(57)【要約】【課題】高出力な励起光や励起光カット用の光フィルタを必要とすることなく、信号光の波長を直接的に任意の波長に変換可能な装置を実現すること。【解決手段】位相変調回路２の一端に信号光を入力するとともに当該位相変調回路２に、ノコギリ波発生回路１で発生した信号光と同一周波数を有するノコギリ波を、位相調整部３を介して信号光の各タイムスロットの”０”または”１”のいずれかの値をとる時間領域とノコギリ波のほぼ一定の傾きを有する立ち上がり部分とが同期するように位相調整して印加することにより、位相変換の微分値として与えられる波長変換を信号光の各ビットに与え、位相変調回路２の他端から出力する。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＺ形式の信号光の波長を変換する波長変換装置であって、
前記信号光と同一周波数を有し、各波の少なくとも一部がほぼ一定の傾きを有する電気的な正弦波信号もしくはパルス信号を発生する電気信号発生手段と、
前記信号光のキャリアを電気信号で直接、位相変調する位相変調手段とを備え、
前記位相変調手段に前記信号光及び正弦波信号もしくはパルス信号を、信号光の各タイムスロットの”０”または”１”のいずれかの値をとる時間領域と正弦波信号もしくはパルス信号の前記ほぼ一定の傾きを有する部分とが同期するように印加する
ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項２】
請求項１記載の波長変換装置において、
前記信号光よりタイミングを抽出してタイミング信号を得るタイミング抽出手段を備え、
前記電気信号発生手段は  前記タイミング信号に基づいて正弦波信号もしくはパルス信号を発生する
ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の波長変換装置において、
正弦波信号もしくはパルス信号の前記ほぼ一定の傾きを有する部分の傾きを、信号光の各ビットに対応する波毎に任意に変更可能な電気信号発生手段を用いた
ことを特徴とする波長変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重光伝送技術を用いた光ネットワークのノードあるいは端末装置において、波長ルーティング、波長プロテクション等のために必要となる波長変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の波長変換装置としては、光パラメトリック波長変換装置が代表的である。光パラメトリック波長変換装置は、信号光と当該信号光とは異なる波長の励起光とを非線形媒質に入力し、２次あるいは３次の非線形現象により両者の波長差に応じた新たな波長の出力光を発生させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、非線形媒質として長尺の光ファイバを用いた場合、高出力の励起光が必要になるという問題があった。また、出力段には励起光をカットするための光フィルタも必要になるという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、高出力な励起光や励起光カット用の光フィルタを必要とすることなく、信号光の波長を直接的に任意の波長に変換可能な装置を実現することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を実現するために本発明においては、伝送路符号としてＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）形式を採用した光ネットワークのノードあるいは端末装置に用いられる、ＲＺ形式の信号光の波長を変換する波長変換装置であって、前記信号光と同一周波数を有し、各波の少なくとも一部がほぼ一定の傾きを有する電気的な正弦波信号もしくはパルス信号を発生する電気信号発生手段と、前記信号光のキャリアを電気信号で直接、位相変調する位相変調手段とを備え、前記位相変調手段に前記信号光及び正弦波信号もしくはパルス信号を、信号光の各タイムスロットの”０”または”１”のいずれかの値をとる時間領域と正弦波信号もしくはパルス信号の前記ほぼ一定の傾きを有する部分とが同期するように印加することにより、位相変換の微分値として与えられる光周波数変化、即ち波長変換を信号光の各ビットに与えることを特徴とする（請求項１）。
【０００６】
この際、前記信号光よりタイミングを抽出してタイミング信号を得るタイミング抽出手段を設け、前記電気信号発生手段は  前記タイミング信号に基づいて正弦波信号もしくはパルス信号を発生するようにすれば、前述した信号光と正弦波信号もしくはパルス信号との同期を容易に実現できる（請求項２）。
【０００７】
また、ここで、正弦波信号もしくはパルス信号の前記ほぼ一定の傾きを有する部分の傾きを、信号光の各ビットに対応する波毎に任意に変更可能な電気信号発生手段を用いることにより、信号光の各ビットを任意の波長に変換可能となる（請求項３）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の請求項１に対応する実施の形態を示すもので、図中、１はノコギリ波発生回路、２は位相変調回路、３は位相調整部である。
【０００９】
