JP3563027B2

JP3563027B2 - 光ｒｚ信号生成装置および光ｒｚ信号生成方法

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Publication number: JP3563027B2
Application number: JP2000341729A
Authority: JP
Inventors: 誠四方; 茂高崎
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: US20010019442A1; JP2001326609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気信号を電気・光変換して光ＲＺ（ＲｅｔｕｒｎｔｏＺｅｒｏ）信号を生成する装置及び、このような光信号を用いた時分割多重通信のための、光時分割多重信号を生成する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ネットワークの急速な普及に伴い、長距離・大容量光通信システムに適した光ＲＺ信号の生成装置が必要となっている。
【０００３】
このような光ＲＺ信号を生成する構成に関しては、例えば「“周期的分散補償を用いた単一チャネル４０Ｇｂ／ｓ光ソリトン伝送”，森田逸郎，鈴木正敏，枝川登，山本周，秋葉重幸，１９９７年電子情報通信学会総合大会，Ｂ−１０−１５７，ｐ６６６」に開示されている。
【０００４】
図２２は従来の光ＲＺ信号生成装置の構成を示したブロック図である。図２２に示した装置は入出力端として、電気データ信号入力端子２２０１，電気クロック信号入力端子２２０２および光出力ポート２２０３を有している。
【０００５】
そしてこれらの間に、定常パワーレーザ光源２２０４と、電界吸収型半導体光変調器２２０５，光増幅器２２０６，マッハツェンダ型光変調器２２０７が設けられている。
電気データ信号入力端子２２０１はマッハツェンダ型光変調器２２０７の電気信号入力端子に接続され、電気クロック信号入力端子２２０２は電界吸収型半導体光変調器２２０５の電気信号入力端子に接続されている。
【０００６】
そして、定常パワーレーザ光源２２０４の出力ポートは電界吸収型半導体光変調器２２０５の光信号入力ポートに接続される。この電界吸収型半導体光変調器２２０５の光信号出力ポートは、光増幅器２２０６の光信号入力ポートに接続される。この光増幅器２２０６の光信号出力ポートは、マッハツェンダ型光変調器２２０７の光信号入力ポートに接続される。そして、このマッハツェンダ型光変調器２２０７の光信号出力ポートは、光出力ポート２２０３に接続されている。
【０００７】
電気データ信号入力端子２２０１には、強度変調を施すための二値電圧信号が入力され、電気クロック信号入力端子２２０２には正弦波の電気信号が入力される。
このような構成とすることで、定常パワーレーザ光源２２０４から出力された一定のパワーのレーザ光は、電界吸収型半導体光変調器２２０５により変調され、連続的なＲＺ光パルス列となる。このＲＺ光パルス列は、光増幅器２２０６によって増幅された後に、二値電圧信号に基づいてマッハツェンダ型光変調器２２０７により符号化され、光ＲＺ信号として光出力ポート２２０３から出力される。
【０００８】
また、上記光ネットワークの急速な普及に伴い、限られた帯域をより多くのチャネルで利用する光時分割多重化技術が注目を集めている。時分割多重化とは、一つの信号帯域を所定の時間間隔を持った細かいタイムスロットに分割して、各タイムスロットごとに異なるチャネルを割り振ることで、限られた帯域をより多くのチャネルで利用することが可能となる。
【０００９】
このような光時分割多重化技術に関しても、上述の文献に開示されている。図２３は、従来の光時分割多重化装置の構成を示したブロック図である。図２３に示した装置は、一つの信号帯域に第１と第２の二つのタイムスロットを設けて、時分割多重化を行う構成となっている。
【００１０】
この光時分割多重化装置は入出力端として、第１の電気データ信号入力端子２３０１，第２の電気データ信号入力端子２３０２，電気クロック信号入力端子２３０３および光出力ポート２３０４を有している。
【００１１】
そしてこれらの間に、定常パワーレーザ光源２３０５，電界吸収型半導体光変調器２３０６，光増幅器２３０７，光分波器２３０８，第１のマッハツェンダ型光変調器２３０９，第２のマッハツェンダ型光変調器２３１０及び光合波器２３１１が設けられている。
【００１２】
第１の電気データ信号入力端子２３０１は第１のマッハツェンダ型光変調器２３０９の電気信号入力端子に接続され、第２の電気データ信号入力端子２３０２は第２のマッハツェンダ型光変調器２３１０の電気信号入力端子接続され、電気クロック信号入力端子２３０３は電界吸収型半導体光変調器２３０６の電気信号入力端子に接続されている。
【００１３】
そして、定常パワーレーザ光源２３０５の出力ポートは電界吸収型半導体光変調器２３０６の光信号入力ポートに接続される。この電界吸収型半導体光変調器２３０６の光信号出力ポートは、光増幅器２３０７の光信号入力ポートに接続される。この光増幅器２３０７の光信号出力ポートは光分波器２３０８の光信号入力ポートに接続される。
【００１４】
この光分波器２３０８は第１の光信号出力ポートと第２の光信号出力ポートを有しており、第１の光信号出力ポートは第１のマッハツェンダ型光変調器２３０９の光信号入力ポートに接続され、第２の光信号出力ポートは第２のマッハツェンダ型光変調器２３１０の光信号入力ポートに接続される。
【００１５】
第１のマッハツェンダ型光変調器２３０９の光信号出力ポートは光合波器２３１１の第１の光信号入力ポートに接続され、同様に第２のマッハツェンダ型光変調器２３１０の光信号出力ポートは光合波器２３１１の第２の光信号入力ポートに接続される。そして、光合波器２３１１の光信号出力ポートは光出力ポート２３０４に接続されている。
【００１６】
第１の電気データ信号入力端子２３０１には、第１のタイムスロットの信号に対応した強度変調を施すための第１の二値電圧信号が入力され、第２の電気データ信号入力端子２３０２には、第２のタイムスロットの信号に対応した強度変調を施すための第２の二値電圧信号が入力され、電気クロック信号入力端子２３０３には第１の二値電圧信号あるいは第２の二値電圧信号に同期した正弦波の電気信号が、クロック信号として入力される。
【００１７】
このような構成とすることで、定常パワーレーザ光源２３０５から出力された一定のパワーのレーザ光は、電界吸収型半導体光変調器２３０６により変調され、連続的な光パルス列となる。この光パルス列は、光増幅器２３０７によって増幅された後に、光分波器２３０８によって二つの光信号に分波される。
【００１８】
分波された一方の光信号は第１の二値電圧信号に基づき第１のマッハツェンダ型光変調器２３０９により符号化され、他方の光信号は第２の二値電圧信号に基づき第２のマッハツェンダ型光変調器２３１０により符号化され、これら符号化された二つの光信号は光合波器２３１１で再び合波される。
【００１９】
このとき、合波される符号化された二つの光信号間に、上記クロック信号周期の１／２の遅延差を持つように設定されている。その結果、合波された光信号は、第１の二値電圧信号を符号化した光信号を第１のタイムスロットに有し、第２の二値電圧信号を符号化した光信号を第２のタイムスロットに有する、時分割多重化された光信号として光出力ポート２３０４から出力される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２２に示す従来の光ＲＺ信号生成装置では、電界吸収型半導体光変調器２２０５で生成された連続的なＲＺ光パルス列を光増幅器２２０６により増幅した後に、マッハツェンダ型光変調器２２０７によって変調する構成であるため、装置を製造する際に必要な部品数が多くなってしまうという問題があった。また、電界吸収型半導体光変調器２２０５でＲＺ光パルスを生成するために、光パルスの幅が電界吸収型半導体光変調器２２０５の特性のばらつきに強く依存するという問題や、出力される光ＲＺ信号がチャープを有するといった問題も存在した。
【００２１】
更に、図２２に示す従来の光ＲＺ信号生成装置では、電気データ信号入力端子２２０１に入力される二値電圧信号のビット周期と同じビット周期の光ＲＺ信号が生成されるので、より高いビットレートの光ＲＺ信号を実現するためには、電気データ信号入力端子２２０１に入力される二値電圧信号のビットレートを高くする必要がある。そのために、光ネットワークの大容量化に伴い、電気データ信号入力端子２２０１に入力される二値電圧信号を生成するための、電気回路の負担が大きくなるという問題も存在する。
【００２２】
一方、図２３に示す従来の光時分割多重化装置では、光合波器２３１０で再び合波される時に生じる光パルス間の干渉を抑制するために、電界吸収型半導体光変調器２３０６で生成された連続的な光パルス列のパルス幅をパルスの周期の１／８〜１／１０まで短縮する必要がある。
【００２３】
このため多重化された光信号は光帯域が広くなり、波長分散に対する許容値が小さくなり、さらに波長多重伝送において帯域利用効率が低下するという欠点があった。
【００２４】
