JPH09251175A - 偏光の影響を受けないカー変調器、およびこのような変調器を含む全光学式クロック回収装置 - Google Patents
偏光の影響を受けないカー変調器、およびこのような変調器を含む全光学式クロック回収装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光信号および前記変調器内に注入されるポン
プ光の偏光の影響を受けないカー型光変調器及び、偏光
の調整を必要とせず、また通常の動作条件における環境
の影響には感応しない、動作は偏光の影響を受けない全
光学式クロック回収装置を提供する。 【解決手段】 本変調器は偶数の区間から成り、等価光
学長であって、三箇所において三個のスプライス（Ｅ
１、Ｅ２、Ｅ３）で光学式に接続される四つの偏光維持
ファイバ区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）から成る。第
一および第三スプライスにおいては、偏光維持ファイバ
の中立伝播軸が９０°回転される。第二スプライスのル
ープ内に、光デマルチプレクサおよびマルチプレクサ、
およびこれらを接続する二つの偏光維持光導波路を含む
モード変換器が挿入される。
プ光の偏光の影響を受けないカー型光変調器及び、偏光
の調整を必要とせず、また通常の動作条件における環境
の影響には感応しない、動作は偏光の影響を受けない全
光学式クロック回収装置を提供する。 【解決手段】 本変調器は偶数の区間から成り、等価光
学長であって、三箇所において三個のスプライス（Ｅ
１、Ｅ２、Ｅ３）で光学式に接続される四つの偏光維持
ファイバ区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）から成る。第
一および第三スプライスにおいては、偏光維持ファイバ
の中立伝播軸が９０°回転される。第二スプライスのル
ープ内に、光デマルチプレクサおよびマルチプレクサ、
およびこれらを接続する二つの偏光維持光導波路を含む
モード変換器が挿入される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光通信シス
テム内を循環する光信号の処理の分野に関する。より詳
細には本発明は、偏光の影響を受けないカー型光変調
器、ならびにループファイバレーザ（laser a fibre en
boucle）のモードのアクティブロッキング（blocage a
ctif）による全光学式クロック回収装置に関する。この
ような装置は、同期変調による再生用あるいは高速光信
号変調用として使用することができる。
テム内を循環する光信号の処理の分野に関する。より詳
細には本発明は、偏光の影響を受けないカー型光変調
器、ならびにループファイバレーザ（laser a fibre en
boucle）のモードのアクティブロッキング（blocage a
ctif）による全光学式クロック回収装置に関する。この
ような装置は、同期変調による再生用あるいは高速光信
号変調用として使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】当業者は、全光学式クロック回収装置、
とくにループファイバレーザのモードのアクティブロッ
キングによる装置について数多くの実施の形態を知って
いる。レーザのモードのロッキングは、カー効果を引き
起こすのに十分な強度の信号光をループ内に注入した
際、光ファイバループ内で発生するカー効果に基く。こ
れらの先行技術による装置においては動作は偏光とは無
関係である。なぜなら先行技術による装置は、偏光にお
いて分散しない光ファイバを使用してつくられるからで
あり、したがって偏光効果は仲介され補償される。一
方、これら実施の形態はその環境（温度、振動、湿度
等）にきわめて敏感であり、そのためその実際の応用が
制限される。
とくにループファイバレーザのモードのアクティブロッ
キングによる装置について数多くの実施の形態を知って
いる。レーザのモードのロッキングは、カー効果を引き
起こすのに十分な強度の信号光をループ内に注入した
際、光ファイバループ内で発生するカー効果に基く。こ
れらの先行技術による装置においては動作は偏光とは無
関係である。なぜなら先行技術による装置は、偏光にお
いて分散しない光ファイバを使用してつくられるからで
あり、したがって偏光効果は仲介され補償される。一
方、これら実施の形態はその環境（温度、振動、湿度
等）にきわめて敏感であり、そのためその実際の応用が
制限される。
【０００３】ループファイバレーザのアクティブロッキ
ングによる全光学式クロック回収は、例えば文献Ｄ１＝
９４年１２月２３日付けのフランス特許出願９４１５５
５５号、出願人名Ａｌｃａｔｅｌ Ｎ．Ｖ．、「Dispos
itif de regeneration en ligne d'un signal transmis
par solitons via la modulation synchrone des soli
tons a l'aide d'un miroir optique non-lineaire
（非線形光ミラーを用いてソリトンの同期変調を介して
ソリトンにより伝送される信号のインライン再生装
置）」、に記載されている。この文献Ｄ１は本発明出願
日の時点においてはまだ公開されていないが、本出願人
の意見では本発明の寄与を評価する上で先行技術に最も
類似した文献であり、その内容は本出願に明示的に組み
込まれている。
ングによる全光学式クロック回収は、例えば文献Ｄ１＝
９４年１２月２３日付けのフランス特許出願９４１５５
５５号、出願人名Ａｌｃａｔｅｌ Ｎ．Ｖ．、「Dispos
itif de regeneration en ligne d'un signal transmis
par solitons via la modulation synchrone des soli
tons a l'aide d'un miroir optique non-lineaire
（非線形光ミラーを用いてソリトンの同期変調を介して
ソリトンにより伝送される信号のインライン再生装
置）」、に記載されている。この文献Ｄ１は本発明出願
日の時点においてはまだ公開されていないが、本出願人
の意見では本発明の寄与を評価する上で先行技術に最も
類似した文献であり、その内容は本出願に明示的に組み
込まれている。
【０００４】Ｄ１に記載されている装置は、光変調器と
して非線形光ミラー（ＮＯＬＭ）を用いてソリトンの同
期変調によりソリトンのインライン再生を行う。この変
調器ＮＯＬＭは、個別の実施の形態においては例えばル
ープファイバレーザのモードのアクティブロッキングな
どの全光学式であるクロック回収手段によりソリトン信
号から回収されるクロック信号によって制御される。レ
ーザは、５０／５０カプラまたは非対称カプラとするこ
とができる入力カプラ（Ｃ３、Ｃ７、Ｃ１０）を含む。
具体的一実施の形態によれば、クロック回収システムは
さらに単数または複数の光増幅器ならびに一つの出力帯
域フィルタを含む。対象とする適用例は本発明の場合と
同様、長距離光通信とくにソリトンによる光通信である
と思われる。
して非線形光ミラー（ＮＯＬＭ）を用いてソリトンの同
期変調によりソリトンのインライン再生を行う。この変
調器ＮＯＬＭは、個別の実施の形態においては例えばル
ープファイバレーザのモードのアクティブロッキングな
どの全光学式であるクロック回収手段によりソリトン信
号から回収されるクロック信号によって制御される。レ
ーザは、５０／５０カプラまたは非対称カプラとするこ
とができる入力カプラ（Ｃ３、Ｃ７、Ｃ１０）を含む。
具体的一実施の形態によれば、クロック回収システムは
さらに単数または複数の光増幅器ならびに一つの出力帯
域フィルタを含む。対象とする適用例は本発明の場合と
同様、長距離光通信とくにソリトンによる光通信である
と思われる。
【０００５】この文献Ｄ１は、偏光の分散を有さない、
従ってその動作が入力信号の偏光の影響を受けないファ
イバレーザ内の、後で説明するＤ３のようなリングファ
イバレーザのモードのロッキングによる光クロック回収
の使用法を教示している。
従ってその動作が入力信号の偏光の影響を受けないファ
イバレーザ内の、後で説明するＤ３のようなリングファ
イバレーザのモードのロッキングによる光クロック回収
の使用法を教示している。
【０００６】本発明をよりよく理解するためには他の文
献も有用であり、この目的のためこれら文献の寄与につ
いての評価を付して簡潔に説明する。これらの文献も先
行技術の説明として本出願に明示的に組み込まれる。
献も有用であり、この目的のためこれら文献の寄与につ
いての評価を付して簡潔に説明する。これらの文献も先
行技術の説明として本出願に明示的に組み込まれる。
【０００７】Ｄ２＝N. Finlayson他(1992)、「Switch i
nversion and polarization sensitivity of the nonli
near-optical loop mirror (NOLM)」,Optics Lett., v.
17,no2, pp. 112-114, 15 Jan. 1992。この文献は、非
線形ミラー（英語ではＮＯＬＭ）を線形状態において切
り換えるべき光信号の偏光に感応しないあるいはほとん
ど感応しないスイッチとすることができること、および
ループの複屈折がモードロッキングリングレーザ内で見
られる不安定性に寄与する可能性があることを教示して
いる。
nversion and polarization sensitivity of the nonli
near-optical loop mirror (NOLM)」,Optics Lett., v.
