(57)【要約】【課題】不要光を含まない所望の波長光のみを出力することができる波長可変光源内蔵装置の提供。【解決手段】波長可変光源１０１の出力部に光ゲート器１０４を設けて、波長可変光源１０１が波長切り替え時に、波長可変光源１０１が不要光を出力している間、光ゲート制御信号によりその光ゲート器１０４を切替え制御することで、その不要光を光ゲート器１０４により遮断し、装置外部へ出力しない。【選択図】　　　　図１
2004062105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長制御信号により発振波長を選択可能な波長可変光源と、
前記波長可変光源の出力部に接続され、かつ不要な波長の光を遮断する機能を持つ光ゲート器と、
前記ゲート器に接続された出力用光導波路と、
前記発振波長の切替前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に到達する前に前記光ゲート器を遮断させ、前記切替後の波長の光の先頭が前記光ゲート器に到達した後に前記光ゲート器を透過させる光ゲート制御信号を生成する光ゲート制御信号生成手段と
を有することを特徴とする波長可変光源内蔵装置。
【請求項２】
前記波長可変光源と前記光ゲート器とが集積化されていることを特徴とする請求項１に記載の波長可変光源内蔵装置。
【請求項３】
波長制御信号により発振波長を選択可能な波長可変光源と、
前記波長可変光源に接続され、かつ外部からの光信号を入力するポートを有し、該外部入力光信号の波長を前記波長可変光源の発振波長に応じた波長に変換する波長変換回路と、
前記波長変換回路の出力ポートに接続され、かつ不要な波長の光を遮断する機能を持つ光ゲート器と、
前記ゲート器に接続された出力用光導波路と、
前記発振波長の切替前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に到達する前に前記光ゲート器を遮断させ、前記切替後の波長の光の先頭が前記光ゲート器に到達した後に前記光ゲート器を透過させる光ゲート制御信号を生成する光ゲート制御信号生成手段と
を有することを特徴とする波長可変光源内蔵装置。
【請求項４】
前記波長変換回路が、半導体光増幅素子を用いた相互位相変調型（ＸＰＭ）波長変換器であることを特徴とする請求項３に記載の波長可変光源内蔵装置。
【請求項５】
前記波長変換回路が、半導体光増幅素子を用いた相互利得変調型（ＸＧＭ）波長変換器であることを特徴とする請求項３に記載の波長可変光源内蔵装置。
【請求項６】
前記波長可変光源と前記波長変換回路と前記光ゲート器が集積化されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の波長可変光源内蔵装置。
【請求項７】
前記光ゲート制御信号生成手段は、前記波長信号の切替えタイミングｔＡと、前記波長信号の切替えにより前記波長可変光源から不要光が出力されている時間Δｔ０１と、前記波長可変光源から前記光ゲート器までの距離Ｌを進む光信号の時間ΔｔＡＢを基に、前記光ゲート制御信号を切替えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の波長可変光源内蔵装置。
【請求項８】
前記光ゲート制御信号生成手段は、前記切替え前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に入力するほぼ直前から入力するまでの時間をΔｔＣとし、前記切替え後の波長の光の先頭が前記光ゲート器から出力してからのほぼ直後の時間をΔｔＤとして、時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ−ΔｔＣのタイミングで前記光ゲート器を遮断し、時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ＋Δｔ０１＋ΔｔＤのタイミングで前記光ゲート器を透過させるように、前記光ゲート制御信号を切替えることを特徴とする請求項７に記載の波長可変光源内蔵装置。
【請求項９】
波長制御信号により発振波長を選択可能な波長可変光源と、
前記波長可変光源の出力部に接続され、かつ不要な波長の光を遮断する機能を持つ光ゲート器と、前記ゲート器に接続された出力用光導波路とを有する波長可変光源内蔵装置の波長可変光生成方法において、
前記発振波長の切替前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に到達する前に前記光ゲート器を遮断させ、
前記切替後の波長の光の先頭が前記光ゲート器に到達した後に前記光ゲート器を透過させることを特徴とする波長可変光生成方法。
【請求項１０】
波長制御信号により発振波長を選択可能な波長可変光源と、前記波長可変光源に接続され、かつ外部からの光信号を入力するポートを有し、該外部入力光信号の波長を前記波長可変光源の発振波長に応じた波長に変換する波長変換回路と、前記波長変換回路の出力ポートに接続され、かつ不要な波長の光を遮断する機能を持つ光ゲート器と、前記ゲート器に接続された出力用光導波路とを有する波長可変光源内蔵装置の波長可変光生成方法において、
