JP2001242501A - 光受信器 - Google Patents

光受信器

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JP2001242501A JP2000051747A JP2000051747A JP2001242501A JP 2001242501 A JP2001242501 A JP 2001242501A JP 2000051747 A JP2000051747 A JP 2000051747A JP 2000051747 A JP2000051747 A JP 2000051747A JP 2001242501 A JP2001242501 A JP 2001242501A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光可飽和吸収体を用いた光信号による光信号
の符号化では，光可飽和吸収体に於ける光信号同志の同
期を確立するとともに位相関係を最適に制御することが
必要で、この時光信号から一旦同期クロック電気信号を
抽出する過程を経ると，抽出経路の位相変動を本質的に
キャンセルすることが出来なかった。 【解決手段】 本発明は，光信号データ列と光クロック
信号の位相比較と，光信号による光信号の符号化を同時
に行うため，原理的に信号経路での位相変動の影響を受
けることなく自動的に最適位相状態を確立/保持し，光
データと光クロックを再生する全光型光受信器として動
作する。また取り扱う電気信号は直流から光信号データ
列と光クロック信号の差周波数までの範囲のため，高速
電気信号特有の諸問題を回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光可飽和吸収体
を用いて入力された光信号データ列に同期した光クロッ
ク信号と、光データ列を再生出力する光受信器に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１は大谷(KDD)他によって 電子情報
通信学会春季大会, 1999, B-12-21に示された、光デジ
タル再生装置で、電界吸収型光変調器（以下EA変調器と
記す。EAとはElectro-Absorptionの略である）を可飽和
吸収特性を利用したものである。光入力信号と、光パル
ス発生器で発生させた光クロックパルスを光可飽和吸収
体に入力すると、入力信号が光可飽和吸収体の特性に応
じた十分な強度を持つとき吸収飽和が起こるため、入力
光信号が“１”の時は光パルス発生器で発生させた光パ
ルスが通過し、入力光信号が“０”の時は吸収されて符
号化が起こる。この時再生出力光源となる光クロックパ
ルスと入力信号パルスは、符号化を行う可飽和吸収体の
中で最適位相状態で同期していることが必要である。従
来例では可飽和吸収体であるEA変調器の電極から取り出
した光吸収電流から入力光信号データ列の繰り返し周波
数に同期したクロック電気信号を抽出し、その電気クロ
ック信号で光変調器を駆動して光入力信号に同期した光
クロックパルス発生させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光可飽和吸収体を用い
た光信号による光信号の符号化は、光可飽和吸収体に於
ける光信号同志の同期が確立しているとともに常に最適
な位相関係が保たれることが必要となる。この時従来例
のように光信号から一旦同期クロック電気信号を抽出
し、そのクロック電気信号を電気/光変換するという過
程を経ると、クロック信号経路の位相変動を本質的に補
償することが困難であることと、電気回路に光信号速度
と同等の高速動作が要求されるためコストが高くなると
いう課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】第１の発明に係る光受信器は、光クロック
パルスの繰り返し周波数を入力電流または入力電圧で制
御する光クロックパルス発生光源と、前記光クロックパ
ルス発生光源からの光を第１の光（波長λ2）（以下第
１の光λ2と略す）と第２の光λ2に分波する分波手段
と、前記分波手段が分波した第１の光λ2を光クロック
の出力端子に出力する出力手段と、前記分波手段が分波
した第２の光λ2を入力端子から入力された信号光λ1と
を合波する合波手段と、前記合波手段が合波した光を吸
収して光電流を発生するとともに、光入力レベルに応じ
て光吸収係数が減少する光可飽和吸収体と、前記光可飽
