(57)【要約】      （修正有）【課題】コヒーレントな２光波信号を，光信号の状態でコヒーレンスを維持しつつ位相制御を行うための方法やその方法を実現する装置を提供する。【解決手段】２光波源３，波長分離器５，第１の位相変調器７，第２の位相変調器９を有する２光波の位相調整装置１によれば，コヒーレントな２光波を入力信号とし，入力信号を波長分離した後，それぞれの光信号の光位相を制御した後に，合波することで，光位相を調整した出力信号を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なるコヒーレント信号である，第１の光信号及び第２の光信号を発生する２光波源（３）と，
前記２光波源（３）から出力された第１の光信号及び第２の光信号を受け取り，第１の光信号及び第２の光信号に分離する波長分離器（５）と，
前記波長分離器（５）が分離した第１の光信号を受け取り，第１の光信号の位相を調整する第１の位相変調器（７）と，
前記波長分離器（５）が分離した第２の光信号を受け取り，第２の光信号の位相を調整する第２の位相変調器（９）と，
を含む，２光波の位相調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって，
第１の位相変調器（７）から出力された第１の光信号と，第２の位相変調器（９）から出力された第２の光信号とを合波する合波器（１１）をさらに含む２光波の位相調整装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって，
第１の位相変調器（７），第２の位相変調器（９）及び合波器（１１）は，１つの基板上に設けられる，
装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって，
前記波長分離器（５），第１の位相変調器（７），及び合波器（１１）を接続する第１の導波路（１３）と，
前記波長分離器（５），第２の位相変調器（９）及び合波器（１１）を接続する第２の導波路（１５）を有し，
第１の導波路及び第２の導波路は長さが等しく，
第１の位相変調器（７）及び第２の位相変調器（９）は，一つの位相変調器である，
装置。
【請求項５】
請求項２に記載の装置であって，
前記波長分離器（５）は，ファイバブラッググレーティング，アレイ導波路グレーティング，又はＬＣＯＳ（液晶オンシリコン）フィルタである，装置。
【請求項６】
請求項２に記載の装置であって，
前記合波器（１１）と接続された無線放出器（１７）をさらに有する，装置。
【請求項７】
波長の異なるコヒーレント信号である，第１の光信号及び第２の光信号を受け取り，第１の光信号及び第２の光信号に分離する工程と
分離された第１の光信号を受け取り，第１の光信号の位相を調整する工程と，
分離された第２の光信号を受け取り，第２の光信号の位相を調整する工程と，
位相が調整された第１の光信号と，位相が調整された第２の光信号とを合波する工程と，
を含む，２光波の位相調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，２光波の光マイクロ波信号の位相調整装置に関する。具体的に説明すると，本発明は，コヒーレントな２光波を入力信号とし，入力信号を波長分離した後，それぞれの光信号の光位相を制御した後に，合波することで，光位相を調整した出力信号を得ることができる２光波の位相調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速でフレキシブルな位相制御が要求されるフェーズドアレイアンテナなどでは，所望の合成ビーム方向に応じて各アンテナ素子に与える電気信号としてのマイクロ波信号位相を制御する必要がある。