(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長及び周期が同一の複数の光信号列を時分割して多重化して成る多重光から１つの前記光信号列を分離するための多重光分離装置において、
前記波長と異なる波長及び前記周期と同一の周期を有する励起パルス光を生成する半導体レーザと、
前記多重光を互いに異なる二つの偏光成分に分離する分離手段と、
一方の偏光成分を前記半導体レーザの一端に案内入力すると共に他方の偏光成分を前記半導体レーザの他端に前記一方の偏光成分と偏光方向を一致させて案内入力する案内手段と、
前記光信号列と前記半導体レーザ内を周回する前記励起パルス光との位相を時間的に一致させるべく該半導体レーザを同期制御し、かつ前記励起パルス光が前記半導体レーザ内を周回して両端に位置するとき前記各偏光成分を混合させるべく各端から入力するタイミングを前記半導体レーザに対して設定する同期設定手段とを含み、
前記半導体レーザは、前記周回する励起パルス光に前記両偏光成分が混合されると４波混合して波長変換光を生成して出力する波長変換機能を更に備える多重光分離装置であって、
前記案内手段は、光の偏光方向を保持した状態で前記分離手段からの前記光を前記半導体レーザの一方の端面に案内する偏波面保持光ファイバと、該ファイバに設けられ該ファイバ内を案内される一方の前記偏光成分に、前記半導体レーザの他方の端面に案内される他方の前記偏光成分に関して、前記励起パルス光の前記半導体レーザ内の周回周期の半値の遅延を与える光遅延回路と、前記光ファイバから前記半導体レーザの前記一方の端面に向けられる前記一方の偏光成分を前記半導体レーザの前記他方の端面に向けられる前記偏光成分の偏光方向に一致させるためのファラデー回転子とを備え、
更に、前記半導体レーザの両端から出力される前記波長変換光の偏光成分を含む両偏光成分を合成する光合成手段と、
該光合成手段を経た光から前記波長変換光を抽出するフィルタと、
を含むことを特徴とする多重光分離装置。
【請求項２】
波長及び周期が同一の複数の光信号列を時分割して多重化して成る多重光から１つの前記光信号列を分離するための多重光分離装置において、
前記波長と異なる波長及び前記周期と同一の周期を有する励起パルス光を生成する半導体レーザと、
前記多重光を互いに異なる二つの偏光成分に分離する分離手段と、
一方の偏光成分を前記半導体レーザの一端に案内入力すると共に他方の偏光成分を前記半導体レーザの他端に前記一方の偏光成分と偏光方向を一致させて案内入力する案内手段と、
前記光信号列と前記半導体レーザ内を周回する前記励起パルス光との位相を時間的に一致させるべく該半導体レーザを同期制御し、かつ前記励起パルス光が前記半導体レーザ内を周回して両端に位置するとき前記各偏光成分を混合させるべく各端から入力するタイミングを前記半導体レーザに対して設定する同期設定手段とを含み、
前記半導体レーザは、前記周回する励起パルス光に前記両偏光成分が混合されると４波混合して波長変換光を生成して出力する波長変換機能を更に備える多重光分離装置であって、
前記半導体レーザは、その内部における励起パルス光の発生周期が周回周期の１／偶数を示す偶数次の高調波モード動作で動作し、前記案内手段は、光の偏光面を保持した状態で該光を前記半導体レーザの一方の前記端面に案内する偏波面保持光ファイバと、前記光ファイバから前記半導体レーザの前記一方の端面に向けられる前記偏光成分を前記半導体レーザの他方の端面に向けられる前記偏光成分の偏光面に一致させるためのファラデー回転子とを備え、
更に、前記半導体レーザの両端から出力される前記波長変換光の偏光成分を含む両偏光成分を合成する光合成手段と、
該光合成手段を経た光から前記波長変換光を抽出するフィルタと、
を含むことを特徴とする多重光分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光信号列が時分割により多重化されてなる多重光から１つの光信号列を分離するための多重光分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多重光の分離装置の１つに、例えば、S. Kawanishi、その他により、「100Gbit/s all-optical demultiplex using four-wave mixing in a travelling wave laser diode amplifier」、Electron Letter 、第３０巻、第９８１−９８２頁（１９９４年発行）で開示されているような分離装置がある。
