JP2003069495A

JP2003069495A - 光パルス列一致判定装置

Info

Publication number: JP2003069495A
Application number: JP2002157817A
Authority: JP
Inventors: Setsu Moriwaki; 摂森脇; Akira Okada; 顕岡田; Takashi Sakamoto; 尊坂本; Yoshihisa Sakai; 義久界; Kazuto Noguchi; 一人野口; Shigeto Matsuoka; 茂登松岡
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2003-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】伝送路から時間的に不規則に到着する高速な
光パケット信号の光ラベルパルス列と特定パルス列とを
比較して一致・不一致を判定する。【解決手段】光分岐回路で２分岐された一方の光パケ
ット信号を入力し、その連続光パルス列の先頭の光パル
スを抽出して光タイミングパルスとして出力する光タイ
ミングパルス生成手段と、その光タイミングパルスを元
に特定光パルス列を生成する光パルス列生成手段と、他
方の光パケット信号の光ラベルパルス列と特定光パルス
列が同時に入力されるように、光遅延線を介して光分岐
回路および光パルス列生成手段に接続され、光ラベルパ
ルス列と特定光パルス列が全ビットで一致のときに出力
がなく、１ビットでも不一致があるときに光パルスを出
力し、光ラベルパルス列と特定光パルス列が一致してい
るか否かの判定結果を出力光パルスの無しまたは有りで
通知する光パルス列比較手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝送路から時間的
に不規則に到着する光パケット信号を受信して信号処理
を行う光パケット通信網において、光パケット信号に含
まれる光ラベルパルス列が、所定のビットパターンを有
する特定光パルス列に一致しているか否かを判定する光
パルス列一致判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光パケット通信網では、光パケット信号
の経路を選択する際に、光パケット信号に宛先情報とし
て含まれる光ラベルパルス列が特定パルス列と一致する
か否かを判定する方法をとっている。例えば、リング型
の光パケット通信網（リング型ネットワーク）の各ノー
ドでは、光ラベルパルス列が特定パルス列と一致する光
パケット信号をリング型ネットワークの外部に分岐（ド
ロップ）し、その他を次のノードに送り出す二者択一の
経路選択が行われている。

【０００３】このような光パケット信号に含まれる光ラ
ベルパルス列が特定パルス列と一致するか否かを判定す
る従来の方法としては、光ラベルパルス列を並列に展開
して複数の低速信号に分離し、各パルス（ビット）ごと
に電気的に一致不一致を比較する方法が知られている。

【０００４】図１２は、従来の光パルス列並列読み取り
装置の構成例を示す。図において、入力する光ラベルパ
ルス列（ここでは４ビット）９１は、光分岐部９２で４
分岐され、遅延付加部９３でそれぞれ適当な遅延が与え
られ、制御信号合成部９４の光カプラ９６−１〜９６−
４でそれぞれ制御光９５と合成され、光非線形素子９７
−１〜９７−４に入力される。光非線形素子９７は、光
ラベルパルス列９１と制御光９５が同時に入力されたと
きに光パルス信号を出力し、それ以外のときに光パルス
信号を出力しない構成である。この結果、時系列上に並
んだ光ラベルパルス列９１が空間的な並列光パルス列に
変換される。

【０００５】並列光パルス列は、個別に受信装置９８−
１〜９８−４で電気信号に変換される。各ビット対応の
電気信号は、図外の判定装置で特定パルス列と一致不一
致が判定され、すべてのビットで一致しているときに光
ラベルパルス列９１が特定パルス列と一致していると判
定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１２に示
すような従来の光パルス列並列読み取り装置を用いて電
気的にパルス列の比較を行う構成では、光ラベルパルス
列のビット数が増えて読み取りの並列度が増加すると、
それに比例して光非線形素子をはじめとするハードウェ
ア量が増大する問題がある。また、光パケット信号に含
まれる一部の光ラベルパルス列が特定のパルス列と一致
するか否かを判定する目的で、光ラベルパルス列を電気
信号に変換して個別に一致判定を行うことは必ずしも効
率的とは言えなかった。

【０００７】さらに、図１２に示す構成では触れていな
いが、光パケット信号が伝送路から時間的に不規則に到
着する場合には、光パケット信号から光ラベルパルス列
を分離するための仕組みが別途必要になっている。

