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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-02-28
(45)【発行日】2023-03-08
(54)【発明の名称】波長変換装置及び波長変換方法
(51)【国際特許分類】
H04J 14/06 20060101AFI20230301BHJP
H04B 10/291 20130101ALI20230301BHJP
G02F 1/365 20060101ALI20230301BHJP
【ＦＩ】
H04J14/06
H04B10/291
G02F1/365
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2019103788
(22)【出願日】2019-06-03
(65)【公開番号】P2020198548
(43)【公開日】2020-12-10
【審査請求日】2022-02-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000005223
【氏名又は名称】富士通株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山内 智裕
(72)【発明者】
【氏名】加藤 智行
(72)【発明者】
【氏名】中川 剛二
(72)【発明者】
【氏名】星田 剛司
【審査官】佐藤 敬介
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－３３７３５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－０７５３３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０６６４２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１６９４８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１９１０７４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｊ １４／０６
Ｈ０４Ｂ １０／２９１
Ｇ０２Ｆ １／３６５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の偏波の信号光と励起光とを合波して前記励起光に応じて異なる波長の第１の偏波の信号光に波長変換すると共に、前記第１の偏波と直交する第２の偏波の信号光と前記励起光とを合波して前記励起光に応じて異なる波長の第２の偏波の信号光に波長変換する波長変換部と、波長変換前の前記第１の偏波の信号光を変調して変調後の前記第１の偏波の信号光を出力すると共に、波長変換後の信号光内の変調成分を最小にして出力する第１の変調部と、
波長変換前の前記第２の偏波の信号光を変調して変調後の前記第２の偏波の信号光を出力すると共に、波長変換後の信号光内の変調成分を最小にして出力する第２の変調部と、
前記第１の変調部から出力された前記波長変換後の前記第１の偏波の信号光と、前記第２の変調部から出力された前記波長変換後の前記第２の偏波の信号光とを合波して偏波多重信号を出力する合波部と
を有することを特徴とする波長変換装置。
【請求項2】
前記第１の変調部は、波長変換前の前記第１の偏波の信号光を変調して変調後の前記第１の偏波の信号光を前記波長変換部に出力すると共に、前記波長変換部から折り返された波長変換後の前記第１の偏波の信号光内の変調成分を最小にして出力すると共に、
前記第２の変調部は、
波長変換前の前記第２の偏波の信号光を変調して変調後の前記第２の偏波の信号光を前記波長変換部に出力すると共に、前記波長変換部から折り返された波長変換後の前記第２の偏波の信号光内の変調成分を最小にして出力することを特徴とする請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項3】
前記第１の変調部は、波長変換前の前記第１の偏波の信号光を変調して変調後の前記第１の偏波の信号光を出力すると共に、波長変換後の前記第２の偏波の信号光内の変調成分を最小にして出力すると共に、
前記第２の変調部は、
波長変換前の前記第２の偏波の信号光を変調して変調後の前記第２の偏波の信号光を出力すると共に、波長変換後の前記第１の偏波の信号光内の変調成分を最小にして出力することを特徴とする請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項4】
前記第１の変調部及び前記第２の変調部の内、一方の変調部は、波長変換前の前記励起光を変調して変調後の前記励起光を出力すると共に、波長変換後の前記励起光内の変調成分を最小にして出力すると共に、
前記波長変換装置は、
前記一方の変調部から出力された前記波長変換後の前記励起光の変調成分を検出する検出部を有することを特徴とする請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項5】
前記検出部にて検出された前記波長変換後の前記励起光内の変調成分に基づき、前記波長変換後の前記信号光内の変調成分を最小にするように、前記一方の変調部を制御する制御部を有することを特徴とする請求項４に記載の波長変換装置。
【請求項6】
前記第１の変調部及び前記第２の変調部は、波長変換前の前記励起光を変調して変調後の前記励起光を出力すると共に、波長変換後の前記励起光内の変調成分を最小にして出力すると共に、
前記波長変換装置は、
前記第１の変調部から出力された前記波長変換後の前記励起光の変調成分を検出すると共に、前記第２の変調部から出力された前記波長変換後の前記励起光の変調成分を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記波長変換後の前記第１の偏波の信号光内の変調成分が最小になるように、前記第１の変調部を制御すると共に、前記波長変換後の前記第２の偏波の信号光内の変調成分が最小になるように、前記第２の変調部を制御する制御部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項7】
前記第１の変調部は、波長変換前に偏波状態が４５度回転された前記励起光を変調して変調後の前記励起光を前記波長変換部に出力し、
前記波長変換部は、
前記変調後の４５度回転後の前記励起光と前記変調後の前記第１の偏波の信号光とを合波して前記４５度回転後の前記励起光に応じて異なる波長の前記第１の偏波の信号光及び前記励起光に波長変換し、
前記第１の変調部は、
前記波長変換部から折り返された前記波長変換後の前記第１の偏波の信号光内及び前記励起光内の変調成分を最小にし、
前記第２の変調部は、
波長変換前に偏波状態が４５度回転された前記励起光を変調して変調後の前記励起光を前記波長変換部に出力し、
前記波長変換部は、
前記変調後の４５度回転後の前記励起光と前記変調後の前記第２の偏波の信号光とを合波して前記４５度回転後の前記励起光に応じて異なる波長の前記第２の偏波の信号光及び前記励起光に波長変換し、
前記第２の変調部は、
前記波長変換部から折り返された前記波長変換後の前記第２の偏波の信号光内及び前記励起光内の変調成分を最小にすると共に、
前記波長変換装置は、
前記第１の変調部から出力された前記波長変換後の励起光内の変調成分及び前記第２の変調部から出力された前記波長変換後の前記励起光内の変調成分を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記第１の偏波の信号光内又は前記第２の偏波の信号光内の変調成分が最小になるように、前記第１の変調部及び前記第２の変調部を制御する制御部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項8】
前記第１の変調部から出力された前記波長変換後の前記第１の偏波の信号光内の変調成分を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づき、前記波長変換後の前記第１の偏波の信号光内の変調成分が最小になるように、前記第１の変調部を制御する制御部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項9】
前記第１の変調部の前記波長変換部側のポートから前記波長変換後の前記第１の偏波の信号光が戻って来るまでの第１の光路長を、変調後の前記第１の偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離とすると共に、前記第２の変調部の前記波長変換部側のポートから前記波長変換後の前記第２の偏波の信号光が戻って来るまでの第２の光路長を、変調後の前記第２の偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離とすることを特徴とする請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項10】
前記第１の変調部で変調後の前記第１の偏波の信号光の波長に応じた遅延量で前記第１の光路長を調整する第１の光路調整部と、前記第２の変調部で変調後の前記第２の偏波の信号光の波長に応じた遅延量で前記第２の光路長を調整する第２の光路調整部と
を有することを特徴とする請求項９に記載の波長変換装置。
【請求項11】
前記第１の変調部で変調後の前記第１の偏波の信号光の波長に応じた前記第１の変調部の変調周波数で前記第１の光路長を調整する第１の周波数調整部と、前記第２の変調部で変調後の前記第２の偏波の信号光の波長に応じた前記第２の変調部の変調周波数で前記第２の光路長を調整する第２の周波数調整部と
を有することを特徴とする請求項９に記載の波長変換装置。
【請求項12】
第１の偏波の信号光と励起光とを合波して前記励起光に応じて異なる波長の第１の偏波の信号光に波長変換すると共に、前記第１の偏波と直交する第２の偏波の信号光と前記励起光とを合波して前記励起光に応じて異なる波長の第２の偏波の信号光に波長変換し、波長変換前の前記第１の偏波の信号光を変調して変調後の前記第１の偏波の信号光を出力すると共に、波長変換後の信号光内の変調成分を最小にして出力し、
波長変換前の前記第２の偏波の信号光を変調して変調後の前記第２の偏波の信号光を出力すると共に、波長変換後の信号光内の変調成分を最小にして出力し、
出力された前記波長変換後の前記第１の偏波の信号光と、出力された前記波長変換後の前記第２の偏波の信号光とを合波して偏波多重信号を出力する
ことを特徴とする波長変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、波長変換装置及び波長変換方法に関する。
【背景技術】
【0002】
通信需要の拡大に伴って、例えば、光ファイバ芯数を増やしたり、１波長あたりの光信号容量を増やしたり、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Divisional Multiplex）チャネル数を増やすことで、伝送容量の拡大が図られている。
【0003】
しかしながら、光ファイバの敷設コスト等が高いため、光ファイバ芯数を増やさずに伝送容量を拡大することが求められる。伝送装置としては、光信号容量とＷＤＭチャネル数を増やすことで伝送容量を拡大することが求められるが、従来の通信帯域、例えば、Ｃ（Conventional）帯のみでの伝送容量の拡大には限界がある。そこで、更なる伝送容量の拡大のためには、Ｃ帯のみでなく、長波長領域のＬ（Long）帯や短波長領域のＳ(Short)帯を利用する必要がある。
【0004】
しかしながら、例えば、Ｓ帯及びＬ帯用の光送受信器、波長合分波器や光増幅器等の光部品は、それぞれ個別に開発する必要があり、Ｃ帯の光部品のみを用いた伝送装置に比べて、Ｌ帯やＳ帯の光部品を用いた伝送装置は高コストとなる。従って、波長変換装置を用いることでＣ帯の光部品を使用した伝送装置で大容量伝送が可能となる。
【0005】
しかしながら、波長変換装置では、波長変換効率を高めることが重要となるが、波長変換効率を高めるためには、励起光のパワーを強くする必要がある。しかし、光ファイバに高強度の単色の励起光を入力すると、入力された光は後方に散乱されて伝搬しなくなる誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ：Stimulated Brillouin Scattering）が発生する。特に、高非線形ファイバと呼ばれるコア径の小さなファイバを用いる場合にはＳＢＳが発生し易くなる。
【0006】
そこで、従来技術では、単色の励起光に数１００ＭＨｚ～数ＧＨｚ程度の変調をかけて励起光のスペクトル幅を拡張することで、ＳＢＳを抑制する。その結果、高パワーの励起光が光ファイバに入力できるようになるため、高い波長変換効率を確保できる。
【0007】
そこで、波長変換装置では、波長変換前の信号光及び励起光を変調し、変調後の信号光の変調成分と変調後の励起光の変調成分とが相殺されることで波長変換後の信号光には変調成分が消え、波長変換後の信号特性の劣化を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２０１７－７３７２９号公報
【文献】特開平６－１３９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
波長変換装置では、単一偏波の信号光及び励起光を変調し、変調後の信号光の変調成分と変調後の変調成分とが相殺されることで波長変換後の信号光の変調成分が消える。しかしながら、波長変換装置では、Ｘ偏波の信号光及びＹ偏波の信号光を多重化した偏波多重信号光には対応しておらず、波長変換後の偏波多重信号光の信号特性の劣化を抑制できない。
【0010】
一つの側面では、安定した偏波多重信号光を取得できる波長変換装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
一つの態様の波長変換装置は、波長変換部と、第１の変調部と、第２の変調部と、合波部とを有する。波長変換部は、第１の偏波の信号光と励起光とを合波して前記励起光に応じて異なる波長の第１の偏波の信号光に波長変換すると共に、前記第１の偏波と直交する第２の偏波の信号光と前記励起光とを合波して前記励起光に応じて異なる波長の第２の偏波の信号光に波長変換する。第１の変調部は、波長変換前の前記第１の偏波の信号光を変調して変調後の前記第１の偏波の信号光を出力すると共に、波長変換後の信号光内の変調成分を最小にして出力する。第２の変調部は、波長変換前の前記第２の偏波の信号光を変調して変調後の前記第２の偏波の信号光を出力すると共に、波長変換後の信号光内の変調成分を最小にして出力する。合波部は、前記第１の変調部から出力された前記波長変換後の前記第１の偏波の信号光と、前記第２の変調部から出力された前記波長変換後の前記第２の偏波の信号光とを合波して偏波多重信号を出力する。
