JP3115752B2 - 光データ送信器 - Google Patents
光データ送信器Info
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
- H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
- H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
- H04L25/4906—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes
- H04L25/4908—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes using mBnB codes
- H04L25/491—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes using mBnB codes using 1B2B codes
- H04L25/4912—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes using mBnB codes using 1B2B codes using CMI or 2-HDB-3 code
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信回路に関し、特
に、光通信システムに使用される全光送信器と全光受信
器に関する。
に、光通信システムに使用される全光送信器と全光受信
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光通信システムにおいては、デー
タの伝送速度を最大にする為に、伝送されたデータを再
生するのに必要な制御信号（クロック同期、フレーム同
期等）の伝送用に使用されるバンド幅を最小にしてい
た。このような要件に適合するためには、同期して動作
し、通常正確なクロック再生回路を有するシステム設計
が必要となる。この同期するシステムデザインに必要な
クロック再生回路は、複雑で、高価で、時に光データ通
信速度が増加すると、信頼性よく動作することができな
くなることがあった。
タの伝送速度を最大にする為に、伝送されたデータを再
生するのに必要な制御信号（クロック同期、フレーム同
期等）の伝送用に使用されるバンド幅を最小にしてい
た。このような要件に適合するためには、同期して動作
し、通常正確なクロック再生回路を有するシステム設計
が必要となる。この同期するシステムデザインに必要な
クロック再生回路は、複雑で、高価で、時に光データ通
信速度が増加すると、信頼性よく動作することができな
くなることがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、デー
タ伝送のバンド幅を最適化しながら、信頼性のある光デ
ータ通信システムに使用される送信器と受信器を提供す
ることである。
タ伝送のバンド幅を最適化しながら、信頼性のある光デ
ータ通信システムに使用される送信器と受信器を提供す
ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】膨大なバンド幅を提供す
るような光通信システムに使用される光パルスが短くな
っても、データ伝送のバンド幅を最適にするために、送
信器と受信器の構造を複雑にすることなく、また、制御
信号のバンド幅を最小化することもないことを本発明者
らは発見した。本発明の光通信システムは、データ符号
を一対の光パルスとして伝送する光データ送信器を有す
る。この一対の光パルスは、（１）第１入力信号を表す
第１所定時間分離と、（２）第２入力信号を表す第２所
定時間分離とを有する。この符号の伝送の間の時間は、
前記第１所定時間分離または第２所定時間分離の何れか
よりも大きい。本発明のシステムは、 第１所定時間分
離を有する一対のパルスに応答して、第１出力信号を生
成し、第２所定時間分離を有する一対のパルスに応答し
て、第２出力信号を生成する。受信器は、第１出力信号
と第２出力信号と合成して、クロック信号（ストロボ信
号）を生成する。サニャックスイッチを用いて、送信器
と受信器に使用される光ＡＮＤ回路を実現してもよい。
るような光通信システムに使用される光パルスが短くな
っても、データ伝送のバンド幅を最適にするために、送
信器と受信器の構造を複雑にすることなく、また、制御
信号のバンド幅を最小化することもないことを本発明者
らは発見した。本発明の光通信システムは、データ符号
を一対の光パルスとして伝送する光データ送信器を有す
る。この一対の光パルスは、（１）第１入力信号を表す
第１所定時間分離と、（２）第２入力信号を表す第２所
定時間分離とを有する。この符号の伝送の間の時間は、
前記第１所定時間分離または第２所定時間分離の何れか
よりも大きい。本発明のシステムは、 第１所定時間分
離を有する一対のパルスに応答して、第１出力信号を生
成し、第２所定時間分離を有する一対のパルスに応答し
て、第２出力信号を生成する。受信器は、第１出力信号
と第２出力信号と合成して、クロック信号（ストロボ信
号）を生成する。サニャックスイッチを用いて、送信器
と受信器に使用される光ＡＮＤ回路を実現してもよい。
【０００５】
【実施例】図１において、光データ送信器１１０が光デ
ータ受信器１３０に光リンク１２０を介して接続された
本発明の光通信システムが図示されている。この光デー
タ送信器１１０は、光ＡＮＤゲート１１１と１１２、光
遅延回路１１３と１１４、光結合回路１１５と１１６と
を有する。この実施例においては、光結合回路１１５と
１１６は、ワイヤードＯＲ構成に接続された光アイソレ
ータを用いて実現される。別法として、この光結合回路
１１５と１１６は、光ファイバを単に接続しただけでも
形成できる。
ータ受信器１３０に光リンク１２０を介して接続された
本発明の光通信システムが図示されている。この光デー
タ送信器１１０は、光ＡＮＤゲート１１１と１１２、光
遅延回路１１３と１１４、光結合回路１１５と１１６と
を有する。この実施例においては、光結合回路１１５と
１１６は、ワイヤードＯＲ構成に接続された光アイソレ
ータを用いて実現される。別法として、この光結合回路
１１５と１１６は、光ファイバを単に接続しただけでも
形成できる。
【０００６】この光ＡＮＤゲート１１１と光遅延回路１
１３と光結合回路１１５は、光リンク１２０に論理０の
データ信号を生成し、出力する装置を形成する。この光
ＡＮＤゲート１１２と光遅延回路１１４と光結合回路１
１６は、光リンク１２０に論理１のデータ信号を生成
し、出力する装置を形成する。
１３と光結合回路１１５は、光リンク１２０に論理０の
データ信号を生成し、出力する装置を形成する。この光
ＡＮＤゲート１１２と光遅延回路１１４と光結合回路１
１６は、光リンク１２０に論理１のデータ信号を生成
し、出力する装置を形成する。
【０００７】論理０を伝送する要求が入力パス１０２を
介して受信されると、光ＡＮＤゲート１１１を介して受
