JPH03225328A - 光周波数変換装置 - Google Patents
光周波数変換装置Info
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- JPH03225328A JPH03225328A JP2077890A JP2077890A JPH03225328A JP H03225328 A JPH03225328 A JP H03225328A JP 2077890 A JP2077890 A JP 2077890A JP 2077890 A JP2077890 A JP 2077890A JP H03225328 A JPH03225328 A JP H03225328A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 19
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- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
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- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は入力光周波数を別の周波数に変換して出力する
光周波数変換装置に関する。
光周波数変換装置に関する。
（従来の技術）
従来、入力光周波数を変換する方法としては、（１）非
線形光学素子の第２次あるいは第３次高調波発生を利用
する方法、（２）バラメトリ・ツク効果による周波数上
昇変換、（３）音響光学素子内に励振した音響波との相
互作用により周波数をシフトさせる方法、（４）半導体
光増幅器の近縮退四光波混合による方法（向弁らによる
電子情報通信学会技術研究報告０ＱＥ８８−３４．所載
の文献に詳しい）、（５）半導体光増幅器に入力される
第１のポンプ光と入力信号光のビート周波数で励起され
るキャリア密度変動により第２のポンプ光を変調する方
法（グロスコツプらによるエレクトロニクス・レターズ
第２４巻、第１７．１１０６〜１１０７ページ所載（１
９８８年）の文献に詳しい）が知られている。
線形光学素子の第２次あるいは第３次高調波発生を利用
する方法、（２）バラメトリ・ツク効果による周波数上
昇変換、（３）音響光学素子内に励振した音響波との相
互作用により周波数をシフトさせる方法、（４）半導体
光増幅器の近縮退四光波混合による方法（向弁らによる
電子情報通信学会技術研究報告０ＱＥ８８−３４．所載
の文献に詳しい）、（５）半導体光増幅器に入力される
第１のポンプ光と入力信号光のビート周波数で励起され
るキャリア密度変動により第２のポンプ光を変調する方
法（グロスコツプらによるエレクトロニクス・レターズ
第２４巻、第１７．１１０６〜１１０７ページ所載（１
９８８年）の文献に詳しい）が知られている。
（発明が解決しようとする課題）
光周波数変換装置を実際のシステム、例えば周波数分割
光交換システムに適用するには、■ある程度大きな変換
効率が得られること、■１０ＧＨｚ程度の間隔で配置さ
れた複数の周波数間での変換が可能であること等の条件
を満たす必要がある。
光交換システムに適用するには、■ある程度大きな変換
効率が得られること、■１０ＧＨｚ程度の間隔で配置さ
れた複数の周波数間での変換が可能であること等の条件
を満たす必要がある。
上記従来の各方式中で方式（１）では入力光周波数の２
倍または３倍の周波数が得られだけで、出力光周波数の
掃引は不可能である。方式（２）では出力光周波数の掃
引性は得られるものの、十分な変換効率が得られない。
倍または３倍の周波数が得られだけで、出力光周波数の
掃引は不可能である。方式（２）では出力光周波数の掃
引性は得られるものの、十分な変換効率が得られない。
また方式（３） 、 （４）では出力光周波数の掃引範
囲がそれぞれＩ ＧＨｚ程度、１０ＧＨｚ程度に制限さ
れている。方式（５）では掃引範囲は広くできるものの
、入力光周波数と変換後の周波数を近づけることができ
ず、従って上記の条件■を見ださない。このように、従
来の光周波数変換装置には光周波数分割光変換システム
等に適用する当ってそれぞれ解決すべき課題があった。
