JP6710524B2

JP6710524B2 - Optical packet duplication circuit

Info

Publication number: JP6710524B2
Application number: JP2015249819A
Authority: JP
Inventors: 多賀　秀徳; 秀徳多賀; 雄太若山; 大樹相馬; 五十嵐　浩司; 浩司五十嵐; 釣谷　剛宏; 剛宏釣谷
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2035-12-22
Also published as: JP2017118242A

Description

本発明は、光信号に遅延を与える光遅延回路と、光パケットの複製を生成する複製回路に関する。 The present invention relates to an optical delay circuit that delays an optical signal and a duplication circuit that duplicates an optical packet.

光遅延回路は、光信号に時間的な遅延を与えるものであり、例えば光パケット交換機において、同一のタイムスロットに存在する二つのパケットの一方にだけ時間的な遅延を与えることで、パケットの輻輳を防止する用途などで必要となる。光信号に遅延を与えることは、光信号処理の基本要素の一つであり、その応用範囲は極めて広い。 The optical delay circuit gives a time delay to an optical signal. For example, in an optical packet switch, by giving a time delay to only one of two packets existing in the same time slot, packet congestion occurs. It is necessary for applications such as to prevent Providing a delay to an optical signal is one of the basic elements of optical signal processing, and its application range is extremely wide.

特許文献１は、円環状の光導波路を使用する光遅延回路を開示している。また、特許文献２は、フォトニック結晶を使用する光遅延回路を開示している。特許文献３は、偏波モード分散を利用した光遅延回路を開示している。 Patent Document 1 discloses an optical delay circuit using an annular optical waveguide. In addition, Patent Document 2 discloses an optical delay circuit using a photonic crystal. Patent Document 3 discloses an optical delay circuit utilizing polarization mode dispersion.

特許第３７８６８６５号公報Japanese Patent No. 3786865 特許第４４５７２９６号公報Japanese Patent No. 4457296 国際公開第２００４／０７０４５９号パンフレットInternational Publication 2004/070459 Pamphlet

特許文献１及び２が開示する光遅延回路では遅延時間の調整が困難である。特許文献３が開示する光遅延回路は、光ファイバの長さにより遅延時間を調整可能であるが、モード分散による遅延時間は小さく、大きな遅延を得るには非常に長い光ファイバが必要になる。 It is difficult to adjust the delay time with the optical delay circuits disclosed in Patent Documents 1 and 2. The optical delay circuit disclosed in Patent Document 3 can adjust the delay time according to the length of the optical fiber, but the delay time due to mode dispersion is small, and an extremely long optical fiber is required to obtain a large delay.

本発明は、光パケットの複製回路を提供するものである。
The present invention provides an optical packet duplication circuit.

本発明の一側面によると、複製回路は、入力される光パケット信号を、複数の伝搬モードに対応する複数の光パケット信号に変換するモード変換手段と、前記モード変換手段が出力する前記複数の伝搬モードに対応する前記複数の光パケット信号を伝搬することで、前記複数の光パケット信号それぞれが時間的に重複しない様に分離するマルチモード光ファイバと、を備え、前記マルチモード光ファイバを伝搬した前記複数の光パケット信号それぞれを出力することを特徴とする。
According to one aspect of the present invention, the duplication circuit includes a mode converting unit that converts an input optical packet signal into a plurality of optical packet signals corresponding to a plurality of propagation modes, and the plurality of the mode converting units output the mode converting unit. A multimode optical fiber that propagates the plurality of optical packet signals corresponding to a propagation mode and separates the plurality of optical packet signals so as not to overlap in time, and propagates in the multimode optical fiber. Each of the plurality of optical packet signals described above is output.

本発明によると光パケットの複製回路が提供される。 According to the present invention, an optical packet duplication circuit is provided .

一実施形態による光遅延回路の構成図。1 is a configuration diagram of an optical delay circuit according to an embodiment. 一実施形態による光遅延回路の動作説明図。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the optical delay circuit according to the embodiment. 一実施形態による光遅延回路を複製回路として使用する際の動作説明図。FIG. 6 is an operation explanatory diagram when the optical delay circuit according to the embodiment is used as a replication circuit.

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are exemplifications, and the present invention is not limited to the contents of the embodiments. Further, in each of the following drawings, components that are not necessary for explaining the embodiment are omitted from the drawings.

図１は、本実施形態による光遅延回路の構成図である。モード変換器１は、入力光信号のモードを所定の伝搬モードに変換して光ファイバ２に出力する。光ファイバ２は、マルチモード光ファイバであり、複数の伝搬モードの光信号を伝搬できる。なお、光ファイバ２でのモード間のクロストークは小さいもの、つまり、光ファイバ２は、弱結合マルチモード光ファイバであるものとする。モード変換器３は、光ファイバ３を伝搬した光信号を所定のモード、例えば、モード変換器１の入力光信号と同じ伝搬モードに変換する。 FIG. 1 is a configuration diagram of the optical delay circuit according to the present embodiment. The mode converter 1 converts the mode of the input optical signal into a predetermined propagation mode and outputs it to the optical fiber 2. The optical fiber 2 is a multimode optical fiber and can propagate optical signals in a plurality of propagation modes. The crosstalk between modes in the optical fiber 2 is small, that is, the optical fiber 2 is a weakly coupled multimode optical fiber. The mode converter 3 converts the optical signal propagating through the optical fiber 3 into a predetermined mode, for example, the same propagation mode as the input optical signal of the mode converter 1.

