光ネットワークシステム、光多重装置、および受信装置
【課題】高密度な情報多重伝送ができる。
【解決手段】伝送路１には、搬送光が伝搬している。光多重装置２の制御光生成部２ａは、強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する。合波器２ｂは、伝送路１中の非線形光学媒質１ａにおいて、搬送光を制御光により変調するために制御光を搬送光に合波する。伝送路１を伝搬している搬送光は、非線形光学媒質１ａにおいて、制御光に基づき変調される。
【解決手段】伝送路１には、搬送光が伝搬している。光多重装置２の制御光生成部２ａは、強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する。合波器２ｂは、伝送路１中の非線形光学媒質１ａにおいて、搬送光を制御光により変調するために制御光を搬送光に合波する。伝送路１を伝搬している搬送光は、非線形光学媒質１ａにおいて、制御光に基づき変調される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、搬送光に情報を多重する光ネットワークシステム、光多重装置、および受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報を光多重伝送する技術として、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）がある。ＷＤＭは、異なる波長の光信号を多重化し、１本の光ファイバで複数の情報を伝送することができる。
【０００３】
なお、従来、送信局と、受信局との間に、光伝送路を介して敷設される中継局に、送信局からの入力信号光および励起光を非線形光学媒質に供給する信号光／励起光供給手段と、非線形光学媒質に供給された入力信号光および励起光により発生した出力信号光および位相共役光を抽出する信号光／位相共役光抽出手段とを有する位相共役光発生装置と、励起光を中継局固有の監視データにより変調する変調手段を備え、変調された監視データを含む位相共役光を受信局へ送信することを特徴とする位相共役光を用いた中継局が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４３６３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＷＤＭでは、信号光の設定波長精度および光合分波器の分解能の制限により高密度多重化が困難であるため、多重する光信号数に制限があった。
本件はこのような点に鑑みてなされたものであり、より多数の情報を高密度に多重伝送することができる光ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、搬送光が伝搬する伝送路と、前記伝送路中に設けられる光多重装置と、を備え、前記光多重装置は、強度(正弦波)変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する制御光生成部と、前記伝送路中の非線形光学媒質において前記搬送光を前記制御光により変調するために前記制御光を前記搬送光に合波する合波器と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
開示のシステムによれば、情報を高密度に多重伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１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２】第２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３】光多重装置のブロック図である。
【図４】制御光生成部のブロック図である。
【図５】第３の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。
【図６】第４の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。
【図７】第５の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。
【図８】第６の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。
【図９】第７の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。
【図１０】第８の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。
【図１１】第９の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。
【図１２】第１０の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１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１に示すように、光ネットワークシステムは、伝送路１および光多重装置２を有している。光多重装置２は、制御光生成部２ａおよび合波器２ｂを有している。
【００１０】
伝送路１には、搬送光が伝搬している。搬送光は、例えば、ＣＷ（Continuous Wave）光である。
制御光生成部２ａは、強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する。例えば、制御光生成部２ａは、光周波数の異なる２つの光を合波し、その２つの光周波数差の周波数で光強度変調されたビート光を生成する。そして、制御光生成部２ａは、生成したビート光をデータ信号で光強度変調した制御光を生成する。
【００１１】
合波器２ｂは、伝送路１中の非線形光学媒質１ａにおいて、搬送光を制御光により変調するために制御光と搬送光を合波する。非線形光学媒質１ａは、例えば、伝送路１を形成している光ファイバである。伝送路１を伝搬している搬送光は、非線形光学媒質１ａにおいて、例えば、制御光に基づき相互位相変調される。
【００１２】
このように、光ネットワークシステムは、強度変調された光をデータ信号によって変調し、制御光を生成する。そして、光ネットワークシステムは、生成した制御光で伝送路を伝搬している搬送光を変調するようにした。これにより、搬送光は、制御光に基づいて情報を高密度に多重伝送することができる。
【００１３】
［第２の実施の形態］
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。
図２は、第２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２に示すように、光ネットワークシステムは、光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎ、受信装置１２、および伝送路１３を有している。光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎおよび受信装置１２は、伝送路１３中に設けられている。伝送路１３は、例えば、非線形光学媒質の光ファイバである。
【００１４】
伝送路１３には、搬送光が伝搬している。搬送光は、ＣＷ光である。または、搬送光は、光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎによって多重される制御光の光強度の周波数に比べ、十分低いビットレートで変調されたベースバンド変調信号光である。
【００１５】
光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎには、例えば、図示しない装置から搬送光によって伝送しようとするデータ信号が送られてくる。データ信号は、例えば、電気信号で送られてくる。光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎのそれぞれは、異なる光強度周波数の光を生成し、生成した光を送られてきたデータ信号によって変調して制御光を生成する。光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎは、データ信号によって変調した制御光を搬送光に合波する。
【００１６】
搬送光は、合波された制御光の光強度に応じて変調される。例えば、搬送光は、非線形光学媒質により、制御光の光強度に応じて相互位相変調される。
受信装置１２は、伝送路１３を伝搬する搬送光を受信し、復調処理を行って、光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎから送られるデータ信号を得る。
【００１７】
図２には、伝送路１３を伝搬する搬送光の光スペクトル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｎが示してある。光スペクトルの横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図２には、光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎによって搬送光に合波される制御光の電気スペクトル１５ａ，１５ｂ，１５ｎが示してある。電気スペクトルの横軸は周波数を示し、縦軸はパワーを示す。
【００１８】
光スペクトルに示すνCは、伝送路１３を伝搬する搬送光の光周波数を示している。電気スペクトルに示すｆ1，ｆ2，ｆNは、光多重装置１１ａ，１１ｂ，１１ｎによって生成される制御光の光強度周波数を示している。
【００１９】
搬送光は、合波された制御光の光強度に応じて変調される。これにより、伝送路１３を伝搬する搬送光の光スペクトルは、図２の光スペクトル１４ｂ，１４ｃ，１４ｎに示すようになる。
【００２０】
すなわち、図２の光ネットワークシステムは、光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎのそれぞれにおいて、異なる光強度周波数の光を生成してこれをデータ信号で変調し、搬送光に多重することによって（以下では周波数分割多重と呼ぶこともある）、搬送光と各制御光の間で相対的な高精度の波長制御をすることなく多重することができる。
【００２１】
図３は、光多重装置のブロック図である。図３に示すように、光多重装置２０は、制御光生成部２１、光合波器２２、光相互変調器２３、および光フィルタ２４を有している。光多重装置２０は、伝送路中に設けられている。伝送路には、搬送光ＥC(j)が伝搬している。
【００２２】
図３には、搬送光ＥC(j)の光スペクトル３１が示してある。また、図３には、光多重装置２０によって制御光が多重された搬送光ＥC(j+1)の光スペクトル３２が示してある。また、図３には、制御光生成部２１が出力する制御光ＥSjの電気スペクトル３３が示してある。光スペクトル３１〜３２の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。電気スペクトル３３の横軸は周波数を示し、縦軸はパワーを示す。
【００２３】
図３のνCは、搬送光ＥCの光周波数を示している。周波数ｆSは、制御光の光強度周波数を示している。なお、図中のｊは、光多重装置２０が光ネットワークシステムにおいて、ｊ番目に制御光を搬送光に多重することを示している。
【００２４】
制御光生成部２１は、周波数ｆSで光強度変調された光（例えば、光強度が周波数ｆSで一定に変化する光）を生成する。以下では、周波数ｆSを光サブキャリア周波数と呼び、周波数ｆSで強度変調された光をサブキャリア光と呼ぶことがある。
【００２５】
制御光生成部２１には、図示していないが、例えば、搬送光ＥC(j)で伝送するデータ信号が入力される。制御光生成部２１は、生成したサブキャリア光をデータ信号で変調した制御光ＥSjを生成する。以下では、制御光ＥSjを光サブキャリア変調信号と呼ぶことがある。
【００２６】
光合波器２２は、伝送路を伝搬している搬送光ＥC(j)と、制御光生成部２１で生成された光サブキャリア変調信号とを合波する。
光相互変調器２３には、合波された搬送光ＥC(j)と光サブキャリア変調信号とが入力される。光相互変調器２３は、非線形光学媒質によって、搬送光ＥC(j)を光サブキャリア変調信号により光相互変調し、搬送光ＥC(j)に光サブキャリア変調信号を多重する。
【００２７】
非線形光学媒質による光相互変調としては、相互位相変調による光位相変調や光パラメトリック効果による光強度変調などを用いることができる。非線形光学媒質としては、例えば、光ファイバ、周期分極反転ニオブ酸リチウム、半導体光増幅器、シリコン細線導波路等の高屈折率差光導波路を用いることができる。なお、伝送路の光ファイバを利用して、搬送光ＥC(j)を光サブキャリア変調信号により光相互変調してもよい。
【００２８】
光フィルタ２４は、波長λCの光を通過させるフィルタである。波長λCは、搬送光ＥC(j)の波長である。すなわち、光フィルタ２４は、光合波器２２によって合波された制御光が後段に伝搬しないようにする。
【００２９】
図４は、制御光生成部のブロック図である。図４に示すように、制御光生成部は、光源４１ａ，４１ｂ、光合波器４２、および光強度変調器４３を有している。
図４には、光強度変調器４３から出力される光サブキャリア変調信号の光スペクトルを示した光スペクトル５１が示してある。光スペクトル５１の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図４には、光強度変調器４３から出力される光サブキャリア変調信号の波形を示した波形５２が示してある。波形５２の横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。
【００３０】
光源４１ａ，４１ｂは、異なる光周波数ν1，ν2のＣＷ光を出力する。
光合波器４２は、光源４１ａ，４１ｂから出力される光を合波する。これにより、光合波器４２からは、次の式（１）で示す周波数で強度変調されたサブキャリア光が出力される。
【００３１】
ｆ＝｜ν1−ν2｜ …（１）
