JP2011209404A - Optical signal reproducing device and optical signal reproduction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、波形の歪や位相のばらつきが生じた光パルス信号を、増幅(Re-amplification)及び波形整形(Re-shaping)し、かつ位相のばらつきを修正(Re−timing)して3R再生する、光信号再生装置及び光信号再生方法に関する。 The present invention performs 3R reproduction by amplifying (Re-amplification) and shaping (Re-shaping) an optical pulse signal in which waveform distortion or phase variation occurs, and correcting (Re-timing) phase variation. The present invention relates to an optical signal reproducing device and an optical signal reproducing method.
通信容量の急速な増加により、100Gbpsを超える光伝送システムの実現が期待されている。100Gbpsを超える伝送速度になると、光ファイバの波長分散、偏波モード分散、非線形光学効果、SNR(Singnal to Noise Ratio:信号ノイズ比)劣化等による伝送性能劣化がより顕著になるため、現行の10G/40Gbpsクラスのシステムと同等の伝送性能を維持することが困難となる。 The rapid increase in communication capacity is expected to realize an optical transmission system exceeding 100Gbps. If the transmission speed exceeds 100 Gbps, transmission performance degradation due to optical fiber chromatic dispersion, polarization mode dispersion, nonlinear optical effect, SNR (Singnal to Noise Ratio) degradation, etc. will become more prominent. It becomes difficult to maintain the same transmission performance as a / 40Gbps class system.
これに関連した従来技術として、非特許文献1には、光ファイバの非線形効果を利用する非線形ループミラー(NOLM:Non-linear Optical Loop Mirror)を導入することによって160Gbps光信号の伝送品質改善を実現した全光3R再生中継器の技術が開示されている。 Non-Patent Document 1 as a related technology related to this has improved transmission quality of 160Gbps optical signals by introducing a non-linear optical loop mirror (NOLM) that uses the nonlinear effect of optical fiber An all-optical 3R regenerative repeater technique is disclosed.
非特許文献1に開示されている光3R再生方式は、100Gbpsを超える超高速光伝送にも適用可能な再生中継手法であるが、EDFA(Erbium-doped Fiber Amplifier)や高非線形ファイバのような長尺の導波路を有する部品を多用するため、入力データとなる光パルス信号と、同じ光パルス信号から抽出したクロック信号との間にタイミングのずれ(ゆらぎ)が生じ、再生動作が不安定になるという課題がある。特に、160Gbpsクラスの超高速光伝送を実現するためには、少なくとも±1ps以内の精度でタイミングを調整する必要があり、僅かなタイミングのゆらぎであっても再生性能に大きく影響する。 The optical 3R regeneration method disclosed in Non-Patent Document 1 is a regenerative repeater technique that can also be applied to ultra-high-speed optical transmission exceeding 100 Gbps, but it is not as long as an EDFA (Erbium-doped Fiber Amplifier) or highly nonlinear fiber. Since many parts having a long waveguide are used, a timing shift (fluctuation) occurs between the optical pulse signal as input data and the clock signal extracted from the same optical pulse signal, and the reproduction operation becomes unstable. There is a problem. In particular, in order to realize 160 Gbps class ultra-high-speed optical transmission, it is necessary to adjust the timing with an accuracy of at least ± 1 ps, and even a slight timing fluctuation greatly affects the reproduction performance.
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、波形の歪や位相のばらつきが生じた光パルス信号を3R再生するときの、入力データとなる光パルス信号と、同じ光パルス信号から抽出したクロック信号との間のタイミングのずれの影響を低減することを課題とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the same optical pulse as the optical pulse signal used as input data when 3R reproduction is performed on an optical pulse signal in which waveform distortion or phase variation occurs. It is an object of the present invention to reduce the influence of a timing shift with respect to a clock signal extracted from a signal.
