JP3199143B2 - 光時分割多重化装置 - Google Patents
光時分割多重化装置Info
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Description
を1つの高速な光ディジタル信号に変換する光時分割多
重化装置に関する。
の低速なディジタル信号を電気信号の段階で多重化し、
この多重化信号を電気/光変換して高速な光ディジタル
信号としていた。すなわち、この構成では多重化された
電気信号の信号速度が光ディジタル信号の信号速度とな
る。しかし、電気信号の多重化では10Gb/s を越える信
号速度を実現することは困難であるために、光信号の高
速性を十分に活かすことはできなかった。
信号でそれぞれ変調し、時間軸上に密に並べることによ
り数十〜百Gb/s の超高速光ディジタル信号を生成する
光時分割多重化装置が考案されている。なお、現在は、
半導体レーザの利得スイッチングやモード同期法を用い
ることにより、パルス幅が数ピコ秒程度の短光パルス列
を比較的容易に得ることができる。
分割多重化装置の構成を示す。図において、短光パルス
列発生部61は、一定のパルス間隔tS を有するパルス
幅tP の短光パルス列aを出力する。この短光パルス列
aは光分岐回路62で分岐され、それぞれ光強度変調器
631 〜634 に入力される。各光強度変調器631 〜
634 は、入力ディジタル信号b1 〜b4 によって入力
光を強度変調する。強度変調後の各信号光c1 〜c
4 は、時間軸上で互いに重ならないように遅延回路64
1 〜644 でそれぞれ異なる遅延が与えられ、光合波回
路65で合波されて出力される。
多重化信号光dは、最大信号速度が約1/tP (b/s)と
なる。また、入力ディジタル信号b1 〜b4 の信号速度
は、1/tS (b/s)となる。例えば、tP =10ps、t
S = 100psとすると、得られる最大信号速度は約 100
Gb/s となり、入力ディジタル信号の信号速度は10Gb/
s となる。
置では、短光パルス列と遅延回路を組み合わせ、光信号
のままで多重化することにより、電気回路では困難な超
高速多重化が可能になっている。
多様化する将来の通信網では、光時分割多重化装置にお
いて、各入力ディジタル信号の複数ビット(例えば1バ
イト)を一括して多重化したり、また異なる信号速度の
入力ディジタル信号を多重化する機能が要求される。
構成では、短光パルス列のパルス間隔とパルス幅により
入力ディジタル信号の信号速度が決まる。したがって、
入力ディジタル信号の信号速度がチャネルごとに異なる
場合には、電気信号の段階で入力ディジタル信号の信号
速度を揃える操作が必要となる。また、複数ビットを一
括して多重化するためには、電気信号の段階で入力ディ
ジタル信号を並列化し、並列化された各信号を光時分割
多重化装置に入力する必要があった。
おいて、各入力ディジタル信号の複数ビットを一括して
多重化したり、また異なる信号速度の入力ディジタル信
号を多重化する場合には、電気回路による前処理が必要
となる。そのために、装置全体が複雑かつ大規模化して
いた。また、電気回路の処理速度によって入力ディジタ
ル信号の信号速度が制限される問題もあった。
トを一括して多重化したり、異なる信号速度の入力ディ
ジタル信号を多重化したりする処理を簡単な構成で実現
することができる光時分割多重化装置を提供することを
目的とする。
は、各チャネルに対応する複数の連続光を生成する手段
と、複数の連続光を各チャネルの入力ディジタル信号に
よりそれぞれ強度変調する光強度変調器と、強度変調さ
れた各チャネル対応の信号光をそれぞれ所定の圧縮率で
圧縮する光信号圧縮部と、圧縮された各信号光にそれぞ
れ異なる遅延を与える遅延回路と、各遅延を与えられた
信号光を時間軸上に並べる光合波回路とを備えて構成す
る。
の光時分割多重化装置において、連続光から所定のパル
ス幅とパルス間隔を有するパルス光に切り出す手段を備
え、このパルス光を各チャネル対応の光強度変調器に与
える構成である。
る手段に代えて、各チャネルの信号速度に対応するパル
ス間隔を有する複数の短光パルス列を生成する手段を備
える。
で時分割多重化された複数の多重化信号光をそれぞれ所
定の圧縮率で圧縮する光信号圧縮部と、圧縮された各多
重化信号光にそれぞれ異なる遅延を与える遅延回路と、
各遅延を与えられた多重化信号光を時間軸上に並べる光
合波回路とを備える。
は所定のパルス光を各チャネルの入力ディジタル信号で
強度変調することにより、複数ビットが一括して強度変
調される。この強度変調光をチャネルごとにそれぞれ所
