JP2005006174A - 光時分割多重送信装置及び受信装置 - Google Patents

光時分割多重送信装置及び受信装置 Download PDF

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Abstract

【課題】時分割多重光信号を安定して分離し得る光時分割多重送信装置及び受信装置を提供する。
【解決手段】本発明の光時分割多重受信装置は、受信した所定ビット周期で位相変調された受信した時分割多重光信号を分岐した時分割多重光信号のうち、一方の時分割多重光信号に所定の位相差を与えた後、これら分岐の時分割多重光信号を合波する位相差付与手段と、その合波出力の光強度位置に基づいて、所定周期のクロック信号を生成するクロック生成手段と、クロック生成手段からの所定周期のクロック信号に基づいて、分割多重光信号を位相同期して、時分割多重光信号の中から多重化された光信号を分離する光時分割多重分離手段とを備える。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光時分割多重送信装置及び受信装置に関するものであり、例えば、光時分割多重(OTDM:Optical Time Division Multiplexing)方式を採用した高速光伝送システムにおける光時分割多重送信装置及び受信装置に適用し得る。
【0002】
【従来の技術】
例えば、40Gbit/s以上の超高速光伝送においては、電気信号回路の動作に限界があるため、複数のチャネルの光信号を光信号の状態で時分割多重するOTDM方式が有効である。
【0003】
このOTDM方式は、電気信号の時分割多重方式と異なり、多重化されている各光信号のビット強度は等しいので、多重化された各光信号を分離することは困難である。
【0004】
従来、OTDM方式を採用した高速光伝送システムにおいて、時分割多重光信号の中から多重化をされた複数の光信号を分離する技術として下記の特許文献1に記載された光時分割多重方式がある。
【0005】
特許文献1に記載された光時分割多重方式は、光時分割多重送信装置が、複数のチャネルのうち、ある特定チャネルの光信号のパルス強度を、他の光信号のパルス強度よりも大きく調整して多重化した時分割多重光信号を伝送するものである。そして、光時分割多重受信装置が、受信した時分割多重光信号のうち他より大きなパルス強度を検出し、その検出した位置で位相同期した分周クロックを生成することで、時分割多重光信号の中から多重化されている各光信号を分離するというものである。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−027228号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献1に記載されている従来の光時分割多重方式では、以下のような問題がある。
【0008】
上述したように、特許文献1の光時分割多重方式は、光時分割多重送信装置により、特定チャネルの光信号のパルス強度が大きくされ、この強いパルスを捉えることで、光時分割多重受信装置により、時分割多重光信号の中から特定チャネルの光信号が選択的に取り出されるものである。
【0009】
しかし、パルス強度は、時分割多重光信号の伝送に伴いパルス強度の分散や伝送に係る非線形効果の影響を受けて変化しうるものである。また、光時分割多重送信装置によるパルス強度の調整は、光時分割多重装置内の性能劣化などによって、安定したパルス強度の調整を行なうことができなくなることも考えられる。
【0010】
従って、従来の光時分割多重方式では、光時分割多重送信装置により特定チャネルのパルス強度を他のチャネルのパルス強度より強めたとしても、上記のような要因によりパルス強度調整が不安定化し、光時分割多重受信装置が、他よりもパルス強度が強い位置を特定することができず、時分割多重光信号の中から特定チャネルの光信号を検出することができなくなり、また分周クロックの生成も安定しないので、各光信号を安定して分離することができないという問題がある。
【0011】
そのため、OTDM方式を採用した高速光伝送システムにおいて、時分割多重光信号の中から光信号を光信号の状態で安定して分離することができるように、複数の光信号を時分割多重化しうる光時分割多重送信装置と、時分割多重光信号の中から光信号を光信号の状態で安定して分離しうる光時分割多重受信装置とが求められている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第1の本発明の光時分割多重送信装置は、複数の光信号を光時分割多重化した時分割多重光信号を送信する光時分割多重送信装置において、複数の光信号を時分割多重化する光時分割多重化手段と、光時分割多重化手段からの時分割多重光信号の位相を、多重化する多重数の整数倍のビット周期で位相変調する位相変調手段とを備えることを特徴とする。
