JP2588940B2 - Optical signal processing circuit - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光レベルで入力光信号の多重化・分離処理を行う光信
号処理回路に関し、 光の特徴である高速性、二次元処理の可能性、波長領
域処理の可能性等を活かして光レベルで直接信号処理を
行うことができる光アクセスノードとしての光信号処理
回路を実現することを目的とし、 入力光信号から同期チャネル信号を識別する動作のみ
を電気に処理するか又は光処理し、その他は光カプラ、
光データラッチ回路、及び光スイッチ又は光信号消去回
路を用いて光信号分岐・挿入処理するように構成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Overview] An optical signal processing circuit that performs multiplexing / demultiplexing processing of an input optical signal at an optical level, which is a feature of light, is high speed, is capable of two-dimensional processing, and is capable of wavelength domain processing. The purpose of the present invention is to realize an optical signal processing circuit as an optical access node that can directly perform signal processing at an optical level by utilizing characteristics and the like, and only processes an operation of identifying a synchronization channel signal from an input optical signal into electricity. Or light treated, others are optical couplers,
An optical data latch circuit and an optical switch or an optical signal erasing circuit are used to perform optical signal branching / insertion processing.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、光信号処理回路に関し、特に光レベルで入
力光信号の多重化・分離処理を行う光信号処理回路に関
するものである。The present invention relates to an optical signal processing circuit, and more particularly to an optical signal processing circuit that performs multiplexing / demultiplexing processing of an input optical signal at an optical level.

伝送ビットレートの上昇に伴い、高速信号の多数処理
が必要となって来ている現在、光伝送装置における高速
信号の分岐・挿入処理の高速化・複雑化を緩和すること
が望まれている。With the increase in the transmission bit rate, a large number of high-speed signals need to be processed. At present, it is desired to reduce the speed and complexity of high-speed signal dropping / insertion processing in an optical transmission device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、光伝送装置では、信号処理を行う場合、伝送装
置に入力して来た光信号を一旦電気に変換してから電気
的な処理を行い、最後に光信号に変換して伝送路である
光ファイバに出力していた。2. Description of the Related Art Conventionally, in an optical transmission device, when performing signal processing, an optical signal input to the transmission device is once converted into electricity, then subjected to electrical processing, and finally converted into an optical signal to form a transmission path. Output to optical fiber.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、このような従来の装置では、広帯域IS
DNが成熟期を迎えた場合、所要処理数が大幅に増大する
ことから、このままでは回路規模の点から電気的な処理
だけでは対処し切れなくなることか予想される。However, in such a conventional device, the broadband IS
When the DN reaches its maturity period, the required number of processes will increase significantly, so it is expected that it will not be possible to cope with only electrical processes in terms of the circuit scale as it is.

従って、本発明は、光の特徴である高速性、二次元処
理の可能性、波長領域処理の可能性等を活かして光レベ
ルで直接信号処理を行うことができる光アクセスノード
としての光信号処理回路を実現することを目的とする。Therefore, the present invention provides an optical signal processing as an optical access node that can perform signal processing directly at an optical level by utilizing the high speed, the possibility of two-dimensional processing, the possibility of wavelength domain processing, etc., which are characteristics of light. It is intended to realize a circuit.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記の目的を達成するため、第１の本発明に係る光信
号処理回路では、第１図に原理的に示すように、入力光
信号を第１及び第２の光信号に分岐する第１の光カプラ
１と、該第１の光信号を電気信号に変換する光−電気変
換回路２と、該電気信号から同期チャネルを識別する同
期チャネル識別回路３と、該識別された同期チャネル信
号を同期チャネル光信号に変換する電気−光変換回路４
と、該第２の光信号を第３及び第４の光信号に分岐する
第２の光カプラ５と、該第３の光信号を該同期チャネル
光信号によってラッチして分岐光信号を外部に出力する
第１の光データラッチ回路６と、該第４の光信号を光増
幅する光増幅器７と、外部からの挿入光信号を該同期チ
ャネル光信号によってラッチし第５の光信号を発生する
第２の光データラッチ回路８と、該第５の光信号と該光
増幅器からの光信号とを、該同期チャネル信号により切
り替えて出力する光スイッチ９とを備えている。In order to achieve the above object, in an optical signal processing circuit according to a first aspect of the present invention, as shown in principle in FIG. 1, a first optical signal processing circuit splits an input optical signal into first and second optical signals. An optical coupler 1, an optical-electrical conversion circuit 2 for converting the first optical signal into an electric signal, a synchronous channel identification circuit 3 for identifying a synchronous channel from the electric signal, and synchronizing the identified synchronous channel signal Electro-optical conversion circuit 4 for converting to channel optical signal
And a second optical coupler 5 for splitting the second optical signal into third and fourth optical signals, and latching the third optical signal by the synchronization channel optical signal to output the split optical signal to the outside. A first optical data latch circuit 6 for outputting, an optical amplifier 7 for optically amplifying the fourth optical signal, and a fifth optical signal generated by latching an externally inserted optical signal with the synchronous channel optical signal. A second optical data latch circuit 8 and an optical switch 9 for switching and outputting the fifth optical signal and the optical signal from the optical amplifier by the synchronization channel signal are provided.

