JP2002318374A

JP2002318374A - 多波長一括光変調装置

Info

Publication number: JP2002318374A
Application number: JP2001121833A
Authority: JP
Inventors: Koji Akimoto; 浩司秋本; Junichi Kani; 淳一可児; Mitsuhiro Tejima; 光啓手島; Noboru Takachio; 昇高知尾
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】安価にハードウェアを構成することができる
とともに保守管理の手間と費用とを削減することができ
る多波長一括光変調装置を実現する。【解決手段】一つの波長合分波手段と、発生される光
搬送波の数に応じた複数の光強度変調器と、光強度変調
器の個数に等しい光回帰手段により光変調装置を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光波長多重通信にお
ける光変調に利用する。特に、ハードウェア構成技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光波長多重通信用光源とし
て、パルスレーザ、あるいは位相変調光等の多波長光を
用いる方式が検討されてきた。

【０００３】このようなレーザ光はスペクトル間隔がす
べて等しい複数のモードを持ち、これらのモードを、ア
レイ導波路格子フィルタ等の波長合分波器を用いて個別
のモードに波長分離することにより、すべて等しい波長
間隔の光搬送波が得られる。上記で得られた各波長の光
搬送波は、それぞれ個別の光強度変調器を用いて変調さ
れた後、別の波長合分波器を用いて波長多重されて伝送
される。

【０００４】この従来例を図１４および図１５を参照し
て説明する。図１４は互いに波長の異なる単一波長の光
源２０を多数並列配置し、光変調器２１により波長毎に
変調した後、波長合分波器７で多重する従来例を示す図
である。図１５は多波長光源３０の出力を波長合分波器
７−１で分離し、光変調器２１により波長毎に変調した
後、波長合分波器７−２で多重する従来例を示す図であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術で
は、例えば、図１４の例では、波長合分波器７は１台で
済むが、多数の光源２０を必要とし、さらに、全ての光
源２０の波長間隔を安定化させねばならない。これは光
通信システムの寿命まで常に安定化させなければなら
ず、保守管理に手間と費用を要するため、安価にハード
ウェアを構成するとともに保守管理の手間と費用とを削
減することを困難にしている。

【０００６】また、図１５の例では、レーザ光源等と比
較すると高価な光部品である波長合分波器７−１、７−
２が２台必要となり、さらに、両者の波長透過特性を一
致させねばならない。これは光通信システムの寿命まで
常に等しく保持させなければならず、保守管理に手間と
費用とを要するため、安価にハードウェアを構成すると
ともに保守管理の手間と費用とを削減することを困難に
している。

【０００７】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、安価にハードウェアを構成することができる
とともに保守管理の手間と費用とを削減することができ
る多波長一括光変調装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、一つの波長合
分波手段と、発生される光搬送波の数に応じた複数の光
強度変調器と、光強度変調器の個数に等しい光回帰手段
により光変調装置を構成することにより、安価にハード
ウェアを構成することができるとともに保守管理の手間
と費用とを削減することができる多波長一括変調装置を
実現できる。

【０００９】すなわち、本発明は多波長一括変調装置で
あって、本発明の特徴とするところは、複数の光搬送波
を含む多波長光が入射される入力ポートと、この入力ポ
ートに入射された多波長光が出射される入出力ポート
と、この入出力ポートに入射された多波長光が出射され
る出力ポートとを備えた光入出力手段と、前記多波長光
を構成する単一波長光のいずれかを双方向に透過させ当
該透過する単一波長光に変調を施す光強度変調手段と、
この光強度変調手段を透過した単一波長光を再びこの光
強度変調手段に回帰させる光回帰手段とを前記多波長光
を構成する複数の単一波長光のそれぞれに対応して複数
備え、前記入出力ポートから出射した多波長光を波長毎
にそれぞれ分波して複数の前記光強度変調手段に入射さ
せるとともに複数の前記光強度変調手段からそれぞれ出
射した複数の単一波長光を合波した多波長光を前記入出
力ポートに入射させる波長合分波手段とを備えたところ
にある。

