JP5386943B2 - 波形制御装置,応答素子モジュール,光スイッチ装置および光スイッチ装置の制御方法 - Google Patents
波形制御装置,応答素子モジュール,光スイッチ装置および光スイッチ装置の制御方法 Download PDFInfo
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Description
たとえば、光半導体増幅器(Semiconductor Optical Amplifier:SOA)のような光素子は、時間軸上においてオンオフが切り替わる電気信号(駆動信号)によって駆動されて、入力光の導通/遮断を切り換えるゲートスイッチとして適用される。駆動信号の導通/遮断の切り換わりによって、SOAからの出力光は時間軸上でオンオフが切り替わる光パルスとなる。SOAから出力される光パルスとしては、真正の(理想的な)矩形波形状に近いことがしばしば求められる。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態にかかる各構成又は作用により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本案件の他の目的として位置づけることができる。
供給される駆動信号に応答素子が応答して得られる出力パルスの波形をモニタするモニタ部と、該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、前記駆動信号の波形を整形する駆動波形整形部と、をそなえ、該モニタ部は、前記駆動信号の周波数の偶数次又は奇数次の高調波成分を前記出力パルスから抽出する高調波成分抽出部と、該高調波成分抽出部にて抽出された前記偶数次又は奇数次の高調波成分を含むパワーをモニタするパワーモニタ部と、をそなえ、該駆動波形整形部は、該パワーモニタ部でモニタされたパワーが所定レベル又は所定範囲となるように前記駆動信号の波形を整形する波形制御装置を用いることができる。
〔A〕第1実施形態
現在、波長多重(Wavelength Division Multiplexing:WDM)伝送システムが幹線系光通信ネットワークシステムの主流である。しかしながら、今後は、ネットワーク利用効率の向上の観点から、光信号のまま経路を切り替える光パケット・バーストスイッチングネットワークシステムへの進展が期待されている。
このような機能を担う装置においては、上述のパケット単位での交換や方路切り替えを行なうにあたって、少なくともミリ秒次元よりも小さい時間次元、例えばマイクロ秒〜ナノ秒次元での切り替え処理を行なうことができるようにすることが期待されている。
図1に、8個の入力ポート(♯1〜♯8)および8個の出力ポート(♯1〜♯8)を有する分配・合流ゲートスイッチ型の光パケットスイッチ(光スイッチ装置、インターコネクトシステム)100の例を示す。8ポートから入力される光パケット信号は、入力ポートごとにそなえられた1:8カプラ101でそれぞれ8分配される。8:8光ゲートスイッチ部102は出力先の出力ポートごとにそなえられる。
トリガ信号出力部106は、各光ゲートスイッチ102aに対する導通/遮断の制御タイミングに応じたトリガ信号を対応する駆動回路105に供給する。又、トリガ信号出力部106から出力される各駆動回路105へのトリガ信号の出力タイミングは同期手段107によって制御することができる。
たとえば、ネットワークの中継箇所に適用される場合には、入出力ポート♯1〜♯8にはそれぞれ光伝送路が接続される。そして、各入力ポート♯1〜♯8への光パケット信号の入力を1:8カプラ101よりも上流側箇所で検出する。そして、入力を検出した光パケット信号が導かれるべき出力ポート♯1〜♯8に応じて定められる光ゲートスイッチ102aが、当該光パケット信号が該当の光ゲートスイッチ102aに到達する以前に導通状態となるようにトリガ信号の出力を制御する。又、当該光パケット信号が通過した後は遮断されるようにトリガ信号の出力を制御する。