通常，この位相制御はマイクロ波信号に対して行われ，マイクロ波信号位相シフタを用いて電気信号としての信号位相を制御することとなる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】秋山智浩ら”空間光変調器を用いた光制御型フェーズドアレーアンテナによるビーム制御”電子情報通信学会  信学技報  ＭＷ２００８−５０，２００８／７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，マイクロ波信号用位相シフタは，高周波ほど作成することが難しく，広帯域対応や高速位相制御も難しい。一方，光マイクロ波信号は，高周波での発生，高周波数及び広帯域対応が容易である。このため，光信号上で２光波信号を位相制御できれば，ビート信号として光・電気変換で得られるマイクロ波信号の位相を高速かつ広帯域に制御できることとなる。そこで，本発明は，特にコヒーレントな２光波信号を，光信号の状態でコヒーレンスを維持しつつ位相制御を行うための方法やその方法を実現する装置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】
【０００５】
本発明は，基本的には，コヒーレントな２光波を入力信号とし，入力信号を波長分離した後，それぞれの光信号の光位相を制御した後に，合波することで，光位相を調整した出力信号を得ることができるという知見に基づく。本発明は，特に，分離された２つの光信号を同時に位相変調することで，コヒーレントが維持されるという知見に基づく。
【０００６】
本発明は，２光波の位相調整装置１に関する。
この２光波の位相調整装置は，２光波源３，波長分離器５，第１の位相変調器７，第２の位相変調器９を有する。この装置は，好ましくは，合波器１１をさらに有する。
２光波源３は，波長の異なるコヒーレント信号である，第１の光信号及び第２の光信号を発生するための光源である。
波長分離器５は，２光波源３から出力された第１の光信号及び第２の光信号を受け取り，第１の光信号及び第２の光信号に分離するための光学素子である。
第１の位相変調器７は，波長分離器５が分離した第１の光信号を受け取り，第１の光信号の位相を調整するための光学素子である。
第２の位相変調器９は，波長分離器５が分離した第２の光信号を受け取り，第２の光信号の位相を調整するための光学素子である。
合波器１１は，第１の位相変調器７から出力された第１の光信号と，第２の位相変調器９から出力された第２の光信号とを合波するための光学素子である。
【０００７】
本発明の２光波の位相調整装置は，上記の構成を有するので，例えばコヒーレントな２光波を入力信号とし，入力信号を波長分離した後，それぞれの光信号の光位相を制御した後に，合波することで，光位相を調整した出力信号を得ることができる。
【０００８】
上記の装置は，第１の位相変調器７，第２の位相変調器９及び合波器１１が，１つの基板上に設けられることが好ましい。
【０００９】
上記の装置は，第１の導波路１３と第２の導波路１５とをさらに有してもよい。
第１の導波路１３は，波長分離器５，第１の位相変調器７，及び合波器１１を接続するための１つの基板上に設けられた導波路である。
第２の導波路１５は，波長分離器５，第２の位相変調器９及び合波器１１を接続するための１つの基板上に設けられた導波路である。
なお，第１の導波路１３と第２の導波路１５は，波長分離器５から出力された光信号を伝えることができればよく，波長分離器５が１つの基板上に設けられている必要はない。
第１の位相変調器７及び第２の位相変調器９は，一つの位相変調器であることが好ましい。
【００１０】
本発明の２光波の位相調整装置は，上記の構成を有するので，分離されたそれぞれの光信号の光位相を同時に制御でき，これにより２つの光信号のコヒーレンスを維持できる。また，位相変調器により光信号の位相を変調できるので，低い電圧で高速かつ広帯域に対応して位相変調を達成できる。
【００１１】
上記の装置は，波長分離器５が，ファイバブラッググレーティング，アレイ導波路グレーティング，又はＬＣＯＳ（液晶オンシリコン）フィルタであることが好ましい。
【００１２】
