(57)【要約】【課題】信号光のモード多重伝送において、空間光変調器を用いた特定のモードの信号光の挿入及び分離を、他のモードの信号光の品質を劣化させずに行う技術を提供する。【解決手段】本発明の光伝送装置は、特定のモードの信号光を回折させ、当該特定のモード以外の他のモードの信号光を透過させる回折パターンを表示する空間光変調器（ＳＬＭ）を備える。ＳＬＭは、光出力部から回折パターンに入射する１つ以上のモードの信号光に特定のモードの信号光が含まれる場合、当該特定のモードの信号光を回折パターンで回折させることで、他のモードの信号光から分離する。光伝送装置は、回折パターンを透過した信号光が入射すると、当該入射した信号光の位相共役光を発生させる位相共役鏡を更に備える。位相共役光は、ＳＬＭに表示された回折パターンを逆方向に透過して、元の他のモードの信号光として光出力部から光ファイバ内へ入力される。【選択図】図１
2015070547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ内を伝搬してきた１つ以上のモードの信号光が出力される光出力部と、
前記光出力部から出力された信号光が入射する位置に設けられ、特定のモードの信号光を回折させ、当該特定のモード以外の他のモードの信号光を透過させる回折パターンを表示する空間光変調器であって、前記回折パターンに入射する前記１つ以上のモードの信号光に前記特定のモードの信号光が含まれる場合、当該特定のモードの信号光を前記回折パターンで回折させることで前記他のモードの信号光から分離する、前記空間光変調器と、
前記光出力部から出力された信号光の伝搬方向において前記空間光変調器の後段に設けられ、前記回折パターンを透過した信号光が入射すると、当該入射した信号光の、前記伝搬方向に対して逆方向に伝搬する位相共役光を発生させる位相共役鏡と、を備え、
前記位相共役光は、前記空間光変調器に表示された前記回折パターンを前記逆方向に透過して、前記他のモードの信号光として前記光出力部から前記光ファイバ内へ入力される
ことを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記空間光変調器は、前記回折パターンによる信号光の回折方向に対して逆方向から前記回折パターンに信号光が照射された場合、前記伝搬方向に対して逆方向に伝搬する前記特定のモードの信号光を発生させることで、当該特定のモードの信号光を、前記他のモードの信号光と多重させた状態で前記光出力部から前記光ファイバ内へ入力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】
前記空間光変調器は、前記光出力部から出力される前記特定のモードの第１の信号光についての前記分離を行うとともに、前記特定のモードの第２の信号光についての前記多重を行うことを特徴とする請求項２に記載の光伝送装置。
【請求項４】
第１のポートから入力される信号光を第２のポートに出力し、当該第２のポートから入力される信号光を第３のポートに出力する光サーキュレータを更に備え、
前記光サーキュレータの第２のポートは、前記光ファイバを介して前記光出力部と接続されており、
前記１つ以上のモードの信号光は、前記光サーキュレータの第１のポートから入力され、前記特定のモードの信号光についての前記分離が行われた状態で、前記光サーキュレータの第３のポートから出力される
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項５】
第１のポートから入力される信号光を第２のポートに出力し、当該第２のポートから入力される信号光を第３のポートに出力する光サーキュレータを更に備え、
前記光サーキュレータの第２のポートは、前記光ファイバを介して前記光出力部と接続されており、
前記１つ以上のモードの信号光は、前記光サーキュレータの第１のポートから入力され、前記特定のモードの信号光についての前記分離及び前記多重の少なくともいずれかが行われた状態で、前記光サーキュレータの第３のポートから出力される
ことを特徴とする請求項２または３に記載の光伝送装置。
【請求項６】
前記光伝送装置は、
縦続接続されたＮ個（Ｎは２以上の整数。）の光サーキュレータと、
前記Ｎ個の光サーキュレータに対して個別に設けられ、光ファイバを介して、それぞれが異なる光サーキュレータの第２のポートと接続されたＮ個の光出力部と、
前記Ｎ個の光出力部に対して個別に設けられ、それぞれが異なる特定のモードに対応する前記回折パターンを表示するＮ個の空間光変調器と、
前記Ｎ個の空間光変調器に対して個別に設けられたＮ個の位相共役鏡と