【００１０】これにより、波長合分波手段は一つで済
み、また、光源を必要とせず、安価にハードウェアを構
成することができ、さらに、複数の波長合分波手段の波
長透過特性を一致させる保守管理および複数の光源の波
長間隔を安定化させる保守管理を必要とせず保守管理に
要する手間および費用を削減できる。

【００１１】前記光強度変調手段は光強度変調器であ
り、前記光回帰手段は光反射器であり、この光反射器と
前記光強度変調器との間には光伝送手段が介挿された構
成としたり、あるいは、前記光強度変調手段は光強度変
調器であり、前記光回帰手段は当該光強度変調器の一部
に形成された光反射膜である構成とすることができる。

【００１２】さらに具体的には、前記光入出力手段は、
前記入出力ポートから前記波長合分波手段に出射された
多波長光の偏波方向とは異なる偏波方向の前記入出力ポ
ートから入射される多波長光を前記出力ポートから出射
する第一の偏波分離手段を備え、前記光入出力手段と前
記波長合分波手段との間には、偏波方向を回転させ前記
入出力ポートから前記波長合分波手段に出射された多波
長光の偏波方向とは異なる偏波方向の多波長光を前記入
出力ポートに入射させる偏波回転手段が介挿された構成
により実現することができる。

【００１３】あるいは、前記光入出力手段は、光サーキ
ュレータを備え、前記入力ポート、前記入出力ポート、
前記出力ポートはそれぞれこの光サーキュレータに設け
られ、前記出力ポートには、前記入出力ポートから前記
波長合分波手段に出射された多波長光の偏波方向とは異
なる偏波方向の多波長光を透過させる偏光フィルタ手段
を備え、前記光入出力手段と前記波長合分波手段との間
には、偏波方向を回転させ前記入出力ポートから前記波
長合分波手段に出射された多波長光の偏波方向とは異な
る偏波方向の多波長光を前記入出力ポートに入射させる
偏波回転手段が介挿された構成により実現することがで
きる。

【００１４】あるいは、前記光入出力手段は、前記入出
力ポートから前記波長合分波手段に出射された多波長光
の偏波方向とは異なる偏波方向の前記入出力ポートから
入射される多波長光を前記出力ポートから出射する第一
の偏波分離手段を備え、前記光強度変調手段と前記光回
帰手段との間には、偏波方向を回転させ前記入出力ポー
トから前記波長合分波手段に出射された多波長光の偏波
方向とは異なる偏波方向の多波長光を前記入出力ポート
に入射させる偏波回転手段が介挿された構成により実現
することができる。

【００１５】あるいは、前記光回帰手段は、前記光強度
変調手段から出射される単一波長光を透過させるととも
にこの透過させた単一波長光とは偏波方向が異なる単一
波長光が入射するとこれを前記光強度変調手段に出射さ
せる第二の偏波分離手段と、前記透過させた単一波長光
の偏波方向を回転させる偏波回転手段と、前記光強度変
調手段から出射された単一波長光を前記偏波回転手段を
介して前記第二の偏波分離手段に入射させる光伝送手段
とを備える構成により実現することができる。

【００１６】この場合には、前記光入出力手段は、前記
入出力ポートから前記波長合分波手段に出射された多波
長光の偏波方向とは異なる偏波方向の前記入出力ポート
から入射される多波長光を前記出力ポートから出射する
前記第一の偏波分離手段を備える構成により本発明の多
波長一括変調装置を実現することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明実施例の多波長一括変調装
置を図１ないし図１３を参照して説明する。図１は本発
明第一実施例の光強度変調器と光反射器とが光伝送路に
より接続された多波長一括変調装置の構成図である。図
２は本発明第一実施例の光強度変調器と光反射器が一体
に形成された多波長一括変調装置の構成図である。図３
は本発明第二実施例の偏波分離器を用いた多波長一括変
調装置の構成図である。図４は本発明第二実施例の光サ
ーキュレータを用いた多波長一括変調装置の構成図であ
る。図５は本発明第三実施例の多波長一括変調装置の構
成図である。図６は本発明第三実施例の多波長一括変調
装置の動作を説明するための図である。図７は本発明第
四実施例の多波長一括変調装置の構成図である。図８は
本発明第四実施例の多波長一括変調装置の動作を説明す
るための図である。図９はアレー導波路回折格子の分離
機能を説明するための図である。図１０はアレー導波路
回折格子の合波機能を説明するための図である。図１１
および図１２は反射型光変調器の波形歪みを説明するた
めの図である。図１３は反射型光変調器における伝送距
離と遅延時間との関係を示す図であり、横軸に遅延時間
をとり、縦軸にビットレートをとる。

