JP2003264530A - 光遅延装置 - Google Patents

光遅延装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 遅延量の可変レンジが広い光遅延装置を実現
する。 【解決手段】 Ｎ個の入力ポートとＮ個の出力ポートを
具備する周回性アレイ導波路格子（ＡＷＧ）１０の出力
ポート＃ｉと入力ポート＃（ｉ＋１）との間に、伝搬時
間τｉの遅延線１２ｉを接続する。波長変換器１６は、
入力端子１４からの入力信号光Ｓ（λＳ）の光キャリア
波長を波長λＳから、波長λ１〜λＮ−１の内の指定波
長に変換して、ＡＷＧ１０の入力ポート＃１に印加す
る。ＡＷＧ１０の出力ポート＃（Ｎ−１）の出力光は波
長変換器１８に入力し、波長変換器１８の出力光は、出
力端子２０から外部に出力される。波長変換器１８は、
ＡＷＧ１０の出力ポート＃（Ｎ−１）から出力される信
号光の波長を、波長λＳに変換する。制御回路２２が、
波長変換器１６の変換先の波長を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光遅延装置に関
し、より具体的には、光伝送システムにおける光信号を
遅延する光遅延装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光データ信号を一時的に遅延又は保持す
る光遅延装置又はバッファは、光データ信号を光のまま
で信号処理する場合に必須の機能であり、特に、将来の
光パケットルーティングに代表される全光フォトニック
ネットワークノードの実現に不可欠である。即ち、可変
遅延光バッファ及び光パラレル−シリアル変換は、将来
の全光フォトニックネットワークのノードで必要であ
り、特に、光バーストスイッチ方式や光パケットスイッ
チ方式にとって必須である。
【０００３】光は文字通り光速で伝搬する電磁波である
ので、限られた空間に静止して閉じ込めることは困難で
ある。従って、現在、光ファイバを遅延媒体として光バ
ッファを構成することが提案されている。しかし、光フ
ァイバでは遅延量が光ファイバ長で規定されるので、大
きな遅延量を得るには長い光ファイバを必要となる。ま
た、その遅延量は一定であり、遅延量の自由度が小さ
い。
【０００４】遅延時間を変更可能な光遅延装置として、
ループ状の光ファイバと光スイッチを組み合わせて、光
データ信号を光ファイバループ中を周回させ、光スイッ
チにより、所望周回数で光信号を取り出す構成が提案さ
れている。この構成では、ループ１周を遅延量の単位と
して、その倍数の遅延量を得ることができる。
【０００５】遅延時間を変更可能な光遅延装置として、
ファイバループ中に波長シフタを具備し、規定の波長に
達した信号を波長選択性フィルタによりループから取り
出す構成が報告されている（例えば、Ｔ． Ｓａｋａｍ
ｏｔｏ ｅｔ．ａｌ．，”Ｖａｒｉａｂｌｅ ｏｐｔｉ
ｃａｌ ｄｅｌａｙ ｃｉｒｃｕｉｔ ｕｓｉｎｇｗａ
ｖｅｌｅｎｇｔｈ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ”， Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ． Ｌｅｔｔ．， ｖｏｌ．３７，ｐｐ．４
５４−４５５，２００１．）。この構成の前に波長変換
装置を配置し、ループに入力する波長を選択すること
で、光ループ周回数を制御することができる。
【０００６】また、波長に応じて伝搬時間が異なる分散
媒質の両側に波長変換装置を配置し、分散媒質を伝搬す
る光キャリアの波長を選択することで、伝搬時間、即ち
遅延時間を調節可能にした構成も知られている。
【０００７】更には、伝搬時間の異なる複数の光パス
と、入力信号光の光キャリア波長を任意の波長に変換す
る第１の波長変換器と、当該波長変換器の出力信号光
を、その波長に応じて複数の光パスの内の所定の光パス
に供給する光ルータと、当該複数の光パスの出力光を合
波する合波器と、合波器の出力光を元の波長に戻す第２
の波長変換器とからなる構成も知られている（例えば、
特開平６−３０８３４７号公報（米国特許第５３６７５