図1においては、出力ポート毎に損失補償用のSOA104を具備しているため、同一経路上にそなえられる2個のSOA102a,104をほぼ同時または同時にオン又はオフさせる。このとき、オンオフの切り換えに要する時間が短いほど粒度の細かい(パケット長の短い)光パケット信号を処理することが可能となる。更に、オンからオフへの、又はオフからオンへの切り換えが速いほど、光パケット信号間の空き時間(ガードタイム)を短くすることが可能となる。
分配・合流型の光パケットスイッチ100のように、ナノ秒オーダのスイッチングが必要な場合、光ゲートスイッチングを担う複数のSOA102a,104に対して駆動信号を供給するための配線長さがミリ単位で相違すると、スイッチング時間を遅くする等、応答特性に影響を与える。
すなわち、図2に示す波形制御装置1を上述の図1に示す各々のSOA102a,104の駆動のために適用することで、各々のSOA102a,104の応答出力をなす光パルスの矩形度が目標形状を有するように整形できる。
矩形度識別回路3は、後述の駆動電圧制御回路5から供給される駆動信号に応答素子であるSOA2が応答して得られる出力パルスの波形をモニタするモニタ部の一例である。矩形度識別回路3は、SOA2からの出力光パルスの波形の矩形度を、例えば、出力光パルスの波形が真正の(理想的な)矩形形状となっている度合いを数値化することにより識別する。矩形度識別回路3は、一例として、高調波成分抽出部3a,平均パワー検出回路3bおよびアナログ/ディジタル(A/D)コンバータ3cをそなえる。
遅延部12は、例えば分岐部11と受光部14との間に介装される遅延線(光ファイバ)が適用され、受光部14に入力される光に、分岐部11から受光部13に入力される光よりも所定時間だけ遅延させる。この遅延時間としては、例えばSOA2からの出力パルスのパルス周期(又は駆動電圧制御回路5からSOA2に出力される駆動信号をなすパルス信号の周期)の半周期相当の時間である。
図4は、光分岐部7から矩形度識別回路3に入力されるパルス信号に含まれるスペクトラム特性(A)の一例とともに、上述の高調波成分抽出部3aとしての透過特性(B)の一例を示す図である。この図4に例示するように、矩形度識別回路3に入力されるパルス信号には、上述の式(1)で例示されるような奇数次高調波成分A1,A3,A5,…とともに、理想的な矩形波形状を変形させる成分である偶数次高調波成分A2,A4,A6,…が含まれる。尚、図4中、「A」に付される数字は、高調波成分の次数を示す。又、図4中、横軸は周波数であり、縦軸は振幅(瞬時値電圧)を表す。
ここで、図5(c)は、1〜199次までの高調波成分のうちの、偶数次高調波成分を除く奇数次高調波成分を重ね合わせた場合のシミュレーション結果の一例である。また、図5(a)は、1〜199次までの高調波成分のうちの奇数次高調波成分の重ね合わせと、第1割合の偶数次高調波成分と、を同位相で重ね合わせた場合のシミュレーション結果の一例である。又、図5(b)は奇数次高調波成分の重ね合わせに、第1割合よりも少ない第2割合の偶数次高調波成分を同位相で重ね合わせた場合のシミュレーション結果の一例である。
さらに、高調波成分抽出部3aとしては、奇数次高調波成分を抽出し、矩形度識別回路3においてはそのパワー情報(ディジタル信号)をモニタ結果として出力するようにしてもよい。この場合には、高調波成分抽出部3aは、前述の図4に示す奇数次高調波成分A1,A3,A5,…を通過させる一方、偶数次の高調波成分A2,A4,…については遮断するコムフィルタとしての特性を有する。奇数次高調波成分は、出力パルスにおける理想的な矩形度形状を形成する要素である。従って、平均パワー検出回路3bにおいて検出する奇数次高調波成分のパワーが最大となれば、出力光パルスの波形として、ほぼ理想的な矩形波形状を得ることができる。
分岐部11は、前述の図3(a)に示すものと異なり、光分岐部7を通じて受けた出力光パルスについてパワーを等分に3分岐し、それぞれ、3つの受光部13,14,16に導く。遅延部12,受光部13,14および合成部15は、前述の図3(a)に示すものと基本的に同様である。即ち、合成部15からは、出力光パルスの偶数次の高調波成分を出力することができる。
