JPH11194375A - Optical modulating device - Google Patents

Optical modulating device

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Publication number
JPH11194375A
JPH11194375A JP6798A JP6798A JPH11194375A JP H11194375 A JPH11194375 A JP H11194375A JP 6798 A JP6798 A JP 6798A JP 6798 A JP6798 A JP 6798A JP H11194375 A JPH11194375 A JP H11194375A
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JP
Japan
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light
reflected light
reflected
phase
transmitted
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Withdrawn
Application number
JP6798A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoko Kutsuzawa
聡子 沓澤
Shin Arataira
慎 荒平
Yukio Kato
幸雄 加藤
Hiroshi Ogawa
洋 小川
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical modulating device which can obtain stable output light. SOLUTION: A light pulse train S2 is inputted from a control pulse light source 2 to an optical modulator 4, which outputs a pulse pattern S4. The pulse pattern S4 is inputted to a beam splitter 14 in a spatial interference system 10. A light pulse train S1 is inputted from a ultrasonic pulse light source 1 to a beam splitter 7 and transmitted. The transmitted light th1 is made incident on a beam splitter 11 in the spatial interference system 10. The incident transmitted light th1 is branched into two systems of transmitted light th2 and reflected light re4 , which after traveling as optical space parallel lights in the spatial interference system 10 in mutually opposite directions, return to the beam splitter 11 to generate interference lights if1 and if2 . The interference light if1 is passed through the beam splitter 7 and an optical 211 and outputted as an output light S21 and the interference light if2 is passed through an optical filter 22 and outputted as an output light S22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、光通信、
光情報処理、及び光コンピュータ等に用いられ、光パル
ス列を変調する光変調装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to, for example, optical communication,
The present invention relates to an optical information processing device and an optical modulation device that modulates an optical pulse train used in an optical computer and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献;電子情報通信学会、信学技報、LQE96-11(1996-0
5) 、沓沢他著、「モード同期半導体レーザを用いた超
高速光パルス発生とコード化実験」、P.61-66 大容量光通信システムの実用化に向けて、超高速の信号
パルス光源の開発が急がれている。信号パルス光源を構
成する要素技術として、超高速で且つ超短の光パルス列
の安定した発生と、これを変調する高速光変調方式が必
要不可欠である。
2. Description of the Related Art Conventionally, techniques in such a field include:
For example, there is one described in the following literature. Literature; IEICE, IEICE Technical Report, LQE96-11 (1996-0
5), Kutsuzawa et al., "Ultra-high-speed optical pulse generation and coding experiments using mode-locked semiconductor lasers", P.61-66. Development is urgent. As elemental technologies constituting a signal pulse light source, stable generation of an ultra-high-speed and ultra-short optical pulse train and a high-speed optical modulation method for modulating this are indispensable.

【0003】半導体レーザを用いた超短パルス発生法に
ついては、各種の研究報告がなされているが、中でも受
動モード同期半導体レーザは、テラヘルツを越える超高
速パルス光源として注目されている。受動モード同期半
導体レーザを光通信システムに用いる場合の問題点とし
ては、その出力光のジッタが大きいことが挙げられる
が、外部から電気的な変調を印加するハイブリッドモー
ド同期動作をさせることにより、これを改善することが
できる。一方、光変調方式に関して、現状の技術では、
変調信号のビット数は半導体レーザの周辺の電子デバイ
スの速度で制限される。そのため、数百ギガビットの超
高速の信号パルスを得るには、電気的に変調が可能な程
度の光パルス列を発生させ、変調後に時間軸上で多重化
する必要があった。これに対し、予め高速の光パルス列
を発生させ、その繰返しの整数分の1チャネルだけを取
出し、多段に変調する方式が提案されている。このよう
な多段変調方式では、ピコ秒以下で動作する超高速の光
変調装置が要求される。
Various research reports have been made on an ultrashort pulse generation method using a semiconductor laser. Among them, a passively mode-locked semiconductor laser has attracted attention as an ultrafast pulsed light source exceeding terahertz. One of the problems when using a passively mode-locked semiconductor laser in an optical communication system is that the output light has a large jitter. Can be improved. On the other hand, regarding the light modulation method, the current technology
The number of bits of the modulation signal is limited by the speed of the electronic device around the semiconductor laser. Therefore, in order to obtain an ultra-high-speed signal pulse of several hundred gigabits, it is necessary to generate an optical pulse train that can be electrically modulated and multiplex it on the time axis after the modulation. On the other hand, a method has been proposed in which a high-speed optical pulse train is generated in advance, and only one integral channel of the repetition is extracted and modulated in multiple stages. In such a multi-stage modulation system, an ultra-high-speed optical modulator that operates in picoseconds or less is required.

【0004】図2は、前記文献に記載された従来の光変
調装置の構成図である。この光変調装置では、超高速パ
ルス光源1で繰返し周波数がf(Hz)の光パルス列S1が
生成され、制御パルス光源2で繰返し周波数がf/N(H
z)(但し、Nは整数)の制御光パルスS2が生成され
る。パルスパターン発生器3は繰返し周波数f/Nのパ
ルスパターンS3を発生し、光変調器4で制御光パルス
S2が該パルスパターンS3に基づいて変調されてf/
N(ビット/s)で符号化した変調光パルス列S4が生
成される。光パルス列S1及び変調光パルス列S4は、
TOAD(Terahertz Optical Asymmetric Demultiplexe
r)5へ送出される。TOAD5は、例えば半導体光幅器
等の非線形性を利用した高速光スイッチであり、変調光
パルス列S4のオン状態及びオフ状態によってスイッチ
ング動作が制御されるものである。光パルス列S1は、
サーキュレータ5a及びファイバ5bを経てカプラ5c
に入力され、該カプラ5cで2系統に分岐される。そし
て、一方の系統は、カプラ5cからファイバ5d、偏波
面コントローラ5e、ファイバ5f、カプラ5g、ファ
イバ5h、半導体光増幅器等の非線形媒質(TWA(Tra
veling Wave Ampliphier))5i、ファイバ5j、光遅
延器5k、及びファイバ5lを順次経由して進行し、カ
プラ5cに到達する。他方の系統は、このループ中を逆
向きに進行する。この時、これらの2方向に進行する進
行光CW,CCWが非線形媒質(TWA) の影響をうける時
間の差がTOAD5のゲート時間になる。
FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional light modulation device described in the above-mentioned document. In this optical modulator, the ultrafast pulse light source 1 generates an optical pulse train S1 having a repetition frequency of f (Hz), and the control pulse light source 2 has a repetition frequency of f / N (H
z) (where N is an integer) of the control light pulse S2 is generated. The pulse pattern generator 3 generates a pulse pattern S3 having a repetition frequency f / N, and the control light pulse S2 is modulated by the optical modulator 4 based on the pulse pattern S3 to generate f /
A modulated optical pulse train S4 encoded by N (bits / s) is generated. The optical pulse train S1 and the modulated optical pulse train S4 are
TOAD (Terahertz Optical Asymmetric Demultiplexe)
r) sent to 5. The TOAD 5 is a high-speed optical switch using nonlinearity such as a semiconductor optical amplifier, and the switching operation is controlled by the ON state and the OFF state of the modulated optical pulse train S4. The optical pulse train S1 is
Coupler 5c via circulator 5a and fiber 5b
And is branched into two systems by the coupler 5c. One system includes a nonlinear medium (TWA (Tra) such as a coupler 5c to a fiber 5d, a polarization controller 5e, a fiber 5f, a coupler 5g, a fiber 5h, and a semiconductor optical amplifier.
veling Wave Ampliphier)) The light travels sequentially through 5i, fiber 5j, optical delay unit 5k, and fiber 51, and reaches coupler 5c. The other system proceeds in this loop in the opposite direction. At this time, the difference between the times when the traveling lights CW and CCW traveling in these two directions are affected by the nonlinear medium (TWA) is the gate time of the TOAD5.