前記の課題を解決するために、本発明は、波形の歪や位相のばらつきが生じた入力光パルス信号を波形整形及び増幅するとともに位相のばらつきを修正することにより、再生光パルス信号を生成する光信号再生装置または光信号再生方法であって、前記入力光パルス信号のON/OFFを示す光制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記入力光パルス信号から抽出したクロック周波数を有する光再生クロック信号を生成する光再生クロック信号生成手段と、前記光制御信号と前記光再生クロック信号との論理積である前記再生光パルス信号を生成する光論理ゲート部とを備え、前記光再生クロック信号生成手段は、前記光論理ゲート部を通過した前記光制御信号と前記光再生クロック信号とを同期させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention generates a reproduced optical pulse signal by shaping and amplifying an input optical pulse signal in which waveform distortion or phase variation has occurred, and correcting the phase variation. An optical signal regeneration device or an optical signal regeneration method, comprising: a control signal generating means for generating an optical control signal indicating ON / OFF of the input optical pulse signal; and an optical regeneration having a clock frequency extracted from the input optical pulse signal Optical reproduction clock signal generation means for generating a clock signal; and an optical logic gate unit for generating the reproduction optical pulse signal that is a logical product of the optical control signal and the optical reproduction clock signal, and the optical reproduction clock signal The generating means synchronizes the optical control signal that has passed through the optical logic gate unit and the optical regenerated clock signal.
本発明によれば、波形の歪や位相のばらつきが生じた光パルス信号を3R再生するときの、入力データとなる光パルス信号と、同じ光パルス信号から抽出したクロック信号との間のタイミングのずれの影響を低減することができる。これにより、超高速光伝送の再生性能の向上を図ることができる。 According to the present invention, when 3R reproduction is performed on an optical pulse signal in which waveform distortion or phase variation occurs, the timing between the optical pulse signal serving as input data and the clock signal extracted from the same optical pulse signal is changed. The influence of deviation can be reduced. Thereby, it is possible to improve the reproduction performance of the ultra-high speed optical transmission.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)を、図面を参照しながら詳しく説明する。図1は、本発明に係る光信号再生方法を適用した光信号再生装置の一例を示す概略構成図である。本実施形態では、図1に示した光信号再生装置1は、波長がλs、伝送レートが160Gbpsで、RZ−OOK(Return to Zero-On Off Keying)の光パルス信号である入力信号(被再生信号)S1を再生して、元の波長λsと同じ3R再生信号S4を出力するものと仮定する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an optical signal reproducing apparatus to which an optical signal reproducing method according to the present invention is applied. In the present embodiment, the optical signal regenerator 1 shown in FIG. 1 has an input signal (reproduced signal) having an optical pulse signal of RZ-OOK (Return to Zero-On Off Keying) with a wavelength of λs and a transmission rate of 160 Gbps. It is assumed that the signal) S1 is reproduced and the same 3R reproduction signal S4 as the original wavelength λs is output.
図1に示すように、光信号再生装置1は、入力信号(被再生信号)S1のパルス波形を整形して波長をλcに変換する波長変換部11と、光論理ゲート部として動作する非線形ループミラー(以下、「NOLM」)20と、NOLM20に再生信号S4用の160GHz光再生クロック信号S3を出力する光クロック発生部21との主たる構成要素を備えて構成される。
As shown in FIG. 1, an optical signal reproducing apparatus 1 includes a
これに対し、図4に示した従来の光信号再生装置2は、非特許文献1にて開示されている全光3R再生中継器の概略構成を、図1と同じ構成要素を用いて表したものである。図1と図4とを比較して分かるように、両者の最大の違いは、160GHz光再生クロック信号を生成する光クロック発生部21,22が、クロック再生元となる信号を取り込む位置にある。すなわち、従来の光信号再生装置2(図4)では、NOLM20に入力される制御信号S2を光カプラ18aの直前で分岐して取り込んでいるのに対して、本実施形態の光信号再生装置1(図1)では、光カプラ18bから出力されるNOLM20からの出力信号を取り込み、そこに重畳されている制御信号S2の成分を抽出する。これによる両者の動作の違いについては後記にて説明する。
