JPH09318986A - 光周波数シフタおよび本シフタを用いた光ソリトン伝送システム - Google Patents

光周波数シフタおよび本シフタを用いた光ソリトン伝送システム

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JPH09318986A
JPH09318986A JP8133819A JP13381996A JPH09318986A JP H09318986 A JPH09318986 A JP H09318986A JP 8133819 A JP8133819 A JP 8133819A JP 13381996 A JP13381996 A JP 13381996A JP H09318986 A JPH09318986 A JP H09318986A
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逸郎 森田
Shu Yamamoto
周 山本
Shigeyuki Akiba
重幸 秋葉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 損失の偏光依存性および偏波モード分散のな
い理想的な光周波数シフタおよび該光周波数シフタを使
用して、ソリトン伝送特性を向上し、超大容量の波長多
重光ソリトン伝送システムを提供する。 【解決手段】 電気音響光学素子１に光を入射し、その
回折格子１ａで超音波の進行方向と同方向に回折された
一次回折光１９をコーナーミラー８によって該一次回折
光１９に平行な逆方向に全反射して、ファラデー回転素
子１０を通過させ、その偏光面をファラデー回転素子１
０で９０度回転させ、この偏光面を９０度回転された一
次回折光を再び電気音響光学素子に入射し、その回折格
子で超音波の進行方向と同方向に回折された一次回折光
を出射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気音響効果を使
用し、損失の偏光依存性および偏波モード分散がない光
周波数シフタ、および該光周波数シフタを使用し、光海
底ケーブル等に利用し得る光ソリトン伝送システムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】電気音響効果を用いた従来の光周波数シ
フタは、損失の偏光依存性が例えば約０．５ｄＢのよう
に大きく、また偏波モード分散も例えば約１０ｐｓ遅れ
るというように大きいため、ランダム偏光状態の高速信
号に対して波形歪みを生じさせるなどの問題がある。
【０００３】一方、光通信における超大容量化を達成し
得る伝送システムとして、光ソリトンパルスを用いた光
ソリトン伝送システムがある。この光ソリトン伝送シス
テムにおいて、光ソリトンパルスを用いる光増幅システ
ムは、通常のノンリターンツウゼロパルスを用いる光増
幅システムと比較した場合、大容量化が可能であり、多
重化が容易であり、光ファイバの非線形性を利用するの
で非線形性による劣化が少ない等の利点があり、現在盛
んに研究が進められている。
【０００４】光ソリトン通信においては、光増幅器の雑
音は、受信端での光パルスのタイミングジッタに影響を
及ぼし、伝送特性を劣化させる。すなわち、雑音が重畳
した光ソリトンでは、光強度がランダムに揺らぎ、理想
的な光ソリトンの形から僅かにずれるため、非線形光学
効果によるキャリア周波数のシフト量に揺らぎが生じ
る。これが各中継器毎に繰り返されるため、有限な分散
値を持つ光ファイバを伝搬するうちに光パルスの到着時
間がランダムに揺らぎ、タイミングジッタが引き起こさ
れる。この現象は、ゴードンハウス効果と呼ばれ、光ソ
リトン通信の主たる伝送特性の制限要因となっている。
【０００５】情報を有する複数の光ソリトンを伝送する
場合、それぞれのソリトンの形は変化しないものの、隣
り合うソリトン同士の間隔が狭いとソリトン同士が干渉
し、引き寄せられたり、反発し合ったりする現象が観察
される。これも受信端でのタイミングジッタとなるた
め、通信への応用上は好ましくない。ソリトンの干渉を
抑制するためには、隣接したソリトン同士の間隔はある
程度広くとる必要がある。
【０００６】上述したタイミングジッタを克服すべく、
人為的にタイミングジッタを抑制するソリトン制御技術
の研究が活発に進められており、ソリトン伝送実験はこ
こ数年間で急速に進展した。一つは、ランダム周波数シ
フトを光フィルタを用いて周波数領域で制御するもので
あり、もう一つは、タイミングジッタそのものを時間領
域で直接制御する方法である。
【０００７】周波数領域での制御は、タイミングジッタ
の原因となるランダム周波数シフトを、光増幅器の後に
設置した光狭帯域バンドパスフィルタを通すことにより
フィルタの中心周波数に近づけ、タイミングジッタを抑
制するものである。このフィルタは中心からずれようと
するソリトンを周波数領域でガイドすることから、周波
数ガイディングフィルタと呼ばれている。フィルタの帯
域幅は、ソリトンのスペクトル幅の５〜１０倍程度の狭
帯域である。また、中心周波数を固定した周波数ガイデ
ィングでは、雑音が累積するため、光フィルタの中心周
波数を距離とともに僅かにスライドさせる方法も検討さ
れており、周波数スライディングガイディングフィルタ
と呼ばれている。
【０００８】自ら周波数チャープを生じながら伝搬する
非線形の波であるソリトン成分は、フィルタの中心周波
数の僅かな変化に追従するが、線形の波である雑音成分
はフィルタの周波数シフトに追従せず、徐々にフィルタ
の帯域外へ追いやられ、結果的に雑音累積を抑制すると
いうものである。中心周波数のスライド量は１０００ｋ
ｍで約−６ＧＨｚである。
【０００９】しかしながら、これらの狭帯域光フィルタ
は、実システムへの適用は極めて困難である。光の周波
数は約２００ＴＨｚであるが、例えば周波数スライディ
ングガイディングフィルタでは、各中継器毎にフィルタ
の中心周波数の絶対値を２００ＭＨｚ程度（中心周波数
に対して０．０００１％の確度）シフトさせる必要があ
り、現在の技術レベルと実システムの温度変化などの環
境変化を考慮すると、このような狭帯域光フィルタの精
密制御は実際のシステムではほぼ不可能と予想される。
光ソリトン通信の光海底ケーブルへの適用を考慮する
と、高信頼性が要求される中継器内部での超狭帯域光フ
ィルタの使用を伴う従来の技術はシステムの長期的な信
頼性などの実用的観点からは望ましくない。
【００１０】一方、中継器内に周波数シフタと固定光フ
ィルタを設けることによって、実効的にスライディング
周波数フィルタと同等な効果を得られることが知られて
いる。雑音は周波数シフタにより光フィルタの帯域外に
追いやられるが、光ソリトンは固定フィルタの中心周波
数にトラップされる。しかしながら、従来の周波数シフ
タは損失の偏光依存性および偏波モード分散が大きく、
実際のシステムには使用できないという問題がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
てなされたもので、その目的とするところは、損失の偏
光依存性および偏波モード分散のない理想的な光周波数
シフタおよび該光周波数シフタを使用して、ソリトン伝
送特性を向上し、超大容量の波長多重光ソリトン伝送シ
ステムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明は、超音波を発生する超音波
