專(zhuān)利名稱(chēng)：全光轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光纖通信和光信息處理的領(lǐng)域波長(zhǎng)變換器中所使用的全光轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
面對(duì)光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量飛躍增大和運(yùn)用效率提高，在不通過(guò)光電變換的光區(qū)域內(nèi)進(jìn)行信號(hào)處理的技術(shù)的開(kāi)發(fā)非?；钴S。為了在光區(qū)域進(jìn)行信號(hào)處理，需要全光轉(zhuǎn)換器。特別在光纖通信系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)中，對(duì)提供波長(zhǎng)交叉連接功能的波長(zhǎng)變換器的期待較高。
作為用歸零方式(Return to Zero；RZ)的數(shù)據(jù)調(diào)制光信號(hào)驅(qū)動(dòng)的全光轉(zhuǎn)換器，提出如下的全光轉(zhuǎn)換器，其利用共振激勵(lì)半導(dǎo)體光放大器(Semiconductor Optical Amplifier；SOA)得到的高效非線(xiàn)性光學(xué)效果，而且把該SOA裝入到馬赫-曾德?tīng)?Mach-Zehnder)型光電路而改進(jìn)動(dòng)作原理，兼?zhèn)涓咚傩缘娜廪D(zhuǎn)換器(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1至4及非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。以下，把該全光轉(zhuǎn)換器作為現(xiàn)有例1。
圖7是表示現(xiàn)有例1的全光轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的圖。如圖7所示，現(xiàn)有例1的全光轉(zhuǎn)換器在馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐返?個(gè)光路(以下稱(chēng)支路)分別配置著具有SOA的非線(xiàn)性光學(xué)波導(dǎo)元件101和102。對(duì)該全光轉(zhuǎn)換器輸入用歸零方式進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制的脈沖狀信號(hào)光(RZ信號(hào)光)51及無(wú)調(diào)制連續(xù)(Continuous Wave；CW)光52。那時(shí)，RZ信號(hào)光51的波長(zhǎng)λ1及CW光52的波長(zhǎng)λ2均被設(shè)定在SOA的放大區(qū)域。信號(hào)光脈沖從輸入口107輸入，用3dB耦合器(coupler)110分支后，一束信號(hào)光脈沖依次通過(guò)可變延遲電路111、可變衰減器112和3dB耦合器105，向非線(xiàn)性光學(xué)波導(dǎo)元件101輸入。另一束信號(hào)光脈沖依次通過(guò)可變衰減器113和3dB耦合器106，向非線(xiàn)性光學(xué)波導(dǎo)元件102輸入。在圖7中，像上述2個(gè)路線(xiàn)的光路長(zhǎng)度相互不同那樣進(jìn)行圖示，這是為了圖示的方便。
在該全光轉(zhuǎn)換器中，通過(guò)調(diào)節(jié)可變延遲電路111，能在輸入到非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101的RZ信號(hào)光和輸入到非線(xiàn)性波導(dǎo)元件102的RZ信號(hào)光之間設(shè)置時(shí)間差。RZ信號(hào)光51在處于反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101和102中因引起發(fā)射而使載流子密度而減少，使非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101和102的折射率變化。另外，波長(zhǎng)λ2的CW光52輸入到輸入口108，用3dB耦合器103暫時(shí)分支后，接受在非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101和102產(chǎn)生的折射率變化(非線(xiàn)性相移)。通過(guò)非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101和102的CW光52用3dB耦合器104再次形成合成波，變成RZ數(shù)據(jù)調(diào)制信號(hào)光，作為波長(zhǎng)變換光從輸出口109輸出。
在這樣的馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐分?，通過(guò)使用相位調(diào)節(jié)器114和115，在不輸入波長(zhǎng)λ1的RZ信號(hào)光51的情況，設(shè)定為使來(lái)源于CW光52的波長(zhǎng)是λ2的脈沖狀輸出光不從輸出口109輸出。即，在不輸入波長(zhǎng)λ1的RZ信號(hào)光51的情況，使通過(guò)兩支路的波長(zhǎng)λ2的CW光52用3dB耦合器104干涉時(shí)的相位差成半波長(zhǎng)那樣設(shè)定。而且，輸入RZ信號(hào)光51，在非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101產(chǎn)生非線(xiàn)性折射率變化時(shí)，通過(guò)非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101的波長(zhǎng)λ2的CW光52接受非線(xiàn)性相移，從輸出口109來(lái)的波長(zhǎng)λ2的光輸出成為導(dǎo)通。
RZ信號(hào)光在非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101和102中使載流子密度減少的引起發(fā)射過(guò)程，僅在RZ信號(hào)光51的脈沖幅度左右間持續(xù)。因此，載流子密度變化或非線(xiàn)性折射率變化的上升所需要的時(shí)間是RZ信號(hào)光51的脈沖幅度左右。與此相反，非線(xiàn)性折射率變化的緩和時(shí)間、即返回到原來(lái)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的載流子壽命，通常短于100ps至1ns左右。但是，在該現(xiàn)有例1的全光轉(zhuǎn)換器中，對(duì)非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101輸入RZ信號(hào)光51，然后經(jīng)過(guò)和該RZ信號(hào)光51的脈沖幅度大致相等的時(shí)間ΔT后，對(duì)非線(xiàn)性波導(dǎo)元件102輸入RZ信號(hào)光，產(chǎn)生非線(xiàn)性折射率變化，由此能進(jìn)行不依賴(lài)于長(zhǎng)載流子壽命的轉(zhuǎn)換器動(dòng)作。因此，通過(guò)馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐返膬芍返牟ㄩL(zhǎng)λ2的CW光52也接受非線(xiàn)性相移，用3dB耦合器104干涉時(shí)的相位差返回到初始狀態(tài)的半波長(zhǎng)，從輸出口109來(lái)的波長(zhǎng)λ2的光輸出成為截止。即，波長(zhǎng)λ2的光輸出成為有ΔT脈沖幅度的RZ數(shù)據(jù)調(diào)制光。這樣作，能實(shí)現(xiàn)輸入波長(zhǎng)λ2的RZ信號(hào)光51的脈沖列，得到波長(zhǎng)λ2數(shù)據(jù)調(diào)制光的脈沖列的波長(zhǎng)變換動(dòng)作。
以前，也提出用非歸零方式(Non Return to Zero；NRZ)的數(shù)據(jù)調(diào)制光信號(hào)驅(qū)動(dòng)的全光轉(zhuǎn)換器的方案(例如，參照非專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。以下，把該全光轉(zhuǎn)換器作為現(xiàn)有例2。圖8是表示現(xiàn)有例2的全光轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的圖。如圖8所示，該現(xiàn)有例2的全光轉(zhuǎn)換器在馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐返膬芍分信渲弥哂蠸OA的非線(xiàn)性光學(xué)波導(dǎo)元件101和102。對(duì)該全光轉(zhuǎn)換器輸入用非歸零方式進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制的信號(hào)光(NRZ信號(hào)光)53及CW光52。那時(shí)，NRZ信號(hào)光53的波長(zhǎng)λ1及CW光52的波長(zhǎng)λ2都被設(shè)定在SOA的放大區(qū)域。
NRZ信號(hào)光53向輸入口121輸入，用耦合器123分支后，一束NRZ信號(hào)光向非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101輸入，另一束NRZ信號(hào)光向非線(xiàn)性波導(dǎo)元件102輸入。耦合器123的分支比成非對(duì)稱(chēng)，輸入到非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101的信號(hào)光強(qiáng)度比輸入到非線(xiàn)性波導(dǎo)元件102的信號(hào)光強(qiáng)度還大。因此，在非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101引起的折射率變化(非線(xiàn)性相移)比在非線(xiàn)性波導(dǎo)元件102引起的折射率變化大。波長(zhǎng)λ2的CW光52向輸入口122輸入，用耦合器123分支后，接受在非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101和102產(chǎn)生的非線(xiàn)性相移。由于通過(guò)非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101及102的CW光52用耦合器124再形成合成波，成為NRZ數(shù)據(jù)調(diào)制光，作為波長(zhǎng)變換光從輸出口125輸出。
在這樣的馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐分?，通過(guò)使用相位調(diào)節(jié)器114和115，像在沒(méi)有波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光53的輸入的情況，波長(zhǎng)λ2的輸出光不從輸出口125輸出那樣設(shè)定。即，像在沒(méi)有NRZ信號(hào)光53的輸入的情況，通過(guò)兩支路的波長(zhǎng)λ2的CW光52用耦合器124干涉時(shí)的相位差成半波長(zhǎng)那樣設(shè)定。耦合器123的分支比是非對(duì)稱(chēng)的，但在CW光52的情況，預(yù)想在通過(guò)SOA的時(shí)刻用于放大飽和的兩支路強(qiáng)度相等。由于在耦合器124之前設(shè)置強(qiáng)度調(diào)節(jié)器，或調(diào)節(jié)耦合器124的分支比，在初始狀態(tài)能使輸出為零。
