換回路において、可変波長光源に代えて、所定
の波長領域内でそれぞれ異なる波長を有する複数のプロ
ーブ光を出力する多波長光源を用いてもよい（請求項
２）。本発明の光遅延補償回路は、本発明の光波長変換
回路と、波長ごとに分散値の異なる高分散光ファイバと
を接続し、高分散光ファイバで光波長変換回路の出力光
にその波長に応じた遅延量を付加する構成である（請求
項３）。また、本発明の光遅延補償回路は、本発明の光
波長変換回路と、波長ごとに分散値が異なりかつ互いに
長さが異なる複数本の高分散光ファイバと、光波長変換
回路の出力光を複数本の高分散光ファイバのいずれかに
接続する手段とを備える（請求項４）。また、本発明の
光遅延補償回路と本発明の光波長変換回路とを接続し、
光遅延補償回路で所定の遅延を付加した信号光の波長を
光波長変換回路で所定の波長に変換する構成としてもよ
い（請求項５）。
【作用】非線形サニャック干渉計を用いた光波長変換回
路において、２入力２出力の光カプラの波長依存性をな
くし、光ファイバループとして平坦な分散特性を有する
ものを使用することにより、プローブ光の波長可変範囲
で任意の波長への波長変換が可能となる（請求項１）。
また、それぞれ異なる波長を有する複数のプローブ光を
用いることにより、１波長から多波長への一括波長変換
が可能となる（請求項２）。本発明の光遅延補償回路
は、光波長変換回路と高分散光ファイバとを組み合わせ
ることにより、光波長変換回路で変換される波長に応じ
た遅延を付加することができる。すなわち、変換波長を
制御することにより任意の遅延量を設定することができ
る（請求項３）。また、光波長変換回路の出力光を長さ
の異なる複数本の高分散光ファイバのいずれかに接続す
る構成により、高分散光ファイバの長さに応じた遅延と
光波長変換回路で変換された波長に応じた遅延を付加す
ることができる（請求項４）。また、光遅延補償回路で
所定の遅延を付加した信号光をさらに本発明の光波長変
換回路に入力することにより、任意の波長と任意の遅延
量を有する信号光を生成することができる（請求項
５）。
路において、２入力２出力の光カプラの波長依存性をな
くし、光ファイバループとして平坦な分散特性を有する
ものを使用することにより、プローブ光の波長可変範囲
で任意の波長への波長変換が可能となる（請求項１）。
また、それぞれ異なる波長を有する複数のプローブ光を
用いることにより、１波長から多波長への一括波長変換
が可能となる（請求項２）。本発明の光遅延補償回路
は、光波長変換回路と高分散光ファイバとを組み合わせ
ることにより、光波長変換回路で変換される波長に応じ
た遅延を付加することができる。すなわち、変換波長を
制御することにより任意の遅延量を設定することができ
る（請求項３）。また、光波長変換回路の出力光を長さ
の異なる複数本の高分散光ファイバのいずれかに接続す
る構成により、高分散光ファイバの長さに応じた遅延と
光波長変換回路で変換された波長に応じた遅延を付加す
ることができる（請求項４）。また、光遅延補償回路で
所定の遅延を付加した信号光をさらに本発明の光波長変
換回路に入力することにより、任意の波長と任意の遅延
量を有する信号光を生成することができる（請求項
５）。
（光波長変換回路の第１実施例）図１は、本発明の光波
長変換回路の第１実施例の構成を示す。本実施例の基本
的な構成は、図１０に示す非線形サニャック干渉計を用
いた従来の光波長変換回路と同様である。すなわち、２
×２光カプラ１１、光ファイバループ１２、光カプラ１
３を有する非線形サニャック干渉計と、光フィルタ１４
とにより構成される。光カプラ１３を介して光ファイバ
ループ１２に波長λ0 の信号光が入力され、可変波長光
源１５から波長λk （λ1 ，λ2 ，…，λn ）のプロー
ブ光が２×２光カプラ１１のポートＡに入力される。本
実施例の特徴は、光ファイバループ１２として分散特性
を平坦化したものを用い、２×２光カプラ１１として波
長依存性のないものを用いるところにある。また、光フ
ィルタ１４は、波長λ0 の通過を阻止する透過特性のも
のを使用する。ここで、分散特性が平坦な光ファイバに
ついて、図２を参照して説明する。通常の光ファイバの
屈折率分布はＡであり、材料分散と構造分散を合わせた
分散特性はのように波長に応じて大きく変化する。屈
折率分布をＢとした分散シフトファイバは、構造分散と
材料分散を相殺させて零分散波長を1.55μｍにシフトす
ることができるが、分散特性はのように波長に応じて
大きく変化する。一方、Ｃのような屈折率分布を有する
光ファイバを形成することにより、分散特性はに示す
ように広い波長領域で分散が小さく平坦化することがで
きる。このような分散特性が平坦な光ファイバループ１
２と、波長依存性のない２×２光カプラ１１を用いるこ
とにより、２×２光カプラ１１のポートＡに入力するプ
ローブ光の波長λk の範囲を広げることができる。例え
ば図２に示す例では、プローブ光の波長λk を 1.3μｍ
〜1.65μｍの範囲で設定することができる。すなわち、
