JP2018205550A - Optical trigger pulse generator and label processor using the same - Google Patents
Optical trigger pulse generator and label processor using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018205550A JP2018205550A JP2017111332A JP2017111332A JP2018205550A JP 2018205550 A JP2018205550 A JP 2018205550A JP 2017111332 A JP2017111332 A JP 2017111332A JP 2017111332 A JP2017111332 A JP 2017111332A JP 2018205550 A JP2018205550 A JP 2018205550A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- pulse
- pulse generator
- trigger pulse
- trigger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 306
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 23
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 101100088138 Pinus taeda RPL10 gene Proteins 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 230000005374 Kerr effect Effects 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- VLCQZHSMCYCDJL-UHFFFAOYSA-N tribenuron methyl Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1S(=O)(=O)NC(=O)N(C)C1=NC(C)=NC(OC)=N1 VLCQZHSMCYCDJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光トリガーパルス発生器及びそれを用いた光パケット交換のためのラベル処理器に関する。 The present invention relates to an optical trigger pulse generator and a label processor for optical packet switching using the optical trigger pulse generator.
光パケットを光の状態のまま、光パケット単位で高速に転送する技術である光パケット交換技術においては、光パケットのペイロードは光のままで、ラベルのみ高速に処理を行うラベル処理器(LP;Label Processor)が必要とされる。 In optical packet switching technology, which is a technology for transferring optical packets in the optical state at a high speed in units of optical packets, the label processor (LP; Label Processor) is required.
本発明者等は、以前、プリアンブルなしの光パケットを処理するためのバーストモードのLPを開発した。このLPでは、動作のために光トリガーパルスを必要とする特殊なシリアル−パラレル変換器(SPC; Serial-to-Parallel Convertor)を使用している。このような光トリガーパルスは、光トリガーパルス発生器(TPG;Trigger Pulse Generator)と呼ばれる装置によって生成される。 The inventors have previously developed a burst mode LP for processing optical packets without a preamble. This LP uses a special serial-to-parallel converter (SPC) that requires an optical trigger pulse for operation. Such an optical trigger pulse is generated by a device called an optical trigger pulse generator (TPG).
本発明者等が以前考案したTPG(非特許文献1参照)は、電力消費が非常に少なく低遅延であることを特徴としているが、対処すべき以下の2つの問題がある。 The TPG devised by the present inventors (see Non-Patent Document 1) is characterized by extremely low power consumption and low delay, but has the following two problems to be addressed.
1)着信した光パケットに対して、複数の光パルスが生成されている場合、光クロックトランジスタアレイ(OCTA;Optically Clocked Transistor Array)の動作要求を満たすために、TPGによって1つの光トリガーパルス(最初の光パルス)だけが生成されるようにする必要があり、トリガーされたSPCの動作が行われないように、2番目以降の光パルスの振幅を大幅に削減するよう最終的に動作条件を調節する必要があること。 1) When a plurality of optical pulses are generated for an incoming optical packet, one optical trigger pulse (initially) is generated by the TPG in order to satisfy the operation requirement of an optical clock transistor array (OCTA). Only the optical pulse) is generated, and the operating conditions are finally adjusted so as to greatly reduce the amplitude of the second and subsequent optical pulses so that the triggered SPC operation is not performed. What you need to do.
2)着信した光パケットの「1」と「0」のビットの消光比が十分でない場合、TPGによって生成される光パルスが不完全で、SPCでの使用に適さない可能性があること。 2) If the extinction ratio of the “1” and “0” bits of the incoming optical packet is not sufficient, the optical pulse generated by the TPG may be incomplete and not suitable for use in SPC.
以上の問題のため、最初の光パルス以外の光信号の減衰が十分でない場合には、LPの動作を悪化させるおそれがあった。 Due to the above problems, the operation of the LP may be deteriorated when the optical signal other than the first optical pulse is not sufficiently attenuated.
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、最初の光パルス以外の光信号を減衰させた光トリガーパルスを生成することができる光トリガーパルス発生器及びそれを用いたラベル処理器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an optical trigger pulse generator capable of generating an optical trigger pulse in which an optical signal other than the first optical pulse is attenuated, and a label processor using the optical trigger pulse generator. With the goal.
本発明は、上記の問題に対処するため、TPGの出力に光整流素子(光閾値素子)を追加する。この光整流素子では、TPGで生成された最初の光パルスが十分な振幅(エネルギー)を持っている場合は通過し、TPGで生成された光信号(光パルス又は雑音)のうち、振幅(エネルギー)が閾値に達していないものはブロックされる。そのため、最初の光パルスとその他の光信号との強度差をとることが可能となる。 The present invention adds an optical rectifying element (optical threshold element) to the output of the TPG in order to cope with the above problem. In this optical rectifying device, the first optical pulse generated by the TPG passes if it has a sufficient amplitude (energy), and the amplitude (energy) of the optical signal (optical pulse or noise) generated by the TPG is passed. ) Does not reach the threshold is blocked. Therefore, it is possible to take an intensity difference between the first optical pulse and another optical signal.
更に、本発明は、光整流素子の好適な例として、非線形光学物質で形成された方向性結合器を使用する。最初の光パルスの振幅を削減しないで維持することはSPCの動作にとって有益であるが、挿入損失の少ない光整流素子を実現することは容易ではない。光整流素子にはさまざまな実現方法が考えられるが、その中で、非線形光学物質で形成された方向性結合器では、伝播する光パルスのエネルギーに基づいて、1)TPGによって生成された最初の高エネルギーの光パルスが1つの出力ポートに転送され、2)TPGからのその他の全ての低エネルギーの光出力がもう1つの出力ポートに転送されるように、方向性結合器の屈折率が変更される。この方向性結合器では、高エネルギーの光パルスが分離され、SPCを効率的にトリガーするのに使用される。方向性結合器の挿入損失が理論的にゼロであるという事実に基づき、このアプローチによって損失の少ない光整流素子を実現することができる。 Furthermore, the present invention uses a directional coupler formed of a nonlinear optical material as a suitable example of the optical rectifying element. Although maintaining the amplitude of the first optical pulse without reducing it is beneficial to the operation of the SPC, it is not easy to realize an optical rectifying element with low insertion loss. Various realization methods are conceivable for the optical rectifying element. Among them, a directional coupler formed of a nonlinear optical material is based on the energy of a propagating light pulse, and 1) the first generated by the TPG. The refractive index of the directional coupler is changed so that high energy light pulses are transferred to one output port and 2) all other low energy light outputs from the TPG are transferred to the other output port. Is done. In this directional coupler, high energy light pulses are separated and used to efficiently trigger the SPC. Based on the fact that the insertion loss of a directional coupler is theoretically zero, an optical rectifying device with low loss can be realized by this approach.