【0005】即ち、ゲート時間ΔTは、ループの光学経
路の中点と非線形媒質5iとの光学距離をΔx、及び光
速をvとすると、 ΔT=2Δx/v で表される。ゲート時間ΔTは、入力光CWと入力光C
CWとの非線形媒質5iまでの光学距離の差2Δxで決
定されるので、原理的にピコ秒以下の高速スイッチング
動作が可能である。そして、光カプラ5cにおいて進行
光CW,CCWが干渉し、帯域通過フィルタ(以下、B
PFという)5mから繰返し周波数f/NHzでパルス
パターンS3と同じデータパターンで符号化(これを、
正論理の符号化という)された光パルス列S5が出力さ
れ、BPF6から繰返し周波数fHzでパルスパターン
S3と逆のデータパターンで符号化(これを、負論理の
符号化という)された光パルス列S6が出力される。
That is, the gate time ΔT is represented by ΔT = 2Δx / v, where Δx is the optical distance between the midpoint of the optical path of the loop and the nonlinear medium 5i, and v is the speed of light. The gate time ΔT is different between the input light CW and the input light C.
Since it is determined by the difference 2Δx of the optical distance from the CW to the nonlinear medium 5i, a high-speed switching operation of picoseconds or less is possible in principle. Then, the traveling lights CW and CCW interfere with each other in the optical coupler 5c, and a band-pass filter (hereinafter referred to as B
From 5 m at a repetition frequency f / NHz with the same data pattern as the pulse pattern S3 (this is called PF)
An optical pulse train S5 encoded as positive logic is output, and an optical pulse train S6 encoded at a repetition frequency fHz and a data pattern opposite to the pulse pattern S3 at a repetition frequency of fHz (this is referred to as encoded negative logic) is output from the BPF 6. Is output.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図2の光変調装置では、次のような課題があった。図2
の光変調装置では、TOAD5中の各構成要素が各ファ
イバで接続されているので、光パルス列S5,S6が不
安定になることがある。例えば、外力による各ファイバ
の振動や、温度変化による該各ファイバの伸縮等の影響
により、進行光CW,CCWの偏波面が回転して該進行
光CWと進行光CCWとの干渉が不安定になり、光パル
ス列S5,S6の強度が時間的に変動する等の課題があ
った。これを解決する方法として、各ファイバを偏波面
保存光ファイバで構成する方法があるが、この場合、進
行光CW,CCWの干渉を起こさせる光カプラ5cにお
いて、偏波面と光の強度の分岐比を同時に保持すること
が困難である。又、光カプラ5cや光遅延器5k等の各
構成部品の接続部分において、その都度、進行光CW,
CCWの偏波面の状態を確認する必要があり、TOAD
5の構成が繁雑になる。更に、偏波面保存光ファイバの
価格が高価なので、光変調装置全体の価格が上昇すると
いう課題があった。
However, the conventional optical modulator shown in FIG. 2 has the following problems. FIG.
In the optical modulator of the above, since each component in the TOAD 5 is connected by each fiber, the optical pulse trains S5 and S6 may become unstable. For example, the polarization planes of the traveling lights CW and CCW rotate due to the influence of vibration of each fiber due to an external force, expansion and contraction of each fiber due to a temperature change, and the interference between the traveling light CW and the traveling light CCW becomes unstable. Therefore, there is a problem that the intensity of the optical pulse trains S5 and S6 fluctuates with time. As a method of solving this, there is a method in which each fiber is composed of a polarization-maintaining optical fiber. In this case, in the optical coupler 5c that causes interference between the traveling lights CW and CCW, a branching ratio between the polarization plane and the light intensity is used. At the same time. In addition, in each connection portion of each component such as the optical coupler 5c and the optical delay unit 5k, the traveling light CW,
It is necessary to confirm the state of the polarization plane of CCW,
5 becomes complicated. Furthermore, since the polarization maintaining optical fiber is expensive, there is a problem that the price of the entire optical modulator increases.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第1の発明は、光変調装置におい
て、繰返し周波数fの第1の光パルス列を発生する第1
の光源と、前記第1の光パルス列と同一位相で繰返し周
波数f/N(但し、Nは整数)の第2の光パルス列を発
生する第2の光源と、前記第1の光パルス列と同一位相
で繰返し周波数f/Nのパルスパターンを発生するパル
スパターン発生器と、前記第2の光パルス列を前記パル
スパターンに基づいて変調し、符号化した変調光パルス
列を生成する光変調器と、前記第1の光パルス列を透過
して第1の透過光を出力し、且つ与えられた第1の干渉
光を反射して第1の反射光を出力する透過反射器と、前
記第1の透過光が光空間平行光として内部を伝送し、該
第1の透過光に対して前記変調光パルス列中の各光パル
スのレベルに基づいた干渉を行い、前記透過反射器に与
える前記第1の干渉光を出力すると共に、該第1の干渉
光と相補的な第2の干渉光を出力する空間干渉系と、前
記第1の反射光から前記第1の光パルス列の波長成分の
みを通過させて第1の出力光を生成する第1の光フィル
タと、前記第2の干渉光から前記第1の光パルス列の波
長成分のみを通過させて第2の出力光を生成する第2の
光フィルタとを、備えている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical modulation apparatus comprising: a first optical pulse generator for generating a first optical pulse train having a repetition frequency of f;
A second light source that generates a second optical pulse train having the same phase as the first optical pulse train and a repetition frequency f / N (where N is an integer), and the same phase as the first optical pulse train A pulse pattern generator that generates a pulse pattern having a repetition frequency of f / N, an optical modulator that modulates the second optical pulse train based on the pulse pattern to generate an encoded modulated optical pulse train, A transmission reflector that transmits the first light pulse train and outputs a first transmitted light, and reflects a given first interference light to output a first reflected light; Transmitting the inside as optical space parallel light, performing interference based on the level of each light pulse in the modulated light pulse train with the first transmitted light, and applying the first interference light to the transmission reflector. And a second signal complementary to the first interference light. A spatial interference system that outputs interference light, a first optical filter that generates only first output light by passing only a wavelength component of the first optical pulse train from the first reflected light, and a second optical filter that generates the first output light. A second optical filter that generates only a second output light by passing only the wavelength component of the first optical pulse train from the interference light.

