JP3386090B2 - Optical clock phase locked loop circuit - Google Patents
Optical clock phase locked loop circuitInfo
- Publication number
- JP3386090B2 JP3386090B2 JP03414695A JP3414695A JP3386090B2 JP 3386090 B2 JP3386090 B2 JP 3386090B2 JP 03414695 A JP03414695 A JP 03414695A JP 3414695 A JP3414695 A JP 3414695A JP 3386090 B2 JP3386090 B2 JP 3386090B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- signal
- pulse
- output
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、超高速光通信における
光中継装置、光端局装置や光信号処理において必要とさ
れる同期用のクロック光パルスを抽出発生させる光クロ
ック位相同期ループ回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical clock phase locked loop circuit for extracting and generating a clock optical pulse for synchronization required in an optical repeater, an optical terminal device, and optical signal processing in ultrahigh-speed optical communication. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１０は従来の光クロック位相同期ルー
プ回路の構成例を示す図である。この図において、６０
１は信号光入力端子、６０２は光カップラ、６０３は進
行波型半導体レーザ増幅器、６０４は光学バンドパスフ
ィルタ、６０５は受光回路、６０６は位相比較器、６０
７は電圧制御発振器（以下、ＶＣＯという）、６０８は
マイクロ波ミキサ、６０９は光パルス発生器、６１０は
光パルス多重回路、６１１は低周波発振器、６１２は周
波数逓倍器である。ここで、ＶＣＯ６０７の発振周波数
はｆ0となっており、この発振周波数ｆ0の値は、信号光
入力端子６０１から入力される信号光のビットレートが
ｎｆ0（ｎは１以上の整数）となるように設定されてい
る。2. Description of the Related Art FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a conventional optical clock phase locked loop circuit. In this figure, 60
1 is a signal light input terminal, 602 is an optical coupler, 603 is a traveling wave type semiconductor laser amplifier, 604 is an optical bandpass filter, 605 is a light receiving circuit, 606 is a phase comparator, 60
Reference numeral 7 is a voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as VCO), 608 is a microwave mixer, 609 is an optical pulse generator, 610 is an optical pulse multiplexing circuit, 611 is a low frequency oscillator, and 612 is a frequency multiplier. Here, the oscillation frequency of the VCO 607 is f 0, and the value of this oscillation frequency f 0 is that the bit rate of the signal light input from the signal light input terminal 601 is nf 0 (n is an integer of 1 or more). Is set to.
【０００３】次に、上記の光パルス多重回路６１０の具
体的な構成について説明する。図１１は、光ファイバを
用いた光パルスの２倍多重回路の構成図であり、７０１
は入力端子、７０２は光ファイバカップラ、７０３は光
ファイバ遅延線、７０４は光ファイバカップラ、７０５
は出力端子である。この構成において、入力端子７０１
から入射したクロック光パルスは、光ファイバカップラ
７０２によって２分される。２分されたクロック光パル
スの一方は、光ファイバ遅延線７０３によってＴ／２＋
ｍＴ（Ｔは入力クロック光パルスのタイムスロット＝１
／ｆ0、ｍは整数）の遅延が加えられたのち、光ファイ
バカップラ７０４によって再び合波され、繰り返し周波
数が２倍の光クロックが生成される。この場合において
は、生成された光クロックの繰り返し周波数は２×（ｆ
0＋△ｆ）となる。クロックの多重度を２より大きくす
る場合には、本多重化回路を多段に接続すればよい。ｋ
段の接続によってクロックの多重度は２Kとなる。ただ
し、この場合、入射側からｋ番目の多重化回路に用いる
光ファイバ遅延線の遅延量は（Ｔ／２K＋ｍＴ）であ
る。Next, a specific configuration of the above optical pulse multiplexing circuit 610 will be described. FIG. 11 is a block diagram of the optical pulse double-multiplexing circuit using an optical fiber.
Is an input terminal, 702 is an optical fiber coupler, 703 is an optical fiber delay line, 704 is an optical fiber coupler, and 705.
Is an output terminal. In this configuration, the input terminal 701
The clock light pulse incident from is divided into two by the optical fiber coupler 702. One of the divided clock optical pulses is T / 2 + by the optical fiber delay line 703.
mT (T is the input clock optical pulse time slot = 1)
/ F 0 , m is an integer), and then the optical fiber coupler 704 multiplexes again to generate an optical clock having a double repetition frequency. In this case, the repetition frequency of the generated optical clock is 2 × (f
0 + Δf). When the clock multiplicity is set to more than 2, the present multiplexing circuit may be connected in multiple stages. k
The clock multiplicity becomes 2 K due to the connection of the stages. However, in this case, the delay amount of the optical fiber delay line used for the k-th multiplexing circuit from the incident side is (T / 2 K + mT).
【０００４】図１２は、光導波路を用いた３段８多重の
光パルス多重回路の構成図であり、８０１は入力端子、
８０２は光合分波器、８０３および８０４は光導波路、
８０５は光分波器、８０６および８０７は光導波路、８
０８は光合分波器、８０９および８１０は光導波路、８
１１は光合分波器、８１２は出力端子である。本回路
は、図１１で説明した機能を石英基板上に集積化した構
成であり、機能自体は図１１の構成と同じであるが、回
路がモノリシック集積化されているために、小型で温度
等の変動を受けない安定した動作が実現される。本回路
を用いて光パルスの多重化を実現した例としては、Ｓ.
Ｋawanishi et al.,”100 Ｇbit/s,50km,and Ｎon-Ｒep
eated Ｏptical Ｔransmission Ｅmploying Ａll-
Ｏptical Ｍulti/Ｄemultiplexing and ＰＬＬ Ｔimin
g,” Ｅlectronics Ｌetters, vol.29,pp.1075-1076,1
993.に述べられている。FIG. 12 is a block diagram of a 3-stage 8-multiplex optical pulse multiplex circuit using an optical waveguide. 801 is an input terminal,
802 is an optical multiplexer / demultiplexer, 803 and 804 are optical waveguides,
805 is an optical demultiplexer, 806 and 807 are optical waveguides, 8
Reference numeral 08 is an optical multiplexer / demultiplexer, 809 and 810 are optical waveguides, 8
Reference numeral 11 is an optical multiplexer / demultiplexer, and 812 is an output terminal. This circuit has a configuration in which the functions described with reference to FIG. 11 are integrated on a quartz substrate, and the function itself is the same as the configuration in FIG. 11, but since the circuit is monolithically integrated, it has a small size and temperature. A stable operation that is not affected by the fluctuation of is realized. As an example of realizing the multiplexing of optical pulses using this circuit, S.
Kawawanishi et al., “100 Gbit / s, 50km, and Non-Rep
eated Optical Transmission Employing All-
Optical Multi / Demultiplexing and PLL Timin
g, ”Electrics Letters, vol.29, pp.1075-1076,1
993.
【０００５】以下、図１０に示す従来の光クロック位相
同期ループ回路の動作を説明する。まず、ＶＣＯ６０７
の出力信号は、低周波発振器６１１およびマイクロ波ミ
キサ６０８によって周波数が（ｆ0＋△ｆ）にシフトさ
れ、この周波数シフトのなされた信号により光パルス発
生器６０９が駆動される。この結果、光パルス発生器６
０９から繰り返し周波数が（ｆ0＋△ｆ）である光クロ
ックが発生される。このようにして光パルス発生器６０
９から発生された光クロックは、図１１または図１２に
構成を例示した光パルス多重回路６１０によって多重さ
れ、繰り返し周波数がｎ倍（ｎは自然数）に多重された
クロックとなって出力される。そして、光クロックパル
ス多重回路６１０によって多重化された光クロックは、
光カップラ６０２を介すことにより、信号光入力端子６
０１からの光信号パルスと合波され、進行波型半導体レ
ーザ増幅器６０３に入射される。このとき、多重化後の
クロックの周波数が光信号のビットレートｎｆ0に対応
した周波数２K（ｆ0＋△ｆ）となるように、ｎ＝２Kに
設定されているものとすると、光信号パルスが完全なラ
ンダム変調信号であっても光信号パルスと光クロックと
の間には、両者の相関であるｎ△ｆ成分が生じる。The operation of the conventional optical clock phase locked loop circuit shown in FIG. 10 will be described below. First, VCO607
The output signal of 1 is shifted in frequency to (f 0 + Δf) by the low frequency oscillator 611 and the microwave mixer 608, and the optical pulse generator 609 is driven by this frequency-shifted signal. As a result, the optical pulse generator 6
From 09, an optical clock having a repetition frequency of (f 0 + Δf) is generated. In this way, the optical pulse generator 60
The optical clock generated from 9 is multiplexed by the optical pulse multiplexing circuit 610 whose configuration is illustrated in FIG. 11 or FIG. 12, and is output as a clock with a repetition frequency n times (n is a natural number). The optical clock multiplexed by the optical clock pulse multiplexing circuit 610 is
Through the optical coupler 602, the signal light input terminal 6
It is multiplexed with the optical signal pulse from 01 and is incident on the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603. At this time, assuming that n = 2 K is set so that the frequency of the clock after the multiplexing becomes the frequency 2 K (f 0 + Δf) corresponding to the bit rate nf 0 of the optical signal. Even if the signal pulse is a completely random modulation signal, an nΔf component, which is a correlation between the two, is generated between the optical signal pulse and the optical clock.
【０００６】次に光変調手段である進行波型半導体レー
ザ増幅器６０３の動作について説明する。進行波型半導
体レーザ増幅器６０３に入射する信号光の波長λsigお
よびクロック光の波長λclk は、コヒーレントな干渉が
生じない程度に離れている。いま、進行波型半導体レー
ザ増幅器に、ある程度の光強度を有する光クロックが入
射すると、進行波型半導体レーザ増幅器６０３中のキャ
リアが変調される。このキャリアが変調されるというこ
とは、他方の光入力である信号光に対する進行波型半導
体レーザ増幅器６０３の利得が変調されることを意味す
る。原理の詳細については、文献「Ｓ.Ｋawanishi et a
l.,”10ＧＨz timing extraction fromrandomly modula
ted optical pulses using phase-locked loop with tr
avelling-wave laser-diode optical amplifier using
optical gain modulation,”Ｅlectronics Ｌetters vo
l.28,pp.510-511,1992」に述べられている。Next, the operation of the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603 which is the optical modulation means will be described. The wavelength λsig of the signal light and the wavelength λclk of the clock light which are incident on the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603 are apart from each other to the extent that coherent interference does not occur. Now, when an optical clock having a certain light intensity enters the traveling wave type semiconductor laser amplifier, the carriers in the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603 are modulated. The modulation of the carrier means that the gain of the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603 with respect to the signal light which is the other optical input is modulated. For details of the principle, see the document “S. Kawawanishi et a.
l., "10GHz timing extraction fromrandomly modula
ted optical pulses using phase-locked loop with tr
avelling-wave laser-diode optical amplifier using
optical gain modulation, "Electronics Letters vo
l.28, pp.510-511, 1992 ".
【０００７】このようにして光クロックによって利得が
変調された信号光は、前述のように両者の相関成分を含
んでいるため、この信号光を光学バンドパスフィルタ６
０４で取り出して受光回路６０５で電気信号に変換して
位相比較器６０６によって基準信号と比較し、その出力
をＶＣＯ６０７にフィードバックすればＰＬＬとしての
動作が実現される。Since the signal light whose gain is modulated by the optical clock in this way contains the correlation component of both as described above, this optical signal is passed through the optical bandpass filter 6
When it is taken out at 04, converted into an electric signal at the light receiving circuit 605, compared with the reference signal by the phase comparator 606, and the output thereof is fed back to the VCO 607, the operation as the PLL is realized.