８６号））。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ファイバルー
プの周回数を光スイッチで制御する従来例では、光スイ
ッチを動的に制御する必要があり、制御装置が複雑にな
る。また、ループ１周より長い光データ信号を周回させ
ると、データが周回中に重なってしまうので、そのよう
な長いに光データ信号には使用できない。
【０００９】波長変換と分散媒質を組み合せる従来例で
は、得られる遅延時間のレンジが狭い。長い遅延時間を
得たければ、必然的に長い分散媒質を使用しなければな
らず、装置構成が大型化する。
【００１０】伝搬時間の異なる複数の光パス、波長変換
器及び光ルータを組み合せた構成では、各光パスを実質
上で、光ファイバで実現することになり、これも、構成
が大型化する。
【００１１】光回路は、その高速性から、最近、電気回
路の代替としての利用が検討されている。そのような用
途では、小型化できることで、できれば集積化しやすい
ことが望まれる。
【００１２】また、波長分割多重システムでは、波長に
依存した遅延量を有する光遅延装置を実現できると、例
えば、ＷＤＭ信号（又はパラレル信号）をＴＤＭ信号
（シリアル信号）に変換することも容易になる。
【００１３】本発明は、動的制御無しで遅延時間を変更
可能な光遅延装置を提示することを目的とする。
【００１４】本発明は又は、光データ信号のデータ長に
制約されない光遅延装置を提示することを目的とする。
【００１５】本発明は更に、波長に依存する遅延量を有
する光遅延装置を提示することを目的とする。
【００１６】本発明はまた、複数のデータを同時にバッ
ファリングできる光遅延装置を提示することを目的とす
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光遅延装置
は、信号入力ポーチを含むＭ個（Ｍは自然数）の入力ポ
ート及び、信号出力ポートを含むＭ個の出力ポートを具
備し、当該Ｍ個の入力ポート及び当該Ｍ個の出力ポート
間で波長に関して周期的な入出力特性を具備する周回性
波長分離器と、当該周回性波長分離器の当該Ｍ個の出力
ポートの内の当該信号出力ポートを除く（Ｍ−１）個の
出力ポートのそれぞれを、当該周回性波長分離器の当該
Ｍ個の入力ポートの内の当該信号入力ポートを除く（Ｍ
−１）個の入力ポートの何れかに接続する（Ｍ−１）個
の光パスとを具備することを特徴とする。
【００１８】この構成では、周回性波長分離器の所定入
力ポートに入力する信号光は、その光キャリア波長に応
じて、通過する光パスが変化する。これにより、波長に
依存する遅延量を設定できる。各光パスでの遅延量は自
在に設定できるので、全体として、広いレンジの遅延量
を設定できることになる。
【００１９】例えば、（Ｍ−１）個の光パスのうちの１
以上の光パスのそれぞれが、光遅延器を具備する。
【００２０】本発明に係る光遅延装置は、更に、入力信
号光の光キャリア波長を、当該周回性波長分離器で分離
可能な複数の波長の内の何れかの波長に変換し、当該信
号入力ポートに印加する第１の波長変換器を具備する。
これにより、当該周回性波長分離器と当該Ｍ個の光パス
における波長依存の遅延量のうちの所望の遅延量だけ入
力信号光を遅延させることができる。
【００２１】本発明に係る光遅延装置は、更に、当該周
回性波長分離器の当該信号出力ポートからの出力信号光
の光キャリア波長を所定波長に変換する第２の波長変換
器を具備する。これにより、信号光の光キャリア波長を
元に戻すことができる。
【００２２】本発明に係る光遅延装置は、更に、第１の
入力信号光の光キャリア波長を、当該周回性波長分離器
の第１のＦＳＲ内で分離可能な複数の波長の内の何れか
の波長に変換する第１の波長変換器と、第２の入力信号
光の光キャリア波長を、当該周回性波長分離器の当該第
１のＦＳＲとは異なる第２のＦＳＲ内で分離可能な複数
の波長の内の何れかの波長に変換する第２の波長変換器
と、当該第１及び第２の波長変換器の出力信号光を合波
して当該信号入力ポートに印加する光合波器と、当該周
回性波長分離器の当該信号出力ポートからの出力信号光
を、当該第１のＦＳＲに属する信号光と当該第２のＦＳ
Ｒに属する信号光に分離する光分離器と、当該光分離器