信されたストロボパルス（クロックパルス）（図３の３
３１で図示）と、それはＡＮＤ結合される。この光ＡＮ
Ｄゲート１１１は、時間Ｄ（ここで、Ｄは光ＡＮＤゲー
ト１１１に固有の遅延である）により遅延され、クロッ
ク信号と同一パルス幅を有する単一パルスを生成する。
この生成されたパルスは、二つのパスを介して伝送され
る。すなわち、一方のパスを介して、光遅延回路１１３
により時間の増分Ｄ０でもって遅延され、他のパス１１
８では、このパルスは遅延無しに伝送される。波長フィ
ルタ１１８上の光パルスと光遅延回路１１３の出力のパ
ルスは光結合回路１１５によってＯＲ結合されて、時間
Ｄ０だけ離れた二つの出力パルスを生成する。ここで、
図３を参照すると、このことは３１０として図示され、
そこでは、タイムスロットＴ１のパルスは元のクロック
パルスで、タイムスロットＴ３のパルスは時間Ｄ０だけ
遅延したクロックパルスであることがわかる。
介して受信されると、光ＡＮＤゲート１１１を介して受
信されたストロボパルス（クロックパルス）（図３の３
３１で図示）と、それはＡＮＤ結合される。この光ＡＮ
Ｄゲート１１１は、時間Ｄ（ここで、Ｄは光ＡＮＤゲー
ト１１１に固有の遅延である）により遅延され、クロッ
ク信号と同一パルス幅を有する単一パルスを生成する。
この生成されたパルスは、二つのパスを介して伝送され
る。すなわち、一方のパスを介して、光遅延回路１１３
により時間の増分Ｄ０でもって遅延され、他のパス１１
８では、このパルスは遅延無しに伝送される。波長フィ
ルタ１１８上の光パルスと光遅延回路１１３の出力のパ
ルスは光結合回路１１５によってＯＲ結合されて、時間
Ｄ０だけ離れた二つの出力パルスを生成する。ここで、
図３を参照すると、このことは３１０として図示され、
そこでは、タイムスロットＴ１のパルスは元のクロック
パルスで、タイムスロットＴ３のパルスは時間Ｄ０だけ
遅延したクロックパルスであることがわかる。
【０００８】同様に、論理１を送信する要求が入力パス
１０３を介して受信されると、それはパス１０１を介し
て受信されたクロックパルスとＡＮＤ結合される。この
光ＡＮＤゲート１１２は、時間Ｄだけ遅延し、入力クロ
ック信号と同一のパルス幅を有する単一パルスを生成す
る。光ＡＮＤゲート１１２の出力は、二つのパスを介し
て送信される。すなわち、一方のパスを介して、光遅延
回路１１４により時間の増分Ｄ１だけ遅延されたパルス
を、他のパス１１９を介してパルスは遅延無く通信され
る。このパス１１９上の光パルスと光遅延回路１１４の
出力とは、光結合回路１１６によりＯＲ結合されて、時
間Ｄ１だけ分離した２個の出力パルスを生成する。この
ことは、図３において、３２０で図示され、タイムスロ
ットＴ１のパルスは、もとのクロックパルスで、タイム
スロットＴ５のパルスは時間Ｄ１だけ遅延したクロック
パルスである。
１０３を介して受信されると、それはパス１０１を介し
て受信されたクロックパルスとＡＮＤ結合される。この
光ＡＮＤゲート１１２は、時間Ｄだけ遅延し、入力クロ
ック信号と同一のパルス幅を有する単一パルスを生成す
る。光ＡＮＤゲート１１２の出力は、二つのパスを介し
て送信される。すなわち、一方のパスを介して、光遅延
回路１１４により時間の増分Ｄ１だけ遅延されたパルス
を、他のパス１１９を介してパルスは遅延無く通信され
る。このパス１１９上の光パルスと光遅延回路１１４の
出力とは、光結合回路１１６によりＯＲ結合されて、時
間Ｄ１だけ分離した２個の出力パルスを生成する。この
ことは、図３において、３２０で図示され、タイムスロ
ットＴ１のパルスは、もとのクロックパルスで、タイム
スロットＴ５のパルスは時間Ｄ１だけ遅延したクロック
パルスである。
【０００９】図３の３３０において、０１０１１００に
等しい入力データシーケンスＢ１−Ｂ６に応答して、光
データ送信器１１０により生成されるパルス遅延符号化
データ波形が示される。本発明によれば、３３０のこの
データ波形は、光データ受信器１３０により復号化され
て、もとの入力データシーケンスを生成する。このパス
１０１は、３３１に示されるように光データ送信器１１
０により用いられて、データ波形３３０を生成する。こ
のクロック信号３３１とデータ波形３３０は、光データ
送信器１１０の同期動作モードを表す。同様に、光デー
タ送信器１１０は非同期データが伝送される時に制御す
るように、非同期ストロボパルスをクロック信号１０１
として用いることにより、非同期モード（図示せず）と
しても動作可能である。
等しい入力データシーケンスＢ１−Ｂ６に応答して、光
データ送信器１１０により生成されるパルス遅延符号化
データ波形が示される。本発明によれば、３３０のこの
データ波形は、光データ受信器１３０により復号化され
て、もとの入力データシーケンスを生成する。このパス
１０１は、３３１に示されるように光データ送信器１１
０により用いられて、データ波形３３０を生成する。こ
のクロック信号３３１とデータ波形３３０は、光データ
送信器１１０の同期動作モードを表す。同様に、光デー
タ送信器１１０は非同期データが伝送される時に制御す
るように、非同期ストロボパルスをクロック信号１０１
として用いることにより、非同期モード（図示せず）と
しても動作可能である。
【００１０】図２において、光データ受信器１３０はク
ロック再生回路１５０を有する。この光データ受信器１
３０は、受信論理０と受信論理１の部分を有する。この
受信論理０の部分は、光遅延回路１３１と光ＡＮＤゲー
ト１３３とを有する。この受信論理１の部分は、光遅延
回路１３２と光ＡＮＤゲート１３４とを有する。光デー
タ信号、例えば、図３の３３０により示されるようなも
のは、光リンク１２０を介して受信される。
ロック再生回路１５０を有する。この光データ受信器１
３０は、受信論理０と受信論理１の部分を有する。この
受信論理０の部分は、光遅延回路１３１と光ＡＮＤゲー
ト１３３とを有する。この受信論理１の部分は、光遅延
回路１３２と光ＡＮＤゲート１３４とを有する。光デー
タ信号、例えば、図３の３３０により示されるようなも
のは、光リンク１２０を介して受信される。
【００１１】グラフで詳述するように、クロック再生回
路１５０は、光データ受信器１３０内で使用されて、パ
ス１４３のクロックを再生する。このクロック再生回路
１５０は、受信論理０となる光遅延回路１３５（Ｄ１）
と、受信論理１となる光遅延回路１３６（Ｄ０）とワイ
ヤードＯＲ構成に結合された光アイソレータ１３７とを
有する。この（Ｄ０）光遅延回路１３６と（Ｄ１）光遅
延回路１３５は、（Ｄ０）光遅延回路１３１と（Ｄ１）
光遅延回路１３２と同一である。クロック再生回路１５
０は、受信論理０出力１４１（３３３で示す）と受信論
理１出力１４２（３３４で図示）からクロック信号１４
３（３３２で示す）を生成する。このクロック信号１４
３（３３２で図示）は、クロック１０１（この実施例で
はＴ秒）と同一のスペースを有する。
路１５０は、光データ受信器１３０内で使用されて、パ
ス１４３のクロックを再生する。このクロック再生回路
１５０は、受信論理０となる光遅延回路１３５（Ｄ１）
と、受信論理１となる光遅延回路１３６（Ｄ０）とワイ
ヤードＯＲ構成に結合された光アイソレータ１３７とを