【０００８】このＰＬＬとしての動作は、定量的には次
のように説明される。まず、信号光入力端子６０１より
入力した光信号（繰り返し周波数ｎｆ0）は、光カップ
ラ６０２を介して多重化した光クロックと合波されて進
行波型半導体レーザ増幅器６０３に入力される。今、簡
単のため光信号パルスとクロックは共に正弦波であり、
各々、下記式に示すＰs(t)，Ｐc(t)により表わされるも
のとする。
Ｐs(t)＝Ｐs｛１＋sin ｎ(２πｆ0ｔ＋φ(ｔ))｝ (1)
Ｐc(t)＝Ｐc｛１＋sin ２ｎπ(ｆ0＋△ｆ)ｔ｝ (2)
ここにＰs，Ｐcは定数である。また、φ(ｔ) は光信号
パルスと光クロックの位相差（パルス位置の相対時間
差）である。このφ(ｔ)がＰＬＬの制御対象であり、０
もしくは一定値にするべき量である。The operation of the PLL is quantitatively explained as follows. First, the optical signal (repetition frequency nf 0 ) input from the signal light input terminal 601 is multiplexed with the optical clock multiplexed through the optical coupler 602 and input to the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603. Now, for simplicity, both the optical signal pulse and the clock are sine waves,
These are represented by Ps (t) and Pc (t) shown in the following equations, respectively. Ps (t) = Ps {1 + sin n (2πf 0 t + φ (t))} (1) Pc (t) = Pc {1 + sin 2nπ (f 0 + Δf) t} (2) where Ps and Pc are constants. is there. Further, φ (t) is a phase difference (relative time difference between pulse positions) between the optical signal pulse and the optical clock. This φ (t) is the control target of the PLL, and 0
Or it is the amount that should be a constant value.
【０００９】そして、光信号および光クロックが進行波
型半導体レーザ増幅器６０３に入射して利得変調を受け
る。このとき進行波型半導体レーザ増幅器６０３から出
力される光のうち光信号および光クロックに対応したも
のを各々Ｐsout、Ｐcoutとすると、これらのＰsout、Ｐ
coutは次式のようになる。
Ｐsout
＝Ｇ・Ｐs〔１＋sin｛２πｆ0ｔ＋φ(ｔ)｝〕・
〔１＋ｍ(Ｐc)sin｛２π(ｆ0＋△ｆ)ｔ＋π｝〕 (3)
Ｐcout
＝Ｇ・Ｐc｛１＋sin２π(ｆ0＋△ｆ)ｔ｝・
〔１＋ｍ(Ｐs)sin｛２πｆ0ｔ＋φ(ｔ)＋π｝〕 (4)
ここにＧは進行波型半導体レーザ増幅器６０３の未飽和
利得、ｍ(Ｐc)およびｍ(Ｐs)はそれぞれ光クロックおよ
び光信号による利得変調度である。Then, the optical signal and the optical clock enter the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603 and are subjected to gain modulation. At this time, letting Psout and Pcout respectively correspond to the optical signal and the optical clock among the lights output from the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603, these Psout and Pcout
cout is as follows. PSOUT = G · Ps [1 + sin {2πf 0 t + φ (t)} ] · [1 + m (Pc) sin { 2π (f 0 + △ f) t + π} ] (3) Pcout = G · Pc {1 + sin2π (f 0 + △ f) t} · [1 + m (Ps) sin {2πf 0 t + φ (t) + π}] (4) where G is the unsaturated gain of the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603, and m (Pc) and m (Ps) are They are the gain modulation degree by the optical clock and the optical signal, respectively.
【００１０】クロック光パルス強度がピークのとき、進
行波型半導体レーザ増幅器６０３内のキャリア数は最も
少なくなる。従って、進行波型半導体レーザ増幅器６０
３内の利得変調の位相は入射光クロックの位相とπだけ
異なることになり、式(３),(４)に示されるような位相
差πの項がつけ加わる。この利得変調された進行波型半
導体レーザ増幅器６０３から出力される光信号と光クロ
ックのうち、光信号のみが光学バンドパスフィルタ６０
４によって取り出される。進行波型半導体レーザ増幅器
６０３の利得帯域幅（波長換算）は約５０ｎｍであるた
め、光信号と光クロックの波長を、この帯域内で十分離
れたところに設定しておけば光学バンドパスフィルタ６
０４によって一方の光のみを取り出すことが可能であ
る。光学バンドパスフィルタ６０４によって取り出され
た光信号は受光回路６０５に入力されるが、受光回路６
０５の受光素子としてＰＩＮ−ＰＤを用いたときのフォ
トカレントＯs(t)は次のようになる。When the intensity of the clock light pulse reaches its peak, the number of carriers in the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603 becomes the smallest. Therefore, the traveling wave type semiconductor laser amplifier 60
The phase of the gain modulation in 3 differs from the phase of the incident optical clock by π, and the term of the phase difference π as shown in equations (3) and (4) is added. Of the optical signal and the optical clock output from the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603 whose gain is modulated, only the optical signal is the optical bandpass filter 60.
Taken out by 4. Since the traveling wave type semiconductor laser amplifier 603 has a gain bandwidth (converted to a wavelength) of about 50 nm, if the wavelengths of the optical signal and the optical clock are set sufficiently apart within this band, the optical bandpass filter 6
It is possible to extract only one light by 04. The optical signal extracted by the optical bandpass filter 604 is input to the light receiving circuit 605.
The photocurrent Os (t) when the PIN-PD is used as the light receiving element of No. 05 is as follows.
【００１１】
Ｏｓ（ｔ）
＝（ｅη／ｈν）・Ｇ・Ｐｓ・
〔１＋ｍ（Ｐｃ）｛sin ２ｎπ(ｆ0＋△ｆ）ｔ＋π｝
＋｛sin ｎ(２πｆ0ｔ＋φ(ｔ))｝
−（１／２）ｍ(Ｐc)cos｛２ｎπ(２ｆ0＋△ｆ)ｔ＋ｎφ(ｔ)＋π｝
＋（１／２）ｍ(Ｐc)cos｛２ｎπ△ｆｔ−ｎφ(ｔ)＋π〕
(５)
ここにｅは電子の電荷、ηはＰＩＮ−ＰＤの量子効率、
ｈνはフォトンのエネルギーである。式(５)の最後の項
が光クロックとの相関によって生じたｎ△ｆ成分であ
り、従って光信号パルスと光クロックパルスの位相差の
変動は、このｎ△ｆ成分の変動に置き換えられることに
なる。このｎ△ｆ出力ともとの発振器の△ｆ出力をｎ逓
倍したｎ△ｆ参照信号との位相比較を行って、ＶＣＯ６
０７にフィードバックすることによりＰＬＬ動作が達成
される。Os (t) = (eη / hν) · G · Ps · [1 + m (Pc) {sin 2nπ (f 0 + Δf) t + π} + {sin n (2πf 0 t + φ (t))} − ( 1/2) m (Pc) cos {2nπ (2f 0 + Δf) t + nφ (t) + π} + (1/2) m (Pc) cos {2nπΔft−nφ (t) + π] (5) where Where e is the electron charge, η is the quantum efficiency of PIN-PD,
hν is the energy of photons. The last term of the equation (5) is the nΔf component generated by the correlation with the optical clock, and therefore the fluctuation of the phase difference between the optical signal pulse and the optical clock pulse should be replaced by the fluctuation of the nΔf component. become. This nΔf output is compared in phase with the nΔf reference signal obtained by multiplying the Δf output of the original oscillator by n, and the VCO 6
PLL operation is achieved by feeding back to 07.
【００１２】具体的な実験結果については、文献「Ｓ.
Ｋawanishi et al.,”10ＧＨz timing extraction from
randomly modulated optical pulses using phase-loc
ked loop with travelling-wave laser-diode optical
amplifier using optical gain modulation,”Ｅlectro
nics Ｌetters vol.28,pp.510-511,1992」に述べられて
いる。ここでは、ｎ△ｆ成分によって位相比較を行って
いるため、位相比較出力はｎ△φに比例する。従ってＰ
ＬＬが動作してｎ△φが０のときにはＶＣＯ６０７への
フィードバック信号は０となり、入力光信号のパワーの
変動には影響を受けない。ｎ△ｆを数１００ｋＨｚ程度
の値に設定しておけば、電気系の位相比較器６０６に高
速動作は必要とされないため、全体として高速のＰＬＬ
動作が期待できる。For concrete experimental results, refer to the document "S.
Kawanishi et al., “10 GHz timing extraction from
randomly modulated optical pulses using phase-loc
ked loop with traveling-wave laser-diode optical
amplifier using optical gain modulation, "Electro
nics Letters vol.28, pp.510-511, 1992 ”. Here, since the phase comparison is performed using the nΔf component, the phase comparison output is proportional to nΔφ. Therefore P
When LL operates and nΔφ is 0, the feedback signal to the VCO 607 becomes 0, and is not affected by the fluctuation of the power of the input optical signal. If nΔf is set to a value on the order of several hundreds of kHz, the electrical phase comparator 606 does not need to operate at high speed, and therefore a high-speed PLL as a whole.
Can be expected to work.
【００１３】なお、位相比較器６０６の動作からして、
図１３に示すような回路構成をとってもよい。図１３に
おいては、受光回路６０５の出力周波数を分周回路６１
３によってｍ／ｎ倍（ｍは有理数）し、また、低周波発
振器６１１の出力をｍ倍することによって位相比較器６
０６に入力する両周波数をｍΔｆとして両者の位相を比
較する。ここで、ｍ＝１の場合は周波数逓倍器６１２は
不要であり、ｍ＝ｎの場合は分周回路６１３は不要であ
る。From the operation of the phase comparator 606,
A circuit configuration as shown in FIG. 13 may be adopted. In FIG. 13, the output frequency of the light receiving circuit 605 is divided by the frequency dividing circuit 61.
3 by m / n (m is a rational number), and by multiplying the output of the low frequency oscillator 611 by m, the phase comparator 6
Both frequencies input to 06 are set as mΔf, and the phases of both are compared. Here, when m = 1, the frequency multiplier 612 is unnecessary, and when m = n, the frequency dividing circuit 613 is unnecessary.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したＰ
ＬＬ回路においては、信号光パルスとクロック光パルス
の相関検出を行う方法として、進行波型半導体レーザ増
幅器の利得変調が用いられていたが、この変調効率は、
(３)、(４) 式に示したように周波数に依存し、さらに詳
述すると、周波数の２乗に反比例して効率が低下する。By the way, the above-mentioned P
In the LL circuit, the gain modulation of the traveling wave type semiconductor laser amplifier has been used as a method for detecting the correlation between the signal light pulse and the clock light pulse.
As shown in the equations (3) and (4), it depends on the frequency. More specifically, the efficiency decreases in inverse proportion to the square of the frequency.
【００１５】文献「Ｓ.Ｋawanishi et al.,”10ＧＨz t
iming extraction from randomly modulated optical p
ulses using phase-locked loop with travelling-wave
laser-diode optical amplifier using optical gain
modulation,” ＥlectronicsＬetters vol.28,pp.510-5
11,1992」において行った計算では、進行波型半導体レ
ーザ増幅器の利得変調を用いたＰＬＬの動作速度の上限
は１００ＧＨz程度で、これ以上の動作速度を実現する
ことは、技術的に困難であった。The document "S. Kawanishi et al.," 10 GHz "
iming extraction from randomly modulated optical p
ulses using phase-locked loop with traveling-wave
laser-diode optical amplifier using optical gain
modulation, ”Electrics Letters vol.28, pp.510-5
11, 1992 ”, the upper limit of the operating speed of the PLL using the gain modulation of the traveling wave type semiconductor laser amplifier is about 100 GHz, and it is technically difficult to realize an operating speed higher than this. It was
【００１６】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、従来よりもさらに高い動作速度での動作が
可能な光クロック位相同期ループ回路を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical clock phase locked loop circuit capable of operating at a higher operating speed than ever before.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべく、信号光パルスとクロック光パルスの相関検出
を行う方法として、進行波型半導体レーザ増幅器や光フ
ァイバ中の４光波混合、非線形光学結晶中の和周波光発
生など利得変調よりもさらに高速の光学現象を利用した
超高速のＰＬＬを構成するものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a traveling-wave type semiconductor laser amplifier or four-wave mixing in an optical fiber as a method for detecting the correlation between a signal light pulse and a clock light pulse. An ultra-high-speed PLL using an optical phenomenon that is faster than gain modulation such as generation of sum frequency light in a nonlinear optical crystal is constructed.