前記発振波長の切替前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に到達する前に前記光ゲート器を遮断させ、
前記切替後の波長の光の先頭が前記光ゲート器に到達した後に前記光ゲート器を透過させることを特徴とする波長可変光生成方法。
【請求項１１】
前記波長信号の切替えタイミングｔＡと、前記波長信号の切替えにより前記波長可変光源から不要光が出力されている時間Δｔ０１と、前記波長可変光源から前記光ゲート器までの距離Ｌを進む光信号の時間ΔｔＡＢを基に、前記光ゲート制御信号を切替えることを特徴とする請求項９または１０に記載の波長可変光生成方法。
【請求項１２】
前記切替え前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に入力するほぼ直前から入力するまでの時間をΔｔＣとし、前記切替え後の波長の光の先頭が前記光ゲート器から出力してからのほぼ直後の時間をΔｔＤとして、時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ−ΔｔＣのタイミングで前記光ゲート器を遮断し、時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ＋Δｔ０１＋ΔｔＤのタイミングで前記光ゲート器を透過させるように、前記光ゲート制御信号を切替えることを特徴とする請求項１１に記載の波長可変光生成方法。
【請求項１３】
波長可変光源内蔵装置の集積化に対応して、前記時間ΔｔＡＢをゼロとして前記光ゲート制御信号を切替えることを特徴とする請求項１２に記載の波長可変光生成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信、光交換、光情報処理などを行う光伝送システムにおいて、様々な波長で発振する波長可変光源を内蔵する波長可変光源内蔵装置および波長可変光生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
様々な波長の光を自在に扱う柔軟な波長分割多重（ＷＤＭ）ネットワークにおいては、様々な波長で発振可能な波長可変光源を内蔵する波長可変光源内蔵装置が必要となる。
【０００３】
図１２に、従来の波長可変光源内蔵装置の構成を示す。図１２において、１００１は波長可変光源、１００２は波長可変光源内蔵装置、１００３は出力用光導波路である。波長可変光源１００１は、波長制御信号により、発振可能な複数の波長の一つで発振し、出力光は、出力用光導波路１００３から出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、波長可変光源１００１への波長選択信号（波長制御信号）が切り替わるときに、望ましくない波長で短時間発振しうるため、従来の波長可変光源内蔵装置１００２においては、望ましくない波長での光出力（以後、そのような光を不要光と呼ぶ）があった。その様子を図１３に示す。同図において、横軸・縦軸はそれぞれ時間・発振波長である。横線は、その時間内に、その波長で出力用光導波路からの出力があることを示す。はじめに、波長λ０で発振していたとする。ある時刻に、波長λ０→λ１へ切り替える波長制御信号が波長可変光源１００１に与えられたとする。波長可変光源１００１はこの波長制御信号に瞬時に応答できないため、有限の時間Δｔ後に波長可変光源１００１は所望の波長λ１で発振し始める。つまり、有限の時間Δｔの間は不要な波長（望ましくない波長）で発振しているため、不要光が出力用光導波路１００３から出力されることとなる。この不要光が外部へ出力されると、他の場所からの同一波長の光と干渉してしまい、光伝送システムにおいて好ましくない。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、その目的は、波長可変光源が不要光を出力している間、その不要光の出力を遮断することにより、出力用光導波路に不要光が出力されないように図った波長可変光源内蔵装置および波長可変光生成方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の波長可変光源内蔵装置の第１の形態は、
波長制御信号により発振波長を選択可能な波長可変光源と、前記波長可変光源の出力部に接続され、かつ不要な波長の光を遮断する機能を持つ光ゲート器と、前記ゲート器に接続された出力用光導波路と、前記発振波長の切替前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に到達する前に前記光ゲート器を遮断させ、前記切替後の波長の光の先頭が前記光ゲート器に到達した後に前記光ゲート器を透過させる光ゲート制御信号を生成する光ゲート制御信号生成手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