すなわち、光合波器４２からは、光源４１ａ，４１ｂから出力される光の光周波数差の周波数で強度変調されたビート光（サブキャリア光）が出力される。例えば、波形５２の実線で示すように、光合波器４２からは、周波数ｆで強度変調されたサブキャリア光が出力される。
【００３２】
光強度変調器４３には、図示しない装置から、伝送路で伝送しようとするデータ信号が送られてくる。データ信号は、例えば、電気信号である。光強度変調器４３は、光合波器４２から出力されるサブキャリア光をデータ信号によって強度変調し、光サブキャリア変調信号を出力する。
【００３３】
例えば、光強度変調器４３は、波形５２の実線波形に示すような光サブキャリア変調信号を出力する。波形５２に示す点線は、光強度変調器４３に送られてくるデータ信号の波形を示している。この光サブキャリア変調信号の光スペクトルは、光スペクトル５１に示すようになる。
【００３４】
光強度変調器４３から出力される光サブキャリア変調信号は、例えば、図３で示した光合波器２２に入力され、搬送光に合波される。光サブキャリア変調信号は、搬送光と同一の偏波となるように制御して搬送光に合波される。
【００３５】
光強度変調器４３は、例えば、ニオブ酸リチウム光変調器またはＥＡ（Electro Absorption）変調器である。または、光強度変調器４３は、光ファイバ、周期分極反転ニオブ酸リチウム、半導体光増幅器、シリコン細線導波路などの非線形光学媒質である。光強度変調器４３は、非線形光学媒質の場合、送られてくるデータ信号をＥ／Ｏ変換し、Ｅ／Ｏ変換したデータ信号によって光合波器４２から出力されるサブキャリア光を強度変調する。または、光強度変調器４３は、送られてくるデータ信号が光信号の場合、直接非線形光学媒質に入力し、サブキャリア光を強度変調する。
【００３６】
このように、光ネットワークシステムは、ビート光（サブキャリア光）を生成してデータ信号によって変調し、光サブキャリア変調信号を生成する。そして、光ネットワークシステムは、生成した光サブキャリア変調信号で、伝送路を伝搬している搬送光を変調するようにした。これにより、搬送光は、光サブキャリア変調信号の光強度に基づいた広帯域な変調によりデータ信号を伝送することができる。
【００３７】
例えば、図２の光スペクトル１４ｎに示すように、周波数分割多重するので、テラヘルツ級の広い帯域を確保することが可能となる。
また、電気信号のサブキャリア信号を生成してこれをデータ信号で変調し、データ信号で変調した電気信号のサブキャリア信号で制御光を生成することも考えられる。しかしこの場合、高い周波数の高周波発振器が必要となり、広帯域な周波数分割多重が困難である。これに対し、図４の制御光生成部では、二つの光源の出力光周波数の制御によってビート光を生成してこれをデータ変調するので、広帯域な周波数分割多重が可能となる。
【００３８】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第３の実施の形態では、制御光生成部のブロックが第２の実施の形態と異なる。なお、第３の実施の形態における光ネットワークシステムは、図２と同様であり、その説明を省略する。また、光多重装置は、図３と同様であり（制御光生成部のブロックは異なる）、その説明を省略する。
【００３９】
図５は、第３の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。図５に示すように、制御光生成部は、光源６１ａ，６１ｂ、光強度変調器６２、および光合波器６３を有している。
【００４０】
図５には、光合波器６３から出力される光サブキャリア変調信号の光スペクトルを示した光スペクトル７１が示してある。光スペクトル７１の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図５には、光合波器６３から出力される光サブキャリア変調信号の波形を示した波形７２が示してある。波形７２の横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。
【００４１】
光源６１ａ，６１ｂは、異なる光周波数νCW，νSのＣＷ光を出力する。
光強度変調器６２には、図示しない装置から、伝送路で伝送しようとするデータ信号が送られてくる。光強度変調器６２は、光源６１ｂから出力される光を、データ信号によって強度変調し、光合波器６３に出力する。
【００４２】
光強度変調器６２は、例えば、ニオブ酸リチウム光変調器またはＥＡ変調器である。または、光強度変調器６２は、非線形光学媒質である。光強度変調器６２は、非線形光学媒質の場合、送られてくるデータ信号をＥ／Ｏ変換し、Ｅ／Ｏ変換されたデータ信号によって光源６１ｂから出力される光を強度変調する。または、光強度変調器６２は、送られてくるデータ信号が光信号の場合、直接非線形光学媒質に入力し、光源６１ｂから出力される光を強度変調する。
【００４３】
光合波器６３は、光源６１ａから出力される光と、光強度変調器６２から出力される光とを合波する。光合波器６３の出力する光の光スペクトルは、光スペクトル７１に示すようになる。光源６１ａから出力される光と、光強度変調器６２から出力される光と合波することによって、光合波器６３からは、次の式（２）で示す光サブキャリア周波数を有する光サブキャリア変調信号が出力される。
【００４４】
ｆ＝｜νCW−νS｜ …（２）
すなわち、光合波器６３からは、光源６１ａ，６１ｂから出力される光の光周波数差の周波数で強度変調されたサブキャリア光をデータ信号で強度変調した光サブキャリア変調信号が出力される。
【００４５】
例えば、光合波器６３からは、波形７２の実線に示すような光サブキャリア変調信号が出力される。波形７２に示す点線波形は、光強度変調器６２に送られてくるデータ信号の波形を示している。
【００４６】
光合波器６３から出力される光サブキャリア変調信号は、例えば、図３で示した光合波器２２に入力され、搬送光に合波される。光サブキャリア変調信号は、搬送光と同一の偏波となるように制御して搬送光に合波される。
【００４７】
このように、制御光生成部は、光源から出力される光をデータ信号で変調し、他の光源から出力される光と合波することによっても、光サブキャリア変調信号を出力することができる。
【００４８】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第２の実施の形態および第３の実施の形態では、単一の光サブキャリア変調信号を搬送光に合波するようにした。第４の実施の形態では、複数の互いに独立な光サブキャリア変調信号を多重して搬送光に合波する。なお、第４の実施の形態における光ネットワークシステムは、図２と同様であり、その説明を省略する。また、光多重装置は、図３と同様であり（制御光生成部のブロックは異なる）、その説明を省略する。
【００４９】
図６は、第４の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。図６に示すように、制御光生成部は、光源８１ａ，８１ｂ，…，８１ｎ、光強度変調器８２ａ，…，８２ｍ、および光合波器８３を有している。
【００５０】
図６には、光合波器８３から出力する光の光スペクトルを示した光スペクトル９１が示してある。光スペクトル９１の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。
光源８１ａ，８１ｂ，…，８１ｎは、異なる光周波数νCW，νS1，…，νSnのＣＷ光を出力する。
【００５１】
光強度変調器８２ａ，…，８２ｍには、図示しない装置から、伝送路で伝送しようとするデータ信号Ｄ１，…，Ｄｎが送られてくる。データ信号Ｄ１，…，Ｄｎは、例えば、図示しない異なる装置から送信され、または、図示しない１つの装置から送信される。
【００５２】
光強度変調器８２ａは、光源８１ｂから出力される光を、データ信号Ｄ１によって強度変調し、光合波器８３に出力する。以下同様にして、光強度変調器８２ｍは、光源８１ｎから出力される光を、データ信号Ｄｎによって強度変調し、光合波器８３に出力する。
【００５３】
光強度変調器８２ａ，…，８２ｍは、例えば、ニオブ酸リチウム光変調器またはＥＡ変調器である。または、光強度変調器８２ａ，…，８２ｍは、非線形光学媒質である。光強度変調器８２ａ，…，８２ｍは、非線形光学媒質の場合、送られてくるデータ信号をＥ／Ｏ変換し、Ｅ／Ｏ変換したデータ信号によって光源８１ｂ，…，８１ｎから出力される光を強度変調する。または、光強度変調器８２ａ，…，８２ｍは、送られてくるデータ信号が光信号の場合、直接非線形光学媒質に入力し、光源８１ｂ，…，８１ｎから出力される光を強度変調する。
【００５４】
光合波器８３は、光源８１ａから出力される光と、光強度変調器８２ａ，…，８２ｍから出力される光とを合波する。光合波器８３から出力する光スペクトルは、光スペクトル９１に示すようになる。光源８１ａから出力される光と、光強度変調器８２ａ，…，８２ｍから出力される光と合波することによって、光合波器８３からは、次の式（３）で示す光サブキャリア周波数を有するｎ個の光サブキャリア変調信号が出力される。式（３）のｊは、１〜ｎ（ｎは光源８１ｂ〜８１ｎの数）の値をとる。
【００５５】
ｆj＝｜νCW−νSj｜ …（３）
すなわち、光合波器８３からは、光源８１ａと光源８１ｂ，…，８１ｎとから出力される光の光周波数差の周波数で正弦波変調されたサブキャリア光をデータ信号Ｄ１，…，Ｄｎで強度変調し、それらを多重した光サブキャリア変調信号が出力される。光合波器８３から出力される光サブキャリア変調信号は、例えば、図３で示した光合波器２２に入力され、搬送光に合波される。光サブキャリア変調信号は、搬送光と同一の偏波となるように制御して搬送光に合波される。
【００５６】
なお、多重化された光サブキャリア変調信号は、瞬時光パワーが高くなり、非線形光学媒質内でクロストークが増大する。そこで、例えば、光合波器８３の出力に光分散媒質を設け、光合波器８３から出力される光サブキャリア変調信号を、光分散媒質に透過させるようにしてもよい。これにより、非線形光学媒質内でのクロストーク増大を抑制することができる。
【００５７】
このように、制御光生成部は、複数の異なる光周波数の光を出力する光源を備え、それらの光を複数のデータで変調して合波することによって、多重化した光サブキャリア変調信号を生成することもできる。
【００５８】
［第５の実施の形態］
次に、第５の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第５の実施の形態では、モード同期レーザを用いて光サブキャリア変調信号を生成する。なお、第５の実施の形態における光ネットワークシステムは、図２と同様であり、その説明を省略する。また、光多重装置は、図３と同様であり（制御光生成部のブロックは異なる）、その説明を省略する。
【００５９】
図７は、第５の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。図７に示すように、制御光生成部は、モード同期レーザ１０１および光強度変調器１０２を有している。
図７には、モード同期レーザ１０１から出力される光の光スペクトル１１１が示してある。光スペクトル１１１の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図７には、光強度変調器１０２から出力される光の光スペクトル１１２が示してある。光スペクトル１１２の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図７には、光強度変調器１０２から出力される光サブキャリア変調信号の波形を示した波形１１３が示してある。波形１１３の横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。
【００６０】
モード同期レーザ１０１からは、図７の光スペクトル１１１に示す繰り返し周波数ｆmの光（サブキャリア光）が出力される。すなわち、モード同期レーザ１０１からは、繰り返し周波数ｆmの光が出力される。
【００６１】
光強度変調器１０２には、図示しない装置から、伝送路で伝送しようとするデータ信号が送られてくる。光強度変調器１０２は、モード同期レーザ１０１から出力されるサブキャリア光を、データ信号によって強度変調し、光サブキャリア変調信号を出力する。
【００６２】
例えば、光強度変調器１０２は、波形１１３の実線波形に示すような光サブキャリア変調信号を出力する。波形１１３に示す点線は、光強度変調器１０２に送られてくるデータ信号の波形を示している。
【００６３】
光強度変調器１０２から出力される光サブキャリア変調信号は、例えば、図３で示した光合波器２２に入力され、搬送光に合波される。光サブキャリア変調信号は、搬送光と同一の偏波となるように制御して搬送光に合波される。
【００６４】
光強度変調器１０２は、例えば、ニオブ酸リチウム光変調器またはＥＡ変調器である。または、光強度変調器１０２は、非線形光学媒質である。光強度変調器１０２は、非線形光学媒質の場合、送られてくるデータ信号をＥ／Ｏ変換し、Ｅ／Ｏ変換したデータ信号によってモード同期レーザ１０１から出力されるサブキャリア光を強度変調する。または、光強度変調器１０２は、送られてくるデータ信号が光信号の場合、直接非線形光学媒質に入力し、モード同期レーザ１０１から出力されるサブキャリア光を強度変調する。
【００６５】
このように、制御光生成部は、レーザの緩和振動周波数による帯域の制限を受けないモード同期レーザを用いて、高い周波数の光サブキャリア変調信号を生成することができる。
【００６６】
［第６の実施の形態］
次に、第６の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第６の実施の形態では、短パルスを発生する光源と光時間分割多重器とを用いて、サブキャリア光を生成する。なお、第６の実施の形態における光ネットワークシステムは、図２と同様であり、その説明を省略する。また、光多重装置は、図３と同様であり（制御光生成部のブロックは異なる）、その説明を省略する。
【００６７】