を備え、
前記Ｎ個の光サーキュレータのうち、Ｎ番目の光サーキュレータを除く各光サーキュレータの第３のポートは、次段の光サーキュレータの第１のポートと接続されており、
前記１つ以上のモードの信号光は、前記Ｎ個の光サーキュレータのうちの１番目の光サーキュレータの第１のポートから入力され、前記Ｎ個の空間光変調器が表示する各回折パターンに対応する各特定のモードの信号光についての前記分離及び前記多重の少なくともいずれかが行われた状態で、前記Ｎ番目の光サーキュレータの第３のポートから出力されることを特徴とする請求項５に記載の光伝送装置。
【請求項７】
前記空間光変調器は、
それぞれ異なる特定のモードの信号光を回折させる複数の回折パターンを合成した合成パターンを、前記回折パターンとして表示し、
前記光出力部から出力された前記１つ以上のモードの信号光のうち、前記合成パターンに対応する複数の特定のモードの信号光を前記合成パターンで回折させることで、前記複数の特定のモードの信号光を前記他のモードの信号光から同時に分離する
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項８】
前記空間光変調器は、それぞれ異なる特定のモードの信号光を回折させる複数の回折パターンを合成した合成パターンを前記回折パターンとして表示し、前記合成パターンに対応する各特定のモードの信号光についての前記分離及び前記多重の少なくともいずれかを行うことを特徴とする請求項２または３に記載の光伝送装置。
【請求項９】
第１のポートから入力される信号光を第２のポートに出力し、当該第２のポートから入力される信号光を第３のポートに出力する光サーキュレータを更に備え、
前記光サーキュレータの第２のポートは、前記光ファイバを介して前記光出力部と接続されており、
前記１つ以上のモードの信号光は、前記光サーキュレータの第１のポートから入力され、前記合成パターンに対応する各特定のモードの信号光についての前記分離及び前記多重の少なくともいずれかが行われた状態で、前記光サーキュレータの第３のポートから出力される
ことを特徴とする請求項８に記載の光伝送装置。
【請求項１０】
前記空間光変調器は、前記複数の回折パターンの干渉縞をそれぞれ異なるピッチに設定して合成した合成パターンを表示し、前記合成パターンに対応する複数の特定のモードの信号光を、それぞれ異なる回折角で回折させることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号光のモード多重伝送を実現するために、特定のモードの挿入及び分離の少なくともいずれかを実行可能な光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバ通信では、伝送容量を従来よりも増大させるための技術として、波長多重及び偏波多重に加えて、空間多重（モード多重）伝送技術が注目されている。シングルモードファイバ（ＳＭＦ）を用いた既存の光ネットワークは、各ネットワーク拠点に光波長挿入分離装置を設けることによって構築されている。光波長挿入分離装置は、ＳＭＦで伝送される波長多重光信号から特定の波長の光信号を分離し、また、当該波長多重光信号に対して特定の波長の光信号を挿入（多重）するために用いられる。
【０００３】
将来、モード多重伝送技術が光ネットワークに適用された場合、波長光信号と同様、各ネットワーク拠点では、モード多重光信号から特定のモードの光信号を分離し、また、当該モード多重光信号に対して特定のモードの光信号を挿入できることが求められる。このように、モード多重伝送において各モードの光信号の分離または挿入を行うための技術として、従来、非特許文献１〜３に記載のような技術が存在する。非特許文献１には、計算機合成ホログラムを用いて特定のモードの光信号を挿入する技術が記載されている。非特許文献２には、空間光変調器（ＳＬＭ）を用いて干渉縞を任意に切り替えることにより、特定のモードの光信号を挿入する技術が記載されている。また、非特許文献３には、体積ホログラムを用いて特定のモードの光信号を分離する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】F. Dubois, Ph. Emplit, and O. Hugon,“Selective Mode Excitation in Grated-Index Multimode Fiber by a Computer -Generated Optical Mask”, Optics Letters, Vol. 19, Issue 7, pp. 433-435 (1994).
