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JPH0293524A - Optical receiver, photodetector, quantum state controller, and optical communication equipment - Google Patents

Optical receiver, photodetector, quantum state controller, and optical communication equipment

Info

Publication number
JPH0293524A
JPH0293524A JP63244100A JP24410088A JPH0293524A JP H0293524 A JPH0293524 A JP H0293524A JP 63244100 A JP63244100 A JP 63244100A JP 24410088 A JP24410088 A JP 24410088A JP H0293524 A JPH0293524 A JP H0293524A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
signal light
signal
light output
squeezer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63244100A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Hirota
修 広田
Hideaki Tsushima
英明 対馬
Shinya Sasaki
慎也 佐々木
Yoshitaka Takasaki
高崎 喜孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP63244100A priority Critical patent/JPH0293524A/en
Priority to US07/412,510 priority patent/US5113524A/en
Publication of JPH0293524A publication Critical patent/JPH0293524A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the SN ratio or bit error characteristics of a system by providing a received quantum state control function for a coherent optical communication. CONSTITUTION:Laser light emitted by the light source 5 of an optical transmitter 1 is inputted to a quantum state controller 8 through an optical modulator 6 and a transmission line 2 for communication. Here, the signal light is converted from a coherent state to a squeezed state by a squeezer 9 and injection synchronization is carried out by a self-oscillating slave laser 10 with the signal light outputted by the squeezer 9. Then an optical homodyne detecting device 3 multiplexes signal light outputted by the controller with local oscillation light outputted by a local oscillation light source 12 by an optical multiplexer 11. The multiplexed signal light is restored by the photodetector 13 to a received signal 14 nearly equal to a sent signal, then outputted. Consequently, the SN ratio of the signal light is improved and the code error rate of the received signal is decreased.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はコヒーレント光通信に受信量子状態制御機能を
もたせることによって系の信号対雑音比あるいはビット
誤り特性を大幅に改善する光受信装置、光検出装置、量
子状態制御装置および光通信装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention provides an optical receiving device and an optical receiving device that significantly improve the signal-to-noise ratio or bit error characteristics of a system by providing a reception quantum state control function to coherent optical communication. The present invention relates to a detection device, a quantum state control device, and an optical communication device.

[従来の技術] コヒーレント光通信系の信号対雑音比は信号光の量子雑
音、光受信装置の局発光雑音、暗電流。
[Prior art] The signal-to-noise ratio of a coherent optical communication system is determined by the quantum noise of the signal light, the local oscillation noise of the optical receiver, and the dark current.

回路熱雑音によってその限界が決まる。現在、このよう
な系の信号対雑音比は信号光の量子雑音に基づく限界ま
で実現されるようになっている。第2図に従来のコヒー
レント光通信系の構成例を示す。同図において、1は光
通信装置であり、コヒーレント状態の信号光を出力する
。2は信号光を伝送する通信用伝送路であり、3は光ホ
モダイン検波装置である。詳細は文献「光通信理論とそ
の応用」第6章、森北出版、1988に解説されている
(以下文献1と略記)、近年、さらに信号対雑音比を改
善するために光の量子状態を制御し信号光の量子雑音を
小さくする物理現象の応用が提案されている。この応用
にはスクイズド状態(あるいは2光子コヒーレント状態
)生成技術と呼ばれている技術が使用される(文献、フ
ィズカル・レビュー、ニー、ボリューム13.ナンバー
6(1976年)第2226頁から第2243頁(Ph
ysical Revieu A13 Na6 Jun
e 1976、 PP2226−2243) )。ここ
でスクイズド状態とは、光の直交するふたつの振幅成分
が異なる量子雑音を有する状態である。これに対して、
従来からコヒーレント光通信に用いられている光は、コ
ヒーレント状態と呼ばれ、ふたつの振幅成分は同じ量子
雑音を有する。
Its limits are determined by circuit thermal noise. Currently, the signal-to-noise ratio of such systems has been reached to the limit based on the quantum noise of the signal light. FIG. 2 shows an example of the configuration of a conventional coherent optical communication system. In the figure, reference numeral 1 denotes an optical communication device, which outputs signal light in a coherent state. 2 is a communication transmission line for transmitting signal light, and 3 is an optical homodyne detection device. Details are explained in the document "Optical Communication Theory and Its Applications", Chapter 6, Morikita Publishing, 1988 (hereinafter referred to as Document 1).In recent years, the quantum state of light has been controlled to further improve the signal-to-noise ratio. Applications of physical phenomena have been proposed to reduce the quantum noise of signal light. For this application, a technology called squeezed state (or two-photon coherent state) generation technology is used (Literature, Fizcal Review, Ni, Volume 13. Number 6 (1976), pp. 2226 to 2243). (Ph
physical Review A13 Na6 Jun
e 1976, PP2226-2243)). Here, the squeezed state is a state in which two orthogonal amplitude components of light have different quantum noises. On the contrary,
Light conventionally used in coherent optical communications is called a coherent state, and two amplitude components have the same quantum noise.

現在、この量子状態制御の応用法は第3図に示すように
光送信装置において信号光の量子状態を制御する方法が
提案されている。同図において、4はスクイズド状態の
信号光を出力する光送信装置である。2および3は第2
図と同じである。信号光の2つの直交する振幅成分に対
する量子雑音はコヒーレント状態の時、共に1(規格化
電力)であるが、スクイズド状態では一方の成分の量子
雑音を i  e−z、他方を上eZとすることかでき
る、ただし、Zはスクイズドパラメータ。この結果、送
信光の量子状態がコヒーレント状態の場合(一般的なコ
ヒーレント光通信)、系の信号対雑音比の理論値は4〈
n〉となる。一方、スクイズド状態で量子雑音の小さい
方を情報信号とした場合の信号対雑音比は4 <n> 
 (<n> +1)となる、ただし、〈n〉はパルス信
号光のもつ平均光子数である0以上より信号光をスクイ
ズド状態にすることによって信号対雑音比を大幅に改善
することができる。詳細については文献1.第2章にお
いて述べられている。
Currently, as an applied method of quantum state control, a method has been proposed in which the quantum state of signal light is controlled in an optical transmitter as shown in FIG. In the figure, reference numeral 4 denotes an optical transmitter that outputs signal light in a squeezed state. 2 and 3 are the second
Same as the figure. The quantum noise for two orthogonal amplitude components of the signal light are both 1 (normalized power) in the coherent state, but in the squeezed state, the quantum noise of one component is i e-z and the other is upper eZ. However, Z is a squeezed parameter. As a result, when the quantum state of the transmitted light is a coherent state (general coherent optical communication), the theoretical value of the signal-to-noise ratio of the system is 4〈
n〉. On the other hand, when the information signal is the one with smaller quantum noise in the squeezed state, the signal-to-noise ratio is 4 <n>
(<n> +1), where <n> is 0 or more, which is the average number of photons of the pulsed signal light.By putting the signal light in a squeezed state, the signal-to-noise ratio can be greatly improved. For details, see Reference 1. It is described in Chapter 2.