和吸収体が出力する異なる波長の光λ1と光λ2を分離す
る光フィルタと、クロックパルス発生光源から発生され
る光パルスの位相をディザ信号で変調するディザ信号源
と、光電流を発生する光可飽和吸収体の出力とディザ信
号源の出力とに基づいて、前記光クロックパルス発生光
源が発生する光源の位相と入力端子から入力された信号
光の位相を０度に同期するよう制御する位相制御器とを
有するものである。
【０００５】第２の発明に係る光受信器は、光クロック
パルスの繰り返し周波数を入力電流または入力電圧で制
御する光クロックパルス発生光源と、前記光クロックパ
ルス発生光源からの光を第１の光（波長λ2）（以下第
１の光λ2と略す）と第２の光λ2に分波する分波手段
と、前記分波手段が分波した第１の光λ2を光クロック
の出力端子に出力する出力手段と、前記分波手段が分波
した第２の光λ2を入力端子から入力された信号光λ1と
を合波する合波手段と、前記合波した光信号の光入力レ
ベルに応じて光吸収係数が減少する光可飽和吸収体と、
前記光可飽和吸収体が出力する異なる波長の光λ1と光
λ2を分離する光フィルタと、前記光フィルタが分離し
た光を電気変換する受光器と、前記光クロックパルス発
生光源から発生される光パルスの位相をディザ信号で変
調するディザ信号源と、前記受光器の出力とディザ信号
源とに基づいて、前記光クロックパルス発生光源が発生
する光源の位相と入力端子から入力された信号光の位相
を０度に同期するよう制御する位相制御器とを有するこ
とを特徴とする光受信器。
【０００６】第３の発明に係る光受信器は、入力電流ま
たは入力電圧で遅延量を制御する光可変遅延器と、光入
力信号をディザ信号で変調するディザ信号源と、を有す
るものである。
【０００７】第４の発明に係る光受信器は、入力電流ま
たは入力電圧で遅延量を制御する光可変遅延器と、光入
力信号をディザ信号で変調するディザ信号源と、を有す
るものである。
【０００８】第５の発明に係る光受信器は、入力された
光信号を光可飽和吸収体に出力すると共に光可飽和吸収
体で再生された光パルスを出力する第１の光サーキュレ
ータと、光可飽和吸収体から出力される光信号を終端す
ると共に光クロックパルスを光可飽和吸収体に出力する
第２の光サーキュレータと、光クロックパルスの繰り返
し周波数を入力電流または入力電圧で制御する光クロッ
クパルス発生光源と、光クロックパルス発生光源からの
光を第１の光と第２の光に分波する分波手段と、前記分
波手段が分波した第１の光クロックを出力端子に出力す
る出力手段と、前記分波手段が分波した第２の光クロッ
クを第２の光サーキュレータから光可飽和吸収体に出力
するとともに、前記光可飽和吸収体は第１の光サーキュ
レータを介して、再生した光信号を出力する再生手段
と、光電流を発生する光可飽和吸収体の出力とディザ信
号源の出力に基づいて、前記光クロックパルス発生光源
が発生する光源の位相と入力端子から入力された信号光
の位相と同期するよう制御する位相制御器と、を有する
ものである。
【０００９】第６の発明に係る光受信器は、入力された
信号光を光可飽和吸収体に出力する第１の光サーキュレ
ータと、前記光可飽和吸収体からの光信号を終端する第
２の光サーキュレータと、光クロックパルスの繰り返し
周波数を入力電流または入力電圧で制御する光クロック
パルス発生光源と、前記光クロックパルス発生光源から
の光を第１の光と第２の光に分波する分波手段と、前記
分波手段が分波した第１の光を光クロックの出力端子に
出力する出力手段と、前記分波手段が分波した第２の光
クロックを第２の光サーキュレータからの光信号を第１
の光サーキュレータに出力する光可飽和吸収体と、前記
第１の光サーキュレータからの光信号を分波し電気変換
する受光器と、前記受光器の出力とディザ信号源の出力
に基づいて、前記光クロックパルス発生光源が発生する
光源の位相と入力端子から入力された信号光の位相と同
期するよう制御する位相制御器と、を有するものであ
る。
【００１０】第７の発明に係る光受信器は入力電流また
は入力電圧で遅延量を制御する光可変遅延器と、光入力
信号の位相をディザ信号で変調するディザ信号源と、を
有するものである。
【００１１】第８の発明に係る光受信器は、入力電流ま
たは入力電圧で遅延量を制御する光可変遅延器と、光入
力信号をディザ信号の位相を変調するディザ信号源と、
を有するものである。
【００１２】第９の発明に係る光受信器の、光クロック
パルス発生光源は、繰り返し周波数が入力光信号ビット