【発明の効果】
【0012】
一つの態様では、安定した偏波多重信号光を取得できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面に基づいて、本願の開示する波長変換装置等の実施例を詳細に説明する。尚、各実施例により、開示技術が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜組み合わせても良い。
【実施例1】
【0015】
図１は、実施例１のＷＤＭシステム１の一例を示す説明図である。図１に示すＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)システム１は、第１の伝送装置２Ａと、第２の伝送装置２Ｂと、第１の伝送装置２Ａと第２の伝送装置２Ｂとの間を接続する光ファイバ等の伝送路３とを有する。ＷＤＭシステム１は、異なる波長帯域、例えば、Ｃ帯、Ｌ帯及びＳ帯の多重光を伝送するマルチバンドシステムである。
【0016】
第１の伝送装置２Ａは、第１の送信群１０Ａと、第２の送信群１０Ｂと、第３の送信群１０Ｃと、第１の波長変換装置２０Ａ（２０）と、第２の波長変換装置２０Ｂ（２０）と、波長合波器３０とを有する。第１の送信群１０Ａは、複数のＣ帯の送信器１１と、光合波器１２と、光増幅器１３とを有する。送信器１１は、異なるＣ帯波長の信号光を光合波器１２に出力する。光合波器１２は、各送信器１１からの信号光を合波してＣ帯の第１の多重光を光増幅器１３に出力する。尚、光増幅器１３は、例えば、ＥＤＦＡ（Erbium Doped optical Fiber Amplifier）とする。光増幅器１３は、第１の多重光を光増幅し、光増幅後のＣ帯の第１の多重光を第１の波長変換装置２０Ａに出力する。
【0017】
第２の送信群１０Ｂは、複数のＣ帯の送信器１１と、光合波器１２と、光増幅器１３とを有する。送信器１１は、異なるＣ帯波長の信号光を光合波器１２に出力する。光合波器１２は、各送信器１１からの信号光を合波してＣ帯の第１の多重光を光増幅器１３に出力する。光増幅器１３は、第１の多重光を光増幅し、増幅後のＣ帯の第１の多重光を波長合波器３０に出力する。
【0018】
第３の送信群１０Ｃは、複数のＣ帯の送信器１１と、光合波器１２と、光増幅器１３とを有する。送信器１１は、異なるＣ帯波長の信号光を光合波器１２に出力する。光合波器１２は、各送信器１１からの信号光を合波してＣ帯の第１の多重光を光増幅器１３に出力する。光増幅器１３は、第１の多重光を光増幅し、増幅後のＣ帯の第１の多重光を第２の波長変換装置２０Ｂに出力する。尚、第１の送信群１０Ａ、第２の送信群１０Ｂ及び第３の送信群１０Ｃは、光増幅器１３を内蔵したが、光合波器１２からの第１の多重光が十分なパワーが得られる場合にはなくても良く、適宜設定変更可能である。
【0019】
第１の波長変換装置２０Ａは、第１の送信群１０ＡからのＣ帯の第１の多重光を励起光を用いてＬ帯の第２の多重光に波長変換する縮退型四光波混合方式の波長変換器である。第１の波長変換装置２０Ａは、波長変換後のＬ帯の第２の多重光を波長合波器３０に出力する。
【0020】
第２の波長変換装置２０Ｂは、第３の送信群１０ＣからのＣ帯の第１の多重光を励起光を用いてＳ帯の第３の多重光に波長変換する縮退型四光波混合方式の波長変換器である。第２の波長変換装置２０Ｂは、波長変換後のＳ帯の第３の多重光を波長合波器３０に出力する。
【0021】
波長合波器３０は、第２の送信群１０ＢからのＣ帯の第１の多重光と、第１の波長変換装置２０ＡからのＬ帯の第２の多重光と、第２の波長変換装置２０ＢからのＳ帯の第３の多重光とを合波し、第１～第３の多重光を伝送路３に出力する。
【0022】
第２の伝送装置２Ｂは、波長分波器４０と、第３の波長変換装置２０Ｃ（２０）と、第４の波長変換装置２０Ｄ（２０）と、第１の受信群５０Ａと、第２の受信群５０Ｂと、第３の受信群５０Ｃとを有する。波長分波器４０は、伝送路３から受信した多重光からＣ帯の第１の多重光、Ｌ帯の第２の多重光及びＳ帯の第３の多重光に分波する。波長分波器４０は、第１の多重光を第２の受信群５０Ｂに出力すると共に、第２の多重光を第３の波長変換装置２０Ｃに出力すると共に、第３の多重光を第４の波長変換装置２０Ｄに出力する。
【0023】
第２の受信群５０Ｂは、光増幅器５１と、光分波器５２と、複数の受信器５３とを有する。光増幅器５１は、波長分波器４０からのＣ帯の第１の多重光を光増幅し、光増幅後の第１の多重光を光分波器５２に出力する。尚、光増幅器５１は、例えば、ＥＤＦＡ（Erbium Doped optical Fiber Amplifier）とする。光分波器５２は、第１の多重光を波長単位のＣ帯の信号光に分波して各受信器５３に出力する。
【0024】
第３の波長変換装置２０Ｃは、励起光を用いて、波長分波器４０からのＬ帯の第２の多重光をＣ帯の第１の多重光に波長変換し、波長変換後のＣ帯の第１の多重光を第１の受信群５０Ａに出力する。第１の受信群５０Ａは、光増幅器５１と、光分波器５２と、複数の受信器５３とを有する。光増幅器５１は、第３の波長変換装置２０Ｃからの波長変換後のＣ帯の第１の多重光を光増幅し、光増幅後の第１の多重光を光分波器５２に出力する。光分波器５２は、第１の多重光を波長単位のＣ帯の信号光に分波して各受信器５３に出力する。尚、第１の送信群１０Ａ内の送信器１１は、送信器１１毎に任意のＣ帯の波長を使用して第１の受信群５０Ａ内の複数の受信器５３の内、送信器１１に対応した受信器５３と通信する。例えば、第１の送信群１０Ａ内のＴｘ－１１の送信器１１と第１の受信群５０Ａ内のＲｘ－１２の受信器５３とが同一波長Ｃ１の信号光を使用し、Ｔｘ－１１の送信器１１は、Ｒｘ－１２の受信器５３と同一波長Ｃ１の信号光で送信する。同様に、第２の送信群１０Ｂ内の送信器１１も、送信器１１毎に任意のＣ帯の波長を使用して第２の受信群５０Ｂ内の複数の受信器５３の内、送信器１１に対応した受信器５３と通信する。つまり、送信器１１と受信器５３とが同一波長を使用した通信ペアの関係となる。
【0025】
第４の波長変換装置２０Ｄは、励起光を用いて、波長分波器４０からのＳ帯の第３の多重光をＣ帯の第１の多重光に波長変換し、波長変換後のＣ帯の第１の多重光を第３の受信群５０Ｃに出力する。第３の受信群５０Ｃは、光増幅器５１と、光分波器５２と、複数の受信器５３とを有する。光増幅器５１は、第４の波長変換装置２０Ｄからの波長変換後のＣ帯の第１の多重光を光増幅し、光増幅後の第１の多重光を光分波器５２に出力する。光分波器５２は、第１の多重光を波長単位のＣ帯の信号光に分波して各受信器５３に出力する。第３の送信群１０Ｃ内の送信器１１も、送信器１１毎に任意のＣ帯の波長を使用して第３の受信群５０Ｃ内の複数の受信器５３の内、送信器１１に対応した受信器５３と通信する。例えば、第３の送信群１０Ｃ内のＴｘ－３２の送信器１１と第３の受信群５０Ｃ内のＲｘ－３１の受信器５３とが同一波長Ｃ２の信号光を使用し、Ｔｘ－３１の送信器１１は、Ｒｘ－３２の受信器５３と同一波長Ｃ２の信号光で送信する。つまり、送信器１１と受信器５３とが同一波長を使用した通信ペアの関係となる。
【0026】
図２は、実施例１の波長変換装置２０の一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図２に示す波長変換装置２０は、例えば、第１の波長変換装置２０Ａを例示して説明する。図２に示す第１の波長変換装置２０Ａは、信号光入力部３１と、励起光源３２と、第１のＷＤＭカプラ３３と、第１のＰＢＳ(Polarizing Beam Splitter)３４と、第１の変調部３５と、第２の変調部３６と、第２のＰＢＳ３７とを有する。第１の波長変換装置２０Ａは、４５度回転部３８と、第３のＰＢＳ３９と、９０度回転部４０Ａと、波長変換部４１と、第２のＷＤＭカプラ４２と、信号光出力部４３と、第１の変調制御部４４と、第２の変調制御部４５とを有する。
【0027】
信号光入力部３１は、Ｘ偏波及びＹ偏波の信号光を入力する。励起光源３２は、単一偏波、例えば、Ｘ偏波の励起光を発光する光源である。第１のＷＤＭカプラ３３は、信号光入力部３１からのＸ偏波及びＹ偏波の信号光と、励起光源３２からのＸ偏波の励起光とを合波する。第１のＰＢＳ３４は、一方の方向からの入力光をＸ偏波及びＹ偏波に分離すると共に、他方の方向からのＸ偏波の入力光とＹ偏波の入力光とを合波する。第１の変調部３５は、一方の方向からのＸ偏波の入力光を周波数変調すると共に、他方の方向（波長変換部４１側のポート）からのＸ偏波の入力光を周波数変調する双方向の位相変調器である。尚、第１の変調部３５は、他方の方向からのＸ偏波の入力光に対して、一方の方向からのＸ偏波の入力光に変調した変調成分が最小になるように周波数変調する。第２の変調部３６は、一方の方向からのＹ偏波の入力光を周波数変調すると共に、他方の方向（波長変換部４１側のポート）からのＹ偏波の入力光を周波数変調する。尚、第２の変調部３６は、他方の方向からのＹ偏波の入力光に対して、一方の方向からのＹ偏波の入力光に変調した変調成分が最小になるように周波数変調する。
【0028】
第２のＰＢＳ３７は、一方の方向からのＸ偏波の入力光とＹ偏波の入力光とを合波すると共に、他方の方向からの入力光をＸ偏波及びＹ偏波に分離する。４５度回転部３８は、一方の方向からの入力光を４５度回転すると共に、他方の方向からの入力光を４５度回転する。第３のＰＢＳ３９は、一方の方向からの入力光をＸ偏波及びＹ偏波に分離すると共に、他方の方向からのＸ偏波の入力光とＹ偏波の入力光とを合波する。第３のＰＢＳ３９は、他方の方向にＸポート４１Ａ及びＹポート４１Ｂを備え、Ｘ偏波の入力光をＸポート４１Ａに入力すると共に、Ｙ偏波の入力光をＹポート４１Ｂに入力する。９０度回転部４０Ａは、一方の方向からの入力光を９０度回転すると共に、他方の方向からの入力光を９０度回転する。波長変換部４１は、一方の方向（Ｘポート４１Ａ）からの入力光内の信号光と励起光とが伝播し、励起光に応じて異なる波長の信号光に波長変換する。波長変換部４１は、他方の方向（Ｙポート４１Ｂ）からの入力光内の信号光と励起光とが伝播し、励起光に応じて異なる波長の信号光に波長変換する。波長変換部４１は、例えば、双方向に光が伝搬する高非線形ファイバ（ＨＮＬＦ（Highly Nonlinear Fiber））等で構成する。第２のＷＤＭカプラ４２は、入力光から波長変換後の信号光を信号光出力部４３に出力する。第１の変調制御部４４は、第１の変調部３５を制御する。第２の変調制御部４５は、第２の変調部３６を制御する。
【0029】
第１の変調部３５内にある波長変換部４１側のポートから波長変換後のＸ偏波の信号光が戻って来るまでの第１の光路長は、変調後のＸ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離とする。また、第２の変調部３６内にある波長変換部４１側のポートから波長変換後のＹ偏波の信号光が戻って来るまでの第２の光路長は、変調後のＹ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離とする。
【0030】
図３は、波長変換前の変調後の信号光及び変調後の励起光の関係の一例を示す説明図である。第１の変調部３５は、Ｘ偏波の信号光（入力信号光）及び励起光を周波数変調し、周波数変調に応じてＸ偏波の信号光及び励起光の波長が揺れる。その結果、第１の変調部３５は、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＳＢＳを抑圧できる。また、第２の変調部３６も、Ｙ偏波の信号光（入力信号光）及び励起光を周波数変調し、周波数変調に応じてＹ偏波の信号光及び励起光の波長が揺れる。その結果、第２の変調部３６は、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＳＢＳを抑圧できる。
【0031】
図４は、波長変換前の変調後の信号光、変調後の励起光及び波長変換後の変調後の信号光の一例を示す説明図である。波長変換部４１は、第１の変調部３５で周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光を合波し、周波数変調後の励起光に応じて周波数変調後のＸ偏波の信号光を異なる波長のＸ偏波の信号光（出力信号光）に波長変換する。周波数変調に応じて出力信号光の波長も揺れる。尚、第１の変調部３５は、波長変換後のＸ偏波の信号光に波長変換前の周波数変調と逆相の周波数変調を実行することで、波長変換後のＸ偏波の信号光から変調成分を除去できる。また、波長変換部４１は、第２の変調部３６で周波数変調後のＹ偏波の信号光及び励起光を合波し、周波数変調後の励起光に応じて周波数変調後のＹ偏波の信号光を異なる波長のＹ偏波の信号光（出力信号光）に波長変換する。周波数変調に応じて出力信号光の波長も揺れる。尚、第２の変調部３６は、波長変換後のＹ偏波の信号光に波長変換前の周波数変調と逆相の周波数変調を実行することで、波長変換後のＹ偏波の信号光から変調成分を除去できる。
【0032】
次に実施例１の波長変換装置２０の動作について説明する。第１のＷＤＭカプラ３３は、信号光入力部３１からのＸ偏波及びＹ偏波の信号光と、励起光源３２からのＸ偏波の励起光とを合波し、合波後の信号光及び励起光を第１のＰＢＳ３４に出力する。第１のＰＢＳ３４は、第１のＷＤＭカプラ３３からの信号光及び励起光を、Ｘ偏波の信号光及び励起光と、Ｙ偏波の信号光とに分離する。第１のＰＢＳ３４は、Ｘ偏波の信号光及び励起光を第１の変調部３５に出力すると共に、Ｙ偏波の信号光を第２の変調部３６に出力する。
【0033】
第１の変調部３５は、Ｘ偏波の信号光及び励起光を周波数変調する。その結果、周波数変調によって波長変換後のＸ偏波の信号光のＳＢＳ成分が抑圧される。第１の変調部３５は、周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光を第２のＰＢＳ３７に出力する。第２の変調部３６は、Ｙ偏波の信号光を周波数変調する。その結果、周波数変調によって波長変換後のＹ偏波の信号光のＳＢＳ成分が抑圧される。第２の変調部３６は、周波数変調後のＹ偏波の信号光を第２のＰＢＳ３７に出力する。第２のＰＢＳ３７は、第１の変調部３５からの変調後のＸ偏波の信号光及び励起光と、第２の変調部３６からの変調後のＹ偏波の信号光とを合波し、合波後の信号光及び励起光を４５度回転部３８に出力する。
【0034】
４５度回転部３８は、第２のＰＢＳ３７からの合波後の変調後のＸ偏波及びＹ偏波の信号光と変調後のＸ偏波の励起光とを４５度回転する。４５度回転部３８は、４５度回転後の信号光及び励起光を第３のＰＢＳ３９に出力する。励起光の偏波を４５度回転することにより後述の第３のＰＢＳ３９のＸポート４１Ａ及びＹポート４１Ｂの両方から励起光成分が出力されるため、波長変換部を伝播する信号光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分の両方の波長を変換できる。
