(57)【要約】全光偏光回転スイッチが開示される。直線偏光されたプローブ光が偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）（１４）により二つの直交する直線偏光成分に分割され、ループ構成の非線形光ファイバ（１８）の両端にそれぞれ結合される。直線偏光された制御ポンプ光がファイバ（１８）の一方向に入力される。制御光パルスと同じ方向に伝搬するプローブ光の成分は、相互位相変調（ＸＰＭ）のために非線形の位相シフトを受ける。よって、制御パルスと同じ方向に伝搬する光の位相シフトは、ＢＰＳから出力される再結合された光の回転を引き起こす。偏光子を使うことによりその回転が検出される。非線形複屈折のかわりにＸＰＭを活用することによって、高非線形ＰＭファイバを利用することが可能となる。【選択図】図３
2007534978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光ビームスプリッタの第一のポートを通じて与えられた第一の光を分割して、前記偏光ビームスプリッタの第二および第三のポートから第一および第二の直交成分を出力し、前記第二および第三のポートから受け取った第一および第二の入力光を再結合して前記第一のポートから再結合された光を出力する前記偏光ビームスプリッタ（１４）と、
前記第一および第二の直交成分を受け取るために、非線形光ファイバの両端が前記偏光ビームスプリッタと光学的に結合されている前記非線形光ファイバ（１８）と、
直線偏光されたプローブ光を前記偏光ビームスプリッタの前記第一のポートへ送り出す第一の光学手段（１０）と、
前記直線偏光されたプローブ光と平行に直線偏光されたポンプ光を、前記偏光ビームスプリッタの前記第二のポートから前記第三のポートへ前記非線形光ファイバを通って伝搬させる第二の光学手段（１２、１６）と、
前記第一の光学手段から前記偏光ビームスプリッタの前記第一のポートへの光路に備えられ、前記偏光ビームスプリッタの前記第一のポートからの再結合された光を前記光路から分離する分離手段（２２または３０）と、
前記非線形光ファイバを通って前記直線偏光されたポンプ光と同じ方向に伝搬する前記第一の直交成分によって回転された光のみを透過する検出手段（２４、２６）と、
を備えた偏光回転スイッチ。
【請求項２】
前記偏光ビームスプリッタの前記第三のポートにおいて、前記第二の直交成分の偏光と平行な入力偏光を前記第二の入力光が有するように設けられた波長フィルタ（２０）をさらに備え、
前記第二の光学手段が、
前記直線偏光されたポンプ光の偏光が前記直線偏光されたプローブ光の偏光と平行となるように、制御ポンプ光を直線偏光させて前記直線偏光されたポンプ光となす偏光コントローラ（１２）と、
前記偏光ビームスプリッタの前記第一のポートから前記第二のポートへの方向と同じ方向に、前記直線偏光されたポンプ光を送り出す結合手段（１６）とを備え、
前記分離手段が光サーキュレータ（２２）であり、
前記検出手段（２４、２６）が、直列に結合された偏光コントローラ（２４）と偏光子（２６）を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項３】
前記偏光ビームスプリッタ（１４）の前記第二のポートと前記非線形光ファイバ（１８）との間に前記結合手段（１６）が挿入されていることを特徴とする請求項２に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項４】
前記結合手段（１６）が前記光路に挿入されていることを特徴とする請求項２に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項５】
前記第一の光学手段と前記偏光ビームスプリッタ（１４）の前記第一のポートとの間の前記光路に前記結合手段（１６）が挿入されていることを特徴とする請求項２に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項６】
前記非線形光ファイバ（１８）が偏波保持（ＰＭ）ファイバであって、全ての光が該ＰＭファイバの同じ固有軸の向きで伝搬することを特徴とする請求項１に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項７】