囲がそれぞれＩ ＧＨｚ程度、１０ＧＨｚ程度に制限さ
れている。方式（５）では掃引範囲は広くできるものの
、入力光周波数と変換後の周波数を近づけることができ
ず、従って上記の条件■を見ださない。このように、従
来の光周波数変換装置には光周波数分割光変換システム
等に適用する当ってそれぞれ解決すべき課題があった。
そこで、本発明の目的は、上記の課題を解決して、１０
ＧＨｚ程度の間隔で配置された複数の周波数間での変換
が可能で、かつ変換効率が大きい周波数変換装置を提供
することにある。
ＧＨｚ程度の間隔で配置された複数の周波数間での変換
が可能で、かつ変換効率が大きい周波数変換装置を提供
することにある。
（課題を解決するための手段）
前述の課題を解決するために本発明が提供する手段は、
第１及び第２のポンプ光をそれぞれ出力する第１及び第
２のポンプ光源と、該第１及び第２のポンプ光ならびに
該第１のポンプ光にほぼ等しい周波数を持つ外部からの
信号光を合波する第１の光合波器と、該第１の光合波器
の出力光を入力する第１の半導体光増幅器と、該第１の
半導体光増幅器の出力光のうち、前記第２のポンプ光周
波数付近の周波数成分を透過させ、前記第１のポンプ光
周波数付近の周波数成分を遮断する第１の光フィルタと
、第３のポンプ光を出力する第３のポンプ光源と、該第
３のポンプ光と前記第１の光フィルタの出力光を合波す
る第２の光合波器と、該第２の光合波器の出力光を入力
とする第２の半導体光増幅器と、該第２の半導体光増幅
器の出力光を濾波する周期的共振周波数を有する第２の
先フィルタとを含んで構成されることを特徴とする光周
波数変換装置である。
第１及び第２のポンプ光をそれぞれ出力する第１及び第
２のポンプ光源と、該第１及び第２のポンプ光ならびに
該第１のポンプ光にほぼ等しい周波数を持つ外部からの
信号光を合波する第１の光合波器と、該第１の光合波器
の出力光を入力する第１の半導体光増幅器と、該第１の
半導体光増幅器の出力光のうち、前記第２のポンプ光周
波数付近の周波数成分を透過させ、前記第１のポンプ光
周波数付近の周波数成分を遮断する第１の光フィルタと
、第３のポンプ光を出力する第３のポンプ光源と、該第
３のポンプ光と前記第１の光フィルタの出力光を合波す
る第２の光合波器と、該第２の光合波器の出力光を入力
とする第２の半導体光増幅器と、該第２の半導体光増幅
器の出力光を濾波する周期的共振周波数を有する第２の
先フィルタとを含んで構成されることを特徴とする光周
波数変換装置である。
（作用）
本発明においては、第１の半導体光増幅器への入力光と
第１のポンプ光間のビート周波数でキャリア密度変動を
起こさせ、第２のポンプ光の周波数付近に入力光スペク
トルのレプリカを生じさせる。さらに第２の半導体光増
幅器に、第１の半導体光増幅器で増幅された入力光のレ
プリカ及び第２のポンプ光を第３のポンプ光と合波して
入力することにより第１の半導体光増幅器と同様の現象
を起こさせ、入力光スペクトルを第３のポンプ光の周波
数付近に移動させる。第１及び第３のポンプ光の周波数
配置を第２図のように設定することにより、入力光周波
数を数１０ＧＨｚ程度離れた別の周波数に移動すること
ができる。すなわち、本発明では１０ＧＨｚ程度の間隔
で配置された複数の周波数間での変換が可能である。さ
らに本発明では非線形素子として増幅媒質を用いている
から、１以上の変換効率が容易に得られる。
第１のポンプ光間のビート周波数でキャリア密度変動を
起こさせ、第２のポンプ光の周波数付近に入力光スペク
トルのレプリカを生じさせる。さらに第２の半導体光増
幅器に、第１の半導体光増幅器で増幅された入力光のレ
プリカ及び第２のポンプ光を第３のポンプ光と合波して
入力することにより第１の半導体光増幅器と同様の現象
を起こさせ、入力光スペクトルを第３のポンプ光の周波
数付近に移動させる。第１及び第３のポンプ光の周波数
配置を第２図のように設定することにより、入力光周波
数を数１０ＧＨｚ程度離れた別の周波数に移動すること
ができる。すなわち、本発明では１０ＧＨｚ程度の間隔
で配置された複数の周波数間での変換が可能である。さ
らに本発明では非線形素子として増幅媒質を用いている
から、１以上の変換効率が容易に得られる。
（実施例）
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明する。