上記の装置は，合波器１１と接続された無線放出器１７をさらに有するものが好ましい。無線放出器１７を有するので，上記の装置は，光信号のビート信号として無線信号を取り出し，無線信号を出力できる。この際，ビート信号となる２つの光信号の位相が制御されていることとなる。
【００１３】
本発明は，２光波の位相調整方法も提供する。
この方法は，
波長の異なるコヒーレント信号である，第１の光信号及び第２の光信号を受け取り，第１の光信号及び第２の光信号に分離する工程と
分離された第１の光信号を受け取り，第１の光信号の位相を調整する工程と，
分離された第２の光信号を受け取り，第２の光信号の位相を調整する工程と，
位相が調整された第１の光信号と，位相が調整された第２の光信号とを合波する工程と，
を含む，２光波の位相調整方法である。
この方法の好ましい例は，第１の光信号の位相を調整する工程及び第２の光信号の位相を調整する工程が１つの位相変調器により同時に行われるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は，特にコヒーレントな２光波信号を，光信号の状態でコヒーレンスを維持しつつ位相制御を行うための方法やその方法を実現する装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は，本発明の２光波の位相調整装置を説明するための概念図である。
【図２】図２は，いわゆる入れ子型のマッハツェンダ導波路を用いた２光波の位相調整装置の例を示す概念図である。
【図３】図３は，ファイバブラッググレーティングを用いた波長分離の例を説明するための概念図である。
【図４】図４は，アレイ導波路グレーティングを用いた波長分離を説明するための概念図である。
【図５】図５は，ＬＣＯＳフィルタを用いた波長分離の例を説明するための概念図である。
【図６】図６は，１つの波長分離器を有する多チャンネル型の２光波の位相調整装置の概念図である。
【図７】図７は，分岐器により分岐されたそれぞれの光信号に対して波長分離器を有する多チャンネル型の２光波の位相調整装置の概念図である。
【図８】図８は，１チャネル構成の２光波の位相調整装置の概念図である。
【図９】図９は，１チャネル振幅制御型構成の２光波の位相調整装置の概念図である。
【図１０】図１０は，イメージリジェクションミキサ（上下側波帯分離ミキサ）構成の２光波の位相調整装置の概念図である。
【図１１】図１１は，イメージリジェクションミキサ（上下側波帯分離ミキサ）構成の２光波の位相調整装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜修正したものも含む。
【００１７】
図１は，本発明の２光波の位相調整装置を説明するための概念図である。
２光波の位相調整装置は，例えば，周波数が異なるコヒーレントな２つの光信号におけるそれぞれの光信号の位相を，２つの光信号のコヒーレンスを維持しつつ調整するための装置である。
【００１８】
図１に示されるように，この２光波の位相調整装置１の例は，２光波源３，波長分離器５，第１の位相変調器７，第２の位相変調器９，合波器１１，第１の導波路１３及び第２の導波路１５を有する。２光波の位相調整装置は，上記以外に，光学装置が有する構成を適宜採用してもよい。また，２光波の位相調整装置は，無線放出器１７と接続され，無線信号の発生装置として機能してもよい。
【００１９】
２光波源３は，波長の異なるコヒーレント信号である第１の光信号及び第２の光信号を発生するための光源である。第１の光信号及び第２の光信号は波長が異なるものの１つの信号に含まれていてもよい。つまり，第１の光信号及び第２の光信号は，同じタイミングのパルス信号であってもよい。２光信号の発生方法（又は取得方法）の例は，マッハツェンダ型光変調器を用いたものや，光コム発生装置から（例えば光フィルタを用いて）２光波を抽出するものである。光コム発生装置は，例えば，特開２０１２−１９５７９２号公報， 特開２０１１−２２１３６６号公報，及び特開２００６−０３０７３２号公報に記載されている。２光信号の周波数の例は，１ＧＨｚ以上１０ＴＨｚ以下であり，１０ＧＨｚ以上５ＴＨＺ以下でもよいし，５０ＧＨｚ以上１ＴＨｚ以下でもよい。