レートの１／ｎ（ｎは自然数）である。
【００１３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明に
よる光受信器を示す構成ブロック図である。図１におい
て1aは光データ入力端子、2a、2bは光合分波器、3a は
光可飽和吸収体、4aは光帯域通過フィルタ（OBPF）、5a
は光データ出力端子、6aは光クロック出力端子、7aは繰
り返し周波数を入力電流/電圧で可変できる光パルス発
生器、8aは低域通過フィルタ（LPF）、9aは反転又は非
反転増幅器、10aは同期検波器、11aはループフィルタ、
12aは低周波ディザ信号源、13aは電流/電圧加算器であ
る。
【００１４】2a、2bの光合分波器としては光カプラ、平
面光導波路、波長多重合分波器等を用いることができ
る。3a の光可飽和吸収体は、例えばEA変調器や半導体
光増幅器などである。光パルス発生器7aは例えば注入電
流や印加電圧でパルス繰り返し周波数を可変できるモー
ドロックレーザや、図１０に示すような 電気ＶＣＯと
光変調器及び光源を組み合わせたものを用いることがで
きる。後者の構成では高速の電気クロック信号を扱う必
要があるもののその位相変動を補償する必要は無い。
【００１５】次に図１の動作を説明する。光クロックパ
ルスと、十分に強い入力信号光を光可飽和吸収体に入力
すると、光クロックパルスが信号光によって符号化され
るため、電極から取り出される光吸収電流は二つの光信
号の位相差信号を含んでいる。すなわち光可飽和吸収体
は光信号入力、電気信号出力の位相比較器として動作さ
せることが可能なため、繰り返し周波数を電気的に可変
できる光パルス発生器と組み合わせれば容易に一般的な
電気回路のＰＬＬと同様に位相同期動作が可能である。
アナログ位相比較器を用いた通常のＰＬＬが位相同期を
確立した状態は位相比較を行う二つの信号位相が９０度
ずれているため、図１では光クロックパルスの制御信号
に低周波のディザ信号源を用いて微小な位相変調を付加
し、可飽和吸収体電極から得られる電気信号を8aの低域
通過フィルタで不要な高周波成分を取り除いた後同期検
波してループフィルタへ入力する構成によって等価的に
位相比較特性を微分し、二つの光信号位相が０度の状態
で位相同期が確立する。以上の動作により一つの光可飽
和吸収体で光信号同志の位相比較と光信号パルスによる
光クロックパルスの符号化を同時に行うため、図１に示
す実施の形態は位相調整が不要で高速電気回路を必要と
しない光受信器（光３Ｒ受信器）として動作する。
【００１６】実施の形態２．図２はこの発明による光受
信器を示す構成ブロック図である。図２において1bは光
データ入力端子、2c、2d、2eは光合分波器、3b は光可
飽和吸収体、4bは光帯域通過フィルタ（OBPF）、5bは光
データ出力端子、6bは光クロック出力端子、7bは繰り返
し周波数を入力電流/電圧で可変できる光パルス発生
器、8bは低域通過フィルタ（LPF）、9bは反転又は非反
転増幅器、10bは同期検波器、11bはループフィルタ、12
bは低周波ディザ信号源、13bは電流/電圧加算器、14aは
光電気変換を行う受光器である。
【００１７】2c、2d、2eの光合分波器としては光カプ
ラ、平面光導波路、波長多重合分波器等を用いることが
できる。3b の光可飽和吸収体は、例えばEA変調器や半
導体光増幅器などである。光パルス発生器7bは例えば注
入電流や印加電圧でパルス繰り返し周波数を可変できる
モードロックレーザや、図１０に示すような 電気ＶＣ
Ｏと光変調器及び光源を組み合わせたものを用いること
ができる。後者の構成では高速の電気クロック信号を扱
う必要があるもののその位相変動を補償する必要は無
い。
【００１８】次に図２の動作を説明する。本実施の形態
２の動作は、光信号と光クロックパルス光源の位相差信
号を可飽和吸収体から出力される再生光データ出力の一
部を14aの受光器で光/電気変換して検出することを除き
図１の実施の形態１と同様で、一つの光可飽和吸収体で
光信号同志の位相比較と光信号パルスによる光クロック
パルスの符号化を同時に行うため、位相調整が不要で高
速電気回路を必要としない光受信器（光３Ｒ受信器）と
して動作する。
【００１９】実施の形態３．図３はこの発明による光受
信器を示す構成ブロック図である。図３において1cは光
データ入力端子、2f、2gは光合分波器、3c は光可飽和
吸収体、4cは光帯域通過フィルタ（OBPF）、5cは光デー
タ出力端子、6cは光クロック出力端子、7cは繰り返し周