【００１８】本発明第一実施例の多波長一括変調装置
は、図１に示すように、複数の光搬送波を含む多波長光
が入射される入力ポート１と、この入力ポート１に入射
された多波長光が出射される入出力ポート２と、この入
出力ポート２に入射された多波長光が出射される出力ポ
ート３とを備えた光入出力手段４と、前記多波長光を構
成する単一波長光のいずれかを双方向に透過させ当該透
過する単一波長光に変調を施す光強度変調器５と、この
光強度変調器５を透過した単一波長光を再びこの光強度
変調器５に回帰させる光反射器６とを前記多波長光を構
成する複数の単一波長光のそれぞれに対応して複数備
え、入出力ポート２から出射した多波長光を波長毎にそ
れぞれ分波して複数の光強度変調器５に入射させるとと
もに複数の光強度変調器５からそれぞれ出射した複数の
単一波長光を合波した多波長光を入出力ポート２に入射
させる波長合分波器７とを備えたところにある。

【００１９】図１に示す第一実施例の多波長一括変調装
置は、光反射器６と光強度変調器５との間に光伝送手段
１５としての光導波路あるいは空間光学系が介挿される
が、図２に示すように、光反射器６は光強度変調器５の
一部に形成された光反射膜であってもよい。

【００２０】本発明第二実施例の多波長一括変調装置
は、図３に示すように、第一および第二実施例の光入出
力手段４の具体的実現例として、入出力ポート２から波
長合分波器７に出射された多波長光の偏波方向とは異な
る偏波方向の入出力ポート２から入射される多波長光を
出力ポート３から出射する偏波分離器４−１を備え、偏
波分離器４−１と波長合分波器７との間には、偏波方向
を回転させ入出力ポート２から波長合分波器７に出射さ
れた多波長光の偏波方向とは異なる偏波方向の多波長光
を入出力ポート２に入射させる偏波回転手段８が介挿さ
れる。

【００２１】また、第二実施例では、図４に示すよう
に、光サーキュレータ４−２を備え、入力ポート１、入
出力ポート２、出力ポート３はそれぞれこの光サーキュ
レータ４−２に設けられ、出力ポート３には、入出力ポ
ート２から波長合分波手段７に出射された多波長光の偏
波方向とは異なる偏波方向の多波長光を透過させる偏光
子９を備え、光サーキュレータ４−２と波長合分波器７
との間には、偏波方向を回転させ入出力ポート２から波
長合分波器７に出射された多波長光の偏波方向とは異な
る偏波方向の多波長光を入出力ポート２に入射させる偏
波回転手段８が介挿される構成であってもよい。

【００２２】本発明第三実施例の多波長一括変調装置
は、図５に示すように、第二実施例と同様に、偏波分離
器４−１を備え、光強度変調器５と光反射器６との間に
は、偏波方向を回転させ入出力ポート２から波長合分波
器７に出射された多波長光の偏波方向とは異なる偏波方
向の多波長光を入出力ポート２に入射させる偏波回転手
段８が介挿される。

【００２３】本発明第四実施例の多波長一括変調装置
は、図７に示すように、光強度変調器５から出射される
単一波長光を透過させるとともにこの透過させた単一波
長光とは偏波方向が異なる単一波長光が入射するとこれ
を光強度変調器５に出射させる偏波分離器１０と、前記
透過させた単一波長光の偏波方向を回転させる偏波回転
手段８と、光強度変調器５から出射された単一波長光を
偏波回転手段８を介して偏波分離器１０に入射させる光
伝送手段１９として光導波路あるいは空間光学系とを備
える。さらに、入出力ポート２から波長合分波器７に出
射された多波長光の偏波方向とは異なる偏波方向の入出
力ポート２から入射される多波長光を出力ポート３から
出射する偏波分離器４−１を備える。

