(57)【要約】【課題】光ファイバ伝送に用いられる信号光波形において、電気信号に変換することなく光のまま光雑音を抑圧する技術に関し、複雑な調整を必要とせずに信号光の全域で光強度雑音を抑制する。【解決手段】伝送路光ファイバ１０３（＃１）は、送信機１０１から出力される入力信号光１０６（＃１）を入力しその波形を変化させる。光カプラ１０４は、信号光１０６（＃２）を励起光１０７と混合する。光リミッタ１０５は、光カプラ１０４から出力される結合光を入力し、非線形光学媒質を用いて、結合光のパワーが大きくなるに従って利得を飽和させることで結合光に含まれる光雑音成分を抑圧し、非線形光学媒質から得られる入力信号光１０６（＃１）の光成分を含む信号光を出力する。伝送路光ファイバ１０３（＃２）は、光リミッタ１０５から出力される信号光に対して、伝送路光ファイバ１０３（＃１）による波形変化を補償した後、その結果得られる信号光１０６（＃４）を受信機１０２へ入力させる。【選択図】図１
2010206269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機と受信機の間で信号光を伝送する光ファイバ伝送システムにおいて、
前記送信機から出力される第１波長の信号光を入力し該信号光の波形を変化させる第１の伝送路光ファイバと、
該第１の伝送路光ファイバを伝搬した前記第１波長の信号光を第２波長の励起光と混合する光結合器と、
該光結合器から出力される結合光を入力し、非線形光学媒質を用いて、前記結合光のパワーが大きくなるに従って利得を飽和させることで前記結合光に含まれる光雑音成分を抑圧し、該非線形光学媒質から得られる前記第１波長の光成分を含む信号光を出力する光リミッタと、
該光リミッタから出力される信号光を入力し該信号光における前記第１の伝送路光ファイバによる波形変化を補償した後、前記受信機へ入力する第２の伝送路光ファイバと、
を含むことを特徴とする光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。
【請求項２】
前記第１及び第２の伝送路光ファイバは、前記第１の伝送路光ファイバにおいて加えられた波長分散による波形変化を前記第２の伝送路光ファイバが有する波長分散により補償するために、互いに逆符号の波長分散を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。
【請求項３】
前記第１及び第２の伝送路光ファイバはそれぞれ複数の部分的な伝送路区間に分割され、該伝送路区間の１つの境界部分に前記光リミッタが配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。
【請求項４】
前記伝送路区間内に、該各伝送路でのパワー損失を補償するための光増幅器を備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。
【請求項５】
前記光リミッタにおける非線形光学媒質は光ファイバであり、該光ファイバ内の光パラメトリック増幅作用によって、前記結合光のパワーが大きくなるに従って利得を飽和させることで前記結合光に含まれる光雑音成分を抑圧する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。
【請求項６】
前記非線形光学媒質は、平均零分散波長が前記励起光の波長と所定の誤差範囲内で一致する光ファイバである、
ことを特徴とする請求項５に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。
【請求項７】
前記光リミッタは、前記非線形光学媒質から得られる光から、前記第１波長の光成分のみを含む信号光を濾波して出力する光フィルタを更に含む、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。
【請求項８】
前記信号光は、複数の光信号の波長多重光である、
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。
【請求項９】
送信機と受信機の間で信号光を伝送する光ファイバ伝送方法において、
前記送信機から出力される第１波長の信号光を第１の伝送路光ファイバを伝搬させることにより、該信号光の波形を変化させるステップと、
該第１の伝送路光ファイバを伝搬した前記第１波長の信号光を第２波長の励起光と混合するステップと、
該混合により得られる結合光を入力し、非線形光学媒質を用いて、前記結合光のパワーが大きくなるに従って利得を飽和させることで前記結合光に含まれる光雑音成分を抑圧し、該非線形光学媒質から得られる前記第１波長の光成分を含む信号光を出力するステップと、