なお、上述の図3(c)に示す分岐部11において3分岐されるものにおいては、4分岐される分岐素子における3本の分岐方路を適用することとしてもよい。又、受光部13,14および16から出力される電気信号の振幅を調整するアンプや減衰器を適宜用いることで、受光部13,14,16から出力される各電気信号の振幅を整合させることもできる。
たとえば、平均パワー検出回路3bで 偶数次の高調波成分のパワーをモニタ結果として出力している場合には、モニタされたパワーが最小となることを制御目標に置いて駆動パルス信号の波形を整形する。又、平均パワー検出回路3bで奇数次の高調波成分のパワーをモニタ結果として出力している場合には、モニタされたパワーが最大となることを制御目標に置いて駆動パルス信号の波形を整形する。
ゲートスイッチ駆動回路5cは、演算制御回路4からのゲートオンオフのためのトリガ信号に基づいて駆動パルス信号(駆動信号)を生成するが、ここで生成する駆動パルス信号の波形については矩形度整形回路5bからの制御信号をもとに整形されている。換言すれば、ゲートスイッチ駆動回路5cは、応答素子であるSOA2への駆動信号の波形を制御信号に基づき整形する駆動回路部の一例であり、又、演算制御回路4は、モニタ部3でのモニタ結果に基づき(矩形度整形回路5bを介して)制御信号を駆動回路部5cに出力する制御部の一例である。
したがって、演算制御回路4においては、一例として矩形度識別回路3からのモニタ結果である偶数次の高調波成分のパワーが最小又は一定誤差を含む最小範囲に収まるように、制御信号を矩形度整形回路5bに出力する。これにより、出力光パルスの波形を例えば図7(b)の波形B2を保つようにすることができる。前述したように、出力光パルスに含まれる偶数次の高調波成分が最小となる場合には、光パルスの波形としては、奇数次の高調波成分の重ね合わせである理想的な矩形波形状を、ほぼ有するようになるからである。
図9は図6に示すゲートスイッチ駆動回路5cの変形例であるゲートスイッチ駆動回路5c′を示す図である。ゲートスイッチ駆動回路5c′は、応答素子であるSOA2への駆動信号の波形を、制御信号に基づき整形する駆動回路部の他の例であり、回路部18とともに図6の場合と同様のドライバアンプ17をそなえている。回路部18は、抵抗18a,18bとともに、矩形度整形回路5bからの制御信号によりインダクタンスを可変としうるインダクタ素子18cをそなえる。
つぎに、上述したような波形制御装置1又は応答素子モジュール10の動作例について説明する。
上述のごとく制御目標となる駆動パルス信号が得られるようになった場合においては、演算制御回路4においては、そのときの矩形度整形回路5bに対する制御信号の制御量を記憶しておくようにしてもよい。このようにすれば、その後実運用に移行した際において、演算制御回路4において記憶している固定的な制御量で矩形度整形回路5bを介してゲートスイッチ駆動回路5cを制御することができる。
なお、上述の第1実施形態においては、SOA2から出力されるASE光を含む光パルスをモニタすることにより、光パルスの矩形度を整形している。このほかに、外部からの入力信号、例えば、SOA2を光ゲートスイッチとして適用した場合の導通/遮断の対象となる入力光を用いて整形することとしてもよい。この場合においては、演算制御回路4から出力されるトリガ信号の周波数としては既知の一定周波数としておくことで、矩形度識別回路3をなす高調波成分抽出部3aの周波数抽出特性について、上記一定周波数に基づき定めておくことが可能になる。
図10は第2実施形態にかかる波形制御装置1A又は応答素子モジュール10Aを示す図である。第2実施形態においては、前述の第1実施形態と比較して、異なる要素をそなえた矩形度識別回路3Aをそなえるとともに、制御態様の異なる演算制御回路4Aをそなえている。尚、既述の符号はほぼ同様の部分を示す。即ち、波形制御装置1Aは、矩形度識別回路3Aおよび演算制御回路4Aをそなえるとともに、第1実施形態の場合と同様の駆動電圧制御回路5をそなえ、応答素子モジュール10Aは、上述の波形制御装置1Aとしての要素とともにSOA2をそなえる。
