JP3158706B2 - 光分配装置 - Google Patents
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
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- H04J14/00—Optical multiplex systems
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は回線交換方式、パケット
交換方式、ATM交換方式等による時分割多重化光信号
伝送網、及びその交換ノードに係る。
交換方式、ATM交換方式等による時分割多重化光信号
伝送網、及びその交換ノードに係る。
【0002】
【従来の技術】従来光分配機能を有する装置について
は、1990年電子情報通信学会春季全国大会、C−2
20、において論じられているように、5個のレーザダ
イオード光ゲートサブモジュールと1×4光分岐導波回
路から構成される無損失1×4光ゲートスイッチが報告
されている。光分岐導波回路の4出力端のそれぞれにス
イッチング用レーザダイオード光ゲートサブモジュール
が接続されており、入力端に偏波補償用として1個のサ
ブモジュールが、他の4個のゲートと活性層面を垂直に
するように接続されている。サブモジュールは、1.3
μm帯用InGaAsPレーザダイオード光ゲートとそ
の両端に設置された先端半径10μmの単一モード先球
光ファイバがCu−W筐体内に収められた構造をしてお
り、レーザダイオード光ゲート−先球光ファイバ間の結
合損失は3dBである。光分岐導波回路は、石英系光導
波路/Siから成り、1×2Y分岐2段構造であり、フ
ァイバ−光分岐導波回路−ファイバ間の伝搬損失は8d
Bである。スイッチ全体の大きさは、12mm×75m
mである。各レーザダイオード光ゲートに27〜30m
Aの励起電流を加えることにより、無損失スイッチング
が実現されている。
は、1990年電子情報通信学会春季全国大会、C−2
20、において論じられているように、5個のレーザダ
イオード光ゲートサブモジュールと1×4光分岐導波回
路から構成される無損失1×4光ゲートスイッチが報告
されている。光分岐導波回路の4出力端のそれぞれにス
イッチング用レーザダイオード光ゲートサブモジュール
が接続されており、入力端に偏波補償用として1個のサ
ブモジュールが、他の4個のゲートと活性層面を垂直に
するように接続されている。サブモジュールは、1.3
μm帯用InGaAsPレーザダイオード光ゲートとそ
の両端に設置された先端半径10μmの単一モード先球
光ファイバがCu−W筐体内に収められた構造をしてお
り、レーザダイオード光ゲート−先球光ファイバ間の結
合損失は3dBである。光分岐導波回路は、石英系光導
波路/Siから成り、1×2Y分岐2段構造であり、フ
ァイバ−光分岐導波回路−ファイバ間の伝搬損失は8d
Bである。スイッチ全体の大きさは、12mm×75m
mである。各レーザダイオード光ゲートに27〜30m
Aの励起電流を加えることにより、無損失スイッチング
が実現されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記無損失1×4光ゲ
ートスイッチと同じ原理による1×(2のN乗)光ゲート
スイッチは、内蔵するレーザダイオード光ゲートが持つ
利得によりスイッチング時の入出力間損失が補償できる
ため、回線交換方式あるいは時分割多重化光信号伝送網
における分配ノードとしての応用が検討されている。し
かし、上記無損失1×4光ゲートスイッチでは、入出力
側でS/N比(信号対雑音強度比)が光分岐導波回路前
後のレーザダイオード光ゲートサブモジュールによる劣
化量に加え、さらに光分岐導波回路により8dB劣化し
ている。一般に1×(2のN乗)光ゲートスイッチでは、
入出力側のS/N比が光分岐導波回路により原理的に
(3×N)dB以上劣化するという問題点があった。ま
た上記無損失1×4光ゲートスイッチでは、5個のレー
ザダイオード光ゲートサブモジュールが使用されている
が、1×(2のN乗)光ゲートスイッチでは、(2のN乗)
個以上のレーザダイオード光ゲートが必要であり、小
型、大規模な光ゲートスイッチを実現することが困難で
あるという問題点があった。さらにパケット交換方式、
ATM交換方式等による時分割多重化光信号伝送網にお
ける分配ノードとしての応用を考えた場合、1×(2の
N乗)光ゲートスイッチでは、光信号列全体を保存しつ
つ特定のパケットを分配することが出来ないため、これ
を縦続接続した場合に、1個のパケットを2ヵ所以上の
分配ノードから分配出来ないなど、使用形態に制限が生
じるという問題点があった。
ートスイッチと同じ原理による1×(2のN乗)光ゲート
スイッチは、内蔵するレーザダイオード光ゲートが持つ
利得によりスイッチング時の入出力間損失が補償できる
ため、回線交換方式あるいは時分割多重化光信号伝送網
における分配ノードとしての応用が検討されている。し
かし、上記無損失1×4光ゲートスイッチでは、入出力
側でS/N比(信号対雑音強度比)が光分岐導波回路前
後のレーザダイオード光ゲートサブモジュールによる劣
化量に加え、さらに光分岐導波回路により8dB劣化し
ている。一般に1×(2のN乗)光ゲートスイッチでは、
入出力側のS/N比が光分岐導波回路により原理的に
(3×N)dB以上劣化するという問題点があった。ま
た上記無損失1×4光ゲートスイッチでは、5個のレー
ザダイオード光ゲートサブモジュールが使用されている
が、1×(2のN乗)光ゲートスイッチでは、(2のN乗)
個以上のレーザダイオード光ゲートが必要であり、小
型、大規模な光ゲートスイッチを実現することが困難で
あるという問題点があった。さらにパケット交換方式、
ATM交換方式等による時分割多重化光信号伝送網にお
ける分配ノードとしての応用を考えた場合、1×(2の
N乗)光ゲートスイッチでは、光信号列全体を保存しつ
つ特定のパケットを分配することが出来ないため、これ
を縦続接続した場合に、1個のパケットを2ヵ所以上の
分配ノードから分配出来ないなど、使用形態に制限が生
じるという問題点があった。
【0004】本発明の目的は回線交換方式あるいはパケ
ット交換方式、ATM交換方式等による時分割多重化光
信号伝送網における分配ノードとしての応用が可能な光
分配装置において、分配数を増加しても入出力側のS/
N比の劣化が少なく、あるいは多数の光能動素子を必要
とせず、かつ光信号列全体を保存しつつ特定のパケット
を分配することが出来る方法を提供することにある。
ット交換方式、ATM交換方式等による時分割多重化光
信号伝送網における分配ノードとしての応用が可能な光
分配装置において、分配数を増加しても入出力側のS/
N比の劣化が少なく、あるいは多数の光能動素子を必要
とせず、かつ光信号列全体を保存しつつ特定のパケット
を分配することが出来る方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、時分割多重化光信号列を、単一
または複数の局発光と合波した後、半導体光増幅器に入
射し、上記半導体光増幅器からの出射光を分波器に入射
する。上記分波器は上記光信号列と同じ波長の光を出力
側光信号伝送用ファイバに、上記光信号列と異なる単一
または複数の波長の光をその波長と1対1に対応する単
一または複数の中間出力ポートに出射するように設計す
る。上記単一または複数の局発光の波長を出力すべき中
間出力ポートと1対1に対応する波長に選ぶことによ
り、光信号列全体を出力側光信号伝送用ファイバに、任
意の部分を指定された単一または複数の中間出力ポート
に分配することが可能となる。
に、本発明においては、時分割多重化光信号列を、単一
または複数の局発光と合波した後、半導体光増幅器に入
射し、上記半導体光増幅器からの出射光を分波器に入射
する。上記分波器は上記光信号列と同じ波長の光を出力
側光信号伝送用ファイバに、上記光信号列と異なる単一
または複数の波長の光をその波長と1対1に対応する単
一または複数の中間出力ポートに出射するように設計す
る。上記単一または複数の局発光の波長を出力すべき中
間出力ポートと1対1に対応する波長に選ぶことによ
り、光信号列全体を出力側光信号伝送用ファイバに、任