[発明が解決しようとする課題] 上記量子状態の制御の応用技術では通信用伝送路にエネ
ルギーの損失が発生すれば信号光のスクイズド状態が破
壊され、信号対雑音比は劣化し、量子状態制御の利点が
全くなくなるため実際の通信系の適用に重大な難点が生
ずる。このILJの詳細は文献1.第2章に述べられて
いる。
[Problems to be Solved by the Invention] In the application technology for quantum state control described above, if energy loss occurs in the communication transmission line, the squeezed state of the signal light is destroyed, the signal-to-noise ratio deteriorates, and the quantum state control becomes difficult. This completely eliminates the advantages of this method, resulting in serious difficulties in the application of actual communication systems. Details of this ILJ can be found in Reference 1. It is described in Chapter 2.

本発明の目的は上記エネルギー損失による量子状態制御
の利点の劣化に関する問題を解決し、従来のコヒーレン
ト光通信系よりはるかに高い信号対雑音特性を得る光受
信装置および光検出装置を実現することにある。
The purpose of the present invention is to solve the problem of the deterioration of the advantages of quantum state control due to energy loss, and to realize an optical receiving device and a photodetecting device that obtain much higher signal-to-noise characteristics than conventional coherent optical communication systems. be.

本発明の他の目的は、上記装置にて用いる量子状態制御
装置を実現することにある。
Another object of the present invention is to realize a quantum state control device used in the above device.

本発明の他の目的は、上記装置を用いた光通信装置を実
現することにある。
Another object of the present invention is to realize an optical communication device using the above device.

[課題を解決するための手段] 上記目的は、従来のコヒーレント通信系の光受信装置に
おいて、信号光の量子状態をスクイズド状態に変換する
装置(スクイザ−)と、該スクイザ−から出力された信
号光により注入同期されるスレーブレーザと、該スレー
ブレーザから出力された信号光を光ホモダイン検波する
光ホモダイン検波装置とを設けることにより実現される
[Means for Solving the Problem] The above object is to provide a device (squeezer) that converts the quantum state of signal light into a squeezed state and a signal output from the squeezer in a conventional coherent communication optical receiver. This is realized by providing a slave laser that is injection-locked by light and an optical homodyne detection device that performs optical homodyne detection of the signal light output from the slave laser.

上記他の目的は、スクイザ−と該スクイザ−から出力さ
れた信号光により注入同期されるスレーブレーザとを設
けることにより実現される。
The other objects described above are achieved by providing a squeezer and a slave laser injection-locked by the signal light output from the squeezer.

上記他の目的は、従来の光送信装置と、信号光を伝送す
る従来の通信用伝送路と、該伝送路から出力された信号
光を受信する上記装置とを設けることにより実現される
The other objects described above are achieved by providing a conventional optical transmitter, a conventional communication transmission line for transmitting signal light, and the above-mentioned apparatus for receiving signal light output from the transmission line.

[作用] 本発明は受信量子状態制御装置の動作の新しい発見に基
づいている。
[Operation] The present invention is based on a new discovery of the operation of a receiving quantum state controller.

光送信装置用光源はコヒーレント状態をもち、信号は光
波のコサイン成分によるPSK (位相シフトキーイン
グ)の場合を例とする。但し、光波のコサイン成分によ
るASK (振幅シフトキーイング)の場合にも、PS
Kの場合と同様の効果を得ることができる。このコヒー
レント状態の光がエネルギー損失のある通信用伝送路を
伝搬する時その出力の量子状態はまたコヒーレント状態
となる。ここでただちに検波すれば信号対雑音比は4<
nR>どなる、ただしくnR>は通信用伝送路出力にお
ける1光パルス当りの光子数である。この信号対雑音比
は通常ショット雑音限界と呼ばれる。
For example, a light source for an optical transmitter has a coherent state, and the signal is PSK (phase shift keying) using a cosine component of a light wave. However, even in the case of ASK (amplitude shift keying) using the cosine component of light waves, the PS
The same effect as in the case of K can be obtained. When this coherent state light propagates through a communication transmission line with energy loss, its output quantum state also becomes a coherent state. If the signal is detected immediately, the signal-to-noise ratio will be 4<
nR> roar, where nR> is the number of photons per optical pulse in the communication transmission line output. This signal-to-noise ratio is commonly referred to as the shot noise limit.

本発明では通信用伝送路から出力するコヒーレント状態
の光をスクイザ−によってスクイズド状態の光に変換す
る。変換された光のコサイン成分の信号と量子雑音はG
倍に増幅され、サイン成分は↓に減衰される。情報信号
であるコサイン成分の信号対雑音比はスクイザ−人力の
それと等しく4<nR>となる。ただし信号と雑音の関
係は第4図に示すようになる。同図において、直交座標
の横軸は信号光の電界のコサイン成分の振幅を、また線
軸はサイン成分の振幅を表わしている。
In the present invention, coherent light output from a communication transmission line is converted into squeezed light by a squeezer. The signal of the cosine component of the converted light and the quantum noise are G
It is amplified twice, and the sine component is attenuated to ↓. The signal-to-noise ratio of the cosine component, which is the information signal, is equal to that of the manual squeezer, which is 4<nR>. However, the relationship between signal and noise is as shown in FIG. In the figure, the horizontal axis of the orthogonal coordinates represents the amplitude of the cosine component of the electric field of the signal light, and the line axis represents the amplitude of the sine component.

ERはスクイザ−人力光のコサイン成分の電界振幅であ
る、(てTσに等しい。次にスクイザ−出力光を注入信
号光とする光注入同期系を構成する。以下、E、ωおよ
びφはそれぞれ電界の振幅。
ER is the electric field amplitude of the cosine component of the squeezer human-powered light, which is equal to Tσ.Next, an optical injection locking system using the squeezer output light as the injection signal light is constructed. Hereinafter, E, ω, and φ are respectively Amplitude of electric field.

周波数および位相を表わすものとする。スレーブレーザ
は注入光がない時出力E。cos (ω。t+φ。)で
自励発振している。このレーザにEtCO8(ωムt+
φ1)の光が注入されれば、スレーブレーザは注入光に
同期され注入光の周波数と位相に一致したElcos(
ω、t+φ、)となる。注入同期の原理は文献1の4章
に詳しく述べである。
Let it represent frequency and phase. The slave laser outputs E when there is no injected light. Self-sustained oscillation occurs at cos (ω.t+φ.). This laser has EtCO8(ωmut+
When the light of φ1) is injected, the slave laser is synchronized with the injected light and the Elcos (
ω, t+φ,). The principle of injection locking is described in detail in Chapter 4 of Reference 1.