【００２４】以下では、本発明実施例をさらに詳細に説
明する。

【００２５】（第一実施例）本発明第一実施例の多波長
一括変調装置を図１を参照して説明する。本装置は、複
数の光搬送波を含む多波長光の入出力を振り分ける光入
出力手段４と、この多波長光を各波長のモード毎に分波
する波長合分波器７と、レーザ光の強度を変調する光強
度変調器５と、光強度変調器５から出力される変調光を
再び光強度変調器５に帰還させる光反射器６とで構成さ
れる。

【００２６】光入出力手段４の例としては、光カプラや
ビームスプリッタであり、入力ポート１から入射された
多波長光を入出力ポート２から波長合分波器７へ導き、
あるいは波長合分波器７で得られた変調光を入出力ポー
ト２から入射し、出力ポート３へ出射させる。

【００２７】波長合分波器７の例としては、アレー導波
路回折格子（ＡＷＧ）である。ＡＷＧとは、文献「アレ
ー導波路回折格子（ＡＷＧ）デバイス」（電子情報通信
学会誌、Ｖｏｌ．８２、Ｎｏ．７、ページ７４６−７５
２、１９９９年７月）に記載してあるように、ある入力
導波路から入射された光を、波長に応じて異なる出力導
波路から出力させる機能を持つ。このアレー導波路回折
格子の分波機能を図９に示す。また、ＡＷＧは可逆性を
有しており、複数の波長光を一つの出力導波路に合波す
る機能も併せ持つ。このアレー導波路回折格子の合波機
能を図１０に示す。

【００２８】光強度変調器５の例としては、マッハツェ
ンダ型光変調器、電界吸収型光変調器、あるいは半導体
光増幅器等であり、光通信における搬送波であるレーザ
光を強度変調し、信号を乗せる光デバイスである。

【００２９】光反射器６の例として、金属膜をコーティ
ングした鏡、誘電体多層膜をコーティングした鏡であ
る。また、特定の波長に関する反射鏡として、回折格子
やファイバブラッググレーティングも光反射器として用
いることができる。また、ファイバブラッググレーティ
ングの応用例として、光導波路に直接回折格子（グレー
ティング）を書き込んだ光反射器でもよい。

【００３０】波長合分波器７の入出力ポート１２は、そ
れぞれ空間光学系あるいは光導波路によって光強度変調
器５の一方の入出力ポート１３に光学的に接続されてい
る。光強度変調器５のもう一方の入出力ポート１４は、
同じく空間光学系あるいは光導波路によって光反射器６
に光学的に接続されている。

【００３１】光入出力手段４を介して波長合分波器７の
入出力ポート１１より入力された多波長光は、波長合分
波器７で各波長に分波され、分波されたレーザ光のそれ
ぞれは、対応する一つの光強度変調器５に導かれて変調
される。変調されたレーザ光は光強度変調器５の光反射
器６側の入出力ポート１４より出力され、光反射器６で
反射されて再び光強度変調器５を介して波長合分波器７
に導かれて合波され、光入出力手段４を介して出力され
る。

【００３２】ここで、光反射器６により反射された変調
光は再度、光強度変調器５を通ることにより、さらに変
調され、波形が歪むことが予想される。以下に、波形歪
みの問題を図１１ないし図１３を参照して説明し、歪み
の起らない条件を提示する。