従って、本発明は、以下の構成を特徴としている。 Accordingly, the present invention is characterized by the following configuration.
上記課題を解決する第1の発明に係る光トリガーパルス発生器は、
半導体光増幅器と前記半導体光増幅器を駆動する回路とを用いて、着信した光パケットの最初の光パルスを、前記半導体光増幅器のゲインピークに合わせて増幅して、光トリガーパルスを生成する光トリガーパルス発生器において、
所定の閾値より高いエネルギーを持つ前記最初の光パルスを通過させると共に、前記所定の閾値に達していないエネルギーを持つ光信号をブロックする光整流素子を、前記半導体光増幅器の出力側に接続した
ことを特徴とする。
An optical trigger pulse generator according to a first invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
An optical trigger that generates an optical trigger pulse by amplifying an initial optical pulse of an incoming optical packet in accordance with a gain peak of the semiconductor optical amplifier using a semiconductor optical amplifier and a circuit that drives the semiconductor optical amplifier In the pulse generator,
An optical rectifying element that passes the first optical pulse having an energy higher than a predetermined threshold and blocks an optical signal having an energy not reaching the predetermined threshold is connected to the output side of the semiconductor optical amplifier. It is characterized by.
上記課題を解決する第2の発明に係る光トリガーパルス発生器は、
上記第1の発明に記載の光トリガーパルス発生器において、
前記光整流素子は、非線形光学物質で形成された方向性結合器からなり、前記所定の閾値より高いエネルギーを持つ前記最初の光パルスを一方の出力ポートへ出力すると共に、前記所定の閾値に達していないエネルギーを持つ光信号を他方の出力ポートへ出力する
ことを特徴とする。
An optical trigger pulse generator according to a second invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the optical trigger pulse generator according to the first invention,
The optical rectifier element is composed of a directional coupler formed of a nonlinear optical material, and outputs the first optical pulse having energy higher than the predetermined threshold to one output port, and reaches the predetermined threshold. It is characterized in that an optical signal having not-shown energy is output to the other output port.
上記課題を解決する第3の発明に係る光トリガーパルス発生器は、
上記第2の発明に記載の光トリガーパルス発生器において、
前記方向性結合器の結合領域における一方の光導波路を他方の光導波路と相対的に熱調整するか、又は、前記結合領域における2本の光導波路を一緒に熱調整するヒータを設けた
ことを特徴とする。
An optical trigger pulse generator according to a third invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the optical trigger pulse generator according to the second invention,
One heater in the coupling region of the directional coupler is thermally adjusted relative to the other waveguide, or a heater is provided to thermally adjust two optical waveguides in the coupling region together. Features.
上記課題を解決する第4の発明に係る光トリガーパルス発生器は、
上記第1〜第3のいずれか1つの発明に記載の光トリガーパルス発生器において、
前記光パケットを2つに分波する光分波器と、
分波された一方の光パケットを受光して、前記半導体光増幅器を駆動する前記回路と、
分波された他方の光パケットが入力されると共に、アノード端子に電圧が印加され、カソード端子が前記回路の出力側に接続された前記半導体光増幅器と、
一端が前記半導体光増幅器のアノード端子に接続され、他端が接地されたキャパシタと、
前記他方の光パケットの最初の光パルスが前記半導体光増幅器の前記ゲインピークに合わせて入力されるように調整された光伝送線と
を有し、
前記回路は、
分波された一方の光パケットを受光して、1つの電気パルスを生成するトリガー回路と、
ソース端子が接地され、ゲート端子が前記トリガー回路の出力側に接続され、ドレイン端子が前記半導体光増幅器の前記カソード端子に接続され、前記電気パルスが入力されるとオンになり、前記半導体光増幅器を駆動するトランジスタと、
を有する
ことを特徴とする。
An optical trigger pulse generator according to a fourth invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the optical trigger pulse generator according to any one of the first to third inventions,
An optical demultiplexer for demultiplexing the optical packet into two;
Receiving one of the demultiplexed optical packets and driving the semiconductor optical amplifier; and
The semiconductor optical amplifier in which the other optical packet that has been demultiplexed is input, a voltage is applied to the anode terminal, and the cathode terminal is connected to the output side of the circuit;
A capacitor having one end connected to the anode terminal of the semiconductor optical amplifier and the other end grounded;
An optical transmission line adjusted so that a first optical pulse of the other optical packet is input in accordance with the gain peak of the semiconductor optical amplifier;
The circuit is
A trigger circuit that receives one of the demultiplexed optical packets and generates one electrical pulse;
The source terminal is grounded, the gate terminal is connected to the output side of the trigger circuit, the drain terminal is connected to the cathode terminal of the semiconductor optical amplifier, and is turned on when the electric pulse is input. A transistor for driving
It is characterized by having.
上記課題を解決する第5の発明に係るラベル処理器は、
上記第1〜第4のいずれか1つの発明に記載の光トリガーパルス発生器を用いて、前記光パケットのラベルを抽出し、識別するラベル処理を行う
ことを特徴とする。
A label processor according to a fifth invention for solving the above-described problems is as follows.
Using the optical trigger pulse generator according to any one of the first to fourth inventions, a label process for extracting and identifying the label of the optical packet is performed.
本発明によれば、光トリガーパルス発生器において、半導体光増幅器の出力側に光整流素子を追加することにより、最初の光パルス以外の光信号を減衰させた光トリガーパルスを生成することができる。また、光パケットの「1」と「0」のビットの消光比が十分でない場合でも、最初の光パルス以外の光信号を減衰させた光トリガーパルスを生成することができる。その結果、このような効果を奏する光トリガーパルス発生器及び当該光トリガーパルス発生器を用いたラベル処理器を提供することができる。 According to the present invention, in the optical trigger pulse generator, an optical trigger pulse in which an optical signal other than the first optical pulse is attenuated can be generated by adding an optical rectifying element to the output side of the semiconductor optical amplifier. . In addition, even when the extinction ratio between the “1” and “0” bits of the optical packet is not sufficient, an optical trigger pulse in which an optical signal other than the first optical pulse is attenuated can be generated. As a result, it is possible to provide an optical trigger pulse generator having such an effect and a label processor using the optical trigger pulse generator.
以降、図面を参照して、従来のLPの構成、動作、問題点を説明した上で、本発明に係るTPG及びLPの構成及び動作を説明する。 Hereinafter, the configuration, operation, and problems of the conventional LP will be described with reference to the drawings, and then the configuration and operation of the TPG and LP according to the present invention will be described.
