JP3199099B2 - 光フレーム同期信号発生回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光短パルスを用いた超高
速光伝送装置において、多重化された光信号を多重分離
するために用いられるフレーム同期信号発生回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ファイバ伝送技術は、光ファイ
バアンプを用いた線形増幅中継技術や光変復調技術等の
進展により、その伝送速度および伝送距離が飛躍的に向
上している。特に利得スイッチング法やモードロック法
を用いてパルス幅がサブピコ秒の光短パルス列が比較的
容易に発生できるようになってきており、そのような光
短パルス光源を用いた１００Ｇb／sの超高速光伝送の実
験も行われている。

【０００３】例えば光短パルス光源からはパルス幅τ、
パルス間隔１／ｆ秒の光短パルス列が発生するとする。
この光短パルス列を変調し、複数の光短パルス列を遅延
線などを用いて時間軸上で等間隔に並べることにより超
高速光信号を形成することが可能となる。このとき実現
可能な最大信号速度は光短パルスのパルス幅τの逆数程
度になる。光短パルス光源を用いた光伝送は通常次のよ
うに行われる。まず単一の光短パルス光源から出力され
た光短パルス列をｎチャンネルに分岐し、各チャンネル
ごとに強度変調器により信号変調を施す。変調を受けた
各チャンネルの光短パルスは時間軸上で等間隔に並ぶよ
うに信号遅延が付加され、その後に合波されて多重化光
信号を形成する。この多重化光信号の信号速度はｎｆ
（b／s）となる。受信側では多重化された光信号からま
ずクロック抽出回路によりｆＨｚのクロックを抽出す
る。この抽出されたクロックは光信号を多重分離した
り、受信側で光信号に同期した信号処理を行う際のクロ
ックとして用いられる。通常は抽出されたクロックを用
いて受信光信号と同期した光短パルスを発生し、この光
短パルスと受信光信号との非線形相互作用（光カー効果
や４光波混合など）を用いて多重分離が行なわれる。

【０００４】図１３は、文献S.Kawanishi,T.Morioka,O.
Kamatani,H.Takara,and M.Saruwatari,"Time-division-
multiplexed 100Gbit/s,200km Optical Transmission E
xperiment using PLL Timing Extraction and All-opti
cal Demultiplexing based on Polarization Insensiti
ve Four-wave-mixing,"Proceedings of OFC'94,PD23,19
94に開示されているクロック抽出回路の構成を示してい
る。図１３において、３６は入力光信号、３７は非線形
媒質、３８は光フィルタ、３９は受光素子、４０は位相
比較器、４１は電圧制御型発振器、４２は発振器、４３
は逓倍器、４４は光短パルス光源、４５は抽出クロック
出力をそれぞれ表わしている。

【０００５】回路に入力された信号速度ｆ_Oの光信号３
６は短パルス光源４４から出力された周波数ｆ_O／ｎ＋
Δｆ（ｎは多重数、従って第一項はベースバンド周波数
ｆ＝ｆ_O ／ｎである）の光短パルスからなるプローブ光
信号とともに非線形媒質３７に入力される。非線形媒質
３７中では２つの入力光である光信号３６とプローブ光
信号との相互相関に比例した相互相関信号が出力され
る。本従来例では非線形媒質３７として半導体光増幅器
を用い、半導体中の４波混合により２つの入力光の相互
相関に比例した信号を出力する構成を取っている。図１
３のように１／(ｎｆ)秒間隔に光短パルスが並べられた
入力光信号３６と、１／（ｆ＋Δｆ）秒間隔に並べられ
た光短パルス列からなるプローブ光信号が非線形媒質３
７に入力されると、２つのパルスが重なった時に受光素
子３９から出力される相関信号が最大となる。

【０００６】入力光信号３６のベースバンド周期１／ｆ
秒を基準として考えると、プローブ光信号のパルス間隔
はベースバンド周期に対してわずかに（Δｆの分だけ）
ずれているので、等価的に入力光信号３６に対しプロー
ブ光信号中の光短パルスをわずかに時間をずらしながら
その時々の相関を出力していることになる。プローブ光
信号のパスル間隔と入力光信号３６のベースバンド周期
とが一致するのは１／Δｆ秒ごとであり、その間にプロ
ーブ光信号の光短パルス列は入力光信号３６の多重数ｎ
だけの光パルスと相関をとることになるから、受光素子
３９の出力相関信号はｎΔｆ（Ｈｚ）の成分を持つこと
になる。すなわち相互相関信号はｎΔｆの調和周波数成
分を有することになる。

【０００７】位相比較器４０では回路内で発振器４２と
逓倍器４３を用いて発生させた周波数ｎΔｆの信号と受
光素子３９で電気信号に変換された相互相関信号の調和
周波数成分ｎΔｆとの位相が比較される。電圧制御型発
振器４１の発振周波数は位相比較器４０の出力信号によ
り両者の位相が同位相となるように調整される。結局抽
出クロック出力４５は入力光信号３６のベースバンド周
波数ｆと位相同期した信号が出力されることになる。こ
のように図１３の構成により光短パルス列からなる高速
入力光信号３６と同期したベースバンドクロックｆを抽
出することができる。

【０００８】一般に光多重伝送においては、多重化され
た光信号は時間軸上で複数のタイムスロットからなるフ
レームを構成する。受信側ではこのフレームの先頭位置
を識別し、フレームの先頭位置を基点として各タイムス
ロットの分離を行う。通常の多重伝送ではフレームの先
頭位置を識別するために各フレームの先頭に１個または
複数のビット列からなる同期ビットが設けられる。受信
器ではこのフレーム同期ビットを識別することによりフ
レームの先頭位置を識別すると同時にフレーム同期がと
れているか否かを判断する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１３に示
す光短パルス列を用いた超高速光伝送におけるクロック
抽出回路ではフレームの間隔を識別することはできるが
（受信光信号ｎｆ（b／s）に対し抽出されるベースバン
ドクロックはｆＨｚであり、これはある意味でフレーム
の周期を表わしている）、フレームの先頭位置に同期し
たフレーム同期信号を発生させることは困難であった。
また、クロック抽出回路は複雑な帰還回路を必要とする
という問題もある。更に４波混合による相互相関処理は
効率が非常に低く、それゆえ回路全体の消費電力も大き
いという問題があった。

【００１０】本発明は、光短パルス列を用いた光伝送装
置において、多重化された光信号からフレーム同期信号
を簡便な方法で発生させることができる光フレーム同期
信号発生回路を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光短パルス列によってフレームを構成し、前記フレ
ームは先頭部のフレーム同期パタンと後続するタイムス
ロットからなり、前記フレーム同期パタンの第１ビット
は空白であり、第２ビットはその位相がタイムスロット
の光パルスの位相からπずれている光パルスであり、第
２ビットに続くＮ−１ビット（Ｎは自然数）は空白であ
り、前記フレーム同期パタンの最後のビットはその位相
がタイムスロットの光パルスと同位相の光パルスで構成
される時分割多重光信号の光フレーム同期信号発生回路
において、前記時分割多重光信号を入力して、第１の出
力ポートと第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出
力する第１の方向性結合器と、第１の入力ポートに入力
された光信号と、第２の入力ポートに入力された光信号
とを合波して光信号を出力する第２の方向性結合器と、
前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記
第１の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、前記第
２の出力ポートから出力された光信号を、前記第１の伝
送手段による光信号の伝送に対してＮビット分遅延させ
て前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送手段と、
前記第２の方向性結合器から出力された光信号が所定の
強度を越える場合にフレーム同期信号を発生する信号発
生手段とを具備することを特徴とする光フレーム同期信
号発生回路である。

【００１２】請求項２に記載の発明は、光短パルス列に
よってフレームを構成し、前記フレームは先頭部のフレ
ーム同期パタンと後続するタイムスロットからなり、前
記フレーム同期パタンの第１ビットは空白であり、第２
ビットはその位相がタイムスロットの光パルスの位相か
らπずれている光パルスであり、第２ビットに続くＮ−
１ビット（Ｎは自然数）は空白であり、前記フレーム同
期パタンの最後のビットはその位相がタイムスロットの
光パルスと同位相の光パルスで構成される時分割多重光
信号の光フレーム同期信号発生回路において、前記時分
割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと第２の出
力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１の方向性
結合器と、第１の入力ポートに入力された光信号と、第
２の入力ポートに入力された光信号とを合波して光信号
を出力する第２の方向性結合器と、前記第１の出力ポー
トから出力された光信号を、前記第１の入力ポートへ伝
送する第１の伝送手段と、前記第２の出力ポートから出
力された光信号を、前記第１の伝送手段による光信号の
伝送に対してＮビット分遅延させて前記第２の入力ポー
トへ伝送する第２の伝送手段と、前記第２の方向性結合
器から出力された光信号を電気信号に変換する変換手段
と、前記変換手段の出力が所定のしきい値以上の場合に
フレーム同期信号を発生する信号発生手段とを具備する
ことを特徴とする光フレーム同期信号発生回路である。

