JP2001522478A - 全光クロック回復を用いる受信器を有する光学伝送系 - Google Patents

全光クロック回復を用いる受信器を有する光学伝送系

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JP2001522478A JP54125099A JP54125099A JP2001522478A JP 2001522478 A JP2001522478 A JP 2001522478A JP 54125099 A JP54125099 A JP 54125099A JP 54125099 A JP54125099 A JP 54125099A JP 2001522478 A JP2001522478 A JP 2001522478A
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シー ジェイ スメッツ,ロバート
ジェイ イー リード,ジョン
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コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ
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    • H04L7/0075Arrangements for synchronising receiver with transmitter with photonic or optical means

Abstract

(57)【要約】 光学伝送系では、送信器(2)は一連の時間領域分割多重パルスを発生し、光学伝送媒体(4)を通じてこれらを受信器(6)へ伝送する。受信器(6)では、受信された光多重信号は光学多重分離器(30)及びクロック回復素子(48)へ印加される。クロック回復素子(48)は光信号を多重分離する光学的に制御された光スイッチ(32...38)を制御するために使用される光クロックパルスを発生する。光クロック回復回路は、受信された光信号によってモードロックされるレーザに基づく。モードロックされたレーザは、偏光制御器(52)、可飽和吸収器(61)、結合素子(56)、及び調整可能な遅延(51)を含む帰還ループによってその出力をその入力に結合された光増幅器(50)を含む。受信された光信号は結合素子(56)によって帰還ループへ結合される。可飽和吸収器(61)は2次ループに結合された3dB、90°の結合素子(54)を含む。上記2次ループは、減衰器(60)及び増幅器(62)を含む。増幅器(62)は2次ループの中に非対称に配置される。2次ループの中の非線形性により、2次ループの中を伝搬する光パルスは低い信号レベルでは弱め合うよう干渉し、高い信号レベルでは強め合うよう干渉する。

Description

【発明の詳細な説明】 全光クロック回復を用いる受信器を有する光学伝送系 本発明は、光パルスを光学伝送媒体を通じて受信器へ送信するための送信器を 含み、上記受信器は伝送媒体から受信された光パルスのパルス周波数に関連する 周波数で一連の光パルスを発生する光クロック回復手段を含み、上記光クロック 回復手段は帰還ループを通じてその入力がその出力に結合された光増幅器を含み 、上記帰還ループは非線形素子を含み、上記光クロック回復手段は上記光学伝送 媒体から受信された光信号を送り出すための送出手段を含む、光学伝送系に関す る。 本発明は更に、光受信器、クロック回復手段、及び非線形光学素子に関する。 かかる伝送系は、1995年8月31日のElectronics Letters、第31巻、 第18号、第1587−1588頁のW.A.Pender外による文献「10 Gbits/s all -optical regenerator」より既知である。 光学伝送系の伝送速度は、レーザ、変調器、マルチプレクサ、及びデマルチプ レクサといった光部品の改善により急速に増加している。伝送速度は、光検出器 及び変調器といった使用される電気部品の能力の限界に接近している。この限界 を克服するため、例えば10Gbit/s(ギガビット/秒)のビットレートの 複数の光信号がより高いビットレート、例えば40Gbit/s、の光信号の中 に多重化される時分割多重化を使用する傾向がある。