前記分離手段と前記偏光ビームスプリッタ（１４）の前記第一のポートとの間の前記光
路に前記第二の光学手段（１２、１６）が挿入されており、
前記第二の光学手段が、
前記直線偏光されたポンプ光の偏光が前記直線偏光されたプローブ光の偏光と平行となるように、制御ポンプ光を直線偏光させて前記直線偏光されたポンプ光となす偏光コントローラ（１２）と、
前記第一のポート（１４ａ）からの前記再結合された光が前記偏光コントローラ（１２）へ進むのを防ぐ手段（２８）と、
前記偏光ビームスプリッタの前記第一のポートから前記第二のポートへの方向と同じ方向に、前記直線偏光されたポンプ光を送り出す結合手段（１６）とを備え、
前記分離手段が光サーキュレータ（２２）であり、
前記検出手段（２４、２６）が、直列に結合された偏光コントローラ（２４）と偏光子（２６）を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項８】
前記第一の光学手段（１０）と前記分離手段（２２）との間の前記光路に前記第二の光学手段（１２、１６）が挿入されており、
前記第二の光学手段が、
前記直線偏光されたポンプ光の偏光が前記直線偏光されたプローブ光の偏光と平行となるように、制御ポンプ光を直線偏光させて前記直線偏光されたポンプ光となす偏光コントローラ（１２）と、
前記偏光ビームスプリッタの前記第一のポートから前記第二のポートへの方向と同じ方向に、前記直線偏光されたポンプ光を送り出す結合手段（１６）とを備え、
前記分離手段が光サーキュレータ（２２）であり、
前記検出手段（２４、２６）が、前記再結合された光を前記分離手段（２）から受け取り、波長フィルタ（２０）と偏光コントローラ（２４）と偏光子（２６）とを記述順に配置した直列接続を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項９】
前記偏光ビームスプリッタの前記第三のポートにおいて、前記第二の直交成分の偏光にコリニアな入力偏光を前記第二の入力光が有するように設けられた波長フィルタ（２０）をさらに備え、
前記第二の光学手段が、
前記直線偏光されたポンプ光の偏光が前記直線偏光されたプローブ光の偏光と平行となるように、制御ポンプ光を直線偏光させて前記直線偏光されたポンプ光となす偏光コントローラ（１２）と、
前記偏光ビームスプリッタの前記第一のポートから前記第二のポートへの方向と同じ方向に、前記直線偏光されたポンプ光を送り出す結合手段（１６）とを備え、
前記分離手段が、前記直線偏光されたプローブ光の偏光と平行な固有軸を有する第二の偏光ビームスプリッタ（３０）を備え、
前記検出手段が、
前記第二の偏光ビームスプリッタ（３０）と、
前記第一の光学手段（１０）と前記第二の偏光ビームスプリッタ（３０）との間の前記光路に挿入された、前記第二の直交成分がプローブ光の光源に進むのを防ぐアイソレータと、の組み合わせによって実現される、
ことを特徴とする請求項１に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項１０】
前記偏光ビームスプリッタ（１４）の前記第二のポートと前記非線形光ファイバ（１８）との間に前記結合手段（１６）が挿入されていることを特徴とする請求項９に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項１１】
前記偏光ビームスプリッタ（１４）の前記第一のポート（１４ａ）の前の前記光路に前記結合手段（１６）が挿入されていることを特徴とする請求項９に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項１２】
前記偏光コントローラ（１２）と前記結合手段（１６）の間に備えられ、前記偏光コントローラ（１２）への光の伝搬を防ぐ第二のアイソレータを、前記第二の光学手段がさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項１３】
前記非線形光ファイバ（１８）が偏波保持（ＰＭ）ファイバであって、全ての光が該ＰＭファイバの同じ固有軸の向きで伝搬することを特徴とする請求項９に記載の偏光回転スイッチ。