【００１３】請求項３に記載の発明は、光短パルス列に
よってフレームを構成し、前記フレームは先頭部のフレ
ーム同期パタンと後続するタイムスロットからなり、前
記フレーム同期パタンの第１ビットは空白であり、第２
ビットはその位相がタイムスロットの光パルスの位相か
らπずれている光パルスであり、第２ビットに続くＮ−
１ビット（Ｎは自然数）は空白であり、前記フレーム同
期パタンの最後のビットはその位相がタイムスロットの
光パルスと同位相の光パルスで構成される時分割多重光
信号の光フレーム同期信号発生回路において、前記時分
割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと第２の出
力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１の方向性
結合器と、第１の入力ポートに入力された光信号と、第
２の入力ポートに入力された光信号とを合波して第３の
出力ポートから光信号を出力する第２の方向性結合器
と、前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前
記第１の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、前記
第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第１の
伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット分遅延さ
せて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送手段
と、前記第３の出力ポートから出力された光信号を電気
信号に変換する１つの受光素子と、前記受光素子の出力
が所定のしきい値以上の場合にフレーム同期信号を発生
する信号発生手段とを具備することを特徴とする光フレ
ーム同期信号発生回路である。

【００１４】請求項４に記載の発明は、光短パルス列に
よってフレームを構成し、前記フレームは先頭部のフレ
ーム同期パタンと後続するタイムスロットからなり、前
記フレーム同期パタンの第１ビットは空白であり、第２
ビットはその位相がタイムスロットの光パルスの位相か
らπずれている光パルスであり、第２ビットに続くＮ−
１ビット（Ｎは自然数）は空白であり、前記フレーム同
期パタンの最後のビットはその位相がタイムスロットの
光パルスと同位相の光パルスで構成される時分割多重光
信号の光フレーム同期信号発生回路において、前記時分
割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと第２の出
力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１の方向性
結合器と、第１の入力ポートに入力された光信号と、第
２の入力ポートに入力された光信号とを合波して第３の
出力ポート及び第４の出力ポートに出力する第２の方向
性結合器と、前記第１の出力ポートから出力された光信
号を、前記第１の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段
と、前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前
記第１の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット
分遅延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝
送手段と、前記第３の出力ポート及び第４の出力ポート
から出力された光信号を受光するバランスト受光素子
と、前記バランスト受光素子から出力された電気信号か
ら所定値以上の信号を抜き出すしきい値回路とを有する
ことを特徴とする光フレーム同期信号発生回路である。

【００１５】請求項５に記載の発明は、光短パルス列に
よってフレームを構成し、前記フレームは、フレームの
先頭に配置された１ビットの光パルスとフレームの最後
に配置された１ビットの光パルスからなるフレーム同期
パルスおよびタイムスロットから構成され、フレームの
最終ビットとその次のフレームの先頭ビットとの間にＮ
−１ビット（Ｎは自然数）の空白を入れ、ある１つのフ
レームを構成する光短パルスは全て同じ位相を有する
が、隣接する他のフレームを構成する他の光短パルスと
は位相がπ異なる時分割多重光信号の光フレーム同期信
号発生回路において、前記時分割多重光信号を入力し
て、第１の出力ポートと第２の出力ポートとに２分岐し
て光信号を出力する第１の方向性結合器と、第１の入力
ポートに入力された光信号と、第２の入力ポートに入力
された光信号とを合波して光信号を出力する第２の方向
性結合器と、前記第１の出力ポートから出力された光信
号を、前記第１の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段
と、前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前
記第１の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット
分遅延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝
送手段と、前記第２の方向性結合器から出力された光信
号が所定の強度を越える場合にフレーム同期信号を発生
する信号発生手段とを具備することを特徴とする光フレ
ーム同期信号発生回路である。 請求項６に記載の発明
は、光短パルス列によってフレームを構成し、前記フレ
ームは、フレームの先頭に配置された１ビットの光パル
スとフレームの最後に配置された１ビットの光パルスか
らなるフレーム同期パルスおよびタイムスロットから構
成され、フレームの最終ビットとその次のフレームの先
頭ビットとの間にＮ−１ビット（Ｎは自然数）の空白を
入れ、ある１つのフレームを構成する光短パルスは全て
同じ位相を有するが、隣接する他のフレームを構成する
他の光短パルスとは位相がπ異なる時分割多重光信号の
光フレーム同期信号発生回路において、前記時分割多重
光信号を入力して、第１の出力ポートと第２の出力ポー
トとに２分岐して光信号を出力する第１の方向性結合器
と、第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入
力ポートに入力された光信号とを合波して光信号を出力
する第２の方向性結合器と、前記第１の出力ポートから
出力された光信号を、 前記第１の入力ポートへ伝送する
第１の伝送手段と、前記第２の出力ポートから出力され
た光信号を、前記第１の伝送手段による光信号の伝送に
対してＮビット分遅延させて前記第２の入力ポートへ伝
送する第２の伝送手段と、前記第２の方向性結合器から
出力された光信号を電気信号に変換する変換手段と、前
記変換手段の出力が所定のしきい値以上の場合にフレー
ム同期信号を発生する信号発生手段とを具備することを
特徴とする光フレーム同期信号発生回路である。 請求項
７に記載の発明は、光短パルス列によってフレームを構
成し、前記フレームは、フレームの先頭に配置された１
ビットの光パルスとフレームの最後に配置された１ビッ
トの光パルスからなるフレーム同期パルスおよびタイム
スロットから構成され、フレームの最終ビットとその次
のフレームの先頭ビットとの間にＮ−１ビット（Ｎは自
然数）の空白を入れ、ある１つのフレームを構成する光
短パルスは全て同じ位相を有するが、隣接する他のフレ
ームを構成する他の光短パルスとは位相がπ異なる時分
割多重光信号の光フレーム同期信号発生回路において、
前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
の方向性結合器と、第１の入力ポートに入力された光信
号と、第２の入力ポートに入力された光信号とを合波し
て第３の出力ポートから光信号を出力する第２の方向性
結合器と、 前記第１の出力ポートから出力された光信
号を、前記第１の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段
と、前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前
記第１の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット
分遅延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝
送手段と、前記第３の出力ポートから出力された光信号
を電気信号に変換する１つの受光素子と、前記受光素子
の出力が所定のしきい値以上の場合にフレーム同期信号
を発生する信号発生手段とを具備することを特徴とする
光フレーム同期信号発生回路である。 請求項８に記載の
発明は、光短パルス列によってフレームを構成し、前記
フレームは、フレームの先頭に配置された１ビットの光
パルスとフレームの最後に配置された１ビットの光パル
スからなるフレーム同期パルスおよびタイムスロットか
ら構成され、フレームの最終ビットとその次のフレーム
の先頭ビットとの間にＮ−１ビット（Ｎは自然数）の空
白を入れ、ある１つのフレームを構成する光短 パルスは
全て同じ位相を有するが、隣接する他のフレームを構成
する他の光短パルスとは位相がπ異なる時分割多重光信
号の光フレーム同期信号発生回路において、前記時分割
多重光信号を入力して、第１の出力ポートと第２の出力
ポートとに２分岐して光信号を出力する第１の方向性結
合器と、第１の入力ポートに入力された光信号と、第２
の入力ポートに入力された光信号とを合波して第３の出
力ポート及び第４の出力ポートに出力する第２の方向性
結合器と、前記第１の出力ポートから出力された光信号
を、前記第１の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段
と、前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前
記第１の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット
分遅延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝
送手段と、前記第３の出力ポート及び第４の出力ポート
から出力された光信号を受光するバランスト受光素子
と、前記バランスト受光素子から出力された電気信号か
ら所定値以上の信号を抜き出すしきい値回路とを有する
ことを特徴とする光フレーム同期信号発生回路である。
請求項９に記載の発明は、光短パルス列によってフレー
ムを構成し、前記フレームはフレーム同期パルスおよび
タイムスロットからなり、前記フレームはフレームの先
頭に配置された１ビットの光パルスからなるフレーム同
期パルスおよびタイムスロットから構成され、全てのフ
レームのタイムスロットは同位相の光短パルスで構成さ
れ、隣接する２つのフレームに含まれる２つのフレーム
同期パルスは、片方はタイムスロットを構成する光短パ
ルスと同位相であり、他方は位相がπずれているように
構成される時分割多重光信号の光フレーム同期信号発生
回路において、前記時分割多重光信号を入力して、第１
の出力ポートと第２の出力ポートとに２分岐して光信号
を出力する第１の方向性結合器と、第１の入力ポートに
入力された光信号と、第２の入力ポートに入力された光
信号とを合波して光信号を出力する第２の方向性結合器
と、前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前
記第１の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、前記
第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第１の
伝送手段による光信号の伝送に対して１フレーム分遅延
させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送手段
と、前記第２の方向性結合器から出力された光信号が所
定の強度を越える場合にフレーム同期信号を発生する信
号発生手段とを具備することを特徴とする光フレーム同
期信号発生回路である。 請求項１０に記載の発明は、光
短パルス列によってフレームを構成し、前記フレームは
フレーム同期パルスおよびタイムスロットからなり、前
記フレームはフレームの先頭に配置された１ビットの光
パルスからなるフレーム同期パルスおよびタイムスロッ
トから構成され、全てのフレームのタイムスロットは同
位相の光短パルスで構成され、隣接する２つのフレーム
に含まれる２つのフレーム同期パルスは、片方はタイム
スロットを構成する光短パルスと同位相であり、他方は
位相がπずれているように構成される時分割多重光信号
の光フレーム同期信号発生回路において、前記時分割多
重光信号を入力して、第１の出力ポートと第２の出力ポ
ートとに２分岐して光信号を出力する第１の方向性結合
器と、第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の
入力ポートに入力された光信号とを合波して光信号を出
力する第２の方向性結合器と、前記第１の出力ポートか
ら出力された光信号を、前記第１の入力ポートへ伝送す
る第１の伝送手段と、前記第２の出力ポートから出力さ
れた光信号を、前記第１の伝送手段による光信号の伝送
に対して１フレーム分遅延させて前記第２の入力ポート
へ伝送する第２の伝送手段と、前記第２の方向性結合器
から出力された光信号を電気信号に変換する変換手段
と、 前記変換手段の出力が所定のしきい値以上の場合に
フレーム同期信号を発生する信号発生手段とを具備する
ことを特徴とする光フレーム同期信号発生回路である。
請求項１１に記載の発明は、光短パルス列によってフレ
ームを構成し、前記フレームはフレーム同期パルスおよ
びタイムスロットからなり、前記フレームはフレームの
先頭に配置された１ビットの光パルスからなるフレーム
同期パルスおよびタイムスロットから構成され、全ての
フレームのタイムスロットは同位相の光短パルスで構成
され、隣接する２つのフレームに含まれる２つのフレー
ム同期パルスは、片方はタイムスロットを構成する光短
パルスと同位相であり、他方は位相がπずれているよう
に構成される時分割多重光信号の光フレーム同期信号発
生回路において、前記時分割多重光信号を入力して、第
１の出力ポートと第２の出力ポートとに２分岐して光信
号を出力する第１の方向性結合器と、第１の入力ポ ート
に入力された光信号と、第２の入力ポートに入力された
光信号とを合波して第３の出力ポートから光信号を出力
する第２の方向性結合器と、前記第１の出力ポートから
出力された光信号を、前記第１の入力ポートへ伝送する
第１の伝送手段と、前記第２の出力ポートから出力され
た光信号を、前記第１の伝送手段による光信号の伝送に
対して１フレーム分遅延させて前記第２の入力ポートへ
伝送する第２の伝送手段と、前記第３の出力ポートから
出力された光信号を電気信号に変換する１つの受光素子
と、前記受光素子の出力が所定のしきい値以上の場合に
フレーム同期信号を発生する信号発生手段とを具備する
ことを特徴とする光フレーム同期信号発生回路である。
請求項１２に記載の発明は、光短パルス列によってフレ
ームを構成し、前記フレームはフレーム同期パルスおよ
びタイムスロットからなり、前記フレームはフレームの
先頭に配置された１ビットの光パルスからなるフレーム
同期パルスおよびタイムスロットから構成され、全ての
フレームのタイムスロットは同位相の光短パルスで構成
され、隣接する２つのフレームに含まれる２つのフレー
ム同期パルスは、片方はタイムスロットを構成する光短
パルスと同位相であり、他方は位相がπずれているよう
に構成される時分割多重光信号の光フレーム同期信号発
生回路において、前記時分割多重光信号を入力して、第
１の出力ポートと第２の出力ポートとに２分岐して光信
号を出力する第１の方向性結合器と、第１の入力ポート
に入力された光信号と、第２の入力ポートに入力された
光信号とを合波して第３の出力ポート及び第４の出力ポ
ートに出力する第２の方向性結合器と、前記第１の出力
ポートから出力された光信号を、前記第１の入力ポート
へ伝送する第１の伝送手段と、前記第２の出力ポートか
ら出力された光信号を、前記第１の伝送手段による光信
号の伝送に対して１フレーム分遅延させて前記第２の入
力ポートへ伝送する第２の伝送手段と、前記第３の出力
ポート及び第４の出力ポートから出力された光信号を受
光するバランスト受光素子と、前記バランスト受光素子
から出力された電気信号から所定値以上の信号を抜き出
すしきい値回路とを有することを特徴とする光フレーム
同期信号発生回路である。