在該現(xiàn)有例2的全光轉(zhuǎn)換器中，輸入NRZ信號(hào)光53時(shí)，在非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101及102中分別產(chǎn)生非線(xiàn)性折射率變化。由于通過(guò)兩支路的波長(zhǎng)λ2的CW光52接受不同的非線(xiàn)性相移，所以決定用耦合器124干涉時(shí)的相位差變化。因此，從輸出口125來(lái)的波長(zhǎng)變換光的輸出變成導(dǎo)通。另外，返回到?jīng)]有NRZ信號(hào)光53輸入的狀態(tài)時(shí)，非線(xiàn)性波導(dǎo)元件的載流子密度恢復(fù)，波長(zhǎng)變換光的輸出返回到截止。載流子密度恢復(fù)、非線(xiàn)性折射率變化緩和的過(guò)程用載流子壽命決定。
在對(duì)非線(xiàn)性波導(dǎo)元件輸入NRZ信號(hào)光的情況和輸入RZ信號(hào)光的情況不同點(diǎn)在于，信號(hào)光輸入從截止轉(zhuǎn)換成導(dǎo)通的過(guò)程的載流子密度變化也由載流子壽命決定。在輸入NRZ信號(hào)光的情況，信號(hào)光的繼續(xù)時(shí)間至少像1比特時(shí)隙左右那樣長(zhǎng)，所以在信號(hào)光輸入繼續(xù)期間，非線(xiàn)性波導(dǎo)元件內(nèi)的載流子密度趨向穩(wěn)定狀態(tài)，其時(shí)間常數(shù)成為載流子壽命。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)平7-20510公報(bào)；專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)平7-199240公報(bào)；專(zhuān)利文獻(xiàn)3特開(kāi)平9-60440公報(bào)；專(zhuān)利文獻(xiàn)4特開(kāi)2002-236272公報(bào)；非專(zhuān)利文獻(xiàn)1Kazuhito TAJIMA，「All-Optical Switch-Off TimeUnrestricted by Carrier Lifetime」，1993年12月，Japanese Journal of AppliedPhysics，第32卷，p.L1746-L1749；非專(zhuān)利文獻(xiàn)2F.Ratovelomanana，外9，「An All-OpticalWavelength-Converter with Semiconductor Optical Amplifiers MonolithicallyIntegrate in an Asymmetric Passive Mach-Zehnder Interferometer」，1995年10月，IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS，第7卷，第10號(hào)，p.992-994。
但是，上述現(xiàn)有技術(shù)有以下所示的問(wèn)題。在光纖通信中，雖然高比特率傳輸有使用RZ信號(hào)的傾向，但是常常通常使用NRZ信號(hào)光。因此，在僅考慮RZ信號(hào)光引起的驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)有例1的全光轉(zhuǎn)換器中，在非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101由于RZ信號(hào)光引起的折射率變化使兩支路間的相位差變化后，在非線(xiàn)性波導(dǎo)元件102由于RZ信號(hào)光引起的折射率變化使兩支路間的相位差返回到初始狀態(tài)，但對(duì)該全光轉(zhuǎn)換器輸入NRZ信號(hào)光而不是RZ信號(hào)光時(shí)，在信號(hào)光輸入強(qiáng)度不是零的狀態(tài)，由于不論對(duì)非線(xiàn)性波導(dǎo)元件101或?qū)Ψ蔷€(xiàn)性波導(dǎo)元件102都繼續(xù)輸入信號(hào)光，所以成為抵消兩支路的折射率變化的狀態(tài)，有波長(zhǎng)變換光的輸出成截止這個(gè)問(wèn)題。
另外，用NRZ信號(hào)光驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)有例2的全光轉(zhuǎn)換器，有以高比特率動(dòng)作困難的這個(gè)問(wèn)題?，F(xiàn)有例2的全光轉(zhuǎn)換器，由于信號(hào)光從導(dǎo)通轉(zhuǎn)向截止的過(guò)程的載流子密度變化和從截止轉(zhuǎn)向?qū)ǖ倪^(guò)程的載流子密度變化都用載流子壽命決定，波長(zhǎng)變換輸出光的波形在從導(dǎo)通轉(zhuǎn)向截止的過(guò)程和從截止轉(zhuǎn)向?qū)ǖ倪^(guò)程都帶有過(guò)渡邊緣(裾引き)。因此，設(shè)載流子壽命為100微微秒時(shí)，在用在比這短的時(shí)間波形變化的10Gb/秒或40Gb/秒的比特率的NRZ信號(hào)光驅(qū)動(dòng)的情況，波長(zhǎng)變換輸出光的波形畸變極大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題作出，其目的在于提供一種消除依賴(lài)于載流子壽命的波長(zhǎng)變換輸出光的波形畸變，用高比特率NRZ的信號(hào)光也能驅(qū)動(dòng)的全光轉(zhuǎn)換器。
本發(fā)明的全光轉(zhuǎn)換器，其特征是，具有輸入非歸零方式信號(hào)光的第1輸入口；輸入載波光的第2輸入口；第1及第2光路；把輸入到上述第1及第2輸入口的光分別分配給上述第1及第2光路的分配部；設(shè)置在上述第1光路的，輸入用上述分配部分配的信號(hào)光中一束信號(hào)光及用上述分配部分配的載波光中一束載波光，用上述一束信號(hào)光使折射率非線(xiàn)形變化，使上述一束載波光的相位非線(xiàn)形移位的第1非線(xiàn)形光學(xué)元件；設(shè)置在上述第2光路的，輸入用上述分配部分配的信號(hào)光中另一束信號(hào)光及用上述分配部分配的載波光中另一束載波光，用上述另一束信號(hào)光使折射率非線(xiàn)形變化，使上述另一束載波光的相位非線(xiàn)形移位的第2非線(xiàn)形光學(xué)元件；使輸入到上述第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的上述另一束信號(hào)光比輸入到上述第1非線(xiàn)形光學(xué)元件的上述一束信號(hào)光還衰減的衰減部；對(duì)上述第1非線(xiàn)形光學(xué)元件輸入上述一束信號(hào)光后再向上述第2非線(xiàn)形光學(xué)元件輸入另一束信號(hào)光的延遲部；使通過(guò)上述第1及第2光路的光合成的合成部，用上述延遲部延遲上述另一束信號(hào)光輸入的時(shí)間比上述第1及第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的非線(xiàn)形折射率變化的緩和時(shí)間還短。
在本發(fā)明中，用衰減部使入射到第1及第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的信號(hào)光強(qiáng)度變化，使在第1及第2非線(xiàn)形光學(xué)元件中引起的相位變化量變化，同時(shí)用延遲部延遲NRZ信號(hào)光，使其向第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的輸入比向第1非線(xiàn)形光學(xué)元件的輸入還延遲，所以第1非線(xiàn)形光學(xué)元件的相位變化引起過(guò)渡邊緣時(shí)，第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的相位變化的上升邊或下降邊重疊，能有效抵消相位變化過(guò)渡邊緣的影響。
這時(shí)，延遲信號(hào)光向第2非線(xiàn)形光學(xué)元件輸入的時(shí)間比載流子壽命或折射率變化的緩和時(shí)間還小。因此，由于NRZ信號(hào)光的輸入，在第1及第2非線(xiàn)形光學(xué)元件中引起的相位變化不同，所以第1及第2光路的相位差不返回到初始狀態(tài)，得到輸出。繼續(xù)輸入NRZ信號(hào)光時(shí)，各自的光學(xué)元件產(chǎn)生的相位變化量加上載流子壽命的時(shí)間，接近穩(wěn)定狀態(tài)，但在該全光轉(zhuǎn)換器中，在進(jìn)入到在第1非線(xiàn)形光學(xué)元件引起的相位變化趨向穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)渡邊緣過(guò)程的時(shí)期，由于引起第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的相位變化，第1非線(xiàn)形光學(xué)元件的相位變化的過(guò)渡邊緣過(guò)程的影響能因第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的相位變化的上升邊而某種程度抵消。而且，即使在NRZ信號(hào)光從導(dǎo)通變?yōu)榻刂沟倪^(guò)程，各個(gè)非線(xiàn)形光學(xué)元件產(chǎn)生的相位變化量加上載流子壽命的時(shí)間，向初始狀態(tài)緩和，但在該全光轉(zhuǎn)換器中，在進(jìn)入到第1非線(xiàn)形光學(xué)元件的緩和轉(zhuǎn)向初始狀態(tài)的過(guò)渡邊緣過(guò)程的時(shí)期，由于第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的相位變化也開(kāi)始緩和，所以第1非線(xiàn)形光學(xué)元件的相位變化的過(guò)渡邊緣過(guò)程影響，就能因第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的相位變化的緩和而某種程度抵消。
上述第1及第2輸入口也可以按照上述信號(hào)光的傳輸方向和上述載波光的傳輸方向成反方向那樣配置。由于使載波光和NRZ信號(hào)光反方向傳輸那樣的構(gòu)成，載波光和NRZ信號(hào)光是相同波長(zhǎng)，也能動(dòng)作。
該全光轉(zhuǎn)換器，作為載波光，不僅能使用CW光，而且能使用和NRZ信號(hào)光同步的時(shí)鐘脈沖光。設(shè)載波光為時(shí)鐘脈沖光時(shí)，能進(jìn)行NRZ-RZ變換。
而且，上述延遲部可以形成為例如，能根據(jù)使從上述第2光路的上述分配部到上述第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的光路長(zhǎng)度比從上述第1光路的上述分配部到上述第1非線(xiàn)形光學(xué)元件的光路長(zhǎng)度還長(zhǎng)。
