專利名稱::光時鐘信號再現(xiàn)裝置、光時鐘信號再現(xiàn)方法及雙折射介質(zhì)的制作方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及在遠程大容量光纖通信系統(tǒng)的光中繼器等中使用的光時鐘信號再現(xiàn)裝置和光時鐘信號再現(xiàn)方法。
背景技術:
:光通信網(wǎng)絡在傳送的遠程化和大容量化方面正在推進。伴隨傳送的遠程化,產(chǎn)生了光傳送路徑中的光損失、由光放大器的多級使用引起的S/N比的下降、以及由光纖的群速度分散或光纖中的非線性光學效應引起的波形失真等,從而光信號的品質(zhì)劣化成為問題。傳送容量越大,頻率波形失真和時間波形失真的產(chǎn)生就越成為顯著問題。因此,在光傳送路徑的途中以數(shù)十至數(shù)百公里的間隔設置中繼器,使用該中繼器進行將光信號的頻率波形和時間波形恢復到原來形狀的所謂的光信號再現(xiàn)。為了進行光信號再現(xiàn),有必要從品質(zhì)劣化的光信號即輸入光信號再現(xiàn)時鐘信號,來作為以與該輸入光信號的比特率相當?shù)念l率(以下有時稱為比特率頻率)在時間軸上等間隔地排列的脈沖串、或者比特率頻率的正弦波狀的強度變化的光信號。g卩,光時鐘信號再現(xiàn)是指,以光脈沖串或正弦波的形狀從品質(zhì)劣化的光信號即輸入光信號再現(xiàn)在生成輸入光信號的階段使用的時鐘信號。以下,有時將電信號狀態(tài)的時鐘信號簡稱為時鐘信號,并將光信號狀態(tài)的時鐘信號與光時鐘信號區(qū)別來記載。并且,該光脈沖串是指以重復頻率與輸入光信號的比特率頻率相當?shù)闹芷谠跁r間軸上排列光脈沖的光脈沖串。然后,光信號或輸入光信號是指作為2值數(shù)字信號所生成的信號。即,在表達為光信號或輸入光信號的情況下,意味著對在時間軸上有規(guī)則且以一定的周期間隔排列的光脈沖串進行光調(diào)制而生成的光脈沖信號,另一方面,表達為光脈沖串意味著在時間軸上有規(guī)則且以一定的周期間隔排列的光脈沖的總體。作為現(xiàn)有的時鐘信號再現(xiàn)方法和裝置,以下方法和該方法使用的裝置是公知的。即,該方法是,對輸入信號進行光電轉(zhuǎn)換來轉(zhuǎn)換成電信號,對該電信號進行濾波,從而再現(xiàn)時鐘信號。具體地說,按以下方式進行。首先,利用光電二極管等光電轉(zhuǎn)換元件來對輸入光信號進行光電轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換成電信號。然后,使用該電信號的中心頻率是輸入光信號的比特率頻率或接近比特率頻率的窄帶的電濾波器來對該電信號進行濾波,僅再現(xiàn)與輸入光信號的比特率頻率相等的電信號分量。這樣再現(xiàn)的電信號分量由于是與輸入光信號的比特率頻率相等的頻率的脈沖串或者正弦波,因而成為從輸入光信號再現(xiàn)的時鐘信號。通過使用這樣再現(xiàn)的吋鐘信號來使半導體激光器等光脈沖激光裝置動作,可獲得光時鐘信號。即,該現(xiàn)有的時鐘信號再現(xiàn)方法是利用光電轉(zhuǎn)換器來從品質(zhì)劣化的光信號即輸入光信號再現(xiàn)與輸入光信號的比特率頻率相等的光時鐘信號的方法。另一方面,探究了在光通信網(wǎng)絡中將多個信道復用來進行傳送的方法,作為響應通信需要增大的方法,其中,光時分復用(OTDM:OpticalTimeDivisionMultiplexing)作為有前途的復用方法正在積極研究中。在OTDM的傳送方法中,復用發(fā)送信號的比特率與要復用的信道數(shù)成正比地增大。在OTDM的傳送方法中,當復用發(fā)送信號即OTDM信號的比特率為40Gbit/s以上時,利用使用了目前的電子裝置的電子電路來再現(xiàn)時鐘信號是困難的。這是因為,上述的光電轉(zhuǎn)換器和電濾波器等電子裝置不具有充分用于跟隨復用發(fā)送信號的比特率的動作速度。因此,作為從超過目前的電子裝置的處理速度的高比特率頻率的輸入光信號即OTDM信號再現(xiàn)時鐘信號的方法,探究了不利用光電轉(zhuǎn)換手段而直接從OTDM信號再現(xiàn)光時鐘信號的全光時鐘信號再現(xiàn)方法(例如,參照專利文獻1和2、以及非專利文獻1至3)。這些全光時鐘信號再現(xiàn)方法利用以近似于輸入光信號的比特率頻率的重復頻率產(chǎn)生光脈沖的模式同步激光器。即,將輸入光信號輸入到模式同步激光器,使模式同步激光器進行與輸入光信號的比特率頻率同步的模式同步動作,從而再現(xiàn)光時鐘信號。全光時鐘信號再現(xiàn)的第1方法是使用光纖型模式同步激光器的方法(參照專利文獻1)。通過利用基于與輸入光信號之間的光克爾效應的交叉相位調(diào)制(XPM:CrossPhaseModulation)來對構成在光纖型模式同步激光器內(nèi)回轉(zhuǎn)的光時鐘信號的光時鐘脈沖進行調(diào)制,來再現(xiàn)光時鐘信號。即,在光纖型模式同步激光器內(nèi)回轉(zhuǎn)的光時鐘脈沖與構成輸入光信號的光脈沖同步,結果再現(xiàn)光時鐘信號。全光時鐘信號再現(xiàn)的第2方法是使用基于可飽和吸收體的無源模式同步半導體激光器的方法(參照專利文獻2、非專利文獻13)。該方法是,利用構成輸入光信號的光脈沖,使可飽和吸收體的光吸收系數(shù)與構成輸入光信號的光脈沖同步變化,結果使在無源模式同步半導體激光器的光諧振器內(nèi)回轉(zhuǎn)的光脈沖與構成輸入光信號的光脈沖同步,從而再現(xiàn)光時鐘信號。例如,有這樣的報告,S卩使用生成并輸出重復頻率是160GHz的光脈沖串的無源模式同步半導體激光器,從比特率頻率是160Gbit/s的光脈沖信號再現(xiàn)光時鐘信號(參照非專利文獻4)。該報告表明,使用了模式同步半導體激光器的全光時鐘信號再現(xiàn)方法作為從以OTDM信號為代表的超高速光脈沖信號再現(xiàn)光時鐘信號的方法是有用的。全光時鐘信號再現(xiàn)的第3方法是利用自脈動激光器來再現(xiàn)光時鐘信號的方法。該方法是將輸入光信號輸入到自脈動激光器,使該自脈動激光器的光脈沖的生成重復頻率與輸入光信號的比特率頻率同步,從而再現(xiàn)光時鐘信號的方法。有利用多電極DFB激光器的自脈動來實現(xiàn)第3方法的報告(參照非專利文獻5)。在多電極DFB激光器中發(fā)現(xiàn)的自脈動可這樣來實現(xiàn),即通過使該多電極DFB激光器的驅(qū)動條件變化,來使光脈沖的生成重復頻率在寬范圍內(nèi)變化。這一點是利用多電極DFB激光器的自脈動的最大優(yōu)點,由此,可針對寬范圍的比特率頻率的輸入光信號,使用同一多電極DFB激光器來再現(xiàn)光時鐘信號。然而,上述的光時鐘信號再現(xiàn)的第1第3所示方法具有以下所示的問題點。首先,在構成全光時鐘信號再現(xiàn)裝置上,不僅需要模式同步激光器或自脈動激光器,而且另外需要將這些激光器的振蕩波長用作透射波段的波長濾波器。這是因為,有必要去除從模式同步激光器或自脈動激光器輸出的輸出光中的輸入光信號的波長分量(參照非專利文獻3的第1178頁左欄的第2段、以及非專利文獻5的第2頁第2段)。關于在未去除從模式同步激光器或自脈動激光器輸出的輸出光中的輸入光信號的波長分量時產(chǎn)生何種不便的具體說明,參照基于本發(fā)明的實施方式的證實實驗結果在后面描述。并且,關于波長濾波器的必要性,看到專利文獻2所公開的實施方式也是容易理解的。g卩,盡管在專利文獻2中未作出明示,然而在專利文獻2的圖2所示的結構例中,由于激光器振蕩輸出光和用完的注入光全都以在同一方向傳播的方式來輸出,因而容易估計出需要將兩者分離。同樣,在專利文獻1所公開的例子中可以看到,例如,圖3A所示的WDM濾波器(WavelengthDivisionMultiplexingfilter,波分復用濾波器)作為用于使所再現(xiàn)的光時鐘信號不包含不需要的輸入光信號的波長分量的單元而被插入。如上所述,在現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)方法中,需要用于去除不需要的輸入光信號的波長濾波器。因此,光時鐘信號再現(xiàn)裝置大型化,構成部件數(shù)量增多,因而具有裝置的制造成本增高的問題。并且,在輸入光信號的波長和所再現(xiàn)的光時鐘信號的波長相等或大致相等的情況下,使用波長濾波器不能去除不需要的輸入光信號分量。在輸入光信號的波長和所再現(xiàn)的光時鐘信號的波長相等的情況下,還發(fā)現(xiàn)了光注入同步現(xiàn)象,模式同步激光器的動作變得不穩(wěn)定,招致不能再現(xiàn)光時鐘信號的情況。即,現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)方法的第1問題點在于,需要用于去除不需要的輸入光信號分量的波長濾波器?,F(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)方法的第2問題點是難以處理光時鐘信號再現(xiàn)裝置。即,為了驅(qū)動使用模式同步激光器的現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,在輸入光信號的波長和所再現(xiàn)的光時鐘信號的波長之間需要特別的關系,因而光時鐘信號再現(xiàn)裝置的處理需要高級技術。即,為了控制光注入同步現(xiàn)象,有必要將輸入光信號的波長和所再現(xiàn)的光時鐘信號的波長之間的關系穩(wěn)定保持為一定(參照專利文獻2的段落00280037)。只要有效地控制光注入同步現(xiàn)象,就能控制模式同步激光器的振蕩模式的頻率和相位,然而這種動態(tài)的穩(wěn)定性維持即使擁有當前的控制技術也極難做到。即使在所再現(xiàn)的光時鐘信號的波長和輸入光信號的波長在波長濾波器中以不能選擇的程度接近的情況下,只要不產(chǎn)生光注入同步現(xiàn)象,輸入光信號與模式同步半導體激光器的振蕩頻譜之間就不具有一定的相位關系。另一方面,在所再現(xiàn)的光時鐘信號的波長和輸入光信號的波長這兩者接近的情況下,其中一方有容易產(chǎn)生光注入同步現(xiàn)象的狀況。艮口,這樣在兩者的波長接近的情況下,在模式同步半導體激光器的振蕩頻譜和輸入光信號的波長分量之間產(chǎn)生隨機光學比特,難以穩(wěn)定再現(xiàn)光時鐘信號。即使能控制光注入同步現(xiàn)象,在進行光時鐘信號再現(xiàn)時也依然存在實用上的問題。該問題起因于具有這樣的情況,即當利用光注入同步現(xiàn)象來進行光時鐘信號再現(xiàn)時,所利用的模式同步半導體激光器的振蕩頻譜對于有輸入光信號的情況和沒有輸入光信號的情況有很大不同(參照非專利文獻6的圖4)。根據(jù)非專利文獻6,發(fā)現(xiàn)如下的現(xiàn)象當輸入光信號未被輸入時的模式同步半導體激光器的振蕩頻譜集中在波長是1590nm的附近,而在有輸入光信號的情況下,該振蕩頻譜被牽引到輸入光信號的波長是1585nm的附近并逐漸擴大。即,發(fā)生模式同步半導體激光器的振蕩頻譜根據(jù)輸入光信號的有無而變化的現(xiàn)象。在非專利文獻6所公開的例子中,輸入光信號是光脈沖串,其狀況與再現(xiàn)通常的光時鐘信號的情況并非完全一致。然而,由于模式同步動作產(chǎn)生的物理機理可以說是相同的,因而不是單單的光脈沖串,即使在從輸入光信號再現(xiàn)光時鐘信號的情況下,對于模式同步半導體激光器的振蕩頻譜,也能預想到產(chǎn)生同樣的變化。因此,在進行使用了光注入同步現(xiàn)象的光時鐘信號再現(xiàn)的情況下,考慮了模式同步半導體激光器的振蕩頻譜根據(jù)輸入光信號而變化的情況之后,有必要進行模式同步半導體激光器的設計。并且,由模式同步半導體激光器再現(xiàn)的光時鐘信號的頻譜變化狀況也依賴于輸入光信號的波長,這一點在設計模式同步半導體激光器時需要考慮。光注入同步現(xiàn)象是通過將模式同步半導體激光器的振蕩模式的波長和相位牽引到輸入光信號的波長和相位而出現(xiàn)的現(xiàn)象。這意味著,輸入光信號的頻率啁啾特性被轉(zhuǎn)化成模式同步半導體激光器的振蕩光、即再現(xiàn)光時鐘信號的頻率啁啾特性。換句話說,這意味著,所再現(xiàn)的光時鐘信號的特性包含頻率啁啾特性在內(nèi),根據(jù)輸入光信號的頻率啁啾特性而變化。這種現(xiàn)象也成為在進行使用模式同步半導體激光器的光時鐘信號再現(xiàn)上應進行實用性考慮的對象。當產(chǎn)生了光注入同步現(xiàn)象時,模式同步半導體激光器的振動縱模式分量中的至少一個縱模式分量的波長與輸入光信號的波長一致。即,在輸入光信號的波長和所再現(xiàn)的光時鐘信號的波長之間產(chǎn)生一定的相關關系。更嚴格地說,從模式同步半導體激光器輸出的多個振蕩縱模式的各自的波長被限定為從輸入光信號的波長離開與模式同步半導體激光器輸出的光脈沖串的光脈沖的重復頻率相當?shù)牟ㄩL的整數(shù)倍的波長(群)。艮P,輸入光信號的波長和模式同步半導體激光器的振蕩縱模式的波長不具有獨立的關系。知道的是,輸入光信號和所再現(xiàn)的光時鐘信號的波長在實用的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的設計上不能相互任意設定。這成為在設計實用的光時鐘信號再現(xiàn)裝置上的束縛條件。特別是,在假定波分復用(WDM:WavelengthDivisionMultiplexing)方式下的應用的情況下,該束縛條件是實用上的大問題。具體地說,產(chǎn)生如下問題。即,有這樣的情況針對輸入光信號,在模式同步半導體激光器的振蕩縱模式中的頻譜強度不是最大的縱模式時產(chǎn)生光注入同步。在該情況下,當輸入光信號的波長與某特定的柵波長一致時,所再現(xiàn)的光時鐘信號的中心波長、即頻譜強度是最大的縱模式的波長一般與該柵波長或其他特定的柵波長不一致。即,波長屬于與在WDM方式時利用的柵波長不同的柵波長的光時鐘信號被再現(xiàn),這種光時鐘信號不能直接利用在WDM方式的通信中。在將輸入光信號的強度減小到不產(chǎn)生光注入同步現(xiàn)象的程度的狀態(tài)下,即使進行了光時鐘信號再現(xiàn),也產(chǎn)生所再現(xiàn)的光時鐘信號的頻譜特性根據(jù)輸入光信號的波長而變化的現(xiàn)象。詳情后述,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因在于,即使不產(chǎn)生光注入同步現(xiàn)象,也由于模式同步半導體激光器內(nèi)的光諧振效應而產(chǎn)生復用調(diào)制效應,結果產(chǎn)生有效的調(diào)制增強效應。特別是在輸入光信號的波長接近模式同步半導體激光器的振蕩波長而容易受到光諧振效應的影響時;該現(xiàn)象顯著產(chǎn)生-此時,所再現(xiàn)的光時鐘信號的時間抖動、脈沖寬度、振蕩頻譜等的特性隨著輸入光信號的波長的少許變化而大幅變化。這一點在設計使用了模式同步半導體激光器的實用的光時鐘信號再現(xiàn)裝置上也必須回避。如以上說明那樣,在考慮了光注入同步現(xiàn)象和光諧振效應的情況下,模式同步半導體激光器的振蕩頻譜和輸入光信號的波長之間的關系是在設計實用的光時鐘信號再現(xiàn)裝置上需要格外注意的事項。由此,光時鐘信號再現(xiàn)裝置的設計變得麻煩,并且其使用范圍受到限制,作為光時鐘信號再現(xiàn)裝置的使用范圍受到限制的例子,有上述的WDM方式中的波長柵的限制。只要實現(xiàn)所生成的光時鐘信號的頻譜特性等幾乎不根據(jù)輸入光信號的波長而變化的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,裝置設計自身就將變得簡便,并且其應用范圍也擴大,因而產(chǎn)業(yè)上的有用性非常高。專利文獻1日本特表平07—506231號公報專利文獻2日本特開平09—167870號公報非專利文獻1T.Ono,T.Shimizu,Y.Yano,andH.Yokoyama,"Opticalclockextractionfrom10Gbit/sdatapulsesbyusingmonolithicmode-lockedlaserdiodes,"OFC'95TechnicalDigest,ThL4.非專利文獻2R.Ludwig,A.Ehrhardt,W.Pieper,E.Jahn,N.Agrawal,H.-J.Ehrke,LKullerandH.GWeber,"40Gbit/sdemultiplexingexperimentwith10GHzall—opticalclockrecoveryusingamodelockedsemiconductorlaser",ElectronicsLetters,vol.32,No.4,pp.327-329,1996.非專利文獻3H.Bao,Y.J.Wen,andH.RLiu,"ImpactofsaturableAbsorptiononPerformanceofOpticalClockRecoveryUsingaMode—LockedMultisectionSemiconductorLaser",IEEEJournalofQuantumElectronics,vol.40,No.9,pp.1177-1185,2004.非專利文獻4S.ArahiraandY.Ogawa,"RetimingandReshapingFunctionofAll-OpticalClockExtractionat160Gb/sinMonolithicMode—LockedLaserDiode",IEEEJournalofQuantumElectronics,vol.41,No.7,pp.937-944,2005.非專利文獻5O.Brox,S,Bauer,M.Biletzke,H.Ding,J.Kreissl,H.一J.Wunsche,andB.Sartorius,"Self—PulsatingDFBfor40GHzClock—Recovery:ImpactofIntensityFluctuationsonJitter",OFC2004TechnicalDigestMF55.非專利文獻6H.Yokoyama,T.Shimizu,T.Ono,andYYano,"SynchronousInjectionLockingOperationofMonolithicMode-LockedDiodeLasers",OpticalReviewvol.2,No.2,pp.85-88,1995.