17,no2, pp. 112-114, 15 Jan. 1992。この文献は、非
線形ミラー（英語ではＮＯＬＭ）を線形状態において切
り換えるべき光信号の偏光に感応しないあるいはほとん
ど感応しないスイッチとすることができること、および
ループの複屈折がモードロッキングリングレーザ内で見
られる不安定性に寄与する可能性があることを教示して
いる。
【０００８】Ｄ３＝J.K.Lucek及びK.Smith、(1993)「Al
l optical signal regenerator」,Opt. Lett., v.18, n
o15, pp. 1226-1228, 1 aug. 1993、先行技術の説明と
して本出願に明示的に組み込まれる。
l optical signal regenerator」,Opt. Lett., v.18, n
o15, pp. 1226-1228, 1 aug. 1993、先行技術の説明と
して本出願に明示的に組み込まれる。
【０００９】図１に示すＤ３の既知のシステムは、再生
すべき第二波長λs＝１．５４μｍの信号のビット列に
より第一波長λh＝１．５６μｍのクロック信号を変調
するために非線形光ミラー（ＮＯＬＭ）を使用する。こ
のようにして変調されたクロック信号が再生信号とな
り、波長が変えられている（入力信号の１．５４μｍか
ら変わって、出力において１．５６μｍ）。
すべき第二波長λs＝１．５４μｍの信号のビット列に
より第一波長λh＝１．５６μｍのクロック信号を変調
するために非線形光ミラー（ＮＯＬＭ）を使用する。こ
のようにして変調されたクロック信号が再生信号とな
り、波長が変えられている（入力信号の１．５４μｍか
ら変わって、出力において１．５６μｍ）。
【００１０】この文献の示すところによれば、リングフ
ァイバレーザＲＬのモードロッキングにより入力ファイ
バＦ１に注入された信号からクロック信号が回収され、
信号のビットレートに合わせてクロックパルス列が再生
され、レーザのモードロッキングによりジッタが減少さ
れる。レーザのキャビティ長は、リング内のあるビット
が占有する空間の整数倍となるよう、移動時間機械的調
節装置ＦＳにより調節することができる。装置ＦＳは、
リング長を一定に保つようにフィードバックを行う制御
手段（図示せず）によって制御される。偏光制御複屈折
装置ＰＣは、レーザの効率を低下させる傾向をもつリン
グ内の偏光の作用を最小にするよう調節される。
ァイバレーザＲＬのモードロッキングにより入力ファイ
バＦ１に注入された信号からクロック信号が回収され、
信号のビットレートに合わせてクロックパルス列が再生
され、レーザのモードロッキングによりジッタが減少さ
れる。レーザのキャビティ長は、リング内のあるビット
が占有する空間の整数倍となるよう、移動時間機械的調
節装置ＦＳにより調節することができる。装置ＦＳは、
リング長を一定に保つようにフィードバックを行う制御
手段（図示せず）によって制御される。偏光制御複屈折
装置ＰＣは、レーザの効率を低下させる傾向をもつリン
グ内の偏光の作用を最小にするよう調節される。
【００１１】クロックパルス列はカプラＣ６によりリン
グレーザから抽出され、カプラから光アイソレータＩお
よび移動時間機械的調節装置ＦＳを通過した後、ＮＯＬ
ＭのカプラＣ１の入力側１に注入される。λs＝１．５
４μｍの入力信号は、入力ファイバＦ３によりカプラＣ
２を経由してＮＯＬＭのループＬ内に注入される。偏光
制御複屈折装置ＰＣは、カプラＣ２上に入力ソリトン信
号がないときにカプラＣ１の入力側１に存在するクロッ
ク信号をＮＯＬＭが完全に反射する（入力側１の方向に
反射する）ように調節される。一方、信号のビット
「１」がカプラＣ２を経由してＮＯＬＭ内に注入される
と、このビットにより、クロック信号を通過させるよう
切り換えが行われ、信号はカプラＣ１の出力側２を経由
して、時間的ジッタがない状態で出力ファイバＦ２上に
出力される。
グレーザから抽出され、カプラから光アイソレータＩお
よび移動時間機械的調節装置ＦＳを通過した後、ＮＯＬ
ＭのカプラＣ１の入力側１に注入される。λs＝１．５
４μｍの入力信号は、入力ファイバＦ３によりカプラＣ
２を経由してＮＯＬＭのループＬ内に注入される。偏光
制御複屈折装置ＰＣは、カプラＣ２上に入力ソリトン信
号がないときにカプラＣ１の入力側１に存在するクロッ
ク信号をＮＯＬＭが完全に反射する（入力側１の方向に
反射する）ように調節される。一方、信号のビット
「１」がカプラＣ２を経由してＮＯＬＭ内に注入される
と、このビットにより、クロック信号を通過させるよう
切り換えが行われ、信号はカプラＣ１の出力側２を経由
して、時間的ジッタがない状態で出力ファイバＦ２上に
出力される。
【００１２】従ってＮＯＬＭは、再生すべき信号のビッ
トによって制御されるスイッチとして使われる。スイッ
チは、信号のビットが「１」の時（ＮＯＬＭがクロック
信号を通す時）、クロック信号を「ｏｎ」に切り換え、
信号のビットが「０」の時（ＮＯＬＭがクロック信号を
反射する時）、クロック信号を「ｏｆｆ」に切り換え
る。
トによって制御されるスイッチとして使われる。スイッ
チは、信号のビットが「１」の時（ＮＯＬＭがクロック
信号を通す時）、クロック信号を「ｏｎ」に切り換え、
信号のビットが「０」の時（ＮＯＬＭがクロック信号を
反射する時）、クロック信号を「ｏｆｆ」に切り換え
る。
【００１３】ＮＯＬＭの切り換え制御となる信号のビッ
トの時間的ウィンドウは、再生すべき信号のジッタに対
する不感応性を確保するために、クロック信号よりも大
きくなっている（Ｄ３の１２２７ページの左段の最終節
を参照）。このことは、使われる二つの波長の間の色分
散による、Ｃ２によって注入される信号と共伝播方向
（図上では右回り方向）のクロック信号との間の相対的
「すべり」（英語では「walk-off」）を使用することに
より達成される。
トの時間的ウィンドウは、再生すべき信号のジッタに対
する不感応性を確保するために、クロック信号よりも大
きくなっている（Ｄ３の１２２７ページの左段の最終節
を参照）。このことは、使われる二つの波長の間の色分
散による、Ｃ２によって注入される信号と共伝播方向
（図上では右回り方向）のクロック信号との間の相対的
「すべり」（英語では「walk-off」）を使用することに
より達成される。
【００１４】複数の理由、とくに「偏光制御」装置（Ｄ
３の図１の符号ＰＣ）はレーザの効率を低下させる傾向
をもつリング内の偏光の作用を最小にするよう調節され
なければならないが、この調節は周囲パラメータ（温
度、振動、．．．）に依存するので監視する必要がある
との理由から、ＬｕｃｅｋおよびＳｍｉｔｈによって提
案されたシステムが、ソリトン列からクロックを回収す
るための最適な装置であるとは言えない。
３の図１の符号ＰＣ）はレーザの効率を低下させる傾向
をもつリング内の偏光の作用を最小にするよう調節され
なければならないが、この調節は周囲パラメータ（温
度、振動、．．．）に依存するので監視する必要がある
との理由から、ＬｕｃｅｋおよびＳｍｉｔｈによって提
案されたシステムが、ソリトン列からクロックを回収す
るための最適な装置であるとは言えない。
【００１５】現場でのこのような装置の動作信頼性がこ
れらの問題に対して十分であるとはとうてい思われな
い。
れらの問題に対して十分であるとはとうてい思われな
い。
【００１６】本出願の時点において公開された出願で、
出願人が、先行技術に最も近い公開出願であるとみなす
出願は、Ｄ４＝Smith, K.及びLucek, J.K.、(1992)「Al
l-optical clock recovery using a mode-locked lase
r」，Elect. Lett. 28 (19),p. 1814, 10 sept. 1992で
ある。この文献は、ソリトン信号をリング内に挿入して
光ファイバリングレーザのモードをロッキングすること
による、前記ソリトン信号からのクロックの全光学式回
収について記載している。
出願人が、先行技術に最も近い公開出願であるとみなす
出願は、Ｄ４＝Smith, K.及びLucek, J.K.、(1992)「Al
l-optical clock recovery using a mode-locked lase
r」，Elect. Lett. 28 (19),p. 1814, 10 sept. 1992で
ある。この文献は、ソリトン信号をリング内に挿入して
光ファイバリングレーザのモードをロッキングすること
による、前記ソリトン信号からのクロックの全光学式回
収について記載している。
【００１７】Ｄ５＝L.E. Adams他(1994)、「All-optica
l clock recovery using a mode locked figure eight
laser with a semiconductor nonlinearity」,Electro
n. Lett., v.30, no20, pp.1696-97, 29 sept. 1994。
この文献は、全光学式クロック回収用モードロッキング
レーザの別の実施の形態を示している。
l clock recovery using a mode locked figure eight
laser with a semiconductor nonlinearity」,Electro
n. Lett., v.30, no20, pp.1696-97, 29 sept. 1994。
この文献は、全光学式クロック回収用モードロッキング