【非特許文献２】A. Okamoto, K. Aoki, Y. Wakayama, D. Soma, and T. Oda,“Multi-Excitation of Spatial Modes using Single Spatial Light Modulator for Mode Division Multiplexing,”in National Fiber Optic Engineers Conference, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2012), paper JW2A.38.
【非特許文献３】A. Okamoto, K. Morita, Y. Wakayama, J. Tanaka, K. Sato,“Mode division multiplex communication technique based on dynamic volume hologram and phase conjugation,”Photonics in Europe 2010, proc. Vol.7716, (2010).
【非特許文献４】左貝潤一、「位相共役光学」、朝倉書店、1990年11月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述のような従来技術には、以下のような課題がある。例えば、ＳＬＭに特定のモードの信号光を回折可能なパターンを表示することにより、モード多重光信号から特定のモードの信号光を分離する場合、当該特定のモード以外のモードの信号光がＳＬＭを通過する際に、その位相分布が変化する。
【０００６】
ここで、図２に示すように、ＬＰ１１モードの信号光を回折させるパターンが生成及び表示されたＳＬＭ上に、光ファイバ内を伝搬するＬＰ０１，ＬＰ１１，ＬＰ２１モードの信号光が入射した場合を想定する。この場合、ＳＬＭに表示されたパターンによりＬＰ１１モードの信号光が回折することで、ＬＰ１１モードの信号光を他のモードの信号光から分離することが可能である。なお、分離された信号光のモードは、ＬＰ１１ではなくＬＰ０１に変換され、また、ＬＰ１１以外のＬＰ０１、ＬＰ２１モードの信号光は、そのままＳＬＭを透過（通過）する。しかし、ＳＬＭを通過したＬＰ１１、ＬＰ２１モードの信号光は、ＳＬＭの作用によってその位相分布が変化するため、信号品質が極端に劣化してしまう課題がある。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、信号光のモード多重伝送において、空間光変調器を用いた特定のモードの信号光の挿入及び分離を、他のモードの信号光の品質を劣化させずに行う技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、例えば、光伝送装置として実現できる。本発明の一態様の係る光伝送装置は、光ファイバ内を伝搬してきた１つ以上のモードの信号光が出力される光出力部と、前記光出力部から出力された信号光が入射する位置に設けられ、特定のモードの信号光を回折させ、当該特定のモード以外の他のモードの信号光を透過させる回折パターンを表示する空間光変調器であって、前記回折パターンに入射する前記１つ以上のモードの信号光に前記特定のモードの信号光が含まれる場合、当該特定のモードの信号光を前記回折パターンで回折させることで前記他のモードの信号光から分離する、前記空間光変調器と、前記光出力部から出力された信号光の伝搬方向において前記空間光変調器の後段に設けられ、前記回折パターンを透過した信号光が入射すると、当該入射した信号光の、前記伝搬方向に対して逆方向に伝搬する位相共役光を発生させる位相共役鏡と、を備え、前記位相共役光は、前記空間光変調器に表示された前記回折パターンを前記逆方向に透過して、前記他のモードの信号光として前記光出力部から前記光ファイバ内へ入力されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、信号光のモード多重伝送において、空間光変調器を用いた特定のモードの信号光の挿入及び分離を、他のモードの信号光の品質を劣化させずに行う技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】光伝送装置の構成例を示す図。