で分離された当該第１のＦＳＲに属する信号光の光キャ
リア波長を第１所定波長に変換する第３の波長変換器
と、当該光分離器で分離された当該第２のＦＳＲに属す
る信号光の光キャリア波長を第２所定波長に変換する第
４の波長変換器とを具備する。
【００２３】この構成により、２つの信号光を、互いに
独立の遅延量で遅延させることができる。
【００２４】本発明に係る光遅延装置は、更に、当該周
回性波長分離器で分離可能な複数の波長の内の互いに異
なる波長の光キャリアで搬送される複数の信号光からな
る波長分割多重光信号が入力する光スイッチであって、
当該波長分割多重光信号の所定のタイムスロット部分を
抽出し、抽出部分を当該周回性波長分離器の当該信号入
力ポートに印加する光スイッチを具備する。
【００２５】この構成により、波長分割多重された信号
光を、時間軸で順に配置される時分割多重形式に変換で
きる。更に、当該周回性波長分離器（１０）の当該信号
出力ポートからの出力信号光の光キャリア波長を所定波
長に変換する波長変換器を設けることで、時分割多重の
各信号光の光キャリア波長を同じ波長にできる。
【００２６】本発明に係る光遅延装置は、更に、シリア
ルに入力する複数の信号光のそれぞれの光キャリア波長
を、当該周回性波長分離器で分離可能な複数の波長の内
の何れかの波長に変換し、当該信号入力ポートに印加す
る波長変換器を具備する。
【００２７】この構成により、時分割多重信号光を、互
いに異なる光キャリア波長で搬送される波長分割多重さ
れた信号光に変換できる。
【００２８】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。なお、本明細書で、Ｓ（λ）は、信号Ｓ
が波長λの光キャリアで搬送されることを意味する。
【００２９】（第１実施例）図１は、本発明の第１実施
例の概略構成図を示す。アレイ導波路格子（ＡＷＧ）１
０は、Ｎ個の入力ポートとＮ個の出力ポートを具備し、
周回性の入出力特性を具備する。即ち、例えば、入力ポ
ート＃１に波長λ１〜λＮの信号光が入力すると、ＡＷ
Ｇ１０は、波長λ１の信号光を出力ポート＃１から出力
し、波長λ２の信号光を出力ポート＃２から出力し、そ
して、波長λＮの信号光をポート＃Ｎから出力する。同
じ信号光が入力ポート＃２に入力した場合、ＡＷＧ１０
は、波長λ１の信号光を出力ポート＃２から出力し、波
長λ２の信号光を出力ポート＃３から出力し、そして、
波長λＮ−１の信号光をポート＃Ｎから出力し、波長λ
Ｎの信号光をポート＃１から出力する。このように、周
回性ＡＷＧ１０は、出力ポートと波長との対応関係が信
号光の入力ポート番号に依存して周期的に変化するとい
う入出力特性を具備する。
【００３０】ＡＷＧ１０の出力ポート＃ｉと入力ポート
＃（ｉ＋１）との間に、伝搬時間τ ｉの遅延線１２ｉを
接続する。ｉは１からＮ−１の整数である。各遅延線１
２ｉ〜１２Ｎ−２の伝搬時間τ１〜τＮ−２は、等しく
ても異なっても、どちらでもよい。
【００３１】本実施例の目的に対し、理想的には、Ｎは
素数である。また、出力ポート＃（Ｎ−１）を入力ポー
ト＃Ｎに遅延線を介して接続し、出力ポート＃Ｎから遅
延光信号を取り出すようにしてもよいが、その場合、波
長λ１〜λＮの中で遅延時間が同じになる複数の波長が
存在し得る。図１に示す遅延線１２の接続構成では、Ｎ
を素数にし、且つ、入力ポート＃Ｎ及び出力ポート＃Ｎ
を使用しない場合に、各波長λ１〜λＮ−１の遅延量が
互いに異なることが保証される。
【００３２】信号光Ｓ（λＳ）は入力端子１４から波長
変換器１６に入力する。波長変換器１６は、入力信号光
Ｓ（λＳ）の光キャリア波長を波長λＳから、波長λ１
〜λ Ｎ−１の内の指定波長に変換する。波長変換器１６
の出力信号光は、ＡＷＧ１０の入力ポート＃１に入力す
る。ＡＷＧ１０の出力ポート＃（Ｎ−１）の出力光は波
長変換器１８に入力し、波長変換器１８の出力光は、出
力端子２０から外部に出力される。波長変換器１８は、
波長変換器１６とは逆に、ＡＷＧ１０の出力ポート＃
（Ｎ−１）から出力される信号光の波長を、波長λＳに
変換する。制御回路２２が、波長変換器１６の変換先の
波長を制御する。
【００３３】ＡＷＧ１０及び遅延線１２（１２１〜１２
