WO2002073294A1 - Variable light wave function circuit and variable light wave function device - Google Patents

Variable light wave function circuit and variable light wave function device Download PDF

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WO2002073294A1
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light
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Definitions

  • variable light wave function circuit and variable light wave function device
  • the present invention relates to a variable lightwave functional circuit and a variable lightwave functional device, and more particularly to a variable lightwave functional circuit and a variable lightwave functional device using mode coupling in a polarization maintaining optical fiber.
  • optical fiber communication systems and networks have been rapidly developing since the emergence and commercialization of optical fiber amplifiers in the early 1990s. At present, it is possible to realize ultra-long distance (eg, ⁇ 10, OO km) 'ultra-high speed (eg, ⁇ 4 OG bZs)' wavelength multiplexing (WDM, eg, ⁇ 64 wavelength) transmission systems. There. And fiber optic information and communication networks are considered to be the most important social infrastructure in the early 21st century. However, at present, optical fiber communication systems are mainly used only for one-to-one backbone systems, and the network is mainly composed of conventional coaxial cables and semiconductor integrated circuits and electronic devices.
  • a transversal filter using the side pressure-induced polarization mode coupling of a polarization maintaining optical fiber (PMF) is realized”.
  • PMF polarization maintaining optical fiber
  • a transversal filter includes a repetitive structure having a delay line and a branch weighting circuit as a basic unit, and a sum circuit. Unlike the case of electricity, it is difficult to realize a sum circuit with light, so a two-port cascade connection type optical lattice type is used [1] (where [] indicates a reference number described below. ). Also, repeatedly Matsuhatsu :!
  • Optical lattice filters based on planar optical integrated circuits (PLCs) using optical circuit structures have been proposed by Jinguji Temple and others at NTT [2], and have realized the various functions described above.
  • Koseki et al. Of Sophia University have shown that an optical license filter can be made even with a PMF rotation connection structure that uses the PMF polarization mode delay as the delay and uses the PMF rotation connection as the branch weight. [13 [3 ⁇ .
  • the present invention provides an optical fiber type variable lightwave function circuit and a variable lightwave function device which can cope with a change in the configuration of a WDM optical network and have various functions.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention realizes many functions such as optical filtering, wavelength add / drop, pulse multiplexing, optical amplifier gain equalization, optical fiber chromatic dispersion compensation, and the like. It is an object of the present invention to provide a variable lightwave functional circuit and a variable lightwave functional device that can be applied to an optical communication device such as the above.
  • the present invention utilizes the side pressure-induced polarization mode coupling of the PMF instead of the PMF rotary connection, and changes the position and magnitude of the side pressure, thereby making the characteristics variable and changing the characteristics of a high-performance optical transversal filter or the like.
  • the purpose is to realize a lightwave function circuit and a variable lightwave function device.
  • a polarization maintaining optical fiber having a polarization axis, and inducing a polarization mode coupling by applying a side pressure to a predetermined position by the applying unit;
  • a first polarizer provided at one end of the polarization maintaining optical fiber, wherein a polarization axis is arranged at a predetermined angle with respect to a polarization axis of the polarization maintaining optical fiber;
  • a second polarizer provided at the other end of the polarization maintaining fiber, and disposed so that a polarization axis coincides with a polarization axis of the polarization maintaining optical fiber;
  • variable light wave functional circuit is changed by the induced polarization mode coupling according to any one or a plurality of conditions, and the laser light whose characteristics are changed is converted into the laser light of the second or first polarizer.
  • a variable lightwave function circuit that emits light through any one of them, which is not the incident side.
  • a polarization maintaining optical fiber having a polarization axis, and inducing a polarization mode coupling by applying a side pressure to a predetermined position by the applying unit;
  • the other end of the polarization maintaining optical fiber is disposed such that the polarization axes thereof coincide with each other, and the other end of the polarization maintaining optical fiber is arranged so that the polarization axes thereof coincide with each other.
  • the polarization maintaining optical fiber has a position, a number, and a size of the lateral pressure applied by the application section.
  • the characteristics of the variable light wave functional circuit are changed by the induced polarization mode coupling, and the laser light whose characteristics are changed is emitted from the fourth port of the branch coupler.
  • the present invention provides a variable lightwave functional circuit adapted to perform the above.
  • An optical amplifier that outputs wavelength-multiplexed light including a plurality of pulses at a first wavelength interval; and first to third ports, wherein the output of the optical amplifier input from the first port is output to the first port.
  • a polarization splitter / branch coupler that branches to the second and third ports;
  • An optical power bra arranged at a second port of the polarization splitter / coupler
  • variable lightwave functional circuit as described above disposed between the third port of the polarization splitter / coupler and the optical power bra;
  • the wavelength multiplexed light including the plurality of pulses at the first wavelength interval is converted into the wavelength multiplexed light including the plurality of pulses at the second wavelength interval according to the side pressure applied to the polarization maintaining optical fiber, and Provided is a variable lightwave function device that outputs from a bra.
  • An acousto-optic modulator that outputs wavelength-multiplexed light including a plurality of pulses at a first wavelength interval, and an optical power bra arranged at an output of the acousto-optic modulator,
  • a polarization branching coupler having first to third ports, and branching the output of the optical power bra incident from the first port to the second and third ports;
  • An optical amplifier connected to a second port of the polarization splitter / coupler
  • variable lightwave functional circuit as described above disposed between the second port of the polarization splitter / coupler and the optical amplifier;
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of an optical fiber type variable lightwave function circuit.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a variable lightwave function circuit according to a second embodiment.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a variable lightwave function circuit according to a third embodiment.
  • Figure 4 is a characteristic diagram of the periodic optical filter.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a variable lightwave function circuit according to a fourth embodiment.
  • Figure 6 is a diagram of the variable wavelength spacing multi-wavelength oscillation spectrum (1).
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a variable lightwave function circuit according to a fifth embodiment.
  • Figure 8 is a diagram of the variable wavelength spacing multi-wavelength oscillation spectrum (2).
  • FIG. 9 is a configuration diagram of a variable lightwave function circuit according to a sixth embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of input and output optical pulse trains.
  • FIG. 1 shows a configuration diagram of a first embodiment of an optical fiber type variable lightwave functional circuit according to the present invention.
  • This circuit includes a polarization maintaining optical fiber (PMF) 1 of a certain length, polarizers 2 and 3 at both ends, a rotator 4, and an application unit 5 for applying a lateral pressure.
  • PMF polarization maintaining optical fiber
  • the input light is made incident through the polarizer 2, and the output light is emitted through the PMF 1 and the other polarizer 3.
  • the input light is, for example, signal light used for optical communication, and is usually transmitted from a semiconductor laser. Is modulated by a signal.
