JPH03255736A - Optical signal processing circuit - Google Patents

Optical signal processing circuit

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JPH03255736A
JPH03255736A JP2052797A JP5279790A JPH03255736A JP H03255736 A JPH03255736 A JP H03255736A JP 2052797 A JP2052797 A JP 2052797A JP 5279790 A JP5279790 A JP 5279790A JP H03255736 A JPH03255736 A JP H03255736A
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optical
signal
optical signal
output
speed
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JP2052797A
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Japanese (ja)
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Nobuhiro Fujimoto
藤本 暢宏
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To process high-speed optical signals by providing a light extracting means, a photoelectric converting means, a mean value calculating means, a variable frequency oscillating means and electrooptical converting means. CONSTITUTION:A light extracting means 10 separates and extracts the low-speed optical signal from the high-speed optical signal according to a repeated light sampling signal. The photoelectric converting means 20 converts the low-speed optical signal extracted by the light extracting means 10 to a low-speed electric signal, and an mean value calculating means 22 calculates the mean value of this low-speed electric signal. A variable frequency oscillating means 24 generates a signal with a frequency to be changed corresponding to the output of the mean value calculating means 22, and an electrooptical converting means 26 exerts electrooptical conversion upon the output of the variable frequency oscillating means 24 and defines the converted output as the repeated light sampling signal. An identifying means 28 defines the output of the variable frequency oscillating means 24 as an identification signal and extracts the signal by identifying the low-speed electric signal based on this timing. Thus, the reception demodulation processing of the high-speed optical signal, which can not be processed by being directly converted to the electric signal, can be executed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 光信号を光レベルで分離抽出して電気信号に変換する光
信号処理回路に関し、 直接電気信号に変換することが困難な高速光信号の処理
が可能な構成を提案することを目的とし、ゼロ復帰信号
からなる高速光信号から信号を分離抽出する光信号処理
回路であって、反復光サンプリング信号により、該高速
光信号から低速光信号を分離抽出する光抽出手段と、該
低速光信号を低速電気信号に変換する光電気変換手段と
、該低速電気信号の平均値を算出する平均値算出手段と
、該平均値算出手段の出力に応じて周波数が変化する電
気信号を発生する可変周波数発振手段と、該可変周波数
発振手段の出力を電気光変換して該反復光サンプリング
信号とする。電気光変換手段と、該可変周波数発振手段
の出力を識別信号とし、該識別信号のタイミングに基づ
いて該低速電気信号を識別することにより、信号を抽出
する識別手段とを具備して構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to an optical signal processing circuit that separates and extracts optical signals at the optical level and converts them into electrical signals, and is capable of processing high-speed optical signals that are difficult to directly convert into electrical signals. The purpose of the present invention is to propose an optical signal processing circuit for separating and extracting signals from a high-speed optical signal consisting of a return-to-zero signal. an extraction means, a photoelectric conversion means for converting the low-speed optical signal into a low-speed electric signal, an average value calculation means for calculating an average value of the low-speed electric signal, and a frequency that changes according to the output of the average value calculation means. variable frequency oscillation means for generating an electrical signal, and an output of the variable frequency oscillation means is subjected to electro-optical conversion to produce the repetitive optical sampling signal. The apparatus includes an electro-optical conversion means, and an identification means for extracting a signal by using the output of the variable frequency oscillation means as an identification signal and identifying the low-speed electrical signal based on the timing of the identification signal.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は一般的には光信号を光レベルで分離抽出して電
気信号に変換する光信号処理回路、特には、時分割多重
化された光信号を光レベルで同期分離した後に電気信号
に変換するたtの光信号処理回路に関する。
The present invention generally relates to an optical signal processing circuit that separates and extracts an optical signal at the optical level and converts it into an electrical signal, and in particular, relates to an optical signal processing circuit that synchronously separates and extracts an optical signal at the optical level and converts it into an electrical signal. This invention relates to an optical signal processing circuit.

光通信は現在盛んに行なわれているところであるが、そ
のビットレートは年々高くなってきており、将来におい
てもさらに高速化への要求が高まってくることが予想さ
れる。本発明はそのようなニーズに対応するための光信
号処理回路に言及する。
Optical communication is currently being actively used, but its bit rate is increasing year by year, and it is expected that the demand for even higher speeds will increase in the future. The present invention refers to an optical signal processing circuit to meet such needs.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の光通信システムでは、伝送された光信号を光電気
変換素子によりそのまま電気信号に変換することで、所
望の電気信号を得ていた。
In conventional optical communication systems, a desired electrical signal is obtained by directly converting the transmitted optical signal into an electrical signal using a photoelectric conversion element.

