JP3635556B2 - Optical signal processor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のチャネルの光信号を光領域で時分割多重した 100Gbit/s を越える超高速光信号を入力し、各チャネルの光信号に時分割分離する光信号処理装置に関する。また、時分割分離した光信号を各チャネルごとに通過または分岐・挿入する光信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、 100Gbit/s を越える超高速光信号の処理は、電気信号処理速度限界を越えるので、光非線形現象を利用した方法を用いて電気信号処理可能な低速度の光信号に時分割分離した上で処理する方法がとられている。例えば、1チャネル当たり10Gbit/s の光信号を10チャネル時分割多重して 100Gbit/s とした超高速光信号に対しては、この超高速光信号に同期した10GHzのタイミングクロックを抽出し、このタイミングクロックを用いて10Gbit/s 、10チャネルの光信号を時分割分離する。そのために、超高速光信号に同期したタイミングクロックを抽出する回路および光パルス時分割分離回路が用いられる。
【0003】
超高速光信号に同期したタイミングクロックの抽出回路としては、例えば特開平7−287264号公報(光相関検出回路および光クロック位相同期ループ回路)に記載のものがある。これには、光領域で時分割多重された超高速光信号から、その光信号に同期し、そのビットレートの整数分の1の周波数のタイミングクロックを抽出する回路構成が開示されている。
【0004】
また、超高速光信号から任意のチャネルの光信号を時分割分離する光パルス時分割分離回路としては、光信号とそのチャネルに同期したクロック光パルスとの相互作用による光非線形現象を用いる構成が知られている。この構成では、位相シフタや光遅延線等を用いて選択するチャネルごとに所定の遅延量を有するクロック光パルスを生成する光源と、光非線形処理部と、光非線形処理部で光非線形現象を生じさせるのに十分な光パワーを得るための高出力光増幅器が必要になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来構成では、時分割分離するチャネル数が増えるに従ってクロック光パルスの数も増え、クロック光パルス光源の構成が複雑になるとともに、動作が不安定になる問題があった。すなわち、複数のクロック光パルスにそれぞれ所定の遅延量を設定しても、その後の複数の光非線形処理部を安定に動作させることが難しく、同期外れを起こす問題点があった。したがって、 100Gbit/s を越える超高速光信号を入力し、光非線形現象を利用して各チャネルの光信号を時分割分離することは容易ではなかった。
【0006】
本発明は、超高速光信号とクロック光パルスの光非線形現象を用いて時分割分離する構成ではなく、超高速光信号のビットレートの半分以下のクロック周波数で動作可能な光変調器を用い、安定に 100Gbit/s を越える超高速光信号を各チャネルの光信号に時分割分離することができる光信号処理装置を提供することを目的とする。また、この構成によって時分割分離した光信号を各チャネルごとに通過または分岐・挿入する光信号処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の光信号処理装置は、光分岐器と、タイミング抽出回路と、クロック生成手段と、各チャネル対応の光変調器とにより構成される。タイミング抽出回路は、各チャネルごとに所定のビットレートを有するNチャネル(Nは2以上の整数)の光信号を時分割多重してビットレートfとなった超高速光信号を入力し、その超高速光信号に同期した周波数f/k(kは自然数)のタイミングクロックを出力する。クロック生成手段は、クロックトラッキング手段から与えられる周波数f/kのタイミングクロックを分配し、各チャネルのビットレートに応じてそれぞれ逓倍し、かつ各チャネルの位相に合わせたタイミングクロックおよび位相調整用のタイミングクロックを生成する。各光変調器は、各チャネルの位相に合わせたタイミングクロックにより駆動され、光分岐器で分配された超高速光信号から各チャネルの光信号を時分割分離して出力する。
【0008】
また、クロック生成手段から位相調整用として出力されるタイミングクロックにより駆動される光変調器で時分割分離された光信号を電気信号に変換し、その電気信号とタイミング抽出回路から出力される周波数f/kのタイミングクロックとを位相比較し、両者が一致するようにタイミングクロックの位相を制御してクロック生成手段に与えるクロックトラッキング手段を備える。
【0009】
