WO2004093353A1

WO2004093353A1 - 光分岐装置

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Publication number: WO2004093353A1
Application number: PCT/JP2003/004775
Authority: WO
Inventors: Kazuo Hironishi
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-10-28
Also published as: JPWO2004093353A1; JP4284278B2; US7123403B2; US7212334B2; US20060285200A1; US20050213865A1

Abstract

本発明は、入力信号光を互いに直交する第１，第２偏光成分に分離し、入力光パワーに対し利得が第１の値で飽和する特性を持つ第１利得媒質に前記第１偏光成分を供給し、入力光パワーに対し利得が前記第１の値より小さな第２の値で飽和する特性を持つ第２利得媒質に前記第２偏光成分を供給し、前記第１利得媒質の出力光と前記第２利得媒質の出力光を偏光合波し、偏光合波した信号光を偏光素子を通して出力するよう構成することにより、高いＳＮ比改善効果と小型化及び消費電力低減を図ることができる。

Description

明細書光分岐装置技術分野

本発明は、光信号処理方法及び装置に関し、特に、光通信や光計測等で使用され、光信号の S N比を改善する光信号処理方法及び装置に関する。背景技術

光通信や光計測等で使用され、光信号のままで光信号の S N比を改善する装置として、図 1に示す非線形ループミラー（NO LM) を用いた装置（例えば、非特許文献 1参照）や、図 2に示す波長変換器を用いた装置（例えば、非特許文献 2参照）が知られている。

図 1において、波長； L sの入力信号は光力プラ 1を通して非線形光ファイバ 2 に入力される。また、レーザ光源 3の出力する波長え p r bの連続光であるプロ一ブ光は偏光制御器 4を通して光力ブラ 5に入力される。光力ブラ 5で 2分岐された一方のプローブ光は光力ブラ 1を通して非線形光ファイバ 2に入力され、他方のプローブ光は偏光制御器 6を通して非線形光ファイノく 2に逆向きに入力される。そして、非線形光ファイバ 2における相互位相変調で波長え p r bの λ sの信号成分を持つ位相変調された光が生成され、偏光制御器 6を通り光力ブラ 5で逆まわりの光と千渉して、波長え p r bの雑音低減された強度変調された信号が出力される。

図 2において、レーザ光源 3の出力する波長 λ 2の連続光は導波路 1 1を通して光力ブラ 1 2に入力され、光力ブラ 1 2で 2分岐された連続光は半導体光アンプ 1 3， 1 4それぞれに供給される。また、導波路 1 4から供給される波長; L 1 の入力信号は光力ブラ 1 5を通して半導体光アンプ 1 3の出力側から連続光とは逆向きに入力される。半導体光アンプ 1 3， 1 4それぞれの出力する光信号は光力ブラ 1 6で混合され、相互位相変調による信号の転写と干渉効果による雑音の低減がなされた波長 λ 2の信号光が導波路 1 7より出力される。なお、光ファイバの消光比を改善する方法として、特許文献 1に記載のものがある。

非特許文献 1

B . r.. N a y a r , e t a 1. , C o n c a t e n a t e d a l l— o p t i c a l l o o p m i r r o r s w i t c h e s", J. o f Mo d e r n Op t i c s, v o l . 40， No. 1 2， p p. 2327— 233 2, 1 993

非特許文献 2

K. Ε. S t u b k j a e r, e t a 1. , " Wa v e l e n g t h c o n v e r s i o n d e v i c e s a n d t e c h n i q u e s", P r o c. 22 n d Eu r o p e a n Co n f e r e n c e o n. O p t i c a 1 C ommun i c a t i o n ECOC ' 96, ThB. 2. 1， 1 9 96

特許文献 1

特開昭 6 1— 9606号公報

図 1に示す非線形ループミラーを用いた装置は、非線形光ファイバ 2を用いてレ、るために小型化が困難であり、また、レーザ光源 3の出力するプローブ光の光パワーはある程度大きくしなければならず、プローブ光の光パワーの低減が困難であるという問題があった。