【０００８】本発明は、伝送路から時間的に不規則に到
着する高速な光パケット信号を電気信号に変換すること
なく、簡単な構成で光ラベルパルス列と特定パルス列と
の比較を行い、一括して一致しているか否かを判定する
ことができる光パルス列一致判定装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、先頭
から順に連続光パルス列、光ラベルパルス列、データ光
パルス列が配置された光パケット信号を入力し、固定数
ｎ個（１≦ｎ＜Ｎ）の光パルスを含むＮビットの光ラベ
ルパルス列と、固有のビットパターンを有するＮビット
の特定光パルス列とが一致するか否かを判定する光パル
ス列一致判定装置において、光パケット信号を２分岐す
る光分岐回路と、光分岐回路で２分岐された一方の光パ
ケット信号を入力し、その連続光パルス列の先頭の光パ
ルスを抽出して光タイミングパルスとして出力する光タ
イミングパルス生成手段と、光タイミングパルスを入力
し、その光タイミングパルスを元に、特定光パルス列を
生成して出力する光パルス列生成手段と、光分岐回路で
２分岐された他方の光パケット信号の光ラベルパルス列
と特定光パルス列が同時に入力されるように、光遅延線
を介して光分岐回路および光パルス列生成手段に接続さ
れ、光ラベルパルス列と特定光パルス列が全ビットで一
致のときに出力がなく、１ビットでも不一致があるとき
に光パルスを出力し、光ラベルパルス列と特定光パルス
列が一致しているか否かの判定結果を出力光パルスの無
しまたは有りで通知する光パルス列比較手段とを備え
る。

【００１０】また、請求項２の発明は、上記の光パルス
列生成手段および光パルス列比較手段に替えて、光タイ
ミングパルスを入力し、その光タイミングパルスを元
に、特定光パルス列に対して論理を反転させた反転論理
光パルス列を生成して出力する光パルス列生成手段と、
光分岐回路で２分岐された他方の光パケット信号の光ラ
ベルパルス列と反転論理光パルス列が同時に入力される
ように、光遅延線を介して光分岐回路および光パルス列
生成手段に接続され、光ラベルパルス列と反転論理光パ
ルス列が全ビットで不一致のときに出力がなく、１ビッ
トでも一致があるときに光パルスを出力し、光ラベルパ
ルス列と特定光パルス列が一致しているか否かの判定結
果を出力光パルスの無しまたは有りで通知する光パルス
列比較手段とを備える。

【００１１】上記の光タイミングパルス生成手段は、光
分岐回路で分岐された一方の光パケット信号を入力し、
光パケット信号の先頭に付加された連続光パルス列の先
頭光パルスを含む一定時間だけ通過させて遮断するゲー
ト制御を行う光ゲート手段と、光ゲート手段を通過した
連続光パルス列を入力し、その先頭光パルスのみを通過
させて光タイミングパルスとして出力し、それ以降の光
パルスを反射する非線形ループミラーとを備える。

【００１２】また、上記の光パルス列生成手段は、光タ
イミングパルスを入力し、特定光パルス列のビット数Ｎ
に分岐して並列Ｎビットの光タイミングパルスを生成
し、その並列のビットパターンが特定光パルス列のビッ
トパターン、またはその反転論理のビットパターンに等
しくなるように変換する手段と、並列のビットパターン
を直列のビットパターンに変換し、特定光パルス列また
は論理反転光パルス列を生成する手段とを備える。

【００１３】また、請求項１に記載の光パルス列一致判
定装置における光パルス列比較手段は、マッハツェンダ
干渉計の２つのアームに半導体光増幅器を挿入し、第１
の光信号を一方の半導体光増幅器のみに入力し、第２の
光信号をマッハツェンダ干渉計に入力分岐して２つの半
導体光増幅器を通過させて結合し、第１の光信号の反転
論理で変換された第２の光信号を出力する構成であり、
第１の光信号として光ラベルパルス列を入力し、第２の
光信号として特定光パルス列を入力し、光ラベルパルス
列と特定光パルス列が全ビットで一致のときに出力がな
く、特定光パルス列に光パルスがあり光ラベルパルス列
に光パルスがない不一致のビットがあるときに、その特
定光パルス列の光パルスを出力する。

【００１４】また、請求項２に記載の光パルス列一致判
定装置における光パルス列比較手段は、マッハツェンダ
干渉計の２つのアームに半導体光増幅器を挿入し、第１
の光信号を一方の半導体光増幅器のみに入力し、第２の
光信号をマッハツェンダ干渉計に入力分岐して２つの半
導体光増幅器を通過させて結合し、第１の光信号の論理
で変換された第２の光信号を出力する構成であり、第１
の光信号として光ラベルパルス列を入力し、第２の光信
号として特定光パルス列を入力し、光ラベルパルス列と
特定光パルス列が全ビットで不一致のときに出力がな
く、光ラベルパルス列と特定光パルス列で一致するビッ
トがあるときに、その特定光パルス列の光パルスを出力
する。