  • the PMF 1 has two orthogonal polarization axes, and the polarization axis of the polarizer 2 is coupled so as to coincide with one of the polarization axes of the PMF “1.
  • polarization mode coupling is induced by applying a lateral pressure to the PMF 1.
  • the predetermined angle is set to, for example, 45 °, efficient polarization is achieved.
  • a 45 ° rotator 4 is provided on one polarizer 2 side instead of the polarizer 2.
  • one of the polarizers 2 and 3 is used instead.
  • One of them may be connected or arranged at an angle of 45 with respect to the polarization axis of PMF 1. Further, by applying a lateral pressure to PMF 1, the polarization axes of polarizer 2 and PMF 1 are substantially changed. 45.
  • the light may be coupled at an angle, and the predetermined angle is not limited to 45 ° and may be an appropriate angle.
  • the axis is coupled so as to coincide with one of the polarization axes of the PMF 1.
  • a member such as wood, plastic, or metal from the side of the PMF 1 is used.
  • the PMF 1 may be sandwiched between clips such as a binder clip, etc.
  • the application unit 5 can also adjust the magnitude of the force by the lateral pressure in this direction.
  • B n x -n y mode birefringence
  • G the velocity of light.
  • the rotation angle at this time can be changed depending on the magnitude of the lateral pressure.
  • S (m) is a transfer matrix of a PMF of length I
  • m is a parameter representing a delay between X and Y polarizations.
  • C (0,) is a matrix that gives a shift of only the phase ⁇ , and the phase shift is realized by finely adjusting the pressure ⁇ ] application position, not at exactly equal intervals.
  • R ( ⁇ ,) is a rotation matrix that rotates the polarization by an angle of 0, and the application of pressure induces polarization rotation.
  • M f can be expressed as the following equation (3) as a unitary matrix. Therefore, as the Jones matrix T of the entire optical fiber type variable light wave functional circuit, the following equation (4) is obtained.
  • the present invention can realize the same function as the optical lattice circuit [1] [3] based on the PMF rotation connection structure proposed by Koseki et al. Of Sophia University. That is, the optical fiber type 1 variable light wave function circuit and the variable light wave function circuit (optical lattice circuit) of the present invention are characterized by changing the position and magnitude of the lateral pressure as compared with those based on the PMF rotary connection structure. ⁇ The functions are variable, and it is easy to precisely match the PMF length 1 of the basic structure.
  • optical fiber type variable lightwave function circuit of the present invention The functions that can be realized by the optical fiber type variable lightwave function circuit of the present invention are exemplified below.
  • Periodic optical filter An optical filter whose transmission wavelengths are arranged at equal intervals. The period can be changed, and it can be used for a multi-wavelength light source.
  • Optical bandpass filter This is a so-called So Ic type optical filter. Center wavelength , Bandwidth can be variable.
  • Wavelength add / drop circuit A circuit that extracts only one or several wavelengths from a WDM signal. The extraction wavelength can be changed.
  • Pulse multiplexing circuit A circuit that delays the repetition frequency of the pulse train from the pulse light source. The delay multiple can be made variable.
  • Optical amplifier gain equalization circuit A circuit that equalizes and flattens the gain wavelength characteristics of an optical fiber amplifier. The wavelength characteristics of the circuit can be varied according to the characteristics of each amplifier.
  • Optical fiber chromatic dispersion compensating circuit The chromatic dispersion of optical fiber can be compensated by flattening the wavelength characteristic of the amplitude of the circuit and making the wavelength characteristic of group velocity reverse to that of the optical fiber.
  • the wavelength characteristics of the group velocity can be varied according to the type and length of the optical fiber.
  • the optical lattice circuit whose characteristics are not variable has already been realized by Jinguji Temple and others at NTT as a planar optical integrated circuit (PLC) using a repetitive Mach-Zehnder optical circuit structure, and has realized various functions. A design method for this has also been proposed [1] [2]. In designing the variable lightwave functional circuit of the present invention for performing these functions, for example, the design method proposed by Jinguji Temple of NTT as described above can be used.
  • the optical fiber type variable lightwave functional circuit of the first embodiment has polarization dependency because the polarizers 2 and 3 are used. A configuration that solves this and makes the polarization independent will be described below.
  • FIG. 2 shows a configuration diagram of a variable lightwave functional circuit according to a second embodiment of the present invention.
  • This embodiment is a polarization-independent optical fiber type variable lightwave function circuit.
  • FIG. 2 (a) shows a configuration diagram in which the optical fiber type variable lightwave function circuit of FIG. 1 is made polarization independent.
  • the variable lightwave function circuit includes a PMF 21, a polarization beam splitter (PBS) 22, a rotor 23, and a side pressure applying unit 25.
  • the PMF 21 is joined from the application unit 25 or by being inclined with the PBS 22 so that the polarization axis of the light from the PBS 22 is incident on one side at an inclination of, for example, 45 ° and output to the other.
  • the light output from 1 is adjusted so that the polarization axis is further tilted by 45 ° by the rotator 23 and passes through the PBS 22. Thus, output light is output from the PBS 22.
  • the rotor 23 may be omitted. In this case, the light output from the PMF 1 has a component in the direction of the polarization axis. Further, the polarization axis may be adjusted by the application unit 25.
  • Fig. 2 (b) shows a block diagram of an optical fiber-type variable lightwave functional circuit of the Sanyak interferometer type [5] [6].
  • This configuration is slightly different in operation from the above-described circuits, but has the advantage that it can be composed entirely of optical fibers. That is, the variable wave function circuit includes a 50% fiber force bra 32 formed by using the PMF 31 and a side pressure applying unit 35.
  • the Jones matrix T of the entire circuit shown in Fig. 2 (b) is polarization-independent in the form of Eq. (7).
  • the polarization independent optical fiber type variable A lightwave functional circuit can be realized.
  • FIG. 3 shows a configuration diagram of a variable lightwave function circuit according to a third embodiment of the present invention.
  • This embodiment shows a periodic optical filter using an optical fiber type variable lightwave function circuit.
  • a periodic optical filter having the above function (1) was created by using the optical fiber type variable light wave function circuit of FIG. 1, and a multi-wavelength light source capable of changing the wavelength interval was realized.
  • the position of the lateral pressure by the application unit 5 may be a point as shown in the figure. If the position of the lateral pressure by the application unit 5 is set at a distance from the light entrance of the PMF 1, this transmission characteristic becomes a sinusoidal wave as shown in equation (8), with the rotation angle being 0.
  • Figure 4 shows a characteristic diagram of the periodic optical filter.