【0035】
第３のＰＢＳ３９は、４５度回転後の信号光及び励起光から、４５度回転後のＸ偏波の信号光のＸ偏波成分、４５度回転後のＹ偏波の信号光のＸ偏波成分及び４５度回転後のＸ偏波の励起光のＸ偏波成分を含むＸ偏波成分の信号光及び励起光を抽出する。第３のＰＢＳ３９は、Ｘ偏波成分の信号光及び励起光をＸポート４１Ａから出力する。
【0036】
波長変換部４１は、Ｘポート４１Ａから入力された、４５度回転後のＸ偏波の信号光のＸ偏波成分と、４５度回転後のＹ偏波の信号光のＸ偏波成分と、４５度回転後のＸ偏波の励起光のＸ偏波成分とを合波する。波長変換部４１は、励起光のＸ偏波成分に応じて第１の波長の信号光のＸ偏波成分を第２の波長の信号光のＸ偏波成分に波長変換する。波長変換部４１は、波長変換後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分を９０度回転部４０Ａに入力する。９０度回転部４０Ａは、第２の波長の信号光のＸ偏波成分を９０度回転することで第２の波長の信号光のＹ偏波成分を第３のＰＢＳ３９内のＹポート４１Ｂに入力する。
【0037】
また、第３のＰＢＳ３９は、４５度回転部３８からの４５度回転後の信号光及び励起光から、４５度回転後のＸ偏波の信号光のＹ偏波成分、４５度回転後のＹ偏波の信号光のＹ偏波成分及び４５度回転後のＸ偏波の励起光のＹ偏波成分を抽出する。第３のＰＢＳ３９は、Ｙ偏波成分の信号光及び励起光、すなわち４５度回転後のＸ偏波の信号光のＹ偏波成分と、４５度回転後のＹ偏波の信号光のＹ偏波成分と、４５度回転後のＸ偏波の励起光のＹ偏波成分とを合成する。そして、第３のＰＢＳ３９は、合成した第１の波長の信号光のＹ偏波成分と励起光のＹ偏波成分をＹポート４１Ｂから出力する。
【0038】
９０度回転部４０Ａは、第３のＰＢＳ３９内のＹポート４１Ｂからの第１の波長の信号光のＹ偏波成分及び励起光のＹ偏波成分を９０度回転することで、第１の波長の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を波長変換部４１に入力する。波長変換部４１は、９０度回転部４０Ａから入力された、第１の波長の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を合波して励起光のＸ偏波成分に応じて第２の波長の信号光のＸ偏波成分に波長変換する。波長変換部４１は、波長変換後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分を第３のＰＢＳ３９内のＸポート４１Ａに入力する。
【0039】
第３のＰＢＳ３９は、Ｙポート４１Ｂからの波長変換後の第２の波長の信号光のＹ偏波成分と、Ｘポート４１Ａからの波長変換後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分とを合波する。第３のＰＢＳ３９は、合波後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分を４５度回転部３８に入力する。４５度回転部３８は、第３のＰＢＳ３９から合波後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分を４５度回転する。４５度回転部３８は、４５度回転後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分を第２のＰＢＳ３７に入力する。
【0040】
第２のＰＢＳ３７は、４５度回転後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分から第２の波長のＸ偏波の信号光及び第２の波長のＹ偏波の信号光に分離する。そして、第２のＰＢＳ３７は、第２の波長のＸ偏波の信号光を第１の変調部３５に入力すると共に、第２の波長のＹ偏波の信号光を第２の変調部３６に入力する。
【0041】
第１の変調部３５は、第２のＰＢＳ３７から折り返された第２の波長のＸ偏波の信号光内の変調成分が最小になるように周波数変調する。尚、第１の変調部３５は、波長変換前の第１の波長のＸ偏波の信号光に周波数変調した変調成分を波長変換後の第２の波長のＸ偏波の信号光から除去する。つまり、第１の変調部３５は、波長変換前のＸ偏波の信号光に周波数変調した変調成分と同量の逆相の変調成分で波長変換後のＸ偏波の信号光から変調成分を除去する。第１の変調部３５は、変調成分除去後の第２の波長のＸ偏波の信号光を第１のＰＢＳ３４に入力する。
【0042】
第２の変調部３６は、第２のＰＢＳ３７から折り返された第２の波長のＹ偏波の信号光内の変調成分が最小になるように周波数変調する。尚、第２の変調部３６は、波長変換前の第１の波長のＹ偏波の信号光に周波数変調した変調成分を波長変換後の第２の波長のＹ偏波の信号光から除去する。つまり、第２の変調部３６は、波長変換前のＹ偏波の信号光に周波数変調した変調成分と同量の逆相の変調成分で波長変換後のＹ偏波の信号光から変調成分を除去する。第２の変調部３６は、変調成分除去後の第２の波長のＹ偏波の信号光を第１のＰＢＳ３４に入力する。
【0043】
第１のＰＢＳ３４は、第１の変調部３５からの変調成分除去後の第２の波長のＸ偏波の信号光及び励起光と、第２の変調部３６からの変調成分除去後の第２の波長のＹ偏波の信号光とを合波する。第１のＰＢＳ３４は、合波光を第２のＷＤＭカプラ４２に入力する。第２のＷＤＭカプラ４２は、第１のＰＢＳ３４の合波光から第２の波長のＸ偏波の信号光及び第２の波長のＹ偏波の信号光を含む偏波多重信号光を信号光出力部４３に出力する。
【0044】
実施例１の第１の変調部３５は、波長変換前のＸ偏波の信号光を変調して変調後のＸ偏波の信号光を波長変換部４１に出力すると共に、波長変換部４１から折り返された波長変換後のＸ偏波の信号光内の変調成分を最小にして出力する。第２の変調部３６は、波長変換前のＹ偏波の信号光を変調して変調後のＹ偏波の信号光を波長変換部４１に出力すると共に、波長変換部４１から折り返された波長変換後のＹ偏波の信号光内の変調成分を最小にして出力する。第１のＰＢＳ３４は、第１の変調部３５から出力された波長変換後のＸ偏波の信号光と、第２の変調部３６から出力された波長変換後のＹ偏波の信号光とを合波して偏波多重信号を出力する。つまり、Ｘ偏波及びＹ偏波の信号光（偏波多重信号光）からＳＢＳ成分を抑圧すると共に、Ｘ偏波及びＹ偏波の信号光（偏波多重信号光）から変調成分を除去する。その結果、波長変換後の偏波多重信号光の信号特性の劣化を抑制できる。しかも、従来に比較して変調部及びドライバの数を減らすことで構成を簡易化しながら、ドライバの消費電力を低減できる。
【0045】
尚、上記実施例１の波長変換装置２０では、第１の変調部３５がＸ偏波の信号光を周波数変調し、変調後のＸ偏波の信号光を波長変換部４１に出力し、波長変換部４１で波長変換後のＸ偏波の信号光から変調成分を除去した。また、同様に、第２の変調部３６も、Ｙ偏波の信号光を周波数変調し、変調後のＹ偏波の信号光を波長変換部４１に出力し、波長変換部４１で波長変換後のＹ偏波の信号光から変調成分を除去した。そこで、第１の変調部３５及び第２の変調部３６で変調成分が除去されているか否かを監視する検出部を波長変換装置２０に備えても良く、その実施の形態につき、実施例２として以下に説明する。
【実施例2】
【0046】
図５は、実施例２の波長変換装置２０の一例を示す説明図である。尚、実施例１の波長変換装置２０と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明ついても省略する。
【0047】
図５に示す波長変換装置２０が図２に示す波長変換装置２０と異なるところは、波長変換後の励起光の変調成分を検出する検出部４７を有する点にある。励起光源３２は、Ｘ偏波の励起光及びＹ偏波の励起光を第１のＷＤＭカプラ３３に入力する。第１のＷＤＭカプラ３３と第２のＷＤＭカプラ４２との間に、第１のＰＢＳ３４から入力した波長変換後の励起光を分離する第３のＷＤＭカプラ４６を配置した。検出部４７は、第３のＷＤＭカプラ４６で分離した波長変換後の励起光の残留変調成分を検出する。
【0048】
図６は、検出部４７の一例を示す説明図である。図６に示す検出部４７は、光フィルタ４７１と、低速ＰＤ（Photo Diode）４７２とを有する。光フィルタ４７１は、第３のＷＤＭカプラ４６で光分岐された波長変換後の励起光から変調成分を抽出する、波長依存性損失を有する光フィルタである。光フィルタ４７１は、励起光の変調成分を透過して低速ＰＢ４７２に出力する。低速ＰＢ４７２は、変調成分を電気変換する光電変換部である。低速ＰＢ４７２は、電気変換後の変調成分を出力する。
【0049】
図７は、検出部４７内の光フィルタ４７１の処理の一例を示す説明図である。光フィルタ４７１は、例えば、特定の波長のみ損失が小さい特性を有する波長フィルタや、周期的な損失特性を有するフィルタ等で構成する。光フィルタ４７１は、励起光の変調成分を強度変調成分に変換し、当該強度変調成分を変調成分として低速ＰＢ４７２に出力する。つまり、検出部４７は、励起光の変調成分を検出できる。
【0050】
次に実施例２の波長変換装置２０の動作について説明する。第１のＷＤＭカプラ３３は、信号光入力部３１からのＸ偏波の信号光及びＹ偏波の信号光と、励起光源３２からのＸ偏波の励起光及びＹ偏波の励起光とを合波し、合波後の信号光及び励起光を第１のＰＢＳ３４に入力する。第１のＰＢＳ３４は、合波後の信号光及び励起光から、Ｘ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光と、Ｙ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光とに分離する。第１のＰＢＳ３４は、Ｘ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光を第１の変調部３５に入力すると共に、Ｙ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光を第２の変調部３６に入力する。
【0051】
第１の変調部３５は、Ｘ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光を周波数変調し、周波数変調後のＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光を第２のＰＢＳ３７に入力する。第２の変調部３６は、Ｙ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光を周波数変調し、周波数変調後のＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光を第２のＰＢＳ３７に入力する。第２のＰＢＳ３７は、周波数変調後のＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光と、周波数変調後のＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光とを合波して合波光を４５度回転部３８に入力する。
【0052】
また、第２のＰＢＳ３７は、波長変換後の信号光及び励起光から、Ｘ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光と、Ｙ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光とに分離する。そして、第２のＰＢＳ３７は、波長変換後のＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光を第１の変調部３５に入力すると共に、波長変換後のＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光を第２の変調部３６に入力する。
【0053】
第１の変調部３５は、第２のＰＢＳ３７から折り返された波長変換後のＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光に逆相で周波数変調することで、残留する変調成分を除去する。第２の変調部３６も、第２のＰＢＳ３７から折り返された波長変換後のＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光に逆相で周波数変調することで、残留する変調成分を除去する。
【0054】
第１のＰＢＳ３４は、第１の変調部３５から入力した波長変換後のＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光と、第２の変調部３６から入力した波長変換後のＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光とを合波する。第２のＷＤＭカプラ４２は、第１のＰＢＳ３４で合波した波長変換後の信号光及び励起光から波長変換後の信号光と波長変換後の励起光とに分離する。そして、第２のＷＤＭカプラ４２は、波長変換後の信号光を信号光出力部４３に出力すると共に、波長変換後の励起光を第３のＷＤＭカプラ４６に出力する。第３のＷＤＭカプラ４６は、波長変換後の励起光を検出部４７に出力する。
【0055】
検出部４７は、第３のＷＤＭカプラ４６から入力した波長変換後の励起光の変調成分を検出する。第１の変調制御部４４は、波長変換後の励起光の変調成分で第１の変調部３５のＸ偏波の信号光の変調成分の残留状況を把握する。また、第２の変調制御部４５は、波長変換後の励起光の変調成分で第２の変調部３６のＹ偏波の信号光の変調成分の残留状況を把握する。
【0056】
実施例２の検出部４７は、第１の変調部３５から出力された波長変換後の励起光の変調成分を検出する。第１の変調制御部４４は、波長変換後の励起光の変調成分で第１の変調部３５のＸ偏波の信号光の変調成分の残留状況を把握する。つまり、信号光にかかる変調成分が除去されているとき、波長変換後に第１の変調部３５を伝播した励起光も変調成分が除去されることに着目し、信号光をモニタしなくても、励起光で変調成分が除去されているか否かをモニタできる。
【0057】
尚、実施例２の波長変換装置２０では、検出部４７が励起光の変調成分を検出する場合を例示したが、検出部４７の検出結果に基づき、第１の変調部３５を制御しても良く、その実施の形態につき実施例３として以下に説明する。
【実施例3】
【0058】
図８は、実施例３の波長変換装置２０の一例を示す説明図である。尚、実施例１の波長変換装置２０と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明ついては省略する。