定の圧縮率で圧縮し、この圧縮光を遅延回路および光合
波回路を介して時間軸上に並べることにより、各チャネ
ルの複数ビットを一括して多重化することができる。ま
た、各チャネルごとに圧縮率を設定することより、異な
る信号速度を有する複数の入力ディジタル信号にも対応
することができる。
を示す。図において、光源11は、連続光eを出力す
る。この連続光eは光分岐回路62で分岐され、それぞ
れ光強度変調器631 〜634 に入力される。各光強度
変調器631 〜634 は、入力ディジタル信号b1 〜b
4 によって入力光を強度変調する。強度変調後の各信号
光f1 〜f4 は、光信号圧縮部12に入力されて時間軸
上で圧縮される。この圧縮光g1 〜g4 は、時間軸上で
互いに重ならないように遅延回路641 〜644 でそれ
ぞれ異なる遅延が与えられ、光合波回路65で合波され
て出力される。hは、本実施例における多重化信号光で
ある。
ル信号によって強度変調する構成であるので、入力ディ
ジタル信号の複数ビットが一括して変調される。本実施
例では、各チャネルともに2ビット一括して多重化する
構成になっている。
す。図において、光信号圧縮部12は、第1の分散付加
部21、外部から与えられる位相変調信号によって信号
光に線形な周波数変位を生じさせる光位相変調器22、
第2の分散付加部23を縦続に接続した構成である。光
位相変調器22には、電気光学効果をもつ材料(例えば
LiNbO3)からなる導波路形のものを用いることができ
る。分散付加部21,23には、入力光波長に対して正
常分散媒質(あるいは異常分散媒質)として働く光ファ
イバや回折格子対を用いることができる。
部21の入力光の時間波形が、第2の分散付加部23の
出力端で再生されるための条件について、第1の分散付
加部21での群速度分散量をB1 、第2の分散付加部2
3での群速度分散量をB2 、位相変調角周波数をωm 、
位相変調度をαとすると、 (1/B1)+(1/B2)=α・ωm 2 …(1)の
関係が成り立つ。
(1)式はレンズを用いた結像系の式 (1/s1)+(1/s2)=1/f …(2) と同じ形の式となる。なお、s1 ,s2 ,fは、それぞ
れ物体面からレンズまでの距離,レンズから像面までの
距離,レンズの焦点距離を表す。
部12を用いれば、空間系のレンズのように時間軸上の
波形の大きさを変換(拡大,縮小)することができる。
このときの波形の倍率M(M>1ならば波形拡大、0<
M<1ならば波形縮小)は、 M=B2/B1 …(3) となる。本実施例では、0<M<1となるようにB1 ,
B2 を選択することにより、光信号圧縮部12に入力さ
れた信号光を対応する倍率に縮小、すなわち時間軸上で
圧縮することができる。この原理を用いた光圧縮では、
複数パルスの入力光を一括して圧縮することが可能であ
る。
重化装置では、複数ビットの入力ディジタル信号b1 〜
b4 により変調された信号光f1 〜f4 をそれぞれ一括
して圧縮することができる。さらに、光信号圧縮部12
は圧縮率を任意に設定できるので、各チャネルの信号速
度が異なっていても、その圧縮率を調整することにより
圧縮光g1 〜g4 の時間幅を揃え、遅延回路641 〜6
44 および光合波回路65による多重化処理が可能にな
る。
異なり、かつ信号速度が異なる場合でも、図3に示すよ
うに、各チャネル対応の光信号圧縮部121 〜124 の
圧縮率を調整することにより対応することができる。な
お、図3は、2ビットの入力ディジタル信号b1 ,b3
と、4ビットの入力ディジタル信号b2 ,b4 がそれぞ
れ一括して多重化される例である。また、入力ディジタ
ル信号b2 ,b4 の信号速度が入力ディジタル信号
b1 ,b3 の2倍になっている。ただし、ここでは多重
化後の多重化信号光kの光パルス幅が均一になるように
している。
には、光信号圧縮部12の光位相変調器22で、負の周
波数変位が生じる時間領域に存在する光が広い時間領域
にわたって広がり背景光となる。そのために、光信号圧
縮部12の出力端における信号対雑音比が小さくなる問
題が生じる。しかし、この問題は連続光eに代えて、光
位相変調器22で負の周波数変位が生じる時間領域の光
を遮断したパルス光を用いれば解決することができる。
その実施例構成を図4に示す(請求項2)。
源11と光分岐回路62との間に光強度変調器41を挿
入したものである。光強度変調器41は、光信号圧縮部
12の光位相変調器22で正の周波数変位が生じる時間
領域のみに光が存在するように強度変調を行う。すなわ
ち、位相変調周波数をfm とすると、光強度変調器31
ではパルス間隔およびパルス幅がともに1/2fm の光