  • Fig. 4 (a) is a diagram showing the periodic transmission characteristics of the actually manufactured periodic optical filter. The solid line indicates the distance L of 2. Om, and the broken line indicates the distance L of 8. Om. From this figure, it can be seen that a sinusoidal periodic transmission characteristic is obtained by the variable lightwave function circuit of the present invention.
  • Fig. 4 (b) shows the dependence of the wavelength interval on the lateral pressure position. As shown in the figure, the wavelength interval ⁇ is inversely proportional to the lateral pressure position L. In this example, the relationship between the wavelength interval and the lateral pressure position L is as shown in equation (10) from FIG. 4 (b).
  • FIG. 5 shows a configuration diagram of a variable lightwave function circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
  • This embodiment is a configuration diagram of a variable wavelength interval multi-wavelength optical fiber laser.
  • the periodic optical filter as shown in the above embodiment is inserted into the erbium-doped optical fiber laser resonator shown in the figure, and the wavelength interval is variable by the lateral pressure applied to the PMF.
  • Wavelength optical fiber laser was realized.
  • this optical fiber laser has a Faraday Rotator Mirror (FRM) 51, an erbium-doped optical fiber (EDF) 52, a wavelength division multiplexing coupler (WDM). Mu Itiplexing) Power Bra) 53, PBS 54, pumping semiconductor laser 55, isolators 56 and 58, polarization controller 57, 10% power bra 59, and spectrum analyzer 60.
  • FFM Faraday Rotator Mirror
  • EDF erbium-doped optical fiber
  • WDM wavelength division multiplexing coupler
  • Mu Itiplexing) Power Bra) 53 PBS 54
  • pumping semiconductor laser 55 isolators 56 and 58
  • polarization controller 57 polarization controller 57
  • 10% power bra 59 and spectrum analyzer 60.
  • a periodic optical filter a thick line portion, that is, a PMF 1, polarizers 2 and 3, and an applying section 5 are provided, and the applying section 5 applies a pressure to one point in the PMF 1 as an example, so that the periodic An optical fiber
  • the FRM51 is a mirror that gives polarization rotation by the Faraday effect.
  • the EDF 52 oscillates a laser beam having a wavelength of 1.55 jUm, for example.
  • the pumping semiconductor laser 55 emits, for example, 1.48 jum of pumping light.
  • the 01 ⁇ 1 coupler 53 is, for example, an optical fiber power coupler for multiplexing 1.48 m pumping light from the pumping semiconductor laser 55 and 1.55 m laser light from the EDF 52.
  • the tram analyzer 60 is not a part of the optical fiber laser of the present embodiment, but actually observes the spectrum of the laser light output through the coupler 59 and the isolator 58, and actually oscillates at multiple wavelengths. It is a measuring instrument for confirming.
  • An erbium-doped fiber laser is composed of FRM51, EDF52, WDM force brass 53, semiconductor laser 55 for excitation, and the like.
  • the EDFA is excited by multiplexing a 1.48 im semiconductor laser 55 for excitation with a WDM force bra 53 and oscillates in a laser.
  • the output light of the ED FA is split by the PBS 54.
  • One branch destination is input to a periodic optical filter having a PMF 1 and polarizers 2 and 3 via an isolator 56 and a polarization controller 57.
  • the output light passes through a 10% power blur 59 and is output as a laser output.
  • it is input to the spectrum analyzer 60 for measurement.
  • the output light also enters the BS 54 from the 10% coupler 54.
  • the polarization axis coincides with the polarization axis transmitted through the PBS 54, and the incident light is propagated to the EDFA side and is resonated. Note that the other branched light branched by the PBS 54 is blocked by the isolator 56 from propagating.
  • FIG. 6 shows a diagram of the variable wavelength spacing multi-wavelength oscillation spectrum (1). This is a spectrum when the multi-wavelength oscillation is realized by using the gain medium having a non-uniform spread by cooling the erbium-doped optical fiber / ⁇ with liquid nitrogen.
  • FIG. 6 (a) shows an example in which the length of the PMF 1 is 1 Om, the distance for applying the lateral pressure is 4 m, and FIG. 6 (b) is the case where the distance is 8 m.
  • oscillation occurs at different wavelength intervals corresponding to the respective side pressure application positions by the application unit 5.
  • FIG. 7 shows a configuration diagram of a fifth embodiment of the variable lightwave function circuit of the present invention.
  • This embodiment shows a wavelength-interval variable multi-wavelength optical fiber laser.
  • this embodiment uses an acousto-optic modulator (AO) in the resonator instead of liquid nitrogen cooling. : Achieving multi-wavelength oscillation at room temperature by introducing Acoust-Optic Modulator).
  • This optical fiber laser includes FRM71, AOM72, 10% coupler 73, PBS74, erbium-doped optical fiber laser (EDFA) 75, PCs 76 and 77 from the above-mentioned periodic filter.
  • the thick part, that is, the PMF 1 and the application unit 5 realize an optical fiber filter having periodic transmission characteristics as described above. Also in this case, oscillation occurs at an appropriate wavelength interval according to the position of the lateral pressure applied to the PMF 1 by the application unit 5 and the Z or pressure.
  • AOM72 can shift the frequency of light by the frequency of acoustic waves. E Due to its characteristics, the DFA75 does not oscillate at multi-wavelengths at room temperature.For example, it is necessary to cool down to 196 ° C with liquid nitrogen (LN 2 ), but the oscillation threshold becomes infinite by adding AOM72. Since no oscillation occurs, multi-wavelength output can be obtained even at room temperature.
  • LN 2 liquid nitrogen
  • Figure 8 shows a diagram of the variable wavelength spacing multi-wavelength oscillation spectrum (2). This is a spectrum when realizing multi-wavelength oscillation at room temperature by AOM.
  • the length of the PMF 1 is 1 Om
  • the distance L for applying the lateral pressure is 2.3 m
  • FIG. 6 (b) is 8.25 m.
  • oscillation occurs at a wavelength interval corresponding to the position and pressure of the lateral pressure applied to the PM F 1 by the application unit 5.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of a variable lightwave function circuit according to a sixth embodiment of the present invention.
  • This embodiment shows a pulse multiplexing circuit.
  • a pulse multiplexing circuit having the above function (1) was realized as shown in the figure.
  • the N-th from the 0-th for applying lateral pressure to the PMF 1 1 the positions of the (N integer), interval 2 N L from one end of the PMF 1 1 until the 0-th (L: predetermined Length), the interval between the 0th and 1st is 2 N _ 1 and ''', the interval between the k-th and 2nd-kth is 2N- 1kL , ⁇ -', the N-th
  • the interval between the first and Nth is 2.
  • a lateral pressure that gives equal rotation at each position is applied.
  • the polarization axis is rotated by 45 ° at each position by the lateral pressure caused by the force.
  • the rotation is not limited to this, and an appropriate rotation may be applied.
