JP3313536B2 - Optical pulse time multiplexing control method and optical pulse time multiplexing control device - Google Patents
Optical pulse time multiplexing control method and optical pulse time multiplexing control deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は短光パルス信号がRZ
(Return to Zero)フォ−マットとなるよう変調される
光通信システムの、光パルス時間多重制御方法および光
パルス時間多重制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to an optical pulse time multiplexing control method and an optical pulse time multiplexing control device for an optical communication system modulated to have a (Return to Zero) format.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の光パルス時間多重装置の構成を図
9に示す。この図において、100はレーザダイオード
(LD)等を用いて短光パルスを発生する短光パルス発
生回路、101は短光パルスを1系,2系の2つに分岐
する分波回路、102は1系の光パルスを伝送情報信号
1により変調する変調器、103は変調された光パルス
を遅延する半固定遅延回路、104は変調器102およ
び半固定遅延回路103からなる1系、105は2系の
光パルスを伝送情報信号2により変調する変調器、10
6は変調された光パルスを遅延する半固定遅延回路、1
07は変調器105および半固定遅延回路106からな
る2系、108は1系104から出力される光パルスと
2系107から出力される光パルスを合成することによ
り、光パルス時間多重信号を出力する合波回路である。2. Description of the Related Art The configuration of a conventional optical pulse time multiplexing apparatus is shown in FIG. In this drawing, reference numeral 100 denotes a short light pulse generation circuit that generates a short light pulse using a laser diode (LD) or the like, 101 denotes a branching circuit that branches the short light pulse into two, one system and two systems, and 102 denotes a demultiplexing circuit. A modulator for modulating the optical pulse of the first system by the transmission information signal 1, 103 is a semi-fixed delay circuit for delaying the modulated optical pulse, 104 is a first system composed of the modulator 102 and the semi-fixed delay circuit 103, and 105 is 2 Modulator for modulating the optical pulse of the system by the transmission information signal 2, 10
6 is a semi-fixed delay circuit for delaying the modulated optical pulse, 1
Reference numeral 07 denotes a two-system comprising a modulator 105 and a semi-fixed delay circuit 106, and 108 outputs an optical pulse time multiplexed signal by synthesizing an optical pulse output from the first system 104 and an optical pulse output from the second system 107. It is a multiplexing circuit.
【0003】このように構成された光パルス時間多重装
置において、短光パルス発生回路100からは図に示す
ような短光パルスaが所定周期毎に連続して発生されて
おり、短光パルスaが分波回路101に入力されて2つ
の光導波路に分岐される。分岐された一方の短光パルス
は1系104に入力されて、変調器102において短光
パルスの繰返し周期に同期した伝送情報信号1により光
強度変調されて、図に示すようなRZフォ−マットの変
調短光パルスbとされ、さらに半固定遅延回路103に
おいて所定時間遅延される。In the optical pulse time multiplexing apparatus configured as described above, the short light pulse a as shown in FIG. Is input to the demultiplexing circuit 101 and branched into two optical waveguides. One of the branched short optical pulses is input to the first system 104, and the modulator 102 modulates the light intensity of the one short optical pulse by the transmission information signal 1 synchronized with the repetition period of the short optical pulse. , And is further delayed by the semi-fixed delay circuit 103 for a predetermined time.
【0004】また、分岐された他方の短光パルスは2系
107に入力されて、変調器105において短光パルス
の繰返し周期に同期した伝送情報信号2により光強度変
調されて、図に示すようなRZフォ−マットの変調短光
パルスcとされ、さらに半固定遅延回路106において
所定時間遅延される。そして、1系からの変調短光パル
スbと2系107からの変調短光パルスcとは、合波回
路108に入力されて時間軸上で合成され、図に示すよ
うな時間多重信号dとされて出力される。この時間多重
信号dの周期は、短光パルス発生回路100から発生さ
れる短光パルスの繰返し周期の1/2(繰返し周波数は
2倍)とされる。The other short optical pulse is input to the second system 107, and is modulated in the modulator 105 by the transmission information signal 2 synchronized with the repetition period of the short optical pulse, as shown in FIG. The modulated short optical pulse c in the RZ format is further delayed by the semi-fixed delay circuit 106 for a predetermined time. Then, the modulated short optical pulse b from the first system and the modulated short optical pulse c from the second system 107 are input to the multiplexing circuit 108 and synthesized on the time axis. Is output. The period of the time multiplexed signal d is set to の (the repetition frequency is twice) of the repetition period of the short light pulse generated from the short light pulse generation circuit 100.
【0005】なお、半固定遅延回路103および半固定
遅延回路106は、時間多重信号dの周期が短光パルス
発生回路100から発生される短光パルスの繰返し周期
の1/2となるには、合波された時に変調短光パルスb
間の中央に変調短光パルスcが位置する必要があるた
め、変調短光パルスbと変調短光パルスcとの時間関係
を調整するために設けられているものである。このよう
に、1系と2系の光パルス信号を時間多重化することに
よって伝送容量を2倍以上にすることができ、効率的な
光通信システムとすることができる。[0005] The semi-fixed delay circuit 103 and the semi-fixed delay circuit 106 need to be combined so that the period of the time multiplexed signal d becomes 1 / of the repetition period of the short optical pulse generated from the short optical pulse generation circuit 100. Modulated short light pulse b when
Since the modulated short light pulse c needs to be located at the center between the short light pulses c and c, it is provided to adjust the time relationship between the modulated short light pulse b and the modulated short light pulse c. As described above, by time-multiplexing the optical pulse signals of the first and second systems, the transmission capacity can be doubled or more, and an efficient optical communication system can be provided.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の光パル
ス時間多重装置においては、半固定遅延回路103と半
固定遅延回路106との遅延時間が最適になるよう調整
した後で、それぞれの遅延時間を固定している。しかし
ながら、変調短光パルスb,cを生成するために必要な
区間、すなわち分波回路101の出力から合波回路10
8の入力までの経路は、装置構成上および製造上の理由
で空間的に夫々異なる場所に設置される場合が多い。さ
らに、夫々の経路長は、多くの場合一般に異なるものと
されている。In the above-described conventional optical pulse time multiplexing apparatus, after adjusting the delay times of the semi-fixed delay circuit 103 and the semi-fixed delay circuit 106 so as to be optimum, the respective delay times are adjusted. Is fixed. However, the section required to generate the modulated short optical pulses b and c, that is, the output of the demultiplexing circuit 101,
In many cases, the route to the input of 8 is spatially different from each other for reasons of device configuration and manufacturing. Further, the respective path lengths are generally different in many cases.
【0007】ところで、短光パルスの経路は通常光ファ
イバにより構築されるが、光ファイバは温度により伸縮
する温度特性を有しているため、夫々の環境温度の変動
により光ファイバの長さがランダムに変動するようにな
る。従って、経路長が異なると合波回路108の出力の
時間多重信号dの変調短光パルス間の相対時間が、ラン
ダムに変動するようになる。一方、受信側で時間多重信
号dから変調短光パルスbと変調短光パルスcとを分離
するためには、時間多重信号dのパルス繰返し周波数を
抽出し、抽出されたパルス繰返し周波数に基づくタイミ
ングで変調短光パルスbと変調短光パルスcとを分離す
る必要がある。The path of a short optical pulse is usually constructed by an optical fiber. However, since the optical fiber has a temperature characteristic that expands and contracts depending on the temperature, the length of the optical fiber is random due to the fluctuation of each environmental temperature. To fluctuate. Therefore, if the path lengths are different, the relative time between the modulated short optical pulses of the time multiplexed signal d output from the multiplexing circuit 108 fluctuates randomly. On the other hand, in order to separate the modulated short optical pulse b and the modulated short optical pulse c from the time multiplexed signal d on the receiving side, the pulse repetition frequency of the time multiplexed signal d is extracted, and the timing based on the extracted pulse repetition frequency is extracted. It is necessary to separate the modulated short optical pulse b and the modulated short optical pulse c.