しかし、前述のように、光通信システムのビットレート
は増加してきており、この傾向は益々増加する方向にあ
る。このような状況を考慮すると、従来の方法では、電
気光変換部および光電気変換部での高速化要求が益々厳
しいものになる。現状の電気光変換部では、光源を半導
体レーザとした場合、直接変調方式で16Gb/s、位
相変調と干渉計を組み合わせた変調方式で20Gb/s
の値が得られている。しかし、光受信回路は最高速のも
のでも、16Gb/sであり、20Gb/sのものは実
現されていない。このように受信方法がビットレートが
上昇するにつれ厳しくなってくる。
However, as mentioned above, the bit rate of optical communication systems has been increasing, and this trend is on the rise. Considering this situation, in the conventional method, demands for higher speeds in the electro-optic converter and the opto-electric converter become increasingly severe. In the current electro-optical converter, when the light source is a semiconductor laser, the speed is 16 Gb/s using direct modulation method, and 20 Gb/s using modulation method that combines phase modulation and interferometer.
The value of is obtained. However, even the fastest optical receiving circuit is 16 Gb/s, and 20 Gb/s has not been realized. In this way, the reception method becomes more difficult as the bit rate increases.

そこで、この問題の解決策として、高速光信号を光レベ
ルで処理してその一部を低速光信号として分離し、電気
信号に変換してその後の処理に供するという方式が考え
られ(例えば、Peter pi。
Therefore, as a solution to this problem, a method has been considered in which the high-speed optical signal is processed at the optical level, a part of which is separated as a low-speed optical signal, and converted into an electrical signal for subsequent processing (for example, Peter pi.

Sm1th、 ”On the Role of Ph
otonic Switching 1nFuture
 Communications System参照)
、そのために使用することのできる光素子もい(つか提
案されている。
Sm1th, “On the Role of Ph
otonic Switching 1nFuture
(See Communications System)
Some optical devices have also been proposed that can be used for this purpose.

〔発明が解決しようとする課題〕 その場合において、このような処理を実現する光信号処
理回路をいかなる構成で実現するかが問題となってくる
[Problem to be Solved by the Invention] In this case, the problem is how to implement an optical signal processing circuit that implements such processing.

また、前述のような高速光信号は一般に時分割多重、つ
まりビットあるいはバイト多重化された信号であること
が多い。したがって、多重化された高速光信号を光レベ
ルで分離することによって各信号を分離抽出するた約の
光信号処理回路をいかなる構成で実現するかも解決する
必要がある。
Furthermore, the above-mentioned high-speed optical signals are generally time-division multiplexed, that is, bit or byte multiplexed signals in many cases. Therefore, it is necessary to find a structure for realizing an optical signal processing circuit capable of separating and extracting each signal by separating multiplexed high-speed optical signals at the optical level.

したがって本発明の第1の目的は、直接電気信号に変換
することが現状においであるいは将来においても不可能
な程に高いビットレートの信号で変調された高速光信号
から、光レベルで信号を分離抽出した後に電気信号に変
換して以後の処理に供するための、光信号処理回路の構
成を提案することにある。
Therefore, the first object of the present invention is to separate a signal at the optical level from a high-speed optical signal modulated with a signal of such a high bit rate that it is impossible at present or in the future to directly convert it into an electrical signal. The object of the present invention is to propose the configuration of an optical signal processing circuit that extracts the signal and then converts it into an electrical signal for subsequent processing.

また、本発明の第2の目的は、ビットあるいはバイト多
重化された高速光信号を光レベルで分離することによっ
て各信号を得ることのできる光信号処理回路の構成を提
案することにある。
A second object of the present invention is to propose a configuration of an optical signal processing circuit that can obtain each signal by separating bit- or byte-multiplexed high-speed optical signals at the optical level.

〔課題を解決するた約の手段〕[A means of promise to solve problems]

第1図は前述の第1の目的を解決する本発明の光信号処
理回路の基本構成を表わす図である。本発明の光信号処
理回路は、ゼロ復帰信号からなる高速光信号から信号を
分離抽出する光信号処理回路であって、光抽出手段10
と、光電気変換手段20と、平均値算出手段22と、可
変周波数発振手段24と、電気光変換手段26と、識別
手段28とから構成される。
FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of an optical signal processing circuit according to the present invention that solves the first object mentioned above. The optical signal processing circuit of the present invention is an optical signal processing circuit that separates and extracts signals from a high-speed optical signal consisting of a return-to-zero signal.
, photoelectric conversion means 20 , average value calculation means 22 , variable frequency oscillation means 24 , electro-optical conversion means 26 , and identification means 28 .

