JP3449019B2 - 光多重装置 - Google Patents

光多重装置

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JP3449019B2
JP3449019B2 JP05925195A JP5925195A JP3449019B2 JP 3449019 B2 JP3449019 B2 JP 3449019B2 JP 05925195 A JP05925195 A JP 05925195A JP 5925195 A JP5925195 A JP 5925195A JP 3449019 B2 JP3449019 B2 JP 3449019B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光通信等に用いられる光
多重装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の超高速光時分割多重(光TDM)
伝送システムでは、回路の動作速度限界越えた伝送速度
の光信号を得るためには、光信号を電気信号に変換する
ことなく時分割多重する光多重装置の実現が重要とな
る。図18はこのような目的で開発された従来の光多重
装置の一例である。なお、図18はS.Kawanis
hi,H.Takara,K.Uchiyama,T.
Kitoh and M.Saruwatari,”1
00Gbit/s,50kmnonrepeated
optical transmission empl
oying all−optical multi/d
emultiplexing and PLL tim
ing extraction”,Electroni
cs Letters,1993,Vol.29,N
o.12,pp.1075−1077に示されたものを
わかりやすく書き直したものである。11は発振周波数
fHzの発振器であり、パルス光源1を駆動する。21
は平面光導波路(Planar−Lightwave−
Circuit:PLC)であり、光合分波器4a、4
b、4c、4dおよび光遅延部20a、20b、20c
によって構成される。6は光多重装置出力端である。図
18の動作を図19を用いて説明する。光合分波器4a
の出力では図19(a)のような繰り返し周波数fH
z、パルス間隔Tsec=1/fHzのパルス列となっ
ている。これはパルス光源1の出力そのものである。光
合分波器4aで分波された信号は一方が光遅延部20a
が通過した後に、他方は光遅延部を通過することなく光
合分波器4bで合波される。光遅延部20aで与えられ
る遅延量は3T/2secであるので、光合分波器4b
に入力される2つのパルス列の位相差は180度であ
り、光合分波器4bの出力では図19(b)のような繰
り返し周波数2fHzのパルス列となる。同様に遅延量
3T/4secの光遅延部20bを通過した後に光合分
波器4cで合波されると図19(c)のような繰り返し
周波数4fHzのパルス列となり、さらに、遅延量3T
/8secの光遅延部20cを通過した後に光合分波器
4dで合波されると図19(d)のような繰り返し周波
数8fHzのパルス列が得られる。このようにして光多
重装置出力端6からは繰り返し周波数8fHzのパルス
列が得られる。
【0003】図20は従来光時分割多重装置の他の例で
ある。なお図20はA.D.Ellis,T.Widd
ouwson,X.Shan,G.E.Wickens
and D.M.Spirit,”Transmis
son of a truesingle polar
isation 40 Gbit/ssoliton
data signal over 205 km u
sing a stabilised erubium
fibre ring laser and 40
GHz electronic timing rec
overy”,Electronics Letter
s,1993,Vol.29,No.11,pp.99
0−992に示されたものをわかりやすく書き直したも
のである。同様な図は特開平5−83228の図1にも
示されている。11は発振周波数fHzの発振器であ
り、パルス光源1を駆動する。パルス光源11は繰り返
し周波数fHz、パルス間隔Tsec=1/fHzのパ
ルス列を出力する。4a、4bは合分波器であり、3
a、3b、3c、3dは光変調器、20a、20b、2
0cは光遅延部、6は光多重装置出力端である。光遅延
部20a、20b、20cの遅延量を例えばそれぞれ1
T/4、2T/4、3T/4とすることによって、光多
重装置出力端6では繰り返し周波数4fHz、パルス間
隔T/4secのパルス列を得ることができる。また、
光変調器20a、20b、20cをそれぞれ4つの異な
るfbit/sの電気変調信号で変調することで光多重
装置出力端6では伝送容量4fbit/sの光TDM信
号が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置で
は光遅延部が光ファイバやガラス導波路で構成されてい
るので温度変化によって、光遅延部の遅延量がずれてく
る。このように、光遅延部の遅延量が正確でないと出力
されるパルス列のパルス間隔が非等間隔となってしま
う。パルス間隔が非等間隔となるとジッタにより信号の
伝送品質は著しく劣化するという問題があった。また、
上記ジッタによる信号の伝送品質を向上させるために
は、光遅延部の遅延量を1ps以下の精度に保つ必要が
あり、このような高精度の光遅延部を光ファイバやガラ
ス導波路で構成することは容易でないという問題があっ
た。この発明は、上述した従来の問題を解決し、品質の
よい光信号を簡単な構成で得ることが可能な装置を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る光多重装置においては、所定周波数で強度変調された
光信号を発生する光源と、この光源の出力を分波する第
一の合分波器と、第一の合分波器で分波された第1の光
信号の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器と、第一の
合分波器で分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅
延された第1の光信号とを合波する第二の合分波器と、
第二の合分波器で合波された信号のジッタを検出する検
出回路と、この検出回路の検出結果にもとづいて第二の
合分波器で合波された信号間隔が等間隔となるように可
変光遅延器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御
回路と、光源の変調に用いられる所定周波数を逓倍する
ダブラと、検出回路に設ける光信号を変調する光変調手
段とを備え、光変調手段はダブラから出力される周波数
の電気信号で駆動するものである。
【0006】この発明の請求項2に係る光多重装置にお
いては、所定周波数で強度変調された光信号を発生する
光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波器と、
第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝搬遅延時
間を制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で分波さ
れた第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第1の光
信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合分波器で
合波された信号の位相を検出する位相差検出回路と、位
相差検出回路の位相検出結果に基づいて可変光遅延器の
伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回路と、光源
の変調に用いられる所定周波数を逓倍するダブラと、位
相差検出回路に設ける光信号を変調する光変調手段とを
備え、光変調手段はダブラから出力される周波数の電気
信号で駆動するものである。
【0007】この発明の請求項3に係る光多重装置にお
いては、所定周波数で強度変調された光信号を発生する
光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波器と、
第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝搬遅延時
間制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で分波され
た第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第1の光信
号とを合波する第二の合分波器と、第二の合分波器で合
波された信号のジッタを検出する検出回路と、この検出
回路の検出結果にもとづいて第二の合分波器で合波され
た信号間隔が等間隔となるように可変光遅延器の伝搬遅
延時間を制御する可変光遅延器制御回路と、検出回路に
設けられ、光信号を変調する光変調手段とを備え、検出
回路に設けられ、光信号を変調する光変調手段とを備
え、光変調手段はマッハツェンダー型変調器であり、こ
のマッハツェンダー型変調器のバイアス点を透過係数が
最大あるいは最小となる点に設定して、マッハツェンダ
ー型変調器を発生光源を駆動するための所定周波数の電
気信号を用いて駆動するものである。
【0008】この発明の請求項4に係る光多重装置にお
いては、所定周波数で強度変調された光信号を発生する
光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波器と、
第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝搬遅延時
間を制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で分波さ
れた第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第1の光
信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合分波器で
合波された信号の位相を検出する位相差検出回路と、こ
