JPH08204678A - Multiplex demultiplex method for time division multiplex optical signal and its device - Google Patents
Multiplex demultiplex method for time division multiplex optical signal and its deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、時分割多重方式で超高
速の光通信を実現する際の多重分離の方法及びその装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a demultiplexing method and apparatus for realizing ultrahigh-speed optical communication by time division multiplexing.
【０００２】[0002]
【従来の技術およびその課題】電気回路を用いた数十Gb
it/sを越える信号処理は現状では困難なため、これより
高速な光伝送を実現するためには光学的な時分割多重も
しくは波長多重伝送技術が用いられている。波長多重伝
送の場合には、パルス光源を使用波長分だけ用意する必
要がある点と、光増幅器を用いて多波長成分を一括に増
幅中継する際に光増幅器の利得の波長依存性を小さくす
ることが困難であるという欠点がある。[Prior art and its problems] Several tens of Gb using an electric circuit
Since signal processing exceeding it / s is difficult at present, optical time division multiplexing or wavelength multiplexing transmission technology is used to realize higher speed optical transmission. In the case of wavelength division multiplexing transmission, it is necessary to prepare pulse light sources for the number of wavelengths used, and to reduce the wavelength dependence of the gain of the optical amplifier when collectively amplifying and relaying multiple wavelength components using the optical amplifier. It has the drawback of being difficult.
【０００３】これに対して光学的な時分割多重化は、ｎ
個のＦbit/sの信号をタイミングをずらしながら光学的
合波回路で合波することにより容易に行うことができ、
これによりｎ×Ｆbit/sの信号が得られるため、光増幅
器の利得や伝送用光ファイバの波長分散特性の波長依存
性に配慮する必要がない。On the other hand, the optical time division multiplexing is n
This can be easily done by combining the Fbit / s signals with an optical combining circuit while shifting the timing.
As a result, a signal of n × Fbit / s can be obtained, so that it is not necessary to consider the gain of the optical amplifier and the wavelength dependence of the wavelength dispersion characteristic of the transmission optical fiber.
【０００４】また、多重分離には、ＬｉＮｂＯ3光強度
変調器や電界吸収型半導体変調器を高速の光スイッチと
して用いる方法（R.S.Tucker et al.,"16 Gbit/s optic
al time-division multiplexed transmission system e
xperiment",Proceedings ofOptical Fiber Communicati
on,ThB2(1988)）や、光ファイバや半導体中の誘導四光
子混合を用いて、分離したいチャンネルの信号を信号光
とは別の波長に選択的に変換して分離する方法（P.A.An
drekson et al.,"16 Gbit/s all-optical demultiplexi
ng using four-wave mixing",Electronics Letters,vo
l.27,p.922(1991)）、非線形ループミラー(NOLM: Nonli
near Optical Loop Mirror)や非線形増幅ループミラー
(NALM: Nonlinear Amplifiing Loop Mirror)を高速の光
スイッチとして用いる方法（K.J.Blow,N.J.Doran,and
B.P.Nelson,"Demonstration of thenonlinear fiber lo
op mirror as an ultrafast all-optical demultiplexe
r",Electronics Letters,vol.26,p.962(1990)）などが
提案されている。いずれの方法もスイッチングのため
に、多重化前の信号の繰り返し周波数に相当する周波数
Ｆのクロック信号が必要である。For demultiplexing, a method using a LiNbO 3 optical intensity modulator or an electroabsorption type semiconductor modulator as a high-speed optical switch (RSTucker et al., "16 Gbit / s optics"
al time-division multiplexed transmission system e
xperiment ", Proceedings of Optical Fiber Communicati
on, ThB2 (1988)) or induced four-photon mixing in an optical fiber or semiconductor to selectively convert the signal of the channel to be separated into a wavelength different from the signal light and separate it (PAAn
drekson et al., "16 Gbit / s all-optical demultiplexi
ng using four-wave mixing ", Electronics Letters, vo
l.27, p.922 (1991)), Nonlinear loop mirror (NOLM: Nonli
near Optical Loop Mirror) and nonlinear amplification loop mirror
(NALM: Nonlinear Amplifiing Loop Mirror) as a high-speed optical switch (KJBlow, NJDoran, and
BPNelson, "Demonstration of the nonlinear fiber lo
op mirror as an ultrafast all-optical demultiplexe
r ", Electronics Letters, vol.26, p.962 (1990)) and the like have been proposed. In either method, a clock signal of frequency F corresponding to the repetition frequency of the signal before multiplexing is used for switching. is necessary.
【０００５】図１１は従来の多重分離方法の構成を示す
図であって、１は光増幅器、２は伝送用光ファイバ、３
は光分岐回路、４は高速受光器、５はクロック抽出回
路、６は１対ｎ光分岐回路、７はクロック分配回路、８
は移相器、ＳＷ1，ＳＷ2…ＳＷnは多重分離用高速スイ
ッチ、９は受光器、１０は識別回路である。これを動作
させるには、まず光増幅器１と伝送用光ファイバ２を用
いて伝搬させてきた多重化光信号を光増幅器１で増幅し
光分岐回路３に入力する。光分岐回路３で、多重化信号
の一部を分岐して高速受光器４で受光し、クロック抽出
回路５に入力する。クロック抽出回路５では、ｎ多重さ
れたＦbit/sのデータ信号から多重分離用のＦHzの周波
数成分を抽出する。このクロック成分をクロック分配回
路７で各多重分離用高速光スイッチＳＷに供給し多重分
離を行なう。FIG. 11 is a diagram showing the structure of a conventional demultiplexing method, in which 1 is an optical amplifier, 2 is an optical fiber for transmission, and 3 is a transmission optical fiber.
Is an optical branch circuit, 4 is a high-speed optical receiver, 5 is a clock extraction circuit, 6 is a 1-to-n optical branch circuit, 7 is a clock distribution circuit, 8
Is a phase shifter, SW 1 , SW 2 ... SW n are demultiplexing high-speed switches, 9 is a light receiver, and 10 is an identification circuit. In order to operate this, first, the multiplexed optical signal propagated using the optical amplifier 1 and the transmission optical fiber 2 is amplified by the optical amplifier 1 and input to the optical branch circuit 3. The optical branching circuit 3 branches a part of the multiplexed signal, the high-speed photodetector 4 receives the light, and inputs it to the clock extraction circuit 5. The clock extraction circuit 5 extracts the frequency component of FHz for demultiplexing from the n-multiplexed Fbit / s data signal. The clock distribution circuit 7 supplies this clock component to each demultiplexing high-speed optical switch SW for demultiplexing.
【０００６】多重分離をおこなうデータ信号は１対ｎ光
分岐回路６でｎ個の多重分離用高速光スイッチＳＷ1〜
ＳＷnに分配する。多重分離を行なう際のスイッチング
のタイミングは、各光スイッチのゲートの開くタイミン
グが各チャンネル成分の信号の位置に対応するようにク
ロック分配回路７に接続した移相器８で調整する。各チ
ャンネル毎の信号に分離されたデータ信号は受光器９で
受光し識別回路１０で多重化前のデータ信号に変換す
る。The data signal to be demultiplexed is the n-to-n optical demultiplexing circuit 6 for n high-speed demultiplexing optical switches SW 1 to SW 1 .