  • the polarization axis may be rotated by a predetermined angle by the lateral pressure or the manner of joining.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of the input and output optical pulse trains.
  • FIG. 10 (a) An optical pulse train as shown in FIG. 10 (a) is input from the left side in the figure.
  • the pulse repetition frequency is 1 OGHz, which is used for communication of 1 OGbitZs.
  • This is input to the variable lightwave function circuit of the embodiment of FIG. 6 and when an appropriate pressure is applied to N points, the repetition frequency is set to 2Nth power due to the delay characteristic of the xy polarization axis of the PMF 11. And the pulses are multiplexed. Thereby, it can be used for communication at a higher speed than the input laser light.
  • an optical fiber type variable lightwave function circuit and a variable lightwave function device which can cope with a change in the configuration of a WDM optical network and have various functions can be provided. be able to.
  • WDM optical network, optical communication It can be applied to an optical communication device such as a receiver.
  • variable lightwave functional circuit such as a filter and a variable lightwave functional device can be realized.

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Description

明 細 書
可変光波機能回路及び可変光波機能装置
技術分野 本発明は、 可変光波機能回路及び可変光波機能装置に係り、 特に、 偏波維持光 ファイバ中のモード結合を利用した可変光波機能回路及び可変光波機能装置に関 する。
背景技術 光ファイバ通信システム■ネットワークの技術は、 1 990年代前半の光ファ ィパ増幅器の登場と実用化に始まり、 急速に発展しつつある。 現在では、 超長距 離 （例えば、 〜 1 0， O OO km) '超高速 （例えば、 〜 4 OG bZs) '波長 多重 （WDM, 例えば、 〜64波長） 伝送システムの実現が可能となっている 。 そして、 光ファイバ情報通信ネットワークは 21世紀初頭の最重要な社会基盤 (インフラストラクチャ） であると考えられている。 しかしながら、 現在のとこ ろ光ファイバ通信システムは、 主に 1対 1の基幹線系にのみ用いられており、 ネ ッ卜ワーク部分は従来の同軸ケーブルと半導体集積回路 '電子デバイスが主役で ある。 近年のインタ一ネットの爆発的な発展により、 今後のネットワークに求め られる伝送容量の伸びは 1 2ヶ月で 2倍と予測されており、 これは半導体集積回 路に関するいわゆるムーアの法則 （1 8ヶ月で 2倍） を上回っており、 やがては ネットワーク部分も光^用いる WDM光ネットワークが必要とされることは間違 いないといえよう。 しかしながら、 現状では WDM光ネットワークのための光デ バイスがまだまだ未熟であり、 これらの光デゾ《ィスの開発が急務である。
発明の開示 本発明は言い換えれば、 特に、 「偏波維持光ファイバ （PMF) の側圧誘起偏 波モード結合を利用した可変の光トランスバーサルフィルタを実現する」 という ことである。 一般に、 トランスバ一サルフィルタは、 遅延線路.分岐重み付け回 路とを基本単位とする繰り返し構造と和回路を備える。 電気の場合と異なり、 光 では和回路の実現が難しいため、 2ポート対縦続接続型の光ラテイス型が用いら れる [1 ] (なお、 [ ]は、 後述の参考文献番号を示す。 以下同様。 ） 。 また、 繰り返しマツハツ:！:ンダ光回路構造を用いた平面光集積回路 （P LC) による光 ラテイスフィルタは NTTの神宮寺らにより提案されており [2] 、 述したよう な各種の機能が実現されている。 また、 遅延として PMFの偏波モード間の遅延 を利用し、 分岐重み付けとしては PMFの回転接続を利用する PMF回転接続構 造でも光ラ亍イスフィルタが作れることが上智大の小関らにより示されている [ 13 [3〗 。
しかしながら、 従来実現されているこれらの構造は作製時に機能■特性が決め られており、 それを変更することができない。 また、 PMF回転接続構造では、 基本構造の P M F長を精度よく合わせることが困難となる。
本発明は、 以上の点に鑑み、 WDM光ネットワークの構成変更に対応でき、 さ らに種々の機能を持たせることができる柔軟性をもつ光ファイバ型の可変光波機 能回路及び可変光波機能装置を提供することを目的とする。 これにより、 本発明 は、 光フィルタリング、 波長アド ' ドロップ、 パルス多重化、 光増幅器利得等化 、 光ファイバ波長分散補償、 等の多くの機能を実現し、 さらに、 WDM光ネット ワーク、 光送受信器等の光通信装置に応用できる可変光波機能回路及び可変光波 機能装置を提供することを目的とする。 また、 本発明は、 P M F回転接続の代わりに P M Fの側圧誘起偏波モード結合 を利用し、 側圧の位置と大きさを変えることにより、 特性を可変としかつ高機能 な光トランスバーサルフィルタ等の可変光波機能回路及び可変光波機能 置を実 現することを目的とする。
本発明の第 1の解決手段によると、
側圧を与えるための印加部と、
偏波軸を有し、 前記印加部により所定位置に側圧が与えられることで偏波モー ド結合を誘起するための偏波維持光ファイバと、
