(57)【要約】  リングキャビティレーザ２０は、少なくとも２つのファセット３２、３４を有し、第１の波長の光の一定方向の伝播と第１の波長の光の放射とを生じさせる機構を有している。レーザ光源６０の第２の波長の光がリングキャビティレーザ２０のキャビティ内に導入されると、光の伝播方向が逆転させられ、第２の波長の光の放射が生じる。
2008522427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも入力側ファセットと出力側ファセットとを有するリングレーザを備えていて、
上記リングレーザは、駆動されたときに、波長λ２の出力ビームを生成し、
上記入力側ファセットに波長λ１の入力ビームが導入されたときに、上記出力ビームの生成を停止するようになっている波長コンバータ。
【請求項２】
第１の波長の光信号を、第２の波長の対応する光信号に変換する方法であって、
入力側ファセットと出力側ファセットとを有する少なくとも１つのリングレーザを設ける過程と、
上記少なくとも１つのリングレーザを駆動して、上記第２の波長を有する出力光信号を上記出力側ファセットで生成する過程と、
上記第１の波長を有する光信号を上記入力側ファセットに供給することにより、上記出力光信号を変調する過程とを含んでいる方法。
【請求項３】
上記少なくとも１つのリングレーザを駆動する過程が、上記第２の波長を有する光信号を上記入力側ファセットに導入する過程を含んでいる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
上記出力光信号を変調する過程が、上記第２の波長の上記光信号の強度よりも強い強度を有するとともに上記第１の波長を有する光信号を、上記少なくとも１つのリングレーザに導入する過程を含んでいる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記出力光信号を変調する過程が、上記変調信号が存在するときには上記出力信号の生成を停止し、上記変調信号が存在しないときには上記出力信号を生成して、上記変調信号を逆変換し、上記変調信号を異なる波長の信号に変換する過程を含んでいる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
互いに接続された第１及び第２のリングレーザを設ける過程をさらに含んでいて、
上記出力光信号を変調する過程が、上記変調信号が存在しないときには上記出力信号の生成を停止し、上記入力変調信号が存在するときには上記出力信号を生成して、上記入力信号を異なる波長の信号に変換する過程を含んでいる、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
上記出力光信号を変調する過程が、光データパルス流れを上記少なくとも１つのリングレーザに導入する過程を含んでいる、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
上記少なくとも１つのリングレーザを駆動する過程が、選択可能な波長を有する可変光信号を導入する過程を含んでいる、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも入力側ファセットと出力側ファセットとを有するリングレーザと、
上記リングレーザにおける伝播のための、第１の波長を有する光信号を第１の方向に導入するための第１の入力側変調ビームと、
上記リングレーザにおける伝播のための、第２の波長を有する駆動光信号を第２の方向に導入し、通常時には上記第２の波長を有する出力側光信号を生成するための第２の入力側変調ビームとを備えていて、
上記変調ビームが、上記第２のビームよりも強い強度を有し、これにより上記変調ビームの存在及び不存在が上記出力側光信号の変調を生じさせるようになっている波長コンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には波長コンバータ（wavelength converter）を製造するための方法及び装置に関するものであり、とくには第１の波長を有するレーザビームを、第２の波長を有する対応するレーザビームに変換するためのモノリシック構造の半導体リングレーザ組立体（monolithic semiconductor rig laser assembly）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在におけるモノリシック構造の半導体集積技術の進歩は、例えば種々のキャビティ構造を有するリングレーザをはじめとする複雑な幾何学的形状をもつソリッドステートレーザの製造を可能にしている。