Distribute to SW n . The switching timing when performing demultiplexing is adjusted by the phase shifter 8 connected to the clock distribution circuit 7 so that the opening timing of the gate of each optical switch corresponds to the position of the signal of each channel component. The data signal separated into signals for each channel is received by the photodetector 9 and converted by the identification circuit 10 into a data signal before being multiplexed.
【０００７】従来のようにｎチャンネルの信号を各々の
パルスの振幅が等しくなるように多重化する方法では、
図１２（ａ）に示す様に多重化後の信号スペクトルの中
には、周波数Ｆの周波数成分が輝線スペクトルとしては
含まれず、周波数Ｆのクロック成分を効率良く抽出する
ことは困難であった。データ長２7−１の疑似ランダム
信号で変調したパルス信号を４多重し、その中の１チャ
ンネルの信号をｋ倍の振幅になるように設定した場合の
多重化信号スペクトルに含まれる周波数Ｆのクロック成
分の大きさを示したのが図１２（ｂ），図１３（ａ）お
よび（ｂ）である。これらの図に示すようにパルス振幅
の変化が５％以内の場合には多重化信号に含まれるクロ
ック成分のスペクトル強度が小さく、効率良く分離する
ためには狭帯域の周波数フィルタや高利得の増幅器が必
要であった。In the conventional method of multiplexing n-channel signals so that the amplitude of each pulse becomes equal,
As shown in FIG. 12A, the frequency component of the frequency F is not included in the signal spectrum after the multiplexing as the bright line spectrum, and it is difficult to efficiently extract the clock component of the frequency F. A pulse signal modulated by a pseudo-random signal with a data length of 2 7 -1 is multiplexed 4 times, and the signal of one channel therein is set to have an amplitude k times that of the frequency F included in the multiplexed signal spectrum. The magnitude of the clock component is shown in FIGS. 12 (b), 13 (a) and 13 (b). As shown in these figures, when the change of the pulse amplitude is within 5%, the spectrum intensity of the clock component included in the multiplexed signal is small, and for efficient separation, a narrow band frequency filter or a high gain amplifier is used. Was needed.
【０００８】多重化信号からクロック信号を得る方法の
ひとつを図１４に示す（S.Kawanisi,T.Morioka,O.Kamat
ani,H.Takara,and M.Saruwatari,"Time-division-multi
plexed 100 Gbit/s,200 km optical transmission expe
riment using PLL timing extraction and all-optical
demultiplexing based on polarization insensitive
four-wave mixing",Proceedings of Optical Fiber Com
munication,PD23(1994)）。この図で、２０は光合波
器、２１は半導体レーザ増幅器、２２はバンドパスフィ
ルタ、２３は受光器、２４は位相比較器、２５は低周波
発振器、２６は逓倍器、２７は電圧制御発振器、２８は
ミキサー、２９は光クロックパルス発生器である。One method of obtaining a clock signal from a multiplexed signal is shown in FIG. 14 (S.Kawanisi, T.Morioka, O.Kamat).
ani, H.Takara, and M.Saruwatari, "Time-division-multi
plexed 100 Gbit / s, 200 km optical transmission expe
riment using PLL timing extraction and all-optical
demultiplexing based on polarization insensitive
four-wave mixing ", Proceedings of Optical Fiber Com
munication, PD23 (1994)). In this figure, 20 is an optical multiplexer, 21 is a semiconductor laser amplifier, 22 is a bandpass filter, 23 is a photodetector, 24 is a phase comparator, 25 is a low frequency oscillator, 26 is a multiplier, 27 is a voltage controlled oscillator, 28 is a mixer and 29 is an optical clock pulse generator.
【０００９】この方法は、電圧制御発振器２７からの周
波数Ｆの正弦波と、低周波発振器２５からの周波数△ｆ
の信号をミキサー２８で混合し、周波数Ｆ＋△ｆの信号
を用意する。この信号から光クロックパルス発生器２９
で周波数Ｆ＋△ｆの光パルスを発生し、このパルスと多
重化信号パルスを光合波器２０を用いて合波する。この
信号を、半導体レーザ増幅器２１に結合し、増幅器内の
誘導４光子混合を用いて多重化信号と光クロックパルス
との相関信号を発生させる。この相関信号成分をバンド
パスフィルタ２２で分離し受光器２３で電気信号に変換
する。この信号にはｎ△ｆの周波数成分が含まれている
ため、この信号と、低周波発振器２５の出力を逓倍器２
６でｎ逓倍した信号との位相を位相比較器２４で比較
し、その誤差信号を電圧制御発振器２７にフィードバッ
クすることによりｎＦbit/sの多重化信号と位相の同期
のとれたＦHzのクロック信号を得ることができる。In this method, a sine wave having a frequency F from the voltage controlled oscillator 27 and a frequency Δf from the low frequency oscillator 25 are used.
Signals of frequency F + Δf are prepared by mixing with the mixer 28. From this signal, the optical clock pulse generator 29
At, an optical pulse of frequency F + Δf is generated, and this pulse and the multiplexed signal pulse are multiplexed by using the optical multiplexer 20. This signal is coupled to the semiconductor laser amplifier 21 and stimulated four-photon mixing in the amplifier is used to generate a correlation signal between the multiplexed signal and the optical clock pulse. The correlation signal component is separated by the bandpass filter 22 and converted into an electric signal by the light receiver 23. Since this signal contains the frequency component of nΔf, this signal and the output of the low frequency oscillator 25 are multiplied by the multiplier 2
The phase with the signal multiplied by n in 6 is compared by the phase comparator 24, and the error signal is fed back to the voltage controlled oscillator 27 to generate the multiplexed signal of nFbit / s and the clock signal of FHz synchronized with the phase. Obtainable.
【００１０】しかしながら、この方法は回路の構成が非
常に複雑になることと、クロック発生回路の他に多重分
離用の回路がもう一つ必要であるという欠点があった。However, this method has the drawbacks that the circuit configuration becomes very complicated and that another circuit for demultiplexing is required in addition to the clock generation circuit.