波数を入力電流/電圧で可変できる光パルス発生器、8c
は低域通過フィルタ（LPF）、9cは反転又は非反転増幅
器、10cは同期検波器、11cはループフィルタ、12cは低
周波ディザ信号源、15aは入力電流電圧により遅延量を
制御できる光遅延器である。
【００２０】2f、2gの光合分波器としては光カプラ、平
面光導波路、波長多重合分波器等を用いることができ
る。3cの光可飽和吸収体は、例えばEA変調器や半導体光
増幅器などである。光パルス発生器7cは例えば注入電流
や印加電圧でパルス繰り返し周波数を可変できるモード
ロックレーザや、図１０に示すような 電気ＶＣＯと光
変調器及び光源を組み合わせたものを用いることができ
る。後者の構成では高速の電気クロック信号を扱う必要
があるもののその位相変動を補償する必要は無い。15a
の光遅延線は市場から容易に調達することができる。
【００２１】次に図３の動作を説明する。本実施の形態
３の動作は、最適位相での同期確立のための位相変調を
光遅延線を用いて入力信号光側に重畳する点を除いて図
１の実施の形態と同様で、図１の実施の形態１では再生
光データ出力とクロック出力に、場合によっては不要な
位相変調成分が重畳されてしまうのに対し、図３の実施
の形態３では最終的に破棄する入力光信号光に位相変調
をかけるため、より位相ジッタの少ない再生光信号出力
とクロック光出力を得ることができる。以上により実施
の形態１と同様一つの光可飽和吸収体で光信号同志の位
相比較と光信号パルスによる光クロックパルスの符号化
を同時に行うため、位相調整が不要で高速電気回路を必
要としない光受信器（光３Ｒ受信器）として動作する。
【００２２】実施の形態４．図４はこの発明による光受
信器を示す構成ブロック図である。図４において1dは光
データ入力端子、2h、2I、2jは光合分波器、3d は光可
飽和吸収体、4dは光帯域通過フィルタ（OBPF）、5dは光
データ出力端子、6dは光クロック出力端子、7dは繰り返
し周波数を入力電流/電圧で可変できる光パルス発生
器、8dは低域通過フィルタ（LPF）、9dは反転又は非反
転増幅器、10dは同期検波器、11dはループフィルタ、12
dは低周波ディザ信号源、14bは光電気変換を行う受光器
、15bは入力電流電圧により遅延量を制御できる光遅延
器である。
【００２３】2h、2I、2jの光合分波器としては光カプ
ラ、平面光導波路、波長多重合分波器等を用いることが
できる。3d の光可飽和吸収体は、例えばEA変調器や半
導体光増幅器などである。光パルス発生器7dは例えば注
入電流や印加電圧でパルス繰り返し周波数を可変できる
モードロックレーザや、図１０に示すような 電気ＶＣ
Ｏと光変調器及び光源を組み合わせたものを用いること
ができる。後者の構成では高速の電気クロック信号を扱
う必要があるもののその位相変動を補償する必要は無
い。15bの光遅延線は市場から容易に調達することがで
きる。
【００２４】次に図４の動作を説明する。本実施の形態
４の動作は、最適位相での同期確立のための位相変調を
光遅延線を用いて入力信号光側に重畳する点を除いて図
２の実施の形態と同様で、図２の実施の形態２では再生
光データ出力とクロック出力に場合によっては不要な位
相変調成分が重畳されてしまうのに対し、図４の実施の
形態４では最終的に破棄する入力光信号光に位相変調を
かけるため、より位相ジッタの少ない再生光信号出力と
クロック光出力を得ることができる。以上により実施の
形態２と同様一つの光可飽和吸収体で光信号同志の位相
比較と光信号パルスによる光クロックパルスの符号化を
同時に行うため、位相調整が不要で高速電気回路を必要
としない光受信器（光３Ｒ受信器）として動作する。
【００２５】実施の形態５．図５はこの発明による光受
信器を示す構成ブロック図である。図５において1eは光
データ入力端子、2kは光合分波器、3e は光可飽和吸収
体、5eは光データ出力端子、6eは光クロック出力端子、
7eは繰り返し周波数を入力電流/電圧で可変できる光パ
ルス発生器、8eは低域通過フィルタ（LPF）、9eは反転
又は非反転増幅器、10eは同期検波器、11eはループフィ
ルタ、12eは低周波ディザ信号源、13eは電流/電圧加算
器、16a、16bは光サーキュレータである。
【００２６】2kの光合分波器としては光カプラ、平面光
導波路、波長多重合分波器等を用いることができる。3e
の光可飽和吸収体は、例えばEA変調器や半導体光増幅