【００１６】

【作用】第１のおよび第２の方向性結合器において、２
つの入力ポートの一方の入力ポートに光信号が入力され
ると、出力される透過光と結合光とは均等なエネルギー
を持つ２つ光信号として２つの出力ポートからそれぞれ
分岐されて出力される。この場合、結合光の位相は、透
過光の位相からπ／２遅れる。また、２つの入力ポート
にそれぞれ光信号を入力した場合には、互いの透過光と
結合光とが干渉し合波した結果の光信号が各出力ポート
から出力される。したがって、第１の方向性結合器から
出力された結合光を、第２の方向性結合器に入力して得
られた結合光の位相は、第１の方向性結合器の透過光の
位相からπ／２の２倍すなわち、π遅れる。このため、
第１の方向性結合器から出力された透過光を、第２の伝
送手段によってＮビットの遅延を施したのち、第２の方
向性結合器へ入力して出力された透過光は、Ｎビット後
の光信号の位相をπ遅らした光信号と合波して出力され
ることになる。そのため、時分割多重光信号をなす光短
パルス列にＮビット（Ｎは自然数）の間隔で且つ位相差
πを有する光短パルスが混入されている場合には、これ
らの互いに位相がπずれた光信号のどちらかが入力され
た時、第２の方向性結合器において、今入力された光信
号のＮビット前の位相がπずれた光信号と同位相の信号
として干渉合波される。一方、光短パルス列の他の光信
号は、Ｎビット離れた光信号と位相差がπにはなってい
ないので、第２の方向性結合器においては同位相の光信
号と合波されることはない。このため、上述した同位相
の光信号を合波した光信号とは光強度が異なった光信号
が出力される。したがって、信号発生手段によって、こ
の光信号の強度差を検出することによってフレーム同期
信号を発生することができる。上記構成によれば、従来
例に比較して簡単な構成で容易にフレーム同期信号を発
生することが可能になる。

【００１７】

【実施例】

「実施例１」図１は本発明の第１の実施例であるフレー
ム同期信号発生回路100の構成を表す構成図である。こ
の図において、４−１は入力端1a、2aおよび出力端1b、
2bを有する３ｄＢ方向性結合回路（以下、３ｄＢカプラ
と称する）であり、４−２は、入力端1c、2cおよび出力
端1c、2cを有する３ｄＢカプラ４−１と同様な３ｄＢカ
プラである。これら３ｄＢカプラ４−１、４−２の動作
の詳細は後述する。５−１、５−２は光ファイバあるい
は光導波路等によって構成されている遅延線、６は、図
示されていない制御回路から信号入力端子に入力された
電圧信号に応じて導波路を伝搬する光信号に位相変調を
施す位相変調器、７はフォトダイオード等からなる受光
素子、８は受光素子７の出力電流を所定の電圧信号に変
換する増幅器である。また、９はしきい値処理回路であ
り、増幅器８の出力が所定のしきい値以上のとき所定の
フレーム同期信号を出力する。

【００１８】図２は、図１に示したフレーム同期信号発
生回路100に入力される時分割多重光信号の光フレーム
の構成例を示す構成図であり、横軸が時間軸、縦軸が光
強度、横軸の矢印が光信号の進行方向を示している。図
２において、１はフレーム、２はフレーム同期パタン、
２−１〜２−３はフレーム同期パルス、３−１〜３−ｎ
はタイムスロットである。この場合、フレーム同期パタ
ン２は３ビットの同期パルス２−１〜２−３から構成さ
れていて、第１ビット（フレーム同期パルス２−１）は
０、すなわち光パルスが無い状態、第２ビット（フレー
ム同期パルス２−２）はその位相がタイムスロット３−
１〜３−ｎの光パルスの位相からπ（±π)ずれている
光パルス、第３ビット（フレーム同期パルス２−３）
は、タイムスロット３−１〜３−ｎの光パルスと同位相
の光パルスによりそれぞれ構成される。また、タイムス
ロット３−１〜３−ｎは、それぞれが１ビットの強度変
調を受けた光信号パルスであり、各フレーム１毎および
各タイムスロット３−１〜３−ｎ毎によって光パルスが
存在したりしなかったりすることにより情報を伝送す
る。また、この場合、フレーム同期パタン２とタイムス
ロット３−１〜３−ｎの各ビット間の時間間隔は一定で
ある。