レーザの別の実施の形態を示している。
【００１８】Ｄ６＝Uchiyama他(1995)、「Polarisation
independant wavelength conversion using non linea
r optical loop mirror」, Elect. Lett., 31(21), p.1
862,12 october 1995は、図２を使用して後記するよう
なＮＯＬＭのチェック入力に印加される不確定偏光光信
号の波長変換システムについて記載している。この装置
の性能を波長に変換すべき光信号の偏光とは無関係にす
るために、後記するＤ７のようにＮＯＬＭが偏光維持フ
ァイバで作られ、偏光がＮＯＬＭのループの中立軸に対
し４５°のところに向けられた状態で、カプラＣ１の入
力側にクロック信号が注入される。
independant wavelength conversion using non linea
r optical loop mirror」, Elect. Lett., 31(21), p.1
862,12 october 1995は、図２を使用して後記するよう
なＮＯＬＭのチェック入力に印加される不確定偏光光信
号の波長変換システムについて記載している。この装置
の性能を波長に変換すべき光信号の偏光とは無関係にす
るために、後記するＤ７のようにＮＯＬＭが偏光維持フ
ァイバで作られ、偏光がＮＯＬＭのループの中立軸に対
し４５°のところに向けられた状態で、カプラＣ１の入
力側にクロック信号が注入される。
【００１９】Ｄ７＝K. Uchiyama他(1992)、「Ultrafast
polarisation - independent all-optical switching
using a polarisation diversity scheme in the nonli
near optical loop mirror (NOLM)」,Electron. Lett.,
v.28, no.20, pp.1864-1866,24 sept. 1992。この文献
は、切り換えるべき信号の光の偏光に対し不感応化され
たＮＯＬＭのスイッチとしての使用を記載している。こ
れは偏光維持ファイバを使用し、ＮＯＬＭのループの中
央点で切断し９０°回転させることによって得られる。
この原理を図２に示す。
polarisation - independent all-optical switching
using a polarisation diversity scheme in the nonli
near optical loop mirror (NOLM)」,Electron. Lett.,
v.28, no.20, pp.1864-1866,24 sept. 1992。この文献
は、切り換えるべき信号の光の偏光に対し不感応化され
たＮＯＬＭのスイッチとしての使用を記載している。こ
れは偏光維持ファイバを使用し、ＮＯＬＭのループの中
央点で切断し９０°回転させることによって得られる。
この原理を図２に示す。
【００２０】ＮＯＬＭのループは例えば、二穴偏光維持
ファイバＰＡＮＤＡから成る。伝播の途中で軸Ａ１と軸
Ａ２の間で９０°の回転を行うことにより、図２のルー
プの左側部分の高速軸（低速軸）は右側部分の低速軸
（高速軸）となる。ループ（Ｌ）のファイバは偏光にお
いて分散する。すなわち、ファイバの内部の光伝播速度
は、高速軸に一致された偏光と、高速伝播軸すなわちフ
ァイバの低速軸に直交する偏光とでは異なる。偏光維持
軸Ａ１、Ａ２の相互直交配置を有するファイバの二つの
等価長を使用して実現するものにより偏光における分散
を解消することが必要であり、それにより、ループＬの
長さに対する偏光の分散を解消する効果が生じる。
ファイバＰＡＮＤＡから成る。伝播の途中で軸Ａ１と軸
Ａ２の間で９０°の回転を行うことにより、図２のルー
プの左側部分の高速軸（低速軸）は右側部分の低速軸
（高速軸）となる。ループ（Ｌ）のファイバは偏光にお
いて分散する。すなわち、ファイバの内部の光伝播速度
は、高速軸に一致された偏光と、高速伝播軸すなわちフ
ァイバの低速軸に直交する偏光とでは異なる。偏光維持
軸Ａ１、Ａ２の相互直交配置を有するファイバの二つの
等価長を使用して実現するものにより偏光における分散
を解消することが必要であり、それにより、ループＬの
長さに対する偏光の分散を解消する効果が生じる。
【００２１】システムを、切り換えられる信号の偏光か
ら独立した状態にするために、チェック入力ファイバＦ
３上のカプラＣ２によってループＬ内に注入されるチェ
ック信号の偏光は、二つの直交軸Ａ１、Ａ２から４５°
のところに注入される。偏光の分散の効果は前記と同様
にして解消される。
ら独立した状態にするために、チェック入力ファイバＦ
３上のカプラＣ２によってループＬ内に注入されるチェ
ック信号の偏光は、二つの直交軸Ａ１、Ａ２から４５°
のところに注入される。偏光の分散の効果は前記と同様
にして解消される。
【００２２】Ｄ８＝L. E. Adams他(1994)、「All-optic
al clock recovery using a modelocked figure eight
laser with a semiconductor nonlinearity」,Electro
n. Lett., v.30, no20, pp.1696-97, 29 sept. 1994。
この文献は、全光学式クロック回収用モードロッキング
レーザの別の実施の形態を示している。
al clock recovery using a modelocked figure eight
laser with a semiconductor nonlinearity」,Electro
n. Lett., v.30, no20, pp.1696-97, 29 sept. 1994。
この文献は、全光学式クロック回収用モードロッキング
レーザの別の実施の形態を示している。
【００２３】Ｄ９＝Widdowson T.他(1994)、「Soliton
sheparding: All optical active soliton control ove
r global distances」, Elect. Lett., 30(12), pp.990
-991。この文献は、極長距離光通信の結合部内のソリト
ンのジッタを取り除くための「shepherding」適用例用
のカー型光変調装置の使用を示している。「shepherdin
g」という英語の語は、時間多重化超高速システムのた
めのソリトンの時間的案内を指す。本発明による変調器
は、この文献に記載された１３ｋｍの分散偏移ファイバ
の有利な代替手段となる。
sheparding: All optical active soliton control ove
r global distances」, Elect. Lett., 30(12), pp.990
-991。この文献は、極長距離光通信の結合部内のソリト
ンのジッタを取り除くための「shepherding」適用例用
のカー型光変調装置の使用を示している。「shepherdin
g」という英語の語は、時間多重化超高速システムのた
めのソリトンの時間的案内を指す。本発明による変調器
は、この文献に記載された１３ｋｍの分散偏移ファイバ
の有利な代替手段となる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は先行技術の問
題および欠点を解消することを目的とする。本発明の目
的は、光信号および前記変調器内に注入されるポンプ光
の偏光とは動作が無関係のカー型光変調器を実現するこ
とである。本発明の別の目的は、偏光の調整を必要とせ
ず、また通常の動作条件における環境の影響には感応し
ないまたはほとんど感応しないが、動作は偏光の影響を
受けない状態を保つ全光学式クロック回収装置を実現す
ることである。
題および欠点を解消することを目的とする。本発明の目
的は、光信号および前記変調器内に注入されるポンプ光
の偏光とは動作が無関係のカー型光変調器を実現するこ
とである。本発明の別の目的は、偏光の調整を必要とせ
ず、また通常の動作条件における環境の影響には感応し
ないまたはほとんど感応しないが、動作は偏光の影響を
受けない状態を保つ全光学式クロック回収装置を実現す
ることである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】これらの目的のため、本
発明は、二つの中立伝播軸を有する偶数（２ｉ＞２、ｉ
は整数）の偏光維持ファイバ区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、
Ｔ４、．．．）を含み、これらの区間が等価光学長であ
り、２ｉ−１箇所において２ｉ−１個のスプライス(epi
ssures)（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、．．．）で光学的に接続
され、ファイバの前記中立伝播軸が全てのスプライスに
おいて９０°回転され、その結果偏光の分散が補償され
ることを特徴とするカー型光変調器を提供する。
発明は、二つの中立伝播軸を有する偶数（２ｉ＞２、ｉ
は整数）の偏光維持ファイバ区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、
Ｔ４、．．．）を含み、これらの区間が等価光学長であ
り、２ｉ−１箇所において２ｉ−１個のスプライス(epi
