JP2000321606A - 光クロックの再生及び適用のための方法、装置及びシステム - Google Patents
光クロックの再生及び適用のための方法、装置及びシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は光クロックの再生及び適用のための
方法、装置及びシステムに関し、光／電気変換を行うこ
となしに、信号光のビットレートやパルス形状等に依存
せずに光クロックを再生することを主な課題としてい
る。 【解決手段】 本発明は光クロックを再生するための光
デバイスに関連している。光デバイスは、周波数ｆSで
変調された信号光が供給される入力ポート２と出力ポー
ト４との間に設けられる光パス６と、光パスに光学的に
結合される光ループ８とを備えている。光ループは、光
ループでレーザ発振が生じるように光ループの損失を補
償する光増幅器１２と、周波数ｆSが光ループの周回周
期の逆数の整数倍になるように光ループの光路長を調節
する調節器１４と、信号光に基づきレーザ発振をモード
ロックするための非線形光学媒質１６とを含む。例え
ば、３次非線形効果により信号光をポンプ光とする四光
波混合が生じ、非線形光学媒質において振幅変調が発生
し、レーザ発振波長で光クロックが再生される。
方法、装置及びシステムに関し、光／電気変換を行うこ
となしに、信号光のビットレートやパルス形状等に依存
せずに光クロックを再生することを主な課題としてい
る。 【解決手段】 本発明は光クロックを再生するための光
デバイスに関連している。光デバイスは、周波数ｆSで
変調された信号光が供給される入力ポート２と出力ポー
ト４との間に設けられる光パス６と、光パスに光学的に
結合される光ループ８とを備えている。光ループは、光
ループでレーザ発振が生じるように光ループの損失を補
償する光増幅器１２と、周波数ｆSが光ループの周回周
期の逆数の整数倍になるように光ループの光路長を調節
する調節器１４と、信号光に基づきレーザ発振をモード
ロックするための非線形光学媒質１６とを含む。例え
ば、３次非線形効果により信号光をポンプ光とする四光
波混合が生じ、非線形光学媒質において振幅変調が発生
し、レーザ発振波長で光クロックが再生される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光クロックの再生
及び適用のための方法、装置及びシステムに関する。
及び適用のための方法、装置及びシステムに関する。
【０００２】モードロックレーザ（Ｍｏｄｅ−ｌｏｃｋ
ｅｄ ｌａｓｅｒ：ＭＬＬ）は、高品質なレーザ光源と
して最も一般的なものの１つであり、能動モードロック
レーザ（Ａｃｔｉｖｅ ｍｏｄｅ−ｌｏｃｋｅｄ ｌａ
ｓｅｒ）と受動モードロックレーザ（Ｐａｓｓｉｖｅ
ｍｏｄｅ−ｌｏｃｋｅｄ ｌａｓｅｒ）とに大別され
る。このうち能動モードロックレーザは、レーザ発振条
件下でＡＭ変調又はＦＭ変調を付加することによりその
変調に同期したパルス光を発振するタイプである。一
方、受動モードロックレーザは、こうした変調を付加す
ることはなしに、外部から入力したパルス光に応答して
より時間幅の短いパルス光を発生させるタイプのもので
ある。何れのモードロックレーザも、最も一般的には短
パルス光源として用いられている。
ｅｄ ｌａｓｅｒ：ＭＬＬ）は、高品質なレーザ光源と
して最も一般的なものの１つであり、能動モードロック
レーザ（Ａｃｔｉｖｅ ｍｏｄｅ−ｌｏｃｋｅｄ ｌａ
ｓｅｒ）と受動モードロックレーザ（Ｐａｓｓｉｖｅ
ｍｏｄｅ−ｌｏｃｋｅｄ ｌａｓｅｒ）とに大別され
る。このうち能動モードロックレーザは、レーザ発振条
件下でＡＭ変調又はＦＭ変調を付加することによりその
変調に同期したパルス光を発振するタイプである。一
方、受動モードロックレーザは、こうした変調を付加す
ることはなしに、外部から入力したパルス光に応答して
より時間幅の短いパルス光を発生させるタイプのもので
ある。何れのモードロックレーザも、最も一般的には短
パルス光源として用いられている。
【０００３】本発明は、外部から信号光（光通信に用い
る一般的な信号光）を付加し、その信号光の基本周波数
（変調周波数）に同期した連続パルス光を発振する能動
モードロックレーザを提供し、その連続パルス光を光ク
ロックとして出力するものであり、高品質なパルス光源
としての利用はもとより、光中継器における光クロック
の再生器として用いることも可能である。
る一般的な信号光）を付加し、その信号光の基本周波数
（変調周波数）に同期した連続パルス光を発振する能動
モードロックレーザを提供し、その連続パルス光を光ク
ロックとして出力するものであり、高品質なパルス光源
としての利用はもとより、光中継器における光クロック
の再生器として用いることも可能である。
【０００４】
【従来の技術】従来、光クロックを再生するための装置
として、入力信号光をフォトダイオード等の受光器によ
り一旦電気信号に変換し、変換された電気信号に基づき
電気的に基本周波数を抽出した後、この基本周波数でレ
ーザ光を強度変調することにより光クロックを得るよう
にしたものが知られている。この種の装置は、例えば、
光ファイバ通信における再生中継器に適用されている。
しかし、この装置の動作速度は信号処理に関連する電気
回路によって制限されるので、適用可能な入力信号光の
ビットレートがその電気回路によって制限されるという
問題がある。
として、入力信号光をフォトダイオード等の受光器によ
り一旦電気信号に変換し、変換された電気信号に基づき
電気的に基本周波数を抽出した後、この基本周波数でレ
ーザ光を強度変調することにより光クロックを得るよう
にしたものが知られている。この種の装置は、例えば、
光ファイバ通信における再生中継器に適用されている。
しかし、この装置の動作速度は信号処理に関連する電気
回路によって制限されるので、適用可能な入力信号光の
ビットレートがその電気回路によって制限されるという
問題がある。
【０００５】また、内部に光変調器（ＬＮ（リチウムナ
イオベート）変調器、ＥＡ（電界吸収）変調器等）を挿
入した能動モードロックレーザにおいて、上述と同様に
電気的に再生した基本周波数でこの光変調器を変調して
クロックパルスを再生するようにした光クロック再生器
も知られている。
イオベート）変調器、ＥＡ（電界吸収）変調器等）を挿
入した能動モードロックレーザにおいて、上述と同様に
電気的に再生した基本周波数でこの光変調器を変調して
クロックパルスを再生するようにした光クロック再生器