On the other hand, the conventional optical signal regenerator 2 shown in FIG. 4 represents the schematic configuration of the all-optical 3R regenerative repeater disclosed in Non-Patent Document 1 using the same components as in FIG. Is. As can be seen by comparing FIG. 1 and FIG. 4, the greatest difference between the two is that the optical clock generators 21 and 22 that generate the 160 GHz optical recovery clock signal take in the signal that is the clock recovery source. That is, in the conventional optical signal regeneration device 2 (FIG. 4), the control signal S2 input to the NOLM 20 is branched and captured immediately before the
ここでは、まず、両者に共通するNOLM20の構造と、光論理ゲート部としての動作原理とについて説明する。NOLM20は、偏波保持3dBカプラである2入力×2出力の光カプラ18b(第1の光カプラ)と、その2つの出力ポートに両端がループ状に接続された高非線形性を有する長尺の光ファイバ19(例えば、長さ300m、分散1.2ps/nm/km、γ〜15W-1km-1、伝搬ロス1.9dB/kmの高非線形偏波保持ファイバがコイル状に形成されたもの)と、ループの途中に配置されたもう1つの偏波保持カプラである2入力×1出力の光カプラ18a(第2の光カプラ)とから構成される全光学系の回路である。
Here, first, the structure of the NOLM 20 common to both and the principle of operation as an optical logic gate unit will be described. The NOLM 20 is a two-input × two-output
光カプラ18bの入力ポートP1には、入力信号S1と同じ波長λsを有する、再生信号S4の波形の元となる160GHz光再生クロック信号S3が入射され、この信号は、同一の信号強度を有する右回りのクロック信号S3Rと左回りのクロック信号S3Lとに2分割(50:50)されて、光ファイバ19内を互いに逆方向に伝搬する。この2つのクロック信
号S3RとS3Lとが再びカプラ18bに到達して合波されたときに、通常は両者の信号間の干渉により、入力ポートP2にはクロック信号S3の成分は出射されない。なお、光カプラ18bの結合光となる左回りのクロック信号S3Lの位相が、入射光に対してπ/2ずれる場合であっても、入力ポートP2に到達するまでに光カプラ18bを2回通過することとなり、結合部における位相変化の影響は相殺される。
The 160 GHz optical regenerative clock signal S3 having the same wavelength λs as that of the input signal S1 and having the same waveform as the regenerative signal S4 is incident on the input port P1 of the
一方、もう1つの光カプラ18aから、光クロック信号の波長λsとは異なる波長λcを有する信号強度が大きい制御信号S2が入射されると、光ファイバ19が有する高非線形性により、光ファイバの屈折率が変化する相互位相変調(XPM:Cross Phase Modulation)作用が誘起され、制御信号S2と同じ方向に伝搬するクロック信号S3Rの位相が変化する。この性質を利用して、制御信号S2の信号がONとなったときにクロック信号S3Rの位相が丁度πだけシフトされるようにファイバ長や信号強度の調整を行っておく。これにより、制御信号S2によって位相がπだけシフトされた結果の右回りのクロック信号S3RSと左回りのクロック信号S3Lとが再びカプラ18bに到達して合波されたときの信号間の干渉がなくなるので、両者が合波された結果の光再生クロック信号が、光カプラ18bの入力ポートP2から出射されることになる。
On the other hand, when the control signal S2 having a large signal intensity having a wavelength λc different from the wavelength λs of the optical clock signal is incident from the other
図2は、NOLM20による光再生クロック信号S3のスイッチング動作を説明するための模式的な信号波形図である。図中、破線は光ファイバ19内を互いに逆方向に伝搬して光カプラ18bに到達した2つのクロック信号の波形であり、実線は光カプラ18bの入力ポートP2から出射される信号の波形である。図2の左部分は、制御信号S2がOFFとなっているときの、右回りのクロック信号S3Rと左回りのクロック信号S3Lとが同位相となって互いに信号を打ち消し合う様子を、物理的な振動現象に模して逆位相の波形で表現したものである(逆向きに伝搬する同位相の信号が上下対象に描かれている)。また、図2の右部分は、同様に、制御信号S2がONとなっているときの、πだけ位相がシフトした右回りのクロック信号S3RSと、左回りのクロック信号S3Lとが逆位相となって互いに信号を強め合う様子を同位相の波形で表したものである(逆位相の信号同士が重なって描かれている)。
FIG. 2 is a schematic signal waveform diagram for explaining the switching operation of the optically regenerated clock signal S3 by the NOLM 20. In the figure, the broken line is the waveform of two clock signals that have propagated in opposite directions in the optical fiber 19 and arrived at the
このように、NOLM20は、制御信号S2がONのときにだけ入力ポートP1に入射された光再生クロック信号S3を入力ポートP2に透過させて出力する。つまり、NOLM20は、制御信号S2と光再生クロック信号S3との論理積値を出力する超高速の光ANDゲートとして機能する。 In this way, the NOLM 20 transmits the optical regenerative clock signal S3 incident on the input port P1 through the input port P2 and outputs it only when the control signal S2 is ON. That is, the NOLM 20 functions as an ultra-high speed optical AND gate that outputs a logical product value of the control signal S2 and the optical reproduction clock signal S3.