【００２０】
波長分離器５は，２光波源３から出力された第１の光信号及び第２の光信号を受け取り，第１の光信号及び第２の光信号に分離するための光学素子である。波長分離器５の例は，ファイバブラッググレーティング，アレイ導波路グレーティング（ＡＷＧ），又はＬＣＯＳフィルタである。これらは，例えば光サーキュレータと組み合わせることで，波長の異なる２つの光波に分離できる。また，波長分離部は，カプラなどの光分岐器を用いて２光波を強度分離し，分離した１つめの光信号に対し，２つの光波の一方を透過させる（又は一方を遮断する）光フィルタを有するとともに，分離した残りの光信号に対し，２つの光波の残りを透過させる（又は残りを遮断する）光フィルタを有するようにしてもよい。このようにすれば，２光波源３から出力された第１の光信号及び第２の光信号を周波数分離できる。
【００２１】
ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）を用いた波長分離は，例えば特許第４６８６７８５号及び特許第５７７７１４０号に記載されている。ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）として，ユニフォームファイバグレーティング，チャープグレーティング，又はマルチセクショングレーティングを用いるものや，変調可能なファイバグレーティングがあげられる。以下，ＦＢＧについて説明する。ＦＢＧは，たとえば，位相マスクを介して紫外線を照射し，そのコアの屈折率を所定のピッチで変化させることにより得ることができる。アレイ導波路グレーティング（ＡＷＧ）を用いた波長分離は，例えば特許第５７７７１４０号に記載されている。  ＬＣＯＳ（液晶オンシリコン）フィルタは，ＣＭＯＳの表面に液晶素子（ピクセル）を配列した反射型の空間位相変調器である。
【００２２】
ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）を用いた波長分離は，例えば以下のようにして行えばよい。図３は，ファイバブラッググレーティングを用いた波長分離の例を説明するための概念図である。第１の光信号（波長λ１）４１及び第２の光信号（波長λ２）４３がサーキュレータ４５に入力する。サーキュレータ４５を経た２つの信号は，ファイバブラックグレーティング（ＦＢＧ）４７に入る。なお，サーキュレータは導波路や光ファイバと接続されており，それらを通して第１の光信号及び第２の光信号がサーキュレータへ入力してもよい。そして，この例では，第１の光信号４１は，ＦＢＧの所定の個所で折り返される。折り返された第１の光信号４１は，サーキュレータ４５へ戻り，所定方向へ導かれる。サーキュレータは導波路や光ファイバと接続されていてもよく，その場合，第１の光信号４１が導波路や光ファイバにそって出力される。そして，第１の光信号は，基板２１条の第１の導波路１３と光学的に接続される。一方，この例では，第２の光信号４３はＦＧＢにおいて反射せず，ＦＢＧの他端から透過光として出力され，基板２１上の第２の導波路１５と光学的に接続される。この場合，第１の光信号４１及び第２の光信号４３の光学的距離が等しくなるように，サーキュレータ４５とＦＢＧ４７との距離や，ＦＢＧ４７内での第１の光信号の反射位置，サーキュレータ４５から第１の導波路１３までの光路長，ＦＢＧ４７の他端から第２の導波路１５までの光路長を調整すればよい。
【００２３】
アレイ導波路グレーティング（ＡＷＧ）を用いた波長分離は，例えば以下のようにして行えばよい。ＡＷＧは，例えば特表２０１０−５３２８７７号公報に開示される通り，公知である。図４は，アレイ導波路グレーティングを用いた波長分離を説明するための概念図である。AWGは，２つの自由伝播領域と長さの微妙に異なった複数のアレイ導波路で構成されている。入力された光は，多数の経路長の異なった伝播経路を通過することとなる。この時，最終段に位置する夫々の出力光導波路入力端で干渉が起こる。光位相の揃った波長のみが強め合い選択されることとなる。第１の光信号（波長λ1の光）に相当する出力光導波路と第２の光信号（波長λ2の光）に相当する出力光導波路２つを光スイッチで選ぶことで，分離された第１の光信号（波長λ1の光）と第２の光信号（波長λ2の光）を得ることができる。