Ｎ−２）からなる部分が、波長依存の遅延量を具備する
光遅延ユニットとして機能するので、その作用を先ず説
明する。
【００３４】ＡＷＧ１０の内部での遅延時間をτ０とす
る。理解を容易にするために、Ｎ＝５である例で説明す
る。図２は、Ｎ＝５の時のＡＷＧ１０の入出力特性を示
す。図２から、入力信号の波長と入力ポートの組み合わ
せで、出力ポートが循環的に変化することが分かる。
【００３５】入力ポート＃１に入力する波長λ１〜λ４
の信号光の、ＡＷＧ１０及び遅延線１２（１２１〜１２
Ｎ−２）による周回の様子を図３に示す。図３は、各波
長について出力ポートの遷移を順番に示している。
【００３６】図３に示すように、波長λ１の信号光は、
１回目では、出力ポート＃１から出力される。出力ポー
ト＃１から出力される波長λ１の信号光は、遅延線１２
１を介して入力ポート＃２に入力するので、２回目で
は、図２に示すように、出力ポート＃２から出力され
る。出力ポート＃２から出力される波長λ１の信号光
は、遅延線１２２を介して入力ポート＃３に入力するの
で、３回目では、図２に示すように、出力ポート＃３か
ら出力される。出力ポート＃３から出力される波長λ １
の信号光は、遅延線１２３を介して入力ポート＃４に入
力するので、４回目では、図２に示すように、出力ポー
ト＃４から出力される。この結果、波長λ１の信号光の
総遅延時間は、（４τ０＋τ１＋τ２＋τ３）となる。
【００３７】図３に示すように、波長λ２の信号光は、
１回目では、出力ポート＃２から出力される。出力ポー
ト＃２から出力される波長λ２の信号光は、遅延線１２
２を介して入力ポート＃３に入力するので、２回目で
は、図２に示すように、出力ポート＃４から出力され
る。この結果、波長λ２の信号光の総遅延時間は、（２
τ ０＋τ２）となる。
【００３８】図３に示すように、波長λ３の信号光は、
１回目では、出力ポート＃３から出力される。出力ポー
ト＃３から出力される波長λ３の信号光は、遅延線１２
３を介して入力ポート＃４に入力するので、２回目で
は、図２に示すように、出力ポート＃１から出力され
る。出力ポート＃１から出力される波長λ３の信号光
は、遅延線１２１を介して入力ポート＃２に入力するの
で、３回目では、図２に示すように、出力ポート＃４か
ら出力される。この結果、波長λ３の信号光の遅延時間
は、（３τ０＋τ１＋τ３）となる。
【００３９】図３に示すように、波長λ４の信号光は、
１回目に、出力ポート＃４から出力される。この結果、
波長λ４の信号光の遅延時間は、τ０となる。
【００４０】τ１〜τ３が何れも等しくτであり、ＡＷ
Ｇ１０内部の遅延時間τ０がτに比べて無視できるほど
に小さいとすると、波長と遅延時間は、 波長λ１の信号光：３τ 波長λ２の信号光：τ 波長λ３の信号光：２τ 波長λ４の信号光：０ という関係になる。即ち、ＡＷＧ１０の各出力ポートを
各入力ポートにずらして接続し、出力ポートと入力ポー
トを接続する光パス上に遅延線１２（１２１〜１２
Ｎ−２）を配置することで、波長に依存した遅延時間を
有する光遅延装置を実現できる。しかも、遅延時間は、
周回する光パスと、各光パス上に配置する遅延線１２
（１２１〜１２Ｎ−２）の遅延時間とに依存するので、
遅延時間のレンジを簡単に広くすることができる。
【００４１】図１に示す実施例では、各遅延線１２１〜
１２Ｎ−２の遅延量を同一とすれば、その遅延量を１単
位として、０〜（Ｎ−２）倍の遅延が選択可能になる。
また、一方、各遅延線１２１〜１２Ｎ−２の遅延量が異
なる場合、任意の遅延量を選択可能にできる。例えば、
Ｎ＝５の場合、遅延線１２１〜１２３の遅延量をそれぞ
れ１単位、２単位及び３単位とすると、波長対する遅延
量は、 波長λ１：６単位 波長λ２：２単位 波長λ３：４単位 波長λ４：０単位 となり、遅延量のダイナミックレンジを大きくすること
ができる。
【００４２】参考のために、Ｎ＝１１の場合の、各波長
の出力ポートの変遷例を図４に示す。この場合、出力ポ
ート＃１０に波長変換器１８が接続する。
【００４３】Ｎ＝５の場合と同様に、遅延線１２（１２
１〜１２９）の遅延時間τ１〜τ９が何れも等しくτで
あり、ＡＷＧ１０内部の遅延時間τ０がτに比べて無視