ここで光注入同期系の量子雑音特性の理論を示す。理論
式を簡単にするためEI<Eo、ωム=ω。
Here we present the theory of quantum noise characteristics of optical injection-locked systems. To simplify the theoretical formula, EI<Eo, ω=ω.

と仮定する。この時、E x = E。とみなせる。以
下、この仮定の下に解析を行う。
Assume that At this time, E x = E. It can be considered as Below, the analysis will be performed based on this assumption.

光注入同期レーザ出力の量子ゆらぎ特性を示すために、
−mにレーザ光の光子コヒーレンス特性を解析する理論
を適用する。レーザの光子数ゆらぎは一般に Δn”=E”  (1+hE”) と表わされ、hは理想レーザに対する過剰雑音を表わす
パラメータである。h=oの時、理想レーザ光に、また
、h=1の時、雑音状の光に対応する。注入同期された
場合、その過剰雑音は注入光の光子数ゆらぎと位相ゆら
ぎによって起される。
To demonstrate the quantum fluctuation characteristics of optical injection-locked laser output,
- Apply the theory of analyzing the photon coherence characteristics of laser light to m. The fluctuation of the number of photons in a laser is generally expressed as Δn"=E"(1+hE"), where h is a parameter representing excess noise with respect to the ideal laser. When h=o, the ideal laser light and h=1 When , it corresponds to noise-like light. In the case of injection locking, the excess noise is caused by fluctuations in the photon number and phase of the injected light.

また、位相ゆらぎは注入光の位相ゆらぎとスレーブレー
ザの位相ゆらぎの和となる。その結果、注入同期された
レーザ出力光の光子数ゆらぎと位相ゆらぎは Δna2=Eo”  (1+  (a+β)E02〕(
1)Δφ愈2=Δφin2+Δφ。′(2)と表わせる
。ただし、αは注入光の光子数ゆらぎによって起される
過剰ゆらぎのパラメータ、βは注入光の位相ゆらぎによ
って起される過剰ゆらぎのパラメータ、ΔφIn 9 
Δφ。′は注入光とスレーブレーザの自励発振時の位相
ゆらぎである。もし、(α+β)=1となれば同期され
たレーザの出力光は雑音状の光(電球の光と同じ)とな
ることに対応する。もしくα+β)=0であればコヒー
レント状態の光であることに対応する。注入同期の特徴
としてスレーブレーザが高励起動作していれば、式(1
)のαはOとみなせる。一方、βは注入光の位相ゆらぎ
によって直接影響を受けるため抑圧されず、βユΔφi
n”となる。式(1)。
Further, the phase fluctuation is the sum of the phase fluctuation of the injection light and the phase fluctuation of the slave laser. As a result, the photon number fluctuation and phase fluctuation of the injection-locked laser output light are Δna2=Eo” (1+ (a+β)E02](
1) Δφ2=Δφin2+Δφ. ′(2). Here, α is a parameter of excessive fluctuation caused by fluctuation in the number of photons of the injected light, β is a parameter of excessive fluctuation caused by phase fluctuation of the injected light, ΔφIn 9
Δφ. ' is the phase fluctuation during self-sustained oscillation of the injected light and the slave laser. If (α+β)=1, the output light of the synchronized laser becomes noise-like light (same as light from a light bulb). If α+β)=0, this corresponds to light in a coherent state. As a characteristic of injection locking, if the slave laser operates with high excitation, the formula (1
) can be regarded as O. On the other hand, β is not suppressed because it is directly affected by the phase fluctuation of the injected light, and β
n''.Equation (1).

(2)が求まれば、注入同期されたレーザ出力光のコサ
イン成分の量子雑音は 以上の理論を用いてスクイザ−出力光を注入光とすると
きの注入同期系の雑音特性を示す。
If (2) is found, the quantum noise of the cosine component of the injection-locked laser output light shows the noise characteristics of the injection-locked system when the squeezer output light is used as the injection light using the above theory.

通信用伝送路出力の信号振+1qiEnはスクイザ−出
力ではfて11となり、これがEtとなる。一方、量子
雑音はコサイン成分はG倍、サイン成分は1倍となる。
The signal amplitude +1qiEn of the communication transmission line output becomes f+11 in the squeezer output, which becomes Et. On the other hand, the quantum noise has a cosine component multiplied by G and a sine component multiplied by one.

これはコサイン成分の光子数ゆらぎが極めて大きくなり
、位相ゆらぎが小さくなることに対応する。このような
光がスレーブレーザに注入された時、同期後の出力光の
コサイン成分の量子雑音は式(1)〜(3)より この出力光を光ホモダイン検波でコサイン成分のみを検
波すれば、その時の信号対雑音比(SNRtc)は によって求まる。
This corresponds to the fact that the photon number fluctuation of the cosine component becomes extremely large and the phase fluctuation becomes small. When such light is injected into the slave laser, the quantum noise of the cosine component of the output light after synchronization can be calculated from equations (1) to (3) by detecting only the cosine component of this output light using optical homodyne detection. The signal-to-noise ratio (SNRtc) at that time can be found as follows.

但し、<no> =Eo”+  <nR):ER2とな
る。光フアイバ出力光のS N RRは4<nR>であ
り1本発明によるSNR改善it(Δ5NR)は次式で
与えられる。
However, <no>=Eo"+<nR): ER2. The S N RR of the optical fiber output light is 4<nR>, and the SNR improvement it (Δ5NR) according to the present invention is given by the following equation.

式(7)は、式(6)のΔSNRが0(dB)よりも大
きくなる条件、即ち、本発明によりSNRが改善される
条件である。通常1>(nR)/<00〉が成り立つた
め1式(7)の右辺はΔ(dB)に略等しい。第9図に
は、式(6)により表わされるスクイザ−の利得G(d
B)と信号対雑音比の改善量Δ5NR(dB)との関係
を示す。パラメータは<nR> / <no> (d 
B)とした。<nR>/<n−>が−ω(dB)である
場合、ΔSNRはGの2乗に比例する。一方、<nR>
/<n、>が−ψ(dB)よりも大きい場合、小さいG
に対してΔSNRはGの2乗に比例するものの、Gの増
加に伴いΔSNRは<n、>/<nR>に漸近する0例
えば、<nR> / <n、> =−60(dB)の場
合、Gの増加に伴ってΔSNRは60(dB)に漸近す
る。
Equation (7) is a condition under which ΔSNR in Equation (6) becomes larger than 0 (dB), that is, a condition under which the SNR is improved by the present invention. Since 1>(nR)/<00> usually holds, the right side of Equation 1 (7) is approximately equal to Δ(dB). FIG. 9 shows the squeezer gain G(d
The relationship between B) and the amount of improvement Δ5NR (dB) in the signal-to-noise ratio is shown. The parameters are <nR> / <no> (d
B). When <nR>/<n-> is -ω (dB), ΔSNR is proportional to the square of G. On the other hand, <nR>
/<n,> is larger than −ψ(dB), small G
ΔSNR is proportional to the square of G, but as G increases, ΔSNR asymptotically approaches <n,>/<nR>0. For example, when <nR> / <n,> = -60 (dB) In this case, the ΔSNR asymptotically approaches 60 (dB) as G increases.

