JP3575518B2 - 光多重方法および光多重装置 - Google Patents
光多重方法および光多重装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3575518B2 JP3575518B2 JP16384997A JP16384997A JP3575518B2 JP 3575518 B2 JP3575518 B2 JP 3575518B2 JP 16384997 A JP16384997 A JP 16384997A JP 16384997 A JP16384997 A JP 16384997A JP 3575518 B2 JP3575518 B2 JP 3575518B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical
- signal light
- optical switch
- lights
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、光通信システムに用いる光多重(光マルチプレックス)の方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
送信側において、多チャンネルの信号光を時間的にシリアルな信号光に多重化して、光ファイバ伝送路に送出し、受信側において、その多重化されたシリアル信号光を多チャンネルの信号光に分配する光通信システムでは、増大する情報量に対応したTbit/s(テラビット/秒)オーダーの超高速の光通信網を実現するために、それに対応した光多重(光マルチプレックス)および光分配(光デマルチプレックス)の方法が研究されている。
【0003】
従来、多チャンネルの信号光を時間的にシリアルな信号光に多重化する方法としては、「O plus E No.187(1995年6月)」73ページ以下に示されているように、信号光の位相を変化させる位相シフト法や、信号光の周波数(波長)を変化させる周波数シフト法が考えられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の位相シフト法や周波数シフト法では、多重化前のビットレートの低い多チャンネル信号光の段階で、それぞれの信号光のパルス時間幅を多重化に耐えられる程度に十分短くしなければならない。しかしながら、多重化後のシリアル信号光のビットレートを1Tbit/sにする場合には、そのシリアル信号光のパルス時間間隔を1ps(ピコ秒)にしなければならず、多重化前のそれぞれの信号光のパルス時間幅を、その1/10の100fs(フェムト秒)というような非常に短いものにしなければならず、技術的にかなり困難となる。
【0005】
しかも、位相シフト法や周波数シフト法では、基本的に一度に2チャンネルの信号光しか多重化できず、多チャンネルの信号光を多重化するには、チャンネル数をNとすると、(N−1)回に渡って多重化を繰り返さなければならず、光学系が著しく複雑になって、チャンネル数が多くなるほど対応が困難になる。
【0006】
また、互いに同期した単純にパラレルな多チャンネル信号光として、仮にパルス時間幅が上記のように非常に短いものが得られる場合、例えば、それぞれの信号光を光路長の異なる導波路に供給して、互いの間に時間差を持たせた後、一つの導波路に集光することによって、ビットレートの高いシリアル信号光を得ることができる。しかし、この場合、各チャンネルの信号光の間に正確な時間差を持たせるためには、非常に高度なプロセス技術が必要となるとともに、チャンネル数が多くなるほど多くの導波路を必要とし、構成が複雑となる。
【0007】
さらに、上述したのは、空間的に1次元のパラレル信号光を、時間軸方向にしか情報を持たないという意味で、時間的にシリアルで、空間的にはゼロ次元の信号光に変換する場合であるが、空間的に2次元のパラレル信号光を、同様のシリアル信号光に変換する必要性ないし要求も考えられる。
【0008】
例えば、画像情報の光伝送で、送信側で、m×n画素についてのパラレル2次元画像情報を、シリアル信号光に多重化して送信し、受信側で、その多重化されたシリアル信号光を、一軸方向にはmチャンネルで、これと直交する他の一軸方向にはnチャンネルの、空間的に2次元のパラレル信号光に分離すれば、m×n画素についてのパラレル2次元画像情報を、2次元パラレル性を維持したまま、2次元空間光変調器や2次元CCDアレイなどによって直接、処理または検出することが可能となる。
【0009】
しかしながら、従来の位相シフト法や周波数シフト法では、このように空間的に2次元のパラレル信号光を多重化されたシリアル信号光に変換するのは、上述した空間的に1次元のパラレル信号光を変換する場合よりも、さらに一層、困難となる。
【0010】
そこで、この発明は、空間的に1次元または2次元の多チャンネルのパラレル信号光を、直接かつ容易に、1Tbit/s以上というような高ビットレートのシリアル信号光に変換することができるようにしたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、空間的に1次元のパラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合の方法で、請求項1の発明の光多重方法では、
一軸方向において空間的に並列に進行する複数の信号光からなるパラレル信号光の光路上に、一方向に所定幅の広がりを有し、制御光が照射されるか否かによってオンオフ状態が切り替えられる光スイッチを、その前記一方向を前記パラレル信号光が存在する面内において前記パラレル信号光の進行方向に対して傾けて配置し、
前記パラレル信号光に同期し、かつ進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられた制御光を、その進行方向を前記一方向に対して垂直にして、前記所定幅に渡って前記光スイッチに入射させて、前記光スイッチの前記所定幅内の異なる領域から、前記複数の信号光のそれぞれ一部を、それぞれ出力光として同時に切り出し、
その切り出した複数の出力光を集光して、複数の信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光を得る。
【0014】
請求項2の発明は、空間的に2次元のパラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合の方法で、請求項2の発明の光多重方法では、
一軸方向およびこれと交差する他軸方向の2軸方向において空間的に並列に進行する多数の信号光からなるパラレル信号光の光路上に、一方向およびこれと交差する他方向にそれぞれ所定幅の広がりを有し、制御光が照射されるか否かによってオンオフ状態が切り替えられる光スイッチを、その光入射面を前記一軸方向および前記他軸方向に対して傾けて配置し、
前記パラレル信号光に同期し、かつ進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられた制御光を、その進行方向を前記光入射面に対して垂直にして、前記一方向および前記他方向の所定幅に渡って前記光スイッチに入射させて、前記光スイッチの前記一方向および前記他方向の所定幅内の異なる領域から、前記多数の信号光のそれぞれ一部を、それぞれ出力光として同時に切り出し、
その切り出した多数の出力光を集光して、多数の信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光を得る。
【0015】
請求項3の発明も、空間的に2次元のパラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合の方法で、請求項3の発明の光多重方法では、
一軸方向およびこれと交差する他軸方向の2軸方向において空間的に並列に進行する多数の信号光からなるパラレル信号光の光路上に、一方向およびこれと交差する他方向にそれぞれ所定幅の広がりを有し、制御光が照射されるか否かによってオンオフ状態が切り替えられる光スイッチを、その光入射面を前記一軸方向に対して傾けて配置し、