意の部分を指定された単一または複数の中間出力ポート
に分配することが可能となる。
【0006】特にパケット交換方式、ATM交換方式等
による時分割多重化光信号列に対しては、各パケット内
の光信号の1部を光分岐器により分岐し、そのヘッダに
格納されたパケットの行き先に関する情報を受光器によ
り読み取る。または半導体光増幅器を2個使用し、各パ
ケットを前段の半導体光増幅器に通過させることによ
り、上記情報を読み取る。上記情報に従い、上記局発光
を、各パケットが通過する時間だけ出射する。上記光分
岐器または上記前段の半導体光増幅器を通過した各パケ
ットは遅延線を通過させた後上記局発光と合波する。こ
こで上記遅延線を通過するのに要する時間が、ヘッダが
受光器または前段の半導体光増幅器に入射されてから上
記局発光を操作するまでの時間と等しくなるように上記
遅延線の長さを決める。これにより光信号列全体を出力
側光信号伝送用ファイバに、任意のパケットをそのヘッ
ダで指定された単一または複数の中間出力ポートに分配
することが可能となる。
による時分割多重化光信号列に対しては、各パケット内
の光信号の1部を光分岐器により分岐し、そのヘッダに
格納されたパケットの行き先に関する情報を受光器によ
り読み取る。または半導体光増幅器を2個使用し、各パ
ケットを前段の半導体光増幅器に通過させることによ
り、上記情報を読み取る。上記情報に従い、上記局発光
を、各パケットが通過する時間だけ出射する。上記光分
岐器または上記前段の半導体光増幅器を通過した各パケ
ットは遅延線を通過させた後上記局発光と合波する。こ
こで上記遅延線を通過するのに要する時間が、ヘッダが
受光器または前段の半導体光増幅器に入射されてから上
記局発光を操作するまでの時間と等しくなるように上記
遅延線の長さを決める。これにより光信号列全体を出力
側光信号伝送用ファイバに、任意のパケットをそのヘッ
ダで指定された単一または複数の中間出力ポートに分配
することが可能となる。
【0007】
【作用】上記半導体光増幅器に入射された時分割多重化
光信号は半導体光増幅器中のキャリア密度を変調する。
即ち、上記光信号の強度が大きい場合はキャリアの消費
が大きくキャリア密度が減少する。一方、上記光信号の
強度が小さい場合はキャリアの消費が小さくキャリア密
度の減少は少ない。上記光信号と共に入射された単一ま
たは複数の局発光が半導体光増幅器中で受ける利得は、
キャリア密度が大きい場合は高く、キャリア密度が小さ
い場合は低くなるか又は損失に転じる。このため上記局
発光は上記光信号の反転状態に強度変調される。上記光
信号と上記局発光は分波器に入射されると、上記分波器
により、上記光信号は出力側光信号伝送用ファイバに、
上記光信号列と異なる波長を持つ単一または複数の上記
局発光はその波長と1対1に対応する単一または複数の
中間出力ポートに出射される。これにより光信号列全体
は出力側光信号伝送用ファイバに、任意の部分が指定さ
れた単一または複数の中間出力ポートに分配される。
光信号は半導体光増幅器中のキャリア密度を変調する。
即ち、上記光信号の強度が大きい場合はキャリアの消費
が大きくキャリア密度が減少する。一方、上記光信号の
強度が小さい場合はキャリアの消費が小さくキャリア密
度の減少は少ない。上記光信号と共に入射された単一ま
たは複数の局発光が半導体光増幅器中で受ける利得は、
キャリア密度が大きい場合は高く、キャリア密度が小さ
い場合は低くなるか又は損失に転じる。このため上記局
発光は上記光信号の反転状態に強度変調される。上記光
信号と上記局発光は分波器に入射されると、上記分波器
により、上記光信号は出力側光信号伝送用ファイバに、
上記光信号列と異なる波長を持つ単一または複数の上記
局発光はその波長と1対1に対応する単一または複数の
中間出力ポートに出射される。これにより光信号列全体
は出力側光信号伝送用ファイバに、任意の部分が指定さ
れた単一または複数の中間出力ポートに分配される。
【0008】特にパケット交換方式、ATM交換方式等
による時分割多重化光信号列に対しては、各パケットの
ヘッダに格納されたパケットの行き先に関する情報は受
光器により読み取る事が可能である。また半導体光増幅
器を2個使用した場合は、各パケットのヘッダが前段の
半導体光増幅器を通過する際、その端子電圧を変調する
ため、上記変調信号から各パケットの行き先に関する情
報を読み取る事が可能である。上記情報に従い上記局発
光は各パケットが通過する時間だけ出射される。各パケ
ットは遅延線を通過した後、上記局発光と同時に合波器
に入射され、合波される。半導体光増幅器を通過した
後、反転状態に強度変調された上記局発光と上記光信号
は分波器に入射され、上記分波器により、光信号列全体
は出力側光信号伝送用ファイバに、任意のパケットはそ
のヘッダで指定された単一または複数の中間出力ポート
に分配される。
による時分割多重化光信号列に対しては、各パケットの
ヘッダに格納されたパケットの行き先に関する情報は受
光器により読み取る事が可能である。また半導体光増幅
器を2個使用した場合は、各パケットのヘッダが前段の
半導体光増幅器を通過する際、その端子電圧を変調する
ため、上記変調信号から各パケットの行き先に関する情
報を読み取る事が可能である。上記情報に従い上記局発
光は各パケットが通過する時間だけ出射される。各パケ
ットは遅延線を通過した後、上記局発光と同時に合波器
に入射され、合波される。半導体光増幅器を通過した
後、反転状態に強度変調された上記局発光と上記光信号
は分波器に入射され、上記分波器により、光信号列全体
は出力側光信号伝送用ファイバに、任意のパケットはそ
のヘッダで指定された単一または複数の中間出力ポート
に分配される。
【0009】
【実施例】本発明の第1の実施例を図1に示す。図1は
光分配装置の構成図であり、同装置の入力側に接続され
た伝送路から入力された時分割多重化光信号列の任意の
パケットの反転信号を、上記パケットのヘッダに書き込
まれた情報に対応した中間出力ポートに出力し、同時に
光信号列全体を出力側に接続された伝送路に出力するこ
とが可能である。図1において、1は入力側光信号伝送
用ファイバ、2は前置半導体光増幅器、3は遅延線、4
は光合波器、5は後置半導体光増幅器、6は光分波器、
7は出力側光信号伝送用ファイバ、8A、8B、8Cは
中間出力ポート、9は波長可変光源制御回路、10は波
長可変光源である。入力側光信号伝送用ファイバ1から
多数のパケットを時分割多重化した波長λ0の原光信号
列が入力される。順方向に一定電圧が印加された前置半
導体光増幅器2を通過すると、その端子電圧は原光信号
列による変調を受ける。変調信号は波長可変光源制御回
路9に伝送される。各パケットのヘッダにはパケットの
行き先に関する情報、即ちパケットを中間出力ポート8
A、8B、8Cの何れに出力するのか、あるいは何れに
も出力しないかを指定する情報が格納されており、その
情報に従い波長可変光源制御回路9が波長可変光源10
を操作し、パケットの行き先と1対1に対応する波長で
一定出力の局発光を出射させる。局発光の波長は、パケ
ットの行き先が中間出力ポート8A、8B、8Cの場合
にはλA、λB、λCとする。ただし何れにも出力しない
場合は局発光を出射しない。ヘッダが前置半導体光増幅
器2を通過してから波長可変光源10が局発光を出射す
るまで一定の時間遅れが発生するが、前置半導体光増幅
器2を通過した原光信号が遅延線3を通過するのに同じ
だけの時間を費やすよう、遅延線3の長さが精密に決め
られている。このため遅延線3を通過したヘッダと局発
光が同時に光合波器4に入射され、合波された後、順方
向に一定電圧が印加された後置半導体光増幅器5に入射
される。後置半導体光増幅器5中のキャリア密度はパケ
ット内の原光信号により変調され、局発光はその反転信
号に変調される。原光信号及び変調された局発光は後置
半導体光増幅器5から出射された後、光分波器6に入射
される。光分波器6は波長λ0の光を出力側光信号伝送
用ファイバ7に、波長λA、λB、λCの光を中間出力ポ
ート8A、8B、8Cに出射するよう設計されている。
このためパケット内の原光信号が出力側光信号伝送用フ
ァイバ7に出力され、その反転信号が、そのヘッダに書
き込まれた行き先に応じて中間出力ポート8A、8B、
8Cの何れかに出力されるか、または何れにも出力され