光抽出手段10は、反復光サンプリング信号によリ、高
速光信号から低速光信号を分離抽出する。
The optical extraction means 10 separates and extracts the low-speed optical signal from the high-speed optical signal based on the repetitive optical sampling signal.

光電気変換手段20は光抽出手段10が抽出した低速光
信号を低速電気信号に変換する。平均値算出手段22は
この低速電気信号の平均値を算出する。可変周波数発振
手段24は平均値算出手段22の出力に応じて周波数が
変化する信号を発生する。電気光変換手段26は可変周
波数発振手段24の出力を電気光変換して前述の反復光
サンプリング信号とする。
The photoelectric conversion means 20 converts the low-speed optical signal extracted by the light extraction means 10 into a low-speed electric signal. The average value calculation means 22 calculates the average value of this low-speed electric signal. The variable frequency oscillation means 24 generates a signal whose frequency changes according to the output of the average value calculation means 22. The electro-optic conversion means 26 converts the output of the variable frequency oscillation means 24 into an electro-optical signal to form the above-mentioned repetitive optical sampling signal.

識別手段28は可変周波数発振手段24の出力を識別信
号として、このタイミングに基づいて低速電気信号を識
別することにより、信号を抽出する。
The identification means 28 uses the output of the variable frequency oscillation means 24 as an identification signal, and extracts the signal by identifying the low-speed electrical signal based on this timing.

第2図は前述の第2の目的を解決する本発明の光信号処
理回路の構成を表わす図である。第2図において、本発
明の光信号処理回路は、ビットあるいはバイト多重化さ
れたゼロ復帰信号からなる高速光信号から各信号を分離
抽出する光信号処理回路であって、分岐手段30と、複
数の光抽出手段10.10’と、複数の光電気変換手段
20.20’と、平均値算出手段22と、可変周波数発
振手段24と、電気光変換手段26と、複数の識別手段
28.28’ と、光遅延手段32と、電気遅延手段3
4とを具備している。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an optical signal processing circuit according to the present invention that solves the second object mentioned above. In FIG. 2, the optical signal processing circuit of the present invention is an optical signal processing circuit that separates and extracts each signal from a high-speed optical signal consisting of a bit or byte multiplexed return-to-zero signal, and includes a branching means 30, a plurality of a light extraction means 10.10', a plurality of opto-electric conversion means 20.20', an average value calculation means 22, a variable frequency oscillation means 24, an electro-optic conversion means 26, and a plurality of identification means 28.28. ', optical delay means 32, and electrical delay means 3
4.

分岐手段30は高速光信号を複数の高速光信号に分岐せ
しめて、それぞれを複数の光抽出手段10゜10′へ供
給する。複数の光抽出手段10.10’は、反復光サン
プリング信号により複数の高速光信号からそれぞれ低速
光信号を分離抽出する。複数の電気光変換手段20.2
0’は低速光信号をそれぞれ低速電気信号に変換する。
The branching means 30 branches the high-speed optical signal into a plurality of high-speed optical signals and supplies each of them to the plurality of light extraction means 10.about.10'. The plurality of optical extraction means 10.10' separate and extract low-speed optical signals from the plurality of high-speed optical signals using repetitive optical sampling signals. A plurality of electro-optical conversion means 20.2
0' converts each low-speed optical signal into a low-speed electrical signal.

平均値算出手段22は、1つの光電気変換手段20の出
力の平均値を算出する。可変周波数発振手段24は平均
値算出手段22の出力に応じて周波数が変化する電気信
号を発生する。電気光変換手段26は、可変周波数発生
手段24の出力を電気光変換して、同一の系統の光サン
プリング信号、すなわち、前述の1つの光電気変換手段
20へ低速光信号を供給する光抽出手段10への反復光
サンプリング信号として光抽出手段10へ供給する。複
数の識別手段28 、28’は、識別信号のタイミング
に基づいて低速光信号をそれぞれ識別することにより、
各信号を抽出するもので、前述の1つの光電気変換手段
20から低速電気信号を供給される1つの識別手段28
の識別信号は可変周波数発振手段24の出力である。光
遅延手段32は、電気光変換手段26の出力にそれぞれ
相異なる遅延を与え、他の光抽出手段10′へそれぞれ
反復光サンプリング信号として供給する。電気遅延手段
34は可変周波数発振手段24の出力にそれぞれ相異な
る遅延を与え、他の識別手段28′へそれぞれ識別信号
として供給する。
The average value calculation means 22 calculates the average value of the output of one photoelectric conversion means 20. The variable frequency oscillation means 24 generates an electrical signal whose frequency changes according to the output of the average value calculation means 22. The electro-optical conversion means 26 is an optical extraction means that converts the output of the variable frequency generation means 24 into electro-optical signals and supplies an optical sampling signal of the same system, that is, a low-speed optical signal to the above-mentioned one opto-electric conversion means 20. 10 as a repetitive optical sampling signal to the optical extraction means 10. The plurality of identification means 28 and 28' each identify the low-speed optical signal based on the timing of the identification signal.
One identification means 28 which extracts each signal and is supplied with a low-speed electrical signal from the one opto-electrical conversion means 20 mentioned above.
The identification signal is the output of the variable frequency oscillation means 24. The optical delay means 32 applies different delays to the outputs of the electro-optical conversion means 26 and supplies them to the other optical extraction means 10' as repetitive optical sampling signals. The electrical delay means 34 applies different delays to the outputs of the variable frequency oscillation means 24, and supplies them to the other identification means 28' as identification signals.