前記パラレル信号光に同期し、かつ進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられた制御光を、その進行方向を前記他軸方向に対して傾けて、前記一方向および前記他方向の所定幅に渡って前記光スイッチに入射させて、前記光スイッチの前記一方向および前記他方向の所定幅内の異なる領域から、前記多数の信号光のそれぞれ一部を、それぞれ出力光として順次切り出し、
その切り出した多数の出力光を集光して、多数の信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光を得る。
【0017】
上記の各場合においては、光スイッチとして、制御光が照射された瞬間だけ、オン状態として信号光を所定値以上の透過率で透過させるものを用いることができ、あるいはまた、制御光が照射された瞬間だけ、オン状態として信号光を所定値以上の反射率で反射させるものを用いることができる。
【0018】
なお、請求項2または3で「多数の信号光」「多数の出力光」というのは、2次元のチャンネル数を1次元のチャンネル数と区別するためで、特に幾つ以上というものではなく、請求項1でいう「複数の信号光」「複数の出力光」の「複数」より多いという意味でもない。
【0019】
【作用】
上記の方法による請求項1の発明の光多重方法においては、パラレル信号光中のそれぞれの信号光のパルス時間幅を十分長くし、制御光のパルス時間幅を十分短くするとともに、パラレル信号光と制御光の同期関係を規定することによって、制御光が光スイッチの所定幅内の各領域を同時に照射して、各領域を同時に透過状態または反射状態にし、その時点で、パラレル信号光中の異なる信号光のそれぞれ一部が、その透過状態または反射状態とされた領域に入射するようになる。
【0020】
したがって、光スイッチの所定幅内の各領域において、パラレル信号光中の異なる信号光のそれぞれ一部が、同時に、その領域を透過し、またはその領域で反射して、パルス時間幅の短い出力光として切り出される。
【0021】
そして、切り出される光スイッチの領域から集光光学系までの、それぞれの出力光の光路長が異なることによって、それぞれの出力光の間に時間差を生じる。そして、その切り出された複数の出力光が、互いの間に時間差を持った状態で、集光光学系により集光されて、時間的に多重化される。
【0022】
したがって、空間的に1次元のパラレル信号光が、多重化されたシリアル信号光に変換されることになる。
【0023】
この場合、例えば、多重化後のシリアル信号光のビットレートを1Gbit/s(ギガビット/秒)、パルス時間間隔を1ns(ナノ秒)とする場合には、切り出された出力光の空間的な距離間隔を30cmとしなければならず、上記の方法は、デバイスとして非現実的な巨大なものとなる。
【0024】
しかし、例えば、多重化後のシリアル信号光のビットレートを1Tbit/s、パルス時間間隔を1psとする場合には、切り出された出力光の空間的な距離間隔を300μm=0.03cmとすればよい。したがって、例えば、パラレル信号光を光スイッチに対して45度の角度で入射させ、制御光を光スイッチに垂直に入射させる場合には、光スイッチの出力光が切り出されるべき各領域の空間的な距離間隔を424μmとすればよく、100チャンネルの1次元パラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合でも、光スイッチの所定幅は4.2cm強でよい。
【0025】
したがって、請求項1の発明の光多重方法によれば、空間的に1次元の多チャンネルのパラレル信号光を、直接かつ容易に、1Tbit/s以上というような高ビットレートのシリアル信号光に変換することができる。
【0026】
上記の方法による請求項2の発明の光多重方法においては、パラレル信号光中のそれぞれの信号光のパルス時間幅を十分長くし、制御光のパルス時間幅を十分短くするとともに、パラレル信号光と制御光の同期関係を規定することによって、制御光が光スイッチの一方向および他方向のそれぞれ所定幅内の各領域を同時に照射して、各領域を同時に透過状態または反射状態にし、その時点で、パラレル信号光中の異なる信号光のそれぞれ一部が、その透過状態または反射状態とされた領域に入射するようになる。
【0027】
したがって、光スイッチの一方向および他方向のそれぞれ所定幅内の各領域において、パラレル信号光中の異なる信号光のそれぞれ一部が、同時に、その領域を透過し、またはその領域で反射して、パルス時間幅の短い出力光として切り出される。
【0028】
そして、切り出される光スイッチの領域から集光光学系までの、それぞれの出力光の光路長が異なることによって、それぞれの出力光の間に時間差を生じる。そして、その切り出された多数の出力光が、互いの間に時間差を持った状態で、集光光学系により集光されて、時間的に多重化される。
【0029】
したがって、空間的に2次元のパラレル信号光が、多重化されたシリアル信号光に変換されることになる。
【0030】
そして、請求項1の発明の光多重方法につき上述したところから明らかなように、例えば、多重化後のシリアル信号光のビットレートを1Tbit/s、パルス時間間隔を1psとする場合には、100×100チャンネルの2次元パラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合でも、光スイッチの一方向および他方向のそれぞれの所定幅は数cm程度でよい。
【0031】
したがって、請求項2の発明の光多重方法によれば、空間的に2次元の多チャンネルのパラレル信号光を、直接かつ容易に、1Tbit/s以上というような高ビットレートのシリアル信号光に変換することができる。
【0032】
上記の方法による請求項3の発明の光多重方法においても、同様に、空間的に2次元の多チャンネルのパラレル信号光を、直接かつ容易に、1Tbit/s以上というような高ビットレートのシリアル信号光に変換することができる。
【0033】
【発明の実施の形態】
〔透過型の光スイッチに制御光を垂直に入射させる場合…図1および図2〕
図1は、この発明の光多重方法および光多重装置の一実施形態を示し、透過型の光スイッチを用いて、これに1次元のパラレル信号光を斜めに入射させ、制御光を垂直に入射させる場合である。
【0034】
パラレル信号光1は、図の場合には6チャンネルの信号光1A〜1Fが、空間的に図の上下方向に並列に、それと直交する図の左方向に進行するもので、その信号光1A〜1Fは、それぞれ光ファイバなどの光導波路から、または1次元ライン状の発光素子もしくは空間光変調素子から、互いに空間的に重なり合わないように出力させるとともに、後述するようにパルス時間幅を十分長くする。
【0035】
このパラレル信号光1の光路上に、1次元ライン状の光スイッチ30を、そのライン方向をパラレル信号光1の進行方向に対して傾けて配置する。光スイッチ30は、制御光2が照射されるか否かにより吸収係数(吸光度)が変化し、かつ緩和時間が短い非線形光学材料によって形成して、制御光2が照射された瞬間だけ、透過状態として信号光1A〜1Fを所定値以上の透過率で透過させるものとするとともに、そのライン方向に所定幅Wの広がりを有するものとし、パラレル信号光1を、その所定幅Wに渡って光スイッチ30に入射させる。
【0036】
光スイッチ30は、より実際的には、図11に示して後述するように選択的に遮光層を設けることによって、所定幅W内の互いに分離した、図のようにN(チャンネル数)=6の場合には6つの領域Wp〜Wuを、互いに独立した光シャッタ部として機能させることが望ましい。
【0037】
あるいはまた、光スイッチ30の前方または後方に、このように領域Wp〜Wuのみを光シャッタ部として機能させるフィルタを配置してもよい。また、必要に応じて、波長選択性やSN比を向上させるために、誘電体多層膜などの干渉フィルタを設けてもよい。