有する。この（Ｄ０）光遅延回路１３６と（Ｄ１）光遅
延回路１３５は、（Ｄ０）光遅延回路１３１と（Ｄ１）
光遅延回路１３２と同一である。クロック再生回路１５
０は、受信論理０出力１４１（３３３で示す）と受信論
理１出力１４２（３３４で図示）からクロック信号１４
３（３３２で示す）を生成する。このクロック信号１４
３（３３２で図示）は、クロック１０１（この実施例で
はＴ秒）と同一のスペースを有する。
【００１２】同様に、光ストロボ再生回路を用いて、ス
トロボ信号１４４を再生してもよい。図示するように、
このクロック再生回路１５１は、ワイヤードＯＲ構成に
結合された光アイソレータ１３７を有する。このストロ
ボ信号１４４（３３５として示す）は、受信器論理０出
力１４１Ａ（３３６で図示）と受信論理１出力１４２Ａ
（３３７で図示）を用いて、クロック再生回路１５１に
より生成される。隣接するストロボパルスの間の間隔
は、前に受信したデータビットの論理状態と現在受信し
たデータビットの論理状態に依存して、Ｔ以下、Ｔに等
しく、あるいはＴ以上でもよい。
トロボ信号１４４を再生してもよい。図示するように、
このクロック再生回路１５１は、ワイヤードＯＲ構成に
結合された光アイソレータ１３７を有する。このストロ
ボ信号１４４（３３５として示す）は、受信器論理０出
力１４１Ａ（３３６で図示）と受信論理１出力１４２Ａ
（３３７で図示）を用いて、クロック再生回路１５１に
より生成される。隣接するストロボパルスの間の間隔
は、前に受信したデータビットの論理状態と現在受信し
たデータビットの論理状態に依存して、Ｔ以下、Ｔに等
しく、あるいはＴ以上でもよい。
【００１３】以下の説明は、図１と図３とをともに用い
て行う。論理０のデータ信号が光リンク１２０を介して
受信されると、第１光パルス（３１０のタイムスロット
Ｔ１で）が、光ＡＮＤゲート１３３の入力１と光遅延回
路１３１の入力に入力される。この第１光パルスが、光
ＡＮＤゲート１３３の入力２に入る前に、光遅延回路１
３１により遅延されているので、出力パルスは光ＡＮＤ
ゲート１３３では生成されない。
て行う。論理０のデータ信号が光リンク１２０を介して
受信されると、第１光パルス（３１０のタイムスロット
Ｔ１で）が、光ＡＮＤゲート１３３の入力１と光遅延回
路１３１の入力に入力される。この第１光パルスが、光
ＡＮＤゲート１３３の入力２に入る前に、光遅延回路１
３１により遅延されているので、出力パルスは光ＡＮＤ
ゲート１３３では生成されない。
【００１４】時間Ｄ０の後では、論理０の信号の第２光
パルスは光リンク１２０を介して受信され、光ＡＮＤゲ
ート１３３の入力１と光遅延回路１３１の入力に加えら
れる。同時に第１の光パルス（３１０のタイムスロット
Ｔ１から）は、光遅延回路１３１により出力されて、光
ＡＮＤゲート１３３の入力２に加えられる。光ＡＮＤゲ
ート１３３は入力１と入力２においてパルスを有するの
で、出力パルスを生成し、この固有の遅延Ｄの後、光遅
延回路１３５に入力される。この光遅延回路１３５の出
力は、光アイソレータ１３７に接続され、論理０出力リ
ード１４１に出力される。リード１４１上の論理０出力
は、論理０のデータ信号の第２光パルス（すなわち、第
１光パルスの後Ｄ＋Ｄ１＋Ｄ０秒後）が光リンク１２０
を介して受信された後Ｄ＋Ｄ１秒後発生する。
パルスは光リンク１２０を介して受信され、光ＡＮＤゲ
ート１３３の入力１と光遅延回路１３１の入力に加えら
れる。同時に第１の光パルス（３１０のタイムスロット
Ｔ１から）は、光遅延回路１３１により出力されて、光
ＡＮＤゲート１３３の入力２に加えられる。光ＡＮＤゲ
ート１３３は入力１と入力２においてパルスを有するの
で、出力パルスを生成し、この固有の遅延Ｄの後、光遅
延回路１３５に入力される。この光遅延回路１３５の出
力は、光アイソレータ１３７に接続され、論理０出力リ
ード１４１に出力される。リード１４１上の論理０出力
は、論理０のデータ信号の第２光パルス（すなわち、第
１光パルスの後Ｄ＋Ｄ１＋Ｄ０秒後）が光リンク１２０
を介して受信された後Ｄ＋Ｄ１秒後発生する。
【００１５】時間Ｄ０後、この遅延した第２光パルスは
光遅延回路１３１を出て、光ＡＮＤゲート１３３の入力
２に加えられる。しかし、光ＡＮＤゲート１３３の入力
１にはパルスが存在しないので、パルスはそこから出力
されない。
光遅延回路１３１を出て、光ＡＮＤゲート１３３の入力
２に加えられる。しかし、光ＡＮＤゲート１３３の入力
１にはパルスが存在しないので、パルスはそこから出力
されない。
【００１６】論理１の信号が光リンク１２０を介して受
信されると、光ＡＮＤゲート１３３と光遅延回路１３１
にもそれは加えられる。前述したのと同様な方法によ
り、３２０のタイムスロットＴ１とＴ５のパルスは、こ
れは論理１のデータ信号を表し、光ＡＮＤゲート１３３
と光遅延回路１３１により処理される。しかし、光遅延
回路１３１の遅延Ｄ０は論理１のデータ信号を含む二つ
のパルスの間の遅延Ｄ１に等しくないので、その入力に
加えられる論理１のデータ信号に応答して、出力は光Ａ
ＮＤゲート１３３により生成されない。
信されると、光ＡＮＤゲート１３３と光遅延回路１３１
にもそれは加えられる。前述したのと同様な方法によ
り、３２０のタイムスロットＴ１とＴ５のパルスは、こ
れは論理１のデータ信号を表し、光ＡＮＤゲート１３３
と光遅延回路１３１により処理される。しかし、光遅延
回路１３１の遅延Ｄ０は論理１のデータ信号を含む二つ
のパルスの間の遅延Ｄ１に等しくないので、その入力に
加えられる論理１のデータ信号に応答して、出力は光Ａ
ＮＤゲート１３３により生成されない。
【００１７】論理１のデータ信号が、光リンク１２０を
介して受信されると、３２０のタイムスロットＴ１の第
１光パルスは、光ＡＮＤゲート１３４の入力１と光遅延
回路１３２の入力２に加えられる。この第１光パルス
は、光ＡＮＤゲート１３４の入力２に加えられる前に、
光遅延回路１３２によりＤ１だけ遅延されるので、出力
パルスは光ＡＮＤゲート１３４によっては生成されな
い。時間Ｄ１後、論理１データ（３２０のタイムスロッ
トＴ５）の第２の光パルスは、光リンク１２０を介して
受信され、光ＡＮＤゲート１３４の入力１に加えられ
る。同時に、第１光パルス（３２０のタイムスロットＴ
５からの）は、光遅延回路１３２により出力されて、光
ＡＮＤゲート１３４の入力２に加えられる。光ＡＮＤゲ
ート１３４は、出力１と出力２では、パルスを有するの
で、それは出力パルスを生成し、この出力パルスは、固
有の遅延Ｄの後、光遅延回路１３６に加えられる。この
光遅延回路１３６の出力は、光アイソレータ１３７に接
続され、論理１の出力リード１４２に出力される。リー
ド１４２の上の論理１の出力は、論理１のデータ信号の
第２光パルス（すなわち、第１の光パルスの後Ｄ＋Ｄ０
＋Ｄ１秒後）が光リンク１２０により受信された後Ｄ＋
Ｄ０秒後発生する。時間Ｄ１後、この遅延した第２光パ
ルスは、光遅延回路１３２から出て光ＡＮＤゲート１３
４の入力２に加えられる。しかし、光ＡＮＤゲート１３
４の入力１には、パルスが存在しないので、パルスはそ
こから出力されない。