ssures)（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、．．．）で光学的に接続
され、ファイバの前記中立伝播軸が全てのスプライスに
おいて９０°回転され、その結果偏光の分散が補償され
ることを特徴とするカー型光変調器を提供する。
【００２６】特に有利な実施の形態によれば、本発明
は、二つの中立伝播軸を有する偶数個（２ｉ＞２、ｉは
整数）の偏光維持ファイバの区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、
Ｔ４、．．．）を含み、これらの区間が等価光学長であ
り、２ｉ−１箇所において２ｉ−１個のスプライス（Ｅ
１、Ｅ２、Ｅ３、．．．）で光学的に接続され、ファイ
バの前記中立伝播軸が、ループの中央のスプライス（ｉ
番目）（Ｅ１、Ｅ３）を除く全てのスプライスにおいて
９０°回転されており、ｉ番目のスプライスがモード変
換器を含み、前記モード変換器が、偏光維持光デマルチ
プレクサ（Ｃ３）および光マルチプレクサ（Ｃ４）、な
らびに第一および第二波長（λs、λc）をそれぞれ伝搬
するためデマルチプレクサおよびマルチプレクサを接続
する第一および第二光導波路（Ｆλs、Ｆλc）を含み、
前記第一および第二光導波路が偏光維持ファイバ製であ
ること、および、前記第一導波路（Ｆλs）の中立軸は
９０°回転されており、前記第二導波路（Ｆλc）の中
立軸は回転されていないことを特徴とするカー型光変調
器を提供する。
は、二つの中立伝播軸を有する偶数個（２ｉ＞２、ｉは
整数）の偏光維持ファイバの区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、
Ｔ４、．．．）を含み、これらの区間が等価光学長であ
り、２ｉ−１箇所において２ｉ−１個のスプライス（Ｅ
１、Ｅ２、Ｅ３、．．．）で光学的に接続され、ファイ
バの前記中立伝播軸が、ループの中央のスプライス（ｉ
番目）（Ｅ１、Ｅ３）を除く全てのスプライスにおいて
９０°回転されており、ｉ番目のスプライスがモード変
換器を含み、前記モード変換器が、偏光維持光デマルチ
プレクサ（Ｃ３）および光マルチプレクサ（Ｃ４）、な
らびに第一および第二波長（λs、λc）をそれぞれ伝搬
するためデマルチプレクサおよびマルチプレクサを接続
する第一および第二光導波路（Ｆλs、Ｆλc）を含み、
前記第一および第二光導波路が偏光維持ファイバ製であ
ること、および、前記第一導波路（Ｆλs）の中立軸は
９０°回転されており、前記第二導波路（Ｆλc）の中
立軸は回転されていないことを特徴とするカー型光変調
器を提供する。
【００２７】本発明は、ループレーザがある長さの光フ
ァイバ（Ｒ）を含み、前記ループ（Ｒ）が、第一波長
（λs）によって部分的に特徴付けられる第一入力光信
号を注入するために第一光カプラＣ１０を経由する信号
入力、信号出力、および第二波長（λc）によって部分
的に特徴付けられるクロック信号出力第二光カプラ（Ｃ
２０）を含み、前記第二信号が前記ファイバＦ３を介し
て前記ループ（Ｒ）から抽出されるループファイバレー
ザのモードのアクティブロッキングによる全光学式クロ
ック回収装置であって、前記光ファイバループ（Ｒ）
が、二つの中立伝播軸を有する偶数個（２ｉ＞２、ｉは
整数）の偏光維持ファイバの区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、
Ｔ４、．．．）を含み、これらの区間が等価光学長であ
り、２ｉ−１箇所において２ｉ−１個のスプライス（Ｅ
１、Ｅ２、Ｅ３、．．．）で光学的に接続され、ファイ
バの前記中立伝播軸が全てのスプライスにおいて９０°
回転されていることを特徴とする装置にも関する。
ァイバ（Ｒ）を含み、前記ループ（Ｒ）が、第一波長
（λs）によって部分的に特徴付けられる第一入力光信
号を注入するために第一光カプラＣ１０を経由する信号
入力、信号出力、および第二波長（λc）によって部分
的に特徴付けられるクロック信号出力第二光カプラ（Ｃ
２０）を含み、前記第二信号が前記ファイバＦ３を介し
て前記ループ（Ｒ）から抽出されるループファイバレー
ザのモードのアクティブロッキングによる全光学式クロ
ック回収装置であって、前記光ファイバループ（Ｒ）
が、二つの中立伝播軸を有する偶数個（２ｉ＞２、ｉは
整数）の偏光維持ファイバの区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、
Ｔ４、．．．）を含み、これらの区間が等価光学長であ
り、２ｉ−１箇所において２ｉ−１個のスプライス（Ｅ
１、Ｅ２、Ｅ３、．．．）で光学的に接続され、ファイ
バの前記中立伝播軸が全てのスプライスにおいて９０°
回転されていることを特徴とする装置にも関する。
【００２８】特に有利な実施の形態によれば、本発明
は、ループレーザがある長さの光ファイバ（Ｒ）を含
み、前記ループ（Ｒ）が、第一波長（λs)によって一部
分的に特徴付けられる第一光入力信号を注入するために
第一光カプラＣ１０を経由する信号入力、信号出力、お
よび第二波長（λc）によって一部分的に特徴付けられ
るクロック信号を出力する第二光カプラ（Ｃ２０）を含
み、前記第二信号が前記ファイバＦ３を介して前記ルー
プ（Ｒ）から抽出されるループファイバレーザのモード
のアクティブロッキングによる全光学式クロック回収装
置であって、前記光ファイバループ（Ｒ）が、二つの中
立伝播軸を有する偶数個（２ｉ＞２、ｉは整数）の偏光
維持ファイバ区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、．．．）
を含み、これらの区間が等価光学長であり、２ｉ−１箇
所において２ｉ−１個のスプライス（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ
３、．．．）で光学的に接続され、ファイバの前記中立
伝播軸が、ループの中央のスプライス（ｉ番目）（Ｅ
１、Ｅ３）を除く全てのスプライスにおいて９０°回転
されており、ｉ番目のスプライスがモード変換器を含
み、前記モード変換器が、偏光維持光デマルチプレクサ
（Ｃ３）およびマルチプレクサ（Ｃ４）、ならびに第一
および第二波長（λs、λc）をそれぞれ伝搬するためデ
マルチプレクサおよびマルチプレクサを接続する第一お
よび第二光導波路（Ｆλs、Ｆλc）を含み、前記第一お
よび第二光導波路が偏光維持ファイバ製であること、お
よび、前記第一導波路（Ｆλs）の中立軸は９０°回転
されており、前記第二導波路（Ｆλc）の中立軸は回転
されていないことを特徴とする装置を提供する。
は、ループレーザがある長さの光ファイバ（Ｒ）を含
み、前記ループ（Ｒ）が、第一波長（λs)によって一部
分的に特徴付けられる第一光入力信号を注入するために
第一光カプラＣ１０を経由する信号入力、信号出力、お
よび第二波長（λc）によって一部分的に特徴付けられ
るクロック信号を出力する第二光カプラ（Ｃ２０）を含
み、前記第二信号が前記ファイバＦ３を介して前記ルー
プ（Ｒ）から抽出されるループファイバレーザのモード
のアクティブロッキングによる全光学式クロック回収装
置であって、前記光ファイバループ（Ｒ）が、二つの中
立伝播軸を有する偶数個（２ｉ＞２、ｉは整数）の偏光
維持ファイバ区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、．．．）
を含み、これらの区間が等価光学長であり、２ｉ−１箇
所において２ｉ−１個のスプライス（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ
３、．．．）で光学的に接続され、ファイバの前記中立
伝播軸が、ループの中央のスプライス（ｉ番目）（Ｅ
１、Ｅ３）を除く全てのスプライスにおいて９０°回転
されており、ｉ番目のスプライスがモード変換器を含
み、前記モード変換器が、偏光維持光デマルチプレクサ
（Ｃ３）およびマルチプレクサ（Ｃ４）、ならびに第一
および第二波長（λs、λc）をそれぞれ伝搬するためデ
マルチプレクサおよびマルチプレクサを接続する第一お
よび第二光導波路（Ｆλs、Ｆλc）を含み、前記第一お
よび第二光導波路が偏光維持ファイバ製であること、お
よび、前記第一導波路（Ｆλs）の中立軸は９０°回転
されており、前記第二導波路（Ｆλc）の中立軸は回転
されていないことを特徴とする装置を提供する。
【００２９】具体的実施の形態によれば、前記光デマル
チプレクサおよび光マルチプレクサは偏光維持光カプラ
であり、前記第一および第二波長（λs、λc）を有する
前記第一および第二光信号を分離し組み合わせる波長
（Ｃ、Ｃ４）において選択的である。
チプレクサおよび光マルチプレクサは偏光維持光カプラ
であり、前記第一および第二波長（λs、λc）を有する
前記第一および第二光信号を分離し組み合わせる波長
（Ｃ、Ｃ４）において選択的である。
【００３０】一変形例によれば、前記偏光維持ファイバ
の区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、．．．）の数は四つ
でありかつ前記スプライスの数が三つである。
の区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、．．．）の数は四つ
でありかつ前記スプライスの数が三つである。
【００３１】好ましい実施の形態によれば、中立軸のう
ちの一つに対する制御によって誘導され、最初のｉ個の
区間（ループの前半、Ｔ１、Ｔ２）上で積分される非線