可変波長光源１５でその波長範囲にあるプローブ光を生
成することにより、波長λ0 から任意の波長λk への変
換が可能となる。また、その可変波長領域において高い
波長変換効率を得ることができる。また、可変波長光源
１５を短パルス光源とすれば、波長変換と同時に信号光
の波形整形（識別再生）を行うことができる。 （光波長変換回路の第２実施例）図３は、本発明の光波
長変換回路の第２実施例の構成を示す。本実施例の特徴
は、第１実施例の可変波長光源１５に代えて、波長λ1
〜λnの複数のプローブ光を出力する多波長光源１６を
備え、各波長のプローブ光を同時に２×２光カプラ１１
のポートＡに入力するところにある。本構成では、光フ
ァイバループ１２中で波長λ0 の入力信号光が波長λ1
〜λnの複数のプローブ光の位相を変化させる。これに
より、２×２光カプラ１１のポートＢに、波長λ0 から
波長λ1 〜λn へ変換された複数のプローブ光を同時に
出力させることができる。すなわち、波長λ0 の信号光
を波長λ1 〜λn に同時に変換することができる。な
お、１波長から多波長への変換は、例えば波長多重伝送
方式を放送型通信に適用する場合に有用である。 （光遅延補償回路の第１実施例）図４は、本発明の光遅
延補償回路の第１実施例の構成を示す。本実施例の光遅
延補償回路は、光波長変換回路２１と、波長ごとに分散
値の異なる高分散光ファイバ２２とを接続した構成であ
る。光波長変換回路２１の構成は、図１に示す光波長変
換回路の第１実施例と同様である。高分散光ファイバ２
２は、図２に示すまたはに示す分散特性を有するも
のを使用することができる。波長に応じて分散値が異な
ることにより伝搬速度が異なり、伝搬遅延量が波長ごと
に異なることになる。光波長変換回路２１の可変波長光
源１５において、プローブ光の波長λk を連続的に変化
させることにより、信号光の波長変換を連続的に行うこ
とができる。これにより、波長λ0 の入力信号光に対し
て、波長λk の変化に応じた連続的な遅延を付加するこ
とができる。たとえば、光波長変換回路２１で入力信号
光の波長λ0 に対して２ｎｍだけずらし、分散値Ｄが15
ps/km nmで５ｋｍの高分散光ファイバ２２に入射する
と、入力信号光を波長変換せずにそのまま通過させた場
合に比べて 150ｐｓの遅延量が増加（あるいは減少）す
る。これは、 100Ｇb/s の光信号を15ビットずらしたこ
とに相当する。 （光遅延補償回路の第２実施例）図５は、本発明の光遅
延補償回路の第２実施例の構成を示す。本実施例の光遅
延補償回路は、光波長変換回路２１と、互いに長さが異
なる複数本の高分散光ファイバ２２−１〜２２−３とを
可変波長光フィルタ２３−１〜２３−３を介して接続し
た構成である。光波長変換回路２１の構成は、図１に示
す光波長変換回路の第１実施例と同様であるが、光フィ
ルタ１４が省略された構成になっている。高分散光ファ
イバ２２−１〜２２−３は、それぞれ波長に応じて分散
値が異なるとともに長さが異なるので、各高分散光ファ
イバごとの伝搬遅延量を大幅に変化させることができ
る。光波長変換回路２１から出力されるプローブ光（λ
k ）は、可変波長光フィルタ２３−１〜２３−３を調整
することによりいずれかの高分散光ファイバを通過させ
ることができる。ここで選択される高分散光ファイバの
長さに応じて大まかな遅延量が決まり、さらにプローブ
光の波長λk を適当に設定することにより、任意の遅延
を付加することができる。したがって、広い時間領域に
わたって連続的な遅延を付加することができる。 （光遅延補償回路の第３実施例）図６は、本発明の光遅
延補償回路の第３実施例の構成を示す。本実施例は、第
２実施例の可変波長光フィルタ２３−１〜２３−３と同
等の機能を１×３光スイッチ２４で実現したものであ
る。光遅延補償回路としての動作は第２実施例と同様で
ある。ところで、以上示した光遅延補償回路では、光波
長変換回路２１の可変波長光源１５で設定されるプロー
ブ光の波長λk により付加しようとする遅延量が決定さ
れる。次に、任意の波長と任意の遅延量を同時に設定す
ることができる光遅延補償回路の構成例について説明す
る。 （光遅延補償回路の第４実施例）図７は、本発明の光遅
延補償回路の第４実施例の構成を示す。本実施例は、波
長λk のプローブ光を出力する第１の光波長変換回路２
１−１と、そのプローブ光の波長λk に応じた遅延量を
与える高分散光ファイバ２２と、遅延を付加された波長
λk のプローブ光を所定の波長λm に変換する第２の光
波長変換回路２１−２とを直列に接続した構成である。
本構成では、付加する遅延量を第１の光波長変換回路２
１−１のプローブ光の波長λk で設定し、変換する波長
を第２の光波長変換回路２１−２のプローブ光の波長λ
m で設定することができる。たとえば、第２の光波長変
換回路２１−２のプローブ光の波長λm を入力信号光の
波長λ0 に設定した場合には、波長を変えずに任意の遅
延量を付加することができる。なお、図５，図６に示す