前記偏波維持光ファィバの一端に設けられ、 前記偏波維持光ファィバの偏波軸 に対して偏波軸が所定角度傾けて配置された第 1偏光子と、
前記偏波維持光ファィバの他端に設けられ、 前記偏波維持光ファィバの偏波軸 に偏波軸が一致するように配置された第 2偏光子と
を備え、
前記第 1又は第 2偏光子のいずれかを介して前記偏波維持光ファィバにレーザ 光が入射され、 前記偏波維持光ファイバは、 前記印加部により印加される側圧の 位置、 数及び大きさのいずれか又は複数の条件に応じて、 可変光波機能回路の特 性を誘起された偏波モード結合によリ変化させ、 特性が変化させられたレーザ光 を前記第 2又は第 1偏光子のうち入射側ではないいずれかを介して出射するよう にした可変光波機能回路を提供する。
本発明の第 2の解决手段によると、
側圧を与えるための印加部と、
偏波軸を有し、 前記印加部により所定位置に側圧が与えられることで偏波モー ド結合を誘起するための偏波維持光ファイバと、
第 1乃至第 4ポートを有し、 第 1ポートから入力された光を前記第 2及び第 3 ポ一卜に分岐し、 前記第 2及び第 3ポー卜の間に、 前記偏波維持光ファイバの一 端を偏波軸相互が所定角度傾き、 前記偏波維持光ファィバの他端を偏波軸相互が 一致するように配置し、 前記第 1又は第 2ポートから入力されたレーザ光を第 4 ポートに出射する分岐結合器と
を備え、
前記分岐結合器の第 3ポー卜から前記偏波維持光ファイバに光が入射され、 前 記偏波維持光ファイバは、 前記印加部によリ印加される側圧の位置、 _数及び大き さのいずれか又は複数の条件に応じて、 可変光波機能回路の特性を誘起された偏 波モード結合によリ変化させ、 特性が変化させられたレーザ光を前記分岐結合器 の第 4ポー卜から出射するようにした可変光波機能回路を提供する。
本発明の第 3の解決手段によると、
第 1の波長間隔の複数のパルスを含む波長多重光を出力する光増幅器と、 第 1乃至第 3ポー卜を有し、 前記第 1ポー卜から入射された前記光増幅器の出 力を前記第 2及び第 3ポー卜に分岐する偏波分岐結合器と、
前記偏波分岐結合器の第 2ポー卜に配置された光力ブラと、
前記偏波分岐結合器の第 3ポー卜と前記光力ブラとの間に配置された上述のよ うな可変光波機能回路と、
を備え、
第 1の波長間隔の複数のパルスを含む波長多重光を、 前記偏波維持光ファイバ への側圧に応じて第 2の波長間隔の複数のパルスを含む波長多重光に変換して前 記光力ブラから出力するようにした可変光波機能装置を提供する。
本発明の第 4の解決手段によると、
第 1の波長間隔の複数のパルスを含む波長多重光を出力する音響光学変調器と 前記音響光学変調器の出力に配置された光力ブラと、
第 1乃至第 3ポー卜を有し、 前記第 1ポー卜から入射された前記光力ブラの出 力を前記第 2及び第 3ポートに分岐する偏波分岐結合器と、
前記偏波分岐結合器の第 2ポー卜に接続された光増幅器と、
前記偏波分岐結合器の第 2ポートと前記光増幅器の間に配置された上述のよう な可変光波機能回路と、 を備え、
前記音響光学変調器からのレーザ光により前記光力ブラから多波長発振光を出 力するようにした可変光波機能装置を提供する。 図面の簡単な説明 図 1は、 光ファイバ型可変光波機能回路の第 1の実施の形態の構成図。 図 2は、 可変光波機能回路の第 2の実施の形態の構成図。
図 3は、 可変光波機能回路の第 3の実施の形態の構成図。
図 4は、 周期光フィルタの特性図。
図 5は、 可変光波機能回路の第 4の実施の形態の構成図。
図 6は、 波長間隔可変多波長発振スぺクトラム （1 ) の図。
図 7は、 可変光波機能回路の第 5の実施の形態の構成図。
図 8は、 波長間隔可変多波長発振スペクトラム （2 ) の図。
図 9は、 可変光波機能回路の第 6の実施の形態の構成図。
図 1 0は、 入力及び出力される光パルス列の説明図。
発明を実施するための最良の形態 第一の実施の形態
図 1に、 本発明に係る光ファイバ型可変光波機能回路の第 1の実施の形態の構 成図を示す。 この回路はある長さの偏波維持光ファイバ （P M F ) 1と、 その両 端の偏光子 2、 3、 回転子 4、 側圧を印加する印加部 5を備える。 ここで、 入力 光が偏光子 2を介して入射され、 P M F 1及び他方の偏光子 3を経て出力光が出 射される。 また、 これとは可逆的に、 入力光が偏光子 3を介して入射され、 P M F 1及び他方の偏光子 2を経て出力光が出射されるように用いることもできる。 入力光は、 例えば、 光通信に用いられる信号光であり、 通常は半導体レーザから のレーザ光を信号で変調したものである。 また、 PMF 1は、 直交するふたつの 偏波軸を有し、 偏光子 2の偏波軸は、 PMF "1の偏波軸の一方に一致するように 結合される。 PMF 1は、 偏波軸に対して所定角度傾いた偏波光が入射されると 、 PMF 1に側圧を印加することで偏波モード結合が誘起される。 この所定角度 として、 例えば 45° と設定すると、 効率良く偏波モード結合が誘 される。 こ の図では、 そのために、 一方の偏光子 2側に 45° の回転子 4を設けてある。 回 転子 4のかわりに、 偏光子 2、 3のうちの一つを PMF 1の偏波軸に対して 45 。 傾けて接続又は配置しておいてもよい。 また、 PMF 1に側圧を印可すること で実質的に偏光子 2と PMF 1の偏波軸を 45。 傾けて結合するようにしても良 い。 さらに、 所定角度は、 45° に限らず適宜の傾きとしても良い。 また、 偏光 子 3の偏波軸は、 PMF 1の偏波軸の一方に一致するように結合される。 印加部 5により PMF 1へ側圧を加える手段としては、 例えば、 PMF 1の側面から木 、 プラスチック、 金属等の部材でカを加える方法がある。 なお、 PMF 1をバイ ンダークリップ等のクリップで挟んでもよい。 印加部 5は、 また、 側圧この方法 では力の大きさを挟む方向により調整することもできる。
つぎに、 偏波モ一ド結合について詳述する。 PMF 1に印加部 5により側圧を 加えると偏波モード結合が誘起され、 これは PMF 1を回転接続して偏波モ一ド 結合を起こさせることと等価である。 よって側圧を印加した点での光電界べク ト ルの伝達行列 （ジヨーンズ行列） は、 回転行列で表される。 側圧を印加する点を 等間隔 I (エル〉 で設けたときの PMF部分のジヨーンズ行列 Mfは、 次式で表 される。
Mf = S(m) Π Y (l)
--Ν-[
Figure imgf000008_0001
差替え用紙 （規則 26) ここで B=nx-ny はモード複屈折率、 ωは角周波数、 Gは光速である。 このときの 回転角 は、 側圧の大きさにより変化させることができる。 また、 S (m) は 、 長さ Iの PM Fの伝達行列であり、 mは X y偏波間の遅延を表すパラメータで ある。 C (0 ,) は、 位相 øだけのシフトを与える行列であり、 圧力^]加位置を 完全に等間隔ではなく、 微調整することにより位相シフトが実現される。 R ( Θ ,) は、 角度 0だけ偏波を回転する回転行列であり、 圧力印加により偏波回転が 誘起される。