[実施例] 以下、本発明の光受信装置、光検出装置、量子状態制御
装置および光通信装置の第1実施例を第1図により説明
する61は光送信装置である。5は光源であり、例えば
分布帰還型(DFB)半導体レーザ、分布ブラッグ反射
型(DBR)半導体レーザ、外部共振器付半導体レーザ
およびガスレーザ等の単一周波数で発振するレーザによ
り実現することができる。6は光変調器であり、送信信
号7により叩動される。PSK変調された信号光を得る
場合、6は位相変調器であり、例えば、市販のリチウム
・ナイオベイト(L x N b O3)を用いた変調
器により実現できる。このとき6は、5から出力するコ
ヒーレント状態の光に位相0ラジアンと冗ラジアンによ
るPSK変調を施す。ASK変調された信号光を得る場
合、6としては光スイッチあるいは光強度変調器が用い
られる。このとき6は、5から出力する光のオン(通過
)とオフ(断)、あるいは、光強度の切り替えを行う。
[Embodiment] Hereinafter, a first embodiment of an optical receiving device, a photodetecting device, a quantum state control device, and an optical communication device of the present invention will be described with reference to FIG. 1. Reference numeral 61 denotes an optical transmitting device. Reference numeral 5 denotes a light source, which can be realized by a laser that oscillates at a single frequency, such as a distributed feedback (DFB) semiconductor laser, a distributed Bragg reflection (DBR) semiconductor laser, a semiconductor laser with an external cavity, and a gas laser. 6 is an optical modulator, which is oscillated by a transmission signal 7; When obtaining PSK-modulated signal light, 6 is a phase modulator, which can be realized by, for example, a modulator using commercially available lithium niobate (L x N b O3). At this time, 6 applies PSK modulation to the coherent light output from 5 using phase 0 radian and redundant radian. When obtaining ASK-modulated signal light, an optical switch or an optical intensity modulator is used as 6. At this time, 6 turns on (passing) and off (cutting) the light output from 5, or switches the light intensity.

2は信号光を伝送する通信用伝送路であって、例えば光
ファイバにより実現することができる。
Reference numeral 2 denotes a communication transmission line for transmitting signal light, which can be realized by, for example, an optical fiber.

2は空間であってもよい。2 may be a space.

8は本発明の量子状態制御in!である。9は2から出
力された信号光の量子状態をコヒーレント状態からスク
イズド状態に変換する装置(スクイザ−)である(電力
増幅率G)。スクイザ−9は例えば縮退パラメトリック
増幅や縮退4波混合等を利用して実現されており、その
実施例の詳細については、前者については、フィジカル
・レビュー・レター、第57巻、ナンバー20.第25
20頁〜第2523頁、1986年(Rhys、 Re
viewLett、、 vol、57. Na2O,p
p、2520〜pp、2523.1986)において、
また後者については、サイエンス、第18巻、ナンバー
7、第48頁〜第58頁。
8 is the quantum state control in! of the present invention! It is. 9 is a device (squeezer) that converts the quantum state of the signal light output from 2 from a coherent state to a squeezed state (power amplification factor G). The squeezer 9 is realized by using, for example, degenerate parametric amplification or degenerate four-wave mixing, and for details of the embodiment, see Physical Review Letters, Volume 57, Number 20. 25th
20-2523, 1986 (Rhys, Re
viewLett,, vol, 57. Na2O,p
p, 2520-pp, 2523.1986),
Regarding the latter, see Science, Vol. 18, No. 7, pp. 48-58.

1988年(日経サイエンス社)において論じられてい
る。10は高励起で自励発振しているスレーブレーザで
あり、光源5と同様の単一周波数レーザにより実現する
ことができる。10は9から出力された信号光により注
入同期をかけられる。
Discussed in 1988 (Nikkei Science Publishing). Reference numeral 10 denotes a slave laser that self-oscillates with high excitation, and can be realized by a single frequency laser similar to the light source 5. 10 is injection-locked by the signal light output from 9.

10から出力された信号光は量子状態制御装置8の出力
となる。
The signal light output from 10 becomes the output of quantum state control device 8.

3は光ホモダイン検波装置である。8から出力された信
号光は光カプラ等の光合波器11により局発光源12か
ら出力された局発光と合波される。
3 is an optical homodyne detection device. The signal light output from the local light source 12 is multiplexed with the local light output from the local light source 12 by an optical multiplexer 11 such as an optical coupler.

12は、光′g5と同様の単一周波数レーザにより実現
することができる。ここで、48号光と局発光とは、そ
れぞれの偏波状態と位相とが略一致した状態で合波され
る。13は光検波器であり、送信信号に略等しい受信信
号14を復元して出力する。
12 can be realized by a single frequency laser similar to light 'g5. Here, the No. 48 light and the local light are combined in a state in which their respective polarization states and phases substantially match. Reference numeral 13 denotes a photodetector, which restores and outputs a received signal 14 that is substantially equal to the transmitted signal.

13は少なくともフォト・ダイオード(PD)を用いて
実現できる。13は増幅器、フィルタ等通常の光受信装
置に含まれる回路を含んでいてもよい。
13 can be realized using at least a photo diode (PD). 13 may include circuits included in a normal optical receiving device such as an amplifier and a filter.

15は本発明の光受信装置あるいは検出装置であり、少
なくとも8と3とから構成される。本発明の光通信装置
は、1.2および15とから少なくとも構成される。本
実施例の量子状態制御装置によれば、信号光の信号対雑
音比を改善できるという効果を得る。また、本実施例の
光受信装置。
Reference numeral 15 denotes an optical receiving device or a detecting device of the present invention, which is composed of at least 8 and 3. The optical communication device of the present invention is composed of at least 1.2 and 15. According to the quantum state control device of this embodiment, it is possible to improve the signal-to-noise ratio of signal light. Moreover, the optical receiving device of this embodiment.