【0008】そして、前記空間干渉系は、前記第1の透
過光を透過して該第1の透過光と同一位相の第2の透過
光を生成し、与えられた第2の反射光を反射して該第2
の反射光に対して逆位相の第3の反射光を生成し、該第
2の反射光を透過して該第2の反射光と同一位相の第3
の透過光を生成し、前記第1の透過光を反射して該第1
の透過光に対して逆位相の第4の反射光を生成し、与え
られた第5の反射光を反射して該第5の反射光と同一位
相の第6の反射光を生成し、該第5の反射光を透過して
該第5の反射光と同一位相の第4の透過光を生成し、且
つ該第3の反射光と該第4の透過光とを干渉させて前記
第1の干渉光を生成すると共に、該第6の反射光と該第
3の透過光とを干渉させて前記第2の干渉光を生成する
第1の透過反射手段を備えている。
The spatial interference system transmits the first transmitted light, generates a second transmitted light having the same phase as the first transmitted light, and reflects the given second reflected light. And the second
A third reflected light having a phase opposite to that of the reflected light is generated, and a third reflected light having the same phase as the second reflected light is transmitted through the second reflected light.
And transmits the first transmitted light to reflect the first transmitted light.
Generating a fourth reflected light having the opposite phase to the transmitted light, and reflecting the given fifth reflected light to generate a sixth reflected light having the same phase as the fifth reflected light; The fifth reflected light is transmitted to generate a fourth transmitted light having the same phase as the fifth reflected light, and the third reflected light and the fourth transmitted light interfere with each other to produce the first reflected light. And a first transmission / reflection means for generating the second interference light by causing the sixth reflected light and the third transmitted light to interfere with each other.

【0009】更に、前記空間干渉系には、前記第2の透
過光を反射して該第2の透過光に対して逆位相の第7の
反射光を生成し、且つ与えられた第8の反射光を反射し
て該第8の反射光に対して逆位相の前記第5の反射光を
生成する第1の反射手段と、前記第7の反射光を反射し
て該第7の反射光に対して逆位相の第9の反射光を生成
し、且つ与えられた第1の位相調整光を反射して該第1
の位相調整光に対して逆位相の前記第8の反射光を生成
する第2の反射手段と、前記変調光パルス列を透過し、
与えられた第2の位相調整光を反射して該第2の位相調
整光と同一位相の前記第2の反射光を生成し、且つ前記
第4の反射光を反射して該第4の反射光と同一位相の第
10の反射光を生成する第2の透過反射手段と、前記第
2の透過反射手段から透過された前記変調光パルス列中
の各光パルスのレベルに基づき、前記第10の反射光に
対して位相調整を行って前記第1の位相調整光を生成
し、且つ前記第9の反射光に対して位相調整を行って前
記第2の位相調整光を生成する位相調整手段とが、設け
られている。
Further, the spatial interference system reflects the second transmitted light to generate a seventh reflected light having a phase opposite to that of the second transmitted light, and provides a given eighth reflected light. First reflecting means for reflecting the reflected light to generate the fifth reflected light having a phase opposite to that of the eighth reflected light; and reflecting the seventh reflected light to form the seventh reflected light. Generates a ninth reflected light having a phase opposite to that of the first, and reflects the given first phase adjustment light to generate the first reflected light.
A second reflecting means for generating the eighth reflected light having the opposite phase to the phase adjusting light, and transmitting the modulated light pulse train;
The second reflected light is reflected to generate the second reflected light having the same phase as the second reflected light, and the fourth reflected light is reflected to reflect the fourth reflected light. A second transmitting / reflecting means for generating a tenth reflected light having the same phase as the light, and the tenth reflected light based on the level of each light pulse in the modulated light pulse train transmitted from the second transmitting / reflecting means. Phase adjustment means for performing phase adjustment on reflected light to generate the first phase adjustment light, and performing phase adjustment on the ninth reflected light to generate the second phase adjustment light; Are provided.

【0010】第2の発明では、第1の発明の位相調整手
段は、変調光パルス列中の各光パルスのレベルに基づ
き、第9及び第10の反射光に対して位相調整を行う非
線形媒質で構成している。第1及び第2の発明によれ
ば、以上のように光変調装置を構成したので、第1の光
源から第1の光パルス列が発生し、第2の光源から第2
の光パルス列が発生する。又、パルスパターン発生器か
らパルスパターンが発生する。前記第2の光パルス列
は、光変調器で前記パルスパターンに基づいて変調さ
れ、符号化した変調光パルス列が生成される。前記第1
の光パルス列は、透過反射器で透過されて第1の透過光
として出力される。
In the second invention, the phase adjustment means of the first invention is a non-linear medium for performing phase adjustment on the ninth and tenth reflected lights based on the level of each light pulse in the modulated light pulse train. Make up. According to the first and second aspects of the present invention, since the optical modulator is configured as described above, the first light source generates the first optical pulse train, and the second light source generates the second optical pulse train.
Is generated. Further, a pulse pattern is generated from the pulse pattern generator. The second optical pulse train is modulated by an optical modulator based on the pulse pattern, and an encoded modulated light pulse train is generated. The first
Is transmitted through the transmission reflector and output as the first transmitted light.

【0011】前記第1の透過光は光空間平行光として第
1の透過反射手段で透過され、該第1の透過光と同一位
相の第2の透過光が生成される。前記第2の透過光は第
1の反射手段で反射され、該第2の透過光に対して逆位
相の第7の反射光が生成される。前記第7の反射光は第
2の反射手段で反射され、該第7の反射光に対して逆位
相の第9の反射光が生成される。変調光パルス列は、第
2の透過反射手段で透過されて位相調整手段に与えられ
る。前記第9の反射光は、前記変調光パルス列中の各光
パルスのレベルに基づき、位相調整手段で位相調整され
て第2の位相調整光として生成される。前記第2の位相
調整光は第2の透過反射手段で反射され、該第2の位相
調整光と同一位相の第2の反射光が生成される。前記第
2の反射光は前記第1の透過反射手段で反射され、該第
2の反射光に対して逆位相の第3の反射光が生成され
る。又、前記第2の反射光は前記第1の透過反射手段で
透過され、該第2の反射光と同一位相の第3の透過光が
生成される。
The first transmitted light is transmitted by the first transmitting / reflecting means as optical space parallel light, and a second transmitted light having the same phase as the first transmitted light is generated. The second transmitted light is reflected by the first reflection means, and a seventh reflected light having a phase opposite to that of the second transmitted light is generated. The seventh reflected light is reflected by the second reflecting means, and ninth reflected light having a phase opposite to that of the seventh reflected light is generated. The modulated light pulse train is transmitted by the second transmission / reflection means and provided to the phase adjustment means. The ninth reflected light is phase-adjusted by phase adjusting means based on the level of each light pulse in the modulated light pulse train, and is generated as second phase-adjusted light. The second phase adjusting light is reflected by the second transmitting / reflecting means, and a second reflected light having the same phase as the second phase adjusting light is generated. The second reflected light is reflected by the first transmitting and reflecting means, and a third reflected light having a phase opposite to that of the second reflected light is generated. Further, the second reflected light is transmitted by the first transmitting and reflecting means, and third transmitted light having the same phase as the second reflected light is generated.