また、電界吸収型半導体光変調器２３０６で生成する連続的な光パルス列がチャープを持つという問題もあった。その結果、第１のマッハツェンダ型光変調器２３０９および第２のマッハツェンダ型光変調器２３１０で光信号を符号化するときにチャープを抑制する必要が生じ、このために第１の二値電圧信号および第２の二値電圧信号に広い帯域が必要となる。そのために、第１の二値電圧信号および第２の二値電圧信号を生成する電気回路の負担が大きくなるという問題があった。
【００２５】
さらに、電界吸収型半導体光変調器２３０６の損失を補償するために光増幅器２３０７を設ける必要がある他に、分波・合波のための光分波器２３０８と光合波器２３１１が必要であり、部品数が多いという問題があった。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
以上説明した問題点を解決するために、本発明の光ＲＺ信号生成装置は、定常パワーレーザ光源と、前記定常パワーレーザ光源の出力に接続され、第１の電気信号によって光の位相を変調する第１の位相変調器と、第２の電気信号によって光の位相を変調する第２の位相変調器とを光経路に有するマッハツェンダ型光変調器とを有し、前記第１の電気信号及び前記第２の電気信号が各々二値電圧信号であり、前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、これら二値電圧信号の各々の論理レベルの遷移の過程において、第１の状態から、この第１の状態とは異なる第２の状態を経て再び前記第１の状態に戻るように設定されている。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１は、本発明の光ＲＺ信号生成装置に関する第１の実施例を示したブロック図である。図１に示した光ＲＺ信号生成装置は入出力端として、電気データ信号入力端子１０１と光出力ポート１０２を有している。そしてこれらの間に、定常パワーレーザ光源１０３とマッハツェンダ型光変調器１０４が設けられている。
【００２９】
電気データ信号入力端子１０１はマッハツェンダ型光変調器１０４の電気信号入力端子に接続され、定常パワーレーザ光源１０３の光信号出力ポートは、マッハツェンダ型光変調器１０４の光信号入力ポートに接続されている。そして、マッハツェンダ型光変調器１０４の光信号出力ポートは光出力ポート１０２に接続されている。
【００３０】
図２は、この光ＲＺ信号生成装置に関する第１の実施例で用いるマッハツェンダ型光変調器１０４の構成図である。この図に示すように、この電気信号入力端子２０１はマッハツェンダ干渉計の光経路（Ｂ）側に設けられた位相変調器２０２に接続されている。
【００３１】
図３に、この実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。
電気データ信号入力端子１０１には強度変調を施すための二値電圧信号ＤＩＮ１が入力される。この二値電圧信号ＤＩＮ１の振幅は、マッハツェンダ型光変調器１０４の、図２に示した位相変調器２０１が設けられた光経路（Ｂ）側を伝播する光の位相をｐ変調、即ちπ（１８０度）変調するために必要な電圧Ｖｐの２倍の振幅に等しいものとなっている。
【００３２】
そして、二値電圧信号ＤＩＮ１の中心電圧は、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器１０４内の二つの光経路に位相差が生じず、挿入損失が最小になる電圧に設定されている。
【００３３】
この結果、二値電圧信号ＤＩＮ１が“論理レベル０に相当する電圧”（以下、論理レベル０）、または“論理レベル１に相当する電圧”（以下、論理レベル１）であるとき、マッハツェンダ型光変調器１０４は挿入損失が最大の状態にある。
【００３４】
そして、二値電圧信号ＤＩＮ１が論理レベル０から論理レベル１に遷移、あるいは論理レベル１から論理レベル０に遷移すると、その遷移の過程において、二値電圧信号ＤＩＮ１は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、マッハツェンダ型光変調器１０４の挿入損失の状態は、第１の状態である最大の状態から、第２の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【００３５】
このような構成によって、光出力ポート１０２からは、二値電圧信号ＤＩＮ１の論理レベルが遷移するときに光パルスを有する信号ＰＯＵＴ１が出力される。
【００３６】
以上の説明から明らかなように、この実施例の構成は、定常パワーレーザ光源１０３とマッハツェンダ型光変調器１０４で光ＲＺ信号生成装置が実現可能であり、従来に比べて部品数を大幅に削減することが可能となる。
【００３７】
（第２の実施例）
図４は、本発明の光ＲＺ信号生成装置に関する第２の実施例を示したブロック図である。
【００３８】
この実施例は第１の実施例と同様に、電気データ信号入力端子１０１と、光出力ポート１０２を有し、これらの間に、定常パワーレーザ光源１０３と、マッハツェンダ型光変調器１０４とが設けられている。更にこの第２の実施例は低域濾波フィルタ４０１を有し、電気データ信号入力端子１０１に入力された強度変調を施すための二値電圧信号ＤＩＮ２は、低域濾波フィルタ４０１を介してマッハツェンダ型光変調器１０４に供給される構成となっている。
【００３９】
図５に、この実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。
電気データ信号入力端子１０１に入力される強度変調を施すための二値電圧信号ＤＩＮ２は、第１の実施例と同様に、論理レベル０から論理レベル１に遷移、あるいは論理レベル１から論理レベル０に遷移する過程において、マッハツェンダ型光変調器１０４の挿入損失が、最大の状態から最小の状態を経て、再び最大の状態に戻るように設定されている。
【００４０】
このような構成によって、第１の実施例と同様に、光出力ポート１０２からは、二値電圧信号ＤＩＮ２の論理レベルが遷移するときに光パルスを有する信号ＰＯＵＴ２が出力される。
【００４１】
そして、光出力ポート１０２から出力される光パルスの幅は、マッハツェンダ型光変調器１０４に供給される二値電圧信号ＤＩＮ２の論理レベルの遷移に要する時間に依存している。よって、低域濾波フィルタ４０１を設けて二値電圧信号ＤＩＮ２の信号帯域を調整することによって、低域濾波フィルタ４０１から出力される二値電圧信号ＤＩＮ２の論理レベルの遷移に要する時間を変化させ、光パルスの幅の増減を調整することが可能となる。
【００４２】
この第２の実施例の構成によれば、第１の実施例と同様に、従来に比べて部品数を大幅に削減した光ＲＺ信号生成装置を実現することが可能となる。さらに、光出力ポート１０２から出力される光パルスの幅を、低域濾波フィルタ４０１の設定により決定することができるため、光学部品の特性のばらつきの影響を回避することが可能となる。
【００４３】
（第３の実施例）
図６は、本発明の光ＲＺ信号生成装置に関する第３の実施例を示したブロック図である。この実施例の光ＲＺ信号生成装置は入出力端として、電気データ信号入力端子６０１，逆相電気データ信号入力端子６０２及び光出力ポート６０３を有している。
【００４４】
そしてこれらの間に、定常パワーレーザ光源６０４及びマッハツェンダ型光変調器６０５が設けられている。
【００４５】
電気データ信号入力端子６０１はマッハツェンダ型光変調器６０５の第１の電気信号入力端子に接続され、逆相電気データ信号入力端子６０２はマッハツェンダ型光変調器６０５の第２の電気信号入力端子に接続されている。
【００４６】
定常パワーレーザ光源６０４の光信号出力ポートは、まずマッハツェンダ型光変調器６０５の光信号入力ポートに接続される。そして、このマッハツェンダ型光変調器６０５の光信号出力ポートは光出力ポート６０３に接続されている。
【００４７】
図７は、この実施例でマッハツェンダ型光変調器６０５として用いられる、差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器の構成図である。この図に示すように、この第１の電気信号入力端子７０１はマッハツェンダ干渉計の光経路（Ａ）側に設けられた位相変調器７０３に接続され、第２の電気信号入力端子７０２はマッハツェンダ干渉計の光経路（Ｂ）側に設けられた位相変調器７０４に接続されている。以上の説明からも明らかなように、この光時分割多重装置に関する実施例で用いる差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器は、マッハツェンダ干渉計の片方の光経路にのみ位相変調器を備えている一般的なマッハツェンダ型光変調器とは異なり、両方の光経路に位相変調器が備えられている。
【００４８】
図８に、この実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。
電気データ信号入力端子６０１には強度変調を施すための二値電圧信号ＤＩＮ３１が入力される。この二値電圧信号ＤＩＮ３１の振幅は、マッハツェンダ型光変調器６０５の、図７に示した光経路（Ａ）側を伝搬する光の位相をｐ変調、即ちπ（１８０度）変調するために必要な電圧Ｖｐに等しいものとなっている。一方、逆相電気データ信号入力端子６０２には上記二値電圧信号ＤＩＮ３１に対して逆相の二値電圧信号ＤＩＮ３２が入力される。この二値電圧信号ＤＩＮ３２の振幅も、マッハツェンダ型光変調器６０５の、図７に示した光経路（Ｂ）側を伝搬する光の位相をｐ変調するために必要な電圧Ｖｐに等しいものとなっている。