図８は、第６の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。図７に示すように、制御光生成部は、パルス光源１２１、光時間分割多重器１２２、および光強度変調器１２３を有している。
【００６８】
図８には、パルス光源１２１から出力されるパルス光の波形を示した波形１３１が示してある。波形１３１の横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。また、図８には、光時間分割多重器１２２から出力される光の波形を示した波形１３２が示してある。波形１３２の横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。また、図８には、光強度変調器１２３から出力される光サブキャリア変調信号の波形を示した波形１３３が示してある。横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。
【００６９】
パルス光源１２１は、波形１３１に示すように、繰り返し周波数ｆPのパルス光を出力する。パルス光の幅は、繰り返し周波数ｆPに対して十分狭い短パルス光である。
光時間分割多重器１２２は、１：ｋの光時間分割多重器である。光時間分割多重器１２２は、パルス光源１２１から出力されるパルス光を、繰り返し周波数ｆP×ｋの周波数に変換して出力する。例えば、光時間分割多重器１２２は、波形１３２に示すような、繰り返し周波数ｆP×ｋのパルス光を出力する。
【００７０】
光強度変調器１２３には、図示しない装置から、伝送路で伝送しようとするデータ信号が送られてくる。光強度変調器１２３は、光時間分割多重器１２２から出力されるパルス光（サブキャリア光）を、データ信号によって強度変調し、光サブキャリア変調信号を出力する。
【００７１】
例えば、光強度変調器１２３は、波形１３３の実線波形に示すような光サブキャリア変調信号を出力する。波形１３３に示す点線は、光強度変調器１２３に送られてくるデータ信号の波形を示している。
【００７２】
光強度変調器１２３から出力される光サブキャリア変調信号は、例えば、図３で示した光合波器２２に入力され、搬送光に合波される。光サブキャリア変調信号は、搬送光と同一の偏波となるように制御して搬送光に合波される。
【００７３】
光強度変調器１２３は、例えば、ニオブ酸リチウム光変調器またはＥＡ変調器である。または、光強度変調器１２３は、非線形光学媒質である。光強度変調器１２３は、非線形光学媒質の場合、送られてくるデータ信号をＥ／Ｏ変換し、Ｅ／Ｏ変換したデータ信号によって光時間分割多重器１２２から出力されるサブキャリア光を強度変調する。または、光強度変調器１２３は、送られてくるデータ信号が光信号の場合、直接非線形光学媒質に入力し、光時間分割多重器１２２から出力されるサブキャリア光を強度変調する。
【００７４】
このように、制御光生成部は、パルス光を生成し、光時間分割多重器で繰り返し周波数（光サブキャリア周波数）を制御して光サブキャリア変調信号を生成することもできる。
［第７の実施の形態］
次に、第７の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第７の実施の形態では、光ネットワークシステムの受信装置について説明する。なお、第７の実施の形態における光ネットワークシステムは、図２と同様であり、その説明を省略する。
【００７５】
図９は、第７の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。図９に示すように、受信装置は、光分波器１４１、局所発振光源１４２ａ，…，１４２ｎ、光カプラ１４３ａ，…，１４３ｎ、フォトディテクタ１４４ａ，…，１４４ｎ、帯域透過フィルタ１４５ａ，…，１４５ｎ、および包絡線検波器１４６ａ，…，１４６ｎを有している。図９の受信装置は、光ヘテロダイン検波によりダウンコンバージョンし、搬送光に含まれるデータ信号を復調する。
【００７６】
図９に示す受信装置は、例えば、図２に示す受信装置１２に対応し、伝送路を伝搬する光が入力される。図２では、受信装置は、伝送路中に設けられているが、例えば、光カプラなどによって伝送路の光を一部分岐して受信装置に出力するようにしてもよい。
【００７７】
光分波器１４１には、伝搬路を伝送している搬送光が入力される。搬送光には、光周波数νX1，…，νXnの光が多重されている。以下、光分波器１４１に入力される搬送光を多重光信号と呼ぶことがある。
【００７８】
多重光信号の光周波数νX1，…，νXnは、例えば、図６で説明した光源８１ｂ，…，８１ｎの光の光周波数νS1，…，νSnに対応した次の式（４）で示す光周波数である。式（４）のｊは、１〜ｎ（ｎは光源８１ｂ〜８１ｎの数）の値をとる。
【００７９】
νXj=νc±｜νCW−νSj｜ … (４)
または、図４で説明した光源４１ａ、４１ｂの光周波数ν1，ν2の光周波数の差ｆは、他の光サブキャリア変調信号に重なって搬送光に多重されないよう、光多重装置ごとに異なる。例えば、伝送路中に複数設けられる図４の光多重装置は、異なる光サブキャリア周波数ｆ1，…，ｆnの光を生成して光サブキャリア変調信号を生成する。多重光信号の光周波数νX1，…，νXnは、この場合の複数の光多重装置の光サブキャリア周波数ｆ1，…，ｆnに対応した次の式(５)で示す光周波数である。式（５）のｊは、１〜ｎ（ｎは多重されているデータ信号の数）の値をとる。
【００８０】
νXj=νc±ｆj … (５)
光多重装置の制御光生成部が図５、図７、および図８で説明した制御光生成部の場合も同様である。
【００８１】
光分波器１４１は、多重光信号をｎ分割して、それぞれを光カプラ１４３ａ，…，１４３ｎに出力する。
局所発振光源１４２ａ，…，１４２ｎは、光周波数νl1，…，νlnの光を出力する。
【００８２】
光カプラ１４３ａ，…，１４３ｎには、光分波器１４１によって分波された光と、局所発振光源１４２ａ，…，１４２ｎの出力する光が入力される。光カプラ１４３ａ，…，１４３ｎは、光分波器１４１によって分波された光と、局所発振光源１４２ａ，…，１４２ｎの光とを合波して、フォトディテクタ１４４ａ，…，１４４ｎに出力する。
【００８３】
フォトディテクタ１４４ａ，…，１４４ｎは、光カプラから出力される光の光パワーを電気信号に変換する。
帯域透過フィルタ１４５ａ，…，１４５ｎのそれぞれは、フォトディテクタ１４４ａ，…，１４４ｎから出力される電気信号から一つの信号成分を抽出する。帯域透過フィルタ１４５ａ，…，１４５ｎのそれぞれは、次の式（６）に示す周波数を有する信号を透過させ、余計な周波数の信号を除去する。式（６）のｋは、１〜ｎ（ｎは多重されているデータ信号の数）の値をとる。
【００８４】
ｆik＝｜νlk−νXk｜ …（６）
帯域透過フィルタ１４５ａ，…，１４５ｎの透過帯域は、例えば、式（６）に示す周波数ｆikに合わせる。
【００８５】
包絡線検波器１４６ａ，…，１４６ｎは、帯域透過フィルタ１４５ａ，…，１４５ｎから出力される信号の包絡線を検波する。これにより、受信装置は、光多重装置から送信されたデータ信号を得ることができる。
【００８６】
このように、受信装置は、搬送光を分配し、局所発振光源１４２ａ，…，１４２ｎの出力する光と合波する。そして、受信装置は、合波した光のパワーをフォトディテクタ１４４ａ，…，１４４ｎで電気信号に変換し、帯域透過フィルタにより信号を抽出し、包絡線検波器１４６ａ，…，１４６ｎで包絡線検波することにより、データ信号を得ることができる。
【００８７】
［第８の実施の形態］
次に、第８の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第８の実施の形態では、受信装置は、受信した多重光信号をフォトディテクタで電気信号に変換し、分波器で分配する。そして、分配された電気信号を帯域透過フィルタで分離し、データ信号を得る。
【００８８】
図１０は、第８の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。図１０に示すように、受信装置は、フォトディテクタ１５１、分配器１５２、帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎ、および包絡線検波器１５４ａ，…，１５４ｎを有している。
【００８９】
図１０には、フォトディテクタ１５１に入力される多重光信号の光スペクトル１６１が示してある。光スペクトル１６１の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図１０には、フォトディテクタ１５１から出力される信号の電気スペクトル１６２が示してある。電気スペクトル１６２の横軸は周波数を示し、縦軸はパワーを示す。
【００９０】
フォトディテクタ１５１には、光スペクトル１６１に示す光周波数を有する多重光信号が入力される。フォトディテクタ１５１は、入力される多重光信号の光パワーを電気信号に変換する。従って、フォトディテクタ１５１からは、電気スペクトル１６２に示す周波数を有する電気信号が出力される。
【００９１】
分配器１５２は、フォトディテクタ１５１から出力される信号をＮ個（Ｎ：多重光信号に多重されているデータ信号の数）に分配し、帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎに出力する。
【００９２】
帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎのそれぞれは、次の式（７）に示す周波数の信号を透過させる。式（７）のｋは、１〜ｎ（ｎは多重されているデータ信号の数）の値をとる。
【００９３】
ｆik＝｜νCW−νXk｜ …（７）
すなわち、帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎの透過帯域は、複数の光多重装置のそれぞれで生成される光サブキャリア変調信号の光サブキャリア周波数に合わせられる。これによって、帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎからは、搬送光に多重された光サブキャリア変調信号の電気信号が得られる。
【００９４】
包絡線検波器１５４ａ，…，１５４ｎは、帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎから出力される信号の包絡線を検波する。これにより、受信装置は、光多重装置から送信されたデータ信号を得ることができる。
【００９５】
このように、搬送光をフォトディテクタ１５１で電気信号に変換して複数に分配する。そして、分配した電気信号から光サブキャリア周波数を有する信号を抽出して包絡線検波することにより、データ信号を得ることができる。
【００９６】
［第９の実施の形態］
次に、第９の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第９の実施の形態では、受信装置は、光分波器で多重光信号を所定の波長（光周波数）で分波し、フォトディテクタで電気信号に変換してデータ信号を得る。
【００９７】
図１１は、第９の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。図１１に示すように、受信装置は、光波長分波器１７１およびフォトディテクタ１７２ａ，…，１７２ｎを有している。
【００９８】
光波長分波器１７１には、光周波数νX1，…，νXnを有する多重光信号が入力される。光波長分波器１７１は、多重光信号を光周波数νX1，…，νXnのそれぞれの光に分波する。
【００９９】
フォトディテクタ１７２ａ，…，１７２ｎは、光波長分波器１７１によって波長（光周波数）分波された光の光パワーを電気信号に変換する。これにより、フォトディテクタ１７２ａ，…，１７２ｎからは、光多重装置から送信されたデータ信号を得ることができる。
【０１００】
このように、受信装置は、搬送光を光波長分波器１７１によって光多重装置で生成した光サブキャリア変調信号の光サブキャリア周波数ｆ1，…，ｆnに対応した式（５）で示される光周波数νX1，…，νXnで分波する。そして、受信装置は、分波した光の光パワーをフォトディテクタ１７２ａ，…，１７２ｎによって電気信号に変換することにより、データ信号を得ることができる。
【０１０１】
［第１０の実施の形態］
次に、第１０の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第１０の実施の形態では、受信装置は、多重光信号を光波長分波器により複数の信号を含む光周波数群で分離し、それぞれを光ヘテロダイン検波によりダウンコンバージョンする。受信装置は、ダウンコンバージョンした信号を分配器で分配し、分配した信号をそれぞれ変換したサブキャリア周波数に対応した帯域透過フィルタにより分離し、検波器によってデータ信号を得る。
【０１０２】
図１２は、第１０の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。図１２に示すように、受信装置は、光波長分波器１８１、局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍ、光カプラ１８３ａ，…，１８３ｍ、フォトディテクタ１８４ａ，…，１８４ｍ、分配器１８５ａ，…，１８５ｍ、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎ、および包絡線検波器１８７ａ，…，１８７ｎ，…，１８９ａ，…，１８９ｎを有している。
【０１０３】
局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍ、光カプラ１８３ａ，…，１８３ｍ、フォトディテクタ１８４ａ，…，１８４ｍ、分配器１８５ａ，…，１８５ｍはそれぞれ、光波長分波器１８１によって多重光信号が光周波数群の光に分離される数分、設けられる。帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎは、分配器１８５ａによって信号が分配される数分(光周波数群に含まれる光サブキャリア変調信号の数分)設けられ、同様に、帯域透過フィルタ１８８ａ，…１８８ｎも、分配器１８５ｍによって信号が分配される数分設けられる。包絡線検波器１８７ａ，…，１８７ｎ，…，１８９ａ，…，１８９ｎは、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎに対応して設けられる。