本発明者等は、光パケット交換(OPS;Optical Packet Switching)として知られる光伝送スキームを有効にするため、図1に示す従来のLP20を開発した。このLP20では、プリアンブルビットを要求しないで、バーストモードの光パケット10を効率的に処理することができる。この光パケット10は、ラベル11及びペイロード12からなる。一般的に、OPS交換ノードには、マルチポートの光スイッチ40が含まれ、LP20の役割は、光スイッチ40の各入力ポートで着信する光パケット10のラベル11を抽出し、識別することである。識別されたラベル11に基づいて、電気変換なしで、光ドメインの望ましい出力ポートに光パケット10を転送できるよう光スイッチ40が設定される。
The present inventors have developed the conventional LP20 shown in FIG. 1 in order to validate an optical transmission scheme known as optical packet switching (OPS). The
LP20は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)ベースのFPGA(Field Programmable Gate Array)からなる共有コントローラ21と、共有コントローラ21に接続されたラベル抽出器(LE;Label Extractor)22と、共有コントローラ21の前段に配置されたフォトダイオード(PD;Photodiode)29とから構成され、LE22は、光スイッチ40のチャンネル数分ある。
The
LE22の各入力ポートでは、着信した光パケット10の一部は、光分波器OD1により、LE22に振り分けられ、大部分は光スイッチ40に送出されるが、まず、ラベル処理時間の補正のためにファイバー遅延回線(FDL;Fiber Delay Line)23を通過する。従来のシリアライザ/デシリアライザ(SerDes;Serializer/Deserializer)では、光パケット10全体のビットが変換されていたが、LE22では光パケット10のラベル11だけが処理される。本発明はLP20のLE22の部分に関係する。
At each input port of the
ラベル11の高速ビットは、TPG25での処理後、光分波器OD2により、複数のチャンネルに並行して分割され、その速度はOCTA24で実行される直並列変換により十分に低速化され、チャンネル毎にオフチップコンパレータ28を介して、共有コントローラ21に直接ラッチする(信号保持させる)ことが可能になる。オフチップコンパレータ28では、OCTA24の各チャンネルから出力される信号のばらつきを調整している。LP20で抽出されたラベル11は、共有コントローラ21で転送テーブルから検索され、一致したものが見つかると、対応する光スイッチ40の出力ポートが取得される。この際、光パケット10は、低速応答を持つPD29へ入射されており、PD29は、光パケット10が終わらない限り、電気信号(包絡線信号)を発生している。この包絡線信号に基づいて、共有コントローラ21は、光パケット10の入射を検出できるようになる。
The high-speed bit of the
プリアンブルなし光パケット10のラベル11のラベル処理を有効にするため、LE22では特別な動作メカニズムを採用しているが、そこで基本となっている2つの要素は、1)光トリガーパルスが供給されたときに動作するバーストモードの直並列変換器であるOCTA24と、2)着信した光パケット10の最初のビットを選択的に使用して、OCTA24用の同期された光トリガーパルスを生成するバーストモードのTPG25である。
In order to enable the label processing of the
OCTA24は多数の変換チャンネルで構成される。各チャンネルには、着信した光パケット10のラベル11の特定のビットで直並列変換を行うため、1つの光トリガーパルスを供給する必要がある。TPG25によって生成される光トリガーパルスは、SPCのチャンネルと同数に光分波器OD2で分割され、分割されたそれぞれにSPCの望ましいビットの到着時間に合わせて加算された時間遅延が複数の遅延線からなる遅延線群DLにより割り当てられ、光学ヘッド27を介して、OCTA24へ結合される。OCTA24の各変換チャンネルにとっては、対応するラベルビットに合わせて、特定のタイミングで光トリガーパルスを照射する必要があり、これらのパルス群をOCTA24へ結合するために光学ヘッド27が用いられている。
The
光分波器OD3で分割されて、着信した光パケット10に応じて、従来のTPG25は1つの光パルスではなく、振幅の低下するいくつかの光パルスを生成する。SPCが正しく動作するように2番目の光パルスの振幅を大幅に削減するため、動作条件を最終的に調節する必要がある。また、着信した光パケット10の「1」と「0」のビットの消光比が十分でない場合、TPG25によって生成される光トリガーパルスが不完全で、SPCでの使用に適さない可能性がある。本発明は、このような問題に対処するもので、こうした欠点を解決するために、後述の光整流素子により、TPG25の出力光である光トリガーパルスのための整流が行われる。
Depending on the incoming
[OCTA]
ここで、OCTA24の動作メカニズムについて説明する。
[OCTA]
Here, the operation mechanism of the
図2(a)、(b)に、個別の高電子移動度トランジスタ(HEMT;High Electron Mobility Transistor)Tmを通して共通伝送線TLに設置された、いくつかの直並列変換チャンネル241、242で構成されるモノリシック集積回路であるOCTA24の構成を示す。
2 (a) and 2 (b) are composed of several serial-
図1に示すように、バーストモードのアバランシェ光検出器及びトランスインピーダンス増幅器(APD−TIA;Avalanche Photo Detector-Transimpedance Amplifier)26は、LE22の光分波器OD4で分割された光パケット10を電気信号に変換するのに使用され、この信号は後にOCTA24へ入力され、その共通伝送線TLにより伝播される。その後、これらの直並列変換チャンネル241、242を使用して、ラベル11の各ラベルビットの変換が行われる。個々の光トリガーパルスのタイミングは、共通伝送線TLに割り当てられるビットの存在に合わせて調節され、その光トリガーパルスが各直並列変換チャンネル241、242に使用されてビットの変換が行われる。
As shown in FIG. 1, an avalanche photo detector and transimpedance amplifier (APD-TIA) 26 in burst mode is an electric signal for the
OCTA24が正しく動作するには、ラベル11の1つのビットのみを変換するため、高電子移動度トランジスタTmが短時間だけオンに切り替えられる必要がある。高電子移動度トランジスタTmを制御するための1つの狭い電気パルスを生成するため、図2(c)に示す、放電ベースの金属−半導体−金属光検知器(DB−MSMPD;Discharge based-Metal Semiconductor Metal Photo Detector)トリガー回路243が使用される。なお、DB−MSMPDトリガー回路243については後述する。
In order for the
例えば、ラベル11が25Gbpsのビットで構成される場合、高電子移動度トランジスタTmを制御するために、DB−MSMPDトリガー回路243で生成される電気パルスは、40ピコ秒よりも十分に小さくなければならない。生成された電気パルスが十分に狭くない場合、OCTA24の変換チャンネルの出力が必要とされる望ましいラベルビットに対応せず、偽の出力が生成される。
For example, if the
OCTA24での直並列変換は、当初、図2(a)に示すサンプル・ホールド(S&H)スキームによって行われた。このS&Hスキームによる直並列変換チャンネル241は、共通伝送線TLにドレインが接続され、DB−MSMPDトリガー回路243にゲートが接続された高電子移動度トランジスタTmと、高電子移動度トランジスタTmのソースに一端が接続され、他端が接地されたコンデンサCholdと、高電子移動度トランジスタTmのソースに一端が接続され、他端が出力となるアンプAmpから構成されている。
The serial / parallel conversion in the
ここでは、該当するビットレベルに対応する電荷が高電子移動度トランジスタTmを通してコンデンサCholdにサンプリングされる。コンデンサCholdで発生した電圧の変化はチャンネルの出力を生成するために増幅される。このSPCスキームでは、それぞれ「1」と「0」のビットに対応する電荷のサンプルの差が十分に得られない。 Here, the charge corresponding to the corresponding bit level is sampled in the capacitor C hold through the high electron mobility transistor Tm. The change in voltage generated by capacitor C hold is amplified to produce the output of the channel. In this SPC scheme, the difference between the charge samples corresponding to the “1” and “0” bits, respectively, is not sufficient.