發(fā)明內(nèi)容對以上說明的現(xiàn)有技術的問題進行了整理,首先第1點是,難以再現(xiàn)不包含輸入光信號分量的光時鐘信號。第2點是,當輸入光信號的波長變化時,所再現(xiàn)的光時鐘信號的波長頻譜變化。即,利用現(xiàn)有的光脈沖信號再現(xiàn)裝置難以再現(xiàn)如下的光時鐘信號,即不包含輸入光信號的偏振波分量,而且即使輸入光信號的波長變化,也具有與輸入光信號的比特率頻率一致的重復頻率即時鐘頻率。為了解決上述問題,發(fā)明者進行了潛心研究,結果發(fā)現(xiàn),根據(jù)使輸入光信號的偏振波方向和所再現(xiàn)的光時鐘信號的偏振波方向正交的關系,可根據(jù)偏振波方向的不同將輸入光信號分量和再現(xiàn)光時鐘信號分離,從而可再現(xiàn)不包含輸入光信號分量的光時鐘信號。并且發(fā)現(xiàn),通過使進行光時鐘信號再現(xiàn)動作的模式同步半導體激光器具有針對輸入光信號分量不出現(xiàn)復用偏重效應或光注入效應的結構,即使輸入光信號的波長變化,所再現(xiàn)的光時鐘信號的頻譜特性也不變化。因此,根據(jù)本發(fā)明的要旨,提供了以下結構的光時鐘信號再現(xiàn)裝置。第1發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有模式同步半導體激光器,光輸入部,以及光輸出部。模式同步半導體激光器具有可飽和吸收區(qū)域和增益區(qū)域,并將振蕩光作為光脈沖串來輸出。光輸入部將從外部提供的輸入光信號的第1線性偏振波分量從可飽和吸收區(qū)域側輸入到模式同步半導體激光器。然后,該光輸入部具有第1偏振波依賴型光隔離器,該第1偏振波依賴型光隔離器被輸入輸入光信號,并輸出與振蕩光的偏振波方向正交的偏振波方向的第1線性偏振波光輸出部被輸入從模式同步半導體激光器輸出的光脈沖串,并輸出再現(xiàn)光時鐘信號。然后,該光輸出部具有第2偏振波依賴型光隔離器,該第2偏振波依賴型光隔離器被輸入該光脈沖串,并將與模式同步半導體激光器的振蕩光的偏振波方向平行的方向的第2線性偏振波分量作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出。第2和第3發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有模式同步半導體激光器和光輸入輸出部。模式同步半導體激光器與上述第1發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的模式同步半導體激光器相同。光輸入輸出部將從外部提供的輸入光信號中的與模式同步半導體激光器的振蕩光的偏振波方向正交的偏振波方向的第1線性偏振波分量從可飽和吸收區(qū)域側輸入到模式同步半導體激光器,而且,被輸入由模式同步半導體激光器輸出的光脈沖串,并將與模式同步半導體激光器的振蕩光的偏振波方向平行的方向的第2線性偏振波分量作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出。第2發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的光輸入輸出部可以構成如下。艮口,該光輸入輸出部具有偏振波依賴型光環(huán)行器;以及法拉第轉(zhuǎn)子,其針對線性偏振波的輸入光使該輸入光的偏振波面的方向旋轉(zhuǎn)45°,該光輸入輸出部具有這樣的結構,S卩將從該法拉第轉(zhuǎn)子輸出的輸出光作為光信號輸入到模式同步半導體激光器。即,利用光輸入輸出部,使輸入光信號按照偏振波依賴型光環(huán)行器、法拉第轉(zhuǎn)子的順序通過并選擇輸入光信號的第1線性偏振波分量,將輸入光信號的第1線性偏振波分量從可飽和吸收區(qū)域側輸入到模式同步半導體激光器。然后,利用光輸入輸出部,使從模式同步半導體激光器輸出的光脈沖串按照法拉第轉(zhuǎn)子、偏振波依賴型光環(huán)行器的順序通過,從而將光脈沖串的第2線性偏振波分量作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出。并且,第3發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的光輸入輸出部可以構成如下。即,該光輸入輸出部具有第1偏振波依賴型光隔離器,光耦合器,以及第2偏振波依賴型光隔離器,并構成如下。使輸入光信號按照第1偏振波依賴型光隔離器、光耦合器的順序通過并輸入到模式同步半導體激光器。并且構成如下使從模式同步半導體激光器輸出的光脈沖串按照光耦合器、第2偏振波依賴型光隔離器的順序通過并作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出。第4發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的特征在于,在上述第1發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的光輸入部的前級包含用于調(diào)整輸入光信號的偏振波面的雙折射介質(zhì)。第5發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的特征在于,在上述第2發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的光輸入輸出部的前級包含用于調(diào)整輸入光信號的偏振波面的雙折射介質(zhì)。第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的特征在于,在上述第3發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的光輸入輸出部的前級包含用于調(diào)整輸入光信號的偏振波面的雙折射介質(zhì)。在第4至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中利用的雙折射介質(zhì)構成如下。雙折射介質(zhì)的光傳播方向的長度L被設定成這樣的尺寸,即針對輸入光脈沖串,使正交的偏振波分量間的偏振波群延遲時間差的總量(△n/c)L與nxTbit,te相等。這里,L表示雙折射介質(zhì)的光傳播方向的長度,An表示雙折射介質(zhì)對正常光線的折射率與對異常光線的折射率之差,c表示真空中的光速,n表示大于等于1的整數(shù),Tbit^e表示構成輸入到雙折射介質(zhì)的輸入光脈沖串的光脈沖在時間軸上的最小間隔。在第4發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中,雙折射介質(zhì)針對從外部提供的輸入光信號,將正交的偏振波分量間的偏振波群延遲時間差的總量(△n/c)L設定成等于nxTbit_rate,這里,Tbit德表示構成輸入到雙折射介質(zhì)的輸入光信號的光脈沖在時間軸上的最小間隔。然后,雙折射介質(zhì)的晶體軸是這樣配置的,即將該雙折射介質(zhì)的晶體軸的方向設定成與第1偏振波依賴型光隔離器的透射偏振波方向成45°角度。雙折射介質(zhì)將輸入光信號作為調(diào)整了偏振波狀態(tài)的光信號來輸出。第1偏振波依賴型光隔離器具有這樣的結構,即被輸入光信號,輸出與振蕩光的偏振波方向正交的偏振波方向的第1線性偏振波分量,將其從可飽和吸收區(qū)域側輸入到模式同步半導體激光器。第5發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的光輸入輸出部構成為具有偏振波依賴型光環(huán)行器和雙折射介質(zhì)。偏振波依賴型光環(huán)行器具有這樣的功能,即將從第1端口輸入的光從第2端口輸出,并將從第2端口輸入的光從第3端口輸出。在第5發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中,雙折射介質(zhì)針對從外部提供的輸入光信號,將正交的偏振波分量間的偏振波群延遲時間差的總量(△n/c)L設定成等于nxTbit佳,這里,1^_敏表示構成輸入到雙折射介質(zhì)的輸入光信號的光脈沖在時間軸上的最小間隔。然后,雙折射介質(zhì)的晶體軸是這樣配置的,即將該雙折射介質(zhì)的晶體軸的方向設定成與針對從第1端口輸入且從第2端口輸出的光的偏振波依賴型光環(huán)行器的透射偏振波方向成45。角度。雙折射介質(zhì)將輸入光信號作為調(diào)整了偏振波狀態(tài)的光信號來輸出,使該光信號按照第1端口、第2端口、法拉第轉(zhuǎn)子的順序通過來選擇光信號的第1線性偏振波分量,并將該第1線性偏振波分量從可飽和吸收區(qū)域側輸入到模式同步半導體激光器。然后,雙折射介質(zhì)構成如下使從模式同步半導體激光器輸出的光脈沖串按照法拉第轉(zhuǎn)子、第2端口、第3端口的順序通過,從而將該光脈沖串的第2線性偏振波分量作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出。在第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中,雙折射介質(zhì)針對從外部提供的輸入光信號,將正交的偏振波分量間的偏振波群延遲時間差的總量(An/c)L設定成等于nxTbit.rate。這里,TW鵬表示構成輸入到雙折射介質(zhì)的輸入光信號的光脈沖在時間軸上的最小間隔。該雙折射介質(zhì)的晶體軸是這樣配置的,即將該雙折射介質(zhì)的晶體軸的方向設定成與第1偏振波依賴型光隔離器的透射偏振波方向成45°角度。雙折射介質(zhì)將輸入光信號作為調(diào)整了偏振波狀態(tài)的光信號來輸出,使該光信號按照第1偏振波依賴型光隔離器、光耦合器的順序通過并輸入到模式同步半導體激光器。另一方面,雙折射介質(zhì)構成如下使從模式同步半導體激光器輸出的光脈沖串按照光耦合器、第2偏振波依賴型光隔離器的順序通過并作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出。分別構成第1至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的模式同步半導體激光器形成如下。可飽和吸收區(qū)域由塊型的半導體活性層形成,增益區(qū)域由無失真或附加了壓縮失真的量子結構的半導體活性層形成?;蛘?,可飽和吸收區(qū)域由附加了拉伸失真的量子結構的半導體活性層形成,增益區(qū)域由無失真或附加了壓縮失真的量子結構的半導體活性層形成。第7發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)方法是包含輸入光信號輸入步驟、光脈沖串生成步驟、以及再現(xiàn)光時鐘信號生成步驟的方法。這些步驟各自通過使用上述第1至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中的任一種來執(zhí)行。輸入光信號輸入步驟是將與模式同步半導體激光器的振蕩光的偏振波方向正交的偏振波方向的輸入光信號輸入到模式同步半導體激光器的步驟。光脈沖串生成步驟是通過模式同步半導體激光器的模式同步動作生成并輸出光脈沖串的步驟。再現(xiàn)光時鐘信號生成步驟是通過僅使光脈沖串中的與模式同步半導體激光器的振蕩光的偏振波方向相同的偏振波方向的光分量透射來生成并輸出再現(xiàn)光時鐘信號的步驟。根據(jù)第1發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,在從模式同步半導體激光器輸出的光脈沖串內(nèi)殘留有輸入光信號分量,而該殘留分量的偏振波方向與最終輸出的再現(xiàn)光時鐘信號的偏振波方向正交。因此,由于利用第1發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的光輸出部具有的第2偏振波依賴型光隔離器去除輸入光信號的殘留分量,因而不需要波長濾波器。而且,第2偏振波依賴型光隔離器還取得由波長濾波器不能實現(xiàn)的效果,即即使輸入光信號的波長和再現(xiàn)光時鐘信號的波長是極其接近或者相同的波長,也能去除輸入光信號的殘留分量。即,第2偏振波依賴型光隔離器發(fā)揮檢偏鏡的作用。通過在第1發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的光輸入部內(nèi)設置第1偏振波依賴型光隔離器,還能取得以下效果。g卩,可排除這樣的可能性,艮口從模式同步半導體激光器向第1偏振波依賴型光隔離器輸出的光被輸入到傳送了輸入光信號的光傳送路徑,對發(fā)送了輸入光信號的發(fā)送側的裝置的動作產(chǎn)生影響。這是因為,從模式同步半導體激光器輸出的光,當其一部分回到發(fā)送側時,一般對發(fā)送側裝置的動作產(chǎn)生影響。根據(jù)第2和第3發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,由于具有一并擁有將輸入光信號輸入并將再現(xiàn)光時鐘信號輸出的功能的光輸入輸出部,因而與在模式同步半導體激光器的兩端分別設置光輸入部和光輸出部的結構相比較,實現(xiàn)了裝置的小型化。并且,只要將第2和第3發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置利用在作為構成要素之一而包含的光通信系統(tǒng)等的應用領域內(nèi),還能取得可降低該光通信系統(tǒng)的光學組裝涉及的成本。根據(jù)第4至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,由于具有用于調(diào)整輸入光信號的偏振波面的雙折射介質(zhì),因而可取得與輸入光信號的偏振波狀態(tài)無關而可實現(xiàn)穩(wěn)定的光時鐘信號再現(xiàn)動作的效果。作為構成第1至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的模式同步半導體激光器的可飽和吸收區(qū)域的可飽和吸收體,使用由塊型的半導體活性層或者附加了拉伸失真的量子結構的半導體活性層來形成,從而可取得以下效果。該可飽和吸收體針對模式同步半導體激光器的振蕩光以及針對偏振波方向與該振蕩光正交的輸入光信號,都發(fā)現(xiàn)了基于吸收飽和的光吸收系數(shù)調(diào)制效應。由于針對模式同步半導體激光器的振蕩光出現(xiàn)吸收飽和引起的光吸收系數(shù)調(diào)制效應,因而引起模式同步動作。并且,由于針對輸入光信號出現(xiàn)吸收飽和引起的光吸收系數(shù)調(diào)制效應,因而生成再現(xiàn)光時鐘信號。并且,作為構成第1至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的模式同步半導體激光器的增益區(qū)域的增益介質(zhì),利用無失真或附加了壓縮失真的量子結構的半導體活性層,從而可取得以下效果。即,光學增益的偏振波依賴性大,可充分取得針對一個偏振波的振蕩閾值增益,可格外減小針對另一個偏振波的振蕩閾值增益。因此,由于從外部輸入了輸入光信號,因而可取得穩(wěn)定保持振蕩光的偏振波的效果,不會產(chǎn)生激光振蕩光的偏振波方向與輸入光信號的偏振波方向一致的情況。因此,總是能生成與輸入光信號的偏振波方向正交的偏振波方向的再現(xiàn)光時鐘信號。并且,通過如上所述形成可飽和吸收區(qū)域和增益區(qū)域,可實現(xiàn)針對輸入光信號分量不出現(xiàn)多重偏重效應或光注入效應的結構,由此,可取得即使輸入光信號的波長改變,所再現(xiàn)的光時鐘信號的頻譜特性也不變化的效果。作為在第4至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中利用的雙折射介質(zhì),可利用被設定成這樣的尺寸的雙折射介質(zhì),即針對輸入光信號,使正交的偏振波分量間的偏振波群延遲時間差的總量(An/c)L和rixTbit.rate相等。通過利用雙折射介質(zhì)的光傳播方向的長度L被設定成滿足上述條件的雙折射介質(zhì),與輸入光信號的偏振波狀態(tài)無關,總是能將與模式同步半導體激光器的振蕩偏振波方向垂直的偏振波狀態(tài)的光信號輸入到模式同步半導體激光器。由此,如上所述,可取得與輸入信號的偏振波狀態(tài)無關而能實現(xiàn)穩(wěn)定的光時鐘信號再現(xiàn)動作的效果。因此,根據(jù)第1至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,可取得這樣的效果,即可再現(xiàn)不包含不需要的輸入光信號分量的光時鐘信號,而且,即使輸入光信號的波長變化,所再現(xiàn)的光時鐘信號的波長頻譜特性也不變化。即,根據(jù)第1至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,可再現(xiàn)這樣的光時鐘信號,即不包含輸入光信號的偏振波分量,而且,即使輸入光信號的波長變化,也具有與輸入光信號的比特率頻率一致的重復頻率。并且,根據(jù)第7發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)方法,由于光脈沖串生成步驟使用第1至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的模式同步半導體激光器來進行,因而通過該模式同步半導體激光器的模式同步動作而生成并輸出的光脈沖串具有與輸入光信號的偏振波方向正交的偏振波方向。并且,由于再現(xiàn)光時鐘信號生成步驟是由第1至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的第2偏振波依賴型光隔離器或者法拉第轉(zhuǎn)子和偏振波依賴型光環(huán)行器的組來進行的,因而從模式同步半導體激光器輸出的光脈沖串中的僅與輸入光信號的偏振波方向正交的偏振波分量被濾波,從而作為再現(xiàn)光時鐘信號被輸出。因此,根據(jù)第7發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)方法,可再現(xiàn)這樣的光時鐘信號,即不包含輸入光信號的偏振波分量,而且,即使輸入光信號的波長變化,也具有與輸入光信號的比特率頻率一致的重復頻率。圖1是第1發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的概略框結構圖。圖2是集成型模式同步半導體激光器的概略結構圖。圖3是用于說明輸入光信號和再現(xiàn)光時鐘信號的偏振波方向與半導體活性層之間的關系的圖。圖4是第2發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的概略框結構圖。圖5是第3發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的概略框結構圖。圖6(Al)至(A3)是用于說明現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)方法的圖,(Bl)至(B3)是用于說明本發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)方法的圖。圖7(A)禾n(B)示出由現(xiàn)有型的結構的裝置從TE偏振波的輸入光信號獲得的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜,(C)和(D)示出由本發(fā)明的結構的裝置獲得的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜。并且,(A)是示出在輸入了波長是1540nm且是TE偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜的圖,(B)是示出在輸入了波長是1550nm且是TE偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜的圖,(C)是示出在輸入了波長是1540nm且是TM偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜的圖,(D)是示出在輸入了波長是1550nm且是TM偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜的圖。