(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ個（Ｍは４以上の整数）に分割された波長帯域を波長バンドＢ1 〜ＢM とし、その中の１つの波長バンドＢi （ｉは１〜Ｍの整数）を任意の波長バンドＢ1 〜ＢM へ波長変換する任意波長変換回路において、
Ｎ段（２N ≧Ｍ、Ｎは２以上の整数）縦続に接続された波長変換単位と、各波長変換単位を個別に駆動制御する駆動回路とを備え、
前記波長変換単位は、前記駆動回路のオンオフ駆動制御により所定の波長λp の励起光を出力する励起光源と、入力信号光と励起光を合波する合波手段と、前記励起光源の駆動時に前記合波手段から合波光を入力し、励起光波長λp を中心に入力信号光と対称な位置へ波長変換光を発生させ、前記励起光源の非駆動時に入力信号光を通過させる光非線形媒質と、前記駆動回路の制御により所定の波長帯域を選択して出力する波長分離手段とを備え、
前記Ｎ段の各波長変換単位は、前記光非線形媒質の位相整合波長と励起光源の励起光波長が同一に設定され、かつ各波長変換単位ごとにその波長が異なるように設定され、各段の励起光源の駆動／非駆動の組み合わせ数２N に応じて２N 種類の任意波長バンドへの波長変換を行い、最終段の波長変換単位から波長バンドＢi の信号光に対する波長バンドＢ1 〜ＢM のいずれかの波長変換光を出力する構成である
ことを特徴とする任意波長変換回路。
【請求項２】
Ｎ段縦続に接続された波長変換単位のうち少なくとも最終段の波長変換単位の波長分離手段は、波長変換光となる波長バンドＢ1 〜ＢM の１つを透過帯域として選択する構成である
ことを特徴とする請求項１に記載の任意波長変換回路。
【請求項３】
前記透過帯域が設定された以外の波長変換単位の波長分離手段は励起光を除去する構成である
ことを特徴とする請求項２に記載の任意波長変換回路。
【請求項４】
前記波長変換単位の光非線形媒質および波長分離手段に代えて、２入力２出力の第１の光合分波器の２つの出力ポートと、２入力２出力の第２の光合分波器の２つの入力ポートとをそれぞれ接続する２つの光経路に、それぞれ光分散媒質および２次の光非線形媒質を挿入した非線形マッハツェンダ干渉計を備え、前記第１の光合分波器と前記第２の光合分波器との間の一方の光経路には第１の光分散媒質の次に第１の光非線形媒質を挿入し、他方の光経路には第２の光非線形媒質の次に第２の光分散媒質を挿入し、前記第１の光合分波器の一方の入力ポートから前記合波光を入力し、前記第２の光合分波器の一方の出力ポートから入力信号光と励起光を出力し、他方の出力ポートから入力信号光に対する波長変換光を出力する光パラメトリック回路と、前記光パラメトリック回路の出力光が入力信号光であるか波長変換光であるかを選択する出力光制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の任意波長変換回路。
【請求項５】
前記光非線形媒質は、２次の光非線形媒質または３次の光非線形媒質である
ことを特徴とする請求項１または請求項４に記載の任意波長変換回路。
【請求項６】
前記駆動回路は、隣接ノードから送信された制御信号（制御チャネル、光ラベル信号）を入力し、その情報に従って前記各波長変換単位を個別に駆動制御する構成である
ことを特徴とする請求項１に記載の任意波長変換回路。
【請求項７】
入力する波長多重信号光を前記Ｍ個の波長バンドＢ1 〜ＢM に分離する波長バンド分離手段と、
各波長バンドごとに、それぞれ任意の波長バンドＢ1 〜ＢM へ波長変換する請求項１に記載のＮ段構成の波長変換単位を複数組と、
前記各波長変換単位を個別に駆動制御する駆動回路と
を備えたことを特徴とする複合波長バンド分配型任意波長変換回路。
【請求項８】
前記駆動回路は、隣接ノードから送信された制御信号（制御チャネル、光ラベル信号）を入力し、その情報に従って前記各波長変換単位を個別に駆動制御する構成である
