光时钟信号再现装置、光时钟信号再现方法及双折射介质，本发明专利技术可再现不包含输入光信号分量的光时钟信号，且即使输入光信号的波长变化，所再现的光时钟信号的频谱特性也不变化。光时钟信号再现装置具有：模式同步半导体激光器（ＭＬＬＤ）、第１偏振波依赖型光隔离器以及第２偏振波依赖型光隔离器。第１偏振波依赖型光隔离器选择与ＭＬＬＤ的振荡光的偏振波方向正交的输入光信号的偏振波分量并使其透射。第２偏振波依赖型光隔离器将与ＭＬＬＤ的振荡光的偏振波方向相同的偏振波方向的光分量从光输出部输出，而且遮断以输入到ＭＬＬＤ的传播模式向ＭＬＬＤ前进的光。ＭＬＬＤ是具有这样的功能的无源ＭＬＬＤ，即：当发现模式同步动作时，生成重复频率近似于输入光信号的比特率频率的光脉冲串并将其输出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在远程大容量光纤通信系统的光中继器等中使用的光时 钟信号再现装置和光时钟信号再现方法。
技术介绍
光通信网络在传送的远程化和大容量化方面正在推进。伴随传送的 远程化，产生了光传送路径中的光损失、由光放大器的多级使用引起的S/N比的下降、以及由光纤的群速度分散或光纤中的非线性光学效应引起的波形失真等，从而光信号的品质劣化成为问题。传送容量越大，频率 波形失真和时间波形失真的产生就越成为显著问题。因此，在光传送路径的途中以数十至数百公里的间隔设置中继器， 使用该中继器进行将光信号的频率波形和时间波形恢复到原来形状的所 谓的光信号再现。为了进行光信号再现，有必要从品质劣化的光信号即输入光信号再 现时钟信号，来作为以与该输入光信号的比特率相当的频率(以下有时 称为比特率频率)在时间轴上等间隔地排列的脉冲串、或者比特率频率 的正弦波状的强度变化的光信号。g卩，光时钟信号再现是指，以光脉冲 串或正弦波的形状从品质劣化的光信号即输入光信号再现在生成输入光 信号的阶段使用的时钟信号。以下，有时将电信号状态的时钟信号简称为时钟信号，并将光信号 状态的时钟信号与光时钟信号区别来记载。并且，该光脉沖串是指以重 复频率与输入光信号的比特率频率相当的周期在时间轴上排列光脉冲的光脉冲串。然后，光信号或输入光信号是指作为2值数字信号所生成的 信号。即，在表达为光信号或输入光信号的情况下，意味着对在时间轴 上有规则且以一定的周期间隔排列的光脉冲串进行光调制而生成的光脉冲信号，另一方面，表达为光脉冲串意味着在时间轴上有规则且以一定 的周期间隔排列的光脉冲的总体。作为现有的时钟信号再现方法和装置，以下方法和该方法使用的装 置是公知的。即，该方法是，对输入信号进行光电转换来转换成电信号， 对该电信号进行滤波，从而再现时钟信号。具体地说，按以下方式进行。首先，利用光电二极管等光电转换元 件来对输入光信号进行光电转换而转换成电信号。然后，使用该电信号 的中心频率是输入光信号的比特率频率或接近比特率频率的窄带的电滤 波器来对该电信号进行滤波，仅再现与输入光信号的比特率频率相等的 电信号分量。这样再现的电信号分量由于是与输入光信号的比特率频率 相等的频率的脉冲串或者正弦波，因而成为从输入光信号再现的时钟信 号。通过使用这样再现的吋钟信号来使半导体激光器等光脉冲激光装置 动作，可获得光时钟信号。即，该现有的时钟信号再现方法是利用光电 转换器来从品质劣化的光信号即输入光信号再现与输入光信号的比特率 频率相等的光时钟信号的方法。另一方面，探究了在光通信网络中将多个信道复用来进行传送的方法，作为响应通信需要增大的方法，其中，光时分复用(OTDM: Optical Time Division Multiplexing)作为有前途的复用方法正在积极研究中。在 OTDM的传送方法中，复用发送信号的比特率与要复用的信道数成正比 地增大。在OTDM的传送方法中，当复用发送信号即OTDM信号的比 特率为40Gbit/s以上时，利用使用了目前的电子装置的电子电路来再现 时钟信号是困难的。这是因为，上述的光电转换器和电滤波器等电子装 置不具有充分用于跟随复用发送信号的比特率的动作速度。因此，作为从超过目前的电子装置的处理速度的高比特率频率的输 入光信号即OTDM信号再现时钟信号的方法，探究了不利用光电转换手 段而直接从OTDM信号再现光时钟信号的全光时钟信号再现方法(例如， 参照专利文献1和2、以及非专利文献1至3)。这些全光时钟信号再现 方法利用以近似于输入光信号的比特率频率的重复频率产生光脉冲的模式同步激光器。即，将输入光信号输入到模式同步激光器，使模式同步 激光器进行与输入光信号的比特率频率同步的模式同步动作，从而再现 光时钟信号。全光时钟信号再现的第1方法是使用光纤型模式同步激光器的方法 (参照专利文献1)。