【図２】ＳＬＭを用いた特定のモードの信号光の分離の一例を示す図。
【図３】光伝送装置における位相分布の変化を補償する仕組みを説明するための説明図。
【図４】光伝送装置において特定のモードの信号光を挿入する例を示す図。
【図５】光サーキュレータを備えた光伝送装置の構成例を示す図。
【図６】複数の光サーキュレータを備えた光伝送装置の構成例を示す図。
【図７】光伝送装置において複数の特定のモードの信号光を分離する例を示す図。
【図８】光伝送装置において複数の特定のモードの信号光を分離及び挿入する例を示す図。
【図９】光サーキュレータを備えた光伝送装置の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る光伝送装置１００の構成例を示す図であり、特に、特定のモードの信号光についての分離（ドロップ）を行う部分の構成例を示している。図１に示すように、光伝送装置１００は、光ファイバ１１０内を伝搬してきた１つ以上のモードに信号光が出力される光出力部１２０と、空間光変調器（ＳＬＭ）１３０と、位相共役鏡１４０とを備える。ＳＬＭ１３０は、光出力部１２０から出力された信号光が入射する位置に設けられる。位相共役鏡１４０は、光出力部１２０から出力された信号光の伝搬方向において、ＳＬＭ１３０の後段に設けられている。本実施形態では、光ファイバ１１０は、複数の空間モードの信号光が伝搬可能な光ファイバであるマルチモードファイバ（ＭＭＦ）で構成されている。なお、光出力部１２０から位相共役鏡１４０までの光路上には、ＳＬＭ１３０の他に、半波長板（ＨＷＰ：Half Wave Plate）、ポラライザＰ、及びアナライザＡも設けられており、これらによって信号光の偏光状態が調整される。
【００１３】
ＳＬＭ１３０は、特定のモードの信号光を回折させ、当該特定のモード以外の他のモードの信号光を透過させる回折パターンを表示可能である。ＳＬＭ１３０は、外部からの制御に応じて、任意の回折パターンを生成し、生成した回折パターンを表示しうる。光出力部１２０から出力された１つ以上のモードの信号光が、ＳＬＭ１３０に表示されている回折パターンに入射すると、ＳＬＭ１３０に表示されている回折パターンで回折可能なモードの信号光は、所定の回折角で回折する。また、それ以外のモードの信号光は、ＳＬＭ１３０に表示されている回折パターンを透過して、ＳＬＭ１３０の後段へ伝搬する。このようにして、特定のモードの信号光を、他のモードの信号光から分離することができる。
【００１４】
図１では、光ファイバ１１０内を伝搬してきたＬＰ０１，ＬＰ１１，ＬＰ２１モードの信号光が、光出力部１２０から出力され、ＳＬＭ１３０に入射する。ＳＬＭ１３０には、ＬＰ１１モードの信号光を回折可能な回折パターンが表示されている。このため、ＳＬＭ１３０は、回折パターンに入射したＬＰ０１，ＬＰ１１，ＬＰ２１モードの信号光のうち、ＬＰ１１モードの信号光のみを回折させ、他のモードの信号光から分離する。
【００１５】
一方、ＬＰ１１以外のＬＰ０１，ＬＰ２１モードの信号光は、ＳＬＭ１３０を透過する。ＳＬＭ１３０の回折パターンを透過した信号光には、図２に示すように、位相分布の変化が発生する（即ち、位相分布が崩れる）。このため、特定のモードの信号光をＳＬＭ１３０で分離した後の残りのモード光信号は、信号品質が極端に劣化した状態となる。
【００１６】
本実施形態では、上述のような位相分布の変化を補償するために、図１に示すように、位相共役鏡１４０を用いる。図３は、位相共役鏡１４０を用いて上述のような位相分布の変化を補償する仕組みを説明するための説明図である。位相共役鏡１４０は、反射面に入射した光の波面を反転して位相共役光を発生させる（例えば、非特許文献４を参照。）。
【００１７】