ことを特徴とする請求項７に記載の複合波長バンド分配型任意波長変換回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ルータにおいて、非線形光学効果を用いて任意の波長への波長変換を行う任意波長変換回路に関する。特に、１または複数の波長チャネルを含む波長バンド単位に波長変換を行う任意波長変換回路に関する。
【０００２】
また、波長多重光信号から分波した複数の波長バンドをそれぞれ任意の波長バンドへ波長変換する複合波長バンド分配型任意波長変換回路に関する。
【０００３】
【従来の技術】
近年、インターネット等の普及により通信トラヒック需要が急増しており、これらを制御するルータには現状でＴbit/s のスループット、将来的には10〜100 Ｔbit/s のスループットが要求されている。現在のルータでは、光ファイバ伝送路からの光信号を入力段で光／電気変換し、電気信号による信号処理の後に出力段で電気／光変換し、各光ファイバ伝送路を介して次ノードに転送する構成になっている。このような信号処理では、電気回路の処理速度がボトルネックとなり、将来的には数十Ｔbit/s オーダの信号処理を実現することが困難になる。なお、１つの方策としてＬＳＩ回路の並列化による高速化が可能であるが、装置規模の増大を招くことになる。
【０００４】
また、将来的に多様化する通信需要や大規模化するネットワークを考えると、自律的に伝送リンクの空き波長領域を確保でき、リストレーションやプロビジョニング等を高速に実現できるＶＷＰ（Virtual Wavelength Path)ルーティング装置が必要になる。このキーデバイスとなる波長変換回路は、現在のところ上記のように光／電気変換により行われているので、その動作速度に限界がある。
【０００５】
以上の電気信号処理に代わり、光信号波長を利用した光信号処理によりルーティングする方法が検討されている。入力信号光は、信号処理単位（１または連続する複数の波長チャネル）で光フィルタにより分波され、スイッチング処理が行われる。この波長ルーティングでは、光信号の変調方式や伝送速度に依存せずに光信号のままでルーティングすることができるので、装置構成が簡単かつ小規模になり、将来の大容量化にも容易に対応することができる。
【０００６】
また、将来的にトラヒック需要が増大すると、同一送信対地への波長パス設定数は１本以上使用されることが予想され、複数の波長をまとめてルーティングする方法が有望視されている。この方法では、複数の波長チャネルを１つの波長パス群として扱い、光スイッチの１ポートを複数の波長チャネルで共有することにより、光スイッチ規模を縮小させることができる。
【０００７】
しかし、現状の光／電気変換による波長変換では、波長パス群内の各波長パスに対して波長変換装置を用意する必要がある。一方、光信号のまま行う波長変換では、波長パス群を一括に波長変換できるので、光／電気変換方式に比べて大幅に装置規模を削減でき、また変調方式や伝送速度に依存しない波長変換が可能となる。
【０００８】
図１６は、従来の光信号処理による波長変換回路の構成例を示す。図において、波長λs の信号光と波長λp の励起光をＷＤＭカプラ２で合波し、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）３に入力して波長λc の四光波混合光を発生させ、光フィルタ（ＢＰＦ）９で波長λc の四光波混合光のみを分離して波長変換光として出力する構成である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、分散シフトファイバ３を用いた四光波混合による波長変換では、分散シフトファイバ３の零分散波長λ0 において位相整合が成立するので、図１７に示すようにλp ＝λ0 に設定することにより、励起光波長λp を中心として信号光波長λs と対称な位置に波長λc の波長変換光（四光波混合光）が得られる。このように波長変換回路では、分散シフトファイバ３の零分散波長λ0 が固定であるので、励起光波長λp も固定となり、励起光波長λp を中心として対称な位置への波長変換しかできないことになる。
【００１０】