圖8(A)是示出在輸入了波長是1540nm且是TE偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的SHG相關波形的圖,(B)是示出在輸入了波長是1550nrn且是TE偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的SHG相關波形的圖,(C)是示出在輸入了波長是1540nrn且是TM偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的SHG相關波形的圖,(D)是示出在輸入了波長是1550nm且是TM偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的SHG相關波形的圖。圖9是示出當使輸入光信號的波長在1530nm至1560nm的范圍內(nèi)變化時的再現(xiàn)光時鐘信號的諸特性的圖,(A)是示出與時間抖動相關的特性的圖,(B)是示出與光脈沖寬度相關的特性的圖,(C)是示出與波長頻譜寬度相關的特性的圖,(D)是示出與輸入光信號抑制比相關的特性的圖。圖10是示出再現(xiàn)光時鐘信號的時間抖動對輸入光信號的波長的依賴性以及模式同步半導體激光器的振蕩波長頻譜的圖,示出輸入光信號的波長在(A)中是1541nm、在(B)中是1545nm的情況。圖11是示出使用再現(xiàn)光時鐘信號的光抽樣示波器而觀測的時間波形的圖。(A)示出輸入光信號是TE偏振波且波長是1556nm,不使用波長濾波器而觀測的時間波形,(B)示出輸入光信號是TE偏振波且波長是1556nm,使用波長濾波器而觀測的時間波形,(C)示出輸入光信號是TM偏振波且波長是1556nm,不使用波長濾波器而觀測的時間波形,(D)示出輸入光信號是TE偏振波且波長是1553.2nm,不使用波長濾波器而觀測的時間波形,(E)示出輸入光信號是TE偏振波且波長是1553.2nm,使用波長濾波器而觀測的時間波形,(F)示出輸入光信號是TM偏振波且波長是1553.2nm,不使用波長濾波器而觀測的時間波形。圖12是第4發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的概略框結構圖。圖13(A)是用于說明輸入光信號的偏振波方向與雙折射介質(zhì)的光軸方向和偏振波依賴型光隔離器的透射偏振波方向之間的關系的圖,(B)是用于說明在從模式同步半導體激光器的光諧振器端面觀察的截面中輸入光信號與再現(xiàn)光時鐘信號的偏振波方向之間的關系的圖。圖14是用于說明在第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中的輸入光信號和再現(xiàn)光時鐘信號的時間波形以及偏振波狀態(tài)的圖。圖15是示出光脈沖的標準化平均強度的最大值和最小值對光信號Sl和光信號S2的比特偏差的PER依賴性的圖,(A)示出標準化平均強度的最大值,(B)示出標準化平均強度的最小值。圖16是示出再現(xiàn)光時鐘信號的時間抖動的輸入光信號強度依賴性的圖,示出輸入光信號的波長在(A)中是1540nm、在(B)中是1550nm、在(C)中是1560nm的情況。圖17是示出再現(xiàn)光時鐘信號的時間抖動和輸入光信號抑制比的輸入光信號的TE/TM比依賴性的圖,示出輸入光信號的波長在(A)中是1540nm、在(B)中是1550nm、在(C)中是1560nm的情況。圖18是示出第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的再現(xiàn)光時鐘信號的特性的圖,(A)是示出光脈沖寬度的輸入光信號的TE/TM比依賴性的圖,(B)是示出波長頻譜寬度的輸入光信號的TE/TM比依賴性的圖。標號說明1:第1偏振波依賴型光隔離器;2、3、8、9:耦合透鏡;4:第2偏振波依賴型光隔離器;5:偏振波依賴型光環(huán)行器;6:法拉第轉(zhuǎn)子;7:偏振波依賴型光耦合器;10:雙折射介質(zhì);20、28:光輸入部;22、30:光輸出部;24、26:光輸入輸出部;100:模式同步半導體激光器(MLLD);102:可飽和吸收區(qū)域;103:增益區(qū)域;104:p側包層;105:n側包層;106、107:p側電極;108:n側公共電極;109:恒定電壓源;110:恒定電流源。具體實施方式以下,參照圖說明本發(fā)明的實施方式。另外,各圖對本發(fā)明的一個結構例作了圖示,只不過在可理解本發(fā)明的程度上概略地示出各構成要素的配置關系等,本發(fā)明并不限于圖示例。并且,在以下說明中,有時舉出特定的元件和動作條件等,然而這些元件和動作條件只不過是優(yōu)選例之一,因此,不受其任何限定。并且,關于各圖中相同的構成要素,有時附上相同編號示出,省略其重復說明。<第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置><第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的基本形式>第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置包含有第1至第3發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置。首先,參照圖1說明第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的基本形式,即第1發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的結構及其動作。圖1是第1發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的概略框結構圖。第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的基本形式具有:光輸入部20、模式同步半導體激光器100以及光輸出部22。以下,有時包含集成型模式同步半導體激光器元件在內(nèi),將半導體激光元件(Semiconductorlaserdiodedevice,半導體激光二極管器件)簡稱為半導體激光器(Semiconductorlaserdiode,半導體激光二極管)。并且,將模式同步半導體激光器(Mode-LockedLaserDiode,模式鎖定激光二極管)簡記為MLLD。光輸入部20具有第1偏振波依賴型光隔離器1和耦合透鏡2,光輸出部22具有第2偏振波依賴型光隔離器4和耦合透鏡3。通過具有第1偏振波依賴型光隔離器1,可防止從MLLD100輸出的光入射到引導了輸入到光輸入部20的輸入光信號的光傳送路徑。通過具有第2偏振波依賴型光隔離器4,可將與MLLD100的振蕩光的偏振波方向相同的偏振波方向的光分量從光輸出部22輸出,并可遮斷以輸入到MLLD100的傳播模式向MLLD100前進的光。并且,第2偏振波依賴型光隔離器4發(fā)揮從由MLLDIOO輸出的輸出光中去除與輸入光信號的偏振波相等的偏振波分量的光的作用。在MLLD100中,由光輸入部22側的光諧振器端面LI和光輸出部側的光諧振器端面R1形成光諧振器結構。輸入到光輸入部20的輸入光信號SO是比特率為fbit.rate(bit/s)、即比特率頻率為fbit.rate(Hz)的光信號。并且,構成輸入光信號的光脈沖在時間軸上的最小間隔即信號時間間隔(Tbit.rate)由比特率頻率的倒數(shù)給出,即,Tbit_rate(S)=l/fbit.rate(S)。以下,為了避免麻煩,省略記載比特率和比特率頻率的單位。光信號S10是輸入光信號SO經(jīng)由第1偏振波依賴型光隔離器1和耦合透鏡2到達MLLD100的光諧振器端面Ll之前的光信號。并且,光脈沖串CO是從MLLD100的光諧振器端面R1側輸出之后的光脈沖串,并包含與光信號S10相等的偏振波分量的光信號以及與其正交的偏振波方向的再現(xiàn)光時鐘信號。并且,光脈沖串C10是光脈沖串CO經(jīng)過通過耦合透鏡3和第2偏振波依賴型光隔離器4并從第2偏振波依賴型光隔離器4輸出的過程而生成的再現(xiàn)光時鐘信號。因此,以下有時將光脈沖串CIO記載為再現(xiàn)光時鐘信號CIO。MLLD100是具有這樣的功能的無源模式同步半導體激光器,艮P:當發(fā)現(xiàn)模式同步動作時,生成并輸出重復頻率近似于輸入光信號的比特率頻率的光脈沖串。以下,假定MLLD100是無源模式同步半導體激光器來進行說明,然而也能利用有源模式同步半導體激光器。因此,以下將無源模式同步半導體激光器簡單記載為模式同步半導體激光器或MLLD。這里,MLLD的重復頻率近似于輸入光信號的比特率頻率是指,輸入光信號的比特率頻率與MLLD生成的光脈沖串的重復頻率之差充分小到為出現(xiàn)頻率牽弓I現(xiàn)象而需要的程度。MLLD100至少具有用于取得激光器振蕩的增益區(qū)域、以及作為用于發(fā)現(xiàn)模式同步動作的光開關進行動作的可飽和吸收區(qū)域。并且,可飽和吸收區(qū)域配置在一個光諧振器端面Ll側。配置在光諧振器端面Ll側意味著,在可飽和吸收區(qū)域和光諧振器端面L1之間不存在任何活性區(qū)域。增益區(qū)域由無失真或者導入了壓縮失真的量子結構的半導體活性層形成。這里,量子結構是具有量子阱、量子細線或量子點的量子阱結構、量子細線結構或量子點結構的總稱。在以下說明中,本發(fā)明利用的量子結構除了需要對是具有量子點的量子阱結構還是量子細線結構進行區(qū)別的情況以外,不特別對它們進行區(qū)別,描述為量子結構。另一方面,可飽和吸收區(qū)域由塊型的半導體活性層或者導入了適度的拉伸失真的量子結構的半導體活性層形成,這里,有時將形成可飽和吸收區(qū)域的半導體活性層稱為可飽和吸收體。并且,適度的拉伸失真意味著這樣的量的拉伸失真,即可飽和吸收體不管是接受MLLD100的激光器振蕩光還是接受光信號SIO,都能產(chǎn)生吸收飽和引起的光吸收系數(shù)調(diào)制效應。MLLD100優(yōu)選地可以采用具有多電極結構的半導體激光器。并且,MLLD100從確保實用上的動作穩(wěn)定性以及以更低的成本提供光時鐘信號再現(xiàn)裝置的觀點看,可以采用集成型半導體元件。參照圖2說明作為MLLD100的優(yōu)選的集成型模式同步半導體激光器元件的一例。圖2是作為本發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置使用的MLLD100的優(yōu)選的集成型模式同步半導體激光器的概略結構圖。圖2所示的集成型模式同步半導體激光器是雙電極型元件的一例,并具有增益區(qū)域103和可飽和吸收區(qū)域102。增益區(qū)域103是實現(xiàn)激光器振蕩的區(qū)域,可飽和吸收區(qū)域102是作為光開關發(fā)揮作用的區(qū)域。增益區(qū)域103由半導體活性層103a形成,可飽和吸收區(qū)域102由半導體活性層102a形成。并且,半導體活性層102a和103a全都被p側包層104和n側包層105夾住來形成。直流電流從恒定電流源110經(jīng)由p側電極107和n側公共電極108被注入到增益區(qū)域103,并且,直流電壓從恒定電壓源109經(jīng)由p側電極106和n側公共電極108被施加給可飽和吸收區(qū)域102。通過將直流電流注入到增益區(qū)域103,并將直流電壓施加給可飽和吸收區(qū)域102,發(fā)現(xiàn)模式同步動作,集成型模式同步半導體激光器生成并輸出重復頻率近似于該元件的光諧振器回轉(zhuǎn)頻率的自然數(shù)倍的光脈沖串??捎米鱉LLD100的元件不限于圖2所示的集成型模式同步半導體激光器。g卩,即使是這樣結構的集成型模式同步半導體激光器也能用作MLLDIOO,即將具有擁有未發(fā)現(xiàn)增益或可飽和吸收效應的僅作為光波導層的功能的半導體層的無源波導區(qū)域、以及安裝有分布布拉格反射鏡結構的分布布拉格反射鏡區(qū)域進行了集成化的結構。并且,即使是以控制所生成的光脈沖串的特性等為目的而將增益區(qū)域分開配置在多個部位的結構的集成型模式同步半導體激光器,也同樣能利用。并且,增益區(qū)域、無源波導區(qū)域以及分布布拉格反射鏡區(qū)域的配置關系也不受限定。例如,可以針對模式同步半導體激光器內(nèi)部的光脈沖的傳播方向,按照可飽和吸收區(qū)域、增益區(qū)域、無源波導區(qū)域的順序配置,也可以按照可飽和吸收區(qū)域、無源波導區(qū)域、增益區(qū)域的順序配置。然而,可飽和吸收區(qū)域需要配置在光諧振器端面L1側。這里,配置在光諧振器端面Ll側的具體含義是指,由于光諧振器端面Ll一般在劈開面被實施涂布處理,因而配置成使構成可飽和吸收區(qū)域的半導體活性層102a經(jīng)由該涂布膜和劈開面與光諧振器端面Ll直接連接。用于形成半導體活性層102a和103a的半導體材料根據(jù)要再現(xiàn)的光時鐘信號的波長、即模式同步半導體激光器的模式同步動作時的波長,從InP系、GaAs系等中來選擇。并且,圖2所示的集成型模式同步半導體激光器利用作為基板材料的n型基板來形成,然而也能利用p型基板來形成。在以下說明中,將從外部提供的輸入光信號即光數(shù)據(jù)信號(以下,在不產(chǎn)生混亂的范圍內(nèi),有時簡單記載為光信號)、以及光時鐘信號的偏振波方向按以下方式來定義。將光信號和光時鐘信號的電場矢量的振動方向、即偏振波方向是垂直于顯示圖面的紙面的方向的情況作為TE(TransverseElectricWave,橫向電波)偏振波光,將該偏振波方向是平行于紙面的方向的情況作為TM(TransverseMagneticWave,橫向磁波)偏振波光。并且,為了便于說明,假定MLLDIOO的振蕩光是TE偏振波光。并且,有時將TE偏振波光的偏振波方向稱為TE偏振波方向,將TM偏振波光的偏振波方向稱為TM偏振波方向。艮口,在以下說明中,上述的第1線性偏振波分量意味著TM偏振波分量,第2線性偏振波分量意味著TE偏振波分量。參照圖3說明MLLD100的半導體活性層102a和103a的垂直于光導波方向的面上的截面結構與作為TM偏振波光的輸入光信號和作為TE偏振波光的再現(xiàn)光時鐘信號的電場矢量的振動方向之間的關系。圖3是用于說明輸入光信號和再現(xiàn)光時鐘信號的偏振波方向與半導體活性層之間的關系的圖。圖3示意性示出在向光諧振器端面L1觀察MLLD100的情況下半導體活性層102a的截面結構。半導體活性層102a和半導體活性層103a是連續(xù)形成的,其垂直于光導波方向的面上的截面結構是相同的。一般,包含MLLD的半導體激光器在半導體激光器具有的光波導的層方向(平行于p-n結面的方向)使具有偏振波方向的光振蕩。在以下說明中,將這種一般的半導體激光器假定為MLLD進行說明。即,TE偏振波方向是平行于MLLD的光波導的層方向的偏振波方向。另一方面,TM偏振波方向是平行于MLLD的光波導的膜厚方向(垂直于p-n結面的方向)的偏振波方向。在半導體激光器中還存在輸出TM偏振波方向的振蕩光類型的半導體激光器。在該情況下,通過將以下所述的光信號SIO、S20(參照圖4)以及S30(參照圖5)的偏振波方向置換成平行于光波導的層方向的偏振波方向,而且使偏振波依賴型光隔離器等的透射光的偏振波方向旋轉(zhuǎn)90。來置換,以下說明仍舊成立。圖1所示的第1偏振波依賴型光隔離器1和第2偏振波依賴型光隔離器4是這樣的偏振波依賴型光隔離器,僅使輸入光信號中的特定的偏振波方向的線性偏振波光通過,并且即使光倒行而被輸入到第1和第2偏振波依賴型光隔離器,也遮斷倒行的光。即,當著眼于所透射的光的偏振波狀態(tài)時,第1偏振波依賴型光隔離器1是發(fā)揮起偏鏡作用的元件,第2偏振波依賴型光隔離器4是發(fā)揮檢偏鏡作用的元件。這種偏振波依賴型光隔離器可使用偏振棱鏡、法拉第轉(zhuǎn)子以及偏振片來制作是公知的(例如,參照http:Vwww.fdk.co.jp/laboratory/hikariai.html),一般都有銷售。例如,從株式會社光學技研等以光隔離器等名稱銷售。輸入光信號SO被輸入到第1偏振波依賴型光隔離器1并輸出。此時,為了將從第1偏振波依賴型光隔離器1輸出的光信號S10的強度確保在充分的大小,即,盡可能減小由第1偏振波依賴型光隔離器1遮斷的光分量,根據(jù)情況,優(yōu)選的是按照能通過第1偏振波依賴型光隔離器1的偏振波狀態(tài)控制輸入光信號SO的偏振波狀態(tài)。在該情況下,只要在第1偏振波依賴型光隔離器1的前級,即,將輸入光信號S0輸入到第1偏振波依賴型光隔離器1的光路徑上插入偏振波面控制器(省略圖示)即可。然而,即使不設置偏振波面控制器,也不是不能實現(xiàn)第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的光時鐘信號再現(xiàn)動作。一般,由于輸入光信號S0包含輸入到第1偏振波依賴型光隔離器1并輸出的偏振波分量,因而幾乎不會發(fā)生輸入到MLLD100的光信號的TM偏振波方向的分量的光強度達不到光時鐘信號再現(xiàn)所需要的光強度的情況。另外,對于偏振波面控制器,將1/4波長板和1/2波長板組合構成的產(chǎn)品等已有銷售(例如,株式會社Of〕銷售的PC—FFB系列等),可適當利用這些產(chǎn)品。通過了第1偏振波依賴型光隔離器1的線性偏振波光在維持該偏振波狀態(tài)的情況下由耦合透鏡2匯聚,作為光信號S10從光諧振器端面Ll側輸入到MLLD100。這里,作為線性偏振波光的光信號S10的偏振波方向和MLLD100的振蕩偏振波方向具有圖3所示的關系。即,兩者的偏振波方向相互正交,光信號S10是TM偏振波光。只要由上述的偏振波面控制器預先將輸入光信號S0的偏振波狀態(tài)調(diào)整為TM偏振波,就能使由第1偏振波依賴型光隔離器1遮斷的光分量最小,可效率良好地將光信號S10輸入到MLLD100。從MLLD100的光諧振器端面Rl側經(jīng)由耦合透鏡3輸出光脈沖串C0。光脈沖串C0被輸入到第2偏振波依賴型光隔離器4,MLLD100的振蕩光的偏振波方向即TE偏振波分量透射,與光信號S10的偏振波方向(TM偏振波方向)正交的TE偏振波光即再現(xiàn)時鐘信號C10被輸出。第2偏振波依賴型光隔離器4的光軸方向被設定成僅使與MLLD100的振蕩偏振波方向一致的偏振波方向的光通過。第1偏振波依賴型光隔離器1和第2偏振波依賴型光隔離器4也用于使用MLLD的現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)裝置。其為了消除由于從MLLD輸出的光再次返回到MLLD而使模式同步動作變得不穩(wěn)定的、所謂的由返回光引起的模式同步動作變得不穩(wěn)定的情況而發(fā)揮重要的作用。艮P,使用MLLD的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有這樣的結構,即使用第l偏振波依賴型光隔離器1和第2偏振波依賴型光隔離器4來遮斷返回光。除了該返回光的遮斷效應以外,在本發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中,第2偏振波依賴型光隔離器4還發(fā)揮這樣的重要作用,即從光脈沖串C0中去除光信號S10的偏振波方向分量的光,以使再現(xiàn)光時鐘信號C10內(nèi)不包含光信號S10的分量。