【００１５】さらに、以上の光タイミングパルス生成手
段と、光パルス列生成手段と、光パルス列比較手段が同
一基板上に形成されるようにしてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】＜第１の実施形態＞図１は、本発
明の光パルス列一致判定装置の第１の実施形態を示す。
図において、入力する光パケット信号１は、先頭から順
に連続光パルス列２、光ラベルパルス列３、データ光パ
ルス列４が配置されている。なお、連続光パルス列２お
よび光ラベルパルス列３は、通常はデータ光パルス列４
と同じ光強度で同じビットレートに設定される。Ｎビッ
ト（ここではＮ＝４）で構成される光ラベルパルス列３
には、固定数ｎ個（１≦ｎ＜Ｎ、ここではｎ＝２）の光
パルスが存在する。すなわち、Ｎビットで「１」となる
ビット数は固定である。

【００１７】この光パケット信号１は光分岐回路１１で
分岐され、一方が光タイミングパルス生成手段１２に入
力され、他方が光遅延線１４を介して光パルス列比較手
段１５の入力ポートａに入力される。光タイミングパル
ス生成手段１２は、光パケット信号１の先頭に配置され
た連続光パルス列２の先頭光パルスを光タイミングパル
ス５として出力する。すなわち、光タイミングパルス５
は、光パケット信号１の到着時刻に同期して出力され
る。光パルス列生成手段１３は、この光タイミングパル
ス５を入力して固有のビットパターンを有する特定光パ
ルス列６を生成し、光パルス列比較手段１５の入力ポー
トｂに入力する。ここで、光パルス列比較手段１５の入
力ポートａに入力される光ラベルパルス列３と、入力ポ
ートｂに入力される特定光パルス列６のタイミングが一
致するように、光遅延線１４の遅延量が調整される。

【００１８】光パルス列比較手段１５は、入力ポートａ
の光ラベルパルス列３と入力ポートｂの特定光パルス列
６が全ビットで一致のときに出力ポートｃに出力がな
く、１ビットでも不一致があるときに出力ポートｃから
光パルスが出力されるように構成される。すなわち、出
力ポートｃの光パルスが出力されなければ、光ラベルパ
ルス列３が特定光パルス列６と一致であると判定するこ
とができる。

【００１９】＜第２の実施形態＞図２は、本発明の光パ
ルス列一致判定装置の第２の実施形態を示す。本実施形
態の特徴は、光パルス列生成手段１３’および光パルス
列比較手段１５’の構成にあり、その他は第１の実施形
態と同様である。

【００２０】光パルス列生成手段１３’は、第１の実施
形態における特定光パルス列６に対して論理を反転させ
た反転論理光パルス列６’を出力する。光パルス列比較
手段１５’は、入力ポートａの光ラベルパルス列３と入
力ポートｂの反転論理光パルス列６’が全ビットで不一
致のときに出力がなく、１ビットでも一致があるときに
光パルスが出力されるように構成される。すなわち、出
力ポートｃに光パルスが出力されなければ、光ラベルパ
ルス列３が反転論理光パルス列６’と不一致である（正
論理の特定光パルス列６と一致である）と判定すること
ができる。

【００２１】＜光タイミングパルス生成手段１２の構成
例＞図３は、光タイミングパルス生成手段１２の構成例
を示す。図において、光タイミングパルス生成手段１２
は、図１，２の光分岐回路１１で分岐された一方の光パ
ケット信号１を入力し、光分岐回路２１で２分岐してそ
れぞれ光ゲート駆動回路２２および光ゲート２３に入力
する。光ゲート駆動回路２２は、光パケット信号１の入
力（到着）に応じて制御信号を光ゲート２３に出力し、
光パケット信号１の先頭に付加された連続光パルス列２
の先頭光パルスを含む一定時間だけ通過させて遮断する
制御を行う。

【００２２】例えば、光ゲート２３が通常開いており、
連続光パルス列２が通過している間（連続光パルス列２
の先頭光パルスの通過後）に閉じ、光パケット信号１の
全てが通過した後に再度開くように光ゲート２３を制御
し、次の光パケット信号１の到着に備える。あるいは、
光ゲート２３が通常閉じており、連続光パルス列２の先
頭光パルスが通過する前に開き、連続光パルス列２が通
過している間（連続光パルス列２の先頭光パルスの通過
後）に閉じるように光ゲート２３を制御するようにして
もよい。ただし、後者の場合には、光分岐回路２１と光
ゲート２３との間に遅延線を挿入し、連続光パルス列２
の先頭光パルスが光ゲート２３に入力する前に、光ゲー
ト駆動回路２２が光ゲート２３を開くタイミングを確保
するための遅延調整を行う必要がある。