も知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】何れの従来技術におい
ても、光クロックを再生するために信号光を電気信号に
変換する光／電気変換が必要であり、装置の動作が信号
光のビットレートやパルス形状等に依存するという問題
がある。
ても、光クロックを再生するために信号光を電気信号に
変換する光／電気変換が必要であり、装置の動作が信号
光のビットレートやパルス形状等に依存するという問題
がある。
【０００７】よって、本発明の目的は、光／電気変換を
必要とすることなしに、信号光のビットレートやパルス
形状等に依存しない光クロックの再生及び適用のための
方法、装置及びシステムを提供することにある。
必要とすることなしに、信号光のビットレートやパルス
形状等に依存しない光クロックの再生及び適用のための
方法、装置及びシステムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面によ
ると、入力ポート及び出力ポート間に設けられる光パス
と、光パスに光学的に結合される光ループとを備えた光
デバイスが提供される。光パスの入力ポートには、周波
数ｆSで変調された信号光が供給される。光ループは、
光ループでレーザ発振が生じるように光ループの損失を
補償する光増幅器と、周波数ｆSが光ループの周回周期
の逆数の整数倍になるように光ループの光路長を調節す
る調節器と、光ループにおけるレーザ発振を信号光に基
づきモードロックするための非線形光学媒質とを含む。
ると、入力ポート及び出力ポート間に設けられる光パス
と、光パスに光学的に結合される光ループとを備えた光
デバイスが提供される。光パスの入力ポートには、周波
数ｆSで変調された信号光が供給される。光ループは、
光ループでレーザ発振が生じるように光ループの損失を
補償する光増幅器と、周波数ｆSが光ループの周回周期
の逆数の整数倍になるように光ループの光路長を調節す
る調節器と、光ループにおけるレーザ発振を信号光に基
づきモードロックするための非線形光学媒質とを含む。
【０００９】例えば、非線形光学媒質は３次非線形光学
媒質である。この場合、信号光をポンプ光とする四光波
混合により非線形光学媒質において例えば振幅変調が発
生し、光ループにおけるレーザ発振がモードロックされ
る。その結果、信号光の変調周波数ｆSに等しい周波数
で光クロックが再生される。
媒質である。この場合、信号光をポンプ光とする四光波
混合により非線形光学媒質において例えば振幅変調が発
生し、光ループにおけるレーザ発振がモードロックされ
る。その結果、信号光の変調周波数ｆSに等しい周波数
で光クロックが再生される。
【００１０】このように、本発明によると、光／電気変
換を行うことなしに、信号光のビットレートやパルス形
状等に依存せずに光クロックを再生することができる。
換を行うことなしに、信号光のビットレートやパルス形
状等に依存せずに光クロックを再生することができる。
【００１１】本発明の第２の側面によると、光デバイス
は、更に、光パスの出力ポートに光学的に接続され出力
ポートから出力された光クロックに基づき信号光の波形
整形を行う波形整形器を備えている。波形整形器は例え
ば非線形ループミラーによって提供され得る。
は、更に、光パスの出力ポートに光学的に接続され出力
ポートから出力された光クロックに基づき信号光の波形
整形を行う波形整形器を備えている。波形整形器は例え
ば非線形ループミラーによって提供され得る。
【００１２】このように、本発明によると、光／電気変
換を行うことなしに光クロックを再生することができる
ので、再生された光クロックに基づき容易に波形整形を
行うことができる。
換を行うことなしに光クロックを再生することができる
ので、再生された光クロックに基づき容易に波形整形を
行うことができる。
【００１３】本発明の第３の側面によると、信号光を伝
送する光ファイバ伝送路と、光ファイバ伝送路の出力端
に接続された光デバイスとを備えたシステムが提供され
る。光デバイスは本発明の第１又は第２の側面による光
デバイスによって提供され得る。
送する光ファイバ伝送路と、光ファイバ伝送路の出力端
に接続された光デバイスとを備えたシステムが提供され
る。光デバイスは本発明の第１又は第２の側面による光
デバイスによって提供され得る。
【００１４】本発明の第４の側面によると、信号光を伝
送する光ファイバ伝送路と、光ファイバ伝送路に沿って
設けられた少なくとも１つの光中継器とを備えたシステ
ムが提供される。少なくとも１つの光中継器の各々は、
信号光によるレーザ発振のモードロックにより光クロッ
クを再生する光クロック再生器と、光クロック再生器に
より再生された光クロックに基づき信号光の波形整形を
行う波形整形器とを備えている。
送する光ファイバ伝送路と、光ファイバ伝送路に沿って
設けられた少なくとも１つの光中継器とを備えたシステ
ムが提供される。少なくとも１つの光中継器の各々は、
信号光によるレーザ発振のモードロックにより光クロッ
クを再生する光クロック再生器と、光クロック再生器に
より再生された光クロックに基づき信号光の波形整形を
行う波形整形器とを備えている。
【００１５】本発明の第５の側面によると、（ａ）非線
形光学媒質を含む光ループでレーザ発振を生じさせるス
テップと、（ｂ）周波数ｆSで変調された信号光を上記
光ループに導入するステップと、（ｃ）上記周波数ｆS
が上記光ループの周回周期の逆数の整数倍になるように
上記光ループの光路長を調節するステップと、（ｄ）上
記信号光に基づき上記レーザ発振をモードロックするこ
とにより光クロックを再生するステップとを備えた方法
が提供される。
形光学媒質を含む光ループでレーザ発振を生じさせるス
テップと、（ｂ）周波数ｆSで変調された信号光を上記
光ループに導入するステップと、（ｃ）上記周波数ｆS
が上記光ループの周回周期の逆数の整数倍になるように
上記光ループの光路長を調節するステップと、（ｄ）上
記信号光に基づき上記レーザ発振をモードロックするこ
とにより光クロックを再生するステップとを備えた方法
が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】図１は本発明による光デバイス（装置）の
第１実施形態を示すブロック図である。この光デバイス
は、入力ポート２と出力ポート４との間に設けられる光
パス６と、光パス６に光学的に結合される光ループ８と