の位相差検出回路の位相検出結果に基づいて可変光遅延
器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回路と、
位相差検出回路に設けられ、光信号を変調する光変調手
段とを備え、光変調手段はマッハツェンダー型変調器
あり、このマッハツェンダー型変調器のバイアス点を透
過係数が最大あるいは最小となる点に設定して、マッハ
ツェンダー型変調器を光源を駆動するための所定周波数
の電気信号を用いて駆動するものである。
【0009】この発明の請求項5に係る光多重装置にお
いては、所定周波数で強度変調された光信号を発生する
光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波器と、
第一の合分波器で分波された第1の光信号の光信号の伝
搬遅延時間を制御する可変光遅延器と、第一の合分波器
で分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された
第1の光信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合
分波器で合波された光信号を所定周期の電気信号で変調
する変調器と、変調器で変調されて信号を受光する受光
器と、受光器で受光された信号のジッタを検出する検出
回路と、この検出回路の検出結果にもとづいて、受光器
で受光された信号間隔が等間隔となるように可変光遅延
器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回路とを
備えたものである。
【0010】この発明の請求項6に係る光多重装置にお
いては、所定周波数で強度変調された光信号を発生する
光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波器と、
第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝搬遅延時
間を制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で分波さ
れた第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第1の光
信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合分波器で
合波された光信号を所定周期の電気信号で変調する変調
器と、変調器で変調された信号を受光する受光器と、受
光器で受光された信号の位相を検出する位相差検出回路
と、位相差検出回路の位相検出結果に基づいて可変光遅
延器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回路と
を備えたものである。
【0011】この発明の請求項7に係る光多重装置にお
いては、所定周波数の電気信号を発生する発振器と、発
振器の電気信号に対して強度変調された光信号を発生す
る第一の光源と、発振器の電気信号を所定時間遅延する
可変電気遅延器と、可変電気遅延器で遅延された電気信
号に対応して強度変調された光信号を発生する第二の光
源と、第一の光源と第二の光源の出力を合波する合分波
器と、合分波器で合波された信号のジッタを検出する検
出回路と、この検出回路の検出結果にもとづいて、合分
波器で合波された信号間隔が等間隔となるように可変電
気遅延器の遅延時間を制御する可変電気遅延器制御回路
とを備えたものである。
【0012】この発明の請求項8に係る光多重装置にお
いては、所定周波数の電気信号を発生する発振器と、発
振器の電気信号に対応して強度変調された光信号を発生
する第一の光源と、発振器の電気信号を所定時間遅延す
る可変電気遅延器と、可変電気遅延器で遅延された電気
信号に対して強度変調された光信号を発生する第二の光
源と、第一の光源と第二の光源の出力を合波する合分波
器と、合分波器で合波された信号の位相を検出する位相
差検出回路と、位相差検出回路の位相検出結果に基づい
て可変電気遅延器の遅延時間を制御する可変電気遅延器
制御回路とを備えたものである。
【0013】この発明の請求項9に係る光多重装置にお
いては、無変調光源と、所定周波数の電気信号を発生す
る発振器と、発振器の電気信号にもとづいて無変調光源
の出力光を変調する第一の変調器と、発振器の電気信号
を遅延する可変電気遅延器と、可変電気遅延器で遅延さ
れた電気信号にもとづいて無変調光源の出力光を変調す
る第二の変調器と、第一の変調器と、第二の変調器の出
力を合波する合分波器と、合分波器で合波された信号の
ジッタを検出する検出回路と、この検出回路の検出結果
にもとづいて、合分波器で合波された信号間隔が等間隔
となるように可変電気遅延器の遅延時間を制御する可変
電気遅延器制御回路とを備えたものである。
【0014】この発明の請求項10に係る光多重装置に
おいては、無変調光源と、所定周波数の電気信号を発生
する発振器と、発振器の電気信号にもとづいて無変調光
源の出力光を変調する第一の変調器と、発振器の電気信
号を遅延する可変電気遅延器と、可変電気遅延器で遅延
された電気信号にもとづいて無変調光源の出力光を変調
する第二の変調器と、第一の変調器と第二の変調器の出
力を合波する合分波器と、合分波器で合波された信号の
位相を検出する位相差検出回路と、位相差検出回路の位
相検出結果に基づいて可変電気遅延器の遅延時間を制御
する可変電気遅延器制御回路とを備えたものである。
【0015】この発明の請求項11に係る光多重装置に
おいては、バンドパスフィルタの出力が最大となるよう
に可変光遅延器を制御する位相差検出回路を備えたもの
である。
【0016】この発明の請求項12に係る光多重装置に
おいては、位相差検出回路は受光器とバンドパスフィル
タと第一のミキサとを備え、第一のミキサはバンドパス
フィルタ出力と所定の発振周波数で発振する局部発振器
の出力を入力し、第一のミキサに接続された可変光遅延
器制御回路の出力には第二のミキサが接続され、第二の
ミキサは可変光遅延制御回路の出力と局部発振器の出力
を合成するものである。
【0017】この発明の請求項13に係る光多重装置に
おいては、受光器とミキサとローパスフィルタとからな
る位相差検出回路と、パルス発生光源を駆動する所定の
発振周波数の発振器の出力周波数を逓倍するダブラと、
このダブラの出力をミキサに入力することによりミキサ
は受光器出力成分を位相検波し、この位相検波の結果に
もとづいて出力を制御するローパスフィルタと、ローパ
スフィルタの出力に基づいて光の遅延をする可変光遅延
器とを備えたものである。
【0018】この発明の請求項14に係る光多重装置に
おいては、光変調手段と受光器と第一のミキサとから位
相差検出回路と、発振器の出力周波数を逓倍するダブラ
と、所定周波数を発生する局部発振器と、局部発振器出
力とダブラの出力に接続され、それぞれからの出力にも
とづいて周波数信号を出力する第二のミキサとを備え、
光変調手段は第二のミキサの出力によって変調され、第
一のミキサは受光器の出力と局部発振器の出力を入力と
し、可変光遅延器制御回路は第一のミキサの出力に基づ
いて可変光遅延器を制御するものである。
【0019】この発明の請求項15に係る光多重装置に
おいては、光源の変調に用いられる所定周波数を逓倍し
て出力するダブラと、位相差検出回路に設けられた光変
調手段と、光変調手段はダブラから出力される電気信号
で駆動するものである。この発明の請求項16に係る光
多重装置においては、所定周波数で強度変調された光信
号を発生する光源と、この光源の出力を分波する第一の
合分波器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号
の伝搬遅延時間制御する可変光遅延器と、第一の合分波
器で分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延され
た第1の光信号とを合波する第二の合分波器と、第二の
合分波器で合波された信号のジッタを検出する検出回路
と、この検出回路の検出結果にもとづいて第二の合分波
器で合波された信号間隔が等間隔となるように可変光遅
延器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回路と
を備え、検出回路は受光器とバンドパスフィルタと第一
のミキサとを有し、第一のミキサはバンドパスフィルタ
出力と所定の発振周波数で発振する局部発振器の出力を
入力し、第一のミキサに接続された可変光遅延器制御回
路の出力には第二のミキサが接続され、第二のミキサは
可変光遅延制御回路の出力と局部発振器の出力を合成す
るものである。この発明の請求項17に係る光多重装置
においては、所定周波数で強度変調された光信号を発生
する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波器
と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝搬遅
延時間を制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で分
波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第1
の光信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合分波
器で合波された信号の位相を検出する位相差検出回路
と、この位相差検出回路の位相検出結果に基づいて可変
光遅延器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回
路とを備え、位相差検出回路は受光器とバンドパスフィ
ルタと第一のミキサとを有し、第一のミキサはバンドパ
スフィルタ出力と所定の発振周波数で発振する局部発振
器の出力を入力し、第一のミキサに接続された可変光遅
延器制御回路の出力には第二のミキサが接続され、第二
のミキサは可変光遅延制御回路の出力と局部発振器の出
力を合成するものである。この発明の請求項18に係る
光多重装置においては、所定周波数で強度変調された光
信号を発生する光源と、この光源の出力を分波する第一
の合分波器と、第一の合分波器で分波された第1の光信
号の伝搬遅延時間制御する可変光遅延器と、第一の合分