介して受信されると、３２０のタイムスロットＴ１の第
１光パルスは、光ＡＮＤゲート１３４の入力１と光遅延
回路１３２の入力２に加えられる。この第１光パルス
は、光ＡＮＤゲート１３４の入力２に加えられる前に、
光遅延回路１３２によりＤ１だけ遅延されるので、出力
パルスは光ＡＮＤゲート１３４によっては生成されな
い。時間Ｄ１後、論理１データ（３２０のタイムスロッ
トＴ５）の第２の光パルスは、光リンク１２０を介して
受信され、光ＡＮＤゲート１３４の入力１に加えられ
る。同時に、第１光パルス（３２０のタイムスロットＴ
５からの）は、光遅延回路１３２により出力されて、光
ＡＮＤゲート１３４の入力２に加えられる。光ＡＮＤゲ
ート１３４は、出力１と出力２では、パルスを有するの
で、それは出力パルスを生成し、この出力パルスは、固
有の遅延Ｄの後、光遅延回路１３６に加えられる。この
光遅延回路１３６の出力は、光アイソレータ１３７に接
続され、論理１の出力リード１４２に出力される。リー
ド１４２の上の論理１の出力は、論理１のデータ信号の
第２光パルス（すなわち、第１の光パルスの後Ｄ＋Ｄ０
＋Ｄ１秒後）が光リンク１２０により受信された後Ｄ＋
Ｄ０秒後発生する。時間Ｄ１後、この遅延した第２光パ
ルスは、光遅延回路１３２から出て光ＡＮＤゲート１３
４の入力２に加えられる。しかし、光ＡＮＤゲート１３
４の入力１には、パルスが存在しないので、パルスはそ
こから出力されない。
【００１８】論理０の信号が光リンク１２０を介して受
信されると、それは光ＡＮＤゲート１３４と光遅延回路
１３２にも入力される。前述したのと同様に、３１０の
タイムスロットＴ１とＴ３のパルスは、論理０のデータ
信号を表し、それは光ＡＮＤゲート１３４により処理さ
れる。しかし、光遅延回路１３２の遅延Ｄ１は、論理０
のデータ信号を含む二つのパルスの間の遅延Ｄ０に等し
くないので、その入力に加えられる論理０のデータ信号
に応答して、出力は光ＡＮＤゲート１３４によっては生
成されない。
信されると、それは光ＡＮＤゲート１３４と光遅延回路
１３２にも入力される。前述したのと同様に、３１０の
タイムスロットＴ１とＴ３のパルスは、論理０のデータ
信号を表し、それは光ＡＮＤゲート１３４により処理さ
れる。しかし、光遅延回路１３２の遅延Ｄ１は、論理０
のデータ信号を含む二つのパルスの間の遅延Ｄ０に等し
くないので、その入力に加えられる論理０のデータ信号
に応答して、出力は光ＡＮＤゲート１３４によっては生
成されない。
【００１９】パス１４１と１４２のデータ信号は、光ア
イソレータ１３７によりＯＲ結合されて、出力ストロボ
パルス、すなわち、クロックパルス（図３の３３１で示
す）を再生し、パス１４３を介してそれを出力する。こ
の論理０の信号と論理１の信号は、両方ともそのリーデ
ィングパルスからＤ＋Ｄ０＋Ｄ１だけ遅延しているの
で、この生成されたクロックパルスは均一の期間を有す
る。
イソレータ１３７によりＯＲ結合されて、出力ストロボ
パルス、すなわち、クロックパルス（図３の３３１で示
す）を再生し、パス１４３を介してそれを出力する。こ
の論理０の信号と論理１の信号は、両方ともそのリーデ
ィングパルスからＤ＋Ｄ０＋Ｄ１だけ遅延しているの
で、この生成されたクロックパルスは均一の期間を有す
る。
【００２０】本発明によれば、論理０信号と論理１信号
を表す二つのパルスは、時間間隔Ｔ内で送信される。こ
の実施例においては、この時間間隔Ｔは、１０個のタイ
ムスロット（Ｔ１−Ｔ１０）を含む。前述したように論
理０の信号は、タイムスロットＴ１とＴ３にパルスを有
し、論理１の信号はタイムスロットＴ１とＴ５にパルス
を有する。この論理０の信号と論理１の信号の間の分離
時間を変化させることができ、その関係は、送信器と受
信器の特有の動作を保証するようなものでなければなら
ない。論理０の信号に対する時間間隔ＴＡ（遅延Ｄ０）
は、受信したデータパルスＴ０のパルス幅以上でもよ
い。ＴＡがパルス幅Ｔ０に等しい時には、論理０信号３
１０の二つのパルスは、幅２Ｔ０を有する一つのパルス
（図示せず）になりうる。論理１の信号に対する時間間
隔ＴＣ（遅延Ｄ１）は、ＴＡ以上でなければならない。
時間間隔ＴＢとＴＤは、両方ともＴＡまたはＴＣの何れ
かの最大値以上でなければならない。かくして、隣接す
るクロックパルス（Ｔ）またはデータストロボパルスの
間の時間間隔は、ＴＣの２倍以上でなければならない。
この要件により、前の論理データビット（Ｂ５）の第２
パルスと現在の論理データビット（Ｂ６）の第１パルス
から形成されたパルス対（例３４１）は有効な論理０
（３１０）、または論理１（３２０）のデータビットと
は見なされない。同期通信システムにおいては、ＴＡ＋
ＴＢとＴＣ＋ＴＤは、タイム期間Ｔに等しくなければな
らない。非同期データビット伝送システムにおいては、
データストロボは、一定の期間Ｔで発生するという条件
は存在しないので、ストロボパルスの間の時間間隔は、
ＴＣの２倍以上でなければならない。
を表す二つのパルスは、時間間隔Ｔ内で送信される。こ
の実施例においては、この時間間隔Ｔは、１０個のタイ
ムスロット（Ｔ１−Ｔ１０）を含む。前述したように論
理０の信号は、タイムスロットＴ１とＴ３にパルスを有
し、論理１の信号はタイムスロットＴ１とＴ５にパルス
を有する。この論理０の信号と論理１の信号の間の分離
時間を変化させることができ、その関係は、送信器と受
信器の特有の動作を保証するようなものでなければなら
ない。論理０の信号に対する時間間隔ＴＡ（遅延Ｄ０）
は、受信したデータパルスＴ０のパルス幅以上でもよ
い。ＴＡがパルス幅Ｔ０に等しい時には、論理０信号３
１０の二つのパルスは、幅２Ｔ０を有する一つのパルス
（図示せず）になりうる。論理１の信号に対する時間間
隔ＴＣ（遅延Ｄ１）は、ＴＡ以上でなければならない。
時間間隔ＴＢとＴＤは、両方ともＴＡまたはＴＣの何れ
かの最大値以上でなければならない。かくして、隣接す
るクロックパルス（Ｔ）またはデータストロボパルスの
間の時間間隔は、ＴＣの２倍以上でなければならない。
この要件により、前の論理データビット（Ｂ５）の第２
パルスと現在の論理データビット（Ｂ６）の第１パルス
から形成されたパルス対（例３４１）は有効な論理０
（３１０）、または論理１（３２０）のデータビットと
は見なされない。同期通信システムにおいては、ＴＡ＋
ＴＢとＴＣ＋ＴＤは、タイム期間Ｔに等しくなければな
らない。非同期データビット伝送システムにおいては、
データストロボは、一定の期間Ｔで発生するという条件
は存在しないので、ストロボパルスの間の時間間隔は、
ＴＣの２倍以上でなければならない。
【００２１】図２において、光データ送信器１１０と光
データ受信器１３０を全光回路で実現した回路を示す。
公知の波長フィルタ１１８を用いて、不要な光信号を光
データ送信器１１０から伝送されるのを阻止してもよ
い。増幅器１１７（エルビューム増幅光ファイバ）は、
光信号を光リンク１２０を介して、光データ受信器１３
０に伝送するように特定のレベルまで増幅する。この光
データ送信器１１０と光データ受信器１３０において、
光ＡＮＤゲート１１１、１１２、光ＡＮＤゲート１３
３、１３４は、サニャックスイッチとして実現できる。