この従来の分離装置によれば、波長が相等しい光から成り相互に同一周期の光パルスを含む複数の光信号列を時分割により多重化してなる多重光と、この多重光の波長と異なる波長を有しかつ前記周期と同一周期の励起光を４波混合素子に導き、励起光の周期パルスと前記多重光のいずれかの光信号列の周期パルスとを相互干渉させることにより、前記励起パルス光に重なり合う一つの前記光信号列に対応して前記励起パルス光の波長および前記多重光の波長と異なる波長の波長変換パルス光を生成させることができる。前記多重光および励起パルス光と共に前記４波混合素子から出力される波長変換パルス光は、フィルタを用いて前記励起光および前記多重光から抽出され、これにより、前記多重光の前記一つの光信号列が、これに対応した前記波長変換光として、分離される。
【０００３】
本発明者は、特願平１１−３５１６０１号において、前記４波混合素子として、モード同期半導体レーザを用いることを提案した。このモード同期半導体レーザは、その内部に、複数の光信号列の波長と異なる波長の励起パルス光を前記光信号列の周期と同一周期で生成することができる。また、前記同期半導体レーザは、前記４波混合素子の機能と、前記励起光発生源の機能とを兼ね備えることから、多重光分離装置の構成の簡素化および小型化を図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したモード同期半導体を用いた多重光分離装置では、前記モード同期半導体レーザは、これに入射する多重光の偏光状態に比較的強い依存性を示すことから、多重光の偏光状態の変化に応じて前記波長変換光の強度が変化する。前記モード同期半導体に案内される多重光は、例えば光通信状況の変化により、光の進行方向を回転軸としてその回りに偏波方向を回転させるが、この偏波方向の回転に応じて、分離された前記波長変換光の強度に変化が見られた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、多重光の偏波方向の変化に拘わらず、分離された光信号列のパルス強度に大きな変化を生じることのない多重光分離装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の点を解決するために、次の構成を採用する。
〈構成〉
本発明は、波長及び周期が同一の複数の光信号列を時分割して多重化して成る多重光から１つの前記光信号列を分離するための多重光分離装置において、前記波長と異なる波長及び前記周期と同一の周期を有する励起パルス光を生成する半導体レーザと、前記多重光を互いに異なる二つの偏光成分に分離する分離手段と、一方の偏光成分を前記半導体レーザの一端に案内入力すると共に他方の偏光成分を前記半導体レーザの他端に前記一方の偏光成分と偏光方向を一致させて案内入力する案内手段と、前記光信号列と前記半導体レーザ内を周回する前記励起パルス光との位相を時間的に一致させるべく該半導体レーザを同期制御し、かつ前記励起パルス光が前記半導体レーザ内を周回して両端に位置するとき前記各偏光成分を混合させるべく各端から入力するタイミングを前記半導体レーザに対して設定する同期設定手段とを含み、前記半導体レーザは、前記周回する励起パルス光に前記両偏光成分が混合されると４波混合して波長変換光を生成して出力する波長変換機能を更に備える多重光分離装置であって、前記案内手段は、光の偏光方向を保持した状態で前記分離手段からの前記光を前記半導体レーザの一方の端面に案内する偏波面保持光ファイバと、該ファイバに設けられ該ファイバ内を案内される一方の前記偏光成分に、前記半導体レーザの他方の端面に案内される他方の前記偏光成分に関して、前記励起パルス光の前記半導体レーザ内の周回周期の半値の遅延を与える光遅延回路と、前記光ファイバから前記半導体レーザの前記一方の端面に向けられる前記一方の偏光成分を前記半導体レーザの前記他方の端面に向けられる前記偏光成分の偏光方向に一致させるためのファラデー回転子とを備え、更に、前記半導体レーザの両端から出力される前記波長変換光の偏光成分を含む両偏光成分を合成する光合成手段と、該光合成手段を経た光から前記波長変換光を抽出するフィルタとを含むことを特徴とする。
【０００７】
〈作用〉