【００３３】光強度変調器５への入力変調信号の変調速
度をＢ［ｂｉｔ／秒］とし、その時間波形をゲート波形
と呼ぶ。光強度変調器５へ入力された連続光は、光強度
変調器５により変調を受け、ゲート波形と相似の光波形
（ビット幅１／Ｂ［秒］）を出力する。この出力光は、
光反射器６によって反射され、時間τ［秒］遅れて光強
度変調器５に帰還され、再度、ゲート波形で変調され
る。ゲート波形と光反射器６により反射した変調光の波
形（反射光パルス波形と呼ぶ）の時間関係を図１２に示
す。図１２では、ゲート波形と反射パルス波形との時間
ズレにより、反射光パルスの立ち下がり部分が時間τだ
け削られてしまうことになり、故に歪みが生じてしま
う。ここで、遅延時間τは、光強度変調器と光反射器と
の距離をＬ［ｍ］とすると、τ＝２ｎＬ／ｃ
（式１）と表される。ただし、ｎは導波媒質の屈折率、ｃは光速
である。波形歪みを小さくするためには、遅延時間τは
ビット幅１／Ｂに比べて無視しうるほど小さければよ
い。すなわち、 τ≪１／Ｂ（式２）であればよい。上記の設計条件の数値例を以下に示す。
光強度変調器５と光反射器６との距離をＬ＝１０［ｍ
ｍ］とする。このとき、遅延時間はτ＝１００［ピコ
秒］となる。よって式２より、Ｂ≪１０［Ｇｂｉｔ／秒］となる。今、遅延時間τはビット幅１／Ｂに比べて１／
１００以下である、という条件を図示すると、変調速度
Ｂと遅延時間τとの関係は図１３の網かけ部分で表すこ
とができる。

【００３４】式１および式２から、より速い変調速度が
必要な場合は、遅延時間は非常に短くしなければならな
い。図１１の系で遅延時間を最も短くしうるのは、光強
度変調器５と光反射器６とが接したときであり、図２の
ように光強度変調器５の入出力ポートに光反射器６を接
して配置してもよい。

【００３５】光反射器６を接して配置する方法例として
は、光強度変調器５の入出力ポートの端面に誘電体多層
膜をコーティングしてもよい。また、光強度変調器５の
導波路内で入出力ポートの近傍にグレーティングを書き
込んでもよい。

【００３６】上記のように、一つの波長合分波器７のみ
で多波長光を一括変調することにより、経済的な多波長
一括光変調器を提供できる。

【００３７】（第二実施例）本発明第二実施例を図３を
参照して説明する。第一実施例における多波長一括光変
調器において、光入出力手段４に偏波分離器４−１を用
いており、偏波分離器４−１の入出力ポート２は、波長
合分波器７の入出力ポート１１に光学的に接続されてい
る。偏波分離器４−１によって入力の多波長光と出力の
それとを分離するためには、双方の偏波面が９０度ズレ
ていなければならない。そこで、偏波分離器４−１と波
長合分波器７との光路上に偏波回転手段８を配置してい
る。

【００３８】偏波分離器４−１とは、入射した光を偏波
面が垂直な二つの偏光に分離する素子であり、一般には
偏波ビームスプリッタともいう。偏波回転手段８とは、
入射した光の偏波面を回転させる手段であり、波長板、
あるいはファラデー素子がある。

【００３９】図３の実施例では、光強度変調器５の入
力、および変調された信号光の出力を偏波分離器４−１
で切り分けているが、入力光と出力光の偏波面の角度は
９０度ズレているので、出力光を特定の偏波だけを切り
出せば、入力光と出力光とは分離できる。例えば、図４
に示すように、出力光は光サーキュレータ４−２、ある
いは光カプラを介して波長合分波器７より出力させ、偏
光子９を用いて入力光と９０度偏波のズレた光のみを取
り出してもよい。

【００４０】図４の例のように、光入出力手段４に光サ
ーキュレータ４−２を用いた場合には、光カプラやビー
ムスプリッタを用いた場合に比べて光入出力手段におけ
る光損失を低く抑えることができ、多波長一括光変調器
の入力パワーマージンを広く取ることができるため、よ
り設計の容易な多波長一括光変調器を経済的に提供でき
る。

【００４１】上記のように、一つの波長合分波器７のみ
で多波長光を一括変調することにより、経済的な多波長
一括光変調器を提供できる。

【００４２】（第三実施例）本発明第三実施例を図５お
よび図６を参照して説明する。ここで、図６における丸
の中の矢印は、各場所におけるレーザ光の偏波面の角度
を模式的に表している。