その理由は、Choldが充電し、「1」のビットになる場合、高電子移動度トランジスタTmのソース端子Sの電圧が増加し、オフに切り替わるためである。また、ビット電圧の一部がターンオン変換チャンネルと並行して存在する共通伝送線TLの特性インピーダンスで消失することは避けられないため、Choldの充電を効率的に行うことはできない。 The reason is that when C hold is charged and becomes a bit of “1”, the voltage of the source terminal S of the high electron mobility transistor Tm increases and switches off. Further, since it is inevitable that a part of the bit voltage disappears due to the characteristic impedance of the common transmission line TL that exists in parallel with the turn-on conversion channel, C hold cannot be charged efficiently.
そのため、S&Hスキームの代わりに、図2(b)に示す放電又は保持(DoH)スキームが使用されるようになった。このDoHスキームによる直並列変換チャンネル242は、共通伝送線TLにソースが接続され、DB−MSMPDトリガー回路243にゲートが接続された高電子移動度トランジスタTmと、高電子移動度トランジスタTmのドレインに一端が接続され、他端が接地されたコンデンサCholdと、高電子移動度トランジスタTmのドレインに一端が接続され、他端が出力となるアンプAmpと、高電子移動度トランジスタTmのドレインに一端が接続され、他端に電圧が印加される抵抗Rhighとから構成されている。
Therefore, instead of the S & H scheme, the discharge or hold (DoH) scheme shown in FIG. 2B has been used. The series-
ここでは、最初にCholdにあった電荷は共通伝送線TLに放電されるか、変更なしで保持される。Choldの放電は充電よりも効率的に行われ、より大きな電荷の差がCholdで生成される。 Here, the charge initially in C hold is discharged to the common transmission line TL or held without change. The discharge of C hold is performed more efficiently than the charge, and a larger charge difference is generated at C hold .
DoHスキームの利点は、マイナスの電圧スパン、つまり、「1」のビットに対してマイナスの電圧、「0」のビットに対して0の電圧を持つラベル信号を使用することにより、更に高まる。 The advantage of the DoH scheme is further enhanced by using a negative voltage span, that is, a label signal having a negative voltage for a “1” bit and a voltage of 0 for a “0” bit.
図3(a)、(b)に、プラス又はマイナス極性を持つTL信号を利用したDoHスキームの使用の比較を示す。光トリガーパルスによって生成されるゲート電圧信号VGSを実線のパルスで示す。ゲート電圧信号VGSが閾値の電圧Vthを超えて高電子移動度トランジスタTmがオンになると、ドレイン端子Dとソース端子Sの間のバイアス電圧ΔVDSは、図3(a)に示すプラス極性の場合と比較して、図3(b)に示すマイナス極性の場合では明らかに高くなる。 FIGS. 3A and 3B show a comparison of the use of the DoH scheme using a TL signal having a positive or negative polarity. The gate voltage signal V GS generated by the light trigger pulse is indicated by a solid line pulse. When the gate voltage signal V GS exceeds the threshold voltage V th and the high electron mobility transistor Tm is turned on, the bias voltage ΔV DS between the drain terminal D and the source terminal S has a positive polarity shown in FIG. Compared with the case of FIG. 3, the case of negative polarity shown in FIG.
マイナス極性の場合、これにより、高いバイアス電圧ΔVDSで有効化された高い電流を持つCholdをより効率的に放電することが可能になる。また、光トリガーパルスのエネルギーが削減された場合、それに対応して、点線のパルスで示すようにゲート電圧信号VGSの電気パルスの振幅も削減される。ゲート電圧信号VGSがこのように削減されても、バイアス電圧ΔVDSの値が最初に高ければ、光トリガーエネルギーが削減されていないプラス極性の場合と同様に効率的な変換が行える。なお、図3(a)、(b)において、VDはドレイン端子の電圧、VSはソース端子の電圧、ΔVSはソース端子における電圧スパンである。 In the case of negative polarity, this makes it possible to discharge the C hold with a high current enabled with a high bias voltage ΔV DS more efficiently. Further, when the energy of the light trigger pulse is reduced, the amplitude of the electric pulse of the gate voltage signal V GS is also correspondingly reduced as shown by the dotted line pulse. Even if the gate voltage signal V GS is reduced in this way, if the value of the bias voltage ΔV DS is initially high, efficient conversion can be performed as in the case of positive polarity in which the light trigger energy is not reduced. In FIGS. 3A and 3B, V D is a voltage at the drain terminal, V S is a voltage at the source terminal, and ΔV S is a voltage span at the source terminal.