本発明に係る前記分離装置では、前記半導体レーザに案内される前記多重光は、前記分離手段により、２つの偏光成分に分けられ、それぞれが前記半導体レーザ内の前記励起パルス光に同期して前記半導体レーザ内にその両端から入力される。このとき、前記両偏光成分は、相互に偏光方向を一致させた状態で、前記半導体レーザに案内される。
前記半導体レーザは、その両端から案内されたそれぞれの偏光成分と、半導体レーザ内を周回する前記励起パルス光との相互作用により、前記各偏光成分の入力端部と反対側の端部から、それぞれの偏光成分の強度に応じた波長変換パルス光を生成する。各偏光成分に応じて前記半導体レーザの両端から出力された各波長変換パルス光は、前記光合成手段により合成された後、前記フィルタを経ることにより、抽出され、これにより、抽出された波長変換光が、前記多重光からその一つの光信号列として分離される。
【０００８】
本発明に係る前記分離装置によれば、前記したように、前記多重光は２つの偏波光成分に分けられて前記半導体レーザに案内されることから、前記多重光が、その進行方向を回転軸として、その回りに偏光方向を回転させることにより、例えば一方の前記偏光成分が減少しても、この減少分を補償すべく他方の前記偏光成分が増大することから、前記多重光の偏光方向の回転に拘わらず、前記半導体レーザ内に案内される両偏光成分の強度の和は、ほぼ一定の強度に保持される。
従って、前記多重光の偏光方向の回転に拘わらず、両偏光成分と前記励起パルス光との相互作用により生成される波長変換光の強度の変化を抑制することができ、これにより、前記多重光の偏光方向の回転に拘わらず、ほぼ一定強度の波長変換パルス光を抽出することができることから、前記多重光の偏光方向の回転に伴って生じる分離信号列のパルス強度の変化を抑制することが可能となる。
【０００９】
前記半導体レーザの光の入出力端となる前記両端には、該半導体レーザの内部に案内された前記光パルスが反射して外部のそれに重複することを防止するための反射防止処理が施される。
【００１０】
前記案内手段は、光の偏光方向を保持した状態で前記分離手段からの前記光を前記半導体レーザの一方の端面に案内する偏波面保持光ファイバと、該ファイバに設けられ該ファイバ内を案内される一方の前記偏光成分に、前記半導体レーザの他方の端面に案内される他方の前記偏光成分に関して、前記励起パルス光の前記半導体レーザ内における周回周期の半値の遅延を与える光遅延回路と、前記光ファイバから前記半導体の前記一方の端面に向けられる前記一方の偏光成分を前記半導体レーザの前記他方の端面に向けられる前記偏光成分の偏光方向に一致させるためのファラデー回転子とで構成することができる。
【００１１】
前記分離手段は、例えば偏光ビームスプリッタで構成することができる。
【００１２】
前記半導体レーザは、その内部における励起パルス光の発生周期が周回周期の１／偶数を示す偶数次の高調波モード動作で動作する半導体レーザを用いることができる。
この場合、前記半導体レーザの両端に同期的に励起パルス光が存在し得ることから、前記した励起パルス光の周回を待つことなく前記半導体レーザの両端から同期的に前記両偏光成分を入力することができる。従って、前記遅延回路が不要となることから、前記案内手段は、光の偏光面を保持した状態で該光を前記半導体レーザの一方の前記端面に案内する偏波面保持光ファイバと、前記光ファイバから前記半導体の前記一方の端面に向けられる前記偏光成分を前記半導体レーザの他方の端面に向けられる前記偏光成分の偏光面に一致させるためのファラデー回転子とで構成することができる。
【００１３】
また、前記半導体レーザは、同期的に該半導体レーザの両端から互いに反対側の端部に向けての励起パルス光を生成する衝突パルスモードで動作する半導体レーザを用いることができる。
この場合、前記半導体レーザの両端から互いに反対側の端部に向けて同期的に周回する励起パルス光が生成されることから、高調波モード動作の半導体レーザにおけると同様に、前記した励起パルス光の周回を待つことなく前記半導体レーザの両端から同期的に前記両偏光成分を入力することができる。従って、前記遅延回路が不要となることから、前記案内手段は、光の偏光面を保持した状態で該光を前記半導体レーザの一方の前記端面に案内する偏波面保持光ファイバと、前記光ファイバから前記半導体の前記一方の端面に向けられる前記偏光成分を前記半導体レーザの他方の端面に向けられる前記偏光成分の偏光面に一致させるためのファラデー回転子とで構成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態について詳細に説明する。