【0012】一方、前記第1の透過光は前記第1の透過
反射手段で反射され、該第1の透過光に対して逆位相の
第4の反射光が生成される。前記第4の反射光は前記第
2の透過反射手段で反射され、該第4の反射光と同一位
相の第10の反射光が生成される。前記第10の反射光
は、前記変調光パルス列中の各光パルスのレベルに基づ
き、前記位相調整手段で位相調整されて第1の位相調整
光として生成される。前記第1の位相調整光は前記第2
の反射手段で反射され、該第1の位相調整光に対して逆
位相の第8の反射光が生成される。前記第8の反射光は
前記第1の反射手段で反射され、該第8の反射光に対し
て逆位相の第5の反射光が生成される。前記第5の反射
光は前記第1の透過反射手段で反射され、該第5の反射
光と同一位相の第6の反射光が生成される。又、前記第
5の反射光は前記第1の透過反射手段で透過され、該第
5の反射光と同一位相の第4の透過光が生成される。そ
して、第1の透過反射手段において、前記第3の反射光
と前記第4の透過光とが干渉して第1の干渉光が生成さ
れると共に、前記第6の反射光と前記第3の透過光とが
干渉して第2の干渉光が生成される。前記第1の干渉光
は、前記透過反射器で反射されて第1の反射光として出
力される。前記第1の反射光は第1の光フィルタで前記
第1の光パルス列の波長成分のみが通過し、第1の出力
光が出力される。前記第2の干渉光は第2の光フィルタ
で前記第1の光パルス列の波長成分のみが通過し、第2
の出力光が出力される。従って、前記課題を解決できる
のである。
On the other hand, the first transmitted light is reflected by the first transmitting / reflecting means, and a fourth reflected light having a phase opposite to that of the first transmitted light is generated. The fourth reflected light is reflected by the second transmission / reflection means, and a tenth reflected light having the same phase as the fourth reflected light is generated. The tenth reflected light is phase-adjusted by the phase adjusting means based on the level of each light pulse in the modulated light pulse train, and is generated as first phase-adjusted light. The first phase-adjusting light is the second phase-adjusting light.
, And an eighth reflected light having a phase opposite to that of the first phase adjusting light is generated. The eighth reflected light is reflected by the first reflecting means, and a fifth reflected light having a phase opposite to that of the eighth reflected light is generated. The fifth reflected light is reflected by the first transmitting / reflecting means, and a sixth reflected light having the same phase as the fifth reflected light is generated. The fifth reflected light is transmitted by the first transmitting / reflecting means, and a fourth transmitted light having the same phase as the fifth reflected light is generated. Then, in the first transmitting / reflecting means, the third reflected light and the fourth transmitted light interfere with each other to generate first interference light, and the sixth reflected light and the third The second interference light is generated by interference with the transmitted light. The first interference light is reflected by the transmission reflector and output as first reflected light. The first reflected light passes only the wavelength component of the first optical pulse train through the first optical filter, and the first output light is output. The second interference light passes only the wavelength component of the first optical pulse train through the second optical filter, and the second interference light passes through the second optical filter.
Is output. Therefore, the above problem can be solved.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
光変調装置の構成図である。この光変調装置は、従来の
図2と同様に、例えばモード同期半導体レーザ及びその
駆動電源等で構成され、繰返し周波数fの第1の光パル
ス列S1を発生する第1の光源(例えば、超高速パルス
光源)1と、例えばモード同期半導体レーザや利得スイ
ッチ半導体レーザ等のパルスレーザ及びその駆動電源等
で構成され、光パルス列S1と同一位相で繰返し周波数
f/N(但し、Nは整数)の第2の光パルス列S2を発
生する第2の光源(例えば、制御パルス光源)2と、光
パルス列S1と同一位相で繰返し周波数f/Nのパルス
パターンS3を発生するパルスパターン発生器3と、光
パルス列S2をパルスパターンS3に基づいて変調し、
符号化した変調光パルス列S4を生成する光変調器4と
を、有している。尚、制御パルス光源2及びパルスパタ
ーン発生器3は、光パルス列S1、光パルス列S2、及
びパルスパターンS3が同一位相になるように、超高速
パルス光源1から同期信号syncが共通に供給されるよう
になっている。
FIG. 1 is a block diagram of an optical modulation device showing an embodiment of the present invention. This optical modulation device is composed of, for example, a mode-locked semiconductor laser and a drive power supply for the same, as in the conventional FIG. 2, and generates a first light pulse train S1 having a repetition frequency f (for example, an ultra-high-speed A pulse light source 1 and a pulse laser such as a mode-locked semiconductor laser or a gain-switched semiconductor laser and a drive power supply for the laser. The pulse laser has the same phase as the optical pulse train S1 and a repetition frequency f / N (where N is an integer). A second light source (for example, a control pulse light source) 2 for generating an optical pulse train S2, a pulse pattern generator 3 for generating a pulse pattern S3 having the same phase as the optical pulse train S1 and a repetition frequency f / N, and an optical pulse train. S2 is modulated based on the pulse pattern S3,
And an optical modulator 4 for generating an encoded modulated optical pulse train S4. The control pulse light source 2 and the pulse pattern generator 3 are supplied with a synchronization signal sync from the ultrafast pulse light source 1 so that the light pulse train S1, the light pulse train S2, and the pulse pattern S3 have the same phase. It has become.

【0014】又、この光変調装置には、光パルス列S1
を透過して第1の透過光th1 を出力し、且つ与えられ
た第1の干渉光if1 を反射して第1の反射光re1
出力する透過反射器(例えば、ビームスプリッタ)7
と、透過光th1 が光空間平行光として内部を伝送し、
該透過光th1 に対して変調光パルス列S4中の各光パ
ルスのレベルに基づいた干渉を行い、透過反射器7に与
える前記第1の干渉光if1 を出力すると共に、該干渉
光if1 と相補的な第2の干渉光if2 を出力する空間
干渉系10と、反射光re1 から光パルス列S1の波長
成分のみを通過させて第1の出力光S21を生成する第
1の光フィルタ21と、第2の干渉光if2 から光パル
ス列S1の波長成分のみを通過させて第2の出力光S2
2を生成する第2の光フィルタ22とが、設けられてい
る。
The optical modulation device includes an optical pulse train S1.
Transmitted through the first output a transmitted light th 1, a first interference light an if 1 first transmission reflector for outputting reflected light re 1 reflects the given and (e.g., a beam splitter) 7
And the transmitted light th 1 transmits inside as light parallel light,
Perform interference based on the level of each optical pulse in the modulated optical pulse train S4 with respect to the transmitted light th 1, and outputs an interference light an if 1 wherein the first given to the transmissive reflector 7, the interference light an if 1 a first optical filter for generating a spatial interference system 10 for outputting a complementary second interference light an if 2, the first output light S21 is passed through only the wavelength component of the optical pulse sequence S1 from the reflected light re 1 and 21, the second output light S2 and the second interference light an if 2 passes only the wavelength component of the optical pulse sequence S1
And a second optical filter 22 for generating the second optical filter 2.