第２実施例または第３実施例の光遅延補償回路の出力端
に、本実施例の第２の光波長変換回路２１−２を接続す
ることにより、遅延量の拡大を図りながら任意の波長に
変換できる光遅延補償回路を構成することができる。ま
た、第２の光波長変換回路２１−２として、図３に示す
光波長変換回路の第２実施例の構成を用いることによ
り、同時に出力される複数の波長変換光の遅延量を任意
に設定することができる。
長変換回路の第１実施例の構成を示す。本実施例の基本
的な構成は、図１０に示す非線形サニャック干渉計を用
いた従来の光波長変換回路と同様である。すなわち、２
×２光カプラ１１、光ファイバループ１２、光カプラ１
３を有する非線形サニャック干渉計と、光フィルタ１４
とにより構成される。光カプラ１３を介して光ファイバ
ループ１２に波長λ0 の信号光が入力され、可変波長光
源１５から波長λk （λ1 ，λ2 ，…，λn ）のプロー
ブ光が２×２光カプラ１１のポートＡに入力される。本
実施例の特徴は、光ファイバループ１２として分散特性
を平坦化したものを用い、２×２光カプラ１１として波
長依存性のないものを用いるところにある。また、光フ
ィルタ１４は、波長λ0 の通過を阻止する透過特性のも
のを使用する。ここで、分散特性が平坦な光ファイバに
ついて、図２を参照して説明する。通常の光ファイバの
屈折率分布はＡであり、材料分散と構造分散を合わせた
分散特性はのように波長に応じて大きく変化する。屈
折率分布をＢとした分散シフトファイバは、構造分散と
材料分散を相殺させて零分散波長を1.55μｍにシフトす
ることができるが、分散特性はのように波長に応じて
大きく変化する。一方、Ｃのような屈折率分布を有する
光ファイバを形成することにより、分散特性はに示す
ように広い波長領域で分散が小さく平坦化することがで
きる。このような分散特性が平坦な光ファイバループ１
２と、波長依存性のない２×２光カプラ１１を用いるこ
とにより、２×２光カプラ１１のポートＡに入力するプ
ローブ光の波長λk の範囲を広げることができる。例え
ば図２に示す例では、プローブ光の波長λk を 1.3μｍ
〜1.65μｍの範囲で設定することができる。すなわち、
可変波長光源１５でその波長範囲にあるプローブ光を生
成することにより、波長λ0 から任意の波長λk への変
換が可能となる。また、その可変波長領域において高い
波長変換効率を得ることができる。また、可変波長光源
１５を短パルス光源とすれば、波長変換と同時に信号光
の波形整形（識別再生）を行うことができる。 （光波長変換回路の第２実施例）図３は、本発明の光波
長変換回路の第２実施例の構成を示す。本実施例の特徴
は、第１実施例の可変波長光源１５に代えて、波長λ1
〜λnの複数のプローブ光を出力する多波長光源１６を
備え、各波長のプローブ光を同時に２×２光カプラ１１
のポートＡに入力するところにある。本構成では、光フ
ァイバループ１２中で波長λ0 の入力信号光が波長λ1
〜λnの複数のプローブ光の位相を変化させる。これに
より、２×２光カプラ１１のポートＢに、波長λ0 から
波長λ1 〜λn へ変換された複数のプローブ光を同時に
出力させることができる。すなわち、波長λ0 の信号光
を波長λ1 〜λn に同時に変換することができる。な
お、１波長から多波長への変換は、例えば波長多重伝送
方式を放送型通信に適用する場合に有用である。 （光遅延補償回路の第１実施例）図４は、本発明の光遅
延補償回路の第１実施例の構成を示す。本実施例の光遅
延補償回路は、光波長変換回路２１と、波長ごとに分散
値の異なる高分散光ファイバ２２とを接続した構成であ
る。光波長変換回路２１の構成は、図１に示す光波長変
換回路の第１実施例と同様である。高分散光ファイバ２
２は、図２に示すまたはに示す分散特性を有するも
のを使用することができる。波長に応じて分散値が異な
ることにより伝搬速度が異なり、伝搬遅延量が波長ごと
に異なることになる。光波長変換回路２１の可変波長光
源１５において、プローブ光の波長λk を連続的に変化
させることにより、信号光の波長変換を連続的に行うこ
とができる。これにより、波長λ0 の入力信号光に対し
て、波長λk の変化に応じた連続的な遅延を付加するこ
とができる。たとえば、光波長変換回路２１で入力信号
光の波長λ0 に対して２ｎｍだけずらし、分散値Ｄが15
ps/km nmで５ｋｍの高分散光ファイバ２２に入射する
と、入力信号光を波長変換せずにそのまま通過させた場
合に比べて 150ｐｓの遅延量が増加（あるいは減少）す
る。これは、 100Ｇb/s の光信号を15ビットずらしたこ
とに相当する。 （光遅延補償回路の第２実施例）図５は、本発明の光遅
延補償回路の第２実施例の構成を示す。本実施例の光遅
延補償回路は、光波長変換回路２１と、互いに長さが異
なる複数本の高分散光ファイバ２２−１〜２２−３とを
可変波長光フィルタ２３−１〜２３−３を介して接続し
た構成である。光波長変換回路２１の構成は、図１に示
す光波長変換回路の第１実施例と同様であるが、光フィ