発生手段と、該超音波発生手段からの超音波を印加さ
れ、該超音波の印加により回折格子が形成される電気音
響光学素子と、前記超音波の進行方向と同方向または反
対方向となる前記電気音響光学素子の回折格子のブラッ
グ角から該電気音響光学素子に光を入射する入射手段
と、該入射手段から入射された光から形成される一次回
折光の偏光面を９０度回転させる回転手段と、前記偏光
面を９０度回転された光を前記入射手段で選択した前記
超音波の進行方向に対する方向と同方向となる前記電気
音響光学素子の回折格子のブラッグ角から該電気音響光
学素子に入射させ、該電気音響光学素子の回折格子で形
成された一次回折光を出射する手段とを有することを要
旨とする。
【００１３】請求項１記載の本発明にあっては、電気音
響光学素子に光を入射し、その回折格子で超音波の進行
方向と同方向または反対方向に回折された一次回折光の
偏光面を９０度回転させ、この偏光面を９０度回転され
た光を電気音響光学素子に入射し、その回折格子で超音
波の進行方向と同方向または反対方向に回折された一次
回折光を出射しているので、電気音響光学素子を入射光
と直交した状態で通過させるため、損失の偏光依存性及
び偏波モード分散は互いに打ち消され、ほぼ０となる。
【００１４】また、請求項２記載の本発明は、超音波を
発生する超音波発生手段と、該超音波発生手段からの超
音波を印加され、該超音波の印加により回折格子が形成
される電気音響光学素子と、前記超音波の進行方向と同
方向または反対方向となる前記電気音響光学素子の前記
回折格子のブラッグ角から該電気音響光学素子に光を入
射する入射手段と、該入射手段で入射された光から形成
された一次回折光を全反射する第１のミラーと、該第１
のミラーで全反射された光の偏光面を９０度回転させる
ファラデー回転素子と、該ファラデー回転素子で９０度
偏光面の回転した光を前記入射手段で選択した前記超音
波の進行方向に対する方向と同方向となる前記電気音響
光学素子の回折格子のブラッグ角から該電気音響光学素
子に入射するように全反射する第２のミラーと、該第２
のミラーで全反射されて入射した光から形成された一次
回折光を出射する出射手段とを有することを要旨とす
る。
【００１５】請求項２記載の本発明にあっては、電気音
響光学素子に光を入射し、その回折格子で超音波の進行
方向と同方向または反対方向に回折された一次回折光を
第１のミラーで反射した後その偏光面をファラデー回転
素子で９０度回転させ、更に第２のミラーで反射して、
電気音響光学素子に入射し、その回折格子で超音波の進
行方向と同方向または反対方向に回折された一次回折光
を出射しているので、電気音響光学素子を入射光と直交
した状態で通過させるため、損失の偏光依存性および偏
波モード分散は互いに打ち消され、ほぼ０となる。
【００１６】更に、請求項３記載の本発明は、超音波を
発生する超音波発生手段と、該超音波発生手段からの超
音波を印加され、該超音波の印加により回折格子が形成
される電気音響光学素子と、前記超音波の進行方向と同
方向または反対方向となる前記電気音響光学素子の前記
回折格子のブラッグ角から該電気音響光学素子に光を入
射する入射手段と、該入射手段で入射された光から形成
された一次回折光の偏光面を４５度回転させるファラデ
ー回転素子と、該ファラデー回転素子で４５度偏光面の
回転した光を更に前記ファラデー回転素子を通過させ
て、該光の偏光面を４５度回転させるとともに、該ファ
ラデー回転素子を通過した光を前記入射手段で選択した
前記超音波の進行方向に対する方向と同方向となる前記
電気音響光学素子の回折格子のブラッグ角から該電気音
響光学素子に入射するように全反射するミラーと、該ミ
ラーで全反射されて入射した光から形成された一次回折
光を出射する出射手段とを有することを要旨とする。
【００１７】請求項３記載の本発明にあっては、電気音
響光学素子に光を入射し、その回折格子で超音波の進行
方向と同方向または反対方向に回折された一次回折光の
偏光面をファラデー回転素子で４５度回転させ、この偏
光面を４５度回転された一次回折光を該一次回折光に平
行な逆方向にミラーで全反射し、ファラデー回転素子を
再度通過させ、更に偏光面を４５度回転させ、該光を電
気音響光学素子に入射し、その回折格子で超音波の進行
方向と同方向または反対方向に回折された一次回折光を
出射しているので、電気音響光学素子を入射光と直交し
た状態で通過させるため、損失の偏光依存性および偏波
モード分散は互いに打ち消され、ほぼ０となる。
【００１８】更に、請求項４記載の本発明は、超音波を
発生する第１の超音波発生手段と、該第１の超音波発生
手段からの超音波を印加され、該超音波の印加により回
折格子が形成される第１の電気音響光学素子と、前記超
音波の進行方向と同方向または反対方向となる前記第１
の電気音響光学素子の前記回折格子のブラッグ角から該
第１の電気音響光学素子に光を入射する入射手段と、該
入射手段で入射した光から形成された一次回折光の偏光
面を９０度回転させるファラデー回転素子と、超音波を
発生する第２の超音波発生手段と、該第２の超音波発生
手段からの超音波を印加され、該超音波の印加により回
折格子が形成される第２の電気音響光学素子と、前記フ
ァラデー回転素子で９０度偏光面の回転した光を前記入
射手段で選択した前記超音波の進行方向に対する方向と
同方向となる前記第２の電気音響光学素子の回折格子の
ブラッグ角から該第２の電気音響光学素子に入射させ、
この入射された光から形成された一次回折光を出射する
出射手段とを有することを要旨とする。
【００１９】請求項４記載の本発明にあっては、第１の
電気音響光学素子に光を入射し、その回折格子で超音波
の進行方向と同方向または反対方向に回折された一次回
折光の偏光面をファラデー回転素子で９０度回転させ、
この９０度偏光面の回転した光を第２の電気音響光学素
子に入射させ、その回折格子で超音波の進行方向と同方
向または反対方向に回折された一次回折光を出射してい
るので、電気音響光学素子を入射光と直交した状態で通
過させるため、損失の偏光依存性及び偏波モード分散は
互いに打ち消され、ほぼ０となる。
【００２０】請求項５記載の本発明は、波長多重光ソリ
トンパルスを伝送する光ソリトン伝送システムであっ
て、複数の異なる波長の光ソリトンパルスを発生する複
数のソリトン光源と、該ソリトン光源から発生する光ソ
リトンパルスを伝送する伝送用光ファイバと、該伝送用
光ファイバに所定の中継間隔で挿入される複数の光増幅
中継器であって、該光増幅中継器の少なくとも１つは、
（イ）エルビウムドープ光ファイバ増幅器、（ロ）光ア
イソレータ、（ハ）超音波を発生する超音波発生手段
と、該超音波発生手段からの超音波を印加され、該超音
波の印加により回折格子が形成される電気音響光学素子
と、前記超音波の進行方向と同方向または反対方向とな
る前記電気音響光学素子の回折格子のブラッグ角から該
電気音響光学素子に光を入射する入射手段と、該入射手
段から入射された光から形成される一次回折光の偏光面
を９０度回転させる回転手段と、前記偏光面を９０度回
転された光を前記入射手段で選択した前記超音波の進行
方向に対する方向と同方向となる前記電気音響光学素子
の回折格子のブラッグ角から該電気音響光学素子に入射
させ、該電気音響光学素子の回折格子で形成された一次
回折光を出射する手段とを有する光周波数シフタ、およ