【００４３】第三実施例の波長一括光変調器では、入力
の多波長光と出力の多波長光との偏波面を９０度ズレさ
せるための偏波回転手段８の位置を光強度変調器５と光
反射器６との光路上に配置する。

【００４４】偏波分離器４−１を介して波長合分波器７
の入出力ポート１１より入力された多波長光は、波長合
分波器７で各波長に分波され、分波されたレーザ光のそ
れぞれは、対応する一つの光強度変調器５に導かれて変
調される。変調されたレーザ光は光強度変調器５の光反
射器６側の入出力ポート１４より出力され、偏波回転手
段８に入力される。そこで変調光は偏波面を４５度回転
され、光反射器６へ出力される。光反射器６で反射され
た変調光は再び偏波回転手段８に入力されることによ
り、偏波面がさらに４５度回転され、光強度変調器５に
再度入力される。光強度変調器５の出力光は波長合分波
器７により合波され、波長合分波器７の入出力ポート１
１より出力される。ここで図６に示すとおり、出力光の
偏波面は、入力光と偏波面とが９０度ズレているため、
偏波分離器４−１により入力光と出力光とを分離するこ
とができる。ここで、偏波回転手段としては、１／４波
長板、あるいはファラデー素子などがある。

【００４５】第三実施例では、光強度変調器５への入
力、および変調された信号光の出力を偏波分離器４−１
で切り分けているが、入力光と出力光との偏波面の角度
は９０度ズレているので、出力光を特定の偏波だけを切
り出せば、入力光と出力光とは分離できる。例えば、図
４に示すように、出力光は光サーキュレータ４−２、あ
るいは光カプラを介して波長合分波器７より出力させ、
偏光子を用いて入力光と９０度偏波のズレた光のみを取
り出してもよい。

【００４６】第三実施例では、光強度変調器５の入出力
ポート１３および１４の端面において入力光の反射があ
った場合には、端面での反射光と光反射器６での反射光
とを偏波面の角度により切り分けることができるので、
双方の反射光の干渉による強度揺らぎを解消することが
でき、経済的かつ高信頼な多波長一括光変調器を提供で
きる。

【００４７】また、偏波回転手段８の機能を併せ持つ光
反射器６を用いてもよい。例えば、ファラデー素子の一
方の出力端に反射鏡を取り付けたファラデーミラーを用
いる。

【００４８】（第四実施例）本発明第四実施例を図７お
よび図８を参照して説明する。ここで、図８における丸
の中の矢印は、各場所におけるレーザ光の偏波面の角度
を模式的に表している。

【００４９】第四実施例では、偏波回転手段の機能を併
せ持つ光反射器１６として、偏波分離器１０および偏波
回転手段８を用いて、ループミラーを構成している。光
強度変調器５の波長合分波器７側と異なる入出力ポート
１４は、空間光学系あるいは光導波路によって偏波分離
器１０に光学的に接続されており、偏波分離器１０の出
力ポート１７と入力ポート１８とは互いに光学的に接続
されており、この出力ポート１７と入力ポート１８とを
結ぶ光路上に偏波回転手段８が配置されている。

【００５０】光入出力手段である偏波分離器４−１を介
して波長合分波器７の入出力ポート１１に入力された多
波長光は、波長合分波器７で各波長に分波され、分波さ
れたレーザ光それぞれは、対応する一つの光強度変調器
５に導かれて変調される。変調されたレーザ光は光強度
変調器５の光反射器１６側の入出力ポート１４より出力
され、偏波分離器１０に入力される。ここで、偏波分離
器１０へ入力される変調光は、偏波分離器１０の出力ポ
ート１７のみに出力されるように、偏波面の角度を設定
してある。偏波分離器１０の出力ポート１７から出力さ
れた変調光は偏波回転手段８に入射され、そこで偏波面
が９０度回転され、偏波分離器１０の入力ポート１８へ
入射される。偏波分離器１０からの出力は、入力光に比
べて偏波が９０度違っているため、光入出力手段である
偏波分離器４−１により入力光と出力光とを分離するこ
とができる。