【0038】
一方、信号光1A〜1Fの一組につき一つの制御光パルス2aからなる、信号光1A〜1Fに同期し、かつ進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられた制御光2を形成する。
【0039】
そして、この制御光2を、その進行方向を光スイッチ30のライン方向に対して垂直にして、所定幅Wに渡って光スイッチ30に入射させる。図の場合は、制御光2を信号光1A〜1Fの出射側から光スイッチ30に入射させる場合であるが、信号光1A〜1Fの入射側から光スイッチ30に入射させてもよい。
【0040】
光スイッチ30は、領域Wp〜Wuの隣り合うもの間のパラレル信号光1の進行方向における距離間隔に相当する時間間隔が、得ようとするシリアル信号光3のパルス時間間隔と等しくなるように、領域Wp〜Wuの隣り合うもの間の所定幅Wの方向における距離間隔、およびパラレル信号光1に対する傾き角を設定するとともに、制御光パルス2aの時間幅は、シリアル信号光3のパルス時間間隔より十分短くする。
【0041】
例えば、多重化後のシリアル信号光3のビットレートを1Tbit/s、パルス時間間隔を1psとし、光スイッチ30をパラレル信号光1に対して45°傾ける場合には、領域Wp〜Wuの隣り合うもの間のパラレル信号光1の進行方向における距離間隔を300μm、所定幅Wの方向における距離間隔を424μmとし、制御光パルス2aの時間幅を100fs程度とする。
【0042】
光スイッチ30より前方側のパラレル信号光1の光路上には、レンズを組み合わせて構成した集光光学系20と、これにより集光された信号光(出力光)3A〜3Fをシリアル信号光3として伝送する光ファイバなどの光導波路10とを配置する。
【0043】
上述した方法ないし装置においては、図2(A)に示すように、制御光パルス2aが光スイッチ30の各領域Wp〜Wuを同時に照射し、同時に透過状態にする。そして、図示するように、信号光1A〜1Fのすべてが光スイッチ30の対応する領域Wp〜Wuに到達する時点で、制御光パルス2aが光スイッチ30の各領域Wp〜Wuに到達するように、制御光2をパラレル信号光1に対して同期させる。
【0044】
したがって、制御光パルス2aが光スイッチ30の各領域Wp〜Wuに到達した時点で、それぞれ信号光1A〜1Fの一部が、光スイッチ30の対応する領域Wp〜Wuを透過して、図2(B)に示すように、それぞれパルス時間幅の短い出力光3A〜3Fとして切り出される。
【0045】
この場合、それぞれの出力光3A〜3Fは、時間的には同時に切り出されるが、切り出された瞬間での空間的位置が、パラレル信号光1の進行方向において、領域Wp〜Wuの隣り合うもの間のパラレル信号光1の進行方向における距離間隔分ずつ順次ずれるようになる。
【0046】
したがって、出力光3A〜3Fが、それぞれ集光光学系20を通じて光導波路10に進入する時点が、上記の距離間隔に相当する時間間隔分ずつ順次ずれて、出力光3A〜3Fは、互いの間に所定の時間差を持って集光され、光導波路10において、信号光(出力光)3A〜3Fが時間的に多重化されたシリアル信号光3が得られる。すなわち、信号光1A〜1Fからなる空間的に1次元のパラレル信号光1が、多重化されたシリアル信号光3に変換されることになる。
【0047】
この場合、多重化後のシリアル信号光3のビットレートを1Tbit/s、パルス時間間隔を1psとする場合には、例えば、光スイッチ30をパラレル信号光1に対して45°傾ける場合、上述したように光スイッチ30の領域Wp〜Wuの隣り合うもの間の所定幅Wの方向における距離間隔を424μmとすればよく、100チャンネルの1次元パラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合でも、所定幅Wは4.2cm強でよい。
【0048】
パラレル信号光1中のそれぞれの信号光1A〜1Fのパルス時間幅は、得ようとするシリアル信号光3のパルス時間間隔の(N−1)倍以上にすればよく、シリアル信号光3のビットレートを1Tbit/s、パルス時間間隔を1psとする場合には、図のようにN=6の場合には5ps以上にし、100チャンネルの1次元パラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合には99ps以上にすればよい。
【0049】
図1および図2(A)(B)では便宜上、一部を省略したが、パラレル信号光1は信号光1A〜1Fの組が時間的にシリアルに連続するもので、光スイッチ30からは、図2(C)に示すように、出力光3A〜3Fの組が連続して切り出される。ただし、同図は、出力光3A〜3Fの空間的位置関係を示したもので、時間的には、出力光3A〜3Fの一組が同時に切り出され、上述した信号光1A〜1Fのパルス時間幅より長い時間後に、出力光3A〜3Fの次の一組が同時に切り出される。
【0050】
以上のように、上述した実施形態によれば、空間的に1次元の多チャンネルのパラレル信号光を、直接かつ容易に、1Tbit/s以上というような高ビットレートのシリアル信号光に変換することができる。
【0051】
〔透過型の光スイッチに信号光を垂直に入射させる場合…図3および図4〕
図3は、この発明の光多重方法および光多重装置の他の実施形態を示し、透過型の光スイッチを用いて、これに1次元のパラレル信号光を垂直に入射させ、制御光を斜めに入射させる場合である。
【0052】
この実施形態では、パラレル信号光1の光路上に光スイッチ30を、そのライン方向をパラレル信号光1の進行方向に対して垂直にして配置して、パラレル信号光1を、所定幅Wに渡って光スイッチ30に入射させるとともに、制御光2を、その進行方向を光スイッチ30のライン方向に対して傾けて、所定幅Wに渡って光スイッチ30に入射させる。その他は、図1の実施形態と同じである。
【0053】
ただし、制御光2の広げられた波面の光スイッチ30に対する傾斜による、制御光パルス2aの光スイッチ30の領域Wu〜Wpへの到達時間の差を、得ようとするシリアル信号光3のパルス時間間隔と等しくするとともに、制御光パルス2aの時間幅を、その到達時間差より十分短くする。例えば、多重化後のシリアル信号光3のビットレートを1Tbit/s、パルス時間間隔を1psとする場合には、制御光パルス2aの領域Wu〜Wpへの到達時間の差を1psとし、制御光パルス2aの時間幅を100fs程度とする。
【0054】
上述した方法ないし装置においては、図4(A)に示すように、信号光1F〜1Aが光スイッチ30に到達する時点で、制御光パルス2aが光スイッチ30の領域Wuに到達するように、制御光2をパラレル信号光1に対して同期させる。
【0055】
したがって、同図に示すように、信号光1F〜1Aが光スイッチ30に到達した時点で、光スイッチ30の領域Wuが透過状態とされ、信号光1Fの一部が領域Wuを透過して、図4(B)に示すように、パルス時間幅の短い出力光3Fとして切り出される。
【0056】
次に、同図に示すように、制御光パルス2aが光スイッチ30の領域Wtに到達して、領域Wtが透過状態とされ、信号光1Eの一部が領域Wtを透過して、図4(C)に示すように、パルス時間幅の短い出力光3Eとして切り出される。次に、同図に示すように、制御光パルス2aが光スイッチ30の領域Wsに到達して、領域Wsが透過状態とされ、信号光1Dの一部が領域Wsを透過して、図3に示したように、パルス時間幅の短い出力光3Dとして切り出される。以下、同様にして、図3の実施形態では、信号光1F〜1Aのそれぞれ一部が、それぞれパルス時間幅の短い出力光3F〜3Aとして順次、切り出される。
【0057】
この場合、それぞれの出力光3F〜3Aは、空間的にはパラレル信号光1の進行方向の同一位置で切り出されるが、切り出された時点が、制御光パルス2aの領域Wu〜Wpへの到達時間の差分ずつ、すなわち得ようとするシリアル信号光3のパルス時間間隔分ずつ順次ずれるようになる。
【0058】