この多重化は光学手段によ って完全に実行されうる。 かかる高いビットレートの信号を扱うために電気部品を使用することは非常に 困難であるため、受信された光信号は、受信器の中で、光学手段によって多重分 離されねばならない。かかる光学多重分離化は、光クロック信号の利用可能性を 要する。このクロック信号は 受信された入力信号に同期されねばならないため、受信器は、受信された信号か ら所望の光クロック信号を抽出するクロック回復手段を含む。上述の文献による 光学伝送系では、光部品のみを使用するクロック回復手段が使用される。 上述の文献によるクロック回復系は、受信された光信号が送出されるリングレ ーザのモードロックに基づく。リングレーザは、帰還ループによってその出力が その入力に結合される光増幅装置を含む。モードロックは、増幅器及び帰還ルー プの組合せのラウンドトリップ遅延の逆数の倍数である反復レートを有する光パ ルスの発生をもたらす現象である。この現象は、帰還ループ中の非線形の振幅及 び位相の変換によって生ずる。上記の非線形の振幅及び位相の変換を得るために 、帰還ループの中に非線形素子が存在する。 上述の文献による伝送系では、非線形素子は、1kmの分散シフトファイバ及 びそれに続く偏光子を含む。第1の非線形効果は、1kmの分散シフトファイバ 中の光信号の振幅に依存した偏光状態の変化を含む。第2の非線形効果は、ファ イバ中の振幅に依存するファイバ中の位相シフトである。偏光子は、高い振幅を 有する信号の偏光状態に対応する偏光状態に対してのみ光信号を通過させるよう 調整される。 上述の文献によるクロック回復系に関連する問題は、1kmの光学ファイバを 必要とし、この系の統合を不可能とすることである。 本発明は、従来技術による受信器よりもかなり小さな寸法を有する受信器を含 む前文による伝送系を提供することを目的とする。 上述の目的を達成するため、本発明は、上記非線形素子は4ポート結合素子を 含み、結合素子の2つのポートは帰還ループの中に含まれ2つのポートは2次ル ープの中に含まれ、上記結合素子は第1の光信号を2次ループの第1の分岐の中 へ結合し第2の光信号を2次ループの第2の分岐の中へ結合するよう配置され、 上記2次ループは結合素子へ再び入るときに第1及び第2の光信号の間で信号レ ベル依存の干渉を生じさせるよう配置されることを特徴とする。 2つの光信号が相互に反対方向に伝搬する2次ループを使用することにより、 非線形動作を得るために上記2つの光信号の間でレベル依存干渉を用いることが 可能である。例えば、光信号の第1のレベルに対して弱め合う干渉ではない干渉 が生じ、第2のレベルに対して弱め合う干渉が生ずる場合、非線形素子は第1の レベルを有する信号を通過させ、第2のレベルを有する信号を減衰させうる。本 発明による非線形素子は、従来技術の伝送技術で使用される非線形素子よりもか なり小さい寸法を有しうる。 1994年9月29日のElectronics Letters、第20号、第30巻の中のL.A dams,E.Kintzer及びJ.Fujimotoによる文献「All-optical clock recovery usin g a modelocked figure eight laser with a semiconductor non-linearity」で は、1次及び2次ループが使用される光クロック回復系が開示される。しかしな がらこの系では、受信器の入力信号は増幅器の帰還路の中ではなく2次ループの 中に送出される。これにより、入力信号が存在しないときはレーザはモードロッ クされず、レーザはCW信号を発生する。これは、入力信号を全ての支流の出力 へ通過させるため、時間領域多重化系では概して、望ましくない。更に「8の字 」レーザでは、本発明による系の対応する値よりも、パルスレートはより低く、 パルス幅はより高くなることが示されている。 本発明の実施例は、2次ループの第1の分岐は更なる光増幅器の第1のポート に結合され、2次ループの第2の分岐は光増幅器の第2のポートに結合され、2 次ループの分岐の遅延値は異なることを特徴とする。 結合素子に入る光パルスは、2次ループの中で相互に反対方向に伝搬する2つ の光パルスへ分割される。分岐の中をより短い遅延値で伝搬する光パルスはより 早く増幅器へ到着する。 光パルスのレベルが所与のレベルを超過すれば、増幅器は飽和さ れ利得は減少する。