また、第２の本発明に係る光信号処理回路では、第２
図に原理的に示すように、入力光信号を第１及び第２の
光信号に分岐する第１の光カプラ１と、該第１の光信号
を電気信号に変換する光−電気変換回路２と、該電気信
号から同期チャネルを識別する同期チャネル識別回路３
と、該識別された同期チャネル信号を同期チャネル光信
号に変換する電気−光変換回路４と、該第２の光信号を
第３及び第４の光信号に分岐する第２の光カプラ５と、
該第３の光信号を該同期チャネル光信号によってラッチ
して分岐光信号を外部に出力する第１の光データラッチ
回路６と、該同期チャネル光信号により該同期チャネル
に対応して該第４の光信号を部分消去する光信号消去回
路10と、外部からの挿入光信号を該同期チャネル光信号
によってラッチし第５の光信号を発生する第２の光デー
タラッチ回路８と、該第５の光信号と該光信号消去回路
10からの光信号とを合流させて出力する第３の光カプラ
11とを備えている。In the optical signal processing circuit according to the second aspect of the present invention, the second
As shown in principle, a first optical coupler 1 for splitting an input optical signal into first and second optical signals, and an optical-electrical conversion circuit 2 for converting the first optical signal into an electric signal And a synchronization channel identification circuit 3 for identifying a synchronization channel from the electric signal.
An electro-optical conversion circuit 4 for converting the identified synchronization channel signal into a synchronization channel optical signal; a second optical coupler 5 for splitting the second optical signal into third and fourth optical signals; ,
A first optical data latch circuit 6 for latching the third optical signal by the synchronization channel optical signal and outputting a branch optical signal to the outside; and a fourth optical data latch circuit 6 corresponding to the synchronization channel by the synchronization channel optical signal. An optical signal erasing circuit 10 for partially erasing the optical signal, a second optical data latch circuit 8 for latching an externally inserted optical signal with the synchronization channel optical signal to generate a fifth optical signal, Optical signal and optical signal erasing circuit
Third optical coupler that combines and outputs the optical signal from 10
11 and are provided.

更に、第３の本発明に係る光信号処理回路では、第３
図に原理的に示すように、入力光信号を第１及び第２の
光信号に分岐する第１の光カプラ１と、該第１の光信号
から同期チャネルを識別する光フレーム信号を生成する
光フレーム生成回路12と、該第２の光信号を第３及び第
４の光信号に分岐する第２の光カプラ５と、該第３の光
信号を該光フレーム信号によってラッチして分岐光信号
を外部に出力する第１の光データラッチ回路６と、該光
フレーム信号により該同期チャネルに対応して該第４の
光信号を部分消去する光信号消去回路10と、外部からの
挿入光信号を該同期チャネル光信号によってラッチし第
５の光信号を発生する第２の光データラッチ回路８と、
該第５の光信号と該光信号消去回路（10）からの光信号
とを合流させて出力する第３の光カプラ11とを備えてい
る。Further, in the third optical signal processing circuit according to the present invention, the third
As shown in principle in the figure, a first optical coupler 1 for splitting an input optical signal into first and second optical signals and an optical frame signal for identifying a synchronization channel from the first optical signal are generated. An optical frame generation circuit 12, a second optical coupler 5 for splitting the second optical signal into a third optical signal and a fourth optical signal, and branching the third optical signal by latching the third optical signal with the optical frame signal A first optical data latch circuit 6 for outputting a signal to the outside, an optical signal erasing circuit 10 for partially erasing the fourth optical signal corresponding to the synchronization channel by the optical frame signal, and an externally inserted light A second optical data latch circuit 8 for latching a signal with the synchronization channel optical signal to generate a fifth optical signal;
A third optical coupler 11 is provided for combining and outputting the fifth optical signal and the optical signal from the optical signal erasing circuit (10).

〔作用〕[Action]

第１図に示した第１の本発明の光信号処理回路では、
第４図のタイムチャートに示すように、入力光信号を
第１の光カプラ１で第１及び第２の光信号に分岐すると
ともに第１の光信号を光−電気変換回路２で電気信号に
変換する。この電気信号から同期チャネル識別回路３で
同期チャネルを識別して低速信号に変換する。この識別
された同期チャネル信号を更に電気−光変換回路４で
同期チャネル光信号に変換する（このとき、第４図に
示すように遅延時間DLを与えることが好ましい）。In the optical signal processing circuit of the first invention shown in FIG.
As shown in the time chart of FIG. 4, the input optical signal is split into the first and second optical signals by the first optical coupler 1 and the first optical signal is converted into the electric signal by the optical-electrical conversion circuit 2. Convert. A synchronization channel is identified from the electric signal by a synchronization channel identification circuit 3 and converted into a low-speed signal. The identified synchronization channel signal is further converted into a synchronization channel optical signal by the electro-optical conversion circuit 4 (at this time, it is preferable to provide a delay time DL as shown in FIG. 4).

一方、光カプラ１からの分岐された第２の光信号は第
２の光カプラ５で第３の光信号及び第４の光信号に更
に分岐される、この第３の光信号を第１の光データラ
ッチ回路６で同期チャネル光信号によりラッチしてそ
の同期チャネルに対応する分岐光信号を低速光信号と
して外部の端末装置等に出力する。On the other hand, the second optical signal split from the optical coupler 1 is further split by the second optical coupler 5 into a third optical signal and a fourth optical signal. The optical data latch circuit 6 latches with a synchronization channel optical signal and outputs a branch optical signal corresponding to the synchronization channel as a low-speed optical signal to an external terminal device or the like.

また、光カプラ５で分岐された該第４の光信号は光増
幅器７で増幅されて光信号として光スイッチ９に送ら
れる。The fourth optical signal split by the optical coupler 5 is amplified by the optical amplifier 7 and sent to the optical switch 9 as an optical signal.