図 2に示す波長変換器を用いた装置は、入力信号が周波数 10 G b p _Sを超えると入出力特性が劣化し、また、同一波長 λ 1に変換して出力することが困難なため、光信号の S Ν比改善装置として用い難いという問題があつた。発明の開示

本発明は、高い SN比改善効果と小型ィヒ及び消費電力低減を図ることができる光信号処理方法及び装置を提供することを総括的な目的とする。

この目的を達成するため、本発明は、入力信号光を互いに直交する第 1，第 2 偏光成分に分離し、入力光パワーに対し利得が第 1の値で飽和する特性を持つ第 1利得媒質に前記第 1偏光成分を供給し、入力光パワーに対し利得が前記第 1の値より小さな第 2の値で飽和する特性を持つ第 2利得媒質に前記第 2偏光成分を供給し、前記第 1利得媒質の出力光と前記第 2利得媒質の出力光を偏光合波し、偏光合波した信号光を偏光素子を通して出力するよう構成される。

このような光信号処理方法によれば、高い S N比改善効果と小型化及び消費電力低減を図ることができる。図面の簡単な説明

図 1は、従来の非線形ループミラーを用いた光信号処理装置の一例の構成図である。

図 2は、従来の波長変換器を用いた光信号処理装置の一例の構成図である。図 3は、本発明の光信号理装置の第 1実施例のブロック構成図である。 ■ 図 4は、 S G Dの利得特性及び光信号処理装置の入出力特性を示す図である。図 5は、本発明の光信号処理装置を説明するためのベタトル図である。

図 6は、本発明の光信号処理装置の第 2実施例のプロック構成図である。図 7は、本発明の光信号処理装置の第 3実施例のプロック構成図である。図 8は、本発明の光信号処理装置の第 4実施例のプロック構成図である。図 9は、本発明の光信号処理装置の第 5実施例のプロック構成図である。図 1◦は、本発明の光信号処理装置の第 6実施例のプロック構成図である。図 1 1は、ラマン増幅器で構成した S G Dの一実施例の構成図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図 3は、本発明の光信号処理装置の第 1実施例のブロック構成図を示す。同図中、光信号処理装置 2 0には、光ファイバ 2 2から S 偏光の光信号が入力され偏光素子 2 4に供給される。偏光素子 2 4は、光信号を直交する X軸， y軸の 2 つの成分に分離し、一方の X軸成分を S GD ( S a t u r a b 1 e G a i n D e v i c e ：利得飽和媒質） 2 6に供給し、他方の y軸成分を反射鏡 2 8で反射して S GD 3 0に供給する。

S G D 2 6は、図 4に実線 I Xで示すように入力信号光の X軸成分が P s xを超えると飽和する非線形の利得特性を有しており、 S GD 26で増幅された X軸成分は反射鏡 32で反射されて偏光素子 34に供給される。また、 SGD 30は、図 4に実線 I yで示すように入力信号光の y軸成分が P s yを超えると飽和する非線形の利得特性を有しており、 SGD30で増幅された _y軸成分は減衰器 36 を通して偏光素子 34に供給される。偏光素子 34では、上記 X軸， y軸成分を偏波合成する。偏光素子 34の出力する光信号は偏光素子 38を通して光フアイバ 39に出力される。

ここで、図 5に示すように、 x， y軸に対し傾いた偏光状態で光信号処理装置 20に入力された光信号は、利得の偏光依存性のために透過後の偏光状態が変化する。 X軸向き偏光の利得の上限と y軸向きの利得の上限が異なれば、 SGD2 6， 30への入力パワーによって SGD 26， 30の出力の合成光の偏光状態が変化する。