<第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的第1變形例〉下面,參照圖4說明本實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的第1變形例即第2發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置。圖4是第2發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的概略框結構圖。第2發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置構成為具有MLLD100和光輸入輸出部24。MLLD100由于與在上述第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的基本形式中利用的元件相同,因而這里省略其說明。光輸入輸出部24構成為具有偏振波依賴型光環(huán)行器5和法拉第轉(zhuǎn)子6。即,取代圖1所示的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中的第1偏振波依賴型光隔離器1而使用偏振波依賴型光環(huán)行器5和法拉第轉(zhuǎn)子6。根據(jù)該結構,不需要與第1偏振波依賴型光隔離器1和第2偏振波依賴型光隔離器4相當?shù)脑T谄癫ㄒ蕾囆凸猸h(huán)行器5中,從輸入端口5-a輸入的光中僅特定偏振波方向的光從輸入輸出端口5-b輸出,與從該輸入輸出端口5-b輸出的光的偏振波面正交的偏振波面的光被遮斷。另一方面,從輸入輸出端口5-b輸入光的情況下,僅與從輸入輸出端口5-b輸出的光的偏振波方向一致的偏振波方向的光從輸出端口5-c輸出,與該輸出的光的偏振波面正交的偏振波面的光分量被遮斷。具有這種特性的偏振波依賴型光環(huán)行器可適當利用上述偏振波依賴型光隔離器來制作是公知的(例如,參照三木哲也、須藤昭一編「光通信技術八yK:/:y夕」才7。h口二夕7社、pp.327329)。在圖4所示的第2發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中,輸入光信號S0從偏振波依賴型光環(huán)行器5的輸入端口5-a輸入,并從輸入輸出端口5-b輸出。與圖1所示的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中的情況一樣,只要使用偏振波面控制器(省略圖示)預先調(diào)整輸入光信號S0的偏振波狀態(tài),就能將輸入光信號S0效率良好地、即在所遮斷的光量最小的狀態(tài)下從輸入輸出端口5-b輸出。因此,優(yōu)選的是在偏振波依賴型光環(huán)行器5的前級設置偏振波面控制器,這與上述第1發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的情況一樣。從輸入輸出端口5-b輸出的偏振波狀態(tài)被調(diào)整為線性偏振波狀態(tài)的光信號S10從輸入輸出端口6-a輸入到法拉第轉(zhuǎn)子6,并從輸入輸出端口6-b作為光信號S20生成并輸出。光信號S20經(jīng)由耦合透鏡8從光諧振器端面Ll側輸入到MLLD100。法拉第轉(zhuǎn)子6被調(diào)整成在被輸入線性偏振波光時,將偏振波面旋轉(zhuǎn)45。來輸出。這里,假定作為線性偏振波光的光信號S20的偏振波方向和MLLD100的振蕩光的偏振波方向與圖3所示的光信號S10和MLLDIO(J的振蕩光的偏振波方向之間的關系相同,并且光信號S20是TM偏振波光。即,假定將法拉第轉(zhuǎn)子6調(diào)整成使作為線性偏振波光的光信號S20的偏振波方向和MLLD100的振蕩光的偏振波方向具有相互正交的關系。由MLLD100生成并輸出的光脈沖串Cl從被輸入光信號S20的光諧振器端面L1側輸出。此時,只要對MLLD100的光諧振器端面R1側實施涂布處理以使光100%反射,就能增強再現(xiàn)光時鐘信號的輸出光強度,因而是期望的。光脈沖串Cl經(jīng)由耦合透鏡8從法拉第轉(zhuǎn)子6作為光脈沖串C40輸出,并被輸入到偏振波依賴型光環(huán)行器5的輸入輸出端口5-b。此時,具有這樣的偏振波狀態(tài),即當光脈沖串C40內(nèi)包含的光分量中僅成為再現(xiàn)光時鐘信號分量的光分量由法拉第轉(zhuǎn)子6輸入到偏振波依賴型光環(huán)行器5的輸入輸出端口5-b時,從輸出端口5-c不被遮斷地輸出。只要法拉第轉(zhuǎn)子6按上述方式進行準確調(diào)整,就將從偏振波依賴型光環(huán)行器5的輸出端口5-c輸出再現(xiàn)光時鐘信號C20。另一方面,光脈沖串C40內(nèi)包含的輸入光信號S20的分量由于其偏振波方向與再現(xiàn)光時鐘信號正交,因而即使被輸入到偏振波依賴型光環(huán)行器5的輸入輸出端口5-b也被遮斷,而不會從輸出端口5-c輸出。因此,光輸入輸出部24具有能發(fā)揮這樣的光輸入輸出部作用的結構,S卩將光信號S20從配置有可飽和吸收區(qū)域的光諧振器端面L1側輸入到MLLDIOO,并輸出再現(xiàn)光時鐘信號C20。這里,光信號S20的偏振波方向是與MLLDIOO的振蕩光的偏振波方向正交的方向,再現(xiàn)光時鐘信號C20是僅由從MLLD100產(chǎn)生的與MLLD100的振蕩偏振波方向平行的偏振波方向的光分量構成的光脈沖串。<第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的第2變形例〉下面,參照圖5說明第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的第2變形例即第3發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置。圖5是第3發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的概略框結構圖。第3發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置構成為具有MLLDIOO和光輸入輸出部26。MLLD100由于與在上述第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的基本形式中利用的元件相同,因而這里省略其說明。光輸入輸出部26構成為具有具有光輸入輸出用的4個端口的偏振波依賴型光耦合器7、第1偏振波依賴型光隔離器1以及第2偏振波依賴型光隔離器4。在偏振波依賴型光耦合器7中,從端口7-a輸入的光被二分支而分別從端口7-b和7-c輸出。并且,從端口7-c輸入的光被二分支而分別從端口7-a和7-d輸出。從端口7-b和7-c輸出的光的強度比、以及從端口7-a和7-d輸出的光的強度比可任意設定為偏振波依賴型光耦合器7的固有值。輸入光信號SO經(jīng)由第1偏振波依賴型光隔離器1從偏振波依賴型光耦合器7的端口7-a輸入,并從端口7-b和7-c輸出。由于從端口7-b輸出的光不使用,因而為了防止反射返回光,端口7-b成為終端。與圖1所示的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中的情況一樣,只要使用偏振波面控制器(省略圖示)預先調(diào)整輸入光信號SO的偏振波狀態(tài),就能將輸入光信號SO效率良好地、即在所遮斷的光量最小的狀態(tài)下從第1偏振波依賴型光隔離器1輸出。因此,優(yōu)選的是在第1偏振波依賴型光隔離器1的前級設置偏振波面控制器,這與上述第1和第2發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的情況一樣。將從偏振波依賴型光耦合器7的端口7-c輸出的光信號S30經(jīng)由耦合透鏡9從光諧振器端面Ll側輸入到MLLD100。這里,假定作為線性偏振波光的光信號S30的偏振波方向和MLLD100的振蕩光的偏振波方向與圖3所示的光信號S10和MLLD100的振蕩光的偏振波方向之間的關系相同,并且光信號S30是TM偏振波光。即,假定第1偏振波依賴型光隔離器1和偏振波依賴型光耦合器7被設定成使作為線性偏振波光的光信號S30的偏振波方向和MLLD100的振蕩光的偏振波方向具有相互正交的關系。另外,只要能使用上述的偏振波面控制器(省略圖示)將光信號S30的偏振波狀態(tài)調(diào)整為TM偏振波狀態(tài),就能將第1偏振波依賴型光隔離器1替換成偏振波無依賴型光隔離器。由MLLD100生成并輸出的光脈沖串Cl從被輸入光信號S30的光諧振器端面Ll側輸出。光脈沖串Cl經(jīng)由耦合透鏡9輸入到偏振波依賴型光耦合器7的端口7-c,并從端口7-a和端口7-d輸出。其中從端口7-a輸出的光分量被第1偏振波依賴型光隔離器1遮斷。另一方面,從端口7-d輸出的光分量被輸入到第2偏振波依賴型光隔離器4。通過將第2偏振波依賴型光隔離器4的光軸方向調(diào)整成僅使與MLLD100的振蕩偏振波方向一致的偏振波方向的光通過,來輸出不包含光信號S30的分量的再現(xiàn)光時鐘信號C30。因此,光輸入輸出部26具有能發(fā)揮這樣的光輸入輸出部作用的結構,即將光信號S30從配置有可飽和吸收區(qū)域的光諧振器端面L1側輸入到MLLD100,并輸出再現(xiàn)光時鐘信號C30。這里,光信號S30的偏振波方向是與MLLD100的振蕩光的偏振波方向正交的方向,再現(xiàn)光時鐘信號C30是僅由從MLLD100產(chǎn)生的與MLLD100的振蕩偏振波方向平行的偏振波方向的光分量構成的光脈沖串。<第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的動作>由第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置取得的效果是通過將輸入到MLLD100的輸入光信號的偏振波狀態(tài)和MLLD100的振蕩偏振波方向設定為正交的關系來取得的。以下,參照圖6(Al)至圖6(B3)說明第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置與現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的動作的不同。圖6(Al)至(B3)是用于說明現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的動作與本發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的動作的不同點的圖。圖6(A1)至(A3)是用于說明現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的動作的圖,圖6(Bl)至(B3)是用于說明本發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的動作的圖。圖6(Al)禾卩(Bl)是示出光信號S10、S20和S30的時間波形的圖,圖6(A2)禾n(B2)是示出光脈沖串C0和C1的時間波形的圖,圖6(A3)禾卩(B3)是示出再現(xiàn)時鐘信號C10、C20和C30的時間波形的圖。在這些圖中,光脈沖由在時間軸上一端相接的短粗線段表示。在時間軸上存在光脈沖的部位由"1"表示,不存在光脈沖的部位由"0"表示。并且,在圖6(Al)至(B3)所示的時間波形中示出,由垂直于時間軸豎立的線段表示的光脈沖和與時間軸相交而橫向傾斜的線段表示的光脈沖,分別是相互正交的方向的偏振波方向的光脈沖。如圖6(Al)至(A3)所示,光信號S10、S20和S30與作為光時鐘信號分量的光脈沖串C0、Cl、CIO、C20和C30的偏振波面全部相等。即,在現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的光時鐘信號再現(xiàn)中,輸入到MLLD的輸入光信號的偏振波狀態(tài)是極其接近MLLD的振蕩偏振波方向的狀態(tài),必須執(zhí)行光時鐘信號再現(xiàn)動作。其基于以下所示的理由。例如,在使用專利文獻1所公開的光纖型模式同步激光器的情況下,光時鐘信號再現(xiàn)動作是這樣產(chǎn)生的,即通過基于與構成輸入光信號的光脈沖之間的光克爾效應的交叉相位調(diào)制(XPM:CrossPhaseModulation)來對構成在光纖激光器內(nèi)回轉(zhuǎn)的光時鐘信號的光脈沖進行調(diào)制。當構成光時鐘信號的光脈沖和構成輸入光信號的光脈沖處于相互平行的偏振波狀態(tài)時,該XPM的效應最大。即,為了穩(wěn)定地實現(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)動作,需要使輸入光信號的偏振波方向與所再現(xiàn)的光時鐘信號的偏振波方向一致。并且,在使用專利文獻2和非專利文獻1至4所公開的MLLD的情況下,光時鐘信號再現(xiàn)動作是這樣來實現(xiàn)的,即通過將輸入光信號輸入到MLLD,來主要對可飽和吸收區(qū)域的光吸收系數(shù)進行調(diào)制。在現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中,可飽和吸收區(qū)域只不過是將增益區(qū)域的一部分進行電分離并以與增益區(qū)域不同的電平來激勵的區(qū)域。該區(qū)域在許多例子中具有被施加反偏置電壓的結構。另一方面,半導體激光器的增益區(qū)域由于構成該增益區(qū)域的光波導結構的各向異性、以及通過使該光波導具有量子結構等而出現(xiàn)的量子尺寸效應的各向異性,其動作有偏振波依賴性。一般,在為了構成半導體激光器的增益區(qū)域而利用的塊晶體的活性層或者量子結構的活性層中,針對TE偏振波光具有大的光學增益,因此激光器振蕩使用TE偏振波產(chǎn)生。即使在將塊晶體的活性層或者量子結構的活性層用作可飽和吸收體的情況下,同樣針對TE偏振波光具有大的光吸收特性,針對小的能量也出現(xiàn)可飽和吸收效應。艮P,在從外部輸入到由塊晶體的活性層或者量子結構的活性層構成的可飽和吸收體的輸入光信號是TE偏振波的情況下,進行足夠?qū)崿F(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)動作的大小的光吸收系數(shù)的調(diào)制,而在該輸入光信號是TM偏振波的情況下,不進行足夠?qū)崿F(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)動作的大小的光吸收系數(shù)的調(diào)制。g卩,為了實現(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)動作,需要將輸入光信號的偏振波狀態(tài)設為具有與半導體激光器的振蕩偏振波相同方向的偏振波面的偏振波狀態(tài)。如以上說明那樣,在基于先行文獻所公開的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的現(xiàn)有方式的光時鐘信號再現(xiàn)方法中,需要使模式同步激光器的振蕩偏振波的偏振波方向和輸入光信號的偏振波方向一致。g卩,需要使要再現(xiàn)的光時鐘信號的偏振波方向和輸入光信號的偏振波方向一致。因此,在現(xiàn)有方式的光時鐘信號再現(xiàn)方法中,在從MLLD輸出的第1階段的再現(xiàn)光時鐘信號即光脈沖串C0和Cl內(nèi)包含有最終再現(xiàn)的光時鐘信號分量和具有平行于該分量的偏振波面的偏振波狀態(tài)的輸入光信號分量。由于最終再現(xiàn)的光時鐘信號分量和輸入光信號分量是同一偏振波狀態(tài),因而即使從MLLD輸出的輸出光由偏振波依賴型光隔離器等發(fā)揮檢偏鏡作用的光學元件(例如,圖l所示的第2偏振波依賴型光隔離器4)濾波,也無法去除輸入光信號分量。因此,在通過了第2偏振波依賴型光隔離器4的最終階段即第2階段的再現(xiàn)光時鐘信號CIO、C20和C30內(nèi),如圖6(A3)所示依然混合存在有輸入光信號分量。為了將該輸入光信號分量從由MLLD輸出的輸出光中去除,需要使用波長濾波器對從MLLD輸出的輸出光進行濾波。并且,在輸入光信號和再現(xiàn)光時鐘信號兩者的波長是極其接近的值或者一致的情況下,無法從由MLLD輸出的輸出光中去除輸入光信號。因此,包含輸入光信號分量的所謂品質(zhì)有問題的光時鐘信號被再現(xiàn)。與此相對,根據(jù)第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,如圖6(Bl)至(B3)所示,在從MLLD輸出的第1階段的再現(xiàn)光時鐘信號即光脈沖串CO和Cl內(nèi)包含有最終再現(xiàn)的光時鐘信號分量和具有垂直于該分量的偏振波面的偏振波狀態(tài)的輸入光信號分量,而兩者的偏振波方向正交。因此,在經(jīng)由第2偏振波依賴型光隔離器4或偏振波依賴型光環(huán)行器5輸出的最終階段即第2階段的再現(xiàn)光時鐘信號C10、C20禾nC30內(nèi),如圖6(B3)所示,不包含輸入光信號分量。即使在輸入光信號和再現(xiàn)光時鐘信號的波長是極其接近的值或者兩者一致的情況下,在最終階段獲得的再現(xiàn)光時鐘信號CIO、C20和C30內(nèi)也不包含輸入光信號分量。因此,根據(jù)第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,即使不使用光波長濾波器,也能獲得不包含輸入光信號分量的再現(xiàn)光時鐘信號。并且,由于輸入光信號是按照其偏振波方向與MLLD的振蕩偏振波方向正交的方式來輸入的,因而在MLLD中不出現(xiàn)光注入同步現(xiàn)象。并且,詳情后述,也不產(chǎn)生由MLLD中的光諧振效應引起的有效調(diào)制效應。如以上說明那樣,根據(jù)第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,不需要波長濾波器,而且,即使輸入光信號的波長變化,再現(xiàn)光時鐘信號的特性也不發(fā)生大的變動,可實現(xiàn)穩(wěn)定的光時鐘信號再現(xiàn)。為了使第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置利用的MLLD按上述方式動作,需要使構成MLLD100的可飽和吸收區(qū)域102和增益區(qū)域103各方的半導體活性層102a和103a具有以下所述的結構。構成可飽和吸收區(qū)域的半導體活性層102a需要針對MLLD100的激光器振蕩光和偏振波方向與該激光器振蕩光正交的輸入光信號兩者,出現(xiàn)基于光吸收飽和的光吸收系數(shù)調(diào)制效應。針對MLLDIOO的激光器振蕩光的光吸收系數(shù)調(diào)制效應是用于產(chǎn)生模式同步動作的必要條件。并且,針對輸入光信號的光吸收系數(shù)調(diào)制效應的出現(xiàn)是用于實現(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)動作的必要條件。