ノコギリ波発生回路１は、波長変換しようとする信号光と同一周波数を有し、各波の少なくとも一部がほぼ一定の傾きを有する電気的なパルス信号、ここではノコギリ波を発生する。位相変調回路２は、信号光のキャリアを電気信号で直接、位相変調するもので、例えば周知のＬＮ（ＬｉＮｂＯ３）変調器が用いられる。位相調整部３は、ノコギリ波発生回路１で発生した電気的なノコギリ波の位相を調整する。
【００１０】
前記構成において、位相変調回路２の一端に入力された信号光は、ノコギリ波発生回路１で発生し、位相調整部３を介して位相変調回路２に印加されたノコギリ波によって位相変調され、位相変調回路２の他端から出力される。この際、ノコギリ波の電気信号は、位相調整器３により、図２に示すように信号光の各タイムスロットの”０”または”１”のいずれかの値をとる時間領域とノコギリ波のほぼ一定の傾きを有する部分、ここでは立ち上がり部分とが同期するように（言い換えれば、信号光の各タイムスロットの常に値が”０”の時間領域内にノコギリ波の立ち下がり部分が収まるように）位相調整されて印加される。
【００１１】
図２に示したように、信号光の各ビットに対してノコギリ波の一定の傾きを有する部分、すなわち位相が直線的に変化する部分を用いて位相変調を行うと、その光周波数変化は位相変化の微分値として与えられるため、図３に示すような短波長側への波長変換が可能となる。なお、Δλは前述したノコギリ波の傾きに比例する。
【００１２】
また、ここでは立ち上がり部分にほぼ一定の傾きを有する部分を有するノコギリ波を用いたが、立ち下がり部分にほぼ一定の傾きを有する部分を有するノコギリ波を用いて位相変調を行うこともでき、この場合も前記同様、信号光の各タイムスロットの”０”または”１”のいずれかの値をとる時間領域とノコギリ波の立ち下がり部分とが同期するように（言い換えれば、信号光の各タイムスロットの常に値が”０”の時間領域内にノコギリ波の立ち上がり部分が収まるように）位相調整して印加すれば良い。なお、このような立ち下がり部分を用いた場合は、図３に示した例とは反対に長波長側への波長変換が可能となる。
【００１３】
図４は本発明の請求項２に対応する実施の形態を示すもので、ここでは信号光よりタイミング信号を抽出し、このタイミング信号を用いて信号光と電気的な正弦波信号もしくはパルス信号とを同期させるようになした例を示す。
【００１４】
即ち、図中、４は波長変換しようとする信号光の一部を受光し、電気信号に変換する光受信回路、５は光受信回路４の出力から適当なタイミング信号、ここでは正弦波信号を作成し、ノコギリ波発生回路１に入力するリタイミング回路である。
【００１５】
前記構成によれば、波長変換しようとする信号光に基づくタイミング信号を用いてノコギリ波を発生させることができるから、信号光とノコギリ波との前述した同期を容易に実現できる。
【００１６】
図５は本発明の請求項３に対応する実施の形態を示すもので、ここでは信号光のビット毎に任意の波長に変換可能となした例を示す。
【００１７】
即ち、図中、６は外部からの制御信号に応じて、信号光の各ビットに対応する波毎の立ち上がり部分の傾き、正確には波毎の振幅を変更可能な可変振幅ノコギリ波発生回路である。
【００１８】
前記構成によれば、ノコギリ波の一定の傾きを有する部分の傾きを信号光の各ビットに対応して変更できるから、信号光の各ビットを任意の波長に変換可能となる。
【００１９】
なお、外部からの制御信号自体も信号光と同期している必要があるが、当該制御信号の発生源（図示せず）にも、前述したリタイミング回路５からのタイミング信号を供給してやれば良い。
【００２０】
図７は本発明の装置に、信号光として互いに同期した波長多重信号光を一括して入力した場合の例を示しており、図８に示すように各信号光の波長を一括して変換できる。
【００２１】
以上説明した実施の形態では、電気信号としてノコギリ波を用いたが、各波の少なくとも一部がほぼ一定の傾きを有する電気的な信号であれば、どのような信号、例えば三角波や正弦波でも良い。なお、本明細書でいう「パルス信号」とは正弦波信号以外の全ての信号を含むものとする。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＲＺ形式の信号光と各波の少なくとも一部がほぼ一定の傾きを有する電気的な正弦波信号もしくはパルス信号による位相変調により、高出力な励起光や励起光カット用の光フィルタを用いることなく、信号光の波長を任意の波長に容易に変換可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１に対応する実施の形態を示す構成図
【図２】入力信号光と位相変調のための信号との関係を示す説明図
【図３】入力信号光と波長変換後の出力信号光のスペクトルを示す説明図
【図４】本発明の請求項２に対応する実施の形態を示す構成図
【図５】本発明の請求項３に対応する実施の形態を示す構成図
【図６】入力信号光と振幅を変化させた位相変調のための信号との関係を示す説明図
【図７】波長多重信号光に適用した場合の説明図
【図８】入力信号光群と波長変換後の出力信号光群のスペクトルを示す説明図
【符号の説明】
１：ノコギリ波発生回路、２：位相変調回路、３：位相調整部、４：光受信回路、５：リタイミング回路、６：可変振幅ノコギリ波発生回路。
【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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