【００２３】光ゲート２３を通過した連続光パルス列２
は、非線形ループミラー２４に入力される。ここで用い
る非線形ループミラー２４は、２入力２出力の方向性結
合器２５の２つの出力ポートｂ，ｃをループ接続し、そ
のループ内の非対称な位置に半導体光増幅器２６を配置
した構成である。方向性結合器２５の入力ポートａ，ｂ
は、非線形ループミラー２４の入力ポートおよび出力ポ
ートとなる。

【００２４】方向性結合器２５の入力ポートａに入力さ
れる連続光パルス列２は、出力ポートｂ，ｃに分岐され
てそれぞれ時計回りと反時計回りに周回して出力ポート
ｃ，ｂに入力する。ここで、半導体光増幅器２６は、時
計回りと反時計回りに周回する連続光パルス列２の先頭
光パルスが相前後して入力されるように非対称な位置に
配置される。具体的には、図３および図４(a) に示すよ
うに、時計回りと反時計回りの連続光パルス列２が交互
に（１／２ビットずれて）半導体光増幅器２６に入力さ
れるような位置に配置される。図４において、ｔ１〜ｔ
４は半導体光増幅器２６の位置における時間経過を示
す。これにより、半導体光増幅器２６に最初に入力され
る光パルス（ここでは時計回りの連続光パルス列２の先
頭光パルス）のみが無信号状態の半導体光増幅器２６を
通過し、２番目以降に入力される光パルス（反時計回り
の連続光パルス列２の先頭光パルスを含む）は、直前の
光パルスによって飽和されて利得回復過程にある半導体
光増幅器２６を通過することになる。

【００２５】この結果、ループを双方向に周回した光パ
ルスが方向性結合器２５で結合されるときに、連続光パ
ルス列２の先頭光パルスに時計回りと反時計回りでπ程
度異なる位相遅延が生じるように設計すれば、その先頭
光パルスは入力ポートａと反対の入力ポートｄから出力
される。これが、光パケット信号１の到着時刻と同期し
た光タイミングパルス５となる。一方、連続光パルス列
２の２番目以降の光パルスには、時計回りと反時計回り
で同程度の位相遅延が与えられるので、入力ポートａに
反射出力され、光タイミングパルス５から分離される。

【００２６】ところで、光タイミングパルス生成手段１
２の半導体光増幅器２６は、時計回りと反時計回りの連
続光パルス列２が交互に（１／２ビットずれて）入力さ
れるような非対称な位置に配置しなければならず、光パ
ケット信号１のビットレートが変化するとそれに応じて
位置を調整する必要が生じる。そこで、光パケット信号
１のビットレートがＫ倍（Ｋは２以上の整数）になった
場合でも、光タイミングパルス生成手段１２の構成（半
導体光増幅器２６の位置）を変えずに対応できる方法に
ついて説明する。それは、光パケット信号１を構成する
連続光パルス列２および光ラベルパルス列３のパターン
をビットレートに応じて変更する方法である。

【００２７】光パケット信号１のビットレートが２倍に
なると、図４(a) に示す連続光パルス列２を図４(b) に
示すようなパターンに変更する。すなわち、連続光パル
ス列２の１ビットを２ビットにする際に「１」と「０」
のパターンに置換し、「１０，１０，１０，…」あるい
は「０１，０１，０１，…」などの周期光パルス列とす
る。このとき、光タイミングパルス生成手段１２の半導
体光増幅器２６に、時計回りと反時計回りの周期光パル
ス列が１ビットずれて入力されるようにすれば、時計回
りと反時計回りの周期光パルス列が交互に入力されるこ
とになる。ただし、ビットレートが２倍になっているの
で、半導体光増幅器２６の位置および利得回復時間は連
続光パルス列２が入力される場合と変わらない。

【００２８】同様に、光パケット信号１のビットレート
が４倍になると、図５(a) に示す連続光パルス列２を図
５(b) に示すようなパターンに変更する。すなわち、連
続光パルス列２の１ビットを４ビットにする際に「１」
と「０００」のパターンに置換し、「１０００，１００
０，１０００，…」あるいは「０１００，０１００，０
１００，…」などの周期光パルス列とする。このとき、
光タイミングパルス生成手段１２の半導体光増幅器２６
に、時計回りと反時計回りの周期光パルス列が２ビット
ずれて入力されるようにすれば、時計回りと反時計回り
の周期光パルス列が交互に入力されることになる。ただ
し、ビットレートが４倍になっているので、半導体光増
幅器２６の位置および利得回復時間は連続光パルス列２
が入力される場合と変わらない。