【００４９】
そして、二値電圧信号ＤＩＮ３１および逆相の二値電圧信号ＤＩＮ３２の振幅の中心電圧は、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器６０５内の二つの光経路に位相差が生じず、挿入損失が最小になる電圧に設定されている。
【００５０】
この結果、二値電圧信号ＤＩＮ３１が論理レベル０、または論理レベル１であるとき、マッハツェンダ型光変調器６０５の挿入損失は最大の状態になる。
そして、二値電圧信号ＤＩＮ３１が論理レベル０から論理レベル１に遷移、あるいは論理レベル１から論理レベル０に遷移すると、その遷移の過程において、二値電圧信号ＤＩＮ３１は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、マッハツェンダ型光変調器６０５の挿入損失の状態は、第１の状態である最大の状態から、第２の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【００５１】
このような構成によって、光出力ポート６０３からは、二値電圧信号ＤＩＮ３１の論理レベルが遷移するときに光パルスを有する信号ＰＯＵＴ３が出力される。
【００５２】
この第３の実施例の構成によれば、第１の実施例と同様に、従来に比べて部品数を大幅に削減した光ＲＺ信号生成装置を実現することが可能となる。さらに、差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器６０５を相補的な二値電圧信号で駆動するため、図８の「ＰＯＵＴ３の位相」に示すようにチャープが無い、光ＲＺパルスを生成することが可能となる。
【００５３】
（第４の実施例）
図９は、本発明の光ＲＺ信号生成装置に関する第４の実施例を示したブロック図である。この実施例は第３の実施例と類似した構成となっており、第１の電気データ信号入力端子９０１と、第２の電気データ信号入力端子９０２と、光出力ポート９０３を有し、これらの間に、定常パワーレーザ光源９０４と、マッハツェンダ型光変調器９０５とが設けられている。
【００５４】
この第４の実施例と第３の実施例の最も大きな相違は、第３の実施例では逆相電気データ信号入力端子６０２には、電気データ信号入力端子６０１に入力される二値電圧信号ＤＩＮ３１に対して逆相の二値電圧信号ＤＩＮ３２が入力されるのに対して、第４の実施例では第１の電気データ信号入力端子９０１に入力される第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１と、第２の電気データ信号入力端子９０２に入力される第２の二値電圧信号ＤＩＮ４２とが、独立して遷移可能な構成となっている点にある。
【００５５】
図１０に、この実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。
第１の電気データ信号入力端子９０１には強度変調を施すための第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１が入力される。この第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１の振幅は、マッハツェンダ型光変調器９０５の、光経路（Ａ）側を伝搬する光の位相をｐ変調するために必要な電圧Ｖｐの２倍に等しいものとなっている。
【００５６】
同様に、第２の電気データ信号入力端子９０２にも強度変調を施すための第２の二値電圧信号ＤＩＮ４２が入力される。この第２の二値電圧信号ＤＩＮ４２の振幅も、マッハツェンダ型光変調器９０５の、光経路（Ｂ）側を伝搬する光の位相をｐ変調するために必要な電圧Ｖｐの２倍に等しいものとなっている。
【００５７】
そして、第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１の振幅の中心電圧および第２の二値電圧信号ＤＩＮ４２の振幅の中心電圧は、各々、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器９０５内の二つの光経路に位相差が生じず、挿入損失が最小になる電圧に設定されている。更に、第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１と第２の二値電圧信号ＤＩＮ４２のビットレートは等しく、第２の二値電圧信号ＤＩＮ４２は第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１に対し、ビット周期の半分の時間に等しい遅延を与えられている。
【００５８】
この結果、第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１が論理レベル０、または論理レベル１であるとき、マッハツェンダ型光変調器９０５の挿入損失は最大の状態になる。同様に、第２の二値電圧信号ＤＩＮ１３が論理レベル０または論理レベル１であるときも、マッハツェンダ型光変調器９０５の挿入損失は最大の状態にある。
【００５９】
そして、第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１が論理レベル０または論理レベル１を維持しているときに、第２の二値電圧信号ＤＩＮ１３が論理レベル０から論理レベル１に遷移、あるいは論理レベル１から論理レベル０に遷移すると、その遷移の過程において、第２の二値電圧信号ＤＩＮ４２は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、マッハツェンダ型光変調器９０５の挿入損失の状態は、第１の状態である最大の状態から、第２の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【００６０】
同様に、第２の二値電圧信号ＤＩＮ４２が論理レベル０または論理レベル１を維持しているときに、第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１が論理レベル０から論理レベル１に遷移、あるいは論理レベル１から論理レベル０に遷移すると、その遷移の過程において、第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１も上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、マッハツェンダ型光変調器９０５の挿入損失の状態は、第１の状態である最大の状態から、第２の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【００６１】
これらの構成によって、光出力ポート９０３からは、第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１または第２の二値電圧信号ＤＩＮ４２の論理レベルが遷移するときに光パルスを有する信号ＰＯＵＴ４が出力される。
【００６２】
この第４の実施例の構成によれば、上述の実施例と同様に、従来に比べて部品数を大幅に削減した光ＲＺ信号生成装置を実現することが可能となる。
【００６３】
さらにこの実施例の光ＲＺ信号生成装置は、第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１の論理レベルの遷移と、第２の二値電圧信号ＤＩＮ４２の論理レベルの遷移によって、個別に光パルスを生成するので、第１の二値電圧信号ＤＩＮ４１と第２の二値電圧信号ＤＩＮ４２による時分割多重処理によって光パルスを生成することが可能である。
【００６４】
このため、所定のビットレートの光ＲＺ信号を生成するために必要とされる電気信号のビットレートを１／２に削減することができ、電気信号を生成するための動作速度上の負担を軽減することが可能となる。
【００６５】
（第５の実施例）
図１１は、本発明の光ＲＺ信号生成装置に関する第５の実施例を示したブロック図である。
【００６６】
この実施例の光ＲＺ信号生成装置は入出力端として、第１の電気データ信号入力端子１１０１とこれに対応した第１の逆相電気データ信号入力端子１１０２，第２の電気データ信号入力端子１１０３とこれに対応した第２の逆相電気データ信号入力端子１１０４、及び光出力ポート１１０５を有している。
【００６７】
これらの間に、定常パワーレーザ光源１１０６及びマッハツェンダ型光変調器１１０７が設けられている。
【００６８】
そして、第１の電気データ信号入力端子１１０１，第１の逆相電気データ信号入力端子１１０２，第２の電気データ信号入力端子１１０３及び第２の逆相電気データ信号入力端子１１０４がマッハツェンダ型光変調器１１０７に接続されている。
【００６９】
定常パワーレーザ光源１１０６の光信号出力ポートは、マッハツェンダ型光変調器１１０７の光信号入力ポートに接続される。そして、このマッハツェンダ型光変調器１１０７の光信号出力ポートは光出力ポート１１０６に接続されている。
図１２は、この実施例のマッハツェンダ型光変調器１１０７である４電極マッハツェンダ型光変調器の構成図である。
【００７０】