[OCTAのDB−MSMPDトリガー回路]
次に、DB−MSMPDトリガー回路243について説明する。
[OCTA DB-MSMPD trigger circuit]
Next, the DB-
図2(c)に示したDB−MSMPDトリガー回路243は、光トリガーパルスが入射されると、正出力側に正の電気パルスを出力し、負出力側に負の電気パルスを出力するMSM−PDと、MSM−PDの正出力側に一端が取り付けられ、他端が接地された抵抗Rbiasと、MSM−PDの正出力側に一端が取り付けられ、他端に電圧が印加される抵抗Rbiasと、MSM−PDの負出力側に一端が取り付けられ、他端に電圧Vinが印加される抵抗Rinと、MSM−PDの負出力側に一端が取り付けられ、他端が接地されたキャパシタCinとを有している。MSM−PDの正出力側が高電子移動度トランジスタTmのゲートに接続される。
When the optical trigger pulse is incident, the DB-
この放電ベースのDB−MSMPDトリガー回路243は、バーストモード装置の基本要素で、光トリガーパルスを高電子移動度トランジスタTmのゲート端子Gの制御が可能な狭い電気パルスに変換するために使用される。このDB−MSMPDトリガー回路243には、製造に適した表面構造を持つMSM−PDを利用している。PIN(Positive-Intrinsic-Negative)光検出器の場合は反応がRC時定数によって制限されるが、MSM−PDの場合は立ち上がり時間が非常に高速で、この制限となるのは非常に低いキャパシタンスによる電子走行時間のみである。
The discharge-based DB-
しかし、MSM−PDの反応はホールの低い移動度によりテールが長くなる。そのため、MSM−PDで十分に狭い電気パルスを生成するために、放電ベースのものが使用される。DB−MSMPDトリガー回路243の入力コンデンサCinは最初から充電しており、高いバイアス電圧を維持している。次に、MSM−PDに光パルスが入射すると、光電流が発生する。抵抗Rinが高いために入力電圧Vinにより対応する電流を投入することができず、入力コンデンサCinが放電され、結果的にバイアス電圧が低下する。MSM−PDの重要な1つの特徴は、バイアス電圧がないため、キャリアが存在する場合でも電流が流れることができないことである。
However, the MSM-PD reaction has a long tail due to the low mobility of holes. Therefore, a discharge-based one is used to generate a sufficiently narrow electric pulse in MSM-PD. The input capacitor C in of the DB-
DB−MSMPDトリガー回路243に複数の光トリガーパルスが連続的に供給される場合、最初の光パルスは入力コンデンサCinのキャリアを空乏化し、その後の光パルスの影響を排除するのに十分なエネルギーを持っている必要がある。この完全な空乏状態でのみ、DB−MSMPDトリガー回路243はSPCで求められる十分に振幅の狭い1つの電気パルスを生成することができる。
If multiple optical trigger pulse to the DB-MSM-
入力コンデンサCinを完全な空乏状態にするためには、光トリガーパルスのための十分な振幅を得るための高い消費電力が間接的に求められる。例えば、光トリガーパルスの生成にEDFAの使用が必要である場合、光パケット10の到着時にのみ使用される場合でも、EDFAによりエネルギーが継続的に消費される。電力効率の高い動作を可能にするため、後述するように、発明者等の従来のTPG25では、光パケットの到着時にのみエネルギーを消費させ、それ以外の時はエネルギーを消費しない半導体光増幅器(SOA;Semiconductor Optical Amplifier)を使用している。
To the input capacitor C in the full depletion state, high power consumption in order to obtain a sufficient amplitude for optical trigger pulse is determined indirectly. For example, when it is necessary to use an EDFA to generate an optical trigger pulse, energy is continuously consumed by the EDFA even when it is used only when the
このTPG25は、光トリガーパルスにおいて、最初の光パルスと比べて振幅の小さい2番目のパルスを生成するが、最初のパルスと2番目の光パルスの差を最大にすることは有益であり、これに取り組む必要がある。
The
[従来のTPG]
次に、従来のTPG25について説明する。
[Conventional TPG]
Next, the
TPG25は、SOAを使用して、着信した光パケット10の最初のビットを選択的に増幅することにより、光トリガーパルスを生成する。光トリガーパルスは、もともと着信した光パケット10の一部であったため、生成される光トリガーパルスも同期されたトリガーであり、OCTA24への適用時にジッターのない直並列変換が行える。
The
図4(a)に、ピーク電流が高く(>600mA)、振幅の狭い電気パルス(1nsまで)を生成するよう開発されたSOAドライバーの光電子集積回路(OEIC;Opto-Electronic Integrated Circuit)であるSOAドライバーOEIC251を示す。SOAドライバーOEIC251は、上述したDB−MSMPDトリガー回路243と同等の構成のDB−MSMPDトリガー回路252と、DB−MSMPDトリガー回路252の出力側に接続されたパルス形状変更器Modと、パルス形状変更器Modの出力側にゲート端子が接続され、ソース端子が接地され、電気パルスが入力されるとオンになる高電子移動度トランジスタTrとを有している。
FIG. 4 (a) shows a SOA driver opto-electronic integrated circuit (OEIC) SOA that has been developed to generate electrical pulses with high peak current (> 600 mA) and narrow amplitude (up to 1 ns). The
また、SOA253では、そのカソード端子に、インダクタLを介して、高電子移動度トランジスタTrのドレイン端子が接続されており、そのアノード端子には、電圧Vhighが印加されると共に、コンデンサCsの一端が接続されており、このコンデンサCsの他端は接地されている。SOA253は、高電子移動度トランジスタTrがオンになると、着信した光パケット10を増幅することになる。
In the
光分波器OD5では、光パケット10を2つに分波し、そのうちの一方をSOAドライバーOEIC251のDB−MSMPDトリガー回路252へ入射し、そのうちの他方をSOA253へ入射している。そして、SOAドライバーOEIC251では、1つの電気パルスを生成するため、着信した光パケット10から光分波器OD5により分離された一部(図4(b)参照)が、SOAドライバーOEIC251にあるDB−MSMPDトリガー回路252に入射される。ここで生成された電気パルスは、高電流が一時的にSOA253に流れるように高電子移動度トランジスタTrをオンにするために使用される。
The optical demultiplexer OD5 demultiplexes the
図4(c)の点線の曲線はSOA253の規格化された増幅自然放出(ASE;Amplified Spontaneous Emission)を示しているが、これは光入力の供給なしで、SOAドライバーOEIC251の電気パルスがSOA253に使用される場合のゲインプロファイルに対応している。SOA253に到着する光パケット10はゲインピークに近くなるように、例えば、光伝送線254でおおまかに調整される。このとき、光パケット10の最初の光パルスがゲインピークに合うように調整することが望ましい。これにより、光パケット10の最初の光パルスは大幅に増幅され、SOA253に蓄積されたキャリアを消失させ、ゲインの欠落により、その後の光パルスを徐々に消滅させる(図4(c)の実線)。SOA253の電力消費は、光パケット10の到着後の短時間に制限され、TPG25の消費電力を大幅に削減することができる。
The dotted curve in FIG. 4 (c) shows the normalized amplified spontaneous emission (ASE) of the
混乱を避けるために強調しておくが、OCTA24で使用されるDB−MSMPDトリガー回路243とTPG25の入力段階で使用されるDB−MSMPDトリガー回路252は、使用目的が異なるため、異なるパラメーターを使用して設計されている。
To avoid confusion, the DB-
OCTA24の各チャンネルのDB−MSMPDトリガー回路243はピコ秒の間に1つの電気パルスを生成する必要があり、OCTA24の全てのチャンネルに使用される光トリガーパルスは同じTPG25によって生成されるため、OCTA24の各チャンネルでDB−MSMPDトリガー回路243を動作させるのに必要なトリガーエネルギーを最小限に抑えることが強く求められる。
Since the DB-
それに対して、TPG25のDB−MSMPDトリガー回路252は、より余裕のある間隔(数百ピコ秒からナノ秒)で電気パルスを生成することが求められ、入力された光パケット10から分離された一部によってトリガーされる。
On the other hand, the DB-
[従来の光トリガーパルスでの問題点]
次に、従来の光トリガーパルスでの問題について説明する。
[Problems with conventional optical trigger pulses]
Next, a problem with the conventional optical trigger pulse will be described.