【請求項１４】
前記偏光ビームスプリッタ（１４）の前記第二および第三のポートのうちの一方に、またはその近くに、前記一方のポートに入ってくる光と前記一方のポートから出ていく光の間の偏光の整列を容易にするためのλ／４板をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の偏光回転スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はループ構成を使った全光偏光回転スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムおよびネットワークにおける超高速の光信号処理のためには、全光スイッチが、図１に示すように制御光パワー（Ｐｃｏｎｔｒｏｌ）と出力信号光パワー（Ｐｏｕｔ）の間に非線形関係を有することが必須である。現在まで、光カースイッチや、非線形光ループミラー（ＮＯＬＭ）スイッチや、相互位相変調（ＸＰＭ）や四光波混合処理を使ったポンプ誘導型周波数シフトスイッチを使って、様々な全光スイッチング技術が提案されて実証されてきた。これらのスイッチング技術の中でも、そのような非線形伝達関数を有する全光スイッチの重要なタイプは、偏光回転スイッチである。
【０００３】
偏光回転スイッチを実現する従来方法は、直線偏光状態の強い制御ポンプ光によって誘導される、光ファイバ内の非線形複屈折を活用する方法である。図２Ａから図２Ｃは、非線形ファイバ内の非線形複屈折を活用する従来の偏光回転スイッチを示す図である。図２Ａにおいて、従来の偏光回転スイッチは、第一と第二の入力を結合して結合出力とする結合器５１と、一端が結合器５１のポート５１ｃに結合された非線形ファイバ５３と、片側が非線形ファイバ５３の他端と光学的に結合された波長フィルタ５５と、波長フィルタ５５のもう一方の側と結合された偏光子５７とからなる。
【０００４】
このような設定において、直線偏光状態の強いポンプ光（λｃｏｎｔｒｏｌ）が結合器のポート５１ａに入力され、制御ポンプ光の偏光に対して４５度傾斜した直線入力偏光を有する弱いプローブ光（λｉｎ）が結合器のポート５１ｂに入力される。そして、結合器のポート５１ｃから出力されるプローブ光と制御ポンプ光は、非線形ファイバ５３に結合される。制御ポンプ光（λｃｏｎｔｒｏｌ）の偏光方向における屈折率の変化は、直交する偏光方向における変化よりも大きいため、ポンプ光の偏光と平行な偏光成分は、直交偏光成分とは異なる位相シフトを受ける。これは、非線形ファイバ５３の端における出力偏光の回転を引き起こす。ポンプ光がないときに直線偏光されたプローブ光を遮断する偏光子５７をファイバの出力端に配置することにより、この回転をスイッチングに活用することができる。図２Ｃに示すように、偏光子７による偏光方向は、プローブ光（λｉｎ）の偏光に対して垂直に設定され、それにより、ポンプ光（λｃｏｎｔｒｏｌ）によって回転された光だけが偏光子７を通過することができるようになっている。この方法では、従来の偏光回転スイッチがスイッチとして働くことができる。
【０００５】
しかし、非線形複屈折を利用可能とするためには、非線形ファイバは、低偏波モード分散を有する非偏波保持のものでなくてはならない。ＰＭファイバ（偏波保持ファイバ）は、ファイバ内の二つの偏光主軸間のウォークオフが大きいので、適していない。
【０００６】
現在までに、偏光回転スイッチにおけるファイバの複屈折による、偏光に依存した群遅延に対処するための解決法がいくつか提案されている。そのうちの三つは以下のとおりである。
【０００７】
盛岡らは、Electronics Lettersの２８巻６号５２１〜５２２ページ（１９９２年３月１２日）の論文“Ultrafast reflective optical Kerr demultiplexer using polarisation rotation mirror”において、複屈折補償技術について述べた。この技術では、ポンプと信号の双方の信号がカー媒体の出口において反射される。
【０００８】
盛岡らはElectronics Lettersの２８巻１１号１０７０〜１０７２ページ（１９９２年３月１２日）で、“Ultrafast polarisation-independent optical demultiplexer using
