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JP2561464B2 - 光結合アセンブリ - Google Patents

光結合アセンブリ

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JP2561464B2
JP2561464B2 JP61503544A JP50354486A JP2561464B2 JP 2561464 B2 JP2561464 B2 JP 2561464B2 JP 61503544 A JP61503544 A JP 61503544A JP 50354486 A JP50354486 A JP 50354486A JP 2561464 B2 JP2561464 B2 JP 2561464B2
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    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/3515—All-optical modulation, gating, switching, e.g. control of a light beam by another light beam
    • G02F1/3517—All-optical modulation, gating, switching, e.g. control of a light beam by another light beam using an interferometer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2589—Bidirectional transmission
    • H04B10/25891—Transmission components

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光信号処理に利用する。特に、一つの入力ポ
ートと一対の出力ポートとの間の入力光信号の結合を制
御するための光結合アセンブリに関する。
〔発明の開示〕
本発明の光結合アセンブリは、光入力信号を二つに分
岐する光分岐手段と、この光分岐手段により分岐された
一方の光信号の位相を制御信号により偏移させる位相偏
移手段と、この位相偏移手段の出力する位相偏移光と光
分岐手段により分岐された他方の光信号とを結合し、制
御信号に対応する割合で選択的に二つの出力ポートに出
力する２入力２出力の出力光結合手段とを備えた光結合
アセンブリにおいて、制御信号は光信号であり、位相偏
移手段は制御信号の光振幅変化に応答して光位相を偏移
させる変換素子を含むことを特徴とする。
光分岐手段は二つの入力ポートおよび二つの出力ポー
トが設けられた入力光結合手段を含み、この入力光結合
手段の二つの入力ポートには光入力信号と制御信号とが
入力され、この入力光結合手段の二つの出力ポートはそ
の一方が変換素子に接続され、他方が出力光結合手段の
入力ポートに接続されることがよい。
出力光結合手段の各出力ポートの下流には、制御信号
成分を除去する制御信号分離手段が配置されることがよ
い。
変換素子は制御信号の光パワーにより屈折率が変化す
る光素子であることがよい。
制御信号は、その振幅が光入力信号の実質的にすべて
の成分が出力光結合手段の二つの出力ポートのいずれか
一方に結合するような二つの値のいずれかに設定される
ことがよい。
制御信号は、その波長が光入力信号の波長と異なって
設定されることがよい。
〔作用〕
光入力信号の位相を偏移させて再びその光入力信号に
結合する。これはマッハ−ツェンダ干渉計としてよく知
られており、光入力信号を二つの出力ポートのいずれか
一方に、または所望の割合で、選択的に結合することが
できる。本発明は、光入力信号の位相を偏移させるため
に、光制御信号を用いることを特徴とする。すなわち、
光結合手段の各出力ポートに出力される入力信号の割合
が、光制御信号の振幅により選択可能である。
光制御信号を取り除くために、信号径路に適当な分離
手段を挿入し、光結合手段に位相偏移信号が入力される
前にこの位相偏移信号から光制御信号成分を分離するこ
とがよい。
また、変換素子および光結合手段の上流に付加的結合
手段を接続し、使用時にはこの付加的結合手段を介して
光入力信号および光制御信号を入力してもよい。
この場合には、光制御信号と位相が偏移していない光
入力信号との双方の一部が光結合手段に供給される。こ
のとき、必要ならば、光制御信号成分を除去するため
に、付加的結合手段と光結合手段との間または光結合手
段の下流に分離手段を挿入する。