を備えている。光パス６及び光ループ８の各々は例えば
光ファイバにより提供され、この場合、光パス６と光ル
ープ８の光学的な結合はファイバ融着型の光カプラ１０
により行うことができる。従って、光カプラ１０によっ
て光パス６及び光ループ８の各々の一部が提供されてい
る。
第１実施形態を示すブロック図である。この光デバイス
は、入力ポート２と出力ポート４との間に設けられる光
パス６と、光パス６に光学的に結合される光ループ８と
を備えている。光パス６及び光ループ８の各々は例えば
光ファイバにより提供され、この場合、光パス６と光ル
ープ８の光学的な結合はファイバ融着型の光カプラ１０
により行うことができる。従って、光カプラ１０によっ
て光パス６及び光ループ８の各々の一部が提供されてい
る。
【００１８】光ループ８は、光ループ８でレーザ発振が
生じるように光ループ８の損失を補償する光増幅器１２
と、可変な遅延時間τを有する遅延回路からなる調節器
１４と、非線形媒質（非線形光学媒質）１６とを含む。
特にこの実施形態では、光ループ８は更にレーザ発振の
波長λCを含む通過帯域を有する光帯域通過フィルタ１
８を含む。
生じるように光ループ８の損失を補償する光増幅器１２
と、可変な遅延時間τを有する遅延回路からなる調節器
１４と、非線形媒質（非線形光学媒質）１６とを含む。
特にこの実施形態では、光ループ８は更にレーザ発振の
波長λCを含む通過帯域を有する光帯域通過フィルタ１
８を含む。
【００１９】入力ポート２には周波数ｆSで変調された
信号光が供給され、供給された信号光の一部は光カプラ
１０を介して光ループ８内に導入される。光ループ８の
光路長Ｌは、信号光の変調周波数ｆSが光ループ８の周
回周期の逆数Δν＝ｃ／Ｌ（ｃ：光速）の整数倍に等し
くなるように、調節器１４により予め調節される。光増
幅器１２としては、例えばＥＤＦＡ（エルビウムドープ
ファイバ増幅器）を用いることができる。
信号光が供給され、供給された信号光の一部は光カプラ
１０を介して光ループ８内に導入される。光ループ８の
光路長Ｌは、信号光の変調周波数ｆSが光ループ８の周
回周期の逆数Δν＝ｃ／Ｌ（ｃ：光速）の整数倍に等し
くなるように、調節器１４により予め調節される。光増
幅器１２としては、例えばＥＤＦＡ（エルビウムドープ
ファイバ増幅器）を用いることができる。
【００２０】特にこの実施形態では、非線形媒質１６と
して３次非線形媒質が用いられ、信号光の導入により非
線形媒質１６内でＡＭ変調或いはＦＭ変調が生じ、光ル
ープ８のレーザ発振がモードロックされる。その結果、
波長λC、周波数ｆSのクロックパルス（光クロック）が
発生し或いは再生され、そのクロックパルスは光カプラ
１０を介して出力ポート４から出力される。より特定的
には次の通りである。
して３次非線形媒質が用いられ、信号光の導入により非
線形媒質１６内でＡＭ変調或いはＦＭ変調が生じ、光ル
ープ８のレーザ発振がモードロックされる。その結果、
波長λC、周波数ｆSのクロックパルス（光クロック）が
発生し或いは再生され、そのクロックパルスは光カプラ
１０を介して出力ポート４から出力される。より特定的
には次の通りである。
【００２１】まず、光ループ８によるリングレーザによ
り波長λCの連続発振（ＣＷ）レーザ光を発振させてお
き、そこに波長λS、周波数（ビットレート或いは速
度）ｆSの信号光を入力する。このとき、非線形媒質１
６内でこの信号光をポンプ光（励起光）とする四光波混
合（ＦＷＭ）が発生し、波長λCのＣＷ光に信号光によ
るＡＭ変調がかかる。このＡＭ変調には基本周波数ｆS
の成分が含まれており、前述した光ループ８の光路長の
設定により、周波数ｆSのクロックパルスが発生する。
り波長λCの連続発振（ＣＷ）レーザ光を発振させてお
き、そこに波長λS、周波数（ビットレート或いは速
度）ｆSの信号光を入力する。このとき、非線形媒質１
６内でこの信号光をポンプ光（励起光）とする四光波混
合（ＦＷＭ）が発生し、波長λCのＣＷ光に信号光によ
るＡＭ変調がかかる。このＡＭ変調には基本周波数ｆS
の成分が含まれており、前述した光ループ８の光路長の
設定により、周波数ｆSのクロックパルスが発生する。
【００２２】このように、本実施形態においては光／電
気変換を行うことなしにクロックパルスを得ることがで
きるので、信号光のビットレートやパルス形状等に依存
しない全光クロック再生器を提供することが可能であ
る。
気変換を行うことなしにクロックパルスを得ることがで
きるので、信号光のビットレートやパルス形状等に依存
しない全光クロック再生器を提供することが可能であ
る。
【００２３】非線形媒質１６としては、半導体光増幅器
（ＳＯＡ）、シングルモードファイバ、或いは分散シフ
トファイバ（ＤＳＦ）を用いることができる。ＤＳＦと
しては、非線形効果が大きい高非線形ＤＳＦ（ＨＮＬ−
ＤＳＦ）を用いるのが有効である。
（ＳＯＡ）、シングルモードファイバ、或いは分散シフ
トファイバ（ＤＳＦ）を用いることができる。ＤＳＦと
しては、非線形効果が大きい高非線形ＤＳＦ（ＨＮＬ−
ＤＳＦ）を用いるのが有効である。
【００２４】非線形媒質１６としてＳＯＡ２０を用いた
実施形態を図２に示し、非線形媒質１６としてＨＮＬ−
ＤＳＦ２２を用いた実施形態を図３に示す。図２に示さ
れるように、非線形媒質１６としてＳＯＡ２０を用いた
場合には、非線形媒質１６において利得が生じるので、
光ループ８におけるレーザ発振を維持する為の光増幅器
１２は省略されても良い。更に、より一般的には、非線
形媒質１６における線形又は非線形な利得が十分大きい
場合には、光増幅器１２を省略することが出来る。
実施形態を図２に示し、非線形媒質１６としてＨＮＬ−
ＤＳＦ２２を用いた実施形態を図３に示す。図２に示さ
れるように、非線形媒質１６としてＳＯＡ２０を用いた
場合には、非線形媒質１６において利得が生じるので、
光ループ８におけるレーザ発振を維持する為の光増幅器
１２は省略されても良い。更に、より一般的には、非線
形媒質１６における線形又は非線形な利得が十分大きい
場合には、光増幅器１２を省略することが出来る。
【００２５】図３に示されるように、非線形媒質１６と
してＨＮＬ−ＤＳＦ２２が用いられている場合には、非
線形媒質１６においてＦＷＭを最も効果的に発生させる
ために、信号光の波長λSをＨＮＬ−ＤＳＦ２２の零分
散波長λ0に実質的に等しく設定するのが良い。これに
より最適な位相整合が達成され、最も広い変換帯域と最
大の変換効率が得られる。ここで、「変換」という語は信