〔作 用〕[For production]

第1図の構成において、光抽出手段10へ入力される高
速光信号がゼロ復帰(RZ)信号であれば、後の実施例
において詳述するように、光抽出手段10は信号の抽出
作用の他に、位相比較回路としての作用を有している。
In the configuration shown in FIG. 1, if the high-speed optical signal input to the light extraction means 10 is a return-to-zero (RZ) signal, the light extraction means 10 performs the signal extraction function, as will be described in detail in later embodiments. In addition, it also functions as a phase comparison circuit.

したがって、この信号を光電気変換手段20において電
気信号に変換し、平均値算出手段22で平均値を算出す
れば、高速光信号と光サンプリング信号の位相差に応じ
た信号が得られる。さらに、この信号に応じて周波数が
変化する信号を電気光変換して光サンプリング信号とし
て光抽出手段10へ供給すれば、位相比較ループ(PL
L)が形成され、可変周波数発振手段24の出力は高速
光信号に位相同期した信号となり、識別手段28におい
て信号の識別が可能となる。
Therefore, by converting this signal into an electrical signal in the photoelectric conversion means 20 and calculating the average value in the average value calculation means 22, a signal corresponding to the phase difference between the high speed optical signal and the optical sampling signal can be obtained. Furthermore, if a signal whose frequency changes according to this signal is electro-optically converted and supplied to the light extraction means 10 as an optical sampling signal, a phase comparison loop (PL
L) is formed, and the output of the variable frequency oscillation means 24 becomes a signal phase-synchronized with the high-speed optical signal, allowing the identification means 28 to identify the signal.

第2図の構成において、光抽出手段10、光電気変換手
段20、平均値算8手段22、可変周波数発振手段24
、および電気光変換手段26で構成されるループは第1
図で説明した位相同期ループと同一の構成であり、同一
の作用を呈する。従って、光抽出手段10において多重
化信号の1つが分離され、識別手段28で識別される。
In the configuration shown in FIG. 2, a light extraction means 10, a photoelectric conversion means 20, an average value calculation means 22, and a variable frequency oscillation means 24
, and the electro-optical conversion means 26 is the first loop.
It has the same configuration as the phase-locked loop explained in the figure and exhibits the same effect. Therefore, one of the multiplexed signals is separated in the light extraction means 10 and identified by the identification means 28.

他の信号については光遅延手段32において各系統の光
サンプリング信号が与えられ、電気遅延手段34におい
て識別信号が与えられる。
Regarding other signals, the optical delay means 32 provides optical sampling signals of each system, and the electrical delay means 34 provides identification signals.

〔実施例〕〔Example〕

第3図は本発明に係る光信号処理回路の第1の実施例を
表わす図である。
FIG. 3 is a diagram showing a first embodiment of the optical signal processing circuit according to the present invention.

