近年来，随着例如以因特网等为代表的网络技术的发展，对光纤通 信的通信容量的大容量化的要求越来越高。
近年来，为了实现光纤通信的通信容量的大容量化，通过增加能够 收发的波长信道数(例如波分复用通信技术(WDM：Wavelength Division Multiplexing))和使每个波长信道的通信速度高速化来进行。
作为使每个波长信道的通信速度高速化的手段，例如研究了时分复 用通信(TDM：Time Division Multiplexing)等复用通信方法且已经被实 用化。该TDM方式是如下方式：通过使用对多个信道进行时分复用的时 分复用信号，从而使每个波长信道的通信速度高速化。
在TDM方式中，在接收侧具有根据由时钟信号生成的选通信号从时 分复用信号中分离出各个信道的复用分离单元，单独取出各个信道的信 息来进行接收。并且，以往所采用的TDM方式是利用电子器件来进行时 分复用信号产生/复用信号分离的方式。特别地，将该方式称为电TDM。
为了使电TDM的通信速度高速化，需要使电子器件、以及用于进行 光电转换的光电二极管、半导体激光器等光电器件高速化。其通信速度 的极限是40Gbit/s左右的比特率。
为了进一步使TDM方式的通信速度高速化，优选全部利用光学手段 来实现上述复用信号产生/复用信号分离单元。特别地，将该方式称为光 TDM。
在光TDM方式中，优选使用例如使光耦合器等耦合的光回路，来生 成经时分复用的光脉冲信号。并且，作为接收侧的复用分离，优选使用 全光型光开关来执行，该全光型光开关利用控制光即光控制信号进行选 通动作。并且，在用于长距离传输等的光中继器、光网络的节点中，需 要波长转换、调制光信号的生成、以及光信号再现动作等光信号控制技 术，但是，关于这些，同样优选使用通过控制光信号来进行被控制光信 号的波长转换、调制光信号的生成、以及信号再现等的全光型波长转换 器/光调制器等来执行。
即，在光TDM方式中，为了执行其接收端的复用分离、或光中继器 等中的光信号再现等，需要利用控制光信号来进行被控制光信号的开关 动作、调制信号生成动作的全光型光开关/调制器。
作为实现全光型光开关/调制器的手法，利用在光纤中发生的光克尔 效应的方法是其优选的一例。
在光纤中发生的光克尔效应是如下的现象：通过在光纤中传播强度 强的光，从而使光纤的折射率变化，其响应速度是几飞秒(fs)。即，如 果利用光纤的光克尔效应来构成光开关或光调制器，则能够实现可对大 约几百Gbit/s以上的光脉冲信号进行切换和调制的光开关/光调制器。
作为利用了光克尔效应的光开关，研究了利用在偏振面保持型的单 模光纤内产生的光克尔效应的光开关(例如参照非专利文献1)。
在非专利文献1所公开的利用了光克尔效应的光开关中，作为发生 光克尔效应的光纤，利用偏振保持单模光纤(以下有时也称为“偏振面 保持光纤”或简称为“光纤”)。
该偏振面保持光纤构成为，在相对于该光纤的光传播方向(以下有 时也称为“光纤的光轴方向”)垂直的面内所设定的被称为相位滞后轴或 慢(Slow)轴的光学轴的方向、和与Slow轴正交的被称为相位超前轴或 快(fast)轴的光学轴的方向上，针对被导波的光的等效折射率不同。
而且，非专利文献1公开的光开关中所利用的光纤具有如下结构： 具有使2条偏振保持单模光纤的光学轴正交并熔接的面，能够抵消偏振 波面保持型的单模光纤所具有的双折射性。
非专利文献1所记载的光开关被输入偏振面与偏振面保持光纤的光 学轴平行的线偏振的控制光、和偏振面从偏振面保持光纤的光学轴倾斜 45度的线偏振的信号光(被控制光)。
而且，在构成信号光的光脉冲和构成控制光的光脉冲没有同步输入 该光开关的情况下，以与输入该光开关时相同的线偏振光状态输出信号 光的光脉冲。另一方面，在同步输入了控制光的光脉冲和信号光的光脉 冲的情况下，针对信号光的光脉冲的偏振光分量中与控制光的光脉冲的 偏振方向平行的偏振分量，通过控制光的光脉冲引起光克尔效应。即， 通过光克尔效应，通过在信号光的光脉冲和控制光的光脉冲之间发生的 交叉相位调制效应(XPM)，在信号光的光脉冲中产生相位漂移。
这里，同步输入控制光的光脉冲和信号光的光脉冲是指如下状态： 当控制光所具有的一个光脉冲信号输入到以下说明的第3偏振面保持光 纤22中时，调节控制光脉冲信号或信号光的延迟时间来进行输入，以使 该控制光所具有的一个光脉冲信号在时间上与信号光所具有的一个光脉 冲一致。此时，如以下详细说明的那样，预料到基于群速度色散(GVD： group velocity dispersion)的walk-off效应，有时对控制光的光脉冲位置 和信号光的光脉冲位置赋予一些偏差来进行输入，同步输入的状态意味 着包含该情况的状态。
当该相位漂移量等于π时，信号光的光脉冲的偏振方向相对于输 入该光开关时旋转90度。即，信号光的光脉冲的偏振方向相对于光纤光 学轴成为-45度的方向。而且，通过在光开关的输出侧配置检偏振器，从 而能够通过控制光使信号光的光脉冲通过或遮断信号光的光脉冲。
即，如果将检偏振器的光学轴的方向配置成，在信号光的光脉冲的 偏振方向相对于输入该光开关时旋转90度的情况下设定为透射的方向、 在与输入时相同的偏振方向的情况下设定为遮断方向，则通过控制光， 能够仅使偏振面旋转后的光脉冲透射过该光开关，所以，能够通过控制 光对信号光的光脉冲进行开关。
在实现非专利文献1所公开的光开关时，存在2条偏振保持单模光 纤的光纤长度的严格调节这样的器件制造烦杂的现实问题。进而，还存 在开关动作不稳定性的问题，该开关动作不稳定性是由于在非专利文献2 所公开的偏振保持单模光纤中现实存在的偏振波串扰分量而引起的。
作为解决这些问题的方法，目前为止，我们提出了专利文献1所公 开的光开关。
即，在专利文献1中公开了如下的光开关：不需要调节构成光开关 的偏振保持单模光纤的光纤长度，并且，即使使用较长的光纤作为产生 光克尔效应的偏振保持单模光纤，也不会产生由于偏振波串扰分量而导 致的开关动作的不稳定性。
【专利文献1】日本特开2006-58508号公报
【非专利文献1】“Ultrafast Optical multi/demultiplexer utilizing optical Kerr effect in polarization-maintaining single-mode fibres”， T.Morioka，M.Saruwatari and ATakada，Electronic Letters，Vol.23，No.9 pp.453-454，1987.
【非专利文献1】荒井慎一等5人，“偏振保持光纤”，古川电工时 报，平成14年1月第109号，pp.5-10，2002.