号光からクロックパルスへの変換という意味で用いられ
ている。また、ＨＮＬ−ＤＳＦ２２の零分散波長λ0を
高精度に一定値に管理することによって、帯域を拡大す
ることができる。より特定的には次の通りである。
してＨＮＬ−ＤＳＦ２２が用いられている場合には、非
線形媒質１６においてＦＷＭを最も効果的に発生させる
ために、信号光の波長λSをＨＮＬ−ＤＳＦ２２の零分
散波長λ0に実質的に等しく設定するのが良い。これに
より最適な位相整合が達成され、最も広い変換帯域と最
大の変換効率が得られる。ここで、「変換」という語は信
号光からクロックパルスへの変換という意味で用いられ
ている。また、ＨＮＬ−ＤＳＦ２２の零分散波長λ0を
高精度に一定値に管理することによって、帯域を拡大す
ることができる。より特定的には次の通りである。
【００２６】通常のＤＳＦの非線形係数γは２．６Ｗ-1
km-1程度と小さいので、ＦＷＭを発生させるための非線
形媒質１６として通常のＤＳＦを用いる場合に十分な変
換効率を得るためには、ファイバ長を１０ｋｍ以上にす
ることが要求される。従って、ファイバ長を短くするの
に十分大きな非線形係数γを有するＤＳＦ（前述のＨＮ
Ｌ−ＤＳＦ）の提供が要望されているのである。ＦＷＭ
を発生させるための非線形媒質１６として使用されるＤ
ＳＦの長さを短くすることができるとすれば、その零分
散波長を高精度に管理することができ、従って信号光の
波長をＤＳＦの零分散波長に正確に一致させるのが容易
になり、その結果広い帯域を得ることができる。
km-1程度と小さいので、ＦＷＭを発生させるための非線
形媒質１６として通常のＤＳＦを用いる場合に十分な変
換効率を得るためには、ファイバ長を１０ｋｍ以上にす
ることが要求される。従って、ファイバ長を短くするの
に十分大きな非線形係数γを有するＤＳＦ（前述のＨＮ
Ｌ−ＤＳＦ）の提供が要望されているのである。ＦＷＭ
を発生させるための非線形媒質１６として使用されるＤ
ＳＦの長さを短くすることができるとすれば、その零分
散波長を高精度に管理することができ、従って信号光の
波長をＤＳＦの零分散波長に正確に一致させるのが容易
になり、その結果広い帯域を得ることができる。
【００２７】非線形係数γを大きくするためには、非線
形屈折率ｎ2を大きくし或いは有効コア断面積Ａeffに対
応するモードフィールド径（ＭＦＤ）を小さくすること
が有効である。非線形屈折率ｎ2を大きくするために
は、例えば、クラッドにフッ素等をドープし或いはコア
に高濃度のＧｅＯ2をドープすれば良い。コアにＧｅＯ2
を２５乃至３０ｍｏｌ％ドープすることによって、非線
形屈折率ｎ2として５×１０-20ｍ2／Ｗ以上の大きな値
が得られている（通常のシリカファイバでは約３．２×
１０-20ｍ2／Ｗ）。ＭＦＤを小さくすることは、比屈折
率差Δ又はコアの形状の設計により可能である。例え
ば、コアにＧｅＯ2を２５乃至３０ｍｏｌ％ドープし、
且つ、比屈折率差Δを２．５乃至３．０％に設定するこ
とによって、４μｍよりも小さなＭＦＤの値が得られて
いる。これらの総合効果として、１５ｗ-1ｋｍ-1以上の
大きな非線形係数γの値が得られている。
形屈折率ｎ2を大きくし或いは有効コア断面積Ａeffに対
応するモードフィールド径（ＭＦＤ）を小さくすること
が有効である。非線形屈折率ｎ2を大きくするために
は、例えば、クラッドにフッ素等をドープし或いはコア
に高濃度のＧｅＯ2をドープすれば良い。コアにＧｅＯ2
を２５乃至３０ｍｏｌ％ドープすることによって、非線
形屈折率ｎ2として５×１０-20ｍ2／Ｗ以上の大きな値
が得られている（通常のシリカファイバでは約３．２×
１０-20ｍ2／Ｗ）。ＭＦＤを小さくすることは、比屈折
率差Δ又はコアの形状の設計により可能である。例え
ば、コアにＧｅＯ2を２５乃至３０ｍｏｌ％ドープし、
且つ、比屈折率差Δを２．５乃至３．０％に設定するこ
とによって、４μｍよりも小さなＭＦＤの値が得られて
いる。これらの総合効果として、１５ｗ-1ｋｍ-1以上の
大きな非線形係数γの値が得られている。
【００２８】他に重要な要素として、このような大きな
値の非線形係数γを提供するＤＳＦが信号光の波長に実
質的に一致する零分散波長を有するべきであることがあ
げられる。零分散波長と信号光の波長とのこのようの一
致性は、ファイバパラメータ（例えば比屈折率差ΔやＭ
ＦＤ）を例えば次のようにして設定することにより可能
である。一般的なファイバにおいては、ＭＦＤを一定に
した条件で比屈折率差Δを大きくすると、分散値は正常
分散領域で大きくなる。一方、コア径を大きくすると分
散は減少し、コア径を小さくすると分散は大きくなる。
従って、ＭＦＤを信号光帯域に適合するある値に設定し
た後に、零分散波長が信号光の予め定められた波長に一
致するようにコア径を調節することによって、信号光に
対する零分散が得られる。
値の非線形係数γを提供するＤＳＦが信号光の波長に実
質的に一致する零分散波長を有するべきであることがあ
げられる。零分散波長と信号光の波長とのこのようの一
致性は、ファイバパラメータ（例えば比屈折率差ΔやＭ
ＦＤ）を例えば次のようにして設定することにより可能
である。一般的なファイバにおいては、ＭＦＤを一定に
した条件で比屈折率差Δを大きくすると、分散値は正常
分散領域で大きくなる。一方、コア径を大きくすると分
散は減少し、コア径を小さくすると分散は大きくなる。
従って、ＭＦＤを信号光帯域に適合するある値に設定し
た後に、零分散波長が信号光の予め定められた波長に一
致するようにコア径を調節することによって、信号光に
対する零分散が得られる。
【００２９】長さＬ、損失αの光ファイバにおける変換
効率ηCは、 ηC＝ｅｘｐ（−αＬ）（γＰPＬ）2 ……（１） で近似することができる。ここで、ＰPは平均ポンプ光
パワー（信号光パワー）である。従って、非線形係数γ
が１５Ｗ-1ｋｍ-1のファイバは通常のＤＳＦに比べて
２．６／１５≒１／５．７程度の長さで同じ変換効率を
達成可能である。通常のＤＳＦにあっては、十分大きな
変換効率を得るためには、前述のように１０ｋｍ程度の
長さが必要であるのに対して、このように大きな非線形
係数γを有するＨＮＬ−ＤＳＦにあっては、１乃至２ｋ
ｍ程度の長さで同様の変換効率を得ることができる。実
際には、ファイバ長が短くなる分損失も小さくなるの
で、同じ変換効率を得るために更にファイバ長を短くす
ることができる。このような短い長さのＤＳＦにおいて
は、零分散波長の制御性がよくなり、従って、信号光の