形位相差が、他方の軸に対する制御によって誘導され、
最後のｉ個の区間（ループの後半、Ｔ３、Ｔ４）上で積
分される非線形位相差に等しくなるよう、前記の２ｉの
偏光維持ファイバ区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ
４、．．．）の長さ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）が選択
される。
ちの一つに対する制御によって誘導され、最初のｉ個の
区間（ループの前半、Ｔ１、Ｔ２）上で積分される非線
形位相差が、他方の軸に対する制御によって誘導され、
最後のｉ個の区間（ループの後半、Ｔ３、Ｔ４）上で積
分される非線形位相差に等しくなるよう、前記の２ｉの
偏光維持ファイバ区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ
４、．．．）の長さ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）が選択
される。
【００３２】本発明による装置は既知の応用例のために
有利に構成することができるが、その性能は従来、先行
技術による全光学式クロック回収装置が環境に対して敏
感であることよって損なわれてきた。
有利に構成することができるが、その性能は従来、先行
技術による全光学式クロック回収装置が環境に対して敏
感であることよって損なわれてきた。
【００３３】従って本発明は、 ・ 本発明による全光学式クロック回収装置を含むソリ
トン光信号の再生装置 ・ 本発明による全光学式クロック回収装置を含む光デ
マルチプレクサ装置 ・ 本発明による全光学式クロック回収装置を含む光復
調装置 ・ 本発明による光変調器を含むループファイバレーザ ・ 本発明によるカー変調器を含むモードロッキングレ
ーザを使用するクロック回収装置を含むソリトン伝送シ
ステム をも提供する。
トン光信号の再生装置 ・ 本発明による全光学式クロック回収装置を含む光デ
マルチプレクサ装置 ・ 本発明による全光学式クロック回収装置を含む光復
調装置 ・ 本発明による光変調器を含むループファイバレーザ ・ 本発明によるカー変調器を含むモードロッキングレ
ーザを使用するクロック回収装置を含むソリトン伝送シ
ステム をも提供する。
【００３４】
【発明の実施の形態】本発明ならびにその種々の特徴お
よび長所は、添付の図面を参照しながら以下の詳細説明
を読むことによりよりよく理解されよう。
よび長所は、添付の図面を参照しながら以下の詳細説明
を読むことによりよりよく理解されよう。
【００３５】図面は、本発明の原理を図示するために非
限定的例として示したものである。全図面において同一
の符号は同一の要素を示すが、わかりやすくするための
配慮から縮尺は必ずしも一定ではない。
限定的例として示したものである。全図面において同一
の符号は同一の要素を示すが、わかりやすくするための
配慮から縮尺は必ずしも一定ではない。
【００３６】図３は、リングファイバレーザのモードロ
ッキングについての既知の原理による光信号の全光学式
クロック回収装置の一例の略図である。図３の装置の全
体的な構造は従来のものである。図５のサンプリングカ
プラＣ３によって採取されるソリトン型光信号は光ファ
イバＦ４上をファイバループＲまで伝播し、ファイバル
ープにはカプラＣ７を介してこの信号が結合される。フ
ァイバループＲおよびそこにある種々の光学素子は、図
１を参照してすでに説明したような符号ＲＬ１の、ある
いはL.E. Adams他の文献Ｄ８に記載されているようなリ
ングレーザを形成する。リングレーザは光増幅器ＡＯ
Ｌ、単方向動作のための光アイソレータＩ、レーザ光の
波長に合わせた光学フィルタ手段ＦＬ、および、ファイ
バＲ内を通過する光の電界の強さに応じて振幅および／
または位相の非線形性を得ることができる非線形光カッ
プリング手段ＣＯＮＬを含む。これらの非線形手段ＣＯ
ＮＬは例えば、本出願において説明する本発明によるカ
ー光変調器とすることができる。
ッキングについての既知の原理による光信号の全光学式
クロック回収装置の一例の略図である。図３の装置の全
体的な構造は従来のものである。図５のサンプリングカ
プラＣ３によって採取されるソリトン型光信号は光ファ
イバＦ４上をファイバループＲまで伝播し、ファイバル
ープにはカプラＣ７を介してこの信号が結合される。フ
ァイバループＲおよびそこにある種々の光学素子は、図
１を参照してすでに説明したような符号ＲＬ１の、ある
いはL.E. Adams他の文献Ｄ８に記載されているようなリ
ングレーザを形成する。リングレーザは光増幅器ＡＯ
Ｌ、単方向動作のための光アイソレータＩ、レーザ光の
波長に合わせた光学フィルタ手段ＦＬ、および、ファイ
バＲ内を通過する光の電界の強さに応じて振幅および／
または位相の非線形性を得ることができる非線形光カッ
プリング手段ＣＯＮＬを含む。これらの非線形手段ＣＯ
ＮＬは例えば、本出願において説明する本発明によるカ
ー光変調器とすることができる。
【００３７】リングレーザは、カプラＣ７を経由して注
入されるソリトン信号がない時、連続的に動作する（Ｃ
Ｗ）ことができる。反対に、カプラＣ７を経由してビッ
ト列が一旦注入されると、レーザのキャビティの長さが
１ビットが占有する空間の整数倍である限り、カプラは
信号のビットの速度でリングレーザのモードのロッキン
グを引き起こす。この長さは、リング内のビットが占有
する空間の整数倍になるように移動時間の機械的調節装
置ＦＳにより調節することができる。装置ＦＳは、リン
グの長さを一定に保つようフィードバックを行う制御手
段（図示せず）により制御される。
入されるソリトン信号がない時、連続的に動作する（Ｃ
Ｗ）ことができる。反対に、カプラＣ７を経由してビッ
ト列が一旦注入されると、レーザのキャビティの長さが
１ビットが占有する空間の整数倍である限り、カプラは
信号のビットの速度でリングレーザのモードのロッキン
グを引き起こす。この長さは、リング内のビットが占有
する空間の整数倍になるように移動時間の機械的調節装
置ＦＳにより調節することができる。装置ＦＳは、リン
グの長さを一定に保つようフィードバックを行う制御手
段（図示せず）により制御される。
【００３８】次に、実質的に時間的ジッタのないクロッ
ク信号を得るために、光カプラＣ８を経由してこれらの
パルスが採取される。同期変調においてこの信号を簡単
に利用できるようにする目的で、図７に、第二光増幅器
ＡＯＨ、およびリングレーザから出力されるパルスに所
望の形状（振幅、長さ、時間軸上の立ち上がりおよび立
ち下がりの形状．．．）を付与するための圧縮および／
または伸張手段を示す。例えば元のままのパルスは比較
的幅が狭いので、使用する前に拡張するのが好ましい。
このように、光ファイバＦ３に供給されるクロックパル
スは所望する使用法に合わせて最適化される。
ク信号を得るために、光カプラＣ８を経由してこれらの
パルスが採取される。同期変調においてこの信号を簡単
に利用できるようにする目的で、図７に、第二光増幅器
ＡＯＨ、およびリングレーザから出力されるパルスに所
望の形状（振幅、長さ、時間軸上の立ち上がりおよび立
ち下がりの形状．．．）を付与するための圧縮および／
または伸張手段を示す。例えば元のままのパルスは比較
的幅が狭いので、使用する前に拡張するのが好ましい。
このように、光ファイバＦ３に供給されるクロックパル
スは所望する使用法に合わせて最適化される。
【００３９】図４は、変調器がＮＯＬＭであるソリトン
の同期変調装置の文献Ｄ１による実施の形態の略図であ
る。図４に示す装置においては、再生すべきソリトン型
光信号は入力光ファイバＦ１を経由して到達し、ここで
光カプラＣ３は信号の一部を採取し、そこからクロック
回収手段ＣＬＫによりクロック信号を抽出する。次に、
これらの手段ＣＬＫがカプラＣ２を経由して前記クロッ
ク光信号をＮＯＬＭのチェック入力に印加する。ソリト
ン信号は依然として同じ波長λsである。クロック信号
の波長λhは、通過域がソリトンの波長λsを中心とする
ような帯域フィルタＢＰＣにより装置の出力側において
クロックのブロッキングフィルタリングができるように
するため、ソリトン信号λsの波長とは若干異なること
が好ましい。
の同期変調装置の文献Ｄ１による実施の形態の略図であ
る。図４に示す装置においては、再生すべきソリトン型
光信号は入力光ファイバＦ１を経由して到達し、ここで
光カプラＣ３は信号の一部を採取し、そこからクロック
回収手段ＣＬＫによりクロック信号を抽出する。次に、
これらの手段ＣＬＫがカプラＣ２を経由して前記クロッ
ク光信号をＮＯＬＭのチェック入力に印加する。ソリト
ン信号は依然として同じ波長λsである。クロック信号
の波長λhは、通過域がソリトンの波長λsを中心とする
ような帯域フィルタＢＰＣにより装置の出力側において
クロックのブロッキングフィルタリングができるように
するため、ソリトン信号λsの波長とは若干異なること
が好ましい。
【００４０】サンプリングカプラＣ３の下流側では、ソ
リトン信号が入力光ファイバＦ１上をＮＯＬＭのカプラ
Ｃ１の入力ポート１まで伝播する。一変形例によれば、
ソリトンが前回に増幅または再生されて以来、ソリトン
によってうけた線損失を補償するためにミラーＮＯＬＭ
の上流側に光増幅器ＧＳを設置することができる。
リトン信号が入力光ファイバＦ１上をＮＯＬＭのカプラ
Ｃ１の入力ポート１まで伝播する。一変形例によれば、
ソリトンが前回に増幅または再生されて以来、ソリトン