第2のパルスが増幅器に到着すると、このパルスは第1のパ ルスよりも小さい係数で増幅される。従って、2つの光パルスは結合素子に再び 入るときに異なる振幅を有する。また、位相は増幅器中の振幅依存の位相シフト により異なる。この位相差が正しく選択されれば、結合素子の中で弱め合う干渉 でない干渉が生ずる。 光パルスのレベルが小さければ、増幅器は光パルスによって影響を受けない。 従って、両方のパルスは2次ループの中で伝搬した後、等しいままである。結合 素子の性質が正しく選択されれは、かかる低レベルパルスに対して弱め合う干渉 が生ずる。 本発明の更なる実施例は、2次ループの分岐の振幅変換係数は異なることを特 徴とする。 2次ループの両方の部分の振幅変換関数を異ならせることにより、増幅器が2 次パルスによっても飽和されることが防止され、増幅器をより速く回復させる。 これはより高速な非線形素子をもたらす。 本発明の更なる実施例は、2次ループは、2次ループの第1の分岐の振幅変換 係数を2次ループの第2の分岐の振幅変換係数と異ならせる減衰器を含むことを 特徴とする。 2次ループの部分に対して異なる振幅変換係数を得るために減衰器を使用する ことにより、異なる減衰係数を異なるファイバ長によって得る必要が無いため、 2次ループの寸法はかなり減少されうる。 本発明を以下図面を参照して説明する。 図1は本発明による伝送系を示す図である。 図2は本発明によるクロック回復系を示す図である。 図3は2次ループの中で相互に反対方向で伝搬するパルスのグラフを示す図で ある。 図1による伝送系の中の送信器2の中で、レーザ8は光パルスの連続的なスト リームを発生する。これらの光パルスは、支流のビッ トレートが10Gbit/sの場合は、100ps(ピコ秒)の反復周期を有す る。4つの支流信号が時分割多重化されねばならない場合、これらのパルスの4 つの時分割多重を可能とするためには、レーザによって発生される光パルスの幅 は、25psよりも小さくなくてはならない。 レーザ8の出力は、その入力信号を4つの等しい出力信号へ分割する電力スプ リッタ10の入力へ結合される。スプリッタ10の第1の出力は、レーザ8によ って発生されるパルスを、振幅変調器16の入力Aに印加される10Gbit/ sのディジタル信号に依存して通過させ又は阻止する振幅変調器16の入力に結 合される。 電力スプリッタ10の第2の出力は、レーザ8によって発生されるパルスを、 振幅変調器18の入力Bに印加される10Gbit/sのディジタル信号に依存 して通過させ又は阻止する振幅変調器18の入力に結合される。電力スプリッタ 10の第3の出力は、レーザ8によって発生されるパルスを、振幅変調器20の 入力Cに印加される10Gbit/sのディジタル信号に依存して通過させ又は 阻止する振幅変調器20の入力に結合される。 電力スプリッタ10の第4の出力は、レーザ8によって発生されるパルスを、 振幅変調器22の入力Dに印加される10Gbit/sのディジタル信号に依存 して通過させ又は阻止する振幅変調器22の入力に結合される。 振幅変調器16の出力は、時分割多重化器24の出力に直接結合される時分割 多重化器24の第1の入力に結合される。振幅変調器18の出力は、25psの 遅延を有する遅延素子17を通じて時分割多重化器24の出力に結合される時分 割多重化器24の第2の入力に結合される。振幅変調器20の出力は、50ps の遅延を有する遅延素子19を通じて時分割多重化器24の出力に結合される時 分割多重化器24の第3の入力に結合される。振幅変調器22の出力は、75p sの遅延を有する遅延素子21を通じて時分割多重化 器24の出力に結合される時分割多重化器24の第4の入力に結合される。 時分割多重化器の正しい動作のために、変調器16,18,20及び22に印 加される10Gbit/sの信号は単一の10GHzクロック信号に同期される べきである。光学時分割多重化器24の分岐の中の異なる遅延値により、時分割 多重化器24の入力において同時に現れる変調器からの光パルスは25psのス テップで増加する遅延値を受ける。これは、時分割多重化器24の出力において 、25psずつ離間されたパルスを含む光学時分割多重信号が使用可能であると いう結果をもたらす。 多重化器24の4つの分岐全てが遅延素子を含むことが可能であることが理解 されよう。