ここで、 Mfはュニタリ行列として、 次の （3) 式と表すことができるから、 光ファイバ型可変光波機能回路全体のジヨーンズ行列 Tとしては、 （4) 式を得 る。
a -b'、
b a ， H +H2 -i (3)
Figure imgf000009_0001
これにより、 本発明は、 上智大の小関らにより提案されている PM F回転接続構 造に基づく光ラテイス回路 [ 1 ] [3 ] と同様の機能が実現できる。 すなわち、 本発明の光ファイノ 一型可変光波機能回路及び可変光波機能回路 （光ラテイス回 路） は、 P M F回転接続構造に基づくものと比較して、 側圧の位置と大きさを変 えることにより特性■機能が可変であり、 基本構造の P M F長 1を精度よく合わ せることも容易である。
本発明の光ファイバ型可変光波機能回路で実現できる機能として、 以下に例示 する。
① 周期光フィルタ ：透過波長が等間隔周期で並ぶ光フィルタ。 周期を可変にで き、 多波長光源に用いることができる。
② 光バンドパスフィルタ ：いわゆる S o I c型の光フィルタである。 中心波長 、 バンド幅を可変にできる。
③ 波長アド ' ドロップ回路： WDM信号から 1あるいは数波長だけを抜き出す 回路である。 抜き出す波長を変えることができる。
④ パルス多重化回路：パルス光源からのパルス列の繰り返し周波数を遲倍する 回路。 遲倍数を可変にできる。
⑤ 光増幅器利得等化回路：光ファイバ増幅器の利得の波長特性を等化して平坦 化する回路。 各々の増幅器の特性に応じて回路の波長特性を可変にできる。
⑥ 光ファイバ波長分散補償回路：回路の振幅の波長特性を平坦にし、 群速度の 波長特性を光ファイバと逆特性にすることにより、 光フアイ/くの波長分散が補償 できる。 光ファイバの種類，長さに応じて群速度の波長特性を可変にできる。 なお、 特性 '機能が可変でない光ラテイス回路は、 すでに NTTの神宮寺らに より、 繰り返しマッハツエンダ光回路構造を用いた平面光集積回路 （P LC) に より実現されており、 また種々の機能を実現するための設計手法も提案されてい る [1 ] [2] 。 これらの機能を実施するための本発明の可変光波機能回路の設 計に当たっては、 例えば、 このように NT Tの神宮寺らにより提案されている設 計手法を用いることができる。
B. 第 2の実施の形態
第 1の実施の形態の光ファイバ型可変光波機能回路は、 偏光子 2、 3を用いて いるため、 偏波依存性をもっている。 これを解決して偏波無依存化する構成を以 下に説明する。
図 2に、 本発明に係る可変光波機能回路の第 2の実施の形態の構成図を示す。 この実施の形態は、 偏波無依存型光ファイバ型の可変光波機能回路である。 まず、 図 2 (a) に、 図 1の光ファイバ型可変光波機能回路を偏波無依存化し た構成図を示す。 この可変光波機能回路は、 PMF2 1、 偏波ビームスプリッタ (PBS) 22, 回転子 23及び側圧の印加部 25を備える。 PMF 21は、 印 加部 25により又は PBS 22と傾けて接合することで、 PBS 22からの光の 偏波軸が例えば 45° 度傾いて一方から入射され、 他方へ出力される。 PMF 2 1から出力された光は、 回転子 23でさらに 45° 偏波軸が傾き、 PBS 22を 透過するように調整される。 こうして、 PBS 22から出力光が出力される。 な お、 回転子 23を省略しても良く、 この場合 PMF 1から出力された光は、 偏波 軸方向の成分が出力される。 さらに印加部 25により、 偏波軸を調整してもよい
ここで、 偏波無依存化について説明する。 この PMF21部分の右回りのジョ ーンズ行列が （3) 式の Mfで与えられるとすると、 左回りは、 次の （5) 式で 与えられる。 よって、 図 2 (a) に示す可変光波機能回路全体のジヨーンズ行列 Tは、 （6) 式となり、 偏波無依存となる。
- 、
(5) )
Figure imgf000011_0001
また、 図 2 (b) は、 サニヤック干渉計型の光ファイバ型可変光波機能回路の 構成図を示す [5] [6] 。 この構成は、 上述の各回路とは、 やや動作が異なる が、 全て光ファイバのみで構成できるという利点がある。 すなわち、 この可変波 機能回路は、 PMF31を利用して形成された 50%ファイバ力ブラ 32及び側 圧の印加部 35を備える。
図 2 (b) に示す回路全体のジョ一ンズ行列 Tは、 （7) 式という形で偏波無 依存となる。
Figure imgf000011_0002
のように、 第 2の実施の形態の構成により、 偏波無依存な光ファイバ型可変 光波機能回路が実現できる。
C. 第 3の実施の形態
つぎに、 図 3に、 本発明に係る可変光波機能回路の第 3の実施の形態の構成図 を示す。 この実施の形態は、 光ファイバ型可変光波機能回路による周期光フィル タを示したものである。 この実施の形態では、 図 1の光ファイバ型可変光波機能 回路を用いて上述の機能①の周期光フィルタを作リ、 波長間隔を可変にできる多 波長光源を実現した。 このときには、 図示のように印加部 5による側圧の位置は 点でも良い。 印加部 5による側圧の位置を PMF 1の光入射口から距離しのと ころとすれば、 この透過特性は、 回転角を 0として、 （8) 式のように正弦波状 になる。
T\
Figure imgf000012_0001
=βχ― py= ， (8) このときの波長間隔 Δ Aは、 次の （9) 式のように距離 Lに反比例する。 Δλ =え2ノ （BL) (9)
図 4に、 周期光フィルタの特性図を示す。 図 4 (a) は、 実際に作製した周期 光フィルタの周期的透過特性図である。 距離 Lを 2. Omとしたときを実線、 8 . Omとしたときを破線で示す。 この図から、 本発明の可変光波機能回路により 正弦波状の周期的透過特性が得られていることがわかる。 また、 図 4 (b) は、 波長間隔の側圧位置依存性図を示す。 図示のように波長間隔厶 λは側圧位置 Lに 反比例していることがわかる。 この例では、 波長間隔 は側圧位置 Lの関係は 図 4 (b) から、 （1 0) 式のようになる。
Figure imgf000013_0001
D. 第 4の実施の形態
図 5に、 本発明の可変光波機能回路の第 4の実施の形態の構成図を示す。 この 実施の形態は、 波長間隔可変多波長光ファイバレーザの構成図である。
