JP3360074B2 - 可変光波機能回路及び可変光波機能装置 - Google Patents
可変光波機能回路及び可変光波機能装置Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】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。
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。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ通信システム・ネットワーク
の技術は、1990年代前半の光ファイバ増幅器の登場
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、〜10,000km)・超高速(例
えば、〜40Gb/s)・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、ネット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
のインター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12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(18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を用いる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、これらの光デバイスの開
発が急務である。
の技術は、1990年代前半の光ファイバ増幅器の登場
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、〜10,000km)・超高速(例
えば、〜40Gb/s)・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、ネット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
のインター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12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(18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を用いる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、これらの光デバイスの開
発が急務である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】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
スバーサルフィルタは、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ィス型が用いられる[1]
(なお、[ ]は、後述の参考文献番号を示す。以下同
様。)。また、繰り返しマッハツェンダ光回路構造を用
いた平面光集積回路(PLC)による光ラティスフィル
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
構造でも光ラティ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[1][3]。
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
スバーサルフィルタは、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ィス型が用いられる[1]
(なお、[ ]は、後述の参考文献番号を示す。以下同
様。)。また、繰り返しマッハツェンダ光回路構造を用
いた平面光集積回路(PLC)による光ラティスフィル
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
構造でも光ラティ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[1][3]。
【0004】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PMF長を精度よく合わせることが困難
となる。
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PMF長を精度よく合わせることが困難
となる。
【0005】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。
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。
【0006】また、本発明は、PMF回転接続の代わり
にPMF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装置を実現することを目的とする。
にPMF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装置を実現することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】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イバの一端に設けられ、前記偏
波維持光ファイ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イバ
の他端に設けられ、前記偏波維持光ファイバの偏波軸に
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、
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
より変化させ、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。
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イバの一端に設けられ、前記偏
波維持光ファイ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イバ
の他端に設けられ、前記偏波維持光ファイバの偏波軸に
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、
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
より変化させ、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。
【0008】本発明の第2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、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り変化さ
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を
提供する。
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り変化さ
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を
提供する。
【0009】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ポートを有し、前記第1ポート
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カプラと、前記偏波分岐
結合器の第3ポートと前記光カプ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カプラから出力
するようにした可変光波機能装置を提供する。
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ポート
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カプラと、前記偏波分岐
結合器の第3ポートと前記光カプ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カプラから出力
するようにした可変光波機能装置を提供する。
【0010】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
た光カプラと、第1乃至第3ポートを有し、前記第1ポ
ートから入射された前記光カプラの出力を前記第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カプラから多波
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。
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
た光カプラと、第1乃至第3ポートを有し、前記第1ポ
ートから入射された前記光カプラの出力を前記第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カプラから多波
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。
【0011】
【発明の実施の形態】A.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(PMF)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、PM
F1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、PMF1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、P
MF1は、直交するふたつの偏波軸を有し、偏光子2の
偏波軸は、PMF1の偏波軸の一方に一致するように結
合される。PMF1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、PMF1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
誘起される。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PMF1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、PMF1に側圧を印可することで実質的に偏光子2