关于在光通信系统中所利用的光信号的编码格式，提出并利用了各 种编码格式。其代表性的方式是：根据光信号的峰值强度大小来表示2 值数字信号的振幅调制方式、和根据光信号的光载波的光相位的差异来 表示2值数字信号的相位调制方式。
关于振幅调制方式、相位调制方式，优选适当选择并使用能够最大 限度地满足各个网络要求标准的方式。并且，光通信网络具有使各种标 准的多个网络相互连接的形式。即，光通信网络优选使利用振幅调制方 式、相位调制方式等各种调制格式进行编码的各种光信号在适当情况下 混合存在并加以运用。
鉴于这种状况，作为用于产生编码后的光信号的光调制器，优选具 有能够应对振幅调制方式、相位调制方式的任意方式的通用性。
在所述非专利文献1和专利文献1所公开的全光型光开关中，将通 过基于其峰值强度大小的振幅调制方式进行信号化的光脉冲信号用作控 制光，由此，能够用作产生振幅调制后的调制光信号的全光型光强度调 制器。
但是，非专利文献1和专利文献1所公开的全光型光开关难以用作 产生相位调制后的调制光信号的全光型光相位调制器。
非专利文献1和专利文献1所公开的全光型光开关的动作原理，即 基于光克尔效应的交叉相位调制效应，能够直接运用为相位调制器的动 作原理，所以，使用该原理能够提供全光型光相位调制器。
但是，该情况下，为了应对振幅调制方式/相位调制方式双方，准备 与各个方式对应的单独的全光型光调制器。这存在导致装置大型化、成 本增加、消耗功率增大的问题。
如果能够实现使用一台装置且通过简便的调节手段就能够产生振幅 调制方式/相位调制方式的任意格式的光信号的全光型强度/相位调制器， 则能够解决上述问题。此时，在实用方面优选不发生伴随调制格式的变 化而引起的光损耗的显著变化等光信号质量的显著变化。并且，如果即 使信号光波长和环境温度变化其特性也不变化且能够保证稳定性高的动 作特性，则不会增加稳定化控制所涉及的部件/成本/消耗功率，能够享受 实用方面的巨大优点。

因此，本发明的目的在于，提供通过简便的调节手段就能够产生振 幅调制方式/相位调制方式的任意格式的光信号、且动作稳定性高的全光 光调制器。并且，提供使用该全光光调制器的光信号产生装置。
为了解决该课题，本发明第1方面的光调制器的特征在于，该光调 制器具有：(1)第1偏振波分离合成单元，其具有：输入作为线偏振光 的信号光的第1输入输出端；在与该第1输入输出端对置的一侧，与第1 偏振面保持光纤的一端耦合的第2输入输出端；和输出经切换的信号光 的第3输入输出端；(2)第2偏振波分离合成单元，其具有：与第2偏 振面保持光纤的一端耦合的第1输入输出端；在与该第1输入输出端对 置的一侧，与第3偏振面保持光纤的一端耦合的第2输入输出端；与第4 偏振面保持光纤的一端耦合的第3输入输出端；和在与该第3输入输出 端对置的一侧输出偏振波串扰分量的第4输入输出端；(3)第1偏振面 保持光纤，其一端与第1偏振波分离合成单元的第2输入输出端耦合；(4) 第2偏振面保持光纤，其一端与第2偏振波分离合成单元的第1输入输 出端耦合；(5)偏振面旋转调节单元，其在第1偏振面保持光纤的另一 端和第2偏振面保持光纤的另一端的连接部位设置1/2波长板，该偏振面 旋转调节单元能够旋转1/2波长板的光学轴方向；(6)所述第3偏振面保 持光纤，其一端与第2偏振波分离合成单元的第2输入输出端耦合，具 有输入作为线偏振光的控制光的第1光耦合器；(7)第4偏振面保持光 纤，其一端与第2偏振波分离合成单元的第3输入输出端耦合；以及(8) 第1偏振面转换单元，其与第3偏振面保持光纤的另一端和第4偏振面 保持光纤的另一端连接，对输入光的偏振面进行转换。
本发明第2方面的光信号产生装置的特征在于，该光信号产生装置 具有：(1)时钟信号生成单元，其根据来自外部的输入光信号，生成频 率相当于输入光信号的比特率的电时钟信号；(2)第1光脉冲串产生单 元，其根据来自时钟信号生成单元的电时钟信号，产生与来自外部的输 入光信号同步的光脉冲串；(3)第2光脉冲串产生单元，其根据来自时 钟信号生成单元的电时钟信号，产生与来自外部的输入光信号同步的光 脉冲串；(4)光相位同步单元，其根据来自外部的输入光信号，输出与 输入光信号相同波长和相同相位的连续光；(5)第2光脉冲串产生单元， 其根据来自时钟信号生成单元的电时钟信号，接受来自光相位同步单元 的连续光，通过光注入同步现象，产生与来自外部的输入光信号相同波 长和相同相位的光脉冲串；(6)光耦合器，其输出来自第2光脉冲串产 生单元的光时钟脉冲串和来自外部的输入光信号的干涉光；以及(7)本 发明第1方面的光调制器，其输入来自光耦合器的输出光作为控制光， 并且，输入来自第1光脉冲串产生单元的光脉冲串作为信号光。
根据本发明，提供通过简便的调节手段就能够产生振幅调制方式/相 位调制方式的任意格式的光信号、且动作稳定性高的光调制器和光信号 产生装置。
附图说明
图1是示出第1实施方式的光开关的结构的结构图。
图2是应用于偏振面保持光纤的PANDA型光纤的垂直于光传播方 向切开的剖面的概略剖面结构图。
图3是说明第1实施方式的第1偏振面转换部中的连接方法的说明 图。
图4是说明第1实施方式的相位调制光信号产生时的信号光的偏振 状态的说明图。
图5是说明第1实施方式的振幅调制光信号产生时的信号光的偏振 状态的说明图。
图6是示出第2实施方式的光开关的结构的结构图。
图7是示出第2实施方式的光相位偏置电路的结构的结构图。
图8是示出第3实施方式的光信号产生装置的结构的结构图。
图9是说明第3实施方式的控制光生成步骤的说明图。
图10是说明第3实施方式的光数据信号识别电路的光数据信号识别 方法的说明图。
图11是示出第4实施方式的光信号产生装置的结构的结构图。

(A)第1实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的光调制器的第1实施方式。在第 1实施方式中，例示出将本发明的全光型光调制器应用于光开关的情况。
(A-1)第1实施方式的结构
(A-1-1)整体结构
图1是示出第1实施方式的光开关的主要结构的结构图。在图1中， 第1实施方式的光开关1A作为全光型光调制器至少具有：第1偏振波分 离合成模块10、第2偏振波分离合成模块18、第1偏振面保持光纤12、 第2偏振面保持光纤16、1/2波长板14、第3偏振面保持光纤22、第4 偏振面保持光纤26、以及第1偏振面转换部24。
并且，图1所示的光开关1A除了上述结构以外，至少具有：第1 光耦合器20、光带通滤波器28和38、三端口光环行器30、信号光输入 用光纤32-1和32-2、调制光信号输出用光纤27、29、37和39、以及控 制光输入端口31。
第1偏振波分离合成模块10具有：耦合有用于输入信号光的输入用 光纤32-2的一端的第1输入输出端10-1、在与第1输入输出端10-1对置 的一侧耦合有第1偏振面保持光纤12的一端的第2输入输出端10-2、以 及输出调制后的信号光(以下称为调制光信号)的第3输入输出端10-3。
第2偏振波分离合成模块18具有：耦合第2偏振面保持光纤16的 一端的第1输入输出端18-1、在与第1输入输出端18-1对置的一侧耦合 第3偏振面保持光纤22的一端的第2输入输出端18-2、耦合第4偏振面 保持光纤26的一端的第3输入输出端18-3、以及在与第3输入输出端18-3 对置的一侧输出偏振波串扰分量的第4输入输出端18-4。
第1和第2偏振波分离合成模块10和18能够应用例如现有的使用 薄膜型的偏振光射束分离器中适当的射束分离器。并且，第1和第2偏 振波分离合成模块10和18不限于例如使用薄膜型的偏振光射束分离器， 也可以应用使用双折射晶体的所谓的偏光棱镜。
第1偏振面保持光纤12是一端与第1偏振波分离合成模块10的第 2输入输出端10-2耦合、另一端与1/2波长板14耦合的光纤。
第2偏振面保持光纤16是一端与1/2波长板耦合、另一端与第2偏 振波分离合成模块18的第1输入输出端18-1耦合的光纤。
1/2波长板14与第1偏振面保持光纤12和第2偏振面保持光纤16 耦合。1/2波长板14将通过第1偏振面保持光纤12输入的线偏振光作为 任意的偏振方向或通过后述方法决定的2个方向的偏振方向的线偏振光， 输出到第2偏振面保持光纤16。
通过具有偏振波旋转装置从而能够实现这种1/2波长板14的功能， 该偏振波旋转装置手动或通过所赋予的控制信号使1/2波长板14的光轴 方向自动旋转。使用该1/2波长板的偏振波旋转装置能够广泛应用进行现 有技术即偏振面旋转技术的偏振面旋转模块。
第3偏振面保持光纤22是一端与第2偏振波分离合成模块18的第 2输入输出端耦合、另一端与第1偏振面转换部24(在图1中示为“A”) 耦合的光纤。并且，第3偏振面保持光纤22具有第1光耦合器20，该第 1光耦合器20具有控制光输入端口31。
第1光耦合器20也优选应用偏振面保持型的光耦合器。并且，第1 光耦合器20使从控制光输入端口31输入的作为线偏振光的控制光依次 传播到第3偏振面保持光纤22、第4偏振面保持光纤26。
另外，第1光耦合器20也可以使用将光分路比设计为1：1的所谓 的3dB光耦合器、设计为分别对波长不同的控制光和信号光进行合波/分 离的WDM耦合器。
第4偏振面保持光纤26是一端与第1偏振面转换部24耦合、另一 端与第2偏振波分离合成模块18的第3输入输出端18-3耦合的光纤。
第1偏振面转换部24与第3偏振面保持光纤22和第4偏振面保持 光纤26耦合，在图1中，设置在“A”所示的位置。
(A-1-2)关于各结构要件的详细情况
作为适用于第1～第4偏振面保持光纤12、16、22和26以及第1 光耦合器20的偏振面保持光纤，能够应用PANDA (Polarization-maintaining AND Absorption-reducing)型光纤。该PANDA 型光纤在纤芯附近形成应力赋予部，通过对纤芯施加强应力而获得偏振 波保持性。