optical carrier frequency shift through crossphase modulation”を提案した。そのデマルチプレクサは、ＸＰＭ（相互位相変調）により誘導された光キャリア周波数シフト（周波数チャーピング）を使い、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）と偏波保持（ＰＭ）ファイバとからなる偏光回転ミラーと接続されている。
【０００９】
盛岡らはまた、Electronics Lettersの３０巻７号５９１〜５９２ページ（１９９４年３月３１日）で、“Polarisation-independent 100 Gbit/s all-optical demultiplexer using four-wave mixing in a polarization-maintaining fiber loop”を提案した。そのデマルチプレクサは、ＰＭ偏光回転ファイバループミラー（ＰＲＬＭ）におけるＦＷＭ（四光波混合）を利用している。
【００１０】
本発明の目的は、より大きな群遅延時間差（遅軸と速軸に結合されたパルスの伝搬時間の差）を有する偏波保持（ＰＭ）ファイバを使えるようにする、別の構成を提供することである。
【発明の開示】
【００１１】
本発明は、非線形複屈折を活用するのではなく、同じ偏光状態を有する制御ポンプ光とプローブ光における相互位相変調（ＸＰＭ）効果を活用した、偏光回転スイッチを提供する。これは、ループ構成において複屈折非線形ファイバを利用することにより可能となる。
【００１２】
本発明によって全光偏光回転スイッチが提供される。その偏光回転スイッチは、偏光ビームスプリッタの第一のポートを通じて与えられた第一の光を分割して、前記偏光ビームスプリッタの第二および第三のポートから第一および第二の直交成分を出力し、前記第二および第三のポートから受け取った第一および第二の入力光を再結合して前記第一のポートから再結合された光を出力する前記偏光ビームスプリッタ（１４）と、前記第一および第二の直交成分を受け取るために、非線形光ファイバの両端が前記偏光ビームスプリッタと光学的に結合されている前記非線形光ファイバ（１８）と、直線偏光されたプローブ光を前記偏光ビームスプリッタの前記第一のポートへ送り出す第一の光学部（１０）と、前記直線偏光されたプローブ光と平行に直線偏光されたポンプ光を、前記偏光ビームスプリッタの前記第二のポートから前記第三のポートへ前記非線形光ファイバを通って伝搬させる第二の光学部（１２、１６）と、前記第一の光学手段から前記偏光ビームスプリッタの前記第一のポートへの光路に備えられ、前記偏光ビームスプリッタの前記第一のポートからの再結合された光を前記光路から分離する分離部（２２または３０）と、前記非線形光ファイバを通って前記直線偏光されたポンプ光と同じ方向に伝搬する前記第一の直交成分によって回転された光のみを透過する検出部（２４、２６）と、を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付図面を参照しながら好適な実施形態とともに本発明をより詳細に説明する。
本発明は、非線形複屈折を活用するのではなく、同じ偏光を有する制御ポンプ光とプローブ光における相互位相変調（ＸＰＭ）効果を活用した、全光偏光回転スイッチを提供する。これは、ループ構成において複屈折非線形ファイバを利用することにより可能となる。
実施形態Ｉ
図３は、本発明の第一の実施形態による全光偏光回転スイッチの典型的な配置を示す模式的なブロック図である。図３において、全光偏光回転スイッチ１は、外部から入力プローブ光を受け取って直線偏光状態にする偏光コントローラ（ＰＣ）１０と、外部から制御ポンプ光またはパルスＬｃｏｎｔｒｏｌを受け取り、直線偏光状態の制御ポンプ光Ｌｃと
するＰＣ１２と、ポート１４ａがＰＣ１０と光学的に結合されている偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４と、ＰＢＳ１４のポート１４ｂから出力された分割光を透過させ、透過した分割光も結合されるポート１６ｂに、ポート１６ｃで受け取った光を結合する方向性結合器１６と、ＰＢＳ１４のポート１４ｃのすぐ前に挿入された波長制御フィルタ２０と、方向性結合器１６のポート１６ｂと波長制御フィルタ２０のもう一端とを光学的に結合するループ構成の非線形ファイバ１８と、を備える。