【0013】
また、第2の光時分割多重受信装置は、受信した所定ビット周期で位相変調された時分割多重光信号の中から多重化された光信号を分離する光時分割多重受信装置であって、受信した時分割多重光信号を分岐した時分割多重光信号のうち、一方の時分割多重光信号に所定の位相差を与えた後、これら分岐の時分割多重光信号を合波する位相差付与手段と、位相差付与手段からの合波出力の光強度位置に基づいて、所定周期のクロック信号を生成するクロック生成手段と、クロック生成手段からの所定周期のクロック信号に基づいて、分割多重光信号を位相同期して、時分割多重光信号の中から多重化された光信号を分離する光時分割多重分離手段とを備えることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
(A)実施形態
以下、本発明の光時分割多重送信装置及び受信装置の実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
【0015】
本実施形態は、OTDM方式を採用した高速光伝送システムにおける光時分割多重送信装置及び受信装置に適用した場合を例にとって説明する。
【0016】
(A−1)実施形態の構成
図1は、本実施形態の光時分割多重送信装置の構成を示す構成図である。また、図3は、本実施形態の光時分割多重受信装置の構成を示す構成図である。なお、本実施形態の光時分割多重送信装置及び受信装置は、例えば、40Gbit/sのビットレートを有する4つの光信号を多重化して、160Gbit/sの時分割多重光信号を送受信するものである。
【0017】
図1において、本実施形態の光時分割多重送信装置1は、電気信号系回路と光信号系回路に大別される。
【0018】
電気信号系回路は、シンセサイザ1001と、40Gbit/sデータ信号発生器1002と、方形波発生器1003と、移相器1004と、方形波発生器1005と、移相器1017〜1020と、増幅器1021〜1024と、MEM部1027とを有して構成される。
【0019】
また、光信号系回路は、短パルス発生器1006と、強度変調器1007〜1010と、カプラ1014と、位相変調器1015と、カプラ1016とを有して構成される。なお、光信号系に位置する各構成はそれぞれ光ファイバ等により結合されている。
【0020】
図1において、電気信号系回路の各構成の機能について説明する。
【0021】
シンセサイザ1001は、40GHzのクロック信号を生成するものであり、その生成したクロック信号を短パルス発生器1006、40Gbit/sデータ信号発生器1002、方形波発生器1003及び方形波発生器1005に与えるものである。
【0022】
40Gbit/sデータ信号発生器1002は、シンセサイザ1001から40GHzのクロック信号を受け取り、また、MEM部1027からデータ信号を受け取り、各データ信号と40GHzクロック信号とに基づいて、40Gbit/sの4つのデータ信号(NRZ(Non−Return―to―Zero)信号)を生成し、これらデータ信号を対応する強度変調器1007〜1010に与えるものである。
【0023】
なお、40Gbit/sデータ信号発生器1002と、各強度変調器1007〜1020との間に、それぞれ対応する増幅器1021〜1024及び移相器1017〜1020が介在する。
【0024】
増幅器1021〜1024はそれぞれ、40Gbit/sデータ信号発生器1002からの各データ信号の振幅を増幅するものであり、移相器1017〜1020はそれぞれ、短パルス列をコーディングするために、各増幅器1021〜1024からの各データ信号の位相を最適な時間位置に位相調整するものである。
【0025】
方形波発生器1003及び1005はそれぞれ、シンセサイザ1001からクロック信号を受け取り、そのクロック信号を方形に調整してクロック信号の方形波として出力するものである。
【0026】
移相器1004は、方形波発生器1003からの方形波を受け取り、その方形波の位相を6.25ps(160Gbit/sでの1ビット期間)だけ移相(遅延)し、その移相(遅延)した方形波をAND回路1025に与えるものである。移相器1004は、方形波発生器1003及び1005から発生される方形波間で、1ビット期間(本実施形態では6.25ps)の位相差を生成することができればよく、方形波発生器1003からの方形波の移相を6.25psだけ進ませるようにしてもよい。
【0027】
なお、移相器1004は、方形波発生器1003又は1005のいずれか一方の出力に対して移相ができれば良い。
【0028】