この図に示すように、第１の電気データ信号入力端子１１０１はマッハツェンダ干渉計の光経路（Ａ）側に設けられた位相変調器１２０１に接続され、第１の逆相電気データ信号入力端子１１０２はマッハツェンダ干渉計の光経路（Ｂ）側に設けられた位相変調器１２０２に接続されている。
【００７１】
同様に、第２の電気データ信号入力端子１１０３はマッハツェンダ干渉計の光経路（Ａ）側に設けられた位相変調器１２０３に接続され、第２の逆相電気データ信号入力端子１１０４はマッハツェンダ干渉計の光経路（Ｂ）側に設けられた位相変調器１２０４に接続されている。
【００７２】
図１３に、この実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。
第１の電気データ信号入力端子１１０１には強度変調を施すための第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１が入力される。この第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１の振幅は、マッハツェンダ型光変調器１１０７の、図１２に示した光経路（Ａ）側を伝搬する光の位相をｐ変調するために必要な電圧Ｖｐに等しいものとなっている。一方、第１の逆相電気データ信号入力端子１１０２には上記第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１に対して逆相の二値電圧信号ＤＩＮ５２が入力される。この二値電圧信号ＤＩＮ５２の振幅も、マッハツェンダ型光変調器１１０７の、図１２に示した光経路（Ｂ）側を伝搬する光の位相をｐ変調するために必要な電圧Ｖｐに等しいものとなっている。
【００７３】
更に、第２の電気データ信号入力端子１１０３には強度変調を施すための第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３が入力される。この第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３の振幅も、マッハツェンダ型光変調器１１０７の光経路（Ａ）側を伝搬する光の位相をｐ変調するために必要な電圧Ｖｐに等しいものとなっている。一方、第２の逆相電気データ信号入力端子１１０４には上記第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３に対して逆相の二値電圧信号ＤＩＮ５４が入力される。この二値電圧信号ＤＩＮ５４の振幅も、マッハツェンダ型光変調器１１０７の光経路（Ｂ）側を伝搬する光の位相をｐ変調するために必要な電圧Ｖｐに等しいものとなっている。
【００７４】
そして、第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１，逆相の二値電圧信号ＤＩＮ５２，第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３および逆相の二値電圧信号ＤＩＮ５４の振幅の中心電圧は、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器１１０７内の二つの光経路に位相差が生じず、挿入損失が最小になる電圧に設定されている。
【００７５】
更に、第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１と第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３のビットレートは等しく、第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３は第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１に対し、ビット周期の半分の時間に等しい遅延を与えられている。
【００７６】
この結果、第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１が論理レベル０、または論理レベル１であるとき、マッハツェンダ型光変調器１１０７の挿入損失は最大の状態になる。同様に、第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３が論理レベル０または論理レベル１であるとき、マッハツェンダ型光変調器１１０７の挿入損失は最大の状態にある。
【００７７】
そして、第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１が論理レベル０または論理レベル１を維持しているときに、第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３が論理レベル０から論理レベル１に遷移、あるいは論理レベル１から論理レベル０に遷移すると、その遷移の過程において、第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、マッハツェンダ型光変調器１１０７の挿入損失の状態は、第１の状態である最大の状態から、第２の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【００７８】
同様に、第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３が論理レベル０または論理レベル１を維持しているときに、第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１が論理レベル０から論理レベル１に遷移、あるいは論理レベル１から論理レベル０に遷移すると、その遷移の過程において、第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、第１のマッハツェンダ型光変調器１１０７の挿入損失の状態は、第１の状態である最大の状態から、第２の状態である最小の状態を経て、再び最大の状態に戻ることになる。
【００７９】
これらの構成によって、光出力ポート１１０６からは、第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１または第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３の論理レベルが遷移するときに光パルスを有する信号ＰＯＵＴ５が出力される。
【００８０】
この第５の実施例の構成によれば、４電極マッハツェンダ型光変調器１１０７と定常パワーレーザ光源１１０６で構成されるため、従来に比べて部品数を大幅に削減した光ＲＺ信号生成装置を実現することが可能となる。
【００８１】
また、この実施例の光ＲＺ信号生成装置は、第４の実施例と同様に第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１と第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３による時分割多重処理によって光パルスを生成することが可能である。
【００８２】
このため、所定のビットレートの光ＲＺ信号を生成するために必要とされる電気信号のビットレートを１／２に削減することができ、電気信号を生成するための動作速度上の負担を軽減することが可能となる。
【００８３】
さらに、４電極マッハツェンダ型光変調器１１０７を、第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１とその逆相の二値電圧信号ＤＩＮ５２及び、第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３とその逆相の二値電圧信号ＤＩＮ５４という、相補的な二値電圧信号で駆動するため、図１３の「ＰＯＵＴ５の位相」に示すようにチャープが無い、光ＲＺパルスを生成することが可能となる。
【００８４】
（第６の実施例）
図１４は、本発明の光ＲＺ信号生成装置に関する第６の実施例を示したブロック図である。この実施例は第５の実施例と類似した構成となっており、第１の電気データ信号入力端子１４０１，第１の逆相電気データ信号入力端子１４０２，第２の電気データ信号入力端子１４０３，第２の逆相電気データ信号入力端子１４０４及び光出力ポート１４０５を有し、これらの間に、定常パワーレーザ光源１４０６及び４電極マッハツェンダ型光変調器１４０７とが設けられている。
【００８５】
この第６の実施例と第５の実施例の相違は、第５の実施例の第１の二値電圧信号ＤＩＮ５１，逆相の二値電圧信号ＤＩＮ５２，第２の二値電圧信号ＤＩＮ５３および逆相の二値電圧信号ＤＩＮ５４の振幅の中心電圧が、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器１１０７内の二つの光経路に位相差が生じず、挿入損失が最小になる電圧に設定されているのに対して、第６の実施例で第１の電気データ信号入力端子１４０１，第１の逆相電気データ信号入力端子１４０２，第２の電気データ信号入力端子１４０３及び第２の逆相電気データ信号入力端子１４０４に各々供給される、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１，逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６２，第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３および逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６４の振幅の中心電圧が、その電圧においてマッハツェンダ型光変調器１４０７内の二つの光経路にπの位相差が生じ、挿入損失が最大になる電圧に設定されている点にある。
