光调制器和光信号产生装置。通过简便的调节手段就能够产生振幅调制方式／相位调制方式的任意格式的光信号且动作稳定性高。本发明专利技术的光调制器具有：第１和第２偏振波分离合成单元；第１和第２偏振面保持光纤；偏振面旋转调节单元，其在第１偏振面保持光纤和第２偏振面保持光纤的连接部位设置１／２波长板，该偏振面旋转调节单元能够旋转１／２波长板的光学轴方向；第３偏振面保持光纤，其与第２偏振波分离合成单元耦合，具有输入作为线偏振光的控制光的第１光耦合器；第４偏振面保持光纤，其与第２偏振波分离合成单元耦合；以及第１偏振面转换单元，其与第３偏振面保持光纤的另一端和第４偏振面保持光纤的另一端连接，对输入光的偏振面进行转换。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光调制器和光信号产生装置，本专利技术例如能够在长距离 大容量光纤通信等中利用的、通过控制光对被控制光进行强度调制或相 位调制的光调制器和光信号产生装置中应用。
技术介绍
近年来，随着例如以因特网等为代表的网络技术的发展，对光纤通 信的通信容量的大容量化的要求越来越高。近年来，为了实现光纤通信的通信容量的大容量化，通过增加能够收发的波长信道数(例如波分复用通信技术(WDM: Wavelength Division Multiplexing))和使每个波长信道的通信速度高速化来进行。作为使每个波长信道的通信速度高速化的手段，例如研究了时分复 用通信(TDM: Time Division Multiplexing)等复用通信方法且己经被实 用化。该TDM方式是如下方式通过使用对多个信道进行时分复用的时 分复用信号，从而使每个波长信道的通信速度高速化。在TDM方式中，在接收侧具有根据由时钟信号生成的选通信号从时 分复用信号中分离出各个信道的复用分离单元，单独取出各个信道的信 息来进行接收。并且，以往所采用的TDM方式是利用电子器件来进行时 分复用信号产生/复用信号分离的方式。特别地，将该方式称为电TOM。为了使电TDM的通信速度高速化，需要使电子器件、以及用于进行 光电转换的光电二极管、半导体激光器等光电器件高速化。其通信速度 的极限是40Gbit/s左右的比特率。为了进一步使TDM方式的通信速度高速化，优选全部利用光学手段 来实现上述复用信号产生/复用信号分离单元。特别地，将该方式称为光 TDM。在光TDM方式中，优选使用例如使光耦合器等耦合的光回路，来生 成经时分复用的光脉冲信号。并且，作为接收侧的复用分离，优选使用 全光型光开关来执行，该全光型光开关利用控制光即光控制信号进行选 通动作。并且，在用于长距离传输等的光中继器、光网络的节点中，需 要波长转换、调制光信号的生成、以及光信号再现动作等光信号控制技 术，但是，关于这些，同样优选使用通过控制光信号来进行被控制光信 号的波长转换、调制光信号的生成、以及信号再现等的全光型波长转换 器/光调制器等来执行。艮口，在光TDM方式中，为了执行其接收端的复用分离、或光中继器 等中的光信号再现等，需要利用控制光信号来进行被控制光信号的开关 动作、调制信号生成动作的全光型光开关/调制器。作为实现全光型光开关/调制器的手法，利用在光纤中发生的光克尔 效应的方法是其优选的一例。在光纤中发生的光克尔效应是如下的现象通过在光纤中传播强度 强的光，从而使光纤的折射率变化，其响应速度是几飞秒(fs)。即，如 果利用光纤的光克尔效应来构成光开关或光调制器，则能够实现可对大 约几百Gbit/s以上的光脉冲信号进行切换和调制的光开关/光调制器。作为利用了光克尔效应的光开关，研究了利用在偏振面保持型的单 模光纤内产生的光克尔效应的光开关(例如参照非专利文献1)。在非专利文献1所公开的利用了光克尔效应的光开关中，作为发生 光克尔效应的光纤，利用偏振保持单模光纤(以下有时也称为"偏振面 保持光纤"或简称为"光纤")。该偏振面保持光纤构成为，在相对于该光纤的光传播方向(以下有 时也称为"光纤的光轴方向")垂直的面内所设定的被称为相位滞后轴或 慢(Slow)轴的光学轴的方向、和与Slow轴正交的被称为相位超前轴或 快(fast)轴的光学轴的方向上，针对被导波的光的等效折射率不同。而且，非专利文献1公开的光开关中所利用的光纤具有如下结构 具有使2条偏振保持单模光纤的光学轴正交并熔接的面，能够抵消偏振 波面保持型的单模光纤所具有的双折射性。非专利文献1所记载的光开关被输入偏振面与偏振面保持光纤的光 学轴平行的线偏振的控制光、和偏振面从偏振面保持光纤的光学轴倾斜45度的线偏振的信号光(被控制光)。而且，在构成信号光的光脉冲和构成控制光的光脉冲没有同步输入 该光开关的情况下，以与输入该光开关时相同的线偏振光状态输出信号 光的光脉冲。另一方面，在同步输入了控制光的光脉冲和信号光的光脉 冲的情况下，针对信号光的光脉冲的偏振光分量中与控制光的光脉冲的 偏振方向平行的偏振分量，通过控制光的光脉冲引起光克尔效应。