【0059】
図８に示す波長変換装置２０が図２に示す波長変換装置２０と異なるところは、波長変換後のＸ偏波の励起光の残留変調成分に基づき、第１の変調部３５を制御する点にある。励起光源３２は、例えば、Ｘ偏波の励起光を発光する。第１のＷＤＭカプラ３３と第２のＷＤＭカプラ４２との間に、第１のＰＢＳ３４から入力した波長変換後のＸ偏波の励起光を分離する第３のＷＤＭカプラ４６を配置した。
【0060】
第１の変調制御部４４は、検出部４７の検出結果、すなわち、波長変換後のＸ偏波の励起光の残留変調成分に基づき、第１の変調部３５の往路の残留変調成分を除去する逆相の周波数変調をすべく、第１の変調部３５を制御する。
【0061】
第２の変調制御部４５は、第２の変調部３６の往路で変調した変調成分を記憶しておき、記憶された変調成分に基づき、第２の変調部３６の往路の残留変調成分を除去する逆相の周波数変調をすべく、第２の変調部３６を制御する。
【0062】
図９は、第１の変調制御部４４の一例を示す説明図である。図９に示す第１の変調制御部４４Ａは、発振部６１Ａと、駆動電圧算出部６２Ａと、ドライバ６３Ａとを有する。発振部６１Ａは、変調周波数（ｓｉｎ波）を発振する。駆動電圧算出部６２Ａは、検出部４７からの励起光の残留変調成分に対応する駆動電圧を算出する。尚、駆動電圧算出部６２Ａは、残留変調成分に対応する駆動電圧量を管理するテーブルを参照し、残留変調成分に対応する駆動電圧量を取得しても良い。ドライバ６３Ａは、発振部６１からの変調周波数（ｓｉｎ波）に駆動電圧を印加することで、第１の変調部３５を制御する駆動信号を出力する。第１の変調部３５は、駆動信号に応じてＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光を周波数変調する。第１の変調制御部４４は、第１の変調部３５の往路でＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光に周波数変調すべく、第１の変調部３５を制御する。第１の変調制御部４４は、第１の変調部３５の復路でＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光内の残留変調成分を除去する逆相の周波数変調をすべく、第１の変調部３５を制御する。
【0063】
次に実施例３の波長変換装置２０の動作について説明する。第１のＷＤＭカプラ３３は、信号光入力部３１から入力したＸ偏波の信号光及びＹ偏波の信号光と、励起光源３２から入力したＸ偏波の励起光とを合波する。第１のＰＢＳ３４は、第１のＷＤＭカプラ３３で合波した信号光及び励起光から、Ｘ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光と、Ｙ偏波の信号光とに分離する。第１のＰＢＳ３４は、Ｘ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光を第１の変調部３５に入力すると共に、Ｙ偏波の信号光を第２の変調部３６に入力する。
【0064】
第１の変調部３５は、Ｘ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光を周波数変調し、周波数変調後のＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光を第２のＰＢＳ３７に入力する。第２の変調部３６は、Ｙ偏波の信号光を周波数変調し、周波数変調後のＹ偏波の信号光を第２のＰＢＳ３７に入力する。第２のＰＢＳ３７は、周波数変調後のＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光と、周波数変調後のＹ偏波の信号光とを合波する。４５度回転部３８は、第２のＰＢＳ３７から入力した周波数変調後の信号光及び周波数変調後の励起光を４５度回転する。第３のＰＢＳ３９は、４５度回転部３８から入力した４５度回転後の信号光及び励起光をＸ偏波成分及びＹ偏波成分に分離する。第３のＰＢＳ３９は、４５度回転後の信号光及び励起光のＸ偏波成分をＸポート４１Ａから出力すると共に、４５度回転後の信号光及び励起光のＹ偏波成分をＹポート４１Ｂから出力する。
【0065】
波長変換部４１は、Ｘポート４１Ａから入力した信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を合波して励起光のＸ偏波成分に応じて第２の波長の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を９０度回転部４０Ａに入力する。９０度回転部４０Ａは、波長変換後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＹ偏波成分を９０度回転、すなわち、波長変換後の第２の波長の信号光のＹ偏波成分及び励起光のＹ偏波成分を第３のＰＢＳ３９内のＹポート４１Ｂに入力する。
【0066】
また、９０度回転部４０Ａは、第３のＰＢＳ３９内のＹポート４１Ｂから入力した４５度回転後の信号光のＹ偏波成分及び励起光のＹ偏波成分を９０度回転、すなわち信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を波長変換部４１に出力する。波長変換部４１は、９０度回転部４０Ａから入力した９０度回転後の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を合波して励起光のＸ偏波成分に応じて信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分に波長変換する。そして、波長変換部４１は、波長変換後のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分をＸポート４１Ａから出力する。
【0067】
第３のＰＢＳ３９は、Ｘポート４１Ａからの信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分と、Ｙポート４１Ｂからの信号光のＹ偏波成分及び励起光のＹ偏波成分とを合波する。４５度回転部３８は、第３のＰＢＳ３９から入力した波長変換後の信号光のＸ偏波成分、信号光のＹ偏波成分、励起光のＸ偏波成分及び励起光のＹ偏波成分を４５度回転、すなわち、波長変換後のＸ偏波及びＹ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光を出力する。第２のＰＢＳ３７は、波長変換後の信号光及び励起光から、Ｘ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光と、Ｙ偏波の信号光とに分離する。第２のＰＢＳ３７は、Ｘ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光を第１の変調部３５に出力すると共に、Ｙ偏波の信号光を第２の変調部３６に出力する。
【0068】
第１の変調部３５は、第１の変調制御部４４Ａの制御に応じて、折り返された波長変換後のＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光の残留変調成分を除去する逆相の周波数変調を実行する。第２の変調部３６は、第２の変調制御部４５の制御に応じて、折り返された波長変換後のＹ偏波の信号光の残留変調成分を除去する逆相の周波数変調を実行する。第１のＰＢＳ３４は、第１の変調部３５から入力した波長変換後のＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光と、第２の変調部３６から入力した波長変換後のＹ偏波の信号光とを合波する。
【0069】
第２のＷＤＭカプラ４２は、第１のＰＢＳ３４から入力した波長変換後の信号光及び励起光から波長変換後の信号光と波長変換後の励起光とに分離する。第２のＷＤＭカプラ４２は、波長変換後の信号光を信号光出力部４３に出力すると共に、波長変換後の励起光を第３のＷＤＭカプラ４６に出力する。第３のＷＤＭカプラ４６は、波長変換後の励起光を検出部４７に出力する。検出部４７は、波長変換後のＸ偏波の励起光内の残留変調成分を検出する。
【0070】
第１の変調制御部４４Ａは、検出部４７の検出結果、すなわち励起光の残留変調成分に基づき、波長変換後のＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光の残留変調成分が最小になるように逆相の周波数変調を実行する。その結果、第１の変調部３５は、復路、すなわち波長変換後のＸ偏波の信号光及びＸ偏波の励起光から残留変調成分を除去できる。尚、第２の変調制御部４５は、第２の変調部３６の往路の周波数変調成分を記憶しておき、往路の周波数変調成分に基づき、第２の変調部３６の復路で残留変調成分を除去する。
【0071】
図１０は、第１のキャンセル処理に関わる波長変換装置２０の処理動作の一例を示すフローチャートである。図１０において波長変換装置２０内の検出部４７は、Ｘ偏波の励起光の残留変調成分の検出動作を実行する（ステップＳ１１）。波長変換装置２０内の第１の変調制御部４４Ａは、Ｘ偏波の励起光の残留変調成分を検出したか否かを判定する（ステップＳ１２）。第１の変調制御部４４Ａは、Ｘ偏波の残留変調成分を検出した場合（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）、Ｘ偏波の信号光及び励起光の残留変調成分が最小になるように第１の変調部３５を制御する（ステップＳ１３）。
【0072】
第１の変調制御部４４Ａは、第１の変調部３５を制御した後、Ｘ偏波の励起光の残留変調成分の検出動作を実行すべく、ステップＳ１１に移行する。また、第１の変調制御部４４Ａは、Ｘ偏波の励起光の残留変調成分を検出しなかった場合（ステップＳ１２、Ｎｏ）、図１０に示す処理動作を終了する。
【0073】
実施例３の検出部４７は、第１の変調部３５から出力された波長変換後の励起光の変調成分を検出する。第１の変調制御部４４Ａは、検出部４７にて検出された波長変換後の励起光内の変調成分に基づき、波長変換後のＸ偏波の信号光内の変調成分を最小にするように、第１の変調部３５を制御する。その結果、信号光をモニタしなくても、Ｘ偏波の信号光の変調成分を除去できる。
【0074】
尚、実施例３の波長変換装置２０では、波長変換後のＸ偏波の励起光の残留変調成分を検出し、検出結果に基づき、波長変換後の信号光の残留変調成分を除去するように第１の変調部３５を制御する場合を例示した。しかしながら、これに限定されるものではなく、その実施の形態につき、実施例４として以下に説明する。
【実施例4】
【0075】
図１１は、実施例４の波長変換装置２０の一例を示す説明図である。尚、実施例１の波長変換装置２０と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明ついては省略する。
【0076】
図１１に示す波長変換装置２０が図２に示す波長変換装置２０と異なるところは、波長変換後のＹ偏波の励起光の残留変調成分に基づき、第２の変調部３６を制御する点にある。励起光源３２は、例えば、Ｘ偏波の励起光を発光する。励起光源３２と第１のＷＤＭカプラ３３との間に、励起光源３２から入力したＸ偏波の励起光を９０度回転してＹ偏波の励起光に変換する９０度回転部６５を配置した。第１のＷＤＭカプラ３３と第２のＷＤＭカプラ４２との間に、第１のＰＢＳ３４から入力した波長変換後のＹ偏波の励起光を分離する第３のＷＤＭカプラ４６を配置した。
【0077】
第２の変調制御部４５Ａは、検出部４７の検出結果、すなわち、波長変換後のＹ偏波の励起光の残留変調成分に基づき、第２の変調部３６の復路で残留変調成分を除去する逆相の周波数変調を実行すべく、第２の変調部３６を制御する。
【0078】
第１の変調制御部４４は、第１の変調部３５の往路で変調した変調成分を記憶しておき、記憶された変調成分に基づき、第１の変調部３５の復路で残留変調成分を除去する逆相の周波数変調を実行すべく、第１の変調部３５を制御する。
【0079】
図１２は、第２の変調制御部４５Ａの一例を示す説明図である。図１２に示す第２の変調制御部４５Ａは、発振部６１Ｂと、駆動電圧算出部６２Ｂと、ドライバ６３Ｂとを有する。発振部６１Ｂは、変調周波数（ｓｉｎ波）を発振する。駆動電圧算出部６２Ｂは、検出部４７からの励起光の残留変調成分に対応する駆動電圧を算出する。尚、駆動電圧算出部６２Ｂは、残留変調成分に対応する駆動電圧量を管理するテーブルを参照し、残留変調成分に対応する駆動電圧量を取得しても良い。ドライバ６３Ｂは、発振部６１Ｂからの変調周波数（ｓｉｎ波）に駆動電圧を印加することで、第２の変調部３６を制御する駆動信号を出力する。第２の変調部３６は、駆動信号に応じてＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光を周波数変調する。第２の変調制御部４５Ａは、第２の変調部３６の往路でＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光に周波数変調すべく、第２の変調部３６を制御する。第２の変調制御部４５Ａは、第２の変調部３６の復路でＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光内の残留変調成分を除去する周波数変調すべく、第２の変調部３６を制御する。
【0080】
次に実施例４の波長変換装置２０の動作について説明する。第１のＷＤＭカプラ３３は、信号光入力部３１から入力したＸ偏波の信号光及びＹ偏波の信号光と、９０度回転部６５から入力したＹ偏波の励起光とを合波する。第１のＰＢＳ３４は、第１のＷＤＭカプラ３３で合波した信号光及び励起光から、Ｘ偏波の信号光と、Ｙ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光とに分離する。第１のＰＢＳ３４は、Ｘ偏波の信号光を第１の変調部３５に入力すると共に、Ｙ偏波の励起光及びＹ偏波の信号光を第２の変調部３６に入力する。
【0081】
第１の変調部３５は、Ｘ偏波の信号光の励起光を周波数変調し、周波数変調後のＸ偏波の信号光を第２のＰＢＳ３７に入力する。第２の変調部３６は、Ｙ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光を周波数変調し、周波数変調後のＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光を第２のＰＢＳ３７に入力する。第２のＰＢＳ３７は、周波数変調後のＸ偏波の信号光と、周波数変調後のＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光とを合波する。４５度回転部３８は、第２のＰＢＳ３７から入力した周波数変調後の信号光及び周波数変調後の励起光を４５度回転する。第３のＰＢＳ３９は、４５度回転後の信号光及び励起光をＸ偏波成分及びＹ偏波成分に分離する。第３のＰＢＳ３９は、４５度回転後の信号光及び励起光のＸ偏波成分をＸポート４１Ａから出力すると共に、４５度回転後の信号光及び励起光のＹ偏波成分をＹポート４１Ｂから出力する。