上記のDB−MSMPDトリガー回路243の説明で述べたように、OCTA24のチャンネルをトリガーするのに使用される光トリガーパルスが複数の光パルスで構成される場合、最初の光パルスと2番目の光パルスの差を最大化する必要がある。
As described in the description of the DB-
TPG25によって生成される最初の光パルスと2番目の光パルスの差を直接増加させる方法は、SOA253のゲインが存在する時間を短縮することであるが、後述するようにこれを達成することは難しい。SOAドライバーOEIC251はSOA253で高電流を瞬時に通す必要があり、SOAドライバーOEIC251とSOA253が非常に近い場所に配置されている場合でも、SOA253のゲインのための非常に高速な立ち上がり時間を維持するには、これらの間の配線のインダクタンスを非常に低く抑える必要がある。
A method of directly increasing the difference between the first optical pulse and the second optical pulse generated by the
そのため、立ち上がり時間が改善されるかどうかは、物理的制限が解決されるかどうかによって決まるが、立ち下がり時間はSOA253でのキャリアの再結合の速度によって制御される。SOA253の長さを長くすると、SOA253のキャパシタンスが増加する代わりに、入力光信号によるゲインの消失効果も増加する。そのため、SOA253の一時的なゲインプロファイルとSOA253で伝播される最初の光パルスの増幅はトレードオフの関係となる。
Therefore, whether the rise time is improved depends on whether the physical limitation is solved, but the fall time is controlled by the rate of carrier recombination in the
それに対して、SOA253の一時的なゲインプロファイルを低減すると、光パケット10の最初のビットとSOAドライバーOEIC251の電気パルスの時間調整が難しくなる。TPG25の反応を向上させるためには、これらの難しい条件が前提となるため、代わりに、TPG25の出力を整流することが望ましい。
On the other hand, if the temporary gain profile of the
TPG25の反応に関する2つ目の問題を図5に示す。ここでは、着信した光パケット10の「1」と「0」のビットの間の消光比が十分でない場合(低ERパケットの場合)と消光比が十分ある場合(高ERパケットの場合)とを示す。
The second problem regarding the reaction of TPG25 is shown in FIG. Here, the case where the extinction ratio between the “1” and “0” bits of the incoming
高ERパケットの場合、DB−MSMPDトリガー回路243において、最初の光パルスがMSM−PDに到着すると、最初の光パルスによって、コンデンサCinの電荷Qhighが略完全に空乏となるため、ノードGでの電気信号は、望ましい波形となる。
In the case of a high ER packet, in the DB-
一方、低ERパケットの場合、最初の光パルスの前に発生するSOA253の出力が大幅に増加するため、DB−MSMPDトリガー回路243において、最初の光パルスが到着する前にMSM−PDを通して、コンデンサCinの電荷Qhighの一部が漏れる。この状態では、電荷Qhighの漏れの発生によってMSM−PD端子全体のバイアスがすでに低下しているため、最初の光パルスがMSM−PDに到着した時点で十分に大きな振幅を持つ電気出力を生成することができず、ノードGでの電気信号は、不完全な波形となる。この状態を防止するためにも、TPG25の出力を整流することが望ましい。
On the other hand, in the case of a low ER packet, since the output of the
[TPG出力信号の調整]
次に、TPG出力信号の調整について説明する。
[Adjustment of TPG output signal]
Next, adjustment of the TPG output signal will be described.
上記の欠点を解決するため、本発明では、TPG25にあるSOA253の出力側に光整流素子(光閾値素子)52を追加している。つまり、図6、図7に示すように、本発明のTPG51は、従来のTPG25と、TPG25のSOA253の出力側に接続された光整流素子52とから構成されている。なお、図6、図7において、図1、図4に示した構成と同等の構成については同じ符号を付しており、ここでは、重複する説明は省略する。このような構成とすることにより、TPG25で生成される光トリガーパルスを整流している。この光整流素子52は、予め設定した所定の閾値Pthより高い振幅(エネルギー)を持つ、TPG25で生成された最初の光パルスを通過させ、振幅(エネルギー)が閾値Pthに達していない他の光信号(光パルス又は雑音)をブロックする機能を有している。
In order to solve the above drawbacks, in the present invention, an optical rectifying element (optical threshold element) 52 is added to the output side of the
挿入損失の低い光整流素子52を実現することは、SPCの動作にとって有益であるが、このような装置の実現は容易ではない。ここでは、考えられるいくつかの実現方法のうち、図8に示すように、非線形光学物質522で形成された方向性結合器521を使用する。非線形光学物質522としては、非線形の屈折率による自己位相変調(例えば、カー効果など)が大きい材料であれば何でも良いが、例えば、非特許文献4に挙げたポリマー導波路などが良い。
Realizing the
ここでは、2つの光導波路W1、W2が同じ基板上にモノリシックに集積された方向性結合器521の使用を検討する。望ましい長さLeについては、2つの光導波路W1、W2間の結合されたモード励起が有効になるようにし、2つの光導波路W1、W2の間のギャップGaを小さくする。現在の製造プロセスでは、数十ナノメートル程度の小さなギャップGaを容易に作製することができる。
Here, the use of a
2つの光導波路W1、W2の間の相互作用長には、伝播する光の強度によって屈折率が変化する非線形光学物質522を含める必要がある。発明者等の従来のTPG25では、6.4pJを上回る光トリガーパルスを生成でき、各チャンネル用に約0.4pJの光パルスを必要とする16チャンネルのOCTA24をトリガーすることができる。そのため、TPG25によって生成されるメインの光パルスのエネルギー量は、非線形光学物質522の屈折率の大きな変化を生むのに十分である。
The interaction length between the two optical waveguides W1 and W2 needs to include a nonlinear
非線形光学物質522の方向性結合器521の光パルスの伝播のための答えを求めるには、非特許文献2、非特許文献5に示した以下の式を解く必要がある。なお、光導波路内の伝播損失を説明するため、非特許文献2、非特許文献5で検討された損失のない理想的な条件に損失パラメーターαが追加されている。装置の動作は主に自己位相の変調期間Q(z)に基づいているため、相互位相の変調期間は無視される。下記式において、zはモードの伝搬方向、A1は一方の光導波路の伝搬方向の関数としてのモードプロファイル、A2は他方の光導波路の伝搬方向の関数としてのモードプロファイル、κは2つの光導波路間の結合係数である。