ここで、好ましくは、前記波長可変光源と前記光ゲート器とが集積化されている。
【０００８】
また、本発明の波長可変光源内蔵装置の第２の形態は、波長制御信号により発振波長を選択可能な波長可変光源と、前記波長可変光源に接続され、かつ外部からの光信号を入力するポートを有し、該外部入力光信号の波長を前記波長可変光源の発振波長に応じた波長に変換する波長変換回路と、前記波長変換回路の出力ポートに接続され、かつ不要な波長の光を遮断する機能を持つ光ゲート器と、前記ゲート器に接続された出力用光導波路と、前記発振波長の切替前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に到達する前に前記光ゲート器を遮断させ、前記切替後の波長の光の先頭が前記光ゲート器に到達した後に前記光ゲート器を透過させる光ゲート制御信号を生成する光ゲート制御信号生成手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
ここで、好ましくは、前記波長変換回路が、半導体光増幅素子を用いた相互位相変調型（ＸＰＭ）波長変換器である。
【００１０】
また、好ましくは、前記波長変換回路が、半導体光増幅素子を用いた相互利得変調型（ＸＧＭ）波長変換器である。
【００１１】
また、好ましくは、前記波長可変光源と前記波長変換回路と前記光ゲート器が集積化されている。
【００１２】
また、好ましくは、前記光ゲート制御信号生成手段は、前記波長信号の切替えタイミングｔＡと、前記波長信号の切替えにより前記波長可変光源から不要光が出力されている時間Δｔ０１と、前記波長可変光源から前記光ゲート器までの距離Ｌを進む光信号の時間ΔｔＡＢを基に、前記光ゲート制御信号を切替える。
【００１３】
また、好ましくは、前記光ゲート制御信号生成手段は、前記切替え前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に入力するほぼ直前から入力するまでの時間をΔｔＣとし、前記切替え後の波長の光の先頭が前記光ゲート器から出力してからのほぼ直後の時間をΔｔＤとして、時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ−ΔｔＣのタイミングで前記光ゲート器を遮断し、時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ＋Δｔ０１＋ΔｔＤのタイミングで前記光ゲート器を透過させるように、前記光ゲート制御信号を切替える。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の波長可変光生成方法の第１の形態は、波長制御信号により発振波長を選択可能な波長可変光源と、前記波長可変光源の出力部に接続され、かつ不要な波長の光を遮断する機能を持つ光ゲート器と、前記ゲート器に接続された出力用光導波路とを有する波長可変光源内蔵装置の波長可変光生成方法において、前記発振波長の切替前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に到達する前に前記光ゲート器を遮断させ、前記切替後の波長の光の先頭が前記光ゲート器に到達した後に前記光ゲート器を透過させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の波長可変光生成方法の第２の形態は、波長制御信号により発振波長を選択可能な波長可変光源と、前記波長可変光源に接続され、かつ外部からの光信号を入力するポートを有し、該外部入力光信号の波長を前記波長可変光源の発振波長に応じた波長に変換する波長変換回路と、前記波長変換回路の出力ポートに接続され、かつ不要な波長の光を遮断する機能を持つ光ゲート器と、前記ゲート器に接続された出力用光導波路とを有する波長可変光源内蔵装置の波長可変光生成方法において、前記発振波長の切替前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に到達する前に前記光ゲート器を遮断させ、前記切替後の波長の光の先頭が前記光ゲート器に到達した後に前記光ゲート器を透過させることを特徴とする。
【００１６】
ここで、好ましくは、前記波長信号の切替えタイミングｔＡと、前記波長信号の切替えにより前記波長可変光源から不要光が出力されている時間Δｔ０１と、前記波長可変光源から前記光ゲート器までの距離Ｌを進む光信号の時間ΔｔＡＢを基に、前記光ゲート制御信号を切替える。
【００１７】
また、好ましくは、前記切替え前の波長の光の最後尾が前記光ゲート器に入力するほぼ直前から入力するまでの時間をΔｔＣとし、前記切替え後の波長の光の先頭が前記光ゲート器から出力してからのほぼ直後の時間をΔｔＤとして、時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ−ΔｔＣのタイミングで前記光ゲート器を遮断し、時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ＋Δｔ０１＋ΔｔＤのタイミングで前記光ゲート器を透過させるように、前記光ゲート制御信号を切替える。