によってうけた線損失を補償するためにミラーＮＯＬＭ
の上流側に光増幅器ＧＳを設置することができる。
【００４１】ＮＯＬＭの動作は図１を参照して説明した
内容と同様である。従って、ＮＯＬＭのカプラＣ１のポ
ート１に到達するソリトンはチェックカプラＣ２を経由
してＦ３のチェック入力部に印加されるクロック信号に
よって変調される。クロックの移動時間、および自らの
移動経路によって異なるソリトンの移動時間は、これら
の信号がＮＯＬＭ内を通過するときこれらの信号の同期
が得られるよう、図１の装置内のようにして調節しなけ
ればならない。
内容と同様である。従って、ＮＯＬＭのカプラＣ１のポ
ート１に到達するソリトンはチェックカプラＣ２を経由
してＦ３のチェック入力部に印加されるクロック信号に
よって変調される。クロックの移動時間、および自らの
移動経路によって異なるソリトンの移動時間は、これら
の信号がＮＯＬＭ内を通過するときこれらの信号の同期
が得られるよう、図１の装置内のようにして調節しなけ
ればならない。
【００４２】このように、ソリトン信号はクロック信号
の含絡線によって変調され、それによりソリトンの振幅
の変調が得られる。実際、再生装置の出力側におけるゴ
ードンハウスジッタを少なくするあるいはなくすには振
幅を変調することで十分であるとされている。
の含絡線によって変調され、それによりソリトンの振幅
の変調が得られる。実際、再生装置の出力側におけるゴ
ードンハウスジッタを少なくするあるいはなくすには振
幅を変調することで十分であるとされている。
【００４３】図５は、本発明によるクロック再生装置な
らびに複数のインライン光増幅器および複数のガイドフ
ィルタを含む、本発明によるソリトン信号の伝送システ
ムの略図である。ガイドフィルタはソリトンのスペクト
ル幅を圧縮し、それによりソリトンのエネルギを奪う。
ソリトンが増幅器（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、．．．）間の光
ファイバ（ＬＦ１、ＬＦ２、．．．）上で受ける線損失
よりも直列増幅器の利得の方が大きくなければならない
のはこのためである。ソリトンのスペクトル幅を小さく
することにより、時間的ジッタも、文献Ｄ１０＝L.F. M
ollenauer他(1992)、「The sliding-frequency guiding
filter: an improved form of solitonjitter contro
l」,Optics Letters v.17, no 22, pp. 1575-1577, 15
nov. 1992に記載されているようなガイドフィルタによ
り減少される。
らびに複数のインライン光増幅器および複数のガイドフ
ィルタを含む、本発明によるソリトン信号の伝送システ
ムの略図である。ガイドフィルタはソリトンのスペクト
ル幅を圧縮し、それによりソリトンのエネルギを奪う。
ソリトンが増幅器（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、．．．）間の光
ファイバ（ＬＦ１、ＬＦ２、．．．）上で受ける線損失
よりも直列増幅器の利得の方が大きくなければならない
のはこのためである。ソリトンのスペクトル幅を小さく
することにより、時間的ジッタも、文献Ｄ１０＝L.F. M
ollenauer他(1992)、「The sliding-frequency guiding
filter: an improved form of solitonjitter contro
l」,Optics Letters v.17, no 22, pp. 1575-1577, 15
nov. 1992に記載されているようなガイドフィルタによ
り減少される。
【００４４】本発明の一つの目的は、先行技術の欠点を
解消すること、特に、光変調器すなわちモードロッキン
グループファイバレーザなどの変調器を含む装置、なら
びにこのようなレーザのモードのロッキングによる全光
学式クロック回収装置が、振動および周囲温度の変化に
対し不感応であるようにすることである。
解消すること、特に、光変調器すなわちモードロッキン
グループファイバレーザなどの変調器を含む装置、なら
びにこのようなレーザのモードのロッキングによる全光
学式クロック回収装置が、振動および周囲温度の変化に
対し不感応であるようにすることである。
【００４５】図６に一例の略図を示す本発明の装置の動
作は、図２を用いて前記において説明したＮＯＬＭの動
作と同様である。本発明によるレーザは図２のＮＯＬＭ
と同様に、複数の偏光維持ファイバ区間で構成される。
本発明によれば、ｉを１より大きい整数とする時、区間
数は偶数２ｉである。図６によれば、等価光学長（それ
ぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）をもつ四つの区間（Ｔ
１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）が必要である。これらの四つの
区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）は、三箇所で三つのス
プライス（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）により光学式に接続され
る。第一および第三スプライス（Ｅ１、Ｅ３）の所で、
図２の単一のスプライスを参照して前記に説明したよう
に、偏光維持ファイバの中立伝播軸が９０°回転され
る。
作は、図２を用いて前記において説明したＮＯＬＭの動
作と同様である。本発明によるレーザは図２のＮＯＬＭ
と同様に、複数の偏光維持ファイバ区間で構成される。
本発明によれば、ｉを１より大きい整数とする時、区間
数は偶数２ｉである。図６によれば、等価光学長（それ
ぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）をもつ四つの区間（Ｔ
１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）が必要である。これらの四つの
区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）は、三箇所で三つのス
プライス（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）により光学式に接続され
る。第一および第三スプライス（Ｅ１、Ｅ３）の所で、
図２の単一のスプライスを参照して前記に説明したよう
に、偏光維持ファイバの中立伝播軸が９０°回転され
る。
【００４６】本発明の好ましい一変形例によれば、区間
Ｔ２とＴ３の間の第二スプライスＥ２のループＬ内に、
光デマルチプレクサＣ３０および光マルチプレクサＣ４
０およびこれらを接続する二つの偏光維持光導波路（Ｆ
λsおよびＦλc）を含む図７に示すようなモード変換器
が挿入される。デマルチプレクサＣ３０は、前記二つの
導波路（Ｆλs、Ｆλc）上の各入力（λs、λc）にある
二つの光信号を分割する。入力信号（λs）を伝搬する
導波路（Ｆλc）上では、偏光維持ファイバの中立伝播
軸の９０°の回転をともなってスプライスＥ４が実施さ
れる。他方の導波路（Ｆλc）上では軸の回転はない。
次に、前記マルチプレクサＣ４０は二つの信号（λsお
よびλc）を再結合する。
Ｔ２とＴ３の間の第二スプライスＥ２のループＬ内に、
光デマルチプレクサＣ３０および光マルチプレクサＣ４
０およびこれらを接続する二つの偏光維持光導波路（Ｆ
λsおよびＦλc）を含む図７に示すようなモード変換器
が挿入される。デマルチプレクサＣ３０は、前記二つの
導波路（Ｆλs、Ｆλc）上の各入力（λs、λc）にある
二つの光信号を分割する。入力信号（λs）を伝搬する
導波路（Ｆλc）上では、偏光維持ファイバの中立伝播
軸の９０°の回転をともなってスプライスＥ４が実施さ
れる。他方の導波路（Ｆλc）上では軸の回転はない。
次に、前記マルチプレクサＣ４０は二つの信号（λsお
よびλc）を再結合する。
【００４７】例えば、三本の偏光維持ファイバとダイク
ロイックフィルタおよび偏光維持光カプラにより、この
ようなデマルチプレクサ装置（Ｃ３）およびマルチプレ
クサ装置（Ｃ４）をつくることができる。このような装
置は、例えばカナダのオンタリオ州NepeanのJDS FITEL
Inc.から、カタログ番号ＷＤ１５５５−ＡＬＬ５ＪＭ１
で市販されている。また、近い将来には、このような素
子が集積光学技術でつくられることも可能になるだろ
う。
ロイックフィルタおよび偏光維持光カプラにより、この
ようなデマルチプレクサ装置（Ｃ３）およびマルチプレ
クサ装置（Ｃ４）をつくることができる。このような装
置は、例えばカナダのオンタリオ州NepeanのJDS FITEL
Inc.から、カタログ番号ＷＤ１５５５−ＡＬＬ５ＪＭ１
で市販されている。また、近い将来には、このような素
子が集積光学技術でつくられることも可能になるだろ
う。
【００４８】何の準備をしなくとも、ループファイバＲ
内の維持軸Ａ１、Ａ２に対し任意の方向にカプラＣ１０
の偏光軸を向けて、このカプラを経由してレーザ内に入
力光信号（λs）を注入することができる。このように
なんら調整を行わなくとも装置の動作は二つの信号（λ
sおよびλc）の偏光に対し感応せず、このことは文献Ｄ
１、Ｄ２およびＤ３に記載されている先行技術の実施の
形態と比較して大きな長所となっている。
内の維持軸Ａ１、Ａ２に対し任意の方向にカプラＣ１０