波長を零分散波長に正確に一致させることができ、帯域
を拡大することが出来る。更に、数ｋｍのファイバ長で
あれば、偏波面保存能力が確保されているので、このよ
うなＨＮＬ−ＤＳＦの使用は高い変換効率及び広い変換
帯域を達成し且つ偏波依存性を排除する上で極めて有効
である。
効率ηCは、 ηC＝ｅｘｐ（−αＬ）（γＰPＬ）2 ……（１） で近似することができる。ここで、ＰPは平均ポンプ光
パワー（信号光パワー）である。従って、非線形係数γ
が１５Ｗ-1ｋｍ-1のファイバは通常のＤＳＦに比べて
２．６／１５≒１／５．７程度の長さで同じ変換効率を
達成可能である。通常のＤＳＦにあっては、十分大きな
変換効率を得るためには、前述のように１０ｋｍ程度の
長さが必要であるのに対して、このように大きな非線形
係数γを有するＨＮＬ−ＤＳＦにあっては、１乃至２ｋ
ｍ程度の長さで同様の変換効率を得ることができる。実
際には、ファイバ長が短くなる分損失も小さくなるの
で、同じ変換効率を得るために更にファイバ長を短くす
ることができる。このような短い長さのＤＳＦにおいて
は、零分散波長の制御性がよくなり、従って、信号光の
波長を零分散波長に正確に一致させることができ、帯域
を拡大することが出来る。更に、数ｋｍのファイバ長で
あれば、偏波面保存能力が確保されているので、このよ
うなＨＮＬ−ＤＳＦの使用は高い変換効率及び広い変換
帯域を達成し且つ偏波依存性を排除する上で極めて有効
である。
【００３０】ところで、実際には、光ファイバの製造技
術上の問題により零分散波長が長手方向にばらつくた
め、位相整合条件が理想状態からずれ、これにより帯域
が制限される可能性がある。しかし、このような場合で
あっても、光ファイバを切断して複数の小区間に分割
し、零分散波長の似ている区間同士をスプライス等によ
りつなぎ合わせて行く（当初のファイバ端から数えた順
番とは違う順番で）ことにより、全長に於ける平均分散
は同じであるにもかかわらず、広い帯域を得ることがで
きる。
術上の問題により零分散波長が長手方向にばらつくた
め、位相整合条件が理想状態からずれ、これにより帯域
が制限される可能性がある。しかし、このような場合で
あっても、光ファイバを切断して複数の小区間に分割
し、零分散波長の似ている区間同士をスプライス等によ
りつなぎ合わせて行く（当初のファイバ端から数えた順
番とは違う順番で）ことにより、全長に於ける平均分散
は同じであるにもかかわらず、広い帯域を得ることがで
きる。
【００３１】或いは又、十分広い帯域を得るのに必要な
程度に高精度な分散制御が可能な長さ（例えば数百ｍ以
下）のファイバを予め多数用意しておき、所要の零分散
波長のものを組み合わせてスプライスして所要の変換効
率を得るのに必要な長さのファイバを得、これを非線形
媒質として用いても良い。
程度に高精度な分散制御が可能な長さ（例えば数百ｍ以
下）のファイバを予め多数用意しておき、所要の零分散
波長のものを組み合わせてスプライスして所要の変換効
率を得るのに必要な長さのファイバを得、これを非線形
媒質として用いても良い。
【００３２】このようにして帯域を拡大する場合には、
非線形媒質のポンプ光（信号光）入力端の近くでポンプ
光のパワーが高いので、ポンプ光入力端の近くに零分散
波長の小さい部分或いは零分散波長のばらつきが小さい
部分を集めることが有効である。また、必要に応じて順
次分割数を増やしたり、ポンプ光入力端から離れた位置
で比較的分散値の大きな所では、分散値の正負を交互に
配置する等により適切に組み合わせることによって、更
に帯域を拡大することができる。
非線形媒質のポンプ光（信号光）入力端の近くでポンプ
光のパワーが高いので、ポンプ光入力端の近くに零分散
波長の小さい部分或いは零分散波長のばらつきが小さい
部分を集めることが有効である。また、必要に応じて順
次分割数を増やしたり、ポンプ光入力端から離れた位置
で比較的分散値の大きな所では、分散値の正負を交互に
配置する等により適切に組み合わせることによって、更
に帯域を拡大することができる。
【００３３】光ファイバを分割するに際して各区間をど
の程度短くすれば十分か否かの目安としては、例えば、
非線形長を基準にすれば良い。非線形長に比べて十分短
いファイバ内でのＦＷＭにおいては、位相整合はそのフ
ァイバの平均分散値に依存すると考えることができる。
一例として、非線形係数γが２．６Ｗ-1ｋｍ-1のファイ
バで３０ｍＷ程度のポンプ光パワーを用いたＦＷＭにお
いては、非線形長は１２．８ｋｍ程度になるから、その
１／１０程度、即ち１ｋｍ程度が１つの目安となる。他
の例としては、非線形係数γが１５Ｗ-1ｋｍ-1のファイ
バで３０ｍＷ程度のポンプ光パワーを用いたＦＷＭにお
いては、非線形長は２．２ｋｍ程度になるから、その１
／１０程度、即ち２００ｍが１つの目安となろう。いず
れにしても、非線形長に比べて十分短いファイバの平均
零分散波長を測定し、ほぼ同じ値のものを組み合わせて
非線形媒質を提供することによって、変換効率を高め且
つ帯域を拡大することができる。
の程度短くすれば十分か否かの目安としては、例えば、
非線形長を基準にすれば良い。非線形長に比べて十分短
いファイバ内でのＦＷＭにおいては、位相整合はそのフ
ァイバの平均分散値に依存すると考えることができる。
一例として、非線形係数γが２．６Ｗ-1ｋｍ-1のファイ
バで３０ｍＷ程度のポンプ光パワーを用いたＦＷＭにお
いては、非線形長は１２．８ｋｍ程度になるから、その
１／１０程度、即ち１ｋｍ程度が１つの目安となる。他
の例としては、非線形係数γが１５Ｗ-1ｋｍ-1のファイ
バで３０ｍＷ程度のポンプ光パワーを用いたＦＷＭにお
いては、非線形長は２．２ｋｍ程度になるから、その１
／１０程度、即ち２００ｍが１つの目安となろう。いず
れにしても、非線形長に比べて十分短いファイバの平均
零分散波長を測定し、ほぼ同じ値のものを組み合わせて
非線形媒質を提供することによって、変換効率を高め且
つ帯域を拡大することができる。
【００３４】なお、非線形媒質１６として、ＨＮＬ−Ｄ
ＳＦ２２を用いる場合に、信号光パワーが高いことによ
り発生する誘導ブリユアン散乱（ＳＢＳ）を抑圧する必
要がある場合には、信号のビットレートに比べて十分低
速の周波数で信号光について周波数変調或いは位相変調
を行うと良い。
ＳＦ２２を用いる場合に、信号光パワーが高いことによ
り発生する誘導ブリユアン散乱（ＳＢＳ）を抑圧する必
要がある場合には、信号のビットレートに比べて十分低
速の周波数で信号光について周波数変調或いは位相変調