このため、高速A/Dコンバータ3eとしては、例えば、SOA2のオンオフスイッチングの速度の5〜10倍程度高速のサンプリング周期を有するものを用いる。例えば、スイッチングを10ナノ秒で行なう性能を持つ光ゲートスイッチを用いる場合、その5〜10倍高速の1〜2ナノ秒のサンプリング周期を有するものを用いる。即ち、高速A/Dコンバータ3eとしては、500Msps〜1Gsps、もしくはそれ以上サンプリング周期を持つものを用いる。
そして、高速A/Dコンバータ3eから、SOA2から出力される出力光パルスの一定時間についてのサンプリング結果を受ける。一例として、演算制御回路4Aでは、既知であるトリガ信号の1以上の整数倍周期の時間についてのサンプリング結果を高速A/Dコンバータ3eから受けて、たとえば、メモリなどに記憶領域を設けて時系列で保持する(ステップA3)。
つぎに、記憶領域に保持された上記一定時間のサンプリング結果のうちで、算出した平均値Xを上回るサンプル点を抽出するとともに、抽出したサンプル点のうちの時系列における先頭のNサンプル標準偏差σを算出する(ステップA5)。先頭のNサンプルとしては、図12に示すように、可変容量素子16aの容量の値に応じて、出力光パルスの立ち上がり波形に変動が現れる時間範囲R1におけるサンプル点の個数の程度とすることができる。
立ち上がりエッジが最も真正の矩形波形状に近い場合、標準偏差σはばらつきが最も小さくなるため、最小の値をとる。従って、例示したように、矩形度整形回路5bへの制御信号を通じて、算出される標準偏差σを最小となるようパルスの矩形度を制御する。このようにすると、出力光パルスの波形を、他の標準偏差をとる出力光パルスに比べて、最も矩形波形状に近づけることが可能となる。
なお、上述の場合においては出力光パルスの立ち上がり波形における変動が現れる範囲についてのサンプル点について標準偏差を算出しているが、立ち下がり波形におけるにおける変動が現れる範囲についてのサンプル点について標準偏差を算出してもよい。この場合においては、上述のステップA4と同様に平均値Xを算出後、平均値Xを下回るサンプル点の最初のNサンプルに対して標準偏差σを算出すればよい。
図13は第2実施形態にかかる波形制御装置1B又は応答素子モジュール10Bを示す図である。第3実施形態においては、前述の第1,第2実施形態と比較して、異なる要素をそなえた矩形度識別回路3Bをそなえるとともに、制御態様の異なる演算制御回路4Bをそなえている。尚、既述の符号はほぼ同様の部分を示す。即ち、波形制御装置1Bは、矩形度識別回路3Bおよび演算制御回路4Bをそなえるとともに、第1,第2実施形態の場合と同様の駆動電圧制御回路5をそなえ、応答素子モジュール10Bは、上述の波形制御装置1Bとしての要素とともにSOA2をそなえる。
エッジ検出回路(エッジ検出部)3hは、電気信号として直流成分が除去された出力パルスをAC結合部3fから受けて、出力パルスの波形における立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを検出する。
または、ピークホールド回路3iでは、エッジ検出回路3hからの立ち上がりエッジ検出によるトリガ信号を受けてピークホールドを開始する一方、エッジ検出回路3hからの立ち下がりエッジ検出によるトリガ信号を受けるまでピークホールドを継続することとしてもよい。
具体的には、エッジ検出回路3hにおいて検出される立ち上がりエッジの検出から所定時間経過後の、立ち下がり前において出力パルスのレベルが安定する時間においてそのレベル値Sをサンプルホールドする。
具体的には、演算制御回路4Bは、ゲートスイッチ駆動回路5cに一定周波数のトリガ信号を出力する一方、A/Dコンバータ3m,3nからの各出力を用いた演算を行ない、その演算結果に基づいて、矩形度整形回路5bへの制御信号を出力する。矩形度整形回路5bへの制御信号は、前述したように、図6に示す可変容量素子16aの容量(又は図9に示す可変インダクタ素子18cのインダクタンス)の制御を通じ回路16(又は18)の応答時定数を変更するための制御信号である。
そして、エッジ検出回路3hにおいて、受光部3dからAC結合部3fを介して入力される出力パルスから、出力パルスの立ち上がりおよび立ち下がりエッジを検出する(ステップB3)。この場合において、エッジ検出回路3hでは、エッジ検出するとその旨のトリガ信号をピークホールド回路3iおよびサンプルホールド回路3jに出力する。