器などである。光パルス発生器7eは例えば注入電流や印
加電圧でパルス繰り返し周波数を可変できるモードロッ
クレーザや、図１０に示すような 電気ＶＣＯと光変調
器及び光源を組み合わせたものを用いることができる。
後者の構成では高速の電気クロック信号を扱う必要があ
るもののその位相変動を補償する必要は無い。
【００２７】次に図５の動作を説明する。図５は図１の
実施の形態においては同方向から光信号と光クロックパ
ルスを可飽和吸収体に入力していたものを逆方向から入
力する構成とし、光フィルタではなく光サーキュレータ
を用いて光信号と光クロックパルスを分離するものであ
る。その他の動作は図１の実施の形態１と同様である。
図５の構成ではより少ない光合分波器数で図１の実施の
形態１の動作を実現できるため、信号光の光電力を効率
よく利用することができる。以上の動作により一つの光
可飽和吸収体で光信号同志の位相比較と光信号パルスに
よる光クロックパルスの符号化を同時に行うため、図５
に示す実施の形態５は位相調整が不要で高速電気回路を
必要としない光受信器（光３Ｒ受信器）として動作す
る。
【００２８】実施の形態６．図６はこの発明による光受
信器を示す構成ブロック図である。図６において1gは光
データ入力端子、2m、2nは光合分波器、3g は光可飽和
吸収体、 5gは光データ出力端子、6gは光クロック出力
端子、7gは繰り返し周波数を入力電流/電圧で可変でき
る光パルス発生器、8gは低域通過フィルタ（LPF）、9g
は反転又は非反転増幅器、10gは同期検波器、11gはルー
プフィルタ、12gは低周波ディザ信号源、13gは電流/電
圧加算器、14cは光電気変換を行う受光器、16e、16fは
光サーキュレータである。
【００２９】2m、2nの光合分波器としては光カプラ、平
面光導波路、波長多重合分波器等を用いることができ
る。3g の光可飽和吸収体は、例えばEA変調器や半導体
光増幅器などである。光パルス発生器7gは例えば注入電
流や印加電圧でパルス繰り返し周波数を可変できるモー
ドロックレーザや、図１０に示すような 電気ＶＣＯと
光変調器及び光源を組み合わせたものを用いることがで
きる。後者の構成では高速の電気クロック信号を扱う必
要があるもののその位相変動を補償する必要は無い。
【００３０】次に図６の動作を説明する。図６は図２の
実施の形態２においては同方向から光信号と光クロック
パルスを可飽和吸収体に入力していたものを逆方向から
入力する構成とし、光フィルタではなく光サーキュレー
タを用いて光信号と光クロックパルスを分離するもので
ある。その他の動作は図２の実施の形態２と同様であ
る。図６の構成ではより少ない光合分波器数で図２の実
施の形態２の動作を実現できるため、信号光の光電力を
効率よく利用することができる。以上の動作により一つ
の光可飽和吸収体で光信号同志の位相比較と光信号パル
スによる光クロックパルスの符号化を同時に行うため、
図６に示す実施の形態６は位相調整が不要で高速電気回
路を必要としない光受信器（光３Ｒ受信器）として動作
する。
【００３１】実施の形態７．図７はこの発明による光受
信器を示す構成ブロック図である。図７において1fは光
データ入力端子、2lは光合分波器、3f は光可飽和吸収
体、 5fは光データ出力端子、6fは光クロック出力端
子、7fは繰り返し周波数を入力電流/電圧で可変できる
光パルス発生器、8fは低域通過フィルタ（LPF）、9fは
反転又は非反転増幅器、10fは同期検波器、11fはループ
フィルタ、12fは低周波ディザ信号源、15cは入力電流電
圧により遅延量を制御できる光遅延器、 16c、16dは光
サーキュレータである。
【００３２】2lの光合分波器としては光カプラ、平面光
導波路、波長多重合分波器等を用いることができる。3f
の光可飽和吸収体は、例えばEA変調器や半導体光増幅器
などである。光パルス発生器7fは例えば注入電流や印加
電圧でパルス繰り返し周波数を可変できるモードロック
レーザや、図１０に示すような 電気ＶＣＯと光変調器
及び光源を組み合わせたものを用いることができる。後
者の構成では高速の電気クロック信号を扱う必要がある
もののその位相変動を補償する必要は無い。15cの光遅
延線は市場から容易に調達することができる。
【００３３】次に図７の動作を説明する。図７は図３の
実施の形態３においては同方向から光信号と光クロック
パルスを可飽和吸収体に入力していたものを逆方向から
入力する構成とし、光フィルタではなく光サーキュレー
タを用いて光信号と光クロックパルスを分離するもので