【００８６】
この結果、この実施例の動作を説明したタイムチャートである図１５に示す通り、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１あるいは第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３の論理レベルが、論理レベル０から論理レベル１に遷移、あるいは論理レベル１から論理レベル０に遷移すると、その遷移の過程において、マッハツェンダ型光変調器１４０７の挿入損失の状態が、最小の状態から最大の状態を経て、再び最小の状態に戻ることになる。
【００８７】
これらの構成によって、光出力ポート１４０５からは、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１または第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３の論理レベルが遷移するときに消光するような信号ＰＯＵＴ６が出力される。
【００８８】
この第６の実施例の構成によれば、第５の実施例と同様に４電極マッハツェンダ型光変調器１４０７と定常パワーレーザ光源１４０６で構成されるため、従来に比べて部品数を大幅に削減した、チャープが無い光ＲＺパルスを生成することが可能な、光ＲＺ信号生成装置を実現することが可能となる。
【００８９】
また、この実施例の光ＲＺ信号生成装置も、第４，第５の実施例と同様に第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１と第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３による時分割多重処理によって光パルスを生成することが可能であり、電気信号を生成するための動作速度上の負担を軽減することが可能となる。
【００９０】
そして、光出力ポート１４０５に出力される光信号ＰＯＵＴ６は、光デュオ・バイナリ信号になるため光帯域が少なく、波長分散に対する許容値が大きいという利点も持っている。
【００９１】
図１６に、第６の実施例の光出力波形の例を示す。第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１，第１の逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６２，第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３および第２の逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６４の信号帯域が広い（：遷移が急峻）場合は、図１５に示した様に、光波形は下に尖った波形となる。それに対して、信号帯域が狭くなると、下に尖った光波形の幅が広がっていき、広がりすぎると隣接ビットとの干渉によるペナルティが生じる。
【００９２】
通常のＮＲＺ信号では、“光波形＝電気波形”という条件下で、ペナルティの生じない電気信号の帯域は、少なくともビット周波数の３／４以上が必要とされるといわれているが、本実施例の構成であれば、図１６に示すような波形を生成するために必要な第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１，第１の逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６２，第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３および第２の逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６４の帯域は、おのおのの信号のビット周波数の１／２で済むため、先の実施例に比べてさらに、電気信号を生成するための動作速度上の負担を軽減することができる。
【００９３】
以上説明した各実施例の構成上の特徴は、適宜組み合わせることが可能である。例えば第２の実施例で用いた低域濾波フィルタは、他の第３〜第６の実施例の各電気データ信号入力端子とマッハツェンダ型光変調器の間に適用することも可能である。
【００９４】
また、第１〜第４の実施例では、マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、挿入損失が最小の第１の状態と、挿入損失が最大の第２の状態を取り得るように構成され、二値電圧信号の論理レベルの遷移の過程において、第１の状態である最大の状態から、第２の状態である最小の状態を経て再び最大の状態に戻るように設定されている。しかし本発明はこのような設定に限定されるものではなく、第５の実施例と第６の実施例の関係から明らかなように、第１の状態として挿入損失が最大の状態を選択し、この第１の状態とは異なる第２の状態として挿入損失が最小の状態を選択することも可能である。
【００９５】
あるいは、第４，第５，第６の実施例では第１の二値電圧信号と第２の二値電圧信号による時分割多重処理によって光パルスを生成する構成となっているが、マッハツエンダ型光変調器内の光経路中により多くの位相変調器を設け、より多くの二値電圧信号による時分割多重処理によって光パルスを生成する構成とすることも可能である。
【００９６】
（第７の実施例）
次に、時分割多重処理された光パルスを生成するための、本発明の光時分割多重化装置の構成を説明する。
【００９７】
図１７は、本発明の光時分割多重装置に関する第７の実施例の構成を示したブロック図である。図１７に示した時分割多重化装置は、一つの信号帯域に第１と第２の二つのタイムスロットを設けて、ビットインターリーブにより時分割多重化を行う構成となっている。
【００９８】
この光時分割多重化装置は入出力端として、第１の電気データ信号入力端子１７０１とこれに対応した第１の逆相電気データ信号入力端子１７０２，第２の電気データ信号入力端子１７０３とこれに対応した第２の逆相電気データ信号入力端子１７０４、及び光出力ポート１７０５を有している。
【００９９】
そしてこれらの間に、定常パワーレーザ光源１７０６，第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７及び第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８が設けられている。
【０１００】
第１の電気データ信号入力端子１７０１は第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７の第１の電気信号入力端子に接続され、第１の逆相電気データ信号入力端子１７０２は第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７の第２の電気信号入力端子に接続されている。
【０１０１】
同様に、第２の電気データ信号入力端子１７０３は第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８の第１の電気信号入力端子に接続され、第２の逆相電気データ信号入力端子１７０４は第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８の第２の電気信号入力端子に接続されている。
【０１０２】
定常パワーレーザ光源１７０６の光信号出力ポートは、まず第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７の光信号入力ポートに接続される。この第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７の光信号出力ポートは第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８の光信号入力ポートに接続される。そして、この第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８の光信号出力ポートは光出力ポート１７０５に接続されている。
【０１０３】
図１８は、この光時分割多重装置に関する実施例で第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７および第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８として用いられる、差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器の構成図である。この図に示すように、電気信号入力端子１８０１はマッハツェンダ干渉計の光経路（Ａ）側に設けられた位相変調器１８０３に接続され、電気信号入力端子１８０２はマッハツェンダ干渉計の光経路（Ｂ）側に設けられた位相変調器１８０４に接続されている。
【０１０４】