【０１０４】
光波長分波器１８１には、光周波数νX11，…，νX1n，…，νXm1，…，νXmnを含む多重光信号が入力される。光周波数νX11，…，νX1nの光は、例えば、図６に示す制御光生成部を有する光多重装置によって搬送光に多重された光である。以下同様に、光周波数νXm1，…，νXmnの光は、図６に示す制御光生成部を有する別の光多重装置によって搬送光に多重された光である。
【０１０５】
光波長分波器１８１は、多重光信号を光周波数群の光に分離する。例えば、光波長分波器１８１は、光周波数νX11，…，νX1nの光を多重光信号から分離して光カプラ１８３ａに出力し、以下同様にして、光周波数νXm1，…，νXmnの光を多重光信号から分離して光カプラ１８３ｍに出力する。
【０１０６】
局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍは、光周波数νl1，…，νlmの光を出力する。
光カプラ１８３ａ，…，１８３ｍには、光波長分波器１８１によって分波された光と、局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍの光が入力される。光カプラ１８３ａ，…，１８３ｍは、光波長分波器１８１によって分波された光と、局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍの光とを合波して、フォトディテクタ１８４ａ，…，１８４ｍに出力する。
【０１０７】
フォトディテクタ１８４ａ，…，１８４ｍは、光カプラ１８３ａ，…，１８３ｍから出力される光の光パワーを電気信号に変換する。
分配器１８５ａ，…，１８５ｍは、フォトディテクタ１８４ａ，…，１８４ｍから出力される信号を分配する。分配器１８５ａ，…，１８５ｍのそれぞれは、光波長分波器１８１によって分波された光に含まれる光サブキャリア変調信号の数分、信号を分配する。
【０１０８】
帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎのそれぞれは、次の式（８）に示す周波数の信号を透過させる。式（８）のｊは、１〜ｍ（ｍは局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍの数）の値をとる。ｋは、１〜ｎ（ｎは光波長分波器１８１によって分波された光に含まれる光サブキャリア変調信号の数）の値をとる。
【０１０９】
ｆjk＝｜νlj−νXjk｜ …（８）
すなわち、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎの透過帯域は、局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍの出力する光の光周波数と、複数の光多重装置のそれぞれの光源の光周波数との差の周波数に合わせられる。つまり、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎの透過帯域は、光サブキャリア周波数に対応した周波数に合わせられる。これによって、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎからは、搬送光に多重された光サブキャリア変調信号の電気信号が得られる。
【０１１０】
包絡線検波器１８７ａ，…，１８７ｎ，…，１８９ａ，…，１８９ｎは、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎから出力される信号の包絡線を検波する。これにより、受信装置は、光多重装置から送信されたデータ信号を得ることができる。
【０１１１】
このように、受信装置は、多重光信号を光分波器により複数の信号を含む光周波数群に分離し、それぞれを光ヘテロダイン検波によりダウンコンバージョンする。そして、受信装置は、ダウンコンバージョンした信号を分配器により分配し、分配した信号を光サブキャリア周波数に対応した透過帯域の帯域透過フィルタによって分離し、検波器に検波することにより、データ信号を得ることができる。
【０１１２】
以上の実施の形態に開示された技術には、以下の付記に示す技術が含まれる。
（付記１） 搬送光が伝搬する伝送路と、
前記伝送路中に設けられる光多重装置と、を備え、
前記光多重装置は、
強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する制御光生成部と、
前記伝送路中の非線形光学媒質において前記搬送光を前記制御光により変調するために前記制御光を前記搬送光に合波する合波器と、
を有することを特徴とする光ネットワークシステム。
【０１１３】
（付記２） 前記光多重装置は、前記伝送路中に複数設けられ、
それぞれの前記光多重装置の前記制御光生成部は、異なる周波数で前記強度変調された光を生成することを特徴とする付記１記載の光ネットワークシステム。
【０１１４】
（付記３） 前記制御光生成部は、
第１の光を出力する第１の光源と、
前記第１の光と光周波数の異なる第２の光を出力する第２の光源と、
前記第１の光と前記第２の光とを合波し、前記強度変調された光を出力する強度光生成合波器と、
前記強度光生成合波器から出力される前記強度変調された光を前記データ信号によって変調する変調器と、
を有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１１５】
（付記４） 前記制御光生成部は、
第１の光を出力する第１の光源と、
前記第１の光と光周波数の異なる第２の光を出力する第２の光源と、
前記第２の光を前記データ信号によって変調する変調器と、
前記第１の光と前記変調器から出力される光とを合波し、前記制御光を出力する制御光生成合波器と、
を有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１１６】
（付記５） 前記制御光生成部は、
光を出力する第１の光源と、
前記第１の光源が出力する光と光周波数が異なる光を出力する複数の第２の光源と、
複数の前記第２の光源から出力される光を複数の異なる前記データ信号によって変調する複数の変調器と、
前記第１の光源から出力される光と前記複数の変調器から出力される光とを合波し、前記制御光を出力する制御光生成合波器と、
を有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１１７】
（付記６） 前記制御光生成部は、モード同期レーザによって前記強度変調された光を出力することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
（付記７） 前記制御光生成部は、
パルス光を出力するパルス光源と、
前記パルス光の繰り返し周波数を変更し、前記強度変調された光を出力する光時間分割多重器と、
を有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１１８】
（付記８） 前記搬送光を分配する分波器と、
局所光を出力する複数の局所発振光源と、
前記分波器で分波された光と前記局所発振光源の出力する前記局所光とを合波する複数の局所光合波器と、
前記局所光合波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
前記電気信号から一つの信号成分を抽出する複数のフィルタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１１９】
（付記９） 前記搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタと、
前記電気信号を分配する分配器と、
分配された前記電気信号を前記強度変調された光の光強度周波数で透過させる複数のフィルタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１２０】
（付記１０） 前記搬送光を光周波数で分波する分波器と、
前記分波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１２１】
（付記１１） 前記搬送光を光周波数群で分波する分波器と、
局所光を出力する複数の局所発振光源と、
前記分波器で分波された光と前記局所発振光源の出力する前記局所光とを合波する複数の局所光合波器と、
前記局所光合波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
前記電気信号を分配する複数の分配器と、
分配された前記電気信号を前記強度変調された光の光強度周波数に対応する周波数で透過させる複数のフィルタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１２２】
（付記１２） 強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する制御光生成部と、
伝送路を伝搬している搬送光を非線形光学媒質において前記制御光により変調するために前記制御光を前記搬送光に合波する合波器と、
を有することを特徴とする光多重装置。
【０１２３】
（付記１３） 強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光と合波され、伝送路中の非線形光学媒質において変調された搬送光を分配する分波器と、
局所光を出力する複数の局所発振光源と、
前記分波器で分波された光と前記局所発振光源の出力する前記局所光とを合波する複数の局所光合波器と、
前記局所光合波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
前記電気信号から一つの信号成分を抽出する複数のフィルタと、
を有することを特徴とする受信装置。
【符号の説明】
【０１２４】
１ 伝送路
１ａ 非線形光学媒質
２ 光多重装置
２ａ 制御光生成部
２ｂ 合波器
【技術分野】
【０００１】
本件は、搬送光に情報を多重する光ネットワークシステム、光多重装置、および受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報を光多重伝送する技術として、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）がある。ＷＤＭは、異なる波長の光信号を多重化し、１本の光ファイバで複数の情報を伝送することができる。
【０００３】
なお、従来、送信局と、受信局との間に、光伝送路を介して敷設される中継局に、送信局からの入力信号光および励起光を非線形光学媒質に供給する信号光／励起光供給手段と、非線形光学媒質に供給された入力信号光および励起光により発生した出力信号光および位相共役光を抽出する信号光／位相共役光抽出手段とを有する位相共役光発生装置と、励起光を中継局固有の監視データにより変調する変調手段を備え、変調された監視データを含む位相共役光を受信局へ送信することを特徴とする位相共役光を用いた中継局が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４３６３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＷＤＭでは、信号光の設定波長精度および光合分波器の分解能の制限により高密度多重化が困難であるため、多重する光信号数に制限があった。
本件はこのような点に鑑みてなされたものであり、より多数の情報を高密度に多重伝送することができる光ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、搬送光が伝搬する伝送路と、前記伝送路中に設けられる光多重装置と、を備え、前記光多重装置は、強度(正弦波)変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する制御光生成部と、前記伝送路中の非線形光学媒質において前記搬送光を前記制御光により変調するために前記制御光を前記搬送光に合波する合波器と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
開示のシステムによれば、情報を高密度に多重伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１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２】第２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３】光多重装置のブロック図である。
【図４】制御光生成部のブロック図である。
【図５】第３の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。
【図６】第４の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。
【図７】第５の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。
【図８】第６の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。
【図９】第７の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。
【図１０】第８の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。
【図１１】第９の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。
【図１２】第１０の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１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１に示すように、光ネットワークシステムは、伝送路１および光多重装置２を有している。光多重装置２は、制御光生成部２ａおよび合波器２ｂを有している。