In order to obtain an answer for the propagation of the optical pulse of the
図9に、適切に設計した場合に光整流素子52で発生しうる出力の例を示す。ここでは、図8に示すように、TPG25のSOA253からの出力が光導波路W1の入力ポートと結合されていることを考慮しており、光導波路W1の入力ポートに入力された光パルスのエネルギー(パワー)が低いと、出力ポートOP1への透過率が低くなると共に出力ポートOP2への透過率が高くなり、一方、光パルスのエネルギー(パワー)が高いと、出力ポートOP1への透過率が高くなると共に出力ポートOP2への透過率が低なる。つまり、入力された光パルスのエネルギー(パワー)に応じて、入力された光パルスを出力ポートOP1へ転送したり、出力ポートOP2へ転送したりすることになる(転送機能)。このような転送機能に従って、閾値Pthを十分に超えるエネルギー(パワー)を持つ光パルスが光導波路W1の出力ポートOP1に転送(透過)される。TPG25で生成された光トリガーパルスの他の部分は、光信号の一部が出力ポートOP2にも転送されるため、出力ポートOP1から見ると損失の対象となる。このように、光整流素子52は、高いエネルギーの光パルスの伝送を選択的に可能にする転送機能を有している。
FIG. 9 shows an example of an output that can be generated by the
不十分な消光比の光パケット10を使用して、TPG25で生成された光トリガーパルスの整流前と整流後を図10に示す。点線が整流前であり、実線が整流後である。ここでは、最初の光パルスの前に生成された光信号は、着信した光パケット10の不十分な消光比のために大きく(最大10db以上)減少する。2番目の光パルスは振幅の減少が少ないが、整流前より数db削減されており、最初の光パルスとの差は大きくなっている。
FIG. 10 shows before and after rectification of the optical trigger pulse generated by the
なお、光整流素子52の設計の柔軟性を高めるため、方向性結合器521の結合領域に屈折率の微調整機能を追加しても良い。これにより、閾値Pthの精密な制御や転送機能の厳格な管理が可能になる。光導波路W1、W2の温度を、一緒に又は相対的に変化させるために、例えば、非特許文献3に記載されているように、光導波路W1、W2の付近に、又は、光導波路W1、W2のいずれか一方の付近に、マイクロヒータ523を追加しても良い。
In order to increase the design flexibility of the
本発明は、光トリガーパルス発生器及びそれを用いた光パケット交換のためのラベル処理器に好適なものである。 The present invention is suitable for an optical trigger pulse generator and a label processor for optical packet switching using the optical trigger pulse generator.
10 光パケット
11 ラベル
21 共有コントローラ
22 ラベル抽出器(LE)
23 ファイバー遅延回線(FDL)
24 光クロックトランジスタアレイ(OCTA)
25 光トリガーパルス発生器(TPG)
26 バーストモードAPD−TIA
40 光スイッチ
50 ラベル処理器
51 光トリガーパルス発生器(TPG)
52 光整流素子
10
23 Fiber Delay Line (FDL)
24 Optical clock transistor array (OCTA)
25 Optical trigger pulse generator (TPG)
26 Burst Mode APD-TIA
40
52 Optical rectifier
Claims (5)
所定の閾値より高いエネルギーを持つ前記最初の光パルスを通過させると共に、前記所定の閾値に達していないエネルギーを持つ光信号をブロックする光整流素子を、前記半導体光増幅器の出力側に接続した
ことを特徴とする光トリガーパルス発生器。 An optical trigger that generates an optical trigger pulse by amplifying an initial optical pulse of an incoming optical packet in accordance with a gain peak of the semiconductor optical amplifier using a semiconductor optical amplifier and a circuit that drives the semiconductor optical amplifier In the pulse generator,
An optical rectifying element that passes the first optical pulse having an energy higher than a predetermined threshold and blocks an optical signal having an energy not reaching the predetermined threshold is connected to the output side of the semiconductor optical amplifier. An optical trigger pulse generator characterized by
前記光整流素子は、非線形光学物質で形成された方向性結合器からなり、前記所定の閾値より高いエネルギーを持つ前記最初の光パルスを一方の出力ポートへ出力すると共に、前記所定の閾値に達していないエネルギーを持つ光信号を他方の出力ポートへ出力する
ことを特徴とする光トリガーパルス発生器。 The optical trigger pulse generator according to claim 1.
The optical rectifier element is composed of a directional coupler formed of a nonlinear optical material, and outputs the first optical pulse having energy higher than the predetermined threshold to one output port, and reaches the predetermined threshold. An optical trigger pulse generator that outputs an optical signal having a non-energy to the other output port.
前記方向性結合器の結合領域における一方の光導波路を他方の光導波路と相対的に熱調整するか、又は、前記結合領域における2本の光導波路を一緒に熱調整するヒータを設けた
ことを特徴とする光トリガーパルス発生器。 The optical trigger pulse generator according to claim 2,
One heater in the coupling region of the directional coupler is thermally adjusted relative to the other waveguide, or a heater is provided to thermally adjust two optical waveguides in the coupling region together. Features an optical trigger pulse generator.