作為針對激光器振蕩光和輸入光信號兩者出現(xiàn)光吸收系數(shù)調(diào)制效應的半導體活性層,可利用使用塊晶體形成的半導體活性層或者使用量子結構形成的半導體活性層。公知的是,利用m-V族半導體(InP、GaAs等或它們的混晶)的塊晶體形成的半導體活性層的光學增益和光吸收特性對于TE偏振波和TM偏振波是一致的。并且,公知的是,通過將拉伸失真導入量子結構,來使電子一輕空穴(electron-lighthole)間的帶隙變窄,從而可將針對TM偏振波的光學增益和光吸收特性調(diào)整成與針對TE偏振波的光學增益和光吸收特性相同的程度。另一方面,構成增益區(qū)域的半導體活性層103a需要是這樣的結構,即即使從外部輸入了輸入光信號,激光器的振蕩特性中的特別是其振蕩偏振波不變動。這是因為以下情況,即即使輸入光信號被輸入到MLLD100,MLLD100也必須繼續(xù)輸出具有與光信號S10、S20、S30的偏振波方向正交的偏振波面的振蕩光。即,使用由于輸入光信號而出現(xiàn)激光器振蕩光的偏振波面與輸入光信號的偏振波方向一致的現(xiàn)象的MLLD,不能構成第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置。為了實現(xiàn)即使輸入了上述的輸入光信號其振蕩偏振波也不變動的MLLD,需要將半導體活性層103a形成為,光學增益的偏振波面依賴性大,并且針對TE偏振波的激光器振蕩閾值增益與針對TM偏振波的激光器振蕩閾值增益相比格外小。因此,只要使半導體活性層103a具有無失真或?qū)肓藟嚎s失真的量子結構即可。另一方面,當使半導體活性層103a具有塊晶體結構或者導入了拉伸失真的量子結構時,光學增益的偏振波面依賴性小,在輸入了輸入光信號的情況下,具有振蕩偏振波變動的危險性。并且,通過使半導體活性層103a具有無失真或?qū)肓藟嚎s失真的量子結構,針對TE偏振波產(chǎn)生光學增益,而針對TM偏振波產(chǎn)生光吸收。即,即使TM偏振波光被輸入到MLLD,每當其在MLLD的光諧振器內(nèi)回轉(zhuǎn)時都產(chǎn)生很大的光強度衰減。在該情況下,輸入光信號在MLLD內(nèi)不諧振。結果,不產(chǎn)生由上述的MLLD中的光諧振效應引起的有效調(diào)制效應,不出現(xiàn)復用調(diào)制效應。因此,即使輸入光信號的波長略微變化,再現(xiàn)光時鐘信號的特性也不會大幅變動。即,可實現(xiàn)對輸入光信號和再現(xiàn)光時鐘信號的波長的依賴性小的、使用便利性良好的光時鐘信號再現(xiàn)裝置。在第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中,需要將輸入光信號從MLLD100的可飽和吸收區(qū)域側的光諧振器端面L1輸入。這是因為,在將輸入光信號從增益區(qū)域側的光諧振器端面Rl輸入的情況下,作為TM偏振波光的輸入光信號在增益區(qū)域103發(fā)生很大的光強度衰減,當輸入光信號強度不充分大時,不出現(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)動作。并且,或者因為,為了一定要出現(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)動作,需要使輸入光信號強度非常大。下面,說明上述的用于證實本發(fā)明效果的實驗結果。該實驗使用的MLLD是將可飽和吸收區(qū)域(長度70nm)、增益區(qū)域(長度605pm)、相位調(diào)整區(qū)域(長度145)iim)以及分布布拉格反射區(qū)域(DBR區(qū)域,長度120(im)按該順序排列的使用InP系材料的多電極半導體激光器。在相位調(diào)整區(qū)域和DBR區(qū)域的光波導層中使用帶隙波長相當于1.3pm的InGaAsP塊型晶體層。并且,可飽和吸收區(qū)域側的光諧振器端面保持劈開面,并對DBR區(qū)域側的光諧振器端面實施利用A1203薄膜的無反射涂布處理。關于MLLD100的結構,假定是具有可飽和吸收區(qū)域102和增益區(qū)域103的多電極型的集成型模式同步半導體激光器元件,已參照圖2作了說明。然而,這里的說明是僅對本發(fā)明的結構不可缺少的構成要素簡潔進行的說明,關于實際利用的MLLD100的可飽和吸收區(qū)域102和增益區(qū)域103以外部分的詳情,省略圖2所示的部分,并且也省略與其結構等相關的說明。實際作為MLLD100利用的多電極型的集成型模式同步半導體激光器元件是按照比圖2所示的MLLD100更容易利用的形式來制造的。為了構成為容易利用的形式而優(yōu)選具有的構成要素、相位調(diào)整區(qū)域和DBR區(qū)域在圖2中被省略。由于相位調(diào)整區(qū)域和DBR區(qū)域與本發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的光時鐘信號再現(xiàn)動作沒有本質(zhì)聯(lián)系,因而省略不必要的詳細說明。光諧振器長度是1155jam,光諧振器回轉(zhuǎn)頻率是約39.8GHz。在構成增益區(qū)域的半導體活性層中采用導入了0.7°/。的壓縮失真的InGaAsP的6層結構的復用量子阱結構。在該復用量子阱結構中,量子阱層和阻擋層各自的混晶比和層厚被設定成使光致發(fā)光峰值波長為1565nm。并且,在構成可飽和吸收區(qū)域的半導體活性層中采用導入了0.7%的拉伸失真的InGaAsP的6層結構的復用量子阱結構。在該復用量子阱結構中,量子阱層和阻擋層各自的混晶比和層厚被設定成,使光致發(fā)光峰值波長相對于由主要有助于TE偏振波光的電子一重空穴(electron-heavyhole)間遷移引起的發(fā)光為1485nm,相對于由主要有助于TM偏振波光的電子一輕空穴(electron-lighthole)間遷移引起的發(fā)光為1560nm。上述的該實驗使用的MLLD產(chǎn)生了TE偏振波的振蕩。該MLLD是具有典型特性的半導體激光器,對該MLLD的增益區(qū)域進行了電流注入時的激光器振蕩閾值是約15mA,傾斜發(fā)光效率是0.13W/A。在對增益區(qū)域進行140mA的直流電流注入、并對可飽和吸收區(qū)域施加了一1.60V的反偏置電壓的時刻,出現(xiàn)模式同步動作。此時從MLLD輸出的模式同步光脈沖串的脈沖寬度是3.26ps(皮秒),中心波長是1551.85nm,波長頻譜的半值全寬是0.77nm。并且,此時從MLLD輸出的模式同步光脈沖串的重復頻率是39.663GHz。并且,此時從MLLD的可飽和吸收體側的光諧振器端面(對應于圖2中的光諧振器端面L1)輸出的光脈沖串的平均光強度在與光纖耦合的情況下是約1.60dBm。這里的與光纖的耦合損失估計為5dB左右。在輸入光信號中使用比特率是39.653Gb/s、光脈沖寬度是4ps至6ps的RZ(Return-to-zero,歸零)格式的級數(shù)是31級(231—1)的偽隨機光信號。并且,輸入光信號是使用波長可變半導體激光器和2臺電場吸收型半導體光強度調(diào)制器(EA調(diào)制器Electro-AbsorptionModulator,電吸收調(diào)制器)來產(chǎn)生的。這里,2臺EA調(diào)制器中的一臺用于產(chǎn)生光脈沖串,另一臺用于生成偽隨機光信號。在實驗中,通過使波長可變半導體激光器的波長變化,來使輸入光信號的波長變化,進行了此時再現(xiàn)的光時鐘信號的特性評價。實驗利用了圖4所示的第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的第1變形例表示的光時鐘信號再現(xiàn)裝置。即,輸入光信號經(jīng)由偏振波依賴型光環(huán)行器5和法拉第轉(zhuǎn)子6從MLLD100的可飽和吸收體惻的光諧振器端面L1輸入。并且,從MLLD100的可飽和吸收體側的光諧振器端面Ll輸出的光脈沖串Cl經(jīng)由法拉第轉(zhuǎn)子6和偏振波依賴型光環(huán)行器5作為再現(xiàn)光時鐘信號C20來輸出。為了比較,將使偏振波方向與MIXD的振蕩偏振波一致的輸入光信號輸入到MLLD,使用由現(xiàn)有型的結構的再現(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)裝置再現(xiàn)的光時鐘信號同樣進行了評價。在該比較實驗中,現(xiàn)有型的結構的再現(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)裝置是通過從圖4所示的再現(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)裝置上取下法拉第轉(zhuǎn)子6來實現(xiàn)的。參照圖7(A)至(D)以及圖8(A)至(D)說明由使用現(xiàn)有型和本發(fā)明的再現(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)裝置的實驗而獲得的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜。圖7(A)至(D)是示出從被輸入光信號的狀態(tài)的MLLD輸出的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜的圖。圖7(A)和(B)示出由現(xiàn)有型的結構的裝置從TE偏振波的輸入光信號獲得的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜,圖7(C)和(D)示出由本發(fā)明的結構的裝置從TM偏振波的輸入光信號獲得的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜。并且,(A)是示出在輸入了波長是1540nm且是TE偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜的圖,(B)是示出在輸入了波長是1550nm且是TE偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜的圖,(C)是示出在輸入了波長是1540nm且是TM偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜的圖,(D)是示出在輸入了波長是1550nm且是TM偏振波的光信號時的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜的圖。在圖7(A)至(D)的各圖中,橫軸以nm為單位標刻度表示波長,縱軸以dBm為單位標刻度表示光強度。并且,輸入光信號的波長在各圖中為A^,其位置由箭頭表示。在圖7(A)和(C)中,^二1540nm,在圖7(B)和(D)中,^n=1550nm。并且,在各圖中,由淺虛線表示的曲線表示在輸入光信號SO不輸入到MLLD的狀態(tài)下的來自MLLD的輸出光的波長頻譜。圖8(A)至(D)是分別示出與圖7(A)至(D)的各圖對應的從被輸入光信號的狀態(tài)的MLLD輸出的再現(xiàn)光時鐘信號的SHG相關波形的圖。在圖8(A)至(D)中,與圖7(A)至(D)—樣,由淺虛線表示的曲線表示在輸入光信號SO不輸入到MLLD的狀態(tài)下的來自MLLD的輸出光即再現(xiàn)光時鐘信號的SHG相關波形。在圖8(A)至(D)的各圖中,橫軸以ps為單位標刻度表示延遲時間,縱軸以任意刻度標刻度表示SHG強度。如圖7(A)和(C)所示,在、二1540nm的情況下,與輸入光信號的有無以及輸入光信號的偏振波方向無關,波長1552nm附近的波長頻譜的主分量的形狀未發(fā)現(xiàn)有意的變化。該結果主要是因為,在該實驗中使用的MLLD在波長1540nm附近,增益區(qū)域的光學增益小,并且,可飽和吸收區(qū)域的光吸收大,從而光諧振效應得到抑制。并且因為,由于構成可飽和吸收區(qū)域的半導體活性層由導入了拉伸失真的量子阱形成,因而抑制了輸入光信號在可飽和吸收區(qū)域內(nèi)的光調(diào)制效應的偏振波依賴性。同樣,如圖8(A)和(C)所示,與輸入光信號的有無以及輸入光信號的偏振波方向無關,SHG相關波形也未發(fā)現(xiàn)有意的變化。另一方面,在使用現(xiàn)有裝置的情況下和使用本發(fā)明的裝置的情況下,對應于輸入光信號的有無,從MLLD輸出的再現(xiàn)光時鐘信號的波長頻譜內(nèi)包含的輸入光信號分量的強度發(fā)現(xiàn)有很大不同。這里,將輸入光信號的波長的峰值強度對波長1552nrn附近的MLLD的波長頻譜的主分量的峰值強度之比定義為輸入光信號抑制比。輸入光信號抑制比大意味著再現(xiàn)光時鐘信號內(nèi)包含的輸入光信號分量小。因此,可將輸入光信號抑制比用作驗證本發(fā)明的目的、即不使用波長濾波器而能去除輸入光信號分量的參數(shù)。如圖7(A)所示,輸入光信號是TE偏振波時的輸入光信號抑制比是一13.8dB;如圖7(C)所示,輸入光信號是TM偏振波時的輸入光信號抑制比是一33dB。本次實驗使用的生成輸入光信號的裝置的偏振波消光比是20dB左右。因此,輸入光信號是TM偏振波時的輸入光信號抑制比是一33dB。然而,可通過組裝技術的改良,充分實現(xiàn)使生成輸入光信號的裝置的偏振波消光比大于20dB左右。因此,可充分實現(xiàn)比一33dB進一步改善輸入光信號是TM偏振波時的輸入光信號抑制比。另一方面,在輸入光信號的波長是1550nm且接近MLLD的振蕩波長的情況下,如圖7(B)和(D)所示,針對TE偏振波的輸入光信號,發(fā)現(xiàn)所再現(xiàn)的光時鐘信號的波長頻譜有很大變化。即,MLLD的振蕩光的波長頻譜針對TE偏振波的輸入光信號,波長頻譜寬度從0.77nm擴大到2.21nm。并且得到這樣的結果,艮卩輸入光信號抑制比為+4dB,在波長頻譜中,輸入光信號分量比所再現(xiàn)的光時鐘信號強。這是因為,當輸入光信號是TE偏振波且其波長接近MLLD的振蕩波長時,出現(xiàn)了由光諧振引起的復用調(diào)制效應或者光注入效應。在圖7(B)中,難以讀取到輸入光信號抑制比是+4dB,然而在實驗中通過計量器的顯示來確認輸入光信號抑制比是+4dB。并且,SHG相關波形如圖8(B)所示,在有輸入光信號的情況下和沒有輸入光信號的情況下是不同的。并且,所再現(xiàn)的光時鐘信號的時間波形(省略圖示)也發(fā)現(xiàn)有很大變化。另一方面,在輸入光信號的波長是1550nm且接近MLLD的振蕩波長的情況下,而且在輸入光信號是TM偏振波的情況下,如圖8(D)所示,SHG相關波形與未輸入輸入光信號的情況相比,未發(fā)現(xiàn)有很大變化。并且知道,輸入光信號抑制比被充分抑制成一26dB。在圖7(D)中,難以讀取到輸入光信號抑制比是一26dB,然而在實驗中通過計量器的顯示來確認輸入光信號抑制比是一26dB。參照圖9(A)至(D),對關于使輸入光信號的波長在從1530nm到1560nm的范圍內(nèi)變化并在各個波長再現(xiàn)的光時鐘信號的時間抖動、時間軸上的光脈沖寬度、波長頻譜寬度、以及輸入光信號抑制比的實驗結果進行說明。圖9是示出當使輸入光信號的波長在1530nm到1560nm的范圍內(nèi)變化時的再現(xiàn)光時鐘信號的諸特性的圖。圖9(A)是示出與時間抖動相關的特性的圖,圖9(B)是示出與光脈沖寬度相關的特性的圖,圖9(C)是示出與波長頻譜寬度相關的特性的圖,圖9(D)是示出與輸入光信號抑制比相關的特性的圖。圖9(A)至(D)的各圖的橫軸以nm為單位標刻度表示輸入光信號的波長。圖9(A)至(D)的各圖的縱軸分別表示以ps為單位標刻度表示的時間抖動值、以ps為單位標刻度表示的光脈沖寬度值、以nm為單位標刻度表示的波長頻譜寬度值、以dB為單位標刻度表示的輸入光信號抑制比值。圖9(A)至(D)所示的實驗數(shù)據(jù)是全部將輸入光信號強度設定為+3.5dBm而取得的實驗數(shù)據(jù)。在圖9(A)至(D)的各圖中,白圓圈所示的值表示在使用現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)裝置從TE偏振波的輸入光信號再現(xiàn)光時鐘信號時的實驗結果,黑圓圈所示的值表示在使用第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置從TM偏振波的輸入光信號再現(xiàn)光時鐘信號時的實驗結果。如圖9(A)至(C)的白圓圈所示,在輸入光信號是TE偏振波的情況下,讀取到時間抖動、光脈沖寬度、波長頻譜寬度依賴于輸入光信號的波長而大幅變動。已知變動的大小特別是當輸入光信號的波長在MLLD的振蕩波長附近(1552nm附近)時大。其理由是出現(xiàn)由光諧振引起的復用調(diào)制效應或光注入效應。并且,如圖9(D)所示,輸入光信號抑制比也大幅變動,特別是當輸入光信號的波長在MIXD的振蕩波長附近時,輸入光信號抑制比為OdB以上。即,輸入光信號分量比再現(xiàn)光時鐘信號分量大。在這種情況下,如參照圖ll在后面所述,即使使用波長濾波器,也難以從再現(xiàn)光時鐘信號中去除輸入光信號分量。另一方面,在使用第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置從TM偏振波的輸入光信號再現(xiàn)光時鐘信號的情況下,讀取到如圖9(A)至(C)中的黑圓圈所示,即使輸入光信號的波長變化,時間抖動、光脈沖寬度、波長頻譜寬度也不依賴于輸入光信號的波長,其特性變化非常小。并且,如圖9(D)所示,輸入光信號抑制比即使在最大的情況下也是一25dB以下的值。如前所述,通過組裝技術的改良可進一步減小該值。參照圖10(A)和(B)說明關于再現(xiàn)光時鐘信號的時間抖動對輸入光信號的波長的依賴性以及模式同步半導體激光器的振蕩波長頻譜的實驗結果。圖10(A)和(B)是示出再現(xiàn)光時鐘信號的時間抖動對輸入光信號的波長的依賴性以及模式同步半導體激光器的振蕩波長頻譜的圖。(A)是輸入光信號的波長是1541nm的情況,(B)是輸入光信號的波長是1545nm的情況。白圓圈表示輸入光信號是TE偏振波的情況,黑圓圈表示輸入光信號是TM偏振波的情況。圖10(A)和(B)的橫軸以nm為單位標刻度表示輸入光信號的波長,左側的縱軸以ps為單位標刻度表示時間抖動的值,右側的縱軸以dBm為單位標刻度表示MLLD的輸出光的波長頻譜的光強度。在實驗中,為了詳細調(diào)查光諧振效應的影響,將輸入光信號的強度設定為一4.5dBm,即未出現(xiàn)光注入同步現(xiàn)象的程度的低值。在圖10(A)和(B)中,灰色表示的實線是未輸入輸入光信號時的MLLD的輸出光的波長頻譜。波長頻譜的極大值與極小值之比(極大值/極小值)被稱為脈動。脈動的大小表示MLLD中的光諧振效應的大小。如圖IO(A)所示,在輸入光信號的波長是1541nm附近的情況下,無論是使輸入光信號的波長變化,還是使輸入光信號的偏振波狀態(tài)變化,都能得到大致恒定的時間抖動特性。這反映出,由于可飽和吸收區(qū)域的半導體活性層由拉伸失真量子阱結構形成,因而可飽和吸收區(qū)域的光吸收系數(shù)調(diào)制的輸入光偏振波依賴性減小。并且也讀取到,在該波段中,波長頻譜的脈動非常小,因而幾乎未出現(xiàn)MLLD中的光諧振效應。