【００１０】
伝送路１には、搬送光が伝搬している。搬送光は、例えば、ＣＷ（Continuous Wave）光である。
制御光生成部２ａは、強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する。例えば、制御光生成部２ａは、光周波数の異なる２つの光を合波し、その２つの光周波数差の周波数で光強度変調されたビート光を生成する。そして、制御光生成部２ａは、生成したビート光をデータ信号で光強度変調した制御光を生成する。
【００１１】
合波器２ｂは、伝送路１中の非線形光学媒質１ａにおいて、搬送光を制御光により変調するために制御光と搬送光を合波する。非線形光学媒質１ａは、例えば、伝送路１を形成している光ファイバである。伝送路１を伝搬している搬送光は、非線形光学媒質１ａにおいて、例えば、制御光に基づき相互位相変調される。
【００１２】
このように、光ネットワークシステムは、強度変調された光をデータ信号によって変調し、制御光を生成する。そして、光ネットワークシステムは、生成した制御光で伝送路を伝搬している搬送光を変調するようにした。これにより、搬送光は、制御光に基づいて情報を高密度に多重伝送することができる。
【００１３】
［第２の実施の形態］
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。
図２は、第２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２に示すように、光ネットワークシステムは、光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎ、受信装置１２、および伝送路１３を有している。光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎおよび受信装置１２は、伝送路１３中に設けられている。伝送路１３は、例えば、非線形光学媒質の光ファイバである。
【００１４】
伝送路１３には、搬送光が伝搬している。搬送光は、ＣＷ光である。または、搬送光は、光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎによって多重される制御光の光強度の周波数に比べ、十分低いビットレートで変調されたベースバンド変調信号光である。
【００１５】
光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎには、例えば、図示しない装置から搬送光によって伝送しようとするデータ信号が送られてくる。データ信号は、例えば、電気信号で送られてくる。光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎのそれぞれは、異なる光強度周波数の光を生成し、生成した光を送られてきたデータ信号によって変調して制御光を生成する。光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎは、データ信号によって変調した制御光を搬送光に合波する。
【００１６】
搬送光は、合波された制御光の光強度に応じて変調される。例えば、搬送光は、非線形光学媒質により、制御光の光強度に応じて相互位相変調される。
受信装置１２は、伝送路１３を伝搬する搬送光を受信し、復調処理を行って、光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎから送られるデータ信号を得る。
【００１７】
図２には、伝送路１３を伝搬する搬送光の光スペクトル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｎが示してある。光スペクトルの横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図２には、光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎによって搬送光に合波される制御光の電気スペクトル１５ａ，１５ｂ，１５ｎが示してある。電気スペクトルの横軸は周波数を示し、縦軸はパワーを示す。
【００１８】
光スペクトルに示すνCは、伝送路１３を伝搬する搬送光の光周波数を示している。電気スペクトルに示すｆ1，ｆ2，ｆNは、光多重装置１１ａ，１１ｂ，１１ｎによって生成される制御光の光強度周波数を示している。
【００１９】
搬送光は、合波された制御光の光強度に応じて変調される。これにより、伝送路１３を伝搬する搬送光の光スペクトルは、図２の光スペクトル１４ｂ，１４ｃ，１４ｎに示すようになる。
【００２０】
すなわち、図２の光ネットワークシステムは、光多重装置１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎのそれぞれにおいて、異なる光強度周波数の光を生成してこれをデータ信号で変調し、搬送光に多重することによって（以下では周波数分割多重と呼ぶこともある）、搬送光と各制御光の間で相対的な高精度の波長制御をすることなく多重することができる。
【００２１】
図３は、光多重装置のブロック図である。図３に示すように、光多重装置２０は、制御光生成部２１、光合波器２２、光相互変調器２３、および光フィルタ２４を有している。光多重装置２０は、伝送路中に設けられている。伝送路には、搬送光ＥC(j)が伝搬している。
【００２２】
図３には、搬送光ＥC(j)の光スペクトル３１が示してある。また、図３には、光多重装置２０によって制御光が多重された搬送光ＥC(j+1)の光スペクトル３２が示してある。また、図３には、制御光生成部２１が出力する制御光ＥSjの電気スペクトル３３が示してある。光スペクトル３１〜３２の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。電気スペクトル３３の横軸は周波数を示し、縦軸はパワーを示す。
【００２３】
図３のνCは、搬送光ＥCの光周波数を示している。周波数ｆSは、制御光の光強度周波数を示している。なお、図中のｊは、光多重装置２０が光ネットワークシステムにおいて、ｊ番目に制御光を搬送光に多重することを示している。
【００２４】
制御光生成部２１は、周波数ｆSで光強度変調された光（例えば、光強度が周波数ｆSで一定に変化する光）を生成する。以下では、周波数ｆSを光サブキャリア周波数と呼び、周波数ｆSで強度変調された光をサブキャリア光と呼ぶことがある。
【００２５】
制御光生成部２１には、図示していないが、例えば、搬送光ＥC(j)で伝送するデータ信号が入力される。制御光生成部２１は、生成したサブキャリア光をデータ信号で変調した制御光ＥSjを生成する。以下では、制御光ＥSjを光サブキャリア変調信号と呼ぶことがある。
【００２６】
光合波器２２は、伝送路を伝搬している搬送光ＥC(j)と、制御光生成部２１で生成された光サブキャリア変調信号とを合波する。
光相互変調器２３には、合波された搬送光ＥC(j)と光サブキャリア変調信号とが入力される。光相互変調器２３は、非線形光学媒質によって、搬送光ＥC(j)を光サブキャリア変調信号により光相互変調し、搬送光ＥC(j)に光サブキャリア変調信号を多重する。
【００２７】
非線形光学媒質による光相互変調としては、相互位相変調による光位相変調や光パラメトリック効果による光強度変調などを用いることができる。非線形光学媒質としては、例えば、光ファイバ、周期分極反転ニオブ酸リチウム、半導体光増幅器、シリコン細線導波路等の高屈折率差光導波路を用いることができる。なお、伝送路の光ファイバを利用して、搬送光ＥC(j)を光サブキャリア変調信号により光相互変調してもよい。
【００２８】
光フィルタ２４は、波長λCの光を通過させるフィルタである。波長λCは、搬送光ＥC(j)の波長である。すなわち、光フィルタ２４は、光合波器２２によって合波された制御光が後段に伝搬しないようにする。
【００２９】
図４は、制御光生成部のブロック図である。図４に示すように、制御光生成部は、光源４１ａ，４１ｂ、光合波器４２、および光強度変調器４３を有している。
図４には、光強度変調器４３から出力される光サブキャリア変調信号の光スペクトルを示した光スペクトル５１が示してある。光スペクトル５１の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図４には、光強度変調器４３から出力される光サブキャリア変調信号の波形を示した波形５２が示してある。波形５２の横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。
【００３０】
光源４１ａ，４１ｂは、異なる光周波数ν1，ν2のＣＷ光を出力する。
光合波器４２は、光源４１ａ，４１ｂから出力される光を合波する。これにより、光合波器４２からは、次の式（１）で示す周波数で強度変調されたサブキャリア光が出力される。
【００３１】
ｆ＝｜ν1−ν2｜ …（１）
すなわち、光合波器４２からは、光源４１ａ，４１ｂから出力される光の光周波数差の周波数で強度変調されたビート光（サブキャリア光）が出力される。例えば、波形５２の実線で示すように、光合波器４２からは、周波数ｆで強度変調されたサブキャリア光が出力される。
【００３２】
光強度変調器４３には、図示しない装置から、伝送路で伝送しようとするデータ信号が送られてくる。データ信号は、例えば、電気信号である。光強度変調器４３は、光合波器４２から出力されるサブキャリア光をデータ信号によって強度変調し、光サブキャリア変調信号を出力する。
【００３３】
例えば、光強度変調器４３は、波形５２の実線波形に示すような光サブキャリア変調信号を出力する。波形５２に示す点線は、光強度変調器４３に送られてくるデータ信号の波形を示している。この光サブキャリア変調信号の光スペクトルは、光スペクトル５１に示すようになる。
【００３４】
光強度変調器４３から出力される光サブキャリア変調信号は、例えば、図３で示した光合波器２２に入力され、搬送光に合波される。光サブキャリア変調信号は、搬送光と同一の偏波となるように制御して搬送光に合波される。
【００３５】
光強度変調器４３は、例えば、ニオブ酸リチウム光変調器またはＥＡ（Electro Absorption）変調器である。または、光強度変調器４３は、光ファイバ、周期分極反転ニオブ酸リチウム、半導体光増幅器、シリコン細線導波路などの非線形光学媒質である。光強度変調器４３は、非線形光学媒質の場合、送られてくるデータ信号をＥ／Ｏ変換し、Ｅ／Ｏ変換したデータ信号によって光合波器４２から出力されるサブキャリア光を強度変調する。または、光強度変調器４３は、送られてくるデータ信号が光信号の場合、直接非線形光学媒質に入力し、サブキャリア光を強度変調する。
【００３６】
このように、光ネットワークシステムは、ビート光（サブキャリア光）を生成してデータ信号によって変調し、光サブキャリア変調信号を生成する。そして、光ネットワークシステムは、生成した光サブキャリア変調信号で、伝送路を伝搬している搬送光を変調するようにした。これにより、搬送光は、光サブキャリア変調信号の光強度に基づいた広帯域な変調によりデータ信号を伝送することができる。
【００３７】
例えば、図２の光スペクトル１４ｎに示すように、周波数分割多重するので、テラヘルツ級の広い帯域を確保することが可能となる。
また、電気信号のサブキャリア信号を生成してこれをデータ信号で変調し、データ信号で変調した電気信号のサブキャリア信号で制御光を生成することも考えられる。しかしこの場合、高い周波数の高周波発振器が必要となり、広帯域な周波数分割多重が困難である。これに対し、図４の制御光生成部では、二つの光源の出力光周波数の制御によってビート光を生成してこれをデータ変調するので、広帯域な周波数分割多重が可能となる。
【００３８】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第３の実施の形態では、制御光生成部のブロックが第２の実施の形態と異なる。なお、第３の実施の形態における光ネットワークシステムは、図２と同様であり、その説明を省略する。また、光多重装置は、図３と同様であり（制御光生成部のブロックは異なる）、その説明を省略する。
【００３９】
図５は、第３の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。図５に示すように、制御光生成部は、光源６１ａ，６１ｂ、光強度変調器６２、および光合波器６３を有している。
【００４０】
図５には、光合波器６３から出力される光サブキャリア変調信号の光スペクトルを示した光スペクトル７１が示してある。光スペクトル７１の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図５には、光合波器６３から出力される光サブキャリア変調信号の波形を示した波形７２が示してある。波形７２の横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。
【００４１】
光源６１ａ，６１ｂは、異なる光周波数νCW，νSのＣＷ光を出力する。
光強度変調器６２には、図示しない装置から、伝送路で伝送しようとするデータ信号が送られてくる。光強度変調器６２は、光源６１ｂから出力される光を、データ信号によって強度変調し、光合波器６３に出力する。
【００４２】
光強度変調器６２は、例えば、ニオブ酸リチウム光変調器またはＥＡ変調器である。または、光強度変調器６２は、非線形光学媒質である。光強度変調器６２は、非線形光学媒質の場合、送られてくるデータ信号をＥ／Ｏ変換し、Ｅ／Ｏ変換されたデータ信号によって光源６１ｂから出力される光を強度変調する。または、光強度変調器６２は、送られてくるデータ信号が光信号の場合、直接非線形光学媒質に入力し、光源６１ｂから出力される光を強度変調する。
【００４３】
光合波器６３は、光源６１ａから出力される光と、光強度変調器６２から出力される光とを合波する。光合波器６３の出力する光の光スペクトルは、光スペクトル７１に示すようになる。光源６１ａから出力される光と、光強度変調器６２から出力される光と合波することによって、光合波器６３からは、次の式（２）で示す光サブキャリア周波数を有する光サブキャリア変調信号が出力される。
