JP4405297B2

JP4405297B2 - Ｏｔｄｍ時間チャネル分離、電気クロックリカバリ、および光クロック発生を同時的に行う装置、光クロックリカバリ装置

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Publication number: JP4405297B2
Application number: JP2004093400A
Authority: JP
Inventors: シァオヤン・フー; 公佐西村; スー−フェン・チョウ; ダニエル・ジェイ・ブルメンタル; ジョン・イー・バウワーズ; 涼猪原; 正士宇佐見
Original assignee: University of California
Current assignee: University of California
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2024-03-26
Also published as: US20060056853A1; US7184189B2; US20060056854A1; JP2004297812A; US20050018271A1; US7196833B2

Description

本発明は、進行波電界吸収型光変調器（以下、ＴＷ−ＥＡＭと称す）を用いて、ＯＴＤＭ時間チャネル分離、電気クロックリカバリ、および光クロック発生を同時的に行うための装置、並びに光クロックリカバリのための装置に関する。

時間領域でのチャネル分離(demultiplexing)、アッド／ドロップ(add/drop)、再生(regeneration)、クロックリカバリ(clock recovery)および同期化(synchronization)は、光時分割多重(Optical time division multiplexing; OTDM)ネットワークノード内で必要とされる重要な機能である。高速なＯＴＤＭデータストリームから単一チャンネルを時間領域でチャネル分離し、且つ全データチャンネルの正確な同期化を保障するクロックリカバリを実現するための能力は、さらなるスイッチングおよび検出処理のためにネットワークで重要である。ネットワークノードの複雑さやコストを低減するためには単一の装置(single device)を用いて時間領域でのチャネル分離およびクロックリカバリを同時的に実施することが望ましい。しかしながら、考えられる問題である不明確さ(ambiguity)とクロストーク(crosstalk)は、同時に複数の異なる目的のために用いられる上記単一の或る装置で発生し得る。

同時的な時間領域でのチャネル分離およびクロックリカバリを実施するための従来の試みの例は、「B.Mikkelsen, G.Raybon, R.-J.Essiambre,“160Gb/s TDM Transmission Systems,” Paper 6.1.1,pp.125-128,ECOC 2000」、および「J.Yu, K.Kojima, N.Chand,“Simultaneous Demultiplexing and Clock Recovery of 80Gb/s OTDM Signals Using a Tandem Electro-absorption Modulator,”PDI,pp.2-3, LEOS 2001」によってなされた。

高速な光時分割多重（ＯＴＤＭ）データストリームから光クロックを発生し且つ正確な同期化を保障するための能力は、全光３Ｒ再生(all-optical 3R regeneration)のためにＯＴＤＭネットワークノードにおいて重要である。しかしながら、通常、光クロックリカバリを実現するためには、データ情報を検出するために必要とされる追加的な光検出器、および光クロックを発生するために必要とされるパルス発生器は必須である。

図１５は、光クロックリカバリ用の個別部品が使用される従来技術の第３の例を示す。データ光、即ちその中にデータを有する光は、ファイバーを通ってクロックリカバリ装置（ＣＲ）に到来する。ＣＲは、光検出器の機能を備えており、電気クロック信号(electrical clock signal)を発生する。この電気クロック信号は、外部の強度変調器(intensity modulator; MOD)に供給される。ＭＯＤの一例はＴＷ−ＥＡＭである。他方、レーザーダイオード（ＬＤ）はＭＯＤにレーザービームを放出し、ＭＯＤでレーザービームが上記電気クロック信号によって変調される。結果として、ＭＯＤは光クロック信号を発生する。

図１６は、時間領域でチャネル分離されたデータ用の個別部品が使用された従来技術の第４の例を示す。４０Ｇｂ／ｓのビットレートを有するデータ光信号は、光検出器（ＰＤ）および電界吸収型光変調器（ＥＡＭ）に作用する。このデータ光に応答して、ＰＤは、位相ロックループ（以下、ＰＬＬと称す)に供給される光電流を発生し、ＰＬＬが代わりに電気クロックを出力する。この電気クロックは、データストリームのビットレートの基本周波数を例えば４で除算することにより得られる周波数、即ちＥＡＭに供給される１０ＧＨｚを有する。また、第４の例では、個別部品のＰＤおよびＥＡＭが使用される。