另一方面,如圖10(B)所示,當輸入光信號的偏振波是TE偏振波時,時間抖動的輸入光信號的波長依賴性大,而當該偏振波是TM偏振波時,時間抖動的輸入光信號的波長依賴性小,為大致恒定的值。輸入光信號的偏振波是TE偏振波時的時間抖動的極大和極小與MLLD的輸出光的波長頻譜各自的極小和極大對應。這意味著,當輸入光信號的偏振波是TE偏振波時,出現(xiàn)由光諧振引起的復用調(diào)制效應,該效應成為時間抖動的波長依賴性的主要原因。另一方面,當輸入光信號的偏振波是TM偏振波時,不出現(xiàn)復用調(diào)制效應,因而即使輸入光信號的波長變化,時間抖動的值也是大致恒定值,未發(fā)現(xiàn)變化。如參照圖9(A)至(D)以及圖10(A)和(B)所說明的那樣,根據(jù)第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,證實不出現(xiàn)復用調(diào)制效應或光注入效應即可再現(xiàn)光時鐘信號。并且,確認由于未出現(xiàn)復用調(diào)制效應或光注入效應,因而時間抖動、光脈沖寬度、波長頻譜寬度不依賴于輸入光信號的波長而保持恒定??稍佻F(xiàn)光時鐘信號的輸入光信號的波長是可飽和吸收區(qū)域中的吸收飽和引起的光吸收調(diào)制的波段內(nèi)包含的波長。結論是,當考慮到一般的半導體激光器的增益和光吸收帶時,根據(jù)第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,針對超過數(shù)十納米的范圍的波長的輸入光信號,可再現(xiàn)光時鐘信號。參照圖11(A)至(F)說明再現(xiàn)光時鐘信號的時間波形。圖11(A)至(F)是示出使用再現(xiàn)光時鐘信號的光抽樣示波器而觀測的時間波形的圖。圖11(A)示出輸入光信號是TE偏振波且波長是1556nm,不使用波長濾波器而從偏振波依賴型光環(huán)行器的輸出直接觀測的時間波形,圖11(B)示出輸入光信號是TE偏振波且波長是1556nm,使用半值寬2.8nm的波長濾波器觀察來自偏振波依賴型光環(huán)行器的輸出的時間波形,圖11(C)示出輸入光信號是TM偏振波且波長是1556nm,不使用波長濾波器而從偏振波依賴型光環(huán)行器的輸出直接觀測的時間波形,圖11(D)示出輸入光信號是TE偏振波且波長是1553.2nm,不使用波長濾波器而從偏振波依賴型光環(huán)行器的輸出直接觀測的時間波形,圖11(E)示出輸入光信號是TE偏振波且波長是1553.2nm,使用半值寬2.8nm的波長濾波器觀測來自偏振波依賴型光環(huán)行器的輸出的時間波形,圖11(F)示出輸入光信號是TM偏振波且波長是1553.2nm,不使用波長濾波器而從偏振波依賴型光環(huán)行器的輸出直接觀測的時間波形。圖11(A)至(C)示出輸入光信號的波長是1556nm而離開MLLD的振蕩波長1552nm時的再現(xiàn)光時鐘信號的時間波形。并且,圖11(D)至(F)示出輸入光信號的波長是1553.2nm而接近MLLD的振蕩波長1552nm時的再現(xiàn)光時鐘信號的時間波形。如圖11(A)和(D)所示,當利用現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)裝置而不使用波長濾波器從TE偏振波的輸入光信號得到再現(xiàn)光時鐘信號時,觀測到再現(xiàn)光時鐘信號的光脈沖的上升部分有由殘留的輸入光信號分量引起的失真。在輸入光信號的波長離開MLLD的振蕩波長的情況下,通過使用波長濾波器去除該殘留的輸入光信號分量,可得到由無失真的光脈沖串構成的再現(xiàn)光時鐘信號。該結果如圖11(B)所示。即,為了利用現(xiàn)有的光時鐘信號再現(xiàn)裝置從TE偏振波的輸入光信號得到再現(xiàn)光時鐘信號,需要使用波長濾波器,正是基于上述的理由。然而,在輸入光信號的波長和MLLD的振蕩波長接近的情況下,不能使用波長濾波器去除再現(xiàn)光時鐘信號內(nèi)殘留的輸入光信號分量。在該情況下觀測到,如圖11(E)所示,與使用波長濾波器無關,再現(xiàn)光時鐘信號的光脈沖的上升部分有由殘留的輸入光信號分量引起的失真。與此相對,根據(jù)第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,不使用波長濾波器即可去除再現(xiàn)光時鐘信號內(nèi)包含的殘留的輸入光信號分量。因此,與輸入光信號的波長和MLLD的振蕩波長是近還是遠無關,不使用波長濾波器,總是能得到時間波形無失真的再現(xiàn)光時鐘信號。該結果如圖11(C)和(F)所示。以上證實,如參照圖11(A)至(F)所說明的那樣,根據(jù)第l實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,與輸入光信號的波長和MLLD的振蕩波長是近還是遠無關,不使用波長濾波器,總是能得到時間波形無失真的再現(xiàn)光時鐘信號。<第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置>作為光信號的遠程光傳送路徑,通常使用單模光纖,然而該光纖不具有在光信號的偏振波狀態(tài)恒定的情況下進行傳送的功能、即偏振波依賴性。因此,即使在光纖的輸入端輸入被準確地控制在某個恒定偏振波狀態(tài)的光信號,在光纖中傳播的光信號的偏振波面也由于光纖的敷設狀態(tài)、傳播路徑的周邊環(huán)境等而任意地旋轉(zhuǎn),在輸出端處于與在輸入端輸入的當時不同的偏振波狀態(tài)來輸出。艮P,在使用光時鐘信號再現(xiàn)裝置的遠程大容量光通信系統(tǒng)中,輸入到光時鐘信號再現(xiàn)裝置的輸入光信號的偏振波狀態(tài)未定。上述第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置只要在輸入到MLLD之前的光信號S10、S20和S30的偏振狀態(tài)滿足一定條件的情況下就進行正常動作。一定條件是指,光信號SIO、S20和S30的偏振狀態(tài)是線性偏振波,其偏振波方向是與MLLD的振蕩光的偏振波方向正交的方向。因此,為了使第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置實用,需要將光信號SIO、S20和S30的偏振狀態(tài)調(diào)整成總是上述狀態(tài)的偏振波面控制器。通過具有偏振波面控制器,裝置自身大型化,制造成本增高,并且需要用于控制偏振波面控制器的電力。因此,第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的特征在于,除了上述第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的效果以外,還能取得不依賴于輸入光信號的偏振波狀態(tài)即可再現(xiàn)光時鐘信號的效果。第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置包含有第4至第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置。第4發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的特征在于,構成為在上述第1發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的光輸入部的前級插入用于調(diào)整輸入光信號的偏振波面的雙折射介質(zhì)。并且,第5和第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的特征在于,分別構成為在上述第2和第3發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的光輸入輸出部的前級插入用于調(diào)整輸入光信號的偏振波面的雙折射介質(zhì)。由該雙折射介質(zhì)來實現(xiàn)。因此,關于由雙折射介質(zhì)取得的效果,在第4發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的結構和效果的說明中進行說明,關于第5和第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,省略其詳細說明。參照圖12說明第4發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的基本形式的結構及其動作。圖12是第4發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的概略框結構圖。第4發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有光輸入部28、MLLD100以及光輸出部30。第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置與第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的不同點是,光輸入部28具有雙折射介質(zhì)10。輸入光信號S0被輸入到雙折射介質(zhì)IO來調(diào)整其偏振波面,并被輸入到第1偏振波依賴型光隔離器l。雙折射介質(zhì)10可使用單軸性晶體、雙軸性晶體、任何類型的光學晶體來形成。并且,雙折射介質(zhì)10也可使用光學晶體以外的材料形成。例如,即使是雙折射光纖等非晶體材料,只要滿足后述條件,就可形成雙折射介質(zhì)10。雙折射介質(zhì)10的全長被調(diào)整成使根據(jù)正交的光軸間的折射率差(雙折射)產(chǎn)生的正交的偏振波分量間的偏振波群延遲時間差的總量為nxTbit_rate(n是大于等于1的整數(shù))。并且,作為雙折射介質(zhì)10,優(yōu)選的是光損失相對于輸入光信號S0的波長充分小且透明的物質(zhì),可以利用可獲得光學增益的雙折射介質(zhì)。這里,參照圖13說明通過第1偏振波依賴型光隔離器1的輸入光信號的偏振波方向與雙折射介質(zhì)10的光軸方向和MLLD100的振蕩偏振波方向之間的關系。圖13是用于說明輸入光信號和再現(xiàn)光時鐘信號的偏振波方向的關系的圖。(A)是用于說明輸入光信號的偏振波方向與雙折射介質(zhì)的光軸方向和第1偏振波依賴型光隔離器的透射偏振波方向之間的關系的圖,(B)是用于說明在從MLLD的光諧振器端面觀察的截面中,輸入光信號與再現(xiàn)光時鐘信號的偏振波方向之間的關系的圖。從第1偏振波依賴型光隔離器1輸出的輸入光信號的偏振波方向與垂直于MLLD100的振蕩偏振波方向的方向一致。如圖13(B)所示,MLLD100的振蕩偏振波方向是TE偏振波方向且是al軸的方向。并且,垂直于MLLD100的振蕩偏振波方向的方向是TM偏振波方向且是bl軸的方向。并且,將雙折射介質(zhì)10的光軸方向設定成,使輸入到第l偏振波依賴型光隔離器1的光信號的偏振波方向(wl軸)與雙折射介質(zhì)10的正交的光軸方向(xl軸和yl軸)相互成45。角度。關于雙折射介質(zhì)10以外的構成要素,由于與第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的情況一樣,因而省略其說明。作為第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,與第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的情況一樣,可提供第1和第2變形例。g卩,還可采用這樣的結構,即將從MLLD100輸出的再現(xiàn)光時鐘信號從被輸入MLLD100的輸入光信號的光諧振器端面L1輸出。在采用圖4所示的第1變形例的情況下,只要在將輸入光信號S0輸入到偏振波依賴型光環(huán)行器5的輸入端口5-a的路徑上插入雙折射介質(zhì)10即可。并且,在采用圖5所示的第2變形例的情況下,只要在將輸入光信號S0輸入到第1偏振波依賴型光隔離器1的路徑上插入雙折射介質(zhì)10即可。<第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的動作〉按照以下所示的(A)從偏振波面不定的輸入光信號SO生成TM偏振波的光信號S5的步驟、和(B)將光信號S5輸入到MLLD并生成再現(xiàn)光時鐘信號C10的步驟的順序,說明第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的動作。(A)從偏振波面不定的輸入光信號S0生成TM偏振波的光信號S5的步驟參照圖12、圖13(A)和(B)說明從偏振波面不定的輸入光信號S0生成TM偏振波的光信號S5的步驟。以下有時將該步驟稱為步驟A。通過光纖傳送網(wǎng)等而來的作為不定偏振波光的光信號S0被輸入到雙折射介質(zhì)10。光信號SO被輸入到雙折射介質(zhì)10,被分離成分別平行于雙折射介質(zhì)10的正交的光軸xl軸和yl軸的偏振波分量,并在雙折射介質(zhì)10內(nèi)傳播。將從雙折射介質(zhì)10輸出的光信號分量中的平行于xl軸的分量稱為光信號Sl,將平行于yl軸的分量稱為光信號S2。此時,在光信號S1和光信號S2之間,由于雙折射介質(zhì)10具有的雙折射而產(chǎn)生作為其光載波的相對相位差e、以及作為其波束的相對群延遲時間差AT。雙折射介質(zhì)10中的每單位長度的群延遲時間差AT在光通信領域中有時被稱為偏振波模式分散。作為光載波的相對相位差e由下式(i)給出。0=(2兀勾緣(1)式中,入s是光信號的波長,An是雙折射介質(zhì)10具有的雙折射(對正常光線的折射率與對異常光線的折射率之差),L是雙折射介質(zhì)10的長度。另一方面,當雙折射介質(zhì)10在光信號的波長中是透明時,群延遲時間差AT由下式(2)給出。AT二(An/c)L(2)式中,c是真空中的光速。雙折射介質(zhì)10的長度L被設定成使群延遲時間差AT為光信號SO的信號時間間隔IWrate的自然數(shù)倍,即IlTbit_rate。即,設定成由下式(3)給出?!鱐=nTbit-rate(3)雙折射介質(zhì)10的長度L具體地說如下設計即可。作為一例,考慮雙折射介質(zhì)10利用在光通信領域中一般使用的PANDA光纖(Polarization-maintainingandAbsorptionreducingFibers,偏振保持與吸收減少光纖)的情況。PANDA光纖的雙折射An在波長是1.5pm帶的情況下,其典型值是3><10_4左右。這里,雙折射An的值在光纖的情況下,有時稱為模式雙折射。使用該值,根據(jù)式(2),PANDA光纖的偏振波模式分散值為lps/m左右?,F(xiàn)在,假定輸入光信號的比特率為40Gbit/s,則Tbit-加e為25ps。因此,當n二l、即把偏振波群延遲時間差設為1比特的時間差時的滿足式(3)的PANDA光纖的長度為25m。公知的是,PANDA光纖即使巻繞在直徑5cm左右的繞線管等上也幾乎不產(chǎn)生特性劣化。并且,PANDA光纖的芯線尺寸是直徑400pm左右。因此,即使將25m左右長度的PANDA光纖附加在裝置上,裝置尺寸也不會大型化到成為問題的程度。并且,由于已有銷售的PANDA光纖可直接利用,因而可將雙折射介質(zhì)10的制造成本抑制得低。雙折射介質(zhì)10還能利用光學晶體。并且,該光學晶體無論是單軸性晶體還是雙軸性晶體,只要由雙折射產(chǎn)生的偏振波群延遲時間差滿足式(3),則哪種晶體都可以。雙折射介質(zhì)10使用的光學晶體的對正常光線的折射率與對異常光線的折射率之差(雙折射)越大,就越能實現(xiàn)雙折射介質(zhì)10的小型化。最近,在使用用作光通信用的光隔離器材料的釩酸釔(YV04)晶體來形成雙折射介質(zhì)10的情況下,嘗試估計雙折射介質(zhì)IO的長度L為何種程度。YV04晶體對波長是1.55pm的光的折射率針對正常光線是1.9447,針對異常光線是2.1486。雙折射An為An二2.1486—1.9447=0.2039。假定輸入光信號的比特率為40Gbit/s(Tbit.rate=25ps)、n=l,則根據(jù)式(2)和(3),YV04晶體的長度為36.8mm。即,當使用YV04晶體形成雙折射介質(zhì)10時,只要將晶體長度設定為36.8mm即可。該值與利用上述的PANDA光纖時的25m相比是約1/700。因此,當使用YV04晶體形成雙折射介質(zhì)10時,與利用PANDA光纖形成時相比,可使元件尺寸小型化。從式(3)可知,需要的群延遲時間差AT隨著輸入光信號的比特率增大、即隨著Tbi^te減少而減少。因此,對于比特率越高的輸入光信號,越能縮短雙折射介質(zhì)10的元件長度,越能使裝置尺寸小型化。這是鑒于假定本發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置應用于高比特率的光信號,從產(chǎn)業(yè)上的利用觀點看優(yōu)選的是,隨著應用的光信號的比特率增高,可實現(xiàn)裝置尺寸的小型化。光信號Sl和光信號S2分別被輸入到第1偏振波依賴型光隔離器1。此時,將通過第1偏振波依賴型光隔離器1的偏振波方向作為wl軸的方向,將與其正交的偏振波方向作為zl軸的方向,這些軸方向與光信號S1和光信號S2的偏振波方向分別成45。角度。這意味著,可通過第l偏振波依賴型光隔離器1的光信號僅是將光信號Sl和光信號S2合成得到的平行于wl軸的偏振波方向的光信號S4。另一方面,將光信號Sl和光信號S2合成得到的平行于zl軸的偏振波方向的光信號S3不能通過第1偏振波依賴型光隔離器1而被遮斷。這里,為了便于說明,從第1偏振波依賴型光隔離器1輸出的平行于Wl軸的偏振波方向的光信號S4在從第1偏振波依賴型光隔離器1輸出后記載為光信號S5。從第1偏振波依賴型光隔離器1輸出的光信號S5經(jīng)由耦合透鏡2從MLLD100的光諧振器端面Ll側輸入到MLLD100。由于通過第1偏振波依賴型光隔離器1輸出的光的偏振波方向被設定成與垂直于MLLD100的振蕩偏振波方向(TE偏振波,偏振波面的方向為al軸方向)的偏振波方向(TM偏振波,偏振波面的方向為bl軸方向)一致,因而輸入到MLLD100的光信號S5的偏振波方向與輸入光信號S0的偏振波狀態(tài)無關,總是能使用垂直于MLLD100的振蕩偏振波方向的TM偏振波。為了將通過第1偏振波依賴型光隔離器1輸出的光的偏振波方向可靠地設定成與垂直于MLLD100的振蕩偏振波方向的偏振波方向一致,只要將光輸入部28構成為偏振波保持光學系統(tǒng)即可。并且,可通過在光輸入部28的光路徑的任意位置插入偏振波面控制器容易地實現(xiàn)。這里使用的偏振波面控制器僅是控制通過在光輸入部28中局部固定配置的第1偏振波依賴型光隔離器1、耦合透鏡2以及雙折射介質(zhì)10的光信號的偏振波。因此,偏振波面控制器在制造光輸入部28的階段中,只要固定在調(diào)整了晶體軸的方向等的狀態(tài)下即可,無需總是在使用裝置時調(diào)整。另一方面,由于在第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中使用的偏振波面控制器發(fā)揮將通過外部光傳送網(wǎng)等傳播而來的任意偏振波的輸入光信號調(diào)整成恒定偏振波狀態(tài)的作用,因而為了應對任意偏振波的輸入光信號,必須是可變型的偏振波面控制器。