とPMF1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、PMF1
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PMF1へ側圧を加える手段としては、例えば、
PMF1の側面から木、プラスチック、金属等の部材で
力を加える方法がある。なお、PMF1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。
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(PMF)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、PM
F1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、PMF1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、P
MF1は、直交するふたつの偏波軸を有し、偏光子2の
偏波軸は、PMF1の偏波軸の一方に一致するように結
合される。PMF1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、PMF1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
誘起される。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PMF1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、PMF1に側圧を印可することで実質的に偏光子2
とPMF1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、PMF1
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PMF1へ側圧を加える手段としては、例えば、
PMF1の側面から木、プラスチック、金属等の部材で
力を加える方法がある。なお、PMF1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。
【0012】つぎに、偏波モード結合について詳述す
る。PMF1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PMF1を回転接続して偏波
モー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ベクトルの伝達行列(ジョーン
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l(エル)で設けたときのPMF部分のジョーン
ズ行列Mfは、次式で表される。
る。PMF1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PMF1を回転接続して偏波
モー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ベクトルの伝達行列(ジョーン
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l(エル)で設けたときのPMF部分のジョーン
ズ行列Mfは、次式で表される。
【数1】 ここでB=nx-ny はモード複屈折率、ωは角周波数、cは
光速である。このときの回転角θi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
lのPMFの伝達行列であり、mはxy偏波間の遅延を
表すパラメータである。C(φi)は、位相φだけのシ
フトを与える行列であり、圧力印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 i)は、角度θ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。
光速である。このときの回転角θi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
lのPMFの伝達行列であり、mはxy偏波間の遅延を
表すパラメータである。C(φi)は、位相φだけのシ
フトを与える行列であり、圧力印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 i)は、角度θ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。
【0013】ここで、Mfはユニタリ行列として、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ョーンズ行列Tとしては、(4)式
を得る。
(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ョーンズ行列Tとしては、(4)式
を得る。
【数2】 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PMF回転接続構造に基づく光ラティス回路
[1][3]と同様の機能が実現できる。すなわち、本
発明の光ファイバー型可変光波機能回路及び可変光波機
能回路(光ラティス回路)は、PMF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PMF長1
を精度よく合わせることも容易である。
ているPMF回転接続構造に基づく光ラティス回路
[1][3]と同様の機能が実現できる。すなわち、本
発明の光ファイバー型可変光波機能回路及び可変光波機
能回路(光ラティス回路)は、PMF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PMF長1
を精度よく合わせることも容易である。
【0014】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。 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。 光バンドパスフィルタ:いわゆるSolc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。 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。 パルス多重化回路:パルス光源からのパルス列の繰
り返し周波数を逓倍する回路。逓倍数を可変にできる。 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。 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、光ファイバ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。
実現できる機能として、以下に例示する。 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。 光バンドパスフィルタ:いわゆるSolc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。 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。 パルス多重化回路:パルス光源からのパルス列の繰
り返し周波数を逓倍する回路。逓倍数を可変にできる。 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。 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、光ファイバ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。
【0015】なお、特性・機能が可変でない光ラティス
回路は、すでにNTTの神宮寺らにより、繰り返しマッ
ハツェンダ光回路構造を用いた平面光集積回路(PL
C)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NTT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。
回路は、すでにNTTの神宮寺らにより、繰り返しマッ
ハツェンダ光回路構造を用いた平面光集積回路(PL
C)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NTT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。
【0016】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。
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。
【0017】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、PMF21、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。PMF21は、印加部25により又はPBS
22と傾けて接合することで、PBS22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。PMF21から出力された光は、回転子2
3でさらに45°偏波軸が傾き、PBS22を透過する
ように調整される。こうして、PBS22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PMF1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。
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、PMF21、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。PMF21は、印加部25により又はPBS
22と傾けて接合することで、PBS22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。PMF21から出力された光は、回転子2
3でさらに45°偏波軸が傾き、PBS22を透過する
ように調整される。こうして、PBS22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PMF1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。
【0018】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