光カプラ102において光サンプリング信号と合流され
た光は双安定レーザダイオード100に入力され、その
出力光は光電気変換素子200において電気信号に変換
され、等化増幅器202において不要な高域成分が除去
され増幅されて識別再生回路280へ入力される。等化
増幅器202の出力はまた低域フィルタ220にも入力
され、その出力は電圧制御発振器240の制御電圧とな
る。電圧制御発振器240の出力信号は識別再生回路2
80へ識別再生のためのクロックとして入力されるとと
もに、電気光変換素子260において光信号に変換され
て光サンプリング信号となり、光カプラ102の一方の
入口へ入力される。電気光変換素子260は入力電気信
号の立ち上がりにおいて短い幅の光パルスを出力する。
The light combined with the optical sampling signal at the optical coupler 102 is input to the bistable laser diode 100, and the output light is converted into an electrical signal at the opto-electric conversion element 200, and unnecessary high-frequency components are removed at the equalization amplifier 202. The signal is amplified and input to the identification and reproducing circuit 280. The output of equalizing amplifier 202 is also input to low pass filter 220, the output of which becomes the control voltage for voltage controlled oscillator 240. The output signal of the voltage controlled oscillator 240 is transmitted to the identification reproducing circuit 2.
80 as a clock for identification and reproduction, and is converted into an optical signal by electro-optical conversion element 260 to become an optical sampling signal, which is input to one entrance of optical coupler 102. The electro-optical conversion element 260 outputs a short width optical pulse at the rising edge of an input electrical signal.

双安定レーザダイオード100は第4図(A)欄に示す
ように注入電流に対する光出力はヒステリシス特性を有
している。ここで注入電流をbで示す値に設定したとき
、入力光に対す出力光の特性は、(B)欄に示すように
同様なヒステリシス特性を呈する。したがって、注入電
流が(A)欄すで示す値に設定されているとき、光入力
がpで示す値よりも小さくヒステリシスループの外側に
位置する値である間は光出力は実質的にゼロとなり、p
で示す値よりも大きくヒステリシスループの外側に位置
するときほぼ一定の値となる。したがって光サンプリン
グ信号の強度を、高速光信号のレベルが論理“1”であ
るとき、光サンプリング信号と合成したときの強度がp
よりも大きいヒステリシスループの外側の値となり、論
理“0”であるとき、光サンプリング信号と合成したと
きの強度がpよりも小さいヒステリシスループの外側の
値となる様に設定し、かつ光サンプリング信号がないと
き、高速光信号がいかなる値であってもpよりも小さい
ヒステリシスループの外側の値となる様に設定すること
により、後述する様に光サンプリング信号で高速光信号
の一部を分離抽出することが可能となる。
As shown in column (A) of FIG. 4, the bistable laser diode 100 has a hysteresis characteristic in its optical output with respect to the injected current. Here, when the injection current is set to the value shown by b, the characteristics of the output light with respect to the input light exhibit similar hysteresis characteristics as shown in column (B). Therefore, when the injected current is set to the value already shown in column (A), the optical output is essentially zero while the optical input is smaller than the value shown by p and is located outside the hysteresis loop. , p
When the value is larger than the value indicated by and is located outside the hysteresis loop, it becomes an approximately constant value. Therefore, when the intensity of the optical sampling signal is combined with the optical sampling signal when the level of the high-speed optical signal is logic "1", the intensity is p
The optical sampling signal is set so that when it is a value outside the hysteresis loop that is larger than p and is logic "0", the intensity when combined with the optical sampling signal is a value outside the hysteresis loop that is smaller than p. By setting the high-speed optical signal to be a value outside the hysteresis loop that is smaller than p, no matter what value the high-speed optical signal has, a part of the high-speed optical signal can be separated and extracted using an optical sampling signal as described later. It becomes possible to do so.

第5図はこの様な条件のもとての第3図の回路の動作を
説明するためのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the circuit of FIG. 3 under such conditions.

第3図中A−Eで示した個所の信号の状態を第5図(A
)〜(E)欄に示す。−例として、(B)欄の光サンプ
リング信号の強度は(B)欄の高速光信号の強度の約2
倍に設定され周期は6倍に設定されている。高速光信号
が例えば(A)欄のような形で入力されたとして、光カ
ブラ102の出力は(C)欄で示す形となり、これが双
安定レーザダイオード100に入力される。双安定レー
ザダイオード100は第4図(A)欄すで示す値の電流
が持続的に注入されており、前述のpの値は第5図(C
)欄に示される位置にある。したがって、双安定レーザ
ダイオード100の出力は(D)欄に示すようになり、
高速光信号の一部が光サンプリング信号により分離抽出
される。後に詳述するように光カプラ102および双安
定レーザダイオード100で形成される光分離回路は位
相比較器の作用も持っており、低域フィルタ220およ
び電圧制御発振器240とともに位相同期ループを形成
し、その結果として光サンプリング信号((B)欄)の
位相すなわち電圧制御発振器の出力((E)欄)の位相
は高速光信号と同期し、この信号をクロックとじて識別
再生回路280において分離された信号の識別再生が行
なわれる。
Figure 5 (A
) to (E) columns. - As an example, the intensity of the optical sampling signal in column (B) is approximately 2 of the intensity of the high-speed optical signal in column (B).
The period is set to 6 times. For example, if a high-speed optical signal is input in the form shown in column (A), the output of the optical coupler 102 will be in the form shown in column (C), which is input to the bistable laser diode 100. The bistable laser diode 100 is continuously injected with a current of the value already shown in column (A) of FIG.
) in the position indicated in the column. Therefore, the output of the bistable laser diode 100 is as shown in column (D),
A part of the high-speed optical signal is separated and extracted using an optical sampling signal. As will be detailed later, the optical separation circuit formed by the optical coupler 102 and the bistable laser diode 100 also has the function of a phase comparator, and forms a phase-locked loop with the low-pass filter 220 and the voltage-controlled oscillator 240. As a result, the phase of the optical sampling signal (column (B)), that is, the phase of the output of the voltage controlled oscillator (column (E)), is synchronized with the high-speed optical signal, and this signal is used as a clock to be separated in the identification and regeneration circuit 280. Identification and reproduction of the signal is performed.