また、時分割分離した光信号を各チャネルごとに通過または分岐・挿入する光信号処理装置は、以上の構成に加えて、各光変調器で時分割分離された各チャネルの光信号と、各チャネルごとに新たに挿入される光信号とを入力し、各チャネルごとにその一方を選択して出力するチャネル選択回路と、チャネル選択回路で選択された各チャネルの光信号に所定の遅延を与え、時間スロットの入れ替えを行う光遅延制御部と、周波数f/kのタイミングクロックに同期した周波数fのクロック光パルスを出力するクロック光源と、クロック光パルスと光遅延制御部から出力される各チャネルの光信号のアンドをとり、時分割多重されたビットレートfの超高速光信号を出力する時分割多重部とを備える。
【0010】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の光信号処理装置の第1の実施形態を示す。本実施形態では、40Gbit/s の光信号が2チャネル、20Gbit/s の光信号が2チャネル時分割多重され、120 Gbit/s のビットレートを有する超高速光信号が入力されるものとする。
【0011】
図において、ビットレートf(= 120Gbit/s )の超高速光信号は、光分岐器11によりタイミング抽出回路12および各光変調器13−0〜13−4へ分配される。タイミング抽出回路12では、超高速光信号に同期した周波数f/k(kは自然数、ここではk=6、f/k=20GHz)のタイミングクロックを出力する。このタイミングクロックは、位相制御器14、クロック分配器15、光変調器駆動回路16を介して各光変調器13−0〜13−4の駆動信号となる。また、光変調器13−0の出力光信号を電気信号に変換する光検出器17、位相比較器18、位相制御器14により、クロックトラッキング手段が構成される。
【0012】
位相制御器14は、タイミングクロックの位相を位相比較器18から出力される誤差信号に従って制御する。クロック分配器15は、位相制御されたタイミングクロックを5分配する。光変調器駆動回路16は、5分配された各タイミングクロックに対して、時分割多重された各チャネルのビットレートに応じて逓倍し、各チャネルの位相に同期するように所定の遅延を与え、さらに光変調器を駆動可能なレベルまで電気増幅し、所定のバイアス電圧を付加して光変調器13−0〜13−4に入力する。
【0013】
ここで、各光変調器13−0〜13−4の駆動クロックは、図2に示すようにそれぞれ20GHz、40GHz、40GHz、20GHz、20GHzとし、さらに各ビットレートに応じたチャネルの位相に合わせることにより、各チャネルの光信号が時分割分離される。
【0014】
クロックトラッキング手段は、安定な時分割分離動作のために必要に応じて設けられるものである。光変調器13−0で時分割分離された光信号は光検出器17で電気信号に変換され、その電気信号とタイミング抽出回路12から出力されるタイミングクロックが位相比較器18で位相比較され、両者が一致するように位相制御器14によってクロック分配器15へのタイミングクロック位相を制御する。すなわち、クロックトラッキング手段により、タイミング抽出回路12で抽出されたタイミングクロックが各光変調器へ分配される際に受ける遅延ゆらぎが補償される。これにより、装置内温度等の変化により、分配されるタイミングクロックに遅延ゆらぎが生じても、安定な光変調器出力を得ることができる。
【0015】
以上の構成において、光分岐器11の入力からタイミング抽出回路12および各光変調器13−0〜13−4への光信号遅延を等しく設定することにより、光変調器13−1〜13−4で各チャネルの光信号を時分割分離することができる。さらに、タイミング抽出回路12で抽出されるタイミングクロックが、装置内温度等の変化により各光変調器13へ分配される際に受ける遅延ゆらぎを補償できるので、安定に光変調器を駆動することができる。これにより、 100Gbit/s を越える超高速光信号を各チャネルの光信号に時分割分離することができる。
【0016】
(第2の実施例)
図3は、本発明の光信号処理装置の第2の実施例を示す。本実施形態では、20Gbit/s の光信号が5チャネル時分割多重され、100 Gbit/s のビットレートを有する超高速光信号が入力されるものとする。
【0017】
図において、ビットレートf(= 100Gbit/s )の超高速光信号は、光分岐器11によりタイミング抽出回路12および各光変調器13−0〜13−5へ分配される。タイミング抽出回路12では、超高速光信号に同期した周波数f/k(kは自然数、ここではk=5、f/k=20GHz)のタイミングクロックを出力する。このタイミングクロックは、位相制御器14、クロック分配器15、光変調器駆動回路16を介して各光変調器13−0〜13−4の駆動信号となる。また、光変調器13−0の出力光信号を電気信号に変換する光検出器17、位相比較器18、位相制御器14により、クロックトラッキング手段が構成される。なお、クロックトラッキング手段については第1の実施形態と同様である。
【0018】