【0015】空間干渉系10は、第1の透過反射手段
(例えば、ビームスプリッタ)11を有している。ビー
ムスプリッタ11は、透過光th1 を透過して該透過光
th1と同一位相の第2の透過光th2 を生成し、与え
られた第2の反射光re2 を反射して該反射光re2
対して逆位相の第3の反射光re3 を生成し、該反射光
re2 を透過して該反射光re2 と同一位相の第3の透
過光th3 を生成し、前記透過光th1 を反射して該透
過光th1 に対して逆位相の第4の反射光th4を生成
するものである。更に、ビームスプリッタ11は、与え
られた第5の反射光re5 を反射して該反射光re5
同一位相の第6の反射光re6 を生成し、該反射光re
5 を透過して該反射光re5 と同一位相の第4の透過光
th4 を生成し、且つ該反射光re3 と該透過光th4
とを干渉させて前記第1の干渉光if1 を生成すると共
に、該反射光re6 と該透過光th3 とを干渉させて前
記第2の干渉光if2 を生成するものである。透過光t
2 は、第1の反射手段(例えば、全反射ミラー)12
に入射されるようになっている。
The spatial interference system 10 has first transmission / reflection means (for example, a beam splitter) 11. Beam splitter 11 is transmitted through the transmitted light th 1 generates a second transmitted light th 2 of the transmitted light th 1 and the same phase, and reflects the second reflected light re 2 given reflected light generating a third reflected light re third opposite phase to re 2, generates a reflected light re 2 and the third transmitted light th 3 identical phase passes through the reflected light re 2, the transmission reflecting light th 1 and generates a fourth reflected light th 4 of opposite phase relative to the transmitted light th 1. Further, the beam splitter 11 reflects the reflected light re 5 fifth given to produce reflected light re 6 of the sixth reflected light re 5 the same phase, the reflected light re
5 to generate a fourth transmitted light th 4 having the same phase as the reflected light re 5 , and the reflected light re 3 and the transmitted light th 4
DOO generates the interference light an if 1 the first by interference, and generates a reflected light re 6 and the interference light an if 2 of the second interfere with each other the transmitted light th 3. Transmitted light t
h 2 is a first reflection means (for example, a total reflection mirror) 12
To be incident on.

【0016】全反射ミラー12は、透過光th2 を反射
して該透過光th2 に対して逆位相の第7の反射光re
7 を生成し、且つ与えられた第8の反射光re8 を反射
して該反射光re8 に対して逆位相の前記反射光re5
を生成するものである。反射光re7 は、第2の反射手
段(例えば、全反射ミラー)13に入射されるようにな
っている。全反射ミラー13は、反射光re7 を反射し
て該反射光re7 に対して逆位相の第9の反射光re9
を生成し、且つ与えられた第1の位相調整光ph1 を反
射して該位相調整光ph1 に対して逆位相の前記反射光
re8 を生成するものである。
The total reflection mirror 12 reflects the transmitted light th 2 and the seventh reflected light re having an opposite phase to the transmitted light th 2 .
7 generates the reflected light re 5 of opposite phase to the reflected light re 8 reflects the reflected light re 8 eighth given and
Is generated. The reflected light re 7 is incident on a second reflecting means (for example, a total reflection mirror) 13. The total reflection mirror 13, the reflected light re 7 ninth reflected light re 9 of opposite phase to the reflected light re 7 reflects the
And reflects the given first phase adjustment light ph 1 to generate the reflected light re 8 having a phase opposite to that of the phase adjustment light ph 1 .

【0017】又、空間干渉系10は、第2の透過反射手
段(例えば、ビームスプリッタ)14を有している。ビ
ームスプリッタ14は、変調光パルス列S4を透過し、
与えられた第2の位相調整光ph2 を反射して該位相調
整光ph2 と同一位相の前記反射光re2 を生成し、且
つ前記反射光re4 を反射して該反射光re4 と同一位
相の第10の反射光re10を生成するものである。反射
光re9 ,re10は、位相調整手段(例えば、非線形媒
質)15に入射されるようになっている。非線形媒質1
5は、例えば半導体光増幅器等で構成され、ビームスプ
リッタ14から透過された変調光パルス列S4中の各光
パルスのレベルに基づき、反射光re10に対して位相調
整を行って前記位相調整光ph1 を生成すると共に、反
射光re9 に対して位相調整を行って前記位相調整光p
2 を生成するものである。
The spatial interference system 10 has a second transmission / reflection means (for example, a beam splitter) 14. The beam splitter 14 transmits the modulated light pulse train S4,
Given second reflects the phase adjustment light ph 2 to generate the reflected light re 2 of the phase adjustment light ph 2 and the same phase, the reflected light re 4 and reflects the reflected light re 4 The tenth reflected light re 10 having the same phase is generated. The reflected lights re 9 and re 10 are incident on a phase adjusting means (for example, a nonlinear medium) 15. Nonlinear medium 1
5, for example, a semiconductor optical amplifier or the like, based on the level of each optical pulse in the modulated optical pulse train S4, which is transmitted from the beam splitter 14, the performing a phase adjustment to the reflected light re 10 phase adjustment light ph 1 and adjust the phase of the reflected light re 9 to obtain the phase-adjusted light p.
It is intended to generate a h 2.

【0018】次に、図1の動作を説明する。制御パルス
光源2で発生した繰返し周波数f/NHz(Nは整数)
の光パルス列S2は光変調器4に入力され、該光変調器
4からf/N(ビット/sec)で符号化されたパルス
パターンS4が出力される。パルスパターンS4は、図
示しないコリメータレンズ等を介して空間平行光に整形
されて空間干渉系10中のビームスプリッタ14に入力
される。一方、超高速パルス光源1から出力された繰返
し周波数fHzの光パルス列S1は、図示しないコリメ
ータレンズ等を介して空間平行光に整形され、ビームス
プリッタ7で透過される。透過された透過光th1 は、
空間干渉系10中のビームスプリッタ11に入射され
る。ビームスプリッタ11に入射された透過光th
1 は、透過光th2 と反射光re4 との2系統に分岐さ
れ、光空間平行光として互いに逆向きに空間干渉系10
中を進行した後、ビームスプリッタ11に戻り、透過及
び反射する。
Next, the operation of FIG. 1 will be described. Repetition frequency f / NHz generated by the control pulse light source 2 (N is an integer)
Is input to the optical modulator 4, and the optical modulator 4 outputs a pulse pattern S4 encoded at f / N (bits / sec). The pulse pattern S4 is shaped into spatially parallel light via a collimator lens or the like (not shown) and input to the beam splitter 14 in the spatial interference system 10. On the other hand, an optical pulse train S1 having a repetition frequency of fHz output from the ultrafast pulse light source 1 is shaped into spatially parallel light via a collimator lens or the like (not shown) and transmitted through the beam splitter 7. The transmitted light th 1 that has been transmitted is
The light is incident on a beam splitter 11 in the spatial interference system 10. Transmitted light th incident on the beam splitter 11
1 is branched into two systems of a transmitted light th 2 and a reflected light re 4, and as spatial parallel light, the spatial interference system 10
After traveling through the inside, the beam returns to the beam splitter 11 and is transmitted and reflected.