【0008】しかしながら、前記したように時間多重信
号dのパルス繰返し周期に揺らぎがあると、パルス繰返
し周波数にジッタが生じてしまい、変調短光パルスbと
変調短光パルスcとを受信側において正確に分離するこ
とができず、伝送特性が劣化するようになり、良好な通
信を行うことができないという問題点があった。さら
に、伝送速度20Gbpsの光ソリトン通信において
は、受信端でのタイミングジッタが伝送特性の主たる劣
化原因とされているが、タイミングジッタにより誤り率
が10-10 に制限されている場合、送信側の光時間多重
装置においてタイミングが2ピコセカンド(2×10
-12 sec;2ps)揺らぐと、誤り率は1桁以上劣化
することが知られている。However, when the pulse repetition period of the time multiplexed signal d fluctuates as described above, jitter occurs in the pulse repetition frequency, and the modulated short optical pulse b and the modulated short optical pulse c are accurately detected on the receiving side. However, there has been a problem that transmission characteristics are deteriorated, and good communication cannot be performed. Furthermore, in optical soliton communication at a transmission speed of 20 Gbps, timing jitter at the receiving end is considered to be the main cause of deterioration of transmission characteristics. However, when the error rate is limited to 10 −10 due to timing jitter, the transmission In the optical time multiplexing device, the timing is 2 picoseconds (2 × 10
It is known that the error rate is degraded by one digit or more when it fluctuates ( −12 sec; 2 ps).
【0009】そこで検討するに、送信装置の時間揺らぎ
を誤り率に反映させないためには、ビット間隔の1/5
0以下の精度で複数の光パルス列を配置する必要があ
る。前記の約2psの時間揺らぎは、光ファイバ長の揺
らぎに換算すると約0.4mmの長さに相当する。この
換算は、「光ファイバの長さ」=「伝搬時間(2p
s)]×「光速度(3×108 )」÷「光ファイバの伝
搬係数(1.47)」により行うことができる。しかし
ながら、一般に使用されるナイロン被覆で保護された光
ファイバの伸縮率は約3×10-5(℃-1)であるから、
例えば2系統の光回路が同じ温度環境で、光ファイバ長
に1mの差がある場合、1℃の温度変化において3×1
0-5mの変動が生じてしまう。さらに、14℃の温度変
化が起こった場合、光ファイバ長の変動は0.4mmを
越え、前記の誤り率の制限を越えるようになるため、伝
送特性が劣化してしまうようになる。In consideration of the above, in order to prevent the time fluctuation of the transmitting apparatus from being reflected in the error rate, 1/5 of the bit interval is required.
It is necessary to arrange a plurality of optical pulse trains with an accuracy of 0 or less. The time fluctuation of about 2 ps corresponds to a length of about 0.4 mm in terms of fluctuation of the optical fiber length. This conversion is obtained by calculating “length of optical fiber” = “propagation time (2p
s)] × “light speed (3 × 10 8 )” ÷ “propagation coefficient of optical fiber (1.47)”. However, since the expansion and contraction rate of an optical fiber protected by a commonly used nylon coating is about 3 × 10 −5 (° C. −1 ),
For example, when two optical circuits are in the same temperature environment and there is a difference of 1 m in the length of the optical fiber, 3 × 1 in a temperature change of 1 ° C.
A fluctuation of 0 -5 m occurs. Further, when a temperature change of 14 ° C. occurs, the fluctuation of the optical fiber length exceeds 0.4 mm and exceeds the above-mentioned limit of the error rate, so that the transmission characteristics deteriorate.
【0010】さらに別の例を用いて説明すると、例えば
2系統の光回路が異なった位置に設定されており、それ
ぞれの光ファイバ回路を構成する光ファイバの長さが1
0mで同一の長さとされている場合に、それぞれの光回
路を収容している周辺温度の差が1℃生じると3×10
-4mの変動が生じ、さらに、2℃の温度差が生じてしま
った場合、2系統の光回路を構成する光ファイバ長の変
動は6×10-4m(0.6mm)となり、0.4mmの
制限を越えて伝送特性が劣化してしまうようになる。し
たがって、従来の光パルス時間多重装置においては、長
期間に亘り伝送特性を劣化させることなく安定に動作さ
せることができないという問題があった。さらに、伝送
速度が20Gbpsを越える光通信を実現するために
は、前記の光ファイバ長の揺らぎの制限はさらに厳しく
なる。To explain using another example, for example, two systems of optical circuits are set at different positions, and the length of an optical fiber constituting each optical fiber circuit is one.
In the case of 0 m and the same length, if a difference of 1 ° C. occurs between the surrounding temperatures accommodating the respective optical circuits, 3 × 10
-4 m, and a temperature difference of 2 ° C., the variation in the length of the optical fibers constituting the two optical circuits is 6 × 10 -4 m (0.6 mm), Beyond the limit of .4 mm, the transmission characteristics deteriorate. Therefore, the conventional optical pulse time multiplexing apparatus has a problem that it cannot be operated stably without deteriorating transmission characteristics over a long period of time. Further, in order to realize optical communication having a transmission speed exceeding 20 Gbps, the above-mentioned fluctuation of the optical fiber length is more severely restricted.
【0011】そこで、本発明は長期間にわたり伝送特性
を良好に維持することができると共に、安定に動作する
光パルス時間多重制御方法および光パルス時間多重制御
装置を提供することを目的としている。An object of the present invention is to provide an optical pulse time multiplexing control method and an optical pulse time multiplexing control device which can maintain good transmission characteristics over a long period of time and operate stably.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の光パルス時間多
重制御方法は、複数系統の光パルスをそれぞれ分岐し
て、それぞれの光パルスの繰返し周波数信号を抽出し、
抽出された複数系統の内の一つの繰返し周波数信号を基
準信号として、残りの複数系統の繰返し周波数信号とそ
れぞれ位相検出を行うと共に、前記複数系統の光パルス
が時間多重された場合に、前記複数系統の光パルスが等
間隔で配置されるように、前記残りの系統の光パルスの
遅延時間を、前記位相検出した結果に応じてそれぞれフ
ィードバック制御するようにしたものである。According to the optical pulse time multiplexing control method of the present invention, a plurality of systems of optical pulses are branched, and a repetition frequency signal of each optical pulse is extracted.
Using one repetition frequency signal of the extracted plural systems as a reference signal, and performing phase detection with each of the remaining plural systems of repetition frequency signals, and when the plurality of optical pulses are time-multiplexed, The delay time of the light pulse of the remaining system is feedback-controlled in accordance with the result of the phase detection so that the light pulses of the system are arranged at equal intervals.
【0013】また前記光パルス時間多重制御方法におい
て、光パルス発生回路より出力される光パルスが複数に
分岐され、該分岐されたそれぞれの光パルスに伝送情報
により変調が施されて、前記複数系統の光パルスとされ
るようにしたもの、さらに、前記抽出から位相検出まで
を行う位相検出手段が一系統のみ設けられており、前記
分岐された複数系統の光パルスを時分割して、前記一系
統のみ設けられている位相検出手段に供給され、該位相
検出手段の出力がそれぞれの系統に分配されて遅延時間
を制御するようフィードバックされるようにしたもので
ある。In the above-described optical pulse time multiplexing control method, the optical pulse output from the optical pulse generating circuit is branched into a plurality of light pulses, and each of the branched light pulses is modulated by transmission information to transmit the plurality of light pulses. In addition, only one system is provided with phase detection means for performing the processes from the extraction to phase detection, and the light pulses of the plurality of branched systems are time-divided, The output is supplied to phase detection means provided only in the system, and the output of the phase detection means is distributed to each system and fed back to control the delay time.
【0014】また、本発明の光パルス時間多重制御方法
を具現化した光パルス時間多重制御装置は、複数系統の
光パルスをそれぞれ分岐して、それぞれの光パルスの繰
返し周波数信号を抽出する抽出手段と、複数系統の光パ
ルスが時間多重された場合に、それぞれの光パルスが等
間隔で配置されるように、それぞれの光パルスの経路に
挿入された遅延時間を可変することのできる遅延手段
と、前記抽出手段により抽出された複数系統の内の一つ
の繰返し周波数信号を基準信号として、残りの複数系統
の繰返し周波数信号との相対位相をそれぞれ検出する位
相検出器とを備え、前記遅延手段の遅延時間を前記位相
検出器より出力される位相検出信号によりフィードバッ
ク制御する手段を備えることにより、前記複数系統の光
パルス列が等間隔で時間多重配置されるようにしたもの
である。Further, an optical pulse time multiplexing control device embodying the optical pulse time multiplexing control method of the present invention is an extracting means for splitting a plurality of systems of optical pulses and extracting a repetition frequency signal of each optical pulse. And a delay means capable of changing a delay time inserted in a path of each optical pulse so that when optical pulses of a plurality of systems are time-multiplexed, the optical pulses are arranged at equal intervals. A phase detector that detects a relative phase with a repetition frequency signal of the remaining plural systems, using one repetition frequency signal of the plural systems extracted by the extraction unit as a reference signal, and By providing a means for performing feedback control of the delay time by a phase detection signal output from the phase detector, the optical pulse trains of the plurality of systems are arranged at equal intervals. During is obtained so as to be multiplexed arrangement.