【００２４】
ＬＣＯＳフィルタを用いた波長分離は，例えば以下のようにして行えばよい。図５は，ＬＣＯＳフィルタを用いた波長分離の例を説明するための概念図である。ＬＣＯＳフィルタは，ＣＭＯＳの表面に液晶素子（ピクセル）を配列した反射型であり，２つ以上の反射出力方向を選択可能なものである。ＬＣＯＳへの光入力は，グレーティングやプリズム等で予めスペクトルに分離されたものであり，各ピクセルに対応した光波長は既知のものであってもよい。第１の光信号（波長λ１の光）と第２の光信号（波長λ２の光）は，液晶素子を通過後ミラーで反射される。この時，夫々異なった出力ポートが選択される。不要波長成分は液晶素子を通過させず減衰する。これにより分離された第１の光信号（波長λ１の光）と第２の光信号（波長λ２の光）を得ることができる。
【００２５】
第１の位相変調器７は，波長分離器５が分離した第１の光信号を受け取り，第１の光信号の位相を調整するための光学素子である。第２の位相変調器９は，波長分離器５が分離した第２の光信号を受け取り，第２の光信号の位相を調整するための光学素子である。第１の位相変調器７及び第２の位相変調器９は，一つの位相変調器であることが好ましい。位相変調器は，位相シフタともよばれる。第１の位相変調器７及び第２の位相変調器９が，それぞれ第１の導波路１３及び第２の導波路１５上に設けられてもよい。この場合，第１の導波路１３及び第２の導波路１５を２つのアームとするマッハツェンダ型の導波路を構成してもよい。２つの光信号のコヒーレンスを維持するため，第１の導波路１３及び第２の導波路１５は，電極に電圧を印可しない場合において，導波路の長さが同じになるように設計されることが好ましい。なお，この装置は，通常のマッハツェンダ型光変調器と異なり，２つのアームに異なる波長を有する光信号が伝搬することが予定されている。このため光路長を同一とするために，いずれか一方の導波路の長さを調整してもよい。導波路は真空中ではなく，屈折率を有する。このため，波長により光速度に差が生ずる。波長分離器５から出力された第１の光信号及び第２の光信号が同時に合波器１１に到達するように，導波路の屈折率と第１の光信号及び第２の光信号の波長との関係を用いて，第１の光信号及び第２の光信号の光路長（したがって，第１の導波路１３及び第２の導波路１５の長さ）を調整してもよい。特に，導波路の屈折率と第１の光信号及び第２の光信号の波長が既知の場合は，あらかじめ第１の導波路１３及び第２の導波路１５の長さを調整し，波長分離器５から出力された第１の光信号及び第２の光信号が同時に合波器１１に到達するように設計してもよい。
【００２６】
第１の導波路１３及び第２の導波路１５を伝搬する第１の光信号及び第２の光信号の位相を制御するため，１つ又は２つの電極が設けられればよい。第１の導波路１３及び第２の導波路１５を伝搬する第１の光信号及び第２の光信号の位相を制御するため，２つの電極が設けられる場合，２つの電極は第１の導波路１３及び第２の導波路１５の所定の部分に沿って設けられればよい。電極に電圧を印可することで，第１の導波路１３及び第２の導波路１５に印加される電圧（例えば直流電圧）を制御し，これにより第１の導波路１３及び第２の導波路１５を伝搬する第１の光信号及び第２の光信号の位相を制御できる。位相変調器により，１チャネル分の等価マイクロ波位相器動作を行うことができる。
【００２７】
２つの導波路（又は２つのアーム）を伝搬する光信号の位相変調については，例えば，特許５１１０４５９号公報，特許５７５７５５７号公報， 特許５７７７１４０号公報，特許５８３８５３２号公報，及び 特許６０３２６９９号公報に記載される通り，公知である。例えば，２つの導波路の真ん中を延びる電極に対し，バイアス電圧を印可することで，２つの導波路に電圧を与え，これにより２つの導波路を伝搬する光信号のそれぞれに対し，位相を調整してもよい。