第１図は本発明の実施例の構成図である。
本実施例では１５ＧＨｚ間隔で配置した複数の周波数チ
ャネルのうち、隣接チャネル間の変換を行う場合につき
述べる。
ャネルのうち、隣接チャネル間の変換を行う場合につき
述べる。
第１及び第２のポンプ光源として用いる１、５μｍ帯分
布帰還型半導体レーザ（ＤＦＢ）１及び２の出射光は、
入力光と第１の光合波器３で合波され、１．５μｍ帯に
利得のピークを持つ第１の半導体光増幅器（ＬＤアンプ
）４に入力される。
布帰還型半導体レーザ（ＤＦＢ）１及び２の出射光は、
入力光と第１の光合波器３で合波され、１．５μｍ帯に
利得のピークを持つ第１の半導体光増幅器（ＬＤアンプ
）４に入力される。
ＤＦＢＩと２との周波数差は１０００ＧＨｚに設定し、
入力光と第１のＤＦＢＩとの周波数差は５ Ｇ）Ｉｚに
設定しておく。第１のＬＤアンプ４の出力光スペクトル
を第３図に示す。本図に示すように、ＬＤアンプ４の出
力光では、ＤＦＢ２の周波数の両側に入力光スペクトル
が現われている。
入力光と第１のＤＦＢＩとの周波数差は５ Ｇ）Ｉｚに
設定しておく。第１のＬＤアンプ４の出力光スペクトル
を第３図に示す。本図に示すように、ＬＤアンプ４の出
力光では、ＤＦＢ２の周波数の両側に入力光スペクトル
が現われている。
ＬＤアンプ４の出力光を次段の第１の光フィルタ５に入
射する。光フィルタ５は第３図中に示すような透過特性
を持っている誘電体多層膜干渉フィルタであり、従って
その出力光スペクトルはＤＦＢ２の周波数を中心とする
成分のみから成る続いて、光フィルタ５の出力光を、第
３のポンプ光源として用いる第３のＤＦＢ６の出射光と
、第２の光合波器７で合波した後、第２のＬＤアンプ８
に入射する。ＤＦＢ６の周波数はＤＦＢＩの周波数より
１５ＧＨｚ小さくなるよう設定しておく。
射する。光フィルタ５は第３図中に示すような透過特性
を持っている誘電体多層膜干渉フィルタであり、従って
その出力光スペクトルはＤＦＢ２の周波数を中心とする
成分のみから成る続いて、光フィルタ５の出力光を、第
３のポンプ光源として用いる第３のＤＦＢ６の出射光と
、第２の光合波器７で合波した後、第２のＬＤアンプ８
に入射する。ＤＦＢ６の周波数はＤＦＢＩの周波数より
１５ＧＨｚ小さくなるよう設定しておく。
ＬＤアンプ８の出力光スペクトルを第４図に示す。
本図に示すように、ＬＤアンプ８の出力光では、第３の
ポンプ光であるＤＦＢ６の周波数より５ＧＨｚ離れた位
置に入力光スペクトルが移動している。
ポンプ光であるＤＦＢ６の周波数より５ＧＨｚ離れた位
置に入力光スペクトルが移動している。
最後に、ＬＤアンプ８の出力光を第２の光フィルタ９に
入射する。光フィルタ９は、フリースベクトルレンジ及
びフィネスがそれぞれ１５ＧＨｚ及び２０となるよう、
厚さおよび端面反射率を調整したファプリーペロエタロ
ンである。
入射する。光フィルタ９は、フリースベクトルレンジ及
びフィネスがそれぞれ１５ＧＨｚ及び２０となるよう、
厚さおよび端面反射率を調整したファプリーペロエタロ
ンである。
以上の操作により入力光の１５ＧＨｚ低周波側に出力光
が現われる。出力に現われるのはこの成分のみであって
、他の第２のフィルタ９により遮断される。
が現われる。出力に現われるのはこの成分のみであって
、他の第２のフィルタ９により遮断される。
本実施例では入力光を１５ＧＨｚ低周波側に移動させた
が、第３のＤＦＢ８の周波数を変化させることで、変換
後の周波数を自由に選択できる。
が、第３のＤＦＢ８の周波数を変化させることで、変換
後の周波数を自由に選択できる。
（発明の効果）
以上に述べたように、本発明により、変換周波数のシフ
ト量を数ＧＨｚ程度の小さい値から数１０００ＧＨｚの
大きい値に亘って任意に設定できる光周波数変換装置が
提供できる。また、本発明では増幅媒質を利用しての非
線形光学効果を用いているため、高い変換効率が容易に
実現される。
ト量を数ＧＨｚ程度の小さい値から数１０００ＧＨｚの
大きい値に亘って任意に設定できる光周波数変換装置が
提供できる。また、本発明では増幅媒質を利用しての非
線形光学効果を用いているため、高い変換効率が容易に
実現される。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は各ポンプ