【0082】
波長変換部４１は、Ｘポート４１Ａから入力した信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を合波して励起光のＸ偏波成分に応じて第２の波長の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を９０度回転部４０Ａに入力する。９０度回転部４０Ａは、波長変換後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を９０度回転、すなわち、波長変換後の第２の波長の信号光のＹ偏波成分及び励起光のＹ偏波成分を第３のＰＢＳ３９内のＹポート４１Ｂに入力する。
【0083】
また、９０度回転部４０Ａは、第３のＰＢＳ３９内のＹポート４１Ｂから入力した４５度回転後の信号光のＹ偏波成分及び励起光のＹ偏波成分を９０度回転、すなわち信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を波長変換部４１に出力する。波長変換部４１は、９０度回転部４０Ａから入力した９０度回転後の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を合波して励起光のＸ偏波成分に応じて信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分に波長変換する。そして、波長変換部４１は、波長変換後のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分をＸポート４１Ａから出力する。
【0084】
第３のＰＢＳ３９は、Ｘポート４１Ａからの信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分と、Ｙポート４１Ｂからの信号光のＹ偏波成分及び励起光のＹ偏波成分とを合波する。４５度回転部３８は、第３のＰＢＳ３９から入力した波長変換後の信号光のＸ偏波成分、信号光のＹ偏波成分、励起光のＸ偏波成分及び励起光のＹ偏波成分を４５度回転、すなわち、波長変換後のＸ偏波及びＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光を出力する。第２のＰＢＳ３７は、波長変換後の信号光及び励起光から、Ｘ偏波の信号光と、Ｙ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光とに分離する。第２のＰＢＳ３７は、Ｘ偏波の信号光を第１の変調部３５に出力すると共に、Ｙ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光を第２の変調部３６に出力する。
【0085】
第２の変調部３６は、第２の変調制御部４５Ａの制御に応じて、折り返された波長変換後のＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光の残留変調成分を除去する。第１の変調部３５は、第１の変調制御部４４の制御に応じて、折り返された波長変換後のＸ偏波の信号光の残留変調成分を除去する。第１のＰＢＳ３４は、第１の変調部３５から入力した波長変換後のＸ偏波の信号光と、第２の変調部３６から入力した波長変換後のＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光とを合波する。
【0086】
第２のＷＤＭカプラ４２は、第１のＰＢＳ３４から入力した波長変換後の信号光及び励起光から波長変換後のＸ偏波及びＹ偏波の信号光と波長変換後のＹ偏波の励起光とに分離する。第２のＷＤＭカプラ４２は、波長変換後のＸ偏波及びＹ偏波の信号光を信号光出力部４３に出力すると共に、波長変換後の励起光を第３のＷＤＭカプラ４６に出力する。第３のＷＤＭカプラ４６は、波長変換後のＹ偏波の励起光を検出部４７に出力する。検出部４７は、波長変換後のＹ偏波の励起光内の残留変調成分を検出する。
【0087】
第２の変調制御部４５Ａは、検出部４７の検出結果、すなわちＹ偏波の励起光の残留変調成分に基づき、波長変換後のＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光の残留変調成分が最小になるように周波数変調する。その結果、第２の変調部３６は、復路、すなわち波長変換後のＹ偏波の信号光及びＹ偏波の励起光から残留変調成分を除去できる。尚、第１の変調制御部４４は、第１の変調部３５の往路の周波数変調成分を記憶しておき、往路の周波数変調成分に基づき、第１の変調部３５の復路で残留変調成分を除去する。
【0088】
図１３は、第２のキャンセル処理に関わる波長変換装置２０の処理動作の一例を示すフローチャートである。図１３において波長変換装置２０内の検出部４７は、Ｙ偏波の励起光の残留変調成分の検出動作を実行する（ステップＳ２１）。波長変換装置２０内の第２の変調制御部４５Ａは、Ｙ偏波の励起光の残留変調成分を検出したか否かを判定する（ステップＳ２２）。第２の変調制御部４５Ａは、Ｙ偏波の残留変調成分を検出した場合（ステップＳ２２、Ｙｅｓ）、Ｙ偏波の信号光及び励起光の残留変調成分が最小になるように第２の変調部３６の周波数変調を制御する（ステップＳ２３）。
【0089】
第２の変調制御部４５Ａは、第２の変調部３６の周波数変調を制御した後、Ｙ偏波の励起光の残留変調成分の検出動作を実行すべく、ステップＳ２１に移行する。また、第２の変調制御部４５Ａは、Ｙ偏波の励起光の残留変調成分を検出しなかった場合（ステップＳ２２、Ｎｏ）、図１３に示す処理動作を終了する。
【0090】
実施例４の検出部４７は、第２の変調部３６から出力された波長変換後の励起光の変調成分を検出する。第２の変調制御部４５Ａは、検出部４７にて検出された波長変換後の励起光内の変調成分に基づき、波長変換後のＹ偏波の信号光内の変調成分を最小にするように、第２の変調部３６を制御する。その結果、信号光をモニタしなくても、Ｙ偏波の信号光の変調成分を除去できる。
【0091】
実施例３及び４の波長変換装置２０は、波長変換後の単一偏波の励起光の残留変調成分を検出し、検出結果に基づき、波長変換後の励起光と同じ偏波状態の信号光の残留変調成分を除去するように第１の変調部３５又は第２の変調部３６を制御する場合を例示した。しかしながら、これに限定されるものではなく、その実施の形態につき、実施例５として以下に説明する。
【実施例5】
【0092】
図１４は、実施例５の波長変換装置２０の一例を示す説明図である。尚、実施例１の波長変換装置２０と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明ついては省略する。図１４に示す波長変換装置２０が図２に示す波長変換装置２０と異なるところは、波長変換後の励起光の残留変調成分に基づき、単一の変調制御部７０で第１の変調部３５及び第２の変調部３６を制御する点にある。励起光源３２は、例えば、Ｘ偏波の励起光を発光する。励起光源３２と第１のＷＤＭカプラ３３との間に、励起光源３２から入力したＸ偏波の励起光を４５度回転して励起光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分に変換する４５度回転部６２を配置した。第１のＷＤＭカプラ３３と第２のＷＤＭカプラ４２との間に、第１のＰＢＳ３４から入力した波長変換後の励起光を分離する第３のＷＤＭカプラ４６を配置した。検出部４７は、第３のＷＤＭカプラ４６から分離した励起光の変調成分を検出する。
【0093】
変調制御部７０は、検出部４７の検出結果、すなわち、波長変換後の励起光のＸ偏波成分の残留変調成分に基づき、第１の変調部３５の復路で残留変調成分を除去する逆相の周波数変調を実行すべく、第１の変調部３５を制御する。変調制御部７０は、検出部４７の検出結果、すなわち、波長変換後の励起光のＹ偏波成分の残留変調成分に基づき、第２の変調部３６の復路で残留変調成分を除去すべく、第２の変調部３６を制御する。
【0094】
図１５は、変調制御部７０の一例を示す説明図である。図１５に示す変調制御部７０は、第１の発振部７１Ａと、第１の駆動電圧算出部７２Ａと、第１のドライバ７３Ａと、第２の発振部７１Ｂと、第２の駆動電圧算出部７２Ｂと、第２のドライバ７３Ｂと、制御スイッチ７４とを有する。
【0095】
第１の発振部７１Ａは、周波数（ｓｉｎ波）を発振する。第１の駆動電圧算出部７２Ａは、検出部４７からの励起光の残留変調成分に対応する駆動電圧を算出する。尚、第１の駆動電圧算出部７２Ａは、残留変調成分に対応する駆動電圧量を管理するテーブルを参照し、残留変調成分に対応する駆動電圧量を取得しても良い。第１のドライバ７３Ａは、第１の発振部７１Ａからの変調周波数（ｓｉｎ波）に駆動電圧を印加することで、第１の変調部３５を制御する駆動信号を出力する。変調制御部７０は、制御スイッチ７４を第１の駆動電圧算出部７２Ａ側に切替えることで、第１の変調部３５の往路でＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分に周波数変調を実行すべく、第１の変調部３５を制御する。変調制御部７０は、第１の変調部３５の復路でＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分内の残留変調成分を除去する周波数変調を実行すべく、第１の変調部３５を制御する。
【0096】
第２の発振部７１Ｂは、周波数（ｓｉｎ波）を発振する。第２の駆動電圧算出部７２Ｂは、検出部４７からの励起光の残留変調成分に対応する駆動電圧を算出する。尚、第２の駆動電圧算出部７２Ｂは、残留変調成分に対応する駆動電圧量を管理するテーブルを参照し、残留変調成分に対応する駆動電圧量を取得しても良い。第２のドライバ７３Ｂは、第２の発振部７１Ｂからの変調周波数（ｓｉｎ波）に駆動電圧を印加することで、第２の変調部３６を制御する駆動信号を出力する。変調制御部７０は、制御スイッチ７４を第２の駆動電圧算出部７２Ｂ側に切替えることで、第２の変調部３６の往路でＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分に周波数変調を実行すべく、第２の変調部３６を制御する。変調制御部７０は、第２の変調部３６の復路でＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分内の残留変調成分を除去する周波数変調を実行すべく、第２の変調部３６を制御する。
【0097】
制御スイッチ７４は、第１の駆動電圧算出部７２Ａと第２の駆動電圧算出部７２Ｂの入力である検出部４７の出力、すなわち励起光の残留変調成分を所定タイミングで切替える。
【0098】
次に実施例５の波長変換装置２０の動作について説明する。第１のＷＤＭカプラ３３は、信号光入力部３１から入力したＸ偏波の信号光及びＹ偏波の信号光と、４５度回転部６２から入力した励起光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分とを合波する。第１のＰＢＳ３４は、第１のＷＤＭカプラ３３で合波した信号光及び励起光から、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とに分離する。第１のＰＢＳ３４は、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を第１の変調部３５に入力すると共に、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分を第２の変調部３６に入力する。
【0099】
第１の変調部３５は、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を周波数変調し、周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を第２のＰＢＳ３７に入力する。第２の変調部３６は、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分を周波数変調し、周波数変調後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分を第２のＰＢＳ３７に入力する。第２のＰＢＳ３７は、周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、周波数変調後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とを合波する。第３のＰＢＳ３９は、第２のＰＢＳ３７から入力した周波数変調後の信号光及び励起光から、周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、周波数変調後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とに分離する。第３のＰＢＳ３９は、周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分をＸポート４１Ａから出力すると共に、周波数変調後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分をＹポート４１Ｂから出力する。
【0100】
波長変換部４１は、Ｘポート４１Ａから入力した信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を合波して励起光のＸ偏波成分に応じて第２の波長の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を波長変換する。更に、波長変換部４１は、波長変換後の第２の波長のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を９０度回転部４０Ａに入力する。９０度回転部４０Ａは、波長変換後の第２の波長のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を９０度回転、すなわち、波長変換後の第２の波長のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分をＹポート４１Ｂから出力する。
【0101】