图2是应用于偏振面保持光纤的PANDA型光纤的垂直于光传播方 向切开的剖面的概略剖面结构图。
在图2中，PANDA型光纤形成为具有：对光进行导波的纤芯142、 包围纤芯142的包层140、夹持纤芯142且具有比包层140的折射率高的 折射率的应力赋予部144。
例如，包层由SiO2形成，纤芯142由掺入GeO2的SiO2形成，应力 赋予部144由掺入B2O3的SiO2形成。
通过形成图2所示的结构，在PANDA型光纤的与光传播方向垂直 的面内，针对Slow轴方向的光的等效折射率和针对与Slow轴正交的fast 轴方向的光的等效折射率不同。
即，在纤芯142附近设置应力赋予部144，所以，针对光的电场向 量振动方向与Slow轴方向平行的光的等效折射率，比针对光的电场向量 振动方向与fast轴方向平行的光的等效折射率高。
由于存在这种等效折射率的不对称性，所以，输入到PANDA型光 纤的光的偏振面被保持并被传播。即，在PANDA型光纤中，当与图2 所示的Slow轴(或fast轴)一致地输入线偏振波的光的偏振面时，保持 了偏振状态的光在PANDA型光纤中传播，偏振面在出射端也与Slow轴 (或fast轴)一致，所以，能够仅获得线偏振波的光分量。
在第1实施方式中，为了便于说明，在图1所示的光开关的概略结 构图中，如下所述规定了在光传输路径即偏振面保持光纤中传播的光的 偏振方向。
有时将光的电场向量的振动方向与图2所示的Slow轴方向平行的偏 振光称为TE(Transverse-Electric Modes：横电模)偏振波，并将该方向 称为TE方向。并且，将与和Slow轴正交的fast轴方向平行的偏振光称 为TM(Transverse-Magnetic Modes：横磁模)偏振波，并将该方向称为 TM方向。
并且，在第1实施方式中，在向第1偏振波分离合成模块10等偏振 波分离合成模块入射光的情况下，如下所述定义入射光相对于偏振波分 离合成模块的偏振面选择反射面的且与电场向量的振动方向对应的分 量。
即，关于向偏振面选择反射面入射的入射光，将电场向量在与入射 面平行的方向上振动的分量称为p分量，将电场向量在与入射光的入射 面垂直的方向上振动的分量称为s分量。
例如，在光入射第1偏振波分离合成模块10的情况下，电场向量在 与入射面平行的方向上振动的分量为p分量，电场向量在与入射光的入 射面垂直的方向上振动的分量为s分量，其中，该入射面是光入射构成 第1偏振波分离合成模块的偏振波分离合成元件的偏振面选择反射面 10R的入射面。在第2偏振波分离合成模块18中也同样。
在第1偏振波分离合成模块10中，从第1输入输出端10-1输入的p 偏振波分量被输出到第2输入输出端10-2，从第2输入输出端10-2输入 的s偏振波分量被输出到第3输入输出端10-3。并且，在第1偏振波分 离合成模块10中，从第2输入输出端10-2输入的p偏振波分量被输出到 第1输入输出端10-1。
接着，说明第1和第2偏振波分离合成模块10和18的输入输出端 和各偏振面保持光纤的输入输出端之间的耦合。
第1和第2偏振波分离合成模块10和18所具有的各输入输出端和 第1～第4偏振面保持光纤12、16、22和26的各输入输出端以如下方式 耦合：各偏振波分离合成模块10和18的p波或s波的偏振方向和各偏 振面保持光纤12、16、22和26的Slow轴或fast轴的方向一致。
在以下的说明中，为了便于说明，说明以各偏振波分离合成模块10 和18的p波的偏振方向和各偏振面保持光纤12、16、22和26的Slow 轴方向一致的方式进行接合的情况。当然不限于上述情况，即使以偏振 波分离合成模块的p波的偏振方向和偏振面保持光纤的fast轴方向一致 的方式来接合几个接合部位，也能够实现本发明的效果。
接着，说明第1偏振面转换部24中的第3偏振面保持光纤22的端 部和第4偏振面保持光纤26的端部之间的连接方法。
图3是说明第1偏振面转换部24中的连接方法的说明图。图3(B) 是示出第1偏振面转换部24中的第3偏振面保持光纤22和第4偏振面 保持光纤26之间的连接剖面的剖面图。图3(A)是分别示出第3偏振 面保持光纤22和第4偏振面保持光纤26的剖面图。
如图3所示，在第1偏振面转换部24中，第3偏振面保持光纤22 和第4偏振面保持光纤26以相互对置的端面176和174的Slow轴彼此 相差90度的形式连接。换言之，以对方的Slow轴和己方的fast轴平行 的方式连接。通过光纤适配器或熔接连接等容易的方法，能够实现这种 连接。
并且，作为其他连接方法，也可以以第3偏振面保持光纤22的端面 的Slow轴和第4偏振面保持光纤26的端面的Slow轴一致的方式进行连 接，但是，该情况下，在接合部例如设置1/2波长板等。
接着，说明与1/2波长板14连接的第1偏振面保持光纤12的端面 和第2偏振面保持光纤16的端面之间的接合。
图4是说明相位调制光信号产生时的信号光的偏振状态的说明图。 在图4中，示出1/2波长板14中的第1偏振面保持光纤12的端面和第2 偏振面保持光纤16的端面之间的连接剖面。另外，在图4中，说明相位 调制光信号产生时的信号光的偏振状态，但是，详细内容将在说明动作 时进行说明。
如图4所示，进行调节以使与1/2波长板14连接的第1偏振面保持 光纤12的Slow轴方向和第2偏振面保持光纤16的Slow轴方向一致。 另外，能够以后述的动作项说明的方式来调节1/2波长板14的光学轴方 向。
另外，如上所述，在偏振波分离合成模块和各偏振面保持光纤之间 的接合部位包含有使相互的p偏振波方向和fast轴一致的部分的状况的 情况下，也可以以Slow轴和fast轴一致的方式来调节第1偏振面保持光 纤12和第2偏振面保持光纤16的对置的光纤端面。该情况下，也能够 实现本发明的效果。
并且，设从第1偏振波分离合成模块10的第2输入输出端10-2到 1/2波长板14的路径的长度、即第1偏振面保持光纤12的长度为l1(有 时也称为路径L1)。设从1/2波长板14到第2偏振波分离合成模块18的 第1输入输出端18-1的路径的长度、即第2偏振面保持光纤16的长度为 l2(有时也称为路径L2)。设从第2偏振波分离合成模块18的第2输入 输出端18-2到第1偏振面转换部24的路径、即第3偏振面保持光纤22 的长度为l3(有时也称为路径L3)。设从第1偏振面转换部24到第2偏 振波分离合成模块18的第3输入输出端18-3的路径、即第4偏振面保持 光纤26的长度为l4(有时也称为路径L4)。
设为在第3偏振面保持光纤22或第4偏振面保持光纤26、或者这 双方中，通过波长λp的控制光产生的光克尔效应，对波长λs的被控制光 即信号光产生基于交叉相位调制效应的相位漂移。
另外，光克尔效应的发生对相位漂移的产生没有特别的帮助，即使 第1偏振面保持光纤12、第2偏振面保持光纤16、第3偏振面保持光纤 22或第4偏振面保持光纤26中的任一方不是光纤而是空间光学系统，也 能够获得本发明的效果。
(A-2)第1实施方式的动作
接着，参照附图详细说明第1实施方式的光开关1A中的处理。
在图1中，波长λs的被控制光即信号光被输入到输入用光纤32-2， 并到达第1偏振波分离合成模块10的第1输入输出端10-1。
这里，信号光是以相等的时间间隔排列了峰值强度一致的光脉冲的 所谓的光脉冲串。并且，信号光的脉冲时间间隔与期望的调制光信号的 比特率的倒数一致。例如，在期望10吉比特每秒的调制光信号的情况下， 光脉冲串即信号光的脉冲时间间隔为100皮秒。
在第1偏振波分离合成模块10中，对到达第1偏振波分离合成模块 10的第1输入输出端10-1的信号光的偏振方向进行调节，使其成为与p 偏振波分量平行的线偏振光。其结果，信号光作为线偏振光从第1偏振 波分离合成模块10的第2输入输出端10-2输出。
然后，信号光在第1偏振面保持光纤12中传播，到达1/2波长板14。 此时，信号光作为与第1偏振面保持光纤的Slow轴平行的线偏振光进行 传播。
这里，如上所述，在1/2波长板14中，对第1偏振面保持光纤12 和第2偏振面保持光纤16的各个对置的光纤端面进行调节，以使相互的 Slow轴方向一致。
在第1实施方式中，通过旋转1/2波长板14的光轴方向，能够进行 最终期望的调制光信号的调制格式(相位调制方式和振幅调制方式)的 切换。
下面，说明该动作。
(A-2-1)情况1：相位调制光的输出
首先，说明最终期望的调制光信号的数据格式是相位调制信号的情 况。
该情况下，对1/2波长板14的光学轴进行调节，以使1/2波长板14 的任意一方的光学轴与第1偏振面保持光纤12和第2偏振面保持光纤16 的Slow轴一致。
此时，从1/2波长板14输出并与第2偏振面保持光纤16耦合的信 号光是偏振方向与第2偏振面保持光纤16的Slow轴一致的线偏振光(图 4(A))。
然后，信号光作为与第2偏振面保持光纤16的Slow轴平行的线偏 振光在第2偏振面保持光纤16中传播，并输入到第2偏振波分离合成模 块18的第1输入输出端18-1。
由于输入到第2偏振波分离合成模块18的第1输入输出端18-1的 信号光仅具有p偏振波分量，所以，信号光全部输出到第2输入输出端 18-2，提供给第3偏振面保持光纤22。
然后，信号光经由第1光耦合器20，作为与第3偏振面保持光纤22 的Slow轴平行的线偏振光在第3偏振面保持光纤22中传播，接着，经 由第1偏振面转换部24(“A”)，作为与第4偏振面保持光纤26的fast 轴平行的线偏振光在第4偏振面保持光纤26中传播。