【００１８】
また、好ましくは、波長可変光源内蔵装置の集積化に対応して、前記時間ΔｔＡＢをゼロとして前記光ゲート制御信号を切替える。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態における波長可変光源内蔵装置の構成を示す。図１において、１０１は波長可変光源、１０２は波長可変光源内蔵装置、１０３は出力用光導波路、１０４は光ゲート器である。波長可変光源１０１から出力された光は、光ゲート器１０４に到達する。波長を変化させない定常時は、光ゲート器１０４は透過の状態にしておく。
【００２１】
光ゲート器１０４の透過及び遮蔽のタイミングに関して、図２および図３を用いて説明する。図２の横軸・縦軸はそれぞれ波長可変光源と光ゲート器間の位置（場所）・発振波長である。横線は、その時間にその位置（場所）において光が存在することを示す。
【００２２】
波長可変光源１０１は、始めは波長λ０で発振しており、その後に、波長λ０から波長λ１に切り替えるとする。また、光ゲート器１０４は光ゲート制御信号により、始めは、透過の状態にあるとする。なお、図２では、波長可変光源１０１の位置を地点Ａ、光ゲート器１０４の位置を地点Ｂと表記している。
【００２３】
いま、波長制御信号を波長可変光源１０１に与えた結果、波長可変光源１０１は、時刻ｔＡに波長λ０の発振をやめたとする［図２の（ａ）］。
【００２４】
波長可変光源１０１は、不要光をある時間（Δｔ０１とする）出力した後、所望の波長λ１で発振を開始するとする［図２の（ｂ）］。すなわち、時刻ｔＡ＋Δｔ０１に、所望の波長λ１で発振を開始する。光の平均速度をｖとすると、この時、切替前の波長λ０の光の最後尾は、距離ｖ・Δｔ０１だけ進んでいる。
【００２５】
一方、波長可変光源１０１から光ゲート器１０４まで光が到達するのにかかる時間をΔｔＡＢとすると、時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢに、切替前の波長の光（波長λ０）の最後尾が、丁度光ゲート器１０４に到達することになる。波長可変光源１０１と光ゲート器１０４の距離をＬとすると、ΔｔＡＢ＝Ｌ／ｖと書ける。図２の（ｃ）に、切替前の波長の光（波長λ０）の最後尾が光ゲート器１０４に到達する直前（時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ−ｔＣ）の様子を示す。
【００２６】
図２の（ｄ）に、その切替後の波長の光（波長λ１）の先頭が光ゲート器１０４に到達した直後（時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ＋Δｔ０１＋ΔｔＤ）の様子を示す。図２の（ｄ）に示すように、光ゲート器１０４を制御せずに透過の状態のままにしておくと不要光が波長可変光源内蔵装置１０２の外部へ出力されることがわかる。
【００２７】
ここで、時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ−ΔｔＣに、光ゲート器１０４を透過から遮断の状態にして、時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ＋Δｔ０１＋ΔｔＤに光ゲート器１０４を遮断から透過の状態にしたとする。つまり、切替前の波長λ０の光の最後尾が光ゲート器１０４に到達する直前に、光ゲート器１０４の遮断状態への切替により光を遮断させ、その切替後の波長λ１の光の先頭が光ゲート器１０４に到達した直後に、光ゲート器１０４を透過状態に切替えて、光を透過させたとする。
【００２８】
その場合の時刻ｔＡ＋ΔｔＡＢ＋Δｔ０１＋ΔｔＤでの様子を図３に示す。図３に示すように、光ゲート器１０４を光ゲート制御信号により適切に制御すると、不要光が波長可変光源内蔵装置１０２から出力されない。
【００２９】
なお、図２および図３は、ΔｔＡＢ＞Δｔ０１の場合について描いたが、ΔｔＡＢ＜Δｔ０１であっても良い。また、波長可変光源１０１と光ゲート器１０４は集積していても良い。その時は、Ｌ≒０とみなせるから、時間ΔｔＡＢは実質的にゼロとすることができる。
【００３０】
図４に、波長可変光源内蔵装置１０２の光出力の時間依存性を示す。図４の（ａ）が光ゲート器１０４を透過の状態のままにした時である。時間Δｔ０１の間、不要光を出力していることがわかる。図４の（ｃ）は、図４の（ｂ）の光ゲート制御信号を光ゲート器１０４に与えた時の光出力である。不要光が波長可変光源内蔵装置１０２から一切出力されていないことがわかる。
【００３１】