ルタ１４が省略された構成になっている。高分散光ファ
イバ２２−１〜２２−３は、それぞれ波長に応じて分散
値が異なるとともに長さが異なるので、各高分散光ファ
イバごとの伝搬遅延量を大幅に変化させることができ
る。光波長変換回路２１から出力されるプローブ光（λ
k ）は、可変波長光フィルタ２３−１〜２３−３を調整
することによりいずれかの高分散光ファイバを通過させ
ることができる。ここで選択される高分散光ファイバの
長さに応じて大まかな遅延量が決まり、さらにプローブ
光の波長λk を適当に設定することにより、任意の遅延
を付加することができる。したがって、広い時間領域に
わたって連続的な遅延を付加することができる。 （光遅延補償回路の第３実施例）図６は、本発明の光遅
延補償回路の第３実施例の構成を示す。本実施例は、第
２実施例の可変波長光フィルタ２３−１〜２３−３と同
等の機能を１×３光スイッチ２４で実現したものであ
る。光遅延補償回路としての動作は第２実施例と同様で
ある。ところで、以上示した光遅延補償回路では、光波
長変換回路２１の可変波長光源１５で設定されるプロー
ブ光の波長λk により付加しようとする遅延量が決定さ
れる。次に、任意の波長と任意の遅延量を同時に設定す
ることができる光遅延補償回路の構成例について説明す
る。 （光遅延補償回路の第４実施例）図７は、本発明の光遅
延補償回路の第４実施例の構成を示す。本実施例は、波
長λk のプローブ光を出力する第１の光波長変換回路２
１−１と、そのプローブ光の波長λk に応じた遅延量を
与える高分散光ファイバ２２と、遅延を付加された波長
λk のプローブ光を所定の波長λm に変換する第２の光
波長変換回路２１−２とを直列に接続した構成である。
本構成では、付加する遅延量を第１の光波長変換回路２
１−１のプローブ光の波長λk で設定し、変換する波長
を第２の光波長変換回路２１−２のプローブ光の波長λ
m で設定することができる。たとえば、第２の光波長変
換回路２１−２のプローブ光の波長λm を入力信号光の
波長λ0 に設定した場合には、波長を変えずに任意の遅
延量を付加することができる。なお、図５，図６に示す
第２実施例または第３実施例の光遅延補償回路の出力端
に、本実施例の第２の光波長変換回路２１−２を接続す
ることにより、遅延量の拡大を図りながら任意の波長に
変換できる光遅延補償回路を構成することができる。ま
た、第２の光波長変換回路２１−２として、図３に示す
光波長変換回路の第２実施例の構成を用いることによ
り、同時に出力される複数の波長変換光の遅延量を任意
に設定することができる。
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光波長変
換回路は非線形サニャック干渉計を広帯域化した構成に
より、自由度および可変波長領域が大きい波長変換を実
現することができる。また、多波長光源を用いることに
より、１波長から多波長への一括波長変換を実現するこ
とができる。本発明の光遅延補償回路は、光波長変換回
路と高分散光ファイバとを組み合わせることにより、光
波長変換回路の変換波長に応じた遅延を付加することが
できる。また、光波長変換回路で連続した波長変換を行
うことにより、高速光信号に対して連続的に遅延付加を
行うことができる。さらに、光遅延補償回路と光波長変
換回路を組み合わせることにより、任意の遅延量と任意
の変換波長を設定することができる。
換回路は非線形サニャック干渉計を広帯域化した構成に
より、自由度および可変波長領域が大きい波長変換を実
現することができる。また、多波長光源を用いることに
より、１波長から多波長への一括波長変換を実現するこ
とができる。本発明の光遅延補償回路は、光波長変換回
路と高分散光ファイバとを組み合わせることにより、光
波長変換回路の変換波長に応じた遅延を付加することが
できる。また、光波長変換回路で連続した波長変換を行
うことにより、高速光信号に対して連続的に遅延付加を
行うことができる。さらに、光遅延補償回路と光波長変
換回路を組み合わせることにより、任意の遅延量と任意
の変換波長を設定することができる。
【図１】本発明の光波長変換回路の第１実施例の構成を
示す図。
示す図。
【図２】光ファイバの分散特性を示す図。
【図３】本発明の光波長変換回路の第２実施例の構成を
示す図。
示す図。
【図４】本発明の光遅延補償回路の第１実施例の構成を
示す図。
示す図。
【図５】本発明の光遅延補償回路の第２実施例の構成を
示す図。
示す図。
【図６】本発明の光遅延補償回路の第３実施例の構成を
示す図。
示す図。
【図７】本発明の光遅延補償回路の第４実施例の構成を
示す図。
示す図。
【図８】４光波混合における各光周波数の関係を示す
図。
図。
【図９】４光波混合による従来の光波長変換回路の構成
例を示す図。
例を示す図。
【図１０】非線形サニャック干渉計を用いた従来の光波
長変換回路の構成例を示す図。
長変換回路の構成例を示す図。
【図１１】離散的な遅延を付加する従来の光遅延補償回