并且，输入到第2偏振波分离合成模块18的第3输入输出端18-3 的信号光的偏振方向是s偏振波方向，所以，从第2偏振波分离合成模 块18的第1输入输出端18-1输出。
从第2偏振波分离合成模块18的第1输入输出端输出的信号光作为 偏振方向与第2偏振面保持光纤16的fast轴一致的线偏振光，通过第2 偏振面保持光纤16，并经由1/2波长板14。
然后，信号光作为与第1偏振面保持光纤12的fast轴平行的线偏振 光在第1偏振面保持光纤12中传播，到达第1偏振波分离合成模块10 的第2输入输出端10-2。该信号光为s偏振波方向，所以，从第1偏振 波分离合成模块10的第3输入输出端10-3输出。
这里，从第1偏振波分离合成模块10的第3输入输出端10-3输出 的信号光成为通过控制光进行相位调制后的相位调制光信号。另外，在 后面详细说明成为相位调制信号的理由。
该相位调制光信号经由与第1偏振波分离合成模块10的第3输入输 出端10-3耦合的输出用光纤27，输入到光带通滤波器28。
光带通滤波器28选择性地仅使波长λs的信号光波长分量通过，而 遮断波长λp的控制光分量。因此，当相位调制光信号通过光带通滤波器 28时，波长λp的光分量被遮断，波长λs的光分量输出到输出用光纤29。 由此，输出最终期望的相位调制光信号。
另一方面，通过振幅调制方式进行编码后的波长λp的控制光从控制 光输入端口31输入，经由第1光耦合器20输入到第3偏振面保持光纤 22。
这里，调节控制光的偏振面来进行输入，使其成为与第3偏振面保 持光纤22的Slow轴平行的线偏振光。并且，当控制光所具有的一个光 脉冲信号输入到第3偏振面保持光纤22时，对控制光脉冲信号或信号光 的延迟时间进行调节并进行输入，以使该控制光所具有的一个光脉冲信 号在时间上与信号光所具有的一个光脉冲一致。或者，在产生光克尔效 应的第3偏振面保持光纤22和第4偏振面保持光纤26的双方或任意一 方中，存在基于群速度色散的控制光和信号光之间的去除效应时，为了 使基于光克尔效应的交叉相位调制效应最大化，也可以对控制光的光脉 冲位置和信号光的光脉冲位置赋予一些偏差来进行输入。
这里，为了便于说明，关于期望的相位调制光信号，设信号“0”为 与光相位“0”对应的相位调制信号，信号“1”为与光相位“π”对应的 相位调制信号，来说明下面的动作。
并且，同样为了便于说明，设振幅调制后的控制光是与信号“1”对 应的峰值强度为1、与信号“0”对应的峰值强度无限接近0的消光比无 限大的振幅调制信号。这种振幅调制信号有时也被称为on-off-keying(开 关键控)信号。
在控制信号为“0”的情况下，信号光不受到任何交叉相位调制导致 的相位漂移。设该状态是光相位为0的相位调制信号。
这里，为了便于表示光信号的偏振方向和光相位状态，使用图4所 示的向量表记。
即，考虑信号光通过由第2偏振波分离合成模块18、第3偏振面保 持光纤22、第4偏振面保持光纤26构成的闭环，经过第2偏振面保持光 纤16即将输入到1/2波长板14之前，到达第2偏振面保持光纤16的左 端时的信号光(＝相位调制光)的偏振方向、光相位。
首先，在控制信号为“0”的情况下，相位调制光的偏振方向与fast 轴平行且光相位为“0”，所以，如图4(B)所示，利用朝右的箭头示出 该光信号的偏振/光相位状态。
接着，在控制信号为“1”的情况下，信号光由于与控制光的交叉相 位调制而产生相位漂移。调节控制光的峰值强度，以使在第3偏振面保 持光纤22和第4偏振面保持光纤26中产生的相位漂移的总量为π。
信号光输入到输入用光纤32-2，通过由第2偏振波分离合成模块18、 第3偏振面保持光纤22、第4偏振面保持光纤26构成的闭环，经过第2 偏振面保持光纤16即将输入到1/2波长板14之前，到达第2偏振面保持 光纤16的左端为止的光路径和通过各路径的偏振状态与控制信号的“1”、 “0”无关，是不变的。
因此，在信号光到达第2偏振面保持光纤16的左端之前，使其光相 位变化的要素仅是基于控制光的交叉相位调制效应的相位漂移部分。
于是，在控制信号为“1”的情况下，相位调制光的偏振方向与fast 轴平行且相位调制光的光相位为“π”，所以，如图4(C)所示，利用朝 左的箭头示出该光信号的偏振/光相位状态。
进而，光信号从第2偏振面保持光纤16的左端输出，经过1/2波长 板14、第1偏振面保持光纤12等从输出用光纤29输出的光路径和通过 各路径的偏振状态也与控制信号的“1”、“0”无关，是不变的。因此， 在通过该路径时，不产生控制信号的“1”、“0”所导致的光相位漂移。
即，通过以上动作，如图1所示，从输出用光纤29输出对应于控制 信号的“1”、“0”将光相位编码为“π”、“0”的相位调制光信号。
(A-2-2)情况2：振幅调制光的输出
接着，说明最终期望的调制光信号的数据格式是振幅调制信号的情 况。
图5是说明振幅调制光信号产生时的信号光的偏振状态的说明图。
如图5所示，该情况下，进行调节以使1/2波长板14的任意一方的 光学轴成为从第1偏振面保持光纤12的Slow轴倾斜22.5度的位置。
此时，从1/2波长板14输出并与第2偏振面保持光纤16耦合的信 号光是偏振方向与第2偏振面保持光纤16的Slow轴倾斜45度的线偏振 光(图5(A))。
然后，信号光分为与第2偏振面保持光纤16的Slow轴平行的线偏 振光分量和与第2偏振面保持光纤16的fast轴方向平行的线偏振光分量， 在第2偏振面保持光纤16中传播，并输入到第2偏振波分离合成模块18 的第1输入输出端18-1。
这里，将上述的与Slow轴平行的信号光的线偏振光分量定义为S1 分量，将与fast轴方向平行的信号光的线偏振光分量定义为S2分量。
与第2偏振面保持光纤16耦合的线偏振光即信号光的偏振方向与第 2偏振面保持光纤16的Slow轴倾斜45度，所以，S1分量和S2分量的 强度比为1：1。
与情况1同样，利用向量来表现输入到第2偏振面保持光纤16左端 时的S1分量、S2分量的偏振方向、光相位时，如图5(A)所示。
即，S1分量表现为与Slow轴平行的朝上的箭头，S2分量表现为与 fast轴平行的朝右的箭头。
然后，因为S1分量的偏振方向是p偏振波方向，所以，从第2偏振 波分离合成模块18的第2输入输出端18-2输出，作为与第3偏振面保持 光纤22的Slow轴平行的线偏振光在第3偏振面保持光纤22中传播。
然后，S1分量经由第1偏振面转换部24(“A”)，作为与第4偏振 面保持光纤26的fast轴平行的线偏振光在第4偏振面保持光纤26中传 播，输入到第2偏振波分离合成模块18的第3输入输出端18-3。
该S1分量的偏振方向是s偏振波方向，所以，S1分量从第2偏振 波分离合成模块18的第1输入输出端18-1输出，作为偏振方向与第2 偏振面保持光纤16的fast轴一致的线偏振光，通过第2偏振面保持光纤 16，到达第2偏振面保持光纤16的左端。
另一方面，S2分量的偏振方向是s偏振波方向，所以，S2分量从第 2偏振波分离合成模块18的第3输入输出端18-3输出，作为与第4偏振 面保持光纤26的fast轴平行的线偏振光在第4偏振面保持光纤26中传 播。
然后，S2分量经由第1偏振面转换部24(“A”)，作为与第3偏振 面保持光纤22的Slow轴平行的线偏振光在第3偏振面保持光纤22中传 播，输入到第2偏振波分离合成模块18的第2输入输出端18-2。
该S2分量的偏振方向是p偏振波方向，所以，S2分量从第2偏振 波分离合成模块18的第1输入输出端18-1输出，作为偏振方向与第2 偏振面保持光纤16的Slow轴一致的线偏振光，通过第2偏振面保持光 纤16，到达第2偏振面保持光纤16的左端。
这里，考虑经由第1光耦合器20输入与情况1相同的控制光的情况。 该相同是指，与情况1相同的峰值强度、相同的消光比、且脉冲信号的 时间位置也完全相同，而且与情况1相比也没有显著不同的延迟时间。
在控制光为“0”信号的情况下，S1分量、S2分量都不产生基于控 制光的交叉相位调制的相位漂移。此时，考虑S1分量、S2分量从第2 偏振面保持光纤16的左端输入，通过由第2偏振波分离合成模块18、第 3偏振面保持光纤22、第4偏振面保持光纤26构成的闭环，再次到达第 2偏振面保持光纤16的左端的光路长度。光路长度是光纤等光学介质的 物理长度乘以折射率后的值。
此时，S1分量经过的全光路长度由下式给出。
ns12+ns13+nf14+nf12    …(1)
S2分量经过的全光路长度由下式给出。
nf12+nf14+ns13+ns12    …(2)
这里，设偏振面保持光纤的Slow轴的折射率为ns，fast轴的折射率 为nf。
由式(1)、(2)可知，S1分量、S2分量从第2偏振面保持光纤16 的左端输入并再次到达第2偏振面保持光纤16的左端的光路长度完全相 同。
即，在控制光为“0”信号的情况下，在再次到达第2偏振面保持光 纤16的左端期间，在S1分量、S2分量之间不产生相对的光相位差。因 此，再次到达第2偏振面保持光纤16的左端时的S1分量、S2分量的向 量表现与图5(A)的情况相同，表现为朝上的箭头、朝右的箭头(图5 (B))。
但是，因为S1分量的偏振方向为与fast轴平行的方向，且S2分量 的偏振方向与Slow轴平行，所以，与图5(A)所示的输入第2偏振面 保持光纤16的左端时的状态相比，成为相互交替的状态。
然后，S1、S2分量经由1/2波长板14到达第1偏振面保持光纤12 的右端时，S1分量和S2分量再次合波而得到的信号光成为与第1偏振面 保持光纤12的Slow轴平行的线偏振光(图5(B))。
之后，信号光再次输入到第1偏振波分离合成模块10的第2输入输 出端10-2，其偏振方向是p偏振波方向，所以，从第1输入输出端10-1 输出。即，不输出到第3输入输出端10-3。