第6図および第7図は光カプラおよび双安定レーザダイ
オード100による光分離回路の位相比較器としての機
能およびそれによる位相同期の原理を説明するための図
である。第6図において高速光信号((A)欄)と光サ
ンプリング信号との位相が一致したとき((B、)欄)
、その出力は((D)欄)のようになり、最も幅の広い
パルスが出力される。
6 and 7 are diagrams for explaining the function of the optical separation circuit using the optical coupler and the bistable laser diode 100 as a phase comparator and the principle of phase synchronization thereby. In Figure 6, when the high-speed optical signal (column (A)) and the optical sampling signal match in phase (column (B,))
, the output is as shown in (column (D)), and the widest pulse is output.

位相が90°ずれたとき((B2)欄または(B3)欄
)、その幅は狭くなり((D2)欄または(D3)欄)
、180°ずれたとき((B、)欄または(B5)欄)
、幅はゼロとなる((D、)欄または(D5)欄)。し
たがって、符号として平均値が一定となる様な符号を使
用すれば、第7図に示すように、分離回路の出力の平均
値、すなわち、低域フィルタ220(第3図)の出力電
圧は高速光信号と光サンプリング信号の位相差に対応す
るようになる。第7図の斜線上任意の点で良いが、例え
ば位相が完全に一致した点に近い位置Xに制御点をとれ
ば、制御が安定した状態において、高速光信号と光サン
プリング信号の位相がほぼ一致し、かつ、完全に位相同
期した状態となる。
When the phase shifts by 90° (column (B2) or column (B3)), the width becomes narrower (column (D2) or (D3))
, when deviated by 180° (column (B, ) or column (B5))
, the width is zero ((D,) column or (D5) column). Therefore, if a code is used that makes the average value constant, as shown in FIG. 7, the average value of the output of the separation circuit, that is, the output voltage of the low-pass filter 220 (FIG. This corresponds to the phase difference between the optical signal and the optical sampling signal. Any point on the diagonal line in Figure 7 may be used, but for example, if the control point is set at position They match and become completely phase synchronized.

第8図は本発明の第2の実施例を表わす図である。第3
図の回路と異なる最も主要な点は、双安定レーザダイオ
ード100への流入電流が一定でなく、電圧制御発振器
240の出力で制御される点である。また、電圧制御発
振器240の出力が論理“l”であるときの注入電流の
値は第4図(A)欄すで示す値でなくcで示す値に設定
される。双安定レーザダイオードは注入電流がCで示す
値であるとき、第4図(C)欄で示すような不可逆的な
閾値特性を呈する。すなわち、光入力を増していくとq
で示す値までは光出力はほぼゼロであるが、この値を超
えると急激に増加し、その後光入力をゼロに戻しても光
出力はゼロにならない。光出力をゼロに戻すためには注
入電流をゼロにしてやる必要がある。これは、電圧制御
発振器240出力が論理“0”であるとき注入電流がゼ
ロとなるように構成することで達成される。
FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. Third
The main difference from the circuit shown in the figure is that the current flowing into the bistable laser diode 100 is not constant, but is controlled by the output of the voltage controlled oscillator 240. Further, the value of the injection current when the output of the voltage controlled oscillator 240 is logic "1" is set to the value indicated by c instead of the value already indicated in the column (A) of FIG. When the injection current is a value C, a bistable laser diode exhibits an irreversible threshold characteristic as shown in column (C) of FIG. 4. In other words, as the optical input increases, q
The optical output is almost zero up to the value indicated by , but increases rapidly beyond this value, and even if the optical input is then returned to zero, the optical output does not become zero. In order to return the optical output to zero, it is necessary to reduce the injected current to zero. This is accomplished by configuring the injection current to be zero when the voltage controlled oscillator 240 output is a logic "0".