光検出装置および光通信装置によれば、信号光の量子状
態の制御を実行した直後に該信号光の光ホモダイン検波
を実施するので、通信用伝送路のエネルギー損失の影響
を避けることができ、同じビットレートおよび強度の信
号光に対して従来のコヒーレント光通信系よりも高い信
号対雑音比を有する受信信号を得ることができる。この
結果、下記の効果を得る。
According to the photodetection device and the optical communication device, since optical homodyne detection of the signal light is performed immediately after controlling the quantum state of the signal light, the influence of energy loss in the communication transmission path can be avoided. For signal light having the same bit rate and intensity, it is possible to obtain a received signal with a higher signal-to-noise ratio than in a conventional coherent optical communication system. As a result, the following effects are obtained.

■信号光の強度およびビットレートを従来のコヒーレン
ト光通信系と同じにすると、従来よりも受信信号の符号
誤り率を低くすることができる。
(2) If the intensity and bit rate of the signal light are made the same as in conventional coherent optical communication systems, the bit error rate of the received signal can be lowered than in the conventional system.

■ビットレートおよび受信信号の符号誤り率を従来と同
じにすると1通信用伝送路に許容される損失を多くでき
る。即ち、伝送距離を長くできる。
(2) If the bit rate and code error rate of the received signal are kept the same as before, the loss allowed for one communication transmission path can be increased. That is, the transmission distance can be increased.

■受信信号の符号誤り率および信号光の強度を従来と同
じにすると、ビットレートを従来よりも高くできる。
■If the code error rate of the received signal and the intensity of the signal light are kept the same as before, the bit rate can be higher than before.

■ビットレートおよび受信信号の符号誤り率を従来と同
じにすると、信号光を複数に分岐でき。
■By keeping the bit rate and code error rate of the received signal the same as before, the signal light can be split into multiple parts.

複数の光受信装置あるいは光検出装置が同時に信号光を
受信することができる。
A plurality of optical receivers or optical detectors can simultaneously receive signal light.

第5図には、本発明の光通信装置の第2実施例を示す、
1−1.1−2および1−mはそれぞれ光送信装置であ
り、それぞれから出力される異なる搬送波周波数の信号
光は光スターカブラ22により多重化される。多重化さ
れた信号光は通信用伝送路2を伝送した後に、光スター
カプラ23にて分岐され、それぞれ光受信装置115−
1.15−2および15−nに入力する。各光受信装置
は、局発光の周波数を調整することにより、多重化信号
光の中から所望の信号光を選択して受信することができ
る。ここでmおよびr」は一方が1でもよく、また、両
者は等しくしても1等しくなくてもよい。
FIG. 5 shows a second embodiment of the optical communication device of the present invention.
1-1.1-2 and 1-m are optical transmitters, and signal lights of different carrier frequencies output from each are multiplexed by an optical star coupler 22. After the multiplexed signal light is transmitted through the communication transmission line 2, it is branched at the optical star coupler 23 and sent to each optical receiver 115-
1. Enter into 15-2 and 15-n. Each optical receiver can select and receive a desired signal light from the multiplexed signal light by adjusting the frequency of the local light. Here, one of m and r' may be 1, and both may or may not be equal to 1.

本実施例によれば、第1実施例と同様の効果を得ると同
時に、複数の光送信装置および光受信装置が同じ通信用
伝送路を共用するので、信号当りの光通信装置のコスト
を低下できるという効果を得る。
According to this embodiment, the same effects as in the first embodiment are obtained, and at the same time, the cost of the optical communication device per signal is reduced because a plurality of optical transmitting devices and optical receiving devices share the same communication transmission path. Get the effect of being able to do it.

第6図には、本発明の量子状態制御装置の第2実施例を
示す、8は該装置を表わしており、9はスクイザ−を、
また、10はスレーブレーザを表わしている。、16A
、16Bおよび16Cは偏波面制御装置であり、9,1
0および光ホモダイン検波装置に入力する信号光の偏波
状態を略最適化する。また、外乱により信号光の偏波状
態に変動が生じた場合、該変動の影響を抑圧する。
FIG. 6 shows a second embodiment of the quantum state control device of the present invention, 8 represents the device, 9 a squeezer,
Further, 10 represents a slave laser. , 16A
, 16B and 16C are polarization plane control devices;
0 and the polarization state of the signal light input to the optical homodyne detection device is approximately optimized. Further, when a change occurs in the polarization state of the signal light due to disturbance, the influence of the change is suppressed.

本実施例によれば、第1実施例と同様の効果を得ると同
時に、スクイザ−、スレーブレーザおよび光ホモダイン
検波装置の特性が信号光の偏波状態に依存する場合であ
っても、また、外乱等により信号光の偏波状態に変動が
生じても、常に安定に動作するという効果を得る。必要
に応じて16A、16Bおよび16Cのいす九を省略し
ても、同様の効果を得る。また、本実施例の量子状態制
御装置を用いた光受信装置、光検出装置および光通信装
置は、これらの第1および第2実施例と同様の効果を有
すると同時に、上記効果も有する。
According to this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and at the same time, even if the characteristics of the squeezer, slave laser, and optical homodyne detector depend on the polarization state of the signal light, Even if the polarization state of the signal light changes due to disturbances or the like, the effect is always stable. The same effect can be obtained even if chairs 16A, 16B, and 16C are omitted if necessary. Further, the optical receiving device, photodetecting device, and optical communication device using the quantum state control device of this embodiment have the same effects as those of the first and second embodiments, and also have the above-mentioned effects.

第7図は、本発明の量子状態制御装置の第3実施例であ
る。8,9および10は第5図の場合と同じである。1
7A、17Bおよび17cは光アイソレータであり、反
射等により信号光が逆方向に戻ることを抑圧する。
FIG. 7 shows a third embodiment of the quantum state control device of the present invention. 8, 9 and 10 are the same as in FIG. 1
Optical isolators 7A, 17B, and 17c suppress the signal light from returning in the opposite direction due to reflection or the like.

本実施例によれば、第1実施例と同様の効果を得ると同
時に、反射光によるスクイザ−やスレーブレーザの特性
劣化や、ふたつ以上の反射ケ所により形成される共振器
にて発生する周波数−振幅変換雑音の発生を抑圧するこ
とができる。同様の効果は、17A、17Bおよび17
Cのいずれを必要に応じて省略しても得られる。また、
第2実施例の偏波面制御装置を併用して、その前後ある
いは一方に光アイソレーションを配置しても同様の効果
を得る。また、本実施例の量子状態制御装置を用いた光
受信装置、光検出装置および光通信装置は、これらの第
1および第2実施例と同様の効果を有すると同時に、上
記効果も有する。
According to this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and at the same time, the characteristic deterioration of the squeezer and slave laser due to reflected light can be prevented, and the frequency generated in the resonator formed by two or more reflection points can be reduced. Generation of amplitude conversion noise can be suppressed. A similar effect is found in 17A, 17B and 17
It can be obtained even if any of C is omitted as necessary. Also,
Similar effects can be obtained by using the polarization plane control device of the second embodiment in combination and placing optical isolation before and after or on one side thereof. Further, the optical receiving device, photodetecting device, and optical communication device using the quantum state control device of this embodiment have the same effects as those of the first and second embodiments, and also have the above-mentioned effects.