また、高い光非線形性が期待さているＰＰＬＮ（Periodically Poled LiNbO3)等の２次の光非線形媒質による光パラメトリック波長変換素子でも、その導波路上の分極反転グレーティングの周期により波長変換の中心波長が決定されるので、同様に任意波長への変換は困難である。
【００１１】
以上のように、分散シフトファイバやＰＰＬＮ等の光非線形媒質単体では、位相整合波長を中心として対称な位置への波長変換となるので、光ルータに必要とされる任意波長への波長変換は実現できない。なお、光ファイバ等を用いた波長変換回路において、仮に零分散フラット（任意の波長で零分散）ファイバが開発され、波長可変光源から任意の波長の励起光を入力可能な構成とすると、任意波長への波長変換が実現できそうである。しかし、複数の波長チャネルを含む波長バンド単位に波長変換を行おうとすると、入力波長チャネル間でも位相整合条件が満足され、チャネル間クロストークが問題となる。
【００１２】
本発明は、光ルータにおいて、１または複数の波長チャネルを含む波長バンド単位に、入力波長チャネル間のクロストークを発生させることなく、任意の波長バンドへの波長変換を行うことができる任意波長変換回路を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、波長多重光信号から分波した複数の波長バンドをそれぞれ任意の波長バンドへ波長変換する複合波長バンド分配型任意波長変換回路を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の任意波長変換回路は、図１６に示す従来の波長変換回路の単一構成では波長変換後の波長バンドに制限があるので、従来の波長変換回路を波長変換単位として複数の波長変換単位を縦続に接続する構成とし、トータルで任意の波長バンドへの波長変換を可能とするものである。
【００１５】
図１は、本発明の任意波長変換回路の基本構成を示す。ここでは、Ｍ個（Ｍは４以上の整数）に分割された波長帯域を波長バンドＢ1 〜ＢM とし、その中の１つの波長バンドＢi （ｉは１〜Ｍの整数）を任意の波長バンドＢ1 〜ＢM へ波長変換する構成を示す。
【００１６】
図において、縦続に接続されるＮ個の波長変換単位１０−１〜１０−Ｎは、それぞれ図１６に示す従来の波長変換回路と同様の構成である。ただし、波長バンド数Ｍと波長変換単位の数Ｎの関係は
２N ≧Ｍ
である。また、各波長変換単位において光非線形媒質の位相整合波長と励起光源の励起光波長は同一に設定され、かつ各波長変換単位ごとにその波長が異なるように設定される。駆動回路２０は、各波長変換単位のオンオフ駆動制御を行い、駆動される波長変換単位の組み合わせ２N に応じて２N 種類の任意波長バンドへの波長変換が実現する。例えばＭ＝８とし、波長バンドＢ1 を任意の波長バンドＢ1 〜Ｂ8 へ波長変換する場合には、３段（Ｎ＝３）の波長変換単位１０−１〜１０−３を縦続に接続する構成とする。
【００１７】
本発明の複合波長バンド分配型任意波長変換回路は、入力する波長多重信号光をＭ個の波長バンドＢ1 〜ＢM に分離する波長バンド分離手段と、各波長バンドごとに、それぞれ任意の波長バンドＢ1 〜ＢM へ波長変換する上記のＮ段構成の波長変換単位を複数組と、各波長変換単位を個別に駆動制御する駆動回路とを備える。
【００１８】
【発明の実施の形態】
＜任意波長変換回路の実施形態の構成例＞
図２は、本発明の任意波長変換回路の実施形態の構成例を示す。ここではＭ＝８、Ｂ1 の入力波長バンドをＢ1 〜Ｂ8 の任意の波長バンドへ波長変換する構成例を示す。波長変換単位は３段で構成される。
【００１９】
図において、３段の波長変換単位１０−１〜１０−３は縦続に接続される。各波長変換単位１０−１〜１０−３は、励起光源１１と、信号光と励起光を合波する合波器１２と、合波光を入力する光非線形媒質１３と、光非線形媒質１３で発生した波長変換光を分離する波長分離手段１４により構成される。ここで、各波長変換単位１０−１〜１０−３において、光非線形媒質１３の位相整合波長λ01〜λ03と、励起光源１１の励起光波長λp1〜λp3はそれぞれ同一に設定され（λp1＝λ01、λp2＝λ02、λp3＝λ03）、かつ各波長変換単位ごとに異なるように設定される。駆動回路２０は、隣接ノードから送信された制御信号（制御チャネル、光ラベル信号）を入力し、その情報に従って各波長変換単位１０−１〜１０−３の励起光源１１をオンオフ駆動制御するとともに、波長分離手段１４に透過波長を設定する。