図１９に、この第６の実施例の動作を説明するためのタイムチャートを示す。第１の電気データ信号入力端子１７０１には強度変調を施すための第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１が入力される。この第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１の振幅は、第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７の、図１８に示した光経路（Ａ）側を伝搬する光の位相をｐ変調するために必要な電圧Ｖｐに等しいものとなっている。一方、第１の逆相電気データ信号入力端子１７０２には上記第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１に対して逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６２が入力される。この二値電圧信号ＤＩＮ６２の振幅も、第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７の、図１８に示した光経路（Ｂ）側を伝搬する光の位相をｐ変調するために必要な電圧Ｖｐに等しいものとなっている。
【０１０５】
更に、第２の電気データ信号入力端子１７０３には強度変調を施すための第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３が入力される。この第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３の振幅も、第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８の、図１８に示した光経路（Ａ）側を伝搬する光の位相をｐ変調するために必要な電圧Ｖｐに等しいものとなっている。一方、第２の逆相電気データ信号入力端子１７０４には上記第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３に対して逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６４が入力される。この二値電圧信号ＤＩＮ６４の振幅も、第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８の、図１８に示した光経路（Ｂ）側を伝搬する光の位相をｐ変調するために必要な電圧Ｖｐに等しいものとなっている。
【０１０６】
そして、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１および逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６２の振幅の中心電圧は、その電圧において第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７内の二つの光経路にπの位相差が生じ、挿入損失が最大になる電圧に設定されている。同様に、第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３および逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６４の振幅の中心電圧も、その電圧において第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８の挿入損失が最大になる電圧に設定されている。更に、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１と第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３のビットレートは等しく、第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３は第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１に対し、ビット周期の半分の時間に等しい遅延を与えられている。
【０１０７】
この結果、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１が論理レベル０、または論理レベル１であるとき、第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７の挿入損失は最小の状態になる。同様に、第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３が論理レベル０または論理レベル１であるとき、第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８の挿入損失も最小の状態にある。
【０１０８】
そして、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１が論理レベル０または論理レベル１を維持しているときに、第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３が論理レベル０から論理レベル１に遷移、あるいは論理レベル１から論理レベル０に遷移すると、その遷移の過程において、第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８の挿入損失の状態は、最小の状態から最大の状態を経て、再び最小の状態に戻ることになる。
【０１０９】
同様に、第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３が論理レベル０または論理レベル１を維持しているときに、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１が論理レベル０から論理レベル１に遷移、あるいは論理レベル１から論理レベル０に遷移すると、その遷移の過程において、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１は上述の中心電圧の状態を経ることになる。その結果、第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７の挿入損失の状態は、最小の状態から最大の状態を経て、再び最小の状態に戻ることになる。
【０１１０】
このような挿入損失が小さい第１の状態から挿入損失がより大きな第２の状態を経て再び第１の状態に戻る構成によって、光出力ポート１７０５からは、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１または第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３の論理レベルが遷移するときに消光するような信号ＰＯＵＴ６が出力される。
【０１１１】
以上の説明から明らかなように、この光時分割多重装置に関する実施例は、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１の論理レベルと第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３の論理レベルを、各々のタイムスロット（多重した後の個々のビットの時間軸上の位置）に相当する期間に遷移させることで、第１と第２のタイムスロットから構成された、時分割多重した光信号を生成することが可能となる。
【０１１２】
そして、この光時分割多重装置に関する実施例は、図１７に示した構成から明らかなように、第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７，第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８および定常パワーレーザ光源１７０６で構成されるため、従来必要であった分波器や合波器等の光部品を用いる必要がなく、部品数を大幅に削減することが可能となる。
【０１１３】
また、第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７および第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８が差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器であり、これらが第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１とその逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６２、あるいは第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３とその逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６４を用いて相補的に駆動されている。このため、第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７および第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８は、それぞれ入力される光信号に対し、チャープの無い光変調を施すことができ、したがってこの光時分割多重装置に関する実施例の構成を用いれば、チャープが無い光信号を生成することができる。