変換素子としては、光制御信号の光パワーにより屈折
率が変化する光素子を用いることが望ましい。このよう
な光素子では、屈折率の変化により内部を通過する光路
長が変化する。このような変換素子として、たとえば半
導体レーザ増幅器を用いることができる。
本発明の光アセンブリを動作させるには、二つの値の
一方の振幅で光制御信号を発生させ、光結合手段の二つ
の出力ポートの一方に入力信号が実質的に完全に結合す
るように光制御信号のパワーを設定し、制御信号の振幅
により出力ポートを選択する。この方法では、光結合ア
センブリが光スイッチとして使用される。
制御信号の波長が入力信号の波長と異なることが望ま
しい。利用形態によっては、光結合手段の下流における
制御信号のフィルタリングが必要となるが、制御信号の
波長と入力信号の波長とが異なる場合には、このフィル
タリングを簡略化できる。
本明細書において「光」とは、光ファイバ等の誘電体
光導波路により伝送可能な可視光およびその両側の赤外
および紫外領域として知られる電磁スペクトラムの部分
をいう。
〔実施例〕
第１図は本発明第一実施例の光結合アセンブリの構成
を示す図であり、本発明を光スイッチとして実施した例
を示す。
この光スイッチは第一の光ファイバ結合器１を備え、
この光ファイバ結合器１は、光ファイバ２、３により定
義される二つの入力ポートと、光ファイバ４、５により
定義される二つの出力ポートとを含む。光ファイバ４は
半導体レーザ増幅器６に接続される。第二の光ファイバ
結合器７は、光ファイバ５および光ファイバ８により定
義される一対の入力ポートと、光ファイバ９、10により
定義される一対の出力ポートとを含む。この構成は、マ
ッハ−ツェンダ干渉計の変形である。
半導体レーザ増幅器は、入射光パワーに対してある種
の光学的な非線形性を示す。このような非線形性とし
て、レーザの利得および屈折率の双方が入射光パワーと
共に変化する現象がある。このような非線形性により、
レーザ増幅器を通過する光路長の変化が生じ、信号伝達
時間が変化する。これらの変化により、増幅器を通過す
る信号の位相偏移が生じる。
使用時には、情報により例えば振幅変調または位相変
調が施された入力信号が、光ファイバ２に沿って結合器
１に供給される。これに加えて、レーザ11が、入力信号
に比較して振幅の大きい一定パワーの制御信号を発生す
る。この制御信号が光ファイバ３を経由して結合器１に
供給される。結合器１は、到来した二つの光信号を組み
合わせ、それぞれの信号の一部を光ファイバ４、５を経
由して出力する。
レーザ増幅器６は、振幅の大きな制御信号に応答し
て、入力信号に対応する位相偏移が生じさせる。制御信
号の振幅は二つの値の一方となるように制御され、レー
ザ増幅器６から出力される入力信号の位相偏移が二つの
異なる値の一方となるようにする。この位相が偏位した
信号を制御信号に組み合わせ、光ファイバ８を経由して
結合器７に供給する。さらに、入力信号と制御信号とを
組み合わせた信号は、光ファイバ５を経由して直接に結
合器７に供給される。
光結合器７に入力される二つの成分が正しい比率のパ
ワーをもつ場合には、オリジナルの制御信号の振幅が二
つの値のどちらであるかにより、光ファイバ９または光
ファイバ10の一方に、光ファイバ２、５上のオリジナル
の入力信号を実質的に完全に結合させることができる。
明らかに、光結合器７は、制御信号の一部を光ファイ
バ９、10にそれぞれ結合する。したがって、制御信号成
分を除去するための分離手段12を設けることが望まし
い。制御信号の波長が入力信号の波長と異なる場合に
は、波長フィルタを用いて分離手段12を非常に簡単に実
現できる。
第２図は本発明第二実施例の光結合アセンブリの構成
を示す図であり、本発明を光スイッチで実施した例を示
す。
第１図に示した例では、制御信号が、入力信号と同じ
方向に半導体レーザ増幅器６に注入されている。第２図
は別の構成を示し、制御信号が第三の光ファイバ結合器
13に供給され、この結合器13が光ファイバ10に制御信号
を結合し、結合器７に導く。このようにして、制御信号
が入力信号と反対方向に半導体レーザ増幅器６に注入さ
れる。光ファイバ９または光ファイバ10のどちらで入力
信号が必要かにより、特別の光結合器13を使用すること
が重量である。
第３図は本発明第三実施例の光結合アセンブリの構成
を示す図であり、本発明を光スイッチで実施した例を示
す。
第３図に示した単純化された構成では、制御信号が直
接に光ファイバ10に注入されるが、これは、光ファイバ
10に切り替えられた入力信号を使用する必要がない場合
の例である。
制御信号を入力信号と反対方向に挿入することによ
り、切り替えられた信号と共に装置から発生する増幅さ
れた制御信号のパワーを削減することができ、フィルタ