前記光パケットを2つに分波する光分波器と、
分波された一方の光パケットを受光して、前記半導体光増幅器を駆動する前記回路と、
分波された他方の光パケットが入力されると共に、アノード端子に電圧が印加され、カソード端子が前記回路の出力側に接続された前記半導体光増幅器と、
一端が前記半導体光増幅器のアノード端子に接続され、他端が接地されたキャパシタと、
前記他方の光パケットの最初の光パルスが前記半導体光増幅器の前記ゲインピークに合わせて入力されるように調整された光伝送線と
を有し、
前記回路は、
分波された一方の光パケットを受光して、1つの電気パルスを生成するトリガー回路と、
ソース端子が接地され、ゲート端子が前記トリガー回路の出力側に接続され、ドレイン端子が前記半導体光増幅器の前記カソード端子に接続され、前記電気パルスが入力されるとオンになり、前記半導体光増幅器を駆動するトランジスタと、
を有する
ことを特徴とする光トリガーパルス発生器。 In the optical trigger pulse generator according to any one of claims 1 to 3,
An optical demultiplexer for demultiplexing the optical packet into two;
Receiving one of the demultiplexed optical packets and driving the semiconductor optical amplifier; and
The semiconductor optical amplifier in which the other optical packet that has been demultiplexed is input, a voltage is applied to the anode terminal, and the cathode terminal is connected to the output side of the circuit;
A capacitor having one end connected to the anode terminal of the semiconductor optical amplifier and the other end grounded;
An optical transmission line adjusted so that a first optical pulse of the other optical packet is input in accordance with the gain peak of the semiconductor optical amplifier;
The circuit is
A trigger circuit that receives one of the demultiplexed optical packets and generates one electrical pulse;
The source terminal is grounded, the gate terminal is connected to the output side of the trigger circuit, the drain terminal is connected to the cathode terminal of the semiconductor optical amplifier, and is turned on when the electric pulse is input. A transistor for driving
An optical trigger pulse generator comprising:
ことを特徴とするラベル処理器。 A label processor for extracting and identifying a label of the optical packet by using the optical trigger pulse generator according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017111332A JP2018205550A (en) | 2017-06-06 | 2017-06-06 | Optical trigger pulse generator and label processor using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017111332A JP2018205550A (en) | 2017-06-06 | 2017-06-06 | Optical trigger pulse generator and label processor using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018205550A true JP2018205550A (en) | 2018-12-27 |
Family
ID=64957766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017111332A Pending JP2018205550A (en) | 2017-06-06 | 2017-06-06 | Optical trigger pulse generator and label processor using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018205550A (en) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6470703A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 | Hitachi Ltd | Waveguide type optical multiplexer and demultiplexer |
JPH04243234A (en) * | 1991-01-18 | 1992-08-31 | Brother Ind Ltd | Optical scanner |
JPH0611743A (en) * | 1992-06-29 | 1994-01-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light pulse amplifier device |
JPH11168431A (en) * | 1997-12-02 | 1999-06-22 | Nec Corp | Optical receiver |
JP2002196279A (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Kddi Submarine Cable Systems Inc | Dispersion compensator |
JP2003283012A (en) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Nikon Corp | Optical amplifier and manufacturing method therefor, lighting system employing the light amplifier, light therapy device employing the lighting system, and exposure system employing the lighting system |
US20050105864A1 (en) * | 2003-11-14 | 2005-05-19 | Taek-Sung Lee | Waveguide type optical device using large 3rd non-linear optical material and method for operating the same |
JP2005259822A (en) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Toshiba Corp | Optical fiber modulator |
CN102540625A (en) * | 2012-01-10 | 2012-07-04 | 东南大学 | All-optical logic gate device based on nanowire waveguides of multislot silicon substrate |
JP2017049434A (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 日本電信電話株式会社 | Optical trigger pulse generator |
-
2017
- 2017-06-06 JP JP2017111332A patent/JP2018205550A/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6470703A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 | Hitachi Ltd | Waveguide type optical multiplexer and demultiplexer |
JPH04243234A (en) * | 1991-01-18 | 1992-08-31 | Brother Ind Ltd | Optical scanner |
JPH0611743A (en) * | 1992-06-29 | 1994-01-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light pulse amplifier device |
JPH11168431A (en) * | 1997-12-02 | 1999-06-22 | Nec Corp | Optical receiver |
JP2002196279A (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Kddi Submarine Cable Systems Inc | Dispersion compensator |
JP2003283012A (en) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Nikon Corp | Optical amplifier and manufacturing method therefor, lighting system employing the light amplifier, light therapy device employing the lighting system, and exposure system employing the lighting system |
US20050105864A1 (en) * | 2003-11-14 | 2005-05-19 | Taek-Sung Lee | Waveguide type optical device using large 3rd non-linear optical material and method for operating the same |
JP2005259822A (en) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Toshiba Corp | Optical fiber modulator |
CN102540625A (en) * | 2012-01-10 | 2012-07-04 | 东南大学 | All-optical logic gate device based on nanowire waveguides of multislot silicon substrate |
JP2017049434A (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 日本電信電話株式会社 | Optical trigger pulse generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Advances in InGaAs/InP single-photon detector systems for quantum communication | |
WO2013166522A1 (en) | Double-sampling receiver with dynamic offset modulation for optical and electrical signaling | |
US9621279B2 (en) | Optical receiver circuit | |
CN102577182A (en) | Optical line terminal and method for processing amplified spontaneous emission by same | |
US8433206B2 (en) | Burst-mode optical receiver and timing control method | |
Okyay et al. | Silicon germanium CMOS optoelectronic switching device: Bringing light to latch | |
JP2009238935A (en) | Optical detecting circuit and optical detector, device and system using the same, and control method for bias power source | |
KR101479149B1 (en) | Dynamic impedance receiver circuit for ultrafast low-power photodetector | |
JP2018205550A (en) | Optical trigger pulse generator and label processor using the same | |
JP6077613B1 (en) | Optical trigger pulse generator | |
Nakahara et al. | Optical single-clock-pulse generator using a photoconductive sample-and-hold circuit for processing ultrafast asynchronous optical packets | |
Ibrahim et al. | Hybrid optoelectronic router for future optical packet-switched networks | |
JP2002350791A (en) | Light power equalizing device | |
Ibrahim et al. | A novel optoelectronic serial-to-parallel converter for 25-Gbps 32-bit optical label processing | |
Ishikawa et al. | A parallel-to-serial converter based on a differentially-operated optically clocked transistor array | |
Nakahara et al. | Self-routing of 100-Gb/s optical packets using self serial-to-parallel conversion-based label recognition | |
Mack et al. | Variable length optical packet synchronizer | |
Radovanovic et al. | 3Gb/s monolithically integrated photodiode and pre-amplifier in standard 0.18/spl mu/m CMOS | |
Chan et al. | Mitigation of pattern-induced degradation in SOA-based all-optical OTDM demultiplexers by using RZ-DPSK modulation format | |
Ibrahim et al. | Highly energy-efficient receiver module for 100-Gbps burst-mode optical packets | |
Mack et al. | 40 Gb/s autonomous optical packet synchronizer | |
JP3752620B2 (en) | Single optical clock pulse generation method and circuit | |
Rousson et al. | A multi-lane optical receiver with integrated photodiodes in 90nm standard CMOS | |
Put et al. | 10 Gbit/s burst-mode limiting amplifier with switched time constants for fast settling and large CID tolerance | |
Fatome et al. | All-optical reshaping based on a passive saturable absorber microcavity device for future 160-Gb/s applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20180425 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180404 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20190521 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190529 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190904 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200826 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200901 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210406 |