進行波(traveling wave)以外の信号のためのクロックリカバリは、例えば、１９９９年２月１２日に公開された日本国特許公報、特開平１１−１８３７１号（１９９７年７月１５日に出願された日本国特許出願、特願平９−１８９７４８号）により説明されている。この刊行物では、半導体光変調器に与えられる入力信号としてパルス光を使用する。この変調器は、サーキュレータ(circulator)に供給される光電流を発生する。ＴＷ−ＥＡＭ以外のＥＡＭについてはサーキュレータが使用されるが、しかし高価である。他方、ＴＷ−ＥＡＭは高価なサーキュレータを必要としない。その上、ＴＷ−ＥＡＭは、この入力パルス波と正確に同期化される電気クロックを発生するために使用できる。

ＴＷ−ＥＡＭはＭＯＤとして使用される場合、ＴＷ−ＥＡＭは、入射光の強度を変調するだけのために使用される。
従って、光検出器および変調器の両方の機能を備え、且つ、入射データ光にあるクロックを抽出するＴＷ−ＥＡＭに関する装置に対する要請がある。
特開平１１−１８３７１号公報 B.Mikkelsen, G.Raybon, R.-J.Essiambre,"160Gb/s TDM Transmission Systems," Paper 6.1.1,pp.125-128,ECOC 2000 J.Yu, K.Kojima, N.Chand,"Simultaneous Demultiplexing and Clock Recovery of 80Gb/s OTDM Signals Using a Tandem Electro-absorption Modulator,"PDI,pp.2-3, LEOS 2001

本発明は、ＯＴＤＭ信号のために、時間チャネル分離、電気クロックリカバリ及び光クロック発生を同時的に行う新規でコンパクトなスキームである。本明細書に記載された本発明は、不明確さ及びクロストーク問題を伴うことなく、同一の一進行波電界吸収型光変調器（ＴＷ−ＥＡＭ）において、同時的な時間チャネル分離、電気クロックリカバリ及び光クロック発生を実施するために、電気的分周クロックを利用する新規なコンセプトを提起する。ＴＷ−ＥＡＭの光電流はデータ情報を検出するために使用され、そして電気的分周成分は、それぞれ、ＰＬＬ、時間チャネル分離および光クロック発生を通じて電気クロックをリカバリするために同時に使用される。従って、ＴＷ−ＥＡＭは、光検出器、時間チャネル分離器、および光パルス発生器として同時に動作する。本発明は、ＯＴＤＭネットワークノード内の高速コンポーネントの個数を低減することを可能とする素子の多様な機能(devices multiple functionality)を活用し、従って信頼性を向上させながら、実質的にコストも低減させる。

さらに、本発明は、次のように二つの側面に拡張することができる。
（１）ＴＷ−ＥＡＭの限られた帯域幅は、入力ＯＴＤＭデータストリーム(incoming OTDM data stream)のビットレートの増加を制限するが、ＴＷ−ＥＡＭのみが入力ＯＴＤＭデータの強度を検出するので、余分に設けられるＥＡＭまたは半導体光増幅器（ＳＯＡ）のような補助的メカニズムが、ＴＷ−ＥＡＭの光電流に所望のトーン(tone)を意図的に形成するために導入できる。従って、本スキームは超高速ＯＴＤＭシステムの用途に拡張することができる。
（２）双方向性(bidirectionality)や偏光状態(states of polarization)のようなＴＷ−ＥＡＭの要因が更に導入されれば、単一のＴＷ−ＥＡＭにおける一層多くの機能性が同時に達成できる。

さらに、本発明は、光クロックリカバリを達成するための他の新規なスキームであり、ＴＷ−ＥＡＭにおける光電流がデータ情報を検出するために使用され、そしてＰＬＬからのリカバリされた電気クロックが、ＴＷ−ＥＡＭを変調するために使用される。