矩形度整形回路5bからのバリキャップ電圧の制御を通じて、VrとVfとの差が一定値Dよりも小さくなった場合には、駆動信号の調整対象となっている当該SOA2(SOA102a,104)に対する駆動信号の調整は終了する。このようにして、全ての測定対象のSOA102a,104について駆動信号を順次調整していく(ステップB12)。
なお、上述の動作例においては、SOA2からの出力パルスについて理想的な矩形波形状に近づけるように制御しているが、制御目標としては理想的でない特定の矩形波形状となるようにしてもよい。一例として、演算制御回路4Bにおいては、立ち上がり振幅値と立ち下がり振幅値との差が、誤差範囲を含む特定の(最小ではない)値となるように、矩形波整形回路5bを制御することとしてもよい。
〔D〕実施例
上述の第1〜第3実施形態において例示した波形制御装置1,1A,1B,応答素子モジュール10,10A,10Bは、例えば、光パケットスイッチングを行なう光パケットスイッチに適用することができる。その一例を図16に示す。この図16に示す光パケットスイッチ200においては、図1に示す光パケットスイッチ100と同様、8個の1:8カプラ101,8個の8:8光ゲートスイッチ部102,8個の8:1カプラ103および8個のSOA104をそなえている。尚、図1と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
演算制御回路204は、各駆動電圧制御回路205をなすゲートスイッチ駆動回路5cに対して、対応するSOA102a,104を駆動するためのトリガ信号を出力するとともに、各駆動電圧制御回路205をなす矩形度整形回路5bへの制御信号を与える。演算制御回路204としては、前述の各実施形態における波形制御装置1,1A,1Bの要素である演算制御回路4,4A,4Bの一態様を、上述の72個の駆動電圧制御回路205を制御するために適用することができる。
光カプラ207a−1,207a−8は、出力ポート♯1〜♯8を伝搬する光をそれぞれ分岐する。光カプラ207bは、光カプラ207a−1〜207a−8からの分岐光経路を合流して、矩形度識別回路203の入力とする。
各出力ポート♯1〜♯8に対応して、一のSOA104が最下流に、8個のSOA102aが上流側にそなえられ、光カプラ207a−1〜207a−8,207bにより各出力ポート♯1〜♯8への出力が取りまとめられて矩形度識別回路203に接続されている。従って、上流側のSOA102aに対する駆動信号の調整のためには、下流側のSOA104を通じた出力光パルスをモニタすることになる。
このようにして、全てのSOA102a,104についての駆動信号の調整動作が完了すると、光パケットスイッチ200として実運用を開始できる。
分配部310−1は、入力ポート♯1からの光について256分配して、各分配経路を、一の合流部320−kに接続する。このため、分配部310−1は、一例として、上流側から、エルビウムドープファイバ増幅器(EDFA)311,1:16カプラ312,16個のEDFA313,16個の1:16カプラ314および16×16個のEDFA315をそなえる。
このような構成を有する光パケットスイッチ300においても、図16に示す光パケットスイッチ200の場合に倣って、矩形度識別回路(符号203参照),演算制御回路(符号204参照)および駆動電圧制御回路(符号205参照)を適用することができる。これにより、(256+32+8+1)×256ものSOAに対して、簡易に駆動信号を調整することができる。
また、一対の入出力ポートを形成する経路において、上流側のSOAについての駆動信号を調整するにあたっては、調整対象のSOAよりも下流側のSOAについては全てオン状態に固定しておく。これにより、上流側SOAで生成されるASE光による光パルスは、下流側SOAを介して矩形度識別回路に入力されるので、モニタすることが可能になる。
〔E〕その他