AND回路1025は、方形波発生器1005及び移相器1004からそれぞれ方形波を受け取り、これらの方形波に基づいて論理和を取り、その出力を増幅器1026を介して位相変調器1015に与えるものである。AND回路1025からの出力は、方形波発生器1005及び移相器1004からそれぞれの方形波の位相差が1ビット期間(本実施形態は6.25ps)であることから、1レベルが6.25psの信号が20GHzの繰り返し周期をもって出力される。
【0029】
なお、クロック信号の方形波に基づいて、1ビット期間(6.25ps)で20GHz周期を持つ信号を生成する回路であれば、AND回路1025に限られることなく、NOR回路であってもよい。
【0030】
次に、図1において、光信号系回路の各構成の機能について説明する。
【0031】
短パルス発生器1006は、シンセサイザから40GHzのクロック信号を受け取り、短パルス列の光信号を発生して、カプラ1016を介して強度変調器1007〜1010に与えるものである。短パルス発生器1006は、例えばEA変調器等で構成され、正弦波(40GHzのクロック信号の波形)に基づいて、フーリエ変換限界に近い品質の高いガウシアン短パルス列の光信号を発生する。
【0032】
強度変調器1007〜1010は、カプラ1016介して、短パルス発生器1006から短パルス列(例えばガウシアン短パルス列)の光信号を受け取り、かつ、増幅器1021〜1024及び移相器1017〜1020を介して、40Gbit/sデータ信号発生器1002からそれぞれ対応する40Gbit/sデータ信号を受け取り、これら40Gbit/sデータ信号に基づいて、短パルスの光信号を強度変調をして、40Gbit/sのRZ(Return―to―Zero)信号を出力するものである。
【0033】
遅延器1011〜1013はそれぞれ、強度変調器1007〜1009の後段に備えられ、強度変調器1007〜1009からの出力を時分割に多重するためそれぞれ6.25ps毎に遅延するものである。
【0034】
カプラ1014は、遅延器1011〜1013及び強度変調器1010から、それぞれ6.25ps毎に遅延された40Gbit/sRZ信号を受け取り、これらを合波して160Gbit/s光時分割多重信号を位相変調器1015に与えるものである。
【0035】
このとき、合波される160Gbit/s光時分割多重信号は、例えば、CS(Carrier Suppressed)−RZ方式により、それぞれの強度変調信号(各40Gbit/sRZ信号)のキャリア位相差はそれぞれπとなっている。
【0036】
このCS−RZ方式とは、伝送環境における非線形性の効果による波形の劣化を抑制し、より入力パワーを大きくすることができる信号フォーマットであり、その詳細は、例えばY.Fujisaku et .al.IEICE trans.,vol.85−B No.2,Feb.2002の文献等に詳しいのでこれらに譲り、ここでは省略する。
【0037】
なお、本実施形態では、160Gbit/s信号の信号フォーマットをCS−RZ方式を用いて、各光変調信号のキャリアのビット位相差をπとしたが、他の信号フォーマットを用いてもよい。例えば、各光変調信号のキャリアのビット位相差を0としてもよい。
【0038】
位相変調器1015は、カプラ1014により合波された160Gbit/sの時分割多重光信号を受け取り、及び、増幅器1026により振幅が増幅されたAND回路1025からの出力を受け取り、AND回路1025からの出力のタイミングで時分割多重光信号の位相を位相変調して外部へ出力するものである。
【0039】
位相変調器1015は、160Gbit/sの時分割多重光信号のビット間の位相差がπであるので、20GHz周期で160Gbit/s時分割多重光信号の位相を変調することにより、位相変調器1015から出力される時分割多重光信号の位相は、同じビット間位相が3個連続したものが20GHz周期に現れるものとなる。
【0040】
図3において、光時分割多重受信装置2も、電気信号系回路と光信号系回路に大別される。
【0041】
光信号系回路は、カプラ2001と、サーキュレータ2002と、位相検知部2003と、カプラ2016と、時分割多重分離器2017〜2020とを有して構成される。なお、光信号系に位置する各構成はそれぞれ光ファイバ等で結合されている。
【0042】
また、電気信号系回路は、PLL(Phase Locked Loop)回路2004と、逓倍器2005と、デバイダ2006と、移相器2008〜2011、増幅器2012〜2015とを有して構成される。
【0043】
カプラ2001は、外部から受信した光信号(時分割多重光信号)をカプラ2016を介して時分割多重分離器2017〜2020と、光信号(時分割多重光信号)の一部を、サーキュレータ2002とに与えるものである。
【0044】
