"搬送光が伝搬する非線形光学媒質において前記搬送光を相互位相変調するために前記搬送光に合波される、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した制御光を出力する光変調器、を有することを特徴とする光信号処理装置。前記非線形光学媒質は光ファイバであり、前記搬送光は前記光ファイバによって相互位相変調されることを特徴とする請求項1記載の光信号処理装置。前記データ信号は複数存在し、前記データ信号ごとに前記キャリア信号の周波数が異なっていることを特徴とする請求項2記載の光信号処理装置。前記制御光および前記搬送光の偏光状態を制御する偏光制御部をさらに有することを特徴とする請求項2記載の光信号処理装置。前記キャリア信号の周波数間隔は、前記データ信号の帯域より小さくなるように設定されることを特徴とする請求項3記載の光信号処理装置。データ信号によって変調されたキャリア信号により変調された制御光を出力し、搬送光が伝搬する非線形光学媒質において前記搬送光を相互位相変調するために前記搬送光に前記制御光を合波する、ことを特徴とする光通信方法。搬送光を受光し電気信号に変換する受光部と、前記受光部の前記電気信号に基づいてデータ信号を復調する復調部と、を備え、前記搬送光は非線形光学媒質において前記データ信号によって変調されたキャリア信号により変調された制御光によって相互位相変調されていることを特徴とする受信機。搬送光が伝搬する非線形光学媒質と、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した制御光を出力する光変調器と、前記非線形光学媒質において前記搬送光を前記制御光によって相互位相変調するために前記搬送光に前記制御光を合波する合波器と、を有することを特徴とする光ネットワークシステム。前記データ信号は複数存在し、前記データ信号ごとに前記キャリア信号の周波数が異なっていることを特徴とする請求項8記載の光ネットワークシステム。前記光変調器を備えた光信号処理装置が複数存在し、前記光信号処理装置ごとにおいて前記キャリア信号の周波数が異なっていることを特徴とする請求項8または9記載の光ネットワークシステム。第1の方向と前記第1の方向とは反対方向の第2の方向とで搬送光が伝搬する非線形光学媒質と、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した制御光を出力する第1の光変調器および第2の光変調器と、前記非線形光学媒質において前記第1の方向の前記搬送光を相互位相変調するために、前記第1の方向の前記搬送光に前記第1の光変調器の前記制御光を合波する第1のカプラと、前記非線形光学媒質において前記第2の方向の前記搬送光を相互位相変調するために、前記第2の方向の前記搬送光に前記第2の光変調器の前記制御光を合波する第2のカプラと、を有することを特徴とする光ネットワークシステム。しかし従来の光ネットワークでは、情報を光ネットワークに挿入して伝送する場合、例えば、複数の特定場所に配置された中継光ノードや端局装置にいったん情報を集めそれぞれの情報を専用の光波を用いて伝送していた。本件はこのような点に鑑みてなされたものであり、光ネットワークを伝搬している搬送光に情報を多重して任意の場所での情報伝送を容易にする光信号処理装置、光通信方法、受信機、および光ネットワークシステムを提供することを目的とする。上記課題を解決するために、光信号処理装置が提供される。この光信号処理装置は、搬送光が伝搬する非線形光学媒質において前記搬送光を相互位相変調するために前記搬送光に合波される、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した制御光を出力する光変調器、を有する。また、上記課題を解決するために、光通信方法が提供される。この光通信方法は、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調された制御光を出力し、搬送光が伝搬する非線形光学媒質において前記搬送光を相互位相変調するために前記搬送光に前記制御光を合波する。また、上記課題を解決するために、受信機が提供される。この受信機は、搬送光を受光し電気信号に変換する受光部と、前記受光部の前記電気信号に基づいてデータ信号を復調する復調部と、を備え、前記搬送光は非線形光学媒質において前記データ信号によって変調されたキャリア信号により変調された制御光によって相互位相変調されている。また、上記課題を解決するために、光ネットワークシステムが提供される。この光ネットワークシステムは、搬送光が伝搬する非線形光学媒質と、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した制御光を出力する光変調器と、前記非線形光学媒質において前記搬送光を前記制御光によって相互位相変調するために前記搬送光に前記制御光を合波する合波器と、を有する光信号処理装置と、を有する。開示の装置、方法、およびシステムによれば、光ネットワークの任意の場所での情報伝送が容易となる。以下、第1の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は、第1の実施の形態に係る光信号処理装置を示した図である。図1には、波長λSの搬送光ESが伝搬する非線形光学媒質5が示してある。搬送光ESは、例えば、連続発振CW:ContinuousWave光、あるいは情報信号により変調された制御光である。非線形光学媒質5は、例えば、光ネットワークを形成している光ファイバの一部である。非線形光学媒質5は、非線形光学効果を高めた非線形光ファイバであってもよい。また、図1には、光変調器3から出力される制御光ECtと搬送光ESとを合波する合波器4が示してある。光信号処理装置は、発振器1、乗算器2、および光変調器3を有している。発振器1は、例えば、RFRadioFrequencyの周波数fのキャリア信号を出力する。乗算器2には、搬送光ESで伝送する搬送光ESに多重するデータ信号Bと、発振器1から出力されるキャリア信号とが入力される。乗算器2は、キャリア信号をデータ信号Bによって変調し、変調信号Bfを光変調器3に出力する。光変調器3は、乗算器2から出力される変調信号Bfに応じた波長λCtの制御光ECtを合波器4に出力する。なお、制御光ECtの波長λCtは、搬送光ESの波長λSと異なっている。合波器4は、非線形光学媒質5を伝搬する搬送光ESに制御光ECtを合波する。合波器4は、例えば、光カプラである。これにより、搬送光ESは、非線形光学媒質5の相互位相変調XPM:CrossPhaseModulationにより、制御光ECtのパワーに比例した位相変調を受け、波長λSの変調搬送光ES’として出力される。このように、光信号処理装置は、搬送光ESが伝搬する非線形光学媒質5において、データ信号Bによって変調された制御光ECtにより搬送光ESを相互位相変調する。これにより、光ネットワークを伝搬している搬送光ESにデータ信号Bを多重することができ、光ネットワークの任意の場所からデータ信号Bを伝送することが可能となる。なお、制御光ECtの偏光状態と搬送光ESの偏光状態は、所望の相互位相変調を得ることができるように調整して合波器4に入力するようにしてもよい。例えば、制御光ECtの偏光状態は、偏光制御器を用いて搬送光ESの偏光状態に一致させる。または、2つの直交偏波ごとに変調度のほぼ同じ光位相変調をかける偏光ダイバーシティ方式を用いてもよい。なお、制御光ECtと搬送光ESの偏光状態が一致している場合に比べ、互いに直交している場合の相互位相変調の変調度は約2/3-2dBに低下する。この場合、例えば、受信機において、搬送光ESを電気信号に変換してデータ信号Bに復調した後、補償回路やデジタル信号処理回路等を用いて変調度の差を補償することもできる。次に、第2の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第2の実施の形態では、第1の実施の形態の光変調器の例について説明する。図2は、第2の実施の形態に係る光信号処理装置を示した図である。図2において図1と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。図2の光信号処理装置は、LDLaserDiode11を有している。乗算器2から出力される変調信号Bfは、LD11の駆動電流としてLD11に入力される。これにより、LD11からは、変調された制御光ECtが出力される。このように、光信号処理装置は、LD11によって制御光ECtを出力する。これにより、非線形光学媒質5を伝搬する搬送光ESは、非線形光学媒質5において制御光ECtにて相互位相変調され、光ネットワークの任意の場所からデータ信号Bを光ファイバ伝送することが可能となる。次に、第3の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、LD11を変調信号Bfで駆動し、直接変調する場合を示した。第3の実施の形態では、光源と外部変調器を用いて変調する場合について説明する。図3は、第3の実施の形態に係る光信号処理装置を示した図である。