波器で分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延さ
れた第1の光信号とを合波する第二の合分波器と、受光
器とミキサとローパスフィルタとからなり第二の合分波
器で合波された信号のジッタを検出する検出回路と、こ
の検出回路の検出結果にもとづいて第二の合分波器で合
波された信号間隔が等間隔となるように可変光遅延器の
伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回路と、パル
ス発生光源を駆動する所定の発振周波数の発振器の出力
周波数を逓倍するダブラと、このダブラの出力をミキサ
に入力することによりミキサは受光器出力成分を位相検
波し、この位相検波の結果にもとづいて出力を制御する
ローパスフィルタと、ローパスフィルタの出力に基づい
て光の遅延をする可変光遅延器とを備えたものである。
この発明の請求項19に係る光多重装置においては、所
定周波数で強度変調された光信号を発生する光源と、こ
の光源の出力を分波する第一の合分波器と、第一の合分
波器で分波された第1の光信号の伝搬遅延時間を制御す
る可変光遅延器と、第一の合分波器で分波された第2の
光信号と可変光遅延器で遅延された第1の光信号とを合
波する第二の合分波器と、受光器とミキサとローパスフ
ィルタとからなり第二の合分波器で合波された信号の位
相を検出する位相差検出回路と、この位相差検出回路の
位相検出結果に基づいて可変光遅延器の伝搬遅延時間を
制御する可変光遅延器制御回路と、パルス発生光源を駆
動する所定の発振周波数の発振器の出力周波数を逓倍す
るダブラと、このダブラの出力をミキサに入力すること
によりミキサは受光器出力成分を位相検波し、この位相
検波の結果にもとづいて出力を制御するローパスフィル
タと、ローパスフィルタの出力に基づいて光の遅延をす
る可変光遅延器とを備えたものである。この発明の請求
20に係る光多重装置においては、所定周波数で強度
変調された光信号を発生する光源と、この光源の出力を
分波する第一の合分波器と、第一の合分波器で分波され
た第1の光信号の伝搬遅延時間制御する可変光遅延器
と、第一の合分波器で分波された第2の光信号と可変光
遅延器で遅延された第1の光信号とを合波する第二の合
分波器と、光変調手段と受光器と第一のミキサとからな
り第二の合分波器で合波された信号のジッタを検出する
検出回路と、この検出回路の検出結果にもとづいて第二
の合分波器で合波された信号間隔が等間隔となるように
可変光遅延器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制
御回路と、発振器の出力周波数を逓倍するダブラと、所
定周波数を発生する局部発振器と、局部発振器出力とダ
ブラの出力に接続され、それぞれからの出力にもとづい
て周波数信号を出力する第二のミキサとを備え、光変調
手段は第二のミキサの出力によって駆動され、第一のミ
キサは受光器の出力と局部発振器の出力を入力とし、可
変光遅延器制御回路は第一のミキサの出力に基づいて可
変光遅延器を制御するものである。この発明の請求項
に係る光多重装置においては、所定周波数で強度変調
された光信号を発生する光源と、この光源の出力を分波
する第一の合分波器と、第一の合分波器で分波された第
1の光信号の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器と、
第一の合分波器で分波された第2の光信号と可変光遅延
器で遅延された第1の光信号とを合波する第二の合分波
器と、光変調手段と受光器と第一のミキサとからなり第
二の合分波器で合波された信号の位相を検出する位相差
検出回路と、この位相差検出回路の位相検出結果に基づ
いて可変光遅延器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延
器制御回路と、発振器の出力周波数を逓倍するダブラ
と、所定周波数を発生する局部発振器と、局部発振器出
力とダブラの出力に接続され、それぞれからの出力にも
とづいて周波数信号を出力する第二のミキサとを備え、
光変調手段は第二のミキサの出力によって駆動され、第
一のミキサは受光器の出力と局部発振器の出力を入力と
し、可変光遅延器制御回路は第一のミキサの出力に基づ
いて可変光遅延器を制御するものである。
【0020】
【作用】上記のように構成された請求項1の光多重装置
は、第二の合分波器で合波された信号のジッタを検出し
て、この検出結果にもとづいて第二の合分波器で合波さ
れた信号間隔が等間隔となるように可変光遅延器の伝搬
遅延時間を制御することにより、品質のよい光信号を得
ることができる。また、光変調手段を周波数ダブラから
出力される所定周波数の電気信号で駆動することによ
り、品質のよい光信号を得ることができる。
【0021】上記のように構成された請求項2の光多重
装置は、第二の合分波器で合波された信号の位相を検出
して、この位相検出結果に基づいて可変光遅延器の伝搬
遅延時間を制御することにより、品質のよい光信号を得
ることができる。また、光変調手段を周波数ダブラから
出力される所定周波数の電気信号で駆動することによ
り、品質のよい光信号を得ることができる。
【0022】上記のように構成された請求項3の光多重
装置は、第二の合分波器で合波された信号のジッタを検
出して、この検出結果にもとづいて第二の合分波器で合
波された信号間隔が等間隔となるように可変光遅延器の
伝搬遅延時間を制御することにより、品質のよい光信号
を得ることができる。また、光源を駆動するための所定
周波数の電気信号を用いてマッハツェンダー型変調器を
駆動することにより品質のよい光信号と得ることができ
る。
【0023】上記のように構成された請求項4の光多重
装置は、第二の合分波器で合波された信号の位相を検出
して、この位相検出結果に基づいて可変光遅延器の伝搬
遅延時間を制御することにより、品質のよい光信号を得
ることができる。光源を駆動するための所定周波数の電
気信号を用いてマッハツェンダー型変調器を駆動するこ
とにより品質のよい光信号と得ることができる。
【0024】上記のように構成された請求項5の光多重
装置は、受光器で受光された信号のジッタを検出して、
この検出結果にもとづいて、受光器で受光された信号間
隔が等間隔となるように可変光遅延器の伝搬遅延時間を
制御することにより品質のよい光信号を得ることができ
る。
【0025】上記のように構成された請求項6の光多重
装置は、受光器で受光された信号の位相を検出してこの
位相検出結果に基づいて可変光遅延器の伝搬遅延時間を
制御することにより、品質のよい光信号を得ることがで
きる。
【0026】上記のように構成された光多重装置は、合
分波器で合波された信号のジッタを検出して、この検出
結果にもとづいて、合分波器で合波された信号間隔が等
間隔となるように可変電気遅延器の遅延時間を制御する
ことにより、品質のよい光信号を得ることができる。
【0027】上記のように構成された請求項8の光多重
装置は、合分波器で合波された信号の位相を検出して、
この位相検出結果に基づいて可変電気遅延器の遅延時間
を制御することにより、品質のよい光信号を得ることが
できる。
【0028】上記のように構成された請求項9の光多重
装置は、合分波器で合波された信号のジッタを検出し
て、この検出結果にもとづいて、合分波器で合波された
信号間隔が等間隔となるように可変電気遅延器の遅延時
間を制御することにより、品質のよい光信号を得ること
ができる。
【0029】上記のように構成された請求項10の光多
重装置は、合分波器で合波された信号の位相を検出し
て、この位相検出結果に基づいて可変電気遅延器の遅延
時間を制御することにより、品質のよい光信号を得るこ
とができる。
【0030】上記のように構成された請求項11の光多
重装置は、バンドパスフィルタの出力が最大となるよう
に可変光遅延器を制御することにより、品質のよい光信
号を得ることができる。
【0031】上記のように構成された請求項12の光多
重装置は、第一のミキサはバンドパスフィルタ出力と所
定の発振周波数で発振する局部発振器の出力を入力し、
第一のミキサに接続された可変光遅延器制御回路の出力
には第二のミキサが接続され、第二のミキサは可変光遅
延制御回路の出力と局部発振器の出力を合成することに
より、品質のよい光信号を得ることができる。
【0032】上記のように構成された請求項13の光多
重装置は、光源の変調に用いられる所定周波数を逓倍す
るダブラの出力をミキサに入力することにより、受光器
出力成分を位相検波し、この位相検波の結果にもとづい
て出力をローパスフィルタに出力し、その出力に基づい
て光の遅延をすることにより、品質のよい光信号を得る
ことができる。
【0033】上記のように構成された請求項14の光多
重装置は、光変調手段は第二のミキサの出力によって変
調され、第一のミキサは受光器の出力と局部発振器の出
力を入力とし、可変光遅延器制御回路は第一のミキサの
出力に基づいて可変光遅延器を制御することにより、品
質のよい光信号を得ることができる。
【0034】上記のように構成された請求項15の光多
重装置は、光源の変調に用いられる所定周波数を逓倍す
るダブラから出力される電気信号で光変調手段を駆動す
ることにより、品質のよい光信号を得ることができる。
上記のように構成された請求項16の光多重装置は、第
二の合分波器で合波された信号のジッタを検出して、こ
の検出結果にもとづいて第二の合分波器で合波された信
号間隔が等間隔となるように可変光遅延器の伝搬遅延時
間を制御することにより、品質のよい光信号を得ること
ができる。また、第一のミキサはバンドパスフィルタ出
力と所定の発振周波数で発振する局部発振器の出力を入
力し、第一のミキサに接続された可変光遅延器制御回路
の出力には第二のミキサが接続され、第二のミキサは可
変光遅延制御回路の出力と局部発振器の出力を合成する
ことにより、品質のよい光信号を得ることができる。上
記のように構成された請求項17の光多重装置は、第二
の合分波器で合波された信号の位相を検出して、この位
相検出結果に基づいて可変光遅延器の伝搬遅延時間を制
御することにより、品質のよい光信号を得ることができ
る。また、第一のミキサはバンドパスフィルタ出力と所
定の発振周波数で発振する局部発振器の出力を入力し、
第一のミキサに接続された可変光遅延器制御回路の出力