したがって、出力光3F〜3Aが、それぞれ集光光学系20を通じて光導波路10に進入する時点が、得ようとするシリアル信号光3のパルス時間間隔分ずつ順次ずれて、出力光3F〜3Aは、互いの間に所定の時間差を持って集光され、光導波路10において、信号光(出力光)3F〜3Aが時間的に多重化されたシリアル信号光3が得られる。すなわち、信号光1F〜1Aからなる空間的に1次元のパラレル信号光1が、多重化されたシリアル信号光3に変換されることになる。
【0059】
〔反射型の光スイッチに制御光を垂直に入射させる場合…図5〕
図5は、この発明の光多重方法および光多重装置の他の実施形態を示し、反射型の光スイッチを用いて、これに1次元のパラレル信号光を斜めに入射させ、制御光を垂直に入射させる場合である。
【0060】
この実施形態では、図1の実施形態と同様に、光スイッチ30のライン方向をパラレル信号光1の進行方向に対して傾けて、光スイッチ30をパラレル信号光1の光路上に配置する。ただし、この場合の光スイッチ30は、制御光2が照射されるか否かにより屈折率が変化し、かつ緩和時間が短い非線形光学材料によって形成して、制御光2が照射された瞬間だけ、干渉により反射状態として信号光1A〜1Fを所定値以上の反射率で反射させるものとする。
【0061】
光スイッチ30は、より実際的には、図12に示して後述するように選択的に反射層を設けることによって、所定幅W内の互いに分離した、図のようにN=6の場合には6つの領域Wp〜Wuが、互いに独立した実効スイッチ部として機能するようにすることが望ましい。
【0062】
あるいはまた、信号光1A〜1Fの光スイッチ30への入射位置または光スイッチ30からの反射位置に、このように領域Wp〜Wuのみを実効スイッチ部として機能させるフィルタを配置してもよい。また、必要に応じて、波長選択性やSN比を向上させるために、誘電体多層膜などの干渉フィルタを設けてもよい。
【0063】
光スイッチ30の反射面側にパラレル信号光1を、所定幅Wに渡って入射させるとともに、パラレル信号光1に同期した制御光2を、その進行方向を光スイッチ30のライン方向に対して垂直にして光スイッチ30の反射面側から、所定幅Wに渡って光スイッチ30に入射させる。
【0064】
そして、信号光1A〜1Fが光スイッチ30で反射した後の位置に、上述した集光光学系20および光導波路10を配置する。
【0065】
信号光1A〜1Fのすべてが光スイッチ30の対応する領域Wp〜Wuに到達する時点で、制御光パルス2aが光スイッチ30の各領域Wp〜Wuに到達するように、制御光2をパラレル信号光1に対して同期させる点を含めて、その他は、図1の実施形態と同じである。
【0066】
したがって、透過と反射の違いがあるだけで、図1の実施形態と同様に、信号光1A〜1Fのそれぞれ一部が、それぞれパルス時間幅の短い出力光3A〜3Fとして切り出されて、集光光学系20および光導波路10により、互いの間に所定の時間差を持って集光され、光導波路10において、信号光(出力光)3A〜3Fが時間的に多重化されたシリアル信号光3が得られる。
【0067】
〔反射型の光スイッチに信号光を垂直に入射させる場合…図6〕
図6は、この発明の光多重方法および光多重装置のさらに他の実施形態を示し、反射型の光スイッチを用いて、これに1次元のパラレル信号光を垂直に入射させ、制御光を斜めに入射させる場合で、(A)(B)は、互いに直交する方向から見た図である。
【0068】
この実施形態では、図3の実施形態と同様に、光スイッチ30のライン方向をパラレル信号光1の進行方向に対して垂直にして、光スイッチ30をパラレル信号光1の光路上に配置するが、その光スイッチ30は、図5の実施形態と同様に反射型のものとし、パラレル信号光1を、ハーフミラー50を介して光スイッチ30の反射面側に入射させるとともに、制御光2を、その進行方向を光スイッチ30のライン方向に対して傾けて、光スイッチ30の反射面側から光スイッチ30に入射させる。
【0069】
そして、信号光1A〜1Fが光スイッチ30で反射し、さらにハーフミラー50を透過した後の位置に、上述した集光光学系20および光導波路10を配置する。
【0070】
制御光2の広げられた波面の光スイッチ30に対する傾斜による、制御光パルス2aの光スイッチ30の領域Wp〜Wuへの到達時間の差を、得ようとするシリアル信号光3のパルス時間間隔と等しくし、信号光1A〜1Fが光スイッチ30に到達する時点で、制御光パルス2aが光スイッチ30の領域Wpに到達するように、制御光2をパラレル信号光1に対して同期させる点を含めて、その他は、図3の実施形態と同じである。
【0071】
したがって、透過と反射の違いがあるだけで、図3の実施形態と同様に、信号光1A〜1Fのそれぞれ一部が、それぞれパルス時間幅の短い出力光3A〜3Fとして切り出されて、集光光学系20および光導波路10により、互いの間に所定の時間差を持って集光され、光導波路10において、信号光(出力光)3A〜3Fが時間的に多重化されたシリアル信号光3が得られる。
【0072】
なお、ハーフミラー50を用いないで、図6(B)において一点鎖線で示すように、光スイッチ30に入射する信号光1A〜1Fと、光スイッチ30で反射する出力光3A〜3Fとの間に、角度を持たせるようにしてもよい。
【0073】
〔2次元パラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合…図7〜図10〕
図7は、空間的に2次元のパラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合の一実施形態を示し、2個の光スイッチを用いる場合である。
【0074】
この場合のパラレル信号光1は、図7(A)に示すように、進行方向であるZ軸方向と直交するX軸方向およびY軸方向の双方に空間的に並列な、5×5チャンネルの、それぞれ信号光のパルス時間幅が十分長いものである。
【0075】
このパラレル信号光1の光路上に、X軸方向およびY軸方向にそれぞれ所定幅の広がりを有する透過型の光スイッチ30Yを、Z軸方向に対して垂直に配置して、パラレル信号光1を光スイッチ30Yに入射させるとともに、パラレル信号光1に同期した制御光2Yを、X軸方向に対して垂直にし、Y軸方向に対しては傾けて、光スイッチ30Yに入射させる。
【0076】
この場合、制御光2Yのパルス時間幅を、制御光2Yの光スイッチ30YのY軸方向における5つの領域への到達時間の差より十分短くする。
【0077】
したがって、光スイッチ30YのY軸方向における5つの領域から、パラレル信号光1のY軸方向における5つの信号光グループ1a〜1eが順次、切り出される。ただし、図の場合には、信号光グループ1eが最初に切り出され、信号光グループ1aが最後に切り出される。信号光グループ1a〜1eは、それぞれX軸方向に空間的に並列な5チャンネルのパラレル信号光で、それぞれの信号光の一部が切り出される。
【0078】
さらに、図7(A)(B)に示すように、これら信号光グループ1a〜1eが切り出された後の位置に、光スイッチ30Yと同様に2次元の透過型の光スイッチ30Xを、Z軸方向に対して垂直に配置して、信号光グループ1a〜1eを光スイッチ30Xに入射させるとともに、信号光グループ1a〜1eの一つにつき一つの制御光パルスからなる、信号光グループ1a〜1eのそれぞれに同期した制御光2Xを、Y軸方向に対して垂直にし、X軸方向に対しては傾けて、光スイッチ30Xに入射させる。
【0079】
この場合、制御光2Xのパルス時間幅を、制御光2Xの光スイッチ30XのX軸方向における5つの領域への到達時間の差より十分短くする。
【0080】
したがって、光スイッチ30XのX軸方向における5つの領域から、信号光グループ1a〜1eのそれぞれのX軸方向における5つの信号光3A〜3Eが順次、切り出される。ただし、図の場合には、信号光グループ1e中の信号光3Eが一番最初に切り出され、信号光グループ1a中の信号光3Aが一番最後に切り出される。信号光3A〜3Eも、それぞれ一部が切り出される。
【0081】