唯一の要件は、遅延値が25psずつ増加することである。一般的に は、Tbitを支流信号のビット周期とし、Nを多重化されるべき信号の数とする と、この遅延値の増加はTbit/Nであるべきである。 時分割多重化器24の出力は、伝送リンク4を通じて受信器6へ伝送されるの に充分な電力を有する光信号を与える光増幅器26に結合される。 受信器6では、伝送媒体から受信された光信号は、光入力信号を光学時分割多 重分離器30へ供給される第1の部分と光クロック回復系48へ供給される第2 の部分とに分割する電力スプリッタ28へ印加される。 光クロック回復系48は、支流の信号の記号レートに等しいクロック信号を回 復するよう配置される。光入力信号の複合ビットレートが40Gbit/sであ れば、光クロック回復系48は10GHzの周波数の複数の相互に位相シフトさ れたクロックパルスを発生するよう配置される。 光学時間領域多重分離器30の中で、スプリッタ28から受信される光信号は 、複数の光学的に制御される光スイッチ32,34, 36及び38のうちの1つの入力へ供給される4つの等しい部分へ分割される。 光学的に制御される光スイッチ32,34,36及び38は、当業者によって周 知のいわゆるTOADリングとして実施されうる。 クロック信号E,F,G及びHは、光学的に制御される光スイッチ32,34 ,36及び38の制御入力へ印加される。光学的に制御される光スイッチ32, 34,36及び38は、その制御入力に光パルスが存在するときにのみ、光入力 信号をその出力へ通過させるよう配置される。光クロック回復系は相互に位相シ フトされたパルスを与えるため、光学的に制御される光スイッチは時分割式に閉 成される。制御パルスが光学的に制御された増幅器へ供給される時点が受信され た光信号のビットレートに同期されれば、各光学的に制御される光スイッチは時 間領域多重化パルスのうちの1つが到着した時点において信号を通過させる。こ のようにして、各光学的に制御される光スイッチ32,34,36及び38の出 力において、1つの単一の光支流信号が使用可能である。 上記光支流信号は対応する光検出器40,42,44及び46へ印加される。 光検出器40,42,44及び46はそれらの光入力信号から電気信号A’,B ’,C’,及びD’を導出する。 光クロック回復系の入力が、図1中に破線で示されるように光学的に制御され た光スイッチのうちの1つの出力に結合されることが可能であることが理解され よう。光学的に制御されたスイッチは、光クロック回復系からの自励クロック信 号により規則的に開閉されうる。上記光学的に制御された光スイッチの入力にお けるパルスが光スイッチを開く瞬間と一致すれば、このパルスは光クロック回復 系の入力へ印加され、光クロック回復系をそれに対してロックさせる。 図2による光クロック回復系では、入力信号Kは、ここでは3dB結合素子5 6のポートである送出手段の入力へ結合される。3d Bカプラ56は、光増幅器50の入力及び出力に結合される帰還ループの中に含 まれる。帰還ループは、偏光制御器52と、2次ループに結合される結合素子5 4と、結合素子56と、調整可能遅延素子51とを含む。集積導波路が使用され る場合は、これらは1つの偏光状態の伝搬のみを可能とするため、偏光制御器が 存在する必要はないことが理解されよう。 2次ループ61は可飽和吸収器として作用する。これは所定の値を超える振幅 を有する光パルスを通過させ、より小さな振幅を有する光パルスを阻止する。帰 還ループと2次ループとの組合せのラウンドトリップ遅延は、送信器2から受信 された光信号の記号帰還の倍数に等しいべきである。 光増幅器50と帰還ループとの組合せは、スイッチオンされたときに発振を開 始するレーザ発振器を構成する。ループの中の光信号の強度の局部的な(パルス 状の)摂動は可飽和吸収器61の非線形動作によって強調され、局部的なパルス 状の摂動はより高いピーク強度及びより小さい幅を有するパルスへ変換される。 このパルスを狭める過程は、パルスがあまりに狭くなり、パルスのスペクトルが 影響を受けずに増幅器50を通過するのに広すぎるようになるまで継続される。 これは、より低いピーク強度を有するより広いパルスを生じさせる。この光増幅 器50と可飽和吸収器61との間の相互作用は光パルスのストリームを生じさせ る。上記光パルスの反復周波数は、ラウンドトリップ遅延に対応する周波数の倍 数となる。