〈具体例１〉
本発明に係る多重光分離装置１０は、図１に示されているように、光時分割多重光１１の分離に用いられる。前記多重光１１は、それぞれが互いに等しい波長λ１を有しかつ相互に等しい繰り返しパルス周期ｆを有する光信号が時分割多重を受けることにより、形成される。図１に示す例では、前記多重光１１の光パルスａ，ｃ，ｅ，ｇおよびｉが１つのチャンネルのパルス信号であり、光パルスｂ，ｄ，ｆおよびｈが他のチャンネルのパルス信号であり、この２つのチャンネルのパルス信号が時間的に交互に挿入されることにより、前記多重光１１が形成されている。
【００１５】
前記多重光分離装置１０は、前記多重光１１に関連した波長変換パルス光を生成するための半導体レーザ１２を含む。
具体例１に示す前記半導体レーザ１２は、受動モード同期機能および能動モード同期機能を兼ね備えた、いわゆるハイブリッドモード同期半導体レーザであり、後述する励起光の反射にブラッグ反射を利用したＤＢＲ（分布反射型：distributed Bragg reflector）半導体レーザである。
【００１６】
前記半導体レーザ１２は、従来よく知られているように、半導体材料から成るｎ型クラッド層１３、ｐ型クラッド層１４および両クラッド層１３および１４間の活性層１５とからなる積層構造を有し、活性層１５には、一対の相等しい回折格子１５ａおよび１５ａ′を間に、一方の回折格子１５ａから他方の回折格子１５ａ′に向けて受動導波路領域１５ｂ、利得領域１５ｃおよび可飽和吸収領域１５ｄが形成されている。
【００１７】
前記ｎ型クラッド層１３の裏面には、接地される共通電極１６が設けられ、また、前記ｐ型クラッド層１４には、各回折格子１５ａ、１５ａ′および各領域１５ｂ〜１５ｄに対応してそれぞれの電極１７ａ、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが形成されている。
両回折格子１５ａおよび１５ａ′に対応する両電極１７ａおよび１７ａには、前記積層構造に順方向電圧を印加するための直流電源１８ａが接続され、また、前記受動導波路領域１５ｂおよび利得領域１５ｃに対応する電極１７ｂおよび１７ｃのそれぞれには、対応するそれぞれの領域１５ｂおよび１５ｃに、順方向電圧を印加するための直流電源１８ｂおよび１８ｃが接続されている。
さらに、可飽和吸収領域１５ｄに対応する電極１７ｄには、前記多重光１１の繰り返しパルス周期ｆに等しい周期を有する交流電源１８ｄと、逆バイアス電源１８ｅとが接続されている。
【００１８】
前記半導体レーザ１２では、従来よく知られているように、順方向電圧が印加される利得領域１５ｃで、前記多重光１１の波長λ１と異なる波長λ２を有する誘導放出光が発生すると、逆バイアスが周期ｆで変化する可飽和吸収領域１５ｄを経ることにより、誘導放出光が部分的に吸収される。また、各回折格子１５ａの格子周期により規定される前記波長λ２の誘導放出光が、活性層１５の両端で選択的に反射されることから、所定の励起パルス光１９が、前記活性層１５内における回折格子１５ａおよび１５ａ′間での周回に伴い、順次、成長する。この波長λ２の励起パルス光１９は、両回折格子１５ａおよび１５ａ′により規定される共振器長（Ｌ）の２倍（２Ｌ）の値で決まる周期であって前記パルス周期ｆにほぼ等しい周期を有する。
前記半導体レーザ１２内を周回する励起パルス光１９の一部は、その両端１２ａおよび１２ｂから、レーザ光として外部に放出される。
【００１９】
各回折格子１５ａおよび１５ａ′に関連して設けられる前記直流電源１８ａの電圧を調整することにより、従来よく知られているように、前記回折格子１５ａおよび１５ａ′の屈折率を変えることができ、これにより、励起パルス光１９の波長λ２を微調整することができる。
また、可飽和吸収領域１５ｄに関連して設けられる周期ｆの交流電源１８ｄにより、周期ｆで繰り返される励起パルス光１９の安定化を図ることができ、また、その位相を調整することにより、前記励起パルス光列の位相を調整することができる。すなわち、交流電源１８ｄの位相の調整により、前記励起パルス光１９の列を時間軸上で全体的にシフトさせることができる。前記導波路領域１５ｂに関連して設けられた直流電源１８ｂの電圧の調整によっても、前記励起パルス光列の位相を調整することができる。
【００２０】