この光遅延回路１１３、光遅延回路１３１、１３６は、
遅延Ｄ０を形成するのに必要な所定量の長さの光ファイ
バを用いて、公知の方法で実現できる。同様に、光遅延
回路１１４、光遅延回路１３２、１３５も、遅延量Ｄ１
を形成するのに、必要な所定量の長さの光ファイバを用
いて実現できる。光結合回路１１５、１１６、光遅延回
路１３５は、公知の方向性カプラを用いて実現できる。
データ受信器１３０を全光回路で実現した回路を示す。
公知の波長フィルタ１１８を用いて、不要な光信号を光
データ送信器１１０から伝送されるのを阻止してもよ
い。増幅器１１７（エルビューム増幅光ファイバ）は、
光信号を光リンク１２０を介して、光データ受信器１３
０に伝送するように特定のレベルまで増幅する。この光
データ送信器１１０と光データ受信器１３０において、
光ＡＮＤゲート１１１、１１２、光ＡＮＤゲート１３
３、１３４は、サニャックスイッチとして実現できる。
この光遅延回路１１３、光遅延回路１３１、１３６は、
遅延Ｄ０を形成するのに必要な所定量の長さの光ファイ
バを用いて、公知の方法で実現できる。同様に、光遅延
回路１１４、光遅延回路１３２、１３５も、遅延量Ｄ１
を形成するのに、必要な所定量の長さの光ファイバを用
いて実現できる。光結合回路１１５、１１６、光遅延回
路１３５は、公知の方向性カプラを用いて実現できる。
【００２２】本発明で利用されるサニャックスイッチの
詳細は、米国特許出願第０７／５２１７７４号を参照の
こと。同様に、本発明の動作に使用されるサニャックス
イッチのすべてを利用できるので、光ＡＮＤゲート１１
１を実現するサニャックスイッチ動作についてのみ述べ
る（以後、ＡＮＤゲート１１１はサニャックスイッチ１
１１とも称する）。
詳細は、米国特許出願第０７／５２１７７４号を参照の
こと。同様に、本発明の動作に使用されるサニャックス
イッチのすべてを利用できるので、光ＡＮＤゲート１１
１を実現するサニャックスイッチ動作についてのみ述べ
る（以後、ＡＮＤゲート１１１はサニャックスイッチ１
１１とも称する）。
【００２３】サニャックスイッチとしての光ＡＮＤゲー
ト１１１は、光ファイバ２１０を有し、この光ファイバ
２１０は強化可変屈折率セグメント２１１とその両端で
極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３に接続される。入力光
クロック信号は、入力ＳＩに加えられ、この入力ＳＩ
は、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３のポート１であ
る。極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３のポート２とポー
ト４は、光ファイバ２１０の二つの端部に接続され、光
ファイバ２１０のポート３は、サニャックループの出力
Ｓ０を形成する。かくして、光ファイバ２１０はループ
を形成し（ここでは光ファイバループ２１０と以下称す
る）、信号を伝播するパスと称し、特に、このパスが閉
じられているような構成を意味する。
ト１１１は、光ファイバ２１０を有し、この光ファイバ
２１０は強化可変屈折率セグメント２１１とその両端で
極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３に接続される。入力光
クロック信号は、入力ＳＩに加えられ、この入力ＳＩ
は、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３のポート１であ
る。極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３のポート２とポー
ト４は、光ファイバ２１０の二つの端部に接続され、光
ファイバ２１０のポート３は、サニャックループの出力
Ｓ０を形成する。かくして、光ファイバ２１０はループ
を形成し（ここでは光ファイバループ２１０と以下称す
る）、信号を伝播するパスと称し、特に、このパスが閉
じられているような構成を意味する。
【００２４】このサニャックスイッチとしての光ＡＮＤ
ゲート１１１の動作は以下の通りである。クロック信号
がポート１に入力され、そして、二つの部分に分離さ
れ、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３のポート２とポー
ト４から出力され、時計方向に伝播するのを「ＭＡＲ
Ｋ」信号と称し、反時計方向に伝播するのを「ＲＥＦ」
信号（基準信号）と称する。この「ＭＡＲＫ」信号と
「ＲＥＦ」信号は、このループ内を反対方向に伝播し、
再度極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３に入り、そこで再
結合される。通常の条件下においては、この「ＭＡＲ
Ｋ」信号と「ＲＥＦ」信号は、それがこのループ内を伝
播する間、同一の条件に遭遇する。伝播スピードは、制
御不可能な多くのパラメータの関数、あるいは、時間と
ともに変化する、あるいはしないような関数であるが、
「ＲＥＦ」信号と「ＭＡＲＫ」信号の伝播時間は、極め
て短く、すべてのこれらパラメータは一定とする。従っ
て、ループ内では、何の変化も生じないので、二つの異
なる方向に伝播する信号の光ファイバに対する差は存在
しない。その結果、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３内
での信号の結合は、ポート１に関しては生成的で、ポー
ト３に関しては破壊的である。従って、極性保持カプラ
（ＰＭＣ）２１３のポート１に入る光は、完全にポート
１に反射されて、ポート３へは出力は出ない。上記のこ
とは、ポートＣＴＬＩにおける制御信号が存在しない場
合の動作である。
ゲート１１１の動作は以下の通りである。クロック信号
がポート１に入力され、そして、二つの部分に分離さ
れ、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３のポート２とポー
ト４から出力され、時計方向に伝播するのを「ＭＡＲ
Ｋ」信号と称し、反時計方向に伝播するのを「ＲＥＦ」
信号（基準信号）と称する。この「ＭＡＲＫ」信号と
「ＲＥＦ」信号は、このループ内を反対方向に伝播し、
再度極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３に入り、そこで再
結合される。通常の条件下においては、この「ＭＡＲ
Ｋ」信号と「ＲＥＦ」信号は、それがこのループ内を伝
播する間、同一の条件に遭遇する。伝播スピードは、制
御不可能な多くのパラメータの関数、あるいは、時間と
ともに変化する、あるいはしないような関数であるが、
「ＲＥＦ」信号と「ＭＡＲＫ」信号の伝播時間は、極め
て短く、すべてのこれらパラメータは一定とする。従っ
て、ループ内では、何の変化も生じないので、二つの異
なる方向に伝播する信号の光ファイバに対する差は存在
しない。その結果、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３内
での信号の結合は、ポート１に関しては生成的で、ポー