因此,需要該偏振波面控制器的控制用電路等,裝置大型化。如以上說明那樣,根據(jù)第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,與輸入光信號S0的偏振波狀態(tài)無關,TM偏振波的光信號S5總是被輸入到MLLD100。并且,由于附加了以下所述步驟的效果,因而在MLLD100中出現(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)效應,再現(xiàn)光時鐘信號。(B)將光信號S5輸入到MLLD并生成再現(xiàn)光時鐘信號C10的步驟根據(jù)上述步驟A,與輸入光信號S0的偏振波狀態(tài)無關,可將輸入到MLLD100的光信號S5總是設為TM偏振波。這里使用的MLLD100與第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的MLLD100相同。然后,在MLLD100中,只要輸入TM偏振波的光信號,就實現(xiàn)光時鐘信號再現(xiàn)動作,由于己對此作了描述,因而這里省略與此相關的說明。作為應探究的事項還有一點是,光信號S5的時間波形根據(jù)輸入光信號SO的偏振波狀態(tài)如何變化,并且該時間波形對光時鐘信號再現(xiàn)動作如何產(chǎn)生影響。參照圖14說明這一點。圖14是用于說明第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中的輸入光信號和再現(xiàn)光時鐘信號的時間波形以及偏振波狀態(tài)的圖。圖14示意性示出在通過光纖傳送網(wǎng)等傳送而來的輸入光信號S0被轉(zhuǎn)換成輸入到MLLD100的光信號S5之前的、各光信號S0至S5的偏振波狀態(tài)及其時間波形。圖14以容易觀察的方式示出由虛線的方形包圍、按從上向下順次為平行于xl軸-yl軸的偏振波分量、平行于zl軸-wl軸的偏振波分量、以及平行于al軸-bl軸的偏振波分量。在各圖中,構成光信號的光脈沖由粗線段示意性示出,橫軸是時間軸。平行于yl軸、wl軸和bl軸的偏振波分量由垂直于時間軸表示光脈沖的粗線段表示。并且,平行于xl軸、zl軸和al軸的偏振波分量由平行于xl軸、zl軸和al軸表示光脈沖的粗線段表示。在圖14中,假定輸入光信號SO是由"10110101"表示的8比特的信號來示出。這里,1比特的信號且由"1"表示的比特意味著在時間軸上存在峰值強度具有有意義值的光脈沖,由"0"表示的比特意味著在時間軸上存在峰值強度十分弱的光脈沖,或者光強度全部是0而不存在光脈沖。一般,在光數(shù)字通信領域中,根據(jù)這種光脈沖在時間軸上的存在和不存在來進行2值數(shù)字信號的判別。這里,假定與輸入光信號S0的"1"比特相當?shù)墓饷}沖被輸入到雙折射介質(zhì)10,并且平行于該雙折射介質(zhì)10的xl軸方向的光軸的分量的峰值強度是lE,平行于yl軸方向的光軸的分量的峰值強度是lM。光脈沖的總強度由IE+IM給出。將輸入光信號的偏振消光比(PolarizationExtinctionRatio,以下有時稱為PER)定義為IE/IM。輸入光信號SO是偏振波不定信號,這意味著可取得任意的PER。并且,由于這些正交的光信號分量間的光載波的相位關系也是不定的,因而正交的光信號分量間的光載波的相對相位差O可取0至2tt范圍的任意值。并且,輸入光信號的偏振波狀態(tài)可根據(jù)上述的PER和相對相位差O來規(guī)定。光時鐘信號再現(xiàn)動作不依賴于輸入光信號的偏振波狀態(tài),這意味著,針對任意的PER和相對相位差(D的值,再現(xiàn)的光時鐘信號的時間抖動不產(chǎn)生大的差,總是能實現(xiàn)某個規(guī)定值以下的值。假定輸入光信號SO的強度時間波形Iso(t)由下式(4)給出。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage55</formula>式中,I(t)是表示將峰值強度標準化為1后的信號強度時間波形的函數(shù)。此時,光信號Sl和光信號S2的強度時間波形Is"t)和Is2(t)分別由式(5a)和式(6a)給出。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage55</formula>并且,當由光信號S1和光信號S2的振幅時間波形表示時,分別由式(5b)和式(6b)給出。[IEI(t)]1/2(5b)[IMI(t-nTbit_rate)]1/2eXp(j(0+e))(6b)式中,j是虛數(shù)單位。輸入到MLLD100的光信號S5的強度時間波形按照在步驟A的討論,由下式(7)給出。算式l<formula>formulaseeoriginaldocumentpage55</formula>(7)式中,e是如上所述在雙折射介質(zhì)io中產(chǎn)生的光信號的光載波的相對相位差。由于其是以和的形式代入與光信號sio具有的初始相對相位差o相同的項,因而在以下討論中,無需將e的變化獨立于o的變化來使用。即,關于輸入光信號so具有的初始相對相位差o的變化的討論實際上是關于包含e的變化的o+e的變化的討論。即,只要針對o+e可取的0至2tu的任意值確保光時鐘信號再現(xiàn)動作的穩(wěn)定性,就能取得第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置所達到的效果。并且此時,針對e的任意值確保光時鐘信號再現(xiàn)動作的穩(wěn)定性,這意味著,在光時鐘信號再現(xiàn)裝置的結構中,不需要在光信號的光載波的相位控制之前包含的高精度的雙折射介質(zhì)io的元件長度的控制。這意味著,由于實現(xiàn)第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置要達到的效果,因而不需要高精度的控制電路和控制系統(tǒng),并且意味著可提供廉價的光時鐘信號再現(xiàn)裝置。另外,在關于上述的光信號S0至S5的時間波形的討論中,為了簡單起見,忽略了在雙折射介質(zhì)10和第1偏振波依賴型光隔離器1中產(chǎn)生的過剩光損失(除了偏振波面的偏差以外產(chǎn)生的光損失)。這里,根據(jù)式(7)考察光信號Is5(t)的時間波形,得出以下(0至(iii)記載的結論。(i)在相對延遲時間差是0(即,n=0)、IE=IM(即,PER=1)且o+e二o的情況下,來自光信號si的貢獻和來自光信號S2的貢獻完全抵消,IS5(t)=0。(ii)在給出了非0的相對延遲時間差的情況下(g卩,n-0),當光信號Sl是"1"且光信號S2是"0"的狀態(tài)時,在作為其干擾波形(合成波形)的光信號S5的與此對應的比特內(nèi)生成峰值強度(IT)是Ie/2的相當于"1"的光脈沖。反之,當光信號S2是"1"且光信號S1是"0"的狀態(tài)時,在光信號S5的與此對應的比特內(nèi)生成峰值強度(IT)是&/2的相當于"1"的光脈沖。并且,當光信號Sl和光信號S2都是"0"的狀態(tài)時,光信號S5的與此對應的比特處于相當于"0"的狀態(tài)。另一方面,當光信號Sl和光信號S2都是"1"的狀態(tài)時,在光信號S5的與此對應的比特內(nèi)生成峰值強度(IT)是(lE/2)+(lM/2)-(lElMy。cos(①+0)的相當于"1"的光脈沖。其中,在光信號Sl和光信號S2都是"1"的狀態(tài)、IE=IM(即,PER二1)且①+e二0的條件下,光信號S5的與此對應的比特處于相當于"0"的狀態(tài)。(iii)作為給出相對延遲時間差等的參數(shù)之一的n必須是大于等于1的整數(shù)。即,11不應是1/2等的有理數(shù)或者21/2等的無理數(shù)。在n是大于等于i的整數(shù)的情況下,即使per的值或(①+e)的值變化,光信號S5的由"1"給出的光脈沖也以1個由"1"給出的光脈沖為基準,有規(guī)則地排列在與其隔開Tbit-^的整數(shù)倍的時間軸上的位置。與此相對,在n不是大于等于i的整數(shù)的情況下,根據(jù)PER的值或(o+e)的值,光信號S5的由"1"給出的光脈沖在時間軸上的位置不規(guī)則地配置在與Tbit_rate的整數(shù)倍不同的位置。結果,發(fā)生所再現(xiàn)的光時鐘信號產(chǎn)生與PER的值或(o+e)的值對應的時間(相位)偏差的情況。如上述(i)中指出的那樣,在光信號S1和光信號S2之間未給出相對延遲時間差時,在Ie二Im(即,PER二1)且0+0=0的條件下,光信號S5完全消失。在這種條件下,由于任何光信號都未被輸入到MLLD100,因而不產(chǎn)生光時鐘信號再現(xiàn)動作。為了避免這種情況,需要在光信號Sl和光信號S2之間給出彼此數(shù)比特的相對延遲時間差。并且,如上述(iii)中指出的那樣,必須防止相對延遲時間差為信號時間間隔(Tbit.rate)的整數(shù)倍而使再現(xiàn)的光時鐘信號產(chǎn)生相位偏差。并且,上述(ii)中的指出事項有如下意義。首先,如圖3所示,光信號S5的信號模式、即作為是"1"的比特及是"0"的比特的排列而規(guī)定的信號模式與輸入光信號SO的信號模式不同。然而,該事實從再現(xiàn)光時鐘信號的觀點來看沒有任何問題。即,這是因為,再現(xiàn)光時鐘信號的最終目的是生成在時間軸上連續(xù)的光脈沖串。上述(ii)中的指出事項還有如下意義。光信號S5的信號模式的構成要素即給出"1"的光脈沖的峰值強度不是一定的,而是本質(zhì)上伴隨電平變動。即,即使輸入光信號S0是作為其信號模式的構成要素的給出"1"的光脈沖的峰值強度的沒有電平變動的光信號,光信號S5也是其光脈沖的峰值強度伴隨電平變動的光信號。該電平變動的大小根據(jù)式(7),依賴于輸入光信號S0的PER的值以及相位差O、e的值。而且,伴隨于此,光信號S5的時間平均強度也依賴于輸入光信號S0的PER的值以及相位差。、e的值而變動。由于上述(i)至(iii)中的指出事項不影響MLLD100的光時鐘信號再現(xiàn)動作,因而第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置只要具有以下(a)和(b)記載的特征即可。(a)在光時鐘信號再現(xiàn)動作中,具有可吸收構成輸入光信號的光脈沖的峰值強度變動的強度噪聲吸收效應。(b)在光時鐘信號再現(xiàn)動作中,具有能在實用上以充分低的時間抖動再現(xiàn)光時鐘信號的、針對輸入光信號的平均強度變動的充分余量。針對(a)中記載的強度噪聲吸收效應,本發(fā)明的發(fā)明者們已對模式同步半導體激光器的光時鐘信號再現(xiàn)中的強度噪聲吸收效應進行了驗證(參照非專利文獻4)。根據(jù)非專利文獻4,由該文獻中的圖9和圖10所示的實驗結果表明,即使將具有±25%的強度噪聲的光信號輸入到模式同步半導體激光器,也成功再現(xiàn)了強度波動和時間抖動充分小的光時鐘信號。如后述的實驗結果表明,只要能取得由非專利文獻4報告的程度的強度噪聲吸收效應,就能在第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置中充分吸收光信號S5的光脈沖的峰值強度的電平變動,因而在實用上不會成為問題。為了進一步探究對(b)中記載的輸入光信號的平均強度變動的余量,估計了光信號S5的時間平均強度根據(jù)輸入光信號S0的PER值以及相位(o+e)值進行何種程度變化。在該估計中,將在光通信系統(tǒng)的評價中一般使用的偽隨機信號假定為輸入光信號S0的信號模式。表1示出該信號模式。該偽隨機信號是7級偽隨機信號,比特數(shù)是27—1二127比特,其中64比特是"1",剩余的63比特是"0"。將表示"1"的各個光脈沖的能量標準化為1,則輸入光信號S0的標準化平均強度為"64=64。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage58</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage59</column></row><table>參照圖15(A)和(B),說明光信號S5的標準化平均強度的最大值和最小值對光信號Sl和光信號S2的比特偏差的PER依賴性的計算結果。圖15(A)和(B)是示出光脈沖的標準化平均強度的最大值和最小值對光信號S1和光信號S2的比特偏差的PER依賴性。圖15(A)是示出標準化平均強度的最大值的圖,圖15(B)是示出標準化平均強度的最小值的圖。圖15(A)和(B)的橫軸以偏差量n標刻度表示光信號Sl和光信號S2的比特偏差,縱軸分別表示標準化平均強度的最大值和最小值。圖15(A)和(B)所示的標準化平均強度的最大值和最小值表示針對各個PER使相位((D+e)的值變化時的最大值和最小值。如圖15(A)和(B)所示,當光信號Sl和光信號S2的比特偏差量n=0時,標準化平均強度的最大值和最小值分別是64和0。最大值為"64是在PER二1、且0+9=兀的時候。并且,最小值為0是在PER二1、且o+e二o的時候。該最大值和最小值是同一信號模式且同一峰值強度的光信號Sl和光信號S2分別在反相位和同相位時干擾而得到的。根據(jù)第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,由于在光信號Sl和光信號S2之間給出數(shù)比特的時間延遲,因而在上述的n二O時得到的結果可以從以下討論中省去。當光信號Sl和光信號S2的比特偏差量n,O時,如圖15(B)所示,標準化平均強度可取的最小值是16。另一方面,如圖15(A)所示,標準化平均強度可取的最大值是48,其是最小值的3倍大小。這些標準化平均強度為最大和最小分別是在PER二1且0+0=0、以及PER二1且O十e二7i的時候。在本次進行的計算結果中,當比特偏差量11#0時未發(fā)現(xiàn)比特偏差量依賴性,這是反映出計算中使用的偽隨機信號模式的特征的'結果。從以上討論中,根據(jù)第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,假定輸入到MLLD100的光信號S5的光信號的平均強度根據(jù)輸入光信號S0的偏振波狀態(tài)具有3倍(約4.8dB)的寬度變動。這意味著,只要光時鐘信號再現(xiàn)動作具有4.8dB以上的光信號的平均輸入強度的余量,就能使用第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置再現(xiàn)光時鐘信號。即,通過使用具有4.8dB以上的光信號的平均輸入強度的余量的MLLD100,即使輸入光.信號S0的偏振波狀態(tài)變化,也能輸出時間抖動小的穩(wěn)定的再現(xiàn)光時鐘信號C0。再現(xiàn)光時鐘信號CO從MLLD100的光諧振器端面Rl側輸出,經(jīng)由耦合透鏡3、第2偏振波依賴型光隔離器4,作為再現(xiàn)光時鐘信號C10輸出到外部。在再現(xiàn)光時鐘信號C10內(nèi),如在第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的動作說明中已記載的那樣,與輸入光信號S0的波長無關,不包含輸入光信號分量。并且,光時鐘信號再現(xiàn)動作能針對廣泛的輸入光信號波長穩(wěn)定實現(xiàn),只要輸入光信號波長在出現(xiàn)可飽和吸收區(qū)域中的吸收飽和的范圍內(nèi),就能再現(xiàn)并輸出時間抖動、光脈沖寬度以及波長頻譜特性無變化的光時鐘信號。下面說明為證實第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的效果而進行的實驗結果。第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的MLLD由于與'第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有的MLLD相同,因而這里記載為MLLD100。在將140mA的直流電流注入到MLLD100的增益區(qū)域并對可飽和吸收區(qū)域施加了一1.09V的反偏置電壓時,出現(xiàn)模式同步動作。此時產(chǎn)生的模式同步光脈沖串的光脈沖寬度是3.94ps,中心波長是1551.54nm,波長頻譜的半值寬是0.82nm。并且,此時產(chǎn)生的模式同步光脈沖串的重復頻率是39.815GHz。從可飽和吸收區(qū)域側的端面輸出的光脈沖串的平均強度作為光纖耦合輸出是約1.60dBm,光纖耦合的耦合損失是5dB左右。作為輸入光信號,利用比特率是39.81312Gbit/s、光脈沖寬度是4ps至6ps的RZ格式的偽隨機光信號。假定該偽隨機光信號的偽隨機級數(shù)是31級(231—1)。并且,輸入光信號是使用波長可變半導體激光器和2臺EA調(diào)制器來產(chǎn)生的。2臺EA調(diào)制器中的1臺用于生成光脈沖串,另1臺用于生成光信號。通過使波長可變半導體激光器的波長變化,來使輸入光信號的波長變化,評價此時的光時鐘信號再現(xiàn)特性。實驗使用的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的結構是在圖4所示的第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的偏振波依賴型光環(huán)行器5的前級附加了雙折射介質(zhì)后的結構。即,輸入光信號經(jīng)由雙折射介質(zhì)、偏振波依賴型光環(huán)行器5和法拉第轉(zhuǎn)子6從MLLD100的可飽和吸收區(qū)域側的端面L1輸入。并且,將從MLLD100的可飽和吸收區(qū)域側的端面L1輸出的已再現(xiàn)的光時鐘信號經(jīng)由法拉第轉(zhuǎn)子6和偏振波依賴型光環(huán)行器5輸出。在該實驗中,作為雙折射介質(zhì)利用了市銷的PANDA光纖。假定PANDA光纖長度是約19.5m。偏振波群延遲時間差AT被設定為約25.1ps、且是與比特率39.81312Gbit/s的輸入光信號的1比特延遲相當?shù)难舆t量。并且,為了比較,不使用雙折射介質(zhì)而將輸入光信號直接輸入到MLLDIOO,對照進行再現(xiàn)光時鐘信號的評價。在該比較實驗中,為了將任意偏振波的輸入光信號輸入到MLLD100,使用偏振波無依賴型光環(huán)行器°首先,評價光時鐘信號再現(xiàn)動作對輸入光信號強度的容許度。該評價是將輸入光信號的偏振波狀態(tài)固定在TM偏振波來進行的。參照圖16(A)至(C)說明該評價結果。圖16(A)至(C)是示出再現(xiàn)光時鐘信號的時間抖動的輸入光信號強度依賴性的圖。在各圖中,橫軸以dBm為單位標刻度表示輸入光信號向MLLD100的注入光強度,縱軸以ps為單位標刻度表示時間抖動值。圖16(A)是輸入光信號的波長為1540nm的情況,圖16(B)是輸入光信號的波長為1550nm的情況,圖16(C)是輸入光信號的波長為1560nm的情況。根據(jù)圖16(A)至(C),與輸入光信號的波長無關,當注入光強度大于OdBm時,時間抖動降低達到飽和,g卩,時間抖動值不再減小。當輸入光信號的波長是1540nm、1550mn以及1560nm時,在注入光強度分別是+0.6dBm至+7.6dBm(強度范圍是7.0dB)、+1.6dBm至+7.6dBm(強度范圍是6.0dB)、以及+2dBm至+7.6dBm(強度范圍是5.6dB)的范圍內(nèi),時間抖動穩(wěn)定在0.3ps左右。