【００５１】ここで偏波回転手段８としては、１／２波
長板、あるいはファラデー素子などがある。また、偏波
分離器１０の出力ポート１７と入力ポート１８とを光学
的に接続する導波路を、ＰＡＮＤＡファイバ等の定偏波
ファイバを用いた場合は、偏波回転手段８として、二つ
のファイバの目を直交するように光コネクタを用いて接
続してもよい。

【００５２】第四実施例では、光強度変調器５の入出力
ポート１３および１４の端面において入力光の反射があ
った場合には、端面での反射光と光反射器１６での反射
光とを偏波面の角度により切り分けることができるの
で、双方の反射光の干渉による強度揺らぎを解消するこ
とができ、経済的かつ高信頼な多波長一括変調器を提供
できる。

【００５３】（実施例まとめ）本発明第一から第四実施
例では、光強度変調器５は半導体光増幅器であってもよ
い。半導体光増幅器とは、半導体レーザの共振器端面を
無反射化することにより、半導体内の活性層を進行する
光を、誘導放出により増幅させる光増幅器である。その
増幅率は半導体への注入電流に依存することから、注入
電流を二値的にオン／オフすることにより、半導体光増
幅器への入力光をオン／オフすることができ、変調器と
して用いることができる。半導体光増幅器の増幅効果に
より、多波長一括光変調器の入力パワーマージンを広く
取ることができる。また、半導体光増幅器では入力光の
偏光依存性の少ない変調器が可能である。よって、より
設計の容易な多波長一括光変調器を経済的に提供でき
る。

【００５４】また、本発明第一から第四実施例では、光
強度変調器５は、電界吸収型光強度変調器であってもよ
い。電界吸収型光強度変調器とは、半導体に高電界を与
えると、光の吸収される波長端が長波長側へ移動される
という現象を利用した光強度変調器５である。電界吸収
型光強度変調器では入力光の偏光依存性の少ない変調器
が可能であり、より設定の容易な多波長一括光変調器を
経済的に提供できる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価にハードウェアを構成することができるとともに保
守管理の手間と費用とを削減することができる多波長一
括光変調装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例の光強度変調器と光反射器と
が光伝送路により接続された多波長一括変調装置の構成
図。