入力信号S1は、例えば、波長λsが1550nmである160GbpsのRZ−OOK光パルス信号である。波長変換器11は、例えば、EDFA、高非線形分散平坦化ファイバ、及び信号切り出し用波長フィルタによる基本構成を2段にカスケート゛接続したMamyshev型波長変換器であり、入力信号S1のパルス波形の整形(Re-shaping〉と、波長λsとは異なる制御信号S2としての波長λc(例えば、1541nm)への波長の変換とを行う。波長変換された信号は、EDFAなどの光増幅器12aによって増幅されたのちに、例えば透過帯域が3.5nmの光バンドパスフィルタである光フィルタ13aによって、λcの前後の波長成分だけが透過され、光カプラ18aを介して制御信号S2としてNOLM20に入射される。
The input signal S1 is, for example, a 160 Gbps RZ-OOK optical pulse signal having a wavelength λs of 1550 nm. The
この制御信号S2は、光ファイバ19内を右回りに伝搬して光カプラ18bの入力ポートP1にその信号成分が出射され、光サーキュレータ17によって光フィルタ13c側に分岐させられたのち、例えば透過帯域が3.5nmの光バンドパスフィルタである光フィルタ13cを透過した波長λc近傍の波長成分だけが抽出され、クロック再生回路14に入力される。
This control signal S2 propagates clockwise in the optical fiber 19, and its signal component is emitted to the input port P1 of the
クロック再生回路14は、入力される160Gbpsの制御信号から、同期回路によって40GHz
の電気クロック信号を抽出してモード同期レーザ15へ出力する。モード同期レーザ15は入力された40GHzの電気クロック信号に同期して、波長λsで変調された所定幅(例えば、2ps)の基準光パルス信号を生成し、光増幅器12bによって増幅された基準光パルス信号は、時分割多重回路16に入力される。
The
Are extracted and output to the mode-locked
時分割多重回路16は、入力された40GHzの基準光パルス信号をビット多重(同一周期内に基準光パルス信号を等時間間隔で4回繰り返す)ことによって160GHzの光パルス信号を生成して出力し、この信号が光増幅器12cによって増幅されたものが、光再生クロック信号S3として、光サーキュレータ17及び光カプラ18bを介してNOLM20に入射される。
The time
前記したように、光カプラ18bの入力ポートP1に入射された光再生クロック信号S3は、入力信号S1と同一のデータが変調された制御信号S2によって入力ポートP2への出力がON/OFF制御されたのちに、例えば透過帯域が3.5nmの光バンドパスフィルタである光フィルタ13bによって波長λs近傍の波長成分だけが抽出され、再生信号S4として出力される。
As described above, the output of the optical regenerative clock signal S3 incident on the input port P1 of the
図3は、本発明に係る光信号再生方法の動作原理の説明図である。図中、図3(a)は、光クロック信号に対する相対的時間位置変化(Tw:ウォークオフ時間)を考慮した制御信号Us(t)を示したものである。この相対的な時間位置の変化は、光ファイバの分散により制御信号と光クロック信号の伝播速度が異なることに起因し、Tw=D・Δλ・Lである。ここで、Dは、光ファイバの分散値、Δλは、波長離調、Lは光ファイバ長である。図3(b)は、XPMによる位相変化プロファイル(制御信号の二乗積分)を示し、その位相変化Δφ(最大値:π)は、相対的時間位置変化:Twと制御信号Us(t)のパルス形状により決定される。図3(c)は、制御信号と同じ伝播方向の光クロック信号を示し、この光クロック信号に重畳される位相変化は制御信号Us(t)のパルスエネルギーに比例する。通常、制御信号Us(t)の光ファイバへの入力タイミングは、光ファイバ出力における時間位置が、同方向に伝播するクロック信号Uc(t)の時間中心に対して対称になるように調整する。例えば、制御信号Us(t)の光ファイバを通過する時間が、光クロック信号Uc(t)よりも3psだけ遅い場合、即ち、Tw=3psである場合を考える。このとき、光ファイバの入力端において、制御信号Us(t)を光クロック信号Uc(t)よりも1.5ps(Tw/2)だけ先行させて入力すれば、光ファイバ出力端において、制御信号Us(t)は、光クロック信号Uc(t)に対して1.5ps(Tw/2)だけ遅れて出力され、図3(a)及び図3(c)の相対時間位置関係が実現する。このような関係にある場合、図3(b)及び図3(c)に示すように、制御信号Us(t)をポンプ光とするXPMによって誘起される位相変化プロファイルの時間中心は、光クロックUc(t)の時間中心と完全に一致し、理想的な位相変調が光クロックUc(t)に重畳される。そして、図3(d)は、再生信号を示し制御信号Us(t)がオンのとき、すなわち、図3(c)における光クロック信号Uc(t)の位相がπだけシフトした場合に再生される。 FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation principle of the optical signal reproduction method according to the present invention. In FIG. 3, (a) shows a control signal Us (t) in consideration of a relative time position change (Tw: walk-off time) with respect to the optical clock signal. This relative change in time position is caused by the propagation speeds of the control signal and the optical clock signal being different due to dispersion of the optical fiber, and Tw = D · Δλ · L. Here, D is the dispersion value of the optical fiber, Δλ is the wavelength detuning, and L is the optical fiber length. FIG. 3B shows a phase change profile (square integration of