【００１９】次に、図２に示したフレーム構成を有する
光信号が図１に示すフレーム同期信号発生回路100へ入
力された場合の動作について、図１、図３を参照して説
明する。図３（ａ）〜（ｄ）は、図１の（ａ）〜（ｄ）
の各点における信号波形を示している。フレーム同期信
号発生回路100へ入力された光信号は入力端2aから３ｄ
Ｂカプラー４−１へ入力される。そして、３ｄＢカプラ
４−１により２分岐されて出力端1b、2bからそれぞれ遅
延線５−１、５−２へ入力される。この場合、３ｄＢカ
プラ４−１には、一方の入力端2aにのみに光信号が入力
されているため、入力光のパワーは２つの出力端1b、2b
へ等分配されれ、また、出力端1bの出力光信号の位相
は、出力端2bの出力光信号の位相から９０度遅れる（−
π／２）。すなわち、フレーム同期信号発生回路100へ
入力された光信号は３ｄＢカプラ４−１で２分岐された
時に２つの出力光間において−π／２の位相差が生じ
る。次に、遅延線５−１から出力された光信号は３ｄＢ
カプラ４−２の入力端1cへ入力され、また、遅延線５−
２から出力された光信号は、位相変調器６を介して、３
ｄＢカプラ４−２の入力端2cへ入力される。この場合、
２本の遅延線５−１、５−２の遅延時間（遅延線の長
さ）は、３ｄＢカプラ４−２の入力端2cにおける光信号
が、入力端1cにおける光信号から１ビット分遅延した状
態になるように調整されている。また、位相変調器６の
信号入力端子には、３ｄＢカプラ４−２の入力端2cにお
ける光信号の位相を微調整して、遅延線５−１、５−２
間で生じる入力端1cおよび2cにおける光信号の相対的な
位相のずれを補正するために必要な電圧（通常は直流電
圧）が加えらている。

【００２０】したがって、図１の（ａ）、（ｂ）の各点
における信号波形は、それぞれ図３（ａ）、（ｂ）に示
すような波形になる。図３（ａ）において、1aは、図２
に示すフレーム１に対応するフレームを表し、2-1a、2-
2a、2-3aは、それぞれ図２に示すフレーム同期パルス２
−１〜２−３に対応する光パルス信号を表している。ま
た、フレーム1aに配置されている各光パルスは、図２に
示すフレーム１の対応する各光パルスに対して位相がπ
／２遅れた光信号となっている。図３（ｂ）において、
1bは、図２に示すフレーム１に対応するフレームを表
し、2-1b、2-2b、2-3bは、それぞれ図２に示すフレーム
同期パルス２−１〜２−３に対応する光パルス信号を表
している。また、フレーム1bの各光パルス信号は、上述
したフレーム1aの各光パルス信号に対して、１ビット
分、すなわち、１タイムスロット分遅延した光信号とな
っている。なお、フレーム1bに配置されている各光パル
スは、フレーム１に対して同位相なので、フレーム1aに
配置された対応する各光パルスに対して位相がそれぞれ
π／２進んだ光信号となっている。

【００２１】次に、図３（ａ）、（ｂ）に示した１タイ
ムスロット分だけずれている各光信号は、上述したよう
に入力端1c、2cから３ｄＢカプラ４−２へ入力されて、
３ｄＢカプラ４−２内で干渉することになる。ここで、
干渉した結果、３ｄＢカプラ４−２の２つの出力端1d、
2dから出力される光パワーを求めると以下のようにな
る。まず、３ｄＢカプラ４−２の伝達マトリクスは次式
（１）で表わされる。

【００２２】

【数１】

【００２３】また、３ｄＢカプラ４−２の光入出力関係
は（１）式を用いて次のように計算することができる。

【００２４】

【数２】

【００２５】ここでＥ_i(1)，Ｅ_i(2)，Ｅ_o(1)，Ｅ_o(2)は
それぞれ３ｄＢカプラ４−２の入力端1c、2cの電界、出
力端1d、2dの電界を表わしている。今、Ｅ_i(1)，Ｅ_i(2)
を次式のように仮定する。 Ｅ_i(1)＝ａ₁ exp｛ｊ（ωｔ＋φ₁）｝…………………（３） Ｅ_i(2)＝ａ₂ exp｛ｊ（ωｔ＋φ₂）｝…………………（４） ここでａ₁，ａ₂は振幅（実数）を、φ₁、φ₂は位相をそ
れぞれ表わしている。またωは光の角周波数である。
（３）、（４）式を（２）式に代入し３ｄＢカプラ４−
２の出力端1d、2dからの出力光パワーＰ_o(1)，Ｐ_o(2)を
それぞれ求めると次式のようになる。 Ｐ_o(1)＝｜Ｅ_o(1)｜²＝｛ａ₁ ²＋ａ₂ ²−2ａ₁ａ₂ sin(Δφ)｝/2 …（５） Ｐ_o(2)＝｜Ｅ_o(2)｜²＝｛ａ₁ ²＋ａ₂ ²−2ａ₁ａ₂ sin(Δφ)｝/2 …（６） Δφ＝φ₁−φ₂ …………………………………………………………（７）

【００２６】（５）〜（７）式から、３ｄＢカプラ４−
２へ入力された２つの光が同一振幅（ａ₁＝ａ₂）で位相
差Δφがπ／２の時にはＰ_o(1)＝０，Ｐ_o(2)＝２ａ₁ ²と
なり、位相差Δφが３π／２の時にはＰ_o(1)＝２ａ₁ ²，
Ｐ_o(2)＝０となることがわかる。また、３ｄＢカプラ４
−２のどちらか一方の入力端にのみ光が入力された場合
には入力光パワーは２つの出力へ等分配されるが、２つ
の出力振幅の位相は９０度（π／２）だけずれる。

【００２７】つまり、３ｄＢカプラ４−２に位相差Δφ
がπ／２±２πの関係を持つ２つの光パルスが同時に入
力されると、出力端1dのみから光パルスが出力される。
一方、３ｄＢカプラ４−２に位相差Δφが−π／２±２
πの２つのパルスが同時に入力された場合には、出力端
2dのみから光パルスが出力される。さらに、３ｄＢカプ
ラ４−２のいずれか一方の入力端にのみ光パルスが入力
された場合には、入力光パワーの半分のパワーを有する
光パルスが出力端1d、2dのそれぞれから出力されること
になる。

【００２８】したがって、３ｄＢカプラ４−２の出力端
2dの出力光信号は図３（ｃ）に示す通り、フレーム同期
パルス２−２ｂおよび２−３ａが重なった時、光出力パ
ワーが最大となり、それ以外の時間では光出力パワーは
０か、あるいは、入力光パワーの半分となる。

【００２９】次に、３ｄＢカプラ４−２の出力端2dから
出力された光信号は、受光素子７により電気信号に変換
され、増幅器８で所定の電圧信号に変換された後、しき
い値処理回路９へ入力される。このしきい値処理回路９
で光出力パワーが最大となる光パルス以外の光パルスを
除去することにより、図３（ｄ）に示す通りフレーム位
置（フレーム同期パルス２−２ｂ、あるいは、２−３
ａ）に同期した信号を取り出すことができる。

【００３０】図３（ｄ）に示すフレーム同期信号は図１
３におけるベースバンドクロックｆにも相当しており、
フレーム同期信号発生回路100は、フレーム同期信号の
発生回路であるとともにベースバンドクロックの抽出回
路にもなっている。