【００２９】一般に、光パケット信号１のビットレート
がＫ倍になると、連続光パルス列２の１ビットをＫビッ
トにする際に１ビットの「１」と（Ｋ−１）ビットの
「０」のパターンに置換する（「１」のビット位置は任
意）。このとき、光タイミングパルス生成手段１２の半
導体光増幅器２６に、時計回りと反時計回りの周期光パ
ルス列がＫ／２ビットずれて入力されるようにすれば、
時計回りと反時計回りの周期光パルス列が交互に入力さ
れることになる。ただし、ビットレートがＫ倍になって
いるので、半導体光増幅器２６の位置および利得回復時
間は連続光パルス列２が入力される場合と変わらない。

【００３０】また、光パケット信号１のビットレートが
２Ｍ倍（Ｍは２以上の整数）になり、連続光パルス列２
の１ビットを２Ｍビットにする際に、連続Ｍビットの
「１」と連続Ｍビットの「０」のパターンに置換しても
よい。このとき、光タイミングパルス生成手段１２の半
導体光増幅器２６に、時計回りと反時計回りの周期光パ
ルス列がＭビットずれて入力されるようにする。Ｍ＝２
の場合は、図５(c) に示すように「１１００，１１０
０，１１００，…」あるいは「００１１，００１１，０
０１１，…」などとする。このとき、光タイミングパル
ス生成手段１２の半導体光増幅器２６に、時計回りと反
時計回りの周期光パルス列が２ビットずれて入力される
ようにすれば、時計回りと反時計回りの周期光パルス列
が２ビットずつ交互に入力されることになる。ただし、
ビットレートが２Ｍ倍になっているので、半導体光増幅
器２６の位置は連続光パルス列２が入力される場合と変
わらない。

【００３１】以上のように、光パケット信号１のビット
レートが変化した場合でも、連続光パルス列２を上記の
ような周期光パルス列に変更することにより、その先頭
光パルスのみを光タイミングパルス５として抜き出すこ
とができる。

【００３２】なお、光ラベルパルス列３についても、ビ
ットレートの変更に応じて同様にパターン変更する。本
発明の光パルス列一致判定装置５１に入力する光パケッ
ト信号１のビットレートを４倍にした場合の一例を図６
に示す。光パケット信号１ａ，１ｂ，１ｄがＲＺフォー
マットであり、光パケット信号１ｃはＮＲＺフォーマッ
トである。ビットレートＡの光パケット信号１ａに対し
て、光パケット信号１ｂ，１ｃはビットレートが４Ａの
場合である。光パケット信号１ａの連続光パルス列２ａ
および光ラベルパルス列３ａのビット「１」をそれぞれ
「１０００」に置換し、周期光パルス列２ｂ，２ｃ、光
ラベルパルス列３ｂ，３ｃとする。また、光パケット信
号１ｄはビットレートが４Ａの場合であるが、光パケッ
ト信号１ａの連続光パルス列２ａのビット「１」を「１
１００」に置換し、光ラベルパルス列３ａのビット
「１」は「１０００」に置換し、それぞれ周期光パルス
列２ｄ、光ラベルパルス列３ｄとする。

【００３３】＜光パルス列生成手段１３の構成例＞図７
は、光パルス列生成手段１３の構成例を示す。図におい
て、光パルス列生成手段１３は、光タイミングパルス生
成手段１２から出力された光タイミングパルス５を入力
し、光分岐回路３１で特定光パルス列６（光ラベルパル
ス列３）のビット数Ｎに分岐する（ここでは４分岐）。
４分岐された各光タイミングパルス５は、遅延付加部３
２でそれぞれ１ビットずつずれた遅延が与えられ、光ゲ
ート３３−１〜３３−４に入力される。各光ゲートは、
特定光パルス列６のビットパターンで開閉が制御され、
その出力を光合流回路３４で結合することにより、固有
のビットパターンを有する特定光パルス列６が生成され
る。

【００３４】図１の例では、光ゲート３３−１，３３−
４が開となり、光ゲート３３−２，３３−３が閉となる
ことにより、「１００１」の特定光パルス列６が生成さ
れる。また、図２の例では、光ゲート３３−１，３３−
４が閉となり、光ゲート３３−２，３３−３が開となる
ことにより、特定光パルス列６に対して論理を反転させ
た「０１１０」の反転論理光パルス列６’が生成され
る。

【００３５】なお、図７の構成において、遅延付加部３
２と、光ゲート３３−１〜３３−４の順番を入れ替えて
もよい。

【００３６】＜光パルス列比較手段１５の構成例＞図８
は、光パルス列比較手段１５の構成例を示す。なお、こ
こに示す例は、波長変換装置あるいは波形整形装置ある
いは光再生装置として用いられているものであるが、こ
こでは波長変換装置として説明する。