【００１４】
方向性結合器１６は、定められた結合比で二つの入力を結合する３ｄＢ（または９：１）結合器でもよく、ＷＤＭ（波長分割多重）結合器でもよい。しかし、図９あるいは図１３に示した構成の場合は、ＷＤＭ結合器のみが方向性結合器１６ａとして適用可能である。
【００１５】
全光偏光回転スイッチ１はさらに、ＰＣ１０とＰＢＳ１４の間にそれぞれポート２２ａとポート２２ｂを介して挿入されている光サーキュレータ２２と、一つのポートが光サーキュレータ２２のポート２２ｃに結合されたＰＣ２４と、ＰＣ２４のもう一つのポートに一端が結合され他端から偏光された出力を与える偏光子２６と、を備える。上記の１０から２６の構成要素は公知であるため、詳細については省略する。
【００１６】
動作中に、偏光コントローラ（ＰＣ）１０によって入力プローブ光Ｌｉｎが直線偏光にされる（直線偏光された光Ｌｉとなる）。プローブ光Ｌｉは、プローブ光（Ｌｉ）の偏光に対して４５°傾いた偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４の入力ポート１４ａに結合されることが好ましい。図４は、ＰＢＳ１４がどのように動作するのかを示す。ＰＢＳ１４は、ＰＢＳの多層反射膜がプローブ光（Ｌｉ）の偏光に対して好ましくは４５°の角度をなすように設けられている。よって、ＰＢＳ１４は、プローブ光Ｌｉを、実質的に同じ強度の二つの直交する直線偏光成分ＬｃｗとＬｃｃｗに分割する。（直線偏光された強い制御ポンプ光が、ベクトルＬｉ、Ｌｃｗ、およびＬｃｃｗの左側に示されている。）これらの二つの成分ＬｃｗおよびＬｃｃｗは、それぞれＰＢＳ１４のポート１４ｂとポート１４ｃから出力される。ポート１４ｂにおいて直線偏光された光入力Ｌｃｗが、ポート１４ｃにおいてファイバに送り出された光Ｌｃｃｗの偏光と平行な出力偏光でもって、ポート１４ｃに接続されたファイバの端において出力されるように、非線形ファイバ１８の二つの端は、（方向性結合器１６および波長制御フィルタ２０を介して）ＰＢＳのポート１４ｂとポート１４ｃに光学的に結合される。光路の相反性により、ポート１４ｃからポート１４ｂに伝搬する光Ｌｃｃｗの出力偏光も、ポート１４ｂにおいてファイバに結合される偏光と平行である。上記のように偏光状態を調整するのを容易にするために、λ／４波長板（不図示）をポート１４ｂかポート１４ｃにおいて使用してもよい。逆向きに伝搬する二つの成分ＬｃｗとＬｃｃｗは、ＰＢＳ１４において再結合され、ポート１４ａに出力される。ループ１８を通って伝搬する双方の成分は同じ位相遅延を受けるため、ポートＡにおいて再結合された光Ｌｏの出力偏光は、（入力光Ｌｉの）入力偏光と同じである。図４に示したごとく制御光Ｌｃの偏光がプローブ光Ｌｉの偏光とコリニアになるようにして、制御ポンプ光パルスＬｃを方向性結合器１６によってループ１８の一方向に送り出すことによって、制御光パルスＬｃと同じ方向に伝搬するプローブ光の成分Ｌｃｗが、相互位相変調(ＸＰＭ)による非線形位相シフトを受ける。逆向きに伝搬するプローブ光の成分Ｌｃｃｗはほとんど変化しないままである。
【００１７】
図３において、ＰＢＳのポート１４ａで再結合された光はＬｏαと記してある。ここで添え字「α」は、制御ポンプ光Ｌｃ（またはＬｃｏｎｔｒｏｌ）のパルスがない場合に０で置き換えられ、制御ポンプ光Ｌｃのパルスが存在する場合は１で置き換えられる。もしプローブ光Ｌｃｗが制御ポンプ光Ｌｃなしでループ１８を伝搬すると、プローブ光Ｌｃｗは位相がほとんど変化しないままとなり、図４および図５Ａにあるとおり入力プローブ光Ｌｉと同じ偏光状態の再結合された光Ｌｏ０を、ＰＢＳ１４にポート１４ａから出力させ
る。もし制御ポンプ光またはパルスＬｃが存在する状態でプローブ光Ｌｃｗがループ１８を伝搬すると、プローブ光Ｌｃｗは伝搬の間に位相シフトを受け、図５Ｂに示すごとく、ＰＢＳのポート１４ａにおける再結合された光出力Ｌｏ１の回転を引き起こす。
【００１８】