この実施の形態では、 上述の実施の形態で示したような周期光フィルタを、 図 に示すエルビウムドープ光ファイバレーザ共振器中に挿入し、 PMFに印加する 側圧によリ波長間隔が可変な多波長光ファイバレーザを実現した。 これは一例と して図 1又は図 2の構成を光ファイバフィルタとして用いた応用例である。 すな わち、 この実施の形態では、 光ファイバレーザの共振器中にこの光ファイバフィ ルタを揷入し、 透過特性に対応する周期での多波長発振を実現したものである。
この光ファイバレーザは、 上述のような周期光フィルタに加え、 ファラデー偏 波回転ミラー （F RM： Faraday Rotator Mirror) 51、 エルビウムドープ光フ アイバ （EDF) 52、 波長分割多重カプラ （WDM (Wavelength Division Mu Itiplexing) 力ブラ） 53、 PBS 54、 励起用半導体レーザ 55、 アイソレー タ 56及び 58、 偏波コントローラ 57、 10%力ブラ 59、 スペクトラムアナ ライザ 60を備える。 周期光フィルタとして、 太線の部分、 即ち、 PMF 1、 偏 光子 2及び 3、 印加部 5を備え、 印加部 5が、 一例として PMF 1中の 1点に圧 力印加することにより、 周期的な透過特性をもつ光ファイバフィルタを実現して いる。
FRM51は、 ファラデー効果により偏波回転を与えるミラ一である。 EDF 52は、 例えば、 波長 1. 55 jU mのレーザ光を発振する。 励起用半導体レーザ 55は、 例えば 1. 48 jumの励起光を発振する。 01\1カプラ53は、 例えば 、 励起用半導体レーザ 55による 1. 48 mの励起光と ED F 52による 1. 55 mのレーザ光とを合波するための光ファイバ力ブラである。 なお、 スぺク トラムアナライザ 60は、 この実施の形態の光ファイバレーザの一部ではなく、 カプラ 59及びアイソレータ 58を経て出力されるレーザ光のスぺクトラムを観 測して、 実際に多波長発振していることを確かめるための測定器である。
つぎに、 このような光ファイバレーザの動作を説明する。 エルビウムドープ光 ファイバレーザ （ED FA) が、 FRM51、 ED F 52、 WDM力ブラ 53、 励起用半導体レーザ 55等で構成される。 この ED FAは、 1. 48 imの励起 用半導体レーザ 55を WDM力ブラ 53により合波することにより励起されてレ 一ザ発振する。 ED FAの出力光は、 PBS 54により分岐される。 一方の分岐 先はアイソレータ 56及び偏波コントローラ 57を介して、 PMF 1及び偏光子 2、 3を備えた周期光フィルタに入力される。 その出力光は、 1 0%力ブラ 59 を経て、 レーザ出力として出力される。 なお、 ここでは測定のためにスぺクトラ ムアナライザ 60に入力されている。 一方、 出力光は、 1 0%カプラ54から BS 54にも入射される。 ここで、 PC57により偏波軸を制御することで、 P BS 54を透過する偏波軸と合致し、 入射された光が E D F A側に伝搬されて共 振される。 なお、 PBS 54により分岐された他方の分岐光はアイソレータ 56 により伝搬がさえぎられる。
図 6に、 波長間隔可変多波長発振スペクトラム （1 ) の図を示す。 これは、 ェ ルビゥ厶ドープ光フアイ/〈を液体窒素冷却することによリ不均一な広がりをもつ 利得媒質とし、 多波長発振を実現したときのスペクトラムである。 図 6 (a) は 、 一例として、 PMF 1の長さを 1 Omとし、 側圧を印加する距離し =4m、 図 6 (b) は距離し = 8 mとした場合である。 図示のように、 印加部 5による側圧 の印加位置により、 それぞれに対応する異なる波長間隔で発振していることがわ かる。
E. 第 5の実施の形態
図 7に、 本発明の可変光波機能回路の第 5の実施の形態の構成図を示す。 この 実施の形態は、 波長間隔可変多波長光ファイバレーザを示したものである。 また 、 この実施の形態は、 液体窒素冷却の代わりに共振器中に音響光学変調器 （AO ： Acoust-Optic Modulator) を揷入することにより、 室温での多波長発振を実 現したものである。 この光ファイバレーザは、 上述のような周期フィルタから、 FRM71、 AOM72、 10%カプラ 73、 PBS74、 エルビウムド一プ光 ファイバレーザ （EDFA) 75、 PC 76及び 77を備える。 太鞞の部分、 即 ち PMF 1及び印加部 5が、 上述のように、 周期的な透過特性をもつ光ファイバ フィルタを実現している。 この場合にも印加部 5による PMF 1への側圧の位置 及び Z又は圧力に対応して、 適宜の波長間隔で発振する。
AOM72は、 光の周波数を音響波の周波数だけシフトすることができる。 E DFA75はその特性上、 室温では多波長発振せず、 例えば、 液体窒素 （LN2 ) で一 1 96°Cまで冷やす必要があるが、 AOM72を入れることにより、 発振 閾値が無限大になり事実上発振しなくなるので、 室温でも多波長の出力が得られ るよラになる。
図 8に、 波長間隔可変多波長発振スペクトラム （2) の図を示す。 これは、 A OMによる室温での多波長発振を実現したときのスぺク卜ラムである。 この例で は、 PMF 1の長さを 1 Omとし、 側圧を印加する距離 L = 2. 3m、 図 6 (b ) はし =8. 25mとした場合である。 図示のように、 この場合にも印加部 5に よる PM F 1への側圧の位置 ·圧力に対応する波長間隔で発振している。
F. 第 6の実施の形態
また、 図 9に、 本発明の可変光波機能回路の第 6の実施の形態の構成図を示す 。 この実施の形態は、 パルス多重回路を示すものである。 この光ファイバ型可変 光波機能回路により、 上述の機能④のパルス多重化回路を図示のように実現した 。 印加部 5は、 PMF 1 1へ側圧を印加する第 0番目から第 N番目 （N :整数） の各位置を、 PMF 1 1の一端から第 0番目までの間隔を 2NL (L ：所定長） 、 第 0番目と第 1番目との間隔を 2N_1し、 ' ■ '、 第 k—1番目と第 k番目 との間隔を 2N一 kL、 ■ - '、 第 N— 1番目と第 N番目との間隔を 2。し、 と して、 各位置で等しい回転を与えるような側圧を印加する。 これにより、 入力さ れた光のパルス列の繰り返し周波数を遲倍して出力する。 この例では、 印加部 5 による側圧により各位置で 45° ずつ偏波軸を回転させるようにしたものである 力 これに限らず適宜の回転を与えるようにしても良い。 また、 回転子 4の替わ りに、 上述のように、 側圧又は接合の仕方により偏波軸を所定角度回転させるよ うにしても良い。
図 1 0に、 入力及び出力される光パルス列の説明図を示す。