該出力される信号光を第２の伝送路光ファイバを伝搬させることにより、該信号光における前記第１の伝送路光ファイバによる波形変化を補償した後、前記受信機へ入力するステップと、
を含むことを特徴とする光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示する技術は、光ファイバ伝送に用いられる信号光波形において、電気信号に変換することなく光のまま光雑音を抑圧する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ伝送システムにおいては、伝送容量及び伝送距離の限界は、光Ｓ／Ｎ比（Optical Signal-to-Noise Ratio）やＱ値、及び光信号の波形歪や位相歪に依存する。光信号の波形歪及び位相歪は、伝送路光ファイバの波長分散（高次分散を含む）や非線形光学効果等に大きく依存する。また、光Ｓ／Ｎ比やＱ値は、光ファイバの損失を補償するための光アンプにおいて生成される自然放出光（ＡＳＥ:Amplified spontaneous emission）雑音や送信機又は受信機内の雑音特性等に依存する。
【０００３】
波長分散による光信号の波形歪に関しては、下記のような補償技術が開発されている。
・正常分散ファイバと異常分散ファイバが平均分散が略ゼロとなるよう交互に配置された伝送路
・分散補償ファイバ等の波長分散補償器を用いる方法
・受信した光信号を電気信号に変換した後、電気的信号処理により補償する方法
【０００４】
現在までに、光アンプを用いて伝送路の損失を補償しながら、大陸間で１０Ｇｂ／ｓのデータ伝送を行う波長多重（ＷＤＭ）光ファイバ伝送システムが開発されている。そして、より高速な長距離データ伝送（例えば、４０Ｇｂ／ｓ、１００Ｇｂ／ｓ）の開発、及び光ネットワークを実現するための方式開発が進められている。
【０００５】
しかしながら、高精度の分散補償や歪補償及び高品質の光アンプを組み合わせても、光アンプにより生成されるＡＳＥ雑音等による光Ｓ／Ｎ比やＱ値等の劣化を補償することはできず、伝送距離が制限されている。従って、高速信号の長距離光ファイバ伝送を実現するためには、歪んだ光波形を整形する技術や位相歪を補正する技術と共に、累積した雑音を抑圧する技術の実現が望まれている。
光信号の波形を整形する技術のとして、非線形光学媒質を用いた光リミッタアンプによる光波形整形装置等が知られている。
【０００６】
図８は、光リミッタ８０３を用いた波形整形装置の従来技術を示す図である。
入力信号光８０４及び励起光８０５は、第１のパワー制御器８０１及び第２のパワー制御器８０２によってそれぞれのパワーが制御される。光カプラ８０３−１は、第１のパワー制御器８０１から入力する入力信号光８０４と第２のパワー制御器８０２から入力する励起光８０５を混合し、その結果得られる結合光を出力する。
【０００７】
非線形光学媒質８０３−２は、光カプラ８０３−１から入力する結合光において、励起光８０５による利得が飽和するように入力信号光８０４のパワーを制御する。
非線形光学媒質８０３−２からは入力信号光８０４に対応する光成分と共に励起光８０５に対応する光成分が出力されるので、光フィルタ８０３−３により励起光８０５に対応する光成分が取り除かれる。この結果、光フィルタ８０３−３からは、入力信号光８０４に対応する光成分のみが、出力信号光８０６として出力される。
【０００８】
図９は、光リミッタ８０３の動作説明図である。図９の９０１は、図８の非線形光学媒質８０３−２に入力する励起光８０５がある一定の光パワーを有する時の、非線形光学媒質８０３−２へ入力する信号光の入力強度と非線形光学媒質８０３−２から出力される信号光の出力強度の典型的な関係を示す入出力特性である。入力強度が小さい領域Ｃでは、入力強度と出力強度は線形の関係にあり、非線形光学媒質８０３−２は大きな増幅率（利得）を維持する。しかし、入力強度が徐々に強くなる領域Ｂになってきて、励起光８０５のパワーに対して十分小さなパワーと見なせなくなると、励起光８０５から入力する信号光へのエネルギーの変換量が徐々に枯渇する。このため、出力パワーは飽和し始めて、増幅率は中程度に落ちてくる。更に、入力強度が大きい領域Ａに入ると、励起光８０５から入力する信号光へのエネルギーの変換量が枯渇してしまい出力パワーが飽和し、増幅率は小さな値になってしまう。この入出力特性９０１のＡとして示される利得飽和領域を利用すると、入力信号光８０４が論理値“１”を取るレベルに乗っている雑音成分を抑圧し、入力信号光８０４の波形が整形された出力信号光８０６を得ることができる。