なお、第1〜第3実施形態における応答素子モジュール10,10A,10Bにおいては、その製造工程において、矩形度調整回路5bへの制御信号の制御量等を記憶しておくようにしてもよい。例えば、応答素子モジュール10,10A,10Bの各要素についての組み立てを行なったのちに、ASE光による光パルスを用いた上述の駆動信号の調整制御を行ない、更にモニタ結果が制御目標となる値となったときの、矩形度調整回路5bへの制御信号の制御量等を記憶しておくようにする。このようにすれば、応答素子モジュール10,10A,10Bの立ち上げ時において、演算制御回路4において記憶された制御量を用いてSOA2を駆動できるので、上述の各実施形態の場合と同様の利点があるほか、立ち上げ時においてのパルス波形の調整制御を省略でき、立ち上げ時間を高速化させるとともに、処理負荷を軽減できる。
演算制御回路24および駆動波形制御回路25は、互いに協働することで、モニタ部23でのモニタ結果に基づいて、駆動信号の波形を整形する駆動波形整形部の一例に相当する。演算制御回路24においては、矩形度識別回路23からのモニタ結果をもとに、駆動波形制御回路25を介してアンプ22の利得を制御する。
〔F〕付記
(付記1)
供給される駆動信号に応答素子が応答して得られる出力パルスの波形をモニタするモニタ部と、
該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、前記駆動信号の波形を整形する駆動波形整形部と、をそなえたことを特徴とする、波形制御装置。
該駆動波形整形部は、
前記応答素子への前記駆動信号の波形を、制御信号に基づき整形する駆動回路部と、
該モニタ部でのモニタ結果に基づき前記制御信号を該駆動回路部に出力する制御部と、をそなえたことを特徴とする、付記1記載の波形制御装置。
該制御部は、前記モニタ結果としての前記出力パルスの波形が所定の波形を保つように前記制御信号を出力することを特徴とする、付記2記載の波形制御装置。
(付記4)
該駆動回路部は、前記制御信号に応じて応答時定数が可変されることを特徴とする、付記2記載の波形制御装置。
該駆動回路部は、前記制御信号により容量が可変される可変容量素子を有することを特徴とする、付記4記載の波形制御装置。
(付記6)
該駆動回路部は、前記制御信号によりインダクタンスが可変されるインダクタ素子を有することを特徴とする、付記4記載の波形制御装置。
該モニタ部は、
前記駆動信号の周波数の偶数次又は奇数次の高調波成分を前記出力パルスから抽出する高調波成分抽出部と、
該高調波成分抽出部にて抽出された前記偶数次又は奇数次の高調波成分を含む パワーをモニタするパワーモニタ部と、をそなえたことを特徴とする、付記1記載の波形制御装置。
該駆動波形整形部は、該パワーモニタ部でモニタされたパワーが所定レベル又は所定範囲となるように前記駆動信号の波形を整形することを特徴とする、付記7記載の波形制御装置。
(付記9)
該モニタ部は、前記出力パルスの波形をサンプリングするサンプリング部をそなえ、
該駆動波形整形部は、該サンプリング部でのサンプリング結果をもとに、前記駆動信号の波形を整形することを特徴とする、付記1記載の波形制御装置。
該モニタ部は、
前記出力パルスの波形における立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを検出するエッジ検出部と、
該エッジ検出部での前記立ち上がりエッジの検出をもとに、前記出力パルスの波形における、前記駆動信号の立ち上がりに応答した立ち上がりピークレベルの値を保持するピークホールド部と、
該エッジ検出部での前記立ち上がりエッジの検出をもとに、前記駆動信号の立ち下がり前の平坦領域に対応した応答波形レベルの値をサンプルホールドするサンプルホールド部と、をそなえ、
該駆動波形整形部は、該ピークホールド部で保持した値および該サンプルホールド部でサンプルホールドした値を前記モニタ結果として受けることを特徴とする、付記1記載の波形制御装置。
該駆動波形整形部は、該ピークホールド部で保持した値と、該サンプルホールド部でサンプルホールドした値と、の差が所定値又は所定範囲となるように、前記駆動信号の波形を整形することを特徴とする、付記10記載の波形制御装置。
(付記12)
供給される駆動信号に応答して出力パルスを得る応答素子と、
該応答素子からの前記出力パルスの波形をモニタするモニタ部と、