ト３に関しては破壊的である。従って、極性保持カプラ
（ＰＭＣ）２１３のポート１に入る光は、完全にポート
１に反射されて、ポート３へは出力は出ない。上記のこ
とは、ポートＣＴＬＩにおける制御信号が存在しない場
合の動作である。
【００２５】上記の構造に加えて、サニャックスイッチ
としての光ＡＮＤゲート１１１は、波長結合カプラ２１
４を有し、この波長結合カプラ２１４は、ポートＣＴＬ
Ｉで制御信号（この実施例においては、伝送論理０信号
１０２）を光ファイバ２１０の強化可変屈折率セグメン
ト２１１に注入する。波長結合カプラ２１４は光ファイ
バ２１０内に存在するために、制御信号は光ファイバ２
１０に沿って、一方向にのみ伝播し、具体的には、この
波長結合カプラ２１４は「ＭＡＲＫ」信号の方向に光フ
ァイバ２１０に沿って、伝播する制御信号を注入するよ
う構成されている。波長結合カプラ２１５は、また、光
ファイバ２１０内に存在して、その制御機能を実行し
て、ループから制御信号（伝送論理０信号１０２）を抽
出するようしてもよい。
としての光ＡＮＤゲート１１１は、波長結合カプラ２１
４を有し、この波長結合カプラ２１４は、ポートＣＴＬ
Ｉで制御信号（この実施例においては、伝送論理０信号
１０２）を光ファイバ２１０の強化可変屈折率セグメン
ト２１１に注入する。波長結合カプラ２１４は光ファイ
バ２１０内に存在するために、制御信号は光ファイバ２
１０に沿って、一方向にのみ伝播し、具体的には、この
波長結合カプラ２１４は「ＭＡＲＫ」信号の方向に光フ
ァイバ２１０に沿って、伝播する制御信号を注入するよ
う構成されている。波長結合カプラ２１５は、また、光
ファイバ２１０内に存在して、その制御機能を実行し
て、ループから制御信号（伝送論理０信号１０２）を抽
出するようしてもよい。
【００２６】光ファイバ２１０の強化可変屈折率セグメ
ント２１１は、可変屈折率材料で形成されて、その材料
中を通過する光ビームの伝播速度は、そのビームの強度
の関数であるような特性を有する。この特性はすべての
光ファイバに存在し、ある種の光ファイバは、このよう
な可変屈折率特性を強化するように製造されている。さ
らに、伝播速度の変化に影響を与えるような光ビーム
（制御信号）に対し、変化するだけでなく、同時に、そ
の材料中を通過する他の光ビーム（例、「ＭＡＲＫ」信
号）の伝播スピードも変化させる。この制御信号と「Ｍ
ＡＲＫ」信号の間の非線形の相互作用は、光Ｋｅｒｒ効
果に起因する交差変調手段により達成される。当然のこ
とながら、光ファイバ２１０の全長をこのような可変屈
折率材料で形成してもよいが、より一般的には、この光
ファイバ２１０は、強化可変屈折率セグメント２１１の
部分がこのような材料で形成されるようにする。また
は、さらに、一般的には、光ファイバ２１０のループは
必ずしもすべてが光ファイバである必要はなく、光を伝
播する他の導波路でも構わない。
ント２１１は、可変屈折率材料で形成されて、その材料
中を通過する光ビームの伝播速度は、そのビームの強度
の関数であるような特性を有する。この特性はすべての
光ファイバに存在し、ある種の光ファイバは、このよう
な可変屈折率特性を強化するように製造されている。さ
らに、伝播速度の変化に影響を与えるような光ビーム
（制御信号）に対し、変化するだけでなく、同時に、そ
の材料中を通過する他の光ビーム（例、「ＭＡＲＫ」信
号）の伝播スピードも変化させる。この制御信号と「Ｍ
ＡＲＫ」信号の間の非線形の相互作用は、光Ｋｅｒｒ効
果に起因する交差変調手段により達成される。当然のこ
とながら、光ファイバ２１０の全長をこのような可変屈
折率材料で形成してもよいが、より一般的には、この光
ファイバ２１０は、強化可変屈折率セグメント２１１の
部分がこのような材料で形成されるようにする。また
は、さらに、一般的には、光ファイバ２１０のループは
必ずしもすべてが光ファイバである必要はなく、光を伝
播する他の導波路でも構わない。
【００２７】サニャックスイッチとしての光ＡＮＤゲー
ト１１１は、強化可変屈折率セグメント２１１に伝播速
度制御可能な材料を有する光ファイバ２１０を有し、
「ＭＡＲＫ」信号と「ＲＥＦ」信号は、このループ内を
反対方向に伝播し、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３で
結合され、波長結合カプラ２１４で注入された制御信号
（論理０信号）は「ＭＡＲＫ」信号と同一方向に強化可
変屈折率セグメント２１１内を伝播し、波長結合カプラ
２１５で抽出される。この制御信号が存在しない時は、
「ＭＡＲＫ」信号と「ＲＥＦ」信号は上記したように極
性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３内で結合される。ポート
１でスイッチ内に入った信号は、光ファイバ２１０で反
射されて、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３のポート１
から出る。しかし、制御信号（送信論理０信号１０２）
が存在し、強化可変屈折率セグメント２１１内を「ＭＡ
ＲＫ」信号とともに伝播する時には、制御信号により
「ＭＡＲＫ」信号の伝播速度が変化して、極性保持カプ
ラ（ＰＭＣ）２１３に到着する「ＭＡＲＫ」信号の位相
を変化させる。制御信号のエネルギーと強化可変屈折率
セグメント２１１内の相互作用期間（「ＭＡＲＫ」信号
と制御信号との間の）を適当に制御すると、「ＭＡＲ
Ｋ」信号と「ＲＥＦ」信号との間の位相関係は約πラジ
アンで、このことは「ＭＡＲＫ」信号は「ＲＥＦ」信号
に対し約１８０°位相がずれていることを意味する。こ
のことにより、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３内にお
ける「ＭＡＲＫ」信号と「ＲＥＦ」信号の結合は、ポー
ト１に関しては、完全に破壊的で、ポート３に関して
は、完全に生成的である。その結果、すべてのエネルギ
ーは、ポート１（反射信号出力ポート）ではなく、ポー
ト３（非反射信号出力ポート）に存在する。かくして、
ポート３の出力は、クロックパルスと制御パルス（送信
論理０信号１０２）との論理ＡＮＤである。それ故に、
サニャックスイッチとしての光ＡＮＤゲート１１１の出
力ＳＯは、ＳＩとＣＴＬＩにおける入力の論理ＡＮＤ結
合である。
ト１１１は、強化可変屈折率セグメント２１１に伝播速
度制御可能な材料を有する光ファイバ２１０を有し、
「ＭＡＲＫ」信号と「ＲＥＦ」信号は、このループ内を
反対方向に伝播し、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３で
結合され、波長結合カプラ２１４で注入された制御信号
（論理０信号）は「ＭＡＲＫ」信号と同一方向に強化可
変屈折率セグメント２１１内を伝播し、波長結合カプラ
２１５で抽出される。この制御信号が存在しない時は、
「ＭＡＲＫ」信号と「ＲＥＦ」信号は上記したように極
性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３内で結合される。ポート
１でスイッチ内に入った信号は、光ファイバ２１０で反