位相制御器14は、タイミングクロックの位相を位相比較器18から出力される誤差信号に従って制御する。クロック分配器15は、位相制御されたタイミングクロックを7分配する。光変調器駆動回路16は、各タイミングクロックに対して時分割多重された各チャネルの位相に同期するように所定の遅延を与え、さらに光変調器を駆動可能なレベルまで電気増幅し、所定のバイアス電圧を付加して光変調器13−0〜13−5に入力する。
【0019】
光変調器13−1〜13−5から出力された光信号は、それぞれ光検出器17−1〜17−5で20Gbit/s の電気信号に変換される。すなわち、 100Gbit/s の超高速光信号が5チャネルの20Gbit/s の電気信号に時分割分離される。各チャネルの20Gbit/s の電気信号は、クロック分配器15から出力されるタイミングクロックによって駆動される時分割分離回路19に入力され、各チャネルごとにさらに8チャネルに時分割分離され、合計で40チャネルの 2.5Gbit/s の電気信号に変換される。
【0020】
(第3の実施例)
図4は、本発明の光信号処理装置の第3の実施例を示す。
本実施形態の特徴は、第1の実施形態の構成において、光変調器13−1〜13−4で時分割分離される各チャネルの光信号の分岐・挿入を行う構成を付加したところにある。
【0021】
光変調器13−1〜13−4で時分割分離された各チャネルの光信号はチャネル選択回路21に入力され、そのまま通過するか、挿入ポートから入力された挿入信号と入れ替えに分岐ポートへ分岐信号として出力される。チャネル選択回路21から出力される各チャネルの通過信号または挿入信号は、光遅延制御部22で各チャネル間の時間スロットの入れ替えを行い、時分割多重部23に入力される。時分割多重部23は光アンド回路(例えば四光波混合回路)で構成され、クロック光源24から出力されるクロック光パルスと各チャネルの通過信号または挿入信号のアンドをとり、各チャネルの光信号が時分割多重して出力される。
【0022】
なお、チャネル選択回路21に入力される各チャネルの挿入信号は、遅延制御部25でタイミング抽出回路12から出力されるタイミングクロックに同期がとられる。また、光遅延制御部22およびクロック光源24も、同じタイミングクロックに同期して動作する。
【0023】
また、クロックトラッキング手段を構成する光変調器13−0、光検出器17、位相比較器18、位相制御器14は、第1の実施形態のものと同様であり、必要に応じて備えられる。
【0024】
ところで、以上説明した各実施形態におけるチャネル数およびビットレートの値は一例であり、その他の値に設定しても同様である。また、光変調器としては、駆動するクロックに対して透過光信号特性が高速である電界吸収型光変調器が好適であるが、その他にも干渉型光スイッチ等の公知の光変調器を用いることができる。また、光分岐器11としては、光ファイバカプラまたは石英系光導波路を用いることができる。また、位相比較器18では、種々の公知技術により各信号を低周波信号に変換した後に位相比較する構成としてもよい。
【0025】
(第4の実施例)
図5は、本発明の光信号処理装置の第4の実施例を示す。
本実施形態の特徴は、第3の実施形態におけるタイミング抽出回路12に用いられる光変調器と、各チャネルの光信号を時分割分離する光変調器を共通化したところにある。また、入力される超高速光信号のビットレートは 100Gbit/s であり、その内の10Gbit/s の光信号の分岐・挿入を行うものとする。また、通過するチャネルと分岐・挿入するチャネルが異なるものとする。
【0026】
タイミング抽出回路12は、40GHz光変調器31、光検出器32、ミキサ33、位相比較器34、10GHzVCO35、逓倍器(×4)36により構成される。10GHzVCO35の出力信号は、逓倍器36で4逓倍されて40GHz信号となり、40GHz光変調器31を駆動する。ビットレート 100Gbit/s の超高速光信号は40GHz光変調器31で変調され、その出力光に含まれる20GHz成分(基本繰り返し成分の周囲の光変調サイドバンド間ビート成分)が光検出器32で検出される。光検出器32から出力される20GHz信号はミキサ33で10GHz信号に変換され、基準信号となる10GHzVCO35の出力信号と位相比較器34で位相比較される。位相比較器34は、誤差信号を10GHzVCO35にフィードバックする。このようなPLL構成により、10GHzVCO35から超高速光信号に同期した10GHzのタイミングクロックが得られる。
【0027】
40GHz光変調器31から出力される20Gbit/s の光信号は、さらに10GHz光変調器37に入力されて10Gbit/s の光信号が得られる。このように、40GHz光変調器31は、タイミングクロックの抽出とともに10Gbit/s の光信号の時分割分離に用いられる。
【0028】