び（ニ）前記複数の異なる波長に対する光透過特性を有
する固定光フィルタを有する複数の光増幅中継器と、該
光増幅中継器から出力される光ソリトンパルスをそれぞ
れ受信する複数の受信器とを有することを要旨とする。
【００２１】請求項５記載の本発明にあっては、電気音
響光学素子を入射光と直交した状態で通過させて偏光無
依存性の光周波数シフタおよび固定光フィルタを使用し
た光増幅中継器を伝送用光ファイバに挿入して、ソリト
ンパルスを中継増幅しているため、周波数スライディン
グフィルタと同等な伝送特性を達成することができる。
【００２２】請求項６記載の本発明は、波長多重光ソリ
トンパルスを伝送する光ソリトン伝送システムであっ
て、異なる波長の光ソリトンパルスを発生する複数のソ
リトン光源と、該ソリトン光源から発生する光ソリトン
パルスを伝送する伝送用光ファイバと、該伝送用光ファ
イバに所定の中継間隔で挿入される複数の光増幅中継器
であって、該光増幅中継器の少なくとも１つは、（イ）
エルビウムドープ光ファイバ増幅器、（ロ）光アイソレ
ータ、（ハ）超音波を発生する第１の超音波発生手段
と、該第１の超音波発生手段からの超音波を印加され、
該超音波の印加により回折格子が形成される第１の電気
音響光学素子と、前記超音波の進行方向と同方向または
反対方向となる前記第１の電気音響光学素子の前記回折
格子のブラッグ角から該第１の電気音響光学素子に光を
入射する入射手段と、該入射手段で入射した光から形成
された一次回折光の偏光面を９０度回転させるファラデ
ー回転素子と、超音波を発生する第２の超音波発生手段
と、該第２の超音波発生手段からの超音波を印加され、
該超音波の印加により回折格子が形成される第２の電気
音響光学素子と、前記ファラデー回転素子で９０度偏光
面の回転した光を前記入射手段で選択した前記超音波の
進行方向に対する方向と同方向となる前記第２の電気音
響光学素子の回折格子のブラッグ角から該第２の電気音
響光学素子に入射させ、この入射された光から形成され
た一次回折光を出射する出射手段とを有する光周波数シ
フタ、および（ニ）前記複数の異なる波長に対する光透
過特性を有する固定光フィルタを有する複数の光増幅中
継器と、該光増幅中継器から出力される光ソリトンパル
スをそれぞれ受信する複数の受信器とを有することを要
旨とする。
【００２３】請求項６記載の本発明にあっては、電気音
響光学素子を入射光と直交した状態で通過させて偏光無
依存性の光周波数シフタおよび固定光フィルタを使用し
た光増幅中継器を伝送用光ファイバに挿入して、ソリト
ンパルスを中継増幅しているため、周波数スライディン
グフィルタと同等な伝送特性を達成することができる。
【００２４】また、請求項７記載の本発明は、請求項５
または６記載の本発明において、前記複数の光周波数シ
フタの周波数シフトの方向を光ソリトン伝送システムの
中央で反転させ、雑音成分を信号波長の長波側と短波側
に分配することにより、波長多重化を容易にすることを
要旨とする。
【００２５】請求項７記載の本発明にあっては、光周波
数シフタの周波数シフトの方向を光ソリトン伝送システ
ムの中央で反転させるので、波長多重時に雑音が隣接チ
ャネルに回り込むことを防止できるため、伝送特性を向
上することができる。
【００２６】更に、請求項８記載の本発明は、請求項５
または６または７記載の本発明において、前記伝送用光
ファイバと波長分散が零となる波長の平均値が該システ
ムを伝送する光信号波長より短波長とし、該伝送用光フ
ァイバの累積波長分散値が伝送距離に従い巨視的に増加
する傾向にあり、該伝送用光ファイバが複数の区間に分
割され、該複数の区間の少なくとも最終区間以外の各区
間における該伝送用光ファイバの累積波長分散値に応じ
て、該光信号波長における当該区間の累積波長分散をほ
ぼ打ち消し、一定値以下となるように局部的に波長分散
変動を与える波長分散媒質が当該区間内に挿入すること
により、タイミングジッタを抑制することを要旨とす
る。
【００２７】請求項８記載の本発明にあっては、タイミ
ングジッタの原因となる累積波長分散が小さくなってい
ることから、少ない周波数シフトでも良好な伝送特性が
達成される。
【００２８】請求項９記載の本発明は、請求項５または
６または７記載の本発明において、前記伝送用光ファイ
バの波長分散が零となる波長の平均値が該システムを伝
送する光信号波長より短波長とし、該伝送用光ファイバ
の累積波長分散値が伝送距離に従い巨視的に増加する傾
向にあり、該伝送用光ファイバが複数の区間に分割さ
れ、該複数の区間の少なくとも最終区間以外の各区間に
おける該伝送用光ファイバの累積波長分散値に応じて、
該光信号の各波長における当該区間の累積波長分散をほ
ぼ打ち消し、一定値以下となるように局部的に波長分散
変動を与える波長スローブ補償媒質を当該区間内に挿入
することにより、すべての信号波長でのタイミングジッ
タを抑制することを要旨とする。
【００２９】請求項９記載の本発明にあっては、すべて
の波長でタイミングジッタの原因となる累積波長分散が
小さくなっていることから、ゴードンハウスタイミング
ジッタによる伝送特性の劣化がない上、異なる波長の信
号が伝送中に衝突することにより生じるタイミングジッ
タの影響もほとんど生じない極めて良好な伝送特性が達
成できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。
【００３１】図１は、本発明の一実施形態に係わる光周
波数シフタの構成を示す図である。同図に示す光周波数
シフタは、例えばモリブデン酸鉛（ＰｂＭｏＯ4 ）の単
結晶からなる電気音響光学素子１を有し、該電気音響光
学素子１の一端には超音波発生手段３が接続され、該超
音波発生手段３から例えば周波数ｆo で出力される超音
波は電気音響光学素子１に印加され、矢印２３で示す方
向に電気音響光学素子１を進行する。電気音響光学素子
１は、超音波を印加されると、その屈折率が周期的に変
化し、回折格子１ａが図示のように形成される。
【００３２】図１に示す光周波数シフタにおいて、例え
ば周波数ｆの入射光を光サーキュレータ５を通して電気
音響光学素子１の回折格子１ａのブラッグ角θB から該
電気音響光学素子１に入射すると、該光は回折格子１ａ
で超音波発生手段３からの超音波の進行方向と同方向に
ブラッグ角θB で回折され、矢印で示す一次回折光１９
としてコーナーミラー８に向かって進む。
【００３３】なお、入射光は、電気音響光学素子１の回
折格子１ａに対してブラッグ角θBから入射することに
より、同じブラッグ角θB でのみ一次回折光１９が生じ
る。このブラッグ角θB は、次式で表される。
【００３４】θB ＝ｓｉｎ-1（λ／２∧）≒λｆ／２ｖ ここで、入射光の波長はλ、超音波の波長は∧、ｆは超
音波の周波数、ｖは音速である。
【００３５】上述したように電気音響光学素子１の回折
格子１ａで回折された一次回折光１９は、超音波の進行
方向と同方向に回折されるので、ドップラ効果により該
一次回折光１９の周波数は、ｆ＋ｆo となる。
【００３６】回折格子１ａで回折されてコーナーミラー
８に向かって進む一次回折光１９は、コーナーミラー８
によって９０°で２度全反射され、一次回折光１９の進
行方向と反対の方向に進み、ファラデー回転素子１０を
通過する。
【００３７】そして、ファラデー回転素子１１を再度通
過することにより、更にその偏光面を９０度回転され、
前記一次回折光１９と平行な逆方向に電気音響光学素子