ある。その他の動作は図３の実施の形態３と同様であ
る。図７の構成ではより少ない光合分波器数で図３の実
施の形態３の動作を実現できるため、信号光の光電力を
効率よく利用することができる。以上の動作により一つ
の光可飽和吸収体で光信号同志の位相比較と光信号パル
スによる光クロックパルスの符号化を同時に行うため、
図７に示す実施の形態７は位相調整が不要で高速電気回
路を必要としない光受信器（光３Ｒ受信器）として動作
する。
【００３４】実施の形態８．図８はこの発明による光受
信器を示す構成ブロック図である。図８において、1hは
光データ入力端子、2o、2pは光合分波器、3h は光可飽
和吸収体、 5hは光データ出力端子、6hは光クロック出
力端子、7hは繰り返し周波数を入力電流/電圧で可変で
きる光パルス発生器、8hは低域通過フィルタ（LPF）、9
hは反転又は非反転増幅器、10hは同期検波器、11hはル
ープフィルタ、12hは低周波ディザ信号源、14dは光電気
変換を行う受光器、15dは入力電流電圧により遅延量を
制御できる光遅延器、 16g、16hは光サーキュレータで
ある。
【００３５】2o、2pの光合分波器としては光カプラ、平
面光導波路、波長多重合分波器等を用いることができ
る。3hの光可飽和吸収体は、例えばEA変調器や半導体光
増幅器などである。光パルス発生器7hは例えば注入電流
や印加電圧でパルス繰り返し周波数を可変できるモード
ロックレーザや、図１０に示すような 電気ＶＣＯと光
変調器及び光源を組み合わせたものを用いることができ
る。後者の構成では高速の電気クロック信号を扱う必要
があるもののその位相変動を補償する必要は無い。15d
の光遅延線は市場から容易に調達することができる。
【００３６】次に図８の動作を説明する。図８は図４の
実施の形態４においては同方向から光信号と光クロック
パルスを可飽和吸収体に入力していたものを逆方向から
入力する構成とし、光フィルタではなく光サーキュレー
タを用いて光信号と光クロックパルスを分離するもので
ある。その他の動作は図４の実施の形態４と同様であ
る。図８の構成ではより少ない光合分波器数で図４の実
施の形態４の動作を実現できるため、信号光の光電力を
効率よく利用することができる。以上の動作により一つ
の光可飽和吸収体で光信号同志の位相比較と光信号パル
スによる光クロックパルスの符号化を同時に行うため、
図８に示す実施の形態８は位相調整が不要で高速電気回
路を必要としない光受信器（光３Ｒ受信器）として動作
する。
【００３７】実施の形態９．図９はこの発明による光受
信器を示す構成ブロック図である。図９において1iは光
データ入力端子、2q、2rは光合分波器、3i は光可飽和
吸収体、4iは光帯域通過フィルタ（OBPF）、5iは光デー
タ出力端子、6iは光クロック出力端子、7iは繰り返し周
波数を入力電流/電圧で可変できる光パルス発生器、8i
は低域通過フィルタ（LPF）、9iは反転又は非反転増幅
器、10iは同期検波器、11iはループフィルタ、12iは低
周波ディザ信号源、13eは電流/電圧加算器である。
【００３８】2q、2rの光合分波器としては光カプラ、平
面光導波路、波長多重合分波器等を用いることができ
る。3i の光可飽和吸収体は、例えばEA変調器や半導体
光増幅器などである。光パルス発生器7iは例えば注入電
流や印加電圧でパルス繰り返し周波数を可変できるモー
ドロックレーザや、図１０に示すような 電気ＶＣＯと
光変調器及び光源を組み合わせたものを用いることがで
きる。後者の構成では高速の電気クロック信号を扱う必
要があるもののその位相変動を補償する必要は無い。
【００３９】次に図９の動作を説明する。図９は図１の
実施の形態１において、光クロックパルス発生光源の繰
り返し周波数を信号光ビットレートの1/ｎ（ｎは自然
数）としたものである。可飽和吸収体の位相比較動作は
このような場合でも同様に行えるため、図９に示す実施
の形態９は一つの光可飽和吸収体で光信号同志の位相比
較と光信号パルスによる光クロックパルスの符号化を同
時に行って多重光信号の分離、分周光クロックパルス再
生、分離光パルス再生を行う光受信器（光３Ｒ受信器）
として動作する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１を示すブロック図である。
【図２】 実施の形態２を示すブロック図である。
【図３】 実施の形態３を示すブロック図である。
【図４】 実施の形態４を示すブロック図である。