ＰＢＳのポート１４ａの前にある光サーキュレータ２２は、順方向に伝搬する入力プローブ光Ｌｉと逆方向に伝搬する出力プローブ光Ｌｏを分離するのに用いられる。光サーキュレータ２２からの分離された出力プローブ光は、偏光コントローラ２４により偏光が調節され、偏光子２６に入力される。図６Ｂの時刻ｔ＝１に示したごとく、制御ポンプ光またはパルスＬｃ（つまりＬｃｏｎｔｒｏｌ）がないときの回転を受けていない出力プローブ光Ｌｏ０を抑制するように、偏光コントローラ２４と偏光子２６は配置されている。図６Ｂでは、時刻１において入力プローブ光Ｌｉｎが論理１であるが、制御ポンプ光Ｌｃｏｎｔｒｏｌがないために出力光Ｌｏｕｔは論理０である。図６Ｂから読み取れるように、全光偏光回転スイッチ１は二入力のＡＮＤゲートとして動作する。よって、図６Ａの真理値表が得られる。
【００１９】
本発明によれば、非線形複屈折を活用するのではなく、ループ構成の複屈折非線形ファイバにおける同じ偏光を有する制御ポンプ光とプローブ光における相互位相変調（ＸＰＭ）効果を利用することによって、全光偏光回転スイッチングを達成することができる。
【００２０】
さらに、複屈折非線形ファイバとして、新しい高非線形フォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ）を含むいかなる適当な偏波保持（ＰＭ）ファイバを使ってもよい。もしＰＭファイバが使われると、全ての光はそのＰＭファイバの固有軸と同じ向きで伝搬する。高非線形ＰＭファイバを使うことにより、スイッチの大きさを低減することができる。
【００２１】
本発明のこれらの特徴は、本質的には本発明の実施形態として今まで述べたのと同じ原理に基づいている、以下の実施形態および変形例においても当てはまる。
実施形態１の変形例
図７から図１０は、図３の全光偏光回転スイッチの変形例の典型的な配置を示す模式的なブロック図である。以下の変形例では、制御ポンプ光Ｌｃ用の方向性結合器１６がループ１８の内部ではなくループ１８の前に配置されている。
【００２２】
図７において、ＰＢＳ１４の側１４ｂから、光サーキュレータ２２とＰＢＳ１４の間へと方向性結合器１６が移動した点を除いて、全光偏光回転スイッチ１ａは図３の全光偏光回転スイッチと同一である。直線偏光された制御ポンプ光Ｌｃが、ＰＢＳのポート１４ａに至る光路に結合される点を除いて、スイッチ１ａの動作は図３のスイッチの動作と同一である。
【００２３】
同様にして、図８において、ＰＢＳ１４の側１４ｂから、ＰＣ１０と光サーキュレータ２２の間へと方向性結合器１６が移動した点を除いて、全光偏光回転スイッチ１ｂは図３の全光偏光回転スイッチと同一である。直線偏光状態の制御ポンプ光Ｌｃが、光サーキュレータ２２のポート２２ａに至る光路に結合される点を除いて、スイッチ１ｂの動作は図３のスイッチの動作と同一である。
【００２４】
図９において、方向性結合器が１６から１６ａに変更され、波長フィルタ２０がスイッチ１ａから取り除かれ、そのかわりにアイソレータ２８がＰＣ１２と方向性結合器１６ａの間に挿入された点を除いて、全光偏光回転スイッチ１ｃは図７の全光偏光回転スイッチ（１ａ）と同一である。アイソレータ２８は、ＰＢＳ１４から出力された再結合された光Ｌｏが制御ポンプ光の光源（不図示）へ進むのを防ぐためのものである。上述のように、方向性結合器１６ａはＷＤＭ結合器である。
【００２５】
図１０において、ループ１８の外側の、光サーキュレータ２２の第三のポート２２ｃの後ろの光路に波長フィルタ２０が配置された点を除いて、全光偏光回転スイッチ１ｄは図８の全光偏光回転スイッチ（１ｂ）と同一である。
実施形態ＩＩ
図１１は、本発明の第二の実施形態による全光偏光回転スイッチの典型的な配置を示す模式的なブロック図である。図１１において、全光偏光回転スイッチ２は以下の点を除いて図３の全光偏光回転スイッチ（１）と同一である。
【００２６】
（１）光サーキュレータ２２が、入力プローブ光（Ｌｉ）の偏光と平行な固有軸を有するＰＢＳ３０で置き換えられた。
（２）光サーキュレータ２４と偏光子２６がスイッチ１から取り除かれた。
【００２７】
（３）アイソレータ３２がＣＰ１０とＰＢＳ３０の間に挿入された。
逆方向に伝搬する、回転していない出力プローブ光Ｌｏ０の成分を、アイソレータ３２が遮断する。回転した光Ｌｏ１の直交成分は、ＰＢＳ３０の第二のポート３０ｃに結合される。