能回路全体のジョーンズ行列Tは、(6)式となり、偏
波無依存となる。
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
能回路全体のジョーンズ行列Tは、(6)式となり、偏
波無依存となる。
【数3】
【0019】また、図2(b)は、サニャック干渉計型
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%ファイバカプラ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
ョーンズ行列Tは、(7)式という形で偏波無依存とな
る。
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%ファイバカプラ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
ョーンズ行列Tは、(7)式という形で偏波無依存とな
る。
【数4】 このように、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。
存な光ファイバ型可変光波機能回路が実現できる。
【0020】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の周期光フィ
ルタを作り、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1点でも良い。印加部5による側圧の位置をP
MF1の光入射口から距離Lのところとすれば、この透
過特性は、回転角をθとして、(8)式のように正弦波
状になる。
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の周期光フィ
ルタを作り、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1点でも良い。印加部5による側圧の位置をP
MF1の光入射口から距離Lのところとすれば、この透
過特性は、回転角をθとして、(8)式のように正弦波
状になる。
【数5】 このときの波長間隔Δλは、次の(9)式のように距離
Lに反比例する。 Δλ=λ2/(BL) (9)
Lに反比例する。 Δλ=λ2/(BL) (9)
【0021】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2.0mとしたときを実
線、8.0m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Δλ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Δλは側圧位置Lの関係は図4
(b)から、(10)式のようになる。
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2.0mとしたときを実
線、8.0m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Δλ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Δλは側圧位置Lの関係は図4
(b)から、(10)式のようになる。
【数6】
【0022】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り波長間隔が可
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
挿入し、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。
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り波長間隔が可
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
挿入し、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。
【0023】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(FR
M:Faraday Rotator Mirror)51、エルビウムドープ
光ファイバ(EDF)52、波長分割多重カプラ(WD
M(Wavelength Division Multiplexing)カプラ)5
3、PBS54、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%カプラ
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、PMF1、偏光子2
及び3、印加部5を備え、印加部5が、一例としてPM
F1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。
期光フィルタに加え、ファラデー偏波回転ミラー(FR
M:Faraday Rotator Mirror)51、エルビウムドープ
光ファイバ(EDF)52、波長分割多重カプラ(WD
M(Wavelength Division Multiplexing)カプラ)5
3、PBS54、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%カプラ
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、PMF1、偏光子2
及び3、印加部5を備え、印加部5が、一例としてPM
F1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。
【0024】FRM51は、ファラデー効果により偏波
回転を与えるミラーである。EDF52は、例えば、波
長1.55μmのレーザ光を発振する。励起用半導体レ
ーザ55は、例えば1.48μmの励起光を発振する。
WDMカプラ53は、例えば、励起用半導体レーザ55
による1.48μmの励起光とEDF52による1.5
5μmのレーザ光とを合波するための光ファイバカプラ
である。なお、スペ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5
9及びアイソレータ58を経て出力されるレーザ光のス
ペ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。
回転を与えるミラーである。EDF52は、例えば、波
長1.55μmのレーザ光を発振する。励起用半導体レ
ーザ55は、例えば1.48μmの励起光を発振する。
WDMカプラ53は、例えば、励起用半導体レーザ55
による1.48μmの励起光とEDF52による1.5
5μmのレーザ光とを合波するための光ファイバカプラ
である。なお、スペ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5
9及びアイソレータ58を経て出力されるレーザ光のス
ペ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。
【0025】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(E
DFA)が、FRM51、EDF52、WDMカプラ5
3、励起用半導体レーザ55等で構成される。このED
FAは、1.48μmの励起用半導体レーザ55をWD
Mカプラ53により合波することにより励起されてレー
ザ発振する。EDFAの出力光は、PBS54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、PMF1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%カプラ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ペクトラムアナライザ6
0に入力されている。一方、出力光は、10%カプラ5
4からPBS54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、PBS54を透過する偏
波軸と合致し、入射された光がEDFA側に伝搬されて
共振される。なお、PBS54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。
作を説明する。エルビウムドープ光ファイバレーザ(E
DFA)が、FRM51、EDF52、WDMカプラ5
3、励起用半導体レーザ55等で構成される。このED
FAは、1.48μmの励起用半導体レーザ55をWD
Mカプラ53により合波することにより励起されてレー
ザ発振する。EDFAの出力光は、PBS54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、PMF1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%カプラ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ペクトラムアナライザ6
0に入力されている。一方、出力光は、10%カプラ5
4からPBS54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、PBS54を透過する偏
波軸と合致し、入射された光がEDFA側に伝搬されて
共振される。なお、PBS54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。
【0026】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、エルビウムドープ光フ
ァイバを液体窒素冷却することにより不均一な広がりを
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、PMF1の
長さを10mとし、側圧を印加する距離L=4m、図6
(b)は距離L=8m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
ラム(1)の図を示す。これは、エルビウムドープ光フ
ァイバを液体窒素冷却することにより不均一な広がりを
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、PMF1の
長さを10mとし、側圧を印加する距離L=4m、図6
(b)は距離L=8m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
【0027】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(AOM:Acoust-Optic Modulat