【００３７】図において、波長λp の励起光（被変換
光）は、光カプラ４１−１で２分岐して２つの半導体光
増幅器（ＳＯＡ）４２−１，４２−２に入力される。波
長λsの信号光は、光カプラ４１−２を介して反対方向
から一方の半導体光増幅器４２−１に入力される。２つ
の半導体光増幅器４２−１，４２−２の出力光は、光カ
プラ４１−３で合波される。この光カプラ４１−１、半
導体光増幅器４２−１，４２−２、光カプラ４１−３に
よりマッハツェンダ干渉計が構成される。

【００３８】ここで、半導体光増幅器４２−１に信号光
を入力すると屈折率が変化し、通過する励起光の位相が
変化する。そのため、２つの半導体光増幅器４２−１，
４２−２の出力端に取り出される各励起光の位相が異な
り、光カプラ４１−３で結合すると位相変化が強度変化
となって現れ、その出力端には、波長λs の信号光と反
転論理または同一論理の波長λp の励起光が波長変換光
として出力される。なお、波長変換光が信号光と反転論
理になるか同一論理になるかは、半導体光増幅器の駆動
電流の調整により選択することができ、前者を「逆相の
波長変換装置」、後者を「同相の波長変換装置」とい
う。

【００３９】図９(a) は、逆相の波長変換装置における
信号光と波長変換光の関係を示す。図９(b) は、同相の
波長変換装置における信号光と波長変換光の関係を示
す。

【００４０】以下、このような波長変換装置を光パルス
列比較手段１５として使用できることについて説明す
る。なお、光パルス列比較手段１５として用いる場合に
は、図８に示す励起光の波長を信号光と同じ波長に設定
してもよい（λp ＝λs)。すなわち、この場合には図８
の構成で実現できる波形整形装置または光再生装置とし
ての機能を利用することになる。

【００４１】図１における光パルス列比較手段１５とし
て、入力ポートａの光ラベルパルス列３と入力ポートｂ
の特定光パルス列６が全ビットで一致のときに出力ポー
トｃに出力がなく、１ビットでも不一致があるときに出
力ポートｃから光パルスが出力されるように構成する場
合には、逆相の波長変換装置を用いる。ただし、信号光
を光ラベルパルス列３とし、励起光（被変換光）を特定
光パルス列６とする。なお、以下の説明では、４ビット
で構成される光ラベルパルス列３には２個の光パルスが
存在するものとする。

【００４２】逆相の波長変換装置では、図１０(a) に示
すように、光ラベルパルス列３と特定光パルス列６が全
ビットで一致すれば、出力はない。一方、図１０(b),
(c) に示すように、光ラベルパルス列３と特定光パルス
列６が１ビットでも不一致があれば、特定光パルス列６
の不一致の光パルスが出力される。すなわち、光パルス
列比較手段１５から光パルスが出力されない場合は、光
ラベルパルス列３と特定光パルス列６が全ビットで一致
しており、光パルスが出力された場合には、光ラベルパ
ルス列３と特定光パルス列６が不一致であることがわか
る。

【００４３】一方、図２における光パルス列比較手段１
５’が反転論理光パルス列６’を出力し、入力ポートａ
の光ラベルパルス列３と入力ポートｂの反転論理光パル
ス列６’が全ビットで不一致のときに出力がなく、１ビ
ットでも一致があるときに光パルスが出力されるように
構成する場合には、同相の波長変換装置を用いる。ただ
し、信号光を光ラベルパルス列３とし、励起光（被変換
光）を反転論理光パルス列６’とする。なお、以下の説
明では、４ビットで構成される光ラベルパルス列３には
２個の光パルスが存在するものとする。

【００４４】同相の波長変換装置では、図１１(a) に示
すように、光ラベルパルス列３と反転論理光パルス列
６’が全ビットで不一致になれば、出力はない。一方、
図１１(b),(c) に示すように、光ラベルパルス列３と反
転論理光パルス列６’が１ビットでも一致すれば、光パ
ルス列６’の一致の光パルスが出力される。すなわち、
光パルス列比較手段１５から光パルスが出力されない場
合は、光ラベルパルス列３と反転論理光パルス列６’が
全ビットで不一致（正論理の特定光パルス列６に対して
は全ビットで一致）である。また、光パルスが出力され
た場合には、光ラベルパルス列３と反転論理光パルス列
６’の少なくとも１ビットが一致（正論理の特定光パル
ス列６に対しては少なくとも１ビットが不一致）である
ことがわかる。