【0015】また前記光パルス時間多重制御装置におい
て、光パルス発生回路の光パルス出力を複数に分岐する
多分岐回路と、複数に分岐された光パルスのそれぞれを
伝送情報により変調する複数の変調器とを備え、該複数
の変調器から前記複数系統の光パルスを出力するように
したもの、前記複数系統の光パルスをそれぞれ分岐する
光分波器と、該光分波器に後置されると共に、前記複数
系統の光パルスを合成することにより時間多重するよう
にした光合波器とを備え、前記光分波器と前記光合波器
とを接続する光線路の伝搬時間が悪影響を与えない程度
に、前記光線路を短くするようにしたもの、前記複数系
統の光パルスをそれぞれ分岐する光分波器と、該光分波
器により分岐された光パルスを光検波する光検波器とを
備え、前記光分波器と前記光検波器とを接続する光線路
の伝搬時間が悪影響を与えない程度に、前記光線路を短
くするようにしたもの、前記抽出手段から位相検出器ま
での位相検出部が一系統のみ設けられており、前記分岐
された複数系統の光パルスを時分割して、前記一系統の
み設けられている位相検出部に供給され、該位相検出部
の出力がそれぞれの系統に分配されて前記遅延手段にフ
ィードバックされているようにしたものである。In the above-described optical pulse time multiplexing control apparatus, a multi-branch circuit for branching an optical pulse output of an optical pulse generation circuit into a plurality of optical pulses, and a plurality of modulators for modulating each of the plurality of branched optical pulses with transmission information. Comprising a plurality of optical pulses that are output from the plurality of modulators, an optical demultiplexer that branches the optical pulses of the plurality of systems, and the optical demultiplexer that is provided after the optical demultiplexer. And an optical multiplexer configured to perform time multiplexing by combining the optical pulses of the plurality of systems, and the propagation time of an optical line connecting the optical demultiplexer and the optical multiplexer has no adverse effect. To the extent, the optical line is shortened, an optical demultiplexer that branches the optical pulses of the plurality of systems, and an optical detector that optically detects the optical pulse branched by the optical demultiplexer. Provided, the optical demultiplexing The optical line connecting the optical detector and the optical detector is configured such that the optical line is shortened to the extent that the propagation time does not adversely affect the optical line, and only one phase detection unit from the extraction unit to the phase detector is provided. The divided plural optical pulses are time-divided and supplied to a phase detection unit provided only in one system, and the output of the phase detection unit is distributed to each system and the delay is performed. This is to be fed back to the means.
【0016】[0016]
【作用】本発明によれば、時間多重される複数の光パル
スの相対時間位置が揺らぐことのないようフィードバッ
ク制御しているため、複数の系統の光パルスの時間位置
がそれぞれ揺らぐことなく等時間間隔を保持して時間多
重することができる。従って、誤り率の低い伝送特性を
長期間に亘って維持することのできる良好な光通信シス
テムを構築することができるようになる。また、時間多
重できる系統も2系統に限らず、3系統以上の光パルス
を誤り率の低い良好な伝送特性を維持しながら安定に時
間多重することができる。According to the present invention, feedback control is performed so that the relative time positions of a plurality of time-multiplexed optical pulses do not fluctuate. Time multiplexing can be performed while maintaining intervals. Therefore, it is possible to construct a good optical communication system capable of maintaining transmission characteristics with a low error rate over a long period of time. The number of systems that can be time-multiplexed is not limited to two, and three or more optical pulses can be time-multiplexed stably while maintaining good transmission characteristics with a low error rate.
【0017】[0017]
【実施例】本発明の光パルス時間多重制御方法を具現化
した光パルス時間多重制御装置の第1実施例のブロック
図を図1(a)(b)に示す。この図1(a)におい
て、40はレーザダイオード(LD)等を用いて短光パ
ルスを発生する短光パルス発生回路、41は短光パルス
を1系,2系の2つに分岐する分波回路、42は1系の
光パルスを伝送情報信号1により変調する変調器、43
は2系の光パルスを伝送情報信号2により変調する変調
器である。1A and 1B are block diagrams of a first embodiment of an optical pulse time multiplexing control device embodying an optical pulse time multiplexing control method according to the present invention. In FIG. 1A, reference numeral 40 denotes a short light pulse generation circuit that generates a short light pulse using a laser diode (LD) or the like, and 41 denotes a demultiplexer that branches the short light pulse into two, one system and two systems. A circuit 42 for modulating an optical pulse of the first system with the transmission information signal 1; 43
Is a modulator for modulating the optical pulses of the two systems with the transmission information signal 2.
【0018】また、図1(b)において、1,3は入力
された光パルス信号A,Bを、それぞれ所定時間遅延す
る半固定遅延回路、2は半固定遅延回路1により遅延さ
れた光パルス信号Bdを2つに分岐する光分波器、4は
外部より印加される制御信号に応じて半固定遅延回路3
により遅延された光パルス信号を遅延する外部制御型可
変遅延回路、5は外部制御型可変遅延回路4により遅延
された光パルス信号Adを2つに分岐する光分波器、6
は光分波器2で分岐された一方の光パルス信号Bdと光
分波器5で分岐された一方の光パルス信号Adを合成す
ることにより、光パルス時間多重信号Cを出力する光合
波器である。In FIG. 1B, reference numerals 1 and 3 denote semi-fixed delay circuits for respectively delaying the inputted optical pulse signals A and B by a predetermined time, and 2 denotes an optical pulse signal delayed by the semi-fixed delay circuit 1. An optical demultiplexer 4 for splitting the signal Bd into two is a semi-fixed delay circuit 3 according to a control signal applied from the outside.
An external control type variable delay circuit for delaying the optical pulse signal delayed by the external control type variable delay circuit, an optical splitter for splitting the optical pulse signal Ad delayed by the external control type variable delay circuit into two,
Is an optical multiplexer that outputs one optical pulse time multiplexed signal C by combining one optical pulse signal Bd branched by the optical demultiplexer 2 and one optical pulse signal Ad branched by the optical demultiplexer 5. It is.
【0019】また、7,11は光分波器2で分岐された
他方の光パルス信号Bdあるいは光分波器5で分岐され
た他方の光パルス信号Adを受光して電気信号に変換す
る受光器、8,12は受光器7,11より出力される電
気信号とされた夫々のパルス信号を増幅する増幅器、
9,13は増幅器8,12により増幅された夫々のパル
ス信号の繰返し周波数成分を抽出する帯域通過フィルタ
(BPF)、10,14はBPF9,13により抽出さ
れた周波数成分の位相を夫々移相する移相器、15は移
相器10,14より出力される周波数成分の相対位相を
検出する位相検出器、16は位相検出器15より出力さ
れる位相差に応じた位相検出信号を濾波することにより
位相検出信号に含まれる雑音成分を除去するための低域
通過フィルタ(LPF)、17はLPF16より出力さ
れる濾波信号を増幅する増幅器、18は増幅器17より
出力される誤差電圧に応じて、外部制御型可変遅延回路
4の遅延量を制御する位相調整制御回路である。Reference numerals 7 and 11 denote light receiving devices for receiving the other optical pulse signal Bd branched by the optical demultiplexer 2 or the other optical pulse signal Ad branched by the optical demultiplexer 5 and converting the same into an electric signal. Devices 8 and 12 are amplifiers for amplifying respective pulse signals converted into electric signals output from the light receivers 7 and 11;
Bandpass filters (BPF) 9 and 13 extract the repetition frequency components of the respective pulse signals amplified by the amplifiers 8 and 12, and 10 and 14 shift the phases of the frequency components extracted by the BPFs 9 and 13, respectively. A phase shifter 15 is a phase detector for detecting a relative phase of a frequency component output from the phase shifters 10 and 14, and 16 is a filter for filtering a phase detection signal output from the phase detector 15 according to a phase difference. , A low-pass filter (LPF) 17 for removing a noise component included in the phase detection signal, an amplifier 17 for amplifying the filtered signal output from the LPF 16, and 18 according to an error voltage output from the amplifier 17. This is a phase adjustment control circuit that controls the amount of delay of the external control type variable delay circuit 4.
【0020】このように構成された光パルス時間多重制
御装置において、図1(a)に示す短光パルス発生回路
40からは図に示すような短光パルスaが所定周期毎に
連続して発生されており、短光パルスaが分波回路41
に入力されて2つの光導波路に分岐される。分岐された
一方の短光パルスは1系に入力されて、変調器42にお
いて短光パルスの繰返し周期に同期した伝送情報信号1
により光強度変調されて、RZフォ−マットの変調短光
パルスAとされる。また、分岐された他方の短光パルス
は2系に入力されて、変調器43において短光パルスの
繰返し周期に同期した伝送情報信号2により光強度変調
されて、RZフォ−マットの変調短光パルスBとされ
る。In the optical pulse time division multiplexing control device constructed as described above, the short light pulse a as shown in FIG. 1A is continuously generated at predetermined intervals from the short light pulse generation circuit 40 shown in FIG. The short light pulse a is supplied to the branching circuit 41.