【００２０】
２以上の波長チャネルで構成される波長バンドを四光波混合等の光パラメトリック波長変換で波長変換操作を行うと、波長バンド内の波長チャネル間クロストークが問題となる。しかし、本発明の構成では、各波長変換単位内の光非線形媒質１３として、位相整合波長（零分散波長）がそれぞれ異なるものを複数段構成で用いるので、波長変換時の波長バンド内の波長チャネル間クロストークを回避することができる。
【００２１】
＜波長変換単位１０の第１の構成例＞
図３は、波長変換単位１０の第１の構成例を示す。ここでは、光非線形媒質１３として３次の光非線形媒質である分散シフトファイバ（ＤＳＦ）３を用いる例を示す。コアを小さくすることにより高い光非線形性を有する分散シフトファイバ３を用いた場合には、ファイバ長２ｋｍ、励起光パワー50ｍＷで理論的に変換効率η（＝変換光パワー／信号光パワー）は100 ％となり、実用的なものとなる。励起光源１１が出力する励起光の波長λp と、分散シフトファイバ３の零分散波長λ0 は等しくなるように設定される（λp ＝λ0 ）。合波器１２としてはＷＤＭカプラ２を用い、波長分離手段１４としては波長変換光または信号光の透過帯域が設定される波長可変フィルタ４を用いる。駆動回路２０は、励起光源１１をオンオフ駆動制御する制御信号を出力するとともに、波長可変フィルタ４の透過波長を設定する制御信号を出力する。
【００２２】
＜波長変換単位１０の第２の構成例＞
図４は、波長変換単位１０の第２の構成例を示す。ここでは、光非線形媒質１３として２次の光非線形媒質であるＰＰＬＮ（Periodically Poled LiNbO3)５を用いる例を示す。その他の構成は、図３の第１の構成例と同様である。ただし、励起光源１１は、ＰＰＬＮ５の位相整合波長と等しい波長の励起光を出力する。
【００２３】
＜波長変換単位１０の第３の構成例＞
図５は、波長変換単位１０の第３の構成例を示す。ここでは、３段の波長変換単位１０−１〜１０−３のうち、１段目の波長変換単位１０−１と２段目の波長変換単位１０−２の波長分離手段１４として、信号光や波長変換光より強度が強く固定波長の励起光のみを取り除く励起光除去フィルタ（帯域除去フィルタ）６を用いる。そして、３段目の波長変換単位１０−３の波長分離手段１４として、所定の波長変換光のみを分離する波長可変フィルタ４を用いる。
【００２４】
この構成では、波長変換単位１０−１，１０−２の出力には、波長変換光とともに入力信号光が存在する。したがって、それぞれ次段の波長変換単位１０−２，１０−３では、前段の波長変換光とともに信号光に対する波長変換光も発生するが、最終的に波長変換単位１０−３の波長可変フィルタ４で必要な波長変換光（波長バンド）のみを切り出すことにより、励起光、信号光、他の波長変換光を取り除くことができる。
【００２５】
励起光除去フィルタ６は、各波長変換単位ごとに励起光波長が固定であるので除去帯域が固定のものを用いることができる。したがって、駆動回路２０は、波長変換単位１０−１〜１０−３の各励起光源１１をオンオフ駆動制御する制御信号を出力するとともに、波長変換単位１０−３に対してのみ波長可変フィルタ４の透過波長を設定する制御信号を出力する。
【００２６】
＜波長変換単位１０の第４の構成例＞
図６は、波長変換単位１０の第４の構成例を示す。ここでは、光非線形媒質１３として、特願２０００−３０４９３６に示される非線形マッハツェンダ干渉計構成の光パラメトリック回路７を用い、２つのポートから出力される信号光と波長変換光のいずれかを選択する出力光制御手段として２×１光スイッチ（ＳＷ）８を用いる。なお、光パラメトリック回路７は信号光と波長変換光が異なるポートに分離して出力される機能を有しており、その機能と２×１光スイッチ８によって、図２に示す波長分離手段１４に代わる機能を果たしている。
【００２７】