【００１１】本発明の目的は、光の注入同期を用いた再
生型多重分離技術により、受光部における多重分離用の
クロック信号の抽出および多重分離を同時に実現し、経
済的な超高速光伝送システムを提供することにある。An object of the present invention is to realize the extraction and demultiplexing of the clock signal for demultiplexing in the light receiving section at the same time by the regenerative demultiplexing technique using the injection locking of light, and to realize an economical ultrahigh-speed optical transmission system. To provide.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
時分割多重化されて伝送された光信号を光スイッチを用
いて多重化前の伝送速度に多重分離する方法において、
光スイッチとして非線形ループミラーに光帰還回路を設
けることにより、該非線形ループミラーを多重化前の伝
送速度に相当する繰り返しで発振する光パルス自励発振
器とし、該光パルス自励発振器に該多重化信号を入射せ
しめ、該多重化信号に含まれる多重化前の伝送速度の成
分により注入同期を起こさせることにより該光パルス自
励発振器の周波数を時分割多重前のクロック信号に一致
させ、それによりクロックを抽出することを特徴とす
る。According to the first aspect of the present invention,
In a method of demultiplexing an optical signal transmitted by time division multiplexing to a transmission rate before multiplexing by using an optical switch,
By providing an optical feedback circuit in the non-linear loop mirror as an optical switch, the non-linear loop mirror is made into an optical pulse self-excited oscillator that repeatedly oscillates at a transmission rate before multiplexing, A signal is made incident, and injection locking is caused by the component of the transmission rate before multiplexing included in the multiplexed signal so that the frequency of the optical pulse self-excited oscillator matches the clock signal before time division multiplexing, thereby It is characterized by extracting a clock.
【００１３】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の方法で動作する多重分離装置であって、前記光帰還
回路は前記非線形ループミラーの光出力の一部を分岐す
る光分岐回路とその分岐出力に応じて前記非線形ループ
ミラーの制御光端子に光パルスを供給する光パルス発生
器とからなり、該光パルス発生器は、高速受光器と、ク
ロック抽出回路と、半導体レーザ駆動回路と、該多重化
信号とは異なる波長の半導体レーザとからなることを特
徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a demultiplexing device which operates by the method according to the first aspect, wherein the optical feedback circuit branches an optical output of the nonlinear loop mirror. And an optical pulse generator for supplying an optical pulse to the control optical terminal of the nonlinear loop mirror according to its branched output, the optical pulse generator comprising a high-speed light receiver, a clock extraction circuit, and a semiconductor laser drive circuit. And a semiconductor laser having a wavelength different from that of the multiplexed signal.
【００１４】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の方法において、多重化信号を複数チャンネルに分割
しそのうち１チャンネルについて請求項１記載の方法に
より時分割多重前のクロック信号の抽出および多重分離
を行い、該クロック信号を残りのチャンネルに分配し、
それぞれのチャンネルについて該非線形ループミラーを
その動作のタイミングが多重化信号の各チャンネルの信
号が分離できるように調整して多重分離を行うことを特
徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the method according to the first aspect, the multiplexed signal is divided into a plurality of channels, and one of the channels is extracted by the method according to the first aspect before the time division multiplexing. And demultiplexing and distributing the clock signal to the remaining channels,
The demultiplexing is performed by adjusting the operation timing of the non-linear loop mirror for each channel so that the signals of each channel of the multiplexed signal can be separated.
【００１５】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の方法で動作する多重分離装置であって、時分割光多
重化信号をその多重度に等しい数だけ分岐する光分岐回
路と、該多重度に等しい数の非線形ループミラーと、光
分岐回路と高速受光器とクロック抽出回路と半導体レー
ザ駆動回路と多重化信号とは異なる波長の半導体レーザ
とからなり該非線形ループミラーのいずれか１に接続さ
れる光帰還回路と、残りの非線形ループミラーに接続さ
れ半導体レーザ駆動回路および多重化信号とは異なる波
長の半導体レーザとからなる光パルス発生部と、前記ク
ロック抽出回路の出力クロック信号を該光パルス発生部
に分配するクロック分配回路と、該分配されたクロック
信号のタイミングを調整する移相器とからなることを特
徴とする。The invention according to claim 4 is a demultiplexing apparatus which operates by the method according to claim 3, and an optical branching circuit for branching the time division multiplexed optical signal by a number equal to its multiplicity. Any one of the nonlinear loop mirrors, which comprises a number of nonlinear loop mirrors equal to the multiplicity, an optical branching circuit, a high-speed photodetector, a clock extraction circuit, a semiconductor laser drive circuit, and a semiconductor laser of a different wavelength for the multiplexed signal. An optical pulse generator connected to the optical feedback circuit and a semiconductor laser driving circuit connected to the remaining nonlinear loop mirror and a semiconductor laser having a wavelength different from that of the multiplexed signal, and an output clock signal from the clock extraction circuit. It is characterized by comprising a clock distribution circuit which distributes to the optical pulse generator, and a phase shifter which adjusts the timing of the distributed clock signal.
【００１６】また、請求項５記載の発明は、請求項１記
載の方法において、光スイッチとして光強度変調器を用
い、この光変調器の光出力の一部から該光変調器を駆動
する電気パルスを得る光帰還回路を設けることにより、
該光強度変調器を多重化前の伝送速度に相当する繰り返
しで発振する光パルス自励発振器とし、多重化信号に含
まれる多重化前の伝送速度の成分により注入同期を起こ
させることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the method according to the first aspect, an optical intensity modulator is used as an optical switch, and an electric power for driving the optical modulator from a part of the optical output of the optical modulator. By providing an optical feedback circuit that obtains pulses,
The optical intensity modulator is an optical pulse self-excited oscillator that repeatedly oscillates corresponding to the transmission rate before multiplexing, and injection locking is caused by the component of the transmission rate before multiplexing included in the multiplexed signal. To do.
【００１７】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の方法で動作する多重分離装置であって、前記光帰還
回路が、該光強度変調器の光出力の一部を分岐する光分
岐回路と高速受光器とクロック抽出回路と増幅器と電気
パルス変換器とで構成される電気パルス発生器からなる
ことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a demultiplexing device which operates by the method according to the fifth aspect, wherein the optical feedback circuit branches a part of the optical output of the optical intensity modulator. It is characterized by comprising an electric pulse generator composed of a branch circuit, a high-speed photodetector, a clock extraction circuit, an amplifier and an electric pulse converter.
【００１８】[0018]
【作用】請求項１記載の発明によれば、多重分離を行な
うために必要なクロック信号の抽出が従来方法に比べて
容易となり、かつクロック信号と多重化光信号とのタイ
ミング調整は自動的に行なわれる。また、クロック信号
の抽出と同時に多重分離が実現できる利点もある。さら
に、多重化信号の振幅が全て等しく直接多重化信号から
多重分離用のクロック信号成分が抽出できない場合に
も、動作可能である。また、請求項２記載の発明によれ
ば、請求項１と同様な効果を有する多重分離装置を実現
できる。また、請求項３記載の発明によれば、請求項１
の効果の他に、多チャンネルの多重分離を同時に行うこ
とができる。また、請求項４記載の発明によれば、請求
項３と同様な効果を有する多重分離装置を実現できる。According to the first aspect of the invention, the extraction of the clock signal necessary for demultiplexing is easier than in the conventional method, and the timing adjustment between the clock signal and the multiplexed optical signal is automatically performed. Done. There is also an advantage that demultiplexing can be realized at the same time as the extraction of the clock signal. Further, it is possible to operate even when the amplitudes of the multiplexed signals are all equal and the clock signal component for demultiplexing cannot be extracted from the directly multiplexed signal. Further, according to the invention described in claim 2, it is possible to realize a demultiplexer having the same effect as that of claim 1. According to the invention of claim 3, claim 1
In addition to the effect of (3), multiple channels can be demultiplexed simultaneously. According to the invention of claim 4, it is possible to realize a demultiplexer having the same effect as that of claim 3.