波長可変光源１０１としては、分布反射型（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｂｒａｇｇ　ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ：：ＤＢＲ）レーザ、超周期構造回折光子（Ｓｕｐｅｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｇｒａｔｉｎｇ　：ＳＳＧ）ＤＢＲレーザ、ＧＣＳＲ（Ｇｒａｔｉｎｇ−ａｓｓｉｓｔｅｄ　ｃｏｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｕｐｌｅｒ　ｗｉｔｈ　ｒｅａｒ　Ｓａｍｐｌｅｄ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）レーザ、外部共振器型レーザ、温度制御機構付分布帰還レーザ（ＤＦＢ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｆｅｅｄｂａｃｋ）レーザ）など、様々な波長の光を発振するものであれば何でも良い。
【００３２】
波長可変光源１０１の一例として、図５の（ａ）に分布反射型（ＤＢＲ）レーザの断面構造を示す。ここで、５０１は活性領域、５０２は分布反射領域、５０３は駆動用電極、５０４は波長制御用電極である。駆動用電極５０３を介して活性領域５０１に電流を注入し、レーザ発振させる。また、波長制御用電極５０４を介して分布反射領域５０２に電流を注入し、屈折率を変化させる。この屈折率変化により分布反射領域５０２における反射波長が変化するため、レーザの発振波長を変化させることができる。
【００３３】
図５の（ｂ）に、上記の分布反射型（ＤＢＲ）レーザの発振波長の波長制御用電流依存性の典型的な例を示す。同図から、波長制御用電流の電流値を制御することにより、発振波長を制御できることがわかる。
【００３４】
また、光ゲート器１０４としては、半導体光増幅素子（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｏｐｔｉｃａｌ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ　：ＳＯＡ）を用いた光ゲート器、電界吸収（ｅｌｅｃｔｒｏａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　：ＥＡ）を用いた光ゲート器など、光の強度を透過・遮断する機能を持つものであれば何でも良い。
【００３５】
光ゲート器１０４の一例として、図６に半導体光増幅素子を用いた光ゲート器の断面構造を示す。ここで、６０１は活性領域、６０２は電極である。電極６０２を介して電流が活性領域６０１に注入されている時は、入力光が活性領域６０１により増幅され、ゲートが透過状態となる。一方、電流が活性領域６０１に注入されていないときは、活性領域６０１は損失媒体となるため、入力光は損失を起こし、ゲートは遮断状態となる。
【００３６】
［第２の実施形態］
図７に、本発明の第２の実施形態における波長可変光源内蔵装置の構成を示す。図７において、７０５は入力用光導波路、７０６は波長変換回路である。
【００３７】
入力用光導波路７０５から入力された光信号は、波長変換回路７０６において、波長可変光源１０１の発振波長に応じた波長に変換されて出力される。以後、この出力光信号を波長変換光信号と呼ぶことにする。波長変換回路７０６から出力された波長変換光信号は、光ゲート器１０４に入射される。
【００３８】
波長可変光源１０１は、発振波長の切替時に望ましくない波長で短時間発振しうるため、その間、波長変換光信号の波長も望ましくないものとなる。そこで、前述の本発明の第１の実施形態と同様に、波長変換回路７０６が望ましくない波長の光を出力している期間、光ゲート制御信号の切り替えにより、光ゲート器１０４を遮断することにより、出力用光導波路１０３に望ましくない波長の光が出力されないようにする。
【００３９】
なお、波長可変光源１０１と波長変換回路７０６と光ゲート器１０４は集積していても良い。
【００４０】
波長変換回路７０６は、例えば半導体光増幅素子を用いた相互位相変調型（ｃｒｏｓｓ−ｐｈａｓｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＸＰＭ）波長変換器や相互利得変調型（ｃｒｏｓｓ−ｇａｉｎ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＸＧＭ）波長変換器を用いることにより実現できる。
【００４１】
波長変換回路７０６の一例として、図８に、ＸＰＭ波長変換器の構成例を示す。ここで、８０１ａ，８０１ｂ，８０１ｃは多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器であり、８０２ａ，８０２ｂは半導体光増幅素子である。入力光信号は、入力用光導波路７０５を通り、第２の多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器８０１ｂに入射した後、第１の半導体光増幅素子８０２ａに入射する。この時、第１の半導体光増幅素子８０２ａの入力光信号の各ビットのＯＮ／ＯＦＦに対応して第１の半導体光増幅素子８０２ａの屈折率が変化する。
【００４２】