の偏光軸を向けて、このカプラを経由してレーザ内に入
力光信号（λs）を注入することができる。このように
なんら調整を行わなくとも装置の動作は二つの信号（λ
sおよびλc）の偏光に対し感応せず、このことは文献Ｄ
１、Ｄ２およびＤ３に記載されている先行技術の実施の
形態と比較して大きな長所となっている。
【００４９】本実施の形態は文献Ｄ４の装置と比較して
はるかに単純化されている。なぜなら、二つの光信号
（λs、λc）の偏光はＤ４の場合のように臨界的ではな
いからである。また、本発明によるモード変換器は周囲
温度に比較的感応しない。Ｄ４の装置は正常動作のため
の温度制御を必要とする。またＤ４のレーザは、ループ
Ｒ上を伝播する信号の偏光の分散を補償しない。
はるかに単純化されている。なぜなら、二つの光信号
（λs、λc）の偏光はＤ４の場合のように臨界的ではな
いからである。また、本発明によるモード変換器は周囲
温度に比較的感応しない。Ｄ４の装置は正常動作のため
の温度制御を必要とする。またＤ４のレーザは、ループ
Ｒ上を伝播する信号の偏光の分散を補償しない。
【００５０】このように、本発明による装置は正常かつ
再現可能であって、温度、加速度、振動等の環境の変化
に感応しないように動作することができる。もちろん、
本装置が、未知の任意の偏光信号（λs、λc）で動作し
場合によっては制御不能になることがある。また、偏光
の分散が自動的かつ調節なしに行われる。
再現可能であって、温度、加速度、振動等の環境の変化
に感応しないように動作することができる。もちろん、
本装置が、未知の任意の偏光信号（λs、λc）で動作し
場合によっては制御不能になることがある。また、偏光
の分散が自動的かつ調節なしに行われる。
【００５１】本発明の好ましい実施の形態をより詳細に
説明するには、本文書において区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３、Ｔ４）の等価光学長が何を意味するかについて説明
するのが適当であろう。そのためには、ループＲの区間
を通過しこれら区間を接続するスプライスを通過する光
信号がうける光損失を考慮しなければならない。なぜな
ら、偏光の分散はモード変換器の前後で非線形位相差が
等しいかどうか（カー効果）は信号の振幅によるからで
ある。
説明するには、本文書において区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３、Ｔ４）の等価光学長が何を意味するかについて説明
するのが適当であろう。そのためには、ループＲの区間
を通過しこれら区間を接続するスプライスを通過する光
信号がうける光損失を考慮しなければならない。なぜな
ら、偏光の分散はモード変換器の前後で非線形位相差が
等しいかどうか（カー効果）は信号の振幅によるからで
ある。
【００５２】区間の長さの計算例を示すため、幾つかの
仮定を行い説明を簡単にすることにする。偶数２ｉ＝４
の区間を選択する。各対の区間内では、そこでの偏光の
分散を補償するために長さが同一になる（Ｌ１＝Ｌ２、
Ｌ３＝Ｌ４）ようにする。光カプラＣ１０は、図６に示
すように、第一区間Ｔ１の始端の近傍に配設される。こ
のカプラＣ１０を経由して注入される信号は、連続して
Ｔ１、Ｅ１、Ｔ２、Ｅ２、Ｔ３、Ｅ３、Ｔ４内で損失を
受ける。この信号は最終区間Ｔ４内で最も弱くなり、非
線形効果もこの区間内で最も弱くなる。従って、最終区
間Ｔ４で第一区間Ｔ１と同じ大きさの効果を得るために
は、最終区間Ｔ４の長さＬ４は第一区間Ｔ１の長さＬ１
よりも大きくなければならない。
仮定を行い説明を簡単にすることにする。偶数２ｉ＝４
の区間を選択する。各対の区間内では、そこでの偏光の
分散を補償するために長さが同一になる（Ｌ１＝Ｌ２、
Ｌ３＝Ｌ４）ようにする。光カプラＣ１０は、図６に示
すように、第一区間Ｔ１の始端の近傍に配設される。こ
のカプラＣ１０を経由して注入される信号は、連続して
Ｔ１、Ｅ１、Ｔ２、Ｅ２、Ｔ３、Ｅ３、Ｔ４内で損失を
受ける。この信号は最終区間Ｔ４内で最も弱くなり、非
線形効果もこの区間内で最も弱くなる。従って、最終区
間Ｔ４で第一区間Ｔ１と同じ大きさの効果を得るために
は、最終区間Ｔ４の長さＬ４は第一区間Ｔ１の長さＬ１
よりも大きくなければならない。
【００５３】ファイバの減衰値が全区間について一定で
あって、例えばα＝０．２３ｄＢ／ｋｍであると仮定
し、スプライスＥ１、Ｅ２、Ｅ３の損失をそれぞれＰ
１、Ｐ２、Ｐ３と記すことにする。
あって、例えばα＝０．２３ｄＢ／ｋｍであると仮定
し、スプライスＥ１、Ｅ２、Ｅ３の損失をそれぞれＰ
１、Ｐ２、Ｐ３と記すことにする。
【００５４】中立軸のうちの一つに対する制御によって
誘導され、最初のｉ個の区間（ループの前半、Ｔ１、Ｔ
２）上で積分される非線形位相差は、他方の軸に対する
制御によって誘導され、最後のｉ個の区間（ループの後
半、Ｔ３、Ｔ４）上で積分される非線形位相差に等しい
という条件を採用すると、以下のように書くことができ
る。
誘導され、最初のｉ個の区間（ループの前半、Ｔ１、Ｔ
２）上で積分される非線形位相差は、他方の軸に対する
制御によって誘導され、最後のｉ個の区間（ループの後
半、Ｔ３、Ｔ４）上で積分される非線形位相差に等しい
という条件を採用すると、以下のように書くことができ
る。
【００５５】（１−ｅ-αL1）／α＋（Ｐ１・ｅ-αL1）
・（１−ｅ-αL1）／α＝Ｐ１・Ｐ２・（ｅ-2αL1）
（１−ｅ-αL4）／α＋Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・［ｅ
-α(2L1+L4)］［１−ｅ-αL4］／α 従って、Ｌ１およびＫ４は以下の関係を立証するもので
なければならない。
・（１−ｅ-αL1）／α＝Ｐ１・Ｐ２・（ｅ-2αL1）
（１−ｅ-αL4）／α＋Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・［ｅ
-α(2L1+L4)］［１−ｅ-αL4］／α 従って、Ｌ１およびＫ４は以下の関係を立証するもので
なければならない。
【００５６】１＋（Ｐ１−１）ｅ-αL1＋Ｐ１・ｅ
-2αL1＝［Ｐ１・Ｐ２・ｅ-2αL1］［１＋（Ｐ３−１）
ｅ-αL4＋Ｐ３・ｅ-2αL4］ 偏光軸の回転のない光導波路のモードの変換器内への注
入損失は、上記等式内に定める項と比較すれば取るに足
らない。
-2αL1＝［Ｐ１・Ｐ２・ｅ-2αL1］［１＋（Ｐ３−１）
ｅ-αL4＋Ｐ３・ｅ-2αL4］ 偏光軸の回転のない光導波路のモードの変換器内への注
入損失は、上記等式内に定める項と比較すれば取るに足
らない。
【００５７】本発明のカー型光変調器、およびこのよう
な変調器を含む装置は、より多くの区間（対）を含むこ
とができるが、それによって装置の複雑さならびにスプ
ライスによる損失が増大する。
な変調器を含む装置は、より多くの区間（対）を含むこ
とができるが、それによって装置の複雑さならびにスプ
ライスによる損失が増大する。
【００５８】当業者なら、特許請求の範囲によって定義
される本発明の範囲から逸脱せずに、この構想を種々の
実施の形態により多くの適用例に適合させるよう、この
構想に変更を加えることができよう。
される本発明の範囲から逸脱せずに、この構想を種々の
実施の形態により多くの適用例に適合させるよう、この
構想に変更を加えることができよう。
【図１】文献Ｄ３による先行技術によって既知である、
ＮＯＬＭを使用するクロック信号の切り換えによりソリ
トンを再生する装置の略図である。
ＮＯＬＭを使用するクロック信号の切り換えによりソリ
トンを再生する装置の略図である。
【図２】文献Ｄ７による先行技術によって既知であるよ
うな、切り換えるべき信号の偏光に感応しないＮＯＬＭ
スイッチの略図である。
うな、切り換えるべき信号の偏光に感応しないＮＯＬＭ
スイッチの略図である。
【図３】リングファイバレーザのモードロッキングにつ
いての既知の原理による光信号の全光学式クロック回収
装置の一例の略図である。
いての既知の原理による光信号の全光学式クロック回収
装置の一例の略図である。
【図４】変調器がＮＯＬＭであるソリトンの同期変調装
置の文献Ｄ１による実施の形態の略図である。
置の文献Ｄ１による実施の形態の略図である。
【図５】本発明による再生装置ならびに複数の直列光増
幅器および複数の導波フィルタを含む、本発明によるソ
リトン信号の伝送システムの略図である。
幅器および複数の導波フィルタを含む、本発明によるソ
リトン信号の伝送システムの略図である。
【図６】リングファイバレーザのモードロッキングにつ
いての既知の原理により動作し本発明によるカー変調器
を含む、本発明による光信号の全光学式クロック回収装
置の例の略図である。
いての既知の原理により動作し本発明によるカー変調器
を含む、本発明による光信号の全光学式クロック回収装
置の例の略図である。
【図７】図６の実施の形態において使用するのに適する
モード変換装置の例の略図である。
モード変換装置の例の略図である。
ＡＯＬ 光増幅器 Ａ 維持軸 ＢＰＣ 帯域フィルタ ＣＬＫ クロック回収手段 ＣＯＮＬ 非線形光カップリング手段 Ｃ１ 第一光カプラ Ｃ２ チェックカプラ Ｃ３、Ｃ３０ 光デマルチプレクサ Ｃ４、Ｃ４０ 光マルチプレクサ Ｃ７、Ｃ１０ 入力カプラ Ｃ８ 光カプラ Ｅ スプライス ＦＬ 光学フィルタ手段 ＦＳ 移動時間の機械的調節装置 Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４ 光ファイバ Ｆλc、Ｆλs 光導波路 Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ 増幅器 ＧＳ 光増幅器 Ｉ 光アイソレータ Ｌ ループ ＬＦ１、ＬＦ２ 光ファイバ ＮＯＬＭ 非線形光ミラー ＰＣ 偏光制御複屈折装置 Ｒ ループ ＲＬ リングファイバレーザ Ｔ 偏光維持ファイバ区間 λs、λc 波長