偏光素子 34で偏波合成した光信号が通過する偏光素子 38を、光信号処理装置 20の入力信号光が" 0" レベルであるときに偏光素子 34の出力偏光を遮るように（偏光素子 34出力偏光と偏光素子 38の偏光とが直交するよう）設定することで、" 0" レベルの雑音を低減することが可能である。また、" 1" レベルの雑音が利得の上限値近傍の出力レベルに設定することで、" 1"レベルの雑音を低減することができる。このようにして" 0" レベルと" 1" レベルの雑音を低減して光 SN比を改善することができる。図 4の実線 IIに光信号処理装置 20の入出力特性を示す。

以下に具体的なモデルを対象として数式を用いて説明する。

SGD26, 30として、利得飽和特性を持つ半導体光増幅器 (SOA) を用レ、た場合について説明する。半導体光増幅器の活性層の幅方向に平行な方向を X 軸とし、それに直交する方向（活性層面に対して垂直方向）を y軸とする。そして、 SGD 26である半導体光増幅器に X軸に平行な電界成分の光を入射して、 SGD 30である半導体光増幅器に y軸に平行な電界成分の光を入射する。

光ファイバ 22から直線偏光で入力する入力信号光を P i nとして、偏光素子 24で X軸の電界成分と y軸の電界成分に分離する。その X軸成分を P i n Xとし、 y軸成分を P i nyとする。なお、 P i n= (P i n x² + P i n y ²) ^1/2 であり、 1 << P i n yZP i n xである。

x軸成分、 y軸成分それぞれの成分に対する利得は、 SGD26、 30が別々の半導体光増幅器なので自由に設定できる。これらを Gx、 Gyとして、以下のように（1)， (2) 式で示す。

Gx = a (P i n x<P s の場合）

Gx = a X P s x/P i n x (P i n x > P s xの場合）

… （1)

Gy = b (P i n y <P s yの場合）

Gy = b X P s y/P i n y (P i n y > P s yの場合）

… (2)

ただし、ここで P s xは x軸方向成分の飽和入力レベル、？ 3 ₇は軸方向成分の飽和入力レベル、 aは X軸方向の未飽和利得（定数）、 bは y軸方向の未飽和利得（定数）である。

このとき、 SGD26， 30それぞれの出力光の X軸成分（Pou t x)、 y軸成分（P o u t y) は（3)，（4) 式のようになり、偏光素子 34の出力光の偏光の向き 0 o u tは（5).式で表される。

Pou t X =G X X P i n x … （3)

Pou t y = Gy X P i n y … (4)

Θ o u t = t a n"¹ (Po u t y/P o u t x) ··· (5)

ここで、 P i n xく P i n yの角度設定で S GD 26， 30それぞれに入力信号光の各成分を入力する。 Gx、 Gyは自由に設定できるので、 y軸成分の方がより小さレ、入力で利得飽和に針るように設定すると、 0 o u tの値は（ 6 a )， (6 b), (6 c) 式のようになる。

Θ o u t = t a n"¹ [(b/a) X (P i n y/P i n x)] ··· (6 a) (P i ny, P i n x共に未飽和時であり、 0 o u tは一定 ί直）

0 o u t = t a n— ¹ [(b/a) X (P s y/P i n x)] … （6 b) (P i n x未飽和時であり、 0 o u tは P i n x増加につれて減少）

Θ o u t = t a n^_1 [(b/a) X (P s y/P s x)] ··· (6 c)

(P i ny, P i n x共に飽和時であり、 0 o u tは一定値）なお、この式の（P i n yZP i n x) は 1より十分大きい一定値である。

偏光素子 34の出力側に偏光素子 38を配置し、 P i n X， P i n y共に未飽和の時の出力の偏光の角度（0 o u t = Θ 0) に直交する角度の偏光を透過するように偏光素子 38を設定する。この偏光素子 38を透過後の光出力 P o u t p は（7) 式のようになる。

P o u t p= [(P o u t x) ²+ (P o u t y) ²] ^1/2

X c o s (π/2 - θ ο+ θ ο u t ) ··· (7)

ここで、 0 _o¾P i n x， P i n yが共に未飽和時の 0 o u tである。この（7) 式は（8 a)，（8 b)，（8 c) 式のようになる。

P o u t p = 0 ··· (8 a)

(P i n y, P i n x共に未飽和時、 c o s (π/2) =0 のため）

P o u t p= [(P o u t x) ²+ (P s y) ²] ^1/2 .