図３に示すように、ＳＬＭ１３０を透過した信号光が位相共役鏡１４０に入射すると、位相共役鏡１４０は、当該信号光の伝搬方向（矢印３１０）に対して逆方向（矢印３２０）に伝搬する位相共役光を発生させる。位相共役鏡１４０で発生した位相共役光は、ＳＬＭ１３０に表示された回折パターンを矢印３２０の方向に再び透過する。その結果、光出力部１２０側から位相共役鏡１４０側への、１回目の透過により信号光に生じた位相の変化が、位相共役鏡１４０側から光出力部１２０側への、２回目の透過により補償される。ＳＬＭ１３０を再び透過した信号光は、元のモードパターンの信号光に復元され、即ち、ＳＬＭ１３０で分離された特定のモード以外の、残りのモードの信号光として、再び光出力部１２０から光ファイバ１１０内へ入力される。
【００１８】
具体的には、図１では、ＳＬＭ１３０で分離されたＬＰ１１モード以外のＬＰ０１，ＬＰ２１モードの信号光が、上述の位相分布の変化が補償された元のモードパターンの信号光に復元された状態で、光出力部１２０から光ファイバ１１０内に入力される。このように、本実施形態によれば、ＳＬＭ１３０による特定のモードの信号光の分離を、他のモードの信号光に信号品質の劣化を生じさせることなく行うことが可能になる。
【００１９】
なお、図１には図示していないが、光伝送装置１００は、ＳＬＭ１３０に表示された回折パターンにおける回折により分離された、特定のモード以外のモードの信号光を出力するための光出力部を、信号光が回折する方向に備えていてもよい。
【００２０】
本実施形態に係る光伝送装置１００では、上述のような、特定のモードの信号光についての分離だけでなく、図１に示す構成を利用して、特定のモードの信号光についての挿入（アッド）を行うことも可能である。図４は、光伝送装置１００において特定のモードの信号光を挿入する例を示す図である。同図では、光ファイバ１１０内を伝搬してきたＬＰ０１，ＬＰ２１モードの信号光に対して、光伝送装置１００においてＬＰ１１モードの信号光を挿入（多重）する場合を一例として示している。
【００２１】
この場合、ＳＬＭ１３０には、ＬＰ１１モードを生成可能な干渉パターンを与えておけばよい。即ち、ＳＬＭ１３０は、ＬＰ１１モードの信号光を回折させる回折パターンを表示すればよい。このような状態で、ＳＬＭ１３０の回折パターンによる信号光の回折方向に対して逆方向（矢印４１０の方向）から当該回折パターンに信号光を照射すると、当該回折パターンに対応したＬＰ１１モードの信号光が、光出力部１２０の方向へ発生する。このようにして発生したＬＰ１１モードの信号光は、他のモード（ＬＰ０１，ＬＰ２１）の信号光と多重された状態で、光出力部１２０から光ファイバ１１０内へ入力される。
【００２２】
その際、ＬＰ０１，ＬＰ２１モードの信号光については、図１に示す分離の場合と同様、位相共役鏡１４０の作用によって、ＳＬＭ１３０による位相分布の変化が補償される。したがって、本実施形態によれば、ＳＬＭ１３０による特定のモードの信号光の挿入（多重）を、他のモードの信号光に信号品質の劣化を生じさせることなく行うことが可能になる。
【００２３】
本実施形態に係る光伝送装置１００では、図１及び図４に示す、ＳＬＭ１３０を用いた特定のモードの信号光についての分離及び挿入を、同時に行うことが可能である。この場合、ＳＬＭ１３０は、図１に示すように、光出力部１２０から出力される特定のモード（ＬＰ１１）の第１の信号光についての分離を行うとともに、図４に示すように、当該特定のモード（ＬＰ１１）の第２の信号光についての多重を行う。
【００２４】
また、本実施形態に係る光伝送装置１００は、光サーキュレータを用いることで、光伝送路上に配置することが可能である。図５は、光サーキュレータ１５０を備えた光伝送装置１００の構成例を示す図である。同図では、光伝送装置１００に対してＬＰ０１，ＬＰ１１，ＬＰ２１の３モードの信号光が入力され、光伝送装置１００がＬＰ０１モードの信号光を分離して、残りのＬＰ１１，ＬＰ２１モードの信号光を出力する例を示している。
【００２５】
図５に示すように、光伝送装置１００は、光サーキュレータ１５０を備える。光サーキュレータ１５０は、第１のポートから入力される信号光を第２のポートに出力し、当該第２のポートから入力される信号光を第３のポートに出力する素子である。本実施形態では、光サーキュレータ１５０の第２のポートが、光ファイバ１１０を介して光出力部１２０と接続されており、第１のポート及び第３のポートは、光伝送装置１００の入力ポート及び出力ポートとしてそれぞれ機能する。