【００４５】さらに、以上示した光タイミングパルス生
成手段１２、光パルス列生成手段１３、光パルス列比較
手段１５は、いずれも光導波路等の受動光部品で構成す
ることができるので、同一基板上に形成することが可能
である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光パルス
列一致判定装置は、光タイミングパルス生成手段と、光
パルス列生成手段と、光パルス列比較手段を用いること
により、伝送路から時間的に不規則に到着する高速な光
パケット信号を電気信号に変換することなく、簡単な構
成で光ラベルパルス列と特定パルス列との比較を行い、
一致しているか否かを判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光パルス列一致判定装置の第１の実施
形態を示す図。

【図２】本発明の光パルス列一致判定装置の第２の実施
形態を示す図。

【図３】光タイミングパルス生成手段１２の構成例を示
す図。

【図４】半導体光増幅器２６の光パルス通過タイミング
の例を示す図。

【図５】半導体光増幅器２６の光パルス通過タイミング
の例を示す図。

【図６】光パケット信号の構成例を示す図。

【図７】光パルス列生成手段１３の構成例を示す図。

【図８】光パルス列比較手段１５，１５’の構成例を示
す図。

【図９】波長変換装置における信号光と波長変換光の関
係を示す図。

【図１０】逆相の波長変換装置による光パルス列比較手
段１５の動作例を示す図。

【図１１】同相の波長変換装置による光パルス列比較手
段１５’の動作例を示す図。

【図１２】従来の光パルス列並列読み取り装置の構成例
を示す図。

【符号の説明】

１光パケット信号２連続光パルス列３光ラベルパルス列４データ光パルス列５光タイミングパルス６特定光パルス列１１光分岐回路１２光タイミングパルス生成手段１３光パルス列生成手段１４光遅延線１５光パルス列比較手段２１光分岐回路２２光ゲート駆動回路２３光ゲート２４非線形ループミラー（ＮＯＬＭ）２５方向性結合器２６半導体光増幅器（ＳＯＡ）３１光分岐回路３２遅延付加部３３光ゲート３４光合流回路４１光カプラ４２半導体光増幅器（ＳＯＡ）５１光パルス列一致判定装置９１光ラベルパルス列９２光分岐部９３遅延付加部９４制御信号合成部９５制御光９６光カプラ９７光非線形素子９８受信装置