には第二のミキサが接続され、第二のミキサは可変光遅
延制御回路の出力と局部発振器の出力を合成することに
より、品質のよい光信号を得ることができる。上記のよ
うに構成された請求項18の光多重装置は、第二の合分
波器で合波された信号のジッタを検出して、この検出結
果にもとづいて第二の合分波器で合波された信号間隔が
等間隔となるように可変光遅延器の伝搬遅延時間を制御
することにより、品質のよい光信号を得ることができ
る。また、光源の変調に用いられる所定周波数を逓倍す
るダブラの出力をミキサに入力することにより、受光器
出力成分を位相検波し、この位相検波の結果にもとづい
て出力をローパスフィルタに出力し、その出力に基づい
て光の遅延をすることにより、品質のよい光信号を得る
ことができる。上記のように構成された請求項19の光
多重装置は、第二の合分波器で合波された信号の位相を
検出して、この位相検出結果に基づいて可変光遅延器の
伝搬遅延時間を制御することにより、品質のよい光信号
を得ることができる。また、光源の変調に用いられる所
定周波数を逓倍するダブラの出力をミキサに入力するこ
とにより、受光器出力成分を位相検波し、この位相検波
の結果にもとづいて出力をローパスフィルタに出力し、
その出力に基づいて光の遅延をすることにより、品質の
よい光信号を得ることができる。上記のように構成され
た請求項20の光多重装置は、第二の合分波器で合波さ
れた信号のジッタを検出して、この検出結果にもとづい
て第二の合分波器で合波された信号間隔が等間隔となる
ように可変光遅延器の伝搬遅延時間を制御することによ
り、品質のよい光信号を得ることができる。また、光変
調手段は第二のミキサの出力によって変調され、第一の
ミキサは受光器の出力と局部発振器の出力を入力とし、
可変光遅延器制御回路は第一のミキサの出力に基づいて
可変光遅延器を制御することにより、品質のよい光信号
を得ることができる。上記のように構成された請求項
の光多重装置は、第二の合分波器で合波された信号の
位相を検出して、この位相検出結果に基づいて可変光遅
延器の伝搬遅延時間を制御することにより、品質のよい
光信号を得ることができる。また、光変調手段は第二の
ミキサの出力によって変調され、第一のミキサは受光器
の出力と局部発振器の出力を入力とし、可変光遅延器制
御回路は第一のミキサの出力に基づいて可変光遅延器を
制御することにより、品質のよい光信号を得ることがで
きる。
【0035】
【実施例】
実施例1.図1は本発明の一実施例に係る光多重装置を
示す構成ブロック図である。図1において、11は発振
周波数fHzの発振器、1はパルス発生光源、4a、4
bは合分波器、5は可変光遅延器、7は位相差検出回
路、8は可変光遅延器制御回路、6は光多重装置出力端
子である。パルス発生光源1としては例えば、半導体レ
ーザのゲインスイッチング動作、モードロック半導体パ
ルスレーザ、強制モードロックファイバリングレーザ、
光源と外部変調器を組合せたものなどを用いる。また、
可変光遅延器5としては温度によって伝搬時間を変化さ
せることができる導波路や、ピエゾ素子によって光伝搬
距離を変化させることができるデバイス、光伝搬距離を
機械的に制御できるデバイスなどを用いる。
【0036】次に動作について説明する。パルス発生光
源1は発振器11によって駆動され、繰り返し周波数f
Hz、パルス間隔Tsec=1/fHzのパルス列を出
力する。つまり、この光信号は強度変調されたものであ
る。典型的にはパルス幅は0.05Tsecから0.5
Tsecとする。パルス発生光源1から出力されたパル
ス列は合分波器4aによって分波される。分波されたパ
ルス列は伝搬遅延時間の異なる2つの経路をそれぞれ通
過した後に合分波器4bによって合波される。2つの経
路の伝搬遅延時間差は可変光遅延器5によって制御可能
であり、通常(nT+0.5T)secとする。ただし
nは整数である。伝搬遅延時間差が正確に(nT+0.
5T)secとなっているときには合分波器4bを出力
されるパルス列のパルス間隔は0.5Tsecとなり、
繰り返し周波数は2fHzとなる。伝搬遅延時間差が
(nT+0.5T+t)secとなるとパルス間隔は
(0.5T+t)secと(0.5T−t)secが交
互に繰り返すことになる。位相差検出回路7によってパ
ルス間隔の0.5Tsecからのずれを検出し、可変光
遅延器制御回路8は位相差検出回路7によって検出され
るパルス間隔のずれが小さくなるように可変光遅延器5
を制御する。この結果、光多重装置出力端子6より出力
されるパルス列は正確にパルス間隔0.5Tsec、繰
り返し周波数は2fHzとなる。以上のように、この実
施例においては、光パルス列を伝搬時間が異なる2つの
経路を伝搬させた後に合成し、光時分割多重を行うもの
であり、時分割多重されたパルス列のジッタを検出し、
パルス間隔が等間隔となるように上記の経路の伝搬時間
を制御し、合分波器4bの他の出力に接続された光多重
装置出力端から繰り返し周波数2fHzの光パルスを出
力する構成である。したがって、このような構成によ
り、パルス間隔が等間隔なパルスを出力することができ
る。また、周囲環境温度の変化に影響なく正確な光時分
割多重を行うことができる。
【0037】実施例2.図2は本発明の実施例2に係る
光多重装置を示す構成ブロック図である。図2におい
て、11は発振周波数fHzの発振器、1はパルス発生
光源、4a、4b、4c、4dは合分波器、5a、5b
は可変光遅延器、7a、7bは位相差検出回路、8a、
8bは可変光遅延器制御回路、6は光多重装置出力端子
である。
【0038】次に動作について説明する。可変光遅延器
5a、位相差検出回路7a、可変光遅延器制御回路8a
はそれぞれ図1の可変光遅延器5、位相差検出回路7、
可変光遅延器制御回路8と同じものであり、合分波器4
bの出力が正確にパルス間隔0.5Tsec、繰り返し
周波数は2fHzとなることは実施例1と同様である。
合分波器4bから出力されたパルス列は合分波器4cに
よって分波される。分波されたパルス列は伝搬遅延時間
の異なる2つの経路をそれぞれ通過した後に合分波器4
dによって合波される。2つの経路の伝搬遅延時間差は
可変光遅延器5bによって制御可能であり、通常0.5
(nT+0.5T)secとする。ただしnは整数であ
る。伝搬遅延時間差が正確に0.5(nT+0.5T)
secとなっているときには合分波器4dを出力される
パルス列のパルス間隔は0.25Tsecとなり、繰り
返し周波数は4fHzとなる。位相差検出回路7bによ
ってパルス間隔の0.25Tsecからのずれを検出
し、可変光遅延器制御回路8bは位相差検出回路7bに
よって検出されるパルス間隔のずれが小さくなるように
可変光遅延器5bを制御する。
【0039】このようにしてさらに高い精度の繰り返し
周波数のパルス列を生成することが可能である。以上の
ように、この実施例2においては、光パルス列を伝搬時
間が異なる2つの経路を伝搬させた後に合成し、さらに
この合成された光パルス列を伝搬時間が異なる2つの経
路を伝搬させた後に合成し光時分割多重を行うものであ
り、上記2カ所で合成されたパルス列のジッタをそれぞ
れ検出し、パルス間隔が等間隔となるように上記経路の
伝搬時間を制御するようにした構成である。したがっ
て、このような構成により、パルス間隔が等間隔なパル
スを出力することができる。また、周囲の環境温度の変
化に影響なく正確な光時分割多重を行うことができる。
【0040】実施例3.図3は本発明の実施例3に係る
光多重装置の他の実施例を示す構成ブロック図である。
図3において、11は発振周波数fHzの発振器、1は
パルス発生光源、4a、4bは合分波器、3a、3bは
光変調器、5は可変光遅延器、7は位相差検出回路、8
は可変光遅延器制御回路、6は光多重装置出力端子であ
る。光変調器としては半導体吸収型変調器、誘電体マッ
ハツェンダー型変調器などを用いる。
【0041】図1との違いは、光変調器3a、3bを設
けたことであり、他の動作構成については実施例1と同
じである。これら2つの光変調器3a、3bをそれぞれ
fGbit/sの電気変調信号で駆動することによっ
て、光多重装置出力端子6より2fGbit/sの光信
号を得ることができる。
【0042】光変調器4bと可変光遅延器5の接続順序
は逆であってもかまわない。また、光合分波器4aを3
分岐以上とし、それぞれの経路に光変調器と可変光遅延
器を設け、光合分波器4bでそれらを合波することで2
fbit/s以上の伝送速度を持った光信号を得ること
もできる。以上のように、この実施例においては、光パ
ルス列を伝搬時間が異なる2つの経路を伝搬させるとと
もに、その伝搬経路中の光パルス列それぞれを変調した
後に合成し、光時分割多重を行うものであり、時分割多
重されたパルス列のジッタを検出し、パルス間隔が等間
隔となるように上記経路の伝搬時間を制御する構成であ
る。したがって、このような構成により、パルス間隔が
等間隔なパルスを出力することができる。また周囲環境
温度の変化に影響なく正確な光時分割多重を行うことが
できる。さらにまた、パルス列の変調に用いる変調器の
出力をモニタして、多重化されたパルス列のジッタを検
出する構成により、簡単に位相差検出回路を構成するこ
とができる。
【0043】実施例4.図4は本発明の実施例4に係る
光多重装置を示す構成ブロック図である。図4におい
て、11は発振周波数fHzの発振器、1はパルス発生
光源、4a、4bは合分波器、5cは可変光遅延器、7
cは位相差検出回路、8cは可変光遅延器制御回路、1
6は周波数ダブラ、6は光多重装置出力端子である。位
相差検出回路7cは光変調手段10、受光器9より構成
される。可変光遅延器5cとしては例えば空間結合型の
光遅延器を用いる。光変調手段10としては半導体吸収
型変調器、誘電体マッハツェンダー型変調器などを用い
ることができる。
【0044】次に動作について図5を用いて説明する。
基本的な構成動作については実施例1と同じである。位
相検出回路7cに入力される信号は図5(b)のような
繰り返し周波数2fHzの等間隔なパルス列である。光
変調手段10は周波数ダブラ16より出力される図5
(a)に示される2fHzの正弦波で駆動される。可変
光遅延器5cの設定遅延時間がわずかにずれていると、
例えば図5(c)に示されるような非等間隔なパルス列
が光変調手段10に入力される。変調手段10を透過し