端末装置等の外部からの低速光信号としての挿入光信
号を第２の光データラッチ回路８において同期チャネ
ル光信号（第４図に示すように、同期チャネル光信号
に一定の遅延時間DLを与えることが好ましい）により
ラッチし所定タイムスロットに第５の光信号を発生す
る。第５の光信号と該光増幅器からの光信号とを、
光スイッチ９において同期チャンネル信号（第４図に
示すように、同期チャネル信号に一定の遅延時間DLを
与えることが好ましい）により切り替えて光出力信号
として出力している。In the second optical data latch circuit 8, an insertion optical signal as a low-speed optical signal from an external device such as a terminal device is given a synchronous channel optical signal (as shown in FIG. 4, a fixed delay time DL is given to the synchronous channel optical signal). (Preferably) to generate a fifth optical signal in a predetermined time slot. The fifth optical signal and the optical signal from the optical amplifier,
The optical switch 9 is switched by a synchronization channel signal (preferably, as shown in FIG. 4, it is preferable to give a constant delay time DL to the synchronization channel signal), and is output as an optical output signal.

第２の本発明に係る光信号処理回路では、第５図のタ
イムチャートに示すように、第４図と同様の信号〜
が得られるが、特に光カプラ５から出力された第４の光
信号を電気−光変換回路４からの同期チャネル光信号に
より当該チャネル部分のデータを光信号消去回路10で消
去して光信号（第５図に示すように、同期チャネル信
号に一定の遅延時間DLを与えることが好ましい）とし
て光カプラ11に与える。光カプラ11では第２の光データ
ラッチ回路８からの第５の光信号を、光信号の信号
消去されたタイムスロットに挿入して光出力信号を発
生する。In the optical signal processing circuit according to the second embodiment of the present invention, as shown in the time chart of FIG.
In particular, the fourth optical signal output from the optical coupler 5 is erased by the optical signal erasing circuit 10 using the synchronization channel optical signal from the electro-optical conversion circuit 4 to erase the data in the channel portion, and the optical signal ( As shown in FIG. 5, it is preferable to give a constant delay time DL to the synchronization channel signal). The optical coupler 11 inserts the fifth optical signal from the second optical data latch circuit 8 into the time slot from which the optical signal has been deleted to generate an optical output signal.

また、第３図の本発明に係る光信号処理回路では、第
６図のタイムチャートに示すように、入力光信号を第
１の光カプラ１で第１及び第２の光信号に分岐するとと
もに第１の光信号から所定タイムスロットのフレームの
識別部分として光フレーム生成回路12で光フレーム信号
を生成する。そして、第２の本発明と同様にして光信
号消去したタイムスロットに第５の光信号を挿入して
光出力信号を発生する。In addition, in the optical signal processing circuit according to the present invention shown in FIG. 3, the input optical signal is split into the first and second optical signals by the first optical coupler 1 as shown in the time chart of FIG. An optical frame signal is generated from the first optical signal by the optical frame generation circuit 12 as an identification part of a frame of a predetermined time slot. Then, the fifth optical signal is inserted into the time slot from which the optical signal has been erased in the same manner as in the second invention, thereby generating an optical output signal.

このようにして光レベルでの信号の分岐・挿入を行う
ことができる。In this manner, the signal can be dropped and inserted at the optical level.

〔実 施 例〕〔Example〕

第７図は、第１図乃至第３図に示した本発明の光信号
処理回路に用いられる光データラッチ回路６、８の一実
施例を示しており、この実施例では、光双安定レーザ
（BS−LD）21と、電流バイアス回路22と、光入力供給部
23とで構成され、電流バイアス回路22は更に光フレーム
を受けて電気信号に変換する光−電気変換器221と、こ
の電気信号によりバイアス電流をレベルスイッチングす
る電流レベルスイッチ222と、光−電気変換器221の出力
を一定時間遅延させて電流レベルスイッチ222に与える
遅延素子223とを含み、光入力供給部23は、光フレーム
を透過・反射するハーフミラー（又は光方向性結合器）
231と、ハーフミラー231からの光フレーム及び入力光デ
ータを透過・反射するハーフミラー231と、ハーフミラ
ー232の光出力を減衰させる光可変減衰器233とで構成さ
れている。FIG. 7 shows one embodiment of the optical data latch circuits 6 and 8 used in the optical signal processing circuit of the present invention shown in FIGS. 1 to 3. In this embodiment, an optical bistable laser is used. (BS-LD) 21, current bias circuit 22, and optical input supply unit
The current bias circuit 22 further includes an optical-to-electrical converter 221 that receives an optical frame and converts it into an electric signal, a current level switch 222 that performs level switching of a bias current by using the electric signal, and an optical-to-electrical converter. And a delay element 223 for delaying the output of the optical device 221 for a predetermined time and providing the output to the current level switch 222. The optical input supply unit 23 is a half mirror (or optical directional coupler) that transmits and reflects the optical frame.
The half mirror 231 includes a half mirror 231 that transmits and reflects an optical frame and input optical data from the half mirror 231, and a variable optical attenuator 233 that attenuates the optical output of the half mirror 232.

まず、この光データラッチ回路の光双安定レーザ21の
特性について説明する。First, the characteristics of the optical bistable laser 21 of the optical data latch circuit will be described.