を行うと良い。
【００３５】図４は本発明による光デバイスの第４実施
形態を示すブロック図である。ここでは、非線形媒質１
６におけるＦＷＭの効率を高めるべく信号光のパワーを
高めるために、入力ポート２と光カプラ１０との間に光
増幅器２４が接続されている。光増幅器２４は例えばＥ
ＤＦＡである。また、光増幅器２４で付加される自然放
出光（ＡＳＥ）雑音を除去するために、光増幅器２４と
光カプラ１０との間に光帯域通過フィルタ２６が設けら
れている。フィルタ２６は信号光の波長λSを含む通過
帯域を有している。
形態を示すブロック図である。ここでは、非線形媒質１
６におけるＦＷＭの効率を高めるべく信号光のパワーを
高めるために、入力ポート２と光カプラ１０との間に光
増幅器２４が接続されている。光増幅器２４は例えばＥ
ＤＦＡである。また、光増幅器２４で付加される自然放
出光（ＡＳＥ）雑音を除去するために、光増幅器２４と
光カプラ１０との間に光帯域通過フィルタ２６が設けら
れている。フィルタ２６は信号光の波長λSを含む通過
帯域を有している。
【００３６】更にこの実施形態では、再生されたクロッ
クパルスを抽出するために、光カプラ１０と出力ポート
４との間に光帯域通過フィルタ２８が設けられている。
フィルタ２８はクロックパルスの波長λCを含む通過帯
域を有している。フィルタ２８を用いることによって、
フィルタ２８で信号光が除去されるので、得られたクロ
ックパルスだけを出力ポート４から出力することが出来
る。
クパルスを抽出するために、光カプラ１０と出力ポート
４との間に光帯域通過フィルタ２８が設けられている。
フィルタ２８はクロックパルスの波長λCを含む通過帯
域を有している。フィルタ２８を用いることによって、
フィルタ２８で信号光が除去されるので、得られたクロ
ックパルスだけを出力ポート４から出力することが出来
る。
【００３７】図５は本発明によるシステムの実施形態を
示すブロック図である。このシステムは、信号光を伝送
する光ファイバ伝送路３０と、光ファイバ伝送路３０に
沿って設けられた複数の（図では二つの）光中継器
（Ｒ）３２とを備えている。１つの光中継器が用いられ
ても良い。信号光は光送信機（ＯＳ）３４から光ファイ
バ伝送路３０に供給され、光ファイバ伝送路３０により
伝送された信号光は光受信機（ＯＲ）３６により受信さ
れる。
示すブロック図である。このシステムは、信号光を伝送
する光ファイバ伝送路３０と、光ファイバ伝送路３０に
沿って設けられた複数の（図では二つの）光中継器
（Ｒ）３２とを備えている。１つの光中継器が用いられ
ても良い。信号光は光送信機（ＯＳ）３４から光ファイ
バ伝送路３０に供給され、光ファイバ伝送路３０により
伝送された信号光は光受信機（ＯＲ）３６により受信さ
れる。
【００３８】本発明によると、光／電気変換を行うこと
なしに各光中継器３２において、所謂３Ｒ機能が得られ
る。ここで、３Ｒは波形等化（Ｒｅｓｈａｐｉｎｇ）、
タイミング再生（Ｒｅｔｉｍｉｎｇ）及び識別再生（Ｒ
ｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）である。
なしに各光中継器３２において、所謂３Ｒ機能が得られ
る。ここで、３Ｒは波形等化（Ｒｅｓｈａｐｉｎｇ）、
タイミング再生（Ｒｅｔｉｍｉｎｇ）及び識別再生（Ｒ
ｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）である。
【００３９】図６は図５に示される各光中継器３２の実
施形態を示すブロック図である。供給された信号光は分
岐点３８において第１及び第２の信号光に分けられる。
分岐点３８は例えば光カプラにより提供される。第１の
信号光は、光増幅器４０により予め定められた利得によ
り増幅され、増幅された信号光は波形整形器４２に供給
される。第２の信号光はクロック再生器４４に供給され
る。クロック再生器４４は、本発明に従って、信号光に
よるレーザ発振のモードロックによりクロックパルスを
再生する。波形整形器４２は、クロック再生器４４によ
り再生されたクロックパルスに基づき信号光の波形整形
を行う。波形整形により得られた再生信号光は波形整形
器４２から出力される。
施形態を示すブロック図である。供給された信号光は分
岐点３８において第１及び第２の信号光に分けられる。
分岐点３８は例えば光カプラにより提供される。第１の
信号光は、光増幅器４０により予め定められた利得によ
り増幅され、増幅された信号光は波形整形器４２に供給
される。第２の信号光はクロック再生器４４に供給され
る。クロック再生器４４は、本発明に従って、信号光に
よるレーザ発振のモードロックによりクロックパルスを
再生する。波形整形器４２は、クロック再生器４４によ
り再生されたクロックパルスに基づき信号光の波形整形
を行う。波形整形により得られた再生信号光は波形整形
器４２から出力される。
【００４０】より特定的には、波形整形器４２は光レベ
ルでの識別機能を有しており、識別点よりも高い信号強
度のパルスならばオンパルス、識別点よりも低いレベル
のパルスならばオフパルスと認識し、オンパルスと認識
した場合には光パルスを出力するが、オフレベルと認識
した場合には光パルスは出力しない。この波形整形の機
能を再生されたクロックパルスに同期して行えば、タイ
ミングも含めて光レベルでの信号再生が可能になる。
ルでの識別機能を有しており、識別点よりも高い信号強
度のパルスならばオンパルス、識別点よりも低いレベル
のパルスならばオフパルスと認識し、オンパルスと認識
した場合には光パルスを出力するが、オフレベルと認識
した場合には光パルスは出力しない。この波形整形の機
能を再生されたクロックパルスに同期して行えば、タイ
ミングも含めて光レベルでの信号再生が可能になる。
【００４１】図５に示されるシステムにおいては、光フ
ァイバ伝送路３０における分散や非線形光学効果により
信号光の波形が歪んだり、光増幅器による中継伝送に際
しての光増幅器のＡＳＥ雑音の累積により波形劣化が生
じる。図６に示される光中継器３２の構成によると、本
発明に従って３Ｒ機能が得られるので、これらの機能を
繰り返すことによって長距離の伝送が可能になる。
ァイバ伝送路３０における分散や非線形光学効果により
信号光の波形が歪んだり、光増幅器による中継伝送に際
しての光増幅器のＡＳＥ雑音の累積により波形劣化が生
じる。図６に示される光中継器３２の構成によると、本
発明に従って３Ｒ機能が得られるので、これらの機能を