チャネル選択回路38、時分割多重部39、タイミング抽出回路12で抽出されたタイミングクロックにより駆動される 100GHzクロック光源40、は、図4におけるチャネル選択回路21、時分割多重部23、クロック光源24に対応する。なお、図4における光遅延制御部22は省略されている。また、タイミングクロックにより駆動される10Gbit/s 挿入信号源41は、図4における遅延制御部25と同様にタイミングクロックに同期した挿入信号を出力する。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光信号処理装置は、超高速光信号に同期し、周波数がそのビットレートの整数分の一のタイミングクロックを出力するタイミング抽出回路と、超高速光信号のビットレートの半分以下のクロック周波数で動作可能な光変調器を用いることにより、簡単な構成で安定に 100Gbit/s を越える超高速光信号を各チャネルの光信号に時分割分離することができる。また、時分割分離した光信号を各チャネルごとに通過または分岐・挿入し、さらに各チャネル間で時間スロットの入れ替えも行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光信号処理装置の第1の実施形態を示すブロック図。
【図2】第1の実施形態における各光変調器を駆動するタイミングクロックを示す図。
【図3】本発明の光信号処理装置の第2の実施形態を示すブロック図。
【図4】本発明の光信号処理装置の第3の実施形態を示すブロック図。
【図5】本発明の光信号処理装置の第4の実施形態を示すブロック図。
【符号の説明】
11 光分岐器
12 タイミング抽出回路
13 光変調器
14 位相制御器
15 クロック分配器
16 光変調器駆動回路
17 光検出器
18 位相比較器
19 時分割分離回路
21 チャネル選択回路
22 光遅延制御部
23 時分割多重部
24 クロック光源
31 40GHz光変調器
32 光検出器
33 ミキサ
34 位相比較器
35 10GHzVCO(電圧制御発振器)
36 逓倍器(×4)
37 10GHz光変調器
38 チャネル選択回路
39 時分割多重部
40 100GHzクロック光源
41 10Gbit/s 挿入信号源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical signal processing apparatus that inputs an ultrahigh-speed optical signal exceeding 100 Gbit / s obtained by time-division multiplexing optical signals of a plurality of channels in an optical domain and separates the optical signals of each channel into optical signals. The present invention also relates to an optical signal processing apparatus that passes, branches, or inserts time-separated optical signals for each channel.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, processing of ultra-high-speed optical signals exceeding 100 Gbit / s exceeds the limit of electrical signal processing speed, so time-division separation into low-speed optical signals capable of electrical signal processing using a method utilizing optical nonlinearity The method of processing is taken. For example, for an ultrahigh-speed optical signal of 10 Gbit / s optical signal per channel that is time-division multiplexed 10 channels into 100 Gbit / s, a 10 GHz timing clock synchronized with the ultrahigh-speed optical signal is extracted. A 10 Gbit / s, 10 channel optical signal is time-division separated using a timing clock. For this purpose, a circuit for extracting a timing clock synchronized with an ultrafast optical signal and an optical pulse time division separation circuit are used.