路の構成例を示す図。
路の構成例を示す図。
【図１２】連続的な遅延を付加する従来の光遅延補償回
路の構成例を示す図。
路の構成例を示す図。
１１ ２×２光カプラ １２ 光ファイバループ １３ 光カプラ １４ 光フィルタ １５ 可変波長光源 １６ 多波長光源 ２１ 光波長変換回路 ２２ 高分散光ファイバ ２３ 可変波長光フィルタ ３１ 光カプラ ３２ 光ファイバ ３３ 光フィルタ ４１ ２×２光カプラ ４２ 光ファイバループ ４３ 光カプラ ５１ 入力光ファイバ ５２ 光スイッチ ５３ 光ファイバ遅延線 ５４ 光光ファイバ ６１ 第１のミラー ６２ 第２のミラー
Claims (5)
- 【請求項１】 所定の波長領域において１対１の分岐比
を有する２入力２出力の光カプラと、 前記所定の波長領域において平坦な分散特性を有し、前
記光カプラの２つの出力ポート間を接続する光ファイバ
ループと、 前記所定の波長領域内の波長を有する入力信号光を前記
光ファイバループ中を１方向にのみ伝搬するように前記
光ファイバループに入力する手段と、 出力されるプローブ光の波長を前記所定の波長領域内で
可変設定する可変波長光源と、 前記プローブ光を前記光カプラの一方の入力ポートに入
力する手段と、 前記光カプラの他方の入力ポートから出力される光のう
ち、前記プローブ光の波長のみを透過させる手段とを備
えたことを特徴とする光波長変換回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光波長変換回路におい
て、 可変波長光源に代えて、所定の波長領域内でそれぞれ異
なる波長を有する複数のプローブ光を出力する多波長光
源を備えたことを特徴とする光波長変換回路。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の光波長
変換回路と、波長ごとに分散値の異なる高分散光ファイ
バとを接続し、高分散光ファイバで光波長変換回路の出
力光にその波長に応じた遅延量を付加する構成であるこ
とを特徴とする光遅延補償回路。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の光波長
変換回路と、波長ごとに分散値が異なりかつ互いに長さ
が異なる複数本の高分散光ファイバと、光波長変換回路
の出力光を複数本の高分散光ファイバのいずれかに接続
する手段とを備えたことを特徴とする光遅延補償回路。 - 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の光遅延
補償回路と、請求項１または請求項２に記載の光波長変
換回路とを接続し、光遅延補償回路で所定の遅延を付加
した信号光の波長を光波長変換回路で所定の波長に変換
する構成であることを特徴とする光遅延補償回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6288422A JPH08146479A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 光波長変換回路および光遅延補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6288422A JPH08146479A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 光波長変換回路および光遅延補償回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08146479A true JPH08146479A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17730021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6288422A Pending JPH08146479A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 光波長変換回路および光遅延補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08146479A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6867903B2 (en) | 2000-03-21 | 2005-03-15 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical parametric circuit |
| JP2007102157A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-04-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Ｃｐｆパルス成型器 |