このような構造の具体例は、その開示内容が参照により本明細書に組み入れられている特許文献１に開示されている。これらの技術の進歩は、集積半導体レーザへの応用の可能性を広げ、生産性の向上及びコストの低減などといった利点を生じさせるとともに、レーザのキャビティの内側及び外側に組み入れることができる新規で斬新な特徴を有するレーザを開発する機会を増やしている。
【特許文献１】米国特許第５１３２９８３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
過去数年間にわたって、主としてインターネットの大衆化により、バンド幅の増加に対する要求が爆発的なものとなってきている。通信事業会社及びそれらの供給者の一部は、複数の光が単一の光ファイバ構造を伝播することができる波長分割多重化（ＷＤＭ）システムを組み込むことにより、この要求に対処している。これを可能にする技術の重要な部分は、ある波長を有する光信号を他の波長を有する対応する光信号に変換する能力である。かくして、有効かつ低価格の波長コンバータの需要が増加しつつある。
【０００４】
本発明は、ある光信号において予め決められた波長又は可変波長をシフトさせることができるモノリシック構造の半導体波長コンバータ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、１つの好ましい態様においては、少なくとも２つの面ないしはファセット（facet）を有するリング型のソリッドステートレーザ（solid state laser）を提供する。第１のファセットにおいては、レーザキャビティ入力部に第１の光信号が供給される。この光信号は、第１のファセットに対して第１の角度で入射する波長λ２の光ビームの形態である。その結果、この入力信号は、リングレーザのキャビティ内に反時計回り（ｃｃｗ）モードのレーザの伝播を生じさせ、第２のファセットないしは出力側ファセットにおいて、波長λ２のレーザ光の出力Ｒを生じさせる。本発明によれば、波長λ１のレーザ光の第２の光入力（信号）Ａは、第１のファセットに対して第２の角度でレーザのキャビティ内に入射される。第２の光入力が第１の光入力よりも強く、かつ、第１の角度と第２の角度とが第１のファセットに垂直な線に対して左右対称である場合は、導入ロック（injection locking）と、時計回り（ｃｗ）モードの光の伝播とが生じ、出力Ｒを実質的に消滅させる。このようにして、波長λ２の出力信号Ｒは、波長λ１の入力信号の不存在又は存在に応じて、それぞれ、供給又は停止され、これにより波長λ１の入力信号を、逆変換ないしはインバートされた（inverted）波長λ２の出力信号に変換する。
【０００６】
前記のコンバータ／インバータの１つの使用形態は、波長分割多重化（wavelength divisional multiplexing）である。この場合、例えば波長λ１の単波長の多重入力光信号が、単一の光ファイバを介して伝送される。この場合、各入力信号を、１つの異なる対応するコンバータに供給することができる。各入力信号は、通常時には、異なる波長λ２、λ３等で動作する。波長λ１の第１の入力信号を第１のコンバータに供給することにより、第１の信号は波長λ２の第１の逆変換（インバート）された信号に変換される。同様に、波長λ１の第２の入力信号を第２のコンバータに供給することにより、第２の信号は波長λ３の第２の逆変換（インバート）された信号に変換される。この態様は、これより多くの入力信号が存在する場合にも同様に拡張することができる。この後、逆変換された出力信号λ２、λ３等は、（例えば）単一の光ファイバを介して伝送され、伝送線の他端で回収され、要望があれば、対応するコンバータ／インバータを介して変換され、元の波長λ１に戻される。
【０００７】