光双安定レーザ21は、第８図（ａ）に示すように、光
入力P_IN＝０の状態において、電流バイアス回路22か
らの電流入力I_INを増大させて行くと第１の閾値I_ONを越
えた時に急激に光出力P_OUTが大きくなって発光し、該
電流入力I_INを低下させて行くと第２の閾値I_OFF以下に
なる時に急激に光出力P_OUTが減少して発光を停止する特
性を有している。As shown in FIG. 8 (a), when the current input I _IN from the current bias circuit 22 is increased in the state of the optical input P _IN = 0, the optical bistable laser 21 turns on the first threshold I _ON. When the output exceeds the threshold value, the light output P _OUT suddenly increases and emits light. When the current input I _IN decreases, the light output P _OUT rapidly decreases when the current input I _IN becomes less than the second threshold value I _OFF to emit light. It has the characteristic of stopping.

また、光双安定レーザ21は、第８図（ｂ）に示すよう
に、第１の閾値I_ONと第２の閾値I_OFFとの中間に位置す
る値に相当する電流入力I_Bをバイアスとして供給した場
合には、光入力P_INを増大させて行くと光閾値P_thを越
えた時に急激に光出力P_OUTが増大して発光し、光入力
P_INを低下させて行く時には光入力P_IN“0"になっても発
光を続ける特性を持っている。Further, the optical bistable laser 21, as shown in FIG. 8 (b), as the bias current input I _B corresponding to the value located in the middle between the first threshold value I _ON and the second threshold value I _OFF When the optical input P _IN is increased, the optical output P _OUT sharply increases when the optical input P _IN exceeds the optical threshold P _th.
When the _PIN is lowered, it has the characteristic of continuing to emit light even when the optical input _PIN becomes “0”.

このような光双安定レーザ21の特性に着目して第７図
の構成においては、ハーフミラー232に入力された光デ
ータは、ハーフミラー231で反射された光フレームと結
合されて光可変減衰器233を通過する時、この光結合の
結果、光可変減衰器233によって２つの所定レベル、即
ち光閾値P_th以上と光閾値P_th以下とが得られるようにレ
ベル制御されて光双安定レーザ21に光入力P_INとして印
加される。Focusing on such characteristics of the optical bistable laser 21, in the configuration of FIG. 7, the optical data input to the half mirror 232 is combined with the optical frame reflected by the half mirror 231 to form an optical variable attenuator. As a result of the optical coupling, the optical variable attenuator 233 controls the level of the optical bistable laser 21 so as to obtain two predetermined levels, that is, a light threshold _Pth or more and a light threshold _Pth or less. _Is applied as an optical input _PIN .

一方、ハーフミラー231を通過した光フレームは光−
電気変換器221に導かれる。光−電気変換器221は、光フ
レームに同期した電気信号を発生して電流レベルスイッ
チ222に与える。On the other hand, the optical frame that has passed through the half mirror 231
It is led to the electric converter 221. The optical-electrical converter 221 generates an electric signal synchronized with the optical frame and supplies the electric signal to the current level switch 222.

電流レベルスイッチ222は、入力した電気信号に応答
して電流レベルI_Bと第２の閾値I_OFF以下の２つのレベル
でオン／オフする電流入力I_INを光双安定レーザ21に与
える。The current level switch 222 supplies the optical bistable laser 21 with a current level I _B and a current input I _IN which is turned on / off at two levels below the second threshold value I _OFF in response to the input electric signal.

これにより、光双安定レーザ21においては、電流入
力I_INが光フレームに同期して電流レベルI_BとI_OFF以下
とに制御され、合わせて光入力P_INのレベルが光フレ
ームに同期して光閾値P_th以上と光閾値P_th以下とに制御
されることとなる。Thus, the optical bistable laser 21 is controlled in synchronism current input I _IN is the optical frame and below the current level I _B and I _OFF, the level of combined light input P _IN in synchronism with the optical frame It will be controlled to the optical threshold P _th or more and the light threshold value P _th or less.

従って、第９図のタイムチャートに示すように、光デ
ータが論理“1"のときは、この論理“1"と光フレーム
とが同期したとき光入力P_INが光閾値P_th以上となり且つ
電流入力I_INが電流レベルI_Bにあるとき（この時点では
遅延素子223による遅延時間τのため電流レベルI_Bを保
っている）、光双安定レーザ21は光出力P_OUT＝“1"とな
って発光することによりチャネルch1の光データＡをラ
ッチし、論理“1"と光フレームとが同期していないと
き光入力P_INが光閾値P_th以下となり且つ電流入力I_INが
レベルI_Bから遅延素子223で一定時間τだけ遅延された
後に第２の閾値I_OFF以下になるとき、光双安定レーザ21
は光出力P_OUT＝“0"となって発光を停止することにより
光ラッチを一旦解除する（そうでないと、ラッチ状態を
リセットできない）。Therefore, as shown in the time chart of FIG. 9, when the optical data is logic "1", when the logic "1" is synchronized with the optical frame, the optical input _PIN becomes _{equal to} or more than the optical threshold value _Pth and the current becomes higher. when the input I _iN is at the current level I _B (this is a point that maintains the current level I _B for τ delay time by the delay element 223), optically bistable laser 21 is a light output P _OUT = "1" It latches optical data a channel ch1 by emitting Te, logic "1" from and current input I _iN optical input P _iN becomes less light threshold P _th when the optical frame is not synchronous level I _B When the signal becomes equal to or less than the second threshold value I _OFF after being delayed by the delay element 223 for a predetermined time τ, the optical bistable laser 21
Releases the optical latch once by stopping the light emission with the optical output P _OUT = “0” (otherwise the latch state cannot be reset).