control signal) by XPM, and the phase change Δφ (maximum value: π) is a relative time position change: Tw and a pulse of the control signal Us (t). Determined by shape. FIG. 3C shows an optical clock signal in the same propagation direction as the control signal, and the phase change superimposed on the optical clock signal is proportional to the pulse energy of the control signal Us (t). Normally, the input timing of the control signal Us (t) to the optical fiber is adjusted so that the time position at the output of the optical fiber is symmetric with respect to the time center of the clock signal Uc (t) propagating in the same direction. For example, consider a case where the time for the control signal Us (t) to pass through the optical fiber is 3 ps later than the optical clock signal Uc (t), that is, Tw = 3 ps. At this time, if the control signal Us (t) is input by 1.5 ps (Tw / 2) before the optical clock signal Uc (t) at the input end of the optical fiber, the control signal Us is output at the optical fiber output end. (T) is output with a delay of 1.5 ps (Tw / 2) with respect to the optical clock signal Uc (t), and the relative time position relationship of FIGS. 3A and 3C is realized. In such a relationship, as shown in FIGS. 3B and 3C, the time center of the phase change profile induced by XPM using the control signal Us (t) as the pump light is the optical clock. It perfectly coincides with the time center of Uc (t), and ideal phase modulation is superimposed on the optical clock Uc (t). FIG. 3D shows a reproduction signal and is reproduced when the control signal Us (t) is on, that is, when the phase of the optical clock signal Uc (t) in FIG. 3C is shifted by π. The
図1に示すように、再生すべきデータを表す制御信号S2と光クロック信号S3Rは、入射経路が異なる。このため、制御信号S2において、NOLM20の入口から光カプラ18a、光ファイバ19を経由して出口に到達するまでの間に、外界の温度変化や振動、風圧等による圧力変化の影響などによる伝播時間揺らぎ、いわゆるタイミングゆらぎが生じる。しかしながら、本実施形態に係る光信号再生方法においては、NOLM20に入射する光再生クロックの元となる信号を、NOLM20を出射した制御信号から取り込むので、制御信号S2のタイミング揺らぎ情報が光再生クロックにフィードバックされる。これにより、光再生クロックS3Rと、そのスイッチング動作に利用する制御信号S2との相対時間位置のずれを低減でき、再生性能の改善が図られる。
As shown in FIG. 1, the control signal S2 representing the data to be reproduced and the optical clock signal S3R have different incident paths. For this reason, in the control signal S2, the propagation time from the entrance of the NOLM 20 to the exit through the
他方、図5を参照して、従来の光信号再生方法の動作原理を説明する。NOLM20の入口から光カプラ18a、光ファイバ19を経由して出口に到達するまでの間に、制御信号Us(t)において同様なタイミングの揺らぎがあった場合、従来の光信号再生方法では、NOLM20に入射する光再生クロックの元となる信号を、導波路(NOLM20)を経由する前の入口側から取り込むので、光再生クロックS3Rには、そのタイミング揺らぎの情報がフィードバックされない。このため、図5(a)、及び図5(c)に示すように、生成される光再生クロックS3Rと、そのスイッチング動作に利用する制御信号Us(t)との間のタイミングのずれが発生し、XPMによる位相変化プロファイルも、図5(b)に示すように、最適なタイミングからΔTだけシフトする。この影響により、光再生クロックS3Rに重畳される位相変化はπよりも小さくなり、図5(d)に示すように再生信号Uc(t)の信号強度が低下して信号再生エラーが発生する確率が大きくなる。
On the other hand, the operation principle of the conventional optical signal reproduction method will be described with reference to FIG. If there is a similar timing fluctuation in the control signal Us (t) from the entrance of the NOLM 20 to the exit via the