た光強度を受光器9で検出すると、検出強度は図5
(b)のような等間隔なパルス列が入力された時に最大
となり、図5(c)に示されるような非等間隔なパルス
列が入力されたときには小さくなる。そのため、受光器
9で検出される光強度が最大となるように可変光遅延器
5cを可変光遅延器制御回路8cで駆動することによっ
て、等間隔なパルス列を得ることができる。光変調手段
10は正弦波で駆動され、また、光変調手段10には大
きな消光比が要求されないので光変調手段10は比較的
実現が容易である。以上のように、この実施例の光多重
装置では、正弦波駆動された光変調手段を用いて簡単に
位相検出回路を構成することができる。また、上記実施
例1から実施例3と同様にパルス間隔が等間隔なパルス
を出力することができるとともに、周囲環境温度の変化
に影響なく正確な光時分割多重を行うことができる。
【0045】実施例5.図6は本発明の実施例5に係る
光多重装置を示す構成ブロック図である。図6におい
て、11は発振周波数fHzの発振器、1はパルス発生
光源、4a、4bは合分波器、5cは可変光遅延器、7
cは位相差検出回路、8cは可変光遅延器制御回路、6
は光多重装置出力端子である。位相差検出回路7cは光
変調手段10b、受光器9より構成される。光変調手段
10bとしてはマッハツェンダー型変調器などを用い
る。
【0046】次に図6の動作を図7を用いて説明する。
基本的な動作は図4と同様である。図4との違いは周波
数ダブラを用いないこと、光変調手段10bとしてマッ
ハツェンダー型変調器を用いることである。マッハツェ
ンダー型変調器のバイアス点を透過係数が最大あるいは
最小となる点に設定し、パルス発生光源を駆動するfH
zの電気信号を用いて駆動すると図7に示されるように
マッハツェンダー型変調器は2fHzのゲートとして動
作する。そのため光変調手段を2fHzの電気信号で駆
動する実施例4と同様の原理で等間隔なパルス列を得る
ことができる。光変調手段10bとしてはマッハツェン
ダー型変調器の他にも周期的な透過特性あるいは非線形
な透過特性をもつ他の光変調手段を用いることも可能で
ある。光変調手段10はfHz正弦波で駆動されるた
め、図4で用いる光変調手段よりも動作帯域は小さくて
も良い。以上のように、この実施例の光多重装置では、
光変調手段をオーバードライブして用いることにより変
調帯域が小さな光変調手段の使用を可能にすることがで
きる。また、上記実施例1から実施例3と同様にパルス
間隔が等間隔をパルスを出力することができるととも
に、周囲環境温度の変化に影響なく正確な光時分割多重
を行うことができる。
【0047】実施例6.図8は本発明の実施例6に係る
光多重装置を示す構成ブロック図である。図8におい
て、11は発振周波数fHzの発振器、1はパルス発生
光源、3は変調器、4a、4b、4cは合分波器、5は
可変光遅延器、9は受光器、8dは可変光遅延器制御回
路、6は光多重装置出力端子である。
【0048】次に図8の動作を図9を用いて説明する。
合分波器4bから出力される繰り返し周波数2fHzの
パルス列は変調器3によって2fbit/sの電気信号
で変調される。図9(a)に変調器3の透過特性、図9
(b)、図9(c)に変調器3に入力されるパルス列を
示す。図9(b)は等間隔なパルス列、図9(c)は非
等間隔なパルス列を示しており、受光器9で検出する光
強度はパルス列が図9(b)のように等間隔である時に
最大となる。このため、受光器9で検出される光強度が
最大となるように可変光遅延器5を可変光遅延器制御回
路8dで駆動することによって、ジッタの無いパルス変
調信号を得ることができる。なお、実施例1と同一の符
号番号の部材は、本実施例においても同一の構成及び動
作である。以上のように、この実施例においては、光パ
ルス列を伝搬時間が異なる2つの経路を伝搬させるとと
もに、それら伝搬経路中の光パルス列を合成し変調する
ものであり、変調器の出力をモニタすることにより、多
重化されたパルス列のジッタを検出する構成である。し
たがって、このような構成により、パルス間隔が等間隔
なパルスを出力することができる。また、周囲環境温度
の変化に影響なく正確な光時分割多重を行うことができ
る。さらにまた、簡単に位相差検出回路を構成すること
ができる。
【0049】実施例7.図10は本発明の実施例7に係
る光多重装置を示す構成ブロック図である。図10にお
いて、11は発振周波数fHzの発振器、1a、1bは
パルス発生光源、4は合分波器、13は可変電気遅延
器、7は位相差検出回路、17は可変電気遅延器制御回
路、6は光多重装置出力端子である。可変電気遅延器と
してはフェイズシフタなどを用いることができる。な
お、実施例1と同一の符号番号の部材は、本実施例にお
いても同一構成及び動作である。
【0050】次に動作について説明する。パルス発生光
源1a、1bは発振器11に駆動され、それぞれ繰り返
し周波数fHzのパルス列を出力する。可変電気遅延器
13によって0.5Tsecの遅延が与えられると、2
つのパルス発生光源1a、1bは位相がπ異なるパルス
列を出力するのでこれらを合分波器4で合波することに
よって繰り返し周波数2fHz、パルス間隔0.5Tの
パルス列を得ることができる。位相差検出回路7によっ
てパルス間隔の0.5Tsecからのずれを検出し、可
変電気遅延器制御回路17は位相差検出回路7によって
検出されるパルス間隔のずれが小さくなるように可変電
気遅延器13を制御する。この結果、光多重装置出力端
子6より出力されるパルス列は正確にパルス間隔0.5
Tsec、繰り返し周波数は2fHzとなる。パルス発
生光源1a、1bそれぞれに光変調器を接続し、fbi
t/sの電気変調信号で駆動することによって、光多重
装置出力端子6より2fbit/sの光信号を得ること
ができる。以上のように、この実施例においては、2つ
のパルス発生光源を用いることにより、可変光遅延器よ
りも入手が容易な可変電気遅延器の使用を可能としたの
で、安価な光多重装置を構成することができる。また、
上記実施例1から実施例3と同様にパルス間隔が等間隔
なパルスを出力することができるとともに、周囲環境温
度変化に影響なく正確な光時分割多重を行うことができ
る。
【0051】実施例8.図11は本発明の実施例8に係
る光多重装置を示す構成ブロック図である。図11にお
いて、11は発振周波数fHzの発振器、1a、1bは
パルス発生光源、4は合分波器、13は可変電気遅延
器、7cは位相差検出回路、16は周波数ダブラ、17
は可変電気遅延器制御回路、6は光多重装置出力端子で
ある。位相差検出回路7は光変調手段10と受光器9よ
り構成される。
【0052】基本的な構成動作は実施例7と同様であ
る。周波数ダブラ16によって2fHzの正弦波を発生
し、光変調手段10を駆動する。図4と同様の原理によ
り、受光器9で検出される光強度が最大となるように可
変電気遅延器13を可変電気遅延器制御回路17で駆動
することによって、等間隔なパルス列を得ることができ
る。以上のように、この実施例の光多重装置では、2つ
のパルス発生光源を用いることにより、可変光遅延器よ
りも入手が容易な可変電気遅延器の使用を可能としたの
で、安価な光多重装置を構成することができる。また、
上記実施例1から実施例3と同様に、パルス間隔が等間
隔なパルスを出力することができるとともに周囲環境温
度変化に影響なく正確な光時分割多重を行うことができ
る。
【0053】実施例9.図12は本発明の実施例9に係
る光多重装置を示す構成ブロック図である。図12にお
いて、11は発振周波数fHzの発振器、2は無変調光
源、14a、14bはパルス変調器、4a、4bは合分
波器、13は可変電気遅延器、7は位相差検出回路、1
7は可変電気遅延器制御回路、6は光多重装置出力端子
である。パルス変調器としては半導体吸収型光変調器な
どを用いる。
【0054】基本的な構成動作は実施例7と同様であ
る。実施例7との違いは1つの無変調光源2から出力さ
れる光信号を合分波器4aで分波し、無変調光源2から
出力される光信号からパルス変調器14a、14bでパ
ルスを生成することにある。同一光源から出力される光
信号を用いてパルスを生成しているために2つのパルス
変調器14a、14bから出力される光パルスのキャリ
ヤ光周波数は等しい。以上のように、この実施例の光多
重装置では、2つのパルス発生器と1つの無変調光源を
用いることにより可変光遅延器よりも入手が容易な可変
電気遅延器の利用を可能とし、さらに、多重化されたパ
ルス列の波長を均一にすることができる。また、上記実
施例1から実施例3と同様にパルス間隔が等間隔なパル
スを出力することができるとともに、周囲環境温度変化
に影響なく正確な光時分割多重を行うことができる。
【0055】実施例10.図13は本発明の実施例10
に係る光多重装置を示す構成ブロック図である。図13
において、11は発振周波数fHzの発振器、1はパル
ス発生光源、4a、4bは合分波器、5は可変光遅延
器、7dは位相差検出回路、8dは可変光遅延器制御回
路、6は光多重装置出力端子である。位相差検出回路7
dは受光器9とバンドパスフィルタ18より構成され
る。なお、本実施例の位相差検出回路7dを実施例6、
実施例8、実施例9のそれぞれに適用してもよい。
【0056】次に動作を図14を用いて説明する。基本
的な構成動作は実施例1と同様である。合分波器4bか
ら出力されるパルス列が非等間隔であるときはパルス列
のスペクトラムは図14(a)のように2fHz周辺に
2つのピークを有するスペクトラムがあらわれる。一
方、パルス列が等間隔であるときはパルス列のスペクト
ラムは図14(b)のように2fHzにピークを持つ単
峰性のスペクトラムが観測される。すなわち、パルス列
の2fHz成分の強度を検出し、2fHz成分強度が最
大となるように可変光遅延器5を可変光遅延器制御回路
8dによって制御することで、等間隔なパルス列を得る
ことができる。パルス列の2fHz成分は受光器9と中
心周波数2fHzのバンドパスフィルタによって抽出す
ることができる。以上のように、この実施例の光多重装
置では、周波数領域でパルス列のジッタを検出する構成
により簡易に且つ正確な位相差検出回路を構成すること
ができる。また、実施例1から実施例3と同様にパルス
間隔が等間隔なパルスを出力することができるととも
に、周囲環境温度変化に影響なく正確な光時分割多重を
行うことができる。