另一方面，在控制光为“1”信号的情况下，与情况1的动作相同， 针对在与控制光相同的方向上传播的S1分量，由于基于控制光的交叉相 位调制，产生π的相位漂移。
另一方面，针对与控制光逆行传播的S2分量，基于控制光的交叉相 位调制的相位漂移小到可以忽略的程度。因此，在第1实施方式中，以 此时的基于控制光的交叉相位调制的相位漂移小到可以忽略的程度为条 件进行说明。
此时，与S2分量相比，针对S1分量，产生π的光相位漂移，所以， 再次到达第2偏振面保持光纤16的左端时的S1分量、S2分量的向量表 现如图5(C)那样表现。
即，针对S2分量，与图5(B)的情况相同表现为朝上的箭头，针 对S1分量，表现为与图5(B)的情况反转的朝左的箭头(图5(C))。
然后，当S1、S2分量经由1/2波长板14到达第1偏振面保持光纤 12的右端时，此时，S1分量和S2分量再次合波而得到的信号光成为与 第1偏振面保持光纤12的fast轴平行的线偏振光(图5(C))。
之后，信号光再次输入到第1偏振波分离合成模块10的第2输入输 出端10-2，由于其偏振方向是s偏振波方向，所以，从第3输入输出端 10-3输出。然后，与情况1同样，经由输出用光纤27、光带通滤波器28， 从输出用光纤29输出。
如上所述，该情况下，仅在控制光为信号“1”的情况下，从第1偏 振波分离合成模块10的第3输入输出端10-3输出信号光，结果，从输出 用光纤29输出信号光。
即，从输出用光纤29输出对应于控制信号的“1”、“0”对峰值强度 进行了调制的振幅调制光信号。在该例的情况下，在控制信号为“0”的 情况下，完全不输出信号光，所以，输出所谓的on-off-keying信号。
考察如上所述在情况1的相位调制格式、情况2的振幅调制格式中 产生的调制光信号的脉冲波形。
在任意格式中，信号光通过的光路径相同。因此，插入损耗相同， 并且，产生群速度色散等波形失真的因素也相同。因此。波形失真相同。
并且，在相位调制格式中，信号光以不产生任何干涉效应的方式进 行针对装置的输入输出。另一方面，在振幅调制格式中，信号光分为S1 分量和S2分量在环内传播，但是，最终在输入到第1偏振面保持光纤12 的右端时再次合波，它们以同相进行合波，所以不产生能量损失。即， 存在干涉效应，但是没有由此产生的能量损失。
所以，在任意格式中，调制光信号的峰值强度(振幅调制时为信号 “1”的峰值强度)相同。
如上所述，在第1实施方式中，能够提供通过1/2波长板14的光轴 方向的旋转调节这样简便的手段就能够产生相位调制/振幅调制的任意格 式的光信号的全光型光调制器。不需要根据调制格式的切换来变更控制 光的峰值强度和光脉冲的时间位置等。并且，所产生的调制光信号的峰 值强度(振幅调制信号时为信号“1”的峰值强度)也没有变化。
并且，如式(1)、(2)所示，构成装置的偏振面保持光纤的双折射 具有自动抵消的结构。这在存在S1分量和S2分量并对它们的干涉加以 利用的振幅调制格式的情况下，特别有效。即，不需要如非专利文献1 所示进行用于抵消双折射的偏振面保持光纤长度的高精度的调节。
进而，在第3偏振面保持光纤22和第4偏振面保持光纤26中产生 的偏振波串扰分量，被输出到完全不需要与第2偏振波分离合成模块18 的光纤等耦合的第4输入输出端18-4。这是因为，与专利文献1的情况 同样，在相位调制格式的情况下，偏振波串扰分量作为p偏振波分量输 入到第2偏振波分离合成模块18的第3输入输出端18-3，并且，在振幅 调制格式的情况下，针对S1分量产生的偏振波串扰分量作为p偏振波分 量输入到第2偏振波分离合成模块18的第3输入输出端18-3，针对S2 分量产生的偏振波串扰分量作为s偏振波分量输入到第2偏振波分离合 成模块18的第2输入输出端18-2。因此，在第3偏振面保持光纤22和 第4偏振面保持光纤26中产生的偏振波串扰分量，不会混在本来期望的 调制光信号中而输出到第1偏振波分离合成模块10的第3输入输出端 10-3。
因此，与专利文献1同样，即使为了降低控制光的峰值强度，使用 较长的第3偏振面保持光纤22和第4偏振面保持光纤26，也能够抑制由 在这些光纤中产生的偏振波串扰而引起的动作不稳定性的发生。
因此，在第1实施方式中，能够抑制由于使用偏振面保持光纤而引 起的双折射的影响、和由于发生偏振波串扰而引起的光调制动作的不稳 定性。即，能够提供即使信号光波长和环境温度变化其特性也不变化且 保证了稳定性高的动作特性的全光型光调制器。
另外，在以上的说明中，为了便于说明，假设产生利用光相位(0： π)进行调制的相位调制信号和产生利用峰值强度(0：1)进行调制的振 幅调制信号(on-off-keying信号)进行了说明，但是，能够在第1实施方 式中实现的光调制器的信号格式不限于上述格式。例如，如果设控制光 为峰值强度(0：1)的on-off-keying信号，且调节控制光峰值功率以使 基于交叉相位调制效应的相位漂移为0.5π，则能够产生利用光相位(0： π)进行调制的相位调制信号。此时，也可以设控制光为峰值强度(0.5： 1)的振幅调制信号。并且，设控制光为峰值强度(0.5：1)的振幅调制 信号，也能够产生峰值强度(0.5：1)的振幅调制信号。除此之外，适当 调节控制光的峰值强度等，也能够产生具有各种光相位关系、峰值强度 比的相位调制信号/振幅调制信号。
另外，在产生振幅调制信号作为调制光信号的情况下，从输入用光 纤32-2以与信号光逆行传播的形式同时输出与从输出用光纤29输出的所 期望的振幅调制光信号逻辑反转的振幅调制光信号。该逻辑反转信号也 能够用于期望的正逻辑振幅调制光信号的信号质量监视等。该情况下， 在输入用光纤32-2的信号光输入端上连接三端口光环行器30。
三端口光环行器30具有与各个输入输出端口连接的光纤32-1、32-2、 37。从光纤32-1输入的信号光从光纤32-2输出。光纤32-2的另一端与 第1偏振波分离合成模块10的第1输入输出端10-1连接。对输入到第1 偏振波分离合成模块10的第1输入输出端10-1的信号光的偏振方向进行 调节，使该信号光成为偏振方向与p偏振波分量平行的线偏振光。逻辑 反转后的振幅调制光信号从第1偏振波分离合成模块10的第1输入输出 端10-1输出，输入到光纤32-2，并从光纤37输出。与期望的正逻辑振 幅调制光信号的情况同样，仅将透射过用于去除控制光的光带通滤波器 38的信号光波长分量作为逻辑反转后的振幅调制光信号，经由输出用光 纤39输出。
(A-3)第1实施方式的效果
如上所述，根据第1实施方式，能够起到以下效果。
即，根据第1实施方式，能够提供使用一台装置、通过1/2波长板 的光轴方向的旋转这样简便的手段就能够产生振幅调制方式/相位调制方 式的任意格式的光信号的全光型光强度/相位调制器。
另外，根据第1实施方式，不产生伴随调制格式的变化而引起的调 制光信号的脉冲波形和峰值强度等光信号质量的显著变化。
另外，根据第1实施方式，不需要伴随调制格式的变化而引起的控 制光的峰值强度/延迟时间等的调节。
另外，根据第1实施方式，即使信号光波长和环境温度变化其特性 也不变化，能够保证稳定性高的动作特性。
(B)第2实施方式
接着，参照附图说明本发明的光调制器的第2实施方式。
在第1实施方式中，在使全光型光调制器以振幅调制格式动作时的 说明中，例示了如下情况：忽略针对与控制光逆行传播的S2分量的基于 交叉相位调制效应的相位漂移来进行处理。
在控制光中占空比足够小的情况下，这种处理是有效的，其中，该 占空比由用控制光的脉冲宽度除以脉冲周期得到的值来定义。
但是，当占空比变大时，针对S2分量的基于交叉相位调制效应的相 位漂移变得显著而无法忽略。
因此，在第2实施方式中，说明考虑了针对S2分量的基于交叉相位 调制效应的相位漂移的全光型光调制器的实施方式。
(B-1)第2实施方式的结构
图6是示出第2实施方式的光开关1B的结构的结构图。
第2实施方式的光开关1B的结构与第1实施方式的结构的不同点在 于，在从第2偏振波分离合成模块18的第2输入输出端18-2到第3偏振 面保持光纤22、第1偏振面转换部24、第4偏振面保持光纤26、第2偏 振波分离合成模块18的第3输入输出端18-3为止的光路径上的任一位置 上具有光相位偏置电路40。
并且，除此之外的结构与在第1实施方式中说明的结构相同，所以 省略这些结构的详细说明。
光相位偏置电路40设置在第1偏振面转换部24和第2偏振波分离 合成模块18的第3输入输出端18-3之间的第4偏振面保持光纤26上。 另外，光相位偏置电路40的配置位置不限于图6所示的位置，也可以配 置在闭环的光路径上的任一位置。
图7是示出光相位偏置电路40的结构的结构图。在图7中，光相位 偏置电路40构成为具有：使线偏振光的偏振面旋转+45度的法拉第转子 278、使线偏振光的偏振面旋转-45度的法拉第转子280、以及具有光轴X 和光轴Y轴的双折射介质282。
另外，作为双折射介质282，只要能够实现以下说明的功能，则能 够应用各种介质，例如可以使用偏振面保持光纤，并且，也可以使用具 有单轴性或双轴性的双折射的光学晶体。在任一情况下，通过调节该双 折射介质282的长度，能够调节相位漂移补偿量。或者，准备已被调节 为大致合适长度的双折射介质，使用基于温度变化的双折射变化也可以 进行微调。
或者，作为双折射介质282，也可以使用重合了双折射晶体的所谓 的巴俾涅-索累(Babinet-Soleil)补偿板。该情况下，由于相位漂移补偿 量形成为可变，所以，能够构成可适当应对控制光的占空比变化的适应 型光相位偏置电路。
(B-2)第2实施方式的动作
第2实施方式的全光型光调制器考虑基于逆行控制光的交叉相位调 制效应的相位漂移，来进行光调制动作。