駆動回路２０は、励起光源１１をオンオフ駆動制御する制御信号を出力するとともに、２×１光スイッチ８を制御する制御信号を出力するが、１つの制御信号で対応することができる。例えば、駆動回路２０は、励起光オフの場合には信号光を出力させ、励起光オンの場合には波長変換光を出力させるように、励起光源１１および２×１光スイッチ８を同期制御する。
【００２８】
図７は、光パラメトリック回路７の基本構成を示す。図において、本光パラメトリック回路７は、内部の２つの光経路にそれぞれ光分散媒質と光非線形媒質を有する非線形マッハツェンダ干渉計６０により構成される。ただし、２つの光経路では、光分散媒質と２次の光非線形媒質の順番が逆になる。
【００２９】
信号光と励起光はＷＤＭカプラ２で合波され、その合波光が光合分波器６２の一方の入力ポートから入力され、２つの光経路に分岐される。一方の光経路に分岐された合波光は、最初に光分散媒質６３に入力され、次に２次の光非線形媒質６４に入力される。他方の光経路に分岐された合波光は、最初に２次の光非線形媒質６５に入力され、次に光分散媒質６６に入力される。２次の光非線形媒質６４，６５で発生する波長変換光と、２つの光経路を通過する信号光および励起光は光合分波器６７で合波され、一方の出力ポートに信号光および励起光が出力され、他方の出力ポートに波長変換光が出力される。すなわち、信号光と波長変換光の波長差が近接あるいは０でも、両者を分離して出力できる構成である。
【００３０】
図８は、光パラメトリック回路７の具体例を示す。ここでは非線形マッハツェンダ干渉計６０全体がＬiＮbＯ3 基板７０上の光導波路で構成される。すなわち、光合分波器６２，６７、光分散媒質として用いる非疑似位相整合ＬiＮbＯ3 導波路７１，７２、２次の光非線形媒質として用いる疑似位相整合ＬiＮbＯ3 導波路７３，７４がモノリシックに構成される。さらに、光カスケーディングのための光非線形媒質として用いる疑似位相整合ＬiＮbＯ3 導波路７５，７６が設けられる。
【００３１】
また、本構成例では、非線形マッハツェンダ干渉計６０の光学長を調整するために、一方の疑似位相整合ＬiＮbＯ3 導波路７４に電圧を印加する電源７７を備える。この電源７７の制御により、非線形マッハツェンダ干渉計６０の出力ポートに信号光または波長変換光のいずれかを出力させることができる。すなわち、この光学長調整手段を出力光制御手段（図６に示す２×１光スイッチ８）として機能させることができる。例えば、駆動回路２０は、励起光オフの場合には信号光を出力させ、励起光オンの場合には波長変換光を出力させるように、励起光源１１および電源７７を同期制御する。
【００３２】
＜任意波長変換回路の実施形態の動作例＞
図９は、本発明の任意波長変換回路の実施形態（図２）の動作例を示す。なお、各波長変換単位１０−１〜１０−３は、図３に示す第１の構成例のものとして説明するが他の構成例のものでも同様である。また、各波長変換単位１０−１〜１０−３の励起光源１１の励起光波長λp1〜λp3と分散シフトファイバ３の零分散波長λ01〜λ03は、それぞれ等しくなるように設定されるが、その波長位置は図１０に示す波長バンドＢ1 〜Ｂ8 の境界の波長▲１▼〜▲７▼のいずれかに設定される。例えば波長バンドＢ1 と波長バンドＢ2 の境界の波長を▲１▼とする。
【００３３】
各波長変換単位１０−１〜１０−３に設定される励起光波長（零分散波長）は、入力波長バンド（被変換光）に応じて決まる。図１１は、入力波長バンドに対する各波長変換単位の励起光波長を示す。入力波長バンドがＢ1,Ｂ2 の場合には、波長変換単位１０−１〜１０−３の励起光波長λp1〜λp3（零分散波長λ01〜λ03）として、それぞれ波長▲１▼，▲２▼，▲４▼が設定される。入力波長バンドがＢ3,Ｂ4 の場合には、同様に励起光波長λp1〜λp3としてそれぞれ波長▲３▼，▲２▼，▲４▼が設定される。入力波長バンドがＢ5,Ｂ6 の場合には、同様に励起光波長λp1〜λp3としてそれぞれ波長▲５▼，▲６▼，▲４▼が設定される。入力波長バンドがＢ7,Ｂ8 の場合には、同様に励起光波長λp1〜λp3としてそれぞれ波長▲７▼，▲６▼，▲４▼が設定される。