できるほどに小さいとすると、波長と遅延時間は、 波長λ１の信号光：９τ 波長λ２の信号光：４τ 波長λ３の信号光：６τ 波長λ４の信号光：７τ 波長λ５の信号光：τ 波長λ６の信号光：８τ 波長λ７の信号光：２τ 波長λ８の信号光：３τ 波長λ９の信号光：５τ 波長λ１０の信号光：０ という関係になる。
【００４４】出力ポート＃ｉを１つずれた入力ポート＃
（ｉ＋１）に接続している図１に示す構成では、理想的
には、出力ポート＃（Ｎ−１）を外部出力用にし、Ｎを
素数とすることで、波長毎の遅延量を異なるものにでき
る。例えば、出力ポート＃Ｎを外部出力用にした場合、
複数の波長で遅延量が同じになることがありうる。この
ような複数の波長を同時に使用しないのであれば、問題
ないので、出力ポート＃（Ｎ−１）以外の出力ポートを
外部出力用にしてもよい。例えば、出力ポート＃１に波
長変換器１８を接続してもよい。出力ポート＃１に波長
変換器１８を接続した場合、図４から、λ２、λ５、λ
７及びλ８は、出力されない。ただし、遅延線１２の接
続関係を変えれば、その限りではない。たとえば、出力
ポート＃（Ｎ−１）を入力ポート＃Ｎに接続する遅延
線、及び、出力ポート＃Ｎを入力ポート＃１に接続する
遅延線を追加すればよい。当然ではあるが、これらの波
長を使わなければ、遅延線を追加する必要も無い。
【００４５】複数の波長で遅延量が同じになっても構わ
ない場合、出力ポート＃ｉを２つ以上ずれた出力ポート
に接続するようにしてもよいし、同じ番号の入力ポート
＃ｉに接続してもよい。要は、一定規則の下で、各出力
ポートと各入ポートを接続すればよい。遅延量は、互い
に接続する入力ポート・出力ポートの組み合わせ、信号
光波長、信号光の入力ポート、及び信号光の出力ポート
により決定される。
【００４６】Ｎ＝５の場合を例に、図１に示す実施例で
の遅延動作を説明する。波長変換器１６は、入力端子１
４からの信号光Ｓ（λＳ）の光キャリア波長λＳを、波
長λ １〜λＮ−１の内、制御回路２２からの指示に従う
波長に変換する。例えば、波長変換器１６が波長λＳを
波長λ２に変換したとする。波長変換器１６から出力さ
れる波長λ２の信号光Ｓ（λ２）は、ＡＷＧ１０の入力
ポート＃１に入力する。先に説明したように、信号光Ｓ
（λ２）は、ＡＷＧ１０及び遅延線１２によりτ（≒２
τ０＋τ２）だけ遅延して、ＡＷＧ１０のポート＃（Ｎ
−１）から波長変換器１８に印加される。波長変換器１
８は、ＡＷＧ１０のポート＃（Ｎ−１）から入力する信
号光Ｓ（λ２）の光キャリア波長λ２を元の波長λＳに
変換し、出力端子２０に出力する。信号波長を元の波長
λＳに戻す必要が無い場合、波長変換器１８は不要であ
る。
【００４７】この説明から分かるように、波長変換器１
６での変換先の波長を、波長λ１，λ２，λ３及びλ４
から選択することにより、３τ（≒４τ０＋τ１＋τ２
＋τ ３）、τ（≒２τ０＋τ２）、２τ（≒３τ０＋τ
１＋τ３）及び０（≒τ０）の何れかの遅延量を選択で
きる。図１に示す実施例では、（Ｎ−１）個の波長を選
択できるので、（Ｎ−１）個の遅延量から所望の遅延量
を選択できることになる。
【００４８】（第２実施例）周回性ＡＷＧは、波長λ１
〜λＮの周回性が、ＦＳＲ（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａ
ｌ Ｒａｇｅ）を周期として波長軸上で繰り返されると
いう特性を具備する。従って、あるＦＳＲにおける波長
λ１〜λＮと、隣のＦＳＲにおける波長λＮ ＋１〜λ
２Ｎは、互いに干渉せず、ＡＷＧ１０及び遅延線１２を
独立に伝搬しうる。これは、ＡＷＧ１０及び遅延線１２
からなる遅延線を複数の波長群で共用できることを意味
する。その実施例の概略構成を図５に示す。図１と同じ
作用の構成要素には同じ符号を付してある。即ち、ＡＷ
Ｇ１０と遅延線１２の構成は、図１に示す実施例と同じ
である。
【００４９】入力端子３０ａには、波長λＳ１の信号光
Ｓ１（λＳ１）が入力し、入力端子３０ｂには、波長λ
Ｓ２の信号光Ｓ２（λＳ２）が入力する。波長λＳ１と
λＳ ２は等しくても、異なってもよい。波長変換器３２
ａは、制御回路３４からの指示に従い、入力端子３０ａ
からの信号光Ｓ１（λＳ１）の光キャリア波長λ