or)を挿入することにより、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、エルビウムドープ光ファイバ
レーザ(EDFA)75、PC76及び77を備える。
太線の部分、即ちPMF1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PMF1への側
圧の位置及び/又は圧力に対応して、適宜の波長間隔で
発振する。
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(AOM:Acoust-Optic Modulat
or)を挿入することにより、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、エルビウムドープ光ファイバ
レーザ(EDFA)75、PC76及び77を備える。
太線の部分、即ちPMF1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PMF1への側
圧の位置及び/又は圧力に対応して、適宜の波長間隔で
発振する。
【0028】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。EDFA75はその特
性上、室温では多波長発振せず、例えば、液体窒素(L
N2)で−196℃まで冷やす必要があるが、AOM7
2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
ようになる。
数だけシフトすることができる。EDFA75はその特
性上、室温では多波長発振せず、例えば、液体窒素(L
N2)で−196℃まで冷やす必要があるが、AOM7
2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
ようになる。
【0029】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、AOMによる室温での
多波長発振を実現したときのスペクトラムである。この
例では、PMF1の長さを10mとし、側圧を印加する
距離L=2.3m、図6(b)はL=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PMF1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。
ラム(2)の図を示す。これは、AOMによる室温での
多波長発振を実現したときのスペクトラムである。この
例では、PMF1の長さを10mとし、側圧を印加する
距離L=2.3m、図6(b)はL=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PMF1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。
【0030】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、PMF11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、P
MF11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−1L、
・・・、第k−1番目と第k番目との間隔を2
N−kL、・・・、第N−1番目と第N番目との間隔を
20L、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
繰り返し周波数を逓倍して出力する。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が、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。
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、PMF11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、P
MF11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−1L、
・・・、第k−1番目と第k番目との間隔を2
N−kL、・・・、第N−1番目と第N番目との間隔を
20L、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
繰り返し周波数を逓倍して出力する。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が、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。
【0031】図10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10(a)の
ような光パルス列が入力される。図10(a)の場合に
は、一例として、パルスの繰り返し周波数は10GHz
で、これは10Gbit/s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、PMF11のxy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10(b)はN=1の場合の出力光パルス列であ
り、20GHz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10G
Hzの光パルス列(図10(a))を20GHzに逓倍
した光パルス列が保たれる。
の説明図を示す。図に向かって左側から図10(a)の
ような光パルス列が入力される。図10(a)の場合に
は、一例として、パルスの繰り返し周波数は10GHz
で、これは10Gbit/s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、PMF11のxy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10(b)はN=1の場合の出力光パルス列であ
り、20GHz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10G
Hzの光パルス列(図10(a))を20GHzに逓倍
した光パルス列が保たれる。
【0032】G.その他 なお、各カプラの分岐結合率、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。 (参考文献) [1] 小関、光伝送回路、電子情報通信学会、2000. [2] K. Jinguji and M. Kawachi, "Synthesis of coher
ent two-port lattice-form optical delay-line circu
it," J. Lightwave Technol., vol.13, no.1, pp.73-8
2, 1995. [3] T. Ozeki, "Optical equalizers," Opt. Lett., vo
l.17, no.5, pp.375-377, 1992. [4] J. Noda, K. Okamoto, and Y. Sasaki, "Polarizat
ion-maintaining fibersand their applications," J.
Lightwave Technol., vol.4, no.8, pp.1071-1089, 198
6. [5] X. Fang, et al., "Polarization-independent all
-fiber wavelength-division multiplexer based on a
Sagnac interferometer," Opt. Lett., vol.20,no.20,
pp.2146-2148, 1995. [6] X. Fang, et al., "A compound high-order polari
zation-independent birefringence filter using Sagn
ac interferometers," Photon. Tech. Lett., vol.9, n
o.4, pp.458-460, Apr. 1997. [7] S. Yamashita and T. Baba, "Multiwavelength fib
er lasers with tunablewavelength spacing," to be
presented at Conf. on Optical Fiber Communications
(OFC2001), Mar. 2001.
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。 (参考文献) [1] 小関、光伝送回路、電子情報通信学会、2000. [2] K. Jinguji and M. Kawachi, "Synthesis of coher
ent two-port lattice-form optical delay-line circu
it," J. Lightwave Technol., vol.13, no.1, pp.73-8
2, 1995. [3] T. Ozeki, "Optical equalizers," Opt. Lett., vo
l.17, no.5, pp.375-377, 1992. [4] J. Noda, K. Okamoto, and Y. Sasaki, "Polarizat
ion-maintaining fibersand their applications," J.
Lightwave Technol., vol.4, no.8, pp.1071-1089, 198
6. [5] X. Fang, et al., "Polarization-independent all
-fiber wavelength-division multiplexer based on a
Sagnac interferometer," Opt. Lett., vol.20,no.20,
pp.2146-2148, 1995. [6] X. Fang, et al., "A compound high-order polari
zation-independent birefringence filter using Sagn
ac interferometers," Photon. Tech. Lett., vol.9, n
o.4, pp.458-460, Apr. 1997. [7] S. Yamashita and T. Baba, "Multiwavelength fib
er lasers with tunablewavelength spacing," to be
presented at Conf. on Optical Fiber Communications
(OFC2001), Mar. 2001.