繰り返すことによって長距離の伝送が可能になる。
【００４２】図６に示される実施形態では、光増幅器４
０は分岐点３８と波形整形器４２との間に設けられてい
るが、光増幅器４０は分岐点３８の上流側、波形整形器
４２の内部或いは波形整形器４２の下流側に設けられて
いても良い。光増幅器４０は例えばＥＤＦＡである。
０は分岐点３８と波形整形器４２との間に設けられてい
るが、光増幅器４０は分岐点３８の上流側、波形整形器
４２の内部或いは波形整形器４２の下流側に設けられて
いても良い。光増幅器４０は例えばＥＤＦＡである。
【００４３】この実施形態では、本発明による光デバイ
スは光中継器３２に含まれるクロック再生器４４として
用いられているが、光ファイバ伝送路３０の出力端にお
いて本発明による光デバイスによりクロックパルスを再
生してもよい。この場合、本発明による光デバイスは例
えば光受信機３６内に設けられる。
スは光中継器３２に含まれるクロック再生器４４として
用いられているが、光ファイバ伝送路３０の出力端にお
いて本発明による光デバイスによりクロックパルスを再
生してもよい。この場合、本発明による光デバイスは例
えば光受信機３６内に設けられる。
【００４４】波形整形器４２としては、例えば過飽和吸
収体を用いたものが適用可能である。入力信号光のパワ
ーに対して、パルスの立ち上がり（低パワー部）及びピ
ーク（高パワー部）における非線形（飽和）効果によ
り、これらの部分での波形歪みを圧縮することが出来
る。
収体を用いたものが適用可能である。入力信号光のパワ
ーに対して、パルスの立ち上がり（低パワー部）及びピ
ーク（高パワー部）における非線形（飽和）効果によ
り、これらの部分での波形歪みを圧縮することが出来
る。
【００４５】図７は図６に示される光中継器３２の具体
例を示すブロック図である。波形整形器４２として非線
形ループミラー（ＮＯＬＭ）が用いられている。
例を示すブロック図である。波形整形器４２として非線
形ループミラー（ＮＯＬＭ）が用いられている。
【００４６】より特定的には、波形整形器４２は、方向
性結合される光路４６及び４８を含む光カプラ５０と、
光路４６及び４８を接続するループ光路５２と、ループ
光路５２に方向性結合される光路５４を含む光カプラ５
６とを備えている。ループ光路５２は例えばＨＮＬ−Ｄ
ＳＦにより提供される。光路４６はクロック再生器４４
に接続され、光路４８はこの光中継器３２の出力ポート
となり、光路５４は光増幅器４０に接続される。
性結合される光路４６及び４８を含む光カプラ５０と、
光路４６及び４８を接続するループ光路５２と、ループ
光路５２に方向性結合される光路５４を含む光カプラ５
６とを備えている。ループ光路５２は例えばＨＮＬ−Ｄ
ＳＦにより提供される。光路４６はクロック再生器４４
に接続され、光路４８はこの光中継器３２の出力ポート
となり、光路５４は光増幅器４０に接続される。
【００４７】クロック再生器４４により再生されたクロ
ックパルスはプローブパルスとして、又、光増幅器４０
により増幅された信号光は制御パルスとしてこのＮＯＬ
Ｍに供給される。入力信号光のパワーＰSを調整し、光
カプラ５０で分岐されてループ光路５２内を時計回りに
伝搬するクロックパルスと反時計回りに伝搬するクロッ
クパルスの位相シフトの差Φが概ねπになるようにす
る。このとき、クロックパルスのスイッチングが起こ
り、波形整形された再生信号光がクロックパルスの波長
と同じ波長で発生する。
ックパルスはプローブパルスとして、又、光増幅器４０
により増幅された信号光は制御パルスとしてこのＮＯＬ
Ｍに供給される。入力信号光のパワーＰSを調整し、光
カプラ５０で分岐されてループ光路５２内を時計回りに
伝搬するクロックパルスと反時計回りに伝搬するクロッ
クパルスの位相シフトの差Φが概ねπになるようにす
る。このとき、クロックパルスのスイッチングが起こ
り、波形整形された再生信号光がクロックパルスの波長
と同じ波長で発生する。
【００４８】なお、ループ光路５２として用いられるＨ
ＮＬ−ＤＳＦの分散は、二つのパルス（信号光のパルス
の１つとクロックパルスの１つ）のウォークオフ（Ｗａ
ｌｋ−ｏｆｆ）が発生しないように設定するのが望まし
い。一例としては、ＨＮＬ−ＤＳＦの零分散波長を信号
光波長とクロックパルスの波長の中間付近に設定する。
或いは、零分散波長を二つのパルスよりも長波長側或い
は短波長側に設定する。長波長側に設定する場合には、
正常分散領域となり、変調不安定効果を抑圧可能であ
る。また、短波長側に設定する場合には、異常分散領域
となり、ソリトン効果を用いることが可能である。零分
散波長をどのように設定するかは実際のシステム条件に
応じて決定することができる。
ＮＬ−ＤＳＦの分散は、二つのパルス（信号光のパルス
の１つとクロックパルスの１つ）のウォークオフ（Ｗａ
ｌｋ−ｏｆｆ）が発生しないように設定するのが望まし
い。一例としては、ＨＮＬ−ＤＳＦの零分散波長を信号
光波長とクロックパルスの波長の中間付近に設定する。
或いは、零分散波長を二つのパルスよりも長波長側或い
は短波長側に設定する。長波長側に設定する場合には、
正常分散領域となり、変調不安定効果を抑圧可能であ
る。また、短波長側に設定する場合には、異常分散領域
となり、ソリトン効果を用いることが可能である。零分
散波長をどのように設定するかは実際のシステム条件に
応じて決定することができる。
【００４９】また、必要に応じて、光フィルタ及び光ア
イソレータ等を図７に示される構成の前後或いは構成内
に設けても良い。
イソレータ等を図７に示される構成の前後或いは構成内
に設けても良い。
【００５０】上述の実施形態では、波形整形器としてＮ
ＯＬＭを例示したが、同様の原理に従う干渉計構成のも
のを用いても良い。
ＯＬＭを例示したが、同様の原理に従う干渉計構成のも
のを用いても良い。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
光／電気変換を行うことなしに、信号光のビットレート
やパルス形状等に依存しない光クロックの再生及び適用
のための方法、装置及びシステムの提供が可能になると
いう効果が生じる。その結果、現状の線形光通信システ
ムにおける各種の性能限界の打破が可能となる。
光／電気変換を行うことなしに、信号光のビットレート
やパルス形状等に依存しない光クロックの再生及び適用
のための方法、装置及びシステムの提供が可能になると
いう効果が生じる。その結果、現状の線形光通信システ
ムにおける各種の性能限界の打破が可能となる。