[0003]
An example of a timing clock extraction circuit synchronized with an ultrahigh-speed optical signal is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-287264 (optical correlation detection circuit and optical clock phase locked loop circuit). This discloses a circuit configuration for extracting a timing clock having a frequency of an integer of the bit rate in synchronization with the optical signal from an ultrafast optical signal time-division multiplexed in the optical domain.
[0004]
An optical pulse time-division separation circuit that time-separates an optical signal of an arbitrary channel from an ultrahigh-speed optical signal has a configuration that uses an optical nonlinear phenomenon due to the interaction between an optical signal and a clock optical pulse synchronized with the channel. Are known. In this configuration, a light source that generates a clock light pulse having a predetermined delay amount for each channel to be selected using a phase shifter, an optical delay line, etc., an optical nonlinear processing unit, and an optical nonlinear processing unit generate an optical nonlinear phenomenon. There is a need for a high-power optical amplifier to obtain sufficient optical power.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional configuration described above, the number of clock light pulses increases as the number of time-division-separated channels increases, and the configuration of the clock light pulse light source becomes complicated and the operation becomes unstable. That is, even if a predetermined delay amount is set for each of the plurality of clock light pulses, it is difficult to stably operate the plurality of optical nonlinear processing units thereafter, causing a problem of loss of synchronization. Therefore, it is not easy to input an ultrahigh-speed optical signal exceeding 100 Gbit / s and time-separate the optical signal of each channel using the optical nonlinear phenomenon.
[0006]
The present invention is not time-division-separated using an optical nonlinear phenomenon of an ultrafast optical signal and a clock optical pulse, but uses an optical modulator that can operate at a clock frequency less than half the bit rate of the ultrafast optical signal, An object of the present invention is to provide an optical signal processing apparatus capable of stably time-separating an ultrahigh-speed optical signal exceeding 100 Gbit / s into optical signals of respective channels. It is another object of the present invention to provide an optical signal processing apparatus that passes, branches, or inserts an optical signal time-division-separated by this configuration for each channel.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The optical signal processing apparatus according to the present invention includes an optical branching device, a timing extraction circuit, a clock generation unit, and an optical modulator corresponding to each channel. The timing extraction circuit inputs an ultrahigh-speed optical signal having a bit rate f obtained by time-division multiplexing optical signals of N channels (N is an integer of 2 or more) having a predetermined bit rate for each channel. A timing clock having a frequency f / k (k is a natural number) synchronized with the high-speed optical signal is output. The clock generation means distributes the timing clock of the frequency f / k given from the clock tracking means , multiplies each according to the bit rate of each channel, and the timing clock and the timing for phase adjustment in accordance with the phase of each channel Generate a clock. Each optical modulator is driven by a timing clock in accordance with the phase of each channel, and outputs the optical signal of each channel by time-division separation from the ultrahigh-speed optical signal distributed by the optical splitter.
[0008]
Also, the optical signal time-separated by an optical modulator driven by a timing clock output for phase adjustment from the clock generation means is converted into an electrical signal, and the frequency f output from the electrical signal and the timing extraction circuit A clock tracking unit is provided that compares the phase with the timing clock of / k and controls the phase of the timing clock so that they coincide with each other and supplies the phase to the clock generation unit .