本発明による系では、この倍数は1000の係数でありうる。 光パルスの波長は、チャープ(=光パルスの持続時間に亘る波長シフト)、ル ープ中の分散、及び、系の中の増幅器の利得プロファイルといった複数の因子に よって決定される。増幅器及び帰還ループの組合せは、帰還ループの入力におけ るパルスが同じスペクトル及び形状で光増幅器50の出力へ戻るよう、それ自身 を調整する。増幅器50及び可飽和吸収器61によって導入されるチャープは、 ファイバの中の分散によって補償されえ、ラウンドトリップ利得が1となること を可能とする。偏光制御器52は、光信号が増幅器50及び帰還ループの組合せ を通って伝搬された後に、光信号の偏光が同じに維持されることを確実にするよ う設けられている。 可飽和吸収器61は、1つの入力ポートへ入る信号を等しい振幅を有し90° の位相差を有する2つの光信号へ分割する3dBの90°の4ポート結合素子5 4を含む。増幅器50から偏光制御器を通じて4ポート結合素子54へ与えられ る光パルスは、90°の相互位相シフトを有する2つの光パルスへ分割される。 上記2つの光パルスは2次ループへ送出され、その中を相互に反対方向に伝搬す る。光パルスは、2次ループを通って伝搬した後、再びそれらの光パルスが組み 合わされる4ポート結合素子54の中に入る。 4ポート結合素子の中に送出される光パルスが小さい振幅を有する場合、2次 ループの中に送出される結果としてのパルスは同じ変換関数を受ける。2次ルー プの中へのパルスの送出において結合素子によって導入された90°の位相シフ ト、及び、結合素子54の中の追加的な90°の位相シフトにより、2つの光パ ルスは弱め合うよう干渉し、結合素子の90°の出力ポートには出力パルスは存 在しない。2次ループの中に送出される2つの光パルスがより大きな振幅を有す る場合、これらは異なる変換関数を受ける。 偏光制御器64を含む2次ループ61の第1の分岐は、減衰器60及び調整可 能な遅延素子58を含む2次ループ61の第2の分岐よりも短い。従って、2次 ループの第1の分岐を通じて伝搬する光パルスはより早く増幅器62に到着する 。この光パルスは増幅され、増幅器62は飽和され、この結果、利得が減少する 。利得の減少はまた、光増幅器62の中で生ずる位相シフトの減少をもたらす。 2次ループの第2の分岐を通って伝搬された(減衰された)光パルスが増幅器 62に到着すると、この光パルスはより小さな利得及びより小さな位相シフトで 増幅器を見る。ここで2つのパルスは異 なる位相シフト値を経験しているため、これらは結合素子54において再び組み 合わされたときに弱め合うよう干渉しない。調整可能な遅延素子58を調整し、 減衰器60の適当な減衰係数を選択することにより、2次ループの2つの分岐の 遅延差の適当な値を(実験的に)選択することにより、両方のパルスの前縁が弱 め合うよう干渉し、両方のパルスのピーク及び後縁が強め合うよう干渉すること が得られる。この作用は、2次ループを通って伝搬されたパルスを組み合わせる ことによって得られたパルスの幅の減少をもたらす。この幅の減少の結果、増幅 器50及び帰還ループを含むレーザの正しいモードロックのために要求される性 質であった、より幅の広いスペクトルが得られる。 2次ループの第1の分岐は6dBの減衰を有し、2次ループの第2の分岐は1 6dBの減衰を有する。増幅器62は20dBの利得へ調整され、8psの遅延 に対応する0.8mmの長さを有する。その飽和出力電力は10dBmであり、 線幅増強係数は8であり、搬送波寿命は200psである。実験は異なる増幅器 で行われた。増幅器50が1280nmでピーク利得を有し、増幅器62が13 10nmでピーク利得を有する場合、クロック回復系は1330nmの波長で回 復されたクロックパルスを発生した。両方の増幅器が1280nmでピーク利得 を有する場合、再び発生されたクロックパルスは1320nmよりも低い波長を 有した。両方の場合に、クロック回復系の入力信号の波長は1304nmであっ た。 2次ループ61を伝搬する光パルスの偏光が結合素子54に再び入る時に正し い状態を有することを確実とするために、2次ループの中に偏光制御器64が存 在する。 回復されたクロック信号の一部は、3dBカプラ56によって帰還ループから 抽出される。