前記多重光１１は、図示の例では、３つの入出力端を有するいわゆる３ポート光サーキュレータ２０を経て、分離手段２１に案内され、該分離手段により、２つの偏光成分に分けられた後、案内手段２２により、それぞれの偏光成分が前記半導体レーザ１２の両端１２ａおよび１２ｂから、該レーザの内部に案内される。
【００２１】
分離手段２１は、例えば偏光ビームスプリッタからなり、図示の例では、光に対する可逆作用により、後述する合波手段の機能を兼ね備える。前記多重光１１のうち、前記スプリッタ２１により分離された一方の偏光成分は、図２に示されているように、例えば垂直面に沿った偏光面を有するＳ偏光成分であり、この一方の偏光成分であるＳ偏光成分は、その偏光面を保持する導波路として機能する偏波面保持光ファイバ２２ａ経て、前記半導体レーザ１２の前記一端１２ａに案内される。
【００２２】
偏波面保持光ファイバ２２ａには、該ファイバを経る前記Ｓ偏光成分に所定の時間遅延を与えるための光遅延回路２２ｂおよび前記Ｓ偏光成分の偏光面を光の進行方向の回りに９０度回転させるためのファラデー回転子２２ｃが設けられている。前記Ｓ偏光成分は、光遅延回路２２ｂを経ることにより、所定の時間遅れを与えられた後、ファラデー回転子２２ｃを経ることにより、偏光面を９０度回転させ、その後、光結合レンズ２２ｄを経ることにより、効率的に、前記半導体レーザ１２内に照射される。
【００２３】
前記多重光１１のうち、前記スプリッタ２１により分離された他方の偏光成分は、図３に示されているように、例えばＳ偏光成分の偏光面と直角な偏光面を有するＰ偏光成分であり、該Ｐ偏光成分は、偏光面を維持した状態で光結合レンズ２２ｅを経ることにより、効率的に、前記半導体レーザ１２の他端１２ｂからその内部に照射される。
前記前記半導体レーザ１２の両端１２ａおよび１２ｂから内部に入射する両偏光成分の内部反射を防止するための反射防止膜２３がその両端１２ａおよび１２ｂに設けられている。反射防止膜２３からなる反射防止処理により、光信号の無信号部分への転移による信号化け、すなわち「０」信号が「１」信号に化けることを確実に防止することができる。
【００２４】
前記スプリッタ２１からの前記Ｐ偏光成分が前記半導体レーザ１２にその前記他端から入射するとき、前記光ファイバ２２ａおよびファラデー回転子２２ｃを含む前記案内手段２２を経る前記Ｓ偏光成分は、その偏波面を前記ファラデー回転子２２ｃによる回転により前記Ｐ偏光成分のそれに一致させかつ前記光遅延回路２２ｂにより、前記Ｐ偏光成分に関して、前記励起パルス光１９の前記周回周期の半値の時間遅延を以て、前記半導体レーザ１２の前記一端に入射される。
【００２５】
従って、例えば前記多重光１１のうち、光パルスａ，ｃ，ｅ，ｇおよびｉを含むチャンネルの光パルス信号列１１ａと前記半導体レーザ１２内を周回する前記励起パルス光との位相が時間的に一致するように前記半導体レーザ１２が動作されている場合、符号１９で示されているように、前記励起パルス光が前記半導体レーザ１２の前記他端にあるとき、前記多重光１１の前記光パルスの前記Ｐ偏光成分が前記他端に入力され、前記所定の時間遅れを以て、この励起パルス光が図１に符号１９′を付して示されているように、前記半導体レーザ１２の前記一端に位置するとき、前記Ｐ偏光成分に偏波面を一致させた前記Ｓ偏光成分が前記半導体レーザ１２の前記一端からその内部に入射する。
【００２６】
従って、前記多重光１１の前記Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分は、その偏光面を一致させた状態で、前記半導体レーザ１２内を周回する前記励起パルス光（１９および１９′）に同期して前記半導体レーザ１２の両端１２ａおよび１２ｂからその内部に照射される。
【００２７】
波長λ２を有する励起パルス光（１９および１９′）を周回させる前記半導体レーザ１２内に、波長λ１を有する前記両偏光成分が入射すると、いわゆる４波混合作用により、前記両波長λ１およびλ２と波長を異にする波長変換光が生じる。
この波長変換光のうち、Ｐ偏光波と前記励起パルス光１９との相互作用により起生する波長変換光は、前記半導体レーザ１２の前記一端から前記光結合レンズ２２ｄ、前記ファラデー回転子２２ｃおよび前記光遅延回路２２ｂを有する前記案内手段２２を経て、前記スプリッタ２１に案内される。このとき、前記波長変換光は、前記ファラデー回転子２２ｃにより、その偏光面を９０度回転させられる。
【００２８】