[0009]
In addition to the above configuration, the optical signal processing device that passes, branches, or inserts the time-division-separated optical signal for each channel, in addition to the above-described configuration, A channel selection circuit that inputs an optical signal newly inserted for each channel, selects and outputs one of each channel, and gives a predetermined delay to the optical signal of each channel selected by the channel selection circuit , An optical delay control unit for exchanging time slots, a clock light source for outputting a clock optical pulse of frequency f synchronized with a timing clock of frequency f / k, and each channel output from the clock optical pulse and the optical delay control unit And a time-division multiplexing unit for outputting an ultrafast optical signal with a bit rate f that is time-division multiplexed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of the optical signal processing apparatus of the present invention. In this embodiment, it is assumed that a 40 Gbit / s optical signal is two-channel and a 20 Gbit / s optical signal is time-division multiplexed into two channels, and an ultrahigh-speed optical signal having a bit rate of 120 Gbit / s is input.
[0011]
In the figure, an ultrafast optical signal with a bit rate f (= 120 Gbit / s) is distributed by the optical branching device 11 to the
[0012]
The
[0013]
Here, as shown in FIG. 2, the drive clocks of the optical modulators 13-0 to 13-4 are 20 GHz, 40 GHz, 40 GHz, 20 GHz, and 20 GHz, respectively, and further matched to the phase of the channel corresponding to each bit rate. Thus, the optical signals of each channel are time-division separated.
[0014]
The clock tracking means is provided as necessary for stable time division separation operation. The optical signal time-division-separated by the optical modulator 13-0 is converted into an electrical signal by the
[0015]
In the above configuration, the optical modulators 13-1 to 13-4 are set by equalizing the optical signal delays from the input of the optical branching device 11 to the
[0016]
(Second embodiment)
FIG. 3 shows a second embodiment of the optical signal processing apparatus of the present invention. In this embodiment, it is assumed that an optical signal of 20 Gbit / s is time-division multiplexed in 5 channels and an ultrahigh-speed optical signal having a bit rate of 100 Gbit / s is input.
[0017]
In the figure, an ultrafast optical signal with a bit rate f (= 100 Gbit / s) is distributed by the optical branching device 11 to the
[0018]
The
[0019]
The optical signals output from the optical modulators 13-1 to 13-5 are converted into electric signals of 20 Gbit / s by the photodetectors 17-1 to 17-5, respectively. That is, a 100 Gbit / s ultra high-speed optical signal is time-division-separated into 5 channels of 20 Gbit / s electrical signals. The 20 Gbit / s electrical signal of each channel is input to a time
[0020]
(Third embodiment)
FIG. 4 shows a third embodiment of the optical signal processing apparatus of the present invention.
The feature of this embodiment is that a configuration for branching / inserting the optical signal of each channel that is time-division-separated by the optical modulators 13-1 to 13-4 is added to the configuration of the first embodiment. .
[0021]
The optical signals of the respective channels time-separated by the optical modulators 13-1 to 13-4 are input to the
[0022]
The insertion signal of each channel input to the
[0023]
The optical modulator 13-0, the
[0024]
By the way, the values of the number of channels and the bit rate in each of the embodiments described above are examples, and the same applies even if other values are set. Further, as the optical modulator, an electroabsorption optical modulator having a high transmission optical signal characteristic with respect to a driving clock is suitable, but a known optical modulator such as an interference optical switch is also used. be able to. Moreover, as the optical branching device 11, an optical fiber coupler or a quartz optical waveguide can be used. The
[0025]
(Fourth embodiment)
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the optical signal processing apparatus of the present invention.