本発明は、二つの電気ポート(electrical port)と二つの光ポート(optical port)とを備えたＴＷ−ＥＡＭを使用することにより、光クロックリカバリの低コストな実施を利用するものであって、ＴＷ−ＥＡＭはフォトダイオード及びパルス発生器として同時に動作することが可能である。一方、ＴＷ−ＥＡＭの光電流は、ＰＬＬを通じて電気クロックをリカバリするために使用されるデータ情報を検出する。他方、電気的なリカバリクロックは、ＴＷ−ＥＡＭを変調して別の波長で光クロックを発生するために使用される。従って、ＴＷ−ＥＡＭは、光クロックリカバリのための所要のコンポーネントの個数が低減され得るように、フォトダイオード及びパルス発生器として同時に動作し、これによりコストを実質的に低減する。

本発明の更なる側面は、本明細書の以下の部分において明らかにされ、詳細な説明は、本発明を限定するものではなく、本発明の好ましい実施形態を完全に開示することを目的としたものである。

本発明は、ネットワークノードのコスト及び複雑さを低減するために単一の一つのＴＷ−ＥＡＭを用いて、ＯＴＤＭ信号の時間領域でのチャネル分離(demultiplexing)、電気クロックリカバリ及び光クロック発生を同時に行うための新規なスキームを提起する。ＴＷ−ＥＡＭはコンパクトな時間領域でのチャネル分離受信機(compact demultiplexing receiver)として動作する。さらに、他にあり得る用途は、高ビットレートのＯＴＤＭデータを低ビットレートに変換することである。以下では、「時間領域でのチャネル分離」(demultiplexing)を「時間チャネル分離」と称す。

図１は、本発明の一般的な機能を図解する概略的ダイアグラムである。正確に同期化した状態で高速ＯＴＤＭデータストリームの全チャンネルを低速データストリームに変換するための能力は、コアネットワークからアクセスネットワークへ伝送速度を変換するようなネットワークノードにおいて重要である。従って、比較的低速かつ低コストの設備(equipment)は、超高速ＯＴＤＭデータストリームが上記ノードに入る場合に、スイッチングおよび検出の目的のために使用できる。３Ｒ再生のタイプ（全光型、または光から電気に変換する光電変換型）によって、発生された光クロック又はリカバリされた電気クロックの何れかが使用できる。

ここで図２を参照すると、本発明の一実施形態の基本的構成および動作原理が図解されている。本実施形態では４ポートのＴＷ−ＥＡＭが使用される。ポート１及びポート３は光入力および出力のために使用され、ポート２及びポート４は、それぞれ、ＰＬＬ動作のためにＴＷ−ＥＡＭの光電流からクロック情報を抽出し、リカバリされた電気クロックを用いてＷ−ＥＡＭを調整するのに使用される。

波長λ1を有する４０Ｇｂ／ｓのＯＴＤＭデータストリームはＴＷ−ＥＡＭに入り、強度変調情報はＴＷ−ＥＡＭの光電流によって検出され、それは図３に示される。図３に示される光電流における４０ＧＨｚのトーンは、入力光４０Ｇｂ／ｓデータの強度変調の基本周波数の情報を表し、位相を含んでいる。そして、それは、１０ＧＨｚ電気クロックリカバリのためにＰＬＬにおいて４０ＧＨｚＲＦバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）により光電流から抽出される。その後、リカバリされた電気クロックは、その位相調整及びそのＲＦ電力増幅の後でＯＴＤＭ時間チャネル分離のためのＴＷ−ＥＡＭを駆動するために供給される。同時に、波長λ2を有する１０ＧＨｚ光クロックは、λ2のＣＷ光ビームがＴＷ−ＥＡＭを通るとき、時間チャネル分離処理中に発生される。分周された低ビットレートで３Ｒ再生またはその他の処理を行うのに１０ＧＨｚの光クロックが使用されることが望ましい。