そして、信号光グループ1e〜1aの信号光3E〜3Aが切り出された後の位置に、上述した集光光学系20および光導波路10を配置する。
【0082】
したがって、切り出された信号光グループ1e〜1aの信号光3E〜3Aが、互いの間に所定の時間差を持って集光され、光導波路10において、5×5チャンネルの信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光3が得られる。すなわち、5×5チャンネルの空間的に2次元のパラレル信号光1が、多重化されたシリアル信号光3に変換されることになる。
【0083】
この場合、パラレル信号光1を発光または変調する発光素子または空間光変調素子は、得ようとするシリアル信号光3のパルス時間間隔のチャンネル数倍の時間ごとに信号光を発光または変調できればよい。したがって、シリアル信号光3のビットレートを1Tbit/s、パルス時間間隔を1psとする場合には、例えば、パラレル信号光1が100×100画素についての2次元画像情報である場合には、1ps×100×100=10nsの時間ごとに応答できればよく、さらに、パラレル信号光1が1000×1000画素についての2次元画像情報である場合には、1μsの時間ごとに応答できればよい。したがって、パラレル信号光1を発光または変調する発光素子または空間光変調素子としては、現在考えられている、2次元面発光素子や、液晶などを用いた2次元空間光変調素子などを用いることができる。
【0084】
さらに、多重化後のシリアル信号光3のビットレートを1Tbit/s、パルス時間間隔を1psとする場合には、図1の実施形態で示したところから明らかなように、100×100チャンネルの2次元パラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合でも、光スイッチ30Yおよび30Xは、それぞれ数cm角でよい。
【0085】
以上のように、上述した実施形態によれば、2個の光スイッチを用いて、空間的に2次元の多チャンネルのパラレル信号光を、直接かつ容易に、1Tbit/s以上というような高ビットレートのシリアル信号光に変換することができる。
【0086】
なお、光スイッチ30YをY軸方向に対して傾けて配置し、制御光2Yを光スイッチ30Yに垂直に入射させてもよく、また、光スイッチ30XをX軸方向に対して傾けて配置し、制御光2Xを光スイッチ30Xに垂直に入射させてもよい。また、一方または双方の光スイッチを反射型にすることもできる。
【0087】
1個の光スイッチを用いて、空間的に2次元のパラレル信号光をシリアル信号光に変換することもできる。この場合には、図8に示すように、光スイッチ30を2次元のものとして、パラレル信号光1または制御光2に対して、2軸方向に傾きを有するように配置し、図では省略したが、他方の制御光またはパラレル信号光は、例えば光スイッチ30に垂直に入射させる。
【0088】
図9は、この場合の光多重方法および光多重装置の一実施形態を示し、透過型の光スイッチを用いて、これにパラレル信号光を垂直に入射させ、制御光を斜めに入射させる場合である。
【0089】
この実施形態では、2次元光源40から、パラレル信号光1として、その進行方向であるZ軸方向に垂直なX軸方向およびY軸方向の双方に空間的に並列な、4×4チャンネルの、それぞれ信号光のパルス時間幅が十分長いものを得る。
【0090】
このパラレル信号光1の光路上に、2次元の透過型の光スイッチ30を、Z軸方向に対して垂直に配置して、パラレル信号光1を光スイッチ30に入射させるとともに、パラレル信号光1に同期した制御光2を、X軸方向とY軸方向の双方に対して傾けて、光スイッチ30に入射させる。
【0091】
すなわち、時間幅の十分短い制御光パルスが、光スイッチ30の第1ライン上の4つの領域を順次照射し、次いで第2ライン上の4つの領域を順次照射し、次いで第3ライン上の4つの領域を順次照射し、次いで第4ライン上の4つの領域を順次照射するというように、光スイッチ30の4×4の領域を、得ようとするシリアル信号光3のパルス時間間隔に等しい時間間隔で順次、ラスタ走査するように、制御光2を光スイッチ30に入射させる。
【0092】
したがって、光スイッチ30の4×4の領域から、パラレル信号光1の4×4チャンネルの信号光のそれぞれ一部が、それぞれパルス時間幅の短い出力光3aとして順次、切り出される。
【0093】
そして、出力光3aが切り出された後の位置に、上述した集光光学系20および光導波路10を配置する。
【0094】
したがって、パラレル信号光1の4×4の信号光のそれぞれについての切り出された出力光3aが、互いの間に所定の時間差を持って集光され、光導波路10において、4×4チャンネルの信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光3が得られる。すなわち、4×4チャンネルの空間的に2次元のパラレル信号光1が、多重化されたシリアル信号光3に変換されることになる。
【0095】
なお、光スイッチ30の前方または後方には、図10に示すような、各チャンネルの信号光を個々に分離する透過ピクセル81を有するフィルタ80を配置することが好ましい。あるいはまた、光スイッチ30を、図11に示して後述するような互いに独立の光シャッタ部34を2次元的に並べて形成したものとしてもよい。
【0096】
この実施形態でも、図7の実施形態と同様に、2次元光源40としては、現在考えられている、2次元面発光素子などの発光素子や、液晶などを用いた2次元空間光変調素子などを用いることができる。また、多重化後のシリアル信号光3のビットレートを1Tbit/s、パルス時間間隔を1psとする場合には、100×100チャンネルの2次元パラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合でも、光スイッチ30は数cm角でよい。
【0097】
以上のように、上述した実施形態によれば、1個の光スイッチを用いて、空間的に2次元の多チャンネルのパラレル信号光を、直接かつ容易に、1Tbit/s以上というような高ビットレートのシリアル信号光に変換することができる。
【0098】
なお、光スイッチ30をX軸方向とY軸方向の双方に対して傾けて配置し、制御光2を光スイッチ30に垂直に入射させてもよい。また、光スイッチを反射型にすることもできる。
【0099】
図9で、光スイッチ30をパラレル信号光1の進行方向であるZ軸方向に垂直なY軸方向に対して傾けて配置し、制御光2をZ軸方向およびY軸方向に垂直なX軸方向に対して傾けて光スイッチ30に入射させ、または逆に、光スイッチ30をX軸方向に対して傾けて配置し、制御光2をY軸方向に対して傾けて光スイッチ30に入射させてもよい。
【0100】
この場合でも、図9の場合と同様に、光スイッチ30の4×4の領域から、パラレル信号光1の4×4チャンネルの信号光のそれぞれ一部が、それぞれパルス時間幅の短い出力光3aとして順次、切り出されて、集光光学系20および光導波路10により、互いの間に所定の時間差を持って集光され、光導波路10において、4×4チャンネルの信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光3が得られる。
【0101】
〔光スイッチの例…図11、図12〕
図11は、上述した光多重方法および光多重装置の光スイッチとして用いて好適な透過型光スイッチの一例を示す。
【0102】
この光スイッチは、石英基板31上に、フェムト秒オーダーで可飽和吸収を示す機能性薄膜32を形成し、その機能性薄膜32上に、アルミニウムの蒸着およびエッチングにより、遮光層33を所定パターンに形成して、機能性薄膜32の遮光層33で覆われていない部分34を、互いに独立の複数の光シャッタ部として機能させるものである。
【0103】