X c o s {π/2-θ o+ t a n^_1 [(b/a) X (P s y/P i n x)]} (P i n x未飽和時） … (8 b) P o u t p= [(P s x) ²+ (P s y) ²] ^1/2

X c o s {π/2- θ o+ t a n^-1 [(b/a) X (P s y/P s x)]} (P i n y, P i n x共に飽和時） "' （S c) このようにして、" 0" レベルと" 1" レベルの雑音を光レベルで抑圧することができる。

図 6は、本発明の光信号処理装置の第 2実施例のブロック構成図を示す。この実施例は、図 3の光信号処理装置 20は原理的に偏光依存性があるため、この偏光依存性を解消するためのものである。

図 6において、光信号処理装置 40には、導波路 4 1から入力信号光が供給される。この入力信号光を偏光分離器 42に供給して直交する 2つの直線偏光成分 (偏光一 1、偏光一 2) に分離し、各直線偏光の偏光角度を適当な角度に設定して 2つの光信号処理部 44, 46に入力する。光信号処理部 44, 46それぞれは図 3に示す光信号処理装置 20と同一構成である。

光信号処理部 44， 46それぞれの出力する直線偏光を互いに直交する状態にして偏光合^^ 48に供給して偏波合成し、導波路 49から出力する。これにより、大部分の偏光状態の入力に対して動作する光信号処理装置 40を構成することができる。

図 7は、本発明の光信号処理装置の第 3実施例のプロック構成図を示す。図 Ί において、光信号処理装置 50には、導波路 51から入力信号光が供給される。この入力信号光を光力ブラ 52で 2分岐し、光増幅器 54と光検出器 56に供給する。

光検出器 56では入力信号光パワーの平均値 P a Vを検出してコントローラ 5 8に供給する。コントローラ 58は入力信号光パワーの平均値に応じて光増幅器 54の利得を制御する。

コントローラ 58は、入力信号光パワーの平均値 P a Vが基本設定値 P s e t の場合、光増幅器 54の利得 G a mpを基本設定値 G s e tにする。光信号処理部 62に供給される信号光パワー P o s pは、光増幅器 54と光信号処理部 62 間の透過率 Tを用いて、 Po s p = Pa vXGamp XT と表される。

ここで、光信号処理部 62の持つ光入力の上限値が P hで下限値が P 1とすると、？0 3 <?1 の場合、コントローラ 58は利得 G ampを次式の範囲となるように設定する。

P 1 / (P a V XT) <Gamp<Ph/ (P a v XT) … （9 a) また、 Po s p>Phの場合、コントローラ 58は利得 Gampを次式の範囲となるように設定する。

(Pa vXT) /Ph<Gamp< (Pa vXT) /P I ··· (9b) 光増幅器 54で増幅された光信号は光バンドパスフィルタ（B P F) 60において光増幅器 54で発生した AS E (Amp l i f i e d Sp on t a n e o u s Em i s s i o n)雑音成分を除去されて光信号処理部 62に供給される。光信号処理装置 62は、図 3または図 6に示す光信号処理装置 20， 40と同一構成であり、この光信号処理部 62の出力する信号光は導波路 65から出力される。なお、光バンドパスフィルタ 60は必要に応じて設ければ良く、必ずしも必要ではない。