【図５】 実施の形態５を示すブロック図である。
【図６】 実施の形態６を示すブロック図である。
【図７】 実施の形態７を示すブロック図である。
【図８】 実施の形態８を示すブロック図である。
【図９】 実施の形態９を示すブロック図である。
【図１０】 光パルス発生器の構成例を示すブロック図
である。
【図１１】 従来例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i データ入力端子 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2I, 2j, 2k, 2l, 2
m, 2n, 2o, 2p, 2q, 2r光合分波器 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i 光可飽和吸収
体 4a, 4b, 4c, 4d, 4e 光帯域通過フィルタ 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i データ出力端子 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g, 6h, 6i クロック室力端
子 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g, 7h, 7i 光クロックパル
ス発生器 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, 8g, 8h, 8i 低域通過フィル
タ 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h, 9i 増幅器 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i 同期
検波器 11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g, 11h, 11i ルー
プフィルタ 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, 12h, 12i ディ
ザ信号源 13a, 13b, 13c, 13d, 13e 電流/電圧加算器 14a, 14b, 14c, 14d 光電気変換器 15a, 15b, 15c, 15d 光可変遅延器 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g, 16h 光サーキュ
レータ 100 単一モード発振レーザー 101 光変調器 102 ＶＣＯ 103 光クロックパルス出力端子 104 繰り返し周波数制御端子

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光クロックパルスの繰り返し周波数を入
    力電流または入力電圧で制御する光クロックパルス発生
    光源と、前記光クロックパルス発生光源からの光を第１
    の光（波長λ2）（以下第１の光λ2と略す）と第２の光
    λ2に分波する分波手段と、前記分波手段が分波した第
    １の光λ2を光クロックの出力端子に出力する出力手段
    と、前記分波手段が分波した第２の光λ2を入力端子か
    ら入力された信号光λ1とを合波する合波手段と、前記
    合波手段が合波した光を吸収して光電流を発生するとと
    もに、光入力レベルに応じて光吸収係数が減少する光可
    飽和吸収体と、前記光可飽和吸収体が出力する異なる波
    長の光λ1と光λ2を分離する光フィルタと、クロックパ
    ルス発生光源から発生される光パルスの位相をディザ信
    号で変調するディザ信号源と、光電流を発生する光可飽
    和吸収体の出力とディザ信号源の出力とに基づいて、前
    記光クロックパルス発生光源が発生する光源の位相と入
    力端子から入力された信号光の位相を０度に同期するよ
    う制御する位相制御器とを有することを特徴とする光受
    信器。
  2. 【請求項２】 光クロックパルスの繰り返し周波数を入
    力電流または入力電圧で制御する光クロックパルス発生
    光源と、前記光クロックパルス発生光源からの光を第１
    の光（波長λ2）（以下第１の光λ2と略す）と第２の光
    λ2に分波する分波手段と、前記分波手段が分波した第
    １の光λ2を光クロックの出力端子に出力する出力手段