後述する実験のために実際に製造した例を示す。石英基板31は、濃硫酸に一昼夜浸漬後、流水洗浄し、さらに超純水中で超音波洗浄したものを用いた。機能性薄膜32としては、大面積化を考慮して、有機材料であるAlPc−F(フルオロ−アルミニウムフタロシアニン)を用いた。AlPc−Fは、波長600〜800nmに対して吸収を示し、パワー密度5×109W/cm2の入射光で45%の吸収変化を生じる。
【0104】
石英基板31上に、このAlPc−Fを150度、10−6Torrで真空蒸着して、0.8μm厚の機能性薄膜32を形成した。この機能性薄膜32上に、アルミニウムを10−6Torrで500nm厚に蒸着し、塩酸を用いた通常のエッチングを行って、遮光層33を所定パターンに形成し、光シャッタ部34を形成した。
【0105】
機能性薄膜32としては、AlPc−F以外に、ポリジアセチレンやポリチオフェンなどのπ共役系高分子、スクエアリリウムなどの色素会合体、C60薄膜などを用いることができる。
【0106】
また、遮光層33は、光の透過を阻止すればよいので、アルミニウムのように光を反射するものではなく、光を十分に吸収するものでもよい。さらに、石英基板31のような透光性基板を設ける場合には、遮光層33を、機能性薄膜32上ではなく、その透光性基板の機能性薄膜32が形成される面と反対側の面上に形成してもよい。また、透光性基板はなくてもよく、AlPc−Fなどの機能性材料からなるベース層の一面に遮光層33を設けるだけでもよい。
【0107】
図12は、上述した光多重方法および光多重装置の光スイッチとして用いて好適な反射型光スイッチの一例を示す。
【0108】
この光スイッチは、シリコン基板35上に、制御光が照射されるか否かによって屈折率が変化し、干渉反射による反射率が変化する反射層36を、互いに独立の複数の実効スイッチ部として形成したものである。
【0109】
反射層36としては、低温成長Beドープ歪InGaAs/InAlAsのMQW(多重量子井戸)を用いることができる。このMQWは、波長1.535μm、光強度10pJの入射光に対して、動作時間250fs、繰り返し周波数20GHzで応答し、この発明の光多重方法および光多重装置に用いる光スイッチとして十分な機能を有する。
【0110】
ただし、反射層36としては、他の材料を用いることもできる。また、基板としても、シリコン基板35に限らず、反射層36に比べて反射率が十分に低いものであれば、他の材料のものを用いることができる。
【0111】
〔実験例…図13〕
図13は、図11に示した透過型光スイッチを実際に作製して、この発明の光多重方法における光切り出し動作を確認した際に用いたシステムを示す。ただし、信号光として1次元ライン状の連続光を用い、制御光の照射によって、これを2つの光パルスの列に変換した場合である。
【0112】
後段にSHGユニット(波長変換ユニット)を備える1.55μmCW半導体レーザ61からの1.55μmのレーザ光を、SHGユニットのKDP結晶に入射させて775nmに波長変換し、光ファイバ62中を通した後、2枚のシリンドリカルレンズ63で1次元ライン状に広げて、信号光とした。この信号光を、図1の実施形態で示したような光切り出し動作をする光スイッチ30に垂直に入射させた。
【0113】
光通信では、主として1.55μm帯の信号光が用いられる。しかし、光スイッチ30の図11に示した機能性薄膜32を形成するAlPc−Fは、上述したように600〜800nmに対して吸収を示す。そのため、1.55μmのレーザ光を、1/2の775nmに波長変換して、信号光としたものである。
【0114】
同時に、後段に再生増幅器を備えるチタン・サファイアレーザ(Clark−MXR:繰り返し周波数100MHz)64からの、パルス時間幅がフェムト秒オーダーのパルスを、再生増幅器で増幅した後、ミラー65で反射させ、エキスパンダ66で広げて制御光とし、光スイッチ30に斜めに入射させた。
【0115】
光スイッチ30を透過した信号光は、2枚のシリンドリカルレンズ67で集光して、ストリークカメラ(浜松ホトニクス製、C5680/M5675)68に入射させた。
【0116】
ストリークカメラ68の掃引時間は300psで、掃引タイミングは、チタン・サファイアレーザ64の発振出力を時間遅延素子69で遅延させて制御用コンピュータ70に供給し、制御用コンピュータ70でストリークカメラ68を制御することにより制御した。
【0117】
光スイッチ30は、図11に示して上述した機能性薄膜32としてAlPc−Fを用い、遮光層33で覆われていない光シャッタ部34を2個形成したものである。そのサイズは、2個の光シャッタ部34をそれぞれ6mmのルート2倍の8.5mm、その間隔を15mmのルート2倍の21.2mmとした。制御光の光強度は、ゲート光として十分な5×1010W/pulse とした。
【0118】
制御光を光スイッチ30に45°の角度で入射させると、2個の光シャッタ部34およびその間隔のサイズに対応して、それぞれ半値幅が20ps以下で、パルス間隔が50psの2つの光パルスが連続光から切り出されて、ストリークカメラ68上に2つの輝点が観測されることが認められた。制御光を照射しなかったときには、ストリークカメラ68上に輝点は観測されなかった。
【0119】
光スイッチ30をサイズを変えて数種類作成し、同様の実験を行ったところ、2つの輝点の半値幅およびパルス間隔が、2個の光シャッタ部34およびその間隔のサイズに良く対応することが分かった。したがって、上述した各実施形態の光多重方法および光多重装置によれば、それぞれ上述した光多重を行うことができることが分かる。
【0120】
【発明の効果】
上述したように、この発明によれば、空間的に1次元または2次元の多チャンネルのパラレル信号光を、直接かつ容易に、1Tbit/s以上というような高ビットレートのシリアル信号光に変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の光多重方法および光多重装置の一実施形態を示す図である。
【図2】図1の方法ないし装置の説明に供する図である。
【図3】この発明の光多重方法および光多重装置の他の実施形態を示す図である。
【図4】図3の方法ないし装置の説明に供する図である。
【図5】この発明の光多重方法および光多重装置のさらに他の実施形態を示す図である。
【図6】この発明の光多重方法および光多重装置のさらに他の実施形態を示す図である。
【図7】2次元パラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合の一実施形態を示す図である。
【図8】2次元パラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合の他の実施形態の原理を示す図である。
【図9】2次元パラレル信号光をシリアル信号光に変換する場合の他の実施形態を示す図である。
【図10】図9の実施形態に用いて好適なフィルタを示す図である。
【図11】この発明の光多重方法および光多重装置に用いる透過型光スイッチの一例を示す図である。
【図12】この発明の光多重方法および光多重装置に用いる反射型光スイッチの一例を示す図である。
【図13】実験に用いたシステムを示す図である。
【符号の説明】
1…パラレル信号光、1A〜1F…信号光、1a〜1e…信号光グループ、
2,2X,2Y…制御光、2a…制御光パルス、
3…シリアル信号光、3A〜3F,3a…出力光(信号光)、
10…光導波路、
20…集光光学系、
30,30X,30Y…光スイッチ、Wp〜Wu…領域、W…所定幅、
32…機能性薄膜(ベース層)、33…遮光層、34…光シャッタ部、
35…シリコン基板(基板)、36…反射層(実効スイッチ部)、
40…2次元光源、
50…ハーフミラー、
80…フィルタ
Claims (14)
- 一軸方向において空間的に並列に進行する複数の信号光からなるパラレル信号光の光路上に、一方向に所定幅の広がりを有し、制御光が照射されるか否かによってオンオフ状態が切り替えられる光スイッチを、その前記一方向を前記パラレル信号光が存在する面内において前記パラレル信号光の進行方向に対して傾けて配置し、