在下述文献A中讨论了，在由光耦合器以闭环的方式构成的全光型 光开关等中，基于来自逆行控制光的交叉相位调制效应的相位漂移对全 光型光开关的开关动作带来影响。
(文献A)S.Arahira，H.Murai，and Y.Ogawa，“Modified NOLM for Stable and Improved 2R Operation at Ultra-High Bit Rates”，IEICE Trans. Commun，Vol.E89-B，No.12，pp.3296-3305，2006
第1实施方式的全光型光调制器与文献A所记载的光开关同样，具 有闭环结构，存在基于来自逆行控制光的交叉相位调制效应的相位漂移 导致的对光调制效应的影响。
在文献A中记载了，当控制光在环中传播一周所需要的传播时间与 控制光的脉冲周期(比特周期、例如在10吉比特每秒的情况下为100ps) 相比足够大的情况下，基于来自逆行控制光的交叉相位调制效应的相位 漂移成为不具有时间依赖性的稳定的相位漂移。
于是，这种条件在为了发生非线性效应而具有某种程度较长的相互 作用长度的很多全光型光开关中成立，即使在第1实施方式的全光型光 调制器1A中，在第3和第4偏振面保持光纤22和26的长度(13、14) 不是非常短的情况下，也成立。即，上述假设在具有现实的装置结构的 很多全光型光开关中成立。
关于针对第1实施方式的S2分量的信号光产生的上述这种稳定的相 位漂移，如文献A所记载的那样，产生振幅调制格式中的信号消光比的 劣化和调制信号波形的失真。
因此，在第2实施方式中，为了去除这种情况，通过在由第2偏振 波分离合成模块18、第3偏振面保持光纤22、第4偏振面保持光纤26 构成的闭环的任一部位插入光相位偏置电路40，从而抵消上述来自逆行 控制光的基于交叉相位调制效应的相位漂移。
另外，在不存在S2分量的相位调制格式中，不存在这种来自逆行控 制光的基于交叉相位调制效应的相位漂移，所以，省略相位调制格式时 的动作说明。
下面，参照图6和图7说明第2实施方式的全光型光调制器的动作。
在图7中，首先，说明信号光的S1分量在第4偏振面保持光纤26 中传播，与光相位偏置电路40耦合后再次与第4偏振面保持光纤26耦 合时的S1分量的偏振状态。
如在第1实施方式中说明的那样，S1分量从图7右侧作为与第4偏 振面保持光纤26的fast轴平行的线偏振波，从第4偏振面保持光纤26 输出，并与光相位偏置电路40耦合。
在光相位偏置电路40中，S1分量首先经由法拉第转子280，偏振方 向旋转-45度。这里，双折射介质282被配置成，偏振旋转后的S1分量 的偏振方向和双折射介质282的光轴(X轴、Y轴)中的一个光轴(在 图7中为Y轴)一致。
S1分量作为与双折射介质282的光轴(Y轴)平行的线偏振波通过 双折射介质282后，输入到法拉第转子278。然后，在法拉第转子278中， S1分量旋转+45度。
其结果，S1分量作为偏振方向与图7左侧的第4偏振面保持光纤26 的fast轴平行的线偏振波，到达第4偏振面保持光纤26，再次在第4偏 振面保持光纤26中传播。
另一方面，如在第1实施方式中说明的那样，S2分量作为与第4偏 振面保持光纤26的fast轴平行的线偏振波，从图7左侧的第4偏振面保 持光纤26输出，到达光相位偏置电路40。
在光相位偏置电路40中，S2分量首先通过法拉第转子278，偏振方 向旋转+45度。此时，被偏振旋转后的S2分量的偏振方向与双折射介质 282的X轴方向的光轴方向一致。
因此，S2分量作为与双折射介质282的X轴平行的线偏振波通过双 折射介质282，输入到法拉第转子280。然后，在法拉第转子280中，S2 分量旋转-45度。
其结果，S2分量作为偏振方向与图7右侧的第4偏振面保持光纤26 的fast轴平行的线偏振波，到达图7右侧的第4偏振面保持光纤26，再 次在第4偏振面保持光纤26中传播。
即，S1分量、S2分量与光相位偏置电路40的插入无关，在该部位 以外，以与第1实施方式相同的偏振状态通过各光路径。即，在第2实 施方式中保留了在第1实施方式的说明中所述的基本的光调制动作和发 明的效果。
另一方面，在第2实施方式中，S1分量、S2分量以与双折射介质 282的相互正交的光轴(X轴、Y轴)平行的线偏振光的状态，通过配置 在光相位偏置电路40内的双折射介质282。因此，在该两个分量之间， 基于双折射介质282所具有的双折射而产生光相位差。
通过将该光相位差设定为与针对S2分量产生的基于与逆行控制光 的交叉相位调制效应的相位漂移正负反转后的值。由此，能够抵消针对 S2分量产生的与逆行控制光的交叉相位调制效应导致的相位漂移。
(B-3)第2实施方式的效果
如上所述，根据第2实施方式，除了在第1实施方式中说明的效果 以外，还能够期待如下所示的效果。
即，根据第2实施方式，即使使用高占空比的光脉冲信号作为控制 光，也能够产生没有消光比的劣化和没有波形失真的良好的振幅调制光 信号。这意味着，能够使用光强度在连续的信号“1”之间没有变化的所 谓的不归零(Non-Return to Zero)信号作为控制光。该情况下，如果代 替光脉冲串而使用连续光作为信号光，则同样能够产生不归零方式的振 幅调制光信号/相位调制光信号。
(C)第3实施方式
接着，参照附图说明本发明的光信号产生装置的第3实施方式。
在第3实施方式中，说明在结构中包含在第1实施方式或第2实施 方式中说明的全光型光调制器的光信号产生装置的实施方式。
(C-1)第3实施方式的结构
图8是示出第3实施方式的光信号产生装置2A的结构的结构图。
在图8中，第3实施方式的光信号产生装置2A构成为至少具有：第 2光耦合器60、第3光耦合器62、第4光耦合器64、第5光耦合器66、 时钟提取电路70、光脉冲光源80、光脉冲光源82、光PLL(Phase Locked Loop，锁相环)电路90、光数据信号识别电路100、以及全光型光调制 器50。
光信号产生装置2A能够从外部输入编码格式为相位调制方式或振 幅调制方式的任意方式的光数据信号，适当选择并产生相位调制方式或 振幅调制方式的任意编码格式的调制光信号。
全光型光调制器50能够应用在第1实施方式或第2实施方式中说明 的全光型光调制器。全光型光调制器50从光脉冲光源82经由信号光输 入用光纤32-1取入信号光(波长λs)，并且，从光耦合器64经由控制光 输入端口31取入控制光(波长λp)，从输出用光纤29输出最终期望的调 制光信号。
另外，全光型光调制器50的详细内部结构是在第1和第2实施方式 中说明的结构，所以这里省略详细说明。
第2～第5光耦合器60、62、64和66是至少具有3个光信号输入 输出端口的光耦合器。并且，第2～第5光耦合器60、62、64和66能够 应用如下的光耦合器：利用适当设计的输出分路比从2个输出端口输出 从1个输入端口输入的光信号，或者，利用设当设计的输出合成比对从2 个输入端口输入的各光信号进行合波，从1个输出端口输出该合波信号。
第2光耦合器60具有：输入光数据信号的端口60-1、向第3光耦合 器的端口62-1输出的端口60-2、以及向时钟提取电路70输出的端口60-3。
第3光耦合器62具有：输入从光耦合器60的端口60-2输出的光信 号的端口62-1、向第5光耦合器66的端口66-1输出的端口62-2、以及 向光PLL电路90输出的端口62-3。
第5光耦合器66具有：输入从第3光耦合器的端口62-2输出的光 信号的端口66-1、向光数据信号识别电路100输出的端口66-2、以及向 第4光耦合器64的端口64-2输出的端口66-3。
第4光耦合器64具有：输入从第5光耦合器66的端口66-3输出的 光信号的端口64-2、输入来自光脉冲光源80的输出的端口64-3、以及向 全光型光调制器50输出控制光的端口64-1。
时钟提取电路70输入从光耦合器60的端口60-3输出的光数据信号， 根据该所输入的光数据信号，提取频率相当于光数据信号的比特率的电 时钟。另外，输入的光数据信号是进行了振幅调制或相位调制后的波长λp 的光数据信号。
这里，频率相当于比特率的电时钟信号例如是指如下的正弦波状或 脉冲状的电调制信号：当从装置外部输入的光数据信号的比特率是10吉 比特每秒时，具有频率为10GHz的连续的重复波形，且该电调制信号与 该光数据信号定时同步。
并且，时钟提取电路70向光脉冲光源80和82输出所提取的电时钟 信号。
光脉冲光源82输入从时钟提取电路70输出的电时钟信号，根据该 电时钟信号，产生与光数据信号定时同步的波长λs的连续的光时钟脉冲 串。并且，光脉冲光源82向全光型光调制器50提供所产生的光时钟脉 冲串作为信号光。
这里，作为光脉冲光源82，例如能够应用现有的模同步半导体激光 器或模同步光纤激光器等。并且，作为光脉冲光源82，能够应用组合了 波长λs的连续光源和LiNbO3光调制器或半导体电场吸收型光调制器等 光强度调制器的光源。
光PLL电路90输入从第3光耦合器62的端口62-3输出的光数据信 号，对该光数据信号所具有的光载波分量进行光相位检波，其结果，向 光脉冲光源80提供与光数据的光载波分量相位同步的波长λp的连续光。
并且，作为光PLL电路90的结构和动作原理，能够应用以往研究 开发的在相干光通信系统的接收端中使用的外差检波等技术。
光脉冲光源80从时钟提取电路70输入电时钟信号，并且，从光PLL 电路90输入波长λp的连续光。并且，光脉冲光源80使用电时钟信号， 产生与光数据信号定时同步、且与波长λp的连续光光相位同步的波长λp 的连续光时钟脉冲串。并且，光脉冲光源80向第4光耦合器64的端口 64-3提供所产生的波长λp的光脉冲串。
这里，作为光脉冲光源80，能够应用对前面所述的LiNbO3光调制 器或半导体电场吸收型光调制器等光强度调制器输入来自光PLL电路90 的连续光而使其动作的光源。并且，作为光脉冲光源80，也可以应用文 献B所公开的那种使来自外部的连续光进行光注入同步动作的模同步半 导体激光器。