【００１８】[0018]
【００１９】[0019]
【００２０】[0020]
【００２１】[0021]
【００２２】より具体的には、請求項１に係る発明は、
外部からの制御により発振周波数と位相が可変である第
１の発振器と、交流信号を出力する第２の発振器と、前
記第１の発振器の出力信号と第２の発振器の出力信号と
を混合することによりこれらの各出力信号の周波数の和
または差または和および差に相当する周波数の信号を発
生させる周波数混合手段と、該周波数混合手段の出力信
号の周波数に等しい繰り返し周波数の光パルスを発生さ
せる光パルス発生器と、前記光パルスを光学的に時分割
多重して繰り返し周波数をｎ倍（ｎは２以上の整数）に
する光多重化回路と、信号光パルスと前記光多重化回路
から出力されるクロック光パルスの各光強度の積を出力
する光相関検出回路と、該光相関検出手段の出力光を電
気信号に変換する受光回路と、該受光回路から出力され
る電気信号の周波数を１／ｎ倍した信号と前記交流信号
との位相を比較し、両者の位相差が所定値となるよう前
記第１の発振器の位相を制御する手段とを有し、前記光
相関検出回路が、前記信号光パルスと前記クロック光パ
ルスとを合波する手段と、該合波により得られた信号を
増幅する進行波型半導体レーザ増幅器と、該進行波型半
導体レーザ増幅器の出力光信号から前記信号光パルスと
前記クロック光パルスとの相関成分である４光波混合光
の波長のみを取り出す光分波手段とから構成され、前記
第１の発振器の発振周波数が前記信号光パルスのビット
レートの１／ｎに設定されると共に前記信号光と前記光
パルス発生器の出力光の各波長が互いにコヒーレント干
渉する値に設定されたことを特徴とする光クロック位相
同期ループ回路を要旨とする。 More specifically, the invention according to claim 1 is
A first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, a second oscillator which outputs an AC signal, and an output signal of the first oscillator and an output signal of the second oscillator are mixed. To generate a signal having a frequency corresponding to the sum or difference or the sum and difference of the frequencies of the respective output signals, and an optical pulse having a repetitive frequency equal to the frequency of the output signal of the frequency mixing means. An optical pulse generator, an optical multiplexing circuit that optically time-division-multiplexes the optical pulse to multiply the repetition frequency by n times (n is an integer of 2 or more ), a signal optical pulse, and output from the optical multiplexing circuit Optical correlation detection circuit that outputs the product of the respective optical intensities of the clock optical pulse that is generated, a light receiving circuit that converts the output light of the optical correlation detection means into an electrical signal, and the frequency of the electrical signal output from the light receiving circuit And a means for controlling the phase of the first oscillator such that the phase difference between the signal and the AC signal is multiplied by 1 / n and the phase difference between the two becomes a predetermined value. Means for combining the signal light pulse and the clock light pulse, a traveling wave type semiconductor laser amplifier for amplifying the signal obtained by the combining, and an output optical signal from the traveling wave type semiconductor laser amplifier Optical demultiplexing means for extracting only the wavelength of the four-wave mixed light that is a correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse, and the oscillation frequency of the first oscillator is 1 of the bit rate of the signal light pulse. The optical clock phase-locked loop circuit is characterized in that each wavelength of the signal light and the output light of the optical pulse generator is set to a value that causes coherent interference with each other.
【００２３】請求項２に係る発明は、外部からの制御に
より発振周波数と位相が可変である第１の発振器と、交
流信号を出力する第２の発振器と、前記第１の発振器の
出力信号と第２の発振器の出力信号とを混合することに
よりこれらの各出力信号の周波数の和または差または和
および差に相当する周波数の信号を発生させる周波数混
合手段と、該周波数混合手段の出力信号の周波数に等し
い繰り返し周波数の光パルスを発生させる光パルス発生
器と、前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し
周波数をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路
と、信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるク
ロック光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回
路と、該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する
受光回路と、該受光回路から出力される電気信号の周波
数をｍ／ｎ倍（ｍは０＜ｍ＜ｎを満たす有理数）した信
号と前記交流信号をｍ逓倍した信号との位相を比較し、
両者の位相差が所定値となるよう前記第１の発振器の位
相を制御する手段とを有し、前記光相関検出回路が、前
記信号光パルスと前記クロック光パルスとを合波する手
段と、該合波により得られた信号を増幅する進行波型半
導体レーザ増幅器と、該進行波型半導体レーザ増幅器の
出力光信号から前記信号光パルスと前記クロック光パル
スとの相関成分である４光波混合光の波長のみを取り出
す光分波手段とから構成され、前記第１の発振器の発振
周波数が前記信号光パルスのビットレートの１／ｎに設
定されると共に前記信号光と前記光パルス発生器の出力
光の各波長が互いにコヒーレント干渉する値に設定され
たことを特徴とする光クロック位相同期ループ回路を要
旨とする。According to a second aspect of the present invention, a first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, a second oscillator which outputs an AC signal, and an output signal of the first oscillator are provided. Frequency mixing means for generating a signal having a frequency corresponding to the sum or difference or the sum and difference of the frequencies of the respective output signals by mixing with the output signal of the second oscillator; and the output signal of the frequency mixing means. An optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetition frequency equal to the frequency, and an optical multiplexing circuit for optically time-division multiplexing the optical pulse to make the repetition frequency n times (n is an integer of 2 or more ), An optical correlation detecting circuit for outputting a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplexing circuit; a light receiving circuit for converting the output light of the optical correlation detecting means into an electric signal; Receiving (The m 0 <m <rational number satisfying a n) frequency m / n times of the electrical signal output from the circuit compares the phase of the signal with a signal of the AC signal was m multiplication,
A means for controlling the phase of the first oscillator so that the phase difference between the two becomes a predetermined value, the optical correlation detection circuit, means for multiplexing the signal light pulse and the clock light pulse, A traveling wave type semiconductor laser amplifier for amplifying a signal obtained by the multiplexing, and a four-wave mixing light which is a correlation component of the signal light pulse and the clock light pulse from an output optical signal of the traveling wave type semiconductor laser amplifier. Optical demultiplexing means for extracting only the wavelength of the signal light, the oscillation frequency of the first oscillator is set to 1 / n of the bit rate of the signal light pulse, and the output of the signal light and the optical pulse generator An optical clock phase locked loop circuit is characterized in that each wavelength of light is set to a value that causes coherent interference with each other.
【００２４】請求項３に係る発明は、外部からの制御に
より発振周波数と位相が可変である第１の発振器と、交
流信号を出力する第２の発振器と、前記第１の発振器の
出力信号と第２の発振器の出力信号とを混合することに
よりこれらの各出力信号の周波数の和または差または和
および差に相当する周波数の信号を発生させる周波数混
合手段と、該周波数混合手段の出力信号の周波数に等し
い繰り返し周波数の光パルスを発生させる光パルス発生
器と、前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し
周波数をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路
と、信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるク
ロック光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回
路と、該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する
受光回路と、該受光回路から出力される電気信号の周波
数を１／ｎ倍した信号と前記交流信号との位相を比較
し、両者の位相差が所定値となるよう前記第１の発振器
の位相を制御する手段とを有し、前記光相関検出回路
が、前記信号光パルスと前記クロック光パルスとを合波
する手段と、前記信号光パルスと前記クロック光パルス
の４光子混合光を発生させる光ファイバと、該光ファイ
バの出力光信号から前記信号光パルスと前記クロック光
パルスとの相関成分の波長のみを取り出す光分波手段と
から構成され、前記第１の発振器の発振周波数が前記信
号光パルスのビットレートの１／ｎに設定され、前記信
号光と前記光パルス発生器の出力光の波長が前記光ファ
イバの零分散波長付近に設定されたことを特徴とする光
クロック位相同期ループ回路を要旨とする。According to a third aspect of the present invention, a first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, a second oscillator which outputs an AC signal, and an output signal of the first oscillator are provided. Frequency mixing means for generating a signal having a frequency corresponding to the sum or difference or the sum and difference of the frequencies of the respective output signals by mixing with the output signal of the second oscillator; and the output signal of the frequency mixing means. An optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetition frequency equal to the frequency, and an optical multiplexing circuit for optically time-division multiplexing the optical pulse to make the repetition frequency n times (n is an integer of 2 or more ), An optical correlation detecting circuit for outputting a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplexing circuit; a light receiving circuit for converting the output light of the optical correlation detecting means into an electric signal; Receiving Means for controlling the phase of the first oscillator so that the phase of a signal obtained by multiplying the frequency of an electric signal output from the circuit by 1 / n and the AC signal are compared, and the phase difference between the two becomes a predetermined value. The optical correlation detection circuit includes means for multiplexing the signal light pulse and the clock light pulse, an optical fiber for generating four-photon mixed light of the signal light pulse and the clock light pulse, and the light The optical demultiplexing means extracts only the wavelength of the correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from the optical output signal of the fiber, and the oscillation frequency of the first oscillator is the bit rate of the signal light pulse. An optical clock phase-locked loop circuit is characterized in that the wavelengths of the signal light and the output light of the optical pulse generator are set to 1 / n and near the zero dispersion wavelength of the optical fiber. .
【００２５】請求項４に係る発明は、外部からの制御に
より発振周波数と位相が可変である第１の発振器と、交
流信号を出力する第２の発振器と、前記第１の発振器の
出力信号と第２の発振器の出力信号とを混合することに
よりこれらの各出力信号の周波数の和または差または和
および差に相当する周波数の信号を発生させる周波数混
合手段と、該周波数混合手段の出力信号の周波数に等し
い繰り返し周波数の光パルスを発生させる光パルス発生
器と、前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し
周波数をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路
と、信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるク
ロック光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回
路と、該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する
受光回路と、該受光回路から出力される電気信号の周波
数をｍ／ｎ倍（ｍは０＜ｍ＜ｎを満たす有理数）した信
号と前記交流信号をｍ逓倍した信号との位相を比較し、
両者の位相差が所定値となるよう前記第１の発振器の位
相を制御する手段とを有し、前記光相関検出回路が、前
記信号光パルスと前記クロック光パルスとを合波する手
段と、前記信号光パルスと前記クロック光パルスの４光
子混合光を発生させる光ファイバと、該光ファイバの出
力光信号から前記信号光パルスと前記クロック光パルス
との相関成分の波長のみを取り出す光分波手段とから構
成され、前記第１の発振器の発振周波数が前記信号光パ
ルスのビットレートの１／ｎに設定され、前記信号光と
前記光パルス発生器の出力光の波長が前記光ファイバの
零分散波長付近に設定されたことを特徴とする光クロッ
ク位相同期ループ回路を要旨とする。According to a fourth aspect of the present invention, a first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, a second oscillator which outputs an AC signal, and an output signal of the first oscillator are provided. Frequency mixing means for generating a signal having a frequency corresponding to the sum or difference or the sum and difference of the frequencies of the respective output signals by mixing with the output signal of the second oscillator; and the output signal of the frequency mixing means. An optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetition frequency equal to the frequency, and an optical multiplexing circuit for optically time-division multiplexing the optical pulse to make the repetition frequency n times (n is an integer of 2 or more ), An optical correlation detecting circuit for outputting a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplexing circuit; a light receiving circuit for converting the output light of the optical correlation detecting means into an electric signal; Receiving (The m 0 <m <rational number satisfying a n) frequency m / n times of the electrical signal output from the circuit compares the phase of the signal with a signal of the AC signal was m multiplication,
A means for controlling the phase of the first oscillator so that the phase difference between the two becomes a predetermined value, the optical correlation detection circuit, means for multiplexing the signal light pulse and the clock light pulse, An optical fiber that generates a four-photon mixed light of the signal light pulse and the clock light pulse, and an optical demultiplexer that extracts only the wavelength of the correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from the output optical signal of the optical fiber The oscillation frequency of the first oscillator is set to 1 / n of the bit rate of the signal light pulse, and the wavelengths of the signal light and the output light of the optical pulse generator are zero of the optical fiber. The gist is an optical clock phase-locked loop circuit characterized by being set in the vicinity of a dispersion wavelength.