And branched into two optical waveguides. One of the branched short optical pulses is input to the first system, and the modulator 42 transmits the transmission information signal 1 synchronized with the repetition period of the short optical pulse.
Is modulated into a modulated short optical pulse A in the RZ format. The other short optical pulse that has been branched is input to the second system, and the light intensity is modulated by the modulator 43 in accordance with the transmission information signal 2 that is synchronized with the repetition period of the short optical pulse. Pulse B is set.
【0021】変調短光パルスBは図1(b)に示す半固
定遅延回路1に入力され、所定時間遅延されて図に示す
ような光パルス信号Bdとされて、次いで光分波器2に
おいて分岐され、分岐された一方の光パルス信号Bdが
光合波器6に、分岐された他方の光パルス信号Bdが受
光器7に入力される。また、半固定遅延回路3に入力さ
れる変調短光パルス信号Aは、半固定遅延回路3および
外部制御型可変遅延回路4において所定時間遅延されて
図に示すような光パルス信号Adとされて、次いで光分
波器5において2つに分岐され、分岐された一方の光パ
ルス信号Adが光合波器6に、分岐された他方の光パル
ス信号Adが受光器11に入力される。The modulated short optical pulse B is input to the semi-fixed delay circuit 1 shown in FIG. 1B, is delayed for a predetermined time to form an optical pulse signal Bd as shown in FIG. One of the branched optical pulse signals Bd is input to the optical multiplexer 6, and the other optical pulse signal Bd is input to the optical receiver 7. The modulated short optical pulse signal A input to the semi-fixed delay circuit 3 is delayed by a predetermined time in the semi-fixed delay circuit 3 and the externally controlled variable delay circuit 4 to become an optical pulse signal Ad as shown in FIG. Then, the light is split into two in the optical splitter 5, and one of the split optical pulse signals Ad is input to the optical multiplexer 6, and the other split optical pulse signal Ad is input to the light receiver 11.
【0022】ここで、本発明は光合波器6における光パ
ルス信号BdとAdの位相関係を最適化するように自動
調整させるものであるから、それぞれの位相状態を検出
するための光受光器7および11の出力は、光合波器6
における光パルス信号BdとAdの位相関係を忠実に表
すものでなくてはならない。しかし光分波器2と光合波
器6、光分波器2と受光器7、光分波器5と光合波器
6、および光分波器5と受光器11との間の光ファイバ
の長さの変動は、上記の光合波器6における光パルス信
号BdとADの位相関係の検出精度に誤差を与えるもの
であるから、これらの光ファイバの長さを安定に保つこ
とが光合波器6における位相検出の精度を上げることに
ほかならない。そして、光ファイバの長さを安定に保つ
ためには以下の方法が考えられる。Since the present invention automatically adjusts the phase relationship between the optical pulse signals Bd and Ad in the optical multiplexer 6, the optical receiver 7 for detecting the respective phase states is used. And 11 are output from the optical multiplexer 6
Must faithfully represent the phase relationship between the optical pulse signals Bd and Ad. However, the optical fiber between the optical demultiplexer 2 and the optical multiplexer 6, the optical demultiplexer 2 and the optical receiver 7, the optical demultiplexer 5 and the optical multiplexer 6, and the optical fiber between the optical demultiplexer 5 and the optical receiver 11 are not shown. Since the variation in length gives an error to the detection accuracy of the phase relationship between the optical pulse signal Bd and the AD in the optical multiplexer 6, it is necessary to keep the length of these optical fibers stable. 6 is nothing less than improving the accuracy of the phase detection. The following method can be considered to keep the length of the optical fiber stable.
【0023】 図5に示すように、光分波器2および
5、光合波器6、受光器7および11を一体化し、これ
らを接続する光ファイバをなくし、位相検出の誤差要因
を排除する。 光分波器2および5、光合波器6、受光器7および
11を同一温度環境上に設置し、例えば同一の基板上あ
るいはケースに収容して、光分波器2−光合波器6の間
と光分波器2−受光器7の間、光分波器5−光合波器5
の間と光分波器5−受光器11の間の長さが、それぞれ
50cm以下になるようにすることによって誤差の少な
い位相検出が可能となる。これはナイロン被覆の光ファ
イバ心線を使用した場合であり、紫外線硬化樹脂等の伸
縮率の小さな被覆を使用した光ファイバの場合には5m
以下になるようにすれば十分な位相検出精度を保つこと
ができる。As shown in FIG. 5, the optical demultiplexers 2 and 5, the optical multiplexer 6, and the photodetectors 7 and 11 are integrated, an optical fiber connecting them is eliminated, and an error factor of phase detection is eliminated. The optical splitters 2 and 5, the optical multiplexer 6, and the light receivers 7 and 11 are installed on the same temperature environment, and are housed on the same substrate or a case, for example, so that the optical splitter 2 and the optical multiplexer 6 Between the optical splitter 2 and the optical receiver 7, between the optical splitter 5 and the optical multiplexer 5.
The length between the optical splitter 5 and the photodetector 11 is set to 50 cm or less, thereby enabling phase detection with less error. This is a case where a nylon-coated optical fiber core wire is used. In the case of an optical fiber using a coating with a small expansion and contraction rate such as an ultraviolet curing resin, 5 m is used.
If the following conditions are satisfied, sufficient phase detection accuracy can be maintained.
【0024】前記説明を続けると、光合波器6において
入力された光パルス信号Adと光パルス信号Bdとが合
成されて、図に示すような光パルス時間多重信号Cとさ
れる。この光パルス時間多重信号Cのパルス繰返し周波
数は、光パルス信号Adあるいは光パルス信号Bdのパ
ルス繰返し周波数の2倍とされるが、光パルス信号Ad
と光パルス信号Bdとが交互に等時間間隔で配列される
ように、外部制御型可変遅延回路4の遅延時間が後述す
るように制御される。Continuing the description, the optical pulse signal Ad and the optical pulse signal Bd input in the optical multiplexer 6 are combined to form an optical pulse time multiplexed signal C as shown in the figure. The pulse repetition frequency of the optical pulse time multiplexed signal C is twice the pulse repetition frequency of the optical pulse signal Ad or the optical pulse signal Bd.
The delay time of the externally-controlled variable delay circuit 4 is controlled as described later so that the optical pulse signal Bd and the optical pulse signal Bd are alternately arranged at equal time intervals.
【0025】すなわち、受光器7で受光された光パルス
信号Bdは、電気信号に変換され次いで増幅器8におい
て増幅された後、BPF9によりパルス繰返し周波数成
分が抽出される。また、受光器11で受光された光パル
ス信号Adは、電気信号に変換され次いで増幅器12に
おいて増幅された後、BPF13によりパルス繰返し周
波数成分が抽出される。そして、BPF9よりのパルス
繰返し周波数成分およびBPF13よりのパルス繰返し
周波数成分は、夫々移相器10,14において相対的な
位相が調整された後、位相検出器15において両周波数
成分fa,fbの位相差が検出される。(位相器10,
14の調整については後述する。)That is, the optical pulse signal Bd received by the photodetector 7 is converted into an electric signal and then amplified by the amplifier 8, and then the pulse repetition frequency component is extracted by the BPF 9. The optical pulse signal Ad received by the optical receiver 11 is converted into an electric signal and then amplified by the amplifier 12, and then the pulse repetition frequency component is extracted by the BPF 13. After the relative phase of the pulse repetition frequency component from the BPF 9 and the pulse repetition frequency component from the BPF 13 are adjusted by the phase shifters 10 and 14, respectively, the phase detector 15 compares the positions of the two frequency components fa and fb. A phase difference is detected. (Phase shifter 10,
The adjustment of 14 will be described later. )
【0026】位相検出器15よりの出力信号は、LPF
16および増幅器17により処理されて誤差電圧が出力
される。この誤差電圧が位相調整制御回路18を介し
て、外部制御型可変遅延回路4に遅延量制御信号として
印加されることにより、光パルス信号Adと光パルス信
号Bdとの相対的時間位置が揺らぐことがないようにフ
ィードバック制御される。従って、光パルス信号A,B
が揺らいでも光パルス信号Bd間の中央に光パルス信号
Adを配列させた時間多重信号Cを生成することができ
る。The output signal from the phase detector 15 is an LPF
16 and an amplifier 17 to output an error voltage. This error voltage is applied as a delay amount control signal to the external control type variable delay circuit 4 via the phase adjustment control circuit 18, whereby the relative time position between the optical pulse signal Ad and the optical pulse signal Bd fluctuates. Feedback control so that there is no Therefore, the optical pulse signals A and B
Can fluctuate, the time multiplexed signal C in which the optical pulse signals Ad are arranged in the center between the optical pulse signals Bd can be generated.