【００２８】
図１２と図１３は、図１１の全光偏光回転スイッチ２の変形例の典型的な配置を示す模式的なブロック図である。
図１２において、方向性結合器１６が、ＰＢＳ１４の側１４ｂから、ＰＢＳ３０のポート３０ｂとＰＢＳ１４のポート１４ａの間へと移動した点を除いて、全光偏光回転スイッチ２ａは図１１の全光偏光回転スイッチ（２）と同一である。直線偏光された制御ポンプ光Ｌｃが、ＰＢＳのポート１４ａに至る光路に結合される点を除いて、スイッチ２の動作は図１１のスイッチ２の動作と同一である。
【００２９】
図１３において、方向性結合器が１６から１６ａに変更され、波長フィルタ２０が除かれ、方向性結合器１６ａの前のポンプ光の光路にアイソレータ３４が挿入された点を除いて、全光偏光回転スイッチ２ｂは図１２の全光偏光回転スイッチ（２ａ）と同一である。ＰＢＳ１４から出力された、再結合された光Ｌｏが制御ポンプ光の光源（不図示）へ進むのをアイソレータ２８が防いでいる。上述のとおり、方向性結合器１６ａはＷＤＭ結合器である。
【００３０】
上記の実施形態および変形例は単なる例示である。本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の多くの変形をなすことが当業者には可能である。
例えば、偏光状態を調整することを容易とするために、ＰＢＳ１４のポート１４ｂまたはポート１４ｃのいずれかにλ／４波長板を用いてもよい。
【００３１】
上記の実施形態および変形例において、制御ポンプ光は実質的にプローブ光と平行である。しかし、発明的な全光偏光回転スイッチの他のタイプの動作は、ポンプ光を、同じ方向に伝搬するプローブ光に対して直交する状態で入力するというものである。このタイプの動作は、群速度分散による、二つの主偏波状態間のウォークオフの問題を克服する可能性があるので、興味深い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】制御光パワー（Ｐｃｏｎｔｒｏｌ）と出力光パワー（Ｐｏｕｔ)の間の非線形関係を示す図である。
【図２Ａ】従来の全光偏光回転スイッチを示すブロック図である。
【図２Ｂ】従来の全光偏光回転スイッチを示す図である。
【図２Ｃ】従来の全光偏光回転スイッチを示す図である。
【図３】本発明の第一の実施形態による全光偏光回転スイッチの典型的な配置を示す模式的なブロック図である。
【図４】分割された出力光ＬｃｗとＬｃｃｗ、および制御ポンプ光Ｌｃｏｎｔｒｏｌの典型的な偏光状態を示す図である。
【図５Ａ】制御ポンプ光ＬｃｏｎｔｒｏｌまたはＬｃのパルスがない場合において、ＰＢＳのポート１４ａで再結合された光Ｌｏαの偏光状態を示す図である。
【図５Ｂ】制御ポンプ光ＬｃｏｎｔｒｏｌまたはＬｃのパルスがある場合において、ＰＢＳのポート１４ａで再結合された光Ｌｏαの偏光状態を示す図である。
【図６Ａ】入力プローブ光（Ｌｉｎ）と制御ポンプ光（Ｌｃｏｎｔｒｏｌ）と出力光（Ｌｏｕｔ）との間の典型的な関係を示す真理値表である。
【図６Ｂ】入力プローブ光（Ｌｉｎ）と制御ポンプ光（Ｌｃｏｎｔｒｏｌ）と出力光（Ｌｏｕｔ）の典型的な波形を示す図である。
【図７】図３の全光偏光回転スイッチの変形例の典型的な配置を示す模式的なブロック図である。
【図８】図３の全光偏光回転スイッチの変形例の典型的な配置を示す模式的なブロック図である。
【図９】図３の全光偏光回転スイッチの変形例の典型的な配置を示す模式的なブロック図である。
【図１０】図３の全光偏光回転スイッチの変形例の典型的な配置を示す模式的なブロック図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態による全光偏光回転スイッチの典型的な配置を示す模式的なブロック図である。
【図１２】図１１の全光偏光回転スイッチの変形例の典型的な配置を示す模式的なブロック図である。
【図１３】図１１の全光偏光回転スイッチの変形例の典型的な配置を示す模式的なブロック図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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