【００４４】
ｆ＝｜νCW−νS｜ …（２）
すなわち、光合波器６３からは、光源６１ａ，６１ｂから出力される光の光周波数差の周波数で強度変調されたサブキャリア光をデータ信号で強度変調した光サブキャリア変調信号が出力される。
【００４５】
例えば、光合波器６３からは、波形７２の実線に示すような光サブキャリア変調信号が出力される。波形７２に示す点線波形は、光強度変調器６２に送られてくるデータ信号の波形を示している。
【００４６】
光合波器６３から出力される光サブキャリア変調信号は、例えば、図３で示した光合波器２２に入力され、搬送光に合波される。光サブキャリア変調信号は、搬送光と同一の偏波となるように制御して搬送光に合波される。
【００４７】
このように、制御光生成部は、光源から出力される光をデータ信号で変調し、他の光源から出力される光と合波することによっても、光サブキャリア変調信号を出力することができる。
【００４８】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第２の実施の形態および第３の実施の形態では、単一の光サブキャリア変調信号を搬送光に合波するようにした。第４の実施の形態では、複数の互いに独立な光サブキャリア変調信号を多重して搬送光に合波する。なお、第４の実施の形態における光ネットワークシステムは、図２と同様であり、その説明を省略する。また、光多重装置は、図３と同様であり（制御光生成部のブロックは異なる）、その説明を省略する。
【００４９】
図６は、第４の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。図６に示すように、制御光生成部は、光源８１ａ，８１ｂ，…，８１ｎ、光強度変調器８２ａ，…，８２ｍ、および光合波器８３を有している。
【００５０】
図６には、光合波器８３から出力する光の光スペクトルを示した光スペクトル９１が示してある。光スペクトル９１の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。
光源８１ａ，８１ｂ，…，８１ｎは、異なる光周波数νCW，νS1，…，νSnのＣＷ光を出力する。
【００５１】
光強度変調器８２ａ，…，８２ｍには、図示しない装置から、伝送路で伝送しようとするデータ信号Ｄ１，…，Ｄｎが送られてくる。データ信号Ｄ１，…，Ｄｎは、例えば、図示しない異なる装置から送信され、または、図示しない１つの装置から送信される。
【００５２】
光強度変調器８２ａは、光源８１ｂから出力される光を、データ信号Ｄ１によって強度変調し、光合波器８３に出力する。以下同様にして、光強度変調器８２ｍは、光源８１ｎから出力される光を、データ信号Ｄｎによって強度変調し、光合波器８３に出力する。
【００５３】
光強度変調器８２ａ，…，８２ｍは、例えば、ニオブ酸リチウム光変調器またはＥＡ変調器である。または、光強度変調器８２ａ，…，８２ｍは、非線形光学媒質である。光強度変調器８２ａ，…，８２ｍは、非線形光学媒質の場合、送られてくるデータ信号をＥ／Ｏ変換し、Ｅ／Ｏ変換したデータ信号によって光源８１ｂ，…，８１ｎから出力される光を強度変調する。または、光強度変調器８２ａ，…，８２ｍは、送られてくるデータ信号が光信号の場合、直接非線形光学媒質に入力し、光源８１ｂ，…，８１ｎから出力される光を強度変調する。
【００５４】
光合波器８３は、光源８１ａから出力される光と、光強度変調器８２ａ，…，８２ｍから出力される光とを合波する。光合波器８３から出力する光スペクトルは、光スペクトル９１に示すようになる。光源８１ａから出力される光と、光強度変調器８２ａ，…，８２ｍから出力される光と合波することによって、光合波器８３からは、次の式（３）で示す光サブキャリア周波数を有するｎ個の光サブキャリア変調信号が出力される。式（３）のｊは、１〜ｎ（ｎは光源８１ｂ〜８１ｎの数）の値をとる。
【００５５】
ｆj＝｜νCW−νSj｜ …（３）
すなわち、光合波器８３からは、光源８１ａと光源８１ｂ，…，８１ｎとから出力される光の光周波数差の周波数で正弦波変調されたサブキャリア光をデータ信号Ｄ１，…，Ｄｎで強度変調し、それらを多重した光サブキャリア変調信号が出力される。光合波器８３から出力される光サブキャリア変調信号は、例えば、図３で示した光合波器２２に入力され、搬送光に合波される。光サブキャリア変調信号は、搬送光と同一の偏波となるように制御して搬送光に合波される。
【００５６】
なお、多重化された光サブキャリア変調信号は、瞬時光パワーが高くなり、非線形光学媒質内でクロストークが増大する。そこで、例えば、光合波器８３の出力に光分散媒質を設け、光合波器８３から出力される光サブキャリア変調信号を、光分散媒質に透過させるようにしてもよい。これにより、非線形光学媒質内でのクロストーク増大を抑制することができる。
【００５７】
このように、制御光生成部は、複数の異なる光周波数の光を出力する光源を備え、それらの光を複数のデータで変調して合波することによって、多重化した光サブキャリア変調信号を生成することもできる。
【００５８】
［第５の実施の形態］
次に、第５の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第５の実施の形態では、モード同期レーザを用いて光サブキャリア変調信号を生成する。なお、第５の実施の形態における光ネットワークシステムは、図２と同様であり、その説明を省略する。また、光多重装置は、図３と同様であり（制御光生成部のブロックは異なる）、その説明を省略する。
【００５９】
図７は、第５の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。図７に示すように、制御光生成部は、モード同期レーザ１０１および光強度変調器１０２を有している。
図７には、モード同期レーザ１０１から出力される光の光スペクトル１１１が示してある。光スペクトル１１１の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図７には、光強度変調器１０２から出力される光の光スペクトル１１２が示してある。光スペクトル１１２の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図７には、光強度変調器１０２から出力される光サブキャリア変調信号の波形を示した波形１１３が示してある。波形１１３の横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。
【００６０】
モード同期レーザ１０１からは、図７の光スペクトル１１１に示す繰り返し周波数ｆmの光（サブキャリア光）が出力される。すなわち、モード同期レーザ１０１からは、繰り返し周波数ｆmの光が出力される。
【００６１】
光強度変調器１０２には、図示しない装置から、伝送路で伝送しようとするデータ信号が送られてくる。光強度変調器１０２は、モード同期レーザ１０１から出力されるサブキャリア光を、データ信号によって強度変調し、光サブキャリア変調信号を出力する。
【００６２】
例えば、光強度変調器１０２は、波形１１３の実線波形に示すような光サブキャリア変調信号を出力する。波形１１３に示す点線は、光強度変調器１０２に送られてくるデータ信号の波形を示している。
【００６３】
光強度変調器１０２から出力される光サブキャリア変調信号は、例えば、図３で示した光合波器２２に入力され、搬送光に合波される。光サブキャリア変調信号は、搬送光と同一の偏波となるように制御して搬送光に合波される。
【００６４】
光強度変調器１０２は、例えば、ニオブ酸リチウム光変調器またはＥＡ変調器である。または、光強度変調器１０２は、非線形光学媒質である。光強度変調器１０２は、非線形光学媒質の場合、送られてくるデータ信号をＥ／Ｏ変換し、Ｅ／Ｏ変換したデータ信号によってモード同期レーザ１０１から出力されるサブキャリア光を強度変調する。または、光強度変調器１０２は、送られてくるデータ信号が光信号の場合、直接非線形光学媒質に入力し、モード同期レーザ１０１から出力されるサブキャリア光を強度変調する。
【００６５】
このように、制御光生成部は、レーザの緩和振動周波数による帯域の制限を受けないモード同期レーザを用いて、高い周波数の光サブキャリア変調信号を生成することができる。
【００６６】
［第６の実施の形態］
次に、第６の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第６の実施の形態では、短パルスを発生する光源と光時間分割多重器とを用いて、サブキャリア光を生成する。なお、第６の実施の形態における光ネットワークシステムは、図２と同様であり、その説明を省略する。また、光多重装置は、図３と同様であり（制御光生成部のブロックは異なる）、その説明を省略する。
【００６７】
図８は、第６の実施の形態に係る制御光生成部のブロック図である。図７に示すように、制御光生成部は、パルス光源１２１、光時間分割多重器１２２、および光強度変調器１２３を有している。
【００６８】
図８には、パルス光源１２１から出力されるパルス光の波形を示した波形１３１が示してある。波形１３１の横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。また、図８には、光時間分割多重器１２２から出力される光の波形を示した波形１３２が示してある。波形１３２の横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。また、図８には、光強度変調器１２３から出力される光サブキャリア変調信号の波形を示した波形１３３が示してある。横軸は時間を示し、縦軸はパワーを示す。
【００６９】
パルス光源１２１は、波形１３１に示すように、繰り返し周波数ｆPのパルス光を出力する。パルス光の幅は、繰り返し周波数ｆPに対して十分狭い短パルス光である。
光時間分割多重器１２２は、１：ｋの光時間分割多重器である。光時間分割多重器１２２は、パルス光源１２１から出力されるパルス光を、繰り返し周波数ｆP×ｋの周波数に変換して出力する。例えば、光時間分割多重器１２２は、波形１３２に示すような、繰り返し周波数ｆP×ｋのパルス光を出力する。
【００７０】
光強度変調器１２３には、図示しない装置から、伝送路で伝送しようとするデータ信号が送られてくる。光強度変調器１２３は、光時間分割多重器１２２から出力されるパルス光（サブキャリア光）を、データ信号によって強度変調し、光サブキャリア変調信号を出力する。
【００７１】
例えば、光強度変調器１２３は、波形１３３の実線波形に示すような光サブキャリア変調信号を出力する。波形１３３に示す点線は、光強度変調器１２３に送られてくるデータ信号の波形を示している。
【００７２】
光強度変調器１２３から出力される光サブキャリア変調信号は、例えば、図３で示した光合波器２２に入力され、搬送光に合波される。光サブキャリア変調信号は、搬送光と同一の偏波となるように制御して搬送光に合波される。
【００７３】
光強度変調器１２３は、例えば、ニオブ酸リチウム光変調器またはＥＡ変調器である。または、光強度変調器１２３は、非線形光学媒質である。光強度変調器１２３は、非線形光学媒質の場合、送られてくるデータ信号をＥ／Ｏ変換し、Ｅ／Ｏ変換したデータ信号によって光時間分割多重器１２２から出力されるサブキャリア光を強度変調する。または、光強度変調器１２３は、送られてくるデータ信号が光信号の場合、直接非線形光学媒質に入力し、光時間分割多重器１２２から出力されるサブキャリア光を強度変調する。
【００７４】
このように、制御光生成部は、パルス光を生成し、光時間分割多重器で繰り返し周波数（光サブキャリア周波数）を制御して光サブキャリア変調信号を生成することもできる。
［第７の実施の形態］
次に、第７の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第７の実施の形態では、光ネットワークシステムの受信装置について説明する。なお、第７の実施の形態における光ネットワークシステムは、図２と同様であり、その説明を省略する。
【００７５】
図９は、第７の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。図９に示すように、受信装置は、光分波器１４１、局所発振光源１４２ａ，…，１４２ｎ、光カプラ１４３ａ，…，１４３ｎ、フォトディテクタ１４４ａ，…，１４４ｎ、帯域透過フィルタ１４５ａ，…，１４５ｎ、および包絡線検波器１４６ａ，…，１４６ｎを有している。図９の受信装置は、光ヘテロダイン検波によりダウンコンバージョンし、搬送光に含まれるデータ信号を復調する。
【００７６】
図９に示す受信装置は、例えば、図２に示す受信装置１２に対応し、伝送路を伝搬する光が入力される。図２では、受信装置は、伝送路中に設けられているが、例えば、光カプラなどによって伝送路の光を一部分岐して受信装置に出力するようにしてもよい。
【００７７】
光分波器１４１には、伝搬路を伝送している搬送光が入力される。搬送光には、光周波数νX1，…，νXnの光が多重されている。以下、光分波器１４１に入力される搬送光を多重光信号と呼ぶことがある。
【００７８】
多重光信号の光周波数νX1，…，νXnは、例えば、図６で説明した光源８１ｂ，…，８１ｎの光の光周波数νS1，…，νSnに対応した次の式（４）で示す光周波数である。式（４）のｊは、１〜ｎ（ｎは光源８１ｂ〜８１ｎの数）の値をとる。
【００７９】
νXj=νc±｜νCW−νSj｜ … (４)
または、図４で説明した光源４１ａ、４１ｂの光周波数ν1，ν2の光周波数の差ｆは、他の光サブキャリア変調信号に重なって搬送光に多重されないよう、光多重装置ごとに異なる。例えば、伝送路中に複数設けられる図４の光多重装置は、異なる光サブキャリア周波数ｆ1，…，ｆnの光を生成して光サブキャリア変調信号を生成する。多重光信号の光周波数νX1，…，νXnは、この場合の複数の光多重装置の光サブキャリア周波数ｆ1，…，ｆnに対応した次の式(５)で示す光周波数である。式（５）のｊは、１〜ｎ（ｎは多重されているデータ信号の数）の値をとる。