射されて、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３のポート１
から出る。しかし、制御信号（送信論理０信号１０２）
が存在し、強化可変屈折率セグメント２１１内を「ＭＡ
ＲＫ」信号とともに伝播する時には、制御信号により
「ＭＡＲＫ」信号の伝播速度が変化して、極性保持カプ
ラ（ＰＭＣ）２１３に到着する「ＭＡＲＫ」信号の位相
を変化させる。制御信号のエネルギーと強化可変屈折率
セグメント２１１内の相互作用期間（「ＭＡＲＫ」信号
と制御信号との間の）を適当に制御すると、「ＭＡＲ
Ｋ」信号と「ＲＥＦ」信号との間の位相関係は約πラジ
アンで、このことは「ＭＡＲＫ」信号は「ＲＥＦ」信号
に対し約１８０°位相がずれていることを意味する。こ
のことにより、極性保持カプラ（ＰＭＣ）２１３内にお
ける「ＭＡＲＫ」信号と「ＲＥＦ」信号の結合は、ポー
ト１に関しては、完全に破壊的で、ポート３に関して
は、完全に生成的である。その結果、すべてのエネルギ
ーは、ポート１（反射信号出力ポート）ではなく、ポー
ト３（非反射信号出力ポート）に存在する。かくして、
ポート３の出力は、クロックパルスと制御パルス（送信
論理０信号１０２）との論理ＡＮＤである。それ故に、
サニャックスイッチとしての光ＡＮＤゲート１１１の出
力ＳＯは、ＳＩとＣＴＬＩにおける入力の論理ＡＮＤ結
合である。
【００２８】この「ＲＥＦ」信号は、強化可変屈折率セ
グメント２１１内を主に通過し、そのスピードは制御信
号により幾分影響される。しかし、制御信号と「ＲＥ
Ｆ」信号は、反対方向に伝播するので、その相互作用の
時間は、「ＭＡＲＫ」信号と制御信号の相互作用の時間
よりも遥かに短い。
グメント２１１内を主に通過し、そのスピードは制御信
号により幾分影響される。しかし、制御信号と「ＲＥ
Ｆ」信号は、反対方向に伝播するので、その相互作用の
時間は、「ＭＡＲＫ」信号と制御信号の相互作用の時間
よりも遥かに短い。
【００２９】サニャックスイッチの適切な動作を確保す
るために、すなわち、ポート３で出力されるパルスの品
質劣化（例、クリップリング）を最小化するために、制
御信号（論理０信号１０２）が光ファイバ２１０の強化
可変屈折率セグメント２１１を通過する間に、「ＭＡＲ
Ｋ」信号と完全に交差する必要がある。これは強化可変
屈折率セグメント２１１の材料が二重のスピード特性を
有すること、すなわち、制御信号の伝播は、「ＭＡＲ
Ｋ」（クロック）信号とは異なる速度で伝播することに
より達成される。この伝播速度の差は制御信号の制御可
能なパラメータ、例えば、波長、強度、極性に関係して
いる。この実施例においては、波長を用いている。すな
わち、クロック信号の波長（λ１）は、制御信号（送信
論理０信号１０２）の波長（λ２）とは異なる。
るために、すなわち、ポート３で出力されるパルスの品
質劣化（例、クリップリング）を最小化するために、制
御信号（論理０信号１０２）が光ファイバ２１０の強化
可変屈折率セグメント２１１を通過する間に、「ＭＡＲ
Ｋ」信号と完全に交差する必要がある。これは強化可変
屈折率セグメント２１１の材料が二重のスピード特性を
有すること、すなわち、制御信号の伝播は、「ＭＡＲ
Ｋ」（クロック）信号とは異なる速度で伝播することに
より達成される。この伝播速度の差は制御信号の制御可
能なパラメータ、例えば、波長、強度、極性に関係して
いる。この実施例においては、波長を用いている。すな
わち、クロック信号の波長（λ１）は、制御信号（送信
論理０信号１０２）の波長（λ２）とは異なる。
【００３０】制御信号が波長結合カプラ２１４内で完全
に「ＭＡＲＫ」信号と交差する限り、このサニャックス
イッチの動作は、制御信号の形状、あるいはその正確な
タイミングには、影響されない。ただ、制御信号の全体
エネルギー（制御パルスの積分値）にのみ影響される。
に「ＭＡＲＫ」信号と交差する限り、このサニャックス
イッチの動作は、制御信号の形状、あるいはその正確な
タイミングには、影響されない。ただ、制御信号の全体
エネルギー（制御パルスの積分値）にのみ影響される。
【００３１】強化可変屈折率セグメント２１１は波長に
基づいた制御パラメータを有するよう選択される。かく
して、光ファイバ２１０は、分散特性を有する。制御信
号の波長は、クロック信号の波長に対するスピードとは
異なる伝播速度で、強化可変屈折率セグメント２１１内
を伝播する波長になるよう選択される。この制御信号の
波長とクロック信号の波長は、十分な伝播速度の差を与
えるような光ファイバの分散を有するよう選択され、そ
の結果、制御パルスとクロックパルスは、強化可変屈折
率セグメント２１１内で完全に互いに交差する。例え
ば、制御信号を第１の波長として選択すると、クロック
信号は光ファイバ２１０に最初に入る。かくして、制御
信号は、強化可変屈折率セグメント２１１内で「ＭＡＲ
Ｋ」信号と交差、あるいは追い抜く。これは「ＭＡＲ
Ｋ」信号が制御信号が強化可変屈折率セグメント２１１
に入るのを追い抜かして、行われる。同様に、クロック
信号が第１の波長の場合には、「ＭＡＲＫ」信号は、よ
り遅い制御信号により交差される。このような構成にお
いて、制御信号は、「ＭＡＲＫ」信号よりも先に強化可
変屈折率セグメント２１１内に入ることになる。
基づいた制御パラメータを有するよう選択される。かく
して、光ファイバ２１０は、分散特性を有する。制御信
号の波長は、クロック信号の波長に対するスピードとは
異なる伝播速度で、強化可変屈折率セグメント２１１内
を伝播する波長になるよう選択される。この制御信号の
波長とクロック信号の波長は、十分な伝播速度の差を与
えるような光ファイバの分散を有するよう選択され、そ
の結果、制御パルスとクロックパルスは、強化可変屈折
率セグメント２１１内で完全に互いに交差する。例え
ば、制御信号を第１の波長として選択すると、クロック
信号は光ファイバ２１０に最初に入る。かくして、制御
信号は、強化可変屈折率セグメント２１１内で「ＭＡＲ
Ｋ」信号と交差、あるいは追い抜く。これは「ＭＡＲ
Ｋ」信号が制御信号が強化可変屈折率セグメント２１１
に入るのを追い抜かして、行われる。同様に、クロック
信号が第１の波長の場合には、「ＭＡＲＫ」信号は、よ
り遅い制御信号により交差される。このような構成にお
いて、制御信号は、「ＭＡＲＫ」信号よりも先に強化可
変屈折率セグメント２１１内に入ることになる。
【００３２】
【発明の効果】以上、述べたように、 本発明の光通信
システムは、データ伝送のバンド幅を最適化しながら、
信頼性のある光データ通信システムに使用される送信器
と受信器を提供することができる。
システムは、データ伝送のバンド幅を最適化しながら、
信頼性のある光データ通信システムに使用される送信器
と受信器を提供することができる。
【図１】本発明の送信器と受信器とを有する通信システ
ムの等価ブロック図である。
ムの等価ブロック図である。
【図２】図１の光通信システムの種々のブロックの光回
路の実施例を示す図である。
路の実施例を示す図である。
【図３】本発明を理解するために、論理０と論理１のデ
ータ伝送を表す信号波形の図である。
ータ伝送を表す信号波形の図である。