クロストーク及び不明確さを伴うことなくＴＷ−ＥＡＭにおいて３つの共存する機能を実現するためには電気的分周クロックが採用されることが重要であることに留意されたい。即ち、１０ＧＨｚのリカバリされた電気クロックが、時間チャネル分離および光クロック発生のためにＴＷ−ＥＡＭを調整するのに使用される場合、光電流からの４０ＧＨｚトーンの周波数成分がＰＬＬによってクロックリカバリのために抽出される。従って、４０ＧＨｚと１０ＧＨｚの電気信号の混合信号がＰＬＬに入るが、１０ＧＨｚのクロックは、ＰＬＬにおいて侠帯域４０ＧＨｚのＢＰＦによって容易に除去できる。そして、ＴＷ−ＥＡＭは、光検出器、時間チャネル分離器(demultiplexer)、および光パルス発生器として同時的に動作する。

図２に示される構成と、図２に関連して説明される動作原理は、本発明の好ましい実施形態を表す。上記構成のロック範囲(locking range)は、４０Ｇｂ／ｓのデータ入力のもとで測定され、それは図４に示されている。０ｄＢｍの光入力電力では約２００ｋＨｚのロック範囲が得られ、５ｄＢｍの光入力電力では約７００ｋＨｚが、それぞれ得られた。

図５は、ビットエラーレート（ＢＥＲ）曲線およびアイダイアグラム(eye diagram)を示す。ＢＥＲの比較は、ＴＷ−ＥＡＭとＢＥＲテスタに供給される１０ＧＨｚの電気クロックを、送信クロック（連続的）からリカバリされた電気クロックにスイッチングさせることにより行われた。

図６（Ａ）は、送信クロック、リカバリされた電気クロック、および発生された光クロックについての単側波帯（ＳＳＢ）ノイズスペクトルを示す。図６（Ｂ）は、１ｋＨｚ分解能の帯域幅（ＲＢＷ）での対応するＲＦスペクトルを示す。図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示されるように、それぞれ、送信クロックについての全２乗平均平方根（ＲＭＳ）ジッタは０．０２７３１ｒａｄであり、ＰＬＬからリカバリされた電気クロックについては０．０２７５７ｒａｄであり、そして発生されたクロックについては０．０２７５８ｒａｄである。ＲＭＳジッタは主として送信クロックに由来する。図６（Ａ）に差し込まれた波形は、１０ＧＨｚのリカバリされた電気クロックおよび発生された光クロックである。光クロックのパルス幅は約１４-ｐｓである。

ＴＷ−ＥＡＭの限られた帯域幅は、超高速ＯＴＤＭシステムへの本スキームの適用を制限し得る。しかしながら、４０ＧＨｚまたは１０ＧＨｚのような光電流に所望のトーンを意図的に発生させるための補助的メカニズムを採用すれば、本スキームは超高速ＯＴＤＭの用途に拡張し得る。採り得る補助的メカニズムには、ＴＷ−ＥＡＭにより取り扱われる比較的低速のＯＴＤＭ信号に超高速ＯＴＤＭ信号を時間チャネル分離するために使用されるもう一つのＥＡＭを導入することである。例えば、図７に示されるように、１６０Ｇｂ／ｓのＯＴＤＭ信号を４０Ｇｂ／ｓに時間チャネル分離するためにＥＡＭ（ＥＡＭ２）が余分に付け加えられ、そしてこの時間チャネル分離された４０Ｇｂ／ｓのＯＴＤＭ信号はＴＷ−ＥＡＭ（ＥＡＭ１）に入る。ＴＷ−ＥＡＭの光電流において支配的な４０ＧＨｚのトーンは、１０ＧＨｚの電気クロックをリカバリするためにＰＬＬにより使用される。１０ＧＨｚのリカバリされた電気クロック及びその４倍の４０ＧＨｚの電気クロックは、ＥＡＭ１およびＥＡＭ２において４０Ｇｂ／ｓおよび１６０Ｇｂ／ｓの信号をそれぞれ時間チャネル分離するために使用される。波長λ1および波長λ2を有する余分なＣＷ光ビームは、それぞれＥＡＭ１およびＥＡＭ２に入り、１０ＧＨｚおよび４０ＧＨｚの両方の光クロックが同時に発生され、それは低ビットレートで３Ｒ再生を行うために使用される。さらに、逆方向に（クロック光となるＣＷ光を）伝搬させることにより、クロック波長はＯＴＤＭデータ波長とまさに同じにできる。