図3において図1と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。図3の光信号処理装置は、波長λCtの光を出力するLD12を有している。LD12の光は、光変調器3に出力される。光変調器3は、例えば、マッハツェンダ変調器やLNLithiumNiobate変調器である。光変調器3は、乗算器2から出力される変調信号Bfに基づいて、LD12から出力される光を変調し、波長λCtの制御光ECtを合波器4に出力する。このように、光信号処理装置は、光源と外部変調器を用いた変調によって制御光ECtを出力することもできる。この場合、広帯域の外部変調器を用いることにより、光信号処理装置は、図2で説明した直接変調の場合よりも、高周波の変調信号Bfに対応して、制御光ECtを出力することが期待できる。なお、図2の直接変調の場合は、図3の外部変調に対し、部品点数が少なくて済み、コストを抑制することができる。次に、第4の実施の形態について説明する。第4の実施の形態では、光信号処理装置を光ネットワークに複数設け、データ信号を光周波数多重する場合について説明する。図4は、第4の実施の形態に係る光ネットワークシステムを示した図である。図4には、合波器21,23、分波器22,24、および非線形光学媒質25,26が示してある。図4の合波器21,23には、図1~図3で説明した発振器1、乗算器2、光変調器3、およびLD11,12等を有する光信号処理装置が接続されているが図示を省略している。合波器21,23および分波器22,24は、例えば、WDMWavelengthDivisionMultiplexing光カプラである。非線形光学媒質25,26は、図1で説明した非線形光学媒質5と同様であり、その説明を省略する。合波器21には、波長λCtの制御光ECtが入力される。合波器21は、非線形光学媒質25を伝搬する波長λSの変調搬送光ES’に制御光ECtを合波する。これにより、非線形光学媒質25からは、制御光ECtによって相互位相変調された変調搬送光ES’と、制御光ECtとが出力される。分波器22は、非線形光学媒質25から出力される変調搬送光ES’と制御光ECtから制御光ECtを分波する。すなわち、分波器22は、後段の非線形光学媒質26に、合波器21で合波された制御光ECtが伝搬しないようにする。合波器23には、波長λCtjの制御光ECtjが入力される。合波器23は、非線形光学媒質26を伝搬する波長λSの変調搬送光ES’に制御光ECtjを合波する。これにより、非線形光学媒質26からは、制御光ECtjによって相互位相変調された搬送光ESj’と、制御光ECtjとが出力される。分波器24は、非線形光学媒質26から出力される変調搬送光ESj’と制御光ECtjから制御光ECtjを分波する。すなわち、分波器24は、後段の非線形光学媒質に、合波器23で合波された制御光ECtjが伝搬しないようにする。図5は、図4の光ネットワークを伝搬する搬送光の周波数特性を示した図である。図5のAは、図4の分波器22の後段における搬送光ES’の周波数特性を示している。図5のBは、図4の分波器24の後段における搬送光ESj’の周波数特性を示している。図5のA,Bに示すλSは、搬送光の周波数における周波数特性を示している。図4のj-1番目の地点図4の合波器21の地点における光信号処理装置のキャリア信号の周波数と、j番目の地点図4の合波器23の地点における光信号処理装置のキャリア信号の周波数は異なっている。これにより、図5のBに示す‘j’の帯域のように、搬送光ESj’には、j番目のデータ信号の情報が追加される。すなわち、異なる周波数のキャリア信号を有する光信号処理装置を光ネットワークに設けることにより、キャリア信号の周波数がfjのj番目のデータ信号を搬送光に追加することができる。このように、光ネットワークに複数の光信号処理装置を設け、それぞれのキャリア信号の周波数を異なるようにすることにより、1つの搬送光に複数のデータ信号を光周波数多重することができる。また、複数の情報を伝送する場合でも、複数の光ファイバや複数の波長光を用意せずに、複数の任意の場所からデータ信号を伝送することが容易となる。次に、第5の実施の形態について説明する。第5の実施の形態では、複数のデータ信号を光ネットワークで伝送する場合について説明する。図6は、第5の実施の形態に係る光信号処理装置を示した図である。図6には、波長λSの搬送光ESが伝搬する非線形光学媒質36が示してある。非線形光学媒質36は、例えば、光ネットワークに敷設されている光ファイバの一部である。非線形光学媒質36は、非線形光学効果を高めた非線形光ファイバであってもよい。また、図6には、合波器34と分波器35が示してある。合波器34と分波器35は、例えば、WDM光カプラである。図6に示すように、光信号処理装置は、発振器31a~31n、乗算器32a~32n、および光変調器33を有している。発振器31aは、例えば、RFの周波数f1のキャリア信号を出力する。発振器31nは、例えば、RFの周波数fnのキャリア信号を出力する。複数の発振器31a~31nは、それぞれ異なる周波数f1~fnのキャリア信号を出力する。乗算器32a~32nのそれぞれには、非線形光学媒質36で伝送する複数のデータ信号B1~Bnが入力される。乗算器32aは、周波数f1のキャリア信号をデータ信号B1によって変調し、変調信号B1f1を光変調器33に出力する。また、乗算器32nは、周波数fnのキャリア信号をデータ信号Bnによって変調し、変調信号Bnfnを光変調器33に出力する。すなわち、乗算器32a~32nは、nチャネルのサブキャリア信号をデータ信号B1~Bnによって変調し、サブキャリア変調した変調信号B1f1~Bnfnを光変調器33に出力する。光変調器33には、乗算器32a~32nから出力される合成された変調信号B1f1~Bnfnが入力される。光変調器33は、合成された変調信号B1f1~Bnfnに応じた波長λCtの制御光ECtを合波器34に出力する。光変調器33は、例えば、図2で説明したLD11や図3で説明したLD12および光変調器3である。なお、制御光ECtの波長λCtは、搬送光ESの波長λSと異なっている。合波器34は、非線形光学媒質36を伝搬している搬送光ESに制御光ECtを合波する。これにより、搬送光ESは、非線形光学媒質36で発生する相互位相変調により、制御光ECtのパワーに比例した位相変調を受け、波長λSの変調搬送光ES’として出力される。分波器35は、非線形光学媒質36を伝搬している変調搬送光ES’から制御光ECtを分波する。すなわち、分波器35は、その後段の光ネットワークに制御光ECtを伝搬しないようにする。このように、光信号処理装置は、サブキャリア変調された複数の変調信号B1f1~Bnfnによって変調された制御光ECtにより、非線形光学媒質36を伝搬する搬送光ESを相互位相変調する。これにより、複数のデータ信号を任意の場所から伝送することが容易となる。次に、第6の実施の形態について説明する。第6の実施の形態では、複数の光信号処理装置を光ネットワークに配置し、複数の光信号処理装置の複数のデータ信号を光ネットワークで伝送する場合について説明する。図7は、第6の実施の形態に係る光ネットワークシステムを示した図である。図7に示すように、光ネットワークシステムは、搬送光が伝搬する非線形光学媒質41a~41gおよび光信号処理装置42a~42eを有している。光信号処理装置42a~42eは、図7の左側から、1番目、...、j-1番目、j番目、j1番目、...、m番目と呼ぶこともある。光信号処理装置42a~42eは、各々非線形光学媒質を有するが、これらは非線形光学効果を高めた非線形光ファイバであってもよい。j番目の光信号処理装置42cは、発振器51a~51n、乗算器52a~52n、光変調器53、合波器54、および分波器55を有している。光信号処理装置42cは、図6で説明した光信号処理装置と同様であり、その詳細な説明は省略する。光信号処理装置42a,42b,42d,42eも光信号処理装置42cと同様の各部を有している。ただし、光信号処理装置42a,42b,42d,42eのそれぞれのサブキャリア信号の周波数は、異なっている。例えば、1番目の光信号処理装置42aのサブキャリア信号には、周波数f11~f1nが割り当てられている。2番目の光信号処理装置のサブキャリア信号には、周波数f21~f2nが割り当てられている。m番目の光信号処理装置42eのサブキャリア信号には、周波数fm1~fmnが割り当てられている。なお、上記例では、光信号処理装置42a~42eのサブキャリア信号はnチャネルとしているがこれに限るものではない。光信号処理装置42a~42eのそれぞれは、異なるチャネル数のサブキャリア信号を出力するようにしてもよい。図8は、図7の光ネットワークを伝搬する搬送光の周波数特性を示した図である。図8に示すBand-1は、図7の1番目の光信号処理装置42aによって光ネットワークに挿入されたデータ信号の周波数特性を示している。Band-2は、2番目の光信号処理装置によって光ネットワークに挿入されたデータ信号の周波数特性を示している。Band-jは、j番目の光信号処理装置42cによって光ネットワークに挿入されたデータ信号の周波数特性を示している。Band-mは、m番目の光信号処理装置42eによって光ネットワークに挿入されたデータ信号の周波数特性を示している。