【0019】即ち、透過光th1 はビームスプリッタ1
1で透過され、該透過光th1 と同一位相の透過光th
2 が生成される。透過光th2 は全反射ミラー12で反
射され、該透過光th2 に対して逆位相の反射光re7
が生成される。反射光re7は全反射ミラー13で反射
され、該反射光re7 に対して逆位相の反射光re9
生成される。変調光パルス列S1は、ビームスプリッタ
14で透過されて非線形媒質15に与えられる。反射光
re9 は、変調光パルス列S1中の各光パルスのレベル
に基づき、非線形媒質15で位相調整されて位相調整光
ph2 として生成される。位相調整光ph2 はビームス
プリッタ14で反射され、該位相調整光ph2 と同一位
相の反射光re2 が生成される。反射光re2 はビーム
スプリッタ11で反射され、該反射光re2 に対して逆
位相の反射光re3 が生成される。又、反射光re2
ビームスプリッタ11で透過され、該反射光re2 と同
一位相の透過光th3 が生成される。
That is, the transmitted light th 1 is transmitted to the beam splitter 1
It is transmitted in 1, transmitted light th of the transmitted light th 1 and the same phase
2 is generated. Transmitted light th 2 is reflected by the total reflection mirror 12, the reflected light re 7 in opposite phase relative to the transmitted light th 2
Is generated. The reflected light re 7 is reflected by the total reflection mirror 13, the reflected light re 9 antiphase is generated for the reflected light re 7. The modulated light pulse train S <b> 1 is transmitted through the beam splitter 14 and provided to the nonlinear medium 15. The reflected light re 9 is phase-adjusted by the nonlinear medium 15 based on the level of each light pulse in the modulated light pulse train S 1 and is generated as phase-adjusted light ph 2 . Phase adjustment light ph 2 is reflected by the beam splitter 14, the reflected light re 2 of the phase adjustment light ph 2 and the same phase are generated. Reflected light re 2 is reflected by the beam splitter 11, the reflected light re 3 antiphase is generated for the reflected light re 2. The reflected light re 2 is transmitted by the beam splitter 11, and a transmitted light th 3 having the same phase as the reflected light re 2 is generated.

【0020】一方、透過光th1 はビームスプリッタ1
1で反射され、該透過光th1 に対して逆位相の反射光
re4 が生成される。反射光re4 はビームスプリッタ
14で反射され、該反射光re4 と同一位相の反射光r
10が生成される。反射光re10は、変調光パルス列S
4中の各光パルスのレベルに基づき、非線形媒質15で
位相調整されて位相調整光ph1 として生成される。位
相調整光ph1 は全反射ミラー13で反射され、該位相
調整光ph1 に対して逆位相の反射光re8 が生成され
る。反射光re8 は全反射ミラー12で反射され、該反
射光re8 に対して逆位相の反射光re5 が生成され
る。反射光re5 はビームスプリッタ11で反射され、
該反射光re5 と同一位相の反射光re6 が生成され
る。又、反射光re5 はビームスプリッタ11で透過さ
れ、該反射光re5 と同一位相の透過光th4 が生成さ
れる。
On the other hand, the transmitted light th 1 is transmitted to the beam splitter 1
Is reflected by 1, the reflected light re 4 of opposite phase relative to the transmitted light th 1 is generated. The reflected light re 4 is reflected by the beam splitter 14, and the reflected light r having the same phase as the reflected light re 4
e 10 is generated. The reflected light re 10 is a modulated light pulse train S
Based on the level of each light pulse in 4, the phase is adjusted by the nonlinear medium 15 and generated as phase adjusted light ph 1 . Phase adjustment light ph 1 is reflected by the total reflection mirror 13, the reflected light re 8 antiphase is generated for the phase adjustment light ph 1. The reflected light re 8 is reflected by the total reflection mirror 12, and a reflected light re 5 having a phase opposite to that of the reflected light re 8 is generated. The reflected light re 5 is reflected by the beam splitter 11,
It reflected light re 5 and reflected light re 6 of the same phase are generated. Further, the reflected light re 5 is transmitted by the beam splitter 11, transmitted light th 4 of reflected light re 5 and the same phase are generated.

【0021】ここで、光パルス列S4がない場合、非線
形媒質15を通過する光は、位相が変化しないので、反
射光re3 と透過光th4 とは同一位相になり、互いに
強めあって干渉光if1 が生成される。又、反射光re
6 と透過光th3 とは逆位相になり、互いに打消しあう
ので、干渉光if2 は生成されない。
[0021] Here, if there is no optical pulse train S4, the light passing through the nonlinear medium 15, the phase does not change, it becomes the same phase and the reflected light re 3 and transmitted light th 4, the interference light there reinforce each other if 1 is generated. Also, reflected light re
6 and is reversed phase with transmitted light th 3, since mutually cancel each other, the interference light an if 2 is not generated.