図８は、１６０Ｇｂ／ｓのＯＴＤＭ信号についての同時的な時間チャネル分離およびクロックリカバリのＢＥＲ結果を示す。エラーのない動作と、０．５ｄＢ程の低いパワーペナルティとがそれぞれ得られる。

図９（Ａ）は、送信クロック、リカバリされた電気クロック、および発生された光クロックについてのシングルサイドバンド（ＳＳＢ）ノイズスペクトラムを示す。図９（Ｂ）は、１ｋＨｚの分解能帯域幅(RBW; Resolution bandwidth)での対応するＲＦスペクトラムを示す。図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示されるように、それぞれ、送信クロックについての全ＲＭＳジッタは０．０２６９３ｒａｄであり、ＰＬＬからリカバリされた電気クロックは０．０２６９７ｒａｄであり、且つ発生された光クロックは０．０２７１５ｒａｄである。また、ＲＭＳジッタは主として送信クロックに由来することが明らかである。図９（Ａ）に差し込まれた波形は、１０ＧＨｚのリカバリされた電気クロックと、発生された光クロックを示す。

本発明は、ＴＷ−ＥＡＭが、光検出器、時間チャネル分離器、および光パルス発生器として同時に動作することができるので有利である。ＴＷ−ＥＡＭの光電流およびその分周成分を利用することで、クロストークや不明確さを伴うことなくＴＷ−ＥＡＭにおいて３つの共存する機能を達成することを可能にする。

さらに、本スキームは、２つの側面に拡張することができる。即ち、（１）ＴＷ−ＥＡＭの限られた帯域幅は、入力ＯＴＤＭデータストリームのビットレートの増加を制限するが、ＴＷ−ＥＡＭの光電流における所望のトーンを意図的に発生させるために補助的メカニズムを採用することができる。なぜなら、それは入力ＯＴＤＭデータの強度を反映するだけだからである。従って本スキームは超高速ＯＴＤＭシステムの用途に拡張できる。（２）双方向性や偏光状態のようなＴＷ−ＥＡＭの要因を導入すれば、単一のＴＷ−ＥＡＭにおける一層多くの機能性を同時に達成することができる。

本発明は、ＴＷ−ＥＡＭとＰＬＬとを組み合わせることにより光クロックリカバリについての別の新規なスキームを提起する。発生された光クロックは、全光３Ｒ再生のような多くの用途を有する。図１０は、全光３Ｒ再生に対する本発明の一実施形態のネットワークアーキテクチャを示す。

図１１は、４ポートのＴＷ−ＥＡＭを使用する本発明の好ましい一実施形態についての説明図であり、その構成および原理を示す。この実施形態において、ポート１およびポート３は、光入力および出力のために使用され、ポート２およびポート４は、ＰＬＬ動作のためにＴＷ−ＥＡＭの光電流からデータ情報を抽出し、そしてリカバリされた電気クロックでＴＷ−ＥＡＭを変調するためにそれぞれ使用される。

波長λ1を有する４０Ｇｂ／ｓのデータストリームはＴＷ−ＥＡＭに入り、強度変調情報は、ＴＷ−ＥＡＭの光電流によって検出される。その光電流のＲＦスペクトラムは図１２に示されている。図１２に示された光電流についてのスペクトラムにおける４０ＧＨｚのトーンは、入力光４０Ｇｂ／ｓデータの強度変調の基本周波数の情報を表し、位相を含んでいる。そしてそれは、４０ＧＨｚ電気クロックリカバリのためにＰＬＬ(phase-locked loop)における４０ＧＨｚＲＦバンドパスフィルタにより光電流から抽出される。その後、４０ＧＨｚの電気的なリカバリクロックは、その位相調整及びそのＲＦ電力増幅の後にＴＷ−ＥＡＭを変調するために供給される。波長λ2のＣＷ光ビームがＴＷ−ＥＡＭを通るとき、λ2を有する４０ＧＨｚの光クロックが発生される。