【0057】実施例11.図15は本発明の実施例11
による光多重装置を示す構成ブロック図である。図15
において、11は発振周波数fHzの発振器、1はパル
ス発生光源、4a、4bは合分波器、5は可変光遅延
器、7eは位相差検出回路、8eは可変光遅延器制御回
路、6は光多重装置出力端子である。12は局部発振
器、15a、15bはミキサであり、位相差検出回路7
eは受光器9とバンドパスフィルタ18、ミキサ15
a、ローパスフィルタ19より構成される。なお、本実
施例の位相差検出回路7eを実施例6、実施例8、実施
例9のそれぞれに適用してもよい。
【0058】次に動作について説明する。基本的な構成
動作は実施例10と同様であり、パルス列の2fHz成
分の強度を検出し、2fHz成分強度が最大となるよう
に可変光遅延器5を可変光遅延器制御回路8eによって
制御することで、等間隔なパルス列を得るものである。
ミキサ15bによって可変光遅延器5に局部発振器12
が生成したvHz正弦波ディザー信号を印加する。位相
差検出回路7eでは中心周波数2fHzのバンドパスフ
ィルタ18によって局部発振器12で生成された正弦波
から2fHz成分を抜き出し、ミキサ15aとローパス
フィルタ19によって同期検波し、2fHz成分強度が
最大となるように可変光遅延器5を可変光遅延器制御回
路8eによって制御するし、等間隔なパルス列を得てい
る。以上のように、この実施例の光多重装置では、位相
差検出回路に同期検波回路を採用することにより、容易
に最大値検出を実現し、可変光遅延器の制御を容易にす
ることができる。また、実施例1から実施例3と同様に
パルス間隔が等間隔なパルスを出力することができると
ともに、周囲環境温度変化に影響なく正確な光時分割多
重をおこなうことができる。
【0059】実施例12.図16は本発明の実施例12
に係る光多重装置を示す構成ブロック図である。図16
において、11は発振周波数fHzの発振器、1はパル
ス発生光源、4a、4bは合分波器、5は可変光遅延
器、7fは位相差検出回路、8fは可変光遅延器制御回
路、6は光多重装置出力端子である。16は周波数ダブ
ラであり、位相差検出回路7fは受光器9とミキサ1
5、ローパスフィルタ19より構成される。なお、本実
施例の位相差検出回路7fを実施例6、実施例8、実施
例9のそれぞれに適用してもよい。
【0060】次に動作について説明する。基本的な構成
動作は実施例10と同様であり、パルス列の2fHz成
分の強度を検出し、2fHz成分強度が最大となるよう
に可変光遅延器5を可変光遅延器制御回路8fによって
制御することで、等間隔なパルス列を得るものである。
ミキサ15に受光器9の出力と周波数ダブラ16によっ
て生成された2fHzの正弦波を入力し、2fHzの成
分を位相検波する。得られたDC成分を誤差信号として
可変光遅延器5を可変光遅延器制御回路8fによって制
御すると等間隔なパルス列を得ることができる。以上の
ように、この実施例の光多重装置は、位相差検出回路に
ヘテロダイン法を用いて位相検波を構成することによっ
て比較的高速電子部品の使用を少なくし、また、可変光
遅延器の制御を容易にすることができる。また、実施例
1から実施例3と同様に、パルス間隔が等間隔なパルス
を出力することができるとともに、周囲環境温度変化に
影響なく正確な光時分割多重を行うことができる。
【0061】実施例13.図17は本発明の実施例に係
る光多重装置を示す構成ブロック図である。図17にお
いて、11は発振周波数fHzの発振器、1はパルス発
生光源、4a、4bは合分波器、5は可変光遅延器、7
gは位相差検出回路、8gは可変光遅延器制御回路、6
は光多重装置出力端子である。16は周波数ダブラ、1
2は局部発振器、15a、15bはミキサであり、位相
差検出回路7gは光変調手段10と受光器9とミキサ1
5aとローパスフィルタ19により構成される。なお、
本実施例の位相差検出回路7gを実施例6、実施例8、
実施例9のそれぞれに適用してもよい。
【0062】次に動作について説明する。基本的な構成
動作は実施例10と同様であり、パルス列の2fHz成
分の強度を検出し、2fHz成分強度が最大となるよう
に可変光遅延器5を可変光遅延器制御回路8fによって
制御することで、等間隔なパルス列を得るものである。
周波数ダブラ16は発振器11の出力周波数を逓倍し、
2fHzの正弦波を出力する。ミキサ15bは、周波数
ダブラの出力2fHzと局部発振器出力vHzを入力と
して(2f+v)Hzを出力する。光変調手段10はミ
キサ15b出力(2f+v)Hzで駆動される。光変調
手段10の出力は受光器9で電気信号に変換された後、
ミキサ15aに局部発振器12の出力vHzと共に入力
され、位相検波される。得られたDC成分を誤差信号と
して可変光遅延器5を可変光遅延器制御回路8fによっ
て制御すると等間隔なパルス列を得ることができる。以
上のように、この実施例の光多重装置では、位相差検出
回路にヘテロダイン法と同期検波回路を用いて位相検波
を構成することによって、比較的高速電子部品の使用を
少なくし、また、可変光遅延器の制御を容易にできる。
また、実施例1から実施例3と同様にパルス間隔が等間
隔なパルスを出力することができるとともに、周囲環境
温度変化に影響なく正確な光時分割多重をおこなうこと
ができる。
【0063】
【発明の効果】これら請求項1から請求項21の発明
は、以上説明したように構成されているので、ジッタを
生じることのない品質のよい光時分割多重信号を簡単な
構成で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係わる実施例1を示す構成ブロッ
ク図である。
【図2】 この発明に係わる実施例2を示す構成ブロッ
ク図である。
【図3】 この発明に係わる実施例3を示す構成ブロッ
ク図である。
【図4】 この発明に係わる実施例4を示す構成ブロッ
ク図である。
【図5】 図4の動作を説明する図である。
【図6】 この発明に係わる実施例5を示す構成ブロッ
ク図である。
【図7】 図6の光変調手段の動作を説明する図であ
る。
【図8】 この発明に係わる実施例6を示す構成ブロッ
ク図である。
【図9】 図8の動作を説明する図である。
【図10】 この発明に係わる実施例7を示す構成ブロ
ック図である。
【図11】 この発明に係わる実施例8を示す構成ブロ
ック図である。
【図12】 この発明に係わる実施例9を示す構成ブロ
ック図である。
【図13】 この発明に係わる実施例10を示す構成ブ
ロック図である。
【図14】 図13の動作を説明する図である。
【図15】 この発明に係わる実施例11を示す構成ブ
ロック図である。
【図16】 この発明に係わる実施例12を示す構成ブ
ロック図である。
【図17】 この発明に係わる実施例13を示す構成ブ
ロック図である。
【図18】 従来の光多重装置を示す構成ブロック図で
ある。
【図19】 図20の動作を説明する図である。
【図20】 従来の他の光多重装置を示す構成ブロック
図である。
【符号の説明】
1、1a、1b パルス発生光源、2 無変調光源、
3、3a、3b、3d光変調器、4、4a、4b、4
c、4d 光合分波器、5、5a、5b 可変光遅延
器、6 光多重装置出力端子、7、7a、7b、7c、
7d、7e、7f、7g 位相差検出回路、8、8a、
8b、8c、8d、8e、8f、8g 可変光遅延器制
御回路、9 受光器、10、10a、10b 光変調手
段、11 発振器、12 局部発振器、13 可変電気
遅延器、14a、14b パルス変調器、15、15
a、15b ミキサ、16 周波数ダブラ、17 可変
電気遅延器制御回路、18 バンドパスフィルタ、19
ローパスフィルタ、20、20a、20b、20c
光遅延器、21 光平面回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本島 邦明 鎌倉市大船五丁目1番1号 三菱電機株 式会社 通信システム研究所内 (72)発明者 北山 忠善 鎌倉市大船五丁目1番1号 三菱電機株 式会社 通信システム研究所内 (56)参考文献 特開 平8−237228(JP,A) 特開 平6−90223(JP,A) 特開 平4−100016(JP,A) 特開 昭61−163739(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 G02B 6/293 H04J 3/00

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定周波数で強度変調された光信号を発
    生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波
    器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝搬
    遅延時間制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で分
    波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第1
    の光信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合分波
    器で合波された信号のジッタを検出する検出回路と、こ
    の検出回路の検出結果にもとづいて第二の合分波器で合
    波された信号間隔が等間隔となるように可変光遅延器の
    伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回路と、前記
    光源の変調に用いられる所定周波数を逓倍するダブラ
    と、検出回路に設ける光信号を変調する光変調手段とを
    備え、前記光変調手段は前記ダブラから出力される周波
    数の電気信号で駆動することを特徴とする光多重装置。
  2. 【請求項2】 所定周波数で強度変調された光信号を発
    生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波
    器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝搬
    遅延時間を制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で