【００１９】[0019]
［実施例１］図１は、本発明の基本となる非線形光学ル
ープミラー（以下、ＮＯＬＭという）の動作を示す図で
あって、１は光増幅器、８は移相器、３０は半導体レー
ザ駆動回路、３１はＤＦＢレーザ、３２は狭帯域光フィ
ルタ、３３はパルス圧縮用ファイバ、３４は偏波コント
ローラ、３５は光合波器、３６は３ｄＢカップラ、３７
は単一モードファイバ、３８は光バンドパスフィルタ、
３９はクロック信号発生器である。ＮＯＬＭは、３ｄＢ
光カップラ３６と単一モードファイバ３７から構成さ
れ、光合波器３５を通じて入力される制御光パルスに応
じてＮＯＬＭへの入力信号をスイッチングする。半導体
レーザ駆動回路３０、ＤＦＢレーザ３１、狭帯域光フィ
ルタ３２、パルス圧縮用ファイバ３３、光増幅器１から
なる部分は、クロック信号発生器３９から半導体レーザ
駆動回路３０へ供給されるクロック信号に応じてＮＯＬ
Ｍの制御光パルスを発生するパルス発生器として動作す
る。以下で詳しい動作について説明する。[Embodiment 1] FIG. 1 is a diagram showing the operation of a nonlinear optical loop mirror (hereinafter referred to as NOLM), which is the basis of the present invention, in which 1 is an optical amplifier, 8 is a phase shifter, and 30 is a semiconductor laser drive. Circuit, 31 is a DFB laser, 32 is a narrow band optical filter, 33 is a pulse compression fiber, 34 is a polarization controller, 35 is an optical multiplexer, 36 is a 3 dB coupler, 37
Is a single mode fiber, 38 is an optical bandpass filter,
39 is a clock signal generator. NOLM is 3 dB
It is composed of an optical coupler 36 and a single mode fiber 37, and switches an input signal to the NOLM according to a control optical pulse input through the optical multiplexer 35. The semiconductor laser drive circuit 30, the DFB laser 31, the narrow band optical filter 32, the pulse compression fiber 33, and the optical amplifier 1 correspond to the clock signal supplied from the clock signal generator 39 to the semiconductor laser drive circuit 30. NOL
It operates as a pulse generator that generates M control light pulses. The detailed operation will be described below.
【００２０】ＮＯＬＭは、図１の左側の信号入力端子か
ら入力された信号が３ｄＢカップラ３６で光ファイバル
ープを時計回りと反時計回りに分かれてループを伝搬
し、ループを一周した後再び３ｄＢカップラ３６で合波
して出力される構成になっている。この際、図に示すよ
うにループに設けた光合波器３５を通じて制御光パルス
を入力すると、この制御光パルスと同一のタイミングで
かつ同方向（反時計方向）に進む信号光は制御光の光カ
ー効果により非線形な位相変化をうけるが時計回りに進
む信号光はその影響を受けない。その結果、３ｄＢカッ
プラ３６の出力側ポートには制御光パルスによってスイ
ッチングされた信号光が出力される。In the NOLM, the signal input from the signal input terminal on the left side of FIG. It is configured to be multiplexed and output at 36. At this time, when the control light pulse is inputted through the optical multiplexer 35 provided in the loop as shown in the figure, the signal light traveling at the same timing and in the same direction (counterclockwise direction) as the control light pulse is the light of the control light. The signal light that undergoes nonlinear phase change due to the Kerr effect is not affected by the signal light traveling in the clockwise direction. As a result, the signal light switched by the control light pulse is output to the output side port of the 3 dB coupler 36.
【００２１】一方、制御光パルスと重なっていない信号
光成分は、時計回り、反時計回り成分ともループを伝搬
することによって受ける位相変化量が等しいため、ＮＯ
ＬＭの出力端子側には出力されず入力端子側に反射され
る。従って、制御光パルスの繰り返し周波数を多重化前
の信号速度Ｆに設定することにより、ＮＯＬＭを用いて
多重化信号から多重化前の１チャンネルの信号を分離す
ることができる。ＮＯＬＭを用いた光スイッチは、時計
回り、反時計回り成分の位相差がπのとき最大のスイッ
チング効率が得られ、この条件は光合波器３５の挿入損
失がないと仮定すると制御光パルスのピーク光パワー
Ｐ、ループの長さＬを用いて、 Ｐ＝λＡ／（２ｎ2Ｌ） で与えられる。ここでｎ2は非線形屈折率、Ａは有効断
面積、λは波長である。On the other hand, the signal light component that does not overlap with the control light pulse has the same amount of phase change received by propagating through the loop in both clockwise and counterclockwise components, so NO.
It is not output to the output terminal side of the LM and is reflected to the input terminal side. Therefore, by setting the repetition frequency of the control light pulse to the signal speed F before multiplexing, the NOLM can be used to separate the signal of one channel before multiplexing from the multiplexed signal. The optical switch using the NOLM achieves the maximum switching efficiency when the phase difference between the clockwise and counterclockwise components is π, and this condition is the peak of the control optical pulse assuming that there is no insertion loss of the optical multiplexer 35. Using the optical power P and the length L of the loop, P = λA / (2n 2 L). Here, n 2 is the nonlinear refractive index, A is the effective area, and λ is the wavelength.
【００２２】図１に示したＮＯＬＭの構成においては、
信号光の波長λsと制御光の波長λcを異なる波長に設定
しておき光バンドパスフィルタ３８で信号光成分を分離
して出力を得ている。制御光パルスは、波長λcのＤＦ
Ｂレーザ３１をクロック信号発生器３９から得られる周
波数Ｆの正弦波で利得スイッチ駆動して繰り返し周波数
Ｆのパルスを発生させ、狭帯域光フィルタ３２でトラン
スフォームリッミトなパルス（パルスのパルス幅とスペ
クトル幅がフーリエ変換の関係で与えられる）に変換
し、それをさらにパルス圧縮用ファイバ３３でパルス圧
縮し、エルビウムファイバ増幅器１でＮＯＬＭのスイッ
チングが起こる強度まで増幅する。ＮＯＬＭを用いたス
イッチングの消光比は信号光と制御光の偏波が一致した
とき最大になるので、偏波コントローラ３４を用いて制
御光の偏波状態を調整する。尚、多重化信号と制御光パ
ルスの位相はクロック信号発生器３９に接続した移相器
８で調整し、所望のチャンネルの信号の多重分離を行
う。In the configuration of the NOLM shown in FIG.