【0022】一方、光パルス列S4がある場合、特に反
射光re3 と透過光th4 とが逆位相になり且つ反射光
re6 と透過光th3 とが同一位相になるようなレベル
の光パルス列S4を非線形媒質15に入力した場合、反
射光re3 と透過光th4 とが互いに打消しあうので、
干渉光if1 は生成されない。又、反射光re6 と透過
光th3 とは、互いに強めあって干渉光if2 が生成さ
れる。つまり、空間干渉系10に入力された光パルス列
S1は、光パルス列S4によってスイッチングされ、そ
のスイッチングの周期はN/f(sec)である。この
スイッチング窓のゲート時間Tは、 T=(空間干渉系10の光学経路の中点と非線形媒質1
5の位置cとの間の光学的距離)*2/光速 で表され、非線形媒質15の緩和時間(即ち、半導体光
増幅器の利得の回復時間)による制限を受けないので、
干渉光if1 ,if2 のデューティ比を小さくできる。
又、空間干渉系10に入力された光パルス列S1は、該
空間干渉系10内では光空間平行光であるため、光の偏
波面が常に保持され、安定した干渉光if1 ,if2
得られる。干渉光if1 はビームスプリッタ7で反射さ
れ、反射光re1 が生成される。反射光re1 は光パル
ス列S4を含んでいるので、光フィルタ21を経て光パ
ルス列S1の周波数成分のみが通過し、出力光S21が
生成される。同様に、干渉光if2 は光パルス列S4を
含んでいるので、光フィルタ22を経て光パルス列S1
の周波数成分のみが通過し、出力光S22が生成され
る。 図3は、図1の出力光S21,S22、空間干渉
系10のスイッチング窓のゲート時間T、及び光パルス
列S1の関係を示すタイムチャートであり、縦軸に光の
強度、及び横軸に時間tがとられている。
On the other hand, when there is an optical pulse train S4, an optical pulse train having a level such that the reflected light re 3 and the transmitted light th 4 have opposite phases and the reflected light re 6 and the transmitted light th 3 have the same phase. When S4 is input to the nonlinear medium 15, the reflected light re 3 and the transmitted light th 4 cancel each other, so that
Interference light an if 1 is not generated. The reflected light re 6 and the transmitted light th 3 reinforce each other to generate interference light if 2 . That is, the optical pulse train S1 input to the spatial interference system 10 is switched by the optical pulse train S4, and the switching cycle is N / f (sec). The gate time T of this switching window is: T = (the midpoint of the optical path of the spatial interference system 10 and the nonlinear medium 1
5), which is expressed by the optical distance between the position c and the speed c of the non-linear medium 15 and is not limited by the relaxation time of the nonlinear medium 15 (that is, the recovery time of the gain of the semiconductor optical amplifier).
The duty ratio of the interference lights if 1 and if 2 can be reduced.
The optical pulse train S1 input to the spatial interference system 10, since in the spatial interference system 10 is an optical space parallel light, the polarization plane of the light is always kept stable interference light an if 1, an if 2 is obtained Can be Interference light an if 1 is reflected by the beam splitter 7, reflected light re 1 is generated. Since the reflected light re 1 includes the optical pulse train S4, only the frequency component of the optical pulse train S1 passes through the optical filter 21, and the output light S21 is generated. Similarly, since the interference light an if 2 includes an optical pulse train S4, the optical pulse sequence S1 through the optical filter 22
Only the frequency component of the light passes through, and the output light S22 is generated. FIG. 3 is a time chart showing the relationship between the output light S21 and S22 of FIG. 1, the gate time T of the switching window of the spatial interference system 10, and the light pulse train S1, in which the vertical axis represents light intensity and the horizontal axis represents time. t has been taken.

【0023】この図3では、空間干渉系10へ入力され
た光パルス列S1のうち、スイッチング窓内に入るパル
スa,dは、出力光S21ではビットレートf/N(ビ
ット/sec)(本実施形態では、N=3)の負論理で
符号化され、出力光S22では正論理で符号化されてい
る。スイッチング窓内に入らない光パルスb,cは、出
力光S21のみに表れる。このように、空間干渉系10
は、ビームスプリッタ11から入力された光パルス列S
1に対し、干渉光if2 に着目した場合には、ゲート周
期N/f(sec)、及びゲート時間Tで動作するf/
N(ビット/sec)で符号化されたANDゲートとし
て作用し、干渉光if1 に着目した場合には、同様のN
ANDゲートとして作用する。更に、出力光S21に対
してこのような変調方式をN回適用すれば、光パルス列
S1は、光パルスa,d、光パルスb,e、…が順次符
号化されて、f(ビット/sec)の符号化された出力
光が得られる。
In FIG. 3, among the optical pulse trains S1 input to the spatial interference system 10, the pulses a and d entering the switching window have a bit rate f / N (bits / sec) in the output light S21 (this embodiment). In the embodiment, N = 3) encoding is performed with negative logic, and output light S22 is encoded using positive logic. Light pulses b and c that do not enter the switching window appear only in the output light S21. Thus, the spatial interference system 10
Is the optical pulse train S input from the beam splitter 11
To 1, when attention is focused on the interference light an if 2 operates in the gate period N / f (sec), and the gate time T f /
N when acting as an AND gate encoded in (bits / sec), focused on the interference light an if 1, the same N
Acts as an AND gate. Further, if such a modulation method is applied N times to the output light S21, the light pulse a, d, light pulses b, e,... Are sequentially encoded into the light pulse train S1, and f (bits / sec) ) Is obtained.

【0024】以上のように、本実施形態では、従来のフ
ァイバループの干渉系に代えて、内部で光空間平行光が
伝送される空間干渉系10を用いているので、従来のよ
うなファイバの伸縮や振動の影響を受けない。そのた
め、進行光の偏波面が常に保持され、安定した干渉光i
1 ,if2 が得られる。従って、超高速の光パルス列
S1を符号化して安定した出力光S21,S22を発生
できる。尚、本発明は上記実施形態に限定されず、種々
の変形が可能である。その変形例としては、例えば次の
ようなものがある。 (a) ビームスプリッタ7,11,14は、例えばハ
ーフミラー等のように、光を透過及び反射するものであ
れば、他のものでも良い。 (b) 全反射ミラー12,13は、光を全反射するも
のであれば、他のものでも良い。
As described above, in this embodiment, instead of the conventional fiber loop interference system, the spatial interference system 10 in which the optical spatial parallel light is transmitted is used. Not affected by expansion or contraction or vibration. Therefore, the polarization plane of the traveling light is always maintained, and the stable interference light i
f 1 and if 2 are obtained. Therefore, it is possible to generate the stable output lights S21 and S22 by encoding the ultrafast optical pulse train S1. Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications. (A) The beam splitters 7, 11, and 14 may be other members as long as they transmit and reflect light, such as a half mirror. (B) The total reflection mirrors 12 and 13 may be other mirrors as long as they totally reflect light.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1及び第
2の発明によれば、従来のファイバループの干渉系に代
えて、内部で光空間平行光が伝送される空間干渉系を用
いているので、従来のようなファイバの伸縮や振動の影
響を受けない。そのため、進行光の偏波面が常に保持さ
れ、安定した第1及び第2の干渉光が得られる。従っ
て、第1の光パルス列を符号化し、安定した第1及び第
2の出力光を発生できる。
As described above in detail, according to the first and second aspects of the present invention, instead of the conventional fiber loop interference system, a spatial interference system in which optical spatial parallel light is transmitted is used. Therefore, it is not affected by expansion and contraction or vibration of the fiber as in the related art. Therefore, the plane of polarization of the traveling light is always maintained, and stable first and second interference lights are obtained. Therefore, it is possible to encode the first optical pulse train and generate stable first and second output lights.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の光変調装置の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of a light modulation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の光変調装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional light modulation device.