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 10/04 10/06
Claims (12)
- 【請求項１】 二つの中立伝播軸を有する偶数個（２ｉ
＞２、ｉは整数）の偏光維持ファイバの区間（Ｔ１、Ｔ
２、Ｔ３、Ｔ４、．．．）を含み、これらの区間が等価
光学長であり、２ｉ−１箇所において２ｉ−１個のスプ
ライス（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、．．．）で光学的に接続さ
れ、前記ファイバの前記中立伝播軸が全てのスプライス
において９０°回転され、その結果偏光の分散が補償さ
れることを特徴とするカー型光信号の振幅変調器。 - 【請求項２】 二つの中立伝播軸を有する偶数個（２ｉ
＞２、ｉは整数）の偏光維持ファイバの区間（Ｔ１、Ｔ
２、Ｔ３、Ｔ４、．．．）を含み、これらの区間が等価
光学長であり、２ｉ−１箇所において２ｉ−１個のスプ
ライス（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、．．．）で光学的に接続さ
れ、前記ファイバの前記中立伝播軸が、ループの中央の
スプライス（ｉ番目）（Ｅ１、Ｅ３）を除く全てのスプ
ライスにおいて９０°回転され、ｉ番目のスプライスが
モード変換器を含み、前記モード変換器が、偏光維持型
光デマルチプレクサ（Ｃ３）および光マルチプレクサ
（Ｃ４）、ならびに第一および第二波長（λs、λc）を
それぞれ伝搬するためデマルチプレクサおよびマルチプ
レクサを接続する第一および第二光導波路（Ｆλs、Ｆ
λc）を含み、前記第一および第二光導波路が偏光維持
ファイバ製であること、および、前記第一導波路（Ｆλ
s）の中立軸は９０°回転されており、前記第二導波路
（Ｆλc）の中立軸は回転されていないことを特徴とす
るカー型光信号の振幅変調器。 - 【請求項３】 ループレーザがある長さの光ファイバ
（Ｌ）を含み、前記ループ（Ｌ）が、第一波長（λs）
によって部分的に特徴付けられる第一光入力信号を注入
するために第一光カプラＣ１を経由する信号入力、信号
出力、および第二波長（λc）によって部分的に特徴付
けられるクロック信号を出力する第二光カプラ（Ｃ２）
を含み、前記第二信号が前記ファイバＦ３を介して前記
ループ（Ｌ）から抽出されるループファイバレーザのモ
ードのアクティブロッキングによる全光学式クロック回
収装置であって、前記光ファイバループ（Ｌ）が、二つ
の中立伝播軸を有する偶数個（２ｉ＞２、ｉは整数）の
偏光維持ファイバの区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ
４、．．．）を含み、これらの区間が等価光学長であ
り、２ｉ−１箇所において２ｉ−１個のスプライス（Ｅ
１、Ｅ２、Ｅ３、．．．）で光学的に接続され、ファイ
バの前記中立伝播軸が全てのスプライスにおいて９０°
回転されていることを特徴とする装置。 - 【請求項４】 ループレーザがある長さの光ファイバ
（Ｌ）を含み、前記ループ（Ｌ）が、第一波長（λｓ）
によって部分的に特徴付けられる第一光入力信号を注入
するために第一光カプラＣ１を経由する信号入力、信号
出力、および第二波長（λc）によって部分的に特徴付
けられるクロック信号を出力する第二光カプラ（Ｃ２）
を含み、前記第二信号が前記ファイバＦ３を介して前記
ループ（Ｌ）から抽出されるループファイバレーザのモ
ードのアクティブロッキングによる全光学式クロック回
収装置であって、前記光ファイバループ（Ｌ）が、二つ
の中立伝播軸を有する偶数個（２ｉ＞２、ｉは整数）の
偏光維持ファイバの区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ
４、．．．）を含み、これらの区間が等価光学長であ
り、２ｉ−１箇所において２ｉ−１個のスプライス（Ｅ
１、Ｅ２、Ｅ３、．．．）で光学的に接続され、ファイ
バの前記中立伝播軸が、ループの中央のスプライス（ｉ
番目）（Ｅ１、Ｅ３）を除く全てのスプライスにおいて
９０°回転されており、ｉ番目のスプライスがモード変
換器を含み、前記モード変換器が、偏光維持光デマルチ
プレクサ（Ｃ３）およびマルチプレクサ（Ｃ４）、なら
びに第一および第二波長（λs、λc）をそれぞれ伝搬す
るためデマルチプレクサおよびマルチプレクサを接続す
る第一および第二光導波路（Ｆλs、Ｆλc）を含み、前
記第一および第二光導波路が偏光維持ファイバ製である
こと、および、前記第一導波路（Ｆλs）の中立軸は９
０°回転されており、前記第二導波路（Ｆλc）の中立
軸は回転されていないことを特徴とする装置。 - 【請求項５】 前記光デマルチプレクサおよびマルチプ
レクサ（Ｃ３、Ｃ４）が偏光維持光カプラであり、前記
第一および第二波長（λs、λc）を有する前記第一およ
び第二光信号を分離し組み合わせる波長において選択的
であることを特徴とする請求項２に記載の光変調器。 - 【請求項６】 前記偏光維持ファイバの区間（Ｔ１、Ｔ
２、Ｔ３、Ｔ４、．．．）の数が四つでありかつ前記ス
プライスの数が三つ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）であることを
特徴とする請求項１、２及び５のいずれか一項に記載の
光変調器。 - 【請求項７】 前記第一および第二波長（λs、λc）を
有する前記前記第一および第二光信号の偏光素子間の、
ループの前半（Ｔ１、Ｔ２）で積分される相対位相差
が、ループの後半（Ｔ３、Ｔ４）で積分される相対位相
差と等しくなるよう、前記の四つの偏光維持ファイバの
区間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、．．．）の長さ（Ｌ
１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）が選択されていることを特徴と
する請求項６に記載の光変調器。 - 【請求項８】 請求項１、２及び５から７のいずれか一
項に記載の全光学式クロック回収装置を含むソリトン光
信号再生装置。 - 【請求項９】 請求項１、２及び５から７のいずれか一
項に記載の全光学式クロック回収装置を含む光デマルチ
プレクサ装置。 - 【請求項１０】 請求項１、２及び５から７のいずれか
一項に記載の全光学式クロック回収装置を含む光復調装
置。 - 【請求項１１】 請求項１、２及び５から７のいずれか
一項に記載の光変調器を含むループファイバレーザ。 - 【請求項１２】 請求項１、２及び５から７のいずれか
一項に記載のカー変調器を含むモードロッキングレーザ
を使用するクロック回収装置を含むソリトン伝送システ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9601082 | 1996-01-30 | ||
| FR9601082A FR2744246B1 (fr) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | Modulateur kerr independant de la polarisation, et dispositif de recuperation toute optique d'horloge comprenant un tel modulateur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09251175A true JPH09251175A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3608698B2 JP3608698B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=9488623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01717797A Expired - Fee Related JP3608698B2 (ja) | 1996-01-30 | 1997-01-30 | 偏光の影響を受けないカー変調器、およびこのような変調器を含む全光学式クロック回収装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5911015A (ja) |
| EP (1) | EP0788016A1 (ja) |
| JP (1) | JP3608698B2 (ja) |
| CA (1) | CA2196333C (ja) |
| FR (1) | FR2744246B1 (ja) |
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| CN115585801B (zh) * | 2022-09-07 | 2024-02-06 | 浙江航天润博测控技术有限公司 | 一种分段光路互易的分布式高精度光纤陀螺仪及方法 |
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