The wavelength λs of the signal light and the wavelength λc of the control light are set to different wavelengths, and the signal light component is separated by the optical bandpass filter 38 to obtain the output. The control light pulse is a DF of wavelength λc
The B laser 31 is driven by a gain switch with a sine wave of a frequency F obtained from the clock signal generator 39 to generate a pulse of a repetitive frequency F, and the narrow band optical filter 32 generates a transform limit pulse (pulse width of pulse The spectrum width is given by the relation of Fourier transform), and the pulse is further compressed by the pulse compression fiber 33, and amplified by the erbium fiber amplifier 1 to an intensity at which NOLM switching occurs. Since the extinction ratio of switching using the NOLM becomes maximum when the polarizations of the signal light and the control light match, the polarization state of the control light is adjusted using the polarization controller 34. The phases of the multiplexed signal and the control light pulse are adjusted by the phase shifter 8 connected to the clock signal generator 39 to demultiplex the signal of the desired channel.
【００２３】図２は本発明記載の時分割多重信号の多重
分離方法の第１の実施例を示す図であって、即ちＮＯＬ
Ｍの出力端子とクロック信号入力端子とを結ぶことによ
り光の帰還回路を設けたものである。ここで、１は光増
幅器、３は光分岐回路、４は高速受光器、５はクロック
抽出回路、８は移相器、３０は半導体レーザ駆動回路、
３１はＤＦＢレーザ、３２は狭帯域光フィルタ、３３は
パルス圧縮用ファイバ、３４は偏波コントローラ、３５
は光合波器、３６は３ｄＢカップラ、３７は単一モード
ファイバ、３８は光バンドパスフィルタである。FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of the demultiplexing method for time division multiplexed signals according to the present invention, namely, NOL.
An optical feedback circuit is provided by connecting the output terminal of M and the clock signal input terminal. Here, 1 is an optical amplifier, 3 is an optical branch circuit, 4 is a high-speed optical receiver, 5 is a clock extraction circuit, 8 is a phase shifter, 30 is a semiconductor laser drive circuit,
31 is a DFB laser, 32 is a narrow band optical filter, 33 is a fiber for pulse compression, 34 is a polarization controller, 35
Is an optical multiplexer, 36 is a 3 dB coupler, 37 is a single mode fiber, and 38 is an optical bandpass filter.
【００２４】ＮＯＬＭの制御光パルスを発生するための
クロック信号は、ＮＯＬＭから出力された信号光成分を
光バンドパスフィルタ３８で分離しエルビウムファイバ
増幅器１で増幅した後、その一部を光分岐回路３で分岐
し、これを高速受光器４で電気信号に変換しクロック抽
出回路５で周波数Ｆの成分を分離することにより得られ
る。As the clock signal for generating the control light pulse of the NOLM, the signal light component output from the NOLM is separated by the optical bandpass filter 38 and amplified by the erbium fiber amplifier 1, and then a part thereof is divided into an optical branch circuit. It is obtained by branching at 3, and converting it into an electric signal by the high-speed photodetector 4 and separating the component of the frequency F by the clock extraction circuit 5.
【００２５】図２においてＮＯＬＭの入力にｎＦbit/s
の多重化信号のかわりに波長λsのｃｗ光を入力した場
合、ＮＯＬＭから光分岐回路３、高速受光器４、クロッ
ク抽出回路５、移相器８、制御光パルス発生部を経て再
びＮＯＬＭに戻る経路は、周波数Ｆのクロック信号（光
信号および電気信号）がこの経路を一周する時間を１／
Ｆの整数倍になるように移相器８を調整すると、クロッ
ク抽出回路５に含まれる電気フィルタの中心周波数Ｆで
発振する再生発振器として動作し、波長λs、繰り返し
周波数Ｆの光パルスが出力端子から得られる。In FIG. 2, nF bit / s is input to the NOLM.
When the cw light of wavelength λs is input instead of the multiplexed signal, the NOLM returns to the NOLM via the optical branch circuit 3, the high-speed photodetector 4, the clock extraction circuit 5, the phase shifter 8 and the control light pulse generator. The route is 1 / the time taken for the clock signal (optical signal and electrical signal) of frequency F to go around the route.
When the phase shifter 8 is adjusted to be an integral multiple of F, it operates as a regenerative oscillator that oscillates at the center frequency F of the electric filter included in the clock extraction circuit 5, and an optical pulse of wavelength λs and repetition frequency F is output terminal. Obtained from
【００２６】図３は、ＮＯＬＭの入力信号を波長λsの
ｃｗ光としたとき自励発振の電気スペクトルを示す。こ
れは、クロック抽出回路内蔵の周波数フィルタの中心周
波数を１０GHzとした場合の実験結果である。この例で
は、ＮＯＬＭを構成する光ファイバとして長さ６kmの分
散シフトファイバ、制御光パルス圧縮用ファイバとして
３００mの高分散ファイバを用いてるため、電気回路の
伝搬遅延時間も考慮に入れると信号が系を一周する時間
は約３３μsとなる。これに対応する自励発振のモード
間隔は３０kHzとなり、周波数フィルタの透過帯域に含
まれる発振モード成分がすべてみられる多モード発振を
していることがわかる。図４は図３の中心部を拡大した
図であり、この図から発振モードの間隔が３０kHzであ
ることがわかる。FIG. 3 shows an electric spectrum of self-excited oscillation when the input signal of the NOLM is cw light of wavelength λs. This is an experimental result when the center frequency of the frequency filter with the built-in clock extraction circuit is 10 GHz. In this example, a dispersion-shifted fiber having a length of 6 km is used as an optical fiber forming the NOLM, and a high-dispersion fiber having a length of 300 m is used as a control optical pulse compression fiber. It takes about 33 μs to complete one round. Corresponding to this, the mode interval of self-excited oscillation is 30 kHz, and it can be seen that the multimode oscillation in which all the oscillation mode components included in the transmission band of the frequency filter are observed. FIG. 4 is an enlarged view of the central portion of FIG. 3, and it can be seen from this figure that the oscillation mode interval is 30 kHz.
【００２７】自励発振状態で外部から時分割多重化信号
を入力すると多重化信号に含まれるＦHzの周波数成分に
よって注入同期が起こり、それまで自励発振していたル
ープの発振周波数はＦHzの単一周波数にロックされる。
この様子を示したのが図５に示すスペクトルであり、こ
の図より多重化信号の多重化前の信号速度に相当する周
波数成分のみが観測されていることがわかる。When a time-division multiplexed signal is input from the outside in the self-excited oscillation state, injection locking occurs due to the frequency component of FHz contained in the multiplexed signal, and the oscillation frequency of the loop which has been self-excited until then is the single frequency of FHz. Locked to one frequency.
This state is shown in the spectrum shown in FIG. 5, and it can be seen from this figure that only the frequency component corresponding to the signal speed of the multiplexed signal before multiplexing is observed.
【００２８】図６および図７はＮＯＬＭへの入力多重化
信号（実線）とクロック信号から生成される制御光パル
ス波形（破線）、ＮＯＬＭの出力波形（太線）との関係
を示した図である。図６（ａ）は入力信号とクロック信
号のタイミングが一致している場合を示し、図６
（ｂ），図７（ａ）および（ｂ）はタイミングがずれた
場合を示している。この図から、自励発振を行っている
制御光パルスと入力多重化信号のタイミングがずれてい
ても、ＮＯＬＭの出力波形は入力信号と制御パルス波形
の積で与えられるためＮＯＬＭの出力波形から再びクロ
ック成分を抽出すると、入力パルスと制御パルスとのタ
イミングのずれは入力時に比べて減少する。従って、最
終的には制御パルスのタイミングは入力信号にロックさ
れる。6 and 7 are diagrams showing the relationship between the input multiplexed signal to the NOLM (solid line), the control light pulse waveform (broken line) generated from the clock signal, and the output waveform of the NOLM (thick line). . FIG. 6A shows a case where the timings of the input signal and the clock signal match, and FIG.