帯域通過フィルタ57は、3dBカプラ56の出力信号から133 0nmで回復されたクロック信号をフィルタリングするために配置される。帯域 通過フィルタ57の出力は、 その入力信号を4つの等しい部分へ分割する電力スプリッタ59の入力に結合さ れる。スプリッタ59の第1の出力は、光クロック回復手段48の出力Eに結合 される。スプリッタ59の第2の出力は、25psの遅延を有する遅延素子65 を通じてクロック回復手段48の出力Fに結合される。スプリッタ59の第3の 出力は、50psの遅延を有する遅延素子63を通じてクロック回復手段48の 出力Gに結合され、スプリッタ59の第4の出力は、75psの遅延を有する遅 延素子61を通じてクロック回復手段48の出力Hに結合される。遅延素子61 ,64及び65を使用することは、出力E,F,G及びHにおける出力パルスを 25psに亘って相互にシフトさせる。 図3のグラフ70は、2次ループの第1の分岐を通じて伝搬された増幅器62 の入力における光パルスの振幅を時間の関数として示す図である。グラフ72は 、2次ループの第2の分岐を通じて伝搬された増幅器62の入力における光パル スの振幅を時間の関数として示す図である。グラフ70と72との比較より、2 次ループの第1の分岐を通じて伝搬されるパルスは、第2の分岐を通じて伝搬さ れるパルスよりも早く増幅器62に到着することがわかる。更に、グラフ70に よる光パルスの振幅は、グラフ72による光パルスよりも10倍大きい。 これらのパルスが増幅器62の利得に対して与える影響は、グラフ74に示さ れている。グラフ74中、増幅器62の利得は第1のパルスが通過した後に急速 に減少することが分かる。第2のパルスは増幅器を通過し、減少された量の位相 シフトを受ける。第2のパルスはそのかなり小さい振幅のため、増幅器62の利 得に対して殆ど影響を与えないことがわかる。パルスの前縁は弱め合うよう干渉 するが、偏光された位相シフトにより、パルスの残る部分に対しては強め合う干 渉が生ずる。従って、結合素子を離れるパルスは狭められる。強め合う干渉は、 2つのパルスが正確に同相に加えられる ことを意味しうるが、またかなりの結果が残るように加えられることも意味する ことが理解されよう。 図4は、クロック回復系の出力信号のスペクトルを示す図である。1304n mの波長において入力信号は可視であり、1330nmの波長において回復され たクロック信号は可視である。スペクトルより、1330nmの波長の回りの周 波数スペクトルがかなり幅広いため、クロック回復系が狭いパルスを発生するこ とが理解されよう。
───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 プの中を伝搬する光パルスは低い信号レベルでは弱め合 うよう干渉し、高い信号レベルでは強め合うよう干渉す る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 光パルスを光学伝送媒体を通じて受信器へ送信するための送信器を含み、 上記受信器は伝送媒体から受信された光パルスのパルス周波数に関連する周波数 で一連の光パルスを発生する光クロック回復手段を含み、上記光クロック回復手 段は帰還ループを通じてその入力がその出力に結合された光増幅器を含み、上記 帰還ループは非線形素子を含み、上記光クロック回復手段は上記光学伝送媒体か ら受信された光信号を上記帰還ループへ送り出すための送出手段を含む、光学伝 送系であって、 該非線形素子は4ポート結合素子を含み、結合素子の2つのポートは帰還ルー プの中に含まれ2つのポートは2次ループの中に含まれ、上記結合素子は第1の 光信号を2次ループの第1の分岐の中へ結合し第2の光信号を2次ループの第2 の分岐の中へ結合するよう配置され、上記2次ループは結合素子へ再び入るとき に第1及び第2の光信号の間で信号レベル依存の干渉を生じさせるよう配置され ることを特徴とする伝送系。 2. 2次ループの第1の分岐は更なる光増幅器の第1のポートに結合され、2 次ループの第2の分岐は光増幅器の第2のポートに結合され、2次ループの分岐 の遅延値は異なることを特徴とする、請求項1記載の伝送系。 3. 2次ループの分岐の振幅変換係数は異なることを特徴とする、請求項1又 は2記載の伝送系。 4. 2次ループは、2次ループの第1の分岐の振幅変換係数を2次ループの第 2の分岐の振幅変換係数と異ならせる減衰器を含むことを特徴とする、請求項3 記載の伝送系。 