図に向かって左側から図 1 0 (a) のような光パルス列が入力される。 図 1 0 (a) の場合には、 一例として、 パルスの繰り返し周波数は 1 OGH zで、 これ は 1 OG b i tZsの通信に用いられる。 これを図 6の実施の形態の可変光波機 能回路に入力して、 N箇所に適当な圧力を印可すると、 PMF 1 1の x y偏波軸 の遅延特性により、 繰り返し周波数を 2の N乗とすることができ、 パルスが多重 化される。 これにより、 入力レーザ光よりもさらに高速の通信に用いることがで きる。 図 1 0 (b) は N= 1の場合の出力光パルス列であり、 20GH zの繰り 返し周波数の光パルス列が得られることが示される。 これにより、 繰り返し周波 数 1 0 GH zの光パルス列 （図 1 0 (a) ) を 20 G H zに通倍した光パルス列 が保たれる。
G. その他
なお、 各力ブラの分岐結合率、 レーザ光の波長■パワー、 PMFの長さ、 印加 部による側圧の大きさ，位置，時間変化、 偏光子又は回転子と PMFとの接合角 度■接合手段等の各種設定は、 上述の各実施の形態では、 一例を示したものであ り、 適宣変更することができる。
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Claims

請 求 の 範 囲
1 . 側圧を与えるための印加部と、 偏波軸を有し、 前記印加部によリ所定位置に側 圧が与えられることで偏波モード結合を誘起するための偏波維持光ブアイバと、 前記偏波維持光ファィバの一端に設けられ、 前記偏波維持光ファィバの偏波軸 に対して偏波軸が所定角度傾けて配置された第 1偏光子と、
前記偏波維持光ファィバの他端に設けられ、 前記偏波維持光ファィバの偏波軸 に偏波軸が一致するように配置された第 2偏光子と
を備え、
前記第 1又は第 2偏光子のいずれかを介して前記偏波維持光ファイバにレーザ 光が入射され、 前記偏波維持光ファイバは、 前記印加部により印加される側圧の 位置、 数及び大きさのいずれか又は複数の条件に応じて、 誘起された偏波モード 結合により特性を変化させ、 特性が変化させられたレーザ光を前記第 2又は第 1 偏光子のうち入射側ではないいずれかを介して出射するようにした可変光波機能 回路。
2 . 側圧を与えるための印加部と、 偏波軸を有し、 前記印加部により所定位置に側 圧が与えられることで偏波モード結合を誘起するための偏波維持光ファイバと、 第 1乃至第 4ポートを有し、 第 1ポートから入力された光を前記第 2及び第 3 ポートに分岐し、 前記第 2及び第 3ポートの間に、 前記偏波維持光ファイバの一 端を偏波軸相互が所定角度傾き、 前記偏波維持光ファイバの他端を偏波軸相互が 一致するように配置し、 前記第 1又は第 2ポー卜から入力されたレーザ光を第 4 ポー卜に出射する分岐結合器と
を備え、
前記分岐結合器の第 3ポートから前記偏波維持光ファイバに光が入射され、 前 記偏波維持光ファイバは、 前記印加部【こより印加される側圧の位置、 数及び大き さのいずれか又は複数の条件に応じて、 誘起された偏波モード結合によリ特性を 変化させ、 特性が変化させられたレーザ光を前記分岐結合器の第 4ポートから出 射するようにした可変光波機能回路。
3 . 前記分岐結合器は、 偏波ビームスプリッタであり、 前記分岐結'合器の第 2又は 第 3ポー卜と前記偏波維持光ファイバとの間に配置され、特性が変化させられたレ一 ザ光が前記分岐結合器を透過するように偏波軸を調整する偏光子をさらに備えたこ とを特徴とする請求項 2に記載の可変光波機能回路。
4 . 入射されるレーザ光の偏波軸を前記偏波維持光ファイバの偏波軸に対して所定 角度傾けるための回転子をさらに備えたことを特徴とする請求項 1乃至 3のいず れかに記載の可変光波機能回路。
5 . 前記印加部は、側圧を一点又は等間隔の複数点で前記偏波維持光ファイバに印 加することを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の可変光波機能回路。
6 . 前記印加部は、前記偏波維持光ファイバへ側圧を印加する第 0番目から第 N番 目 （N ：整数） の各位置を、 前記偏波維持光ファイバの一端から第 0番目までの 間隔を 2 N L ( L ：所定長） 、 第 0番目と第 1番目との間隔を 2 N一1 L、 ■ ■ ■、 第 k一 1番目と第 k番目との間隔を 2 N一 k L、 · ■ ■、 第 N— 1番目と第 N番目との間隔を 2 °し、 として、 各位置で等しい回転を与えるような側圧を印 加することにより、 入力された光のパルス列の繰リ返し周波数を遲倍することを 特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の可変光波機能回路。 フ. 変化させる特性又は機能は、 周期、 中心波長、 パンド幅、 抜き出す波長、 繰り 返し周波数、 利得、 群速度、 分散のいずれかを含むことを特徴とする請求項 1乃 至 6のいずれかに記載の可変光波機能回路。
8 . 入射される光は、 波長分割多重光であることを特徴とする請求項 1乃至 7のい ずれかに記載の可変光波機能回路。
9 . 前記偏波維持光ファイバと、前記第 1若しくは第 2偏光子又は前記分岐結合器 との間の偏波軸相互の所定角度は 4 5度又は略 4 5度であることを特徴とする請 求項 1乃至 8のいずれかに記載の可変光波機能回路。
1 0 . 第 1の波長間隔の複数のパルスを含む波長多重光を出力する光増幅器と、 第 1乃至第 3ポートを有し、 前記第 1ポー卜から入射された前記光増幅器の出 力を前記第 2及び第 3ポートに分岐する偏波分岐結合器と、
前記偏波分岐結合器の第 2ポートに配置された光力ブラと、
前記偏波分岐結合器の第 3ポー卜と前記光力ブラとの間に配置された請求項 1 乃至 9のいずれかに記載された可変光波機能回路と、
を備え、
第 1の波長間隔の複数のパルスを含む波長多重光を、 前記偏波維持光ファイバ への側圧に応じて第 2の波長間隔の複数のパルスを含む波長多重光に変換して前 記光力ブラから出力するようにした可変光波機能装置。
1 1 . 第 1の波長間隔の複数のパルスを含む波長多重光を出力する音響光学変調器 と、
前記音響光学変調器の出力に配置された光力ブラと、
第 1乃至第 3ポートを有し、 前記第 1ポー卜から入射された前記光力ブラの出 力を前記第 2及び第 3ポートに分岐する偏波分岐結合器と、
前記偏波分岐結合器の第 2ポートに接続された光増幅器と、
前記偏波分岐結合器の第 2ポー卜と前記光増幅器の間に配置された請求項 1乃 至 9のいずれかに記載された可変光波機能回路と、
を備え、 前記音響光学変調器からのレーザ光によリ前記光力ブラから多波長発振光を出 力するようにした可変光波機能装置。
1 2 . 前記偏波分岐結合器の第 2又は第 3ポートと前記偏波維持光ファイバとの間 に配置され、 特性が変化させられたレーザ光が前記偏波分岐結合器により透過され るように偏波軸を調整する偏光子をさらに備えたことを特徴とする請求項 1 0又 は 1 1に記載の可変光波機能装置。
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