本発明によれば、リングレーザに、湾曲していない直線状の導波路部（waveguide section）及びファセットを用いることができるが、不必要なファセットをなくすため、湾曲した導波路部を用いるのが好ましい。種々のリングレーザを用いて波長コンバータを形成することができるが、好ましいリングレーザは、本願と同時係属の米国特許出願第０９／９１８，５４４号の明細書に開示されたソリッドステートの湾曲した導波路レーザである。なお、上記同時係属の特許出願は、アレックス・ベーファによって２００１年８月１日に出願され、「湾曲した導波路リングレーザ」との名称が付されたものであり、その開示内容は参照により本明細書に組み入れられている。よく知られているように、リングレーザは、時計回り（ｃｗ）モード又は反時計回り（ｃｃｗ）モードで動作することができる。これらのレーザを強制的に一方の方向又はこれと反対方向に伝播させるための多数の方法がこの技術分野で用いられている。かかる方法は、例えば、本願と同時係属の米国特許出願第０９／９１８，５４８号の明細書に開示されている。なお、上記同時係属の特許出願は、アレックス・ベーファによって２００１年８月１日に出願され、「一方向の湾曲したリングレーザ」との名称が付されたものであり、その開示内容は参照により本明細書に組み入れられている。
【０００８】
本発明の第２の態様においては、波長可変調光源（wavelength tunable source）が、上記のリングレーザ波長コンバータへの第１の光入力部における異なる波長への変化を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
添付の図面を参照しつつ以下で詳細に説明する好ましい実施の形態により、本発明の前記の及びさらなる目的、特徴及び効果が当業者に明らかなものとなるであろう。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、典型的な自走型（free-running）のソリッドステートレーザのスペクトル１０を示すグラフである。このレーザでは、リングレーザは、ある許容される縦モード（allowed longitudinal mode）を有する。図１に示すスペクトルでは、時計回りモード及び反時計回りモードのスペクトルピーク１２、１４（spectral peak）が重なり合っている（superimposed）。ここで、スペクトルピーク１２は時計回りモードに対応し、スペクトルピーク１４は反時計回りモードに対応する。図１に示すように、ｃｃｗモードのスペクトルピーク及びｃｗモードのスペクトルピークは、実質的に同一の波長で生じる。自走型の２方向リングレーザにおいては、ｃｗモード及びｃｃｗモードに対応する光出力は等しくてもよいが、多くの場合、出力は等しくならない傾向があるということが実験により確認されている。典型的には、このようなレーザは、これらの許容される１つ又は複数の縦モード（longitudinal mode）において振動する（oscillate）。図１は、レーザのしきい値電流を超えるバイアス電流を供給（通電）したときにリングレーザで観察された実際の縦モードのグラフである。……、λｍ−２、λｍ−１、λｍ、λｍ＋１、λｍ＋２、λｍ＋３、……で示されたスペクトルピークの位置に多数のモードが存在する。これらのスペクトルピークはレーザの許容モードに対応する。これらのモードの絶対的な位置、すなわち各スペクトルピークの正確な波長は、この技術分野でよく知られているように、熱的方法及び電気的方法を含む種々の方法により制御及び調節することができる。
【００１１】
図２ａ及び図２ｂは、本発明の第１の実施の形態を示している。第１の実施の形態では、波長変換リングレーザ２０（wavelength converting ring laser）は、基板２６に一体形成されてレーザキャビティ（laser cavity）を形成している第１及び第２の湾曲した半導体導波路２２、２４（semiconductor waveguide）を有している。このような半導体レーザの製造手法は、この技術分野ではよく知られており、例えば米国特許第４８５１３６８号明細書に開示されている。図２ａ及び図２ｂに示すように、リングレーザ２０の導波路２２、２４は、互いに離間し、好ましく内向きに曲がるように湾曲して上側及び下側の接合部２８、３０（juncture）で結合されている。上側及び下側の結合部２８、３０には、それぞれ、よく知られた仕様で、切子面ないしはファセット３２、３４が形成されている。ここで、アーム（導波路）の湾曲の形態は、次のように設定される。すなわち、レーザキャビティ２０の１つの縦モードに対応する波長λ２のビーム３６等の外部の光ビームが、ファセット３４に対して臨界角をなす方向に入射され、レーザが適切にバイアスされたときによく知られた形態でリングレーザ内部に入り、その付近で伝播することができるように設定される。入射するビーム３６の角度に依存して、レーザキャビティ内で時計回り方向又は反時計回り方向に光が伝播する。図２ａに示す例では、ビーム３６は、矢印４０で示すように、キャビティ２０内に反時計回り方向の光の伝播を生じさせる。