發(fā)明效果若使用本發(fā)明，即使是用高比特率的NRZ信號(hào)光驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合，在轉(zhuǎn)換器動(dòng)作從截止轉(zhuǎn)換成導(dǎo)通的過(guò)程和從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換成截止的過(guò)程中，由于能不受非線(xiàn)形折射率變化的緩和時(shí)間的影響而動(dòng)作，能用比現(xiàn)有的全光轉(zhuǎn)換器更寬范圍的比特率的NRZ信號(hào)光動(dòng)作。


圖1是本發(fā)明第1實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖。
圖2(a)是表示輸入到輸入口7的NRZ信號(hào)光圖案的波形圖，(b)是表示非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的非線(xiàn)形相移的波形圖，(c)是表示從輸出口9輸出的輸出光強(qiáng)度的眼圖(eye pattern)的波形圖。
圖3是本發(fā)明第2實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖。
圖4是本發(fā)明第3實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖。
圖5是本發(fā)明第4實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖。
圖6是本發(fā)明第5實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖。
圖7是現(xiàn)有例1的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖。
圖8是現(xiàn)有例2的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖。
圖中符號(hào)說(shuō)明1、2、101、102-非線(xiàn)性波導(dǎo)元件，3～6、10、32～35、37、103～106、110-3dB耦合器，7、8、21、22、31、32、41、42、107、108、121、122-輸入端口，9、25、38、45、109、125-輸出端口，11、111可變延遲電路，12、13、112、113-可變衰減器，14、15、114、115-相位調(diào)整器，23、24、43、44、123、124-耦合器，51-RZ信號(hào)光，52-CW光，53-NRZ信號(hào)光，54-時(shí)鐘脈沖光。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，具體說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器。首先，說(shuō)明本發(fā)明第1實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器。圖1是表示本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成的圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器設(shè)置馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐?，該光路具有把從輸入?輸入的用非歸零方式數(shù)據(jù)調(diào)制的光信號(hào)(NRZ信號(hào)光)53分配成2束的3dB耦合器10；把從輸入口8輸入的作為載波光的CW光52分配成2束的3dB耦合器3；輸入用3dB耦合器10分配的一束信號(hào)光及用3dB耦合器3分配的一束CW光的3dB耦合器5；輸入用3dB耦合器10分配的另一束信號(hào)光及用3dB耦合器3分配的另一束CW光的3dB耦合器6；使從3dB耦合器5輸出的光和從3dB耦合器6輸出的光合成并輸出到輸出口9的3dB耦合器4。
在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，在3dB耦合器5和3dB耦合器4之間設(shè)置著具有SOA的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及相位調(diào)節(jié)器14，在3dB耦合器6和3dB耦合器4之間設(shè)置著具有SOA的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2及相位調(diào)節(jié)器15。該非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2使輸入的光的折射率非線(xiàn)形變化后輸出。相位調(diào)節(jié)器14及15在不輸入NRZ信號(hào)光53的情況不從輸出口9輸出來(lái)源于CW光52的輸出光，并像在不輸入NRZ信號(hào)光53的情況通過(guò)兩支路的CW光用3dB耦合器4干涉時(shí)的相位差是半波長(zhǎng)那樣設(shè)定。
在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，在分配輸入的NRZ信號(hào)光53的3dB耦合器10和3dB耦合器5之間設(shè)置可變延遲電路11和可變衰減器12，在3dB耦合器10和3dB耦合器6之間設(shè)置可變衰減器13?？勺冄舆t電路11使另一束NRZ信號(hào)光的輸入延遲，以便在用3dB耦合器10分配的一束NRZ信號(hào)光輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1以后，另一束NRZ信號(hào)光輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2，例如，根據(jù)使從3dB耦合器10到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的光路長(zhǎng)度比從3dB耦合器10到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的光路長(zhǎng)度還長(zhǎng)形成。而且，像由可變延遲電路11提供的2束NRZ信號(hào)光的輸入時(shí)間差ΔT比非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2中的非線(xiàn)形折射率變化的緩和時(shí)間，即比載流子壽命還短那樣設(shè)定?？勺兯p器12及13使輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的NRZ信號(hào)光比輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的NRZ信號(hào)光還衰減。
本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器與圖7所示現(xiàn)有例1的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成比較，有以下幾點(diǎn)不同，即，輸入NRZ信號(hào)光，不是RZ信號(hào)光；由可變延遲電路21提供的輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1和2的各信號(hào)光的輸入時(shí)間差ΔT比載流子壽命還短；設(shè)置使輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的信號(hào)比輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的信號(hào)光的強(qiáng)度還大的可變衰減器12及13。本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的各構(gòu)成要素用通常的光波導(dǎo)相互連接。
接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作。首先，對(duì)輸入口7輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光53，對(duì)輸入口8輸入波長(zhǎng)λ2的CW光52。該波長(zhǎng)λ1及波長(zhǎng)λ2都被設(shè)定在SOA的放大區(qū)域內(nèi)。而且，輸入到輸入口7的NRZ信號(hào)光53被3dB耦合器10分配成2束，其中一束NRZ信號(hào)光依次通過(guò)可變衰減器11、12和3dB耦合5，向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1輸入。另一束NRZ信號(hào)光通過(guò)可變衰減器13、3dB耦合6，向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2輸入。那時(shí)，用可變衰減器11在輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的NRZ信號(hào)光和輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的NRZ信號(hào)光之間加ΔT的時(shí)間差。即，對(duì)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1輸入NRZ信號(hào)光，經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT后，對(duì)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2輸入NRZ信號(hào)光。而且，用輸入的NRZ信號(hào)光，使非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的載流子密度減少，使非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的折射率變化。另外，向輸入口8輸入的波長(zhǎng)λ2的CW光52被3dB耦合器3分配成2束后，在各自非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2接受折射率變化(非線(xiàn)形相移)。然后，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的CW光用作為合成部的3dB耦合器4再形成合成波，成為NRZ數(shù)據(jù)調(diào)制光，作為波長(zhǎng)變換光從輸出口9輸出。