図 3または図 6の光信号処理装置 20， 40は、特定範囲（上限値が P hで下 P艮値が P 1) 内の入力信号光パワーの 2値デジタル信号に対して良好に雑音を低減する。したがって、光信号^理部 62に供給する光信号パワーを調整することで、全体として許容できる光入力パワーの幅を拡大することができる。

図 8は、本発明の光信号処理装置の第 4実施例のブロック構成図を示す。同図中、図 7と同一部分には同一符号を付す。図 8において、光信号処理装置 70には、導波路 51から入力信号光が供給される。この入力信号光を光力ブラ 52で 2分岐し、光増幅器 54と光検出器 56に供給する。

光検出器 56では入力信号光パワーの平均値 P a Vを検出してコントローラ 7 2に供給する。コントローラ 72は図 7のコントローラ 58と同様に入力信号光パワーの平均値に応じて光増幅器 54の利得を制御する。この制御については第 3実施例と同様であるので説明を省略する。

光増幅器 54で増幅された光信号は光信号処理部 74に供給される。光信号処理部 74は、図 3または図 6に示す光信号処理装置 20， 40とほぼ同一構成であるが、温度調整機能及び SGD劣化補償機能（SGD毎の駆動電流調整機能）を有しており、コントローラ 72の制御で温度調整及び S G D劣化補償を行う。また、バイアス用レーザ光源 76は、コントローラ 72の制御に従って発光し、このバイアス用レーザ光は光力ブラ 77において光増幅器 54の出力する光信号に合波されて光信号処理部 74に供給される。なお、光信号処理部 74内の各 S GDの出力する信号光パワーは出力モニタ Ί 8で SGD毎に検出されコントローラ 72に供給され、光信号処理部 74の出力する信号光は導波路 79から出力される。

コントローラ 72は、光信号処理部 74内の調整機能から SGDの検出温度を供給され、 S G Dの温度が予め設定されている設定^ ^から ± 5 °C以内となるように光信号処理部 74内の温度調整機能を制御する。

SGDの劣化は基本的に利得の減少として表われる。このため、コントローラ 72は、 SGD毎の出力モニタ 78の検出値 P omと光信号処理部 74に入力される信号光パワー Po s p (-P a V XG a mp XT) とから SGD毎に利得 G s g d ( i) を（10) 式により算出する。なお、添え字 iは各 SGDを表す番号である。

Gs g d ( i ) =A ( i ) XPom ( i ) /P a v XGamp XT ··· (10) そして、コントローラ 72は、 Gs g d ( i ) を SGD毎に予め設定されている設定利得 G s g d— s e t ( i) に近づけるように、光信号処理部 Ί 4内の各 S GDの駆動電流 I d ( i) を制御する。具体的には、 Gs g d (i) く Gs g d — s e t ( i) のときは I d ( i ) を增加させ、 Gs g d ( i ) >G s g d— s e t (i) のときは I d (i) を変化させず保持する。

バイアス用レーザ光には、基本的に 2つの効果がある。第 1は、 SGDへの光入力をバイアスして、光入力パワーが小さい場合にも飽和を生じやすくする点である。第 2は、光入力が SGD内部でキャリアを消費して利得を得ている力消費されたキャリアは駆動電流 I d (i) とバイアス用レーザ光によって回復されるため、バイアス用レーザ光により SGDの応答速度が向上する点である。

このため、 SGD毎に利得 G s g d ( i) を一定にする制御が、駆動電流 I d ( i) の制御によって十分になされていない場合に、バイアス用レーザ光の光パヮー P b i a sを制御する。具体的には、 Gs g d (i) <G s g d-s e t ( i ) のときは Pb i a sを増加させ、 Gs g d ( i ) >Gs g d— s e t ( i ) のときは応答速度に影響を与えないよう P b i a sを変化させず保持する。