【０００９】
開示する技術に関連する先行技術文献として、以下のものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−７５３３０号公報
【特許文献２】特開２００６−１８４８５１号公報
【特許文献３】特開２００７−２６４３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上説明したように、従来技術においては、信号光の波形やスペクトルの変化を伴うことなしに、光Ｓ／Ｎ比やＱ値を改善することが難しかった。
一方、図８に示される光リミッタを用いた波形整形装置においては、前述したように、入力信号光８０４が論理値“１”を取るレベルに乗っている雑音成分については、それを良く抑圧することができる。
【００１２】
しかし、入力信号光８０４が論理値“０”を取るレベルに乗っている雑音成分については、光リミッタ８０３が図９の入出力特性９０１のＣとして示される線形増幅領域で動作してしまう。この結果、入力信号光８０４に対する増幅率が大きくなって、雑音成分を抑制することが難しいという問題点を有していた。
【００１３】
開示する技術が解決しようとする課題は、複雑な調整を必要とせずに信号光の全域で光強度雑音を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、開示する技術は、送信機と受信機の間で信号光を伝送する光ファイバ伝送システムとして実現され、以下の構成を有する。
第１の伝送路光ファイバは、前記送信機から出力される第１波長の信号光を入力し該信号光の波形を変化させる。
【００１５】
光結合器は、第１の伝送路光ファイバを伝搬した第１波長の信号光を第２波長の励起光と混合する。
光リミッタは、光結合器から出力される結合光を入力し、非線形光学媒質を用いて、結合光のパワーが大きくなるに従って利得を飽和させることで結合光に含まれる光雑音成分を抑圧し、非線形光学媒質から得られる第１波長の光成分を含む信号光を出力する。
【００１６】
第２の伝送路光ファイバは、光リミッタから出力される信号光を入力しその信号光における第１の伝送路光ファイバによる波形変化を補償した後、受信機へ入力する。
【発明の効果】
【００１７】
開示する技術によれば、信号光の光Ｓ／Ｎ比やＱ値を改善することにより、より大きなシステムマージンを実現可能となる。
開示する技術によれば、光信号の光強度雑音を抑圧した高性能の光ファイバ伝送システムが実現可能となる。これにより、光信号の光Ｓ／Ｎ比やＱ値が改善され、高速光伝送システムに必要であった要求、例えば高精度の分散補償や高い冗長度での誤り訂正などの条件が緩和され、光ネットワークの高性能化と低コスト化を実現可能となる。
【００１８】
開示する技術によれば、光強度変調、光位相変調及び光周波数変調された信号光の強度雑音が抑圧された光伝送が可能となる。更に、光ネットワークにおける消費電力を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】光ファイバ伝送システムの第１の実施形態の構成図である。
【図２】光ファイバ伝送システムの第２の実施形態の構成図である。
【図３】光ファイバ伝送システムの第３の実施形態の構成図である。
【図４】光ファイバ伝送システムの第４の実施形態の構成図である。
【図５】光ファイバ伝送システムの第５の実施形態の構成図である。
【図６】光ファイバ伝送システムの第６の実施形態の構成図である。
【図７】光雑音の抑圧効果を示す波形図である。
【図８】波形整形装置の従来技術の構成図である。
【図９】光リミッタの動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施形態について詳細に説明する。
図１は、光ファイバ伝送システムの第１の実施形態の構成図である。
波長λs を有する信号光１０６（＃１）は、伝送路光ファイバ１０３（＃１）内の伝搬により、時間波形のデューティー（Ｄｕｔｙ）比が拡大するように変化させられ、信号光１０６（＃２）になる。
【００２１】
その後、信号光１０６（＃２）は、光カプラ１０４にて、信号光１０６（＃２）の波長λsとは異なる波長λp を有するの励起光１０７と合波され、その結果得られる結合光が光リミッタ１０５に入力する。ここで、励起光１０７は、偏向制御器等を用いて、特定の偏向状態に制御された後、光カプラ１０４に入力されてもよい。
【００２２】
信号光１０６（＃２）は、光リミッタ１０５において、光強度が大きい程揺らぎが強く抑圧されることにより重畳されている光雑音が抑圧された後に、信号光１０６（＃３）として出力される。