Ｓ１を、第１のＦＳＲ内の波長λ１〜λＮ−１の内の何
れかの波長λａに変換する。同様に、波長変換器３２ｂ
は、制御回路３４からの指示に従い、入力端子３０ｂか
らの信号光Ｓ２（λＳ２）の光キャリア波長λＳ２を、
第２のＦＳＲ内の波長λＮ＋１〜λ２Ｎ−１の内の何れ
かの波長λｂに変換する。波長多重装置３６は、波長変
換器３２ａ，３２ｂから出力される信号光Ｓ１
（λａ），Ｓ２（λｂ）を合波して、ＡＷＧ１０の入力
ポート＃１に印加する。
【００５０】ＡＷＧ１０及び遅延線１２では、信号光Ｓ
１（λａ），Ｓ２（λｂ）は互いに影響し合わずに伝搬
する。信号光Ｓ１（λａ），Ｓ２（λｂ）は、それぞ
れ、波長に応じて決定される時間、遅延して、ＡＷＧ１
０の出力ポート＃（Ｎ−１）から出力される。
【００５１】ＡＷＧ１０の出力ポート＃（Ｎ−１）の出
力光は、波長分離装置３８に入力する。波長分離装置３
８は、ＡＷＧ１０の出力ポート＃（Ｎ−１）から入力す
る光を、波長λ１〜λＮ−１を含む波長帯と、波長λ
Ｎ＋１〜λ２Ｎ−１を含む波長帯に分離し、前者を出力
ポート＃１から波長変換器４０ａに供給し、後者を出力
ポート＃２から波長変換器４０ｂに供給する。これによ
り、信号光Ｓ１（λａ）は波長変換器４０ａに入力し、
信号光Ｓ２（λｂ）は、波長変換器４０ｂに入力する。
【００５２】波長変換器４０ａは、波長分離装置３８か
らの信号光Ｓ１（λａ）の光キャリア波長λａを波長λ
Ｓ１に変換し、出力端子４２ａに出力する。波長変換器
４０ｂは、波長分離装置３８からの信号光Ｓ２（λｂ）
の光キャリア波長λｂを波長λＳ２に変換し、出力端子
４２ｂに出力する。
【００５３】（第３実施例）ＡＷＧ１０及び遅延線１２
は、ＷＤＭ信号光を個々の波長に分離し、且つ、時間を
ずらしてシリアル化するのにも利用できる。その実施例
の概略構成図を図６に示す。
【００５４】入力端子５０には、波長多重された、波長
λ１〜λＮ−１の信号光Ｓ１（λ１）〜ＳＮ−１（λ
Ｎ−１）が入力する。スイッチ５２は、制御回路５４か
らの指示に従い一定期間、オンになる。これにより、入
力端子５０からの信号光Ｓ１（λ１）〜ＳＮ−１（λ
Ｎ−１）から一定期間のタイムロット部分が抽出され
る。スイッチ５２により抽出されたタイムスロットの信
号光Ｓ１（λ１）〜ＳＮ−１（λＮ−１）はＡＷＧ１０
の入力ポート＃１に入力する。先に説明したように、各
信号光Ｓ１（λ１）〜ＳＮ−１（λＮ−１）は、ＡＷＧ
１０及び遅延線１２により、波長に応じた時間だけ遅延
して、出力ポート＃（Ｎ−１）から出力端子５６に出力
される。即ち、入力端子５０では同時に存在する各信号
光Ｓ１（λ１）〜ＳＮ−１（λＮ−１）が、出力端子５
６では異なる時間位置に再配置される。これはいわば、
ＷＤＭ（波長分割多重）信号からＴＤＭ（時分割多重）
信号への変換に相当する。
【００５５】勿論、スイッチ５２により抽出された各信
号光Ｓ１（λ１）〜ＳＮ−１（λＮ −１）が、出力端子
５６上で互いに重ならないように、ＡＷＧ１０及び遅延
線１２による各波長の遅延時間、並びにスイッチ５２の
オン時間を適切に設定する必要がある。
【００５６】先に説明したＮ＝５の場合で各遅延線１２
１〜１２３の遅延時間が十分に大きく、且つ互いに等し
いときのタイミング図を図７に示す。スイッチ５２は、
符号６０〜６６に示すように、各信号光Ｓ１（λ１），
Ｓ２（λ２），Ｓ３（λ３）及びＳ４（λ４）の特定の
タイムスロット部分を抽出する。図３から分かるよう
に、出力端子５６からは先ず、信号光Ｓ４（λ４）が出
力され、その後に、信号光Ｓ２（λ２），Ｓ
３（λ３），Ｓ１（λ１）が続くことになる。即ち、出
力端子５６から、符号６８に示すように、信号光Ｓ
４（λ４）、Ｓ２（λ２）、Ｓ３（λ３）及びＳ１（λ
１）がこの順で出力される。
【００５７】出力端子５６の出力信号光の光キャリア波
長を特定の波長λＳに変換する波長変換器を配置すれ
ば、シリアル化された波長の異なる信号光Ｓ１（λ１）
〜ＳＮ −１（λＮ−１）を特定波長λＳの信号光に変換
することができる。
【００５８】また、信号光Ｓ１（λ１）〜ＳＮ−１（λ
Ｎ−１）が別々の回線から供給される場合、アレイ導波
路格子などで多重してから、入力端子５０に入力すれば