【００３１】図４は、図２に示したフレーム構成を有す
る超高速光信号の生成回路の例を示す構成図である。図
４において、１０は図２に示すタイムスロットの単位時
間長の（ｎ＋３）倍の周期で光短パルスを発生する光短
パルス光源（このｎは図２に示すタイムスロット３−ｎ
のｎと同じである）、１１は光分波器、１２は光合波
器、１３−１、１３−２はフレームパタン形成用遅延
線、１４−１〜１４−ｎはタイムスロット形成用遅延
線、１５は位相変調器、１６−１〜１６−ｎは強度変調
器、１７は光信号出力を表わしている。光短パルス光源
１０としてはモードロックレーザや利得スイッチングレ
ーザを用いることができる。この光短パルス光源１０の
出力は（ｎ＋２）分岐されそれぞれ遅延長の異なる遅延
線１３−１、１３−２、１４−１〜１４−ｎへ導かれ
る。遅延線１３−１、１３−２はフレームパタン形成用
の回路であり、位相変調器１５により通過パルスに位相
変調をかける。ただしここでは通過するパルスのすべて
の位相をπだけずらせば良いので直流動作をさせること
になる。遅延線１３−１および位相変調器１５は図２に
おけるフレーム同期ビット２−２を、また遅延線１３−
２はフレーム同期ビット２−３を形成する。遅延線１４
−１〜１４−ｎはｎ個のタイムスロットを形成する。各
遅延線１４−１〜１４−ｎに設けられた強度変調器１６
−１〜１６−ｎでは通過する光短パルス列に対し多重化
される複数の信号により変調がかけられる。最後にすべ
ての光信号が光合波器１２により合波されてフレーム同
期パタンを有する多重化光信号１７として出力される。

【００３２】以上説明した通り、本実施例によれば、フ
レーム１の先頭に位相がπだけ異なる光パルスを含むフ
レーム同期パタン２−２および２−３を設けることによ
り、簡便な構成によりフレーム同期信号あるいはクロッ
ク信号を抽出することができる。本実施例はフレーム同
期信号抽出に光の干渉を利用しているので信号速度の制
約はなく、非常に高速な光信号からでも容易にフレーム
同期信号を取り出すことができる。また送信側での図４
に示すフレームパタン形成回路および受信側でのフレー
ム同期信号発生回路100は遅延線、３ｄＢカプラ、位相
変調器（低速駆動）など主に受動部品で構成されてお
り、光導波路を用いた小型集積化が容易であるという利
点もある。

【００３３】また、本実施例においては、遅延線５−２
と３ｄＢカプラ４−２の入力端2cとの間に位相変調器６
を設けて、遅延線５−１と遅延線５−２との間の位相の
ずれを微調整できるようにしている。このため、遅延線
５−１と遅延線５−２の遅延長を、位相差を考慮して高
い精度で調整する必要がない。したがって、遅延線５−
１と遅延線５−２のみで位相差を調節する場合に比べ
て、簡易に遅延回路を製作することができるようにな
る。

【００３４】なお、本実施例では遅延量（空白ビットの
長さ；この場合フレーム同期パルス２−１の長さ）を１
ビットとしたが、さらに、フレームの最初にＮ−１ビッ
トの空白を挿入すれば、遅延量をＮビットとすることが
できる。また、上述したフレームの第２ビット（フレー
ム同期パルス２−２）と、第３ビット（フレーム同期パ
ルス２−３）の間に任意の（Ｎ−１）ビットの空白を挿
入することもできる（Ｎは自然数）。この場合、遅延線
５−１、５−２の遅延差をＮビットとすることにより、
遅延量すなわち遅延差を任意に設定することができるの
で、遅延線５−１、５−２および、位相変調器６の設定
における自由度が大きくなるという効果がある。

【００３５】また、本実施例においては、位相を微調整
するために位相変調器６を設けているが、遅延線５−
１、５−２を導波路等で構成し、精度良く位相を合わせ
た場合には、位相変調器６を省略することもできる。こ
の場合、回路構成を簡単にすることができるので、集積
化等に有利である。

【００３６】「実施例２」次に、第２の実施例として、
図１に示すフレーム同期信号発生回路100に、図５に示
すフレーム構成による時分割光多重信号を入力した場合
の各部の動作の説明を行う。

【００３７】図５において、１８−１〜１８−３はフレ
ームである。本実施例では、各フレームの先頭（18-1
s、18-2s、18-3s）および最後部（18-1e、18-2e、18-3
e）にフレーム同期パルスを配置して、それら以外は、
データを伝送するためのタイムスロットとなるように構
成されている。また時系列上に並んだフレームは一つお
きに位相がπずれた光短パルスを用いて構成する。すな
わち、図５においては、フレーム１８−１および１８−
３内の光短パルスが、フレーム１８−２内の光短パルス
に比べ位相がπだけずれている。

【００３８】図６は、図５のフレーム構成を有する光信
号が図１のフレーム同期信号発生回路100へ入力された
場合の光信号の様子を示している。図６において、波形
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図１の位置（ａ），
（ｂ），（ｃ）での波形を表わしている。また、図６に
示す18-1a、18-1b、18-2a、18-2b、および、18-3a、18-
3bは、それぞれフレーム１８−１、１８−２、および１
８−３にそれぞれ対応するフレームであり、18-2sa、18
-3saは、それぞれ光短パルス18-2s、18-3sに対応するフ
レーム同期パルスである。また、18-1eb、18-2ebは、そ
れぞれ光短パルス18-1e、18-2eに対応するフレーム同期
パルスである。

【００３９】図６に示す通り、図１の３ｄＢカプラ４−
１で分岐された２つの光信号は、３ｄＢカプラ４−２の
入力端において丁度１ビット分ずれた状態でカプラへ入
力される。各フレームの先頭と最後部には必ず光短パル
スが存在するから隣接するフレーム間の境界では位相が
互いにπずれた２つの光短パルス（18-1e、18-2s等）に
対応する各光短パルスが必ず重なることになる。したが
って、３ｄＢカプラ４−２の一方の出力端2dには図６
（ｃ）に示す通り隣接フレームの境界部（例えば、同期
フレームパルス18-2saと18-1ebとが重なる時間、あるい
は、同期フレームパルス18-3saと18-2ebとが重なる時
間）に同期して最大振幅を有する光パルスが出力され
る。

【００４０】次に、図７を参照して、図５に示す本実施
例のフレーム構成を有する光信号を生成するための超高
速光信号生成回路の例を説明する。図７において、１９
は光短パルス光源、２０は光位相変調器、２１は光分波
器、２２は光合波器、２３−１、２３−２はフレーム同
期パルス生成用遅延線、２４−１〜２４−ｎはタイムス
ロット生成用遅延線、２５−１〜２５−２は光強度変調
器、２６は光出力を表わしている。

【００４１】光短パルス光源１９からはパルス幅τ、パ
ルス間隔１／ｆ秒の光短パルス列が発生するものとする
と、光位相変調器２０は入力光短パルス列と同期した周
波数ｆ／２（Ｈｚ）の電気信号で駆動され、通過する光
短パルス列中、一つおきの光短パルスに位相差πを付加
する。光分波器２１と光合波器２２で挟まれた回路は本
発明の第１の実施例で示した超高速光信号生成回路（図
４）とほぼ同じであるが、本実施例の場合フレーム同期
のための光短パルスがフレームの先頭と最後部に配置さ
れた同位相の光短パルスであるため、これら２つの光短
パルスが遅延線２３−１および２３−２によってのみ形
成されている点が異なる。

【００４２】第１の実施例ではフレーム同期信号生成の
ために光短パルス光源１０から出力された１個の光短パ
ルスを分岐し位相差をつけた後に重ね合せて干渉させて
いる。一方、本実施例では光短パルス光源１９から出力
された光短パルス列の隣あう２つの光短パルスの干渉を
利用している。この場合、光短パルス光源１９から出力
された光信号のコヒーレンス時間が問題となる。すなわ
ち、同一の光源から出力された隣接する光信号であって
も、コヒーレンス時間以上に離れた光成分間には相関が
なく干渉が生じなくなる。コヒーレンス時間は光のスペ
クトル幅ｆ_S（Ｈｚ）の逆数で表わされる。したがっ
て、例えば、スペクトル幅１ＧＨｚの光源を用いて本実
施例のフレーム同期信号発生回路を動作させるために
は、光短パルス光源１９から出力される光短パルス列の
間隔が１（ｎｓ）以下となるようにする必要がある。

【００４３】以上説明した通り、本実施例で示した光フ
レーム構成を用いてもフレーム同期信号発生回路100の
第１の実施例で説明した特長を損なうことがない。ま
た、本実施例でも、各フレームの最終ビットとその次の
フレームの先頭ビットとの間にＮ−１ビットの空白を入
れることにより、上述した遅延量を任意に設定すること
ができる。ただし、この場合、遅延線５−１、５−２の
遅延差はＮビット分とする。

【００４４】「実施例３」つぎに、本発明の第３の実施
例について、図１、図８、および図９を用いて説明す
る。まず、図８を用いて、本実施例で用いる光フレーム
の構成を説明する。図８において、２７−１〜２７−３
はフレーム、２８−１〜２８−３はフレーム同期用光短
パルスである。本実施例では各フレーム２７−１〜２７
−３は、その先頭にフレーム同期用光短パルス２８−
１、２８−２、２８−３を配置し、それ以外はデータが
伝送されるタイムスロットとなるように構成されてい
る。また、時系列上に並んだフレーム２７−１〜２７−
３のフレーム同期用光短パルス２８−１、２８−２、２
８−３は、一つおきに位相がπずれているような構成を
とっている。図８においては、フレーム２７−１および
２７−３内のフレーム同期用光短パルス２８−１、２８
−３が、フレーム２７−２内のフレーム同期用光短パル
ス２８−２に比べ位相πだけずれている。