【図２】本発明第一実施例の光強度変調器と光反射器が
一体に形成された多波長一括変調装置の構成図。

【図３】本発明第二実施例の偏波分離器を用いた多波長
一括変調装置の構成図。

【図４】本発明第二実施例の光サーキュレータを用いた
多波長一括変調装置の構成図。

【図５】本発明第三実施例の多波長一括変調装置の構成
図。

【図６】本発明第三実施例の多波長一括変調装置の動作
を説明するための図。

【図７】本発明第四実施例の多波長一括変調装置の構成
図。

【図８】本発明第四実施例の多波長一括変調装置の動作
を説明するための図。

【図９】アレー導波路回折格子の分離機能を説明するた
めの図。

【図１０】アレー導波路回折格子の合波機能を説明する
ための図。

【図１１】反射型光変調器の波形歪みを説明するための
図。

【図１２】反射型光変調器の波形歪みを説明するための
図。

【図１３】反射型光変調器における伝送距離と遅延時間
との関係を示す図。

【図１４】単一波長の光源を多数並列配置し、光変調器
により波長毎に変調した後、波長合分波器で多重する従
来例を示す図。

【図１５】多波長光源の出力を波長合分波器で分離し、
光変調器により波長毎に変調した後、波長合分波器で多
重する従来例を示す図。

【符号の説明】

１、１８入力ポート２、１１、１２、１３、１４入出力ポート３、１７出力ポート４光入出力手段４−１、１０偏波分離器４−２光サーキュレータ５光強度変調器６、１６光反射器７波長合分波器８偏波回転手段９偏光子１５、１９光伝送手段２０光源２１光変調器３０多波長光源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者手島光啓東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内 (72)発明者高知尾昇東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 2H079 BA01 CA04 HA11 KA06 KA14 KA20 2K002 AA02 AB09 DA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の光搬送波を含む多波長光が入射さ
れる入力ポートと、この入力ポートに入射された多波長
光が出射される入出力ポートと、この入出力ポートに入
射された多波長光が出射される出力ポートとを備えた光
入出力手段と、前記多波長光を構成する単一波長光のいずれかを双方向
に透過させ当該透過する単一波長光に変調を施す光強度
変調手段と、この光強度変調手段を透過した単一波長光を再びこの光
強度変調手段に回帰させる光回帰手段とを前記多波長光
を構成する複数の単一波長光のそれぞれに対応して複数
備え、前記入出力ポートから出射した多波長光を波長毎にそれ
ぞれ分波して複数の前記光強度変調手段に入射させると
ともに複数の前記光強度変調手段からそれぞれ出射した
複数の単一波長光を合波した多波長光を前記入出力ポー
トに入射させる波長合分波手段とを備えたことを特徴と
する多波長一括変調装置。
【請求項２】前記光強度変調手段は光強度変調器であ
り、前記光回帰手段は光反射器であり、この光反射器と
前記光強度変調器との間には光伝送手段が介挿された請
求項１記載の多波長一括変調装置。
【請求項３】前記光強度変調手段は光強度変調器であ
り、前記光回帰手段は当該光強度変調器の一部に形成さ
れた光反射膜である請求項１記載の多波長一括変調装
置。
【請求項４】前記光入出力手段は、前記入出力ポート
から前記波長合分波手段に出射された多波長光の偏波方
向とは異なる偏波方向の前記入出力ポートから入射され
る多波長光を前記出力ポートから出射する第一の偏波分
離手段を備え、前記光入出力手段と前記波長合分波手段との間には、偏
波方向を回転させ前記入出力ポートから前記波長合分波
手段に出射された多波長光の偏波方向とは異なる偏波方
向の多波長光を前記入出力ポートに入射させる偏波回転
手段が介挿された請求項１記載の多波長一括変調装置。
【請求項５】前記光入出力手段は、光サーキュレータ
を備え、前記入力ポート、前記入出力ポート、前記出力ポートは
それぞれこの光サーキュレータに設けられ、前記出力ポートには、前記入出力ポートから前記波長合
分波手段に出射された多波長光の偏波方向とは異なる偏
波方向の多波長光を透過させる偏光フィルタ手段を備
え、前記光入出力手段と前記波長合分波手段との間には、偏
波方向を回転させ前記入出力ポートから前記波長合分波
手段に出射された多波長光の偏波方向とは異なる偏波方
向の多波長光を前記入出力ポートに入射させる偏波回転
手段が介挿された請求項１記載の多波長一括変調装置。
【請求項６】前記光入出力手段は、前記入出力ポート
から前記波長合分波手段に出射された多波長光の偏波方
向とは異なる偏波方向の前記入出力ポートから入射され
る多波長光を前記出力ポートから出射する第一の偏波分
離手段を備え、前記光強度変調手段と前記光回帰手段との間には、偏波
方向を回転させ前記入出力ポートから前記波長合分波手
段に出射された多波長光の偏波方向とは異なる偏波方向
の多波長光を前記入出力ポートに入射させる偏波回転手
段が介挿された請求項１記載の多波長一括変調装置。
【請求項７】前記光回帰手段は、前記光強度変調手段から出射される単一波長光を透過さ
せるとともにこの透過させた単一波長光とは偏波方向が
異なる単一波長光が入射するとこれを前記光強度変調手
段に出射させる第二の偏波分離手段と、前記透過させた単一波長光の偏波方向を回転させる偏波
回転手段と、前記光強度変調手段から出射された単一波長光を前記偏
波回転手段を介して前記第二の偏波分離手段に入射させ
る光伝送手段とを備えた請求項１記載の多波長一括変調
装置。
【請求項８】前記光入出力手段は、前記入出力ポート
から前記波長合分波手段に出射された多波長光の偏波方
向とは異なる偏波方向の前記入出力ポートから入射され
る多波長光を前記出力ポートから出射する前記第一の偏
波分離手段を備えた請求項１または７記載の多波長一括
変調装置。