【００２３】
信号光１０６（＃３）は、伝送路光ファイバ１０３（＃１）において生ずる波形変化の一部又は大部分を補償する特性を有する伝送路光ファイバ１０３（＃２）を伝搬後、信号光１０６（＃４）として受信機１０２に入力され、そこで受信される。
【００２４】
伝送路光ファイバ１０３（＃１）と伝送路光ファイバ１０３（＃２）の組合せ例としては、符号が反対の光ファイバ等の組合せ、伝送路ファイバと分散補償ファイバの組合せ、伝送路ファイバと分散補償器の組合せ等が採用できる。
【００２５】
光リミッタ１０５は、前述した図８と同じ構成を採用できる。より具体的には、光リミッタ１０５は例えば、３次非線形光学効果や２次非線形光学効果を用いた光パラメトリック増幅器や、非線形光学効果を用いたラマン増幅器によって実現できる。光リミッタ１０５の動作原理は、前述した図９に基づくものと同様である。
【００２６】
光リミッタ１０５の出力側には、信号光１０６（＃３）から信号光１０６（＃１）の波長成分（λs ）を抽出する光帯域フィルタが設けられてもよい。或いは、信号光１０６（＃１）の波長成分（λs ）以外の波長成分（励起光１０７等）を遮断する帯域遮断フィルタが設けられてもよい。或いは、波長多重（ＷＤＭ）光カプラ等が設けられてもよい。
【００２７】
図１に示される第１の実施形態の構成により、光リミッタ１０５に入力される信号光１０６（＃２）においては、時間波形のデューティー比が拡大させられているため、“０”レベル成分の割合が少なくなっている。従って、この信号光１０６（＃２）が励起光１０７と共に光リミッタ１０５に入力されることにより、光リミッタ１０５を図９の入出力特性９０１のＡ又はＢとして示される利得飽和領域付近で動作させることが可能となる。この結果、図９で前述したように光リミッタ１０５での増幅率が抑制されることにより、“１”レベル以外の期間においても信号光１０６（＃２）中の光雑音を効果的に抑圧することが可能となる。そして、伝送路光ファイバ１０３（＃２）によって、信号光１０６（＃３）において変化したデューティー比が元の信号光１０６（＃１）のデューティー比に戻されることによって、“１”レベル以外の期間においても光雑音が効果的に抑圧されるように波形整形された信号光１０６（＃４）を得ることができる。
【００２８】
図１に示される第１の実施形態の構成はまた、信号光１０６（＃１）が信号光１０６（＃４）に波形整形される過程において、信号光スペクトルはほとんど変化しないという特徴も有している。
【００２９】
図７（ａ）は、図１の入力信号光１０６（＃１）の波形例を示す図、図７（ｂ）は、図１の出力信号光１０６（＃４）の波形例を示す図である。このように、図７（ａ）の入力波形において重畳されていた光雑音成分が、図７（ｂ）の出力波形において適切に抑圧されていることが理解できる。
【００３０】
図１に示される第１の実施形態の構成では、伝送路光ファイバ１０３（＃１）の波長分散作用により、パルス幅が拡がった地点が選択されて、信号光１０６（＃２）に対して光リミッタ１０５が動作する。しかし、パルス幅は特に一様に広がる必要はない。図２はそれを想定した光ファイバ伝送システムの第２の実施形態の構成図である。
【００３１】
図２の構成は、図１の第１の実施形態の構成と基本的には同様であるが、伝送路光ファイバ１０３（＃１）から出力される信号光が、図１の信号光１０６（＃２）とは異なる特性を有する信号光１０６′（＃２）である場合が示されている。
【００３２】
図２において、伝送路光ファイバ１０３（＃１）の波長分散による波形変化により、信号光１０６′（＃２）において、元の信号光１０６（＃１）のパルス間に新しい波形構造が発生する。この場合、元の信号光１０６（＃１）のタイムスロット内の光強度がゼロの成分の時間割合がより少なくなるように変化させられた信号光１０６（＃２）が、伝送路光ファイバ１０３（＃１）から出力される。
【００３３】
光リミッタ１０５に入力される信号光波形としては、パルスピークが平坦化されたものや、ピーク強度が一定にされたものが、最も効果的に光雑音が抑制されるが、“０”レベル成分の割合がより小さくなるように変化させられた信号光波形であれば、波形変化が施されない信号光波形に比べて、光リミッタ１０５による雑音抑圧効果を高めることが可能である。
【００３４】
従って、伝送路光ファイバ１０３（＃１）が、図２に示されるような信号光１０６′（＃２）を出力するような特性を有している場合にも、信号光１０６（＃１）中の光雑音を効果的に抑圧することが可能である。
【００３５】