したがって、本発明に係る光信号再生方法によれば、高非線形ファイバを伝搬した制御信号から光再生クロックを抽出するので、入力信号と同様な、NOLM20の入口から光カプラ18a、光ファイバ19を経由して出口に到達するまでに生じる、外部環境変化等によるタイミング揺らぎの影響を吸収することができる。これにより、制御信号と光再生クロック間のタイミングのずれを低減させることができる。
Therefore, according to the optical signal regeneration method according to the present invention, since the optical regeneration clock is extracted from the control signal propagated through the highly nonlinear fiber, the input signal passes through the
なお、本発明の実施の態様はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、本実施形態においては、光論理ゲート部としてNOLMを用いたが、偏波ビームスプリッタを備える偏波分離スイッチなどの他の光ゲート素子を用いてもよい。 The embodiments of the present invention are not limited to these, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in this embodiment, the NOLM is used as the optical logic gate unit, but other optical gate elements such as a polarization separation switch including a polarization beam splitter may be used.
1、2 光信号再生装置
11 波長変換器(制御信号生成手段)
12a、12b、12c 光増幅器
13a、13b、13c 光フィルタ
14 クロック再生回路(クロック抽出手段)
15 モード同期レーザ(基準光パルス信号生成手段)
16 時分割多重回路(時分割多重化手段)
17 光サーキュレータ
18a 光カプラ(第2の光カプラ)
18b 光カプラ(第1の光カプラ)
19 光ファイバ(非線形光ファイバ)
20 非線形ループミラー(NOLM)(光論理ゲート部)
21、22 光クロック発生部(光再生クロック信号生成手段)
P1、P2 入力ポート
S1 入力信号(入力光パルス信号)
S2 制御信号(光制御信号)
S3 光再生クロック信号
S3R、S3L クロック信号
S4 再生信号
1, 2 Optical
12a, 12b,
15 Mode-locked laser (reference light pulse signal generating means)
16 Time division multiplexing circuit (time division multiplexing means)
17
18b Optical coupler (first optical coupler)
19 Optical fiber (nonlinear optical fiber)
20 Nonlinear Loop Mirror (NOLM) (Optical Logic Gate)
21 and 22 Optical clock generator (optical regenerative clock signal generator)
P1, P2 input port S1 input signal (input optical pulse signal)
S2 Control signal (light control signal)
S3 optical reproduction clock signal S3R, S3L clock signal S4 reproduction signal
Claims (10)
前記入力光パルス信号のON/OFFを示す光制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記入力光パルス信号から抽出したクロック周波数を有する光再生クロック信号を生成する光再生クロック信号生成手段と、
前記光制御信号と前記光再生クロック信号との論理積である前記再生光パルス信号を生成する光論理ゲート部と
を備え、
前記光再生クロック信号生成手段は、前記光論理ゲート部を通過した前記光制御信号と前記光再生クロック信号とを同期させる
ことを特徴とする光信号再生装置。 An optical signal reproduction device that generates a reproduction optical pulse signal by shaping and amplifying an input optical pulse signal in which waveform distortion or phase variation has occurred, and correcting the phase variation,
Control signal generating means for generating an optical control signal indicating ON / OFF of the input optical pulse signal;
Optical regenerative clock signal generating means for generating an optical regenerated clock signal having a clock frequency extracted from the input optical pulse signal;
An optical logic gate unit that generates the reproduction optical pulse signal that is a logical product of the optical control signal and the optical reproduction clock signal;
The optical signal regeneration device is characterized in that the optical regeneration clock signal generation means synchronizes the optical control signal and the optical regeneration clock signal that have passed through the optical logic gate.