【図3】図1のタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超高速パルス光源 2 制御パルス光源 3 パルスパターン発生器 4 光変調器 7,11,14 ビームスプリッタ 10 空間干渉系 12,13 全反射ミラー 15 非線形媒質 21,22 光フィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultra-high-speed pulse light source 2 Control pulse light source 3 Pulse pattern generator 4 Optical modulator 7, 11, 14 Beam splitter 10 Spatial interference system 12, 13, Total reflection mirror 15 Nonlinear medium 21, 22, Optical filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 洋 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Ogawa 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 繰返し周波数fの第1の光パルス列を発
生する第1の光源と、 前記第1の光パルス列と同一位
相で繰返し周波数f/N(但し、Nは整数)の第2の光
パルス列を発生する第2の光源と、 前記第1の光パルス列と同一位相で繰返し周波数f/N
のパルスパターンを発生するパルスパターン発生器と、 前記第2の光パルス列を前記パルスパターンに基づいて
変調し、符号化した変調光パルス列を生成する光変調器
と、 前記第1の光パルス列を透過して第1の透過光を出力
し、且つ与えられた第1の干渉光を反射して第1の反射
光を出力する透過反射器と、 前記第1の透過光が光空間平行光として内部を伝送し、
該第1の透過光に対して前記変調光パルス列中の各光パ
ルスのレベルに基づいた干渉を行い、前記透過反射器に
与える前記第1の干渉光を出力すると共に、該第1の干
渉光と相補的な第2の干渉光を出力する空間干渉系と、 前記第1の反射光から前記第1の光パルス列の波長成分
のみを通過させて第1の出力光を生成する第1の光フィ
ルタと、 前記第2の干渉光から前記第1の光パルス列の波長成分
のみを通過させて第2の出力光を生成する第2の光フィ
ルタとを備えた光変調装置であって、 前記空間干渉系は、 前記第1の透過光を透過して該第1の透過光と同一位相
の第2の透過光を生成し、与えられた第2の反射光を反
射して該第2の反射光に対して逆位相の第3の反射光を
生成し、該第2の反射光を透過して該第2の反射光と同
一位相の第3の透過光を生成し、前記第1の透過光を反
射して該第1の透過光に対して逆位相の第4の反射光を
生成し、与えられた第5の反射光を反射して該第5の反
射光と同一位相の第6の反射光を生成し、該第5の反射
光を透過して該第5の反射光と同一位相の第4の透過光
を生成し、且つ該第3の反射光と該第4の透過光とを干
渉させて前記第1の干渉光を生成すると共に、該第6の
反射光と該第3の透過光とを干渉させて前記第2の干渉
光を生成する第1の透過反射手段と、 前記第2の透過光を反射して該第2の透過光に対して逆
位相の第7の反射光を生成し、且つ与えられた第8の反
射光を反射して該第8の反射光に対して逆位相の前記第
5の反射光を生成する第1の反射手段と、 前記第7の反射光を反射して該第7の反射光に対して逆
位相の第9の反射光を生成し、且つ与えられた第1の位
相調整光を反射して該第1の位相調整光に対して逆位相
の前記第8の反射光を生成する第2の反射手段と、 前記変調光パルス列を透過し、与えられた第2の位相調
整光を反射して該第2の位相調整光と同一位相の前記第
2の反射光を生成し、且つ前記第4の反射光を反射して
該第4の反射光と同一位相の第10の反射光を生成する
第2の透過反射手段と、 前記第2の透過反射手段から透過された前記変調光パル
ス列中の各光パルスのレベルに基づき、前記第10の反
射光に対して位相調整を行って前記第1の位相調整光を
生成し、且つ前記第9の反射光に対して位相調整を行っ
て前記第2の位相調整光を生成する位相調整手段とを、
備えたことを特徴とする光変調装置。
1. A first light source for generating a first optical pulse train having a repetition frequency f, and a second light having a repetition frequency f / N (N is an integer) having the same phase as the first optical pulse train. A second light source for generating a pulse train; and a repetition frequency f / N having the same phase as the first light pulse train.
A pulse pattern generator that generates a pulse pattern of: an optical modulator that modulates the second optical pulse train based on the pulse pattern to generate an encoded modulated optical pulse train; and transmits the first optical pulse train. A transmission reflector for outputting a first transmitted light and reflecting a given first interference light to output a first reflected light; wherein the first transmitted light is internally parallel as an optical space. To transmit
Interfering with the first transmitted light based on the level of each light pulse in the modulated light pulse train, outputting the first interference light to be provided to the transmission reflector, and outputting the first interference light A spatial interference system that outputs a second interference light complementary to the first light, and a first light that generates only a first output light by passing only a wavelength component of the first optical pulse train from the first reflected light. An optical modulator, comprising: a filter; and a second optical filter that generates only a second output light by passing only a wavelength component of the first optical pulse train from the second interference light. The interference system transmits the first transmitted light to generate second transmitted light having the same phase as the first transmitted light, and reflects the given second reflected light to generate the second reflected light. A third reflected light having a phase opposite to that of the light is generated, the second reflected light is transmitted, and the third reflected light is in the same position as the second reflected light. A third transmitted light of a phase is generated, the first transmitted light is reflected to generate a fourth reflected light having a phase opposite to the first transmitted light, and a given fifth reflected light is provided. Is reflected to generate a sixth reflected light having the same phase as the fifth reflected light, and is transmitted through the fifth reflected light to generate a fourth transmitted light having the same phase as the fifth reflected light. And causing the third reflected light and the fourth transmitted light to interfere with each other to generate the first interference light, and causing the sixth reflected light and the third transmitted light to interfere with each other. A first transmission / reflection means for generating the second interference light; and a means for reflecting the second transmission light to generate and provide a seventh reflection light having a phase opposite to that of the second transmission light. A first reflecting means for reflecting the obtained eighth reflected light to generate the fifth reflected light having a phase opposite to that of the eighth reflected light, and reflecting the seventh reflected light to produce the fifth reflected light. For the seventh reflected light A second generating a ninth reflected light having an opposite phase and reflecting the given first phase adjusting light to generate the eighth reflected light having a phase opposite to that of the first phase adjusting light; Reflecting means for transmitting the modulated light pulse train, reflecting the given second phase adjusting light to generate the second reflected light having the same phase as the second phase adjusting light, and A second transmitting / reflecting means for reflecting the fourth reflected light to generate a tenth reflected light having the same phase as the fourth reflected light; and the modulated light pulse train transmitted from the second transmitting / reflecting means. Based on the level of each light pulse, phase adjustment is performed on the tenth reflection light to generate the first phase adjustment light, and phase adjustment is performed on the ninth reflection light, Phase adjusting means for generating the second phase adjusting light;
An optical modulation device, comprising:
【請求項2】 前記位相調整手段は、前記変調光パルス
列中の各光パルスのレベルに基づき、前記第9及び第1
0の反射光に対して位相調整を行う非線形媒質で構成し
たことを特徴とする請求項1記載の光変調装置。
2. The method according to claim 1, wherein the phase adjusting unit is configured to control the ninth and first pulses based on a level of each light pulse in the modulated light pulse train.
2. The light modulation device according to claim 1, wherein the light modulation device is configured by a nonlinear medium that performs phase adjustment on the reflected light of zero.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2355377A1 (en) 2010-02-02 2011-08-10 Fujitsu Limited Optical modulation device and optical modulation method

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EP2355377A1 (en) 2010-02-02 2011-08-10 Fujitsu Limited Optical modulation device and optical modulation method

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