サーキュレータ2002は、カプラ2001からの光信号(時分割多重光信号)の一部を位相検知部2003に与えるものである。またサーキュレータ2002は、位相検知部2003から出力された合波出力を、PLL回路2004に与えるものである。
【0045】
位相検知部2003は、例えば、図5に示すような平面光導波路(PLC:Planer Light−wave circuit)で構成されており、サーキュレータ2002からの光信号(時分割多重光信号)に対して、アーム導波路の導波路長差に基づく光の干渉により強度調整をした合波出力を、サーキュレータ2002を介してPLL回路2004に与えるものである。
【0046】
図5は、位相検知部2003の内部構成を示す構成図である。図5に示すように、位相検知部2003は、PLCで構成されており、図5に図示しない温度調整器があり、この温度調整器により温度が一定に保たれて屈折率が安定化される。勿論、温度調整器により温度を変化させることにより、2分岐した光信号の遅延を調整することもできる。
【0047】
図5に示す位相検知部2003は、入出力導波路20031と、Y分岐導波路20032と、アーム導波路20033と、アーム導波路20034と、反射器20035と、反射器20036とを有して構成される。
【0048】
アーム導波路20033及び20034間の導波路長差は、1.29mm(6.25psに相当する導波路長差)である。従って、Y分岐導波路20032により2分岐された光信号(時分割多重光信号)は、このアーム導波路20033及び20034の導波路長差に基づいて、それぞれの反射器20035及び20036により反射された光信号を合波したとき、1ビット期間ずれた状態で合波される。
【0049】
このとき、光信号の位相があっている場合はビットの強度を強め合い、光信号の位相が反転している場合はビットの強度を0にする。
【0050】
その結果、位相検知部2003から出力される光信号は、20Gbit/s間隔にビット強度の大きい成分を有する。
【0051】
なお、アーム導波路20033及び20034の導波路長差は、時分割多重光信号の位相変調された周期を取り出すために隣接ビットと、1.29mmに限られることはなく、(多重数の整数倍+1.29)mmの導波路長差に設定することも可能である。
【0052】
PLL回路2004は、サーキュレータ2002を介して、位相検知部2003により20Gbit/s間隔にビット強度の大きい成分を有する合波出力を受け取り、ビット強度の大きい成分位置の検知に基づいて20GHzのクロック信号を生成するものである。PLL回路2004は、生成したクロック信号を逓倍器2005に与える。
【0053】
逓倍器2005は、PLL回路2004からの20GHzのクロック信号を受け取り、そのクロック信号の周波数を逓倍にするものである。本実施形態では、逓倍器2005は、20GHzクロック信号の周波数を2倍にして40GHzのクロック信号にする。
【0054】
デバイダ2006は、逓倍器2005から40GHzクロック信号を受け取り、増幅器2012〜2015及び移相器2008〜2011を介して、時分割多重分離器2017〜2020に40GHzのクロック信号を与えるものである。
【0055】
増幅器2012〜2015は、デバイダ2006からの40GHzクロック信号の振幅を増幅するものであり、移相器2008〜2011のそれぞれは、増幅した40GHzのクロック信号の位相を最適な時間位置に位相調整するものである。
【0056】
時分割多重分離器2017〜2020は、カプラ2016を介して外部から受信した光信号(時分割多重光信号)と、それぞれ対応する増幅器2012〜2015及び移相器2008〜2011を介してデバイダ2006から40GHzのクロック信号とを受け取り、40GHzクロック信号に基づいて、光信号(時分割多重光信号)の中から多重化された光信号を分離するものである。
【0057】
(A−2)実施形態の動作
次に、本実施形態に係る光時分割多重送信装置及び受信装置の動作について説明する。
【0058】
図2は、光時分割多重送信装置1のタイムチャートであり、図3は、光時分割多重受信装置2のタイムチャートである。図2及び図3において、縦実線は25ps間隔(40Gbit/sの1ビット期間)を示し、縦破線は6.25ps(160Gbit/sの1ビット期間)を示す。
【0059】
以下では、まず光時分割多重送信装置の動作について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1中における(A)〜(J)は、図2中に対応しており、それらの位置を進行する信号状態を示している。
【0060】
シンセサイザ1001より生成された40GHzクロック信号は、短パルス発生器1006に入力される。
【0061】