第8図は、バランス型の光ホモダイン検波装置の一実施
例である。12は局発光源であり局発光を出力する。1
8は位相制御装置であり、光カブラ11に入力する信号
光の位相と局発光の位相が略一致した状態で両者が合波
されるように動作する。16は偏波面制御装置であり、
同様に信号光と局発光の偏波状態が略一致した状態で合
波されるように動作する。16および18は、受信信号
の一部分を分岐および検出して、その制御を行なっても
よい、また、16および18は必要に応じてその順序を
逆にしても、また、省略してもよい。
FIG. 8 shows an embodiment of a balanced optical homodyne detection device. 12 is a local light source which outputs local light. 1
Reference numeral 8 denotes a phase control device, which operates so that the phase of the signal light input to the optical coupler 11 and the phase of the local light beam are combined in a state where they substantially match. 16 is a polarization plane control device;
Similarly, it operates so that the signal light and the local light are combined in a state where their polarization states substantially match. 16 and 18 may branch and detect a portion of the received signal to control it, or the order of 16 and 18 may be reversed or omitted as necessary.

19Aおよび19Bはそ九ぞれふたっの合波光を検波す
るPDである1両者を第7図のように接続することによ
り、一方の検波信号から他方の検波信号を減算した信号
20を得ることができる。同時に、減算の過程で、局発
光が有する強度雑音を抑圧することができる。また1局
発光のパワーを有効に使用できる。20は、増幅器21
にて増幅された後に受信信号14として出力される。2
1は省略してもよい。
19A and 19B are PDs that respectively detect the two combined lights. 1 By connecting both as shown in Fig. 7, a signal 20 can be obtained by subtracting the detection signal of one from the detection signal of the other. Can be done. At the same time, the intensity noise of the local light can be suppressed during the subtraction process. Moreover, the power of single station light emission can be used effectively. 20 is an amplifier 21
After being amplified at , it is output as a received signal 14. 2
1 may be omitted.

本実施例の光ホモダイン検波装置を、前述の光受信装置
、光検出装置および光通信装置に適用すると、局発光の
パワーを有効利用でき、且つ、局発光の強度雑音を抑圧
できるので、より高い信号対雑音比を有する受信信号を
得られるという効果を得る。
When the optical homodyne detection device of this embodiment is applied to the above-mentioned optical receiving device, photodetecting device, and optical communication device, the power of the local light can be effectively used, and the intensity noise of the local light can be suppressed, resulting in higher The effect is that a received signal having a high signal-to-noise ratio can be obtained.

[発明の効果] 本発明の量子状態制御装置によれば、信号光の信号対雑
音比を改善できるという効果を得る。
[Effects of the Invention] According to the quantum state control device of the present invention, it is possible to improve the signal-to-noise ratio of signal light.

本発明の光受信装置、光検出装置および光通信装置によ
れば、内蔵される量子状態制御装置が信号光の信号対雑
音比を改善できるので、以下の効果を得る。
According to the optical receiving device, the optical detecting device, and the optical communication device of the present invention, the built-in quantum state control device can improve the signal-to-noise ratio of the signal light, so that the following effects can be obtained.

■信号光の強度およびビットレートを従来のコヒーレン
ト光通信系と同じにすると、従来よりも受信信号の符号
誤り率を低くすることができる。
(2) If the intensity and bit rate of the signal light are made the same as in conventional coherent optical communication systems, the bit error rate of the received signal can be lowered than in the conventional system.

■ビットレートおよび受信信号の符号誤り率を従来と同
じにすると、通信用伝送路に許容される損失を従来より
も多くできる。即ち、伝送距離を長くできる。
■If the bit rate and code error rate of the received signal are kept the same as before, the loss allowed in the communication transmission path can be increased more than before. That is, the transmission distance can be increased.

■受信信号の符号誤り率および信号光の強度を従来と同
じにすると、ビットレートを従来よりも高くできる。
■If the code error rate of the received signal and the intensity of the signal light are kept the same as before, the bit rate can be higher than before.