また、波長変換部４１内の９０度回転部４０Ａは、Ｙポート４１Ｂから入力したＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分を９０度回転、すなわち信号光のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を波長変換部４１に入力する。波長変換部４１は、９０度回転部４０Ａから入力したＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を合波して励起光のＸ偏波成分に応じてＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分に波長変換する。波長変換部４１は、波長変換後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分をＸポート４１Ａから出力する。
【0102】
第３のＰＢＳ３９は、Ｘポート４１ＡからのＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、Ｙポート４１ＢからのＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とを合波する。第２のＰＢＳ３７は、第３のＰＢＳ３９から入力した信号光及び励起光から、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とを分離する。第２のＰＢＳ３７は、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を第１の変調部３５に出力すると共に、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分を第２の変調部３６に出力する。
【0103】
第１の変調部３５は、変調制御部７０の制御に応じて、折り返された波長変換後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分の残留変調成分を除去する。第２の変調部３６は、変調制御部７０の制御に応じて、折り返された波長変換後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分の残留変調成分を除去する。第１のＰＢＳ３４は、第１の変調部３５から入力した波長変換後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、第２の変調部３６から入力した波長変換後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とを合波する。
【0104】
第２のＷＤＭカプラ４２は、第１のＰＢＳ３４から入力した波長変換後の信号光及び励起光から、波長変換後のＸ偏波及びＹ偏波の信号光と波長変換後の励起光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分とに分離する。第２のＷＤＭカプラ４２は、波長変換後のＸ偏波及びＹ偏波の信号光を信号光出力部４３に出力すると共に、波長変換後の励起光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分を第３のＷＤＭカプラ４６に出力する。第３のＷＤＭカプラ４６は、波長変換後の励起光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分を検出部４７に出力する。検出部４７は、波長変換後の励起光内の残留変調成分を検出する。
【0105】
変調制御部７０は、検出部４７の検出結果、すなわち励起光のＸ偏波成分の残留変調成分に基づき、波長変換後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分の残留変調成分が最小になるように周波数変調を実行すべく、第１の変調部３５を制御する。その結果、第１の変調部３５は、復路、すなわち波長変換後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分から残留変調成分を除去できる。
【0106】
変調制御部７０は、検出部４７の検出結果、すなわち励起光のＹ偏波成分の残留変調成分に基づき、波長変換後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分の残留変調成分が最小になるように周波数変調を実行すべく、第２の変調部３６を制御する。その結果、第２の変調部３６は、復路、すなわち波長変換後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分から残留変調成分を除去できる。
【0107】
図１６は、第３のキャンセル処理に関わる波長変換装置２０の処理動作の一例を示すフローチャートである。図１６において波長変換装置２０内の検出部４７は、励起光のＸ偏波成分の残留変調成分の検出動作を実行する（ステップＳ３１）。波長変換装置２０内の変調制御部７０は、励起光のＸ偏波成分の残留変調成分を検出したか否かを判定する（ステップＳ３２）。変調制御部７０は、励起光のＸ偏波成分の残留変調成分を検出した場合（ステップＳ３２、Ｙｅｓ）、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分の残留変調成分が最小になるように第１の変調部３５を制御する（ステップＳ３３）。
【0108】
検出部４７は、ステップＳ３３にて第１の変調部３５を制御した後、励起光のＸ偏波成分の残留変調成分の検出動作を実行すべく、ステップＳ３１に移行する。検出部４７は、励起光のＸ偏波成分の残留変調成分を検出しなかった場合（ステップＳ３２、Ｎｏ）、励起光のＹ偏波成分の残留変調成分の検出動作を実行する（ステップＳ３４）。変調制御部７０は、励起光のＹ偏波成分の残留変調成分を検出したか否かを判定する（ステップＳ３５）。変調制御部７０は、励起光のＹ偏波成分の残留変調成分を検出した場合（ステップＳ３５、Ｙｅｓ）、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分の残留変調成分が最小になるように第２の変調部３６を制御する（ステップＳ３６）。そして、変調制御部７０は、第２の変調部３６を制御した後、励起光のＹ偏波成分の残留変調成分の検出動作を実行すべく、ステップＳ３４に移行する。変調制御部７０は、励起光のＹ偏波成分の残留変調成分を検出しなかった場合（ステップＳ３５、Ｎｏ）、図１６に示す処理動作を終了する。
【0109】
実施例５の検出部４７は、第１の変調部３５から出力された波長変換後の励起光の変調成分を検出すると共に、第２の変調部３６から出力された波長変換後の励起光の変調成分を検出する。変調制御部７０は、検出部４７の検出結果に基づき、波長変換後のＸ偏波の信号光内の変調成分が最小になるように、第１の変調部３５を制御すると共に、波長変換後のＹ偏波の信号光内の変調成分が最小になるように、第２の変調部３６を制御する。その結果、信号光をモニタしなくても、Ｘ偏波及びＹ偏波の信号光の変調成分を除去できる。
【実施例6】
【0110】
図１７は、実施例６の波長変換装置２０の一例を示す説明図である。尚、実施例１の波長変換装置２０と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。実施例６の波長変換装置２０が実施例５の波長変換装置２０と異なるところは、第１の光遅延部８１と、第２の光遅延部８２と、光遅延制御部８３とを有する点にある。
【0111】
第１の光遅延部８１は、第１の変調部３５と第２のＰＢＳ３７との間に配置される。第１の光遅延部８１は、第１の変調部３５の波長変換部４１側のポートから波長変換後のＸ偏波の信号光が戻って来るまでの第１の光路長を、第１の変調部３５で変調後のＸ偏波の信号光の波長に応じて抵抗等の遅延素子の遅延量で調整する。尚、第１の光路長は、変調後のＸ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離とする。
【0112】
第２の光遅延部８２は、第２の変調部３６と第２のＰＢＳ３７との間に配置される。第２の光遅延部８２は、第２の変調部３６の波長変換部４１側のポートから波長変換後のＹ偏波の信号光が戻って来るまでの第２の光路長を、第２の変調部３６で変調後のＹ偏波の信号光の波長に応じて抵抗等の遅延素子の遅延量で調整する。尚、第２の光路長は、変調後のＹ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離とする。光遅延制御部８３は、第１の光遅延部８１及び第２の光遅延部８２を制御する。
【0113】
図１８は、変調制御部７０の一例を示す説明図である。図１８に示す変調制御部７０は、第１の発振部７１Ａと、第１の駆動電圧算出部７２Ａと、第１のドライバ７３Ａと、第２の発振部７１Ｂと、第２の駆動電圧算出部７２Ｂと、第２のドライバ７３Ｂと、制御スイッチ７４とを有する。
【0114】
図１９は、光遅延制御部８３の一例を示す説明図である。図１９に示す光遅延制御部８３は、第１の光路調整部９１と、第２の光路調整部９２と、制御スイッチ９３とを有する。第１の光路調整部９１は、第１の光遅延部８１内の遅延素子を使用して第１の光路長を調整する。第２の光路調整部９２は、第２の光遅延部８２内の遅延素子を使用して第２の光路長を調整する。制御スイッチ９３は、第１の光路調整部９１及び第２の光路調整部９２を切替える。
【0115】
第１の光路調整部９１は、第１の光路長が変調後のＸ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となるように、（数式１）を使用して第１の光路長を調整する。第２の光路調整部９２も、第２の光路長が変調後のＹ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となるように、（数式１）を使用して第２の光路長を調整する。尚、変調周波数の周期＋半周期だけずれている場合、往復で逆相の周波数変調を実行できる。
【0116】
【数1】
【0117】
第１の光路調整部９１は、（数式１）で第１の光路長Ｌの調整量ΔＬを算出する。第１の光路調整部９１は、調整量ΔＬに対応する第１の光遅延部８１の遅延量を管理するテーブルを参照し、調整量ΔＬに対応する遅延量を第１の光遅延部８１に設定する。その結果、第１の変調部３５の波長変換部４１側のポートから波長変換後のＸ偏波の信号光が戻って来るまでの第１の光路長を、変調後のＸ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となる。従って、第１の変調部３５は、波長変換後のＸ偏波の信号光の折り返しタイミングで波長変換前の変調成分を除去できる。
【0118】
第２の光路調整部９２は、（数式１）で第２の光路長Ｌの調整量ΔＬを算出する。第２の光路調整部９２は、調整量ΔＬに対応する第２の光遅延部８２の遅延量を管理するテーブルを参照し、調整量ΔＬに対応する遅延量を第２の光遅延部８２に設定する。その結果、第２の変調部３６の波長変換部４１側のポートから波長変換後のＹ偏波の信号光が戻って来るまでの第２の光路長を、変調後のＹ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となる。従って、第２の変調部３６は、波長変換後のＹ偏波の信号光の折り返しタイミングで波長変換前の変調成分を除去できる。
【0119】
実施例６の第１の光路調整部９１は、第１の変調部３５で変調後のＸ偏波の信号光の波長に応じた遅延量で第１の光路長を調整する。第２の光路調整部９２は、第２の変調部３６で変調後のＹ偏波の信号光の波長に応じた遅延量で第２の光路長を調整する。その結果、第１の光路長は、変調後のＸ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となるため、第１の変調部３５は、波長変換後のＸ偏波の信号光の折り返しタイミングで波長変換前の変調成分を除去できる。更に、第２の光路長は、変調後のＸ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となるため、第２の変調部３６は、波長変換後のＹ偏波の信号光の折り返しタイミングで波長変換前の変調成分を除去できる。
【実施例7】
【0120】
図２０は、実施例７の波長変換装置２０の一例を示す説明図である。尚、実施例１の波長変換装置２０と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。実施例７の波長変換装置２０が実施例５の波長変換装置２０と異なるところは、第１の変調部３５及び第２の変調部３６を制御する変調制御部７０Ａを有する点にある。
【0121】
図２１は、変調制御部７０Ａの一例を示す説明図である。図２１に示す変調制御部７０Ａは、第１の発振部７１Ａと、第１の駆動電圧算出部７２Ａと、第１のドライバ７３Ａと、第１の周波数調整部７５Ａとを有する。変調制御部７０は、第２の発振部７１Ｂと、第２の駆動電圧算出部７２Ｂと、第２のドライバ７３Ｂと、第２の周波数調整部７５Ｂと、制御スイッチ７４Ａとを有する。
【0122】
第１の周波数調整部７５Ａは第１の変調部３５の波長変換部４１側のポートから波長変換後のＸ偏波の信号光が戻って来るまでの第１の光路長を、第１の変調部３５で変調後のＸ偏波の信号光の波長に応じて第１の変調部３５の変調周波数で調整する。尚、第１の光路長は、変調後のＸ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離である。第２の周波数調整部７５Ｂは、第２の変調部３６の波長変換部４１側のポートから波長変換後のＹ偏波の信号光が戻って来るまでの第２の光路長を、第２の変調部３６で変調後のＹ偏波の信号光の波長に応じて第２の変調部３６の変調周波数で調整する。尚、第２の光路長は、変調後のＹ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離である。制御スイッチ７４Ａは、第１の駆動電圧算出部７２Ａ及び第１の周波数調整部７５Ａと、第２の駆動電圧算出部７２Ｂ及び第２の周波数調整部７５Ｂとを切替える。
【0123】
第１の周波数調整部７５Ａは、第１の光路長が変調後のＸ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となるように、（数式２）を使用して第１の光路長側の第１の変調部３５の変調周波数を調整する。第２の周波数調整部７５Ｂも、第２の光路長が変調後のＹ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となるように、（数式２）を使用して第２の光路長側の第２の変調部３６の変調周波数を調整する。尚、変調周波数の周期＋半周期だけずれている場合、往復で逆相の周波数変調を実行できる。
【0124】
【数2】
【0125】
第１の周波数調整部７５Ａは、（数式２）で第１の光路長Ｌ側の変調周波数ｆの調整量Δｆを算出する。第１の周波数調整部７５Ａは、調整量Δｆを第１の発振部７１Ａに設定する。その結果、第１の変調部３５の波長変換部４１側のポートから波長変換後のＸ偏波の信号光が戻って来るまでの第１の光路長が変調後のＸ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となる。従って、第１の変調部３５は、波長変換後のＸ偏波の信号光の折り返しタイミングで波長変換前の変調成分を除去できる。