１の回折格子１ａのブラッグ角θB から電気音響光学素
子１に再び入射する。
【００３８】この入射光は、電気音響光学素子１の回折
格子１ａで回折され、一次回折光２１が得られる。この
一次回折光２１は、その進行方向が超音波の進行方向と
同方向であるため、再びドップラ効果によりその周波数
は、（ｆ＋ｆo ）＋ｆo となり、入射光の周波数から２
ｆo だけ周波数がシフトする。この一次回折光２１は、
光サーキュレータ５を通り、出射光として出力される。
【００３９】上述したように、本光周波数シフタを通過
した光は、２回のドップラ効果により周波数が超音波の
周波数の倍だけシフトされて出射され、また電気音響光
学素子１を入射光と偏光状態が直交した状態で通過する
ため、挿入損失の偏光依存性および偏波モード分散は互
いに打ち消され、ほぼ０となる。
【００４０】本発明者らが行った実施形態においては、
本光周波数シフタの挿入損失の偏光依存性は従来の０．
５ｄＢから０．０１ｄＢに低減し、また偏波モード分散
も従来の１０ｐｓから０．１ｐｓ以下に低減することが
確認された。
【００４１】図２は、本発明の他の実施形態に係わる光
周波数シフタの構成を示す図である。同図に示す光周波
数シフタは、図１に示す光周波数シフタにおいてコーナ
ーミラー８の代わりに全反射ミラー９を設けるととも
に、９０度のファラデー回転素子１０の代わりに４５度
のファラデー回転素子１１を設け、回折格子１ａからの
一次回折光１９が４５度のファラデー回転素子１１を２
度通過することによりその偏光面を合計で９０度回転さ
せるように構成した点が異なるのみで、その他の構成は
図１のものと同じである。
【００４２】このように構成される光周波数シフタにお
いては、周波数ｆの入射光を光サーキュレータ５を通し
て電気音響光学素子１の回折格子１ａのブラッグ角θB
から電気音響光学素子１に入射すると、該光は回折格子
１ａで超音波発生手段３からの超音波の進行方向と同方
向にブラッグ角θB で回折され、矢印で示す一次回折光
１９としてファラデー回転素子１１を通過する。なお、
この場合、一次回折光１９の周波数は、図１の実施形態
と同様にｆ＋ｆo となる。
【００４３】ファラデー回転素子１１を通過した一次回
折光１９は、その偏光面を４５度回転され、それから全
反射ミラー９で一次回折光１９に平行な逆方向に反射さ
れ、再度ファラデー回転素子１１を通過する。そして、
ファラデー回転素子１１を再度通過することにより、更
にその偏光面を４５度回転され、合計で９０度回転した
光は、前記一次回折光１９と平行な逆方向に電気音響光
学素子１の回折格子１ａのブラッグ角θB から電気音響
光学素子１に再び入射する。
【００４４】この入射光は、電気音響光学素子１の回折
格子１ａで回折され、一次回折光２１が得られる。この
一次回折光２１は、その進行方向が超音波の進行方向と
同方向であるため、再びドップラ効果によりその周波数
は、（ｆ＋ｆo ）＋ｆo となり、入射光の周波数から２
ｆo だけ周波数がシフトする。この一次回折光２１は、
光サーキュレータ５を通り、出射光として出力される。
【００４５】上述したように、本光周波数シフタを通過
した光は、２回のドップラ効果により周波数が超音波の
周波数の倍だけシフトされて出射され、また電気音響光
学素子１を入射光と偏光状態が直交した状態で通過する
ため、挿入損失の偏光依存性および偏波モード分散は互
いに打ち消され、ほぼ０となる。
【００４６】本発明者らが行った実施形態においては、
本光周波数シフタの挿入損失の偏光依存性は従来の０．
５ｄＢから０．０１ｄＢに低減し、また偏波モード分散
も従来の１０ｐｓから０．１ｐｓ以下に低減することが
確認された。
【００４７】図３は、本発明の更に他の実施形態に係わ
る光周波数シフタの構成を示す図である。同図に示す光
周波数シフタは、図２の光周波数シフタにおいて全反射
ミラー９を削除し、その代わりに電気音響光学素子およ
び超音波発生手段を更に１個ずつ追加し、第１および第
２の２個の電気音響光学素子１，４１および第１および
第２の２個の超音波発生手段３，４３を設けるととも
に、４５度のファラデー回転素子１１の代わりに９０度
のファラデー回転素子１３を設けた点が異なるのみであ
り、その他の構成は図１のものと同じである。なお、第
２の超音波発生手段４３からの超音波の周波数もｆo と
する。
【００４８】このように構成される光周波数シフタにお
いて、周波数ｆの光が第１の電気音響光学素子１の回折
格子１ａのブラッグ角から該電気音響光学素子１に入射
すると、該入射光は回折格子１ａで超音波の進行方向と
同方向に回折され、一次回折光４５としてファラデー回
転素子１３を通過する。なお、この場合の一次回折光４
５の周波数は、該光の進行方向が第一次回折光の超音波
発生手段３からの超音波の進行方向と同方向であるた
め、ドップラ効果によりｆ＋ｆo となる。
【００４９】ファラデー回転素子１３を通過した一次回
折光４５は、その偏光面が９０度回転し、第２の電気音
響光学素子４１の回折格子４１ａのブラッグ角から該電
気音響光学素子４１に入射し、該回折格子４１ａで第２
の超音波発生手段４３からの超音波の進行方向と同方向
に回折され、一次回折光４７として出射する。この出射
する一次回折光４７は、該光の進行方向が第２の超音波
発生手段４３からの超音波の進行方向と同方向であるた
め、再度ドップラ効果により周波数が（ｆ＋ｆo ）＋ｆ
o ＝ｆ＋２ｆo となり、入射光の周波数から２ｆo だけ
周波数シフトしたことになる。
【００５０】このように構成される光周波数シフタにお
いても、図１，２の実施形態と同様に、本光周波数シフ
タからの出射光は、２回のドップラ効果により周波数が
入射光の周波数から２ｆo シフトし、周波数シフタとし
て機能するとともに、第２の電気音響光学素子４１を入
射光と直交した状態で通過するため、挿入損失の偏光依
存性および偏波モード分散は互いに打ち消され、ほぼ０
となる。
【００５１】本発明者らが行った実施形態においては、
本光周波数シフタの挿入損失の偏光依存性は従来の０．
５ｄＢから０．０１ｄＢに低減し、また偏波モード分散
も従来の１０ｐｓから０．１ｐｓ以下に低減することが
確認された。
【００５２】なお、上記実施形態では、入射光を電気音
響光学素子の回折格子で超音波の進行方向と同方向に２
度回折する場合について説明したが、これに限定される
ものでなく、超音波の進行方向と反対方向に２度回折さ
れて周波数シフトが−２ｆoとなるよう構成してもよい
ものである。
【００５３】図４は、本発明の別の実施形態に係わる光
ソリトン伝送システムの構成を示す図である。同図に示
す光ソリトン伝送システムは、その光増幅中継器内に図
１ないし図３に示した偏光無依存性の光周波数シフタを
固定光フィルタとともに使用し、これにより雑音を光周
波数シフタにより光フィルタの帯域外に追い出し、光ソ
リトンを固定光フィルタの中心周波数にトラップし、実
効的にスライディング周波数フィルタと同等に伝送特性
を達成しようとするものである。
【００５４】図４に示す波長多重方式の光ソリトン伝送
システムでは、複数の１０Ｇｂ／ｓソリトン送信器５１
ａ，５１ｂ，・・・５１ｎからそれぞれ出力される複数
の波長１，２，・・・ｎのソリトンパルスは、伝送用光
ファイバ５３および複数の光増幅中継器５５を通って複
数の１０Ｇｂ／ｓ光受信器５７ａ，５７ｂ，・・・５７
ｎでそれぞれ受信される。
【００５５】前記光増幅中継器５５は、その詳細な構成