短パルス発生器1006(例えばEA変調器)において、入力された40GHzクロック信号の波形(正弦波)に基づいて、40GHzの繰り返し周期を持つ短パルス列(例えばガウシアン短パルス列)が生成され、短パルス列がカプラ1016を介して強度変調器1007〜1010に与えられる(図2(A)参照。)。
【0062】
また、シンセサイザ1001からの40GHzクロック信号は、40Gbit/sデータ信号発生器1002にも与えられる。更に、MEM部1027からの信号は、40Gbit/sデータ信号発生器1002に与えられる。
【0063】
データ信号発生器1002において、40GHzクロック信号とMEM部1027からの信号とに基づいて、4つの40Gbit/sNRZ(Non−return−to−zero)信号が生成され、各データ信号は、それぞれ強度変調器1007〜1010に対応する増幅器1021〜1024に与えられる。
【0064】
増幅器1021〜1024において、各データ信号は、適切な振幅に増幅され、移相器1017〜1020に与えられる。移相器1017〜1020において、振幅増幅された各データ信号は、最適な時間位置に位相調整を受けて、それぞれ対応する強度変調器1007〜1010に与えられる。
【0065】
各強度変調器1007〜1010において、短パルス発生器1006からの短パルス列は、40Gbit/sデータ信号発生器1002からの位相調整された信号に基づいて強度変調され、40Gbit/sRZ信号が生成される。
【0066】
各強度変調器1007〜1009からの40Gbit/sRZ信号は、遅延器1011〜1013に入力され、遅延器1011〜1013により、6.25ps毎に時分割多重されるように遅延を受ける(図2(B)〜(E)参照。)。
【0067】
各遅延器1011〜1013及び強度変調器1010からの光信号は、カプラ1014により合波され、160Gbit/s時分割多重光信号が生成される(図2(F)参照)。
【0068】
なお、この160Gbit/s時分割多重光信号は、CS(carrier supressed)−RZ方式の信号フォーマットにより、各ビット間の位相差はπである。なお、ビット毎の位相の状態は、図2(F)における信号の符号の下に0又はπとして示してある。
【0069】
カプラ1014により合波された160Gbit/s時分割多重光信号は、位相変調器1015に与えられる。
【0070】
また、シンセサイザ1001からのクロック信号は、さらに方形波発生装置1003及び1005に与えられる。
【0071】
方形波発生装置1003及び1005のそれぞれにおいて、シンセサイザ1001からのクロック信号の周波数は、方形波に整形される。
【0072】
方形波発生装置1003の方形波は、AND回路1025に与えられる(図2(G)参照。)。また、方形波発生装置1005からの方形波は、移相器1004に与えられ、移相器1004により、6.25psだけ遅延を受け、その遅延を受けた方形波は、AND回路1025に与えられる(図2(H)参照。)。
【0073】
AND回路1025において、方形波発生装置1003の方形波と、移相器1004により6.25psだけ遅延を受けた方形波とに基づいて論理和が取られ、AND回路1025の出力は、20GHzの繰り返し周期を持ち、1レベルを維持する時間が6.25psの信号となる(図2(I)参照。)。
【0074】
AND回路1025の出力は、増幅器1026に与えられ、増幅器1026により、位相変調器1015のVπ振幅まで増幅され、位相変調器1015に与えられる。
【0075】
位相変調器1015において、カプラ1014により合波された160Gbit/s光信号は、50ps間隔(20GHz)で位相関係がπであるビットが3つ連続する信号となり伝送路へ出力される(図2(J)参照。)。
【0076】
次に、光時分割多重送信装置の動作について図3〜図5を参照して説明する。なお、図3及び図5中における(A)〜(I)は、図4中に対応しており、それらの位置を進行する信号状態を示している。
【0077】
外部から伝送されてきた光信号(時分割多重光信号)は、カプラ2001に与えられ、サーキュレータ2002及びカプラ1016に分岐される。
【0078】
このとき、伝送されてきた光信号は、20GHz周期で位相が反転しないビットが存在する(図4(A)参照。)。
【0079】
カプラ2001からサーキュレータ2002に分岐された光信号(時分割多重光信号)は、サーキュレータ2002により、その光信号(時分割多重光信号)の一部が位相検知部2003に与えられる。
【0080】
ここで、位相検知部2003は、図5に示すPLCで構成されている。
【0081】
図5において、サーキュレータからの光信号は、Y分岐回路20032により2分岐される。
【0082】