該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、前記駆動信号の波形を整形する駆動波形整形部と、をそなえたことを特徴とする、応答素子モジュール。
該応答素子は、前記駆動信号に応答して出力される光パルスを前記出力パルスとして出力する半導体光増幅器であることを特徴とする、付記12記載の応答素子モジュール。
(付記14)
前記光パルスは、自然放出光であることを特徴とする、付記13記載の応答素子モジュール。
駆動信号に応答して入力光の導通/遮断を切り換える光ゲートスイッチを複数有する光スイッチ装置であって、
該光ゲートスイッチの一つから出力される光波形をモニタするモニタ部と、
該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、当該出力された光波形をモニタした光ゲートスイッチへの前記駆動信号の波形を整形する駆動波形整形部と、をそなえたことを特徴とする、光スイッチ装置。
該光ゲートスイッチは複数個が縦続して接続されたことを特徴とする、付記15記載の光スイッチ装置。
(付記17)
該モニタ部は、前記縦続して接続される該複数個の光ゲートスイッチのうちの最下流の光ゲートスイッチの出力端の箇所に設置された受光素子をそなえ、該受光素子の出力から前記光波形をモニタすることを特徴とする、付記16記載の光スイッチ装置。
該駆動波形整形部は、
前記縦続して接続される該複数個の光ゲートスイッチに対応してそなえられ、前記対応する光ゲートスイッチへの前記駆動信号の波形を、制御信号に基づき整形する複数個の駆動回路部と、
該モニタ部でのモニタ結果に基づき前記制御信号を、該複数の駆動回路部のうちの該一のゲートスイッチに対応する駆動回路部に出力する制御部と、をそなえたことを特徴とする、付記16記載の波形制御装置。
付記1記載の波形制御装置において前記整形された波形を有する駆動信号によって駆動されることを特徴とする、応答素子。
(付記20)
駆動信号に応答して入力光の導通/遮断を切り換える光ゲートスイッチを複数個が縦続して接続された光スイッチ装置の制御方法であって、
前記縦続して接続される該複数個の光ゲートスイッチのうちの一の光ゲートスイッチに対して前記駆動信号を供給するとともに、
前記複数個の光ゲートスイッチのうち最下流の光ゲートスイッチの出力端の箇所に設置された受光素子を用いて、前記一の光ゲートスイッチの一つから出力される光波形をモニタし、
該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、当該最下流の光ゲートスイッチへの前記駆動信号の波形を整形する一方、
前記駆動信号の波形を整形する対象の光ゲートスイッチは、前記縦続して接続される複数個の光ゲートスイッチのうちの最下流の光ゲートスイッチから、上流側の光ゲートスイッチに順次変更することを特徴とする、光スイッチ装置の制御方法。
2 SOA(応答素子)
3,3A,3B,203 矩形度識別回路(モニタ部)
3a,3a′ 高調波成分抽出部
3b 平均パワー検出回路
3c A/Dコンバータ
3d 受光部
3e 高速A/Dコンバータ
3f AC結合部
3g レベル調整部
3h エッジ検出回路
3i ピークホールド回路
3j サンプルホールド回路
3m,3n A/Dコンバータ
4,4A,4B,204 演算制御回路(駆動波形整形部)
5,205 駆動電圧制御回路(駆動波形整形部)
5a D/Aコンバータ
5b 矩形度整形回路
5c,5c′ ゲートスイッチ駆動回路
7 光カプラ
10,10A,10B 応答素子モジュール
11,11′ 分岐部
12,12′ 遅延部
13,14 受光部
15 合成部
16,18 回路部
16a 可変容量素子
16b,16c,18a,18b 抵抗
17 ドライバアンプ
18c インダクタ素子
100,200,300 光パケットスイッチ
101 1:8カプラ
102 8:8光ゲートスイッチ部
102a,104 SOA
103 8:1カプラ
207a−1〜207a−8,207b 光カプラ
310−1 分配部
311,313 EDFA
312,314 1:16カプラ
320−1 合流部
321,323,325,327 SOA
322,326 8:1カプラ