【００３４】
ここでは、波長バンドＢ1 から波長バンドＢ5 に波長変換する場合について説明する。図９に示すように、波長変換単位１０−１〜１０−３には、それぞれ波長▲１▼，▲２▼，▲４▼が励起光波長λp1〜λp3（零分散波長λ01〜λ03）として設定され、駆動回路２０によりそれぞれオフオフ駆動制御される。駆動回路２０は、波長変換単位１０−２，１０−３の各励起光源１１をオンとし、波長変換単位１０−１〜１０−３の各波長可変フィルタ４の透過帯域をＢ1 ，Ｂ4 ，Ｂ5 に設定する。
【００３５】
波長変換単位１０−１では励起光源１１がオフであるので、波長バンドＢ1 の入力信号光は波長変換されずに通過する。波長変換単位１０−２では、波長バンドＢ1 は波長▲２▼に対して対称な波長バンドＢ4 へ波長変換され、透過帯域Ｂ4 の波長可変フィルタ４を介して波長変換された波長バンドＢ4 のみが出力される。波長変換単位１０−３では、波長バンドＢ4 は波長▲４▼に対して対称な波長バンドＢ5 へ波長変換され、透過帯域Ｂ5 の波長可変フィルタ４を介して波長変換された波長バンドＢ5 のみが出力される。以上により、波長バンドＢ1 から波長バンドＢ5 への波長変換が行われる。
【００３６】
波長バンドＢ1 〜Ｂ4 のいずれかからＢ1 〜Ｂ8 の任意の波長バンドへ波長変換する場合の各波長変換単位１０−１〜１０−３の制御例を表１に示す。また、波長バンドＢ5 〜Ｂ8 のいずれかからＢ1 〜Ｂ8 の任意の波長バンドへ波長変換する場合の各波長変換単位１０−１〜１０−３の制御例を表２に示す。なお、励起光源オンは励起光を出力する波長変換単位ごとにその波長▲１▼〜▲７▼で表示し、透過帯域は各波長変換単位の波長可変フィルタ４に設定される波長バンドを示す。
【００３７】
【表１】
0003771823.tif 000002
【００３８】
【表２】
0003771823.tif 000003
【００３９】
一般に、Ｍ個の波長バンドに対してＮ段の波長変換単位がもつ励起光波長λp1〜λpN（零分散波長λ01〜λ0N）は、次の関係式に基づいて決定することができる。
Ｍ＝２N （Ｎは１以上の整数、Ｍは２以上の整数）
Ｂx ：入力波長バンド（ｘは１〜Ｍの整数）
ｙ：励起光の波長位置（ｙは１〜Ｍ−１の整数、図１０では▲１▼〜▲７▼で表示）
ｚ：波長変換単位の番号（ｚは１〜Ｎの整数）
各波長変換単位ｚにおいて、
ｘ＝２z ｎ−ｍ      （ｎは１〜Ｍ／２z の整数、ｍは０〜２z の整数）
ｙ＝２z ｋ−２(z-1) （ｋは１〜Ｍ／２z の整数）
【００４０】
以上の関係式により、Ｍ＝16の場合における入力波長バンドＢx(Ｂ1 〜Ｂ16) に対して、４段の波長変換単位１０−１〜１０−４（ｚは１〜４）の励起光波長λp1〜λp4の波長位置ｙを図１２に示す。例えば、入力波長バンドＢ8 の場合には、波長変換単位１０−１〜１０−４の励起光波長λp1〜λp4の波長位置は、それぞれ▲７▼、▲６▼、▲４▼、▲８▼に設定すればよい。
【００４１】
＜複合波長バンド分配型任意波長変換回路の第１の実施形態＞
図１３は、複合波長バンド分配型任意波長変換回路の第１の実施形態を示す。ここでは、Ｍ＝８、Ｂ1 〜Ｂ8 の入力波長バンドをそれぞれＢ1 〜Ｂ8 の任意の波長バンドへ波長変換する構成例を示す。波長変換単位は３段で構成される。
【００４２】
図において、波長バンドＢ1 〜Ｂ8 を含む波長多重光は、波長バンド分離手段３０により各波長バンドＢ1 〜Ｂ8 に分離される。各波長バンドＢ1 〜Ｂ8 に対応して、それぞれ３段の波長変換単位１０−１１〜１０−１３、１０−２１〜１０−２３、…、１０−８１〜１０−８３が縦続に接続され、それぞれが駆動回路２０によりオンオフ駆動制御される。
【００４３】
各波長変換単位は、図３または図４に示すいずれかの構成をとる。すなわち、駆動回路２０は、各波長変換単位に対して、励起光源１１をオンオフ駆動制御する制御信号を出力するとともに、波長可変フィルタ４の透過波長を設定する制御信号を出力する。各波長変換単位に設定される励起光波長（零分散波長）は、図１１に示すように入力波長バンド（被変換光）に応じて決まる。図１３には、各波長変換単位に設定する励起光波長λp1〜λp3と、オンオフ状態および透過波長の設定例を示す。