5. 更なる光増幅器は半導体増幅器を含むことを特徴とする、請求項2乃至4 のうちいずれか一項記載の伝送系。 6. 伝送媒体から受信された光パルスのパルス周波数に関連する周波数で一連 の光パルスを発生する光クロック回復手段を含み、上記光クロック回復手段は帰 還ループを通じてその入力がその出力に結合された光増幅器を含み、該帰還ルー プは非線形素子を含み、上記光クロック回復手段は光学伝送媒体から受信された 光信号を上記帰還ループへ送り出すための送出手段を含む、光学伝送媒体から光 信号を受信する光受信器であって、 該非線形素子は4ポート結合素子を含み、結合素子の2つのポートは帰還ルー プの中に含まれ2つのポートは2次ループの中に含まれ、上記結合素子は第1の 光信号を2次ループの第1の分岐の中へ結合し第2の光信号を2次ループの第2 の分岐の中へ結合するよう配置され、上記2次ループは結合素子へ再び入るとき に第1及び第2の光信号の間で信号レベル依存の干渉を生じさせるよう配置され ることを特徴とする光受信器。 7. 2次ループの第1の分岐は更なる光増幅器の第1のポートに結合され、2 次ループの第2の分岐は光増幅器の第2のポートに結合され、2次ループの部分 の遅延値は異なることを特徴とする、請求項6記載の光受信器。 8. 2次ループの分岐の振幅変換係数は異なることを特徴とする、請求項6又 は7記載の光受信器。 9. 光学入力信号のパルス周波数に関連する周波数で一連の光パルスを発生し 、非線形素子を含む帰還ループを通じてその入力がそ の出力に結合された光増幅器を含み、光学伝送媒体から受信された光信号を上記 帰還ループへ送り出すための送出手段を含む、光クロック回復手段であって、 該非線形素子は4ポート結合素子を含み、結合素子の2つのポートは帰還ルー プの中に含まれ2つのポートは2次ループの中に含まれ、上記結合素子は第1の 光信号を2次ループの第1の分岐の中へ結合し第2の光信号を2次ループの第2 の分岐の中へ結合するよう配置され、上記2次ループは結合素子へ再び入るとき に第1及び第2の光信号の間で信号レベル依存の干渉を生じさせるよう配置され ることを特徴とする光クロック回復手段。 10. 該非線形素子は4つのポート結合素子を含み、結合素子の2つのポート は帰還ループの中に含まれ2つのポートは波伝搬ループの中に含まれ、上記結合 素子は第1の光信号を2次ループの第1の分岐の中へ結合し第2の光信号を2次 ループの第2の分岐の中へ結合するよう配置され、波伝搬ループは結合素子へ再 び入るときに第1及び第2の光信号の間で信号レベル依存の干渉を生じさせるよ う配置されることを特徴とする非線形光学素子。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6618192B2 (en) 1998-06-16 2003-09-09 Xtera Communications, Inc. High efficiency raman amplifier
FR2797331B1 (fr) * 1999-08-03 2002-07-19 Cit Alcatel Differenciateur optique
WO2001078264A2 (en) * 2000-02-14 2001-10-18 Xtera Communications, Inc. Nonlinear optical loop mirror
US6456685B1 (en) * 2000-06-29 2002-09-24 Axe, Inc. Method and apparatus for cutting waveguides to precise differential lengths using time-domain-reflectometry
WO2002056086A1 (en) * 2000-12-15 2002-07-18 Lambda Optics, Inc. Apparatus and method for optical switching
WO2002067482A2 (en) * 2001-02-16 2002-08-29 Axe, Inc. Receiver for high-speed optical signals