(文献B)Shin Arahira，Hiroki Yaegashi，Koji Nakamura，and Yoh Ogawa，“Chirp Control and Broadband wavelength-tuning of 40-GHz Monolithic Actively mode-locked laser diodes module with an external CWlight inj ection”，IEEE J.Selected Topics in Quantum Electron，vol.11， No.5，pp.1103-1111，2005
光数据信号识别电路100是如下的识别电路：输入从第5光耦合器 66的端口66-2输出的光数据信号，识别所输入的光数据信号是相位调制 信号还是振幅调制信号。
并且，光数据信号识别电路100向全光型光调制器50提供与识别结 果对应的控制电信号。由此，全光型光调制器50能够根据控制电信号， 来控制在第1或第2实施方式中说明的1/2波长板14的旋转调节。
另外，关于光数据信号的识别方法，在后述的动作项中详细说明。 并且，光数据信号识别电路100的设置位置不限于图8所示的位置，只 要是能够取入所输入的光数据信号的位置，则可以设置在任何光路径上。
(C-2)第3实施方式的动作
接着，参照附图说明第3实施方式的动作。
首先，光数据信号从装置外部输入到光信号产生装置2A。光数据信 号输入到第2光耦合器60的端口60-1，并从第2光耦合器60的端口60-3 输出，输入到时钟提取电路70。
当光数据信号输入到时钟提取电路70时，时钟提取电路70根据光 数据信号来提取频率相当于光数据信号的比特率的电时钟信号。
然后，将该电时钟信号提供给光脉冲光源80和82，光脉冲光源80 和82使用电时钟信号进行驱动，由此，连续输出与光数据信号定时同步 的光时钟脉冲。
来自光脉冲光源82的波长λs的光时钟脉冲串通过信号光输入用光 纤32-1，作为信号光输入到全光型光调制器50。
另一方面，从第2光耦合器60的端口60-2输出的光数据信号被输 入到第3光耦合器62的端口62-1。光数据信号从第3光耦合器62的端 口62-2和62-3被二分支，输出到第5光耦合器66和光PLL电路90。
当光数据信号输入到光PLL电路90时，在光PLL电路90中，执行 光数据信号所具有的光载波分量的光相位检波，其结果，向光脉冲光源 80提供与光数据信号所具有的光载波分量相位同步的波长λp的连续光。
当来自PLL电路90的波长λp的连续光输入到光脉冲光源80时， 光脉冲光源80作为如下的光脉冲光源动作：产生与光数据信号光相位同 步且与来自装置外部的光数据信号相同波长λp的连续光时钟脉冲串。
并且，与此同时，光脉冲光源80接收来自时钟提取电路70的电时 钟信号而进行驱动，由此，所产生的光时钟脉冲串也与从装置外部输入 的光数据信号定时同步。
然后，来自光脉冲光源80的波长λp的光时钟脉冲串被输入到第4 光耦合器64的端口64-3。
由于后面详细叙述的理由，这里应用的来自光脉冲光源80的光时钟 脉冲串必须与来自光PLL电路90的连续光以及从装置外部输入的光数据 信号波长相同、且光相位同步。
另一方面，从第3光耦合器62的端口62-2输出的光数据信号适当 通过光纤等光路径后，被输入到第4光耦合器64的端口64-2。
其结果，从第4光耦合器64的端口64-1输出来自光脉冲光源80的 波长λp的光时钟脉冲串和从装置外部输入的波长λp的光数据信号的合 成波。
这里的光数据信号是利用光耦合器等将实际输入装置的光数据信号 多级分路后的光数据信号，但是，除了强度以外，其信号质量与初始输 入装置的光数据信号相同，所以，认为其信号处理的结果与施加给初始 输入装置的光数据信号的信号处理的结果相同。
并且，从第4光耦合器64的端口64-1输出的合成波成为，来自光 脉冲光源80的波长λp的光时钟脉冲串和从装置外部输入的波长λp的光 数据信号的干涉输出。
进行调节以使这两个光的偏振面为相同方向。为此，通过在这2个 光到达第4光耦合器64的端口64-2和64-3为止的光路径上适当插入例 如偏振面控制器等偏振面调节单元，能够容易地实现这种情况。或者， 也可以应用偏振面保持光纤等偏振面保持单元。
并且，设来自光脉冲光源80的波长λp的光时钟脉冲串的脉冲宽度 和峰值强度，与输入到第4光耦合器64的输入端口64-2的光数据信号的 脉冲宽度和峰值强度相同。为此，通过调节光脉冲光源80的驱动条件， 或者，在光数据信号和光时钟脉冲串到达第4光耦合器64的端口64-2 和64-3为止的光路径上适当插入光放大器，能够实现这种情况。
接着，参照图9，考察从第4光耦合器64的端口64-1输出的来自光 脉冲光源80的波长λp的光时钟脉冲串和从装置外部输入的波长λp的光 数据信号的干涉输出。
在图9(A)中，示出所输入的光数据信号是相位调制信号的情况。 这里，如图9(A-1)所示，考虑将所输入的光数据信号的光相位调制为 (π、0、π、π)的4比特的相位调制信号。并且，如图9(A-2)所示， 设与所输入的光数据信号相比，光时钟脉冲串的光相位相对为π。
光时钟脉冲串与所输入的光数据信号光相位同步地输出，所以，能 够在图9(A-2)所示的状态下，稳定地维持所输入的光数据信号和光时 钟脉冲串的相对光相位关系。
此时，从第4光耦合器64的端口64-1输出的来自光脉冲光源80的 波长λp的光时钟脉冲串和从装置外部输入的波长λp的光数据信号的干 涉输出如图9(A-3)所示。
即，当光数据信号的光相位为“0”时，光时钟脉冲串的光相位为“π”， 所以，反相干涉的结果是，合成输出(＝干涉输出)的强度为零。并且， 当光数据信号的光相位为“π”时，光时钟脉冲串的光相位为“π”，所以， 合成输出为两者之和，表现出有意的光强度。
其结果，来自第4光耦合器64的合成输出成为将光峰值强度调制为 (1、0、1、1)的振幅调制信号。即，从第4光耦合器64的端口64-1 获得如下的振幅调制信号：将输入光数据信号的光相位“π”的状态换算 并转换为光峰值强度“1”，并将输入光数据信号的光相位“0”的状态换 算并转换为光峰值强度“0”，且信号模式(pattern)与输入光数据信号的 信号模式相同。
接着，图9(B)示出所输入的光数据信号是振幅调制信号的情况。 这里，如图9(B-1)所示，考虑将所输入的光信号的光峰值强度调制为 (1、0、1、1)的4比特的振幅调制信号。因为是振幅调制信号，所以 各信号的光相位完全相同，这里，设各信号的光相位为“0”。
接着，如图9(B-2)所示，与图9(A)的情况同样，设与所输入的 光数据信号相比，光时钟脉冲串的光相位相对为π。
与之前的情况同样，光时钟脉冲串与所输入的光数据信号光相位同 步地输出，所以，能够以图9(B-2)所示的状态，稳定地维持所输入的 光数据信号和光时钟脉冲串的相对光相位关系。
此时，从第4光耦合器64的端口64-1输出的来自光脉冲光源80的 波长λp的光时钟脉冲串和从装置外部输入的波长λp的光数据信号的干 涉输出如图9(B-3)所示。
即，当光数据信号的光峰值强度为“1”时，光时钟脉冲串的光相位 为“π”，所以，反相干涉的结果是，合成输出(＝干涉输出)的强度为零。 并且，当光数据信号的光峰值强度为“0”时，直接输出光时钟脉冲串的 光波形，在合成输出中表现出有意的光强度。
其结果，来自第4光耦合器64的合成输出成为将光峰值强度调制为 (0、1、0、0)的振幅调制信号。即，从第4光耦合器64的端口64-1 获得如下的振幅调制信号：将输入光数据信号的光峰值强度“1”的状态 换算并转换为光峰值强度“0”，并将输入光数据信号的光峰值强度“0” 的状态换算并转换为光峰值强度“1”，且信号模式与输入光数据信号的 信号模式相同。
通过以上的考察，从第4光耦合器64的端口64-1获得如下的振幅 调制信号：与所输入的光数据信号是相位调制信号还是振幅调制信号无 关，信号模式与输入光数据信号的信号模式相同。将其作为控制光输入 到全光型光调制器50的控制光输入端口31，由此，最终能够从全光型光 调制器50的输出端口光纤29获得信号模式与输入光数据信号的信号模 式相同的调制光信号。
从装置外部输入有输入到第4光耦合器64的端口64-3的光时钟脉 冲串的一部分与输入到第4光耦合器64的端口64-2的光数据信号光相位 同步且波长相同，所以，产生在图9中考察到的效果。
在光时钟脉冲串不与所输入的光数据信号光相位同步且不具有任何 光相位的相关的情况下，所输入的光数据信号和光时钟脉冲串的相对光 相位关系无法保持如图9(A-2)或图9(B-2)所示的一定的关系。该情 况下，例如在输入光数据信号是相位调制信号的情况下，即使光数据信 号的光相位为“0”，合成输出(＝干涉输出)的强度也不为零。即，干涉 输出的信号模式与初始光数据信号的信号模式不一致。这会产生最终输 出的调制光信号的误码。
并且，在光时钟脉冲串的波长和所输入的光数据信号的波长不一致 的情况下，在与所输入的光数据信号的干涉输出中产生周期相当于波长 差的强度变动。该情况下，干涉输出的信号模式与初始光数据信号的信 号模式也不一致，产生最终输出的调制光信号的误码。
即，为了获得图9所示的与初始光数据信号的信号模式一致的干涉 输出的信号模式，需要使光时钟脉冲串与所输入的光数据信号光相位同 步且波长相同。在前面所述的光脉冲光源80中，利用输入来自光PLL电 路90的连续光而动作的光强度调制器、或者与来自光PLL电路90的连 续光光注入同步地动作的文献B所公开的模同步半导体激光器，能够实 现这种情况。