ない。
光分配装置の構成図であり、同装置の入力側に接続され
た伝送路から入力された時分割多重化光信号列の任意の
パケットの反転信号を、上記パケットのヘッダに書き込
まれた情報に対応した中間出力ポートに出力し、同時に
光信号列全体を出力側に接続された伝送路に出力するこ
とが可能である。図1において、1は入力側光信号伝送
用ファイバ、2は前置半導体光増幅器、3は遅延線、4
は光合波器、5は後置半導体光増幅器、6は光分波器、
7は出力側光信号伝送用ファイバ、8A、8B、8Cは
中間出力ポート、9は波長可変光源制御回路、10は波
長可変光源である。入力側光信号伝送用ファイバ1から
多数のパケットを時分割多重化した波長λ0の原光信号
列が入力される。順方向に一定電圧が印加された前置半
導体光増幅器2を通過すると、その端子電圧は原光信号
列による変調を受ける。変調信号は波長可変光源制御回
路9に伝送される。各パケットのヘッダにはパケットの
行き先に関する情報、即ちパケットを中間出力ポート8
A、8B、8Cの何れに出力するのか、あるいは何れに
も出力しないかを指定する情報が格納されており、その
情報に従い波長可変光源制御回路9が波長可変光源10
を操作し、パケットの行き先と1対1に対応する波長で
一定出力の局発光を出射させる。局発光の波長は、パケ
ットの行き先が中間出力ポート8A、8B、8Cの場合
にはλA、λB、λCとする。ただし何れにも出力しない
場合は局発光を出射しない。ヘッダが前置半導体光増幅
器2を通過してから波長可変光源10が局発光を出射す
るまで一定の時間遅れが発生するが、前置半導体光増幅
器2を通過した原光信号が遅延線3を通過するのに同じ
だけの時間を費やすよう、遅延線3の長さが精密に決め
られている。このため遅延線3を通過したヘッダと局発
光が同時に光合波器4に入射され、合波された後、順方
向に一定電圧が印加された後置半導体光増幅器5に入射
される。後置半導体光増幅器5中のキャリア密度はパケ
ット内の原光信号により変調され、局発光はその反転信
号に変調される。原光信号及び変調された局発光は後置
半導体光増幅器5から出射された後、光分波器6に入射
される。光分波器6は波長λ0の光を出力側光信号伝送
用ファイバ7に、波長λA、λB、λCの光を中間出力ポ
ート8A、8B、8Cに出射するよう設計されている。
このためパケット内の原光信号が出力側光信号伝送用フ
ァイバ7に出力され、その反転信号が、そのヘッダに書
き込まれた行き先に応じて中間出力ポート8A、8B、
8Cの何れかに出力されるか、または何れにも出力され
ない。
【0010】前置半導体光増幅器2、後置半導体光増幅
器5は励起電流が150mAの時、内部利得が28dB
であり、入出力側の光結合度が−3.5dB、ファイバ
間の利得が21dBであった。波長可変光源10は3電
極を持つ波長可変分布ブラッグ反射型レーザモジュール
を適用した。ファイバ光出力は−16dBmに設定し、
この時の波長可変幅は1509nmから1512.5n
mまで3.5nm以上あった。波長可変光源制御回路9
は3種類の入力信号0001、0010、0011に対
し、波長可変光源10を波長1511、1512、15
13nmで176.7nsだけ一定出力発振させるよう
に設計した。光分波器6はマッハツェンダ干渉計による
1:1光WDMカプラを3個組み合わせて構成した。1
個目は入力ポートI1、出力ポートO1、O2を持つ。
分波間隔が1nmであり、出力ポートO1の選択波長は
1510、1512、1514…1550、1552…
nmであり、出力ポートO2の選択波長は1511、1
513、1515…nmである。2個目は入力ポートI
2、出力ポートO3、O4を持つ。分波間隔が2nmで
あり、出力ポートO3の選択波長は1512、1516
…nmであり、出力ポートO4の選択波長は1510、
1514…nmである。3個目は入力ポートI3、出力
ポートO5、O6を持つ。分波間隔が2nmであり、出
力ポートO5の選択波長は1513、1517…nmで
あり、出力ポートO6の選択波長は1511、1515
…nmである。何れの1:1光WDMカプラも選択波長
の挿入損は−1dB、クロストークは−20dBあっ
た。出力ポートO1、O2を入力ポートI2、I3に接
続し、光分波器6を構成する。波長1511、151
2、1513、1550nmの光信号を入力ポートI1
に入射すると、出力ポートO6、O3、O5、O4から
波長1511、1512、1513、1550nmの光
信号が出力される。光分波器6の選択波長の挿入損は−
3dB、クロストークは−16dBであった。出力ポー
トO6、O3、O5およびO4を中間出力ポート8A、
8B、8Cおよび出力側光信号伝送用ファイバ7に接続
した。光合波器4は無偏光ビームスプリッタを使用し
た。
器5は励起電流が150mAの時、内部利得が28dB
であり、入出力側の光結合度が−3.5dB、ファイバ
間の利得が21dBであった。波長可変光源10は3電
極を持つ波長可変分布ブラッグ反射型レーザモジュール
を適用した。ファイバ光出力は−16dBmに設定し、
この時の波長可変幅は1509nmから1512.5n
mまで3.5nm以上あった。波長可変光源制御回路9
は3種類の入力信号0001、0010、0011に対
し、波長可変光源10を波長1511、1512、15
13nmで176.7nsだけ一定出力発振させるよう
に設計した。光分波器6はマッハツェンダ干渉計による
1:1光WDMカプラを3個組み合わせて構成した。1
個目は入力ポートI1、出力ポートO1、O2を持つ。
分波間隔が1nmであり、出力ポートO1の選択波長は
1510、1512、1514…1550、1552…
nmであり、出力ポートO2の選択波長は1511、1
513、1515…nmである。2個目は入力ポートI
2、出力ポートO3、O4を持つ。分波間隔が2nmで
あり、出力ポートO3の選択波長は1512、1516
…nmであり、出力ポートO4の選択波長は1510、
1514…nmである。3個目は入力ポートI3、出力
ポートO5、O6を持つ。分波間隔が2nmであり、出
力ポートO5の選択波長は1513、1517…nmで
あり、出力ポートO6の選択波長は1511、1515
…nmである。何れの1:1光WDMカプラも選択波長
の挿入損は−1dB、クロストークは−20dBあっ
た。出力ポートO1、O2を入力ポートI2、I3に接
続し、光分波器6を構成する。波長1511、151
2、1513、1550nmの光信号を入力ポートI1
に入射すると、出力ポートO6、O3、O5、O4から
波長1511、1512、1513、1550nmの光
信号が出力される。光分波器6の選択波長の挿入損は−
3dB、クロストークは−16dBであった。出力ポー
トO6、O3、O5およびO4を中間出力ポート8A、
8B、8Cおよび出力側光信号伝送用ファイバ7に接続
した。光合波器4は無偏光ビームスプリッタを使用し
た。
【0011】波長λ0が1.55μm、ピーク値の光出
力レベルが−20dBmのパケット多重化光信号列を上
記光分配装置に入力した。パケット内の光信号は伝送速
度2.4Gb/s、マーク率1/2のNRZ変調信号で
ある。各パケットは5バイトのヘッダと48バイトの情
報部を持つ。各パケットのヘッダに0001、001
0、0011、0000の制御信号をこの順に繰返し割
り付けた。ヘッダの制御信号が0001、0010、0
011の場合、中間出力ポート8A、8B、8Cに各パ
ケット内の光信号の反転信号が得られ、同時に各パケッ
ト内の光信号が出力側光信号伝送用ファイバ7に出力さ
れた。各反転信号のピーク値の光出力レベルは0dBm
であり、”1”、”0”レベル比は−15dB以上あっ
た。出力側光信号伝送用ファイバ7に出力された光信号
のピーク値の光出力レベルは3dBmであった。ヘッダ
の制御信号が0000の場合、出力側光信号伝送用ファ
イバ7に各パケット内の光信号が出力されるのみであ
り、ピーク値の光出力レベルは3dBmであった。
力レベルが−20dBmのパケット多重化光信号列を上
記光分配装置に入力した。パケット内の光信号は伝送速
度2.4Gb/s、マーク率1/2のNRZ変調信号で
ある。各パケットは5バイトのヘッダと48バイトの情
報部を持つ。各パケットのヘッダに0001、001
0、0011、0000の制御信号をこの順に繰返し割