【００４４】
＜複合波長バンド分配型任意波長変換回路の第２の実施形態＞
図１４は、複合波長バンド分配型任意波長変換回路の第２の実施形態を示す。
全体的な構成な図１３と同様であるが、ここに示す各波長変換単位は、図５に示す構成をとる。すなわち、駆動回路２０は、波長変換単位１０−１１〜１０−１３、１０−２１〜１０−２３、…、１０−８１〜１０−８３の各励起光源１１をオンオフ駆動制御する制御信号を出力するとともに、波長変換単位１０−１３、１０−２３、…、１０−８３に対してのみ波長可変フィルタ４の透過波長を設定する制御信号を出力する。
【００４５】
＜複合波長バンド分配型任意波長変換回路の第３の実施形態＞
図１５は、複合波長バンド分配型任意波長変換回路の第３の実施形態を示す。
全体的な構成な図１３と同様であるが、ここに示す各波長変換単位は、図６に示す構成をとる。すなわち、駆動回路２０は、波長変換単位１０−１１〜１０−１３、１０−２１〜１０−２３、…、１０−８１〜１０−８３に出力する制御信号により、各励起光源１１をオンオフ駆動制御するとともに、２×１光スイッチ８を制御する。すなわち、励起光オフの場合には信号光を出力させ、励起光オンの場合には波長変換光を出力させるように励起光源１１および２×１光スイッチ８を同期制御する。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の任意波長変換回路は、１または複数の波長チャネルを含む波長バンド単位に、入力波長チャネル間のクロストークを発生させることなく、任意の波長バンドへの波長変換を行うことができる。
【００４７】
また、本発明の複合波長バンド分配型任意波長変換回路は、波長多重光信号から分波した複数の波長バンドをそれぞれ任意の波長バンドへ波長変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の任意波長変換回路の基本構成を示すブロック図。
【図２】本発明の任意波長変換回路の実施形態を示すブロック図。
【図３】波長変換単位１０の第１の構成例を示す図。
【図４】波長変換単位１０の第２の構成例を示す図。
【図５】波長変換単位１０の第３の構成例を示す図。
【図６】波長変換単位１０の第４の構成例を示す図。
【図７】光パラメトリック回路７の基本構成を示す図。
【図８】光パラメトリック回路７の具体例を示す図。
【図９】任意波長変換回路の実施形態の動作例を説明する図。
【図１０】波長バンドと励起光の波長位置ｙの関係を示す図。
【図１１】入力波長バンドに対する各波長変換単位の励起光波長を示す図。
【図１２】４段の波長変換単位の励起光波長を示す図。
【図１３】複合波長バンド分配型任意波長変換回路の第１の実施形態を示す図。
【図１４】複合波長バンド分配型任意波長変換回路の第２の実施形態を示す図。
【図１５】複合波長バンド分配型任意波長変換回路の第３の実施形態を示す図。
【図１６】従来の光信号処理による波長変換回路の構成例を示す図。
【図１７】四光波混合による波長変換例を示す図。
【符号の説明】
２  ＷＤＭカプラ
３  分散シフトファイバ（ＤＳＦ）
４  波長可変フィルタ
５  ＰＰＬＮ
６  励起光除去フィルタ
７  光パラメトリック回路
８  ２×１光スイッチ
１０  波長変換単位
１１  励起光源
２０  駆動回路
３０  波長バンド分離手段
６０  非線形マッハツェンダ干渉計
６２，６７  光合分波器
６３，６６  光分散媒質
６４，６５  ２次の光非線形媒質
７０  ＬiＮbＯ3 基板７０
７１，７２  非疑似位相整合ＬiＮbＯ3 導波路
７３，７４  疑似位相整合ＬiＮbＯ3 導波路
７５，７６  疑似位相整合ＬiＮbＯ3 導波路（光カスケーディング用）
７７  電源
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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