上述した第１又は第２の実施形態では、振幅雑音を比較的パルスのピーク付近に集めることができるので、従来の光リミッタにおける雑音抑圧に比べて緩いリミッタ動作条件においても、光Ｓ／Ｎ比やＱ値を向上することが可能である。
【００３６】
図３は、光ファイバ伝送システムの第３の実施形態の構成図である。
図３において、第１の実施形態における図１の場合と同じ処理を行う部分には、同じ番号が付されている。
【００３７】
図３の構成が、図１の構成と異なる部分は、図１の光リミッタ１０５が、図３の光ファイバ３０１及び光フィルタ３０２に置き換えられた点である。第３の実施形態は、光リミッタの機能を、光ファイバ３０１内のパラメトリック増幅作用によって実現している。
【００３８】
送信機１０１からの送信時に波長λs 、パワーＰsを有する信号光１０６（＃１）は、伝送路光ファイバ１０３（＃１）内を伝搬した後、光カプラ１０４にて、波長λs とは異なる波長λp 、パワーＰp を有する励起光１０７と合波される。その結果得られる結合光が、光ファイバ３０１に入力される。ここで、励起光１０７は、偏向制御器等を用いて、特定の偏向状態に制御された後、光カプラ１０４に入力されてもよい。
【００３９】
信号光１０６（＃２）は、光ファイバ３０１内において、励起光１０７により光パラメトリック増幅される。
光ファイバ３０１から出力される信号光（波長λs ）は、その出力側に配置される信号光の波長成分を抽出する光フィルタ３０２により抽出された後、伝送路光ファイバ１０３（＃２）中を伝搬し、信号光１０６（＃４）として受信機１０２に入力される。光フィルタ３０２は、信号光１０６（＃１）の成分のみを抽出する光帯域フィルタであってもよいし、光以外の波長成分（励起光１０７等）を遮断する帯域遮断フィルタ、波長多重（ＷＤＭ）光カプラ等でもよい。
【００４０】
図４は、光ファイバ伝送システムの第４の実施形態の構成図である。
図４において、第１の実施形態における図１の場合と同じ処理を行う部分には、同じ番号が付されている。
【００４１】
光ファイバ伝送システムにおいては、伝送路ファイバの波長分散の総和をおよそ零とするために、符号が反対の光ファイバが組み合わされて構成されることが多い。こうした分散マネージメント(ＤＭ：Dispersion Managed)伝送路は、その途中で波形が変化しているので、第１〜第４の実施形態の場合と同様の効果を持たせることが可能である。
【００４２】
図４は、＋Ｄ伝送路光ファイバ４０１と−Ｄ伝送路光ファイバ４０２とで実現されるＤＭ伝送路において、前半の＋Ｄ伝送路光ファイバ４０１の出力端に光リミッタ１０５が配置される構成となっている。なお、前半を−Ｄ伝送路光ファイバ、後半を＋Ｄ伝送路光ファイバにしてもよい。
これにより、第４の実施形態は、第１の実施形態等の場合と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
図５は、光ファイバ伝送システムの第５の実施形態の構成図である。
図５において、第４の実施形態における図４の場合と同じ処理を行う部分には、同じ番号が付されている。
図４に示される第４の実施形態の構成では、ＤＭ伝送路において、符号の異なる＋Ｄ伝送路光ファイバ４０１と−Ｄ伝送路光ファイバ４０２の間に光リミッタ１０５が配置された。ここで、波形の歪に応じて、各ファイバ４０１又は４０２の途中に、光リミッタ１０５が配置されてもよい。
【００４４】
図５の構成は、図４の＋Ｄ伝送路光ファイバ４０１が＋Ｄ1 伝送路光ファイバ５０１と＋Ｄ2 伝送路光ファイバ５０２とに分割され（Ｄ1＋Ｄ2＝Ｄ）、その分割位置（分散の総和が＋Ｄ1 となる位置）に光リミッタ１０５が配置される例である。光リミッタ１０５の出力端に、＋Ｄファイバの後半部である＋Ｄ2 伝送路光ファイバ５０２が配置される。
【００４５】
なお、図４の−Ｄ伝送路光ファイバ４０２が分割され、その分割位置に光リミッタ１０５が配置されてもよい。
上述の第５の実施形態の構成により、柔軟な光ファイバ伝送システムの構築が可能となる。
【００４６】
図６は、光ファイバ伝送システムの第６の実施形態の構成図である。
図６において、第４の実施形態における図４の場合と同じ処理を行う部分には、同じ番号が付されている。
【００４７】
図６では、複数の＋Ｄ伝送路光ファイバ６０１（＃１、・・・、＃ｍ、・・・＃ｎ）及び−Ｄ伝送路光ファイバ６０２（＃１、・・・、＃ｍ、・・・＃ｎ）からなるＤＭ伝送路が、複数の光増幅器６０３によって増幅中継される。光リミッタ１０５は、第５の実施形態の場合と同様に、ＤＭ伝送路中に挿入される。
上述の第６の実施形態の構成により、更に柔軟な光ファイバ伝送システムの構築が可能となる。