り付けた。ヘッダの制御信号が0001、0010、0
011の場合、中間出力ポート8A、8B、8Cに各パ
ケット内の光信号の反転信号が得られ、同時に各パケッ
ト内の光信号が出力側光信号伝送用ファイバ7に出力さ
れた。各反転信号のピーク値の光出力レベルは0dBm
であり、”1”、”0”レベル比は−15dB以上あっ
た。出力側光信号伝送用ファイバ7に出力された光信号
のピーク値の光出力レベルは3dBmであった。ヘッダ
の制御信号が0000の場合、出力側光信号伝送用ファ
イバ7に各パケット内の光信号が出力されるのみであ
り、ピーク値の光出力レベルは3dBmであった。
【0012】本発明の第2の実施例を図2に示す。図2
は光分配装置の構成図であり、同装置の入力側に接続さ
れた伝送路から入力された時分割多重化光信号列の任意
のパケットの反転信号を、上記パケットのヘッダに書き
込まれた情報に対応した0、1、2、3又は4個の中間
出力ポートに出力し、同時に光信号列全体を出力側に接
続された伝送路に出力することが可能である。図2にお
いて、11は光分岐器、12は光合波器、13は光分波
器、14は中間出力ポート、15は光受信器、16は局
発光源群制御回路、17は局発光源群、18は半導体光
増幅器である。中間出力ポートは16個あり、局発光源
群17は16個の局発光源からなり、各局発光源からの
出射光の波長は各中間出力ポートと1体1に対応してい
る。第1の実施例同様、入力側光信号伝送用ファイバ1
から多数のパケットを時分割多重化した波長λ0の原光
信号列が入力される。1部は光分岐器11により分岐さ
れ、光受信器15により受信される。受信信号は局発光
源群制御回路16に伝送される。各パケットのヘッダに
はパケットの行き先に関する情報、即ちパケットを中間
出力ポート14の何れに出力するのか、あるいは何れに
も出力しないかを指定する情報が格納されており、その
情報に従い局発光源群制御回路16が局発光源群17中
の1個又は複数の局発光源を操作し局発光を出射させ
る。ただし、パケットの行き先がi(iは1〜16の整
数)番目の中間出力ポートの場合にはλiの波長を持つ
局発光源を操作し局発光を出射させる。何れにも出力し
ない場合は局発光を出射しない。パケットは遅延線3を
通過した後、ヘッダと各局発光が同時に光合波器12に
入射され、合波された後、順方向に一定電圧が印加され
た半導体光増幅器18に入射される。第1の実施例と同
様に、ヘッダが光分岐器11により分岐されてから局発
光源群17が局発光を出射するまでの時間遅れを補償す
るように遅延線3の長さが精密に決められている。半導
体光増幅器18中のキャリア密度はパケット内の原光信
号により変調され、各局発光はその反転信号に変調され
る。原光信号及び変調された各局発光は半導体光増幅器
18から出射された後、光分波器13に入射される。光
分波器13は波長λ0の光を出力側光信号伝送用ファイ
バ7に、波長λiの光をi番目の中間出力ポート14に
出射するよう設計されている。このためパケット内の原
光信号が出力側光信号伝送用ファイバ7に出力され、そ
の反転信号が、そのヘッダに書き込まれた行き先に応じ
て0、1、2、3又は4個の中間出力ポート14に出力
される。
は光分配装置の構成図であり、同装置の入力側に接続さ
れた伝送路から入力された時分割多重化光信号列の任意
のパケットの反転信号を、上記パケットのヘッダに書き
込まれた情報に対応した0、1、2、3又は4個の中間
出力ポートに出力し、同時に光信号列全体を出力側に接
続された伝送路に出力することが可能である。図2にお
いて、11は光分岐器、12は光合波器、13は光分波
器、14は中間出力ポート、15は光受信器、16は局
発光源群制御回路、17は局発光源群、18は半導体光
増幅器である。中間出力ポートは16個あり、局発光源
群17は16個の局発光源からなり、各局発光源からの
出射光の波長は各中間出力ポートと1体1に対応してい
る。第1の実施例同様、入力側光信号伝送用ファイバ1
から多数のパケットを時分割多重化した波長λ0の原光
信号列が入力される。1部は光分岐器11により分岐さ
れ、光受信器15により受信される。受信信号は局発光
源群制御回路16に伝送される。各パケットのヘッダに
はパケットの行き先に関する情報、即ちパケットを中間
出力ポート14の何れに出力するのか、あるいは何れに
も出力しないかを指定する情報が格納されており、その
情報に従い局発光源群制御回路16が局発光源群17中
の1個又は複数の局発光源を操作し局発光を出射させ
る。ただし、パケットの行き先がi(iは1〜16の整
数)番目の中間出力ポートの場合にはλiの波長を持つ
局発光源を操作し局発光を出射させる。何れにも出力し
ない場合は局発光を出射しない。パケットは遅延線3を
通過した後、ヘッダと各局発光が同時に光合波器12に
入射され、合波された後、順方向に一定電圧が印加され
た半導体光増幅器18に入射される。第1の実施例と同
様に、ヘッダが光分岐器11により分岐されてから局発
光源群17が局発光を出射するまでの時間遅れを補償す
るように遅延線3の長さが精密に決められている。半導
体光増幅器18中のキャリア密度はパケット内の原光信
号により変調され、各局発光はその反転信号に変調され
る。原光信号及び変調された各局発光は半導体光増幅器
18から出射された後、光分波器13に入射される。光
分波器13は波長λ0の光を出力側光信号伝送用ファイ
バ7に、波長λiの光をi番目の中間出力ポート14に
出射するよう設計されている。このためパケット内の原
光信号が出力側光信号伝送用ファイバ7に出力され、そ
の反転信号が、そのヘッダに書き込まれた行き先に応じ
て0、1、2、3又は4個の中間出力ポート14に出力
される。
【0013】半導体光増幅器18は励起電流が150m
Aの時、内部利得が28dBであり、入出力側の光結合
度が−3.5dB、ファイバ間の利得が21dBであっ
た。局発光源群17は1523nmから1538nmま
で1nm間隔に発振波長が設定された16個の半導体レ
ーザモジュールから構成される。ファイバ光出力は各々
−16dBmに設定されている。局発光源群制御回路1
6は16個の中間出力ポート14から0、1、2、3又
は4個を選択する場合の数、16C0+16C1+…+16C4
=2517種類の入力信号000000000000、
000000000001…100111010101
に対し、選択された局発光源17を176.7nsだけ
一定出力発振させるように設計した。光分波器13はア
レー導波路回折格子と集光機能を持つスラブ導波路、入
出力導波路を組み合わせて構成した。アレー導波路回折
格子は、隣接する導波路間の光路長差が37.14μm
である201本の導波路からなる。1個の入力ポートと
28個の出力ポートを持ち、各出力ポートの選択波長は
1523nmから1550nmまで1nm間隔で分布し
ている。各出力ポートの選択波長の挿入損は−5〜7d
B、クロストークは−15dBあった。選択波長が15
23nmから1538nmまでの各出力ポートを1番目
から16番目の中間出力ポート14に1対1に接続し、
選択波長が1550nmの出力ポートを出力側光信号伝
送用ファイバ7に接続した。光合波器12は光分波器1
3と同一のものを、入出力側入れ替えて構成した。選択
波長が1523nmから1538nmまでの各入力ポー
トを、局発光源群17中の発振波長が1523nmから
1538nmまでの16個の半導体レーザモジュールに
1対1に接続し、選択波長が1550nmの入力ポート
を半導体光増幅器18の出力側ファイバに接続した。
Aの時、内部利得が28dBであり、入出力側の光結合
度が−3.5dB、ファイバ間の利得が21dBであっ
た。局発光源群17は1523nmから1538nmま
で1nm間隔に発振波長が設定された16個の半導体レ
ーザモジュールから構成される。ファイバ光出力は各々
−16dBmに設定されている。局発光源群制御回路1
6は16個の中間出力ポート14から0、1、2、3又
は4個を選択する場合の数、16C0+16C1+…+16C4
=2517種類の入力信号000000000000、
000000000001…100111010101
に対し、選択された局発光源17を176.7nsだけ
一定出力発振させるように設計した。光分波器13はア