【図１】図１は本発明による光デバイスの第１実施形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】図２は本発明による光デバイスの第２実施形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】図３は本発明による光デバイスの第３実施形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図４】図４は本発明による光デバイスの第４実施形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図５】図５は本発明によるシステムの実施形態を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図６】図６は図５に示される各光中継器の実施形態を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図７】図７は図６に示される光中継器の具体例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
２ 入力ポート ４ 出力ポート ６ 光パス ８ 光ループ １０ 光カプラ １２，２４，４０ 光増幅器 １４ 調節器 １６ 非線形媒質
Claims (16)
- 【請求項１】 周波数ｆSで変調された信号光が供給さ
れる入力ポートと出力ポートとの間に設けられる光パス
と、 上記光パスに光学的に結合される光ループとを備え、 上記光ループは、 上記光ループでレーザ発振が生じるように上記光ループ
の損失を補償する光増幅器と、 上記周波数ｆSが上記光ループの周回周期の逆数の整数
倍になるように上記光ループの光路長を調節する調節器
と、 上記信号光に基づき上記レーザ発振をモードロックする
ための非線形光学媒質とを含む光デバイス。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記光ループは上記レーザ発振の波長を含む通過帯域を
有する光帯域通過フィルタを更に含む光デバイス。 - 【請求項３】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記光パスと上記光ループを光学的に結合する光カプラ
を更に備え、上記光カプラによって上記光パス及び上記
光ループの各々の一部が提供される光デバイス。 - 【請求項４】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記非線形光学媒質は３次非線形光学媒質であり、 上記信号光をポンプ光とする四光波混合により上記非線
形光学媒質において振幅変調が発生する光デバイス。 - 【請求項５】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記非線形光学媒質は半導体光増幅器である光デバイ
ス。 - 【請求項６】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記非線形光学媒質はシングルモードファイバである光
デバイス。 - 【請求項７】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記非線形光学媒質は高非線形分散シフトファイバであ
る光デバイス。 - 【請求項８】 請求項６又は７に記載の光デバイスであ
って、 上記非線形光学媒質は上記信号光の波長に実質的に等し
い零分散波長を有している光デバイス。 - 【請求項９】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記入力ポートに光学的に接続され上記信号光を増幅す
る入力光増幅器を更に備えた光デバイス。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の光デバイスであっ
て、 上記入力ポート及び上記入力光増幅器の間に光学的に接
続され上記周波数ｆSを含む通過帯域を有する光帯域通
過フィルタをさらに備えた光デバイス。 - 【請求項１１】 請求項１に記載の光デバイスであっ
て、 上記出力ポートに光学的に接続され上記出力ポートから
出力された光クロックに基づき上記信号光の波形整形を
行う波形整形器を更に備えた光デバイス。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の光デバイスであっ
て、 上記波形整形器は非線形ループミラーである光デバイ
ス。 - 【請求項１３】 周波数ｆSで変調された信号光を伝送
する光ファイバ伝送路と、 上記光ファイバ伝送路の出力端に接続された光デバイス
とを備え、 上記光デバイスは、 上記信号光が供給される入力ポートと出力ポートとの間
に設けられる光パスと、 上記光パスに光学的に結合される光ループとを備えてお
り、 上記光ループは、 上記光ループでレーザ発振が生じるように上記光ループ
の損失を補償する光増幅器と、 上記周波数ｆSが上記光ループの周回周期の逆数の整数
倍になるように上記光ループの光路長を調節する調節器
と、 上記信号光に基づき上記レーザ発振をモードロックする
ための非線形光学媒質とを含むシステム。 - 【請求項１４】 信号光を伝送する光ファイバ伝送路
と、 上記光ファイバ伝送路に沿って設けられた少なくとも１
つの光中継器とを備え、 上記少なくとも１つの光中継器の各々は、 上記信号光によるレーザ発振のモードロックにより光ク
ロックを再生する光ロック再生器と、 上記光クロック再生器により再生された光クロックに基
づき上記信号光の波形整形を行う波形整形器とを備えて
いるシステム。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載のシステムであっ
て、 上記波形整形器は非線形ループミラーであるシステム。 - 【請求項１６】 （ａ）非線形光学媒質を含む光ループ
でレーザ発振を生じさせるステップと、 （ｂ）周波数ｆSで変調された信号光を上記光ループに
導入するステップと、 （ｃ）上記周波数ｆSが上記光ループの周回周期の逆数
の整数倍になるように上記光ループの光路長を調節する
ステップと、 （ｄ）上記信号光に基づき上記レーザ発振をモードロッ
クすることにより光クロックを再生するステップとを備
えた方法。
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