一方、光データが論理“0"にあるときには、電流入力
I_INは光フレームの論理値によって電流レベルI_Bと第２
の閾値I_OFF以下とでオン／オフされるが、光入力P_INは
常に光閾値P_th以下にあるので、光双安定レーザ21は発
光しないこととなる。On the other hand, when the optical data is at logic “0”, the current input
I _IN is a current level I _B and the second by the logical value of the light frame
While the on / off by the threshold value I _OFF hereinafter, the light input P _IN is always below the optical threshold P _th, the optical bistable laser 21 and thus does not emit light.

従って、第９図に示すように、光フレームによって指
定されたチャネルと同期した光データのみがラッチされ
ることとなる。Therefore, as shown in FIG. 9, only the optical data synchronized with the channel specified by the optical frame is latched.

第10図は、第２の本発明及び第３の本発明に用いる光
信号消去回路10の一実施例を示した図で、この光信号消
去回路10においても、光双安定レーザを用いることがで
き、第11図のタイムチャートに示すように、光フレーム
（光同期チャネル信号）を受けた電流バイアス回路22
は、そのチャネルに対してのみバイアス電流をI_OFF以下
とするので、光入力P_INのレベルにかかわからそのチャ
ネルのデータは消去されることとなる。FIG. 10 is a diagram showing one embodiment of the optical signal erasing circuit 10 used in the second and third inventions. In this optical signal erasing circuit 10, an optical bistable laser can be used. As shown in the time chart of FIG. 11, the current bias circuit 22 receiving the optical frame (optical synchronization channel signal)
Since the bias current is set to I _OFF or less only for the channel, the data of the channel is erased regardless of the level of the optical input _PIN .

また、この光信号消去回路10としては、第12図に示す
ような光増幅特性を有するレーザ増幅器21′を用いても
同様の動作を得ることができる（第13図参照）。但し、
製造上からは、光データラッチ回路にも用いる光双安定
レーザの方がモノリシック化し易い利点がある。The same operation can be obtained by using a laser amplifier 21 'having optical amplification characteristics as shown in FIG. 12 as the optical signal erasing circuit 10 (see FIG. 13). However,
From a manufacturing standpoint, the optical bistable laser used also for the optical data latch circuit has an advantage that it can be easily made monolithic.

次に、第３図に示した第３の本発明の光信号処理回路
に用いる光フレーム生成回路12の実施例について説明す
る。Next, an embodiment of the optical frame generation circuit 12 used in the optical signal processing circuit of the third invention shown in FIG. 3 will be described.

この光フレーム生成回路12は、第14図に示すようにや
はり光データラッチ回路を用いたものであり、光合流・
分波機能を有しており入力光信号を帰還光信号と合流す
る光合流・分波回路31と、帰還電流信号をバイアス信号
とし、該帰還電流信号が閾値以上のとき光合流・分波回
路31からの光閾値以上の光出力信号をラッチする光デー
タラッチ回路32と、光データラッチ回路32の光出力を光
同期パルスとして出力するとともに該光同期パルスを分
岐させる第１の光分岐回路33と、該分岐された光同期パ
ルスを更に２分岐する第２の光分岐回路34と、第２の光
分岐回路34の一方の光出力を更に２分岐して一方を該帰
還光信号とする第３の光分岐回路36と、第２及び第３の
光分岐回路34、36のそれぞれの他方の光出力を電気信号
に変換する第１及び第２の光−電気変換回路37、38と、
これらの光−電気変換回路37、38の両出力を入力する双
安定論理回路39と、この双安定論理回路39の論理出力に
応じて光データラッチ回路32への該帰還電流信号を閾値
以下又は以上にする電流バイアス回路40と、光合流・分
波回路31から光分波されたフレーム信号を第１の光−電
気変換回路37の出力と合流させる第３の光−電気変換回
路41と、この第３の光−電気変換回路41の出力を第２の
光−電気変換回路38の出力と合流させる遅延回路42とで
構成されている。The optical frame generation circuit 12 also uses an optical data latch circuit as shown in FIG.
An optical multiplexing / demultiplexing circuit 31 having a demultiplexing function and merging an input optical signal with a feedback optical signal, and an optical multiplexing / demultiplexing circuit when the feedback current signal is a bias signal and the feedback current signal is equal to or larger than a threshold value. An optical data latch circuit 32 for latching an optical output signal equal to or greater than the optical threshold value from 31; a first optical branching circuit 33 for outputting the optical output of the optical data latch circuit 32 as an optical synchronization pulse and branching the optical synchronization pulse A second optical branching circuit 34 for further branching the branched optical synchronization pulse into two, and a second optical branching circuit 34 for further branching one optical output of the second optical branching circuit 34 and setting one as the feedback optical signal. A third optical branch circuit 36, first and second optical-electrical conversion circuits 37 and 38 for converting the other optical output of each of the second and third optical branch circuits 34 and 36 into an electric signal,
A bistable logic circuit 39 that inputs both outputs of the optical-electrical conversion circuits 37 and 38, and the feedback current signal to the optical data latch circuit 32 according to the logic output of the bistable logic circuit 39 is equal to or smaller than a threshold or A current bias circuit 40 configured as described above, a third optical-electrical conversion circuit 41 for combining the frame signal optically demultiplexed from the optical coupling / demultiplexing circuit 31 with the output of the first optical-electrical conversion circuit 37, It comprises a delay circuit 42 for joining the output of the third optical-electrical conversion circuit 41 with the output of the second optical-electrical conversion circuit 38.