【００１２】
レーザキャビティ２０内を伝播する光ビーム４０は、まずファセット３２、３４の内面で内側に反射する。ここで、図２ａ中の出力側ファセット３２の内側表面にある角度で入射する光の一部分は選択的に、入力ビーム３６に対応する波長λ２の出射ビーム４２を生じさせる。
【００１３】
ビーム３６の入射角度がファセット３４に対して変更（シフト）された場合、ファセット３４への入力はビーム４６（図２ａ中では仮想線で示されている）の方向となる。その結果、キャビティ２０内の光の伝播は、仮想線で示されたビーム４８のように時計回り方向となり、ファセット３２からの出力は、仮想線で示されたビーム５０の方向となる。
【００１４】
図２ａ及び図２ｂに示す本発明に係るコンバータ／インバータは、第１の光入力信号ないしはビーム３６を有するリングレーザ２０を備えている。この第１の実施の形態では、光入力信号は、リングレーザ２０の縦モードと整合する（match）波長λ２のレーザ等の適当な光源６０によって生成された実質的に一定の振幅のレーザビームである。ビーム３６はファセット３４に入射し、レーザ２０のキャビティ内に入り、適当なバイアスのもとで反時計回り方向に伝播し、波長λ２の出力ビーム４２として放射される。以下では、この放射を出力（信号）「Ｒ」ということにする、レーザの「通常（normal）」の状態においては、出力Ｒが存在る。以下では、この状態をＲ＝１ということにする。
【００１５】
レーザ２０のファセット３４に対する第２の入力は、仮想線で示すビーム４６である。この第２の入力を、以下では入力（信号）「Ａ」ということにする。この第２の入力は、ファセット３４の表面に垂直な線に関して、入力ビーム３６とは左右対称である。しかし、図２ａに示す装置の入力形態では、第２の入力は存在せず、したがってＡ＝０である。
【００１６】
図２ｂに示すように、光源６４から放射されたビーム６２で示す入力光信号は、入力ビーム３６と同時にレーザの入力Ａとして、リングレーザ２０のファセット３４に入射させることができる。入力ビーム６２がビーム３６より強く（すなわち、より高い強度を有する）、かつ、ビーム６２が波長λ２とは異なる波長λ１であり（λ１≠λ２）、リングレーザ２０の縦モードのいずれかに対応する場合は、入力形態は、Ａ＝１である。ビーム６２の存在は、リングレーザを、矢印６６で示すように時計回り方向に動作させる。その結果、出力側ファセット３２における出力信号は、波長λ２のビーム４２から波長λ１の第２の出力ビーム６８に切り替わり、出力Ｒは停止され、出力形態はＲ＝０となる。
【００１７】
ビーム６２で示す入力Ａは、リングレーザ２０の出力を調整する波長λ１の１又は０の光データ流れ（photonic data stream）である。かくして、データビットの不存在（Ａ＝０）は、レーザ２０に、波長λ２の対応するデータビット出力を生成し、出力形態はＲ＝１となる。波長λ１のデータビットの存在（Ａ＝１）は、対応するデータビット出力を生成し、Ｒ＝０となる。
【００１８】
かくして、リングレーザ波長コンバータ２０は、入力形態がＡ＝０であるときには、波長λ２の出力形態がＲ＝０となるように動作する。入力Ａが存在するとき、すなわちＡ＝１のときは、出力形態はＲ＝０である。これをまとめれば、表１のようになる。
【表１】
2008522427.tif 000003
【００１９】
λ１からλ２への波長変換機能の実行に加えて、リングレーザ波長コンバータは、入力Ａの入力光ビット流れに逆変換処理ないしはインバータ処理（inverter function）を実行し、その結果対応する出力光ビット流れＲは、Ａの光ビット流れの逆変換により生成される。
【００２０】