レー導波路回折格子と集光機能を持つスラブ導波路、入
出力導波路を組み合わせて構成した。アレー導波路回折
格子は、隣接する導波路間の光路長差が37.14μm
である201本の導波路からなる。1個の入力ポートと
28個の出力ポートを持ち、各出力ポートの選択波長は
1523nmから1550nmまで1nm間隔で分布し
ている。各出力ポートの選択波長の挿入損は−5〜7d
B、クロストークは−15dBあった。選択波長が15
23nmから1538nmまでの各出力ポートを1番目
から16番目の中間出力ポート14に1対1に接続し、
選択波長が1550nmの出力ポートを出力側光信号伝
送用ファイバ7に接続した。光合波器12は光分波器1
3と同一のものを、入出力側入れ替えて構成した。選択
波長が1523nmから1538nmまでの各入力ポー
トを、局発光源群17中の発振波長が1523nmから
1538nmまでの16個の半導体レーザモジュールに
1対1に接続し、選択波長が1550nmの入力ポート
を半導体光増幅器18の出力側ファイバに接続した。
【0014】波長λ0が1.55μm、ピーク値の光出
力レベルが8dBmのパケット多重化光信号列を上記光
分配装置に入力した。パケット内の光信号は伝送速度
2.4Gb/s、マーク率1/2のNRZ変調信号であ
る。各パケットは5バイトのヘッダと48バイトの情報
部を持つ。各パケットのヘッダに16個の中間出力ポー
ト14から0、1、2、3又は4個を選択する2517
種類の000000000000、000000000
001…10011101010101の制御信号をこ
の順に繰返し割り付けた。ヘッダの制御信号に応じて
0、1、2、3又は4個の中間出力ポート14に各パケ
ット内の光信号の反転信号が得られ、同時に各パケット
内の光信号が出力側光信号伝送用ファイバ7に出力され
た。各反転信号のピーク値の光出力レベルは−9〜−1
0dBmであり、”1”、”0”レベル比は−15dB
以上あった。出力側光信号伝送用ファイバ7に出力され
た光信号のピーク値の光出力レベルは−1dBmであっ
た。
力レベルが8dBmのパケット多重化光信号列を上記光
分配装置に入力した。パケット内の光信号は伝送速度
2.4Gb/s、マーク率1/2のNRZ変調信号であ
る。各パケットは5バイトのヘッダと48バイトの情報
部を持つ。各パケットのヘッダに16個の中間出力ポー
ト14から0、1、2、3又は4個を選択する2517
種類の000000000000、000000000
001…10011101010101の制御信号をこ
の順に繰返し割り付けた。ヘッダの制御信号に応じて
0、1、2、3又は4個の中間出力ポート14に各パケ
ット内の光信号の反転信号が得られ、同時に各パケット
内の光信号が出力側光信号伝送用ファイバ7に出力され
た。各反転信号のピーク値の光出力レベルは−9〜−1
0dBmであり、”1”、”0”レベル比は−15dB
以上あった。出力側光信号伝送用ファイバ7に出力され
た光信号のピーク値の光出力レベルは−1dBmであっ
た。
【0015】第1、第2の実施例の光分配装置を用いた
時分割多重化光伝送網の一実施例を図3に示す。図3に
おいて、21は光送信器、22は第1の実施例の光分配
装置、23は第2の実施例の光分配装置、24は光増幅
器、25は伝送用単一モード光ファイバ、26は光再生
中継器、27a〜27mは光受信器である。光送信器2
1は伝送速度2.4Gb/s、波長1550nm、マー
ク率1/2のNRZ変調信号からなる波長1550nm
のパケット多重化光信号列を送信することが可能であ
る。ファイバ光出力は平均光出力レベルが−3dBmに
設定されている。伝送用単一モード光ファイバ25は1
550nm帯零分散シフトファイバで伝送損失は0.2
dB/kmである。光増幅器24は波長が1480nm
の半導体レーザによって双方向光励起されたエルビウム
添加光ファイバにより光増幅するファイバ光増幅器あ
る。半導体レーザのファイバへの励起入力は各々35m
Wであり、最大利得は33dB、3dB利得圧縮出力は
12dBmである。光受信器27a〜27mはプリアン
プIC内蔵InGaAs−APDモジュール、等化増幅
回路、タイミング抽出回路、識別再生回路から構成さ
れ、最小受光電力は誤り率10-11で−32dBmであ
る。光再生中継器26は光受信器27と光送信器24を
組み合わせて構成されており、3R機能、すなわち等化
増幅、リタイミング、識別再生の機能を有する。最小受
光電力は誤り率10-11で−32dBm、平均光出力レ
ベルは−3dBmである。光受信器27a〜27mに異
なる信号を伝送するため、13種類のパケットA〜Mを
この順に繰返し時分割多重化した。各パケットは5バイ
トのヘッダと48バイトの情報部を持つ。パケットA〜
Mのヘッダにはパケットの行き先として、0001、0
010…1101の制御信号を割り付けた。第1の実施
例の光分配装置22はヘッダの制御信号が0001、0
010、0011のパケットを、光受信器27a、27
b、27cが接続されている各中間出力ポートに出力す
るように設定した。第2の実施例の光分配装置23はヘ
ッダの制御信号が0100、0101…1101のパケ
ットを、光受信器27d、27e…27mが接続されて
いる1〜4個の中間出力ポートに出力するように設定し
た。伝送用単一モード光ファイバ25の長さは、光送信
器21と第1の実施例の光分配装置22の間では100
km、第1の実施例の光分配装置22と第1の実施例の
光分配装置22の間では115km、第1の実施例の光
分配装置22と光再生中継器26の間では100km、
光再生中継器26と光増幅器24の間では125km、
第2の実施例の光分配装置23と光受信器27a、27
b…27eの間では100km、第1の実施例の光分配
装置22と光受信器27a、27b、27cの間では8
0km、第2の実施例の光分配装置23と光受信器27
d、27e…27mの間では50kmとした。上記パケ
ット多重化光信号列を光送信器21から送信した結果、
多数の光受信器27a〜27mでそれぞれパケットA〜
M内の光信号が受信され、明瞭なアイパタンが得られ
た。
時分割多重化光伝送網の一実施例を図3に示す。図3に
おいて、21は光送信器、22は第1の実施例の光分配
装置、23は第2の実施例の光分配装置、24は光増幅
器、25は伝送用単一モード光ファイバ、26は光再生
中継器、27a〜27mは光受信器である。光送信器2
1は伝送速度2.4Gb/s、波長1550nm、マー
ク率1/2のNRZ変調信号からなる波長1550nm
のパケット多重化光信号列を送信することが可能であ
る。ファイバ光出力は平均光出力レベルが−3dBmに
設定されている。伝送用単一モード光ファイバ25は1
550nm帯零分散シフトファイバで伝送損失は0.2
dB/kmである。光増幅器24は波長が1480nm
の半導体レーザによって双方向光励起されたエルビウム
添加光ファイバにより光増幅するファイバ光増幅器あ
る。半導体レーザのファイバへの励起入力は各々35m
Wであり、最大利得は33dB、3dB利得圧縮出力は
12dBmである。光受信器27a〜27mはプリアン
プIC内蔵InGaAs−APDモジュール、等化増幅
回路、タイミング抽出回路、識別再生回路から構成さ
れ、最小受光電力は誤り率10-11で−32dBmであ
る。光再生中継器26は光受信器27と光送信器24を
組み合わせて構成されており、3R機能、すなわち等化
増幅、リタイミング、識別再生の機能を有する。最小受
光電力は誤り率10-11で−32dBm、平均光出力レ
ベルは−3dBmである。光受信器27a〜27mに異
なる信号を伝送するため、13種類のパケットA〜Mを
この順に繰返し時分割多重化した。各パケットは5バイ
トのヘッダと48バイトの情報部を持つ。パケットA〜
Mのヘッダにはパケットの行き先として、0001、0
010…1101の制御信号を割り付けた。第1の実施
例の光分配装置22はヘッダの制御信号が0001、0
010、0011のパケットを、光受信器27a、27
b、27cが接続されている各中間出力ポートに出力す
るように設定した。第2の実施例の光分配装置23はヘ
ッダの制御信号が0100、0101…1101のパケ
ットを、光受信器27d、27e…27mが接続されて
いる1〜4個の中間出力ポートに出力するように設定し
た。伝送用単一モード光ファイバ25の長さは、光送信