図 9は、本発明の光信号処理装置の第 5実施例のブロック構成図を示す。同図中、光信号処理装置 80には、導波路 81から入力信号光が供給され、波長変換器 82に供給される。波長変 82は、半導体光増幅器内の利得飽和領域での電子密度変化による屈折率変化の現象を利用した偏光依存性が小さい相互位相変調型波長変換器であり、レーザ光源 83から変換先波長の連続発光のレーザ光を供給される。

これにより、波長変^^ 82からは、入力信号光の強度変調信号を持つ所定の偏光状態にした変換先波長の信号光が得られる。この光信号は、光バンドパスフィルタ 84で入力信号光成分を除去されて光信号処理部 86に供給される。光信号処理部 86は、図 3または図 6に示す光信号処理装置 20， 40と同一構成である。光信号処理部 86の出力する信号光は光バンドパスフィルタ 88で ASE 雑音成分を除去されて導波路 89から出力される。

ここで、光信号処理装置 20， 40は、入力信号光の偏光状態によっては、雑音抑圧が不充分になる可能性があるが、上記実施例ではより完全に偏光依存性を解消でき、充分に雑音抑圧を行うことができる。

図 10は、本発明の光信号処理装置の第 6実施例のプロック構成図を示す。同図中、図 9と同一部分には同一符号を付す。図 10において、光信号処理装置 9 0には、導波路 91から入力信号光が供給され、光力ブラ 92で 2分岐されて波長変^ 194と光クロック再生部 96に供給される。光クロック再生部 96では入力信号光（波長; I s) から光クロック（波長え cの連続光）を再生して波長変 »94に供給する。

波長変換器 94は、半導体光増幅器内の利得飽和領域での電子密度変化による屈折率変化の現象を利用した偏光依存性が小さレ、相互位相変調型波長変換器であり、光クロック再生部 96から波長え cの光クロックをバイアス光として供給される。

波長変^ §94は、光クロックをバイアス光として入力信号光と合わせて相互位相変調を行い、光クロックのノ^レスと光信号のパルスが重なっている時間領域でだけ波長変換が充分な効率で起こるように入力信号光のレベルや内蔵する半導体光増幅器の駆動電流を調整する。これにより、入力信号光のタイミング情報を再生してジッタのない光信号を出力する。

波長変換器 94の出力する光信号は光バンドバスフィルタ 84で入力信号光成分を除去されて光信号処理部 86に供給される。光信号処理部 86は、図 3または図 6に示す光信号処理装置 20， 40と同一構成である。光信号処理部 86の出力する信号光は光バンドバスフィルタ 88で AS E雑音成分を除去されて導波路 89から出力される。

なお、光クロック再生部 96に関する参考文献としては、 H. Ku r i t a, e t a 1., I E I CE Tr a n s. E l e c t o n., Vo 1. E81-C, No. 2, p p. 129 (1998) 等がある。

ところで、図 3に示す S GD 26， 30として、利得飽和特性がある分布帰還型半導体レーザダイオード（DFB— LD) 及び利得飽和特性がある半導体光増幅器 (SOA) を及びラマン増幅器を利用可能である。なお、 DFB— LDに関する参考文献としては、武田，他， 1999年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会 B -10-61 (1999)等があり、 S OAに関する参考文献としては、 K. I n o u e, I EEE, Ph o t o. Te c h. Le t t. Vo l . 8, p p 458 (1996) 等がある。

図 11は、ラマン増幅器で構成した S G Dの一実施例の構成図を示す。同図中、入力信号光と、この信号光と同方向に伝播する励起光が光力ブラ 102を通して偏波面保存光ファイバ（PMF) 106に供給されている。なお、入力信号光は偏波面保存光ファイバ 106の片方の軸に平行な偏波状態とされている。偏波面保存光ファイバ 106で構成されるラマン増幅器は偏波状態を保持した利得媒質として機能し、一般的にラマン増幅器は利得飽和特性を持っため S GDとして利用できる。