よい。
【００５９】（第４実施例）ＡＷＧ１０及び遅延線１２
による波長依存の遅延機能を利用すると、シリアルに順
次、入力する信号光を、異なる波長の信号光に変換しつ
つ、同一時間上に配置することができる。即ち、ＴＤＭ
信号光をＷＤＭ信号光に変換することができる。図８
は、その実施例の概略構成図を示し、図９は、Ｎ＝５の
場合のタイミング図を示す。ＡＷＧ１０及び遅延線１２
からなる部分の構成と作用は、図１に示す実施例と同じ
である。
【００６０】入力端子７０には、同じ波長λＳの信号光
Ｓ１〜ＳＮ−１が順番に入力する。波長変換器７２は、
制御回路７４の制御下で、入力端子７０からの信号光Ｓ
１〜ＳＮ−１の光キャリア波長を波長λＳから、波長λ
１〜λＮ−１内で所定順序で異なる波長に変換する。Ｎ
＝５の場合、図９に符号８０で示すように、波長変換器
７２は、信号光Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３及びＳ４の光キャリア
波長を波長λＳから、それぞれ、波長λ１，λ３，λ２
及びλ４に変換する。
【００６１】先に説明したように、ＡＷＧ１０及び遅延
線１２は、波長λ１の信号光を３τだけ遅延し、波長λ
２の信号光をτだけ遅延し、波長λ３の信号光を２τだ
け遅延し、波長λ４の信号光を遅延しない。従って、出
力端子７６から、図９に符号８２〜８８で示すように、
信号光Ｓ１（λ１）、Ｓ２（λ３）、Ｓ３（λ２）及び
Ｓ４（λ４）が同じタイミングで出力される。
【００６２】このように、図８に示す実施例は、時分割
多重された信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４を、波長分割
多重形式に変換できる。
【００６３】ＡＷＧは、当初、波長間隔が１００ＧＨｚ
であったが、その後、５０ＧＨｚ、２５ＧＨｚ、１２．
５ＧＨｚというように小さくなっている。波長間隔が狭
いＡＷＧをＡＷＧ１０として使用する場合、入力ポート
及び出力ポートを適当に、例えば１つ置き又は２つ置き
等で間引いて使用すれば良い。そのような構成も、本発
明の技術的範囲に含まれることは明らかである。
【００６４】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、波長に応じた遅延量を有する小型
な光遅延装置を実現できる。しかも、遅延量のレンジを
自在に設定できる。波長変換器と組み合わせることで、
光可変遅延装置を実現できる。簡単な構成で、ＷＤＭ
（パラレル）−ＴＤＭ（シリアル）変換及びＴＤＭ（シ
リアル）−ＷＤＭ（パラレル）変換を容易に実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例の概略構成図である。
【図２】 Ｎ＝５の時のＡＷＧ１０の入出力特性表であ
る。
【図３】 入力ポート＃１に入力する波長λ１〜λ４の
信号光の、ＡＷＧ１０及び遅延線１２（１２１〜１２
Ｎ−２）による周回の様子を示す。
【図４】 Ｎ＝１１の場合の、各波長の出力ポートの変
遷例である。
【図５】 本発明の第２実施例の概略構成図である。
【図６】 本発明の第３実施例の概略構成図である。
【図７】 図６に示す実施例のタイミング図である。
【図８】 本発明の第４実施例の概略構成図である。
【図９】 図８に示す実施例のタイミング図である。
【符号の説明】
１０：アレイ導波路格子（ＡＷＧ） １２（１２ｉ〜１２Ｎ−２）：遅延線 １４：入力端子 １６：波長変換器 １８：波長変換器 ２０：出力端子 ３０ａ，３０ｂ：入力端子 ３２ａ，３２ｂ：波長変換器 ３４：制御回路 ３８：波長分離装置 ４０ａ，４０ｂ：波長変換器 ４２ａ，４２ｂ：出力端子 ５０：入力端子 ５２：スイッチ ５４：制御回路 ５６：出力端子 ７０：入力端子 ７２：波長変換器 ７４：制御回路 ７６：出力端子

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 信号入力ポーチを含むＭ個（Ｍは自然
    数）の入力ポート及び、信号出力ポートを含むＭ個の出
    力ポートを具備し、当該Ｍ個の入力ポート及び当該Ｍ個
    の出力ポート間で波長に関して周期的な入出力特性を具