【０１１４】
さらに、例えば図２０に示すような波形を生成するために必要な、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１とその逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６２、および第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３とその逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６４の帯域を考えてみると、第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１とその逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６２の論理レベル１から論理レベル０への遷移および論理レベル０から論理レベル１への遷移各々は奇数番目のタイムスロットにおいてのみ発生し、第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３とその逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６４の論理レベル１から論理レベル０への遷移および論理レベル０から論理レベル１への遷移各々は偶数番目のタイムスロットにおいてのみ発生する。すなわち第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１とその逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６２、および第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３とその逆相の二値電圧信号ＤＩＮ６４のビット周波数は、出力光信号のタイムスロット周波数の１／２で済む。このため、電気信号を生成するための、電気回路側の動作速度上の負担を、軽減することができる。
【０１１５】
また、光出力ポート１７０５から出力される光信号は、奇数個の消光状態のタイムスロットを挟んで隣接するタイムスロットの光の位相が異なり、偶数個の消光状態のタイムスロットを挟んで隣接するタイムスロットの光の位相が等しくなるような光デュオ・バイナリ信号となる。このためにこの光時分割多重装置に関する実施例の構成を用いることによって、光帯域が少なく、波長分散に対する許容値が大きく、さらに波長多重伝送において帯域利用効率が向上する効果を得ることができる。
【０１１６】
なお、上記第７の実施例では、差動駆動型の第１のマッハツェンダ型光変調器１７０７及び第２のマッハツェンダ型光変調器１７０８をそれぞれ、第１の外部強度変調器および第２の外部強度変調器として用いているが、本発明においては、片方の光経路にのみ位相変調器を備えている片相型のマッハツェンダ型光変調器を利用することも可能である。このような片相型のマッハツェンダ型光変調器を用いると、二値電圧信号を生成する回路を簡略化することができるが、差動型の場合は駆動振幅がＶｐで足りるのに対して、片相型では、２Ｖπの駆動振幅が必要になる。そして、この片相型のマッハツェンダ型光変調器として、出力光に強度変調のみかかるタイプ（ＬｉＮｂＯ_３光学結晶を用いたマッハツェンダ型光変調器ではＸ−Ｃｕｔ型に相当）を選択すれば、上述の光時分割多重装置に関する実施例と同様に、チャープが無い光信号を得ることができる。
【０１１７】
同様に、本発明の光時分割多重化装置は電界吸収型（ＥＡ；Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）光変調器等の他の外部強度変調器も利用することが可能である。ただし、上記説明したマッハツェンダ型光変調器とは異なり、第１の外部強度変調器および第２の外部強度変調器が、それぞれ１タイムスロット幅において強度変調を施すことができるように、二値電圧信号のデューティを調整する必要がある。
【０１１８】
また、上述の光時分割多重装置に関する実施例では、第２の信号である第２の二値電圧信号ＤＩＮ６３は、第１の電気信号である第１の二値電圧信号ＤＩＮ６１に対し、ビット周期の半分の時間に等しい遅延を与えられているが、これはこの光時分割多重装置に関する実施例が、ビットインターリーブによって第１と第２の二つのタイムスロットからなる時分割多重を行う構成だからである。そのために、このような構成とすること、第１と第２の外部強度変調器である第１のマッハツェンダ型光変調器と第２のマッハツェンダ型光変調器に、第１及び第２のタイムスロット夫々に相当する期間毎に、第１の信号と第２の信号を順に入力することが可能となる。
【０１１９】
当然のことながら、本発明は上述の光時分割多重装置に関する実施例以外にも第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）のタイムスロットを有する光時分割多重装置に適用することが可能である。
【０１２０】
図２１は、そのような第１〜第ｎのタイムスロットを有する光時分割多重化装置の構成を示したブロック図であり、定常パワーレーザ光源１７０６と光出力ポート１７０５の間に、第１の外部強度変調器２１０１−１，第２の外部強度変調器２１０１−２，・・・第ｎの外部強度変調器２１０１−ｎが直列に接続されている。そして、これら第１の外部強度変調器２１０１−１，第２の外部強度変調器２１０１−２，・・・第ｎの外部強度変調器２１０１−ｎには、第１の電気信号入力端子２１０２−１，第２の電気信号入力端子２１０２−２，・・・第ｎの電気信号入力端子２１０２−ｎが各々接続されている。
【０１２１】
そして、第１の電気信号入力端子２１０２−１，第２の電気信号入力端子２１０２−２，・・・第ｎの電気信号入力端子２１０２−ｎにそれぞれ供給される、第１，第２，・・・第ｎの電気信号に、所定の遅延（例えばビットインターリーブによる時分割多重であって各タイムスロットの間隔が等しい場合は、ビット周期の１／ｎの時間に等しい遅延）を順に与えることによって、第１〜第ｎのタイムスロットに相当する期間に入力される第１〜第ｎの電気信号に基づいた変調を、対応する第１〜第ｎの外部強度変調器で各々実行することが可能となる。
【０１２２】
また、上記本発明に関する説明は、ビットインターリーブによって時分割多重を行う構成を中心になされているが、それ以外の構成にも本発明は適用することが可能である。更に、上述の光ＲＺ信号生成装置に関する第６の実施例の構成を、光時分割多重化装置に適用することも可能である。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明の光ＲＺ信号生成装置の構成によって、従来に比べて部品数を大幅に削減することが可能となる。
また、本発明の光時分割多重化装置の構成によって、従来必要だった分波・合波の処理が不要となり、簡潔な構成で光時分割多重化装置を実現することが可能となる。更に、第１及び第２の外部強度変調器としてマッハツェンダ型光変調器を適用することで、チャープが無い光信号を、電気信号を生成するための動作速度上の負担を軽減しつつ生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である、光ＲＺ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図２】第１の実施例に適用するマッハツェンダ型光変調器１０４の構成図を示したブロック図である。
【図３】第１の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図４】本発明の第２実施例である、光ＲＺ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図５】第２の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図６】本発明の第３の実施例である、光ＲＺ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図７】第３の実施例に適用するマッハツェンダ型光変調器の構成図を示したブロック図である。
【図８】第３の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図９】本発明の第４の実施例である、光ＲＺ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図１０】第４の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１１】本発明の第５の実施例である、光ＲＺ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図１２】第５の実施例に適用するマッハツェンダ型光変調器の構成図を示したブロック図である。
【図１３】第５の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】本発明の第６の実施例である、光ＲＺ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図１５】第６の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１６】第６の実施例の光出力波形を示した図である。