【００２６】請求項５に係る発明は、外部からの制御に
より発振周波数と位相が可変である第１の発振器と、交
流信号を出力する第２の発振器と、前記第１の発振器の
出力信号と第２の発振器の出力信号とを混合することに
よりこれらの各出力信号の周波数の和または差または和
および差に相当する周波数の信号を発生させる周波数混
合手段と、該周波数混合手段の出力信号の周波数に等し
い繰り返し周波数の光パルスを発生させる光パルス発生
器と、前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し
周波数をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路
と、信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるク
ロック光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回
路と、該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する
受光回路と、該受光回路から出力される電気信号の周波
数を１／ｎ倍した信号と前記交流信号との位相を比較
し、両者の位相差が所定値となるよう前記第１の発振器
の位相を制御する手段とを有し、前記光相関検出回路
が、前記信号光パルスと前記クロック光パルスとを合波
する手段と、前記信号光パルスと前記クロック光パルス
の和周波光を発生させる非線形光学結晶と、該非線形光
学結晶の出力光信号から前記信号光パルスと前記クロッ
ク光パルスとの相関成分の波長のみを取り出す光分波手
段とから構成され、前記第１の発振器の発振周波数が前
記信号光パルスのビットレートの１／ｎに設定されたこ
とを特徴とする光クロック位相同期ループ回路を要旨と
する。According to a fifth aspect of the present invention, a first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, a second oscillator which outputs an AC signal, and an output signal of the first oscillator are provided. Frequency mixing means for generating a signal having a frequency corresponding to the sum or difference or the sum and difference of the frequencies of the respective output signals by mixing with the output signal of the second oscillator; and the output signal of the frequency mixing means. An optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetition frequency equal to the frequency, and an optical multiplexing circuit for optically time-division multiplexing the optical pulse to make the repetition frequency n times (n is an integer of 2 or more ), An optical correlation detecting circuit for outputting a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplexing circuit; a light receiving circuit for converting the output light of the optical correlation detecting means into an electric signal; Receiving Means for controlling the phase of the first oscillator so that the phase of a signal obtained by multiplying the frequency of an electric signal output from the circuit by 1 / n and the AC signal are compared, and the phase difference between the two becomes a predetermined value. The optical correlation detection circuit includes means for multiplexing the signal light pulse and the clock light pulse, a nonlinear optical crystal for generating sum frequency light of the signal light pulse and the clock light pulse, and the nonlinear optical crystal. Optical demultiplexing means for extracting only the wavelength of the correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from the output light signal of the optical crystal, and the oscillation frequency of the first oscillator is the bit rate of the signal light pulse. The gist is an optical clock phase locked loop circuit characterized by being set to 1 / n.
【００２７】請求項６に係る発明は、外部からの制御に
より発振周波数と位相が可変である第１の発振器と、交
流信号を出力する第２の発振器と、前記第１の発振器の
出力信号と第２の発振器の出力信号とを混合することに
よりこれらの各出力信号の周波数の和または差または和
および差に相当する周波数の信号を発生させる周波数混
合手段と、該周波数混合手段の出力信号の周波数に等し
い繰り返し周波数の光パルスを発生させる光パルス発生
器と、前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し
周波数をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路
と、信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるク
ロック光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回
路と、該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する
受光回路と、該受光回路から出力される電気信号の周波
数をｍ／ｎ倍（ｍは０＜ｍ＜ｎを満たす有理数）した信
号と前記交流信号をｍ逓倍した信号との位相を比較し、
両者の位相差が所定値となるよう前記第１の発振器の位
相を制御する手段とを有し、前記光相関検出回路が、前
記信号光パルスと前記クロック光パルスとを合波する手
段と、前記信号光パルスと前記クロック光パルスの和周
波光を発生させる非線形光学結晶と、該非線形光学結晶
の出力光信号から前記信号光パルスと前記クロック光パ
ルスとの相関成分の波長のみを取り出す光分波手段とか
ら構成され、前記第１の発振器の発振周波数が前記信号
光パルスのビットレートの１／ｎに設定されたことを特
徴とする光クロック位相同期ループ回路を要旨とする。According to a sixth aspect of the present invention, a first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, a second oscillator which outputs an AC signal, and an output signal of the first oscillator are provided. Frequency mixing means for generating a signal having a frequency corresponding to the sum or difference or the sum and difference of the frequencies of the respective output signals by mixing with the output signal of the second oscillator; and the output signal of the frequency mixing means. An optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetition frequency equal to the frequency, and an optical multiplexing circuit for optically time-division multiplexing the optical pulse to make the repetition frequency n times (n is an integer of 2 or more ), An optical correlation detecting circuit for outputting a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplexing circuit; a light receiving circuit for converting the output light of the optical correlation detecting means into an electric signal; Receiving (The m 0 <m <rational number satisfying a n) frequency m / n times of the electrical signal output from the circuit compares the phase of the signal with a signal of the AC signal was m multiplication,
A means for controlling the phase of the first oscillator so that the phase difference between the two becomes a predetermined value, the optical correlation detection circuit, means for multiplexing the signal light pulse and the clock light pulse, A nonlinear optical crystal that generates a sum frequency light of the signal light pulse and the clock light pulse, and an optical component that extracts only the wavelength of the correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from the output optical signal of the nonlinear optical crystal The optical clock phase locked loop circuit is characterized in that the oscillation frequency of the first oscillator is set to 1 / n of the bit rate of the signal light pulse.
【００２８】請求項７に係る発明は、外部からの制御に
より発振周波数と位相が可変である第１の発振器と、交
流信号を出力する第２の発振器と、前記第１の発振器の
出力信号と第２の発振器の出力信号とを混合することに
よりこれらの各出力信号の周波数の和または差または和
および差に相当する周波数の信号を発生させる周波数混
合手段と、該周波数混合手段の出力信号の周波数に等し
い繰り返し周波数の光パルスを発生させる光パルス発生
器と、前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し
周波数をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路
と、信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるク
ロック光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回
路と、該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する
受光回路と、該受光回路から出力される電気信号の周波
数を１／ｎ倍した信号と前記交流信号との位相を比較
し、両者の位相差が所定値となるよう前記第１の発振器
の位相を制御する手段とを有し、前記光相関検出回路
が、前記信号光パルスを入力する手段と前記クロック光
パルスを入力する手段と、光ファイバとを光学的に結合
してループを構成した光ファイバループと、該光フアイ
バループの出力光信号から前記信号光パルスと前記クロ
ック光パルスとの相関成分の波長のみを取り出す光分波
手段とから構成され、前記第１の発振器の発振周波数が
前記信号光パルスのビットレートの１／ｎに設定された
ことを特徴とする光クロック位相同期ループ回路を要旨
とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, a second oscillator which outputs an AC signal, and an output signal of the first oscillator. Frequency mixing means for generating a signal having a frequency corresponding to the sum or difference or the sum and difference of the frequencies of the respective output signals by mixing with the output signal of the second oscillator; and the output signal of the frequency mixing means. An optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetition frequency equal to the frequency, and an optical multiplexing circuit for optically time-division multiplexing the optical pulse to make the repetition frequency n times (n is an integer of 2 or more ), An optical correlation detecting circuit for outputting a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplexing circuit; a light receiving circuit for converting the output light of the optical correlation detecting means into an electric signal; Receiving Means for controlling the phase of the first oscillator so that the phase of a signal obtained by multiplying the frequency of an electric signal output from the circuit by 1 / n and the AC signal are compared, and the phase difference between the two becomes a predetermined value. An optical fiber loop in which the optical correlation detection circuit has means for inputting the signal light pulse, means for inputting the clock light pulse, and an optical fiber to optically form a loop; Optical demultiplexing means for extracting only the wavelength of the correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from the output optical signal of the fiber loop, and the oscillation frequency of the first oscillator is the bit rate of the signal light pulse. The gist is an optical clock phase locked loop circuit characterized by being set to 1 / n.
【００２９】請求項８に係る発明は、外部からの制御に
より発振周波数と位相が可変である第１の発振器と、交
流信号を出力する第２の発振器と、前記第１の発振器の
出力信号と第２の発振器の出力信号とを混合することに
よりこれらの各出力信号の周波数の和または差または和
および差に相当する周波数の信号を発生させる周波数混
合手段と、該周波数混合手段の出力信号の周波数に等し
い繰り返し周波数の光パルスを発生させる光パルス発生
器と、前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し
周波数をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路
と、信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるク
ロック光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回
路と、該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する
受光回路と、該受光回路から出力される電気信号の周波
数をｍ／ｎ倍（ｍは０＜ｍ＜ｎを満たす有理数）した信
号と前記交流信号をｍ逓倍した信号との位相を比較し、
両者の位相差が所定値となるよう前記第１の発振器の位
相を制御する手段とを有し、前記光相関検出回路が、前
記信号光パルスを入力する手段と前記クロック光パルス
を入力する手段と、光ファイバとを光学的に結合してル
ープを構成した光ファイバループと、該光フアイバルー
プの出力光信号から前記信号光パルスと前記クロック光
パルスとの相関成分の波長のみを取り出す光分波手段と
から構成され、前記第１の発振器の発振周波数が前記信
号光パルスのビットレートの１／ｎに設定されたことを
特徴とする光クロック位相同期ループ回路を要旨とす
る。The present invention according to claim 8 is characterized in that a first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, a second oscillator which outputs an AC signal, and an output signal of the first oscillator. Frequency mixing means for generating a signal having a frequency corresponding to the sum or difference or the sum and difference of the frequencies of the respective output signals by mixing with the output signal of the second oscillator; and the output signal of the frequency mixing means. An optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetition frequency equal to the frequency, and an optical multiplexing circuit for optically time-division multiplexing the optical pulse to make the repetition frequency n times (n is an integer of 2 or more ), An optical correlation detecting circuit for outputting a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplexing circuit; a light receiving circuit for converting the output light of the optical correlation detecting means into an electric signal; Receiving (The m 0 <m <rational number satisfying a n) frequency m / n times of the electrical signal output from the circuit compares the phase of the signal with a signal of the AC signal was m multiplication,
Means for controlling the phase of the first oscillator so that the phase difference between the two becomes a predetermined value, and the optical correlation detection circuit inputs the signal light pulse and the clock light pulse. And an optical fiber loop in which an optical fiber is optically coupled to form a loop, and an optical component for extracting only the wavelength of the correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from the output optical signal of the optical fiber loop. The optical clock phase locked loop circuit is characterized in that the oscillation frequency of the first oscillator is set to 1 / n of the bit rate of the signal light pulse.