    備する周回性波長分離器（１０）と、 当該周回性波長分離器の当該Ｍ個の出力ポートの内の当
    該信号出力ポートを除く（Ｍ−１）個の出力ポートのそ
    れぞれを、当該周回性波長分離器の当該Ｍ個の入力ポー
    トの内の当該信号入力ポートを除く（Ｍ−１）個の入力
    ポートの何れかに接続する（Ｍ−１）個の光パス（１
    ２）とを具備することを特徴とする光遅延装置。
  2. 【請求項２】 当該（Ｍ−１）個の光パスのうちの１以
    上の光パスのそれぞれが、光遅延器（１２）を具備する
    請求項１に記載の光遅延装置。
  3. 【請求項３】 当該（Ｍ−１）個の光パス（１２）が、
    当該周回性波長分離器（１０）の当該Ｍ個の出力ポート
    のｉ（ｉは１以上で、（Ｍ−２）以下の整数）番目の出
    力ポートを、当該周回性波長分離器の当該Ｍ個の入力ポ
    ートの（ｉ＋１）番目の入力ポートに接続する光パスを
    具備する請求項１に記載の光遅延装置。
  4. 【請求項４】 更に、入力信号光の光キャリア波長を、
    当該周回性波長分離器（１０）で分離可能な複数の波長
    の内の何れかの波長に変換し、当該信号入力ポートに印
    加する第１の波長変換器（１６）を具備する請求項１に
    記載の光遅延装置。
  5. 【請求項５】 更に、当該周回性波長分離器（１０）の
    当該信号出力ポートからの出力信号光の光キャリア波長
    を所定波長に変換する第２の波長変換器（１８）を具備
    する請求項４に記載の光遅延装置。
  6. 【請求項６】 更に、 第１の入力信号光の光キャリア波長を、当該周回性波長
    分離器の第１のＦＳＲ内で分離可能な複数の波長の内の
    何れかの波長に変換する第１の波長変換器（３２ａ）
    と、 第２の入力信号光の光キャリア波長を、当該周回性波長
    分離器の当該第１のＦＳＲとは異なる第２のＦＳＲ内で
    分離可能な複数の波長の内の何れかの波長に変換する第
    ２の波長変換器（３２ｂ）と、 当該第１及び第２の波長変換器（３２ａ，３２ｂ）の出
    力信号光を合波して当該信号入力ポートに印加する光合
    波器（３６）と、 当該周回性波長分離器（１０）の当該信号出力ポートか
    らの出力信号光を、当該第１のＦＳＲに属する信号光と
    当該第２のＦＳＲに属する信号光に分離する光分離器
    （３８）と、 当該光分離器（３８）で分離された当該第１のＦＳＲに
    属する信号光の光キャリア波長を第１所定波長に変換す
    る第３の波長変換器（４０ａ）と、 当該光分離器（３８）で分離された当該第２のＦＳＲに
    属する信号光の光キャリア波長を第２所定波長に変換す
    る第４の波長変換器（４０ｂ）とを具備する請求項１に
    記載の光遅延装置。
  7. 【請求項７】 更に、当該周回性波長分離器（１０）で
    分離可能な複数の波長の内の互いに異なる波長の光キャ
    リアで搬送される複数の信号光からなる波長分割多重光
    信号が入力する光スイッチ（５２）であって、当該波長
    分割多重光信号の所定のタイムスロット部分を抽出し、
    抽出部分を当該周回性波長分離器（１０）の当該信号入
    力ポートに印加する光スイッチ（５２）を具備する請求
    項１に記載の光遅延装置。
  8. 【請求項８】 更に、当該周回性波長分離器（１０）の
    当該信号出力ポートからの出力信号光の光キャリア波長
    を所定波長に変換する波長変換器を具備する請求項７に
    記載の光遅延装置。
  9. 【請求項９】 更に、シリアルに入力する複数の信号光
    のそれぞれの光キャリア波長を、当該周回性波長分離器
    （１０）で分離可能な複数の波長の内の何れかの波長に
    変換し、当該信号入力ポートに印加する波長変換器（７
    ２）を具備する請求項１に記載の光遅延装置。
  10. 【請求項１０】 当該周回性波長分離器が、周回性アレ
    イ導波路格子（１０）からなる請求項１に記載の光遅延
    装置。
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