それぞれ2分岐された光信号(時分割多重光信号)は、アーム導波路20033及びアーム導波路20034を通過し、反射器20035及び反射器20036により反射され、またアーム導波路20033及びアーム導波路20033を通過し、Y分岐回路20032で合波される。このY分岐回路20032で合波された合波出力は、PLL回路2004に与えられる(図4(C)参照。)。
【0083】
ここで、アーム導波路20033及びアーム導波路20034間の導波路長差は、1.29mm(6.25ps)であるので、それぞれの反射器20035及び反射器20036により反射された合波出力は、互いに1ビットずれた状態である(図4(A)及び(B)参照。)。
【0084】
従って、Y分岐回路20032で合波された合波出力は、図4(C)に示すように、図4(A)及び(B)に示す信号間の干渉の影響を受けて、位相が合っている場合ビット強度を強め合い、位相が反転している場合ビット強度が0になり、20Gbit/sおきにビット強度の強い成分を有するものとなる。
【0085】
PLL回路2004において、サーキュレータ2002を介して位相検知部2003からの合波出力は、PLL回路2004に与えられ、PLL回路2004により、20Gbit/s間隔の強い強度の信号に基づいて20GHzクロック信号が生成される(図4(D)参照。)。位相検知部2003からの合波出力の大きいビット強度の位置は周期的なので、20GHzのクロック信号の位相は一意に決定される。この20GHzクロック信号は、逓倍器2005に与えられる。
【0086】
PLL回路2004から逓倍器2005に与えられた20GHzクロック信号は、逓倍器2005により、周波数が逓倍され40GHzクロック信号が生成される(図4(E)参照。)。40GHzクロック信号はデバイダ2006に与えられる。
【0087】
デバイダ2006に与えられた40GHzクロック信号は、各時分割多重分離器2017〜2020に対応する増幅器2012〜2015及び移相器2008〜2011を介して、振幅の増幅と位相調整がなされた後、各時分割多重分離器2017〜2020に与えられる。
【0088】
各時分割多重分離器2017〜2020のそれぞれにおいて、カプラ2016からの光信号は、それぞれ対応する増幅器2012〜2015及び移相器2008〜2011を介して入力した40GHzクロック信号に基づいて、位相調整されたビットを選択的に取り出され、25psの間隔で位相調節される。これにより、多重化されている4つの40Gbit/s光信号が、電気的処理をされることなく、それぞれの時分割多重分離器2017〜2020により分離される。
【0089】
以上のように、本実施形態の光時分割多重送信装置は、ビットレートの1/8で位相変調を行なった時分割多重光信号を送信する。また、本実施形態の光時分割多重受信装置は、位相検知器2003を備え、受信した時分割多重光信号を2分岐した2つの光信号(時分割多重光信号)に位相差を与え、ビットレートの1/8で強い繰り返し周期がある信号を抽出し、この抽出した信号によりビットレートの1/8のクロック信号を抽出し、クロック信号により時分割多重光信号から光信号を分離することができる。
【0090】
(A−3)実施形態の効果
以上、本実施形態によれば、光時分割多重送信装置が、多重化する光信号のビット強度を調節する必要がないので、光時分割多重送信装置の劣化によるビット強度の不安定な強度調節をなくすことができ、又、高速光伝送中に光時分割多重信号のビット強度の分散による劣化を考慮しなくてもよいので、光時分割多重受信装置が、時分割多重光信号の中から多重化している各光信号を、光状態のままで安定に分離することができる。
【0091】
本実施形態によれば、光時分割多重送信装置が、2個の方形波に与えた所定周期の位相差を検知するAND回路1026を備えることにより、位相変調器1015が、その所定周期(多重数の整数倍ビット間隔)で時分割多重光信号の位相を調整することができる。
【0092】
本実施形態によれば、光時分割多重受信装置が、PLCで構成された位相検知部2003を備えることにより、時分割多重光信号を2分岐した後、2分岐した各時分割多重光信号間に所定位相差を所定周期で与えることができ、その所定周期の位相差に基づいて生成された分周クロック信号に基づいて、時分割多重光信号から多重化している光信号を光状態のままで分離することができる。
【0093】
(B)他の実施形態
(B−1)上述した実施形態では、160Gbit/s光時分割多重送信装置1及び受信装置2の説明をしたが、例えば、伝送速度が、320Gbit/s、80Gbit/s、40Gbit/s、20Gbit/s等の光時分割多重送信装置及び受信装置にも適用することができる。
【0094】
(B−2)上述した実施形態において、光時分割多重受信装置2が、位相検知部2003としてPLCで構成されているとして説明したが、受信した光時分割多重光信号を分岐し、分岐した時分割多重光信号間で所定の位相差を与えることができ、更にこれらを合波することができる構成部品であれば、PLCに限らず広く適用することができる。