偏波面保存光ファイバ 106は例えば Kmオーダーの長尺であるため、信号光と励起光との間に波長分散に起因するウォーク ·オフが発生してビット毎の利得飽和特性に時間的なずれが発生するおそれがある。これを防止するために、偏波面保存光ファイバ 106の途中に、光サーキユレータ 108と、信号波長帯用ミラー 109と励起波長帯用ミラー 110とミラー 111で構成され、信号光と歴光の時間的なずれを補償するための補償光学系を設けている。これにより、高いビットレー卜まで動作可能な S GDとして利用できる。

本発明では、例えば SOAや DFB— LD等を SGDに用いれば、利得飽和のための入力パワーはデバイスの設計により自由度があるので、 1 OmW以下の入力で利得飽和を起こして消光比改善動作させる可能性がある。これに対し、従来の NOLMでは通常 10 OmW近いピークパワーの入力と数 100メートル力ら数 km長さの光ファイバの実装が必要である。このため、 NO LMに較べて小型化及び消費電力低減を図ることができる。

また、通常、入出力の波長が異なる波長変換器を用いた装置に較べて同一波長信号の入出力が可能となるため、光 SN比改善装置として用いることでネットヮーク構成上の制限を受けずに使用でき実際的な有用性が増す。

また、本明では、 SGDとして用いる利得飽和デバイス単体での" 0" レべノレ（スペース）入力パワーでの出力パワーが" 0" でない場合にも、 2つの SG Dの未飽和時の利得を揃えるように調整すれば、偏光特性を利用することで理論的に" 0" にできる。このことで、利用する利得飽和デバイスの特性によらず、消光比改善の効果を大きくできる。

なお、偏光素子 2 4が請求項記載の偏光分離手段に対応し、 S G D 2 6が第 1 利得媒質手段に対応し、 S G D 3 0が第 2利得媒質手段に対応し、偏光素子 3 4 が偏光合波手段に対応し、偏光素子 3 8が偏光手段に対応し、偏光分離器 4 2が第 2偏光分離手段に対応し、光信号処理部 4 4が第 1の光信号処理手段に対応し、光信号処理部 4 6が第 2の光信号処理手段に対応し、偏光合波器 4 8が第 2偏光合波手段に対応し、光増幅器 5 4が光増幅手段に対応し、コントローラ 5 8が利得制御手段に対応し、光信号処理部 6 2， 7 4 , 8 6が光信号処理手段に対応し、バイアス用レーザ光源 7 6がバイアス光源手段に対応し、コントローラ 7 2が駆動電流制御手段に対応し、レーザ光源 8 3が連続光光源手段に対応し、波長変換器 8 2， 9 4が波長変換手段に対応し、光クロック再生部 9 6が光クロック再生手段に対応する。