【0027】なお、半固定遅延回路1,3および移相器
10,14の初期調整は次のようにして行なわれる。ま
ず、外部制御型可変遅延回路4の遅延量を動作範囲の中
央に設定した後、光合波器6より出力される光パルス時
間多重信号Cを観測して、光パルス信号Adと光パルス
信号Bdとの時間配置が最適になるように半固定遅延回
路1および半固定遅延回路3の遅延量を調整する。次
に、増幅器17より出力される誤差電圧がゼロになるよ
うに移相器10および移相器14の移相量を調整する。
このように調整すると、位相検出器15に入力される光
パルス信号Adのパルス繰返し周波数成分faと光パル
ス信号Bdのパルス繰返し周波数成分fbとの位相関係
はπ/2ラジアンとなる。ここで、外部制御型可変遅延
回路4の遅延制御範囲が十分ある場合、半固定遅延回路
1等を省略しても外部制御型可変遅延回路4の初期値を
時間配置が最適になるように設定することができる。ま
た、位相器10,14の移相範囲が90°以上ある場
合、位相器10,14のいずれかを省略することがで
き、経済化が図れる。The initial adjustment of the semi-fixed delay circuits 1 and 3 and the phase shifters 10 and 14 is performed as follows. First, after setting the delay amount of the external control type variable delay circuit 4 at the center of the operation range, the optical pulse time multiplexed signal C output from the optical multiplexer 6 is observed, and the optical pulse signal Ad and the optical pulse signal Bd are observed. The delay amounts of the semi-fixed delay circuit 1 and the semi-fixed delay circuit 3 are adjusted so that the time arrangement of the above is optimized. Next, the phase shift amounts of the phase shifters 10 and 14 are adjusted so that the error voltage output from the amplifier 17 becomes zero.
With this adjustment, the phase relationship between the pulse repetition frequency component fa of the optical pulse signal Ad input to the phase detector 15 and the pulse repetition frequency component fb of the optical pulse signal Bd becomes π / 2 radians. Here, when the delay control range of the external control type variable delay circuit 4 is sufficient, the initial value of the external control type variable delay circuit 4 is set so as to optimize the time allocation even if the semi-fixed delay circuit 1 and the like are omitted. can do. Further, when the phase shift range of the phase shifters 10 and 14 is 90 ° or more, one of the phase shifters 10 and 14 can be omitted, and economy can be achieved.
【0028】この位相検出器15は図2(a)に示すよ
うに乗算器により構成されており、その位相検出特性は
同図(b)に示すようになる。すなわち、位相検出器1
5の入力における光パルスAdのパルス繰り返し周波数
成分faと光パルスBdのパルス繰返し周波数成分fb
の位相関係が、π/2および−π/2の時に出力がゼロ
(位相一致状態)とされる。従って、周波数成分faと
周波数成分fbの位相関係が0〜πと−π〜0の2つの
領域において位相検出が可能であることがわかる。The phase detector 15 is composed of a multiplier as shown in FIG. 2A, and its phase detection characteristic is as shown in FIG. That is, the phase detector 1
5, the pulse repetition frequency component fa of the light pulse Ad and the pulse repetition frequency component fb of the light pulse Bd
Is zero (a phase matching state) when the phase relationship is π / 2 and -π / 2. Therefore, it can be seen that phase detection is possible in two regions where the phase relationship between the frequency component fa and the frequency component fb is 0 to π and -π to 0.
【0029】ここで、周波数成分faと周波数成分fb
の位相関係が0〜πの条件において、周波数成分faの
最適値(π/2)からの相対時間変化をθとすると、誤
差電圧はcos(π/2+θ)、すなわち−sinθと
なる。従って、光パルス時間多重信号Cとされた光パル
ス信号Adと光パルス信号Bdの位相関係が最適な時、
位相検出器1 5の出力の誤差電圧はゼロとなり、一方
光パルス信号Adと光パルス信号Bdの位相関係が最適
値から変動した場合には誤差電圧が生じるようになる。
この誤差電圧は位相変動方向および時間変動量に対応し
た極性および振幅とされる。Here, the frequency component fa and the frequency component fb
If the relative time change from the optimum value (π / 2) of the frequency component fa is θ under the condition that the phase relationship of 0 to π is θ, the error voltage is cos (π / 2 + θ), that is, −sin θ. Therefore, when the phase relationship between the optical pulse signal Ad and the optical pulse signal Bd, which are the optical pulse time multiplexed signal C, is optimal,
The error voltage of the output of the phase detector 15 becomes zero, while an error voltage occurs when the phase relationship between the optical pulse signal Ad and the optical pulse signal Bd fluctuates from the optimum value.
The error voltage has a polarity and an amplitude corresponding to the phase change direction and the time change amount.
【0030】さらに、図3を参照しながら説明すると、
図3(a)は光パルス信号Adと光パルス信号Bdの位
相関係が最適とされている場合を示しており、上段に示
すように光パルス信号Adと光パルス信号Bdの位相差
がπ/2とされている。この時は、下段に示されるよう
に誤差電圧がゼロとされる。また、図3(b)は、環境
温度等の変動により光ファイバの長さが変動して光パル
ス信号Adと光パルス信号Bdの位相関係が最適時と比
べて大きくなった場合を示している。この時の位相検出
器15の入力における光パルス信号Adのパルス繰返し
周波数成分faと光パルス信号Bdのパルス繰返し周波
数成分fbとの位相関係が上段に示されており、下段に
誤差電圧が示されている。この誤差電圧は負となり、位
相調整制御回路18は外部制御型可変遅延回路4の遅延
量を徐々に短くすることにより、誤差電圧がゼロになる
よう制御することにより、同図(a)に示される最適条
件に引き込んでいる。Further, referring to FIG.
FIG. 3A shows a case where the phase relationship between the optical pulse signal Ad and the optical pulse signal Bd is optimized, and the phase difference between the optical pulse signal Ad and the optical pulse signal Bd is π / It is 2. At this time, the error voltage is set to zero as shown in the lower part. FIG. 3B shows a case where the optical fiber length fluctuates due to fluctuations in the environmental temperature and the like, and the phase relationship between the optical pulse signal Ad and the optical pulse signal Bd becomes larger than when optimal. . At this time, the phase relationship between the pulse repetition frequency component fa of the optical pulse signal Ad and the pulse repetition frequency component fb of the optical pulse signal Bd at the input of the phase detector 15 is shown in the upper part, and the error voltage is shown in the lower part. ing. This error voltage becomes negative, and the phase adjustment control circuit 18 controls the error voltage to be zero by gradually shortening the delay amount of the external control type variable delay circuit 4, as shown in FIG. To the optimal conditions.
【0031】また、図3(c)は、環境温度等の変動に
より光ファイバの長さが変動して光パルス信号Adと光
パルス信号Bdの位相関係が最適時と比べて小さくなっ
た場合を示している。この時の位相検出器15の入力に
おける光パルス信号Adのパルス繰返し周波数成分fa
と光パルス信号Bdのパルス繰返し周波数成分fbとの
位相関係が上段に示されており、下段に誤差電圧が示さ
れている。この誤差電圧は正となり、位相調整制御回路
18は外部制御型可変遅延回路4の遅延量を徐々に長く
することにより、誤差電圧がゼロになるよう制御するこ
とにより、同図(a)に示される最適条件に引き込んで
いる。FIG. 3 (c) shows a case where the length of the optical fiber fluctuates due to fluctuations in the environmental temperature and the like, and the phase relationship between the optical pulse signal Ad and the optical pulse signal Bd becomes smaller than the optimal case. Is shown. At this time, the pulse repetition frequency component fa of the optical pulse signal Ad at the input of the phase detector 15
A phase relationship between the pulse repetition frequency component fb and the pulse repetition frequency component fb of the optical pulse signal Bd is shown in the upper part, and an error voltage is shown in the lower part. The error voltage becomes positive, and the phase adjustment control circuit 18 controls the error voltage to be zero by gradually increasing the delay amount of the external control type variable delay circuit 4 to thereby reduce the error voltage to zero as shown in FIG. To the optimal conditions.