【図１７】本発明の第７の実施例である、光時分割多重化装置の構成を示したブロック図である。
【図１８】第７の実施例に適用する、差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器の構成図を示したブロック図である。
【図１９】第７の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図２０】第７の実施例の光出力波形を示した図である。
【図２１】本発明を第１〜第ｎのタイムスロットを有する光時分割多重化装置に適用した場合の構成図である。
【図２２】従来の光ＲＺ信号生成装置の構成を示したブロック図である。
【図２３】従来の光時分割多重化装置の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０１，６０１電気データ信号入力端子
１０２，６０３，９０３，１１０５，１４０５，１７０５光出力ポート
１０３，６０４，９０４，１１０６，１４０６，１７０６定常パワーレーザ光源
１０４，６０５，９０５，１４０７，１１０７マッハツェンダ型光変調器
２０１電気信号入力端子
２０２，７０３，７０４，１２０１，１２０２，１２０３，１２０４位相変調器
４０１低域濾波フィルタ
６０２逆相電気データ信号入力端子
７０１第１の電気信号入力端子
７０２第２の電気信号入力端子
９０１，１１０１，１４０１，１７０１第１の電気データ信号入力端子
９０２，１１０３，１４０３，１７０３第２の電気データ信号入力端子
１１０２，１４０２，１７０２第１の逆相電気データ信号入力端子
１１０４，１４０４，１７０４第２の逆相電気データ信号入力端子
１７０７第１のマッハツェンダ型光変調器
１７０８第２のマッハツェンダ型光変調器

Claims

定常パワーレーザ光源と、前記定常パワーレーザ光源の出力に接続され、第１の電気信号によって光の位相を変調する第１の位相変調器と、第２の電気信号によって光の位相を変調する第２の位相変調器とを光経路に有するマッハツェンダ型光変調器とを有し、前記第１の電気信号及び前記第２の電気信号が各々二値電圧信号であり、前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、これら二値電圧信号の各々の論理レベルの遷移の過程において、第１の状態から、この第１の状態とは異なる第２の状態を経て再び前記第１の状態に戻るように設定されていることを特徴とする光ＲＺ信号生成装置。
請求項１記載の光ＲＺ信号生成装置において、前記マッハツェンダ型光変調器は前記第１の電気信号によって第１の光経路を伝搬する光の位相を変調し、前記第２の電気信号によって第２の光経路を伝搬する光の位相を変調する差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器であって、前記第１の電気信号は振幅が前記第１の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧の２倍に等しい二値電圧信号であり、前記第２の電気信号は振幅が前記第２の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧の２倍に等しい二値電圧信号であることを特徴とする光ＲＺ信号生成装置。
定常パワーレーザ光源と、第１の電気信号によって光の位相を変調する第１の位相変調器と、第２の電気信号によって光の位相を変調する第２の位相変調器とを第１の光経路に有し、第３の電気信号によって光の位相を変調する第３の位相変調器と、第４の電気信号によって光の位相を変調する第４の位相変調器とを第２の光経路に有するマッハツェンダ型光変調器とを有し、前記第１の電気信号と前記第３の電気信号は二値電圧信号とその逆相の二値電圧信号であり、前記第３の電気信号と前記第４の電気信号は二値電圧信号とその逆相の二値電圧信号であり、前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、これら二値電圧信号の各々の論理レベルの遷移の過程において、第１の状態から、この第１の状態とは異なる第２の状態を経て再び前記第１の状態に戻るように設定されていることを特徴とする光ＲＺ信号生成装置。
請求項３記載の光ＲＺ信号生成装置において、前記第１の電気信号及び前記第２の電気信号の振幅は各々前記第１の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧に等しく、前記第３の電気信号及び前記第４の電気信号の振幅は各々前記第２の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧に等しいことを特徴とする光ＲＺ信号生成装置。
請求項 1 又は３記載の光ＲＺ信号生成装置において、前記第１の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最小の状態であり、前記第２の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最大の状態であるように設定されているか、或いは、前記第１の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最大の状態であり、前記第２の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最小の状態であるように設定されていることを特徴とする光ＲＺ信号生成装置。
定常パワーレーザ光源から信号光を供給し、前記信号光に対して、第１の電気信号に基づいて光の位相を変調する第１の位相変調器と、第２の電気信号に基づいて光の位相を変調する第２の位相変調器とを光経路に有するマッハツェンダ型光変調器によって強度変調を行ない光ＲＺ信号を生成する方法において、前記第１の電気信号及び前記第２の電気信号が各々二値電圧信号であり、前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、これら二値電圧信号の各々の論理レベルの遷移の過程において、第１の状態から、この第１の状態とは異なる第２の状態を経て再び前記第１の状態に戻るように設定されていることを特徴とする光ＲＺ信号生成方法。
請求項６記載の光ＲＺ信号生成方法において、前記マッハツェンダ型光変調器は前記第１の電気信号によって第１の光経路を伝搬する光の位相を変調し、前記第２の電気信号によって第２の光経路を伝搬する光の位相を変調する差動駆動型のマッハツェンダ型光変調器であって、前記第１の電気信号は振幅が前記第１の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧の２倍に等しい二値電圧信号であり、前記第２の電気信号は振幅が前記第２の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧の２倍に等しい二値電圧信号であることを特徴とする光ＲＺ信号生成方法。
定常パワーレーザ光源から信号光を供給し、前記信号光に対して、第１の電気信号に基づいて光の位相を変調する第１の位相変調器と、第２の電気信号に基づいて光の位相を変調する第２の位相変調器とを第１の光経路に有し、第３の電気信号に基づいて光の位相を変調する第３の位相変調器と、第４の電気信号に基づいて光の位相を変調する第４の位相変調器とを第２の光経路に有するマッハツェンダ型光変調器によって強度変調を行ない光ＲＺ信号を生成する方法において、前記第１の電気信号と前記第３の電気信号は二値電圧信号とその逆相の二値電圧信号であり、前記第３の電気信号と前記第４の電気信号は二値電圧信号とその逆相の二値電圧信号であり、前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失の状態は、これら二値電圧信号の各々の論理レベルの遷移の過程において、第１の状態から、この第１の状態とは異なる第２の状態を経て再び前記第１の状態に戻るように設定されていることを特徴とする光ＲＺ信号生成方法。
請求項８記載の光ＲＺ信号生成方法において、前記第１の電気信号及び前記第２の電気信号の振幅は各々前記第１の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧に等しく、前記第３の電気信号及び前記第４の電気信号の振幅は各々前記第２の光経路を伝搬する光の位相をπ変調するために必要な電圧に等しいことを特徴とする光ＲＺ信号生成方法。
請求項６又は８記載の光ＲＺ信号生成装置において、前記第１の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最小の状態であり、前記第２の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最大の状態であるように設定されているか、或いは、前記第１の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最大の状態であり、前記第２の状態が前記マッハツェンダ型光変調器の挿入損失が最小の状態であるように設定されていることを特徴とする光ＲＺ信号生成装置。