【００４５】図８に示したフレーム構成を有する光信号
が、図１に示すフレーム同期信号発生回路100へ入力さ
れた場合を考える。ただしこの場合、図１のフレーム同
期信号発生回路100において、光遅延線５−１、５−２
の遅延差は光信号が丁度１フレーム分だけずれるように
調整がなされているものとする。つまり、例えば、フレ
ーム長すなわち隣接する２つのフレーム同期用光短パル
スの間隔が、Ｎビットである場合には、遅延差はＮビッ
トに調整されているということである。このような構成
では、隣り合うフレームのフレーム同期用光短パルス
（例えば、同期用光短パルス２８−１と２８−２）が、
３ｄＢカプラ４−２へ同時に入力されることになる。従
って、増幅器８の出力端では本発明の第２の実施例と同
様に各フレームの先頭位置のフレーム同期用光短パルス
（２８−１、２８−２、２８−３）に同期して最大振幅
を有する信号が出力される。

【００４６】図９は、本実施例のフレーム構成を有する
光信号を生成するための超高速光信号生成回路の例を示
している。図９において、２９は光短パルス光源、３０
は光位相変調器、３１は光分岐器、３２は光合波器、３
３−１〜３３−ｎはタイムスロット生成用遅延線、３４
−１〜３４−ｎは光強度変調器、３５は光出力である。
光短パルス光源２９からはパルス幅τ、パルス間隔１／
ｆ秒の光短パルス列が発生するものとする。光短パルス
光源２９の出力は光分岐波器３１によって分岐される。
光位相変調器３０は入力光短パルス列と同期した周波数
ｆ／２（Ｈｚ）の電気信号で駆動され、通過する光短パ
ルス列中、一つおきの光短パルス位相差πを付加する。
分岐器３１によって分岐された他の光短パルスは遅延線
３１−１〜３１−ｎ、強度変調器３４−１−〜３４−ｎ
により信号変調および多重化がなされる。従って、光合
波器３２の出力では図８に示したフレーム構造を有する
光信号が得られることになる。

【００４７】以上に説明した通り本実施例で示した光フ
レーム構成を用いても第１の実施例で示した特長を損な
うことなくフレーム同期信号発生回路を形成することが
できる。更にフレーム同期のために信号中に挿入する同
期用光短パルス（２８−１、２８−２、２８−３）が１
フレームあたり１個で良いので信号伝送効率（ここでは
１フレーム中の信号ビット数とフレーム同期信号のビッ
ト数との比を信号伝送効率と考えている）が高いという
利点もある。

【００４８】なお、本実施例では各フレームが連続する
時分割多重光信号を用いて、フレーム同期信号発生回路
の構成、動作を説明したが、各フレーム間に例えばＭビ
ットの空白がある場合にも、遅延差をＮ＋Ｍビット（Ｎ
は上述したフレーム長）に調整した遅延線５−１、５−
２を用いることによって上述した場合と同様にしてフレ
ーム同期信号を発生させることができる。

【００４９】「実施例４」つぎに、本発明の第４の実施
例について説明する。図１０は、第４の実施例によるフ
レーム同期信号発生回路100aの構成を表す構成図であ
り、第１〜第３の実施例による図１に示すフレーム同期
信号発生回路100に対して、３ｄＢカプラ４−２の出力
端以降の構成が異なっている。この図において、７ａ
は、２つの受光素子7a-1、7a-2を直列接続し、受光素子
7a-1、7a-2の中点から受光電流が出力されるように構成
されているバランスト受光素子であり、３ｄＢカプラ４
−２の出力端2dから出力された光信号が受光素子7a-1へ
入力され、また、出力端1dから出力された光信号が受光
素子7a-2へ入力されるようになっている。これら受光素
子7a-1、7a-2の各入力光に対する光電流は流れる方向が
互いに逆方向になっているので、この場合、受光素子7a
-2に流れる光電流を負電圧に、また、受光素子7a-1に流
れる光電流を正電圧にというように互いにことなる極性
を持つ電圧信号に各光信号を電圧変換するよう増幅器８
が動作する。図１０に示す符号９は、図１に示すものと
同様なしきい値処理回路である。これらの構成により、
３ｄＢカプラ４−２の出力信号がバランスト受光素子７
ａにより電気信号に変換され、増幅器８を通過した後、
しきい値処理回路９によりしきい値処理が施されてフレ
ーム同期信号として出力される。

【００５０】次に、図１０に示すフレーム同期信号発生
回路100aへ図２に示す光信号を入力した場合の各部の動
作を図１０、図１１を参照して説明する。図１１（ａ）
〜（ｅ）は、図１０に示す（ａ）〜（ｅ）の各点におけ
る信号波形をそれぞれ示している。図１１（ａ）、
（ｂ）の波形は、図３（ａ）、（ｂ）の信号波形と同じ
ものである。また、３ｄＢカプラ４−２の出力端1dおよ
び2dの出力光信号は、図１１（ｃ）、（ｄ）にそれぞれ
示す通りとなる。すなわち、出力端2d（図１１（ｃ））
においては、図３（ｃ）と同じように、フレーム同期パ
ルス２−２ｂおよび２−３ａが重なった時、光出力パワ
ーが最大となり、それ以外の時間では光出力パワーは０
か、入力光パワーの半分となる。また、出力端1d（図１
１（ｄ））においては、フレーム同期パルス２−２ｂお
よび２−３ａが重なった時光出力パワーは０になり、そ
れ以外の時間では、光出力パワーは３ｄＢカプラ４−２
に入力される２つのパルスの組み合わせで０か最大出力
パワーかその半分のパワーかのいずれかの出力値をと
る。

【００５１】したがって、カプラ４−２の出力端1dの光
信号を受光素子7a-2へ、また、出力端2dの光信号を受光
素子7a-1へそれぞれ導いて光電流に変換し、さらに、増
幅器８で電圧信号に変換した電圧波形は例えば図１１
（ｅ）のようになる。つまり、増幅器８の出力端子（図
１０（ｅ））には、カプラ４−２の入力端2c、1cにおい
て、フレーム同期パルス２−２ｂおよび２−３ａが重な
った時にのみ、正の電圧が現われ、それ以外の時間では
すべて負の電圧か、または、０の電圧が現れる。したが
って、しきい値処理回路９で、０以下の電圧をすべて除
去してやればフレーム位置に同期したフレーム同期信号
出力を取り出すことができる。このフレーム同期信号は
図１３に示したベースバンドクロックｆにも相当してお
り、クロック抽出回路にもなっている。

【００５２】本実施例においては、受光素子としてバラ
ンスト受光素子７ａを用いることによりフレーム同期信
号と他の不要な信号成分の出力電圧差が大きくなり、し
きい値処理が簡便にかつ確実に行えるという利点があ
る。

【００５３】「実施例５」図１２は、図５のフレーム構
成を有する光信号を図１０に示すフレーム同期信号発生
回路100aへ入力した場合の各部の波形を示している。図
１２（ａ）、（ｂ）、（ｅ）は、それぞれ図１０の位置
（ａ）、（ｂ）、（ｅ）における波形を表わしている、
また、図１２（ａ）、（ｂ）は図６（ａ）、（ｂ）に示
す波形と同じ波形を表している。図１２に示す通り、図
１０の３ｄＢカプラ４−１で分岐された２つの光信号
は、３ｄＢカプラ４−２の入力端において丁度１ビット
分ずれた状態で３ｄＢカプラ４−２へ入力される。各フ
レームの先頭と最後部には必ず光短パルスが存在するか
ら隣接するフレーム間の境界では位相が互いにπずれた
２つの光短パルスに対応する各光短パルスが必ず重なる
ことになる。したがって、図１０の増幅器８の出力端か
らは図１２（ｅ）に示す通り隣接フレームの境界部に同
期して最大振幅を有する信号が出力される。

【００５４】以上に説明した通り、本実施例で示した光
フレーム構成を用いても第４の実施例で示した特長を損
なうことなく、フレーム同期信号発生回路を形成するこ
とができる。