Claims

請求の範囲

1 . 入力信号光を互いに直交する第 1，第 2偏光成分に分離し、

入力光パワーに対し利得が第 1の値で飽和する特性を持つ第 1利得媒質に前記第 1偏光成分を供給し、

入力光パワーに対し利得が前記第 1の値より小さな第 2の値で飽和する特性を持つ第 2利得媒質に前記第 2偏光成分を供給し、

前記第 1利得媒質の出力光と前記第 2利得媒質の出力光を偏光合波し、偏光合波した信号光を偏光素子を通して出力する光信号処理方法。

2 . 入力信号光を互いに直交する第 1，第 2偏光成分に分離する偏光分離手段と、

入力光パワーに対し利得が第 1の値で飽和する特性を持ち前記第 1偏光成分が供給される第 1利得媒質手段と、

入力光パワーに対し利得が前記第 1の値より小さな第 2の値で飽和する特性を持ち前記第 2偏光成分が供給される第 2利得媒質手段と、

前記第 1利得媒質手段の出力光と前記第 2利得媒質手段の出力光を偏光合成する偏光合波手段と、

前記偏光合波手段の出力する信号光を供給されて偏光する偏光手段を有する光信号処理装置。

3 . 入力信号光を互いに直交する第 1，第 2偏光成分に分離する第 2偏光分離手段と、

前記第 1偏光成分を所定の偏光角度で供給される請求項 2記載の光信号処理装置と同一構成の第 1の光信号処理手段と、

前記第 2偏光成分を所定の偏光角度で供給される請求項 2記載の光信号処理装置と同一構成の第 2の光信号処理手段と、

前記第 1の光信号処理手段の出力光と前記第 2の光信号処理手段の出力光を偏光合成する第 2偏光合波手段を有する光信号処理装置。

4 . 入力信号光を増幅する光増幅手段と、

前記入力信号光のパワーを検出する光検出手段と、

前記光検出手段で検出された信号光パワーに応じて前記光増幅手段の利得を制御する利得制御手段と、

前記光増幅手段の出力する信号光を供給される請求項 2記載の光信号処理装置と同一構成の光信号処理手段を

有する光信号処理装置。

5 . 入力信号光を増幅する光増幅手段と、

前記入力信号光のパヮーを検出する光検出手段と、

前記光増幅手段の出力する信号光を供給される請求項 3記載の光信号処理装置と同一構成の光信号処理手段を

有する光信号処理装置。

6 . 請求項 4または 5記載の光信号処理装置にぉレヽて、

前記光増幅手段の出力する信号光に合波して前記光信号処理手段に供給するバィァス光を出力するバイァス光源手段を

有する光信号処理装置。

7 . 請求項 4または 5記載の光信号処理装置において、

前記光増幅手段の出力する信号光パワーと、前記光信号処理手段内の複数の利得媒質手段それぞれの出力する信号光パワーから前記複数の利得媒質手段それぞれの利得を求め、前記複数の利得媒質手段それぞれの利得が予め設定された値となるよう前記複数の利得媒質手段それぞれの駆動電流を制御する駆動電流制御手段を有する光信号処理装置。

8 . 連続発光のレーザ光を出力する連続光光源手段と、 .

入力信号光と前記連続発光のレーザ光を供給され前記連続発光のレーザ光の波長で入力信号光の強度変調信号を持つ所定の偏光状態の信号光を出力する波長変換手段と、

前記波長変換手段の出力する信号光を供給される請求項 2記載の光信号処理装置と同一構成の光信号処理手段を

有する光信号処理装置。

9 . 連続発光のレーザ光を出力する連続光光源手段と、

前記波長変換手段の出力する信号光を供給される請求項 3記載の光信号処理装置と同一構成の光信号処理手段を

有する光信号処理装置。

1 0 . 入力信号光から光クロックを再生する光クロック再生手段と、入力信号光と再生された光クロックを供給され前記光クロックの波長で入力信号光の強度変調信号を持つ所定の偏光状態の信号光を出力する波長変換手段と、前記波長変換手段の出力する信号光を供給される請求項 2記載の光信号処理装置と同一構成の光信号処理手段を

有する光信号処理装置。

1 1 . 入力信号光から光クロックを再生する光クロック再生手段と、入力信号光と再生された光クロックを供給され前記光クロックの波長で入力信号光の強度変調信号を持つ所定の偏光状態の信号光を出力する波長変換手段と、前記波長変換手段の出力する信号光を供給される請求項 3記載の光信号処理装置と同一構成の光信号処理手段を

有する光信号処理装置。

1 2 . 請求項 2記載の光信号処理装置において、

前記第 1，第 2利得媒質手段それぞれは、半導体光増幅器である光信号処理装

1 3 . 請求項 2記載の光信号処理装置にぉレ、て、

前記第 1，第 2利得媒質手段それぞれは、分布帰還型レーザダイオードである光信号処理装置。

1 4 . 請求項 2記載の光信号処理装置において、

前記第 1，第²利得媒質手段それぞれは、ラマン増幅器である光信号処理装置。