パルス列となるように、連続光eに対して強度変調を行
う。
散付加部21,23を正常分散媒質とした場合のもので
ある。分散付加部21,23が異常分散媒質である場合
には、光強度変調器41は、逆に光位相変調器22で正
の周波数変位が生じる時間領域の光を遮断してやればよ
い。
源として用いる構成になっているが、各チャネル対応
に、各チャネルの信号速度に対応するパルス間隔を有す
る短光パルス列を用いる構成によっても、同様の機能を
有する光時分割多重化装置を実現することができる(請
求項3)。すなわち、光源11と光分岐回路62に代え
て、各チャネル対応に短光パルス列発生部を備える。
成を示す。図において、光時分割多重化装置501 〜5
04 は、従来の光時分割多重化装置または本発明による
光時分割多重化装置のいずれでもよい。各光時分割多重
化装置から出力される多重化信号光p1 〜p4 は同じ信
号速度であり、それぞれ光信号圧縮部511 〜514 で
圧縮される。各圧縮光q1 〜q4 は、時間軸上で互いに
重ならないように遅延回路521 〜524 でそれぞれ異
なる遅延が与えられ、光合波回路53で合波されて出力
される。rは、本実施例における多重化信号光である。
の多重化信号光p1 〜p3 は4つの光信号が多重化さ
れ、かつ多重化信号光p2 ,p3 はそれぞれ2ビット一
括で多重化されている。一方、光時分割多重化装置50
4 の多重化信号光p4 は、2つの光信号を多重化してい
る。この場合には、多重化信号光rの各タイムスロット
は、4つの光信号が多重される部分と2つの光信号が多
重される部分ができる。
504 の各多重化信号光について、さらに光信号圧縮部
51,遅延回路52および光合波回路53を用いること
により、同様にして時間軸上に多重化することができ
る。
多重化装置は、連続光または所定のパルス光を各チャネ
ルの入力ディジタル信号で強度変調した信号光をそれぞ
れ所定の圧縮率で圧縮する。この圧縮操作と、各チャネ
ルの圧縮光を時間軸上で重ならないように並べる操作に
より、各チャネルの複数ビットの入力ディジタル信号を
一括して多重化することができる。また、各チャネルご
とに圧縮率を設定することにより、異なる信号速度を有
する複数の入力ディジタル信号を多重化することができ
る。
光信号のままで行うことができるので、簡単な構成でか
つ超高速信号に対応する光時分割多重化装置を実現する
ことができる。
成することにより、同一の信号速度の多重化光信号をそ
れぞれグループ化し、効率的かつ容易に大規模な多重化
装置を構成することができる。
ック図。
作例を示す図。
ック図。
ック図。
置の構成を示すブロック図。
Claims (4)
- 【請求項1】 各チャネルに対応する複数の連続光を生
成する手段と、 前記複数の連続光を各チャネルの入力ディジタル信号に
よりそれぞれ強度変調する光強度変調器と、 強度変調された各チャネル対応の信号光をそれぞれ所定
の圧縮率で圧縮する光信号圧縮部と、 圧縮された各信号光にそれぞれ異なる遅延を与える遅延
回路と、 各遅延を与えられた信号光を時間軸上に並べる光合波回
路とを備えたことを特徴とする光時分割多重化装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の光時分割多重化装置に
おいて、 連続光から所定のパルス幅とパルス間隔を有するパルス
光を切り出す手段を備え、このパルス光を各チャネル対
応の光強度変調器に与える構成であることを特徴とする
光時分割多重化装置。 - 【請求項3】 各チャネルの信号速度に対応するパルス
間隔を有する複数の短光パルス列を生成する手段と、 前記複数の短光パルス列を各チャネルの入力ディジタル
信号によりそれぞれ強度変調する光強度変調器と、 強度変調された各チャネル対応の信号光をそれぞれ所定
の圧縮率で圧縮する光信号圧縮部と、 圧縮された各信号光にそれぞれ異なる遅延を与える遅延
回路と、 各遅延を与えられた信号光を時間軸上に並べる光合波回
路とを備えたことを特徴とする光時分割多重化装置。 - 【請求項4】 所定の信号速度で時分割多重化された複
数の多重化信号光をそれぞれ所定の圧縮率で圧縮する光
信号圧縮部と、 圧縮された各多重化信号光にそれぞれ異なる遅延を与え
る遅延回路と、 各遅延を与えられた多重化信号光を時間軸上に並べる光