即,只要注入光強度在這些值的范圍內(nèi),就確認為實現(xiàn)了時間抖動大小為0.3ps左右的穩(wěn)定的光時鐘信號再現(xiàn)動作。該例子所示的注入光強度、即輸入光信號強度的范圍超過上述第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的驅(qū)動所需要的容許范圍4.8dB。這樣,證實了通過利用MLLD100,第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置在實用上沒有問題地進行動作。下面,參照圖17(A)至(C)說明測定了與輸入光信號的TE/TM偏振波分量的強度比變化對應的再現(xiàn)光時鐘信號的時間抖動和波長頻譜中的輸入光信號分量的抑制比的結果。圖17(A)至(C)是示出再現(xiàn)光時鐘信號的時間抖動和輸入光信號抑制比的輸入光信號的TE/TM比依賴性的圖。圖17(A)是輸入光信號的波長為1540nm的情況,圖17(B)是輸入光信號的波長為1550nm的情況,圖17(C)是輸入光信號的波長為1560nm的情況。在各圖中,橫軸以dB為單位標刻度表示輸入光信號的TE/TM偏振波分量的強度比,縱軸以ps為單位標刻度表示時間抖動值。并且,在各圖中,空白的圓圈和三角表示未插入雙折射介質(zhì)的情況,涂黑的圓圈和三角表示插入了雙折射介質(zhì)的情況。如圖17(A)所示,當輸入光信號的波長是1540nm時,與雙折射介質(zhì)的有無無關,即使使輸入光信號的TE/TM偏振波分量的強度比變化,時間抖動變化也小。這是因為,由于這里使用的MLLD100在波長1540nm附近時,增益區(qū)域的光學增益低,并且在可飽和吸收區(qū)域內(nèi)的光吸收大,因而抑制了光諧振效應。并且因為,由于可飽和吸收區(qū)域是使用導入了拉伸失真的量子阱來構成的,因而抑制了輸入光信號的光吸收系數(shù)調(diào)制的偏振波依賴性。然而,在未插入雙折射介質(zhì)的情況下表明,所再現(xiàn)的光時鐘信號內(nèi)包含的輸入光信號分量的抑制比是高到一14dB左右的值,為了獲得無失真的良好的再現(xiàn)光時鐘信號,另行需要波長濾波器。另一方面,在使用了雙折射介質(zhì)的情況下,光時鐘信號內(nèi)包含的輸入光信號分量的抑制比被降低到一50dB左右。這表明即使不另行使用波長濾波器,也能獲得無失真的良好的再現(xiàn)光時鐘信號。如圖17(B)和(C)所示,在輸入光信號波長是1550nm和1560nm的情況下,進一步明確地出現(xiàn)第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的效果。即,在不使用雙折射介質(zhì)的情況下,時間抖動表示大的輸入光信號的TE/TM偏振波分量的強度比依賴性。這是因為,由于光諧振的復用調(diào)制效應或者光注入同步現(xiàn)象的出現(xiàn),當是輸入光信號的偏振波方向與激光器振蕩偏振波一致的TE偏振波時,即使輸入光信號的強度低,也能進行光時鐘信號再現(xiàn)動作。并且,光時鐘信號內(nèi)包含的輸入光信號分量的抑制比也顯示出高到一10dB至一15dB的值。與此相對,在使用了雙折射介質(zhì)的情況下,即使輸入光信號的偏振波狀態(tài)變化,再現(xiàn)光時鐘信號的時間抖動也在0.3sp前后幾乎沒有變化,而且同時得到了一40dB左右較低的輸入光信號分量的抑制比。即,在該情況下,即使輸入光信號的偏振波狀態(tài)變化,時間抖動也沒有變動,而且即使不使用用于去除輸入光信號分量的波長濾波器,也能獲得無失真的良好的再現(xiàn)光時鐘信號。參照圖18(A)和(B)說明第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的再現(xiàn)光時鐘信號的特性。圖18(A)和(B)是示出第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的再現(xiàn)光時鐘信號的特性的圖。圖18(A)是示出光脈沖寬度的輸入光信號的TE/TM比依賴性的圖,圖18(B)是示出波長頻譜寬度的輸入光信號的TE/TM比依賴性的圖。在各圖中,橫軸以dB為單位標刻度表示輸入光信號的TE/TM偏振波分量的強度比。圖18(A)的縱軸以ps為單位標刻度表示光脈沖寬度值,圖18(B)的縱軸以nm為單位標刻度表示波長頻譜寬度值。如圖18(A)和(B)所示,與輸入光信號的偏振波狀態(tài)和波長無關,光脈沖寬度和波長頻譜寬度是幾乎恒定的。由此可確認,第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的光時鐘信號再現(xiàn)動作能不依賴于輸入光信號的TE/TM比而穩(wěn)定地實現(xiàn)。如以上說明那樣,根據(jù)第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,除了由第1實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置取得的效果以外,還能不依賴于輸入光信號的偏振波狀態(tài)而穩(wěn)定地再現(xiàn)光時鐘信號。另外,在第1和第2實施方式的光時鐘信號再現(xiàn)裝置的結構和動作說明中,舉出了使用進行TE偏振波振蕩的MLLD的情況。然而,即使使用進行TM偏振波振蕩的MLLD,也能同樣取得本發(fā)明的效果。并且,以使用所謂無源模式同步半導體激光器作為進行光時鐘信號再現(xiàn)動作的MLLD為前提作了說明,所述無源模式同步半導體激光器具有可飽和吸收區(qū)域,且作為用于使該可飽和吸收區(qū)域產(chǎn)生模式同步動作的模式鎖定器進行動作。然而,即使是不具有可飽和吸收區(qū)域的類型的模式同步半導體激光器,只要能通過輸入光信號,使配置在輸入了光信號的激光器諧振器端面附近的增益區(qū)域的光學增益、光吸收或者折射率產(chǎn)生調(diào)制,從而產(chǎn)生光時鐘信號再現(xiàn)動作,就能構成本發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置。<光時鐘信號再現(xiàn)方法>如以上說明那樣,根據(jù)第1和第4發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,在光輸入部中,執(zhí)行將與模式同步半導體激光器的振蕩光的偏振波方向正交的偏振波方向的輸入光信號輸入到模式同步半導體激光器的輸入光信號輸入步驟。在MLLD100中,執(zhí)行通過模式同步半導體激光器的模式同步動作產(chǎn)生并輸出光脈沖串的光脈沖串生成步驟。在光輸出部中,執(zhí)行通過僅使光脈沖串中的與模式同步半導體激光器的振蕩光的偏振波方向相同的偏振波方向的光分量透射來生成并輸出再現(xiàn)光時鐘信號的再現(xiàn)光時鐘信號生成步驟。并且,根據(jù)第2、第3、第5和第6發(fā)明的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,在光輸入輸出部中,執(zhí)行上述的輸入光信號輸入步驟和再現(xiàn)光時鐘信號生成步驟。然后,在MLLD100中,執(zhí)行通過模式同步半導體激光器的模式同步動作產(chǎn)生并輸出光脈沖串的光脈沖串生成步驟。權利要求1.一種光時鐘信號再現(xiàn)裝置,其特征在于,該光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有模式同步半導體激光器,其具有可飽和吸收區(qū)域和增益區(qū)域,并將振蕩光作為光脈沖串來輸出;光輸入部,其將從外部提供的輸入光信號的第1線性偏振波分量從所述可飽和吸收區(qū)域側輸入到所述模式同步半導體激光器;以及光輸出部,其被輸入所述光脈沖串并輸出再現(xiàn)光時鐘信號,所述光輸入部具有第1偏振波依賴型光隔離器,該第1偏振波依賴型光隔離器被輸入所述輸入光信號,并輸出與所述振蕩光的偏振波方向正交的偏振波方向的所述第1線性偏振波分量,所述光輸出部具有第2偏振波依賴型光隔離器,該第2偏振波依賴型光隔離器被輸入所述光脈沖串,并將與所述振蕩光的偏振波方向平行的方向的第2線性偏振波分量作為所述再現(xiàn)光時鐘信號來輸出,所述可飽和吸收區(qū)域由塊型的半導體活性層形成,所述增益區(qū)域由無失真或附加了壓縮失真的量子結構的半導體活性層形成。2.—種光時鐘信號再現(xiàn)裝置,其特征在于,該光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有模式同步半導體激光器,其具有可飽和吸收區(qū)域和增益區(qū)域,并將振蕩光作為光脈沖串來輸出;光輸入部,其將從外部提供的輸入光信號的第1線性偏振波分量從所述可飽和吸收區(qū)域側輸入到所述模式同步半導體激光器;以及光輸出部,其被輸入所述光脈沖串并輸出再現(xiàn)光時鐘信號,所述光輸入部具有第1偏振波依賴型光隔離器,該第1偏振波依賴型光隔離器被輸入所述輸入光信號,并輸出與所述振蕩光的偏振波方向正交的偏振波方向的所述第1線性偏振波分量,所述光輸出部具有第2偏振波依賴型光隔離器,該第2偏振波依賴型光隔離器被輸入所述光脈沖串,并將與所述振蕩光的偏振波方向平行的方向的第2線性偏振波分量作為所述再現(xiàn)光時鐘信號來輸出,所述可飽和吸收區(qū)域由附加了拉伸失真的量子結構的半導體活性層形成,所述增益區(qū)域由無失真或附加了壓縮失真的量子結構的半導體活性層形成。3.根據(jù)權利要求1或2所述的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,其特征在于,所述光輸入部還具有雙折射介質(zhì),該雙折射介質(zhì)針對所述輸入光信號,將正交的偏振波分量間的偏振波群延遲時間差的總量(An/c)L設定成等于nxTbit-rate,所述雙折射介質(zhì)是這樣配置的,即將其晶體軸的方向設定成與所述第1偏振波依賴型光隔離器的透射偏振波方向成45。角度,所述雙折射介質(zhì)將所述輸入光信號作為調(diào)整了偏振波狀態(tài)的光信號來輸出,所述第1偏振波依賴型光隔離器具有這樣的結構,g卩被輸入該光信號,輸出與所述振蕩光的偏振波方向正交的偏振波方向的所述第1線性偏振波分量,并將所述第1線性偏振波分量從所述可飽和吸收區(qū)域側輸入到所述模式同步半導體激光器,這里,L表示雙折射介質(zhì)的光傳播方向的長度,An表示雙折射介質(zhì)對正常光線的折射率與對異常光線的折射率之差,c表示真空中的光速,n表示大于等于1的整數(shù),Tbit.^表示構成輸入到雙折射介質(zhì)的所述輸入光信號的光脈沖在時間軸上的最小間隔。4.一種光時鐘信號再現(xiàn)裝置,其特征在于,該光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有模式同步半導體激光器,其具有可飽和吸收區(qū)域和增益區(qū)域,并將振蕩光作為光脈沖串來輸出;以及光輸入輸出部,其將從外部提供的輸入光信號中的與所述振蕩光的偏振波方向正交的偏振波方向的第1線性偏振波分量從所述可飽和吸收區(qū)域側輸入到所述模式同步半導體激光器,而且,被輸入所述光脈沖串,并將與所述振蕩光的偏振波方向平行的方向的第2線性偏振波分量作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出,所述可飽和吸收區(qū)域由塊型的半導體活性層形成,所述增益區(qū)域由無失真或附加了壓縮失真的量子結構的半導體活性層形成。5.—種光時鐘信號再現(xiàn)裝置,其特征在于,該光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有-模式同步半導體激光器,其具有可飽和吸收區(qū)域和增益區(qū)域,并將振蕩光作為光脈沖串來輸出;以及光輸入輸出部,其將從外部提供的輸入光信號中的與所述振蕩光的偏振波方向正交的偏振波方向的第1線性偏振波分量從所述可飽和吸收區(qū)域側輸入到所述模式同步半導體激光器,而且,被輸入所述光脈沖串,并將與所述振蕩光的偏振波方向平行的方向的第2線性偏振波分量作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出,所述可飽和吸收區(qū)域由附加了拉伸失真的量子結構的半導體活性層形成,所述增益區(qū)域由無失真或附加了壓縮失真的量子結構的半導體活性層形成。6.根據(jù)權利要求4或5所述的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,其特征在于,所述光輸入輸出部具有偏振波依賴型光環(huán)行器;以及法拉第轉(zhuǎn)子,其針對線性偏振波的輸入光使該輸入光的偏振波面的方向旋轉(zhuǎn)45°,所述光輸入輸出部釆用這樣的結構,即使所述輸入光信號按照所述偏振波依賴型光環(huán)行器、所述法拉第轉(zhuǎn)子的順序通過來選擇所述輸入光信號的第1線性偏振波分量,并將所述輸入光信號的第1線性偏振波分量從所述可飽和吸收區(qū)域側輸入到所述模式同步半導體激光器,而且,使所述光脈沖串按照所述法拉第轉(zhuǎn)子、所述偏振波依賴型光環(huán)行器的順序通過,從而將所述光脈沖串的第2線性偏振波分量作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出。7.根據(jù)權利要求4或5所述的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,其特征在于,所述光輸入輸出部具有偏振波依賴型光環(huán)行器,其具有這樣的功能,即將從第1端口輸入的光從第2端口輸出,并將從第2端口輸入的光從第3端口輸出;法拉第轉(zhuǎn)子,其針對線性偏振波的光使該光的偏振波面的方向旋轉(zhuǎn)45°;以及雙折射介質(zhì),該雙折射介質(zhì)針對所述輸入光信號,將正交的偏振波分量間的偏振波群延遲時間差的總量(An/c)L設定成等于nxTbit.加e,所述雙折射介質(zhì)是這樣配置的,即使其晶體軸的方向與針對從所述第1端口輸入且從所述第2端口輸出的光的所述偏振波依賴型光環(huán)行器的透射偏振波方向成45°角度,所述雙折射介質(zhì)具有這樣的結構,即將所述輸入光信號作為調(diào)整了偏振波狀態(tài)的光信號來輸出,使該光信號按照所述第1端口、所述第2端口、所述法拉第轉(zhuǎn)子的順序通過來選擇所述光信號的第1線性偏振波分量,并將該光信號的第1線性偏振波分量從所述可飽和吸收區(qū)域側輸入到所述模式同步半導體激光器,而且,使所述光脈沖串按照所述法拉第轉(zhuǎn)子、所述第2端口、所述第3端口的順序通過,從而將所述光脈沖串的第2線性偏振波分量作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出,這里,L表示雙折射介質(zhì)的光傳播方向的長度,An表示雙折射介質(zhì)對正常光線的折射率與對異常光線的折射率之差,c表示真空中的光速,n表示大于等于1的整數(shù),Tw表示構成輸入到雙折射介質(zhì)的所述輸入光信號的光脈沖在時間軸上的最小間隔。8.根據(jù)權利要求4或5所述的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,其特征在于,所述光輸入輸出部具有第1偏振波依賴型光隔離器、偏振波依賴型光耦合器以及第2偏振波依賴型光隔離器,所述光輸入輸出部具有這樣的結構,S卩使輸入光信號按照所述第1偏振波依賴型光隔離器、所述偏振波依賴型光耦合器的順序通過并輸入到所述模式同步半導體激光器,使所述光脈沖串按照所述光耦合器、所述第2偏振波依賴型光隔離器的順序通過并作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出。9.根據(jù)權利要求4或5所述的光時鐘信號再現(xiàn)裝置,其特征在于,所述光輸入輸出部具有第1偏振波依賴型光隔離器、光耦合器、第2偏振波依賴型光隔離器以及雙折射介質(zhì),該雙折射介質(zhì)針對所述輸入光信號,將正交的偏振波分量間的偏振波群延遲時間差的總量(An/c)L設定成等于nxTbit.rate,所述雙折射介質(zhì)是這樣配置的,即將其晶體軸的方向設定成與所述第1偏振波依賴型光隔離器的透射偏振波方向成45。角度,所述雙折射介質(zhì)具有這樣的結構,即將所述輸入光信號作為調(diào)整了偏振波狀態(tài)的光信號來輸出,使該光信號按照所述第1偏振波依賴型光隔離器、所述光耦合器的順序通過并輸入到所述模式同步半導體激光器,使從所述模式同步半導體激光器輸出的光脈沖串按照所述光耦合器、所述第2偏振波依賴型光隔離器的順序通過并作為再現(xiàn)光時鐘信號來輸出,這里,L表示雙折射介質(zhì)的光傳播方向的長度,An表示雙折射介質(zhì)對正常光線的折射率與對異常光線的折射率之差,c表示真空中的光速,n表示大于等于1的整數(shù),Tbit-^表示構成輸入到雙折射介質(zhì)的所述輸入光信號的光脈沖在時間軸上的最小間隔。10.—種光時鐘信號再現(xiàn)方法,該方法利用權利要求1至9中的任意一項所述的光時鐘信號再現(xiàn)裝置來再現(xiàn)光時鐘信號,該方法包含輸入光信號輸入步驟,其將與所述模式同步半導體激光器的振蕩光的偏振波方向正交的偏振波方向的輸入光信號輸入到該模式同步半導體激光器;光脈沖串生成步驟,其通過該模式同步半導體激光器的模式同步動作生成并輸出光脈沖串;以及再現(xiàn)光時鐘信號生成步驟,其通過僅使該光脈沖串中的與所述模式同步半導體激光器的振蕩光的偏振波方向相同的偏振波方向的光分量透射,來生成并輸出再現(xiàn)光時鐘信號。11.一種雙折射介質(zhì),其特征在于,針對輸入光脈沖串,將該輸入光脈沖串的止交的偏振波分量間的偏振波群延遲時間差的總量(An/c)L設定成等于nxTbit-rate,這里,L表示雙折射介質(zhì)的光傳播方向的長度,An表示雙折射介質(zhì)對正常光線的折射率與對異常光線的折射率之差,c表示真空中的光速,n表示大于等于1的整數(shù),Tbit.^表示構成輸入到雙折射介質(zhì)的所述輸入光脈沖串的光脈沖在時間軸上的最小間隔。全文摘要光時鐘信號再現(xiàn)裝置、光時鐘信號再現(xiàn)方法及雙折射介質(zhì),本發(fā)明可再現(xiàn)不包含輸入光信號分量的光時鐘信號,且即使輸入光信號的波長變化,所再現(xiàn)的光時鐘信號的頻譜特性也不變化。光時鐘信號再現(xiàn)裝置具有模式同步半導體激光器(MLLD)、第1偏振波依賴型光隔離器以及第2偏振波依賴型光隔離器。第1偏振波依賴型光隔離器選擇與MLLD的振蕩光的偏振波方向正交的輸入光信號的偏振波分量并使其透射。第2偏振波依賴型光隔離器將與MLLD的振蕩光的偏振波方向相同的偏振波方向的光分量從光輸出部輸出,而且遮斷以輸入到MLLD的傳播模式向MLLD前進的光。MLLD是具有這樣的功能的無源MLLD,即當發(fā)現(xiàn)模式同步動作時,生成重復頻率近似于輸入光信號的比特率頻率的光脈沖串并將其輸出。文檔編號G02B5/30GK101335572SQ20081010074公開日2008年12月31日申請日期2008年5月20日優(yōu)先權日2007年6月28日發(fā)明者荒平慎申請人:沖電氣工業(yè)株式會社