    分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第
    1の光信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合分
    波器で合波された信号の位相を検出する位相差検出回路
    と、この位相差検出回路の位相検出結果に基づいて可変
    光遅延器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回
    路と、前記光源の変調に用いられる所定周波数を逓倍す
    るダブラと、前記位相差検出回路に設ける光信号を変調
    する光変調手段とを備え、前記光変調手段は前記ダブラ
    から出力される周波数の電気信号で駆動することを特徴
    とする光多重装置。
  3. 【請求項3】 所定周波数で強度変調された光信号を発
    生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波
    器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝搬
    遅延時間制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で分
    波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第1
    の光信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合分波
    器で合波された信号のジッタを検出する検出回路と、こ
    の検出回路の検出結果にもとづいて第二の合分波器で合
    波された信号間隔が等間隔となるように可変光遅延器の
    伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回路と、前記
    検出回路に設けられ、光信号を変調する光変調手段とを
    備え、前記光変調手段はマッハツェンダー型変調器であ
    り、このマッハツェンダー型変調器のバイアス点を透過
    係数が最大あるいは最小となる点に設定して、マッハツ
    ェンダー型変調器を発生光源を駆動するための所定周波
    数の電気信号を用いて駆動することを特徴とする光多重
    装置。
  4. 【請求項4】 所定周波数で強度変調された光信号を発
    生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波
    器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝搬
    遅延時間を制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で
    分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第
    1の光信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合分
    波器で合波された信号の位相を検出する位相差検出回路
    と、この位相差検出回路の位相検出結果に基づいて可変
    光遅延器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回
    路と、前記位相差検出回路に設けられ、光信号を変調す
    る光変調手段とを備え、前記光変調手段はマッハツェン
    ダー型変調器であり、このマッハツェンダー型変調器の
    バイアス点を透過係数が最大あるいは最小となる点に設
    定して、マッハツェンダー型変調器を発生光源を駆動す
    るための所定周波数の電気信号を用いて駆動することを
    特徴とする光多重装置。
  5. 【請求項5】 所定周波数で強度変調された光信号を発
    生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波
    器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の光信
    号の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器と、第一の合
    分波器で分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延
    された第1の光信号とを合波する第二の合分波器と、第
    二の合分波器で合波された光信号を所定周期の電気信号
    で変調する変調器と、変調器で変調された信号を受光す
    る受光器と、受光器で受光された信号のジッタを検出す
    る検出回路と、この検出回路の検出結果にもとづいて、
    受光器で受光された信号間隔が等間隔となるように可変
    光遅延器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回
    路とを備えたことを特徴とする光多重装置。
  6. 【請求項6】 所定周波数で強度変調された光信号を発
    生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分波
    器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝搬
    遅延時間を制御する可変光遅延器と、第1の合分波器で
    分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第
    1の光信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合分
    波器で合波された光信号を所定周期の電気信号で変調す
    る変調器と、変調器で変調された信号を受光する受光器
    と、受光器で受光された信号の位相を検出する位相差検
    出回路と、位相差検出回路の位相検出結果に基づいて可
    変光遅延器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御
    回路とを備えたことを特徴とする光多重装置。
  7. 【請求項7】 所定周波数の電気信号を発生する発振器
    と、発振器の電気信号に対して強度変調された光信号を
    発生する第一の光源と、発振器の電気信号を所定時間遅
    延する可変電気遅延器と、可変電気遅延器で遅延された
    電気信号に対応して強度変調された光信号を発生する第
    二の光源と、第一の光源と第二の光源の出力を合波する
    合分波器と、合分波器で合波された信号のジッタを検出
    する検出回路と、この検出回路の検出結果にもとづい
    て、合分波器で合波された信号間隔が等間隔となるよう
    に可変電気遅延器の遅延時間を制御する可変電気遅延器
    制御回路とを備えたことを特徴とする光多重装置。
  8. 【請求項8】 所定周波数の電気信号を発生する発振器
    と、発振器の電気信号に対応して強度変調された光信号
    を発生する第一の光源と、発振器の電気信号を所定時間
    遅延する可変電気遅延器と、可変電気遅延器で遅延され
    た電気信号に対して強度変調された光信号を発生する第
    二の光源と、第一の光源と第二の光源の出力を合波する
    合分波器と、合分波器で合波された信号の位相を検出す
    る位相差検出回路と、位相差検出回路の位相検出結果に
    基づいて可変電気遅延器の遅延時間を制御する可変電気
    遅延器制御回路とを備えたことを特徴とする光多重装
    置。
  9. 【請求項9】 無変調光源と、所定周波数の電気信号を
    発生する発振器と、発振器の電気信号にもとづいて無変
    調光源の出力光を変調する第一の変調器と、発振器の電
    気信号を遅延する可変電気遅延器と、可変電気遅延器で
    遅延された電気信号にもとづいて無変調光源の出力光を
    変調する第二の変調器と、第一の変調器と、第二の変調
    器の出力を合波する合分波器と、合分波器で合波された
    信号のジッタを検出する検出回路と、この検出回路の検
    出結果にもとづいて、合分波器で合波された信号間隔が
    等間隔となるように可変電気遅延器の遅延時間を制御す
    る可変電気遅延器制御回路とを備えたことを特徴とする
    光多重装置。
  10. 【請求項10】 無変調光源と、所定周波数の電気信号
    を発生する発振器と、発振器の電気信号にもとづいて無
    変調光源の出力光を変調する第一の変調器と、発振器の
    電気信号を遅延する可変電気遅延器と、可変電気遅延器
    で遅延された電気信号にもとづいて無変調光源の出力光
    を変調する第二の変調器と、第一の変調器と第二の変調
    器の出力を合波する合分波器と、合分波器で合波された
    信号の位相を検出する位相差検出回路と、位相差検出回
    路の位相検出結果に基づいて可変電気遅延器の遅延時間
    を制御する可変電気遅延器制御回路とを備えたことを特
    徴とする光多重装置。
  11. 【請求項11】 バンドパスフィルタの出力が最大とな
    るように可変光遅延器を制御する位相差検出回路を備え
    たことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請
    求項4、または請求項6記載の光多重装置。
  12. 【請求項12】 位相差検出回路は受光器とバンドパス
    フィルタと第一のミキサとを備え、第一のミキサはバン
    ドパスフィルタ出力と所定の発振周波数で発振する局部
    発振器の出力を入力し、第一のミキサに接続された可変
    光遅延器制御回路の出力には第二のミキサが接続され、
    第二のミキサは可変光遅延制御回路の出力と局部発振器
    の出力を合成することを特徴とする請求項1、請求項
    2、請求項3、請求項4、または請求項6記載の光多重
    装置。
  13. 【請求項13】 受光器とミキサとローパスフィルタと
    からなる位相差検出回路と、パルス発生光源を駆動する