在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，輸入NRZ信號(hào)光，在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1激勵(lì)非線(xiàn)形折射率變化時(shí)，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的波長(zhǎng)λ2的CW光接受非線(xiàn)形相移，從輸入口8來(lái)的波長(zhǎng)λ2的光輸出導(dǎo)通。此時(shí)的非線(xiàn)形相移量，到經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT至少是π/2左右，希望接近π。而且，時(shí)間ΔT后，也對(duì)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光，在使載流子密度減少的同時(shí)也使折射率變化，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的波長(zhǎng)λ2的CW光也接受非線(xiàn)形相移。這時(shí)，非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的非線(xiàn)形相移是和在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1產(chǎn)生的非線(xiàn)形相移相同符號(hào)，而且，成為比非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的非線(xiàn)形相位漂移還小的值。由于在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1產(chǎn)生的非線(xiàn)形相移和在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2產(chǎn)生的非線(xiàn)形相移都有相同的時(shí)間變化，由于這樣使NRZ信號(hào)光向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的輸入僅延遲時(shí)間ΔT，所以能抵消在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1產(chǎn)生的非線(xiàn)形相移后經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT以后的過(guò)渡邊緣部分。因此，在波長(zhǎng)λ2的光輸出從截止轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通的過(guò)程中能抑制起因于載流子壽命的過(guò)渡邊緣。
在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，在波長(zhǎng)λ1的NRZ光輸入從截止轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通的過(guò)程也同樣能抑制起因于載流子壽命的過(guò)渡邊緣。具體地說(shuō)，波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光輸入變?yōu)榻刂箷r(shí)，非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的載流子密度恢復(fù)，同樣向穩(wěn)定狀態(tài)接近。那時(shí)的常數(shù)用載流子壽命決定，載流子密度的時(shí)間變化表示過(guò)渡邊緣。但是，經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT后，在兩支路的相位差大致返回到初始狀態(tài)的時(shí)刻，向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的信號(hào)光輸入也變?yōu)榻刂?，載流子密度的開(kāi)始恢復(fù)。該載流子密度的恢復(fù)，即非線(xiàn)形相移量在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1和非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2也表示相同的時(shí)間變化。因而，這以后，能抑制兩支路相位差的變化，在波長(zhǎng)λ2的光輸出中不出現(xiàn)載流子密度變化的過(guò)渡邊緣的影響。這樣作，能實(shí)現(xiàn)輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光，得到波長(zhǎng)λ2的NRZ輸出光的波長(zhǎng)變換動(dòng)作。
以下，以對(duì)輸入口7輸入比特率40Gb/秒NRZ信號(hào)光，對(duì)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2輸入用可變延遲電路11調(diào)節(jié)的NRZ信號(hào)光時(shí)的時(shí)間差ΔT是12微微秒的情況為例，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作。圖2(a)是表示輸入到輸入口7的NRZ信號(hào)光的圖案的波形圖，圖2(b)是表示非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2中的非線(xiàn)形相移的波形圖，圖2(c)是從輸出口9輸出的輸出光強(qiáng)度的眼圖的波形圖。如圖2(a)所示，在設(shè)信號(hào)光強(qiáng)度不是零的情況為「1」，設(shè)信號(hào)光強(qiáng)度是零的情況為「0」時(shí)，輸入到輸入口7的NRZ信號(hào)的圖案成為「01010001111001000101」。設(shè)該輸入波形為SDATA(t，z＝0)。這里，t表示時(shí)間，z表示非線(xiàn)形波導(dǎo)元件的長(zhǎng)度方向位置，z＝0表示波導(dǎo)的入射端，z＝L表示波導(dǎo)的出射端。n表示1或2，n＝1表示非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的信號(hào)光強(qiáng)度，n＝2表示非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的信號(hào)光強(qiáng)度。而且，用SCW，n(t，z＝0)表示與NRZ信號(hào)光53同時(shí)輸入的CW光52的強(qiáng)度。非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的載流子密度N1(t，z)及N2(t，z)的時(shí)間變化根據(jù)下述式1至3。
「式1」dNndt=Jnde-Nnτ-Ag×(Nn-N0)×SDATA,nhv-Ag×(Nn-Nb)×SCWnhv]]>「式2」dSDATA,ndz=Γ×Ag×(Nn-N0)×SDATA,n]]>「式3」
dSCW,ndz=Γ×Ag×(Nn-N0)×SCW,n]]>在上述式1至3中，Jn是注入電流密度，e是單位電荷，τ是在沒(méi)有光輸入狀態(tài)的載流子壽命，Ag是微分放大系數(shù)，N0是產(chǎn)生放大的載流子密度，h是普朗克常數(shù)，v是光頻及Γ是鎖光系數(shù)。
圖2(b)所示的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的非線(xiàn)形相移Ntot，n(t)，與從在長(zhǎng)度方向?qū)Ψ蔷€(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的載流子密度Nn(t，z)進(jìn)行積分的量的信號(hào)光輸入沒(méi)有的狀態(tài)來(lái)的變化成比例，用下述式4求出。
「式4」Ntot,n(t)=∫0LNn(t,z)dz]]>而且，在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2中，接受CW光的非線(xiàn)形相移φn(t)由下述式5提供。
「式5」φn(t)＝k×(Ntot，n(t)-Mtot，n)上述式5的k是比例常數(shù)，Mtot，n是在沒(méi)有NRZ信號(hào)光輸入的狀態(tài)在長(zhǎng)度方向?qū)Ψ蔷€(xiàn)形波導(dǎo)元件的載流子密度進(jìn)行積分的量。因而，從本實(shí)施例的全光轉(zhuǎn)換器輸出的波長(zhǎng)λ2的輸出光強(qiáng)度Sout(t)由下述式6提供。
「式6」Sout(t)=12SCW1(t,z=L)+12SCW,2(t,z=L)]]>+SCW,1(t,z=L)×SCW,2(t,z=L)×cos(φ1(t)-φ2(t)+Δφ)]]>上述式6的Δφ是用相位調(diào)節(jié)器14及15設(shè)定的兩支路間的相位差。在本實(shí)施例的全光轉(zhuǎn)換器中，非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的非線(xiàn)形相移φ1(t)和非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的非線(xiàn)形相移φ2用同一的載流子(t)壽命τ作相同時(shí)間變化，而且，在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的載流子密度Ntot，1(t)開(kāi)始過(guò)渡邊緣的位置，由于非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的載流子密度Ntot，2(t)上升，能相當(dāng)程度抵消非線(xiàn)形相移φ1(t)的過(guò)渡邊緣。
因此，如圖2(c)所示，從輸出口9輸出的輸出光強(qiáng)度Sour(t)得到良好的眼孔徑。向兩支路的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2輸入NRZ信號(hào)光時(shí)的時(shí)間差ΔT由于被設(shè)定成與非線(xiàn)形折射率變化的緩和時(shí)間對(duì)應(yīng)的值，所以不必要根據(jù)動(dòng)作比特率改變。即，根據(jù)同一構(gòu)成能不依賴(lài)比特率動(dòng)作。
如上述所示，在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，在進(jìn)入非線(xiàn)形光學(xué)元件1引起的相位變化轉(zhuǎn)向穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)渡邊緣過(guò)程的時(shí)期，由于引起非線(xiàn)形光學(xué)元件2的相位變化，能用非線(xiàn)形光學(xué)元件2的相位變化的上升邊某程度抵消非線(xiàn)形光學(xué)元件1的相位變化的過(guò)渡邊緣過(guò)程的影響。在進(jìn)入非線(xiàn)形光學(xué)元件1的緩和轉(zhuǎn)向初始狀態(tài)的過(guò)渡邊緣過(guò)程的的時(shí)期，由于非線(xiàn)形光學(xué)元件2的相位變化也開(kāi)始緩和，非線(xiàn)形光學(xué)元件1的相位變化的過(guò)渡邊緣過(guò)程的影響能用非線(xiàn)形光學(xué)元件2的相位變化的緩和抵消某程度。其結(jié)果，由于解除依賴(lài)于載流子壽命的波長(zhǎng)變換輸出光的波形畸變，也能用高比特率的NRZ信號(hào)光驅(qū)動(dòng)。
接著，說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器。圖3是本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖。在圖3中，和圖1所示的第1實(shí)施方式全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成要素相同的部分附加相同符號(hào)，詳細(xì)說(shuō)明省略。如圖3所示，本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器設(shè)置著馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐罚摴怆娐肪哂邪褟妮斎肟?1輸入的用非歸零方式數(shù)據(jù)調(diào)制信號(hào)光(NRZ信號(hào)光)53及從輸入口22輸入的作為載波光的CW光52分別分配給兩支路的耦合器23、和使在兩支路傳輸?shù)墓夂铣珊筝敵鼋o輸出口25的耦合器24。
該全光轉(zhuǎn)換器，上述馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐返?個(gè)支路的光路長(zhǎng)度相互不同，在光路短的支路設(shè)置具有SOA的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1和相位調(diào)節(jié)器14，在光路長(zhǎng)度的支路設(shè)置具有SOA的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2和相位調(diào)節(jié)器15。本實(shí)施方式全光轉(zhuǎn)換器的相位調(diào)節(jié)器14和15在不輸入NRZ信號(hào)光53的情況不從輸出口25輸出來(lái)源于CW光52的輸出光，并像在NRZ信號(hào)光53的輸入沒(méi)有的情況通過(guò)兩支路的CW光用耦合器24干涉時(shí)的相位差是半波長(zhǎng)那樣設(shè)定。
如上述所示，在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，設(shè)置著非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的支路的光路比設(shè)置著非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的支路的光路還長(zhǎng)。因此，由于在通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的CW光用耦合器24形成合成波時(shí)能提供ΔT的時(shí)間差，所以給通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的CW光提供比載流子壽命還短的時(shí)間差ΔT。本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器，除了馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐返?個(gè)支路的光路長(zhǎng)度相互不同這點(diǎn)以外，其余和圖8所示的現(xiàn)有例2的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成相同。
接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作。本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入口21輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光53，對(duì)輸入口22輸入波長(zhǎng)λ2的CW光52。這波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ2都被設(shè)定在SOA的放大區(qū)域內(nèi)。輸入到輸入口21的NRZ信號(hào)光53用耦合器23分配成2束，一束信號(hào)光向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1輸入，另一束信號(hào)光向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2輸入。該耦合器23，分配比是不對(duì)稱(chēng)的，使在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1中引起的折射率變化(非線(xiàn)形相移)比在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2中引起的折射率變化大。輸入NRZ信號(hào)光時(shí)，在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2中分別激勵(lì)非線(xiàn)形折射率變化。另外，輸入到輸入口22的CW光52用耦合器23分支后，接受在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2產(chǎn)生的非線(xiàn)形相移。而且，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的CW光用耦合器34再形成合成波后變?yōu)閿?shù)據(jù)調(diào)制光，作為波長(zhǎng)變換光從輸出口25輸出。
在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，由于使馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐返?個(gè)支路的光路長(zhǎng)度相互不同那樣設(shè)定，能通過(guò)2支路的波長(zhǎng)λ2的光在耦合器24形成合成波時(shí)，在非線(xiàn)形相移的上升中產(chǎn)生時(shí)間ΔT偏差。具體地說(shuō)，首先，根據(jù)通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的波長(zhǎng)λ2的光的非線(xiàn)形相移，兩支路的相位差變化，從輸出口25來(lái)的波長(zhǎng)變換光的輸出成為導(dǎo)通。而且，經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT后，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的波長(zhǎng)λ2的光的非線(xiàn)形相移抵消通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的波長(zhǎng)λ2的光的非線(xiàn)形相移的經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT后的過(guò)渡邊緣部分。因此，在波長(zhǎng)λ2的光輸出從截止轉(zhuǎn)換成導(dǎo)通的過(guò)程，能抑制起因于載流子壽命的過(guò)渡邊緣。
在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，在波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光輸入從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換成截止的過(guò)程，同樣也能抑制起因于載流子壽命的過(guò)渡邊緣。具體地說(shuō)，波長(zhǎng)λ1的信號(hào)光截止時(shí)，非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的載流子密度恢復(fù)，向穩(wěn)定狀態(tài)接近。那時(shí)的常數(shù)由載流子壽命決定，載流子密度的時(shí)間變化表示過(guò)渡邊緣。但是，該全光轉(zhuǎn)換器的馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐酚捎趦芍返墓饴烽L(zhǎng)度相互不同，首先，由于通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的波長(zhǎng)λ2光的非線(xiàn)形相移恢復(fù)，兩支路間的相位差轉(zhuǎn)向初始狀態(tài)，從輸出口25來(lái)的波長(zhǎng)變換光的輸出變成截止。而且，經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT，在兩支路間的相位差大致返回到初始狀態(tài)的時(shí)刻，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的波長(zhǎng)λ2光的非線(xiàn)形相移也恢復(fù)。因此，這以后，能抑制兩支路的相位差，在波長(zhǎng)λ2的光輸出不出現(xiàn)載流子密度變化的過(guò)渡邊緣的影響。這樣作，能實(shí)現(xiàn)輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光，得到波長(zhǎng)λ2的NRZ輸出光的波長(zhǎng)變換動(dòng)作。
如上述所示，在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，在轉(zhuǎn)換器動(dòng)作從截止轉(zhuǎn)換成導(dǎo)通的過(guò)程及從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換成截止的過(guò)程中，由于能不受非線(xiàn)形折射率變化的緩和時(shí)間的影響動(dòng)作，也能用高比特率的NRZ信號(hào)光驅(qū)動(dòng)。
接著，說(shuō)明本發(fā)明第3實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器。圖4是本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖。在圖4中，和圖1所示的第1實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成要素相同的部分附加相同符號(hào)，詳細(xì)說(shuō)明省略。如圖4所示，本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器，除了對(duì)輸入口8輸入時(shí)鐘脈沖光54，不是CW光，從輸出口9輸出從NRZ向RZ的變換光這點(diǎn)以外，和圖1所示的第實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器同樣。因而，相對(duì)于時(shí)鐘脈沖光54的轉(zhuǎn)換窗口，和相對(duì)于上述第1實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的CW光的轉(zhuǎn)換器輸出波形相同。
接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作。在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，對(duì)輸入口7輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光53，對(duì)輸入口8輸入波長(zhǎng)是λ2的與NRZ信號(hào)光53同步的時(shí)鐘脈沖光54。該波長(zhǎng)λ1及波長(zhǎng)λ2都被設(shè)定在SOA的放大區(qū)域內(nèi)。輸入到輸入口7的NRZ信號(hào)光53用3dB耦合器1O分配成2束，其中一束信號(hào)光依次通過(guò)可變延遲電路11、可變衰減器12和3dB耦合器5，向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1輸入。另一束信號(hào)光依次通過(guò)可變衰減器13和3dB耦合器6，向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2輸入。這時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)可變延遲電路11，給輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的信號(hào)光加ΔT的時(shí)間差。輸入該NRZ信號(hào)光時(shí)，非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的載流子密度減少，折射率變化。另外，輸入到輸入口8的λ2的時(shí)鐘脈沖光54用3dB耦合器3暫時(shí)分支，一束光被輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1，另一束光被輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2，接受折射率變化(非線(xiàn)形相移)。而且，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的鐘脈沖光再用3dB耦合器4形成合成波，變?yōu)镽Z數(shù)據(jù)調(diào)制光，作為波長(zhǎng)變換光從輸出口9輸出。
在該馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐分?，用相位調(diào)節(jié)器14及15，像在沒(méi)有波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光53的輸入時(shí)波長(zhǎng)λ2的輸出光不從輸出口9輸出，在沒(méi)有波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光的輸入的情況，通過(guò)兩支路的波長(zhǎng)λ2的時(shí)鐘光用3dB耦合器4干涉時(shí)的相位差成為半波長(zhǎng)那樣設(shè)定。
在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，輸入NRZ信號(hào)光53時(shí)，首先，向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1輸入NRZ信號(hào)光，經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT后，對(duì)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2輸入強(qiáng)度比向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1輸入的NRZ信號(hào)光還低的NRZ信號(hào)光。因此，在轉(zhuǎn)換器窗口成為導(dǎo)通的過(guò)程中，非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的非線(xiàn)形折射率變化的過(guò)渡邊緣部分用非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的非線(xiàn)形折射率變化抵消。即，在波長(zhǎng)λ2的時(shí)鐘脈沖光成為導(dǎo)通的動(dòng)作中，抑制起因于載流子壽命的過(guò)渡邊緣。
同樣，在波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光輸入從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換成截止的過(guò)程中，也能抑制起因于載流子壽命的過(guò)渡邊緣。具體地說(shuō)，波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光輸入變?yōu)榻刂箷r(shí)，非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的載流子密度恢復(fù)，向穩(wěn)定形態(tài)接近。那時(shí)的常數(shù)用載流子壽命決定，載流子密度的時(shí)間變化表示過(guò)渡邊緣。但是，經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT后，在兩支路間的相位差大致返回到初始形態(tài)的時(shí)刻，向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的信號(hào)光輸入也變?yōu)榻刂?，載流子密度的恢復(fù)開(kāi)始。因此，這以后，能抑制兩支路相位差的變化，在波長(zhǎng)λ2的時(shí)鐘脈沖光變?yōu)榻刂沟膭?dòng)作中，不出現(xiàn)載流子密度變化的過(guò)渡邊緣的影響。在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，這樣作，能實(shí)現(xiàn)輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光，得到波長(zhǎng)λ2的RZ光的波長(zhǎng)變換動(dòng)作。
如上述所示，在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，即使在作為載波光輸入時(shí)鐘脈沖的場(chǎng)合，在轉(zhuǎn)換器動(dòng)作從截止轉(zhuǎn)換成導(dǎo)通的過(guò)程和從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換成截止的過(guò)程中，能不受非線(xiàn)形折射率變化的緩和時(shí)間的影響動(dòng)作。其結(jié)果，能用比現(xiàn)有的全光轉(zhuǎn)換器更寬范圍的比特率的NRZ信號(hào)光動(dòng)作。
在上述第1至第3的實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，NRZ光的傳輸方向和CW光及時(shí)鐘脈沖光等載波光的傳送方向是相同的，但本發(fā)明不限定這點(diǎn)，即使NRZ光的傳輸方向和載波光的載波方向是相反方向，也能得到同樣的效果。這時(shí)，NRZ信號(hào)光光和載波光也可以是相同波長(zhǎng)。接著，說(shuō)明本發(fā)明第4實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器。圖5是本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖。在圖5中，和圖1所示的第1實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成要素相同的部分附加相同符號(hào)，詳細(xì)說(shuō)明省略。如圖5所示，本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器設(shè)置馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐?，該電路具有把從輸入?1輸入的用非歸零方式數(shù)據(jù)調(diào)制的信號(hào)光(NRZ信號(hào)光)53分配成2束的3dB耦合器33、把從輸入口32輸入的作為載波光的CW光52分配成2束的3dB耦合器36、輸入用3dB耦合器33分配的一束NRZ信號(hào)光及用3dB耦合器36分配的一束CW光的3dB耦合器34、輸入用3dB耦合器33分配的另一束NRZ信號(hào)光及用3dB耦合器36分配的另一束CW光的3dB耦合器35、合成從3dB耦合器34輸出的光及從3dB耦合器35輸出的光并輸出到輸出口38的3dB耦合器37。
在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，配置輸入口31及輸入口32，使上述馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐返腘RZ信號(hào)光53傳送方向和CW光52傳送方向相互成反方向。在3dB耦合器36和3dB耦合器34之間設(shè)置具有SOA的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及相位調(diào)節(jié)器14，在3dB耦合器36和3dB耦合器35之間設(shè)置具有SOA的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2及相位調(diào)節(jié)器15。設(shè)定該相位調(diào)節(jié)器14及15，以便在不輸入NRZ信號(hào)光53時(shí)不從輸出口38輸出來(lái)源于CW光52的輸出光，在沒(méi)有NRZ信號(hào)光53的輸入的情況，通過(guò)兩支路的CW光用3dB耦合器4干涉時(shí)的相位差成為半波長(zhǎng)。
而且，在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，在分配輸入的NRZ信號(hào)光53的3dB耦合器33和3dB耦合器34之間設(shè)置可變延遲電路11及可變衰減器12，在3dB耦合器33和3dB耦合器35之間設(shè)置可變衰減器13?？勺冄舆t電路11使另一個(gè)NRZ信號(hào)光的輸入延遲，以便在用3dB耦合器33分配的一束NRZ信號(hào)光輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1以后，另一束NRZ信號(hào)光輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2，并像由可變延遲電路11提供的2束NRZ信號(hào)光的輸入時(shí)間差ΔT比非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的非線(xiàn)形折射率變化緩和時(shí)間、即載流子壽命短那樣設(shè)定?？勺兯p器12及13使輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的NRZ信號(hào)光比輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的NRZ信號(hào)光還衰減。本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的上述以外構(gòu)成，和上述第1實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器相同。
接著，說(shuō)明本實(shí)施方式全光轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作。本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入口31輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光53，對(duì)輸入口32輸入的波長(zhǎng)λ2的CW光52。該波長(zhǎng)λ1及λ2都設(shè)定在SOA的放大區(qū)域內(nèi)。而且，輸入到輸入口31的波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光53用3dB耦合器33分配成2束后，一束光通過(guò)可變延遲電路11、可變衰減器12、3dB耦合器34及相位調(diào)節(jié)器14，向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1輸入。另一束光通過(guò)可變延遲電路13、3dB耦合器35及相位調(diào)節(jié)器15，向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2輸入。這時(shí)，用可變延遲電路11給輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的NRZ信號(hào)光加ΔT時(shí)間差。而且，非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2在輸入NRZ信號(hào)光時(shí)，載流子密度減少，折射率變化。
另外，對(duì)輸入口32輸入的波長(zhǎng)λ2的CW光52用3dB耦合器36暫時(shí)分配后，一束光輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1，另一束光輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2，在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2接受折射率變化(非線(xiàn)形相移)。那時(shí)，在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2內(nèi)，CW光及NRZ信號(hào)光以相互成反方向傳輸。而且，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的CW光用3dB耦合器37再形成合成波，變成NRZ數(shù)據(jù)調(diào)制光，作為波長(zhǎng)變換光從輸出口38輸出。
在本實(shí)施方式全光轉(zhuǎn)換器中，輸入NRZ信號(hào)光，在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1激勵(lì)非線(xiàn)形折射率變化時(shí)，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的波長(zhǎng)λ2的CW光接受非線(xiàn)形相移，從輸出口38來(lái)的波長(zhǎng)λ2的光輸出變成導(dǎo)通。該非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的非線(xiàn)形相移量，到經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT時(shí)理想的至少是π/2左右，最好接近π。對(duì)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1輸入NRZ信號(hào)光并經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT后，也對(duì)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光，非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的載流子密度減少，同時(shí)折射率變化。因此，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的波長(zhǎng)λ2的CW光也接受非線(xiàn)形相移。非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的非線(xiàn)形相移，和在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1產(chǎn)生的非線(xiàn)形相移是同符號(hào)，而且，比非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的非線(xiàn)形相移還小。因此，能抵消在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1產(chǎn)生非線(xiàn)形相移并經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT以后的過(guò)渡邊緣部分。其結(jié)果，在波長(zhǎng)λ2的光輸出從截止轉(zhuǎn)換成導(dǎo)通的過(guò)程中，能抑制起因于載流子壽命的過(guò)渡邊緣。
在本實(shí)施方式全光轉(zhuǎn)換器，在波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光輸入從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換成截止的過(guò)程中，也同樣能抑制起因于載流子壽命的過(guò)渡邊緣。具體地說(shuō)，波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光輸入變?yōu)榻刂箷r(shí)，非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的載流子密度恢復(fù)，向穩(wěn)定形態(tài)接近。其時(shí)間常數(shù)由載流子壽命決定，載流子密度的時(shí)間變化表示過(guò)渡邊緣。但是，經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT后，在兩支路間的相位差大致返回到初始形態(tài)的時(shí)刻，向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的NRZ信號(hào)光輸入也變?yōu)榻刂梗d流子密度的恢復(fù)開(kāi)始。因此，其以后能抑制兩支路的相位差變化，在波長(zhǎng)λ2的光輸出中不出現(xiàn)載流子密度變化的過(guò)渡邊緣的影響，這樣作，能實(shí)現(xiàn)輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光，得到波長(zhǎng)λ2的NRZ輸出光的波長(zhǎng)變換動(dòng)作。
在本實(shí)施方式全光轉(zhuǎn)換器中，也能通過(guò)輸入時(shí)鐘脈沖光代替CW光，輸出NRZ-RZ變換光。
接著，說(shuō)明本發(fā)明第5實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器。圖6是本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成圖。在圖6中，和圖3所示的第2實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成要素相同的部分附加相同符號(hào)，詳細(xì)說(shuō)明省略。如圖6所示，本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器設(shè)置著馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐?，該光電路具有把從輸入?1輸入的用非歸零方式的數(shù)據(jù)調(diào)制信號(hào)光(NRZ信號(hào)光)53分配給兩支路的耦合器43和把從輸入口42輸入的CW光52分配給兩支路的耦合器44。在該馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐分?，配置輸入?1及輸入口42，使NRZ信號(hào)光53的傳送方向和CW光52的傳送方向相互成反方向，通過(guò)兩支路的CW光52用耦合器43合成后輸出到輸出口45。
該全光轉(zhuǎn)換器，在上述馬赫-曾德?tīng)栃凸怆娐返?個(gè)支路中的1個(gè)支路設(shè)置著具有SOA的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及相位調(diào)節(jié)器14，在另一個(gè)支路設(shè)置著具有SOA的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2及相位調(diào)節(jié)器15。而且，配置非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1和非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2，使到耦合器43的光路長(zhǎng)度相互不同。具體地說(shuō)，按照使從耦合器43到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的光路長(zhǎng)度L1比從耦合器43到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的光路長(zhǎng)度L2還短那樣配置。在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，設(shè)耦合器43的光分配比為非對(duì)稱(chēng)，使在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1中引起的折射率變化(非線(xiàn)形相移)比在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2中引起的折射率變化還大。而且，本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的相位調(diào)節(jié)器14及15，為了要做到在不輸入NRZ信號(hào)光53的情況來(lái)源于CW光52的輸出光不從輸出口45輸出，所以像在沒(méi)有NRZ信號(hào)光53輸入的情況，通過(guò)兩支路的CW光用耦合器43干涉時(shí)的相位差為半波長(zhǎng)那樣設(shè)定。本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的上述以外的構(gòu)成和上述第2實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器相同。
接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作。在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，對(duì)輸入口41輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光53，對(duì)輸入口42輸入的波長(zhǎng)λ2的CW光52。該波長(zhǎng)λ1及波長(zhǎng)λ2都設(shè)定在SOA的放大區(qū)域內(nèi)。而且，輸入到輸入口41的NRZ信號(hào)光53用耦合器43分配給兩支路后，一束光向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1輸入，另一束光向非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2輸入。因此，在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2分別激勵(lì)非線(xiàn)形折射率變化。在該全光轉(zhuǎn)換器中，從耦合器43到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的光路長(zhǎng)度L1比從耦合器43到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的光路長(zhǎng)度L2還短，由于耦合器43的分配比成非對(duì)稱(chēng)，在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1引起的折射率變化(非線(xiàn)形相移)比在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2引起的折射率變化還大。
另外，輸入到輸入口42的波長(zhǎng)λ2的CW光52用耦合器44分配給兩支路后，一束光經(jīng)由相位調(diào)節(jié)器14輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1，另一束光經(jīng)由相位調(diào)節(jié)器15輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2。而且，在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2接受非線(xiàn)形相移。這時(shí)，在非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2內(nèi)，CW光及NRZ信號(hào)光相互反方向傳輸。而且，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1及2的CW光用耦合器43再形成合成波，變成NRZ數(shù)據(jù)調(diào)制光，作為波長(zhǎng)變換光從輸出口45輸出。
在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，由于從耦合器43到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的光路長(zhǎng)度L1比從耦合器43到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的光路長(zhǎng)度L2還短，通過(guò)兩支路的波長(zhǎng)λ2的光在耦合器43形成合成波時(shí)，在非線(xiàn)形相移的上升產(chǎn)生時(shí)間ΔT＝(L2-L1)/Vg的偏差。這里，Vg是群速度。具體地說(shuō)，首先，兩支路間的相位差因通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的波長(zhǎng)λ2的光的非線(xiàn)形相移而變化，從輸出口45來(lái)的波長(zhǎng)變換光的輸出變成導(dǎo)通。而且，經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT后，通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的波長(zhǎng)λ2的光的非線(xiàn)形相移，抵消通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的波長(zhǎng)λ2的光的非線(xiàn)形相移的經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT后的過(guò)渡邊緣部分。因此，在波長(zhǎng)λ2的光輸出從截止轉(zhuǎn)換成導(dǎo)通的過(guò)程中，能抑制起因于載流子壽命的過(guò)渡邊緣。
同樣，在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，即使在波長(zhǎng)λ1的信號(hào)光從導(dǎo)通到截止的轉(zhuǎn)移過(guò)程，也能抑制起因于載流子壽命的過(guò)渡邊緣。在該全光轉(zhuǎn)換器中，波長(zhǎng)λ1的信號(hào)光輸入變?yōu)榻刂箷r(shí)，非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1、2的載流子密度恢復(fù)，向穩(wěn)定形態(tài)接近。此時(shí)的常數(shù)由載流子壽命決定，載流子密度的時(shí)間變化表示過(guò)渡邊緣。但是，由于兩支路的光路長(zhǎng)度相互不同，首先，由于通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件1的波長(zhǎng)λ2的光的非線(xiàn)形相移恢復(fù)，兩支路間的相位差轉(zhuǎn)向初始形態(tài)，從輸出口45來(lái)的波長(zhǎng)變換光的輸出成為截止。而且，經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT后，在兩支路間的相位差大致恢復(fù)到初始形態(tài)的時(shí)刻，由于通過(guò)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件2的波長(zhǎng)λ2的光的非線(xiàn)形相移也恢復(fù)，這以后能抑制兩支路的相位差的變化，在波長(zhǎng)λ2的光輸出中不出現(xiàn)載流子密度變化的過(guò)渡邊緣的影響。在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，這樣作，能實(shí)現(xiàn)輸入波長(zhǎng)λ1的NRZ信號(hào)光53，得到波長(zhǎng)λ2的NRZ輸出光的波長(zhǎng)變換動(dòng)作。
還有，在本實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，也能通過(guò)輸入時(shí)鐘脈沖光代替CW光，輸出NRZ-RZ變換光。
在上述第1至第5的實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器中，由于在兩支路生成的非線(xiàn)形相移相互不同，所以輸入到兩支路的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件的信號(hào)光強(qiáng)度也不同，但在作為非線(xiàn)形波導(dǎo)元件使用SOA的場(chǎng)合，作為在兩支路產(chǎn)生的非線(xiàn)形相移不同的方法，也能應(yīng)用使用相移和放大變化的比(字母參數(shù))不同的SOA的方法、使用微分放大系數(shù)不同的SOA的方法、使用注入電流量不同的SOA的方法及使用鎖光系數(shù)不同的SOA的方法等。
而且，上述第1至第5的實(shí)施方式的全光轉(zhuǎn)換器的兩支路具有非線(xiàn)形波導(dǎo)元件的馬赫策德?tīng)栃凸怆娐?，可以在半?dǎo)體上單塊集成，也可以為在用石英類(lèi)等材料制作半導(dǎo)體非線(xiàn)形波導(dǎo)元件的平面光電路上單塊集成，也可以用分離的光零件構(gòu)成。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明能作為光纖通信和光信息處理用的波長(zhǎng)變換器利用。
權(quán)利要求
1.一種全光轉(zhuǎn)換器，具有第1輸入口，其輸入非歸零方式的信號(hào)光；第2輸入口，其輸入載波光；第1及第2光路；分配部，其把輸入到上述第1及第2輸入口的光分別分配給上述第1及第2光路；第1非線(xiàn)形光學(xué)元件，其設(shè)置在上述第1光路，輸入由上述分配部分配的信號(hào)光中一束信號(hào)光及由上述分配部分配的載波光中一束載波光，折射率因上述一束信號(hào)光而非線(xiàn)形變化并使上述一束載波光的相位非線(xiàn)形移位；第2非線(xiàn)形光學(xué)元件，其設(shè)置在上述第2光路，輸入由上述分配部分配的信號(hào)光中另一束信號(hào)光及由上述分配部分配的載波光中另一束載波光，折射率因上述另一束信號(hào)光而非線(xiàn)形變化并使上述另一束載波光的相位非線(xiàn)形移位；衰減部，其使輸入到上述第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的上述另一束信號(hào)光比輸入到上述第1非線(xiàn)形光學(xué)元件的上述一束信號(hào)光還衰減；延遲部，其對(duì)上述第1非線(xiàn)形光學(xué)元件輸入上述一束信號(hào)光后再向上述第2非線(xiàn)形光學(xué)元件輸入上述另一束信號(hào)光；及合成部，其合成通過(guò)上述第1及第2光路的光，用上述延遲部延遲上述另一束信號(hào)光輸入的時(shí)間，比上述第1及第2非線(xiàn)形光學(xué)元件中的非線(xiàn)形折射率變化的緩和時(shí)間還短。
2.如權(quán)利要求1所述的全光轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述第1及第2輸入口，以上述信號(hào)光的傳播方向和上述載波光的傳播方向成反方向的方式配置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的全光轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述載波光是無(wú)調(diào)制連續(xù)光。
4.如權(quán)利要求1或2所述的全光轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述載波光是與上述信號(hào)光同步的時(shí)鐘脈沖光。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的全光轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述延遲部，通過(guò)使從上述第2光路中的上述分配部到上述第2非線(xiàn)形光學(xué)元件的光路長(zhǎng)度比從上述第1光路中的上述分配部到上述第1非線(xiàn)形光學(xué)元件的光路長(zhǎng)度還長(zhǎng)而形成。
全文摘要
在具有把輸入到輸入口(7)的NRZ信號(hào)光(53)分配給兩支路的3dB耦合器(10)、把輸入到輸入口(8)的CW光(52)分配給兩支路的3dB耦合器(3)及使通過(guò)兩支路的光合成的3dB耦合器(4)的馬赫－曾德?tīng)栃凸怆娐返膬芍分校O(shè)置在分別用3dB耦合器(10)分配的NRZ信號(hào)輸入時(shí)折射率非線(xiàn)形變化并使輸入的CW光的相位非線(xiàn)形移位的非線(xiàn)形波導(dǎo)元件(1、2)，和用輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件(1)的NRZ信號(hào)光使輸入到非線(xiàn)形波導(dǎo)元件(2)的NRZ信號(hào)光衰減的可變衰減器(12、13)。而且，還設(shè)置對(duì)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件(1)輸入NRZ信號(hào)光后再對(duì)非線(xiàn)形波導(dǎo)元件(2)輸入NRZ信號(hào)光的可變延遲電路(11)，使由可變延遲電路(11)延遲NRZ信號(hào)光輸入的時(shí)間比非線(xiàn)形波導(dǎo)元件(1、2)的非線(xiàn)形折射率變化的緩和時(shí)間還短。
文檔編號(hào)G02F1/365GK1836189SQ20048002369
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月21日
發(fā)明者中村滋 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社