7B, FIG. 7A and FIG. 7B show the case where the timings are deviated. From this figure, the output waveform of the NOLM is given by the product of the input signal and the control pulse waveform, even if the timing of the control optical pulse that is performing self-excited oscillation and the timing of the input multiplexed signal are deviated. When the clock component is extracted, the timing difference between the input pulse and the control pulse is reduced as compared with the input. Therefore, the timing of the control pulse is finally locked to the input signal.
【００２９】仮に伝送系のジッターなどにより多重化信
号の多重化前の繰り返し周波数がＦ＋△Ｆに変化した場
合でも、その周波数変化量がループの同調範囲内であれ
ばＮＯＬＭは入力信号の変化に追随して動作する。従っ
て、一度多重化信号と本実施例の構成で動作するＮＯＬ
Ｍとの同期がとれると多重化信号の入力が途絶えない限
りここで述べた多重分離回路は多重分離のためのクロッ
ク抽出と多重分離を同時に行い続けることができる。Even if the repetition frequency of the multiplexed signal before multiplexing changes to F + ΔF due to the jitter of the transmission system, if the frequency change amount is within the loop tuning range, the NOLM changes the input signal. Operates following. Therefore, the NOL that operates once with the multiplexed signal and the configuration of this embodiment is used.
When synchronized with M, the demultiplexing circuit described here can continue to perform clock extraction and demultiplexing for demultiplexing at the same time unless the input of the multiplexed signal is interrupted.
【００３０】図８は、多重化信号から多チャンネルの信
号を同時に多重分離できるように図２を変更した図であ
って、１は光増幅器、３は光分岐回路、４は高速受光
器、５はクロック抽出回路、６は１対ｎ光分岐回路、７
はクロック分配回路、ＳＷ1，ＳＷ2…ＳＷnは多重分離
用ＮＯＬＭ光スイッチ、８は移相器、９は受光器、１０
は識別回路である。ここで多重分離用ＮＯＬＭスイッチ
ＳＷ1〜ＳＷnの各々は、図９に示すように図２の構成か
ら光分岐回路３、高速受光器４、クロック抽出回路５、
移相器８を除いたもので、多重化信号から多重分離用ク
ロック信号に同期した多重分離信号を出力する。FIG. 8 is a diagram obtained by modifying FIG. 2 so that multi-channel signals can be simultaneously demultiplexed from a multiplexed signal. 1 is an optical amplifier, 3 is an optical branching circuit, 4 is a high-speed light receiver, 5 Is a clock extraction circuit, 6 is a 1-to-n optical branch circuit, 7
Is a clock distribution circuit, SW 1 , SW 2 ... SW n are demultiplexing NOLM optical switches, 8 is a phase shifter, 9 is a photodetector, 10
Is an identification circuit. Here, as shown in FIG. 9, each of the demultiplexing NOLM switches SW 1 to SW n has an optical branching circuit 3, a high-speed photodetector 4, a clock extracting circuit 5, as shown in FIG.
The phase shifter 8 is omitted, and the demultiplexed signal synchronized with the demultiplexing clock signal is output from the multiplexed signal.
【００３１】図８の構成を動作させるには、１対ｎ光分
岐回路６でｎチャンネルの多重化信号に分岐する。その
際１対ｎ光分岐回路６の分配損失を補償できるように光
増幅器１で増幅しておく。分配された多重化光信号のう
ち１チャンネル（例えばｃｈ．ｎ）については、多重分
離用ＮＯＬＭスイッチＳＷn、光分岐回路３、高速受光
器４、クロック抽出回路５、移相器８で自励発振回路を
構成し、１対ｎ光分岐回路６からの多重化信号に注入同
期することによりクロック抽出及び多重分離を同時に行
う。次にクロック抽出回路５の出力の一部をクロック分
配回路７に供給し、ｎ−１チャンネルのクロック信号を
作る。チャンネル１からｎ−１までの信号については、
各チャンネル毎の移相器８の位相を調整して所望のチャ
ンネルの信号を得る。各チャンネル毎の信号に分離され
たデータ信号は、受光器９で受光し識別回路１０でもと
の電気信号に変換される。In order to operate the configuration of FIG. 8, the 1-to-n optical branching circuit 6 branches to an n-channel multiplexed signal. At this time, the optical amplifier 1 amplifies the distribution loss of the 1-to-n optical branch circuit 6 so as to be compensated. One channel (eg, ch.n) of the distributed multiplexed optical signal is self-excited by the demultiplexing NOLM switch SW n , the optical branching circuit 3, the high-speed photodetector 4, the clock extraction circuit 5, and the phase shifter 8. Clock extraction and demultiplexing are performed simultaneously by forming an oscillation circuit and injection-locking with the multiplexed signal from the 1-to-n optical branching circuit 6. Next, a part of the output of the clock extraction circuit 5 is supplied to the clock distribution circuit 7 to generate an n-1 channel clock signal. For signals from channels 1 to n-1,
The phase of the phase shifter 8 for each channel is adjusted to obtain a desired channel signal. The data signal separated into signals for each channel is received by the light receiver 9 and converted into the original electric signal by the identification circuit 10.
【００３２】以上示してきた多重分離技術において光ス
イッチとしてＮＯＬＭ以外に光ファイバもしくは半導体
レーザの４光波混合という非線形光学効果を用いても良
い。In the demultiplexing technique described above, a nonlinear optical effect such as four-wave mixing of an optical fiber or a semiconductor laser may be used as the optical switch in addition to the NOLM.
【００３３】［実施例２］図１０は本発明第２の実施例
の構成を示す図であって、１は光増幅器、３は光分岐回
路、４は高速受光器、５はクロック抽出回路、８は移相
器、４１は光強度変調器、４２は増幅器、４３は電気パ
ルス変換器である。本実施例においては多重分離用高速
光スイッチとして実施例１で述べたＮＯＬＭのかわりに
光強度変調器４１を用い、スイッチングの制御には電気
パルスを用いる。[Embodiment 2] FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention, in which 1 is an optical amplifier, 3 is an optical branching circuit, 4 is a high-speed photodetector, 5 is a clock extraction circuit, 8 is a phase shifter, 41 is a light intensity modulator, 42 is an amplifier, and 43 is an electric pulse converter. In this embodiment, a light intensity modulator 41 is used as the demultiplexing high-speed optical switch instead of the NOLM described in the first embodiment, and an electric pulse is used for switching control.