【００８０】
νXj=νc±ｆj … (５)
光多重装置の制御光生成部が図５、図７、および図８で説明した制御光生成部の場合も同様である。
【００８１】
光分波器１４１は、多重光信号をｎ分割して、それぞれを光カプラ１４３ａ，…，１４３ｎに出力する。
局所発振光源１４２ａ，…，１４２ｎは、光周波数νl1，…，νlnの光を出力する。
【００８２】
光カプラ１４３ａ，…，１４３ｎには、光分波器１４１によって分波された光と、局所発振光源１４２ａ，…，１４２ｎの出力する光が入力される。光カプラ１４３ａ，…，１４３ｎは、光分波器１４１によって分波された光と、局所発振光源１４２ａ，…，１４２ｎの光とを合波して、フォトディテクタ１４４ａ，…，１４４ｎに出力する。
【００８３】
フォトディテクタ１４４ａ，…，１４４ｎは、光カプラから出力される光の光パワーを電気信号に変換する。
帯域透過フィルタ１４５ａ，…，１４５ｎのそれぞれは、フォトディテクタ１４４ａ，…，１４４ｎから出力される電気信号から一つの信号成分を抽出する。帯域透過フィルタ１４５ａ，…，１４５ｎのそれぞれは、次の式（６）に示す周波数を有する信号を透過させ、余計な周波数の信号を除去する。式（６）のｋは、１〜ｎ（ｎは多重されているデータ信号の数）の値をとる。
【００８４】
ｆik＝｜νlk−νXk｜ …（６）
帯域透過フィルタ１４５ａ，…，１４５ｎの透過帯域は、例えば、式（６）に示す周波数ｆikに合わせる。
【００８５】
包絡線検波器１４６ａ，…，１４６ｎは、帯域透過フィルタ１４５ａ，…，１４５ｎから出力される信号の包絡線を検波する。これにより、受信装置は、光多重装置から送信されたデータ信号を得ることができる。
【００８６】
このように、受信装置は、搬送光を分配し、局所発振光源１４２ａ，…，１４２ｎの出力する光と合波する。そして、受信装置は、合波した光のパワーをフォトディテクタ１４４ａ，…，１４４ｎで電気信号に変換し、帯域透過フィルタにより信号を抽出し、包絡線検波器１４６ａ，…，１４６ｎで包絡線検波することにより、データ信号を得ることができる。
【００８７】
［第８の実施の形態］
次に、第８の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第８の実施の形態では、受信装置は、受信した多重光信号をフォトディテクタで電気信号に変換し、分波器で分配する。そして、分配された電気信号を帯域透過フィルタで分離し、データ信号を得る。
【００８８】
図１０は、第８の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。図１０に示すように、受信装置は、フォトディテクタ１５１、分配器１５２、帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎ、および包絡線検波器１５４ａ，…，１５４ｎを有している。
【００８９】
図１０には、フォトディテクタ１５１に入力される多重光信号の光スペクトル１６１が示してある。光スペクトル１６１の横軸は光周波数を示し、縦軸はパワーを示す。また、図１０には、フォトディテクタ１５１から出力される信号の電気スペクトル１６２が示してある。電気スペクトル１６２の横軸は周波数を示し、縦軸はパワーを示す。
【００９０】
フォトディテクタ１５１には、光スペクトル１６１に示す光周波数を有する多重光信号が入力される。フォトディテクタ１５１は、入力される多重光信号の光パワーを電気信号に変換する。従って、フォトディテクタ１５１からは、電気スペクトル１６２に示す周波数を有する電気信号が出力される。
【００９１】
分配器１５２は、フォトディテクタ１５１から出力される信号をＮ個（Ｎ：多重光信号に多重されているデータ信号の数）に分配し、帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎに出力する。
【００９２】
帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎのそれぞれは、次の式（７）に示す周波数の信号を透過させる。式（７）のｋは、１〜ｎ（ｎは多重されているデータ信号の数）の値をとる。
【００９３】
ｆik＝｜νCW−νXk｜ …（７）
すなわち、帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎの透過帯域は、複数の光多重装置のそれぞれで生成される光サブキャリア変調信号の光サブキャリア周波数に合わせられる。これによって、帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎからは、搬送光に多重された光サブキャリア変調信号の電気信号が得られる。
【００９４】
包絡線検波器１５４ａ，…，１５４ｎは、帯域透過フィルタ１５３ａ，…，１５３ｎから出力される信号の包絡線を検波する。これにより、受信装置は、光多重装置から送信されたデータ信号を得ることができる。
【００９５】
このように、搬送光をフォトディテクタ１５１で電気信号に変換して複数に分配する。そして、分配した電気信号から光サブキャリア周波数を有する信号を抽出して包絡線検波することにより、データ信号を得ることができる。
【００９６】
［第９の実施の形態］
次に、第９の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第９の実施の形態では、受信装置は、光分波器で多重光信号を所定の波長（光周波数）で分波し、フォトディテクタで電気信号に変換してデータ信号を得る。
【００９７】
図１１は、第９の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。図１１に示すように、受信装置は、光波長分波器１７１およびフォトディテクタ１７２ａ，…，１７２ｎを有している。
【００９８】
光波長分波器１７１には、光周波数νX1，…，νXnを有する多重光信号が入力される。光波長分波器１７１は、多重光信号を光周波数νX1，…，νXnのそれぞれの光に分波する。
【００９９】
フォトディテクタ１７２ａ，…，１７２ｎは、光波長分波器１７１によって波長（光周波数）分波された光の光パワーを電気信号に変換する。これにより、フォトディテクタ１７２ａ，…，１７２ｎからは、光多重装置から送信されたデータ信号を得ることができる。
【０１００】
このように、受信装置は、搬送光を光波長分波器１７１によって光多重装置で生成した光サブキャリア変調信号の光サブキャリア周波数ｆ1，…，ｆnに対応した式（５）で示される光周波数νX1，…，νXnで分波する。そして、受信装置は、分波した光の光パワーをフォトディテクタ１７２ａ，…，１７２ｎによって電気信号に変換することにより、データ信号を得ることができる。
【０１０１】
［第１０の実施の形態］
次に、第１０の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第１０の実施の形態では、受信装置は、多重光信号を光波長分波器により複数の信号を含む光周波数群で分離し、それぞれを光ヘテロダイン検波によりダウンコンバージョンする。受信装置は、ダウンコンバージョンした信号を分配器で分配し、分配した信号をそれぞれ変換したサブキャリア周波数に対応した帯域透過フィルタにより分離し、検波器によってデータ信号を得る。
【０１０２】
図１２は、第１０の実施の形態に係る受信装置のブロックを示した図である。図１２に示すように、受信装置は、光波長分波器１８１、局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍ、光カプラ１８３ａ，…，１８３ｍ、フォトディテクタ１８４ａ，…，１８４ｍ、分配器１８５ａ，…，１８５ｍ、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎ、および包絡線検波器１８７ａ，…，１８７ｎ，…，１８９ａ，…，１８９ｎを有している。
【０１０３】
局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍ、光カプラ１８３ａ，…，１８３ｍ、フォトディテクタ１８４ａ，…，１８４ｍ、分配器１８５ａ，…，１８５ｍはそれぞれ、光波長分波器１８１によって多重光信号が光周波数群の光に分離される数分、設けられる。帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎは、分配器１８５ａによって信号が分配される数分(光周波数群に含まれる光サブキャリア変調信号の数分)設けられ、同様に、帯域透過フィルタ１８８ａ，…１８８ｎも、分配器１８５ｍによって信号が分配される数分設けられる。包絡線検波器１８７ａ，…，１８７ｎ，…，１８９ａ，…，１８９ｎは、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎに対応して設けられる。
【０１０４】
光波長分波器１８１には、光周波数νX11，…，νX1n，…，νXm1，…，νXmnを含む多重光信号が入力される。光周波数νX11，…，νX1nの光は、例えば、図６に示す制御光生成部を有する光多重装置によって搬送光に多重された光である。以下同様に、光周波数νXm1，…，νXmnの光は、図６に示す制御光生成部を有する別の光多重装置によって搬送光に多重された光である。
【０１０５】
光波長分波器１８１は、多重光信号を光周波数群の光に分離する。例えば、光波長分波器１８１は、光周波数νX11，…，νX1nの光を多重光信号から分離して光カプラ１８３ａに出力し、以下同様にして、光周波数νXm1，…，νXmnの光を多重光信号から分離して光カプラ１８３ｍに出力する。
【０１０６】
局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍは、光周波数νl1，…，νlmの光を出力する。
光カプラ１８３ａ，…，１８３ｍには、光波長分波器１８１によって分波された光と、局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍの光が入力される。光カプラ１８３ａ，…，１８３ｍは、光波長分波器１８１によって分波された光と、局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍの光とを合波して、フォトディテクタ１８４ａ，…，１８４ｍに出力する。
【０１０７】
フォトディテクタ１８４ａ，…，１８４ｍは、光カプラ１８３ａ，…，１８３ｍから出力される光の光パワーを電気信号に変換する。
分配器１８５ａ，…，１８５ｍは、フォトディテクタ１８４ａ，…，１８４ｍから出力される信号を分配する。分配器１８５ａ，…，１８５ｍのそれぞれは、光波長分波器１８１によって分波された光に含まれる光サブキャリア変調信号の数分、信号を分配する。
【０１０８】
帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎのそれぞれは、次の式（８）に示す周波数の信号を透過させる。式（８）のｊは、１〜ｍ（ｍは局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍの数）の値をとる。ｋは、１〜ｎ（ｎは光波長分波器１８１によって分波された光に含まれる光サブキャリア変調信号の数）の値をとる。
【０１０９】
ｆjk＝｜νlj−νXjk｜ …（８）
すなわち、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎの透過帯域は、局所発振光源１８２ａ，…，１８２ｍの出力する光の光周波数と、複数の光多重装置のそれぞれの光源の光周波数との差の周波数に合わせられる。つまり、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎの透過帯域は、光サブキャリア周波数に対応した周波数に合わせられる。これによって、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎからは、搬送光に多重された光サブキャリア変調信号の電気信号が得られる。
【０１１０】
包絡線検波器１８７ａ，…，１８７ｎ，…，１８９ａ，…，１８９ｎは、帯域透過フィルタ１８６ａ，…，１８６ｎ，…，１８８ａ，…１８８ｎから出力される信号の包絡線を検波する。これにより、受信装置は、光多重装置から送信されたデータ信号を得ることができる。
【０１１１】
このように、受信装置は、多重光信号を光分波器により複数の信号を含む光周波数群に分離し、それぞれを光ヘテロダイン検波によりダウンコンバージョンする。そして、受信装置は、ダウンコンバージョンした信号を分配器により分配し、分配した信号を光サブキャリア周波数に対応した透過帯域の帯域透過フィルタによって分離し、検波器に検波することにより、データ信号を得ることができる。
【０１１２】
以上の実施の形態に開示された技術には、以下の付記に示す技術が含まれる。
（付記１） 搬送光が伝搬する伝送路と、
前記伝送路中に設けられる光多重装置と、を備え、
前記光多重装置は、
強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する制御光生成部と、
前記伝送路中の非線形光学媒質において前記搬送光を前記制御光により変調するために前記制御光を前記搬送光に合波する合波器と、
を有することを特徴とする光ネットワークシステム。
【０１１３】
（付記２） 前記光多重装置は、前記伝送路中に複数設けられ、
それぞれの前記光多重装置の前記制御光生成部は、異なる周波数で前記強度変調された光を生成することを特徴とする付記１記載の光ネットワークシステム。
【０１１４】
（付記３） 前記制御光生成部は、
第１の光を出力する第１の光源と、
前記第１の光と光周波数の異なる第２の光を出力する第２の光源と、
前記第１の光と前記第２の光とを合波し、前記強度変調された光を出力する強度光生成合波器と、
前記強度光生成合波器から出力される前記強度変調された光を前記データ信号によって変調する変調器と、
を有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１１５】