一方、波長可変光源１０１は、波長制御信号に応じた波長（λＣＷとする）で発振するものとする。この発振光は、第１の多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器８０１ａにより２つに分岐されて、一方の分岐光は第２の多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器８０１ｂを経由して第１の半導体光増幅素子８０２ａに入射し、他方の分岐光は直接第２の半導体光増幅素子８０２ｂに入射される。第１の半導体光増幅素子８０２ａ及び第２の半導体光増幅素子８０２ｂからの出力光は、第３の多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器８０１ｃにより再び合波される。すなわち、マッハツェンダ干渉系が形成されている。この時、半導体光増幅素子８０２ａの屈折率が入力信号光により変調されているため、干渉路間の位相差が変化する。入力信号光のビットがＯＮ，ＯＦＦの時、干渉路間の位相差がπの奇数倍、若しくは偶数倍になるように設定することにより、波長がλＣＷに変換された波長変換光信号が波長変換回路７０６から出力される。また同時に、入力用光導波路７０５から入射した入力光信号もまた、波長変換回路７０６から出力される。入力光信号が不要であれば、光フィルタ（図示しない）を入力用光導波路７０５上に配置して、入力光信号を除去すればよい。
【００４３】
波長変換回路７０６の他の例として、図９に、相互利得変調型（ＸＧＭ）波長変換器の構成例を示す。ここで、８１１は光合波器、８１２は半導体光増幅素子である。光合波器８１１として、例えば光カプラ等を用いることができる。入力光信号は、入力用光導波路７０５を通り、光合波器８１１に入射した後、半導体光増幅素子８１２に入射する。この時、入力光信号の各ビットのＯＮ／ＯＦＦに対応して半導体光増幅素子８１２の利得が変化する。
【００４４】
一方、波長可変光源１０１は波長制御信号に応じて波長（λＣＷとする）で発振するとする。この発振光は、光合波器８１１を通り半導体光増幅素子８１２に入射される。この時、半導体光増幅素子８１２の利得が入力光信号により変調されている。すなわち、入力光信号のビットがＯＮ，ＯＦＦの時、それぞれ利得が小さく、大きくなる。すなわち、入力光信号の持つ信号情報が反転され、波長がλＣＷに変換された波長変換光信号が波長変換回路７０６から出力される。また同時に、入力用光導波路７０５から入射した入力光信号もまた、光合波器８１１と半導体光増幅器８１２を経由して波長変換回路７０６から出力される。入力光信号が不要であれば、光フィルタ（図示しない）を入力用光導波路７０５上に配置して、入力光信号を除去すればよい。
【００４５】
図１０に、波長変換回路７０６として、ＸＰＭ波長変換器の他の構成例を示す。ここで、８２１ａ，８２１ｂ，８２１ｃは多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器であり、８２２ａ，８２２ｂは半導体光増幅素子である。入力光信号は、入力用光導波路７０５を通り、第２の多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器８２１ｂに入射した後、第１の半導体光増幅素子８２２ａに入射する。この時、入力光信号の各ビットのＯＮ／ＯＦＦに対応して第１の半導体光増幅素子８２２ａの屈折率が変化する。
【００４６】
一方、波長可変光源１０１は、波長制御信号に応じた波長（λＣＷとする）で発振するとする。この発振光は、第１の多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器８２１ａにより分岐され、第１の半導体光増幅素子８２２ａ及び第２の半導体光増幅素子８２２ｂに入射された後、第１の半導体光増幅素子８２２ａからの出力光は第２の多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器８２１ｂを経由して、また第２の半導体光増幅素子８２２ｂの出力光は直接に、第３の多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器８２１ｃに入射して、再び合波される。すなわち、マッハツェンダ干渉系が形成されている。この時、半導体光増幅素子８２２ａの屈折率が入力信号光により変調されているため、干渉路間の位相差が変化する。入力信号光のビットがＯＮ，ＯＦＦの時、干渉路間の位相差がπの奇数倍若しくは偶数倍になるように設定することにより、波長がλＣＷに変換された波長変換光信号が波長変換回路７０６から出力される。一方、入力用光導波路７０５から入射した入力光信号は、波長変換回路７０６から出力されない。
【００４７】
図１１に、波長変換回路７０６として、相互利得変調型（ＸＧＭ）波長変換器の他の構成例を示す。ここで、８３１は半導体光増幅素子、８３２は光合波器である。光合波器８３２として、例えば光カプラ等を用いることができる。
【００４８】