第9図は第8図の回路の動作を説明する図である。第5
図で説明した動作とほぼ同様であるが、レーザダイオー
ド100の出力((D)欄)は入力((C)欄)の値が
qで示す値を超えたときオンとなり、−電圧制御発振器
の出力((E)欄)の立ち下がりでオフとなる。この様
な構成とすることで、第3図の実施例におけるよりも、
幅の広い光パルスが得られ、安定した光電気変換が達成
される。
FIG. 9 is a diagram explaining the operation of the circuit of FIG. 8. Fifth
The operation is almost the same as that explained in the figure, but the output of the laser diode 100 (column (D)) is turned on when the value of the input (column (C)) exceeds the value indicated by q, and - the output of the voltage controlled oscillator is turned on. It turns off when the output (column (E)) falls. With this configuration, compared to the embodiment shown in FIG.
A wide light pulse is obtained and stable photoelectric conversion is achieved.

第10図は本発明に係る光信号処理回路の第3の実施例
を表わす図である。第3図の回路と異なる主なところは
、双安定レーザダイオード100の代わりに光ゲート素
子110が使用されているところである。光ゲート素子
110は、所定の波長の信号光と異なる所定の波長の制
御光が入力されたとき信号光が透過して出力され、制御
光が入力されないとき、フランツ・ケルデイツシュ効果
により信号光が吸収されて出力されないというものであ
る(若尾他、1989年電子情報通信学会秋季全国大会
講演予稿集C−185)。したがって、高速光信号の波
長をこの光ゲート素子110の信号光の波長に一致させ
、光サンプリング信号の波長を光ゲート素子110の制
御光の波長に一致させることにより、光分離が実現され
る。
FIG. 10 is a diagram showing a third embodiment of the optical signal processing circuit according to the present invention. The main difference from the circuit of FIG. 3 is that an optical gate element 110 is used instead of the bistable laser diode 100. The optical gate element 110 transmits and outputs the signal light when control light of a predetermined wavelength different from the signal light of a predetermined wavelength is input, and absorbs the signal light due to the Franz Kjelditssch effect when no control light is input. (Wakao et al., 1989 Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Autumn National Conference Lecture Proceedings C-185). Therefore, optical separation is achieved by matching the wavelength of the high-speed optical signal with the wavelength of the signal light of the optical gate element 110 and matching the wavelength of the optical sampling signal with the wavelength of the control light of the optical gate element 110.

第11図は第10図の回路の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。左下がりの斜線は光ゲート素子
110の信号光の波長に等しい波長を有する高速光信号
を表わし、右下がりの斜線は光ゲート素子110の制御
光の波長に等しい波長の光サンプリング信号を表わす。
FIG. 11 is a timing chart for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 10. The diagonal line downward to the left represents a high-speed optical signal having a wavelength equal to the wavelength of the signal light of the optical gate element 110, and the diagonal line downward to the right represents an optical sampling signal having a wavelength equal to the wavelength of the control light of the optical gate element 110.

光ゲート素子110の出力((D欄)には信号光および
制御光が同時に入力されたときのみ、光信号が出力され
、光分離機能が達成される。
An optical signal is output to the output of the optical gate element 110 (column D) only when signal light and control light are input simultaneously, and the optical separation function is achieved.

第12図は本発明に係る光信号処理回路の第4の実施例
を表わす図である。第3図の回路と異なるところは双安
定レーザダイオード100の代わりに光波長変換レーザ
120と選択透過フィルタ122の直列接続が使用され
ているところである。
FIG. 12 is a diagram showing a fourth embodiment of the optical signal processing circuit according to the present invention. The difference from the circuit shown in FIG. 3 is that a series connection of an optical wavelength conversion laser 120 and a selective transmission filter 122 is used instead of the bistable laser diode 100.