他方、Ｓ偏光波と前記励起パルス光１９′との相互作用により起生する波長変換光は、前記半導体レーザ１２の前記他端から前記光結合レンズ２２ｅを経て、前記スプリッタ２１に案内される。
前記スプリッタ２１は、光の可逆作用により、それぞれの偏光成分に基づく両波長変換光を合成して前記サーキュレータ２０に返す。前記スプリッタ２１により合成されて前記サーキュレータ２０に案内される光には、前記した波長変換光に加えて、前記半導体レーザ１２から放射される波長λ２を有する前記励起パルス光および前記半導体レーザ１２を透過する波長λ１を有する前記多重光１１が含まれる。しかしながら、波長λ３を有する波長変換光の通過を許す波長フィルタ２４により、所定のチャンネルの光パルス信号列１１ａ（例えばａ、ｃ、ｅ、ｇおよびｉ）に同期的に生成される波長変換光が分離されることから、実質的に、前記多重光１１から所定のチャンネルの光パルスを分離することができる。
【００２９】
例えば、前記サーキュレータ２０から前記スプリッタ２１に至る前記多重光１１に時間遅延を与え、あるいは前記したように交流電源１８ｄの位相を変化させることにより、前記半導体レーザ１２内の前記励起パルス光１９に同期する前記多重光１１のチャンネルを選択することができ、これにより、分離すべき光信号のチャンネルの切り換えを実現することができる。
【００３０】
本発明に係る前記多重光分離装置では、前記したように、前記半導体レーザ１２内の前記励起パルス光１９に相互作用させる前記多重光１１は、Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分に分離された後、前記案内手段２２により、相互に偏光面を一致させて前記半導体レーザ１２内にその両端から照射され、前記励起パルス光１９都の相互作用により生成されるそれぞれの偏光成分による前記波長変換光は、前記スプリッタ２１により合成された後、前記波長フィルタ２４により、他の波長を有する光信号から分離される。
【００３１】
従って、前記多重光１１がその偏波面を回転させることにより、前記Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分のそれぞれに強度変化が生じても、それぞれの偏波成分が前記励起パルス光１９との相互作用に寄与しており、両偏光成分強度の和に対応した強度の波長変換光が得られることから、前記多重光１１の偏波面の回転によっても、波長変換光の強度に従来のような大きな変化は生じることなく、安定した強度の波長変換光を得ることができる。
【００３２】
図１の具体例１に沿って説明したところでは、前記スプリッタ２１が前記多重光１１をそれぞれの偏光成分に分離し、また波長変換光のそれぞれの偏光成分を合成する例を示した。この例に代えて、前記半導体レーザ１２を間に、前記スプリッタ２１と反対の側で波長変換光の偏光成分を合成するための光合成手段を前記スプリッタ２１とは別に設けることができる。
【００３３】
また、前記交流電源１８ｄが前記多重光１１の各チャンネルの光パルスの繰り返し周期ｆにほぼ等しい周期ｆを有する例を示したが、これに代えて、前記半導体レーザ１２を高調波モードで動作させることができる。この高調波モードでは、前記交流電源１８ｄは前記光パルスの繰り返し周期ｆの１／偶数倍２ｎｆ（ｎは、正の整数）に設定されることから、図１に示したように、前記半導体レーザ１２の前記他端１２ｂに前記励起パルス光１９が存在するとき、この励起パルス光の周回を待つことなく、前記一端１２ａに前記励起パルス光１９′を存在させることができる。
【００３４】
従って、前記半導体レーザ１２を高調波モードで動作させることにより、前記光ファイバ２２ａを経て前記一端１２ａに案内される前記Ｓ偏光成分に前記した時間遅延を与えることなく、該Ｓ偏光成分および前記Ｐ偏光成分のそれぞれを前記励起パルス光１９′および前記励起パルス光１９に同時的に作用させることができることから、前記案内手段２２に前記光遅延回路２２ｂを設けることなく、前記Ｓ偏光成分および前記Ｐ偏光成分のそれぞれを前記励起パルス光に効果的に作用させることができ、これにより、前記したと同様に、安定した強度の波長変換光を得ることができることに加えて、構成の一層の簡素化を図ることが可能となる。
【００３５】
〈具体例２〉
図４に示す多重光分離装置１０では、半導体レーザとして、衝突パルスモードで動作する半導体レーザ５２が用いられている。図４に示された前記多重光分離装置１０の具体例１におけると同様な機能部分には、これと同一の参照符号が付されている。