前記パラレル信号光に同期し、かつ進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられた制御光を、その進行方向を前記一方向に対して垂直にして、前記所定幅に渡って前記光スイッチに入射させて、前記光スイッチの前記所定幅内の異なる領域から、前記複数の信号光のそれぞれ一部を、それぞれ出力光として同時に切り出し、
その切り出した複数の出力光を集光して、複数の信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光を得る光多重方法。 - 一軸方向およびこれと交差する他軸方向の2軸方向において空間的に並列に進行する多数の信号光からなるパラレル信号光の光路上に、一方向およびこれと交差する他方向にそれぞれ所定幅の広がりを有し、制御光が照射されるか否かによってオンオフ状態が切り替えられる光スイッチを、その光入射面を前記一軸方向および前記他軸方向に対して傾けて配置し、
前記パラレル信号光に同期し、かつ進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられた制御光を、その進行方向を前記光入射面に対して垂直にして、前記一方向および前記他方向の所定幅に渡って前記光スイッチに入射させて、前記光スイッチの前記一方向および前記他方向の所定幅内の異なる領域から、前記多数の信号光のそれぞれ一部を、それぞれ出力光として同時に切り出し、
その切り出した多数の出力光を集光して、多数の信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光を得る光多重方法。 - 一軸方向およびこれと交差する他軸方向の2軸方向において空間的に並列に進行する多数の信号光からなるパラレル信号光の光路上に、一方向およびこれと交差する他方向にそれぞれ所定幅の広がりを有し、制御光が照射されるか否かによってオンオフ状態が切り替えられる光スイッチを、その光入射面を前記一軸方向に対して傾けて配置し、
前記パラレル信号光に同期し、かつ進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられた制御光を、その進行方向を前記他軸方向に対して傾けて、前記一方向および前記他方向の所定幅に渡って前記光スイッチに入射させて、前記光スイッチの前記一方向および前記他方向の所定幅内の異なる領域から、前記多数の信号光のそれぞれ一部を、それぞれ出力光として順次切り出し、
その切り出した多数の出力光を集光して、多数の信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光を得る光多重方法。 - 請求項1,2または3の光多重方法において、
前記光スイッチとして、前記制御光が照射された瞬間だけ、オン状態として前記信号光を所定値以上の透過率で透過させるものを用いる光多重方法。 - 請求項4の光多重方法において、前記光スイッチは、
前記制御光が照射されるか否かによって吸収係数が変化する機能性材料からなるベース層と、
このベース層に対して距離を隔てることなく、または距離を隔てて、このベース層上に形成された遮光層とを備え、
前記ベース層の前記遮光層で覆われていない部分が、互いに独立の複数の光シャッタ部として機能するものである光多重方法。 - 請求項1,2または3の光多重方法において、
前記光スイッチとして、前記制御光が照射された瞬間だけ、オン状態として前記信号光を所定値以上の反射率で反射させるものを用いる光多重方法。 - 請求項6の光多重方法において、前記光スイッチは、 基板と、この基板上に形成された、前記制御光が照射されるか否かによって反射率が変化する反射層とを備え、その反射層が、互いに独立の複数の実効スイッチ部として機能するものである光多重方法。
- 光スイッチ、制御光発生源、および集光光学系を備え、
前記光スイッチは、一方向に所定幅の広がりを有し、制御光が照射されるか否かによってオンオフ状態が切り替えられるとともに、一軸方向において空間的に並列に進行する複数の信号光からなるパラレル信号光の光路上に、前記一方向が前記パラレル信号光の存在する面内において前記パラレル信号光の進行方向に対して傾けられて配置されたものであり、
前記制御光発生源は、前記パラレル信号光に同期し、かつ進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられた制御光を、その進行方向を前記一方向に対して垂直にして、前記所定幅に渡って前記光スイッチに入射させて、前記光スイッチの前記所定幅内の異なる領域から、前記複数の信号光のそれぞれ一部を、それぞれ出力光として同時に切り出すものであり、
前記集光光学系は、その切り出された複数の出力光を集光して、複数の信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光を得るものである光多重装置。 - 光スイッチ、制御光発生源、および集光光学系を備え、
前記光スイッチは、一方向およびこれと交差する他方向にそれぞれ所定幅の広がりを有し、制御光が照射されるか否かによってオンオフ状態が切り替えられるとともに、一軸方向およびこれと交差する他軸方向の2軸方向において空間的に並列に進行する多数の信号光からなるパラレル信号光の光路上に、その光入射面が前記一軸方向および前記他軸方向に対して傾けられて配置されたものであり、
前記制御光発生源は、前記パラレル信号光に同期し、かつ進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられた制御光を、その進行方向を前記光入射面に対して垂直にして、前記一方向および前記他方向の所定幅に渡って前記光スイッチに入射させて、前記光スイッチの前記一方向および前記他方向の所定幅内の異なる領域から、前記多数の信号光のそれぞれ一部を、それぞれ出力光として同時に切り出すものであり、
前記集光光学系は、その切り出された多数の出力光を集光して、多数の信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光を得るものである光多重装置。 - 光スイッチ、制御光発生源、および集光光学系を備え、
前記光スイッチは、一方向およびこれと交差する他方向にそれぞれ所定幅の広がりを有し、制御光が照射されるか否かによってオンオフ状態が切り替えられるとともに、一軸方向およびこれと交差する他軸方向の2軸方向において空間的に並列に進行する多数の信号光からなるパラレル信号光の光路上に、その光入射面が前記一軸方向に対して傾けられて配置されたものであり、
前記制御光発生源は、前記パラレル信号光に同期し、かつ進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられた制御光を、その進行方向を前記他軸方向に対して傾けて、前記一方向および前記他方向の所定幅に渡って前記光スイッチに入射させて、前記光スイッチの前記一方向および前記他方向の所定幅内の異なる領域から、前記多数の信号光のそれぞれ一部を、それぞれ出力光として順次切り出すものであり、
前記集光光学系は、その切り出された多数の出力光を集光して、多数の信号光が時間的に多重化されたシリアル信号光を得るものである光多重装置。 - 請求項8,9または10の光多重装置において、
前記光スイッチが、前記制御光が照射された瞬間だけ、オン状態として前記信号光を所定値以上の透過率で透過させるものである光多重装置。 - 請求項11の光多重装置において、前記光スイッチは、
前記制御光が照射されるか否かによって吸収係数が変化する機能性材料からなるベース層と、
このベース層に対して距離を隔てることなく、または距離を隔てて、このベース層上に形成された遮光層とを備え、
前記ベース層の前記遮光層で覆われていない部分が、互いに独立の複数の光シャッタ部として機能するものである光多重装置。 - 請求項8,9または10の光多重装置において、