【００３０】[0030]
【作用】請求項１若しくは請求項２に係る発明によれ
ば、進行波型半導体レーザ増幅器中の４光波混合により
信号光パルスとクロック光パルスの相関検出が行われ
る。請求項３若しくは請求項４に係る発明によれば、光
ファイバ中の４光子混合により信号光パルスとクロック
光パルスの相関検出が行われる。請求項５若しくは請求
項６に係る発明によれば、非線形光学結晶中の和周波数
発生現象により信号光パルスとクロック光パルスの相関
検出が行われる。請求項７若しくは請求項８に係る発明
によれば、光ファイバループにおいて信号光パルスとク
ロック光パルスの積に相当する信号、すなわち、相関成
分からなる信号が得られ、この相関成分が検出される。SUMMARY OF invention according to 請 Motomeko 1 or claim 2, the correlation detection of the signal light pulse and optical clock pulses is carried out by four-wave mixing in a traveling wave type semiconductor laser amplifier. According to 請 Motomeko 3 or the invention according to claim 4, the correlation detection of the signal light pulse and optical clock pulses is carried out by 4-wave mixing in an optical fiber. According to 請 Motomeko 5 or invention according to claim 6, the correlation detection of the signal light pulse and optical clock pulses is carried out by sum-frequency generation phenomenon of the nonlinear optical crystal. According to 請 Motomeko 7 or the invention according to claim 8, the signal corresponding to the product of the signal light pulse and optical clock pulses in the optical fiber loop, i.e., signal is obtained consisting of a correlation component, the correlation component is detected It
【００３１】[0031]
【実施例】以下、図面を参照し本発明の実施例を説明す
る。
＜第１実施例＞図１は本発明の第１実施例を示す図であ
る。この図において、１０１は信号光入力端子、１０２
は光カップラ、１０３は進行波型半導体レーザ増幅器、
１０４は光学バンドパスフィルタ、１０５は受光回路、
１０６は位相比較器、１０７はＶＣＯ、１０８はマイク
ロ波ミキサ、１０９は光パルス発生器、１１０は光パル
ス多重回路、１１１は低周波発振器、１１２は周波数逓
倍器である。ここで、ＶＣＯ１０７の発振周波数ｆ
0は、上述した図１０の構成と同様、信号光入力端子１
０１から入力する信号光のビットレートがｎｆ0（ｎは
１以上の整数）となるように設定されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <First Embodiment> FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the present invention. In this figure, 101 is a signal light input terminal, and 102
Is an optical coupler, 103 is a traveling wave type semiconductor laser amplifier,
104 is an optical bandpass filter, 105 is a light receiving circuit,
106 is a phase comparator, 107 is a VCO, 108 is a microwave mixer, 109 is an optical pulse generator, 110 is an optical pulse multiplexing circuit, 111 is a low frequency oscillator, and 112 is a frequency multiplier. Here, the oscillation frequency f of the VCO 107
0 is the signal light input terminal 1 as in the configuration of FIG. 10 described above.
The bit rate of the signal light input from 01 is set to nf 0 (n is an integer of 1 or more).
【００３２】以下、本実施例の動作を説明する。ＶＣＯ
１０７の出力信号は、低周波発振器１１１およびマイク
ロ波ミキサ１０８によって周波数がシフトされる。そし
て、このようにして周波数シフトのなされた信号によっ
て光パルス発生器１０９が駆動され、この光パルス発生
器１０９の出力パルスが光パルス多重回路１１０によっ
て多重され、周波数の多重化された光クロックが得られ
る。以上の動作については上述した図１０の構成と同様
である。The operation of this embodiment will be described below. VCO
The frequency of the output signal of 107 is shifted by the low frequency oscillator 111 and the microwave mixer 108. Then, the optical pulse generator 109 is driven by the signal thus frequency-shifted, and the output pulse of the optical pulse generator 109 is multiplexed by the optical pulse multiplexing circuit 110 to generate an optical clock whose frequency is multiplexed. can get. The above operation is the same as that of the configuration of FIG. 10 described above.
【００３３】次に光変調手段である進行波型半導体レー
ザ増幅器１０３の動作について説明する。図２は進行波
型半導体レーザ増幅器１０３に入射する信号光の波長λ
sigおよびクロック光の波長λclkの関係を示すものであ
る。図２(ａ)は両者の波長が離れている場合で従来技術
における信号光とクロック光の関係を示し、図２(ｂ)は
両者の波長がコヒーレントに干渉する程度に接近してい
る本実施例の場合を示している。図２(ｂ) の場合にお
いては、両者の波長λsig 、λclk がコヒーレントに干
渉する程度に接近している場合に、半導体レーザ内で信
号光とクロック光が位相整合して発生する４光子混合に
よって両者の相関に相当する成分が新たな波長λFWM に
おいて発生する。ただし、１／λFWM ＝２／λsig−１
／λclkである。本実施例はこの現象を利用するもので
ある。Next, the operation of the traveling wave type semiconductor laser amplifier 103 which is the optical modulator will be described. FIG. 2 shows the wavelength λ of the signal light incident on the traveling wave type semiconductor laser amplifier 103.
5 shows the relationship between sig and the wavelength λclk of clock light. FIG. 2A shows the relationship between the signal light and the clock light in the prior art when the wavelengths of the two are separated, and FIG. 2B is so close that the wavelengths of the two are coherently interfered with each other. The case of an example is shown. In the case of FIG. 2B, when the two wavelengths λsig and λclk are close enough to coherently interfere with each other, the four-photon mixing generated by the phase matching of the signal light and the clock light in the semiconductor laser A component corresponding to the correlation between the two is generated at the new wavelength λFWM. However, 1 / λFWM = 2 / λsig-1
/ Λclk. This embodiment utilizes this phenomenon.
【００３４】本現象は、従来技術における利得変調とは
本質的に全く異なる超高速の非線形光学現象であり、そ
の詳細な説明については、石尾他、「光増幅器とその応
用」（オーム社）pp.69-72に述べられている。このよう
にして４光子混合によって発生した光は、両者の相関成
分（ｎ△ｆ）を含んでいるため、この４光波混合光を光
学バンドパスフィルタ１０４で取りだせば、あとは従来
技術と同様に、受光回路１０５で電気信号に変換して位
相比較器１０６によって基準信号をｎ逓倍したｎ△ｆ信
号と比較し、その出力をＶＣＯ１０７にフィードバック
すればＰＬＬの動作が実現される。This phenomenon is an ultra-high-speed nonlinear optical phenomenon which is essentially completely different from the gain modulation in the prior art. For a detailed explanation, see Ishio et al., "Optical amplifier and its application" (Ohm Co.) pp. .69-72. Since the light generated by the four-photon mixing in this way contains the correlation component (nΔf) of both, if the four-wave mixed light is taken out by the optical bandpass filter 104, the rest is the same as in the prior art. The operation of the PLL is realized by converting the electric signal in the light receiving circuit 105, comparing the reference signal with the nΔf signal obtained by multiplying the reference signal by n, and feeding back the output to the VCO 107.
【００３５】また、位相比較器１０６の動作からして、
図３に示すような回路構成をとってもよい。図３におい
ては、受光回路１０５の出力周波数を分周回路１１３に
よってｍ／ｎ倍（ｍは有理数）し、また、低周波発振器
１１１の出力をｍ倍することによって、位相比較器１０
６に入力する両周波数をｍΔｆとして両者の位相を比較
する。ここで、ｍ＝１の場合は周波数逓倍器１１２は不
要であり、ｍ＝ｎの場合は分周回路１１３は不要であ
る。From the operation of the phase comparator 106,
A circuit configuration as shown in FIG. 3 may be adopted. In FIG. 3, the output frequency of the light receiving circuit 105 is multiplied by m / n (m is a rational number) by the frequency dividing circuit 113, and the output of the low frequency oscillator 111 is also multiplied by m, whereby the phase comparator 10
Let both frequencies input to 6 be mΔf, and compare the phases of both. Here, when m = 1, the frequency multiplier 112 is unnecessary, and when m = n, the frequency dividing circuit 113 is unnecessary.
【００３６】＜第２実施例＞図４は本発明の第２実施例
を示す図である。この図において、３０１は信号光入力
端子、３０２は光カップラ、３０３は光ファイバ、３０
４は光学バンドパスフィルタ、３０５は受光回路、３０
６は位相比較器、３０７はＶＣＯ、３０８はマイクロ波
ミキサ、３０９は光パルス発生器、３１０は光パルス多
重回路、３１１は低周波発振器、３１２は周波数逓倍器
である。<Second Embodiment> FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. In this figure, 301 is a signal light input terminal, 302 is an optical coupler, 303 is an optical fiber, 30
4 is an optical bandpass filter, 305 is a light receiving circuit, 30
6 is a phase comparator, 307 is a VCO, 308 is a microwave mixer, 309 is an optical pulse generator, 310 is an optical pulse multiplexing circuit, 311 is a low frequency oscillator, and 312 is a frequency multiplier.
【００３７】本実施例においては、４光波混合を発生さ
せる媒質として光ファイバ３０３が用いられる。光ファ
イバにおいても、光ファイバ３０３の零分散波長付近に
信号光およびクロック光の波長を光ファイバの零分散波
長の±１０ｍｍ内に設定すればよい。また、第１実施例
に示したように、本実施例についても、図５に示すよう
な構成とすることもできる。その動作は図３と同じであ
って、第１実施例で説明した通りである。In this embodiment, the optical fiber 303 is used as a medium for generating four-wave mixing. Also in the optical fiber, the wavelengths of the signal light and the clock light may be set within ± 10 mm of the zero dispersion wavelength of the optical fiber near the zero dispersion wavelength of the optical fiber 303. Further, as shown in the first embodiment, the present embodiment can also be configured as shown in FIG. The operation is the same as that in FIG. 3 and is as described in the first embodiment.
【００３８】＜第３実施例＞図６は本発明の第３実施例
を示す図である。この図において、４０１は信号光入力
端子、４０２は光カップラ、４０３は非線形光学結晶、
４０４は光学バンドパスフィルタ、４０５は受光回路、
４０６は位相比較器、４０７はＶＣＯ、４０８はマイク
ロ波ミキサ、４０９は光パルス発生器、４１０は光パル
ス多重回路、４１１は低周波発振器、４１２は周波数逓
倍器である。<Third Embodiment> FIG. 6 is a view showing a third embodiment of the present invention. In this figure, 401 is a signal light input terminal, 402 is an optical coupler, 403 is a nonlinear optical crystal,
404 is an optical bandpass filter, 405 is a light receiving circuit,
406 is a phase comparator, 407 is a VCO, 408 is a microwave mixer, 409 is an optical pulse generator, 410 is an optical pulse multiplexing circuit, 411 is a low frequency oscillator, and 412 is a frequency multiplier.
【００３９】本実施例においては、光変調手段として非
線形光学結晶中の和周波光発生現象を利用する。和周波
光発生現象とは、光周波数ν1、ν2の２種類の光を非線
形光学結晶に入射したときに、入射した２つの光の強度
の積に比例した大きさで、両者の和の光周波数の光を出
力する現象である。その現象の詳細については、高良、
川西、山林、猿渡による文献「 和周波光発生を用いた
光サンプリングによる超高速光波形測定法 、電子情報
通信学会論文誌Ｂ-1、vol.J75-B-1,pp.372-380,1992.」
に述べられている。本現象においては、発生する相関信
号の光周波数が（ν1 ＋ν2）となるため、例えば２つ
の光を1.55μｍと1.3μｍとすると、発生する和周波光
は 0.7μｍとなる。第１、第２の実施例で述べた４光波
混合の場合は、入射する２光の波長は１０ｎｍ程度以内
に接近している必要があり、また出力光の波長も入射光
から１０ｎｍ程度以内の位置にあるのに対して、この和
周波光発生においては、結晶への光の入射角等の調整に
よって例えば1.55μｍと1.3μｍ の光などのように４光
波混合の場合よりも広い波長範囲で和周波光発生を実現
することができる。非線形光学結晶としては、上に挙げ
た文献にも述べられているように、ＬiＩＯ3，ＬiＮbＯ
3，ＫＴＰ，ＫＮbＯ3 などの和周波光発生を実現できる
ものであれば何でもよい。発生した和周波光は、４光波
混合光と全く同じ相関成分を有しているため、これを実
施例１、２と同様に電気信号に変換してＶＣＯにフィー
ドバックすればＰＬＬが実現できる。また、第１実施例
に示したように、本実施例についても、図７に示すよう
な構成とすることもできる。その動作は図３と同じであ
って、第１実施例で説明した通りである。In this embodiment, the sum frequency light generation phenomenon in the nonlinear optical crystal is used as the light modulating means. The sum-frequency light generation phenomenon is a magnitude proportional to the product of the intensities of two incident lights when two kinds of light having optical frequencies ν1 and ν2 are incident on a nonlinear optical crystal. Is the phenomenon of outputting the light. For more information on that phenomenon,
Article by Kawanishi, Yamabayashi and Saruwatari "Ultrafast optical waveform measurement method by optical sampling using sum frequency light generation, IEICE Transactions B-1, vol.J75-B-1, pp.372-380,1992 . ''
Are described in. In this phenomenon, since the optical frequency of the generated correlation signal is (ν1 + ν2), if the two lights are 1.55 μm and 1.3 μm, the sum frequency light generated is 0.7 μm. In the case of four-wave mixing described in the first and second embodiments, the wavelengths of the two incident lights must be close to each other within about 10 nm, and the wavelength of the output light is also within about 10 nm from the incident light. On the other hand, in this sum frequency light generation, in the case of this sum frequency light generation, by adjusting the incident angle of the light to the crystal, etc. Sum frequency light generation can be realized. Nonlinear optical crystals include LiIO3 and LiNbO, as described in the above-mentioned documents.