■ビットレートおよび受信信号の符号誤り率を従来と同
じにすると、信号光を複数に分岐でき、複数の先受装置
あるいは光検出装置が同時に信号光を受信することがで
きる。
(2) If the bit rate and code error rate of the received signal are kept the same as before, the signal light can be branched into multiple parts, and multiple pre-receiving devices or photodetectors can receive the signal light at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の量子状態制御装置、光受信装置、光検
出装置および光通信装置の第1実施例、第2図は従来の
コヒーレント光通信系の構成図、第3図は従来の量子状
態制御の応用法を示す図、第4図はスクイザ−人力と出
力の信号光と量子雑音の関係を示す図、第5図は本発明
の光通信装置の第2実施例、第6図は本発明の量子状態
制御装置の第2実施例、第7図は本発明の量子状態制御
装置の第3実施例、第8図は光ホモダイン検波装置の実
施例、第9図は光フアイバ出力光に対する信号対雑音比
の改善量を表わす図である。 符号の説明 1・・・光送信装置、2・・・通信用伝送路、3・・・
光ホモダイン検波装置、4・・・スクイズド状態の信号
光を出力する光送信装置、5・・・光源、6・・・光変
調器、7・・・送信信号、8・・・量子状態制御装置、
9・・・信号光の量子状態をコヒーレント状態からスク
イズド状態に変換する装置!(スクイザ−)、10・・
・スレーブレーザ、11・・・光合波器、12・・・局
発光源。 13・・・光検波器、14・・・受信信号、15・・・
光受信装置あるいは光検出装置、16・・・偏波面制御
装置、17・・・光アイソレータ、18・・・位相制御
装置、19・・・PD(フォト・ダイオード)、20・
・・19Aによる検波信号から19Bによる検波信号を
減算した信号、21・・・増幅器、22・・・光スター
カプラ、23・・・光スターカプラ。 第2図 第3図 F′メ入でと、ノ 滲6図 (I N    〜
Fig. 1 shows a first embodiment of a quantum state control device, an optical receiver, a photodetector, and an optical communication device of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a conventional coherent optical communication system, and Fig. 3 shows a conventional quantum FIG. 4 is a diagram showing the relationship between squeezer human power, output signal light, and quantum noise; FIG. 5 is a second embodiment of the optical communication device of the present invention; FIG. A second embodiment of the quantum state control device of the present invention, FIG. 7 shows a third embodiment of the quantum state control device of the present invention, FIG. 8 shows an embodiment of an optical homodyne detection device, and FIG. 9 shows optical fiber output light. FIG. Explanation of symbols 1... Optical transmitter, 2... Communication transmission line, 3...
Optical homodyne detection device, 4... Optical transmission device that outputs signal light in a squeezed state, 5... Light source, 6... Optical modulator, 7... Transmission signal, 8... Quantum state control device ,
9...A device that converts the quantum state of signal light from a coherent state to a squeezed state! (squeezer), 10...
- Slave laser, 11... optical multiplexer, 12... local light source. 13... Photodetector, 14... Received signal, 15...
Optical receiver or photodetector, 16... Polarization control device, 17... Optical isolator, 18... Phase control device, 19... PD (photo diode), 20.
...Signal obtained by subtracting the detection signal by 19B from the detection signal by 19A, 21...Amplifier, 22... Optical star coupler, 23... Optical star coupler. Fig. 2 Fig. 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、信号光の量子状態をスクイズド状態に変換するスク
イザーと、該スクイザーから出力された信号光により注
入同期されるスレーブレーザと、該スレーブレーザから
出力された信号光を光ホモダイン検波する光ホモダイン
検波装置とから少なくとも構成されることを特徴とする
光受信装置。 2、信号光の量子状態をスクイズド状態に変換するスク
イザーと、該スクイザーから出力された信号光により注
入同期されるスレーブレーザとから少なくとも構成され
、該スレーブレーザから出力された信号光を出力とする
量子状態制御装置と、該量子状態制御装置からの出力を
光ホモダイン検波する光ホモダイン検波装置とから構成
されることを特徴とする光受信装置。 3、請求項2記載の量子状態制御装置を光ホモダイン検
波装置の前段に配置したことを特徴とする光受信装置。 4、信号光の量子状態をスクイズド状態に変換するスク
イザーと、該スクイザーから出力された信号光により注
入同期されるスレーブレーザと、該スレーブレーザから
出力された信号光を光ホモダイン検波することにより上
記信号光を検出する光ホモダイン検波装置とから少なく
とも構成されることを特徴とする光検出装置。 5、信号光の量子状態をスクイズド状態に変換するスク
イザーと、該スクイザーから出力された信号光により注
入同期されるスレーブレーザとから少なくとも構成され
ることを特徴とする量子状態制御装置。 6、請求項1乃至3記載のいずれかの光受信装置におい
て、上記スクイザーの利得Gを、G≧√[(1/(1−
〈n_R〉/〈n_l〉)](但し、〈n_R〉は上記
信号光のパルス当り光子数、〈n_l〉は上記スレーブ
レーザから出力される信号光のパルス当り光子数)とす
ることを特徴とする光受信装置。 7、請求項1乃至3記載のいずれかの光受信装置におい
て、上記信号光、上記スクイザーから出力された信号光
および上記スレーブレーザから出力された信号光のうち
少なくともひとつの信号光の偏波状態を制御する少なく
ともひとつの偏波状態制御器を設けたことを特徴とする
光受信装置。 8、請求項1乃至3記載のいずれかの光受信装置におい
て、上記信号光、上記スクイズド状態に変換された信号
光および上記スレーブレーザから出力された信号光のう
ち少なくともひとつの信号光が少なくともひとつの光ア
イソレータを通過することを特徴とする光受信装置。 9、請求項5記載の量子状態制御装置において、上記信
号光、上記スクイズド状態に変換された信号光および上
記スレーブレーザから出力された信号光のうち少なくと
もひとつの信号光が少なくともひとつの光アイソレータ
を通過することを特徴とする量子状態制御装置。 10、請求項1乃至3記載のいずれかの光受信装置にお
いて、上記光ホモダイン検波装置は、上記スレーブレー
ザから出力された信号光と局発光とを合波する光カプラ
と、該光カプラから出力された第1および第2合波光を
それぞれ第1および第2検波信号に変換する第1および
第2光検波器と、該第1検波信号から該第2検波信号を
減算する減算器とから少なくとも構成されることを特徴
とする光受信装置。 11、単一周波数の光を出力する光源と、該光源からの
出力光を入力とし、且つ、送信信号により駆動される光
位相変調器とから少なくとも構成される光送信装置と、 この光送信装置から出力される信号光を伝送する通信用
伝送路と、 この通信用伝送路から出力される信号光の量子状態をス
クイズド状態に変換するスクイザーと、該スクイザーか
ら出力された信号光により注入同期されるスレーブレー
ザと、該スレーブレーザから出力された信号光を光ホモ
ダイン検波する光ホモダイン検波装置とから少なくとも
構成される光受信装置と、 を有する光通信装置。 12、単一周波数の光を出力する光源と、該光源からの
出力光を入力とし、且つ送信信号により駆動される光ス
イッチあるいは光強度変調器とから少なくとも構成され
る光送信装置と、 この光送信装置から出力される信号光を伝送する通信用
伝送路と、 この通信用伝送路から出力される信号光の量子状態をス
クイズド状態に変換するスクイザーと、該スクイザーか
ら出力された信号光により注入同期されるスレーブレー
ザと、該スレーブレーザから出力された信号光を光ホモ
ダイン検波する光ホモダイン検波装置とから少なくとも
構成される光受信装置と、 を有する光通信装置。 13、単一周波数の光を出力する光源と、該光源からの
出力光を入力とし、且つ、送信信号により駆動される光
位相変調器とから少なくとも構成された一又は複数台の
光送信装置と、 該光送信装置から出力された信号光を多重化する光合波
器と、 該光合波器から出力された信号光を伝送するひとつある
いは複数の通信用伝送路と、 該通信用伝送路から出力された信号光を分岐する光分岐
器と、 該光分岐器から出力された信号光から所望の信号光を選
択して受信し、この信号光の量子状態をスクイズド状態
に変換するスクイザーと、該スクイザーから出力された
信号光により注入同期されるスレーブレーザと、該スレ
ーブレーザから出力された信号光を光ホモダイン検波す
る光ホモダイン検波装置とから少なくとも構成された一
又は複数台の光受信装置と、 を有する光通信装置。 14、単一周波数の光を出力する光源と、該光源からの
出力光を入力とし、且つ、送信信号により駆動される光
スイッチあるいは光強度変調器とから少なくとも構成さ
れた一又は複数台の光送信装置と、 該光送信装置から出力された信号光を多重化する光合波
器と、 該光合波器から出力された信号光を伝送するひとつある
いは複数の通信用伝送路と、 該通信用伝送路から出力された信号光を分岐する光分岐
器と、 該光分岐器から出力された信号光から所望の信号光を選
択して受信し、この信号光の量子状態をスクイズド状態
に変換するスクイザーと、該スクイザーから出力された
信号光により注入同期されるスレーブレーザと、該スレ
ーブレーザから出力された信号光を光ホモダイン検波す
る光ホモダイン検波装置とから少なくとも構成された一
又は複数台の光受信装置と、 を有する光通信装置。
[Claims] 1. A squeezer that converts the quantum state of signal light into a squeezed state, a slave laser that is injection-locked by the signal light output from the squeezer, and a slave laser that converts the signal light output from the slave laser into an optical An optical receiver comprising at least an optical homodyne detection device that performs homodyne detection. 2. Consists of at least a squeezer that converts the quantum state of signal light into a squeezed state, and a slave laser that is injection-locked by the signal light output from the squeezer, and outputs the signal light output from the slave laser. An optical receiver comprising: a quantum state control device; and an optical homodyne detection device that performs optical homodyne detection of an output from the quantum state control device. 3. An optical receiving device, characterized in that the quantum state control device according to claim 2 is placed upstream of an optical homodyne detection device. 4. A squeezer that converts the quantum state of signal light into a squeezed state, a slave laser that is injection-locked by the signal light output from the squeezer, and an optical homodyne detection of the signal light output from the slave laser to achieve the above A photodetection device comprising at least an optical homodyne detection device that detects signal light. 5. A quantum state control device comprising at least a squeezer that converts the quantum state of signal light into a squeezed state, and a slave laser injection-locked by the signal light output from the squeezer. 6. In the optical receiving device according to any one of claims 1 to 3, the gain G of the squeezer is set such that G≧√[(1/(1−