図１１に示される本構成のロック範囲は、４０Ｇｂ／ｓデータ入力について測定され、そしてその結果が図１３に示されている。それぞれ、０ｄＢｍの光入力電力では約２００ｋＨｚのロック範囲が得られ、そして５ｄＢｍの光入力電力では約７００ｋＨｚが得られた。
図１４は、４０Ｇｂ／ｓのＯＴＤＭデータが本構成に入力した場合の４０ＧＨｚのリカバリ電気クロックを示す。

本発明は、ＴＷ−ＥＡＭが、光検出器および光パルス発生器として同時に動作するので有利である。即ち、（１）ＴＷ−ＥＡＭの光電流はデータ情報を検出し、そしてそれはＰＬＬを通して電気クロックをリカバリするために使用され、（２）そのリカバリされた電気クロックは、ＴＷ−ＥＡＭを変調すると共に別の波長を有する光クロックを発生するために供給される。従って、光領域の信号処理機能については所要のコンポーネントの個数を低減することが可能になり、故に実質的にコストが低減される。

以上、本発明の好ましい実施形態が説明され且つ図解されたが、これらは本発明の一例であると解すべきであり、本発明を限定するものと解すべきではない。加えて、本発明の精神および範囲から始めることなく、省略、置換、および他の変形をなすことができる。従って、本発明は、上述の説明によって限定されるものと解すべきではなく、添付の請求項の範囲によってのみ限定される。

本発明の概要的機能を図解するための概略的ダイアグラムの図である。本発明の一実施形態の基本構成および動作原理を図解するための概略的ダイアグラムの図である。４０Ｇｂ／ｓの入力でのＴＷ−ＥＡＭからの光電流のＲＦスペクトラムを示す図である。４０Ｇｂ／ｓでのロック範囲(locking range)を示す図である。送信クロック及びリカバリされたクロックでのビットエラーレートの結果を示す図である。（Ａ）は、送信クロック、電気的リカバリされたクロック、および発生された光クロックについてのＳＳＢノイズスペクトラムを示す図であであり、（Ｂ）は、１ｋＨｚの分解能帯域幅での対応するＲＦスペクトラムを示す図である。超高速ＯＴＤＭ信号の応用に対する修正されたスキームを示す図である。送信クロック及びリカバリされたクロックでのビットエラーレートの結果を示す図である。（Ａ）は、送信クロック、リカバリされた電気クロック、および発生された光クロックについてのＳＳＢノイズスペクトラムを示す図であり、（Ｂ）は、１ｋＨｚＲＢＷでの対応するＲＦスペクトラムを示す図である。本発明の一実施形態のネットワークアーキテクチャについての概略的ダイアグラムの図である。４ポートＴＷ−ＥＡＭを用いた本発明の好ましい一実施形態についての概略的ダイアグラムの図である。４０Ｇｂ／ｓの入力でのＴＷ−ＥＡＭからの光電流のＲＦスペクトラムを示す図である。４０Ｇｂ／ｓでのロック範囲(locking range)を示す図である。４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭデータ入力に対する４０ＧＨｚリカバリの電気クロックを示す図である。光クロックリカバリのために個別部品が使用される従来技術の第３の例を示す図である。時間チャネル分離されたデータリカバリのために個別部品が使用される従来技術の第４の例を示す図である。