US6532101B2 (en) 2001-03-16 2003-03-11 Xtera Communications, Inc. System and method for wide band Raman amplification
US6603904B1 (en) * 2001-03-28 2003-08-05 Jaffalight Holdings Llc All optical narrow pulse generator and switch for dense time division multiplexing and code division multiplexing
US7362928B2 (en) * 2002-08-22 2008-04-22 Main Street Ventures Llc Optical switch and gate apparatus and method
CN1983888B (zh) 2006-06-07 2010-10-27 华为技术有限公司 一种时钟恢复装置和方法
JP2009246668A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Fujitsu Ltd クロック再生装置及び再生方法並びに伝送装置及び中継通信システム
US8135283B2 (en) * 2009-04-07 2012-03-13 Ciena Corporation Clock recovery with channel coefficients
KR20110097240A (ko) * 2010-02-25 2011-08-31 삼성전자주식회사 광 시리얼라이저, 광 디시리얼라이저, 및 이들을 포함하는 데이터 처리 시스템
CN104301036A (zh) * 2014-09-19 2015-01-21 电子科技大学 一种基于非线性光环镜的光时钟提取的装置
KR20230104658A (ko) * 2021-01-28 2023-07-10 뉴포토닉스 리미티드 수신기 복원 가능 클럭을 갖는 펄스 레이저 광 데이터 전송용 시스템

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1298112C (en) * 1986-10-20 1992-03-31 Nicholas John Doran Optical device
GB9019010D0 (en) * 1990-08-31 1990-10-17 British Telecomm Interferometer
ES2084358T3 (es) * 1991-05-07 1996-05-01 British Telecomm Extraccion optica del reloj.
US5146517A (en) * 1991-07-05 1992-09-08 At&T Bell Laboratories Low distortion all-optical threshold device
GB9118843D0 (en) * 1991-09-03 1991-10-16 British Telecomm An optical transmission system
EP0567693A1 (en) * 1992-04-27 1993-11-03 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Optical clock recovery
US5369520A (en) * 1992-05-22 1994-11-29 At&T Corp. Optical regeneration circuit
FR2700895B1 (fr) * 1993-01-28 1995-03-03 Jean Debeau Procédé et dispositif de génération d'impulsions optiques.
IT1276122B1 (it) * 1995-11-14 1997-10-24 Pirelli Cavi Spa Metodo e dispositivo per recuperare in via ottica il sincronismo di un segnale ottico digitale

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