通过利用基于与输入光信号之间的光克尔效应的交叉相位调制(XPM: Cross Phase Modulation)来对构成在光纤型模式同 步激光器内回转的光时钟信号的光时钟脉冲进行调制，来再现光时钟信 号。即，在光纤型模式同步激光器内回转的光时钟脉冲与构成输入光信 号的光脉冲同步，结果再现光时钟信号。全光时钟信号再现的第2方法是使用基于可饱和吸收体的无源模式 同步半导体激光器的方法(参照专利文献2、非专利文献1 3)。该方法 是，利用构成输入光信号的光脉冲，使可饱和吸收体的光吸收系数与构 成输入光信号的光脉冲同步变化，结果使在无源模式同步半导体激光器 的光谐振器内回转的光脉冲与构成输入光信号的光脉冲同步，从而再现 光时钟信号。例如，有这样的报告，S卩使用生成并输出重复频率是160GHz的 光脉冲串的无源模式同步半导体激光器，从比特率频率是160Gbit/s的光 脉冲信号再现光时钟信号(参照非专利文献4)。该报告表明，使用了模 式同步半导体激光器的全光时钟信号再现方法作为从以OTDM信号为代 表的超高速光脉冲信号再现光时钟信号的方法是有用的。全光时钟信号再现的第3方法是利用自脉动激光器来再现光时钟信 号的方法。该方法是将输入光信号输入到自脉动激光器，使该自脉动激 光器的光脉冲的生成重复频率与输入光信号的比特率频率同步，从而再 现光时钟信号的方法。有利用多电极DFB激光器的自脉动来实现第3方 法的报告(参照非专利文献5)。在多电极DFB激光器中发现的自脉动可这样来实现，即通过使该 多电极DFB激光器的驱动条件变化，来使光脉冲的生成重复频率在宽范 围内变化。这一点是利用多电极DFB激光器的自脉动的最大优点，由此， 可针对宽范围的比特率频率的输入光信号，使用同一多电极DFB激光器来再现光时钟信号。然而，上述的光时钟信号再现的第1 第3所示方法具有以下所示的 问题点。首先，在构成全光时钟信号再现装置上，不仅需要模式同步激光器 或自脉动激光器，而且另外需要将这些激光器的振荡波长用作透射波段 的波长滤波器。这是因为，有必要去除从模式同步激光器或自脉动激光器输出的输出光中的输入光信号的波长分量(参照非专利文献3的第1178 页左栏的第2段、以及非专利文献5的第2页第2段)。关于在未去除从模式同步激光器或自脉动激光器输出的输出光中的 输入光信号的波长分量时产生何种不便的具体说明，参照基于本专利技术的 实施方式的证实实验结果在后面描述。并且，关于波长滤波器的必要性， 看到专利文献2所公开的实施方式也是容易理解的。g卩，尽管在专利文 献2中未作出明示，然而在专利文献2的图2所示的结构例中，由于激 光器振荡输出光和用完的注入光全都以在同一方向传播的方式来输出， 因而容易估计出需要将两者分离。同样，在专利文献1所公开的例子中 可以看到，例如，图3A所示的WDM滤波器(Wavelength Division Multiplexing filter,波分复用滤波器)作为用于使所再现的光时钟信号不 包含不需要的输入光信号的波长分量的单元而被插入。如上所述，在现有的光时钟信号再现方法中，需要用于去除不需要 的输入光信号的波长滤波器。因此，光时钟信号再现装置大型化，构成 部件数量增多，因而具有装置的制造成本增高的问题。并且，在输入光 信号的波长和所再现的光时钟信号的波长本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光时钟信号再现装置，其特征在于，该光时钟信号再现装置具有： 模式同步半导体激光器，其具有可饱和吸收区域和增益区域，并将振荡光作为光脉冲串来输出； 光输入部，其将从外部提供的输入光信号的第１线性偏振波分量从所述可饱和吸收区域侧输入到所述模式同步半导体激光器；以及 光输出部，其被输入所述光脉冲串并输出再现光时钟信号， 所述光输入部具有第１偏振波依赖型光隔离器，该第１偏振波依赖型光隔离器被输入所述输入光信号，并输出与所述振荡光的偏振波方向正交的偏振波方向的所述第１线性偏振波分量， 所述光输出部具有第２偏振波依赖型光隔离器，该第２偏振波依赖型光隔离器被输入所述光脉冲串，并将与所述振荡光的偏振波方向平行的方向的第２线性偏振波分量作为所述再现光时钟信号来输出， 所述可饱和吸收区域由块型的半导体活性层形成， 所述增益区域由无失真或附加了压缩失真的量子结构的半导体活性层形成。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：荒平慎，
申请(专利权)人：冲电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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