光ファイバ３を光信号が伝搬する際の伝搬遅延は、伝搬モードにより異なる。一例として、６つの伝搬モードを伝搬できる光ファイバにおいて、ＬＰ０２モードとＬＰ１１モードの１ｋｍでの伝搬遅延差は２ナノ秒である。したがって、５ｋｍの長さの光ファイバを使用すると、１０ナノ秒の遅延差を与えることができる。例えば、伝送速度が１００Ｇｂｐｓであるとすると、これは、１０００ビット分の遅延を与えることに相当する。さらに、モード変換器１で変換する伝搬モードを変更することで、段階的ではあるが、遅延量を可変とすることができる。なお、モード変換器１の構成としては、例えば、変換後の伝搬モード毎に、入力ポートを設け、例えば、光スイッチ等により、必要な遅延量に応じて選択した入力ポートに光信号を入力させる構成とすることができる。 The propagation delay when an optical signal propagates through the optical fiber 3 differs depending on the propagation mode. As an example, in an optical fiber capable of propagating 6 propagation modes, the difference in propagation delay between LP02 mode and LP11 mode at 1 km is 2 nanoseconds. Therefore, using a 5 km long optical fiber can provide a delay difference of 10 nanoseconds. For example, if the transmission rate is 100 Gbps, this corresponds to giving a delay of 1000 bits. Furthermore, by changing the propagation mode converted by the mode converter 1, the amount of delay can be made variable, although it is stepwise. As the configuration of the mode converter 1, for example, an input port is provided for each converted propagation mode, and an optical signal is input to an input port selected according to a required delay amount, for example, by an optical switch or the like. It can be configured.

例えば、光遅延回路に、図２（Ａ）に示す２つの光パケットを入力するものとする。図２（Ａ）においては、光パケット＃１がまず光遅延回路に入力され、時間Ｔ１後に、光パケット＃２が光遅延回路に入力されている。ここで、図２（Ｂ）に示す様に、モード変換器１は、光パケット＃１をモード＃１の伝搬モードに変換し、光パケット＃２をモード＃２の伝搬モードに変換して光ファイバ２に出力する。なお、図２（Ｂ）に示す様に、モード＃１の伝搬遅延は、モード＃２の伝搬遅延より大きいものとする。この場合、図２（Ｃ）に示す様に、光ファイバ２から出力されるパケット＃１とパケット＃２の間隔は、光遅延回路への入力時点での時間間隔Ｔ１より小さい時間間隔Ｔ２とすることができる。 For example, assume that two optical packets shown in FIG. 2A are input to the optical delay circuit. In FIG. 2A, the optical packet #1 is first input to the optical delay circuit, and after the time T1, the optical packet #2 is input to the optical delay circuit. Here, as shown in FIG. 2B, the mode converter 1 converts the optical packet #1 into the propagation mode of the mode #1, converts the optical packet #2 into the propagation mode of the mode #2, and outputs the optical packet. Output to fiber 2. Note that, as shown in FIG. 2B, the propagation delay in mode #1 is assumed to be larger than the propagation delay in mode #2. In this case, as shown in FIG. 2C, the interval between the packet #1 and the packet #2 output from the optical fiber 2 is a time interval T2 smaller than the time interval T1 at the time of input to the optical delay circuit. be able to.

なお、図２の例では、光遅延回路への入力信号が、光パケットであるものとしたが、連続する光信号であっても、モード変換器１で変換する伝搬モードを複数の変換モードから適切に選択することで光信号に伝搬モードと光ファイバ長で決まる遅延を与えることができる。 In the example of FIG. 2, the input signal to the optical delay circuit is an optical packet, but even if it is a continuous optical signal, the propagation mode converted by the mode converter 1 is changed from a plurality of conversion modes. With proper selection, the optical signal can be given a delay determined by the propagation mode and the optical fiber length.

＜その他の実施形態＞
続いて、図１に示す光遅延回路を、光パケットの複製回路として使用できることについて図３を用いて説明する。まず、図３（Ａ）に示す複製回路への入力光パケットを、モード変換器１は、複数の伝搬モードの光パケットに変換する。これは、モード変換器１の入力光ファイバをシングルモード光ファイバとし、マルチモード光ファイバ２との接続箇所をバットジョイントとすることで達成できる。図３（Ｂ）に示す光パケットは、複数の伝搬モードを含むため、光ファイバ２の出力端では、伝搬モード毎の遅延差により、伝搬モード毎の光パケットが時間的に分離される。これにより、１つの光パケットの複製を生成することができる。図３（Ｂ）は、同じ情報を含む光パケットが光ファイバ２から出力されている状態を示している。 <Other embodiments>
Next, it will be described with reference to FIG. 3 that the optical delay circuit shown in FIG. 1 can be used as an optical packet duplication circuit. First, the mode converter 1 converts an input optical packet to the duplication circuit shown in FIG. 3A into an optical packet of a plurality of propagation modes. This can be achieved by using a single mode optical fiber as the input optical fiber of the mode converter 1 and a butt joint at the connection point with the multimode optical fiber 2. Since the optical packet shown in FIG. 3B includes a plurality of propagation modes, the optical packet for each propagation mode is temporally separated at the output end of the optical fiber 2 due to the delay difference for each propagation mode. This makes it possible to generate a duplicate of one optical packet. FIG. 3B shows a state in which an optical packet containing the same information is output from the optical fiber 2.

１：モード変換器、２：光ファイバ 1: Mode converter, 2: Optical fiber

Claims

Mode conversion means for converting an input optical packet signal into a plurality of optical packet signals corresponding to a plurality of propagation modes,
By propagating the plurality of optical packet signals corresponding to the plurality of propagation modes output by the mode conversion means, the plurality of optical packet signals are separated so as not to overlap in time, and a multi-mode optical fiber,
Equipped with
A replication circuit for outputting each of the plurality of optical packet signals propagated through the multimode optical fiber.