Any material that can realize sum frequency light generation such as 3, KTP, KNbO3 may be used. Since the generated sum-frequency light has exactly the same correlation component as the four-wave mixed light, a PLL can be realized by converting this to an electric signal and feeding it back to the VCO as in the first and second embodiments. Further, as shown in the first embodiment, this embodiment can also be configured as shown in FIG. The operation is the same as that in FIG. 3 and is as described in the first embodiment.
【００４０】＜第４実施例＞図８は、本発明の第４の実
施例を示す図である。この図において、５０１は電圧制
御発振器、５０２はミキサ、５０３は光パルス発生器、
５０４は光カップラ、５０５は光ファイバ、５０６は光
カップラ、５０７は光分波器、５０８は信号光入力ポー
ト、５０９は出力光ポート、５１０は受光回路、５１１
は低周波発振器、５１２は位相比較器、５１３は光パル
ス多重回路、５１４は周波数逓倍回路である。<Fourth Embodiment> FIG. 8 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In this figure, 501 is a voltage controlled oscillator, 502 is a mixer, 503 is an optical pulse generator,
504 is an optical coupler, 505 is an optical fiber, 506 is an optical coupler, 507 is an optical demultiplexer, 508 is a signal optical input port, 509 is an output optical port, 510 is a light receiving circuit, 511
Is a low frequency oscillator, 512 is a phase comparator, 513 is an optical pulse multiplexing circuit, and 514 is a frequency multiplication circuit.
【００４１】以下、本実施例にしたがって本発明の動作
を説明する。まず、信号光パルス列が、入力端子５０８
から光カップラ５０６に入力される。光カップラ５０６
は、光強度の分岐比が１：１に設定されており、入力端
子５０８から入力された信号光は光カップラ５０６で２
分され同一経路を両向きに伝播したのち、同相で光カッ
プラ５０６に戻り、入射ポート５０８から出射する。こ
こに、制御光パルスが光カップラ５０４を介し入射する
と、制御光は光ファイバ５０５で構成されたループを図
において時計まわり方向のみに伝播するため、ループ中
を互いに逆まわりに伝播する信号光は、制御光による非
線形光学効果（光カー効果）によって受ける位相シフト
の量が互いに異なっているため、再び光カップラ５０６
に戻ってきたときには両者の位相のバランスが崩れ、信
号光の一部が位相差に応じて光カップラ５０６のもう一
方のポートに出射し、光分波器５０７を通して出力ポー
ト５０９から出力される。すなわち、光ファイバ５０
５、光カップラ５０４および５０６より構成されるルー
プによって信号光パルスと制御光パルスとの積の演算が
行われることになる。The operation of the present invention will be described below according to this embodiment. First, the signal light pulse train is input to the input terminal 508.
From the optical coupler 506. Optical coupler 506
Has a branching ratio of light intensity set to 1: 1, and the signal light input from the input terminal 508 is output by the optical coupler 506 to 2: 1.
After being divided and propagating in the same path in both directions, they return to the optical coupler 506 in the same phase and exit from the incident port 508. When the control light pulse enters through the optical coupler 504, the control light propagates in the clockwise direction in the figure through the loop constituted by the optical fiber 505. , Since the amounts of the phase shifts received by the nonlinear optical effect (optical Kerr effect) due to the control light are different from each other, the optical coupler 506 is again provided.
When returning to (1), the phase balance between the two is lost, and a part of the signal light is emitted to the other port of the optical coupler 506 according to the phase difference and is output from the output port 509 through the optical demultiplexer 507. That is, the optical fiber 50
5, the product of the signal light pulse and the control light pulse is calculated by the loop composed of the optical couplers 504 and 506.
【００４２】この両者の光を、光カップラ５０４、５０
６および光ファイバ５０５よりなる光非線形ループミラ
ーに入射したときの出力光波形は両者の光強度の積で与
えられる。このループミラーからの出力光には、上記第
１実施例と同様に繰り返し周波数がｎ△ｆの成分が生じ
ることになるから、上記第１実施例と同様の動作原理に
よってＰＬＬ動作が実現できる。本実施例においては、
光変調手段として超高速の光カー効果を用いているた
め、超高速の光ＰＬＬの実現が期待できる。また、第１
実施例に示したように、本実施例についても、図９に示
すような構成とすることもできる。その動作は図３と同
じであって、第１実施例で説明した通りである。Both of these lights are converted into optical couplers 504 and 50.
The output light waveform upon entering the optical nonlinear loop mirror composed of 6 and the optical fiber 505 is given by the product of the light intensities of both. In the output light from this loop mirror, a component having a repetition frequency of nΔf is generated as in the first embodiment, so that the PLL operation can be realized by the same operation principle as in the first embodiment. In this embodiment,
Since the super-high-speed optical Kerr effect is used as the optical modulation means, realization of the super-high-speed optical PLL can be expected. Also, the first
As shown in the embodiment, the present embodiment can also be configured as shown in FIG. The operation is the same as that in FIG. 3 and is as described in the first embodiment.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、信
号光とクロック光との間の相関信号を、超高速の４光波
混合や、和周波光発生および光カー効果を用いて検出す
るため、超高速信号からの相関検出を行ってもその効率
が低下しないため、超高速信号に同期したクロックを発
生させることができる。さらに、光クロックパルスを光
学的に多重化することによって、高繰り返しの光クロッ
クを発生させることが可能であり、光クロック発生回路
の動作速度の制限を受けることなく超高速の光クロック
パルスを発生させることが可能であり、本クロックを用
いることによって超高速のランダム変調された光信号に
同期したクロックおよびその分周クロックを発生させる
ことが可能である。As described above, according to the present invention, the correlation signal between the signal light and the clock light is detected by using the super-high-speed four-wave mixing, the sum frequency light generation and the optical Kerr effect. Therefore, even if the correlation is detected from the ultra-high speed signal, the efficiency does not decrease, so that the clock synchronized with the ultra-high speed signal can be generated. Furthermore, by optically multiplexing optical clock pulses, it is possible to generate highly repetitive optical clocks, and generate ultra-high-speed optical clock pulses without being restricted by the operating speed of the optical clock generation circuit. By using this clock, it is possible to generate a clock synchronized with an ultrahigh-speed randomly modulated optical signal and its divided clock.
【図１】 本発明の第１実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.
【図２】 同実施例における進行波型半導体レーザ増幅
器に入射する光信号と光クロックのスペクトルを示した
図で、（ａ）は波長が離れている場合、（ｂ）は両者の
光がコヒーレントに干渉する程度に波長が接近している
場合である。FIG. 2 is a diagram showing spectra of an optical signal and an optical clock that are incident on a traveling wave type semiconductor laser amplifier in the same embodiment. FIG. 2A shows a case where wavelengths are separated from each other, and FIG. This is the case when the wavelengths are close enough to interfere with each other.
【図３】 同実施例の他の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another configuration of the same embodiment.
【図４】 本発明の第２の実施例の構成を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.
【図５】 同実施例の他の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another configuration of the same embodiment.
【図６】 本発明の第３の実施例の構成を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.
【図７】 同実施例の他の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another configuration of the same embodiment.
【図８】 本発明の第４の実施例の構成を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a fourth exemplary embodiment of the present invention.
【図９】 同実施例の他の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing another configuration of the same embodiment.
【図１０】 従来の技術の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional technique.
【図１１】 光ファイバを用いた光クロックの２倍多重
回路の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a 2 × multiplexing circuit of an optical clock using an optical fiber.
【図１２】 光導波路を用いた３段８多重光パルス多重
回路の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of a 3-stage 8-multiplex optical pulse multiplex circuit using an optical waveguide.
【図１３】 従来の技術の他の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing another configuration of the conventional technique.
１０１……信号光入力端子、１０２……光カップラ、１
０３……進行波型半導体レーザ増幅器、１０４……光学
バンドパスフィルタ、１０５……受光回路、１０６……
位相比較器、１０７……ＶＣＯ、１０８……マイクロ波
ミキサ、１０９……光パルス発生器、１１０……光パル
ス多重回路、１１１……低周波発振器、１１２……周波
数逓倍器、１１３，３１３，４１３，５１５，６１３…
…分周回路。101 ... Signal light input terminal, 102 ... Optical coupler, 1
03 ... Traveling wave type semiconductor laser amplifier, 104 ... Optical bandpass filter, 105 ... Light receiving circuit, 106 ...
Phase comparator, 107 ... VCO, 108 ... Microwave mixer, 109 ... Optical pulse generator, 110 ... Optical pulse multiplexing circuit, 111 ... Low frequency oscillator, 112 ... Frequency multiplier, 113, 313, 413, 515, 613 ...
… Dividing circuit.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−2197（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−126631（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−303216（ＪＰ，Ａ) 斎藤朝樹 他，４光波混合を用いた光 ＰＬＬによる高速クロック抽出，1993年 電子情報通信学会秋季大会講演論文集 Ｐａｒｔ４，1993年８月15日，ｐｐ．４ −164 Ｊ．Ｄ．ＭＯＯＲＥＳ，ｅｔ．ａ ｌ．，Ｏｐｔｉｃａｌ ｓｗｉｔｃｈｉ ｎｇ ｕｓｉｎｇ ｆｉｂｅｒ ｒｉｎ ｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒｓ，Ｊｏｕｒｎ ａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ Ｂ，Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．３，ｐｐ. 594−601 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/35 - 3/02 H04B 10/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)Continuation of the front page (56) References JP-A-5-2197 (JP, A) JP-A-1-126631 (JP, A) JP-A-6-303216 (JP, A) Saito Asagi et al., Four-wave mixing High-Speed Clock Extraction by Optical PLL Using 1993, Proceedings of 1993 Autumn Meeting of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Part 4, August 15, 1993, pp. 4-164 J. D. MOORES, et. a. , Optical switching using fiber ring reflectors, Journal of the Optical Society of America B, Vol. 8, No. 3, pp. 594-601 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/35-3/02 H04B 10/00 JISST file (JOIS)
Claims (8)
が可変である第１の発振器と、交流信号を出力する第２
の発振器と、 前記第１の発振器の出力信号と第２の発振器の出力信号
とを混合することによりこれらの各出力信号の周波数の
和または差または和および差に相当する周波数の信号を
発生させる周波数混合手段と、 該周波数混合手段の出力信号の周波数に等しい繰り返し
周波数の光パルスを発生させる光パルス発生器と、 前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し周波数
をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路と、 信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるクロッ
ク光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回路
と、 該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する受光回
路と、 該受光回路から出力される電気信号の周波数を１／ｎ倍
した信号と前記交流信号との位相を比較し、両者の位相
差が所定値となるよう前記第１の発振器の位相を制御す
る手段とを有し、 前記光相関検出回路が、 前記信号光パルスと前記クロック光パルスとを合波する
手段と、 該合波により得られた信号を増幅する進行波型半導体レ
ーザ増幅器と、 該進行波型半導体レーザ増幅器の出力光信号から前記信
号光パルスと前記クロック光パルスとの相関成分である
４光波混合光の波長のみを取り出す光分波手段とから構
成され、 前記第１の発振器の発振周波数が前記信号光パルスのビ
ットレートの１／ｎに設定されると共に前記信号光と前
記光パルス発生器の出力光の各波長が互いにコヒーレン
ト干渉する値に設定されたことを特徴とする光クロック
位相同期ループ回路。1. A first oscillator, whose oscillation frequency and phase are variable by external control, and a second oscillator, which outputs an AC signal.