（付記４） 前記制御光生成部は、
第１の光を出力する第１の光源と、
前記第１の光と光周波数の異なる第２の光を出力する第２の光源と、
前記第２の光を前記データ信号によって変調する変調器と、
前記第１の光と前記変調器から出力される光とを合波し、前記制御光を出力する制御光生成合波器と、
を有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１１６】
（付記５） 前記制御光生成部は、
光を出力する第１の光源と、
前記第１の光源が出力する光と光周波数が異なる光を出力する複数の第２の光源と、
複数の前記第２の光源から出力される光を複数の異なる前記データ信号によって変調する複数の変調器と、
前記第１の光源から出力される光と前記複数の変調器から出力される光とを合波し、前記制御光を出力する制御光生成合波器と、
を有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１１７】
（付記６） 前記制御光生成部は、モード同期レーザによって前記強度変調された光を出力することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
（付記７） 前記制御光生成部は、
パルス光を出力するパルス光源と、
前記パルス光の繰り返し周波数を変更し、前記強度変調された光を出力する光時間分割多重器と、
を有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１１８】
（付記８） 前記搬送光を分配する分波器と、
局所光を出力する複数の局所発振光源と、
前記分波器で分波された光と前記局所発振光源の出力する前記局所光とを合波する複数の局所光合波器と、
前記局所光合波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
前記電気信号から一つの信号成分を抽出する複数のフィルタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１１９】
（付記９） 前記搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタと、
前記電気信号を分配する分配器と、
分配された前記電気信号を前記強度変調された光の光強度周波数で透過させる複数のフィルタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１２０】
（付記１０） 前記搬送光を光周波数で分波する分波器と、
前記分波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１２１】
（付記１１） 前記搬送光を光周波数群で分波する分波器と、
局所光を出力する複数の局所発振光源と、
前記分波器で分波された光と前記局所発振光源の出力する前記局所光とを合波する複数の局所光合波器と、
前記局所光合波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
前記電気信号を分配する複数の分配器と、
分配された前記電気信号を前記強度変調された光の光強度周波数に対応する周波数で透過させる複数のフィルタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする付記１または２記載の光ネットワークシステム。
【０１２２】
（付記１２） 強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する制御光生成部と、
伝送路を伝搬している搬送光を非線形光学媒質において前記制御光により変調するために前記制御光を前記搬送光に合波する合波器と、
を有することを特徴とする光多重装置。
【０１２３】
（付記１３） 強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光と合波され、伝送路中の非線形光学媒質において変調された搬送光を分配する分波器と、
局所光を出力する複数の局所発振光源と、
前記分波器で分波された光と前記局所発振光源の出力する前記局所光とを合波する複数の局所光合波器と、
前記局所光合波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
前記電気信号から一つの信号成分を抽出する複数のフィルタと、
を有することを特徴とする受信装置。
【符号の説明】
【０１２４】
１ 伝送路
１ａ 非線形光学媒質
２ 光多重装置
２ａ 制御光生成部
２ｂ 合波器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送光が伝搬する伝送路と、
前記伝送路中に設けられる光多重装置と、を備え、
前記光多重装置は、
強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する制御光生成部と、
前記伝送路中の非線形光学媒質において前記搬送光を前記制御光により変調するために前記制御光を前記搬送光に合波する合波器と、
を有することを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項２】
前記光多重装置は、前記伝送路中に複数設けられ、
それぞれの前記光多重装置の前記制御光生成部は、異なる周波数で前記強度変調された光を生成することを特徴とする請求項１記載の光ネットワークシステム。
【請求項３】
前記制御光生成部は、
第１の光を出力する第１の光源と、
前記第１の光と光周波数の異なる第２の光を出力する第２の光源と、
前記第１の光と前記第２の光とを合波し、前記強度変調された光を出力する強度光生成合波器と、
前記強度光生成合波器から出力される前記強度変調された光を前記データ信号によって変調する変調器と、
を有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項４】
前記制御光生成部は、
第１の光を出力する第１の光源と、
前記第１の光と光周波数の異なる第２の光を出力する第２の光源と、
前記第２の光を前記データ信号によって変調する変調器と、
前記第１の光と前記変調器から出力される光とを合波し、前記制御光を出力する制御光生成合波器と、
を有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項５】
前記制御光生成部は、
光を出力する第１の光源と、
前記第１の光源が出力する光と光周波数が異なる光を出力する複数の第２の光源と、
複数の前記第２の光源から出力される光を複数の異なる前記データ信号によって変調する複数の変調器と、
前記第１の光源から出力される光と前記複数の変調器から出力される光とを合波し、前記制御光を出力する制御光生成合波器と、
を有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項６】
前記搬送光を分配する分波器と、
局所光を出力する複数の局所発振光源と、
前記分波器で分波された光と前記局所発振光源の出力する前記局所光とを合波する複数の局所光合波器と、
前記局所光合波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
前記電気信号から一つの信号成分を抽出する複数の帯域透過フィルタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項７】
前記搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタと、
前記電気信号を分配する分配器と、
分配された前記電気信号を前記強度変調された光の光強度周波数で透過させる複数のフィルタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項８】
前記搬送光を光周波数で分波する分波器と、
前記分波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項９】
強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する制御光生成部と、
伝送路を伝搬している搬送光を非線形光学媒質において前記制御光により変調するために前記制御光を前記搬送光に合波する合波器と、
を有することを特徴とする光多重装置。
【請求項１０】
強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光と合波され、伝送路中の非線形光学媒質において変調された搬送光を分配する分波器と、
局所光を出力する複数の局所発振光源と、
前記分波器で分波された光と前記局所発振光源の出力する前記局所光とを合波する複数の局所光合波器と、
前記局所光合波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
前記電気信号から一つの信号成分を抽出する複数のフィルタと、
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項１】
搬送光が伝搬する伝送路と、
前記伝送路中に設けられる光多重装置と、を備え、
前記光多重装置は、
強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する制御光生成部と、
前記伝送路中の非線形光学媒質において前記搬送光を前記制御光により変調するために前記制御光を前記搬送光に合波する合波器と、
を有することを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項２】
前記光多重装置は、前記伝送路中に複数設けられ、
それぞれの前記光多重装置の前記制御光生成部は、異なる周波数で前記強度変調された光を生成することを特徴とする請求項１記載の光ネットワークシステム。
【請求項３】
前記制御光生成部は、
第１の光を出力する第１の光源と、
前記第１の光と光周波数の異なる第２の光を出力する第２の光源と、
前記第１の光と前記第２の光とを合波し、前記強度変調された光を出力する強度光生成合波器と、
前記強度光生成合波器から出力される前記強度変調された光を前記データ信号によって変調する変調器と、
を有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項４】
前記制御光生成部は、
第１の光を出力する第１の光源と、
前記第１の光と光周波数の異なる第２の光を出力する第２の光源と、
前記第２の光を前記データ信号によって変調する変調器と、
前記第１の光と前記変調器から出力される光とを合波し、前記制御光を出力する制御光生成合波器と、
を有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項５】
前記制御光生成部は、
光を出力する第１の光源と、
前記第１の光源が出力する光と光周波数が異なる光を出力する複数の第２の光源と、
複数の前記第２の光源から出力される光を複数の異なる前記データ信号によって変調する複数の変調器と、
前記第１の光源から出力される光と前記複数の変調器から出力される光とを合波し、前記制御光を出力する制御光生成合波器と、
を有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項６】
前記搬送光を分配する分波器と、
局所光を出力する複数の局所発振光源と、
前記分波器で分波された光と前記局所発振光源の出力する前記局所光とを合波する複数の局所光合波器と、
前記局所光合波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
前記電気信号から一つの信号成分を抽出する複数の帯域透過フィルタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項７】
前記搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタと、
前記電気信号を分配する分配器と、
分配された前記電気信号を前記強度変調された光の光強度周波数で透過させる複数のフィルタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項８】
前記搬送光を光周波数で分波する分波器と、
前記分波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
を有する受信装置と、
をさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の光ネットワークシステム。
【請求項９】
強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光を生成する制御光生成部と、
伝送路を伝搬している搬送光を非線形光学媒質において前記制御光により変調するために前記制御光を前記搬送光に合波する合波器と、
を有することを特徴とする光多重装置。
【請求項１０】
強度変調された光をデータ信号によって変調した制御光と合波され、伝送路中の非線形光学媒質において変調された搬送光を分配する分波器と、
局所光を出力する複数の局所発振光源と、
前記分波器で分波された光と前記局所発振光源の出力する前記局所光とを合波する複数の局所光合波器と、
前記局所光合波器から出力される光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
前記電気信号から一つの信号成分を抽出する複数のフィルタと、
を有することを特徴とする受信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−４９９３７（Ｐ２０１２−４９９３７Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９１６９４（Ｐ２０１０−１９１６９４）
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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