を図５に示すように、エルビウムドープ光ファイバ（Ｅ
ＤＦ）６１、該エルビウムドープ光ファイバ６１の出力
側に設けられたＷＤＭカップラ６３、ＷＤＭカップラ６
３を介してエルビウムドープ光ファイバ６１に励起用レ
ーザ光を供給して入力光信号を増幅させるべくＷＤＭカ
ップラ６３に接続されている励起光源６５からなるエル
ビウムドープ光ファイバ増幅器（以下、ＥＤＦ増幅器と
略称する）、該ＥＤＦ増幅器の出力側に接続され、出力
側からの反射光を遮断する光アイソレータ６７、該光ア
イソレータ６７の出力に接続され、挿入損失の偏光依存
性および偏波モード分散がない図１ないし図３に示した
光周波数シフタ６９、および図６に示すような各波長
１，２，・・・ｎに対して光透過特性を有する固定光フ
ィルタ７１を有する。なお、図６に示す光透過特性にお
いて各波長の間隔は１ｎｍである。
【００５６】以上のように構成される光ソリトン伝送シ
ステムでは、各光増幅中継器５５内に損失の偏光依存性
および偏波モード分散のない光周波数シフタ６９が固定
光フィルタ７１と組み合わせて設けられているため、光
周波数シフタ６９により雑音は固定光フィルタ７１の帯
域外に追いやられるが、光ソリトンは固定光フィルタ７
１の中心周波数にトラップされ、スライディング周波数
フィルタと同等な効果を達成し得るので、ソリトン伝送
特性を改善することができ、超大容量の波長多重光ソリ
トン伝送システムを実現することができる。
【００５７】本光ソリトン伝送システムの第１の実施形
態としては、ｎ台の１０Ｇｂ／ｓソリトン送信器５１
ａ，５１ｂ，・・・５１ｎ、および図５に示す構成の光
周波数シフタ６９および固定光フィルタ７１を有する光
増幅中継器５５を中継間隔３０ｋｍ、波長間隔１ｎｍ、
伝送距離９０００ｋｍで３００台で中継するように設け
るとともに、該光周波数シフタ６９の周波数シフト量を
１〜３００の中継まで＋または−１６０ＭＨｚに設定す
る。図６に示す周期的光透過率を有する固定光フィルタ
７１は、ファブリペロエタロン（ＦＳＲ＝１ｎｍ）の端
面光反射１０％程度とすることにより実現できる。
【００５８】光ソリトン伝送システムの第１の実施形態
における具体例として、ソリトン送信器５１の台数ｎを
２、ビットレートを１０Ｇｂ／ｓ、（送信パルスのパル
ス幅（半値全幅）を１５ｐｓ）とし、各送信器出力の波
長を１５５８および１５５９ｎｍとした。光増幅中継器
５５の出力レベルは０ｄＢm 、中継間隔３０ｋｍ、光フ
ァイバの波長分散（システム全体の平均値）を０．５ｐ
ｓ／ｋｍ／ｎｍ（＠１５５９ｎｍ）とすることにより、
図７に示すように、各光増幅中継器毎に雑音成分と信号
成分を分離することができ、２波長とも９０００ｋｍ伝
送後で、符号誤り率１０-9以下を達成することができ
る。
【００５９】また、第２の実施形態としては、ｎ台の１
０Ｇｂ／ｓソリトン送信器５１ａ，５１ｂ，・・・５１
ｎ、および図４に示す構成の光周波数シフタ６９および
固定光フィルタ７１を有する光増幅中継器５５を中継間
隔３０ｋｍ、波長間隔１ｎｍ、伝送距離９０００ｋｍで
３００台で中継するように設けるとともに、該光周波数
シフタ６９の周波数シフト量を１〜１５０中継までは＋
または−３２０ＭＨｚとし、１５１〜３００までは−ま
たは＋３２０ＭＨｚとして、周波数シフトの向きをシス
テムの中央で反転するように設定する。このように設定
することにより、雑音成分が信号波長の長波長側と短波
長側に均等に分配することが可能となり、雑音が隣接チ
ャネルに回り込むことを防止することができ、伝送特性
を改善することができる。
【００６０】光ソリトン伝送システムの上記第２の実施
形態における具体例として、周波数シフト量＝３２０Ｍ
Ｈｚ（第１の実施形態の２倍）とし、周波数のシフトの
向きがシステムの中央で反転するように設定し、その他
の条件は上述した第１の実施形態の具体例と同じ条件、
すなわちソリトン送信器５１の台数ｎを２、ビットレー
トを１０Ｇｂ／ｓ（送信パルスのパルス幅（半値全幅）
を１５ｐｓ）とし、各送信器出力の波長を１５５８およ
び１５５９ｎｍとした。光増幅中継器５５の出力レベル
は０ｄＢm 、中継間隔３０ｋｍ、光ファイバの波長分散
（システム全体の平均値）を０．５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ
（＠１５５９ｎｍ）とする。第１の実施形態では、雑音
が一方向に進行するため、周波数シフト量を大きくする
と、隣接チャネルの帯域内に雑音が回り込むため、最適
な（より大きな）周波数シフトを与えることができない
が、この第２の実施形態では、図８に示すように、各光
増幅中継器における雑音成分の進行方向が中央で反転す
るため、最適な周波数を与えることができ、伝送特性は
更に改善され、１００００ｋｍ以上の伝送が可能とな
る。
【００６１】図９は、本発明の光ソリトン伝送システム
の第３の実施形態を示す図である。この第３の実施形態
では、ソリトン送信器５１の台数ｎを２、ビットレート
を２０Ｇｂ／ｓ、送信器出力光の波長は１５５８および
１５５９ｎｍであり、送信パルスのパルス幅（半値全
幅）は１０ｐｓである。光増幅中継器５５の出力レベル
は３ｄＢm 、中継間隔は３０ｋｍ、各光増幅中継器内に
設置された光周波数シフタの周波数シフト量は光ソリト
ン伝送システムの第１の実施形態の具体例と同じ−１６
０ＭＨｚである。光ファイバの波長分散（システム全体
の平均値）は０．５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ（＠１５５９ｎ
ｍ）、光ファイバの波長分散スロープ＝０．０７ｐｓ／
ｋｍ／ｎｍ2 のものを用い、５中継（１５０ｋｍ）毎
に、−６０ｐｓ／ｎｍの正常分散を有する分散補償ファ
イバからなる分散補償器９１を挿入し、５中継の累積波
長分散（＋６４．５ｐｓ／ｎｍ＠１５５８ｎｍおよび＋
７５ｐｓ／ｎｍ＠１５５９ｎｍ）を打ち消している。こ
のように設定することにより、累積分散によるゴードン
ハウスジッタの影響を大幅に緩和することができ、波長
当りの伝送速度を２０Ｇｂ／ｓまで上げても、９０００
ｋｍ伝送後で、１０-9以下の符号誤り率が達成できる。
【００６２】図１０は、本発明の光ソリトン伝送システ
ムの第４の実施形態を示す図である。この第４の実施形
態では、ソリトン送信器５１の台数ｎを５、ビットレー
トを２０Ｇｂ／ｓ、各送信器出力光の波長をそれぞれ１
５５６，１５５７，１５５８，１５５９および１５６０
ｎｍとし、送信パルスのパルス幅（半値全幅）は１０ｐ
ｓとした。光増幅中継器５５の出力レベルは７ｄＢ、中
継間隔は３０ｋｍ、各光増幅中継器内に設置された光周
波数シフタの周波数シフト量は光ソリトン伝送システム
の第１の実施形態の具体例と同じ−１６０ＭＨｚであ
る。光ファイバの波長分散（システム全体の平均値）は
０．５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ（＠１５５９ｎｍ）、光ファイ
バの波長分散スロープは０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 で
あり、５中継（１５０ｋｍ）毎に、波長分散−６０ｐｓ
／ｎｍ（＠１５５８ｎｍ）を有し、かつ、分散スロープ
−１０．５ｐｓ／ｎｍ2 を有する分散スロープ補償器９
３を挿入し、伝送用光ファイバの波長分散スローブが補
償されて、すべての波長における５中継の累積波長分散
を＋４．５ｐｓ／ｎｍとしている。本分散スロープ補償
器はチャープドファイバグレーティングにより実現し
た。
【００６３】また、光増幅中継器の多段接続により、利
得帯域幅が減少するのを防止するために、５中継毎に、
その利得特性（波長特性）の逆特性を有する利得等化器
９５を挿入している。
【００６４】以上のように構成することにより、すべて
の波長で、累積波長分散が十分小さくなっていることか
ら、累積分散によるゴードンハウスジッタの影響を大幅
に緩和することができる。また、複数の波長多重伝送時
には、異なる波長の信号同士が伝送中に衝突することに
より生じる周波数揺らぎが受信端でタイミングジッタと
なるという問題があるが、本構成では分散の絶対値が十
分小さいため、周波数揺らぎがタイミングジッタに変換
されず、すべての信号波長で、９０００ｋｍ伝送後で１
０-9以下の符号誤り率が達成でき、総伝送容量の大幅な
拡大が可能となる。また、本方式によれば、更なる多波
長化も可能である。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１および２
記載の本発明によれば、電気音響光学素子に光を入射
し、その回折格子で超音波の進行方向と同方向または反
対方向に回折された一次回折光の偏光面を９０度回転さ
せ、該光を電気音響光学素子に再度入射し、その回折格
子で超音波の進行方向と同方向または反対方向に回折さ
れた一次回折光を出射しているので、電気音響光学素子
を入射光と偏光状態が直交した状態で通過させるため、
損失の偏光依存性および偏波モード分散は互いに打ち消
され、ほぼ理想的な光周波数シフタを実現することがで
きる。
【００６６】また、請求項３記載の本発明によれば、電
気音響光学素子に光を入射し、その回折格子で超音波の
進行方向と同方向または反対方向に回折された一次回折
光の偏光面を４５度回転させ、該光を前記一次回折光に
平行な逆方向に全反射し、更に偏光面を４５度回転さ
せ、電気音響光学素子に入射し、その回折格子で超音波
の進行方向と同方向または反対方向に回折された一次回
折光を出射しているので、電気音響光学素子を入射光と
偏光状態が直交した状態で通過させるため、損失の偏光
依存性および偏波モード分散は互いに打ち消され、ほぼ
０となり、ほぼ理想的な光周波数シフタを実現すること
ができる。
【００６７】更に、請求項４記載の本発明によれば、第
１の電気音響光学素子に光を入射し、その回折格子で超
音波の進行方向と同方向または反対方向に回折された一
次回折光の偏光面をファラデー回転素子で９０度回転さ
せ、この９０度偏光面の回転した光を第２の電気音響光
学素子に入射させ、その回折格子で超音波の進行方向と
同方向または反対方向に回折された一次回折光を出射し
ているので、電気音響光学素子を入射光と偏光状態が直
交した状態で通過させるため、損失の偏光依存性および
偏波モード分散は互いに打ち消され、ほぼ０となり、ほ
ぼ理想的な光周波数シフタを実現することができるとと
もに、構造が比較的簡単であるため、信頼性を向上する
ことができる。
【００６８】請求項５記載の本発明によれば、電気音響
光学素子を入射光と直交した状態で通過させて偏光無依
存性の光周波数シフタおよび固定光フィルタを使用した
光増幅中継器を伝送用光ファイバに所定の中継間隔で挿
入して、ソリトンパルスを中継増幅しているため、周波
数スライディングフィルタと同等な伝送特性を達成する
ことができ、超大容量の光ソリトン伝送システムを実現
することができる。
【００６９】また、請求項６記載の本発明によれば、電
気音響光学素子を入射光と直交した状態で通過させて偏
光無依存性の光周波数シフタおよび固定光フィルタを使
用した光増幅中継器を伝送用光ファイバに挿入して、ソ
リトンパルスを中継増幅しているため、周波数スライデ
ィングフィルタと同等な伝送特性を達成することができ
る。
【００７０】更に、請求項７記載の本発明によれば、光
周波数シフタの周波数シフトの方向を光ソリトン伝送シ
ステムの中央で反転させるので、波長多重時に雑音が隣
接チャネルに回り込むことを防止できるため、伝送特性
を向上することができる。
【００７１】請求項８記載の本発明によれば、タイミン
グジッタの原因となる累積波長分散が小さくなっている
ことから、少ない周波数シフトでも良好な伝送特性が達
成される。
【００７２】また、請求項９記載の本発明によれば、す
べての波長でタイミングジッタの原因となる累積波長分
散が小さくなっていることから、ゴードンハウスタイミ
ングジッタによる伝送特性の劣化がない上、異なる波長
の信号が伝送中に衝突することにより生じるタイミング
ジッタの影響もほとんど生じない極めて良好な伝送特性
が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる光周波数シフタの
構成を示す図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係わる光周波数シフタ
の構成を示す図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態に係わる光周波数シ
フタの構成を示す図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係わる光ソリトン伝送
システムの構成を示す図である。
【図５】図４に示す光ソリトン伝送システムに使用され
ている光増幅中継器の構成を示す図である。
【図６】図５に示す光増幅中継器に使用されている固定
光フィルタの各波長に対する光透過特性を示す図であ
る。
【図７】図４に示す光ソリトン伝送システムの第１の実
施形態の具体例における信号と雑音の伝搬の様子を示す
図である。
【図８】図４に示す光ソリトン伝送システムの第２の実
施形態の具体例における信号と雑音の伝搬の様子を示す
図である。
【図９】本発明の光ソリトン伝送システムの第３の実施
形態を示す図である。
【図１０】本発明の光ソリトン伝送システムの第４の実
施形態を示す図である。
【符号の説明】
１，４１ 電気音響光学素子 １ａ，４１ａ 回折格子 ３，４３ 超音波発生手段 ９ 全反射ミラー １１，１３ ファラデー回転素子 ５１ａ〜５１ｎ １０Ｇｂ／ｓソリトン送信器 ５３ 伝送用光ファイバ ５５ 光増幅中継器 ５７ａ〜５７ｎ １０Ｇｂ／ｓ光受信器 ６１ エルビウムドープ光ファイバ ６３ ＷＤＭカップラ ６５ 励起光源 ６７ 光アイソレータ ６９ 光周波数シフタ ７１ 光フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/16 (72)発明者 山本 周 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内 (72)発明者 秋葉 重幸 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 超音波を発生する超音波発生手段と、 該超音波発生手段からの超音波を印加され、該超音波の
    印加により回折格子が形成される電気音響光学素子と、 前記超音波の進行方向と同方向または反対方向となる前
    記電気音響光学素子の回折格子のブラッグ角から該電気
    音響光学素子に光を入射する入射手段と、 該入射手段から入射された光から形成される一次回折光
    の偏光面を９０度回転させる回転手段と、 前記偏光面を９０度回転された光を前記入射手段で選択
    した前記超音波の進行方向に対する方向と同方向となる
    前記電気音響光学素子の回折格子のブラッグ角から該電
    気音響光学素子に入射させ、該電気音響光学素子の回折
    格子で形成された一次回折光を出射する手段とを有する
    ことを特徴とする光周波数シフタ。
  2. 【請求項２】 超音波を発生する超音波発生手段と、 該超音波発生手段からの超音波を印加され、該超音波の
    印加により回折格子が形成される電気音響光学素子と、 前記超音波の進行方向と同方向または反対方向となる前
    記電気音響光学素子の前記回折格子のブラッグ角から該
    電気音響光学素子に光を入射する入射手段と、 該入射手段で入射された光から形成された一次回折光を
    全反射する第１のミラーと、 該第１のミラーで全反射された光の偏光面を９０度回転
    させるファラデー回転素子と、 該ファラデー回転素子で９０度偏光面の回転した光を前
    記入射手段で選択した前記超音波の進行方向に対する方
    向と同方向となる前記電気音響光学素子の回折格子のブ
    ラッグ角から該電気音響光学素子に入射するように全反
    射する第２のミラーと、 該第２のミラーで全反射されて入射した光から形成され
    た一次回折光を出射する出射手段とを有することを特徴
    とする光周波数シフタ。
  3. 【請求項３】 超音波を発生する超音波発生手段と、 該超音波発生手段からの超音波を印加され、該超音波の
    印加により回折格子が形成される電気音響光学素子と、 前記超音波の進行方向と同方向または反対方向となる前
    記電気音響光学素子の前記回折格子のブラッグ角から該
    電気音響光学素子に光を入射する入射手段と、 該入射手段で入射された光から形成された一次回折光の
    偏光面を４５度回転させるファラデー回転素子と、 該ファラデー回転素子で４５度偏光面の回転した光を更
    に前記ファラデー回転素子を通過させて、該光の偏光面
    を４５度回転させるとともに、該ファラデー回転素子を
    通過した光を前記入射手段で選択した前記超音波の進行
    方向に対する方向と同方向となる前記電気音響光学素子
    の回折格子のブラッグ角から該電気音響光学素子に入射
    するように全反射するミラーと、 該ミラーで全反射されて入射した光から形成された一次
    回折光を出射する出射手段とを有することを特徴とする
    光周波数シフタ。
  4. 【請求項４】 超音波を発生する第１の超音波発生手段
    と、 該第１の超音波発生手段からの超音波を印加され、該超
    音波の印加により回折格子が形成される第１の電気音響
    光学素子と、 前記超音波の進行方向と同方向または反対方向となる前
    記第１の電気音響光学素子の前記回折格子のブラッグ角
    から該第１の電気音響光学素子に光を入射する入射手段
    と、 該入射手段で入射した光から形成された一次回折光の偏
    光面を９０度回転させるファラデー回転素子と、 超音波を発生する第２の超音波発生手段と、 該第２の超音波発生手段からの超音波を印加され、該超
    音波の印加により回折格子が形成される第２の電気音響
    光学素子と、 前記ファラデー回転素子で９０度偏光面の回転した光を
    前記入射手段で選択した前記超音波の進行方向に対する
    方向と同方向となる前記第２の電気音響光学素子の回折
    格子のブラッグ角から該第２の電気音響光学素子に入射
    させ、この入射された光から形成された一次回折光を出
    射する出射手段とを有することを特徴とする光周波数シ
    フタ。
  5. 【請求項５】 波長多重光ソリトンパルスを伝送する光
    ソリトン伝送システムであって、 複数の異なる波長の光ソリトンパルスを発生する複数の
    ソリトン光源と、 該ソリトン光源から発生する光ソリトンパルスを伝送す
    る伝送用光ファイバと、 該伝送用光ファイバに所定の中継間隔で挿入される複数
    の光増幅中継器であって、該光増幅中継器の少なくとも
    １つは、 （イ） エルビウムドープ光ファイバ増幅器、 （ロ） 光アイソレータ、 （ハ） 超音波を発生する超音波発生手段、該超音波発
    生手段からの超音波を印加され、該超音波の印加により
    回折格子が形成される電気音響光学素子、前記超音波の
    進行方向と同方向または反対方向となる前記電気音響光
    学素子の回折格子のブラッグ角から該電気音響光学素子
    に光を入射する入射手段、該入射手段から入射された光
    から形成される一次回折光の偏光面を９０度回転させる
    回転手段、および前記偏光面を９０度回転された光を前
    記入射手段で選択した前記超音波の進行方向に対する方
    向と同方向となる前記電気音響光学素子の回折格子のブ
    ラッグ角から該電気音響光学素子に入射させ、該電気音
    響光学素子の回折格子で形成された一次回折光を出射す
    る手段を有する光周波数シフタ、および （ニ） 前記複数の異なる波長に対する光透過特性を有
    する固定光フィルタを有する複数の光増幅中継器と、 該光増幅中継器から出力される光ソリトンパルスをそれ
    ぞれ受信する複数の受信器とを有することを特徴とする
    光ソリトン伝送システム。
  6. 【請求項６】 波長多重光ソリトンパルスを伝送する光
    ソリトン伝送システムであって、 異なる波長の光ソリトンパルスを発生する複数のソリト
    ン光源と、 該ソリトン光源から発生する光ソリトンパルスを伝送す
    る伝送用光ファイバと、 該伝送用光ファイバに所定の中継間隔で挿入される複数
    の光増幅中継器であって、該光増幅中継器の少なくとも
    １つは、 （イ） エルビウムドープ光ファイバ増幅器、 （ロ） 光アイソレータ、 （ハ） 超音波を発生する第１の超音波発生手段、該第
    １の超音波発生手段からの超音波を印加され、該超音波
    の印加により回折格子が形成される第１の電気音響光学
    素子、前記超音波の進行方向と同方向または反対方向と
    なる前記第１の電気音響光学素子の前記回折格子のブラ
    ッグ角から該第１の電気音響光学素子に光を入射する入
    射手段、該入射手段で入射した光から形成された一次回
    折光の偏光面を９０度回転させるファラデー回転素子、
    超音波を発生する第２の超音波発生手段、該第２の超音
    波発生手段からの超音波を印加され、該超音波の印加に
    より回折格子が形成される第２の電気音響光学素子、お
    よび前記ファラデー回転素子で９０度偏光面の回転した
    光を前記入射手段で選択した前記超音波の進行方向に対
    する方向と同方向となる前記第２の電気音響光学素子の
    回折格子のブラッグ角から該第２の電気音響光学素子に
    入射させ、この入射された光から形成された一次回折光
    を出射する出射手段を有する光周波数シフタ、および （ニ） 前記複数の異なる波長に対する光透過特性を有
    する固定光フィルタを有する複数の光増幅中継器と、 該光増幅中継器から出力される光ソリトンパルスをそれ
    ぞれ受信する複数の受信器とを有することを特徴とする
    光ソリトン伝送システム。
  7. 【請求項７】 前記複数の光周波数シフタの周波数シフ
    トの方向を光ソリトン伝送システムの中央で反転させる
    ことを特徴とする請求項５または６記載の光ソリトン伝
    送システム。
  8. 【請求項８】 前記伝送用光ファイバと波長分散が零と
    なる波長の平均値が該システムを伝送する光信号波長よ
    り短波長とし、該伝送用光ファイバの累積波長分散値が
    伝送距離に従い巨視的に増加する傾向にあり、該伝送用
    光ファイバが複数の区間に分割され、該複数の区間の少
    なくとも最終区間以外の各区間における該伝送用光ファ
    イバの累積波長分散値に応じて、該光信号波長における
    当該区間の累積波長分散をほぼ打ち消し、一定値以下と
    なるように局部的に波長分散変動を与える波長分散媒質
    が当該区間内に挿入されていることを特徴とする請求項
    ５または６または７記載の光ソリトン伝送システム。
  9. 【請求項９】 前記伝送用光ファイバの波長分散が零と
    なる波長の平均値が該システムを伝送する光信号波長よ
    り短波長とし、該伝送用光ファイバの累積波長分散値が
    伝送距離に従い巨視的に増加する傾向にあり、該伝送用
    光ファイバが複数の区間に分割され、該複数の区間の少
    なくとも最終区間以外の各区間における該伝送用光ファ
    イバの累積波長分散値に応じて、該光信号の各波長にお
    ける当該区間の累積波長分散をほぼ打ち消し、一定値以
    下となるように局部的に波長分散変動を与える波長スロ
    ーブ補償媒質を当該区間内に挿入されていることを特徴
    とする請求項５または６または７記載の光ソリトン伝送
    システム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005077588A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 波長選択方法及びその装置
JP2021167979A (ja) * 2016-03-28 2021-10-21 ケーエルエー コーポレイション 広帯域光源のスペクトルチューニングシステム及び方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19732568C1 (de) * 1997-07-29 1998-09-03 Lucent Tech Network Sys Gmbh Verfahren und optisches Übertragungssystem zur Kompensation von Dispersion in optischen Übertragungsstrecken
FR2799066B1 (fr) * 1999-09-27 2001-12-14 Cit Alcatel Dispositif pour limiter le bruit dans les "zeros" des signaux rz optiques
US6556732B1 (en) 2000-06-07 2003-04-29 Corning Incorporated All fiber polarization mode dispersion compensator
US6304380B1 (en) * 2000-03-06 2001-10-16 Lucent Technologies Inc. Reducing polarization dependency of optical apparatus
FR2823563B1 (fr) * 2001-04-12 2003-09-26 Get Enst Filtre optique mono ou multi-frequence rapidement accordable
US6856711B1 (en) * 2003-04-09 2005-02-15 At&T Corp. Technique for mitigation of polarization mode dispersion in fiber optic transmission links
US7593155B2 (en) * 2006-12-20 2009-09-22 Boeing Company Active temporal modulation of ultrashort pulse trains using reconfigurable optical gratings
KR100891743B1 (ko) 2007-11-05 2009-04-03 한국전자통신연구원 특정 파장의 빛을 스위칭하기 위한 파장 스위칭 장치
GB2623330A (en) * 2022-10-12 2024-04-17 Gooch & Housego Torquay Ltd Optical beam intensity modulator

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60205430A (ja) * 1984-03-30 1985-10-17 Fuji Photo Film Co Ltd 光ビ−ム走査装置
US4736382A (en) * 1987-01-20 1988-04-05 Hughes Aircraft Company Acousto-optical laser isolator
US4852106A (en) * 1987-02-19 1989-07-25 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Optical system for producing controlled beat frequency
JPH02179626A (ja) * 1988-12-29 1990-07-12 Sharp Corp 光波長変換装置
JP2992122B2 (ja) * 1991-05-07 1999-12-20 レーザーテック株式会社 偏向ビーム発生装置
GB2274952B (en) * 1993-01-23 1996-12-04 Northern Telecom Ltd Optical soliton pulse transmission system
FR2708355A1 (fr) * 1993-07-01 1995-02-03 Aa Sa Déflecteur acousto-optique multi-cellules.
DE4414585A1 (de) * 1994-04-27 1995-11-02 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung kurzer Laserpulse
JP3373333B2 (ja) * 1994-09-12 2003-02-04 Ｋｄｄｉ株式会社 光増幅中継伝送システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005077588A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 波長選択方法及びその装置
JP2021167979A (ja) * 2016-03-28 2021-10-21 ケーエルエー コーポレイション 広帯域光源のスペクトルチューニングシステム及び方法

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