【００２８】
図２は，いわゆる入れ子型のマッハツェンダ導波路を用いた２光波の位相調整装置の例を示す概念図である。この例では，１つの基板（例えばＬＮ基板）上に，第１の位相変調器７を構成する第１のサブマッハツェンダ導波路２３が第１の導波路１３に設けられ，第２の位相変調器９を構成する第２のサブマッハツェンダ導波路２５が第２の導波路１５に設けられる。換言すると，第１のサブマッハツェンダ導波路２３と第２のサブマッハツェンダ導波路２５は，メインマッハツェンダ導波路２７の２つのアームを構成する第１の導波路１３及び第２の導波路１５にそれぞれ設けられている。図２の例では，第１のサブマッハツェンダ導波路２３，第２のサブマッハツェンダ導波路２５及びメインマッハツェンダ導波路２７に印加されるバイアス電圧を発生するためのバイアス制御装置２９が存在する。バイアス制御装置２９は，第１のサブマッハツェンダ導波路２３，第２のサブマッハツェンダ導波路２５及びメインマッハツェンダ導波路２７にバイアス電圧を印可するための第１のバイアス電極３３，第２のバイアス電極３５及び第３のバイアス電極３７と接続されており，バイアス制御装置２９が各バイアス電極３３，３５，３７に印加する電圧を制御することで，第１の光信号及び第２の光信号の位相を制御できる。なお，例えば，第３のバイアス電極３７が存在しない構成であるとか，第１のバイアス電極３３のみが存在する構成であってもよい。
【００２９】
基板の大きさは，所定の導波路を形成できる大きさであれば，特に限定されない。基板の長辺の長さの例は，１ｃｍ〜１０ｃｍがあげられ，２ｃｍ〜５ｃｍであれば好ましく，２ｃｍ〜４ｃｍであってもよい。各導波路の幅の例は，たとえば１〜２０マイクロメートル，好ましくは５〜１０マイクロメートルである。また，導波路の深さ（厚さ）の例は，１〜２０マイクロメートル，又は５〜１０マイクロメートルである。
【００３０】
後述するように，２光波が，例えば分波器により複数に分波され，分波されたそれぞれの２光波のペア（組）について，位相変調を行う場合，チャネルごとに電極に印加する電圧値を制御することで，異なった等価マイクロ波位相シフト量を与えることができる。この場合，波長分離器により分離された波長の異なる２つの光信号を分波器により複数（Ｎ個）に分離してもよい。また，２つの光信号を分波器により複数（Ｎ個）に分離し，分離した複数（Ｎ個）の光信号のそれぞれに対し，波長分離器により波長の異なる２つの光信号に分離してもよい。
【００３１】
合波器１１は，第１の位相変調器７から出力された第１の光信号と，第２の位相変調器９から出力された第２の光信号とを合波するための光学素子である。合波器１１の例は，カプラである。第１の位相変調器７，第２の位相変調器９及び合波器１１が，１つの基板上に設けられることが好ましい。基板の例は，ＬｉＮｂＯ３基板（ＬＮ基板）である。第１の導波路１３と第２の導波路１５は，波長分離器５から出力された光信号を伝えることができればよく，波長分離器５が１つの基板上に設けられている必要はない。
【００３２】
本発明の２光波の位相調整装置は，上記の構成を有するので，分離されたそれぞれの光信号の光位相を同時に制御でき，これにより２つの光信号のコヒーレンスを維持できる。また，位相変調器により光信号の位相を変調できるので，低い電圧で高速かつ広帯域に対応して位相変調を達成できる。
【００３３】
上記の装置は，合波器１１と接続された無線放出器１７をさらに有するものが好ましい。無線放出器１７を有するので，上記の装置は，光信号のビート信号として無線信号を取り出し，無線信号を出力できる。この際，ビート信号となる２つの光信号の位相が制御されていることとなる。無線放出器の例は，光検出器とアンテナとを含むものである。特許３８７４１１９号公報及び特許３９３７２３７号公報に記載される通り，波長の異なる２つの光信号が光検出器に入力された場合，その周波数差に相当する電気信号が発生する。この電気信号をアンテナへ伝えることで，無線信号を得ることができる。