【0033】
【発明の効果】本発明によると、以上のように、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
ができる。これにより、本発明によると、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、光通受信器等の
光通信装置に応用することができる。また、本発明によ
ると、PMF回転接続の代わりにPMF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装置
を実現することができる。
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
ができる。これにより、本発明によると、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、光通受信器等の
光通信装置に応用することができる。また、本発明によ
ると、PMF回転接続の代わりにPMF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装置
を実現することができる。
【図1】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。
形態の構成図。
【図2】可変光波機能回路の第2の実施の形態の構成
図。
図。
【図3】可変光波機能回路の第3の実施の形態の構成
図。
図。
【図4】周期光フィルタの特性図。
【図5】可変光波機能回路の第4の実施の形態の構成
図。
図。
【図6】波長間隔可変多波長発振スペクトラム(1)の
図。
図。
【図7】可変光波機能回路の第5の実施の形態の構成
図。
図。
【図8】波長間隔可変多波長発振スペクトラム(2)の
図。
図。
【図9】可変光波機能回路の第6の実施の形態の構成
図。
図。
【図10】入力及び出力される光パルス列の説明図。
1 偏波維持光ファイバ(PMF) 2 両端の偏光子 3 両端の偏光子 4 回転子 5 印加部 51 ファラデー偏波回転ミラー(FRM:Faraday Ro
tator Mirror) 52 エルビウムドープ光ファイバ(EDF) 53 波長分割多重カプラ(WDM(Wavelength Divis
ion Multiplexing)カプラ) 54 PBS 55 励起用半導体レーザ 56 アイソレータ 57 偏波コントローラ 58 アイソレータ 59 10%カプラ 60 スペクトラムアナライザ
tator Mirror) 52 エルビウムドープ光ファイバ(EDF) 53 波長分割多重カプラ(WDM(Wavelength Divis
ion Multiplexing)カプラ) 54 PBS 55 励起用半導体レーザ 56 アイソレータ 57 偏波コントローラ 58 アイソレータ 59 10%カプラ 60 スペクトラムアナライザ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−249827(JP,A) OPTICS LETTERS,1992 年,Vol.17,No.5,375−377 Journal of Ligtwa ve Technology,1986年, Vol.LT−4,No.8,1071− 1089 IEE Proc.−Optpele ctron.,1997年,Vol.144, No.3,176−182 IEEE Photonics Te chnology Letters, 1997年,Vol.9,No.4,484− 486 Applied Optics,1988 年,Vol.27,No.1,166−173 Journal of Lightw ave Technology,1991 年,Vol.9,No.10,1217−1224 電子情報通信学会技術研究報告,2000 年,Vol.100,No.315,7−11 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/01 H01S 3/10 G02B 6/00
Claims (12)
- 【請求項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イバの一端に設けられ、前記偏波維
持光ファイ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イバの他端に設けられ、前記偏波維
持光ファイ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透過波長又はパルス列の繰り
返し周波数に関する特性を変化させ、前記特性が変化さ
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。 - 【請求項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、前記第2及び第3ポートの一方に、前記偏波維持光ファ
イバの一端が前記分岐結合器の分岐面と平行な軸方向と
前記偏波軸とが所定角度傾くように接続され、前記第2
及び第3ポートの他方に、前記偏波維持光ファイバの他
端が前記分岐結合器の分岐面と平行な軸方向と前記偏波
軸とが一致するように接続され、 前記分岐結合器の第1ポートから第3ポートを経て前記
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透過波長又はパルス列
の繰り返し周波数に関する特性を変化させ、前記特性が
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。 - 【請求項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。 - 【請求項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。 - 【請求項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。 - 【請求項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2NL(L:所定長)、第0番目と第1番目
との間隔を2N−1L、・・・、第k−1番目と第k番
目との間隔を2N−kL、・・・、第N−1番目と第N
番目との間隔を20L、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
のパルス列の繰り返し周波数を逓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。 - 【請求項7】変化させる特性又は機能は、周期、中心波
長、バンド幅、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。 - 【請求項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。 - 【請求項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45度又は略45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。 - 【請求項10】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ポートから入射さ
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カプラ
と、 前記偏波分岐結合器の第3ポートと前記光カプラとの間
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カプ
ラから出力するようにした可変光波機能装置。 - 【請求項11】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カプラと、 第1乃至第3ポートを有し、前記第1ポートから入射さ
れた前記光カプラの出力を前記第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ポート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り前記光カプラ
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。 - 【請求項12】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10又は11に記載の可変光波
機能装置。
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