前記光スイッチが、前記制御光が照射された瞬間だけ、オン状態として前記信号光を所定値以上の反射率で反射させるものである光多重装置。 - 請求項13の光多重装置において、前記光スイッチは、
基板と、この基板上に形成された、前記制御光が照射されるか否かによって反射率が変化する反射層とを備え、その反射層が、互いに独立の複数の実効スイッチ部として機能するものである光多重装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16384997A JP3575518B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 光多重方法および光多重装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16384997A JP3575518B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 光多重方法および光多重装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004146773A Division JP3815570B2 (ja) | 2004-05-17 | 2004-05-17 | 光多重方法および光多重装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1115029A JPH1115029A (ja) | 1999-01-22 |
JP3575518B2 true JP3575518B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=15781933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16384997A Expired - Lifetime JP3575518B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 光多重方法および光多重装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3575518B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005191829A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 光パルスタイミング検出装置、光パルスタイミング検出方法、光パルスタイミング調整装置、光パルスタイミング調整方法、光パルス処理装置、及び光パルス処理方法 |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP16384997A patent/JP3575518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1115029A (ja) | 1999-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8330960B2 (en) | All optical and hybrid reflection switch at a semiconductor/glass interface due to laser beam intersection | |
DE3882715T2 (de) | Elektro-optische wellenleitervorrichtung. | |
EP0193852B1 (de) | Integrierte Resonatormatrix zum wellenlängenselektiven Trennen bzw. Zusammenfügen von Kanälen im Frequenzbereich der optischen Nachrichtentechnik | |
US11853847B2 (en) | Freely scalable quantum computing using a 2D atomic emitter array with massively parallel optical interconnects | |
JP4474625B2 (ja) | 超広帯域可変波長多重パルス波形整形装置 | |
CN102665999A (zh) | 激光加工方法 | |
US7035498B2 (en) | Ultra-fast all-optical switch array | |
JP3791571B2 (ja) | 光分配方法および光分配装置 | |
JP4332425B2 (ja) | 入射光学波面の所望の部分を位相シフトするための活性光学系 | |
JP3575518B2 (ja) | 光多重方法および光多重装置 | |
JP3815570B2 (ja) | 光多重方法および光多重装置 | |
US4838987A (en) | Method of etching a semiconductor body | |
WO2001065308A2 (en) | Optical switch and wavelength converter based on electromagnetically induced transparency | |
Tan et al. | Self-timed integrated-optical serial-to-parallel converter for 100 Gbit/s time demultiplexing | |
Li et al. | A switch-based integrated 2D beam-steering device for Lidar application | |
Boffi et al. | All-optical free-space processing for optical communication signals | |
Jiang et al. | A monolithic InP-based photonic integrated circuit for optical arbitrary waveform generation | |
JP4072850B2 (ja) | 光パルスタイミング検出装置、光パルスタイミング検出方法、光パルスタイミング調整装置、及び光パルスタイミング調整方法 | |
JP3988398B2 (ja) | 光スイッチ、光信号変換装置および光信号変換方法 | |
Li et al. | A cylindrical lens-based integrated 2D beam-steering device using staircase grating emitters | |
KR930004410B1 (ko) | 광 시스템 | |
JP2003185864A (ja) | フォトニック結晶光機能素子 | |
JP4121409B2 (ja) | 光出力装置 | |
JP3823698B2 (ja) | 光信号変調装置および光信号変調方法、ならびに、光コード生成装置および光コード生成方法 | |
JP2004221597A (ja) | 非晶質半導体層を結晶化するための装置および方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040318 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040517 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040616 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040629 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716 Year of fee payment: 6 |