かかる光フレーム生成回路の動作を第15図のタイムチ
ャートにより説明する。The operation of the optical frame generation circuit will be described with reference to the time chart of FIG.

最初、光合成・分波回路31で波長λ_１とλ_２とに分波
され、波長λ_２における同期チャネル電気信号を光−
電気変換回路41で発生して光−電気変換回路37の出力と
合流することにより、双安定論理回路42をリセットする
ので、電流バイアス回路40の出力は立ち下がり、光デ
ータラッチ回路32をリセット状態に置く。First, the demultiplexed wavelengths lambda ₁ and lambda ₂ and the photosynthesis-branching circuit 31, optical synchronization channel electrical signals at wavelength lambda ₂ -
The bistable logic circuit 42 is reset by being generated by the electric conversion circuit 41 and merging with the output of the optical-electrical conversion circuit 37, so that the output of the current bias circuit 40 falls and the optical data latch circuit 32 is reset. Put on.

この後、光−電気変換回路41の出力を遅延回路42で
一定時間τ_３だけ遅延させて双安定論理回路39のセット
端子に入力するので、双安定論理回路39はセットされ、
従って電流バイアス回路40の出力は立ち上がってその
閾値I_OFFを越える。従って、光データラッチ回路32は光
入力信号のレベルが光閾値P_th越えていれば“1"にラ
ッチして光出力信号を発生し、第１の光分岐回路33に
与える。第１の光分岐回路33では、光信号を出力する
とともにこれを分岐させた光信号を第２の光分岐回路34
に送る。そして、第２の光分岐回路34から光合流回路１
への帰還光信号を与える前に第３の光分岐回路36によっ
て更に光分岐を行っている。尚、第15図で示したτ_３
は第14図の遅延回路42の遅延時間であり、光データラッ
チ回路32が所定のビット（チャネル）で立ち上がるよう
に決められる。即ち、フレーム信号が入力された時、
光データラッチ回路32をリセットし（光入力が光閾値P
_th以下になるため）、所定の立ち上げ位置（所定のチャ
ネル位置、所定の位相）が来る直前に光データラッチ回
路32の電流を閾値I_OFF以上にするように設定される。After that, the output of the optical-electrical conversion circuit 41 is delayed by a predetermined time τ ₃ by the delay circuit 42 and input to the set terminal of the bistable logic circuit 39, so that the bistable logic circuit 39 is set.
Therefore, the output of the current bias circuit 40 rises and exceeds the threshold value I _OFF . Therefore, if the level of the optical input signal exceeds the optical threshold value _Pth , the optical data latch circuit 32 latches the signal to “1” to generate an optical output signal, which is provided to the first optical branching circuit 33. The first optical branching circuit 33 outputs an optical signal and outputs the branched optical signal to a second optical branching circuit 34.
Send to Then, from the second optical branching circuit 34 to the optical joining circuit 1
Before the return optical signal is supplied to the third optical branching circuit, the third optical branching circuit 36 further performs optical branching. Note that τ ₃ shown in FIG.
Is a delay time of the delay circuit 42 in FIG. 14, and is determined so that the optical data latch circuit 32 rises at a predetermined bit (channel). That is, when a frame signal is input,
Reset the optical data latch circuit 32 (optical input is optical threshold P
To become a _th or less), a predetermined start-up position (a predetermined channel position, is set to the current optical data latch circuit 32 to or higher than the threshold I _OFF immediately before the predetermined phase) comes.

この第３の光分岐回路36の光分岐出力は第２の光−電
気変換回路38で電気信号に変換して双安定論理回路39
の一方の入力とする。双安定論理回路39の他方の入力は
第１の光−電気変換回路37からの電気信号であり、双
安定論理回路39の論理出力を受けた電流バイアス回路40
では、第１の光−電気変換回路37の電気出力の立ち上
がり（これは光出力より時間τ_０＝光データの１タイ
ムスロット以下の時間＝だけ遅れる）により光データラ
ッチ回路22へのバイアス電流としての帰還電流信号を
逆に立ち下げて閾値I_OFF以下にし以て光出力をリセッ
トし、第２の光−電気変換回路38の電気出力の立ち上
がり（これは光出力より時間τ_１だけ遅れる）により
該帰還電流信号を立ち上げて閾値I_OFF以上にすること
により光入力に対応した出力を発生する。The optical branch output of the third optical branch circuit 36 is converted into an electric signal by a second optical-electrical conversion circuit 38, and a bistable logic circuit 39
Is one of the inputs. The other input of the bistable logic circuit 39 is an electric signal from the first optical-to-electrical conversion circuit 37, and the current bias circuit 40 receiving the logic output of the bistable logic circuit 39
Then, as the bias current to the optical data latch circuit 22 due to the rise of the electrical output of the first optical-electrical conversion circuit 37 (this is delayed from the optical output by time τ ₀ = time shorter than one time slot of optical data =). reset the light output Te than to below the threshold I _OFF in the fall of the feedback current signal Conversely, the second light - by the rise of the electrical output of the electrical conversion circuit 38 (which is delayed by the time tau ₁ than the light output) The output corresponding to the optical input is generated by raising the feedback current signal to make the threshold current _IOFF or more.

このようにして、入力光データに波長多重でフレーム
信号（チャネル又は位相信号）を１つ以上重畳しておく
ことにより、この情報を検出することにより、所定の位
相を持つ１タイムスロット以下の任意のパルス幅で一定
周期のτ_２の光フレーム信号が繰り返して生成されるこ
とになる。In this manner, one or more frame signals (channels or phase signals) are superimposed on the input optical data by wavelength multiplexing, and this information is detected, whereby any one or less time slots having a predetermined phase and less than one time slot can be detected. Thus, an optical frame signal of τ ₂ having a constant period and a constant period is repeatedly generated.