并且，将图9(A-1)、(B-1)所示的相位调制或振幅调制后的从装 置外部输入的光数据信号的基带信号排列模式定义为(1、0、1、1)，考 察最终输出的调制光信号的基带信号排列模式时，反映图9(A-3)、(B-3) 所示的控制光的强度模式，在从装置外部输入的光数据信号是相位调制 信号的情况下，成为(1、0、1、1)，是与初始光数据信号相同的排列模 式，与此相对，在初始光数据信号是振幅调制信号的情况下，成为(0、 1、0、0)，是与从外部输入的光数据信号逻辑反转的排列模式。
在最终期望的调制光信号是相位调制信号的情况下，相位调制信号 仅存在光信号的相对光相位的问题，所以，从装置外部输入的光数据信 号是振幅调制信号时的控制光的逻辑反转不成为问题。
另一方面，在最终期望的调制光信号是振幅调制信号的情况下，考 虑例如使接收端的逻辑识别反转即可，所以，这种现象在实用方面不成 为很大问题，另一方面，也能够避免这种情况。
例如在图6所示的第2实施方式中，针对由光相位偏置电路赋予的 光相位，除了补偿基于来自逆行控制光的交叉相位调制效应的相位漂移 的量以外，还赋予π的相位漂移量。
此时，振幅调制光信号的正逻辑信号/逻辑反转信号的输出端口被交 换。即，从输出用光纤29输出逻辑反转信号，即，该情况下，能够得到 (1、0、1、1)、排列模式与所输入的光数据信号相同的振幅调制光信号。
根据从本装置所设置的光中继器等基站产生的控制信号，执行1/2 波长板14的光轴旋转，由此，来进行从输出用光纤29输出的调制光信 号的调制格式的切换(相位调制振幅调制)。
或者，在从装置外部输入的光数据信号和最终期望的调制光信号之 间不伴有调制格式的转换的用途中，也能够如下使用。这里，不伴有调 制格式的转换意味着，在输入光数据信号是振幅调制信号的情况下，唯 一地输出振幅调制信号，在输入光数据信号是相位调制信号的情况下， 唯一地输出相位调制信号。
即，在耦合第3光耦合器62的端口62-2和第4光耦合器64的端口 64-2的光数据信号传播的光路径上，插入第5光耦合器66，获得光数据 信号的分路输出，将其输入到光数据信号识别电路100。在光数据信号识 别电路100中，判别输入光数据信号的调制格式是相位调制信号还是振 幅调制信号。根据其结果产生控制电信号，根据该电信号来执行1/2波长 板14的光轴旋转。
其结果，能够成为自动判别从装置外部输入的光数据信号的调制格 式的自主性装置结构。
这种光数据信号识别电路100不限于图8的结构例，也可以插入向 装置输入的光数据信号所经由的任意光路径中。
图10是说明光数据信号识别电路100的光数据信号的判别方法的概 略说明图。光数据信号识别电路100能够应用以图10(A)、(B)所示的 方法来判别光数据信号的电路。
在图10(A)中，在构成光数据信号的各光脉冲具有相同的脉冲波 形、且光数据信号的平均强度相同的情况下，在构成光数据信号的各光 脉冲的峰值强度中产生因光数据信号的调制格式引起的差异。
具体而言，光数据信号识别电路100能够应用通过检测光数据信号 的峰值强度来判别光数据信号的方法。即，在光数据信号是相位调制信 号的情况下，各光脉冲的峰值强度在信号“1”、信号“0”的情况下都相 同。设此时的峰值强度为Ip。另一方面，在光数据信号是振幅调制信号 的情况下，信号“1”、信号“0”的峰值强度不同。现在，在设光信号为 on-off-keying信号、设马克率(マ—ク率)为M的情况下，信号“1”的 峰值强度为Ip/M，与光数据信号是相位调制信号时的峰值强度相比，增 强了1/M倍。因此，通过检测峰值强度，能够判别光数据信号是振幅调 制信号还是相位调制信号。
并且，例如，光数据信号识别电路100也可以对向装置输入的光数 据信号的各个光信号的峰值强度进行取样，调查其分布，将其分布极度 展宽的信号判定为振幅调制信号，将分布窄的信号判定为相位调制信号。
并且，如图10(B)所示，光数据信号识别电路100也可以根据相 位调制信号和振幅调制信号的光谱的差异进行判别。
具体而言，例如如图10(B)所示，振幅调制信号在其光载波波长 分量中具有离散的光谱分量。另一方面，相位调制信号不具有光载波波 长中的离散的光谱分量，在光载波波长附近，光谱很宽地展开。
使光数据信号透射过如下的光带通滤波器：该光带通滤波器在稍稍 偏离其光载波波长的波长处具有峰值透射率，且具有足够窄的频带。于 是，在光数据信号是振幅调制信号的情况下，透射过光带通滤波器的光 数据信号强度低。另一方面，在光数据信号是相位调制信号的情况下， 透射过光带通滤波器的光数据信号强度反映其光谱展宽而变高。因此， 光数据信号识别电路100通过检测透射过这种光带通滤波器的光数据信 号强度，能够判别光数据信号是振幅调制信号还是相位调制信号。
(C-3)第3实施方式的效果
如上所述，根据第3实施方式，通过实现具有在第1或第2实施方 式中说明的全光型光调制器的光信号产生装置，能够提供在从外部输入 的光数据信号的编码格式是相位调制方式或振幅调制方式的任意方式 时，也能够适当选择并产生相位调制方式或振幅调制方式的任意编码格 式的调制光信号的光信号产生装置。
(D)第4实施方式
接着，参照附图说明本发明的光信号产生装置的第4实施方式。
图11是示出第4实施方式的光信号产生装置2B的结构的结构图。
在图11中，第4实施方式的光信号产生装置2B构成为至少具有： 第2光耦合器60、第3光耦合器62、第4光耦合器64、第5光耦合器 66、时钟提取电路70、光脉冲光源80、光脉冲光源82、光PLL(Phase Locked Loop)电路90、光数据信号识别电路100、全光型光调制器50、以及波 长转换器110。
图11所示的第4实施方式的光信号产生装置2B与图8的光信号产 生装置2A的不同点在于，新增加了波长转换器110以及光脉冲光源82 的功能。除此之外的结构与图8的光信号产生装置2A相同，所以，在第 4实施方式中，以波长转换器110和光脉冲光源82的结构为中心进行说 明。
在第3实施方式中，在全光型光调制器50中，为了分离信号光和控 制光，需要使信号光和控制光的波长在光带通滤波器28、38中相差能够 选择性地仅透射信号光波长分量的程度。因此，在第3实施方式中，本 质上伴有从外部输入的光数据信号的波长(λp)和最终产生的调制光信 号的波长(λs)不同的波长转换动作。
但是，要求这两者的波长一致地进行动作的应用很多。例如在WDM 系统中，作为用于长距离传输的光中继器，使用第3实施方式的光信号 产生器的情况就相当于此。在第4实施方式中，通过使用波长转换器110， 将输入到全光型光调制器50的控制光的波长转换为与从外部输入的光数 据信号的波长(λp)不同的波长(λp’)。由此，即使输入到全光型光调 制器50的信号光的波长(λs)和从外部输入的光数据信号的波长(λp) 一致，也能够在光带通滤波器28、38中选择性地仅透射信号光波长分量， 而遮断控制光波长分量，所以，不会阻碍全光型光调制器50中的光调制 动作。
波长转换器110设置在连接第4光耦合器64的端口64-1和全光型 光调制器50的控制光输入端口31的光路径上。波长转换器110对来自 第4光耦合器64的端口64-1的输出光的波长进行转换，向全光型光调制 器50提供转换后的波长的光。
作为波长转换器110，能够使用各种类型的波长转换器。例如，能够 使用在半导体光放大器、LiNbO3等非线性光学晶体、非线性光学晶体中 嵌入光波导和基于极化反转的伪相位匹配结构的器件、光纤等中的应用 了三波混频效应和四波混频效应的波长转换器。
并且，如果波长转换器110能够使用基于文献C等所公开的光纤等 中的光克尔效应而伴有光信号再现效果的波长转换器，则能够提供伴有 光信号再现效果的光信号产生装置。
(文献C)P.V.Mamyshev，“All-Optical data Regeneration based on self-phase modulation effect”，Technical digest of European Conference on Optical Communication 98(ECOC98)，vol.1，pp.475-476，Madrid，Spain，1998
光脉冲光源82使用来自时钟提取电路70的电时钟信号，产生与从 装置外部输入的光数据信号定时同步的波长λp的光脉冲串。由此，能够 向全光型光调制器50提供与从外部输入的光数据信号的波长λp一致的 光脉冲串。
另外，光信号产生装置2B的结构不限于图11所示的结构。例如， 也可以不使用光脉冲光源82，仅准备光脉冲光源80，利用光耦合器等对 来自光脉冲光源80的光时钟输出进行二分支，将一个输出与全光型光调 制器50的信号光输入用光纤32-1连接并作为信号光提供，为了与从外部 输入的光数据信号进行干涉，可以将另一个输出与第4光耦合器64的端 口64-3连接。
该情况下，成为不需要光脉冲光源82的结构。其他结构与第3实施 方式相同，所以，这里省略其说明。
(D-3)第4实施方式的效果
如上所述，根据第4实施方式，除了第3实施方式的效果以外，还 能够期待如下效果。即，根据第4实施方式，能够提供产生与从外部输 入的光数据信号波长相同的经相位调制或振幅调制的调制光信号的光信 号产生装置。
(E)其他实施方式
在第1～第4实施方式中，作为根据光克尔效应而发生交叉相位调 制效应的介质，考虑了光纤，但是，本发明所得到的效果不限于使用这 种光纤。只要是具有通过控制光来改变被控制光的光相位的效果的光器 件，则根据其应用形态，使用各种各样的器件也能够产生本发明的效果。 例如，如果进行动作的比特率是1Gb/s等较低比特率，则还能够使用半 导体光放大器或电场吸收型光调制器。并且，还能够使用以Si为纤芯、 以SiO2为包层而形成的所谓的硅细线波导。