| JPWO2007043121A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2009-04-16 | 富士通株式会社 | 光信号伝送制御装置および光信号伝送制御方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153893A (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光時間スイツチ |
| JPH02193126A (ja) * | 1989-01-23 | 1990-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光カー・スイッチ |
| JPH02223937A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Fujitsu Ltd | 光クロスコネクト装置 |
| JPH05100258A (ja) * | 1991-10-09 | 1993-04-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 非線形光学装置 |
| JPH05505888A (ja) * | 1990-03-26 | 1993-08-26 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 光装置 |
| JPH05224249A (ja) * | 1992-02-10 | 1993-09-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 非線形光学装置 |
-
1994
- 1994-11-22 JP JP6288422A patent/JPH08146479A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153893A (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光時間スイツチ |
| JPH02193126A (ja) * | 1989-01-23 | 1990-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光カー・スイッチ |
| JPH02223937A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Fujitsu Ltd | 光クロスコネクト装置 |
| JPH05505888A (ja) * | 1990-03-26 | 1993-08-26 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 光装置 |
| JPH05100258A (ja) * | 1991-10-09 | 1993-04-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 非線形光学装置 |
| JPH05224249A (ja) * | 1992-02-10 | 1993-09-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 非線形光学装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6867903B2 (en) | 2000-03-21 | 2005-03-15 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical parametric circuit |
| US7012740B2 (en) | 2000-03-21 | 2006-03-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical parametric circuit |
| JP2007102157A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-04-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Ｃｐｆパルス成型器 |
| JPWO2007043121A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2009-04-16 | 富士通株式会社 | 光信号伝送制御装置および光信号伝送制御方法 |
| US8515288B2 (en) | 2005-09-30 | 2013-08-20 | Fujitsu Limited | Optical signal transmission control apparatus and optical signal transmission control method |
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