入力光信号は、入力用光導波路７０５を通り、光合波器８３２に入射した後、半導体光増幅素子８３１に入射する。この時、入力光信号の各ビットのＯＮ／ＯＦＦに対応して半導体光増幅素子８３１の利得が変化する。一方、波長可変光源１０１は波長制御信号に応じた波長（λＣＷとする）で発振するとする。この発振光は、半導体光増幅素子８３１に入射される。この時、半導体光増幅素子８３１の利得が入力光信号により変調されている。すなわち、入力信号光のビットがＯＮ，ＯＦＦの時、それぞれ利得が小さく、大きくなる。すなわち、半導体光増幅素子８３１において入力光信号の持つ信号情報が反転され、波長がλＣＷに変換された波長変換光信号が光合波器８３２を経由して波長変換回路７０６から出力される。一方、入力用光導波路７０５から入射した入力光信号は、波長変換回路７０６から出力されない。
【００４９】
（他の実施形態）
図７は、波長変換回路７０６から光ゲート器１０４を分けて考えたが、波長変換回路７０６が光ゲート機能を兼ねても良い。例えば、図８の例であれば、半導体光増幅素子８０２ａ，半導体光増幅素子８０２ｂが光ゲート機能を兼ねることになる。
【００５０】
また、上述の本発明の第２の実施形態では、波長変換回路として、半導体光増幅素子を用いた相互位相変調型（ＸＰＭ）波長変換器と相互利得変調型（ＸＧＭ）波長変換器とを例に取り説明したが、その他の波長変換方法による波長変換器であってもよい。その例を挙げると、半導体光増幅素子を用いた四光波混合、ファイバを用いた四光波混合、２次の非線形性を持つ物質（ＬｉＮｂＯ３，ＫＴｉＯＰＯ４，ＢａＢ２Ｏ４，２−ａｄａｍａｎｔｙｌａｍｉｎｏ−５−ｎｉｔｒｏｐｙｒｉｄｉｎｅ，　ＡｌＧａＡｓ）の差周波発生、分極反転構造を持つＬｉＮｂＯ３の差周波発生などの波長変換方法がある。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ゲート器を、波長可変光源の出力部に配置し、波長可変光源が不要光を出力している間、その光ゲート器により不要光を遮断するため、所望の波長の光のみを出力用光導波路から出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における波長可変光源内蔵装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の装置において光出力の位置（場所）依存性を示す概念図である。
【図３】図２の続きで、光出力の位置（場所）依存性を示す概念図である。
【図４】図１の装置において光出力の時間依存性と光ゲート器の制御タイミングの関係を示すタイミング図である。
【図５】図１の波長可変光源１０１の一例としての分岐反射型（ＤＢＲ）レーザの構成を示す縦断面図（ａ）と、その波長制御電流対出力波長の関係を示す特性図（ｂ）である。
【図６】図１の光ゲート器として半導体光増幅素子を用いた光ゲート器の構成を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における波長可変光源内蔵装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の波長変換回路の一例である相互位相変調型（ＸＰＭ）波長変換器の構成を示すブロック図である。
【図９】図７の波長変換回路の他の例である相互利得変調型（ＸＧＭ）波長変換器の構成を示すブロック図である。
【図１０】図７の波長変換回路の更に他の例である相互位相変調型（ＸＰＭ）波長変換器の構成を示すブロック図である。
【図１１】図７の波長変換回路の更に他の例である相互利得変調型（ＸＧＭ）波長変換器の構成を示すブロック図である。
【図１２】従来の波長可変光源内蔵装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】従来の波長可変光源内蔵装置の光出力を示すタイミング図である。
【符号の説明】
１０１　波長可変光源
１０２　波長可変光源内蔵装置
１０３　出力用光導波路
１０４　光ゲート器
５０１　活性領域
５０２　分布反射領域
５０３　駆動用電極
５０４　波長制御用電極
６０１　活性領域
６０２　電極
７０５　入力用光導波路
７０６　波長変換回路
８０１ａ−８０１ｃ　多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器
８０２ａ，８０２ｂ　半導体光増幅素子
８１１　光合波器
８１２　半導体光増幅素子
８２１ａ−８２１ｃ　多モード干渉（ＭＭＩ）型カプラ若しくは方向性結合器
８２２ａ，８２２ｂ　半導体光増幅素子
８３１　半導体光増幅素子
８３２　光合波器
１００１　波長可変光源
１００２　波長可変光源内蔵装置
１００３　出力用光導波路
【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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【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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