【００３４】
光検出器は，変調光信号発生装置の出力光を検出し，電気信号に変換するための手段である。光検出器として，公知のものを採用できる。光検出器として，例えばフォトダイオードを含むデバイスを採用できる。光検出器は，例えば，光信号を検出し，電気信号に変換するものがあげられる。光検出器によって，光信号の強度，周波数などを検出できる。光検出器として，たとえば「米津宏雄著”光通信素子工学”−発光・受光素子−，工学図書株式会社，第６版，平成１２年発行」に記載されているものを適宜採用できる。アンテナは，光検出器が変換した電気信号を，無線信号として放出するための装置である。アンテナとして，公知のアンテナを用いることができる。
【００３５】
本発明は，２光波の位相調整方法も提供する。
この方法は，
波長分離器５が，波長の異なるコヒーレント信号である第１の光信号及び第２の光信号を受け取り，第１の光信号及び第２の光信号に分離する工程と，
位相変調器が，分離された第１の光信号を受け取り，第１の光信号の位相を調整する工程と，
位相変調器が，分離された第２の光信号を受け取り，第２の光信号の位相を調整する工程と，
合波器１１が，位相が調整された第１の光信号と，位相が調整された第２の光信号とを合波する工程と，
を含む。
この方法の好ましい例は，第１の光信号の位相を調整する工程及び第２の光信号の位相を調整する工程が１つの位相変調器により同時に行われるものである。
この方法は，光信号のビート信号として無線信号を取り出す工程をさらに含んでもよい。つまり，位相が調整された第１の光信号と位相が調整された第２の光信号とが合波された後，合波信号を光検出器に導き，第１の光信号と第２の光信号の周波数差に相当するビート信号が電気信号として出力される。そして，出力された電気信号をアンテナに導くことで，第１の光信号と第２の光信号の周波数差に相当する周波数を有する無線信号を出力できる。
【実施例】
【００３６】
［実施例１］
実施例１は，１つの波長分離器を有する多チャンネル型の２光波の位相調整装置に関する。図６は，１つの波長分離器を有する多チャンネル型の２光波の位相調整装置の概念図である。図６に示されるように，この例は，２光波発生器により発生した波長の異なる２つの光信号を，波長分離器で波長分離し，第１の光信号及び第２の光信号を分離する。そして，第１の光信号及び第２の光信号をそれぞれ分岐器（例えばカプラ）で分岐させる。分岐した第１の光信号及び第２の光信号の組について，対応する合波器まで導く。この際に，それぞれの組がチャネルを形成し，それぞれのチャネルについて第１の光信号及び第２の光信号の導波路（波長分離器から合波器まで）の長さ（又は光路長）が等しくなるように調整されている。それぞれのチェネルには電極が存在し，電極に電圧を印可することで，それぞれのチャネルにおける第１の光信号及び第２の光信号の位相が制御される。合波器で合波された第１の光信号及び第２の光信号は，各チャネルから出力される。
【００３７】
［実施例２］
実施例２は，分岐器により分岐されたそれぞれの光信号に対して波長分離器を有する多チャンネル型の２光波の位相調整装置に関する。図７は，分岐器により分岐されたそれぞれの光信号に対して波長分離器を有する多チャンネル型の２光波の位相調整装置の概念図である。図７に示されるように，この例は，２光波発生器により発生した波長の異なる２つの光信号を，分岐器により分岐する。分岐器の例はカプラである。そして，分岐したそれぞれの光信号について波長分離器で第１の光信号及び第２の光信号にそれぞれ分離する。波長分離器は，それぞれ対応する合波器（例えばカプラ）を有している。それぞれの波長分離器と，波長分離器と接続される第１の導波路，第２の導波路，位相変調器及び合波器が１つのチャネルを構成する。各チャネルには，位相変調器の要素である電極が存在する。そして，それぞれの電極は，バイアス制御装置と接続されている。電極に電圧を印可することで，それぞれのチャネルにおける第１の光信号及び第２の光信号の位相が制御される。合波器で合波された第１の光信号及び第２の光信号は，各チャネルから出力される。