j番目の光信号処理装置42cのデータ信号Bj1~Bjnは、Band-j内の周波数を有し、他の光信号処理装置のデータ信号と重複しない。すなわち、光信号処理装置42a~42eのそれぞれのサブキャリア信号の周波数は重複しないように割り当てられているので、光信号処理装置42a~42eのそれぞれのデータ信号は、図8のBand-1~Band-mに示すように重複しない。なお、図8では、1番目の光信号処理装置42aから順に周波数が高くなるようにデータ信号の帯域が割り当てられているが、周波数配置の順番は任意である。このように、光ネットワークシステムは、非線形光学媒質41a~41gと光信号処理装置42a~42eを備え、各光信号処理装置において、異なる周波数でサブキャリア変調した変調信号に基づく制御光によって搬送光を相互位相変調するようにした。これにより、光ネットワークシステムは、搬送光に周波数fj周りのサブキャリア信号を順次周波数多重することができ、複数のデータ信号を複数の任意の場所で伝送することが容易となる。なお、図7の光信号処理装置42a~42eは、図1で示した光信号処理装置であってもよい。すなわち、複数の光信号処理装置のそれぞれは、1つのデータ信号を搬送光に多重するようにしてもよい。このときも、光信号処理装置のそれぞれのキャリア信号は、異なる周波数が割り当てられる。次に、第7の実施の形態について説明する。第7の実施の形態では、受信機について説明する。図9は、第7の実施の形態に係る受信機を示した図である。図9に示すように受信機は、PDPhotoDiode61、増幅器62、BPFBandPassFilter63、復調回路64、およびLPFLowPassFilter65を有している。PD61には、搬送光ESが入力される。PD61は、搬送光ESを電気信号に変換する受光器である。PD61からは、例えば、nチャネルのサブキャリア変調された電気信号が出力される。増幅器62は、PD61から出力される電気信号を増幅する。BPF63は、キャリア信号の周波数を中心に、増幅器62から出力される電気信号を通過させる。例えば、BPF63は、増幅器62からnチャネルのサブキャリア信号を含む電気信号が出力される場合、n個のサブキャリア信号のそれぞれの周波数を中心に電気信号を通過させる。すなわち、BPF63は、増幅器62から出力される電気信号をチャネルごとに分離する。もちろん、BPF63は、nチャネル全てを通過させる必要はなく、必要なチャネルのサブキャリア信号を通過させるようにしてもよい。復調回路64は、例えば、データ信号の変調方式に応じて、データ信号を復調させる回路である。復調回路64は、例えば、包絡線検波器、2乗検波器、位相検波器、周波数検波器などである。LPF65は、復調回路64から出力される信号の低域周波数成分を通過させる。例えば、LPF65は、データ信号の基本帯域以下の信号を通過させる。これにより、LPF65の出力から、データ信号を得ることができる。なお、BPF63により必要なチャネルの信号が十分な特性で抽出されている場合は、LPFを用いる必要はない。このように、受信機は、非線形光学媒質においてデータ信号によって変調されたキャリア信号により変調された制御光によって相互位相変調されたデータ信号を復調することができる。なお、搬送光ESに局発光を合波して、PD61に入力するようにしてもよい。この場合、局発光の周波数波長は、搬送光の周波数波長と所望の離調周波数fif分だけ異なるようにする。これにより、PD61からは、中間周波数帯fifの電気信号を得ることができる。この受信機の例については、以下で図を用いて説明する。また、LPF65の後段には、復調したデータ信号の誤り検出や揺らぎ等を解消するデジタル信号処理回路を設けてもよい。次に、第8の実施の形態について説明する。第8の実施の形態では、制御光を増幅する例について説明する。図10は、第8の実施の形態に係る光信号処理装置を示した図である。図10において、図1と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。図10に示すように、光信号処理装置は、光変調器3と合波器4との間に光アンプ71を有している。光アンプ71は、光変調器3から出力される制御光ECtを増幅して合波器4に出力する。光アンプ71には、例えば、光ファイバアンプ、半導体光アンプ、または光パラメトリックアンプなどを適用することができる。このように、制御光ECtを増幅して非線形光学媒質5に挿入することにより、受信機において適切なデータ信号Bを復調することが可能となる。なお、図2や図3などに示した光信号処理装置においても、図10と同様に、光変調器の出力に光アンプを設けることができる。また、非線形光学媒質5を伝搬している搬送光ES自体を光アンプで増幅するようにしてもよい。例えば、図10の合波器4の前段に光アンプを設け、搬送光ESを増幅するようにしてもよい。これによっても、受信機において適切なデータ信号Bを復調することが可能となる。次に、第9の実施の形態について説明する。第9の実施の形態では、搬送光を増幅して受信機に入力する例について説明する。図11は、第9の実施の形態に係る受信機を示した図である。図11において、図9と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。図11に示すように、受信機は、PD61の前段に光アンプ72を有している。光アンプ72は、非線形光学媒質を伝搬してきた搬送光ESを増幅して、PD61に入力する。光アンプ72には、例えば、光ファイバアンプ、半導体光アンプ、または光パラメトリックアンプなどを適用することができる。このように、搬送光ESを増幅してPD61に入力することにより、LPF65から適切なデータ信号Bを得ることが可能となる。次に、第10の実施の形態について説明する。第10の実施の形態では、光信号処理装置または光ネットワークシステムの適用例について説明する。図12は、第10の実施の形態に係る光信号処理装置または光ネットワークシステムの適用例を示した図のその1である。図12に示す地点1、...、Nには、光信号処理装置または光ネットワークシステムの光信号処理装置が設けられている。図12に示すように、波長λSの搬送光ESは、A地点からB地点に伝搬しているとする。光信号処理装置または光ネットワークシステムは、途中の任意の地点1、...、Nにおいて、データ信号を制御光にて搬送光ESに多重する。情報1~Nは、例えば、光ネットワークのセンサ/モニタ情報や電力情報、ローカルエリアネットワークにおけるユーザのリクエスト情報等である。また、図12の適用例は、例えば、データセンタ内のサーバ間を結ぶ光配線等にも適用することが可能である。図13は、図12を応用した双方向光伝送システムの例を示した図である。B地点の端局Bでは、ベースバンド情報B1、および周波数fのキャリア信号を情報B2により変調したRF信号の合成信号により光変調器を変調し、この変調光波長λBを出力し、A地点まで伝送する。A地点ではこの変調光を分波した後、割り当てられた周波数fのRF信号、あるいはベースバンド信号を受信する。一方、A地点からは、波長λSの搬送光ESをB地点に向け伝搬しており、光信号処理装置において情報1~Nを制御光にて搬送光ESに多重し、端局Bまで伝送し、分波した後、受信する。なお、本システムにおいてB地点からA地点に伝送される多重信号のうちのベースバンド情報B1は、例えば従来のPONPassiveOpticalNetworkシステム等で伝送されるベースバンド信号等100Mbs、1Gbs、10Gbs信号等である。この場合、情報B2は、上記情報B1と同じ帯域ビットレートの情報信号であってもよいし、異なる帯域の情報信号であってもよいが、ともにデジタル信号である場合には、A地点で受信する際に、同様な受信感度となるように、変調度、ビットレート、パワー等を調整する。図14は、第10の実施の形態に係る光信号処理装置または光ネットワークシステムの適用例を示した図のその2である。図14に示すように、波長λSの搬送光ESは、A地点から反時計回りに伝搬しているとする。光信号処理装置または光ネットワークシステムは、途中の任意の地点1、...、Nにおいて、データ信号を制御光にて搬送光ESに多重する。搬送光ESに多重する情報1~Nは、図12で説明した例と同様である。このように、光信号処理装置および光ネットワークシステムは、情報を任意の場所から伝送することが容易となる。また、光信号処理装置および光ネットワークでは、複数の情報を伝送する場合でも、複数の光ファイバや複数の波長を用意しなくてよい。すなわち、光ネットワークを伝搬している1つの搬送光ESに情報を多重して容易に情報を伝送することができる。もちろん、光ネットワークに複数の搬送光を伝搬させ、それらの搬送光に情報を多重することも可能である。なお、図12、図14において、途中の任意の地点において、それ以前の光信号処理装置により搬送光ESに多重された情報を抽出して観測することも可能である。例えば、搬送光ESの一部をパワー分岐回路等によりタップして抽出する方法、または、制御光と同様の波長のCW光を搬送光ESと合波し、ファイバ内で発生する四光波混合により発生するアイドラ光を光フィルタあるいはWDMカプラ等により抽出する方法などがある。