【0126】
第２の周波数調整部７５Ｂは、（数式２）で第２の光路長Ｌ側の変調周波数ｆの調整量Δｆを算出する。第２の周波数調整部７５Ｂは、調整量Δを第２の発振部７１Ｂに設定する。その結果、第２の変調部３６の波長変換部４１側のポートから波長変換後のＹ偏波の信号光が戻って来るまでの第２の光路長が変調後のＹ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となる。従って、第２の変調部３６は、波長変換後のＹ偏波の信号光の折り返しタイミングで波長変換前の変調成分を除去できる。
【0127】
実施例７の第１の周波数調整部７５Ａは、第１の変調部３５で変調後のＸ偏波の信号光の波長に応じた第１の変調部３５の変調周波数で第１の光路長を調整する。第２の周波数調整部７５Ｂは、第２の変調部３６で変調後のＹ偏波の信号光の波長に応じた第２の変調部３６の変調周波数で第２の光路長を調整する。その結果、第１の光路長は、変調後のＸ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となるため、第１の変調部３５は、波長変換後のＸ偏波の信号光の折り返しタイミングで波長変換前の変調成分を除去できる。更に、第２の光路長は、変調後のＸ偏波の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となるため、第２の変調部３６は、波長変換後のＹ偏波の信号光の折り返しタイミングで波長変換前の変調成分を除去できる。
【0128】
尚、実施例５の波長変換装置２０では、波長変換後の励起光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分の残留変調成分を使用して、第１の変調部３５及び第２の変調部３６を制御する場合を例示した。しかしながら、波長変換後の励起光ではなく、波長変換後の信号光の残留変調成分を使用しても良く、適宜変更可能である。
【実施例8】
【0129】
図２２は、実施例８の波長変換装置２０の一例を示す説明図である。尚、実施例５の波長変換装置２０と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明ついては省略する。実施例８の波長変換装置２０と実施例５の波長変換装置２０と異なるところは、波長変換後の励起光の残留変調成分の代わりに、波長変換後の信号光の残留変調成分を使用して、第１の変調部３５及び第２の変調部３６を制御する点にある。
【0130】
第２のＷＤＭカプラ４２と信号光出力部４３との間に、第２のＷＤＭカプラ４２で分離した信号光の一部を光分岐する第４のＷＤＭカプラ４８を配置した。検出部４７Ａは、第４のＷＤＭカプラ４８で分離した信号光の一部から残留変調成分を検出する。
【0131】
変調制御部７０Ｂは、検出部４７Ａの検出結果、すなわち、波長変換後のＸ偏波の信号光の残留変調成分に基づき、第１の変調部３５の復路で残留変調成分を除去すべく、第１の変調部３５を制御する。変調制御部７０Ｂは、検出部４７Ａの検出結果、すなわち、波長変換後のＹ偏波の信号光の残留変調成分に基づき、第２の変調部３６の復路で残留変調成分を除去すべく、第２の変調部３６を制御する。
【0132】
次に実施例８の波長変換装置２０の動作について説明する。第１のＷＤＭカプラ３３は、信号光入力部３１から入力したＸ偏波の信号光及びＹ偏波の信号光と、４５度回転部６２から入力した励起光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分とを合波する。第１のＰＢＳ３４は、第１のＷＤＭカプラ３３で合波した信号光及び励起光から、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とに分離する。第１のＰＢＳ３４は、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を第１の変調部３５に入力すると共に、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分を第２の変調部３６に入力する。
【0133】
第１の変調部３５は、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を周波数変調し、周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を第２のＰＢＳ３７に入力する。第２の変調部３６は、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分を周波数変調し、周波数変調後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分を第２のＰＢＳ３７に入力する。第２のＰＢＳ３７は、周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、周波数変調後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とを合波する。第３のＰＢＳ３９は、第２のＰＢＳ３７から入力した周波数変調後の信号光及び励起光から、周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、周波数変調後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とに分離する。第３のＰＢＳ３９は、周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分をＸポート４１Ａから出力すると共に、周波数変調後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分をＹポート４１Ｂから出力する。
【0134】
波長変換部４１は、Ｘポート４１Ａからの信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を合波して励起光のＸ偏波成分に応じて第２の波長の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を波長変換する。更に、波長変換部４１は、波長変換後の第２の波長のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を９０度回転部４０Ａに入力する。９０度回転部４０Ａは、波長変換後の第２の波長のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を９０度回転、すなわち、波長変換後の第２の波長のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分を第３のＰＢＳ３９内のＹポート４１Ｂに入力する。
【0135】
また、波長変換部４１内の９０度回転部４０Ａは、Ｙポート４１ＢからのＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分を９０度回転、すなわち信号光のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を波長変換部４１に入力する。波長変換部４１は、９０度回転部４０Ａから入力したＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を合波して励起光のＸ偏波成分に応じてＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分に波長変換する。波長変換部４１は、波長変換後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を第３のＰＢＳ３９内のＸポート４１Ａに入力する。
【0136】
第３のＰＢＳ３９は、Ｘポート４１ＡからのＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、Ｙポート４１ＢからのＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とを合波する。第２のＰＢＳ３７は、第３のＰＢＳ３９から入力した信号光及び励起光から、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とを分離する。第３のＰＢＳ３９は、Ｘ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分を第１の変調部３５に出力すると共に、Ｙ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分を第２の変調部３６に出力する。
【0137】
第１の変調部３５は、変調制御部７０Ｂの制御に応じて、折り返された波長変換後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分の残留変調成分を除去する。第２の変調部３６は、変調制御部７０Ｂの制御に応じて、折り返された波長変換後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分の残留変調成分を除去する。第１のＰＢＳ３４は、第１の変調部３５から入力した波長変換後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分と、第２の変調部３６から入力した波長変換後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分とを合波する。
【0138】
第２のＷＤＭカプラ４２は、第１のＰＢＳ３４から入力した波長変換後の信号光及び励起光から、波長変換後のＸ偏波及びＹ偏波の信号光と波長変換後の励起光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分とに分離する。第４のＷＤＭカプラ４８は、波長変換後のＸ偏波の信号光及びＹ偏波の信号光を検出部４７Ａ及び信号光出力部４３に出力する。検出部４７Ａは、波長変換後のＸ偏波の信号光内の残留変調成分を検出すると共に、波長変換後のＹ偏波の信号光内の残留変調成分を検出する。
【0139】
変調制御部７０Ｂは、検出部４７Ａの検出結果、すなわちＸ偏波の信号光の残留変調成分に基づき、波長変換後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分の残留変調成分が最小になるように周波数変調する。その結果、第１の変調部３５は、復路、すなわち波長変換後のＸ偏波の信号光及び励起光のＸ偏波成分から残留変調成分を除去できる。
【0140】
変調制御部７０Ｂは、検出部４７Ａの検出結果、すなわちＹ偏波の信号光の残留変調成分に基づき、波長変換後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分の残留変調成分が最小になるように周波数変調する。その結果、第２の変調部３６は、復路、すなわち波長変換後のＹ偏波の信号光及び励起光のＹ偏波成分から残留変調成分を除去できる。
【0141】
図２３は、第４のキャンセル処理に関わる波長変換装置２０の処理動作の一例を示すフローチャートである。図２３は、第４のキャンセル処理に関わる波長変換装置２０の処理動作の一例を示すフローチャートである。図１６において波長変換装置２０内の検出部４７Ａは、Ｘ偏波の信号光の残留変調成分の検出動作を実行する（ステップＳ４１）。波長変換装置２０内の変調制御部７０Ｂは、Ｘ偏波の信号光の残留変調成分を検出したか否かを判定する（ステップＳ４２）。変調制御部７０Ｂは、Ｘ偏波の信号光の残留変調成分を検出した場合（ステップＳ４２、Ｙｅｓ）、Ｘ偏波の信号光の残留変調成分が最小になるように第１の変調部３５を制御する（ステップＳ４３）。
【0142】
検出部４７Ａは、ステップＳ４３にて第１の変調部３５を制御した後、Ｘ偏波の信号光の残留変調成分の検出動作を実行すべく、ステップＳ４１に移行する。検出部４７Ａは、Ｘ偏波の信号光の残留変調成分を検出しなかった場合（ステップＳ４２、Ｎｏ）、Ｙ偏波の信号光の残留変調成分の検出動作を実行する（ステップＳ４４）。変調制御部７０Ｂは、Ｙ偏波の信号光の残留変調成分を検出したか否かを判定する（ステップＳ４５）。変調制御部７０Ｂは、Ｙ偏波の信号光の残留変調成分を検出した場合（ステップＳ４５、Ｙｅｓ）、Ｙ偏波の信号光の残留変調成分が最小になるように第２の変調部３６を制御する（ステップＳ４６）。そして、変調制御部７０Ｂは、第２の変調部３６を制御した後、Ｙ偏波の信号光の残留変調成分の検出動作を実行すべく、ステップＳ４４に移行する。変調制御部７０Ｂは、励起光のＹ偏波成分の残留変調成分を検出しなかった場合（ステップＳ４５、Ｎｏ）、図２３に示す処理動作を終了する。
【0143】
実施例８の検出部４７Ａは、第１の変調部３５から出力された波長変換後のＸ偏波の信号光内の変調成分を検出する。変調制御部７０Ｂは、検出部４７の検出結果に基づき、波長変換後のＸ偏波の信号光内の変調成分が最小になるように、第１の変調部３５を制御する。検出部４７Ａは、第２の変調部３６から出力された波長変換後のＹ偏波の信号光内の変調成分を検出する。変調制御部７０Ｂは、検出部４７の検出結果に基づき、波長変換後のＹ偏波の信号光内の変調成分が最小になるように、第２の変調部３６を制御する。その結果、励起光をモニタしなくても、Ｘ偏波及びＹ偏波の信号光の変調成分を除去できる。
【0144】
本実施例の波長変換装置２０では、検出部４７の検出結果に基づき、波長変換部４１で波長変換後の第２の信号光から変調成分を除去する場合を例示した。しかしながら、第１の波長変換装置２０Ａ、第２の波長変換装置２０Ｂ、第３の波長変換装置２０Ｃ及び第４の波長変換装置２０Ｄでも適用可能である。例えば、第１の波長変換装置２０Ａでは、検出部４７の検出結果に基づき、波長変換部４１で波長変換後の第２の多重光から変調成分を除去する。第２の波長変換装置２０Ｂは、検出部４７の検出結果に基づき、波長変換部４１で波長変換後の第３の多重光から変調成分を除去する。また、第３の波長変換装置２０Ｃ及び第４の波長変換装置２０Ｄは、検出部４７の検出結果に基づき、波長変換部４１で波長変換後の第１の多重光から変調成分を除去する。
【0145】
また、本実施例では、例えば、Ｃ帯の多重光をＬ帯の多重光に波長変換する波長変換装置２０を例示した。しかしながら、多重光に限定されるものではなく、Ｃ帯の信号光をＬ帯の信号光に波長変換する波長変換装置に適用しても良く、適宜変更可能である。尚、説明の便宜上、Ｃ帯を基準にしたが、Ｓ帯からＬ帯へ、Ｌ帯からＳ帯へのＳ帯とＬ帯との相互間で波長変換する場合の伝送システムに適用しても良く、適宜変更可能である。