【００３８】
［実施例３］
実施例３は，１チャネル構成の２光波の位相調整装置に関する。図８は，１チャネル構成の２光波の位相調整装置の概念図である。この例は，基本的には図１に示した２光波の位相調整装置と同様のものである。
【００３９】
［実施例４］
実施例４は，１チャネル振幅制御型構成の２光波の位相調整装置に関する。図９は，１チャネル振幅制御型構成の２光波の位相調整装置の概念図である。この例は，基本的には図２に示した２光波の位相調整装置と同様のものである。
【００４０】
［実施例５］
実施例５は，イメージリジェクションミキサ（上下側波帯分離ミキサ）構成の２光波の位相調整装置に関する。図１０は，イメージリジェクションミキサ（上下側波帯分離ミキサ）構成の２光波の位相調整装置の概念図である。この装置は，分岐器で光信号を分岐する。その後，分岐されたそれぞれの光信号を波長分離器が第１の光信号と第２の光信号に波長分離する。図１０の例では，２つの波長分離器のそれぞれについて，合波器に至るまでのチャネルが存在する。それぞれのチェネルには位相変調器が存在する。そして，この装置は，２つの位相変調器を調整し，２つのチャネルから出力される光信号の相対的な位相差が９０度となる状態（２つのチャネルにおける第１の光信号及び第２の光信号が，それぞれ相対的に９０度位相が異なっている状態）で，それぞれ出力する。２つのチャネルからの出力は，それぞれ光検出器（光電気変換器）に導かれる。そして，２つの出力信号は，光検出器でそれぞれ第１の電気信号と第２の電気信号に変換される。第１の電気信号と第２の電気信号は，ラジオ周波数信号（ＲＦ信号）と混合され，その状態で，９０度ハイブリッド結合器（回路）に導かれる。すると，９０度ハイブリッド結合器からの２出力として上側波帯と，下側波帯とが出力される。
【００４１】
［実施例６］
実施例６は，イメージリジェクションミキサ（上下側波帯分離ミキサ）構成の２光波の位相調整装置に関する。図１１は，イメージリジェクションミキサ（上下側波帯分離ミキサ）構成の２光波の位相調整装置の概念図である。この装置は，波長分離器により第１の光信号及び第２の光信号に分離される。そして，第１の光信号及び第２の光信号は，それぞれ分岐器により分岐される。図１１の例では，２つの波長分離器のそれぞれについて，合波器に至るまでのチャネルが存在する。それぞれのチェネルには位相変調器が存在する。そして，この装置は，２つの位相変調器を調整し，２つのチャネルから出力される光信号の相対的な位相差が９０度となる状態（２つのチャネルにおける第１の光信号及び第２の光信号が，それぞれ相対的に９０度位相が異なっている状態）で，それぞれ出力する。２つのチャネルからの出力は，それぞれ光検出器（光電気変換器）に導かれる。そして，２つの出力信号は，光検出器でそれぞれ第１の電気信号と第２の電気信号に変換される。第１の電気信号と第２の電気信号は，ラジオ周波数信号（ＲＦ信号）と混合され，その状態で，９０度ハイブリッド結合器（回路）に導かれる。すると，９０度ハイブリッド結合器からの２出力として上側波帯と，下側波帯とが出力される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は，光情報通信や無線通信の分野で利用されうる。
【符号の説明】
【００４３】
１  位相調整装置，  ３  ２光波源，  ５  波長分離器，
７  第１の位相変調器，  ９  第２の位相変調器，  １１  合波器，
１３  第１の導波路，  １５  第２の導波路１５
１７  無線放出器１７
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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