ことを特徴とする請求項1に記載の光信号再生装置。 2. The optical control signal according to claim 1, wherein the optical control signal is a signal generated by cross-phase modulation between the optical recovered clock signal generated by the optical recovered clock signal generation unit and the optical control signal. Optical signal regeneration device.
第1の入力端に入射される前記光再生クロック信号を2つの出力端に均等な強度で分岐して出射するとともに、前記再生光パルス信号が第2の入力端に出射される、2入力×2出力の第1の光カプラと、
両端が前記第1の光カプラの前記2つの出力端にループ状に接続された非線形光ファイバと、
前記非線形光ファイバの途中に設置され、前記光制御信号を合波して入射する、第2の光カプラと
を備えた非線形ループミラーである
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光信号再生装置。 The optical logic gate unit is:
The optical regenerative clock signal incident on the first input end is branched and emitted to the two output ends with equal intensity, and the regenerated optical pulse signal is output to the second input end. A first optical coupler with two outputs;
A nonlinear optical fiber having both ends connected in a loop to the two output ends of the first optical coupler;
The nonlinear loop mirror provided with the 2nd optical coupler which is installed in the middle of the nonlinear optical fiber, and multiplexes and enters the optical control signal. Optical signal reproducing device.
前記光制御信号の波長は、光バンドパスフィルタによって前記光再生クロック信号と分離される波長であり、
前記光再生クロック信号は、少なくとも前記第2の光カプラにより入射した信号を基にして生成される
ことを特徴とする請求項3に記載の光信号再生装置。 The wavelength of the optical regenerative clock signal is the same as the wavelength of the input optical pulse signal,
The wavelength of the optical control signal is a wavelength separated from the optical regenerated clock signal by an optical bandpass filter,
4. The optical signal regeneration apparatus according to claim 3, wherein the optical regeneration clock signal is generated based on at least a signal incident by the second optical coupler.
前記光制御信号から前記クロック周波数のN分の1の周波数のクロック信号を抽出するクロック抽出手段と、
前記N分の1の周波数のクロック信号から前記N分の1の周波数をもつ基準光パルス信号を生成する基準光パルス信号生成手段と、
前記基準光パルス信号を同一周期内に等時間間隔でN回繰り返すことにより前記クロック周波数をもつ前記光再生パルス信号を生成する時分割多重化手段と
を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光信号再生装置。 The optical regenerative clock signal generation means further extracts a clock signal having a frequency of 1 / N of the clock frequency from the optical control signal;
Reference optical pulse signal generation means for generating a reference optical pulse signal having the 1 / N frequency from the 1 / N frequency clock signal;
The time division multiplexing means for generating the optical regenerative pulse signal having the clock frequency by repeating the reference optical pulse signal N times at equal time intervals within the same period. Item 4. The optical signal regeneration device according to any one of Items 3 to 3.