【００２６】
図５に示す光伝送装置１００では、光サーキュレータ１５０の第１のポートから、１つ以上のモード（ＬＰ０１，ＬＰ１１，ＬＰ２１）の信号光が入力されると、それらの信号光は、光出力部１２０から出力される。これにより、図１に示すように、ＳＬＭ１３０によってＬＰ０１モードの信号光が分離される。また、残りのＬＰ１１，ＬＰ２１モードの信号光は、ＳＬＭ１３０による位相分布の変化が補償された状態で、光出力部１２０を介して光ファイバ１１０内に戻される。その結果、光サーキュレータ１５０の第１のポートから入力されたＬＰ０１，ＬＰ１１，ＬＰ２１モードの信号光は、ＬＰ０１モードの信号光についての分離が行われた状態で、光サーキュレータ１５０の第３ポートから出力される。
【００２７】
なお、図５に示す光伝送装置１００では、ＳＬＭ１３０によって、図４に示すように、特定のモードの信号光についての挿入を行うことも可能である。即ち、光サーキュレータ１５０の第１のポートから入力されたＬＰ０１，ＬＰ１１，ＬＰ２１モードの信号光は、ＬＰ０１モードの信号光についての分離及び挿入の少なくともいずれかが行われた状態で、光サーキュレータ１５０の第３のポートから出力されうる。
【００２８】
また、図５に示す構成を図６に示す構成に変更することによって、光伝送装置１００において、複数の特定のモードの信号光についての分離及び挿入を同時に行うことが可能になる。図６は、複数（Ｎ個）の光サーキュレータ１５０−１〜１５０−Ｎを備えた光伝送装置１００において、複数（Ｎ個）の特定のモードの信号光を分離または挿入する例を示す図である。同図では、光伝送装置１００に対してＬＰ０１，ＬＰ１１，ＬＰ２１の３モードの信号光が入力され、光伝送装置１００が、ＳＬＭ１３０−１〜１３０−Ｎによる信号光の分離及び挿入の結果として、ＬＰ０１'，ＬＰ１１'，ＬＰ２１'モードの信号光を出力する例を示している。
【００２９】
図６に示すように、光伝送装置１００は、縦続接続されたＮ個（Ｎは２以上の整数。）の光サーキュレータ１５０−１〜１５０−Ｎと、それぞれの光サーキュレータに対応する、Ｎ個の光出力部１２０−１〜１２０−Ｎ、Ｎ個のＳＬＭ１３０−１〜１３０〜Ｎ、及び位相共役鏡１４０−１〜１４０−Ｎとを備える。光サーキュレータ１５０−１〜１５０−（Ｎ−１）の第３のポートは、次段の光サーキュレータの第１ポートと接続されている。光サーキュレータ１５０−１の第１のポートは、光伝送装置１００の入力ポートとして機能し、光サーキュレータ１５０−Ｎの第３のポートは、光伝送装置１００の出力ポートとして機能する。
【００３０】
光出力部１２０−１〜１２０−Ｎは、光ファイバを介して、対応する光サーキュレータ１５０−１〜１５０−Ｎの第２のポートと接続されている。また、ＳＬＭ１３０−１〜１３０〜Ｎは、外部からの制御に応じて、それぞれが異なる特定のモードに対応する回折パターンを表示する。
【００３１】
図６に示す光伝送装置１００では、光サーキュレータ１５０−１の第１のポートから、１つ以上のモード（ＬＰ０１，ＬＰ１１，ＬＰ２１）の信号光が入力される。これらの信号光は、ＳＬＭ１３０−１〜１３０−Ｎが表示する各回折パターンに対応する各特定のモードの信号光についての分離及び挿入（多重）の少なくともいずれかが行われる。その結果として得られたＬＰ０１'，ＬＰ１１'，ＬＰ２１'モードの信号光は、光サーキュレータ１５０−Ｎの第３のポートから出力される。上述の図５に示す実施形態と同様、ＬＰ０１'，ＬＰ１１'，ＬＰ２１'モードの信号光は、ＳＬＭ１３０−１〜１３０−Ｎによる位相分布の変化が補償された状態で出力される。
【００３２】
図６に示す実施形態によれば、ＳＬＭ１３０−１〜１３０−Ｎのそれぞれに表示する回折パターンを制御することによって、複数のモードの信号光についての挿入及び分離を選択的に実行することが可能である。
【００３３】
上述の実施形態は、以下で説明するように、更に種々の形態に変更して実施することが可能である。以下では、図７〜図９を参照して、１つのＳＬＭ１３０によって、複数の特定のモードの信号光についての分離及び挿入（多重）を行う例について説明する。