Claims

光信号入力用の第１のポートと、電界信号出力用の第２のポートと、光信号出力用の第３のポートと、電界信号入力用の第４のポートとを具備し、前記第１のポートに、第１の波長を有する第１のビットレートのＯＴＤＭデータ光が入力され、前記第４のポートに入力される電界信号に従って前記ＯＴＤＭデータ光を変調することにより第２のビットレートのデータ光を前記第３のポートから出力する進行波電界吸収型光変調器と、
前記進行波電界吸収型光変調器の第２のポートから出力された光電流から、前記ＯＴＤＭデータ光の基本周波数を有する第１の電気信号を抽出し、前記第１の電気信号の分周クロックに相当する第２の電気信号を発生させ、前記第２の電気信号の位相を前記第１の電気信号の位相に合わせて、前記第２の電気信号を前記電界信号として前記進行波電界吸収型光変調器の第４のポートに供給するＰＬＬと
を備えた装置。
前記ＰＬＬは、
前記光電流のトーンのうち、前記ＯＴＤＭデータ光の基本周波数のトーンを選択的に通過させて前記第１の電気信号を出力するバンドパスフィルタ部と、
前記第１の電気信号に位相を合わせて前記第２の電気信号を発生させるＰＬＬ本体部と
を備えた請求項１記載の装置。
前記ＰＬＬ本体部は、
一方の入力部に前記第１の電気信号が入力され、前記第１の電気信号と他方の入力部に入力される信号とを混合する混合器と、
前記混合器の出力信号が入力されるローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタを通過した信号に応答して前記第２の電気信号を発生させる電圧制御発振器と、
前記第２の電気信号の周波数を前記第１の電気信号の周波数に逓倍して前記混合器の他方の入力部に供給する逓倍器と
を備えたことを特徴とする請求項２記載の装置。
前記進行波電界吸収型光変調器の第１のポートに、第２の波長を有する連続光が更に入力され、
前記進行波電界吸収型光変調器は、前記電界信号に従って前記連続光を変調することにより、前記電界信号のクロック周波数を有する光クロックを前記第３のポートから出力する請求項１ないし３の何れか１項記載の装置。
光信号入力用の第１のポートと、電界信号出力用の第２のポートと、光信号出力用の第３のポートと、電界信号入力用の第４のポートとを具備し、前記第１のポートに、第１の波長を有する第１のビットレートの第１のＯＴＤＭデータ光が入力され、前記第４のポートに入力される第１の電界信号に従って前記第１のＯＴＤＭデータ光を変調することにより第２のビットレートのＯＴＤＭデータ光を前記第３のポートから出力する第１の進行波電界吸収型光変調器と、
光信号入力用の第５のポートと、電界信号出力用の第６のポートと、光信号出力用の第７のポートと、電界信号入力用の第８のポートとを具備し、前記第５のポートに前記第２のＯＴＤＭデータ光が入力され、前記第８のポートに入力される第２の電界信号に従って前記第２のＯＴＤＭデータ光を変調することにより第３のビットレートのデータ光を前記第７のポートから出力する第２の進行波電界吸収型光変調器と、
前記第２の進行波電界吸収型光変調器の第６のポートから出力された光電流から前記第２のＯＴＤＭデータ光の基本周波数を有する第１の電気信号を抽出し、前記第１の電気信号の分周クロックに相当する第２の電気信号を発生させ、前記第２の電気信号の位相を前記第１の電気信号の位相に合わせて、前記第２の電気信号を前記第２の電界信号として前記第２の進行波電界吸収型光変調器の第８のポートに供給するＰＬＬと、
前記ＰＬＬから前記第２の電気信号が入力され、前記第２の電気信号を逓倍して前記第１の電界信号を発生する逓倍器と
を備えた装置。
前記ＰＬＬは、
前記第２の進行波電界吸収型光変調器の第６のポートから光電流が入力され、前記光電流のトーンのうち、前記第２のＯＴＤＭデータ光の基本周波数のトーンを選択的に通過させて前記第１の電気信号を出力するバンドパスフィルタ部と、
前記第１の電気信号に位相を合わせて前記第２の電気信号を発生させるＰＬＬ本体部と
を備えた請求項５記載の装置。
前記ＰＬＬ本体部は、
一方の入力部に前記第１の電気信号が入力され、前記第１の電気信号と他方の入力部に入力される信号とを混合する混合器と、
前記混合器の出力信号が入力されるローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタを通過した信号に応答して前記第２の電気信号を発生させる電圧制御発振器と、
前記第２の電気信号の周波数を前記第１の電気信号の周波数に逓倍して前記混合器の他方の入力部に供給する逓倍器と
を備えたことを特徴とする請求項６記載の装置。
前記第２の進行波電界吸収型光変調器の第５のポートに、第２の波長を有する連続光が更に入力され、
前記第２の進行波電界吸収型光変調器は、前記第２の電界信号に従って前記連続光を変調することにより、前記第２の電界信号のクロック周波数を有する光クロックを前記第７のポートから出力する請求項５ないし７の何れか１項記載の装置。