尚、上記の実施例では、同期チャネル識別回路及び光
スイッチは従来から知られたものを使用することがで
き、また、光スイッチには、同期チャネル識別回路の出
力を駆動回路を経てスイッチングすることが好ましい。In the above embodiment, a conventionally known sync channel identification circuit and optical switch can be used, and the output of the synchronization channel identification circuit is switched to the optical switch via a drive circuit. Is preferred.

また、光−電気変換回路37と41の出力の合流点及び光
−電気変換回路38の出力と遅延回路42の出力との合流点
には論理和回路を用いることが好ましい。Further, it is preferable to use an OR circuit at the junction of the outputs of the optical-electrical conversion circuits 37 and 41 and the junction of the output of the optical-electrical conversion circuit 38 and the output of the delay circuit 42.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

このように、第１及び第２の本発明の光信号処理回路
によれば、同期チャネル信号を識別する動作のみを電気
に処理し、その他は光カプラ、光データラッチ回路、及
び光スイッチを用いて光信号処理でき、更に第３の本発
明では、同期チャネル信号識別も光フレーム生成回路に
よって光信号処理するように構成したので、全部又は大
半を光レベルで信号処理できるので、光伝送装置におけ
る信号分岐・挿入処理を高速に行うことができ、より簡
単な構造の光信号処理回路が実現できる。As described above, according to the first and second optical signal processing circuits of the present invention, only the operation of identifying the synchronization channel signal is processed electrically, and the other uses the optical coupler, the optical data latch circuit, and the optical switch. In the third aspect of the present invention, the synchronization channel signal identification is also processed by the optical frame generation circuit, so that all or most of the signal processing can be performed at the optical level. Signal branching / insertion processing can be performed at high speed, and an optical signal processing circuit having a simpler structure can be realized.