<n_R>/<n_l>)] (where <n_R> is the number of photons per pulse of the signal light, and <n_l> is the number of photons per pulse of the signal light output from the slave laser). optical receiver. 7. The optical receiver according to any one of claims 1 to 3, wherein the polarization state of at least one signal light among the signal light, the signal light output from the squeezer, and the signal light output from the slave laser. 1. An optical receiver comprising at least one polarization state controller for controlling the polarization state controller. 8. The optical receiver according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the signal light, the signal light converted to the squeezed state, and the signal light output from the slave laser is at least one signal light. An optical receiving device characterized by passing through an optical isolator. 9. The quantum state control device according to claim 5, wherein at least one signal light among the signal light, the signal light converted into the squeezed state, and the signal light output from the slave laser passes through at least one optical isolator. A quantum state control device characterized by passing through. 10. The optical receiving device according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical homodyne detection device includes an optical coupler that combines the signal light output from the slave laser and the local light, and an optical coupler that combines the signal light output from the slave laser and the local light output. first and second optical detectors that convert the first and second multiplexed lights into first and second detection signals, respectively; and a subtracter that subtracts the second detection signal from the first detection signal. An optical receiving device comprising: 11. An optical transmitter comprising at least a light source that outputs light of a single frequency, and an optical phase modulator that receives the output light from the light source and is driven by a transmission signal, and this optical transmitter a communication transmission line that transmits signal light output from the communication transmission line; a squeezer that converts the quantum state of the signal light output from the communication transmission line into a squeezed state; and a squeezer that is injection-locked by the signal light output from the squeezer. An optical communication device comprising at least a slave laser and an optical homodyne detection device that performs optical homodyne detection of a signal light output from the slave laser. 12. An optical transmitter comprising at least a light source that outputs light of a single frequency, and an optical switch or optical intensity modulator that receives the output light from the light source and is driven by a transmission signal; A communication transmission line that transmits the signal light output from the transmitting device, a squeezer that converts the quantum state of the signal light output from the communication transmission line into a squeezed state, and an injected signal light output from the squeezer. An optical communication device comprising: an optical receiving device comprising at least a synchronized slave laser; and an optical homodyne detection device that performs optical homodyne detection of signal light output from the slave laser. 13. One or more optical transmitting devices comprising at least a light source that outputs light of a single frequency, and an optical phase modulator that receives the output light from the light source and is driven by a transmission signal. , an optical multiplexer that multiplexes the signal light output from the optical multiplexer, one or more communication transmission lines that transmit the signal light output from the optical multiplexer, and an output from the communication transmission line. a squeezer that selects and receives a desired signal light from the signal light output from the optical splitter and converts the quantum state of the signal light into a squeezed state; one or more optical receivers comprising at least a slave laser that is injection-locked by the signal light output from the squeezer, and an optical homodyne detection device that performs optical homodyne detection of the signal light output from the slave laser; An optical communication device having 14. One or more optical devices consisting of at least a light source that outputs light of a single frequency, and an optical switch or optical intensity modulator that receives the output light from the light source and is driven by a transmission signal. a transmitter, an optical multiplexer that multiplexes the signal light output from the optical multiplexer, one or more communication transmission lines that transmit the signal light output from the optical multiplexer, and the communication transmission. an optical splitter that branches the signal light output from the optical splitter; and a squeezer that selects and receives a desired signal light from the signal light output from the optical splitter and converts the quantum state of the signal light into a squeezed state. and one or more optical receivers comprising at least a slave laser that is injection-locked by the signal light output from the squeezer, and an optical homodyne detection device that performs optical homodyne detection of the signal light output from the slave laser. An optical communication device comprising: a device;
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0563648A (en) * 1991-09-02 1993-03-12 Hitachi Ltd Light injection synchronization device, optical receiver and optical communication equipment
JPH088827A (en) * 1994-06-15 1996-01-12 Tamagawa Gakuen Optical communication method and device
CN106679943A (en) * 2017-01-10 2017-05-17 山西大学 Method for measuring escape efficiency of optical parametric oscillation chamber
WO2021095084A1 (en) * 2019-11-11 2021-05-20 日本電信電話株式会社 Planar optical waveguide device
JPWO2022024352A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0563648A (en) * 1991-09-02 1993-03-12 Hitachi Ltd Light injection synchronization device, optical receiver and optical communication equipment
JPH088827A (en) * 1994-06-15 1996-01-12 Tamagawa Gakuen Optical communication method and device
CN106679943A (en) * 2017-01-10 2017-05-17 山西大学 Method for measuring escape efficiency of optical parametric oscillation chamber
CN106679943B (en) * 2017-01-10 2019-01-29 山西大学 A method of measurement optics parametric oscillator (opo) escape efficiency
WO2021095084A1 (en) * 2019-11-11 2021-05-20 日本電信電話株式会社 Planar optical waveguide device
JPWO2021095084A1 (en) * 2019-11-11 2021-05-20
US11815715B2 (en) 2019-11-11 2023-11-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Planar optical waveguide device
JPWO2022024352A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03
WO2022024352A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 日本電信電話株式会社 Planar optical waveguide device

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