【００３４】これを動作させるには、光強度変調器４１
の出力を光増幅器１で増幅し、その一部を光分岐回路３
で分岐した後に、高速受光器４で受光しクロック抽出回
路５を用いて周波数Ｆのクロック成分を分離する。クロ
ック成分の位相を移相器８で調整し増幅器４２で振幅が
一定の信号とした後に、電気パルス発生器４３で繰り返
し周波数Ｆの電気パルスを発生させる。光強度変調器４
１に電気パルス変換器４３からのパルスが入力されたと
きのみ変調器４１が透過状態になるように変調器４１の
バイアスを調整しておき、光変調器４１にｃｗ光を入射
し、クロック抽出回路５を含む帰還ループの伝搬時間が
１／Ｆの整数倍となるように移相器８を調整すると、こ
の帰還ループはクロック抽出回路５の中心周波数Ｆで自
励発振を開始し、出力端子からは繰り返し周波数Ｆの光
パルス列が出力される。この状態で、入力端子にｃｗ信
号のかわりに多重化信号を入力すると多重化信号に含ま
れる周波数Ｆの成分によって、上記自励発振回路に注入
同期が起こり、多重化前の伝送速度Ｆの信号成分が分離
されて出力端子から得られる。To operate this, the light intensity modulator 41
Output of the optical amplifier 1 is amplified by the optical amplifier 1, and a part of
After branching at 1, the light is received by the high speed light receiver 4 and the clock component of the frequency F is separated using the clock extraction circuit 5. After the phase of the clock component is adjusted by the phase shifter 8 and the amplifier 42 forms a signal having a constant amplitude, the electric pulse generator 43 generates the electric pulse of the repetition frequency F. Light intensity modulator 4
The bias of the modulator 41 is adjusted so that the modulator 41 is in the transmission state only when the pulse from the electric pulse converter 43 is input to 1, and the cw light is incident on the optical modulator 41 to extract the clock. When the phase shifter 8 is adjusted so that the propagation time of the feedback loop including the circuit 5 is an integral multiple of 1 / F, this feedback loop starts self-excited oscillation at the center frequency F of the clock extraction circuit 5, and the output terminal Outputs an optical pulse train with a repetition frequency F. In this state, if a multiplexed signal is input to the input terminal instead of the cw signal, injection locking occurs in the self-excited oscillation circuit due to the component of the frequency F contained in the multiplexed signal, and the signal of the transmission speed F before multiplexing is obtained. The components are separated and obtained from the output terminal.
【００３５】光変調器４１としては、マッハツェンダー
型ＬｉＮｂＯ3強度変調器もしくは電界吸収型半導体変
調器を用いることができる。光変調器４１駆動用の電気
パルスは、たとえばステップリカバリーダイオード（コ
ムジェネレータ）を用いて正弦波から発生することがで
きる。As the optical modulator 41, a Mach-Zehnder type LiNbO 3 intensity modulator or an electroabsorption type semiconductor modulator can be used. The electric pulse for driving the optical modulator 41 can be generated from a sine wave by using, for example, a step recovery diode (comgenerator).
【００３６】多チャンネルの多重分離を同時に行う際に
は、図８と同様に増幅器４２電気パルス変換器４３、光
変調器４１、光増幅器１からなる部分を多重分離用光ス
イッチとみなすと、第１の実施例と同様に各チャンネル
毎に多重分離することができる。When performing multi-channel demultiplexing at the same time, if the portion consisting of the amplifier 42 electric pulse converter 43, the optical modulator 41, and the optical amplifier 1 is regarded as a demultiplexing optical switch as in FIG. Similar to the first embodiment, each channel can be demultiplexed.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、非線形光学
ループミラーを用いた本発明によれば、多重分離を行な
うために必要なクロック信号の抽出が従来方法に比べて
容易であり、かつクロック信号と多重化光信号とのタイ
ミング調整が自動的に行なわれるため比較的簡単な構成
で多重分離回路を提供できるという特徴がある。また、
１チャンネルだけを分離する場合にはクロック信号の抽
出と同時に多重分離が実現できる利点もある。さらに、
多重化信号の振幅が全て等しく直接多重化信号から多重
分離用のクロック信号成分が抽出できない場合にも、動
作可能であるという特徴がある。As described in detail above, according to the present invention using a non-linear optical loop mirror, the extraction of the clock signal required for demultiplexing is easier than that of the conventional method and the clock signal is extracted. Since the timings of the signals and the multiplexed optical signals are automatically adjusted, the demultiplexing circuit can be provided with a relatively simple configuration. Also,
When only one channel is separated, there is also an advantage that demultiplexing can be realized at the same time as extraction of the clock signal. further,
It is characterized in that it can operate even when the amplitudes of the multiplexed signals are all equal and the clock signal component for demultiplexing cannot be extracted from the directly multiplexed signal.
【図１】 ＮＯＬＭを用いた多重分離の構成を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of demultiplexing using a NOLM.
【図２】 本発明第１の実施例の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.
【図３】 ＮＯＬＭの抽出クロック信号のスペクトルを
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a spectrum of an extracted clock signal of a NOLM.
【図４】 図３の部分拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG.
【図５】 注入同期時のＮＯＬＭの抽出クロック信号の
スペクトルを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a spectrum of a NOLM extraction clock signal at the time of injection locking.
【図６】 制御用光パルスの信号光パルスへの引込み動
作を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of pulling a control light pulse into a signal light pulse.
【図７】 制御用光パルスの信号光パルスへの引込み動
作を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of pulling a control light pulse into a signal light pulse.
【図８】 多チャンネルを同時に多重分離する方法の構
成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a method for simultaneously demultiplexing multiple channels.
【図９】 図８のスイッチＳＷの構成を示す図である。9 is a diagram showing a configuration of a switch SW of FIG.
【図１０】 光変調器を用いた本発明第２の実施例の構
成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention using an optical modulator.
【図１１】 従来の多重分離の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration of conventional demultiplexing.
【図１２】 多重化信号の周波数スペクトルを示す図で
ある。FIG. 12 is a diagram showing a frequency spectrum of a multiplexed signal.
【図１３】 多重化信号の周波数スペクトルを示す図で
ある。FIG. 13 is a diagram showing a frequency spectrum of a multiplexed signal.
【図１４】 ＰＬＬ回路を用いたクロック抽出装置の構
成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a clock extraction device using a PLL circuit.
１…光増幅器、２…伝送用光ファイバ、３…光分岐回
路、４…高速受光器、５…クロック抽出回路、６…１対
ｎ光分岐回路、７…クロック分配回路、ＳＷ1〜ＳＷn…
多重分離用高速光スイッチ、８…移相器、９…受光器、
１０…識別回路、３０…半導体レーザ駆動回路、３１…
ＤＦＢレーザ、３２…狭帯域光フィルタ、３３…パルス
圧縮用ファイバ、３４…偏波コントローラ、３５…光合
波器、３６…３ｄＢカップラ、３７…単一モードファイ
バ、３８…光バンドパスフィルタ、３９…クロック信号
発生器、４１…光強度変調器、４２…増幅器、４３…電
気パルス変換器。1 ... optical amplifier, 2 ... transmission optical fiber, 3 ... optical branching circuit, 4 ... fast photodetector, 5 ... clock extraction circuit, 6 ... 1: n optical branching circuit, 7 ... clock distribution circuit, SW 1 to SW n …
High-speed optical switch for demultiplexing, 8 ... Phase shifter, 9 ... Photoreceiver,
10 ... Identification circuit, 30 ... Semiconductor laser drive circuit, 31 ...