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

第１図は第１の本発明に係る光信号処理回路を原理的に
示すブロック図、 第２図は第２の本発明に係る光信号処理回路を原理的に
示すブロック図、 第３図は第３の本発明に係る光信号処理回路を原理的に
示すブロック図、 第４図は第１の本発明に係る光信号処理回路の動作を説
明するためのタイムチャート図、 第５図は第２の本発明に係る光信号処理回路の動作を説
明するためのタイムチャート図、 第６図は第３の本発明に係る光信号処理回路の動作を説
明するためのタイムチャート図、 第７図は本発明に係る光信号処理回路に用いる光データ
ラッチ回路の一実施例を示すブロック図、 第８図は光データラッチ回路に用いる光双安定レーザの
動作特性図、 第９図は光データラッチ回路の動作タイムチャート図、 第10図は本発明に係る光信号処理回路に用いる光信号消
去回路の一実施例を示すブロック図、 第11図は光信号消去回路の動作タイムチャート図、 第12図はレーザ増幅器の特性図、 第13図はレーザ増幅器を用いた場合の光信号消去回路の
一実施例を示すブロック図、 第14図は本発明に係る光信号処理回路に用いるフレーム
生成回路の一実施例を示すブロック図、 第15図は光フレーム生成回路の動作タイムチャート図、
である。 第１図乃至第３図において、 １、５、11……光カプラ、 ２……光−電気変換回路、 ３……同期チャネル識別回路、 ４……電気−光変換回路、 ６、８……光データラッチ回路、 ７……光増幅器、 ９……光スイッチ、 10……光信号消去回路、 12……光フレーム生成回路。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the optical signal processing circuit according to the first invention, FIG. 2 is a block diagram showing the principle of the optical signal processing circuit according to the second invention, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the principle of an optical signal processing circuit according to the third invention; FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the optical signal processing circuit according to the first invention; FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the optical signal processing circuit according to the present invention; FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the optical signal processing circuit according to the third present invention; Is a block diagram showing an embodiment of an optical data latch circuit used in the optical signal processing circuit according to the present invention, FIG. 8 is an operation characteristic diagram of an optical bistable laser used in the optical data latch circuit, and FIG. 9 is an optical data latch FIG. 10 is an operation time chart of the circuit, and FIG. FIG. 11 is a block diagram showing an embodiment of an optical signal erasing circuit used in a signal processing circuit, FIG. 11 is an operation time chart of the optical signal erasing circuit, FIG. 12 is a characteristic diagram of a laser amplifier, and FIG. FIG. 14 is a block diagram showing an embodiment of an optical signal erasing circuit in the case where the optical signal processing circuit according to the present invention is used. FIG. Operation time chart diagram,
It is. 1 to 3, 1, 5, 11... Optical coupler, 2... Optical-electrical conversion circuit, 3... Synchronization channel identification circuit, 4... Electric-optical conversion circuit, 6, 8. Optical data latch circuit 7 Optical amplifier 9 Optical switch 10 Optical signal erasing circuit 12 Optical frame generation circuit In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/26 (72)発明者 石原 智宏 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 脇坂 孝明 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−111145（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−102635（ＪＰ，Ａ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification code Agency reference number FI Technical indication H04B 10/26 (72) Inventor Tomohiro Ishihara 1015 Uedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited (72) Inventor Takaaki Wakisaka 1015 Uedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (56) References JP-A-57-111145 (JP, A) JP-A-62-102635 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】入力光信号を第１及び第２の光信号に分岐
する第１の光カプラ（１）と、 該第１の光信号を電気信号に変換する光−電気変換回路
（２）と、 該電気信号から同期チャネルを識別する同期チャネル識
別回路（３）と、 該識別された同期チャネル信号を同期チャネル光信号に
変換する電気−光変換回路（４）と、 該第２の光信号を第３及び第４の光信号に分岐する第２
の光カプラ（５）と、 該第３の光信号を該同期チャネル光信号によってラッチ
して分岐光信号を外部に出力する第１の光データラッチ
回路（６）と、 該第４の光信号を光増幅する光増幅器（７）と、 外部からの挿入光信号を該同期チャネル光信号によって
ラッチし第５の光信号を発生する第２の光データラッチ
回路（８）と、 該第５の光信号と該光増幅器からの光信号とを、該同期
チャネル信号により切り替えて出力する光スイッチ
（９）と、 を備えたことを特徴とする光信号処理回路。A first optical coupler for splitting an input optical signal into a first optical signal and a second optical signal; and an optical-electrical conversion circuit for converting the first optical signal into an electric signal. A synchronization channel identification circuit (3) for identifying a synchronization channel from the electric signal; an electro-optical conversion circuit (4) for converting the identified synchronization channel signal to a synchronization channel optical signal; A second for splitting the signal into third and fourth optical signals;
An optical coupler (5), a first optical data latch circuit (6) for latching the third optical signal with the synchronization channel optical signal and outputting a branched optical signal to the outside, and a fourth optical signal An optical amplifier (7) for optically amplifying the signal; a second optical data latch circuit (8) for latching an externally inserted optical signal with the synchronization channel optical signal to generate a fifth optical signal; An optical signal processing circuit, comprising: an optical switch (9) for switching and outputting an optical signal and an optical signal from the optical amplifier according to the synchronization channel signal. 【請求項２】入力光信号を第１及び第２の光信号に分岐
する第１の光カプラ（１）と、 該第１の光信号を電気信号に変換する光−電気変換回路
（２）と、 該電気信号から同期チャネルを識別する同期チャネル識
別回路（３）と、 該識別された同期チャネル信号を同期チャネル光信号に
変換する電気−光変換回路（４）と、 該第２の光信号を第３及び第４の光信号に分岐する第２
の光カプラ（５）と、 該第３の光信号を該同期チャネル光信号によってラッチ
して分岐光信号を外部に出力する第１の光データラッチ
回路（６）と、 該同期チャネル光信号により該同期チャネルに対応して
該第４の光信号を部分消去する光信号消去回路（10）
と、 外部からの挿入光信号を該同期チャネル光信号によって
ラッチし第５の光信号を発生する第２の光データラッチ
回路（８）と、 該第５の光信号と該光信号消去回路（10）からの光信号
とを合流させて出力する第３の光カプラ（11）と、 を備えたことを特徴とする光信号処理回路。2. A first optical coupler for splitting an input optical signal into first and second optical signals, and an optical-electrical conversion circuit for converting the first optical signal into an electric signal. A synchronization channel identification circuit (3) for identifying a synchronization channel from the electric signal; an electro-optical conversion circuit (4) for converting the identified synchronization channel signal to a synchronization channel optical signal; A second for splitting the signal into third and fourth optical signals;
An optical coupler (5), a first optical data latch circuit (6) for latching the third optical signal with the synchronization channel optical signal and outputting a branch optical signal to the outside, An optical signal erasing circuit for partially erasing the fourth optical signal corresponding to the synchronization channel (10)
A second optical data latch circuit (8) for latching an externally inserted optical signal with the synchronization channel optical signal to generate a fifth optical signal; and a fifth optical signal and the optical signal erasing circuit ( And a third optical coupler (11) for combining and outputting the optical signal from (10) and an optical signal from the optical signal processing circuit. 【請求項３】入力光信号を第１及び第２の光信号に分岐
する第１の光カプラ（１）と、 該第１の光信号から同期チャネルを識別する光フレーム
信号を生成する光フレーム生成回路（12）と、 該第２の光信号を第３及び第４の光信号に分岐する第２
の光カプラ（５）と、 該第３の光信号を該光フレーム信号によってラッチして
分岐光信号を外部に出力する第１の光データラッチ回路
（６）と、 該光フレーム信号により該同期チャネルに対応して該第
４の光信号を部分消去する光信号消去回路（10）と、 外部からの挿入光信号を該同期チャネル光信号によって
ラッチし第５の光信号を発生する第２の光データラッチ
回路（８）と、 該第５の光信号と該光信号消去回路（10）からの光信号
とを合流させて出力する第３の光カプラ（11）と、 を備えたことを特徴とする光信号処理回路。3. A first optical coupler (1) for splitting an input optical signal into a first optical signal and a second optical signal, and an optical frame for generating an optical frame signal for identifying a synchronization channel from the first optical signal. A generation circuit (12), and a second circuit for branching the second optical signal into third and fourth optical signals
An optical coupler (5), a first optical data latch circuit (6) for latching the third optical signal by the optical frame signal and outputting a branched optical signal to the outside, and the synchronization by the optical frame signal An optical signal erasing circuit (10) for partially erasing the fourth optical signal corresponding to the channel; and a second optical signal erasing circuit for latching an externally inserted optical signal with the synchronous channel optical signal to generate a fifth optical signal. An optical data latch circuit (8); and a third optical coupler (11) for combining and outputting the fifth optical signal and the optical signal from the optical signal erasing circuit (10). Characteristic optical signal processing circuit.