器21と第1の実施例の光分配装置22の間では100
km、第1の実施例の光分配装置22と第1の実施例の
光分配装置22の間では115km、第1の実施例の光
分配装置22と光再生中継器26の間では100km、
光再生中継器26と光増幅器24の間では125km、
第2の実施例の光分配装置23と光受信器27a、27
b…27eの間では100km、第1の実施例の光分配
装置22と光受信器27a、27b、27cの間では8
0km、第2の実施例の光分配装置23と光受信器27
d、27e…27mの間では50kmとした。上記パケ
ット多重化光信号列を光送信器21から送信した結果、
多数の光受信器27a〜27mでそれぞれパケットA〜
M内の光信号が受信され、明瞭なアイパタンが得られ
た。
【0016】本発明の第4の実施例を図4に示す。図4
はパケット交換装置の構成図であり、同装置の入力側に
接続された伝送路から入力された時分割多重化光信号列
中の任意のパケットを、1個のタイムスロットに2個以
上のパケットが格納されないという前提のもとで、任意
のタイムスロットに再格納した後、中間出力ポートから
出力し、かつ上記光信号列自身を出力側に接続された伝
送路に出力することが可能である。図4において、31
は波長可変光源群、32a〜32gは遅延線、33は中
間出力ポートである。時分割多重化光信号は波長λ
0で、4個のタイムスロットを持ち、各タイムスロット
にパケットが格納されている。入力側光信号伝送用ファ
イバ1から上記光信号列が入力される。順方向に一定電
圧が印加された前置半導体光増幅器2を通過すると、そ
の端子電圧は原光信号列による変調を受ける。変調信号
は波長可変光源制御回路9に伝送される。各パケットの
ヘッダにはパケットが現在何番目のタイムスロットに格
納されているか、次に何番目のタイムスロットに再格納
するのかに関する情報が格納されており、その情報に従
い波長可変光源制御回路9が波長可変光源群31を操作
し、パケットが格納されるべきタイムスロットの移動量
と1対1に対応する波長で一定出力の局発光を出射させ
る。局発光の波長は、上記移動量がタイムスロット1、
2…7個分である場合にはλ1、λ2…λ7とする。パケ
ットは遅延線3を通過した後、ヘッダと局発光が同時に
光合波器4に入射され、合波された後、順方向に一定電
圧が印加された後置半導体光増幅器5に入射される。第
1の実施例と同様に、ヘッダが前置半導体光増幅器2を
通過してから波長可変光源群31が局発光を出射するま
での時間遅れを補償するように遅延線3の長さが精密に
決められている。後置半導体光増幅器5中のキャリア密
度はパケット内の原光信号により変調され、局発光はそ
の反転信号に変調される。原光信号及び変調された局発
光は後置半導体光増幅器5から出射された後、光分波器
13に入射される。光分波器13は波長λ0の光を出力
側光信号伝送用ファイバ7に、波長λ1、λ2…λ7の光
を遅延線32a、32b…32gに出射するよう設計さ
れている。上記光信号列は遅延線32a、32b…32
gを通過するのに、各々タイムスロット1、2…7個分
の時間を要するように各遅延線の長さが精密に決められ
ている。遅延線32a、32b…32gは光合波器12
により合波され、中間出力ポート33に出力される。上
記構成により、任意のパケットを任意のタイムスロット
に再格納した光信号列が中間出力ポート33より得られ
る。
はパケット交換装置の構成図であり、同装置の入力側に
接続された伝送路から入力された時分割多重化光信号列
中の任意のパケットを、1個のタイムスロットに2個以
上のパケットが格納されないという前提のもとで、任意
のタイムスロットに再格納した後、中間出力ポートから
出力し、かつ上記光信号列自身を出力側に接続された伝
送路に出力することが可能である。図4において、31
は波長可変光源群、32a〜32gは遅延線、33は中
間出力ポートである。時分割多重化光信号は波長λ
0で、4個のタイムスロットを持ち、各タイムスロット
にパケットが格納されている。入力側光信号伝送用ファ
イバ1から上記光信号列が入力される。順方向に一定電
圧が印加された前置半導体光増幅器2を通過すると、そ
の端子電圧は原光信号列による変調を受ける。変調信号
は波長可変光源制御回路9に伝送される。各パケットの
ヘッダにはパケットが現在何番目のタイムスロットに格
納されているか、次に何番目のタイムスロットに再格納
するのかに関する情報が格納されており、その情報に従
い波長可変光源制御回路9が波長可変光源群31を操作
し、パケットが格納されるべきタイムスロットの移動量
と1対1に対応する波長で一定出力の局発光を出射させ
る。局発光の波長は、上記移動量がタイムスロット1、
2…7個分である場合にはλ1、λ2…λ7とする。パケ
ットは遅延線3を通過した後、ヘッダと局発光が同時に
光合波器4に入射され、合波された後、順方向に一定電
圧が印加された後置半導体光増幅器5に入射される。第
1の実施例と同様に、ヘッダが前置半導体光増幅器2を
通過してから波長可変光源群31が局発光を出射するま
での時間遅れを補償するように遅延線3の長さが精密に
決められている。後置半導体光増幅器5中のキャリア密
度はパケット内の原光信号により変調され、局発光はそ
の反転信号に変調される。原光信号及び変調された局発
光は後置半導体光増幅器5から出射された後、光分波器
13に入射される。光分波器13は波長λ0の光を出力
側光信号伝送用ファイバ7に、波長λ1、λ2…λ7の光
を遅延線32a、32b…32gに出射するよう設計さ
れている。上記光信号列は遅延線32a、32b…32
gを通過するのに、各々タイムスロット1、2…7個分
の時間を要するように各遅延線の長さが精密に決められ
ている。遅延線32a、32b…32gは光合波器12
により合波され、中間出力ポート33に出力される。上
記構成により、任意のパケットを任意のタイムスロット
に再格納した光信号列が中間出力ポート33より得られ
る。
【0017】波長可変光源群31は3電極を持つ波長可
変分布ブラッグ反射型レーザモジュールを2個用いて構
成されており、各々の波長可変幅は1523〜1526
nmと1527〜1529nmであり、両者切り換える
ことにより、1523〜1529nmまでの波長が選べ
る。ファイバ光出力は−16dBmであった。波長可変
光源制御回路9は、パケットが現在格納されているタイ
ムスロットがi番目であり、次に再格納すべきタイムス
ロットがj番目であるとき、j−iが−3、−2、−
1、0、1、2、3のときに、波長可変光源群31を波
長1523、1524、1525、1526、152
7、1528、1529nmで176.7nsだけ一定
出力発振させるように設計した。光分波器の出力ポート
のうち、選択波長が1523nmから1529nmまで
の各出力ポートを遅延線32a、32b…32gに接続
し、選択波長が1550nmの出力ポートを出力側光信
号伝送用ファイバ7に接続した。
変分布ブラッグ反射型レーザモジュールを2個用いて構
成されており、各々の波長可変幅は1523〜1526
nmと1527〜1529nmであり、両者切り換える
ことにより、1523〜1529nmまでの波長が選べ
る。ファイバ光出力は−16dBmであった。波長可変
光源制御回路9は、パケットが現在格納されているタイ
ムスロットがi番目であり、次に再格納すべきタイムス
ロットがj番目であるとき、j−iが−3、−2、−
1、0、1、2、3のときに、波長可変光源群31を波
長1523、1524、1525、1526、152
7、1528、1529nmで176.7nsだけ一定
出力発振させるように設計した。光分波器の出力ポート
のうち、選択波長が1523nmから1529nmまで
の各出力ポートを遅延線32a、32b…32gに接続
し、選択波長が1550nmの出力ポートを出力側光信
号伝送用ファイバ7に接続した。
【0018】波長λ0が1.55μm、ピーク値の光出
力レベルが−20dBmのパケット多重化光信号列を上
記光分配装置に入力した。上記光信号列は4個のタイム
スロットを持ち、各タイムスロットにパケットが格納さ
れている。パケット内の光信号は伝送速度2.4Gb/
s、マーク率1/2のNRZ変調信号である。各パケッ
トは5バイトのヘッダと48バイトの情報部を持つ。各