    所定の発振周波数の発振器の出力周波数を逓倍するダブ
    ラと、このダブラの出力をミキサに入力することにより
    ミキサは受光器出力成分を位相検波し、この位相検波の
    結果にもとづいて出力を制御するローパスフィルタと、
    ローパスフィルタの出力に基づいて光の遅延をする可変
    光遅延器とを備えたことを特徴とする請求項1、請求項
    2、請求項3、請求項4、または請求項6記載の光多重
    装置。
  14. 【請求項14】 光変調手段と受光器と第一のミキサと
    からなる位相差検出回路と、発振器の出力周波数を逓倍
    するダブラと、所定周波数を発生する局部発振器と、局
    部発振器出力とダブラの出力に接続され、それぞれから
    の出力にもとづいて周波数信号を出力する第二のミキサ
    とを備え、光変調手段は第二のミキサの出力によって駆
    動され、第一のミキサは受光器の出力と局部発振器の出
    力を入力とし、可変光遅延器制御回路は第一のミキサの
    出力に基づいて可変光遅延器を制御することを特徴とす
    る請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、または請
    求項6記載の光多重装置。
  15. 【請求項15】 光源の変調に用いられる所定周波数を
    逓倍して出力するダブラと、位相差検出回路に設けられ
    た光変調手段と、光変調手段はダブラから出力される電
    気信号で駆動することを特徴とする請求項8記載の光多
    重装置。
  16. 【請求項16】 所定周波数で強度変調された光信号を
    発生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分
    波器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝
    搬遅延時間制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で
    分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第
    1の光信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合分
    波器で合波された信号のジッタを検出する検出回路と、
    この検出回路の検出結果にもとづいて第二の合分波器で
    合波された信号間隔が等間隔となるように可変光遅延器
    の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回路とを備
    え、前記検出回路は受光器とバンドパスフィルタと第一
    のミキサとを有し、前記第一のミキサは前記バンドパス
    フィルタ出力と所定の発振周波数で発振する局部発振器
    の出力を入力し、第一のミキサに接続された可変光遅延
    器制御回路の出力には第二のミキサが接続され、第二の
    ミキサは可変光遅延制御回路の出力と局部発振器の出力
    を合成することを特徴とする光多重装置。
  17. 【請求項17】 所定周波数で強度変調された光信号を
    発生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分
    波器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝
    搬遅延時間を制御する可変光遅延器と、第一の合分波器
    で分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された
    第1の光信号とを合波する第二の合分波器と、第二の合
    分波器で合波された信号の位相を検出する位相差検出回
    路と、この位相差検出回路の位相検出結果に基づいて可
    変光遅延器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御
    回路とを備え、前記位相差検出回路は受光器とバンドパ
    スフィルタと第一のミキサとを有し、前記第一のミキサ
    はバンドパスフィルタ出力と所定の発振周波数で発振す
    る局部発振器の出力を入力し、第一のミキサに接続され
    た可変光遅延器制御回路の出力には第二のミキサが接続
    され、前記第二のミキサは可変光遅延制御回路の出力と
    局部発振器の出力を合成することを特徴とする光多重装
    置。
  18. 【請求項18】 所定周波数で強度変調された光信号を
    発生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分
    波器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝
    搬遅延時間制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で
    分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第
    1の光信号とを合波する第二の合分波器と、受光器とミ
    キサとローパスフィルタとからなり第二の合分波器で合
    波された信号のジッタを検出する検出回路と、この検出
    回路の検出結果にもとづいて第二の合分波器で合波され
    た信号間隔が等間隔となるように可変光遅延器の伝搬遅
    延時間を制御する可変光遅延器制御回路と、パルス発生
    光源を駆動する所定の発振周波数の発振器の出力周波数
    を逓倍するダブラと、このダブラの出力をミキサに入力
    することによりミキサは受光器出力成分を位相検波し、
    この位相検波の結果にもとづいて出力を制御するローパ
    スフィルタと、ローパスフィルタの出力に基づいて光の
    遅延をする可変光遅延器とを備えたことを特徴とする光
    多重装置。
  19. 【請求項19】 所定周波数で強度変調された光信号を
    発生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分
    波器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝
    搬遅延時間を制御する可変光遅延器と、第一の合分波器
    で分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された
    第1の光信号とを合波する第二の合分波器と、受光器と
    ミキサとローパスフィルタとからなり第二の合分波器で
    合波された信号の位相を検出する位相差検出回路と、こ
    の位相差検出回路の位相検出結果に基づいて可変光遅延
    器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回路と、
    パルス発生光源を駆動する所定の発振周波数の発振器の
    出力周波数を逓倍するダブラと、このダブラの出力をミ
    キサに入力することによりミキサは受光器出力成分を位
    相検波し、この位相検波の結果にもとづいて出力を制御
    するローパスフィルタと、ローパスフィルタの出力に基
    づいて光の遅延をする可変光遅延器とを備えたことを特
    徴とする光多重装置。
  20. 【請求項20】 所定周波数で強度変調された光信号を
    発生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分
    波器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝
    搬遅延時間制御する可変光遅延器と、第一の合分波器で
    分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された第
    1の光信号とを合波する第二の合分波器と、光変調手段
    と受光器と第一のミキサとからなり第二の合分波器で合
    波された信号のジッタを検出する検出回路と、この検出
    回路の検出結果にもとづいて第二の合分波器で合波され
    た信号間隔が等間隔となるように可変光遅延器の伝搬遅
    延時間を制御する可変光遅延器制御回路と、発振器の出
    力周波数を逓倍するダブラと、所定周波数を発生する局
    部発振器と、局部発振器出力とダブラの出力に接続さ
    れ、それぞれからの出力にもとづいて周波数信号を出力
    する第二のミキサとを備え、光変調手段は第二のミキサ
    の出力によって駆動され、第一のミキサは受光器の出力
    と局部発振器の出力を入力とし、可変光遅延器制御回路
    は第一のミキサの出力に基づいて可変光遅延器を制御す
    ることを特徴とする光多重装置。
  21. 【請求項21】 所定周波数で強度変調された光信号を
    発生する光源と、この光源の出力を分波する第一の合分
    波器と、第一の合分波器で分波された第1の光信号の伝
    搬遅延時間を制御する可変光遅延器と、第一の合分波器
    で分波された第2の光信号と可変光遅延器で遅延された
    第1の光信号とを合波する第二の合分波器と、光変調手
    段と受光器と第一のミキサとからなり第二の合分波器で
    合波された信号の位相を検出する位相差検出回路と、こ
    の位相差検出回路の位相検出結果に基づいて可変光遅延
    器の伝搬遅延時間を制御する可変光遅延器制御回路と、
    発振器の出力周波数を逓倍するダブラと、所定周波数を
    発生する局部発振器と、局部発振器出力とダブラの出力
    に接続され、それぞれからの出力にもとづいて周波数信
    号を出力する第二のミキサとを備え、光変調手段は第二
    のミキサの出力によって駆動され、第一のミキサは受光
    器の出力と局部発振器の出力を入力とし、可変光遅延器
    制御回路は第一のミキサの出力に基づいて可変光遅延器
    を制御することを特徴とする光多重装置。
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