【００４８】
以上説明した第１〜第６の実施形態において、光リミッタ１０５に含まれる非線形光学媒質（図６の６０３−２と同等のもの）として、光ファイバ（図３の３０１を含む）が用いられる場合について考察する。非線形光学媒質として用いられる光ファイバの長さは、所望の光パラメトリック増幅効率が得られるように、或いは光リミッタ効果が最適となるように決定される。また、光パラメトリック増幅の帯域を十分広範囲に確保するためには、励起光１０７の波長(λp )が光ファイバの零分散波長（λ0 ）に一致又は略一致するように、位相整合が実施されてもよい。また、励起光１０７の波長が上記光ファイバの零分散波長よりも長波長側に設定されると共に、非線形位相シフトを用いて位相整合が図られてもよい。
【００４９】
上記光ファイバとしては例えば、非線形光学効果を高めた高非線形ファイバ（ＨＮＬＦ）が有効である。また、上記光ファイバとして、コアにゲルマニウムやビスマス等がドープされて非線形屈折率が高められた構成、モードフィールドが小さくされることで光パワー密度が高められた構成、カルコゲナイドガラスを用いた構成、フォトニック結晶ファイバ構造を用いた構成等を採用することができる。
【００５０】
他の非線形光学媒質として、量子井戸構造及び量子ドット構造の半導体光アンプ、シリコンフォトニクス型導波路等を用いることも可能である。更に、三光波混合などの２次の非線形光学効果を発生させるデバイスを、非線形光学媒質として用いることもできる。例えば、擬似位相整合構造を有するＬｉＮｂＯ3導波路（ＰＰＬＮ）等が利用可能である。
【００５１】
励起光１０７としては、ＣＷ（連続）光や光パルスを用いることができる。励起光１０７がＣＷ光である場合、信号光１０６（＃１）により伝送される光信号に対するタイミング制御を行う必要がなく、光信号処理装置は簡易な構成で実現される。しかし、非線形光学効果の発生効率は、励起光１０７のピークパワーに依存する。このため、例えば光ファイバによる光パラメトリック増幅が用いられる場合には、十分な利得を確保するために、十分に増幅された励起光１０７を光ファイバに入力するようにしてもよい。その際、誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ：Stimulated Brillouin scattering）が生じる場合には、入力した励起光１０７が反射され、光パラメトリック増幅の発生が制限されてしまう。ＳＢＳは、光ファイバの長手方向に温度分布を与える方法、励起光のスペクトルを拡大する方法等を用いて抑圧可能である。スペクトルの拡大は、例えば、信号に比べて十分低周波での位相変調や周波数変調を信号光に与える方法等により実現される。
【００５２】
励起光が光パルスである場合には、ピークパワーを比較的容易に高めることができるので、高い利得が実現される。しかしながら、この構成では、信号光１０６（＃１）中の光信号と励起光１０７の光パルスのタイミングを合わせる必要があり、タイミング再生回路等が必要になる。
【００５３】
なお、開示した技術は、強度変調はもとより、ＲＺパルスを用いた光位相変調、光周波数変調等の光変調信号に適用することができる。また、上記光変調方式の波長多重、時分割多重等の多重信号光や多値位相変調信号光等へも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
開示する技術は、例えば、光ファイバ伝送により付加された雑音により劣化した光信号の品質（特に、光Ｓ／ＮやＱ値）を改善する光処理を用いることにより、長距離・大容量の光ファイバ伝送システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０１  送信機
１０２  受信機
１０３  伝送路光ファイバ
１０４、８０３−１  光カプラ
１０５、８０３  光リミッタ
１０６  信号光
１０７、８０５  励起光
３０１  光ファイバ
３０２、８０３−３  光フィルタ
４０１、６０１  ＋Ｄ伝送路光ファイバ
４０２、６０２  −Ｄ伝送路光ファイバ
５０１  ＋Ｄ1 伝送路光ファイバ
５０２  ＋Ｄ2 伝送路光ファイバ
６０３  光増幅器
８０１  第１のパワー制御器
８０２  第２のパワー制御器
８０３−２  非線形光学媒質
８０４  入力信号光
８０６  出力信号光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図７】
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