図３ａ及び図３ｂは、複数の波長への変換が可能な波長変換リングレーザ７０を設けた、第１の実施の形態の修正形態を示している。図２ａ及び図２ｂに示す実施の形態と共通な要素には、共通の番号が付されている。これらの図は、入力Ｂにおける入力信号の波長を、複数の異なる波長λｖに変換して、入力信号を逆変換することができるリングレーザ波長コンバータ７０の動作を示している。図３ａは、入力Ｂがオフ状態にあるか、又はＢ＝０であるときの、リングレーザ波長コンバータ７０の動作を示している。リングレーザ７０への通常の入力は、可変波長光源７２からの信号である。光源７２は、ビーム７４によって示され、リングレーザの許容される縦モードのいずれかに対応するビーム波長の選択を変えることができる可変波長光信号λｖを生成する可変調レーザであってもよい。選択された波長λｖにおけるこの入力は、リングレーザがｃｃｗモードで動作し、その結果波長λｖにおいてビーム７６によって示す「通常の」出力（Ｓ＝１）となるようにする。
【００２１】
図３ｂは、ビーム７８で示す波長λｎの入射光入力Ｂが、パルスの光データ流れなどの光源８０によって供給される状態を示している。入力Ｂの信号が、光強度において波長λｖにおけるリングレーザへの入力７４よりも強い場合、リングレーザ７０は、矢印８２で示すｃｗ方向に動作し、その結果Ｂ＝１のときには、Ｓ＝０となる。波長λｎは、リングレーザの縦モードのいずれかに対応し、波長変換はλｎ≠λｖのときに生じ、信号入力Ｂが対応する出力Ｓを変調することを可能にする。
【００２２】
図２ａ及び図２ｂに示すリングレーザについてのロジックと同一のロジックにより、レーザ７０の挙動は、表２のようにまとめることができる。
【表２】
2008522427.tif 000004
【００２３】
λｎからλｖまでの波長変換機能を実行することに加えて、リングレーザ波長コンバータ７０は、入力Ｂの入力光ビット流れに逆変換処理ないしはインバータ処理を実施し、出力光ビット流れＳは、Ｂのビット流れから逆変換により生成される。
【００２４】
図４は、図３ａに示す状態、すなわちλｖ＝λｍ、Ｂ＝０、Ｓ＝１の状態に対応するリングレーザの縦モード及びスペクトル９０を示している。ピーク９２は、波長λｍに対する縦モードに対応し、入力波の導入をロックすることにより生じる。図４に示すグラフは、両方ともリングレーザ内に存在するｃｗモード（９４で示されている）及びｃｃｗモード（９６で示されている）の両方のスペクトルを含むということが注目される。入力ビーム７４によって生じる導入ロック（injection locking）に起因して、反時計回り方向モード（図３ａ中の矢印４０）が支配的となり、時計回り方向モードは弱くなる。波長λｎのより強い入力信号が導入（inject）されたときには（Ｂ＝１）、リングレーザ内の導入ロックは、時計回り方向の伝播モードが支配的となり、この状態ではＳ＝０となる。
【００２５】
図２ａ、図２ｂ、図３ａ及び図３ｂに示すリングレーザは湾曲した導波路を備えているが、ファセットを備えた結合部を有する直線状の導波路セグメントを用いることができるということが理解できるであろう。このような導波路は、図５ａ及び図５ｂに示すリングレーザで用いられている。なお、図５ａ及び図５ｂに示されたレーザにおいて、湾曲した導波路を用いてもよい。
【００２６】
上記の波長コンバータは、特定のレーザのゲインプロファイル（利得特性）により決定される量（amount）によって、ある波長を他の波長に効果的に変換することができる。図５ａ及び図５ｂにおいて９８で示すような態様で、２つ又はこれより多いコンバータを接続ないしは連結する（cascade）ことにより、より大きな波長変化を実現することができる。図５ａ及び図５ｂに示す例では、後に続くレーザのゲインプロファイル（gain profile）は、その前のレーザのゲインプロファイルと重なっているが、前のレーザのゲイン曲線を超えて伸びている。
【００２７】