【0146】
上記実施例のＷＤＭシステム１では、波長変換装置２０に使用する励起光を光増幅器等の光部品に使用しても良く、適宜変更可能である。
【0147】
波長変換装置２０は、多重光と励起光とを非線形ファイバに伝搬させることで多重光任意の波長帯域に変換するが、ＦＭ変調（又はＰＭ変調）の励起光を用いても良い。
【0148】
上記実施例では、Ｃ帯の光部品を使用し、Ｃ帯の多重光をＳ帯やＬ帯に波長変換して伝送路３に伝送するシステムを例示した。しかしながら、Ｓ帯の光部品を使用し、Ｓ帯の多重光をＣ帯やＬ帯に波長変換して伝送路３に伝送するシステムや、Ｌ帯の光部品を使用し、Ｌ帯の多重光をＣ帯やＳ帯に波長変換して伝送路３に伝送するシステムにも適用可能である。
【0149】
上記実施例では、Ｃ帯、Ｌ帯及びＳ帯を使用する場合を例示したが、Ｃ帯、Ｌ帯及びＳ帯に限定されるものではなく、例えば、Ｏ帯、Ｅ帯やＵ帯に適用しても良く、適宜変更可能である。
【0150】
波長変換装置２０では、単一波長の励起光を用いて波長変換する場合を例示したが、単一波長の励起光に限定されるものではなく、２波長の励起光を用いて波長変換しても良い。
【0151】
波長変換装置２０では、縮退型四光波混合方式を例示したが、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【0152】
第１の変調部３５及び第２の変調部３６は、信号光を周波数変調する場合を例示したが、位相変調でも良く、適宜変更可能である。
【0153】
また、図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【実施例9】
【0154】
図２４は、実施例９の波長変換装置２０の一例を示す説明図である。尚、説明の便宜上、図２４に示す波長変換装置２０は、例えば、第１の波長変換装置２０Ａを例示して説明する。図２４に示す第１の波長変換装置２０Ａは、信号光入力部３１と、励起光源３２と、第１のＷＤＭカプラ３３とを有する。第１の波長変換装置２０Ａは、４５度回転部３８と、第３のＰＢＳ３９と、９０度回転部４０Ａと、第１の変調部３５Ｂと、第２の変調部３６Ｂと、波長変換部４１と、第２のＷＤＭカプラ４２と、信号光出力部４３と、第１の変調制御部４４Ｂと、第２の変調制御部４５Ｂとを有する。
【0155】
信号光入力部３１は、Ｘ偏波及びＹ偏波の信号光を入力する。励起光源３２は、単一偏波、例えば、Ｘ偏波の励起光を発光する光源である。第１のＷＤＭカプラ３３は、信号光入力部３１からのＸ偏波及びＹ偏波の信号光と、励起光源３２からのＸ偏波の励起光とを合波する。
【0156】
４５度回転部３８は、一方の方向からの入力光を４５度回転すると共に、他方の方向からの入力光を４５度回転する。第３のＰＢＳ３９は、一方の方向からの入力光をＸ偏波及びＹ偏波に分離すると共に、他方の方向からのＸ偏波の入力光とＹ偏波の入力光とを合波する。第３のＰＢＳ３９は、他方の方向にＸポート４１Ａ及びＹポート４１Ｂを備え、Ｘ偏波の入力光をＸポート４１Ａに入力すると共に、Ｙ偏波の入力光をＹポート４１Ｂに入力する。９０度回転部４０Ａは、一方の方向からの入力光を９０度回転すると共に、他方の方向からの入力光を９０度回転する。第１の変調部３５Ｂは、一方の方向（ＰＢＳ３９側のポート）からの入力光を周波数変調すると共に、他方の方向からの入力光を周波数変調する双方向の位相変調器である。第２の変調部３６Ｂは、一方の方向（ＰＢＳ３９側のポート）からの入力光を周波数変調すると共に、他方の方向からの入力光を周波数変調する。尚、第１の変調部３５Ｂは、他方の方向からの入力光に対して、第２の変調部３６Ｂで一方の方向からの入力光に変調した変調成分が最小になるように周波数変調する。尚、第２の変調部３６Ｂは、他方の方向からの入力光に対して、第１の変調部３５Ｂで一方の方向からの入力光に変調した変調成分が最小になるように周波数変調する。波長変換部４１は、一方の方向（Ｘポート４１Ａ）からの入力光内の信号光と励起光とが伝播し、励起光に応じて異なる波長の信号光に波長変換する。波長変換部４１は、他方の方向（Ｙポート４１Ｂ）からの入力光内の信号光と励起光とが伝播し、励起光に応じて異なる波長の信号光に波長変換する。波長変換部４１は、例えば、双方向に光が伝搬する高非線形ファイバ（ＨＮＬＦ（Highly Nonlinear Fiber））等で構成する。第２のＷＤＭカプラ４２は、入力光から波長変換後の信号光を信号光出力部４３に出力する。第１の変調制御部４４Ｂは、第１の変調部３５Ｂを制御する。第２の変調制御部４５Ｂは、第２の変調部３６Ｂを制御する。
【0157】
第１の変調部３５Ｂ内にある、ＰＢＳ３９と逆側のポートから出力され、波長変換後の信号光が第２の変調部３６Ｂ内にある、ＰＢＳ３９と逆側のポートに入力するまでの光路長は、変調後の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離とする。このとき、第２の変調部３６Ｂ内にある、ＰＢＳ３９と逆側のポートから出力され、波長変換後の信号光が第１の変調部３５Ｂ内にある、ＰＢＳ３９と逆側のポートに入力するまでの光路長も、変調後の信号光の波長の整数倍から半波長ずれた波長相当の距離となる。
【0158】
図４は、波長変換前の変調後の信号光、変調後の励起光及び波長変換後の変調後の信号光の一例を示す説明図である。波長変換部４１は、第１の変調部３５Ｂで周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光が伝播し、周波数変調後の励起光に応じて周波数変調後のＸ偏波の信号光を異なる波長のＸ偏波の信号光（出力信号光）に波長変換する。周波数変調に応じて出力信号光の波長も揺れる。また、波長変換部４１は、第２の変調部３６Ｂで周波数変調後のＹ偏波の信号光及び励起光が伝播し、周波数変調後の励起光に応じて周波数変調後のＹ偏波の信号光を異なる波長のＹ偏波の信号光（出力信号光）に波長変換する。周波数変調に応じて出力信号光の波長も揺れる。尚、波長変換前に第１の変調部３５Ｂを通ったＸ偏波の信号光が、波長変換部（高非線形ファイバ）で波長が変換された後、今度は第２の変調部３６Ｂを伝播する。一方、波長変換前に第２の変調部３６Ｂを通ったＹ偏波の信号光が、波長変換部（高非線形ファイバ）で波長が変換された後、今度は第１の変調部３５Ｂを伝播する。そのため、第１の変調部３５Ｂは、波長変換後のＹ偏波の信号光に波長変換前の周波数変調と逆相の周波数変調を実行することで、波長変換後のＹ偏波の信号光から変調成分を除去できる。尚、第２の変調部３６Ｂは、波長変換後のＸ偏波の信号光に波長変換前の周波数変調と逆相の周波数変調を実行することで、波長変換後のＸ偏波の信号光から変調成分を除去できる。
【0159】
次に実施例９の波長変換装置２０の動作について説明する。第１のＷＤＭカプラ３３は、信号光入力部３１からのＸ偏波及びＹ偏波の信号光と、励起光源３２からのＸ偏波の励起光とを合波し、合波後の信号光及び励起光を４５度回転部３８に出力する。
【0160】
４５度回転部３８は、合波後のＸ偏波及びＹ偏波の信号光とＸ偏波の励起光とを４５度回転する。４５度回転部３８は、４５度回転後の信号光及び励起光を第３のＰＢＳ３９に出力する。
【0161】
第３のＰＢＳ３９は、４５度回転部３８からの４５度回転後の信号光及び励起光から、４５度回転後のＸ偏波の信号光のＸ偏波成分、４５度回転後のＹ偏波の信号光のＸ偏波成分及び４５度回転後のＸ偏波の励起光のＸ偏波成分を抽出する。第３のＰＢＳ３９は、Ｙ偏波成分の信号光及び励起光、すなわち４５度回転後のＸ偏波の信号光のＸ偏波成分と、４５度回転後のＹ偏波の信号光のＸ偏波成分と、４５度回転後のＸ偏波の励起光のＸ偏波成分とを合成する。そして、第３のＰＢＳ３９は、合成した第１の波長の信号光のＸ偏波成分と励起光のＸ偏波成分をＸポート４１Ａから第１の変調部３５Ｂに出力する。
【0162】
第１の変調部３５Ｂは、Ｘ偏波の信号光及び励起光を周波数変調する。その結果、周波数変調によって波長変換後のＸ偏波の信号光のＳＢＳ成分が抑圧される。第１の変調部３５Ｂは、周波数変調後のＸ偏波の信号光及び励起光を波長変換部４１に出力する。
【0163】
波長変換部４１は、第１の変調部３５Ｂから入力された、４５度回転後のＸ偏波の信号光のＸ偏波成分と、４５度回転後のＹ偏波の信号光のＸ偏波成分と、４５度回転後のＸ偏波の励起光のＸ偏波成分とが同一の向きに伝播する。波長変換部４１は、励起光のＸ偏波成分に応じて第１の波長の信号光のＸ偏波成分を第２の波長の信号光のＸ偏波成分に波長変換する。波長変換部４１は、波長変換後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分を第２の変調部３６Ｂに入力する。
【0164】
第２の変調部３６Ｂは、波長変換部４１から出力された第２の波長のＸ偏波の信号光内の変調成分が最小になるように周波数変調する。尚、第２の変調部３６Ｂは、波長変換前の第１の波長のＸ偏波の信号光に周波数変調した変調成分を波長変換後の第２の波長のＸ偏波の信号光から除去する。つまり、第２の変調部３６Ｂは、波長変換前のＸ偏波の信号光に周波数変調した変調成分と同量の逆相の変調成分で波長変換後のＸ偏波の信号光から変調成分を除去する。第２の変調部３６Ｂは、変調成分除去後の第２の波長のＸ偏波の信号光を９０度回転部４０Ａに入力する。
【0165】
９０度回転部４０Ａは、第２の波長の信号光のＸ偏波成分を９０度回転することで第２の波長の信号光のＹ偏波成分を第３のＰＢＳ３９内のＹポート４１Ｂに入力する。
【0166】
また、第３のＰＢＳ３９は、４５度回転部３８からの４５度回転後の信号光及び励起光から、４５度回転後のＸ偏波の信号光のＹ偏波成分、４５度回転後のＹ偏波の信号光のＹ偏波成分及び４５度回転後のＸ偏波の励起光のＹ偏波成分を抽出する。第３のＰＢＳ３９は、Ｙ偏波成分の信号光及び励起光、すなわち４５度回転後のＸ偏波の信号光のＹ偏波成分と、４５度回転後のＹ偏波の信号光のＹ偏波成分と、４５度回転後のＸ偏波の励起光のＹ偏波成分とを合成する。そして、第３のＰＢＳ３９は、合成した第１の波長の信号光のＹ偏波成分と励起光のＹ偏波成分をＹポート４１Ｂから９０度回転部４０Ａに出力する。
【0167】
９０度回転部４０Ａは、第３のＰＢＳ３９内のＹポート４１Ｂからの第１の波長の信号光のＹ偏波成分及び励起光のＹ偏波成分を９０度回転することで、第１の波長の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を第２の変調部３６Ｂに入力する。
【0168】
第２の変調部３６Ｂは、Ｘ偏波の信号光を周波数変調する。その結果、周波数変調によって波長変換後のＸ偏波の信号光のＳＢＳ成分が抑圧される。第２の変調部３６Ｂは、周波数変調後のＸ偏波の信号光を波長変換部４１に出力する。
【0169】
波長変換部４１は、第２の変調部３６Ｂから入力された、第１の波長の信号光のＸ偏波成分及び励起光のＸ偏波成分を合波して励起光のＸ偏波成分に応じて第２の波長の信号光のＸ偏波成分に波長変換する。波長変換部４１は、波長変換後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分を第１の変調部３５Ｂに入力する。
【0170】
第１の変調部３５Ｂは、波長変換部４１から出力された第２の波長のＸ偏波の信号光内の変調成分が最小になるように周波数変調する。尚、第１の変調部３５Ｂは、波長変換前の第１の波長のＸ偏波の信号光に周波数変調した変調成分を波長変換後の第２の波長のＸ偏波の信号光から除去する。つまり、第１の変調部３５Ｂは、波長変換前のＸ偏波の信号光に周波数変調した変調成分と同量の逆相の変調成分で波長変換後のＸ偏波の信号光から変調成分を除去する。第１の変調部３５Ｂは、変調成分除去後の第２の波長のＸ偏波の信号光を第３のＰＢＳ３９内のＸポート４１Ａに入力する。
【0171】
第３のＰＢＳ３９は、Ｙポート４１Ｂからの波長変換後の第２の波長の信号光のＹ偏波成分と、Ｘポート４１Ａからの波長変換後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分とを合波する。第３のＰＢＳ３９は、合波後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分を４５度回転部３８に入力する。４５度回転部３８は、第３のＰＢＳ３９から合波後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分を４５度回転する。４５度回転部３８は、４５度回転後の第２の波長の信号光のＸ偏波成分及びＹ偏波成分を第２のＷＤＭカプラ４２に入力する。第２のＷＤＭカプラ４２は、４５度回転後の第２の波長のＸ偏波の信号光及び第２の波長のＹ偏波の信号光を含む偏波多重信号光を信号光出力部４３に出力する。
【0172】
実施例９の第１の変調部３５Ｂは、波長変換前のＸ偏波の信号光を変調して変調後のＸ偏波の信号光を波長変換部４１に出力すると共に、第２の変調部３６Ｂで変調された波長変換後のＹ偏波の信号光内の変調成分を最小にして出力する。第２の変調部３６Ｂは、波長変換前のＹ偏波の信号光を変調して変調後のＹ偏波の信号光を波長変換部４１に出力すると共に、第１の変調部３５Ｂで変調された波長変換後のＸ偏波の信号光内の変調成分を最小にして出力する。つまり、Ｘ偏波及びＹ偏波の信号光（偏波多重信号光）からＳＢＳ成分を抑圧すると共に、Ｘ偏波及びＹ偏波の信号光（偏波多重信号光）から変調成分を除去する。その結果、波長変換後の偏波多重信号光の信号特性の劣化を抑制できる。しかも、従来に比較して変調部及びドライバの数を減らすことで構成を簡易化しながら、ドライバの消費電力を低減できることは実施例１と同様であるとともに、少数のＰＢＳで構成できるため実施例１よりも構成を簡易化できる。
【符号の説明】
【0173】
２０ 波長変換装置
３１ 信号光入力部
３２ 励起光源
３４ 第１のＰＢＳ
３５，３５Ｂ 第１の変調部
３６，３６Ｂ 第２の変調部
４１ 波長変換部
４３ 信号光出力部
４４，４４Ａ、４４Ｂ 第１の変調制御部
４５，４５Ａ、４５Ｂ 第２の変調制御部
４７ 検出部
７０，７０Ａ 変調制御部
７５Ａ 第１の周波数調整部
７５Ｂ 第２の周波数調整部
９１ 第１の光路調整部
９２ 第２の光路調整部
３１ 信号光入力部
３２ 励起光源
３４ 第１のＰＢＳ
３５，３５Ｂ 第１の変調部
３６，３６Ｂ 第２の変調部
４１ 波長変換部
４３ 信号光出力部
４４，４４Ａ、４４Ｂ 第１の変調制御部
４５，４５Ａ、４５Ｂ 第２の変調制御部
４７ 検出部
７０，７０Ａ 変調制御部
７５Ａ 第１の周波数調整部
７５Ｂ 第２の周波数調整部
９１ 第１の光路調整部
９２ 第２の光路調整部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】