DFB laser, 32 ... Narrow band optical filter, 33 ... Pulse compression fiber, 34 ... Polarization controller, 35 ... Optical multiplexer, 36 ... 3 dB coupler, 37 ... Single mode fiber, 38 ... Optical bandpass filter, 39 ... Clock signal generator, 41 ... Light intensity modulator, 42 ... Amplifier, 43 ... Electric pulse converter.
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/14 10/04 10/06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H04B 10/14 10/04 10/06
Claims (6)
光スイッチを用いて多重化前の伝送速度に多重分離する
方法において、光スイッチとして非線形ループミラーに
光帰還回路を設けることにより、該非線形ループミラー
を多重化前の伝送速度に相当する繰り返しで発振する光
パルス自励発振器とし、該光パルス自励発振器に該多重
化信号を入射せしめ、該多重化信号に含まれる多重化前
の伝送速度の成分により注入同期を起こさせることによ
り該光パルス自励発振器の周波数を時分割多重前のクロ
ック信号に一致させ、それによりクロックを抽出するこ
とを特徴とする時分割多重光信号の多重分離方法。1. A method for demultiplexing a time-division-multiplexed and transmitted optical signal to a transmission rate before multiplexing by using an optical switch, by providing an optical feedback circuit in a non-linear loop mirror as an optical switch, The non-linear loop mirror is an optical pulse self-excited oscillator that oscillates repeatedly at a transmission rate before multiplexing, and the multiplexed signal is made incident on the optical pulse self-excited oscillator before the multiplexing included in the multiplexed signal. Of the optical pulse self-excited oscillator by causing injection locking by the transmission speed component of Demultiplexing method.
装置であって、前記光帰還回路は前記非線形ループミラ
ーの光出力の一部を分岐する光分岐回路とその分岐出力
に応じて該非線形ループミラーの制御光端子に光パルス
を供給する光パルス発生器とからなり、該光パルス発生
器は、高速受光器と、クロック抽出回路と、半導体レー
ザ駆動回路と、該多重化信号とは異なる波長の半導体レ
ーザとからなることを特徴とする時分割多重光信号の多
重分離装置。2. The demultiplexing device operating by the method according to claim 1, wherein the optical feedback circuit branches an optical branch circuit for branching a part of the optical output of the nonlinear loop mirror, and the optical branch circuit according to the branched output. An optical pulse generator that supplies an optical pulse to a control light terminal of a nonlinear loop mirror, the optical pulse generator including a high-speed light receiver, a clock extraction circuit, a semiconductor laser drive circuit, and the multiplexed signal. A time-division multiplexed optical signal demultiplexing device comprising semiconductor lasers of different wavelengths.
号を複数チャンネルに分割しそのうち１チャンネルにつ
いて請求項１記載の方法により時分割多重前のクロック
信号の抽出および多重分離を行い、該クロック信号を残
りのチャンネルに分配し、それぞれのチャンネルについ
て該非線形ループミラーをその動作のタイミングが多重
化信号の各チャンネルの信号が分離できるように調整し
て多重分離を行うことを特徴とする時分割多重光信号の
多重分離方法。3. The method according to claim 1, wherein the multiplexed signal is divided into a plurality of channels, and one of the channels is extracted and demultiplexed with a clock signal before time division multiplexing by the method according to claim 1. Time division, characterized in that the signal is distributed to the remaining channels, and the demultiplexing is performed by adjusting the operation timing of the non-linear loop mirror for each channel so that the signal of each channel of the multiplexed signal can be separated. A method for demultiplexing multiple optical signals.
装置であって、時分割光多重化信号をその多重度に等し
い数だけ分岐する光分岐回路と、該多重度に等しい数の
非線形ループミラーと、光分岐回路と高速受光器とクロ
ック抽出回路と半導体レーザ駆動回路と多重化信号とは
異なる波長の半導体レーザとからなり該非線形ループミ
ラーのいずれか１に接続される光帰還回路と、残りの非
線形ループミラーに接続され半導体レーザ駆動回路およ
び多重化信号とは異なる波長の半導体レーザとからなる
光パルス発生部と、前記クロック抽出回路の出力クロッ
ク信号を該光パルス発生部に分配するクロック分配回路
と、該分配されたクロック信号のタイミングを調整する
移相器とからなることを特徴とする時分割多重光信号の
多重分離装置。4. A demultiplexing device operating by the method according to claim 3, wherein an optical branching circuit for branching the time division multiplexed optical signal by a number equal to its multiplicity, and a non-linear number equal to the multiplicity. A loop mirror, an optical branching circuit, a high-speed photodetector, a clock extraction circuit, a semiconductor laser drive circuit, and a semiconductor laser having a wavelength different from that of the multiplexed signal, and an optical feedback circuit connected to any one of the nonlinear loop mirrors. , An optical pulse generating section comprising a semiconductor laser driving circuit connected to the remaining non-linear loop mirror and a semiconductor laser having a wavelength different from that of the multiplexed signal, and an output clock signal of the clock extracting circuit is distributed to the optical pulse generating section. A time-division multiplexed optical signal demultiplexing device comprising a clock distribution circuit and a phase shifter for adjusting the timing of the distributed clock signal.
チとして光強度変調器を用い、この光変調器の光出力の
一部から該光変調器を駆動する電気パルスを得る光帰還
回路を設けることにより、該光強度変調器を多重化前の
伝送速度に相当する繰り返しで発振する光パルス自励発
振器とし、多重化信号に含まれる多重化前の伝送速度の
成分により注入同期を起こさせることを特徴とする時分
割多重光信号の多重分離方法。5. The method according to claim 1, wherein an optical intensity modulator is used as an optical switch, and an optical feedback circuit for obtaining an electric pulse for driving the optical modulator from a part of an optical output of the optical modulator is provided. As a result, the optical intensity modulator is an optical pulse self-excited oscillator that repeatedly oscillates corresponding to the transmission rate before multiplexing, and injection locking is caused by the component of the transmission rate before multiplexing included in the multiplexed signal. A method for demultiplexing a time-division multiplexed optical signal, characterized by.
装置であって、前記光帰還回路が、該光強度変調器の光
出力の一部を分岐する光分岐回路と高速受光器とクロッ
ク抽出回路と増幅器と電気パルス変換器とで構成される
電気パルス発生器からなることを特徴とする時分割多重
光信号の多重分離装置。6. A demultiplexer operating according to the method of claim 5, wherein the optical feedback circuit branches a part of the optical output of the optical intensity modulator, a high speed optical receiver and a clock. A demultiplexing device for a time-division multiplexed optical signal, comprising an electric pulse generator composed of an extraction circuit, an amplifier and an electric pulse converter.
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