【0032】一方、受光器7および受光器11から位相
検出器15までの電気的経路の電気長の差によって、周
波数成分faと周波数成分fbの位相関係を−π〜0の
状態にした方が、位相器10および位相器14の調整上
都合が良い場合がある。このようにすると、最適状態に
おける周波数成分faと周波数成分fbの位相関係は−
π/2となる。また、周波数成分faの最適値(−π/
2)からの相対時間変化をθとすると、誤差電圧はco
s(−π/2+θ)、すなわちsinθとなる。従っ
て、誤差電圧の極性は、前記周波数成分faと周波数成
分fbの位相関係を0〜πにした場合と逆となるが、外
部制御型可変遅延回路4の遅延量の増減の制御方向を逆
とすれば、最適条件に引き込むことができるようにな
る。On the other hand, it is better to set the phase relationship between the frequency component fa and the frequency component fb to -π to 0 due to the difference in the electrical length of the electrical path from the light receiver 7 and the light receiver 11 to the phase detector 15. , The phase shifter 10 and the phase shifter 14 may be convenient. In this case, the phase relationship between the frequency component fa and the frequency component fb in the optimum state is −
π / 2. Further, the optimum value of the frequency component fa (−π /
If the relative time change from 2) is θ, the error voltage is co
s (−π / 2 + θ), that is, sin θ. Therefore, the polarity of the error voltage is opposite to the case where the phase relationship between the frequency component fa and the frequency component fb is set to 0 to π, but the control direction for increasing / decreasing the delay amount of the external control type variable delay circuit 4 is reversed. Then, it will be possible to draw in the optimum conditions.
【0033】次に、外部制御型可変遅延回路4の構成の
一例を図4に示す。この図において、4−1はプリズム
でありアクチュエータ等により前後に移動可能とされて
いる。すなわち、位相調整制御回路18よりの誤差電圧
によりプリズム4−1が、例えば破線で示すように距離
dだけ後退したとすると、入力光Ainの経路は2dだ
け長くなり、その分遅延された出力光Aoutが出力さ
れる。このようにして、誤差電圧に応じてプリズム4−
1を前後に制御することにより所定量遅延することがで
きる。Next, an example of the configuration of the external control type variable delay circuit 4 is shown in FIG. In this figure, 4-1 is a prism which can be moved back and forth by an actuator or the like. That is, if the prism 4-1 is retracted by a distance d as shown by a broken line, for example, due to the error voltage from the phase adjustment control circuit 18, the path of the input light Ain becomes longer by 2d, and the output light delayed by that amount. Aout is output. In this way, the prism 4- in accordance with the error voltage
By controlling 1 back and forth, it is possible to delay by a predetermined amount.
【0034】次に、2つ以上の系統の光パルス信号を光
パルス時間多重することのできる本発明の第2実施例の
光パルス時間多重制御装置のブロック図を図6に示す。
この図において、光分波器21に入力される光パルス信
号Rが、外部制御型可変遅延回路1,2,3・・・Nに
入力される光パルス信号1,2,3・・・Nを時間多重
化する場合の時間基準信号とされており、変調されてR
Zフォ−マットとされた光パルス信号Rは、光分波器2
1において2つに分岐され、分岐された一方の光パルス
信号Rが光合波器23に、分岐された他方の光パルス信
号Rが受光器24に入力されている。Next, FIG. 6 is a block diagram of an optical pulse time multiplexing control apparatus according to a second embodiment of the present invention which can optically time multiplex two or more systems of optical pulse signals.
In this figure, the optical pulse signal R input to the optical demultiplexer 21 is changed to the optical pulse signals 1, 2, 3,. Are time reference signals when time multiplexing is performed.
The optical pulse signal R in the Z format is applied to the optical demultiplexer 2.
In FIG. 1, one of the branched optical pulse signals R is input to the optical multiplexer 23, and the other of the branched optical pulse signals R is input to the optical receiver 24.
【0035】受光器24に入力された光パルス信号Rは
電気信号に変換されて増幅器25により増幅される。そ
して、BPF26によりそのパルス繰返し周波数成分が
抽出されて、さらに増幅器27により増幅されてディバ
イダ(DIV)32においてN個に分配される。また、
外部制御型可変遅延回路1に入力される変調されてRZ
フォ−マットとされた光パルス信号Aは、外部制御型可
変遅延回路1において所定時間遅延されて光パルス信号
A1とされ、次いで光分波器22−1において2つに分
岐され、分岐された一方の光パルス信号A1が光合波器
23に、分岐された他方の光パルス信号A1が受光器2
8−1に入力される。The optical pulse signal R input to the light receiver 24 is converted into an electric signal and amplified by the amplifier 25. Then, the pulse repetition frequency component is extracted by the BPF 26, further amplified by the amplifier 27, and distributed to N dividers (DIV) 32. Also,
The modulated RZ input to the external control type variable delay circuit 1 is
The optical pulse signal A in the format is delayed by a predetermined time in the externally controlled variable delay circuit 1 to become an optical pulse signal A1, and then branched into two in the optical demultiplexer 22-1 and branched. One optical pulse signal A1 is sent to the optical multiplexer 23, and the other optical pulse signal A1 is sent to the optical receiver 2
8-1.
【0036】受光器28−1に入力された光パルス信号
A1は電気信号に変換されて増幅器29−1により増幅
される。そして、BPF30−1によりそのパルス繰返
し周波数成分が抽出されて、さらに移相器31−1によ
り移相されて位相検出器33−1に入力され、分配器3
2において分配された光パルス信号Rのパルス繰返し周
波数成分と乗算されることにより位相検出が行なわれ
る。位相検出器33−1よりの出力信号はLPF34−
1で濾波されて、増幅器35−1により増幅されること
により、誤差電圧1とされる。The light pulse signal A1 input to the light receiver 28-1 is converted into an electric signal and amplified by the amplifier 29-1. Then, the pulse repetition frequency component is extracted by the BPF 30-1, and further the phase is shifted by the phase shifter 31-1 and input to the phase detector 33-1.
Phase detection is performed by multiplying the pulse repetition frequency component of the optical pulse signal R distributed in 2 by the pulse repetition frequency component. The output signal from the phase detector 33-1 is an LPF 34-
The error voltage is filtered by 1 and amplified by the amplifier 35-1 to obtain an error voltage 1.
【0037】なお、外部制御型可変遅延回路2〜Nに入
力される変調されてRZフォ−マットとされた光パルス
信号2〜Nの処理も光パルス信号1と同様に行われて、
光パルス信号Rとの位相誤差に応じた誤差電圧2〜Nが
増幅器35−2〜35−Nから夫々出力される。この誤
差電圧1,2,・・・Nは位相調整制御回路36を介し
て外部制御型可変遅延回路36−1,36−2,・・・
36−Nに夫々印加されて、光パルス信号1,2,・・
・Nの位相が調整される。The processing of the modulated optical pulse signals 2 to N input to the externally controlled variable delay circuits 2 to N in the RZ format is performed in the same manner as the optical pulse signal 1.
Error voltages 2 to N corresponding to the phase error with the optical pulse signal R are output from the amplifiers 35-2 to 35-N, respectively. The error voltages 1, 2,... N are externally controlled variable delay circuits 36-1, 36-2,.
36-N, and the optical pulse signals 1, 2,.
-The phase of N is adjusted.
【0038】ところで、光合波器23において入力され
た光パルス信号Rおよび光パルス信号A1〜ANとが合
成されて、図7Cに示すような光パルス時間多重信号C
とされる。この光パルス時間多重信号Cのパルス繰返し
周波数は、光パルス信号Rあるいは光パルス信号1,
2,・・・Nのパルス繰返し周波数の(N+1)倍とさ
れるが、光パルス信号Rと光パルス信号1,2,・・・
Nが等時間間隔で、その時間位置が揺らぐことなく配列
されるように、外部制御型可変遅延回路1,2,・・・
Nの位相量がフィードバック制御される。このフィード
バック制御の動作は前記図1に示す実施例と同様に行わ
れるので、その説明は省略する。By the way, the optical pulse signal R and the optical pulse signals A1 to AN inputted in the optical multiplexer 23 are combined to form an optical pulse time multiplexed signal C as shown in FIG.
It is said. The pulse repetition frequency of the optical pulse time multiplexed signal C is the optical pulse signal R or the optical pulse signal 1,
,... N times (N + 1) times the pulse repetition frequency of the optical pulse signal R and the optical pulse signals 1, 2,.
The externally-controlled variable delay circuits 1, 2,..., N are arranged at equal time intervals and their time positions are not fluctuated.
The phase amount of N is feedback-controlled. The operation of the feedback control is performed in the same manner as in the embodiment shown in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.