【００５５】「実施例６」次に、図８に示したフレーム
構成を有する光信号が、図１０に示すフレーム同期信号
発生回路100aへ入力された場合を考える。ただしこの場
合、図１０のフレーム同期信号発生回路100aにおいて光
遅延線５−１、５−２の遅延差は、上記実施例５、６の
場合と異なり、光信号が丁度１フレーム分だけずれるよ
うに調整がなされているものとする。このような構成で
は、上記実施例３と同様にして、隣り合うフレームのフ
レーム同期用光短パルスが３ｄＢカプラ４−２へ同時に
入力されることになる。従って、増幅器８の出力端では
上記第５の実施例と同様にして、各フレームの先頭位置
のフレーム同期用光短パルスに同期して最大振幅を有す
る信号が出力される。

【００５６】以上に説明した通り本実施例で示した光フ
レーム構成を用いても第４の実施例で示した特長を損な
うことなくフレーム同期信号発生回路100aを構成するこ
とができる。更にフレーム同期のために信号中に挿入す
るパルスが１フレームあたり１個で良いので信号伝送効
率（ここでは１フレーム中の信号ビット数とフレーム同
期信号のビット数との比を信号伝送効率と考えている）
が高いという利点もある。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、光短パルスを用いた超高速光伝送装置にお
いて、光短パルス列に一定間隔で位相差πを有する光短
パルスを混入してフレームを構成することにより、受信
部において、方向性結合器（３ｄＢカプラ）と遅延線を
用いた光干渉回路およびしきい値処理回路からなる簡単
な構成で容易にフレーム同期信号を発生することが可能
であり、装置を小型集積化できるという効果がある。さ
らに本発明ではフレーム同期には隣接する光短パルス間
の干渉を用いており、一般に低効率な光信号速度程度の
応答速度を有する超高速光ゲートを用いることなく超高
速、低消費電力のフレーム同期信号発生回路を実現する
ことができるという効果も有している。

【００５８】また、請求項２記載の発明によれば、変換
手段によって、光干渉回路から出力された光信号を一旦
電気信号に変換した後、しきい値処理を実施しているの
で信号発生回路を簡単な電気信号回路によって構成する
ことができるという効果がある。

【００５９】また、請求項３記載の発明によれば、光信
号を１個の受光素子によって電気信号に変換しているの
で、第２の方向性結合器、受光素子、信号発生回路およ
びその間の伝送路等を最も簡単な構成にすることができ
るという効果がある。

【００６０】

【００６１】また、請求項４記載の発明によれば、光電
気変換部を干渉回路の２つの出力をバランスト受光素子
に入力する構成とすることにより、しきい値処理時のフ
レーム同期信号対不要信号成分の比を大きくとることが
でき、誤動作を少なくすることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例によるフレーム同期信
号発生回路の構成を示す構成図

【図２】 本発明の第１の実施例で用いる光フレーム構
成を示す構成図

【図３】 図２のフレーム構成を有する光信号が図１の
フレーム同期信号発生回路へ入力された場合の各部
（ａ）〜（ｄ）の信号波形を示す波形図

【図４】 図２に示したフレーム構成を有する超高速光
信号生成回路の構成を示す構成図

【図５】 本発明の第２の実施例で用いる光フレーム構
成を示す構成図

【図６】 図５のフレーム構成を有する光信号が図１の
フレーム同期信号発生回路へ入力された場合の各部
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の信号波形を示す波形図

【図７】 図５のフレーム構成を有する光信号を生成す
るための超高速光信号生成回路の構成を示す構成図

【図８】 本発明の第３の実施例で用いる光フレーム構
成を示す構成図

【図９】 図８のフレーム構成を有する光信号を生成す
るための超高速光信号生成回路の構成を示す構成図

【図１０】 本発明の他の実施例によるフレーム同期信
号発生回路の構成を示す構成図

【図１１】 図２のフレーム構成を有する光信号が図１
０のフレーム同期信号発生回路へ入力された場合の各部
（ａ）〜（ｅ）の信号波形を示す波形図

【図１２】 図５のフレーム構成を有する光信号が図１
０のフレーム同期信号発生回路へ入力された場合の各部
（ａ）、（ｂ）、（ｅ）の信号波形を示す波形図

【図１３】 クロック抽出回路の従来例を示すブロック
図

【符号の説明】

１ フレーム ２ フレーム同期パタン ２−１〜２−３ フレーム同期パルス ３−１〜３−ｎ タイムスロット ４−１、４−２ ３ｄＢカプラ ５−１、５−２ 遅延線 ６ 位相変調器 ７ 受光素子 ７ａ バランスト受光素子 ８ 増幅器 ９ しきい値処理回路 １８−１〜１８−３ フレーム １８−１ｓ〜１８−３ｓ、１８−１ｅ〜１８−３ｅ フ
レーム同期用光短パルス ２７−１〜２７−３ フレーム ２８−１〜２８−３ フレーム同期用光短パルス