衝突パルスモード動作の半導体レーザ５２は、従来よく知られているように、活性層１５の中央部には、可飽和吸収領域１５ｄが設けられ、該可飽和吸収領域に関して対称的となるように、前記半導体レーザ５２の両端１２ａおよび１２ｂへ向けて、利得領域１５ｃ、受動導波路領域１５ｂおよび回折格子１５ａ、１５ａ′がそれぞれ配置されている。前記ｎ型クラッド層１３には、前記したと同様な共通電極１６が設けられ、また前記ｐ型クラッド層１４には、各領域１５ａ、１５ａ′、１５ｂ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｃおよび１５ｄに対応して、それぞれ前記した各電源に接続される電極１７ａ、１７ａ、１７ｂ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｃおよび１７ｄが設けられている。
【００３６】
前記半導体レーザ５２では、従来よく知られているように、活性層１５の中央部の可飽和吸収領域１５ｄを間に、各利得領域１５ｃ、受動導波路領域１５ｂおよび回折格子１５ａ、１５ａ′がそれぞれ対称的に配置されていることから、前記半導体レーザの両端から互いに反対側の端部に向けて同期的に周回する励起パルス光１９および１９′が生成される。
半導体レーザ５２の両端には、内部反射を防止するための前記したと同様な反射防止膜２３が設けられている。
【００３７】
前記半導体レーザ５２を含む多重光分離装置１０によれば、前記半導体レーザの両端から互いに反対側の端部に向けて同期的に周回する励起パルス光１９および１９′が生成されることから、具体例１の変形例として説明した高調波モード動作の半導体レーザにおけると同様に、前記した励起パルス光の周回を待つことなく前記半導体レーザの両端から同期的に前記両偏光成分を入力することができる。従って、前記遅延回路が不要となり、前記案内手段２２に前記光遅延回路２２ｂを設けることなく、前記Ｓ偏光成分および前記Ｐ偏光成分のそれぞれを前記励起パルス光１９および励起パルス光１９′に効果的に作用させることができ、これにより、前記したと同様に、安定した強度の波長変換光を得ることができることに加えて、構成の一層の簡素化を図ることが可能となる。
【００３８】
前記した前記半導体レーザとして、前記したハイブリッドモード同期ＤＢＲレーザに拘わらず、能動モード同期レーザあるいは受動モード同期レーザ等の種々のモード同期レーザを適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係る前記多重光分離装置では、前記したように、２つの偏波光成分に分けられた前記多重光がそれぞれの偏波方向を一致させて前記半導体レーザに案内されることから、たとえ前記多重光がその進行方向を回転軸として、その回りに偏光方向を回転させても、前記半導体レーザ内に案内される多重光の強度すなわち両偏光成分の強度の和は、ほぼ一定の強度に保持される。
【００４０】
従って、本発明によれば、両偏光成分と前記励起パルス光との相互作用により生成される波長変換光の強度の変化を抑制することができることから、前記多重光の偏光方向の回転に拘わらず、ほぼ一定強度の波長変換パルス光を抽出することができ、これにより、前記多重光の偏光方向の回転に伴って生じる分離信号列のパルス強度の変化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多重光分離装置の具体例１を概略的に示す図面である。
【図２】図１に示した線II−IIに沿って得られた一方の偏光成分の偏波状態を示す断面図である。
【図３】図１に示した線III−IIIに沿って得られた他方の偏光成分の偏波状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る多重光分離装置の具体例２を概略的に示す図面である。
【符号の説明】
１０  多重光分離装置
１１  多重光
１１ａ  波長変換パルス光
１２、５２  半導体レーザ
１９、１９′  励起パルス光
２１  （分離手段および合成手段）偏光ビームスプリッタ
２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）  案内手段
２４  フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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