【0039】次に、外部制御型可変遅延回路1,2,・
・・Nおよび位相器31−1,31−2,・・・31−
Nの初期調整について図7を参照しながら説明する。光
パルス信号Rと光パルス信号1,2,・・・Nは、短光
パルス発生回路よりの短光パルスを分岐した後、強度変
調されることによりR〜Nとして図に示すように生成さ
れている。初期調整時には、まず光合波器23より出力
される光パルス時間多重信号Cを観測して、光パルス信
号R間に配置される光パルス信号1,2,・・・Nの時
間配置が最適になるように外部制御型可変遅延回路1,
2,・・・Nの遅延量を調整する。この場合、光パルス
信号Rの周期をTとすると、光パルス信号Rに対して光
パルス信号1,2,・・・Nは、図7にA1〜ANとし
て示すように夫々1T/(N+1),2T/(N+
1),・・・NT/(N+1)づつ遅延されることにな
る。Next, the externally controlled variable delay circuits 1, 2,.
..N and phase shifters 31-1, 31-2,... 31-
The initial adjustment of N will be described with reference to FIG. The optical pulse signal R and the optical pulse signals 1, 2,... N are generated as shown in FIG. ing. At the time of the initial adjustment, first, the optical pulse time multiplexed signal C output from the optical multiplexer 23 is observed, and the time arrangement of the optical pulse signals 1, 2,. External control type variable delay circuit 1,
2,... N are adjusted. In this case, assuming that the period of the optical pulse signal R is T, the optical pulse signals 1, 2,... N are 1T / (N + 1) as indicated by A1 to AN in FIG. , 2T / (N +
1),... NT / (N + 1).
【0040】次に、増幅器35−1,35−2,・・・
35−Nより出力される誤差電圧1,2,・・・Nが夫
々ゼロになるように移相器31−1,31−2,・・・
31−Nの移相量を調整する。このように調整すると、
光パルス時間多重信号Cとされた光パルス信号Rと光パ
ルス信号1,2,・・・Nとの位相関係は2π/(N+
1),4π/(N+1),・・・2Nπ/(N+1)ラ
ジアンとなり、また、位相検出器33−1,33−2,
・・・33−Nに入力される光パルス信号Rのパルス繰
返し周波数成分と光パルス信号1,2,・・・Nのパル
ス繰返し周波数成分との位相関係は夫々π/2ラジアン
とされる。Next, the amplifiers 35-1, 35-2,...
,... N output from 35-N become zero, respectively, so that the phase shifters 31-1, 31-2,.
Adjust the 31-N phase shift. With this adjustment,
The phase relationship between the optical pulse signal R converted to the optical pulse time multiplexed signal C and the optical pulse signals 1, 2,... N is 2π / (N +
1), 4π / (N + 1),... 2Nπ / (N + 1) radians, and phase detectors 33-1, 33-2,
, 33-N and the phase relationship between the pulse repetition frequency components of the optical pulse signals 1, 2,... N are respectively π / 2 radians.
【0041】これにより、光パルス信号Rと光パルス信
号1,2,・・・Nとの相対的時間位置が揺らぐことが
ないように制御することができる。従って、図7にCと
して示すような光パルス信号R間に等時間間隔で光パル
ス信号1,2,・・・Nを配列させた時間多重信号Cを
生成することができる。Thus, control can be performed so that the relative time positions of the optical pulse signal R and the optical pulse signals 1, 2,... N do not fluctuate. Therefore, it is possible to generate a time multiplexed signal C in which the optical pulse signals 1, 2,... N are arranged at equal time intervals between the optical pulse signals R as indicated by C in FIG.
【0042】次に、前記本発明の第2実施例の変形例の
構成を図8に示すが、この変形例は光パルス信号1,
2,・・・Nの位相誤差をそれぞれ検出するために、一
組の受光器28、増幅器29、BPF30、移相器31
を共通に使用するものである。すなわち、光分波器22
−1,22−2,・・・22−Nにより分岐された光パ
ルス信号A1,A2,・・・ANは選択回路37におい
て、その一つ、例えば光パルス信号A1が選択されて受
光器28、増幅器29、BPF30、移相器31によ
り、その繰返し周波数信号が抽出されると共に所定位相
とされる。そして、位相検出器33により光パルス信号
Rとの相対位相が検出され、さらにLPF34で濾波さ
れ増幅器35により増幅されて誤差電圧とされる。この
誤差電圧は分配回路38に入力されて、分配回路38に
より位相調整制御回路36−1に分配されて、外部制御
型可変遅延回路1の位相量を制御する信号とされる。Next, the configuration of a modification of the second embodiment of the present invention is shown in FIG.
, A set of photodetectors 28, an amplifier 29, a BPF 30, a phase shifter 31,
Are commonly used. That is, the optical demultiplexer 22
An optical pulse signal A1, A2,... AN branched by -1, 22-2,. , An amplifier 29, a BPF 30, and a phase shifter 31, the repetition frequency signal is extracted and made to have a predetermined phase. Then, a relative phase with respect to the optical pulse signal R is detected by the phase detector 33, further filtered by the LPF 34, amplified by the amplifier 35, and converted into an error voltage. This error voltage is input to the distribution circuit 38 and distributed to the phase adjustment control circuit 36-1 by the distribution circuit 38 to be a signal for controlling the phase amount of the externally controlled variable delay circuit 1.
【0043】従って、光パルス信号1の位相量が所定位
相量となるよう制御されるようになる。このように、選
択回路37が選択する系統の光パルス信号の位相を制御
するよう、分配回路38が選択された系統の位相調整回
路36−1,36−2,・・・36−Nのいずれかに誤
差電圧を供給するよう分配している。これにより、光パ
ルス時間多重制御装置の構成を簡略化することができる
ようになる。なお、この変形例における他のフィードバ
ック制御の動作については第2実施例と同様であるの
で、その説明は省略するものとする。Accordingly, the control is performed so that the phase amount of the optical pulse signal 1 becomes a predetermined phase amount. As described above, any one of the phase adjustment circuits 36-1, 36-2,... 36-N of the system selected by the distribution circuit 38 so as to control the phase of the optical pulse signal of the system selected by the selection circuit 37. Crabs are distributed to supply error voltage. This makes it possible to simplify the configuration of the optical pulse time multiplexing control device. The other operation of the feedback control in this modified example is the same as that of the second embodiment, and the description thereof will be omitted.
【0044】[0044]
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、時間多重される複数の光パルスの相対時間位
置が揺らぐことのないようフィードバック制御すること
ができ、複数の系統の光パルスの時間位置が揺らぐこと
なく等時間間隔を保持するよう時間多重することができ
る。従って、誤り率の低い良好な光通信システムを長期
間に亘って構築することができるようになる。また、多
重できる系統も2系統に限らず、3系統以上の光パルス
信号を伝送特性を良好に維持しながら安定に時間多重す
ることができる。Since the present invention is configured as described above, feedback control can be performed so that the relative time positions of a plurality of time-multiplexed light pulses do not fluctuate, and a plurality of light pulses of a plurality of systems can be controlled. Can be time-multiplexed so that the time position of the data does not fluctuate and maintain an equal time interval. Therefore, a good optical communication system with a low error rate can be constructed over a long period of time. The number of systems that can be multiplexed is not limited to two, and optical pulse signals of three or more systems can be time-multiplexed stably while maintaining good transmission characteristics.
【図1】本発明の光パルス時間多重制御装置の第1実施
例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an optical pulse time multiplexing control device of the present invention.
【図2】本発明の光パルス時間多重制御装置における位
相検出器の位相検出特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a phase detection characteristic of a phase detector in the optical pulse time multiplexing control device of the present invention.
【図3】本発明の光パルス時間多重制御装置における位
相検出器の位相検出動作を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a phase detection operation of a phase detector in the optical pulse time multiplexing control device of the present invention.
【図4】外部制御型可変遅延回路の一例を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an externally controlled variable delay circuit.
【図5】2系統の光分波器と受光器および光合波器とを
パッケージした構造を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a structure in which two systems of an optical demultiplexer, a light receiver, and an optical multiplexer are packaged.
【図6】本発明の光パルス時間多重制御装置の第2実施
例のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a second embodiment of the optical pulse time multiplexing control device of the present invention.
【図7】第2実施例の光パルス時間多重制御装置の光パ
ルス信号のタイミングを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the timing of an optical pulse signal of the optical pulse time division multiplexing control device of the second embodiment.
【図8】第2実施例の変形例の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a modification of the second embodiment.