    と、前記分波手段が分波した第２の光λ2を入力端子か
    ら入力された信号光λ1とを合波する合波手段と、前記
    合波した光信号の光入力レベルに応じて光吸収係数が減
    少する光可飽和吸収体と、前記光可飽和吸収体が出力す
    る異なる波長の光λ1と光λ2を分離する光フィルタと、
    前記光フィルタが分離した光を電気変換する受光器と、
    前記光クロックパルス発生光源から発生される光パルス
    の位相をディザ信号で変調するディザ信号源と、前記受
    光器の出力とディザ信号源とに基づいて、前記光クロッ
    クパルス発生光源が発生する光源の位相と入力端子から
    入力された信号光の位相を０度に同期するよう制御する
    位相制御器とを有することを特徴とする光受信器。
  3. 【請求項３】 入力電流または入力電圧で遅延量を制御
    する光可変遅延器と、光入力信号をディザ信号で変調す
    るディザ信号源と、を有することを特徴とする請求項１
    に記載の光受信器。
  4. 【請求項４】 入力電流または入力電圧で遅延量を制御
    する光可変遅延器と、光入力信号をディザ信号で変調す
    るディザ信号源と、を有することを特徴とする請求項２
    に記載の光受信器。
  5. 【請求項５】 入力された光信号を光可飽和吸収体に出
    力すると共に光可飽和吸収体で再生された光パルスを出
    力する第１の光サーキュレータと、光可飽和吸収体から
    出力される光信号を終端すると共に光クロックパルスを
    光可飽和吸収体に出力する第２の光サーキュレータと、
    光クロックパルスの繰り返し周波数を入力電流または入
    力電圧で制御する光クロックパルス発生光源と、光クロ
    ックパルス発生光源からの光を第１の光と第２の光に分
    波する分波手段と、前記分波手段が分波した第１の光ク
    ロックを出力端子に出力する出力手段と、前記分波手段
    が分波した第２の光クロックを第２の光サーキュレータ
    から光可飽和吸収体に出力するとともに、前記光可飽和
    吸収体は第１の光サーキュレータを介して、再生した光
    信号を出力する再生手段と、光電流を発生する光可飽和
    吸収体の出力とディザ信号源の出力に基づいて、前記光
    クロックパルス発生光源が発生する光源の位相と入力端
    子から入力された信号光の位相と同期するよう制御する
    位相制御器と、を有することを特徴とする光受信器。
  6. 【請求項６】 入力された信号光を光可飽和吸収体に出
    力する第１の光サーキュレータと、前記光可飽和吸収体
    からの光信号を終端する第２の光サーキュレータと、光
    クロックパルスの繰り返し周波数を入力電流または入力
    電圧で制御する光クロックパルス発生光源と、前記光ク
    ロックパルス発生光源からの光を第１の光と第２の光に
    分波する分波手段と、前記分波手段が分波した第１の光
    を光クロックの出力端子に出力する出力手段と、前記分
    波手段が分波した第２の光クロックを第２の光サーキュ
    レータからの光信号を第１の光サーキュレータに出力す
    る光可飽和吸収体と、前記第１の光サーキュレータから
    の光信号を分波し電気変換する受光器と、前記受光器の
    出力とディザ信号源の出力に基づいて、前記光クロック
    パルス発生光源が発生する光源の位相と入力端子から入
    力された信号光の位相と同期するよう制御する位相制御
    器と、を有することを特徴とする光受信器。
  7. 【請求項７】 入力電流または入力電圧で遅延量を制御
    する光可変遅延器と、光入力信号の位相をディザ信号で
    変調するディザ信号源と、を有することを特徴とする請
    求項５に記載の光受信器。
  8. 【請求項８】 入力電流または入力電圧で遅延量を制御
    する光可変遅延器と、光入力信号をディザ信号の位相を
    変調するディザ信号源と、を有することを特徴とする請
    求項６に記載の光受信器。
  9. 【請求項９】 光クロックパルス発生光源は、繰り返し
    周波数が入力光信号ビットレートの１／ｎ（ｎは自然
    数）であることを特徴とする請求項１から請求項８のい
    ずれかに記載の光受信器。
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