フロントページの続き (72)発明者坂本尊東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内 (72)発明者界義久東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内 (72)発明者野口一人東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内 (72)発明者松岡茂登東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB12 AB22 AB23 AB40 BA02 CA13 DA07 DA08 DA11 HA16 5K102 AA15 AA63 AH23 NA03 PH00 PH15 RB01 RB04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先頭から順に連続光パルス列、光ラベル
パルス列、データ光パルス列が配置された光パケット信
号を入力し、固定数ｎ個（１≦ｎ＜Ｎ）の光パルスを含
むＮビットの光ラベルパルス列と、固有のビットパター
ンを有するＮビットの特定光パルス列とが一致するか否
かを判定する光パルス列一致判定装置において、前記光パケット信号を２分岐する光分岐回路と、前記光分岐回路で２分岐された一方の光パケット信号を
入力し、その連続光パルス列の先頭の光パルスを抽出し
て光タイミングパルスとして出力する光タイミングパル
ス生成手段と、前記光タイミングパルスを入力し、その光タイミングパ
ルスを元に、前記特定光パルス列を生成して出力する光
パルス列生成手段と、前記光分岐回路で２分岐された他方の光パケット信号の
光ラベルパルス列と前記特定光パルス列が同時に入力さ
れるように、光遅延線を介して前記光分岐回路および前
記光パルス列生成手段に接続され、前記光ラベルパルス
列と前記特定光パルス列が全ビットで一致のときに出力
がなく、１ビットでも不一致があるときに光パルスを出
力し、前記光ラベルパルス列と前記特定光パルス列が一
致しているか否かの判定結果を出力光パルスの無しまた
は有りで通知する光パルス列比較手段とを備えたことを
特徴とする光パルス列一致判定装置。
【請求項２】先頭から順に連続光パルス列、光ラベル
パルス列、データ光パルス列が配置された光パケット信
号を入力し、固定数ｎ個（１≦ｎ＜Ｎ）の光パルスを含
むＮビットの光ラベルパルス列と、固有のビットパター
ンを有するＮビットの特定光パルス列とが一致するか否
かを判定する光パルス列一致判定装置において、前記光パケット信号を２分岐する光分岐回路と、前記光分岐回路で２分岐された一方の光パケット信号を
入力し、その連続光パルス列の先頭の光パルスを抽出し
て光タイミングパルスとして出力する光タイミングパル
ス生成手段と、前記光タイミングパルスを入力し、その光タイミングパ
ルスを元に、前記特定光パルス列に対して論理を反転さ
せた反転論理光パルス列を生成して出力する光パルス列
生成手段と、前記光分岐回路で２分岐された他方の光パケット信号の
光ラベルパルス列と前記反転論理光パルス列が同時に入
力されるように、光遅延線を介して前記光分岐回路およ
び前記光パルス列生成手段に接続され、前記光ラベルパ
ルス列と前記反転論理光パルス列が全ビットで不一致の
ときに出力がなく、１ビットでも一致があるときに光パ
ルスを出力し、前記光ラベルパルス列と前記特定光パル
ス列が一致しているか否かの判定結果を出力光パルスの
無しまたは有りで通知する光パルス列比較手段とを備え
たことを特徴とする光パルス列一致判定装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の光パル
ス列一致判定装置において、光タイミングパルス生成手段は、前記光分岐回路で分岐された一方の光パケット信号を入
力し、光パケット信号の先頭に付加された連続光パルス
列の先頭光パルスを含む一定時間だけ通過させて遮断す
るゲート制御を行う光ゲート手段と、前記光ゲート手段を通過した連続光パルス列を入力し、
その先頭光パルスのみを通過させて前記光タイミングパ
ルスとして出力し、それ以降の光パルスを反射する非線
形ループミラーとを備えたことを特徴とする光パルス列
一致判定装置。
【請求項４】請求項３に記載の光パルス列一致判定装
置において、前記光パケット信号のビットレートをＫ倍（Ｋは２以上
の整数）にしたときに、前記連続光パルス列および前記
光ラベルパルス列の「１」を、１ビットの「１」と（Ｋ
−１）ビットの「０」に置換したパターンを用いること
を特徴とする光パルス列一致判定装置。
【請求項５】請求項３に記載の光パルス列一致判定装
置において、前記光パケット信号のビットレートを２Ｍ倍（Ｍは２以
上の整数）にしたときに、前記連続光パルス列の「１」
を連続Ｍビットの「１」と連続Ｍビットの「０」に置換
し、前記光ラベルパルス列の「１」を１ビットの「１」
と（２Ｍ−１）ビットの「０」に置換したパターンを用
いることを特徴とする光パルス列一致判定装置。
【請求項６】請求項１または請求項２に記載の光パル
ス列一致判定装置において、光パルス列生成手段は、前記光タイミングパルスを入力し、特定光パルス列のビ
ット数Ｎに分岐して並列Ｎビットの光タイミングパルス
を生成し、その並列のビットパターンが特定光パルス列
のビットパターン、またはその反転論理のビットパター
ンに等しくなるように変換する手段と、前記並列のビットパターンを直列のビットパターンに変
換し、前記特定光パルス列または前記論理反転光パルス
列を生成する手段とを備えたことを特徴とする光パルス
列一致判定装置。
【請求項７】請求項１に記載の光パルス列一致判定装
置において、前記光パルス列比較手段は、マッハツェンダ干渉計の２
つのアームに半導体光増幅器を挿入し、第１の光信号を
一方の半導体光増幅器のみに入力し、第２の光信号をマ
ッハツェンダ干渉計に入力分岐して２つの半導体光増幅
器を通過させて結合し、前記第１の光信号の反転論理で
変換された第２の光信号を出力する構成であり、前記第１の光信号として前記光ラベルパルス列を入力
し、前記第２の光信号として前記特定光パルス列を入力
し、前記光ラベルパルス列と前記特定光パルス列が全ビ
ットで一致のときに出力がなく、前記特定光パルス列に
光パルスがあり前記光ラベルパルス列に光パルスがない
不一致のビットがあるときに、その特定光パルス列の光
パルスを出力することを特徴とする光パルス列一致判定
装置。
【請求項８】請求項２に記載の光パルス列一致判定装
置において、前記光パルス列比較手段は、マッハツェンダ干渉計の２
つのアームに半導体光増幅器を挿入し、第１の光信号を
一方の半導体光増幅器のみに入力し、第２の光信号をマ
ッハツェンダ干渉計に入力分岐して２つの半導体光増幅
器を通過させて結合し、前記第１の光信号の論理で変換
された第２の光信号を出力する構成であり、前記第１の光信号として前記光ラベルパルス列を入力
し、前記第２の光信号として前記特定光パルス列を入力
し、前記光ラベルパルス列と前記特定光パルス列が全ビ
ットで不一致のときに出力がなく、前記光ラベルパルス
列と前記特定光パルス列で一致するビットがあるとき
に、その特定光パルス列の光パルスを出力することを特
徴とする光パルス列一致判定装置。
【請求項９】請求項１または請求項２に記載の光パル
ス列一致判定装置において、前記光タイミングパルス生成手段と、前記光パルス列生
成手段と、前記光パルス列比較手段が同一基板上に形成
されていることを特徴とする光パルス列一致判定装置。