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光短パルス列によってフレームを構成
   し、前記フレームは先頭部のフレーム同期パタンと後続
   するタイムスロットからなり、前記フレーム同期パタン
   の第１ビットは空白であり、第２ビットはその位相がタ
   イムスロットの光パルスの位相からπずれている光パル
   スであり、第２ビットに続くＮ−１ビット（Ｎは自然
   数）は空白であり、前記フレーム同期パタンの最後のビ
   ットはその位相がタイムスロットの光パルスと同位相の
   光パルスで構成される時分割多重光信号の光フレーム同
   期信号発生回路において、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
   第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
   の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
   ートに入力された光信号とを合波して光信号を出力する
   第２の方向性結合器と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット分遅
   延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送手
   段と、 前記第２の方向性結合器から出力された光信号が所定の
   強度を越える場合にフレーム同期信号を発生する信号発
   生手段と、 を具備することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
   路。
2. 【請求項２】 光短パルス列によってフレームを構成
   し、前記フレームは先頭部のフレーム同期パタンと後続
   するタイムスロットからなり、前記フレーム同期パタン
   の第１ビットは空白であり、第２ビットはその位相がタ
   イムスロットの光パルスの位相からπずれている光パル
   スであり、第２ビットに続くＮ−１ビット（Ｎは自然
   数）は空白であり、前記フレーム同期パタンの最後のビ
   ットはその位相がタイムスロットの光パルスと同位相の
   光パルスで構成される時分割多重光信号の光フレーム同
   期信号発生回路において、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
   第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
   の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
   ートに入力された光信号とを合波して光信号を出力する
   第２の方向性結合器と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット分遅
   延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送手
   段と、 前記第２の方向性結合器から出力された光信号を電気信
   号に変換する変換手段と、 前記変換手段の出力が所定のしきい値以上の場合にフレ
   ーム同期信号を発生する信号発生手段と、 を具備することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
   路。
3. 【請求項３】 光短パルス列によってフレームを構成
   し、前記フレームは先頭部のフレーム同期パタンと後続
   するタイムスロットからなり、前記フレーム同期パタン
   の第１ビットは空白であり、第２ビットはその位相がタ
   イムスロットの光パルスの位相からπずれている光パル
   スであり、第２ビットに続くＮ−１ビット（Ｎは自然
   数）は空白であり、前記フレーム同期パタンの最後のビ
   ットはその位相がタイムスロットの光パルスと同位相の
   光パルスで構成される時分割多重光信号の光フレーム同
   期信号発生回路において、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
   第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
   の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
   ートに入力された光信号とを合波して第３の出力ポート
   から光信号を出力する第２の方向性結合器と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット分遅
   延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送手
   段と、 前記第３の出力ポートから出力された光信号を電気信号
   に変換する１つの受光素子と、 前記受光素子の出力が所定のしきい値以上の場合にフレ
   ーム同期信号を発生する信号発生手段と、 を具備することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
   路。
4. 【請求項４】 光短パルス列によってフレームを構成
   し、前記フレームは先頭部のフレーム同期パタンと後続
   するタイムスロットからなり、前記フレーム同期パタン
   の第１ビットは空白であり、第２ビットはその位相がタ
   イムスロットの光パルスの位相からπずれている光パル
   スであり、第２ビットに続くＮ−１ビット（Ｎは自然
   数）は空白であり、前記フレーム同期パタンの最後のビ
   ットはその位相がタイムスロットの光パルスと同位相の
   光パルスで構成される時分割多重光信号の光フレーム同
   期信号発生回路において、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
   第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
   の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
   ートに入力された光信号とを合波して第３の出力ポート
   及び第４の出力ポートに出力する第２の方向性結合器
   と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット分遅
   延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送手
   段と、 前記第３の出力ポート及び第４の出力ポートから出力さ
   れた光信号を受光するバランスト受光素子と、 前記バランスト受光素子から出力された電気信号から所
   定値以上の信号を抜き出すしきい値回路と、 を有することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
   路。
5. 【請求項５】 光短パルス列によってフレームを構成
   し、前記フレームは、フレームの先頭に配置された１ビ
   ットの光パルスとフレームの最後に配置された１ビット
   の光パルスからなるフレーム同期パルスおよびタイムス
   ロットから構成 され、フレームの最終ビットとその次の
   フレームの先頭ビットとの間にＮ−１ビット（Ｎは自然
   数）の空白を入れ、ある１つのフレームを構成する光短
   パルスは全て同じ位相を有するが、隣接する他のフレー
   ムを構成する他の光短パルスとは位相がπ異なる時分割
   多重光信号の光フレーム同期信号発生回路において、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
   第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
   の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
   ートに入力された光信号とを合波して光信号を出力する
   第２の方向性結合器と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット分遅
   延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送手
   段と、 前記第２の方向性結合器から出力された光信号が所定の
   強度を越える場合にフレーム同期信号を発生する信号発
   生手段と、 を具備することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
   路。
6. 【請求項６】 光短パルス列によってフレームを構成
   し、前記フレームは、フレームの先頭に配置された１ビ
   ットの光パルスとフレームの最後に配置された１ビット
   の光パルスからなるフレーム同期パルスおよびタイムス
   ロットから構成され、フレームの最終ビットとその次の
   フレームの先頭ビットとの間にＮ−１ビット（Ｎは自然
   数）の空白を入れ、ある１つのフレームを構成する光短
   パルスは全て同じ位相を有するが、隣接する他のフレー
   ムを構成する他の光短パルスとは位相がπ異なる時分割
   多重光信号の光フレーム同期信号発生回路において、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
   第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
   の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
   ートに入力された光信号とを合波して光信号を出力する
   第２の方向性結合器と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット分遅
   延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送手
   段と、 前記第２の方向性結合器から出力された光信号を電気信
   号に変換する変換手段と、 前記変換手段の出力が所定のしきい値以上の場合にフレ
   ーム同期信号を発生する信号発生手段と、 を具備することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
   路。
7. 【請求項７】 光短パルス列によってフレームを構成
   し、前記フレームは、フレームの先頭に配置された１ビ
   ットの光パルスとフレームの最後に配置された１ビット
   の光パルスからなるフレーム同期パルスおよびタイムス
   ロットから構成され、フレームの最終ビットとその次の
   フレームの先頭ビットとの間にＮ−１ビット（Ｎは自然
   数）の空白を入れ、ある１つのフレームを構成する光短
   パルスは全て同じ位相を有するが、隣接する他のフレー
   ムを構成する他の光短パルスとは位相がπ異なる時分割
   多重光信号の光フレーム同期信号発生回路において、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
   第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
   の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
   ートに入力された光信号とを合波して第３の出力ポート
   から光信号を出力する第２の方向性結合器と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット分遅
   延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送手
   段と、 前記第３の出力ポートから出力された光信号を電気信号
   に変換する１つの受光素子と、 前記受光素子の出力が所定のしきい値以上の場合にフレ
   ーム同期信号を発生する信号発生手段と、 を具備することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
   路。
8. 【請求項８】 光短パルス列によってフレームを構成
   し、前記フレームは、フレームの先頭に配置された１ビ
   ットの光パルスとフレームの最後に配置された１ビット
   の光パルスからなるフレーム同期パルスおよびタイムス
   ロットから構成され、フレームの最終ビットとその次の
   フレームの先頭ビットとの間にＮ−１ビット（Ｎは自然
   数）の空白を入れ、ある１つのフレームを構成する光短
   パルスは全て同じ位相を有するが、隣接する他のフレー
   ムを構成する他の光短パルスとは位相がπ異なる時分割
   多重光信号の光フレーム同期信号発生回路において、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
   第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
   の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
   ートに入力された光信号とを合波して第３の出力ポート
   及び第４の出力ポートに出力する第２の方向性結合器
   と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の伝送手段による光信号の伝送に対してＮビット分遅
   延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送手
   段と、 前記第３の出力ポート及び第４の出力ポートから出力さ
   れた光信号を受光するバランスト受光素子と、 前記バランスト受光素子から出力された電気信号から所
   定値以上の信号を抜き出すしきい値回路と、 を有することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
   路。
9. 【請求項９】 光短パルス列によってフレームを構成
   し、前記フレームはフレーム同期パルスおよびタイムス
   ロットからなり、前記フレームはフレームの先頭に配置
   された１ビットの光パルスからなるフレーム同期パルス
   およびタイムスロットから構成され、全てのフレームの
   タイムスロットは同位相の光短パルスで構成され、隣接
   する２つのフレームに含まれる２つのフレーム同期パル
   スは、片方はタイムスロットを構成する光短パルスと同
   位相であり、他方は位相がπずれているように構成され
   る時分割多重光信号の光フレーム同期信号発生回路にお
   い て、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
   第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
   の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
   ートに入力された光信号とを合波して光信号を出力する
   第２の方向性結合器と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
   １の伝送手段による光信号の伝送に対して１フレーム分
   遅延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送
   手段と、 前記第２の方向性結合器から出力された光信号が所定の
   強度を越える場合にフレーム同期信号を発生する信号発
   生手段と、 を具備することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
   路。
10. 【請求項１０】 光短パルス列によってフレームを構成
    し、前記フレームはフレーム同期パルスおよびタイムス
    ロットからなり、前記フレームはフレームの先頭に配置
    された１ビットの光パルスからなるフレーム同期パルス
    およびタイムスロットから構成され、全てのフレームの
    タイムスロットは同位相の光短パルスで構成され、隣接
    する２つのフレームに含まれる２つのフレーム同期パル
    スは、片方はタイムスロットを構成する光短パルスと同
    位相であり、他方は位相がπずれているように構成され
    る時分割多重光信号の光フレーム同期信号発生回路にお
    いて、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
    第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
    の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
    ートに入力された光信号とを合波して光信号を出力する
    第２の方向性結合器と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
    １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
    １の伝送手段による光信号の伝送に対して１フレーム分
    遅延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第 ２の伝送
    手段と、 前記第２の方向性結合器から出力された光信号を電気信
    号に変換する変換手段と、 前記変換手段の出力が所定のしきい値以上の場合にフレ
    ーム同期信号を発生する信号発生手段と、 を具備することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
    路。
11. 【請求項１１】 光短パルス列によってフレームを構成
    し、前記フレームはフレーム同期パルスおよびタイムス
    ロットからなり、前記フレームはフレームの先頭に配置
    された１ビットの光パルスからなるフレーム同期パルス
    およびタイムスロットから構成され、全てのフレームの
    タイムスロットは同位相の光短パルスで構成され、隣接
    する２つのフレームに含まれる２つのフレーム同期パル
    スは、片方はタイムスロットを構成する光短パルスと同
    位相であり、他方は位相がπずれているように構成され
    る時分割多重光信号の光フレーム同期信号発生回路にお
    いて、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
    第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
    の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
    ートに入力された光信号とを合波して第３の出力ポート
    から光信号を出力する第２の方向性結合器と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
    １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
    １の伝送手段による光信号の伝送に対して１フレーム分
    遅延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送
    手段と、 前記第３の出力ポートから出力された光信号を電気信号
    に変換する１つの受光素子と、 前記受光素子の出力が所定のしきい値以上の場合にフレ
    ーム同期信号を発生する信号発生手段と、 を具備することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
    路。
12. 【請求項１２】 光短パルス列によってフレームを構成
    し、前記フレームは フレーム同期パルスおよびタイムス
    ロットからなり、前記フレームはフレームの先頭に配置
    された１ビットの光パルスからなるフレーム同期パルス
    およびタイムスロットから構成され、全てのフレームの
    タイムスロットは同位相の光短パルスで構成され、隣接
    する２つのフレームに含まれる２つのフレーム同期パル
    スは、片方はタイムスロットを構成する光短パルスと同
    位相であり、他方は位相がπずれているように構成され
    る時分割多重光信号の光フレーム同期信号発生回路にお
    いて、 前記時分割多重光信号を入力して、第１の出力ポートと
    第２の出力ポートとに２分岐して光信号を出力する第１
    の方向性結合器と、 第１の入力ポートに入力された光信号と、第２の入力ポ
    ートに入力された光信号とを合波して第３の出力ポート
    及び第４の出力ポートに出力する第２の方向性結合器
    と、 前記第１の出力ポートから出力された光信号を、前記第
    １の入力ポートへ伝送する第１の伝送手段と、 前記第２の出力ポートから出力された光信号を、前記第
    １の伝送手段による光信号の伝送に対して１フレーム分
    遅延させて前記第２の入力ポートへ伝送する第２の伝送
    手段と、 前記第３の出力ポート及び第４の出力ポートから出力さ
    れた光信号を受光するバランスト受光素子と、 前記バランスト受光素子から出力された電気信号から所
    定値以上の信号を抜き出すしきい値回路と、 を有することを特徴とする光フレーム同期信号発生回
    路。