【００３４】
図７は、光伝送装置１００において複数の特定のモードの信号光を分離する例を示す図である。同図に示すように、ＳＬＭ１３０に、それぞれ異なる特定のモードの信号光を回折させる複数の回折パターンを合成した合成パターンを回折パターンとして表示させることによって、同時に複数のモードの信号光を分離することが可能になる。
【００３５】
図７では、ＳＬＭ１３０は、ＬＰ１１及びＬＰ２１モードの信号光をそれぞれ回折可能なパターンを合成した合成パターンを生成及び表示している。光ファイバ１１０内を伝搬してきたＬＰ０１，ＬＰ１１，ＬＰ２１モードの信号光が、光出力部１２０から出力され、ＳＬＭ１３０に入射する。ＳＬＭ１３０は、合成パターンに入射したそれらの信号光のうち、当該合成パターンに対応するＬＰ１１及びＬＰ２１モードの信号光を回折させることで、他のモード（ＬＰ０１）の信号光から分離する。
【００３６】
一方、残りのＬＰ０１モードの信号光は、上述の位相分布の変化が補償された元のモードパターンの信号光に復元された状態で、光出力部１２０から光ファイバ１１０内に入力される。このように、図７に示す実施形態によれば、ＳＬＭ１３０による複数の特定のモードの信号光の分離を、他のモードの信号光に信号品質の劣化を生じさせることなく行うことが可能になる。
【００３７】
なお、ＳＬＭ１３０に、複数の回折パターンの干渉縞をそれぞれ異なるピッチに設定して合成した合成パターンを表示させてもよい。この場合、ＳＬＭ１３０は、合成パターンに対応する複数の特定のモードの信号光を、それぞれ異なる回折角で回折させることになる。これにより、分離した複数のモードの信号光を、個別に取り出すことが可能である。
【００３８】
また、図７に示す光伝送装置１００では、複数の特定のモードの信号光についての分離だけでなく、挿入も同時に行うことが可能である。図８は、光伝送装置１００において複数の特定のモードの信号光を分離及び挿入する例を示す図である。図８では、ＳＬＭ１３０は、光出力１２０から出力される特定のモード（ＬＰ１１）の信号光についての分離を行うとともに、別の特定のモード（ＬＰ２１）の信号光についての挿入を同時に行っている。このようにして、ＳＬＭ１３０は、複数の特定のモードに対応した合成パターンを表示することで、当該合成パターンに対応する各特定のモードの信号光についての分離及び挿入の少なくともいずれかを行う。
【００３９】
図９は、図５と同様、光サーキュレータ１５０を備えた光伝送装置１００の構成例を示す図である。ただし、図９では、ＳＬＭ１３０に、図７及び図８と同様、それぞれ異なる特定のモードの信号光を回折させる複数の回折パターンを合成した合成パターンを回折パターンとして表示させる例を示している。このような構成により、光サーキュレータ１５０の第１のポートから入力された信号光は、ＳＬＭ１３０に表示された合成パターンに対応する各特定のモードの信号光についての分離及び挿入の少なくともいずれかが行われた状態で、光サーキュレータ１５０の第３のポートから出力される。
【００４０】
図９に示す実施形態によれば、１個のＳＬＭ１３０を用いて、複数のモードの信号光についての分離及び挿入を行うことが可能になる。即ち、図６に示すように、複数のＳＬＭ及び位相共役鏡を設ける必要がなくなり、より簡易な装置構成を実現できる。
【００４１】
上述の種々の実施形態によれば、信号光のモード多重伝送において、ＳＬＭを用いた特定のモードの信号光の挿入及び分離を、他のモードの信号光の品質を劣化させずに行うことが可能になる。これにより、光ネットワーク内の各拠点において、必要な数のモードの信号光の分離及び挿入を行うことを実現できる。したがって、従来の波長分割多重技術における各波長の分離及び挿入と同様に、モード多重伝送においてモードの分離及び挿入を行うことが可能となる。
【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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