And an output signal of the first oscillator and an output signal of the second oscillator are mixed to generate a sum or difference of frequencies of the respective output signals or a signal of a frequency corresponding to the sum and difference. A frequency mixing means, an optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetitive frequency equal to the frequency of the output signal of the frequency mixing means, and the optical pulse being optically time-division multiplexed to multiply the repetitive frequency by n times (n: An optical multiplex circuit which is an integer of 2 or more ), an optical correlation detection circuit which outputs a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplex circuit, and the optical correlation detection means. The light receiving circuit for converting the output light into an electric signal is compared with the phase of the AC signal and the signal obtained by multiplying the frequency of the electric signal output from the light receiving circuit by 1 / n, and the phase difference between the two becomes a predetermined value. So Means for controlling the phase of the first oscillator, wherein the optical correlation detection circuit combines the signal light pulse and the clock light pulse, and amplifies the signal obtained by the combination. A traveling wave type semiconductor laser amplifier, and an optical demultiplexing means for extracting only the wavelength of the four-wave mixed light which is the correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from the output optical signal of the traveling wave semiconductor laser amplifier A value at which the oscillation frequency of the first oscillator is set to 1 / n of the bit rate of the signal light pulse and the wavelengths of the signal light and the output light of the optical pulse generator coherently interfere with each other. An optical clock phase locked loop circuit characterized by being set to.
が可変である第１の発振器と、交流信号を出力する第２
の発振器と、 前記第１の発振器の出力信号と第２の発振器の出力信号
とを混合することによりこれらの各出力信号の周波数の
和または差または和および差に相当する周波数の信号を
発生させる周波数混合手段と、 該周波数混合手段の出力信号の周波数に等しい繰り返し
周波数の光パルスを発生させる光パルス発生器と、 前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し周波数
をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路と、 信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるクロッ
ク光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回路
と、 該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する受光回
路と、 該受光回路から出力される電気信号の周波数をｍ／ｎ倍
（ｍは０＜ｍ＜ｎを満たす有理数）した信号と前記交流
信号をｍ逓倍した信号との位相を比較し、両者の位相差
が所定値となるよう前記第１の発振器の位相を制御する
手段とを有し、 前記光相関検出回路が、 前記信号光パルスと前記クロック光パルスとを合波する
手段と、 該合波により得られた信号を増幅する進行波型半導体レ
ーザ増幅器と、 該進行波型半導体レーザ増幅器の出力光信号から前記信
号光パルスと前記クロック光パルスとの相関成分である
４光波混合光の波長のみを取り出す光分波手段とから構
成され、 前記第１の発振器の発振周波数が前記信号光パルスのビ
ットレートの１／ｎに設定されると共に前記信号光と前
記光パルス発生器の出力光の各波長が互いにコヒーレン
ト干渉する値に設定されたことを特徴とする光クロック
位相同期ループ回路。2. A first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, and a second oscillator which outputs an AC signal.
And an output signal of the first oscillator and an output signal of the second oscillator are mixed to generate a sum or difference of frequencies of the respective output signals or a signal of a frequency corresponding to the sum and difference. A frequency mixing means, an optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetitive frequency equal to the frequency of the output signal of the frequency mixing means; An optical multiplex circuit which is an integer of 2 or more ), an optical correlation detection circuit which outputs a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplex circuit, and the optical correlation detection means. A light receiving circuit for converting output light into an electric signal, and a signal obtained by multiplying the frequency of the electric signal output from the light receiving circuit by m / n (m is a rational number satisfying 0 <m <n ) and the AC signal by m. signal And a means for controlling the phase of the first oscillator so that the phase difference between the two becomes a predetermined value, wherein the optical correlation detection circuit outputs the signal light pulse and the clock light pulse. Means for multiplexing, a traveling wave type semiconductor laser amplifier for amplifying the signal obtained by the multiplexing, and a correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from an output optical signal of the traveling wave type semiconductor laser amplifier And an optical demultiplexing means for extracting only the wavelength of the four-wave mixed light, the oscillation frequency of the first oscillator is set to 1 / n of the bit rate of the signal light pulse, and the signal light and the An optical clock phase-locked loop circuit in which each wavelength of output light of an optical pulse generator is set to a value that causes coherent interference with each other.
が可変である第１の発振器と、交流信号を出力する第２
の発振器と、 前記第１の発振器の出力信号と第２の発振器の出力信号
とを混合することによりこれらの各出力信号の周波数の
和または差または和および差に相当する周波数の信号を
発生させる周波数混合手段と、 該周波数混合手段の出力信号の周波数に等しい繰り返し
周波数の光パルスを発生させる光パルス発生器と、 前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し周波数
をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路と、 信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるクロッ
ク光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回路
と、 該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する受光回
路と、 該受光回路から出力される電気信号の周波数を１／ｎ倍
した信号と前記交流信号との位相を比較し、両者の位相
差が所定値となるよう前記第１の発振器の位相を制御す
る手段とを有し、 前記光相関検出回路が、 前記信号光パルスと前記クロック光パルスとを合波する
手段と、 前記信号光パルスと前記クロック光パルスの４光子混合
光を発生させる光ファイバと、 該光ファイバの出力光信号から前記信号光パルスと前記
クロック光パルスとの相関成分の波長のみを取り出す光
分波手段とから構成され、 前記第１の発振器の発振周波数が前記信号光パルスのビ
ットレートの１／ｎに設定され、 前記信号光と前記光パルス発生器の出力光の波長が前記
光ファイバの零分散波長付近に設定されたことを特徴と
する光クロック位相同期ループ回路。3. A first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, and a second oscillator which outputs an AC signal.
And an output signal of the first oscillator and an output signal of the second oscillator are mixed to generate a sum or difference of frequencies of the respective output signals or a signal of a frequency corresponding to the sum and difference. A frequency mixing means, an optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetitive frequency equal to the frequency of the output signal of the frequency mixing means, and the optical pulse being optically time-division multiplexed to multiply the repetitive frequency by n times (n: An optical multiplex circuit which is an integer of 2 or more ), an optical correlation detection circuit which outputs a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplex circuit, and the optical correlation detection means. The light receiving circuit for converting the output light into an electric signal is compared with the phase of the AC signal and the signal obtained by multiplying the frequency of the electric signal output from the light receiving circuit by 1 / n, and the phase difference between the two becomes a predetermined value. So Means for controlling the phase of the first oscillator, the optical correlation detection circuit, means for multiplexing the signal light pulse and the clock light pulse, and the signal light pulse and the clock light pulse An optical fiber that generates four-photon mixed light; and an optical demultiplexing unit that extracts only the wavelength of the correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from the output optical signal of the optical fiber, The oscillation frequency of the oscillator is set to 1 / n of the bit rate of the signal light pulse, and the wavelengths of the signal light and the output light of the optical pulse generator are set near the zero dispersion wavelength of the optical fiber. Optical clock phase locked loop circuit.
が可変である第１の発振器と、交流信号を出力する第２
の発振器と、 前記第１の発振器の出力信号と第２の発振器の出力信号
とを混合することによりこれらの各出力信号の周波数の
和または差または和および差に相当する周波数の信号を
発生させる周波数混合手段と、 該周波数混合手段の出力信号の周波数に等しい繰り返し
周波数の光パルスを発生させる光パルス発生器と、 前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し周波数
をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路と、 信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるクロッ
ク光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回路
と、 該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する受光回
路と、 該受光回路から出力される電気信号の周波数をｍ／ｎ倍
（ｍは０＜ｍ＜ｎを満たす有理数）した信号と前記交流
信号をｍ逓倍した信号との位相を比較し、両者の位相差
が所定値となるよう前記第１の発振器の位相を制御する
手段とを有し、 前記光相関検出回路が、 前記信号光パルスと前記クロック光パルスとを合波する
手段と、 前記信号光パルスと前記クロック光パルスの４光子混合
光を発生させる光ファイバと、 該光ファイバの出力光信号から前記信号光パルスと前記
クロック光パルスとの相関成分の波長のみを取り出す光
分波手段とから構成され、 前記第１の発振器の発振周波数が前記信号光パルスのビ
ットレートの１／ｎに設定され、 前記信号光と前記光パルス発生器の出力光の波長が前記
光ファイバの零分散波長付近に設定されたことを特徴と
する光クロック位相同期ループ回路。4. A first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, and a second oscillator which outputs an AC signal.
And an output signal of the first oscillator and an output signal of the second oscillator are mixed to generate a sum or difference of frequencies of the respective output signals or a signal of a frequency corresponding to the sum and difference. A frequency mixing means, an optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetitive frequency equal to the frequency of the output signal of the frequency mixing means, and the optical pulse being optically time-division multiplexed to multiply the repetitive frequency by n times (n: An optical multiplex circuit which is an integer of 2 or more ), an optical correlation detection circuit which outputs a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplex circuit, and the optical correlation detection means. A light receiving circuit for converting output light into an electric signal, and a signal obtained by multiplying the frequency of the electric signal output from the light receiving circuit by m / n (m is a rational number satisfying 0 <m <n ) and the AC signal by m. signal And a means for controlling the phase of the first oscillator so that the phase difference between the two becomes a predetermined value, wherein the optical correlation detection circuit outputs the signal light pulse and the clock light pulse. Means for multiplexing, an optical fiber for generating a four-photon mixed light of the signal light pulse and the clock light pulse, and a wavelength of a correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from an output optical signal of the optical fiber And a wavelength of the signal light and the output light of the optical pulse generator, wherein the oscillation frequency of the first oscillator is set to 1 / n of the bit rate of the signal light pulse. Is set in the vicinity of the zero-dispersion wavelength of the optical fiber.
が可変である第１の発振器と、交流信号を出力する第２
の発振器と、 前記第１の発振器の出力信号と第２の発振器の出力信号
とを混合することによりこれらの各出力信号の周波数の
和または差または和および差に相当する周波数の信号を
発生させる周波数混合手段と、 該周波数混合手段の出力信号の周波数に等しい繰り返し
周波数の光パルスを発生させる光パルス発生器と、 前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し周波数
をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路と、 信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるクロッ
ク光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回路
と、 該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する受光回
路と、 該受光回路から出力される電気信号の周波数を１／ｎ倍
した信号と前記交流信号との位相を比較し、両者の位相
差が所定値となるよう前記第１の発振器の位相を制御す
る手段とを有し、 前記光相関検出回路が、 前記信号光パルスと前記クロック光パルスとを合波する
手段と、前記信号光パルスと前記クロック光パルスの和
周波光を発生させる非線形光学結晶と、 該非線形光学結晶の出力光信号から前記信号光パルスと
前記クロック光パルスとの相関成分の波長のみを取り出
す光分波手段とから構成され、 前記第１の発振器の発振周波数が前記信号光パルスのビ
ットレートの１／ｎに設定されたことを特徴とする光ク
ロック位相同期ループ回路。5. A first oscillator, whose oscillation frequency and phase are variable by external control, and a second oscillator, which outputs an AC signal.
And an output signal of the first oscillator and an output signal of the second oscillator are mixed to generate a sum or difference of frequencies of the respective output signals or a signal of a frequency corresponding to the sum and difference. A frequency mixing means, an optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetitive frequency equal to the frequency of the output signal of the frequency mixing means, and the optical pulse being optically time-division multiplexed to multiply the repetitive frequency by n times (n: An optical multiplex circuit which is an integer of 2 or more ), an optical correlation detection circuit which outputs a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplex circuit, and the optical correlation detection means. The light receiving circuit for converting the output light into an electric signal is compared with the phase of the AC signal and the signal obtained by multiplying the frequency of the electric signal output from the light receiving circuit by 1 / n, and the phase difference between the two becomes a predetermined value. So Means for controlling the phase of the first oscillator, the optical correlation detection circuit, means for multiplexing the signal light pulse and the clock light pulse, of the signal light pulse and the clock light pulse The nonlinear optical crystal for generating sum frequency light; and the optical demultiplexing means for extracting only the wavelength of the correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from the output optical signal of the nonlinear optical crystal. 2. The optical clock phase locked loop circuit, wherein the oscillation frequency of the oscillator is set to 1 / n of the bit rate of the signal light pulse.