艮p， 通过光克尔效应，通过在信号光的光脉冲和控制光的光脉冲之间发生的交叉相位调制效应(XPM)，在信号光的光脉冲中产生相位漂移。这里，同步输入控制光的光脉沖和信号光的光脉冲是指如下状态当控制光所具有的一个光脉冲信号输入到以下说明的第3偏振面保持光 纤22中时，调节控制光脉冲信号或信号光的延迟时间来进行输入，以使 该控制光所具有的一个光脉冲信号在时间上与信号光所具有的一个光脉 冲一致。此时，如以下详细说明的那样，预料到基于群速度色散(GVD: group velocity dispersion)的walk-off效应，有时对控制光的光脉冲位置 和信号光的光脉冲位置赋予一些偏差来进行输入，同步输入的状态意味 着包含该情况的状态。当该相位漂移量cp等于兀时，信号光的光脉沖的偏振方向相对于输 入该光开关时旋转90度。g卩，信号光的光脉冲的偏振方向相对于光纤光 学轴成为-45度的方向。而且，通过在光开关的输出侧配置检偏振器，从 而能够通过控制光使信号光的光脉沖通过或遮断信号光的光脉冲。艮P，如果将检偏振器的光学轴的方向配置成，在信号光的光脉冲的 偏振方向相对于输入该光开关时旋转90度的情况下设定为透射的方向、 在与输入时相同的偏振方向的情况下设定为遮断方向，则通过控制光，能够仅使偏振面旋转后的光脉冲透射过该光开关，所以，能够通过控制 光对信号光的光脉冲进行开关。在实现非专利文献1所公开的光开关时，存在2条偏振保持单模光 纤的光纤长度的严格调节这样的器件制造烦杂的现实问题。进而，还存7在开关动作不稳定性的问题，该开关动作不稳定性是由于在非专利文献2 所公开的偏振保持单模光纤中现实存在的偏振波串扰分量而引起的。作为解决这些问题的方法，目前为止，我们提出了专利文献l所公 开的光开关。艮P，在专利文献1中公开了如下的光开关不需要调节构成光开关 的偏振保持单模光纤的光纤长度，并且，即使使用较长的光纤作为产生 光克尔效应的偏振保持单模光纤，也不会产生由于偏振波串扰分量而导 致的开关动作的不稳定性。专利文献1日本特幵2006-58508号公报非专禾!j文献 1"Ultrafast Optical multi/demultiplexer utilizing optical Kerr effect in polarization-maintaining single-mode fibres "， T.Morioka， M.Saruwatari and A Takada， Electronic Letters, Vol.23， No.9 pp.453-454, 1987.非专利文献1荒井慎一等5人，"偏振保持光纤"，古川电工时 报，平成14年1月第109号，pp.5-10， 2002.关于在光通信系统中所利用的光信号的编码格式，提出并利用了各种编码格式。其代表性的方式是根据光信号的峰值强度大小来表示2 值数字信号的振幅调制方式、和根据光信号的光载波的光相位的差异来表示2值数字信号的相位调制方式。关于振幅调制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光调制器，其特征在于，该光调制器具有： 第１偏振波分离合成单元，其具有：输入作为线偏振光的信号光的第１输入输出端；在与该第１输入输出端对置的一侧，与第１偏振面保持光纤的一端耦合的第２输入输出端；和输出经切换后的信号光的第３输入输出 端； 第２偏振波分离合成单元，其具有：与第２偏振面保持光纤的一端耦合的第１输入输出端；在与该第１输入输出端对置的一侧，与第３偏振面保持光纤的一端耦合的第２输入输出端；与第４偏振面保持光纤的一端耦合的第３输入输出端；和在与该第３输入输出 端对置的一侧输出偏振波串扰分量的第４输入输出端； 上述第１偏振面保持光纤，其一端与上述第１偏振波分离合成单元的第２输入输出端耦合； 上述第２偏振面保持光纤，其一端与上述第２偏振波分离合成单元的第１输入输出端耦合； 偏振面旋 转调节单元，其在上述第１偏振面保持光纤的另一端和上述第２偏振面保持光纤的另一端的连接部位设置１／２波长板，该偏振面旋转调节单元能够旋转上述１／２波长板的光学轴方向； 上述第３偏振面保持光纤，其一端与上述第２偏振波分离合成单元的第２输入 输出端耦合，具有输入作为线偏振光的控制光的第１光耦合器； 上述第４偏振面保持光纤，其一端与上述第２偏振波分离合成单元的第３输入输出端耦合；以及 第１偏振面转换单元，其与上述第３偏振面保持光纤的另一端和上述第４偏振面保持光纤的另一 端连接，对输入光的偏振面进行转换。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：荒平慎，村井仁，
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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