図５ａに示すように、第１のリングレーザ１００（レーザＡと表示されている）は、第２のリングレーザ１０２（レーザＢと表示されている）に接続ないしは連結され、その結果、第１のレーザ又は前のレーザ１００からの通常の光出力（normal optical output）は、第２のレーザ又は後に続くレーザ１０２に導入された光入力である。レーザ１００に対するゲイン曲線は、レーザ１００のスペクトルを示してグラフ１０６上に１０４で示されている。説明を簡単にするため、レーザの縦モードの位置は、破線１０８で示している。ここで、ゲイン曲線１０４は、レーザが種々のモード１０８に対応する波長で動作するときの、レーザからの出力を示している。同様に、レーザ１０２に対するゲイン曲線は、レーザ１０２のスペクトルを示しているグラフ１１６上に１１４で示されている。説明を簡単にするため、縦モードの位置は、レーザ１００の縦モードの位置と同一であり、破線１０８で示している。図５ｂは図５ａと同様であるが、これらの２つの図は以下の点で相違する。すなわち、図５ａは変換されるべき変調信号（modulating signal）が存在しない通常の状態を示し、他方図５ｂは変換されるべき入力変調信号が存在するときにおける変調された状態を示している。
【００２８】
レーザ１００及びレーザ１０２は両方とも、よく知られた仕様でファセット１２６〜１２９で結合されてリングキャビティを形成する導波路脚（waveguide leg）１２０〜１２３を備えている。
【００２９】
図５ａ及び図５ｂは、入力Ｘ（図２ｂにおける入力Ａと同様）における波長λａを、出力Ｚにおける対応波長λｃに変換する際における２つのリングレーザ波長コンバータ９８の動作を示している。図５ａに示すように、リングレーザ波長コンバータ９８はまず、リングレーザＡに対して変調信号又は信号入力Ｘ＝０を有し、波長λｂであるリングレーザＡへの「通常の」入力１４０も有する。ここで、λｂは、両リングレーザＡ、Ｂの許容される縦モードのいずれかに対応する。波長λｂのこの入力は、リングレーザＡがｃｃｗで通常の動作をするように機能する。その結果、ビーム１４２で示す波長λｂにおける通常の出力Ｙ＝１となる。ＹはリングレーザＢに入力される変調又は信号として機能し、波長λｃおけるリングレーザＢに対する第２の「通常の」入力１４４よりも強度が強くなる。波長λｃは、リングレーザＢの縦モードに対応し、信号Ｙが存在しない状態において、リングレーザＢにおけるｃｃｗモードの光の伝播を生じさせる。この場合、出力はＺ＝１である。Ｙが存在する状態においては、リングレーザＢは、ｃｗモードで動作し、その結果Ｚ＝０となる。
【００３０】
図５ｂは、Ｘ＝１の状態を示している。ここで、ビーム１４６で示す波長λａの入力光変調信号は、波長λｂにおける入力１４０よりも光強度が強くなっている。これは、入力Ｘ＝１のモードロック効果（modelocking effect）に起因して、リングレーザＡをｃｗ方向に動作させ、その結果Ｙ＝０となる。Ｙ＝０であるので、リングレーザＢに対する唯一の入力は、波長λｃにおける通常の入力である。このため、リングレーザＢは、ｃｃｗモードで動作し、その結果、出力ビーム１５０で示すように、波長λｃでＺ＝１となる。したがって、２段のコンバータ９８は、第１の波長λａの入力１４６で光パルス信号などの入力信号を受け入れる。そして、コンバータ９８は、出力１５０で第２の波長λｃの対応するパルスを放射し、信号を逆変換（インバート）することなく、データ信号波長を変換する。
【００３１】
リングレーザＡ、Ｂのために、互いに異なるキャビティ長のリングレーザを用いることができるが、唯一の要求は、２つのレーザの縦モードがλｂで交差する（intersect）ことである。レーザＢに、さらなるリングレーザを連結して、さらなる波長変換を生じさせることが可能であり、又は変調信号を逆変換することが可能である。
【００３２】
本発明は、好ましい実施の形態により説明され又は図示されているが、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及び真の技術思想から逸脱することなく、多数の変形又は修正が可能であるということは、当業者にとっては明らかなことであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】レーザ発振のためのしきい値電流を超えるバイアス電流が供給されたときにおける可視の縦モードを含んでいる、自走リングレーザの光出力スペクトルにおける波長と出力との関係を示すグラフである。
【図２ａ】本発明の実施の形態１に係る波長変換リングレーザのある１つの状態を示す模式的な上面図である。
【図２ｂ】本発明の実施の形態１に係る波長変換リングレーザのもう１つの状態を示す模式的な上面図である。
【図３ａ】ある入力光信号を複数の波長の光信号に変換することができる、本発明の実施の形態２に係る波長変換リングレーザのある状態を示す模式的な上面図である。