が可変である第１の発振器と、交流信号を出力する第２
の発振器と、 前記第１の発振器の出力信号と第２の発振器の出力信号
とを混合することによりこれらの各出力信号の周波数の
和または差または和および差に相当する周波数の信号を
発生させる周波数混合手段と、 該周波数混合手段の出力信号の周波数に等しい繰り返し
周波数の光パルスを発生させる光パルス発生器と、 前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し周波数
をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路と、 信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるクロッ
ク光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回路
と、 該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する受光回
路と、 該受光回路から出力される電気信号の周波数をｍ／ｎ倍
（ｍは０＜ｍ＜ｎを満たす有理数）した信号と前記交流
信号をｍ逓倍した信号との位相を比較し、両者の位相差
が所定値となるよう前記第１の発振器の位相を制御する
手段とを有し、 前記光相関検出回路が、 前記信号光パルスと前記クロック光パルスとを合波する
手段と、前記信号光パルスと前記クロック光パルスの和
周波光を発生させる非線形光学結晶と、 該非線形光学結晶の出力光信号から前記信号光パルスと
前記クロック光パルスとの相関成分の波長のみを取り出
す光分波手段とから構成され、 前記第１の発振器の発振周波数が前記信号光パルスのビ
ットレートの１／ｎに設定されたことを特徴とする光ク
ロック位相同期ループ回路。6. A first oscillator, whose oscillation frequency and phase are variable by external control, and a second oscillator, which outputs an AC signal.
And an output signal of the first oscillator and an output signal of the second oscillator are mixed to generate a sum or difference of frequencies of the respective output signals or a signal of a frequency corresponding to the sum and difference. Frequency mixing means, an optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetitive frequency equal to the frequency of the output signal of the frequency mixing means, and the optical pulse being optically time-division multiplexed to multiply the repetitive frequency by n times (n: An optical multiplex circuit which is an integer of 2 or more ), an optical correlation detection circuit which outputs a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplex circuit, and the optical correlation detection means. A light receiving circuit for converting output light into an electric signal, and a signal obtained by multiplying the frequency of the electric signal output from the light receiving circuit by m / n (m is a rational number satisfying 0 <m <n ) and the AC signal by m. signal And a means for controlling the phase of the first oscillator so that the phase difference between the two becomes a predetermined value, wherein the optical correlation detection circuit outputs the signal light pulse and the clock light pulse. Means for combining, a non-linear optical crystal for generating sum frequency light of the signal light pulse and the clock light pulse, and a correlation component of the signal light pulse and the clock light pulse from an output optical signal of the non-linear optical crystal An optical clock phase locked loop circuit comprising: an optical demultiplexing unit for extracting only a wavelength, wherein an oscillation frequency of the first oscillator is set to 1 / n of a bit rate of the signal light pulse.
が可変である第１の発振器と、交流信号を出力する第２
の発振器と、 前記第１の発振器の出力信号と第２の発振器の出力信号
とを混合することによりこれらの各出力信号の周波数の
和または差または和および差に相当する周波数の信号を
発生させる周波数混合手段と、 該周波数混合手段の出力信号の周波数に等しい繰り返し
周波数の光パルスを発生させる光パルス発生器と、 前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し周波数
をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路と、 信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるクロッ
ク光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回路
と、 該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する受光回
路と、 該受光回路から出力される電気信号の周波数を１／ｎ倍
した信号と前記交流信号との位相を比較し、両者の位相
差が所定値となるよう前記第１の発振器の位相を制御す
る手段とを有し、 前記光相関検出回路が、 前記信号光パルスを入力する手段と前記クロック光パル
スを入力する手段と、光ファイバとを光学的に結合して
ループを構成した光ファイバループと、 該光フアイバループの出力光信号から前記信号光パルス
と前記クロック光パルスとの相関成分の波長のみを取り
出す光分波手段とから構成され、 前記第１の発振器の発振周波数が前記信号光パルスのビ
ットレートの１／ｎに設定されたことを特徴とする光ク
ロック位相同期ループ回路。7. A first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, and a second oscillator which outputs an AC signal.
And an output signal of the first oscillator and an output signal of the second oscillator are mixed to generate a sum or difference of frequencies of the respective output signals or a signal of a frequency corresponding to the sum and difference. A frequency mixing means, an optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetitive frequency equal to the frequency of the output signal of the frequency mixing means; An optical multiplex circuit which is an integer of 2 or more ), an optical correlation detection circuit which outputs a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplex circuit, and the optical correlation detection means. The light receiving circuit for converting the output light into an electric signal is compared with the phase of the AC signal and the signal obtained by multiplying the frequency of the electric signal output from the light receiving circuit by 1 / n, and the phase difference between the two becomes a predetermined value. So Means for controlling the phase of the first oscillator, wherein the optical correlation detection circuit optically couples means for inputting the signal light pulse, means for inputting the clock light pulse, and an optical fiber. And an optical demultiplexing means for extracting only the wavelength of the correlation component between the signal light pulse and the clock light pulse from the output optical signal of the optical fiber loop. 2. The optical clock phase locked loop circuit, wherein the oscillation frequency of the oscillator is set to 1 / n of the bit rate of the signal light pulse.
が可変である第１の発振器と、交流信号を出力する第２
の発振器と、 前記第１の発振器の出力信号と第２の発振器の出力信号
とを混合することによりこれらの各出力信号の周波数の
和または差または和および差に相当する周波数の信号を
発生させる周波数混合手段と、 該周波数混合手段の出力信号の周波数に等しい繰り返し
周波数の光パルスを発生させる光パルス発生器と、 前記光パルスを光学的に時分割多重して繰り返し周波数
をｎ倍（ｎは２以上の整数）にする光多重化回路と、 信号光パルスと前記光多重化回路から出力されるクロッ
ク光パルスの各光強度の積を出力する光相関検出回路
と、 該光相関検出手段の出力光を電気信号に変換する受光回
路と、 該受光回路から出力される電気信号の周波数をｍ／ｎ倍
（ｍは０＜ｍ＜ｎを満たす有理数）した信号と前記交流
信号をｍ逓倍した信号との位相を比較し、両者の位相差
が所定値となるよう前記第１の発振器の位相を制御する
手段とを有し、前記光相関検出回路が、 前記信号光パルスを入力する手段と前記クロック光パル
スを入力する手段と、光ファイバとを光学的に結合して
ループを構成した光ファイバループと、 該光フアイバループの出力光信号から前記信号光パルス
と前記クロック光パルスとの相関成分の波長のみを取り
出す光分波手段とから構成され、 前記第１の発振器の発振周波数が前記信号光パルスのビ
ットレートの１／ｎに設定されたことを特徴とする光ク
ロック位相同期ループ回路。8. A first oscillator whose oscillation frequency and phase are variable by external control, and a second oscillator which outputs an AC signal.
And an output signal of the first oscillator and an output signal of the second oscillator are mixed to generate a sum or difference of frequencies of the respective output signals or a signal of a frequency corresponding to the sum and difference. A frequency mixing means, an optical pulse generator for generating an optical pulse having a repetitive frequency equal to the frequency of the output signal of the frequency mixing means; An optical multiplex circuit which is an integer of 2 or more ), an optical correlation detection circuit which outputs a product of each optical intensity of the signal optical pulse and the clock optical pulse output from the optical multiplex circuit, and the optical correlation detection means. A light receiving circuit for converting output light into an electric signal, and a signal obtained by multiplying the frequency of the electric signal output from the light receiving circuit by m / n (m is a rational number satisfying 0 <m <n ) and the AC signal by m. signal And a means for controlling the phase of the first oscillator so that the phase difference between the two becomes a predetermined value, the optical correlation detection circuit inputs the signal light pulse and the clock. A means for inputting an optical pulse, an optical fiber loop in which an optical fiber is optically coupled to form a loop, and a correlation component of the signal optical pulse and the clock optical pulse from an output optical signal of the optical fiber loop. An optical clock phase locked loop circuit comprising: an optical demultiplexing unit for extracting only a wavelength, wherein an oscillation frequency of the first oscillator is set to 1 / n of a bit rate of the signal light pulse.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03414695A JP3386090B2 (en) | 1994-02-23 | 1995-02-22 | Optical clock phase locked loop circuit |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2575094 | 1994-02-23 | ||
| JP6-25750 | 1994-02-23 | ||
| JP03414695A JP3386090B2 (en) | 1994-02-23 | 1995-02-22 | Optical clock phase locked loop circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07287263A JPH07287263A (en) | 1995-10-31 |
| JP3386090B2 true JP3386090B2 (en) | 2003-03-10 |
Family
ID=26363433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03414695A Expired - Fee Related JP3386090B2 (en) | 1994-02-23 | 1995-02-22 | Optical clock phase locked loop circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3386090B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010000854A (en) * | 2000-10-23 | 2001-01-05 | 홍성용 | Burst-mode clock recovery module |
| JP3939541B2 (en) | 2001-12-04 | 2007-07-04 | 日本電信電話株式会社 | Optical clock phase locked loop circuit |
| CN1331280C (en) * | 2005-04-30 | 2007-08-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Phase locking multi-light beam coherent superimposed optical fiber laser |
-
1995
- 1995-02-22 JP JP03414695A patent/JP3386090B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｊ．Ｄ．ＭＯＯＲＥＳ，ｅｔ．ａｌ．，Ｏｐｔｉｃａｌ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｆｉｂｅｒ ｒｉｎｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒｓ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ Ｂ，Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．３，ｐｐ．５９４−６０１ |
| 斎藤朝樹 他，４光波混合を用いた光ＰＬＬによる高速クロック抽出，１９９３年電子情報通信学会秋季大会講演論文集 Ｐａｒｔ４，１９９３年８月１５日，ｐｐ．４−１６４ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07287263A (en) | 1995-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5706113A (en) | Phase lock loop circuit using optical correlation detection | |
| US5457559A (en) | Apparatus for extracting an optical clock and apparatus for demultiplexing a time-division multiplexed signal | |
| US7031614B2 (en) | Polarization scrambler and optical network using the same | |
| CN108712213B (en) | Microwave three/two divided-frequency method and device based on optoelectronic oscillation loop | |
| US7151897B2 (en) | Optical clock phase-locked loop circuit | |
| JP2985804B2 (en) | Optical PLL circuit | |
| EP2827515B1 (en) | Integrated photonic frequency converter and mixer | |
| CN110890901A (en) | Double-optical-comb multi-frequency-multiplication-factor frequency spectrum spreading frequency modulation signal generation system and implementation method | |
| von Lerber et al. | Optical clock recovery methods: Review | |
| JP3386090B2 (en) | Optical clock phase locked loop circuit | |
| JP3314797B2 (en) | Optical correlation detection circuit and optical clock phase locked loop circuit | |
| US20040090665A1 (en) | Separating apparatus for time division multiplexed signal light, and optical receiving apparatus and optical transmission system using the same | |
| Phillips et al. | Simultaneous demultiplexing and clock recovery using a single electroabsorption modulator in a novel bi-directional configuration | |
| JP3412776B2 (en) | Optical time division separation circuit | |
| Kawanishi et al. | Time-division-multiplexed 100 Gbit/s, 200 km optical transmission experiment using PLL timing extraction and all-optical demultiplexing based on polarization insensitive four-wave-mixing | |
| JP3280185B2 (en) | Demultiplexing method and apparatus for time division multiplexed optical signal | |
| JP4392162B2 (en) | Optical down converter | |
| JPH08191268A (en) | Optical synchronizing circuit | |
| JPH04163532A (en) | Light clock extraction circuit | |
| JPH08220494A (en) | Polarization independent light phase locked loop circuit | |
| Bilenca et al. | All-optical processing by fiber delay and four-wave mixing of high-bit-rate nonreturn-to-zero signals for timing extraction by optical injection locking | |
| JP2560648B2 (en) | Clock light generator | |
| JPH07193534A (en) | Optical phase locked loop circuit | |
| JP3284510B2 (en) | Optical time division separation circuit | |
| JPH09230291A (en) | Super high-speed clock extracting circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100110 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120110 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130110 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |