JPH10228041A - 2進光信号の波長変換器 - Google Patents
2進光信号の波長変換器Info
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Abstract
トランペアレントであり、入力信号の光学的特性(波
長、光パワー、分極)が変化しても出力信号(変換済み
の信号)の品質が変化しない波長変換装置を提供する。 【解決手段】 出力光信号を供給するための干渉計構造
(1)を含む波長変換器であって、第一および第二分岐
が第一(OA1)および第二半導体光増幅器(OA2)
を含み、これら増幅器が、変調入力信号(E)を受信す
るために第一増幅器(OA1)が設けられた共通プロー
ブレーザ(2)に結合され、出力信号の消衰係数を表す
フィードバック信号に応答して前記増幅器に供給される
全光パワーに作用する制御手段(3)を含むことを特徴
とする波長変換器。
Description
の伝送または光学処理に使用される光電子システムの分
野に関する。
搬送波を変調するパルスで表される2進データの形態と
なることが多い。従って2進値は被変調光波の振幅レベ
ル(または出力)に応じて決まる。
り、そのため受信器における受信信号の高レベルおよび
低レベルの検出がより困難になる。
のパラメータ、すなわちSN比および消衰係数で規定さ
れる。
内のノイズのパワーに対する信号の光パワーの比率であ
ると定義される。
び低レベルに対応するパワーの比であると定義される。
この係数は入力信号が変化しても、十分高くなくてはな
らない。
て、伝送光信号の性能を保持したまま、ある波長から別
の波長に変換するのに使用される。
の問題を解決するために特に信号の経路決定の際に使わ
れる。
を基にして、高いSN比を有しつつ、光パワーが一定で
高レベルが安定化され低レベルのパワーがほぼ0である
出力信号を供給することができるものでなければならな
い。
高くするために実行可能な方法は、マッハ−ツェンダー
型干渉計構造または同等の構造を使用することである。
力信号を形成するよう結合された二つのコヒーレント波
を通す二つの分岐から成る。このうちの一つは自身が通
す光パワーに応じて屈折率が変化する媒質を含み、入力
信号はこの分岐に入力される。したがって入力信号のパ
ワーが変化すると屈折率が変調され、二つの波は入力信
号の出力レベルに応じて破壊的または構成的に干渉する
ことができる。
上することは可能であるが、破壊的および構成的干渉の
条件は、入力信号、特にその波長、高位でのパワーレベ
ル、および分極に対しきわめて制約を課すものである。
増幅器式干渉計構造に基づいた波長変換器は、これらの
パラメータの変動にきわめて敏感な動作挙動を有する。
を解消することを目的とする。本発明は特に、処理信号
の伝送速度およびプロトコルに対しトランペアレントで
あり、入力信号の光学的特性(波長、光パワー、分極)
が変化しても出力信号(変換済みの信号)の品質が変化
しない波長変換装置を提供することを目的とする。
定化する制御手段を具備し、マッハ−ツェンダー型干渉
計構造または同等の構造に組み込むことができる波長変
換器を対象とする。
するための干渉計構造を含む波長変換器であって、第一
分岐および第二分岐が第一半導体光増幅器および第二半
導体光増幅器を含み、第一および第二の増幅器が、共通
プローブレーザに結合され、第一増幅器が変調入力信号
を受信するようにされ、出力信号の消衰係数を表すフィ
ードバック信号に応答して前記増幅器に供給される全光
パワーに作用する制御手段を含むことを特徴とする波長
変換器を対象とする。
バック信号が第一増幅器内で誘導される電流変調であ
る。
バック信号が出力光信号の無線周波数パワーである。
以下に記述する実施形態の対象となっている。
込むことができる半導体光増幅器を含む。またこれらの
解決方法は構成要素のカスケード接続によく適合する。
このような構成要素の製造コストは依然として、実行す
る生産に見合うものである。
器は、波長多重化経路選択システム内でのデータ処理に
有利に適用される。この波長変換器により、信号を劣化
させることなくコンテンションの問題を解決することが
できる。
増幅器によってもたらされる増幅効果に加え、増幅器が
受け取る全光パワーとその活性層に注入される電流とに
比例する屈折率を有するという特性も利用する。したが
ってこれにより、干渉計構造の動作点を簡単に調節する
ことができる。
例として示し添付の図面を参照して行う以下の説明にお
いて明らかになろう。
同一の符号が付してある。
度説明する先行技術による波長変換器を構成する。
よびOA2を具備する二つの案内分岐から成る干渉計構
造1を含む。第一カプラK1によりこれらの各分岐の端
部を、波長λsの出力搬送波Mを供給するレーザ源2に
結合することができる。
器OA1に入力することができるように配設される。カ
プラK2と第二増幅器OA2とに接続された第三カプラ
K3は、増幅器OA1およびOA2によってそれぞれ供
給される副波AM1およびAM2の結合によって生じる
出力信号Sを供給するように配設される。副波AM1お
よびAM2はカプラK1から出て、それぞれ増幅器OA
1およびOA2で増幅される波M1およびM2に対応す
る。
1およびOA2に注入される。第一の可能性によれば、
入力変調信号Eのパワーが低い時には波AM1およびA
M2の構成的干渉により出力信号Sが生じ、パワーが高
い時には破壊的干渉により生じるように、これらの電流
が調節される。
の光パワーPeの変化を示す略図である。平均光パワー
が高い第一データ列と、これに続く平均光パワーが低い
第二データ列と、大きな変動を有する信号Eの高レベル
E1および低レベルE0とを例示した。
光パワーを受け取る半導体光増幅器OA1内で誘導され
る変調電流の測定の原理と同じ原理に基づく出力信号の
光パワーの制御手段を有する。この増幅器は、入力信号
を注入することにより光ダイオードとして使われる。注
入量が多ければ多いほど変調電流値は高くなる。この電
流値を、最適とみなされる基準値と比較することによ
り、変換器の制御パラメータを調節することができる誤
差信号が得られる。
1に関して前に記載したような干渉計構造1、および、
全光パワーを受け取る半導体光増幅器OA1と、最大消
衰係数を保持するようにこのパワーに作用することがで
きる適用点との間の制御ループ3を含む。
力部に位置する増幅器OA3上(図3を参照のこと)ま
たはプローブレーザ2上(図4を参照のこと)にある。
プラK1との間に設置された半導体光増幅器上に存在す
ることも可能であろう(この方法は図示しない)。
3により、入力信号Eの影像である半導体光増幅器OA
1内で誘導された電流変調を検出することができる。こ
の電流変調は、増幅器OA1の利得電流Igの発生器の
出力部で得られ、出力部にはコンデンサ10が接続さ
れ、積分器20および低域フィルタ30が続く。この変
調の平均値またはピーク出力はこのアセンブリの出力部
で得られ、比較器40により基準値と比較される。
最大消衰係数が得られるようにあらかじめ決められる。
れる二つの値に差がある時には、比較器は誤差信号eを
送出し、この信号は増幅され(50)、次に光増幅器O
A3の直流電流Igの発生器に印加され、その結果たと
えば利得電流が補正され、入力光信号のパワーが変更さ
れ、最大消衰係数が保持される。
増幅器OA1と、積分器20と、低域フィルタ30との
利得電流Igの発生器に接続されたコンデンサ10によ
り、この増幅器の変調電流の検出を行う。このアセンブ
リの出力部で得られるこの変調の平均値またはピーク出
力は、あらかじめ決められた基準値と比較される。比較
器40は、入力部において自らが受信する二つの値が異
なる場合には、0ではない誤差信号eを送出する。この
信号は増幅50の後、プローブレーザの利得電流Isの
発生器に印加され、その結果、入力光信号Eからの情報
を伝送する光波を発生するプローブレーザ2のパワーが
変更される。
前述の原理とは異なる原理に基づく全光パワーを制御す
る手段を有する本発明による波長変換器を示す図であ
る。この原理は、光信号の無線周波数パワー、すなわち
全パワーから直流成分を減じた値を、変換器の出力部で
測定することに基づく。事実、この情報が消衰係数を表
す(消衰係数が最大である時、このパワーも最大とな
る)。
Sを供給する出力と、増幅器OA1に供給される全光パ
ワーを変更することができる適用点との間の制御ループ
3を、干渉計構造1に組み合わせる。
ば、変換器の高速応答に対しては十分に高く、入力信号
Eの変調を妨害しないようにこの変調の周波数に対して
は十分に低い周波数fmの軽度の変調を、変調信号Eの
入力部またはプローブ信号Mの入力部に入力する。この
周波数fmはたとえば約5000〜50000Hz程度
である。
幅器OA3を介して変調fmが印加される。変調電流I
fmは、増幅器OA3の利得電流Igの発生器140に
注入されることが有利である。
の変調信号に対する変換器の応答信号は注入信号と比較
される。
とにより、変調fmによって発生した変調線も検出す
る。検出光ダイオード110の出力は、周波数fmを中
心とする帯域フィルタ120の入力部に印加される。
変調信号fmが得られる。
と、この軽度の変調の変換器の応答変調信号fmとを回
路130内で乗ずることにより、これらの信号が同位相
にあるのか逆位相にあるのかがわかる。
ち最大消衰係数を有する時には、これらの変調の積は0
である。
は、出力光パワー値は一定ではなく動作点はもはやその
最適条件にはないことを意味する。
はこの放物線の頂点にある。変換器が最適消衰係数で動
作しない時には、動作点が応答曲線上を頂点から右側ま
たは左側に移動する。動作点の位置は変調の積の符号に
よって確認することができるが、乗算器130に入る信
号が同位相にあるのか逆位相にあるのかにより異なる。
御パラメータ、たとえばこの例では増幅器OA3の利得
電流を変更することができるようになる誤差信号を送出
する。この信号は低域フィルタ140の入力部に印加さ
れ、その結果、変調fmの誤差信号のみが保持される。
これは符号およびレベルが変調品質に依存する直流電流
Iである。この誤差信号は構成信号の変調特性に応じて
変化する。
され、その値により、電流値を低くするか増加させるこ
とができる。
応する第二の実施の変形形態であり、これによれば、フ
ィードバックの適用点はプローブレーザ2である。
ザの制御電流Isを変更することができる。
の実施の変形形態である。構造は同じくマッハ−ツェン
ダー型であるが、変調信号Eおよび波Mは同一の伝播方
向にしたがって第一増幅器OA1に注入される。動作
は、波長λeを有効に取り除くことができる出力フィル
タF’が装置の出力部に設置されることを除いては、図
1に示す構造の動作と同様である。
別のマイケルソン型構造を示す図である。この変形形態
によれば、二つの増幅器OA1およびOA2はそれらの
端面のうちの一つのみで結合され、反対側の端面は反射
被覆R1、R2を具備する。変調信号は面R1を介して
第一増幅器OA1に注入され、波Mは、面R1およびR
2に対向する面により、カプラに組み合されたサーキュ
レータで形成されるアセンブリK1を介して二つの増幅
器OA1およびOA2に注入される。サーキュレータの
第一ポートは波Mを受信し、第二ポートは二つの増幅器
OA1およびOA2に結合され、第三ポートは出力信号
Sを供給する。
る。
る干渉計構造の実施の変形形態の略図である。
る干渉計構造の実施の変形形態の略図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 出力光信号を供給するための干渉計構造
(1)を含む波長変換器であって、第一分岐および第二
分岐が第一半導体光増幅器(OA1)および第二半導体
光増幅器(OA2)を含み、第一および第二の増幅器
が、共通プローブレーザ(2)に結合され、第一増幅器
(OA1)が変調入力信号(E)を受信するようにさ
れ、出力信号の消衰係数を表わすフィードバック信号に
応答して前記第一増幅器に供給される全光パワーに作用
する制御手段(3)を含むことを特徴とする波長変換
器。 - 【請求項2】 フィードバック信号が第一増幅器(OA
1)内で誘導される電流変調であることを特徴とする請
求項1に記載の波長変換器。 - 【請求項3】 フィードバック信号が出力光信号の無線
周波数パワーであることを特徴とする請求項1に記載の
波長変換器。 - 【請求項4】 制御手段(3)が入力光信号またはプロ
ーブレーザのパワーを調節することができることを特徴
とする請求項1に記載の波長変換器。 - 【請求項5】 制御手段(3)が、第一増幅器(OA
1)内で誘導される電流変調を測定する手段(10、2
0、30)と、基準信号に対して比較を行う手段(4
0)であって誤差信号(e)を供給する手段と、この誤
差信号に反応して、入力光パワーまたはレーザを制御す
る手段(0A3、2)とを含むことを特徴とする請求項
1、2または4のいずれか一項に記載の波長変換器。 - 【請求項6】 制御手段(OA3)が増幅器(OA3)
または減衰器とその制御パラメータのうちの一つとで形
成され、変調入力信号(E)を受信するように、前記増
幅器または減衰器が干渉計構造(1)の上流側に設置さ
れることを特徴とする請求項5に記載の波長変換器。 - 【請求項7】 制御手段(2)がプローブレーザ(2)
とその制御電流(Is)とで形成されることを特徴とす
る請求項5に記載の波長変換器。 - 【請求項8】 制御手段(3)が、入力信号を妨害しな
いようにするためにあらかじめ決められた特性の変調信
号の変換器の入力部に注入する手段(100)と、対応
する出力信号を検出する手段(110)と、注入信号を
比較して、誤差信号(I)を発生することができる手段
(130)と、この誤差信号に反応して、入力光パワー
または、プローブレーザのパワーを制御する手段(0A
3、2)とを含むことを特徴とする請求項1、3または
4のいずれか一項に記載の波長変換器。 - 【請求項9】 制御手段(0A3)が増幅器(OA3)
または減衰器とその制御パラメータのうちの一つとで形
成され、変調入力信号(E)を受信するように、前記増
幅器または減衰器が干渉計構造(1)の上流側に設置さ
れることを特徴とする請求項8に記載の波長変換器。 - 【請求項10】 制御手段(2)がプローブレーザ
(2)とその制御電流(Is)とで形成されることを特
徴とする請求項8に記載の波長変換器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9701767 | 1997-02-14 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10228041A true JPH10228041A (ja) | 1998-08-25 |
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