【図３ｂ】入力光信号を複数の波長の光信号に変換することができる、本発明の実施の形態２に係る波長変換リングレーザのもう１つの状態を示す模式的な上面図である。
【図４】弱い信号入力λ１を導入した場合における、図２に示すリングレーザのスペクトルの波長と出力との関係を示すグラフである。
【図５ａ】２段のリングレーザ波長コンバータのある状態と、各リングレーザに対する各ゲイン曲線とを示すグラフである。
【図５ｂ】２段のリングレーザ波長コンバータのもう１つの状態と、各リングレーザに対する各ゲイン曲線とを示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１０  スペクトル、１２  スペクトルピーク、１４  スペクトルピーク、２０  波長変換リングレーザ、２２  第１の湾曲した半導体導波路、２４  第２の湾曲した半導体導波路、２６  基板、２８  上側接合部、３０  下側接合部、３２  上側ファセット、３４  下側ファセット、３６  入射ビーム、４２  出射ビーム、４６  入射ビーム、４８  ビーム、５０  ビーム、６０  光源、６２  入射ビーム、６８  出射ビーム、７０  リングレーザ波長コンバータ。
【図１】
2008522427.tif 000005
【図２ａ】
2008522427.tif 000006
【図２（ｂ）】
2008522427.tif 000007
【図３ａ】
2008522427.tif 000008
【図３（ｂ）】
2008522427.tif 000009
【図４】
2008522427.tif 000010
【図５ａ】
2008522427.tif 000011
【図５ｂ】
2008522427.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光信号を、第２の波長の対応光信号に変換する方法であって、
入力側ファセットと出力側ファセットとを有する少なくとも１つのモノリシック構造のリングレーザを設ける過程と、
上記少なくとも１つのリングレーザを駆動して、上記第２の波長を有する出力光信号を上記出力側ファセットで生成する過程と、
上記第１の波長を有する光信号を上記入力側ファセットに供給することにより、上記出力光信号を変調する過程とを含んでいる方法。
【請求項２】
上記少なくとも１つのリングレーザを駆動する過程が、上記第２の波長を有する光信号を上記入力側ファセットに導入する過程を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記出力光信号を変調する過程が、上記第２の波長の上記光信号の強度よりも強い強度を有するとともに上記第１の波長を有する光信号を、上記少なくとも１つのリングレーザに導入する過程を含んでいる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
上記出力光信号を変調する過程が、上記変調信号が存在するときには上記出力信号の生成を停止し、上記変調信号が存在しないときには上記出力信号を生成して、上記変調信号を逆変換し、上記変調信号を異なる波長の信号に変換する過程を含んでいる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
互いに接続された第１及び第２のリングレーザを設ける過程をさらに含んでいて、
上記出力光信号を変調する過程が、上記変調信号が存在しないときには上記出力信号の生成を停止し、上記入力変調信号が存在するときには上記出力信号を生成して、上記入力信号を異なる波長の信号に変換する過程を含んでいる、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
上記出力光信号を変調する過程が、光データパルス流れを上記少なくとも１つのリングレーザに導入する過程を含んでいる、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
上記少なくとも１つのリングレーザを駆動する過程が、選択可能な波長を有する可変光信号を導入する過程を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