パケットのヘッダの1バイト目に現在格納されているタ
イムスロットの番号、2バイト目に次に格納すべきタイ
ムスロットの番号を割り付けた。1、2、3、4番目の
タイムスロットにあるパケットを4、2、3、1番目の
タイムスロットに再格納するため、各々0001010
0、00100010、00110011、01000
001の制御信号を割り付けた。パケット多重化光信号
列中の1、2、3、4番目のタイムスロットにあるパケ
ットを4、2、3、1番目のタイムスロットに再格納し
た反転信号が中間出力ポート33から得られ、同時に入
力されたパケット多重化光信号列が出力側光信号伝送用
ファイバ7に出力された。各反転信号のピーク値の光出
力レベルは−10〜−11dBmであり、”1”、”
0”レベル比は−15dB以上あった。出力側光信号伝
送用ファイバ7に出力された光信号のピーク値の光出力
レベルは−1dBmであった。
力レベルが−20dBmのパケット多重化光信号列を上
記光分配装置に入力した。上記光信号列は4個のタイム
スロットを持ち、各タイムスロットにパケットが格納さ
れている。パケット内の光信号は伝送速度2.4Gb/
s、マーク率1/2のNRZ変調信号である。各パケッ
トは5バイトのヘッダと48バイトの情報部を持つ。各
パケットのヘッダの1バイト目に現在格納されているタ
イムスロットの番号、2バイト目に次に格納すべきタイ
ムスロットの番号を割り付けた。1、2、3、4番目の
タイムスロットにあるパケットを4、2、3、1番目の
タイムスロットに再格納するため、各々0001010
0、00100010、00110011、01000
001の制御信号を割り付けた。パケット多重化光信号
列中の1、2、3、4番目のタイムスロットにあるパケ
ットを4、2、3、1番目のタイムスロットに再格納し
た反転信号が中間出力ポート33から得られ、同時に入
力されたパケット多重化光信号列が出力側光信号伝送用
ファイバ7に出力された。各反転信号のピーク値の光出
力レベルは−10〜−11dBmであり、”1”、”
0”レベル比は−15dB以上あった。出力側光信号伝
送用ファイバ7に出力された光信号のピーク値の光出力
レベルは−1dBmであった。
【0019】第4の実施例のパケット交換装置を用いた
光交換器の一実施例を図5に示す。図5において、41
a〜41bは光スイッチ、42a、42bは第4の実施
例のパケット交換装置、43a、43bは入力側光信号
伝送用ファイバ、44a、44bは出力側光信号伝送用
ファイバである。入出力されるパケット多重化光信号列
は4個のタイムスロットを持ち、各タイムスロットにパ
ケットが格納されている。入力側光信号伝送用ファイバ
43aから入力されたパケット多重化光信号列は光スイ
ッチ41aにより、1、3番目のタイムスロットにある
パケットは第4の実施例のパケット交換装置42aに、
2、4番目のタイムスロットにあるパケットは第4の実
施例のパケット交換装置42bに入力される。入力側光
信号伝送用ファイバ43bから入力されたパケット多重
化光信号列は光スイッチ41aにより、1、3番目のタ
イムスロットにあるパケットは第4の実施例のパケット
交換装置42bに、2、4番目のタイムスロットにある
パケットは第4の実施例のパケット交換装置42aに入
力される。第4の実施例のパケット交換装置42a、4
2bにおいて各パケット内の反転信号が指定されたタイ
ムスロットに再格納される。第4の実施例のパケット交
換装置42aの中間出力ポートから出力される上記反転
信号は、光スイッチ41bにより、1、3番目のタイム
スロットにあるパケットは出力側光信号伝送用ファイバ
44aに、2、4番目のタイムスロットにあるパケット
は出力側光信号伝送用ファイバ44bに出力される。第
4の実施例のパケット交換装置42bの中間出力ポート
から出力される上記反転信号は、光スイッチ41bによ
り、1、3番目のタイムスロットにあるパケットは出力
側光信号伝送用ファイバ44bに、2、4番目のタイム
スロットにあるパケットは出力側光信号伝送用ファイバ
44aに出力される。
光交換器の一実施例を図5に示す。図5において、41
a〜41bは光スイッチ、42a、42bは第4の実施
例のパケット交換装置、43a、43bは入力側光信号
伝送用ファイバ、44a、44bは出力側光信号伝送用
ファイバである。入出力されるパケット多重化光信号列
は4個のタイムスロットを持ち、各タイムスロットにパ
ケットが格納されている。入力側光信号伝送用ファイバ
43aから入力されたパケット多重化光信号列は光スイ
ッチ41aにより、1、3番目のタイムスロットにある
パケットは第4の実施例のパケット交換装置42aに、
2、4番目のタイムスロットにあるパケットは第4の実
施例のパケット交換装置42bに入力される。入力側光
信号伝送用ファイバ43bから入力されたパケット多重
化光信号列は光スイッチ41aにより、1、3番目のタ
イムスロットにあるパケットは第4の実施例のパケット
交換装置42bに、2、4番目のタイムスロットにある
パケットは第4の実施例のパケット交換装置42aに入
力される。第4の実施例のパケット交換装置42a、4
2bにおいて各パケット内の反転信号が指定されたタイ
ムスロットに再格納される。第4の実施例のパケット交
換装置42aの中間出力ポートから出力される上記反転
信号は、光スイッチ41bにより、1、3番目のタイム
スロットにあるパケットは出力側光信号伝送用ファイバ
44aに、2、4番目のタイムスロットにあるパケット
は出力側光信号伝送用ファイバ44bに出力される。第
4の実施例のパケット交換装置42bの中間出力ポート
から出力される上記反転信号は、光スイッチ41bによ
り、1、3番目のタイムスロットにあるパケットは出力
側光信号伝送用ファイバ44bに、2、4番目のタイム
スロットにあるパケットは出力側光信号伝送用ファイバ
44aに出力される。
【0020】光スイッチ41a、bはLiNbO32×
2光スイッチで、入出力ポート間の挿入損は1〜2d
B、消光比は20〜25dBであった。波長λ0が1.
55μm、ピーク値の光出力レベルが−18dBmのパ
ケット多重化光信号列を上記光交換器の入力側光信号伝
送用ファイバ43a、43bに入力した。上記光信号列
は4個のタイムスロットを持ち、各タイムスロットにパ
ケットが格納されている。パケット内の光信号は伝送速
度2.4Gb/s、マーク率1/2のNRZ変調信号で
ある。各パケットは5バイトのヘッダと48バイトの情
報部を持つ。各パケットのヘッダの1バイト目に現在格
納されているタイムスロットの番号、2バイト目に次に
格納すべきタイムスロットの番号を割り付けた。入力側
光信号伝送用ファイバ43aから入力されるパケットの
うち、1、4番目のタイムスロットにあるパケットを出
力側光信号伝送用ファイバ44bに、その他は出力側光
信号伝送用ファイバ44aに出力し、入力側光信号伝送
用ファイバ43bから入力されるパケットのうち、1、
4番目のタイムスロットにあるパケットを出力側光信号
伝送用ファイバ44aに、その他は出力側光信号伝送用
ファイバ44bに出力する場合について調べた。入力側
光信号伝送用ファイバ43a、43bから入力される
1、2、3、4番目のタイムスロットのパケットのヘッ
ダに各々00010100、00100010、001
10011、01000001の制御信号を割り付け
た。第4の実施例のパケット交換装置42a、42bに
入力された1、2、3、4番目のタイムスロットにある
パケットは共に4、2、3、1番目のタイムスロットに
再格納され、入力側光信号伝送用ファイバ43aから入
力される1、4番目のタイムスロットにあるパケットと
入力側光信号伝送用ファイバ43bから入力される2、
3番目のタイムスロットにあるパケット内の反転信号は
出力側光信号伝送用ファイバ44bに、入力側光信号伝
送用ファイバ43aから入力される2、3番目のタイム
スロットにあるパケットと入力側光信号伝送用ファイバ
43bから入力される1、4番目のタイムスロットにあ
るパケット内の反転信号は出力側光信号伝送用ファイバ
44aに出力された。各反転信号のピーク値の光出力レ
ベルは−12〜−13dBmであり、”1”、”0”レ
ベル比は−15dB以上あった。
2光スイッチで、入出力ポート間の挿入損は1〜2d
B、消光比は20〜25dBであった。波長λ0が1.