を使用する必要をなくすことができる。
以上の実施例では本発明を光スイッチとして実施した
例を説明したが、光信号を任意の割合で分波する構成と
しても本発明を同様に実施できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の光結合アセンブリは、
光信号の出力方向を光制御信号によって制御することが
できる。本発明の装置では、光信号の位相を制御信号に
より偏移させる位相偏移手段（非線形素子）が一方の光
信号通路に配置され、他方の光信号通路には位相変位手
段がない（線形）から、制御信号に対して応答感度が高
くなり、小さいレベルの制御信号により実質的に光信号
の全ての成分についてその出力方向を切り替えるように
制御することができる効果がある。
図面の簡単な説明 第１図は本発明第一実施例の構成を示す図。
第２図は本発明第二実施例の構成を示す図。
第３図は本発明第三実施例の構成を示す図。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光入力信号を二つに分岐する光分岐手段
    と、この光分岐手段により分岐された一方の光信号の位
    相を制御信号により偏移させる位相偏移手段と、この位
    相偏移手段の出力する位相偏移光と上記光分岐手段によ
    り分岐された他方の光信号とを結合し、上記制御信号に
    対応する割合で選択的に二つの出力ポートに出力する２
    入力２出力の出力光結合手段とを備え、 上記制御信号は上記光分岐手段または上記出力光結合手
    段を介して入力される光信号である光結合アセンブリに
    おいて、 上記位相偏移手段は上記制御信号の光振幅変化に応答し
    て光位相を偏移させ上記一方の光信号の通路に挿入され
    た変換素子を含み、上記他方の光信号の通路の位相特性
    は光振幅変化に依存しないことを特徴とする光結合アセ
    ンブリ。
  2. 【請求項２】上記光分岐手段は二つの入力ポートおよび
    二つの出力ポートが設けられた入力光結合手段を含み、 この入力光結合手段の上記二つの入力ポートには光入力
    信号と制御信号とが入力され、 この入力光結合手段の上記二つの出力ポートはその一方
    が上記変換素子に接続され、他方が上記出力光結合手段
    の入力ポートに接続された 特許請求の範囲第１項に記載の光結合アセンブリ。
  3. 【請求項３】上記出力光結合手段の各出力ポートの下流
    には、制御信号成分を除去する制御信号分離手段が配置
    された特許請求の範囲第１項または第２項に記載の光結
    合アセンブリ。
  4. 【請求項４】上記変換素子は半導体レーザ増幅器である
    特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の
    光結合アセンブリ。
  5. 【請求項５】上記制御信号は、その振幅が上記光入力信
    号の実質的にすべての成分が上記出力光結合手段の二つ
    の出力ポートのいずれか一方に結合するような二つの値
    のいずれかに設定された特許請求の範囲第１項ないし第
    ４項のいずれかに記載の光結合アセンブリ。
  6. 【請求項６】上記制御信号は、その波長が上記光入力信
    号の波長と異なって設定された特許請求の範囲第５項に
    記載の光結合アセンブリ。
JP61503544A 1985-06-19 1986-06-18 光結合アセンブリ Expired - Lifetime JP2561464B2 (ja)

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GB858515500A GB8515500D0 (en) 1985-06-19 1985-06-19 Optical communication system
GB8515583 1985-06-19
GB858515583A GB8515583D0 (en) 1985-06-19 1985-06-19 Optical coupling assembly
GB8515500 1985-06-19

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JPS63500057A JPS63500057A (ja) 1988-01-07
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DE (2) DE3674362D1 (ja)
WO (2) WO1986007642A1 (ja)

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