324 4:1カプラ
Claims (6)
- 供給される駆動信号に応答素子が応答して得られる出力パルスの波形をモニタするモニタ部と、
該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、前記駆動信号の波形を整形する駆動波形整形部と、をそなえ、
該モニタ部は、
前記駆動信号の周波数の偶数次又は奇数次の高調波成分を前記出力パルスから抽出する高調波成分抽出部と、
該高調波成分抽出部にて抽出された前記偶数次又は奇数次の高調波成分を含むパワーをモニタするパワーモニタ部と、をそなえ、
該駆動波形整形部は、該パワーモニタ部でモニタされたパワーが所定レベル又は所定範囲となるように前記駆動信号の波形を整形することを特徴とする、波形制御装置。 - 該駆動波形整形部は、
前記応答素子への前記駆動信号の波形を、制御信号に基づき調整する駆動回路部と、
該モニタ部でのモニタ結果に基づき前記制御信号を該駆動回路部に出力する制御部と、をそなえたことを特徴とする、請求項1記載の波形制御装置。 - 供給される駆動信号に応答して出力パルスを得る応答素子と、
該応答素子からの前記出力パルスの波形をモニタするモニタ部と、
該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、前記駆動信号の波形を整形する駆動波形整形部と、をそなえ、
該モニタ部は、
前記駆動信号の周波数の偶数次又は奇数次の高調波成分を前記出力パルスから抽出する高調波成分抽出部と、
該高調波成分抽出部にて抽出された前記偶数次又は奇数次の高調波成分を含むパワーをモニタするパワーモニタ部と、をそなえ、
該駆動波形整形部は、該パワーモニタ部でモニタされたパワーが所定レベル又は所定範囲となるように前記駆動信号の波形を整形することを特徴とする、応答素子モジュール。 - 駆動信号に応答して入力光の導通/遮断を切り換える光ゲートスイッチを複数有する光スイッチ装置であって、
該光ゲートスイッチの一つから出力される光波形をモニタするモニタ部と、
該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、当該出力された光波形をモニタした光ゲートスイッチへの前記駆動信号の波形を整形する駆動波形整形部と、をそなえ、
該モニタ部は、
前記駆動信号の周波数の偶数次又は奇数次の高調波成分を前記出力パルスから抽出する高調波成分抽出部と、
該高調波成分抽出部にて抽出された前記偶数次又は奇数次の高調波成分を含むパワーをモニタするパワーモニタ部と、をそなえ、
該駆動波形整形部は、該パワーモニタ部でモニタされたパワーが所定レベル又は所定範囲となるように前記駆動信号の波形を整形することを特徴とする、光スイッチ装置。 - 該光ゲートスイッチは複数個が縦続して接続されたことを特徴とする、請求項4記載の光スイッチ装置。
- 駆動信号に応答して入力光の導通/遮断を切り換える光ゲートスイッチを複数個が縦続して接続された光スイッチ装置の制御方法であって、
前記縦続して接続される該複数個の光ゲートスイッチのうちの一の光ゲートスイッチに対して前記駆動信号を供給するとともに、
前記最下流の光ゲートスイッチの出力端の箇所に設置された受光素子を用いて、前記一の光ゲートスイッチの一つから出力される光波形をモニタし、
前記モニタする処理でのモニタ結果に基づいて、当該光ゲートスイッチへの前記駆動信号の波形を整形する一方、
前記駆動信号の波形を整形する対象の光ゲートスイッチは、前記縦続して接続される複数個の光ゲートスイッチのうちの最下流の光ゲートスイッチから、上流側の光ゲートスイッチに順次変更し、
前記モニタする処理は、
前記駆動信号の周波数の偶数次又は奇数次の高調波成分を前記出力パルスから抽出する処理と、
抽出された前記偶数次又は奇数次の高調波成分を含むパワーをモニタする処理と、をそなえ、
前記整形する処理は、前記モニタする処理でモニタされたパワーが所定レベル又は所定範囲となるように前記駆動信号の波形を整形する処理をそなえたことを特徴とする、光スイッチ装置の制御方法。
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