上記少なくとも１つのリングレーザを駆動する過程が、上記リングレーザ内で第１の方向に光を伝播させる過程を含み、
上記出力光信号を変調する過程が、上記第１の波長の光信号を、上記リングレーザ内で光の伝播方向を逆転させるのに十分な強度で上記入力側ファセットに供給し、これにより上記第２の波長の出力光信号の生成を停止する過程を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも入力側ファセットと出力側ファセットとを有するモノリシック構造のリングレーザと、
上記リングレーザにおける伝播のための、第１の波長を有する光信号を第１の方向に導入するための第１の入力側変調ビームと、
上記リングレーザにおける伝播のための、第２の波長を有する駆動光信号を第２の方向に導入し、通常時には上記第２の波長を有する出力側光信号を生成するための第２の入力側変調ビームとを備えていて、
上記第１の入力側変調ビームが、上記第２の入力側ビームよりも強い強度を有し、これにより上記変調ビームの存在及び不存在が上記出力側光信号の変調を生じさせるようになっている波長コンバータ。
【請求項１０】
上記変調ビームの存在が、上記リングレーザ内における光の伝播方向を逆転させて、上記出力光信号の変調を生じさせるようになっている、請求項９に記載の波長コンバータ。
【請求項１１】
上記変調ビームが第１のビット流れであり、上記出力光信号が上記第１のビット流れの逆変換により生成された対応するビット流れである、請求項９に記載の波長コンバータ。
【請求項１２】
上記変調ビームが、上記リングレーザの許容される縦モードに対応して選択することが可能な可変波長を有する、請求項９に記載の波長コンバータ。
【請求項１３】
上記第１のリングレーザの出力側ファセットに接続された第２のモノリシック構造のリングレーザをさらに備えている、請求項９に記載の波長コンバータ。
【請求項１４】
上記の接続された第２のモノリシック構造のリングレーザが、異なるキャビティ長を有する、請求項１３に記載の波長コンバータ。
【請求項１５】
少なくとも入力側ファセットと出力側ファセットとを有するモノリシック構造のリングレーザを備えていて、
上記リングレーザは、駆動されたときに、波長λ２の出力ビームを生成し、
波長λ１の入力ビームが上記入力側ファセットに導入されたときに、上記出力ビームの生成が停止される波長コンバータであって、
さらに、波長λ２の第１の光入力信号を入力側ファセットに供給して波長λ２の上記出力ビームを生成するための第１の光源と、
波長λ１の第２の光入力信号を入力側ファセットに供給して上記出力ビームを変調する第２の光源とを備えている波長コンバータ。
【請求項１６】
上記第２の光入力信号の波長λ１が上記リングレーザのいずれかの縦モードに対応し、
上記第２の光入力信号が上記第１の光信号の強度よりも強い強度を有し、これにより上記第２の光入力信号の導入が上記出力ビームの生成を停止するようになっている、請求項１５に記載の波長コンバータ。
【請求項１７】
上記第２の光入力信号が波長λ２の光データ流れであり、波長λ１の対応する逆変換により生成された出力光データ流れを生成する、請求項１６に記載の波長コンバータ。
【請求項１８】
上記第１及び第２の光入力信号が単一の入力側ファセットに対称に入射して、上記リングレーザ内に反対方向の光の伝播を生じさせる、請求項１５に記載の波長コンバータ。
【請求項１９】
少なくとも入力側ファセットと出力側ファセットとを有するモノリシック構造のリングレーザを備えていて、
上記リングレーザは、駆動されたときに、波長λ２の出力ビームを生成し、
波長λ１の入力ビームが上記入力側ファセットに導入されたときに、上記出力ビームの生成が停止される波長コンバータであって、
上記リングレーザは、駆動されたときに、上記リングレーザ内で２つの方向のうちの第１の方向に光を伝播させて、波長λ２の上記出力ビームを生成し、
上記波長λ１の上記入力ビームが、上記リングレーザ内において上記２つの方向のうちの第２の方向に光を伝播させて上記出力ビームの生成を停止させるようになっている波長コンバータ。
【請求項２０】
波長λ１の上記入力ビームが変調されて、波長λ２の対応する逆変換された出力ビームを生成するようになっている、請求項１９に記載の波長コンバータ。
【国際調査報告】
2008522427.tif 000013
2008522427.tif 000014