合波回路とを備えたことを特徴とする光時分割多重化装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26727593A JP3199143B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 光時分割多重化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26727593A JP3199143B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 光時分割多重化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07123073A JPH07123073A (ja) | 1995-05-12 |
JP3199143B2 true JP3199143B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=17442578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26727593A Expired - Lifetime JP3199143B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 光時分割多重化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3199143B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101849852B1 (ko) * | 2016-11-02 | 2018-04-17 | 강건욱 | 방충복 |
KR102202960B1 (ko) * | 2019-04-19 | 2021-01-14 | 주식회사 자이로블 | 휴대용 인체 냉각 팬장치 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9917880D0 (en) | 1999-07-30 | 1999-09-29 | Roke Manor Research | Fast data modulator |
GB2361596B (en) * | 2000-04-18 | 2003-12-17 | Roke Manor Research | Improved data compression apparatus and method therefor |
EP1368913B1 (en) * | 2001-03-16 | 2009-12-30 | Roke Manor Research Limited | Optical data compression device and method |
GB0106551D0 (en) * | 2001-03-16 | 2001-05-02 | Roke Manor Research | Independent transmitter TDM system |
JP2005311404A (ja) * | 2001-03-23 | 2005-11-04 | Sun Up Inc | 光通信方法及び光通信装置 |
JP5182994B2 (ja) * | 2005-01-27 | 2013-04-17 | 古河電気工業株式会社 | 信号発生装置 |
JP4532365B2 (ja) * | 2005-01-27 | 2010-08-25 | 古河電気工業株式会社 | 信号発生装置 |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP26727593A patent/JP3199143B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Brian H.Kolner,Moshe Nazarathy,"Temporal imaging with a time lens",1989,Optics Letters,Vol.14,No.12,pp.630−632. |
Cited By (2)
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KR101849852B1 (ko) * | 2016-11-02 | 2018-04-17 | 강건욱 | 방충복 |
KR102202960B1 (ko) * | 2019-04-19 | 2021-01-14 | 주식회사 자이로블 | 휴대용 인체 냉각 팬장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07123073A (ja) | 1995-05-12 |
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