１０１ パス １０２、１０３ 入力パス １１０ 光データ送信器 １１１、１１２ 光ＡＮＤゲート １１３、１１４ 光遅延回路 １１５、１１６ 光結合回路 １１７ 増幅器 １１８ 波長フィルタ １２０ 光リンク １３０ 光データ受信器 １３１、１３２ 光遅延回路 １３３、１３４ 光ＡＮＤゲート １３５、１３６ 光遅延回路 １３７ 光アイソレータ １４１、１４２、１４３ パス １４１Ａ、１４２Ａ、１４４ パス １５０、１５１ クロック再生回路 ２１０ 光ファイバ ２１１ 強化可変屈折率セグメント ２１３ 極性保持カプラ（ＰＭＣ） ２１４、２１５ 波長結合カプラ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/26 Ｈ０４Ｌ 7/04 7/08 (56)参考文献 特開 昭62−202300（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−229836（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−10832（ＪＰ，Ａ) 米国特許4377006（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 H04Q 9/00 - 9/16 H03K 5/13 - 5/15 H03M 5/08 - 5/10
Claims (9)
- 【請求項１】 第１入力信号（１０２）に応答して、該
第１入力信号を表す第１光パルスと第２光パルスとを有
する第１符号を、前記第１光パルスの後に第１所定時間
（Ｄ０）だけ遅れて前記第２光パルスが現れるように生
成し、送信する第１光回路手段（１１１，１１３，１１
５）と、 第２入力信号（１０３）に応答して、該第２入力信号を
表す第３光パルスと第４光パルスとを有する第２符号
を、前記第３光パルスの後に第２所定時間（Ｄ１）だけ
遅れて前記第４光パルスが現れるように生成し、送信す
る第２光回路手段（１１２，１１４，１１６）と、 前記第１符号の送信と前記第２符号の送信との間の時間
が、前記第１符号の第２光パルスと前記第２符号の第３
光パルスとの間の時間（ＴＢまたはＴＤ）で測定して、
前記第１所定時間と第２所定時間のいずれよりも大きく
なるように、前記第１符号および前記第２符号の送信を
制御する制御手段（１０１，１１１，１１２）とを有す
ることを特徴とする光データ送信器。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記第１所定時間（Ｄ
０）と前記第２所定時間（Ｄ１）の最大値の２倍より大
きい周期（Ｔ）に対応するクロック周波数で現れるクロ
ックパルスを生成することを特徴とする請求項１に記載
の光データ送信器。 - 【請求項３】 前記第１所定時間（Ｄ０）は、前記第１
光パルスの幅以上であり、 前記第２所定時間（Ｄ１）は、前記第１所定時間より大
きく、 前記第１符号と前記第２符号の間の分離時間（Ｔ）は、
前記第１符号の第１光パルスと前記第２符号の第３光パ
ルスとの間の時間で測定して、前記第１所定時間と前記
第２所定時間の最大値の２倍より大きいことを特徴とす
る請求項１に記載の光データ送信器。 - 【請求項４】 前記第１光パルスおよび前記第３光パル
スは、複数のタイムスロットを有する所定時間間隔にお
ける第１タイムスロットに現れ、 前記第２光パルスおよび前記第４光パルスは、前記所定
時間間隔における前記第１タイムスロットとは別の相異
なるタイムスロットに現れ、 前記所定時間間隔に含まれるタイムスロットの数は、前
記第２光パルスと前記第４光パルスの大きいほうのタイ
ムスロット番号の２倍から１を引いた数以上であること
を特徴とする請求項１に記載の光データ送信器。 - 【請求項５】 互いに第１所定時間だけ離れた２つの光
パルスからなる第１光パルス対を受信し、該第１光パル
ス対に応答して、第１出力信号を生成する第１光回路手
段（１３１，１３３）と、 互いに第２所定時間だけ離れた２つの光パルスからなる
第２光パルス対を受信し、該第２光パルス対に応答し
て、第２出力信号を生成する第２光回路手段（１３２，
１３４）とを有する、光パスを介して光パルス対を受信
する光データ受信器において、 連続する光パルス対の受信の間の時間間隔は、前記第１
所定時間と前記第２所定時間のいずれよりも大きいこと
を特徴とする光データ受信器。 - 【請求項６】 前記第１光回路手段は、前記光パスに接
続された入力ポート（ＳＩ）と、第１所定時間に等しい
遅延を有する第１光遅延手段を介して前記光パスに接続
された制御ポート（ＣＴＬＩ）と、を有する光ＡＮＤゲ
ートとして構成される光サニャックスイッチ（１３３）
を有し、 前記第２光回路手段は、前記光パスに接続された入力ポ
ート（ＳＩ）と、第２所定時間に等しい遅延を有する第
２光遅延手段を介して前記光パスに接続された制御ポー
ト（ＣＴＬＩ）と、を有する光ＡＮＤゲートとして構成
される光サニャックスイッチ（１３４）を有することを
特徴とする請求項５に記載の光データ受信器。 - 【請求項７】 前記第１出力信号と前記第２出力信号を
結合して出力制御信号（１４３または１４４）を生成す
る第３光回路手段（１５０または１５１）をさらに有す
ることを特徴とする請求項５に記載の光データ受信器。 - 【請求項８】 送信器（１１０）と受信器（１３０）と
を有する光通信システムにおいて、 前記送信器は、 第１入力信号に応答して、互いに第１所定時間だけ離れ
た２つの光パルスからなる第１光パルス対を生成し送信
する第１手段（１１１，１１３，１１５）と、第２入力
信号に応答して、互いに第２所定時間だけ離れた２つの
光パルスからなる第２光パルス対を生成し送信する第２
手段（１１２，１１４，１１６）と、 前記第１光パルス対と前記第２光パルス対の間の時間
が、前記第１光パルス対の後のパルスと前記第２パルス
対の前のパルスとの間の時間で測定して、前記第１所定
時間と前記第２所定時間のいずれよりも大きくなるよう
に、前記第１光パルス対および前記第２光パルス対の送
信を制御する第３手段（１０１，１１１，１１２）とを
有し、 前記受信器は、 前記第１光パルス対を受信し、該第１光パルス対に応答
して、第１出力信号を生成する第１手段（１３１，１３
３）と、 前記第２光パルス対を受信し、該第２光パルス対に応答
して、第２出力信号を生成する第２手段（１３２，１３
４）とを有することを特徴とする光通信システム。 - 【請求項９】 前記送信器の第３手段は、クロックパル
スを受信する手段（１０１）を有し、 前記送信器の第１手段は、受信したクロックパルスと前
記第１入力信号とに応答して、前記第１光パルス対の第
１パルスを生成し、 前記送信器の第２手段は、受信したクロックパルスと前
記第２入力信号とに応答して、前記第２光パルス対の第
１パルスを生成することを特徴とする請求項８に記載の
光通信システム。
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| US961606 | 1992-10-15 | ||
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