光及び得られる変換光の位置関係を示すスペクトル図、
第３図は第１のＬＤアンプ４出力光スペクトル及び第１
の光フィルタ５の透過特性を示す図、第４図は第２のＬ
Ｄアンプ８の出力光スペクトル及び第２の光フィルタ９
の透過特性を示す図である。 １．２．６・・・１．５μ−帯分布帰還型半導体レーザ
、３．７・・・光合波器、４，８・・・半導体光増幅器
、５．９・・・光フィルタ。
光及び得られる変換光の位置関係を示すスペクトル図、
第３図は第１のＬＤアンプ４出力光スペクトル及び第１
の光フィルタ５の透過特性を示す図、第４図は第２のＬ
Ｄアンプ８の出力光スペクトル及び第２の光フィルタ９
の透過特性を示す図である。 １．２．６・・・１．５μ−帯分布帰還型半導体レーザ
、３．７・・・光合波器、４，８・・・半導体光増幅器
、５．９・・・光フィルタ。
Claims (1)
- 第１及び第２のポンプ光をそれぞれ出力する第１及び第
２のポンプ光源と、該第１及び第２のポンプ光ならびに
該第１のポンプ光にほぼ等しい周波数を持つ外部からの
信号光を合波する第１の光合波器と、該第１の光合波器
の出力光を入力する第１の半導体光増幅器と、該第１の
半導体光増幅器の出力光のうち、前記第２のポンプ光周
波数付近の周波数成分を透過させ、前記第１のポンプ光
周波数付近の周波数成分を遮断する第１の光フィルタと
、第３のポンプ光を出力する第３のポンプ光源と、該第
３のポンプ光と前記第１の光フィルタの出力光を合波す
る第２の光合波器と、該第２の光合波器の出力光を入力
とする第２の半導体光増幅器と、該第２の半導体光増幅
器の出力光を濾波する周期的共振周波数を有する第２の
光フィルタとを含んで構成されることを特徴とする光周
波数変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2077890A JPH03225328A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 光周波数変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2077890A JPH03225328A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 光周波数変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03225328A true JPH03225328A (ja) | 1991-10-04 |
Family
ID=12036604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2077890A Pending JPH03225328A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 光周波数変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03225328A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004347830A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光周波数変換装置 |
| JP2005173572A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 波長変換装置 |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2077890A patent/JPH03225328A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004347830A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光周波数変換装置 |
| JP2005173572A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 波長変換装置 |
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