次に、第11の実施の形態について説明する。第11の実施の形態では、搬送光に多重する情報の収集例について説明する。図15は、第11の実施の形態に係る光信号処理装置または光ネットワークシステムの情報収集例を示した図のその1である。図15に示す地点1、...、Nには、光信号処理装置または光ネットワークシステムの光信号処理装置が設けられている。地点1、...、Nには、図15に示すように、搬送光ESで伝送する情報であるデータ信号Bj1~Bjnが集められる。地点1、...、Nに設けられた光信号処理装置は、集められたデータ信号Bj1~Bjnを、例えば、図6で説明したように搬送光ESに周波数多重して伝搬する。データ信号Bj1~Bjnを地点1、...、Nに集める方法は、有線、無線のいずれの手段を用いてもよい。図16は、第11の実施の形態に係る光信号処理装置または光ネットワークシステムの情報収集例を示した図のその2である。図16に示す地点1、...、Nには、光信号処理装置または光ネットワークシステムの光信号処理装置が設けられている。地点1、...、Nには、図16に示すように、変調信号Bj1fj1~Bjnfjnが集められる。変調信号Bj1fj1~Bjnfjnは、搬送光ESで伝送する情報であるデータ信号をキャリア信号で変調した信号である。変調信号Bj1fj1~Bjnfjnは、例えば、携帯電話の信号やテレビ信号などである。変調信号Bj1fj1~Bjnfjnを地点1、...、Nに集める方法は、有線、無線のいずれの手段を用いてもよい。図16の例では、データ信号は変調信号Bj1fj1~Bjnfjnの送信元ですでに変調されているため、光信号処理装置では発振器および乗算器が不要となる。光信号処理装置は、光変調器によって、集められた変調信号Bj1fj1~Bjnfjnに応じた制御光を出力すればよい。このように、データ信号または変調信号を有線または無線などによって地点1、...、Nに集め、搬送光ESに多重して伝送することもできる。次に、第12の実施の形態について説明する。第12の実施の形態では、狭い周波数帯域に多くの情報を周波数多重する例について説明する。図17は、第12の実施の形態に係る光信号処理装置を説明する図である。図17のAは、一般の周波数多重方式を示している。図17のBは、本件で適用する周波数多重方式を示している。図17のAに示すように、帯域Bdの情報を周波数多重する場合には、キャリア間隔を2Bd以上に設定し、隣接チャネルからのクロストークを防止する。周波数間隔を2Bdに設定すれば、各情報信号の変調帯域のうち、メインローブの部分を含むことができ、良質な情報伝送が可能である。一方、図17のBでは、キャリア間隔を2Bdより狭い周波数間隔のβBdβ<1に設定し、このような周波数間隔においてもクロストークが発生しないように、フィルタによって情報信号の帯域を制限する。例えば、図6において、乗算器32a~32nのデータ信号B1~Bnの入力部分にLPFを設ける。そして、乗算器32a~32nに入力されるデータ信号B1~Bnの帯域をLPFにより制限し、光変調器33には、図17のBに示すような周波数特性の変調信号B1f~Bnfが入力されるようにする。また、図6において、光変調器33の変調信号B1f~Bnfの入力部分にBPFを設ける。そして、光変調器33に入力される変調信号B1f~Bnfの帯域をBPFにより制限し、光変調器33には、図17のBに示すような周波数特性の変調信号B1f~Bnfが入力されるようにする。また、図6において、光変調器33の制御光ECtの出力部分に帯域透過光フィルタを設ける。そして、制御光ECtに含まれる変調信号B1f~Bnfの成分を図17のBに示すように帯域制限する。また、等価的手段として、多値変調や光多重方式を用いることも可能である。なお、情報の帯域制限による品質低下に対しては、必要に応じて、誤り訂正符号や受信機にデジタル信号処理回路等を設けるなどの補償手段を行うことができる。このように、情報信号の帯域制限を行うことにより、狭い周波数帯域で多くの情報を周波数多重することができるようになる。なお、上記では、図6において帯域制限するBPFやLPFを設ける例を説明したが、図7の光ネットワークシステムにおいても同様にBPFやLPFを設けて、情報信号の帯域制限を行うことができる。次に、第13の実施の形態について説明する。第13の実施の形態では、光ネットワークにおける双方向のデータ信号の多重について説明する。図18は、第13の実施の形態に係る光ネットワークシステムを示した図である。図18に示すように、光ネットワークシステムは、光信号処理装置81,83、カプラ82,84、および非線形光学媒質85を有している。非線形光学媒質85には、波長λ01の搬送光E01と波長λ02の搬送光E02とが伝搬している。搬送光E02は、搬送光E01の伝搬方向と反対の方向で非線形光学媒質85を伝搬している。例えば、搬送光E01は、図18において右方向に非線形光学媒質85を伝搬し、搬送光E02は、図18において左方向に非線形光学媒質85を伝搬している。非線形光学媒質85は、例えば、光ネットワークを形成している光ファイバの一部である。非線形光学媒質85は、非線形光学効果を高めた非線形光ファイバであってもよい。光信号処理装置81は、例えば、図1で説明した光信号処理装置である。光信号処理装置81の有する光変調器は、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した、波長λS1の制御光ES1を出力する。カプラ82は、非線形光学媒質85を伝搬する搬送光E01に、光信号処理装置81から出力される制御光ES1を合波する。カプラ82は、例えば、WDM光カプラである。これにより、搬送光E01は、非線形光学媒質85の相互位相変調により位相変調を受け、データ信号が多重される。光信号処理装置83は、例えば、図1で説明した光信号処理装置である。光信号処理装置83の有する光変調器は、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した、波長λS2の制御光ES2を出力する。カプラ84は、非線形光学媒質85を伝搬する搬送光E02に、光信号処理装置83から出力される制御光ES2を合波する。カプラ84は、例えば、WDM光カプラである。これにより、搬送光E02は、非線形光学媒質85の相互位相変調により位相変調を受け、データ信号が多重される。図19は、図18のカプラの波長特性を説明する図である。図19の横軸は波長を示し、縦方向はパワーを示している。図19には、図18で説明した波長λ01の搬送光E01と、波長λ02の搬送光E02のパワーが示してある。また、図19には、図18で説明した波長λS1の制御光ES1と、波長λS2の制御光ES2のパワーが示してある。図19に示す点線矢印A11は、カプラ82,84の遮断波長を示している。カプラ82,84は、搬送光E01と搬送光E02の入力ポートに対して、点線矢印A11に示す遮断波長より短い波長の制御光を通過させ、点線矢印A11に示す遮断波長以上の波長の制御光の通過を遮断分波する。このとき、カプラ82,84は、制御光ES1と制御光ES2の入力ポートに対しては、通過と遮断の関係は逆になる。すなわち、点線矢印A11に示す遮断波長より長い波長の制御光を通過させ、点線矢印A11に示す遮断波長以下の波長の制御光の通過を遮断分波する。搬送光E01の波長λ01と搬送光E02の波長λ02は、搬送光E01と搬送光E02の入力ポートに対して、カプラ82,84の透過帯域内となるように設定する。また、制御光ES1の波長λS1と制御光ES2の波長λS2は、カプラ82,84の透過帯域の外側となるように設定する。すなわち、図18に示すカプラ82,84の搬送光E01と搬送光E02の入力ポートに対する遮断波長を点線矢印A11に示すように設定し、搬送光E01,E02の波長λ01,λ02と、制御光ES1,ES2の波長λS1,λS2とを図18に示すように配置することにより、搬送光E01,E02および制御光ES1,ES2を効率よく非線形光学媒質85に入力することができる。従って、搬送光E01,E02は、ほとんど損失なしに制御光ES1,ES2による光位相変調を受けることができる。そして、搬送光E01に合波された制御光ES1と、搬送光E02に合波された制御光ES2は、カプラ84,82によって、光ネットワークを形成している伝送路を伝搬しないよう遮断される。なお、上記では、図19に示した波長特性を有するカプラWDM光カプラを用いる例を示したが、光パワー合成器と帯域透過光フィルタを組み合わせて形成することも可能である。しかし、この場合、WDM光カプラを用いる場合に比べて、パワー合成の際にパワーが低減する。このように、光ネットワークシステムは、非線形光学媒質85を伝搬している双方向の搬送光E01,E02に、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した制御光ES1,ES2を合波して相互位相変調する。これにより、双方向通信における光ネットワークの任意の場所での情報伝達が可能となる。なお、上記では、図18に示す光信号処理装置81,83は、図1に示した光信号処理装置として説明したが、図2、図3、または図10に示した光信号処理装置であってもよい。