The feature of this embodiment is that the optical modulator used in the
[0026]
The
[0027]
The 20 Gbit / s optical signal output from the 40 GHz
[0028]
The 100 GHz
[0029]
【The invention's effect】
As described above, the optical signal processing device of the present invention includes a timing extraction circuit that outputs a timing clock whose frequency is an integral fraction of the bit rate in synchronization with an ultrafast optical signal, and a bit of the ultrafast optical signal. By using an optical modulator that can operate at a clock frequency less than half the rate, an ultrahigh-speed optical signal exceeding 100 Gbit / s can be stably time-separated into optical signals of each channel with a simple configuration. Further, the time-division-separated optical signal can be passed or branched / inserted for each channel, and the time slot can be switched between the channels.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical signal processing device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a timing clock for driving each optical modulator in the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the optical signal processing device of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the optical signal processing device of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of the optical signal processing apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
36 multiplier (× 4)
37 10 GHz optical modulator 38 Channel selection circuit 39 Time
Claims (4)
前記光分岐器で分配されたビットレートfの超高速光信号を入力し、その超高速光信号に同期した周波数f/k(kは自然数)のタイミングクロックを出力するタイミング抽出回路と、
クロックトラッキング手段から与えられる位相制御された周波数f/kのタイミングクロックを分配し、各チャネルのビットレートに応じてそれぞれ逓倍し、かつ各チャネルの位相に合わせたタイミングクロックおよび位相調整用のタイミングクロックを生成するクロック生成手段と、
前記位相調整用のタイミングクロックにより駆動される光変調器で超高速光信号から所定のチャネルの光信号を時分割分離し、その光信号を電気信号に変換し、その電気信号と前記タイミング抽出回路から出力される周波数f/kのタイミングクロックとを位相比較し、両者が一致するようにタイミングクロックの位相を制御して前記クロック生成手段に与える前記クロックトラッキング手段と、
前記クロック生成手段から出力される各チャネルの位相に合わせたタイミングクロックにより駆動され、前記光分岐器で分配された超高速光信号から各チャネルの光信号を時分割分離して出力する各チャネル対応の光変調器とを備え、
前記光変調器は電界吸収型光変調器である
ことを特徴とする光信号処理装置。An optical branching unit that inputs and distributes an ultrahigh-speed optical signal having a bit rate f by time-division multiplexing optical signals of N channels (N is an integer of 2 or more) having a predetermined bit rate for each channel;
A timing extraction circuit that inputs an ultrahigh-speed optical signal having a bit rate f distributed by the optical splitter and outputs a timing clock having a frequency f / k (k is a natural number) synchronized with the ultrahigh-speed optical signal;
A timing clock having a phase-controlled frequency f / k supplied from the clock tracking means is distributed, multiplied according to the bit rate of each channel, and a timing clock and a timing clock for phase adjustment in accordance with the phase of each channel Clock generating means for generating
An optical modulator driven by the timing clock for phase adjustment time-division-separates an optical signal of a predetermined channel from an ultrahigh-speed optical signal, converts the optical signal into an electrical signal, and the electrical signal and the timing extraction circuit is the phase compared with the timing clock of a frequency f / k output from said clock tracking means for controlling the phase of the timing clock so they match given to the clock generating means,
Corresponding to each channel, which is driven by a timing clock that matches the phase of each channel output from the clock generation means, and outputs the optical signal of each channel by time-division separation from the ultrafast optical signal distributed by the optical splitter With an optical modulator,
The optical signal processing apparatus, wherein the optical modulator is an electroabsorption optical modulator.
各光変調器で時分割分離された各チャネルの光信号と、各チャネルごとに新たに挿入される光信号とを入力し、各チャネルごとにその一方を選択して出力するチャネル選択回路と、
前記チャネル選択回路で選択された各チャネルの光信号に所定の遅延を与え、時間スロットの入れ替えを行う光遅延制御部と、
前記周波数f/kのタイミングクロックに同期した周波数fのクロック光パルスを出力するクロック光源と、
前記クロック光パルスと前記光遅延制御部から出力される各チャネルの光信号のアンドをとり、時分割多重されたビットレートfの超高速光信号を出力する時分割多重部と
を備えたことを特徴とする光信号処理装置。In addition to the configuration of the optical signal processing device according to claim 1,
A channel selection circuit that inputs an optical signal of each channel that is time-division-separated by each optical modulator and an optical signal that is newly inserted for each channel, and selects and outputs one of each channel;
An optical delay control unit that gives a predetermined delay to the optical signal of each channel selected by the channel selection circuit, and performs switching of time slots;
A clock light source that outputs a clock light pulse of frequency f synchronized with the timing clock of frequency f / k;
A time-division multiplexing unit that ANDs the optical signal of each channel output from the optical pulse and the optical delay control unit and outputs an ultrahigh-speed optical signal with a bit rate f that is time-division multiplexed. An optical signal processing device.
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