【0095】
例えば、入力導波路と出力導波路とが別々に備えられ、1つのY分岐導波路と、2つのアーム導波路とを有するものであって、2つのアーム導波路長が異なるものであってもよい。
【0096】
(B−3)上述した実施形態において、光時分割多重送信装置1は、4つの光信号の多重化に関し、CS−RZフォーマットを用いて、位相変調をビットレートの1/8で行なうこととして説明したが、多重化する信号数、信号フォーマット、変調速度はこれに限られることなく広く適用することができる。
【0097】
(B−4)光時分割多重送信装置1の位相変調器1015は、時分割多重光信号の位相を160Gbit/sの1ビット期間を20GHz周期で変調することとして説明したが、多重巣の整数倍ビット周期で位相変調するようにしてもよい。
【0098】
【発明の効果】
以上、第1の本発明の光時分割多重送信装置によれば、複数の光信号を光時分割多重化した時分割多重光信号を送信する光時分割多重送信装置において、複数の光信号を時分割多重化する光時分割多重化手段と、光時分割多重化手段からの時分割多重光信号の位相を、多重化する多重数の整数倍のビット周期で位相変調する位相変調手段とを備えるため、時分割多重光信号の中から光信号を光信号の状態で安定して分離することができるように、複数の光信号を時分割多重化することができる。
【0099】
また、第2の本発明の光時分割多重受信装置によれば、受信した所定ビット周期で位相変調された時分割多重光信号の中から多重化された光信号を分離する光時分割多重受信装置であって、受信した時分割多重光信号を分岐した時分割多重光信号のうち、一方の時分割多重光信号に所定の位相差を与えた後、これら分岐の時分割多重光信号を合波する位相差付与手段と、位相差付与手段からの合波出力の光強度位置に基づいて、所定周期のクロック信号を生成するクロック生成手段と、クロック生成手段からの所定周期のクロック信号に基づいて、分割多重光信号を位相同期して、時分割多重光信号の中から多重化された光信号を分離する光時分割多重分離手段とを備えるため、時分割多重光信号の中から光信号を光信号の状態で安定して分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る光時分割多重送信装置の内部構成を示すブロック図である。
【図2】本実施形態に係る光時分割多重送信装置内のタイムチャートである。
【図3】本実施形態に係る光時分割多重受信装置の内部構成を示すブロック図である。
【図4】本実施形態に係る光時分割多重受信装置内のタイムチャートである。
【図5】本実施形態の位相検知部の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
1…光時分割多重送信装置、2…光時分割多重受信装置、1014…カプラ、
1015…位相変調器、2003…位相検知部、2004…PLL回路、
2017〜2020…時分割多重分離回路器。

Claims (4)

  1. 複数の光信号を光時分割多重化した時分割多重光信号を送信する光時分割多重送信装置において、
    複数の光信号を時分割多重化する光時分割多重化手段と、
    上記光時分割多重化手段からの時分割多重光信号の位相を、多重化する多重数の整数倍のビット周期で位相変調する位相変調手段と
    を備えることを特徴とする光時分割多重送信装置。
  2. 上記位相変調手段は、所定周期の2個の同一方形波間に、上記時分割多重光信号の所定の位相差を与え、その位相差を所定周期で検出する位相差検出手段を有し、上記位相差検出手段により検出された所定周期の検出信号に基づいて、上記時分割多重光信号の位相を変調することを特徴とする請求項1に記載の光時分割多重送信装置。
  3. 受信した所定ビット周期で位相変調された時分割多重光信号の中から多重化された光信号を分離する光時分割多重受信装置であって、
    受信した上記時分割多重光信号を分岐した時分割多重光信号のうち、一方の時分割多重光信号に所定の位相差を与えた後、これら分岐の時分割多重光信号を合波する位相差付与手段と、
    上記位相差付与手段からの合波出力の光強度位置に基づいて、所定周期のクロック信号を生成するクロック生成手段と、
    上記クロック生成手段からの所定周期のクロック信号に基づいて、上記分割多重光信号を位相同期して、上記時分割多重光信号の中から多重化された光信号を分離する光時分割多重分離手段と
    を備えることを特徴とする光時分割多重受信装置。
  4. 上記位相検知手段が、平面光導波路回路であることを特徴とする請求項3に記載の光時分割多重受信装置。
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