って、
前記入力光パルス信号のON/OFFを示す光制御信号を生成する制御信号生成工程と、
前記入力光パルス信号から抽出したクロック周波数を有する光再生クロック信号を生成する光再生クロック信号生成工程と、
前記光制御信号と前記光再生クロック信号との論理積である前記再生光パルス信号を、光論理ゲート部によって生成する再生光パルス信号生成工程と
を含み、
前記光再生クロック信号生成工程において、前記光論理ゲート部を透過した前記光制御信号と前記光再生クロック信号とを同期させる
ことを特徴とする光信号再生方法。 An optical signal reproduction method for generating a reproduction optical pulse signal by shaping and amplifying an input optical pulse signal in which waveform distortion or phase variation has occurred, and correcting the phase variation,
A control signal generation step of generating an optical control signal indicating ON / OFF of the input optical pulse signal;
An optical regenerated clock signal generating step for generating an optical regenerated clock signal having a clock frequency extracted from the input optical pulse signal;
A reproduction optical pulse signal generation step of generating the reproduction optical pulse signal, which is a logical product of the optical control signal and the optical reproduction clock signal, by an optical logic gate unit;
In the optical regenerative clock signal generation step, the optical control signal transmitted through the optical logic gate unit and the optical regenerative clock signal are synchronized with each other.
ことを特徴とする請求項6に記載の光信号再生方法。 7. The optical control signal according to claim 6, wherein the optical control signal is a signal generated by cross-phase modulation between the optical recovered clock signal generated by the optical recovered clock signal generation means and the optical control signal. Optical signal regeneration method.
第1の入力端に入射される前記光再生クロック信号を2つの出力端に均等な強度で分岐して出射するとともに、前記再生光パルス信号が第2の入力端に出射される、2入力×2出力の第1の光カプラと、
両端が前記第1の光カプラの前記2つの出力端にループ状に接続された非線形光ファイバと、
前記非線形光ファイバに前記光制御信号を合波して入射する第2の光カプラと
を備えた非線形ループミラーである
ことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の光信号再生方法。 The optical logic gate unit is:
The optical regenerative clock signal incident on the first input end is branched and emitted to the two output ends with equal intensity, and the regenerated optical pulse signal is output to the second input end. A first optical coupler with two outputs;
A nonlinear optical fiber having both ends connected in a loop to the two output ends of the first optical coupler;
8. The optical signal regeneration method according to claim 6, wherein the optical signal regeneration method is a nonlinear loop mirror including a second optical coupler that multiplexes and enters the optical control signal into the nonlinear optical fiber.
前記光制御信号の波長は、光バンドパスフィルタによって前記光再生クロック信号と分離される波長であり、
前記光再生クロック信号は、少なくとも前記第2の光カプラにより入射した信号を基にして生成される
ことを特徴とする請求項8に記載の光信号再生方法。 The wavelength of the optical regenerative clock signal is the same as the wavelength of the input optical pulse signal,
The wavelength of the optical control signal is a wavelength separated from the optical regenerated clock signal by an optical bandpass filter,
9. The optical signal reproduction method according to claim 8, wherein the optical reproduction clock signal is generated based on at least a signal incident by the second optical coupler.
前記光制御信号から前記クロック周波数のN分の1の周波数のクロック信号を抽出するクロック抽出工程と、
前記N分の1の周波数のクロック信号から前記N分の1の周波数をもつ基準光パルス信号を生成する基準光パルス信号生成工程と、
前記基準光パルス信号を同一周期内に等時間間隔でN回繰り返すことにより前記クロック周波数をもつ前記光再生パルス信号を生成する時分割多重化工程と
を含むことを特徴とする請求項6から請求項9のいずれか一項に記載の光信号再生方法。 The optical reproduction clock signal generation step further includes a clock extraction step of extracting a clock signal having a frequency of 1 / N of the clock frequency from the optical control signal;
A reference optical pulse signal generation step for generating a reference optical pulse signal having the 1 / N frequency from the 1 / N frequency clock signal;
7. A time division multiplexing step of generating the optical regenerative pulse signal having the clock frequency by repeating the reference optical pulse signal N times at equal time intervals within the same period. Item 10. The optical signal regeneration method according to any one of Items 9 to 9.
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