【図9】従来の光パルス時間多重制御装置のブロック図
およびタイミングを示す図である。FIG. 9 is a block diagram and timing chart of a conventional optical pulse time multiplexing control device.
1,3,103,106 半固定遅延回路 2,5,21,22−1〜22−N 光分波器 4 外部制御型可変遅延回路 6,23 光合波器 7,11,24,28−1〜28−N 受光器 8,12,17,25,29−1〜29−N,35,3
5−1〜35−N増幅器 9,13,26,30−1〜30−N 帯域通過フィル
タ(BPF) 10,14,31−1〜31−N 移相器 15,33−1〜33−N 位相検出器 16,34,34−1〜34−N 低域通過フィルタ
(LPF) 18,36 位相調整制御回路 32 ディバイダ 37 選択回路 38 分配回路 40,100 短光パルス発生回路 41,101 分波回路 42,43,102,105 変調器 104 1系 107 2系 108 合波回路1,3,103,106 Semi-fixed delay circuit 2,5,21,22-1-22-N Optical demultiplexer 4 Externally controlled variable delay circuit 6,23 Optical multiplexer 7,11,24,28-1 -28-N light receiver 8,12,17,25,29-1 ~ 29-N, 35,3
5-1 to 35-N amplifier 9, 13, 26, 30-1 to 30-N Band-pass filter (BPF) 10, 14, 31-1 to 31-N Phase shifter 15, 33-1 to 33-N Phase detector 16, 34, 34-1 to 34-N Low-pass filter (LPF) 18, 36 Phase adjustment control circuit 32 Divider 37 Selection circuit 38 Distribution circuit 40, 100 Short optical pulse generation circuit 41, 101 Demultiplexing circuit 42, 43, 102, 105 modulator 104 1 system 107 2 system 108 multiplexing circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−107034(JP,A) 特開 平7−38575(JP,A) 特開 平3−117236(JP,A) 特開 昭60−90443(JP,A) 特開 平6−141002(JP,A) 特開 平4−100016(JP,A) 特開 平8−23303(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 14/08 H04B 10/00 - 10/28 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-107703 (JP, A) JP-A-7-38575 (JP, A) JP-A-3-117236 (JP, A) JP-A-60-1985 90443 (JP, A) JP-A-6-141002 (JP, A) JP-A-4-100016 (JP, A) JP-A-8-23303 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7, DB name) H04J 14/08 H04B 10/00 - 10/28 JICST file (JOIS)
Claims (8)
て、それぞれの光パルスの繰返し周波数信号を抽出し、
抽出された複数系統の内の一つの繰返し周波数信号を基
準信号として、残りの複数系統の繰返し周波数信号とそ
れぞれ位相検出を行うと共に、前記複数系統の光パルス
が時間多重された場合に、前記複数系統の光パルスが等
間隔で配置されるように、前記残りの系統の光パルスの
遅延時間を、前記位相検出した結果に応じてそれぞれフ
ィードバック制御することを特徴とする光パルス時間多
重制御方法。An optical pulse of a plurality of systems is branched, and a repetition frequency signal of each optical pulse is extracted.
Using one repetition frequency signal of the extracted plural systems as a reference signal, and performing phase detection with each of the remaining plural systems of repetition frequency signals, and when the plurality of optical pulses are time-multiplexed, An optical pulse time multiplexing control method, wherein the delay time of the remaining optical pulses is feedback-controlled in accordance with the result of the phase detection so that the optical pulses of the systems are arranged at equal intervals.
ルスが複数に分岐され、該分岐されたそれぞれの光パル
スに伝送情報により変調が施されて、前記複数系統の光
パルスとされることを特徴とする請求項1記載の光パル
ス時間多重制御方法。2. An optical pulse output from an optical pulse generating circuit is divided into a plurality of optical pulses, and each of the divided optical pulses is modulated by transmission information to be an optical pulse of the plurality of systems. 2. The optical pulse time multiplexing control method according to claim 1, wherein:
検出手段が一系統のみ設けられており、前記分岐された
複数系統の光パルスを時分割して、前記一系統のみ設け
られている位相検出手段に供給され、該位相検出手段の
出力がそれぞれの系統に分配されて遅延時間を制御する
ようフィードバックされていることを特徴とする請求項
1あるいは2に記載の光パルス時間多重制御方法。3. A phase detection device comprising only one phase detection means for performing a process from the extraction to phase detection is provided, and the plurality of branched optical pulses are time-divided to provide only the one system. 3. The optical pulse time division multiplexing control method according to claim 1, wherein an output of said phase detecting means is distributed to respective systems and fed back so as to control a delay time.
て、それぞれの光パルスの繰返し周波数信号を抽出する
抽出手段と、 複数系統の光パルスが時間多重された場合に、それぞれ
の光パルスが等間隔で配置されるように、それぞれの光
パルスの経路に挿入された遅延時間を可変することので
きる遅延手段と、 前記抽出手段により抽出された複数系統の内の一つの繰
返し周波数信号を基準信号として、残りの複数系統の繰
返し周波数信号との相対位相をそれぞれ検出する位相検
出器とを備え、 前記遅延手段の遅延時間を前記位相検出器より出力され
る位相検出信号によりフィードバック制御する手段を備
えることにより、 前記複数系統の光パルス列が等間隔で時間多重配置され
ることを特徴とする光パルス時間多重制御装置。4. An extracting means for branching optical pulses of a plurality of systems and extracting a repetition frequency signal of each optical pulse, and when the optical pulses of the plurality of systems are time-multiplexed, each optical pulse is equal to each other. A delay unit that can vary the delay time inserted in each optical pulse path so as to be arranged at intervals; and a repetition frequency signal of one of a plurality of systems extracted by the extraction unit as a reference signal. A phase detector for detecting a relative phase with each of the repetition frequency signals of the remaining plural systems, and a means for feedback-controlling the delay time of the delay means with a phase detection signal output from the phase detector. The optical pulse time multiplexing control device, wherein the optical pulse trains of the plurality of systems are time-multiplexed at equal intervals.
数に分岐する多分岐回路と、複数に分岐された光パルス
のそれぞれを伝送情報により変調する複数の変調器とを
備え、該複数の変調器から前記複数系統の光パルスを出
力することを特徴とする請求項4記載の光パルス時間多
重制御装置。5. A multi-branch circuit for branching an optical pulse output of an optical pulse generation circuit into a plurality of optical pulses, and a plurality of modulators for modulating each of the plurality of optical pulses with transmission information, the plurality of modulators being provided. 5. The optical pulse time division multiplexing control device according to claim 4, wherein the optical pulses of the plurality of systems are output from a device.
岐する光分波器と、該光分波器に後置されると共に、前
記複数系統の光パルスを合成することにより時間多重す
るようにした光合波器とを備え、 前記光分波器と前記光合波器とを接続する光線路の伝搬
時間が悪影響を与えない程度に、前記光線路を短くした
ことを特徴とする請求項4あるいは5記載の光パルス時
間多重制御装置。6. An optical demultiplexer for branching the optical pulses of the plurality of systems, respectively, and an optical demultiplexer disposed after the optical demultiplexer and time-multiplexing by synthesizing the optical pulses of the plurality of systems. An optical multiplexer, wherein the optical line is shortened to such an extent that a propagation time of an optical line connecting the optical demultiplexer and the optical multiplexer is not adversely affected. An optical pulse time multiplexing control device as described in the above.
岐する光分波器と、該光分波器により分岐された光パル
スを光検波する光検波器とを備え、 前記光分波器と前記光検波器とを接続する光線路の伝搬
時間が悪影響を与えない程度に、前記光線路を短くした
ことを特徴とする請求項4ないし6のいずれかに記載の
光パルス時間多重制御装置。7. An optical demultiplexer for branching the optical pulses of the plurality of systems, and an optical detector for optically detecting the optical pulses branched by the optical demultiplexer, wherein the optical demultiplexer and 7. The optical pulse time division multiplexing control device according to claim 4, wherein said optical line is shortened so as not to adversely affect the propagation time of the optical line connecting to the optical detector.
相検出部が一系統のみ設けられており、前記分岐された
複数系統の光パルスを時分割して、前記一系統のみ設け
られている位相検出部に供給され、該位相検出部の出力
がそれぞれの系統に分配されて前記遅延手段にフィード
バックされていることを特徴とする請求項4ないし7の
いずれかに記載の光パルス時間多重制御装置。8. A phase detection section from said extraction means to a phase detector is provided in only one system, and the plurality of branched optical pulses are time-divided to provide a phase in only one system. 8. The optical pulse time multiplexing control device according to claim 4, wherein an output of the phase detection unit is supplied to a detection unit, distributed to respective systems, and fed back to the delay unit. .
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