また、光信号処理装置において、異なる波長周波数を有する2つの光波を合波した際の差周波数成分として得られるビート光を制御光として用いることも可能である。この場合、上記差周波数をサブキャリア周波数として、光位相変調を行うことが可能であり、より高い周波数での広帯域相互位相変調を利用して、より高いデータレートの信号の周波数多重が可能となる。また、広帯域相互位相変調を利用して、より多数のチャネルの信号を周波数多重することが可能となる。次に、第14の実施の形態について説明する。第14の実施の形態では、搬送光に制御光を合波するカプラとは別に、搬送光から制御光を分波するカプラが設けられている。図20は、第14の実施の形態に係る光ネットワークシステムを示した図である。図20において図18と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。カプラ82aは、非線形光学媒質85を伝搬する搬送光E01に、光信号処理装置81から出力される制御光ES1を合波する。カプラ82aは、例えば、WDM光カプラである。カプラ82bは、非線形光学媒質85を伝搬する搬送光E01から、制御光ES1を分波する。すなわち、カプラ82bは、非線形光学媒質85の後段に、カプラ82aで合波された制御光ES1が伝搬しないようにする。カプラ82bは、例えば、WDM光カプラである。カプラ84aは、非線形光学媒質85を伝搬する搬送光E02に、光信号処理装置83から出力される制御光ES2を合波する。カプラ84aは、例えば、WDM光カプラである。カプラ84bは、非線形光学媒質85を伝搬する搬送光E02から、制御光ES2を分波する。すなわち、カプラ84bは、非線形光学媒質85の後段に、カプラ84aで合波された制御光ES2が伝搬しないようにする。カプラ84bは、例えば、WDM光カプラである。図21は、図20のカプラの波長特性を説明する図である。図21の横軸は波長を示し、縦方向はパワーを示している。図21には、図20で説明した波長λ01の搬送光E01と、波長λ02の搬送光E02のパワーが示してある。また、図21には、図20で説明した波長λS1の制御光ES1と、波長λS2の制御光ES2のパワーが示してある。図21に示す点線矢印A21は、カプラ82a,82bの遮断波長を示している。カプラ82a,82bは、点線矢印A21に示す遮断波長より小さい波長の制御光を通過させ、点線矢印A21に示す遮断波長以上の波長の制御光の通過を遮断分波する。図21に示す点線矢印A22は、カプラ84a,84bの遮断波長を示している。カプラ84a,84bは、点線矢印A22に示す遮断波長以下の波長の制御光を遮断し、点線矢印A22に示す遮断波長より大きい波長の制御光を通過させる。点線矢印A22に示すカプラ84a,84bの遮断波長は、図21に示すように、点線矢印A21に示すカプラ82a,82bの遮断波長より小さいとする。すなわち、図21に示す点線矢印A21と点線矢印A22の間の波長が、制御光の透過帯域となるようにする。搬送光E01の波長λ01と搬送光E02の波長λ02は、透過帯域内となるように設定する。また、制御光ES1の波長λS1と制御光ES2の波長λS2は、搬送光E01,E02の透過帯域の外側に対称となるように設定する。すなわち、図20に示すカプラ82a,82b,84a,84bの遮断波長を点線矢印A21,A22に示すように設定し、搬送光E01,E02の波長λ01,λ02と、制御光ES1,ES2の波長λS1,λS2とを図21に示すように配置することにより、搬送光E01,E02は、ほとんど損失なしに制御光ES1,ES2による光位相変調を受けることができる。そして、搬送光E01に合波された制御光ES1と、搬送光E02に合波された制御光ES2は、カプラ82b,84bによって、光ネットワークを形成している伝送路を伝搬しないよう遮断される。このように、制御光ES1,ES2の波長λS1,λS2を、搬送光E01,E02の透過帯域外において対称となるように配置することにより、通信帯域を有効利用し、柔軟な波長配置が可能となる。次に、第15の実施の形態について説明する。第15の実施の形態では、第13の実施の形態で説明した光ネットワークシステムを複数設け、データ信号を光周波数多重する場合について説明する。図22は、第15の実施の形態に係る光ネットワークシステムを示した図である。図22に示すように、光ネットワークシステムは、光信号処理装置91a~91c,93a~93c、カプラ92a~92c,94a~94c、および非線形光学媒質95a~95cを有している。図22に示すターミナルA,Bは、非線形光学媒質95a~95cを有する伝送路の両端に接続されている。ターミナルAからターミナルBの方向には、波長λ01の搬送光E01が伝搬し、ターミナルBからターミナルAの方向には、波長λ02の搬送光E02が伝搬している。搬送光E01,E02は、ターミナルA,Bにおいて信号検波される。光信号処理装置91a,93a、カプラ92a,94a、および非線形光学媒質95aは、図18で説明した光ネットワークシステムと同様であり、その説明を省略する。光信号処理装置91b,93b、カプラ92b,94b、および非線形光学媒質95bは、図18で説明した光ネットワークシステムと同様であり、その説明を省略する。光信号処理装置91c,93c、カプラ92c,94c、および非線形光学媒質95cは、図18で説明した光ネットワークシステムと同様であり、その説明を省略する。なお、図22には、3つの光ネットワークシステムを示しているが、N個配置されているとする。また、図22の光ネットワークシステムは、左側から順に、1番目、...、j番目、...、N番目の光ネットワークシステムと呼ぶことがある。光信号処理装置91a~91c,93a~93cには、異なる周波数のキャリア信号が割り当てられている。各光ネットワークシステムは、異なる周波数のキャリア信号で変調した制御光を出力する。例えば、ターミナルAからターミナルB方向の光通信において、1番目の光ネットワークシステムのキャリア信号には、周波数f11が割り当てられている。j番目の光ネットワークシステムのキャリア信号には、周波数f1jが割り当てられている。N番目の光ネットワークシステムのキャリア信号には、周波数f1Nが割り当てられている。光信号処理装置91a~91cのそれぞれは、異なる周波数f11~f1Nのキャリア信号で変調した、波長λS11~λS1Nの制御光ES11~ES1Nを搬送光E01に合波する。また、ターミナルBからターミナルA方向の光通信において、1番目の光ネットワークシステムのキャリア信号には、周波数f21が割り当てられている。j番目の光ネットワークシステムのキャリア信号には、周波数f2jが割り当てられている。N番目の光ネットワークシステムのキャリア信号には、周波数f2Nが割り当てられている。光信号処理装置93a~93cのそれぞれは、異なる周波数f21~f2Nのキャリア信号で変調した、波長λS21~λS2Nの制御光ES21~ES2Nを搬送光E02に合波する。図23は、図22の光ネットワークを伝搬する搬送光のスペクトルを示した図である。なお、図23には、図22で示したj番目の光ネットワークシステムも示してある。図23のスペクトル101は、図22のターミナルAからターミナルB方向の光通信における、j番目の光ネットワークシステムの前段の搬送光E01のスペクトルを示している。スペクトル102は、図22のターミナルAからターミナルB方向の光通信における、j番目の光ネットワークシステムの後段の搬送光E01のスペクトルを示している。ターミナルAからターミナルB方向の光通信における、j-1番目の光ネットワークの光ネットワークシステムのキャリア信号と、j番目の光ネットワークシステムのキャリア信号の周波数は異なっている。これにより、スペクトル102に示す‘1j’の帯域のように、搬送光E01には、j番目のデータ信号が追加される。すなわち、異なる周波数のキャリア信号を有する光ネットワークシステムを光ネットワークに設けることにより、キャリア信号の周波数がf1jのj番目のデータ信号を搬送光E01に追加することができる。図23のスペクトル103は、図22のターミナルBからターミナルA方向の光通信における、j番目の光ネットワークシステムの前段の搬送光E02のスペクトルを示している。スペクトル104は、図22のターミナルBからターミナルA方向の光通信における、j番目の光ネットワークシステムの後段の搬送光E02のスペクトルを示している。ターミナルBからターミナルA方向の光通信における、j1番目の光ネットワークの光ネットワークシステムのキャリア信号と、j番目の光ネットワークシステムのキャリア信号の周波数は異なっている。これにより、スペクトル104に示す‘2j’の帯域のように、搬送光E02には、j番目のデータ信号が追加される。すなわち、異なる周波数のキャリア信号を有する光ネットワークシステムを光ネットワークに設けることにより、キャリア信号の周波数がf2jのj番目のデータ信号を搬送光E02に追加することができる。このように、光ネットワークに複数の光信号処理装置を設け、それぞれのキャリア信号の周波数を異なるようにすることにより、双方向の搬送光E01,E02に複数のデータ信号を周波数多重することができる。また、複数の情報を伝送する場合でも、複数の光ファイバや複数の波長光を用意せずに、複数の任意の場所からデータ信号を伝送することが可能となる。なお、図22で説明したN個の光ネットワークシステムは、図20で説明した光ネットワークシステムであってもよい。次に、第16の実施の形態について説明する。第16の実施の形態では、複数のデータ信号を双方向で伝送する場合について説明する。図24は、第16の実施の形態に係る光ネットワークシステムを示した図である。図24に示すように、光ネットワークシステムは、発振器111a,111b,121a,121b、乗算器112a,112b,122a,122b、光変調器113,123、カプラ114,124、および非線形光学媒質130を有している。発振器111a,111bおよび乗算器112a,112bは、n1個存在し、発振器121a,121bおよび乗算器122a,122bは、n2個存在している。搬送光E02は、搬送光E01に対し、反対方向にて伝送路を伝搬している。n1個の発振器111a~111bは、例えば、RFの周波数f11~f1n1のキャリア信号を出力する。n1個のキャリア信号の周波数f11~f1n1は、それぞれ異なっている。n1個の乗算器112a~112bのそれぞれには、複数のデータ信号B11~B1n1が入力される。複数のデータ信号B11~B1n1は、非線形光学媒質130で一方向図24の左から右方向に伝送されるデータである。乗算器112aは、周波数f11のキャリア信号をデータ信号B11によって変調し、変調信号B11f11を光変調器113に出力する。同様に、乗算器112bは、周波数f1n1のキャリア信号をデータ信号B1n1によって変調し、変調信号B1n1f1n1を光変調器113に出力する。すなわち、乗算器112a~112bは、n1チャネルのサブキャリア信号をデータ信号B11~B1n1によって変調し、サブキャリア変調した変調信号B11f11~B1n1f1n1を光変調器113に出力する。光変調器113には、乗算器112a~112bから出力される合成された変調信号B11f11~B1n1f1n1が入力される。光変調器113は、例えば、図2で説明したLD11や図3で説明したLD12および光変調器3である。光変調器113は、合成された変調信号B11f11~B1n1f1n1に応じた波長λS1の制御光ES1をカプラ114に出力する。カプラ114は、非線形光学媒質130を伝搬している搬送光E01に制御光ES1を合波する。カプラ114は、例えば、WDM光カプラである。これにより、搬送光E01は、非線形光学媒質130の相互位相変調により位相変調を受け、複数のデータ信号B11~B1n1が多重される。n2個の発振器121a~121bは、例えば、RFの周波数f21~f2n2のキャリア信号を出力する。n2個のキャリア信号の周波数f21~f2n2は、それぞれ異なっている。n2個の乗算器122a~122bのそれぞれには、複数のデータ信号B21~B2n2が入力される。複数のデータ信号B21~B2n2は、非線形光学媒質130で一方向図24の右から左方向に伝送されるデータである。乗算器122aは、周波数f21のキャリア信号をデータ信号B21によって変調し、変調信号B21f21を光変調器123に出力する。同様に、乗算器122bは、周波数f2n2のキャリア信号をデータ信号B2n2によって変調し、変調信号B2n2f2n2を光変調器123に出力する。すなわち、乗算器122a~122bは、n2チャネルのサブキャリア信号をデータ信号B21~B2n2によって変調し、サブキャリア変調した変調信号B21f21~B2n2f2n2を光変調器123に出力する。光変調器123には、乗算器122a~122bから出力される合成された変調信号B21f21~B2n2f2n2が入力される。光変調器123は、例えば、図2で説明したLD11や図3で説明したLD12および光変調器3である。光変調器123は、合成された変調信号B21f21~B2n2f2n2に応じた波長λS2の制御光ES2をカプラ124に出力する。カプラ124は、非線形光学媒質130を伝搬している搬送光E02に制御光ES2を合波する。カプラ124は、例えば、WDM光カプラである。これにより、搬送光E02は、非線形光学媒質130の相互位相変調により位相変調を受け、複数のデータ信号B21~B2n2が多重される。なお、カプラ114,124の波長特性は、図19と同様の波長特性を有している。または、図24の光ネットワークシステムにおいて、図20、図21で説明したように、制御光ES1,ES2を搬送光E01,E02から分波するカプラを設けてもよい。このように、光ネットワークシステムは、サブキャリア変調された複数の変調信号B11f11~B1n1f1n1,B21f21~B2n2f2n2によって変調された制御光ES1,ES2により、非線形光学媒質130を伝搬する双方向の搬送光E01,E02を相互位相変調する。これにより、複数のデータ信号を任意の場所から双方向にて伝送することが容易となる。なお、図24の光ネットワークシステムは、光ネットワークに複数設けることもできる。例えば、図22で説明した1番目、...、j番目、...、N番目の光ネットワークシステムに、図24の光ネットワークシステムを適用することができる。この場合、1番目、...、j番目、...、N番目のそれぞれの光ネットワークシステムには、キャリア信号の周波数を重複しないように割り当てる。また、変調信号B11f11~B1n1f1n1,B21f21~B2n2f2n2には、振幅変調信号、位相変調信号、周波数変調信号、およびこれらの多値変調信号、あるいは直交周波数多重信号等を適用することができる。以下、図18の応用例について説明する。応用例では、第1の端局において、搬送光E01に搬送光E02を合波し、搬送光E01の伝搬方向の第2の端局に予め伝搬しておく。図25は、図18の光ネットワークシステムの応用例を示した図である。図25に示すように、光ネットワーク装置は、端局150,160および光ファイバ171を有している。端局150は、サーキュレータ151、カプラ152、および合波器153を有している。カプラ152および合波器153は、例えば、WDM光カプラである。サーキュレータ151には、波長λ01の搬送光E01が入力される。端局150は、例えば、図示しない光源を有し、搬送光01はその光源から出力される。サーキュレータ151は、入力された搬送光E01をカプラ152に出力する。また、サーキュレータ151には、端局160から送信される変調された搬送光E02が入力される。サーキュレータ151は、変調された搬送光E02を搬送光E01が入力されるポートとは別のポートに出力する。カプラ152は、搬送光E01に制御光ES1を合波する。制御光ES1は、図示しない光信号処理装置から出力される。光信号処理装置は、例えば、図18で説明した光信号処理装置81と同様である。搬送光E01は、光ファイバ171の相互位相変調により位相変調を受け、データ信号が多重される。合波器153は、カプラ152から出力される搬送光E01に搬送光E02を合波する。端局150は、例えば、図示しない光源を有し、搬送光E02はその光源から出力される。端局160は、サーキュレータ161、カプラ162、および光ファイバ163を有している。カプラ162は、例えば、WDM光カプラである。サーキュレータ161には、端局150で搬送光E01に合波された搬送光E02が入力される。サーキュレータ161は、搬送光E01に合波された搬送光E02をカプラ162に出力する。また、サーキュレータ161は、光ファイバ163から出力される相互位相変調された搬送光E02を光ファイバ171に出力する。カプラ162は、搬送光E02に制御光ES2を合波する。制御光ES2は、図示しない光信号処理装置から出力される。光信号処理装置は、例えば、図18で説明した光信号処理装置83と同様である。搬送光E02は、光ファイバ163の相互位相変調により位相変調を受け、データ信号が多重される。光ファイバ163は、変調用の光ファイバである。光ファイバ163は、相互位相変調によって、データ信号を多重し、サーキュレータ161へ出力する。すなわち、光ファイバ163によって変調された搬送光E02は、サーキュレータ161に出力される。図25の例では、搬送光E02は、端局150において搬送光E01と合波され、光ファイバ伝送により端局160に送信される。端局160に送信された搬送光E02は、端局160において制御光ES2と合波され、変調用の光ファイバ163による相互位相変調によってデータ信号が多重される。変調された搬送光E02は、再び光ファイバ171を伝送した後、端局150において受信される。端局160よりも端局150に搬送光光源を配置した方が有利な場合等への応用が可能である。なお、端局160は、搬送光E02を搬送光E01から分波した後、制御光ES2と合波してもよい。また、図20の光ネットワークにおいても図25の応用例を適用することが可能である。図26は、図25の光ネットワークシステムの応用例を示した図である。図26において、図25と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。図26の光ネットワークシステムは、端局181,182を有している、図26では、端局160,181,182の3台しか示していないがN台存在しているとする。以下では、端局160を端局B1、端局181を端局B2、...、端局182を端局BNと呼ぶことがある。図26では、光ファイバ171を伝送する光信号は、端局B1,B2,...,BNに分配される。端局B1,B2,...,BNの有する光信号処理装置には、例えば、第15の実施の形態や第16の実施の形態で説明したように、それぞれ異なるキャリア信号の周波数が割り当てられている。すなわち、端局B1,B2,...,BNの制御光には、それぞれ異なるキャリア信号の周波数が割り当てられている。図26の例では、端局150は、搬送光E01を用いてN台の端局B1,B2,...,BNにデータを伝送するとともに、搬送光E02を搬送光E01に合波して端局B1,B2,...,BNに送信する。端局B1,B2,...,BNは、それぞれ制御光を用いて搬送光E02にデータを載せた後、パワー合成して端局150に光ファイバ伝送する。端局150は、その搬送光E02を受信する。N個の制御光には、上記したようにそれぞれ異なるサブキャリア周波数が割り当てられている。図27は、図18の光ネットワークシステムの他の応用例を示した図である。図27において、図25と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。図27の光ネットワークシステムは、端局190,201,202を有している。図27では、端局190,201,202の3台しか示していないがN台存在しているとする。以下では、端局190を端局B1、端局201を端局B2、...、端局202を端局BNと呼ぶことがある。図27では、光ファイバ171を伝送する光信号は、端局B1,B2,...,BNに分配される。端局B1,B2,...,BNの有する光信号処理装置には、例えば、第15の実施の形態や第16の実施の形態で説明したように、それぞれ異なるキャリア信号の周波数が割り当てられている。すなわち、端局B1,B2,...,BNの制御光には、それぞれ異なるキャリア信号の周波数が割り当てられている。図27の端局150は、図25の端局150に対し、合波器153を有していない。すなわち、図27では、端局150は、搬送光E01に搬送光E02を合波しない。端局B1は、カプラ191および光ファイバ192を有している。カプラ191は、波長λ02の搬送光E02に、波長λS2の制御光E02を合波する。制御光ES2は、図示しない光信号処理装置から出力される。光信号処理装置は、例えば、図18で説明した光信号処理装置83と同様である。搬送光E02は、例えば、端局190の外部から入力される。または、端局B1が搬送光E02を出力する光源を有していてもよい。搬送光E02は、光ファイバ192の相互位相変調により位相変調を受け、データ信号が多重される。端局B1は、搬送光E01を受信する。光ファイバ192は、変調用の光ファイバである。光ファイバ192は、相互位相変調によってデータ信号を多重し、端局B2へ出力する。すなわち、光ファイバ192によって変調された搬送光E02は、端局B2に出力される。端局B2,...BN-1は、端局B1と同様にカプラおよび光ファイバを有している。ただし、端局B2,...BN-1には、前段の端局から出力された搬送光E02が入力されるところが異なる。端局BNは、端局B1と同様にカプラおよび光ファイバを有している。ただし、端局BNは、変調した搬送光ES2を光ファイバ171に出力するところが異なる。図27の例では、端局B1に入力された搬送光E02が、端局B2,...,BNを伝搬するようになっている。端局B1,B2,...,BN-1のそれぞれは、制御光を用いて搬送光E02にデータを載せた後、パワー合成して、次段の端局に出力する。端局BNは、制御光を用いて搬送光E02にデータを載せた後、光ファイバ171に出力する。N個の制御光には、上記したようにそれぞれ異なるサブキャリア周波数が割り当てられている。なお、図27では、N台の端局B1,B2,...,BNに変調用の光ファイバを配置し、相互位相変調により信号を周波数多重するようにしたが、端局BNに共通の変調用の光ファイバを配置し、N台の端局B1,B2,...,BNからの制御光を用いてまとめて信号を光周波数多重することも可能である。次に、第17の実施の形態について説明する。第17の実施の形態では、受信機について説明する。図28は、第17の実施の形態に係る受信機を示した図である。図28において、図9と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。図28の受信機は、図9の受信機に対し、LD131および合波器132を有している。LD131は、局発光ELOを出力する。合波器132は、PD61に入力される搬送光E01または搬送光E02に局発光ELOを合波する。局発光ELOの周波数は、搬送光E01または搬送光E02の周波数と所望の離調周波数fif分だけ異なるようにする。これにより、PD61からは、中間周波数帯fifの電気信号を得ることができる。このように、受信機は、非線形光学媒質においてデータ信号によって変調されたキャリア信号により変調された制御光によって相互位相変調されたデータ信号を復調することができる。なお、双方向通信においても、図9や図11に示した受信機を適用することができ、また、図28の受信機を片方向通信に適用することもできる。次に、第18の実施の形態について説明する。第18の実施の形態では、光信号処理装置のフィードバック処理について説明する。図29は、第18の実施の形態に係る光信号処理装置を示した図である。図29に示すように、光信号処理装置は、光変調器141、モニタ回路142、比較回路143、パワー制御回路144、偏光制御回路145、偏光制御器146、および光パワー制御器147,148を有している。光変調器141は、例えば、図1に示した非線形光学媒質5に対応する。モニタ回路142は、光変調器141から出力される変調搬送光の品質をモニタする。モニタ回路142は、例えば、変調搬送光の波長を抽出するフィルタとフィルタにより抽出された搬送光を受光する受光素子とを有している。比較回路143は、モニタ回路142によってモニタされた変調搬送光の光パワー、波形、スペクトル等に基づいて、搬送光の動作特性を算出し、所定の閾値と比較する。パワー制御回路144は、比較回路143の比較結果に基づいて、光変調器141の相互位相変調に関係する制御光および搬送光の光パワーを制御する。例えば、パワー制御回路144は、制御光の光パワーを制御する光パワー制御器147を制御する。また、パワー制御回路144は、搬送光の光パワーを制御する光パワー制御器148を制御する。偏光制御回路145は、比較回路143の比較結果に基づいて、光変調器141の相互位相変調に関係する制御光および搬送光の偏光状態を制御する。例えば、偏光制御回路145は、制御光の偏光状態を制御する偏光制御器146を制御する。また、偏光制御回路145は、光変調器141の有する搬送光の偏光状態を制御する偏光制御器を制御する。偏光制御器146には、制御光が入力される。偏光制御器146は、偏光制御回路145の制御に応じて、制御光の偏光状態を制御する。このように、光信号処理装置は、フィードバック制御を行うことにより、光変調器141から適切に変調された変調搬送光を出力することができる。以下、光ファイバ内の相互位相変調について説明する。光ファイバの長さをL、損失をαとする。また、搬送光と制御光の偏光状態は、一致しているものとする。この場合、搬送光は、制御光のパワーPCtに比例する以下の位相変調を受ける。ここで、式1のPCt0は制御光の光パワー、式2は非線形相互作用長を示す。また、式1のγは、三次非線形定数を表し、次の式3で示される。ここで、n2およびAeffは、それぞれ光ファイバ内の非線形屈折率および有効コア断面積を示す。この制御光による相互位相変調により、搬送光に光位相変調を与えることが可能である。与えられる位相変調の大きさφLは、制御光の強度と光ファイバの非線形係数および長さにより決めることができる。制御光と搬送光の合波には、WDM光カプラ等を用いる。また、光ファイバの出力端において、変調された搬送光を抽出するため、光帯域フィルタ、搬送光以外の波長成分制御光等を遮断する帯域遮断フィルタ、WDM光カプラ等を用いる。特に、WDM光カプラは、透過損失が小さく、搬送光にほとんど影響を与えることなく、制御光を合波および分波することができる。なお、光ファイバとしては、非線形光学効果を発生するのに十分な長さのものを用いる。いわゆる高非線形ファイバであれば、非線形定数が10~301/W/kmのものが実用化されており、これを数10~数100m程度用いることにより、10mW程度の制御光を用いて搬送光を変調できる。また、伝送路ファイバの適当な長さを抽出し、その前後にWDM光カプラを配置し、伝送路ファイバ内の非線形光学効果を用いて、搬送光に情報信号を載せてもよい。通常の伝送路ファイバの非線形定数は、21/W/km程度であるから、上記のモデルでは、100m~1km程度の長さがあれば搬送光を変調できる。実際の光ネットワーク/リンクにおいては、上記のように伝送路ファイバの一部を相互位相変調器として用いることができれば、光ネットワーク/リンク内の任意の場所において搬送光を変調することができる。また、その際、制御光が入力されない場合には、搬送光は何ら影響を受けず、従来の光ネットワークとの整合がよい。特に非線形効果を高めた媒質を用いる場合には、例えば、光ファイバとしては、高非線形ファイバHNLF:HighNonlinearopticalFiberをはじめ、コアにゲルマニウムやビスマス等をドープして非線形屈折率を高めたファイバや導波路構成、モードフィールドを小さくすることで光パワー密度を高めたファイバや導波路構成、カルコゲナイドガラスを用いたファイバや導波路構成、フォトニック結晶ファイバや導波路構成等を採用するようにしてもよい。また、他の非線形光学媒質として、量子井戸構造の半導体光アンプ、量子ドット半導体光アンプ、シリコンフォトニクス型導波路等を用いることも可能である。さらに、他の非線形光学媒質として、三光波混合などの2次の非線形光学効果を発生させるデバイスを利用することもできる。この場合、これらのデバイスは、例えば、擬似位相整合構造を有するLiNbO3導波路、GaAlAs素子、あるいは2次非線形光学結晶等を用いることもできる。2次の非線形媒質を用いる場合でも、位相整合がとれる波長配置をとる構成が好ましい。付記1搬送光が伝搬する非線形光学媒質において前記搬送光を相互位相変調するために前記搬送光に合波される、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した制御光を出力する光変調器、を有することを特徴とする光信号処理装置。付記2前記非線形光学媒質は光ファイバであり、前記搬送光は前記光ファイバによって相互位相変調されることを特徴とする付記1記載の光信号処理装置。付記3前記データ信号は複数存在し、前記データ信号ごとに前記キャリア信号の周波数が異なっていることを特徴とする付記2記載の光信号処理装置。付記4前記制御光および前記搬送光は、異なる波長を有することを特徴とする付記2記載の光信号処理装置。付記5前記非線形光学媒質には、前記搬送光から前記制御光を分波するWDM光カプラが配置されることを特徴とする付記2記載の光信号処理装置。付記6前記制御光および前記搬送光の偏光状態を制御する偏光制御部をさらに有することを特徴とする付記2記載の光信号処理装置。付記7前記非線形光学媒質によって相互位相変調された前記搬送光をモニタし、モニタした前記搬送光に基づいて、前記制御光および前記搬送光の偏光状態および光パワーを制御することを特徴とする付記2記載の光信号処理装置。付記8前記キャリア信号の周波数間隔は、前記データ信号の帯域より小さくなるように設定されることを特徴とする付記3記載の光信号処理装置。付記9前記データ信号がクロストークしないように前記データ信号の帯域を削減する低域通過型フィルタをさらに有することを特徴とする付記8記載の光信号処理装置。付記10前記データ信号がクロストークしないように変調信号の前記データ信号の帯域を削減する帯域通過型フィルタをさらに有することを特徴とする付記8記載の光信号処理装置。付記11前記データ信号がクロストークしないように前記制御光に含まれる前記データ信号の帯域を削減する帯域透過光フィルタをさらに有することを特徴とする付記8記載の光信号処理装置。付記12データ信号によって変調されたキャリア信号により変調された制御光を出力し、搬送光が伝搬する非線形光学媒質において前記搬送光を相互位相変調するために前記搬送光に前記制御光を合波する、ことを特徴とする光通信方法。付記13搬送光を受光し電気信号に変換する受光部と、前記受光部の前記電気信号に基づいてデータ信号を復調する復調部と、を備え、前記搬送光は非線形光学媒質において前記データ信号によって変調されたキャリア信号により変調された制御光によって相互位相変調されていることを特徴とする受信機。付記14前記制御光の有する前記データ信号は、サブキャリア変調されており、前記受光部によって変換された前記電気信号から前記サブキャリア変調の周波数数成分のサブキャリア信号を抽出するフィルタをさらに有することを特徴する付記13記載の受信機。付記15搬送光が伝搬する非線形光学媒質と、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した制御光を出力する光変調器と、前記非線形光学媒質において前記搬送光を前記制御光によって相互位相変調するために前記搬送光に前記制御光を合波する合波器と、を有することを特徴とする光ネットワークシステム。付記16前記データ信号は複数存在し、前記データ信号ごとに前記キャリア信号の周波数が異なっていることを特徴とする付記15記載の光ネットワークシステム。付記17前記光変調器を備えた光信号処理装置が複数存在し、前記光信号処理装置ごとにおいて前記キャリア信号の周波数が異なっていることを特徴とする付記15または16記載の光ネットワークシステム。付記18前記非線形光学媒質によって相互位相変調された前記搬送光を受光し、電気信号に変換する受光部と、前記受光部の前記電気信号に基づいて前記データ信号を復調する復調部と、を有する受信機をさらに有することを特徴とする付記15記載の光ネットワークシステム。付記19前記搬送光の受信局において、前記搬送光と異なる波長の光をベースバンドのデータ信号およびデータ信号によって変調された前記キャリア信号の合成信号により変調し、この変調光を前記制御光により前記搬送光を変調する地点まで伝送し、受信することを特徴とする付記15記載の光ネットワークシステム。付記20第1の方向と前記第1の方向とは反対方向の第2の方向とで搬送光が伝搬する非線形光学媒質と、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した制御光を出力する第1の光変調器および第2の光変調器と、前記非線形光学媒質において前記第1の方向の前記搬送光を相互位相変調するために、前記第1の方向の前記搬送光に前記第1の光変調器の前記制御光を合波する第1のカプラと、前記非線形光学媒質において前記第2の方向の前記搬送光を相互位相変調するために、前記第2の方向の前記搬送光に前記第2の光変調器の前記制御光を合波する第2のカプラと、を有することを特徴とする光ネットワークシステム。付記21前記第1の光変調器の前記制御光および前記第2の光変調器の前記制御光は、前記第1のカプラおよび前記第2のカプラによって、伝送路への伝搬が遮断されることを特徴とする付記20記載の光ネットワークシステム。付記22前記非線形光学媒質には、前記第1の方向の前記搬送光から前記第1の光変調器の前記制御光を分波する第3のカプラと、前記第2の方向の前記搬送光から前記第2の光変調器の前記制御光を分波する第4のカプラとが配置されることを特徴とする付記20記載の光ネットワークシステム。付記23前記第1の光変調器または前記第2の光変調器を備えた光信号処理装置が複数存在し、前記光信号処理装置ごとにおいて前記キャリア信号の周波数が異なっていることを特徴とする付記20記載の光ネットワークシステム。付記24前記データ信号は複数存在し、前記データ信号ごとに前記キャリア信号の周波数が異なっていることを特徴とする付記20記載の光ネットワークシステム。付記25第1の非線形光学媒質と、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した第1の制御光を出力する第1の光変調器と、前記第1の非線形光学媒質において第1の搬送光を相互位相変調するために、前記第1の搬送光に前記第1の制御光を合波する第1のカプラと、前記第1のカプラから出力される前記第1の搬送光に第2の搬送光を合波する合波器と、を有する第1の端局と、第2の非線形光学媒質と、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した第2の制御光を出力する第2の光変調器と、前記第2の非線形光学媒質において前記第2の搬送光を相互位相変調するために、前記第2の搬送光に前記第2の制御光を合波する第2のカプラと、前記第1の端局から送信された前記第1の搬送光に合波された前記第2の搬送光を前記第2のカプラに出力し、前記第2の非線形光学媒質から出力される相互位相変調された前記第2の搬送光を前記第1の端局に送信するサーキュレータと、を有する第2の端局と、を有することを特徴とする光ネットワークシステム。付記26第1の非線形光学媒質と、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した第1の制御光を出力する第1の光変調器と、前記第1の非線形光学媒質において第1の搬送光を相互位相変調するために、前記第1の搬送光に前記第1の制御光を合波する第1のカプラと、を有する第1の端局と、第2の非線形光学媒質と、データ信号によって変調されたキャリア信号により変調した第2の制御光を出力する第2の光変調器と、前記第2の非線形光学媒質において第2の搬送光を相互位相変調するために、前記第2の搬送光に前記第2の制御光を合波する第2のカプラと、を有する複数の第2の端局と、を備え、前記第2の端局は、前記第2の非線形光学媒質によって相互位相変調された前記第2の搬送光を次端局に出力することを特徴とする光ネットワークシステム。"