55μm、ピーク値の光出力レベルが−18dBmのパ
ケット多重化光信号列を上記光交換器の入力側光信号伝
送用ファイバ43a、43bに入力した。上記光信号列
は4個のタイムスロットを持ち、各タイムスロットにパ
ケットが格納されている。パケット内の光信号は伝送速
度2.4Gb/s、マーク率1/2のNRZ変調信号で
ある。各パケットは5バイトのヘッダと48バイトの情
報部を持つ。各パケットのヘッダの1バイト目に現在格
納されているタイムスロットの番号、2バイト目に次に
格納すべきタイムスロットの番号を割り付けた。入力側
光信号伝送用ファイバ43aから入力されるパケットの
うち、1、4番目のタイムスロットにあるパケットを出
力側光信号伝送用ファイバ44bに、その他は出力側光
信号伝送用ファイバ44aに出力し、入力側光信号伝送
用ファイバ43bから入力されるパケットのうち、1、
4番目のタイムスロットにあるパケットを出力側光信号
伝送用ファイバ44aに、その他は出力側光信号伝送用
ファイバ44bに出力する場合について調べた。入力側
光信号伝送用ファイバ43a、43bから入力される
1、2、3、4番目のタイムスロットのパケットのヘッ
ダに各々00010100、00100010、001
10011、01000001の制御信号を割り付け
た。第4の実施例のパケット交換装置42a、42bに
入力された1、2、3、4番目のタイムスロットにある
パケットは共に4、2、3、1番目のタイムスロットに
再格納され、入力側光信号伝送用ファイバ43aから入
力される1、4番目のタイムスロットにあるパケットと
入力側光信号伝送用ファイバ43bから入力される2、
3番目のタイムスロットにあるパケット内の反転信号は
出力側光信号伝送用ファイバ44bに、入力側光信号伝
送用ファイバ43aから入力される2、3番目のタイム
スロットにあるパケットと入力側光信号伝送用ファイバ
43bから入力される1、4番目のタイムスロットにあ
るパケット内の反転信号は出力側光信号伝送用ファイバ
44aに出力された。各反転信号のピーク値の光出力レ
ベルは−12〜−13dBmであり、”1”、”0”レ
ベル比は−15dB以上あった。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、回線交換方式あるいは
パケット交換方式、ATM交換方式等による時分割多重
化光信号伝送網における分配ノードとしての応用される
光分配装置において、分配数を増加しても入出力側のS
/N比の劣化が少なく、あるいは多数の光能動素子を必
要とせず、かつ光信号列全体を保存しつつ特定の部分ま
たはパケットを分配することが出来るので、比較的自由
なレイアウト、低コストで大規模、高速の回線交換方式
あるいはパケット交換方式、ATM交換方式等による時
分割多重化光信号伝送網を構成することが可能となり、
中継系、あるいは加入者系光通信ネットワークまたは光
ローカルエリアネットワークなどへの応用が可能とな
る。
パケット交換方式、ATM交換方式等による時分割多重
化光信号伝送網における分配ノードとしての応用される
光分配装置において、分配数を増加しても入出力側のS
/N比の劣化が少なく、あるいは多数の光能動素子を必
要とせず、かつ光信号列全体を保存しつつ特定の部分ま
たはパケットを分配することが出来るので、比較的自由
なレイアウト、低コストで大規模、高速の回線交換方式
あるいはパケット交換方式、ATM交換方式等による時
分割多重化光信号伝送網を構成することが可能となり、
中継系、あるいは加入者系光通信ネットワークまたは光
ローカルエリアネットワークなどへの応用が可能とな
る。
【図1】本発明の第1の実施例の光分配装置の基本構成
図。
図。
【図2】本発明の第2の実施例の光分配装置の基本構成
図。
図。
【図3】第1、第2の実施例の光分配装置を用いた時分
割多重化光伝送網。
割多重化光伝送網。
【図4】パケット交換装置の構成図。
【図5】光交換器の一実施例の構成図。
1…入力側光信号伝送用ファイバ、2…前置半導体光増
幅器、5…後置半導体光増幅器、6…光分波器、7…出
力側光信号伝送用ファイバ、8A,8B,8C…中間出
力ポート、10…波長可変光源、13…光分波器、17
…局発光源、18…半導体光増幅器、22…第1の実施
例の光分配装置、23…第2の実施例の光分配装置。
幅器、5…後置半導体光増幅器、6…光分波器、7…出
力側光信号伝送用ファイバ、8A,8B,8C…中間出
力ポート、10…波長可変光源、13…光分波器、17
…局発光源、18…半導体光増幅器、22…第1の実施
例の光分配装置、23…第2の実施例の光分配装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−177519(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 H04L 12/56
Claims (1)
- 【請求項1】(a) 複数のパケットを有し、かつ、原光
信号である時分割多重化光信号列を前置半導体光増幅器
(2)へ入力し、かつ、その前置半導体光増幅器(2)を通過
させることにより前記前置半導体光増幅器(2)の端子電
圧が変調を受け、その変調信号が前記前置半導体光増幅
器(2)に電気的に接続された波長可変光源制御回路(9)へ
入力され、 (b) 前記パケットのヘッダにはそのパケット信号を複
数個の中間出力ポート(8A, 8B, 8C)の何れに出力するの
か、或いは何れにも出力しないのかを指定する情報が格
納され、 前記パケットを前記中間出力ポート(8A, 8B, 8C)に出力
させる場合には、前記波長可変光源制御回路(9)が波長
可変光源(10)を操作して局発光を出力し、前記波長可変
光源(10)からの局発光の波長を前記パケットの行き先と
1対1に対応し、かつ、前記原信号の波長λ0とは異な
る波長に制御すると共に、前記局発光を一定出力で出射
させ、 前記パケットを前記中間出力ポート(8A, 8B, 8C)に出力
させない場合には、前記波長可変光源制御回路(9)が前
記波長可変光源(10)からの局発光が出力されないように
制御し、 (c) 前記前置半導体光増幅器(2)の後段に接続された遅
延線(3)を通過した前記原光信号と前記局発光とがタイ
ミングを合わせて光合波器(4)に入射され、合波された
後、順方向に一定電圧が印加された後置半導体光増幅器
(5)に入射され、 (d) 前記後置半導体光増幅器(5)中のキャリア密度
は前記パケット内の前記原光信号により変調され、それ
に基づき前記局発光は前記パケット内の前記原光信号の
反転信号の形に変調され、前記原光信号および前記変調
された前記局発光は前記後置半導体光増幅器(5)から
出射された後に前記中間出力ポート(8A, 8B, 8C)を有す
る光分波器(6)に入射され、前記光分波器(6)は前記波長
λ0の原光信号は出力側光信号伝送用ファイバ(7)へ出射
し、前記一の波長の前記局発光は前記中間出力ポート(8
A, 8B, 8C)のいずれかに出射させることを特徴とする光
分配方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24033592A JP3158706B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 光分配装置 |
US08/118,365 US5438444A (en) | 1992-09-09 | 1993-09-08 | Optical routing system |
Applications Claiming Priority (1)
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