第13図はこの光波長変換レーザ120の特性を説明す
るための図である。光波長変換レーザは、所定の波長(
λ1とする)の光が入力されたとき、入力光と異なる波
長(λ2とする)の光を出力するものであるが、低レベ
ルの光入力に対しては波長が変換された光(第13図中
実線で示す)を出力するが、高レベルの光入力に対して
増幅光(破線で示す)のみを出力する特性を有している
(延原他、第36回応用物理学関係連合講演会 講演予
稿集 第3分冊2P−2C−15)。出力光のうち波長
λ1の光のみに着目すると、波長λ1の入力光のレベル
が所定値(Tで示す)を超えると波長λ1の光が出力さ
れることになり、選択透過フィルタ122で波長λ、の
信号のみを透過させれば第5図で説明した動作と同等の
動作をさせることができる。
FIG. 13 is a diagram for explaining the characteristics of this optical wavelength conversion laser 120. An optical wavelength conversion laser converts a predetermined wavelength (
When light of wavelength λ1 is input, it outputs light of a different wavelength (lambda 2) from the input light, but for low-level optical input, it outputs light whose wavelength has been converted (referred to as (shown by the solid line in the figure), but has the characteristic of outputting only amplified light (shown by the broken line) in response to high-level optical input (Nobuhara et al., 36th Applied Physics Association Lecture Lecture proceedings volume 3 2P-2C-15). Focusing only on the light with wavelength λ1 out of the output light, when the level of the input light with wavelength λ1 exceeds a predetermined value (indicated by T), light with wavelength λ1 is output, and the selective transmission filter 122 reduces the wavelength λ1. If only the signals of , , and , are allowed to pass through, the same operation as that explained in FIG. 5 can be achieved.

第14図は第12図の回路の動作を説明するタイミング
チャートである。闇値がγである点を除いて第5図と同
様である。
FIG. 14 is a timing chart illustrating the operation of the circuit shown in FIG. 12. It is the same as FIG. 5 except that the darkness value is γ.

第15図は本発明の第5の実施例を表わす図である。光
分離素子として量子井戸(MQW)構造を有する非線形
光学素子130が使用されており、それ以外はこれまで
に説明してきた他の実施例と同様な構成である。
FIG. 15 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention. A nonlinear optical element 130 having a quantum well (MQW) structure is used as a light separation element, and other than that, the structure is similar to the other embodiments described so far.

量子井戸構造を有する非線形光学素子は、特定の波長の
光が入力されると、吸収スペクトルがシフトする性質を
持っている(例えばPeter W、Sm1th。
A nonlinear optical element having a quantum well structure has the property that its absorption spectrum shifts when light of a specific wavelength is input (for example, Peter W, Sm1th).

“On the Role of Photonic 
Switching in FutureCommun
ications System参照)。したがって、
光サンプリング信号の波長をこの特定の波長に設定し、
高速光信号の波長を、この特定の波長が入力されると吸
収スペクトルがシフトすることにより吸収量が減少する
波長に設定すれば、第10図および第11図で説明した
光ゲート素子110 と同様な動作をさせることができ
る。
“On the Role of Photonic
Switching in FutureCommun
cations System). therefore,
Set the wavelength of the optical sampling signal to this specific wavelength,
If the wavelength of the high-speed optical signal is set to a wavelength at which the absorption spectrum shifts and the amount of absorption decreases when this specific wavelength is input, it will be similar to the optical gate element 110 explained in FIGS. 10 and 11. You can perform various actions.

第16図は第15図の回路の動作を説明するためのタイ
ミングチャートであるが、第11図と同様である。
FIG. 16 is a timing chart for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 15, and is similar to FIG. 11.

第17図は本発明に係る光信号処理回路の第6の実施例
を表わす図である。図に示した回路はビット多重化され
たゼロ復帰(RZ)信号からなる高速光信号を光レベル
で各信号に分離し、その後、電気信号に変換して識別再
生するための回路である。
FIG. 17 is a diagram showing a sixth embodiment of the optical signal processing circuit according to the present invention. The circuit shown in the figure is a circuit for separating a high-speed optical signal consisting of a bit-multiplexed return-to-zero (RZ) signal into each signal at the optical level, and then converting it into an electrical signal for identification and reproduction.

光スターカプラ300は高速光信号を分割して各系統へ
供給する。光カプラ102、双安定レーザダイオード1
00、光電気変換素子200、等化増幅器202、低域
フィルタ220、電圧制御発振器240、電気光変換素
子260、および識別再生回路280からなる回路は第
3図と同一であり、同一の作用を呈するものである。し
たがって、電圧制御発振器240の出力の電気信号およ
び電気光変換素子260の出力の光サンプリング信号は
ビットあるいはバイト多重化された高速光信号の1つに
位相同期し、識別再生回路280においてそれが識別再
生される。
The optical star coupler 300 divides the high-speed optical signal and supplies it to each system. Optical coupler 102, bistable laser diode 1
00, the photoelectric conversion element 200, the equalization amplifier 202, the low-pass filter 220, the voltage controlled oscillator 240, the electro-optical conversion element 260, and the identification regeneration circuit 280 are the same as those shown in FIG. 3, and have the same effect. It is intended to be presented. Therefore, the electrical signal output from the voltage controlled oscillator 240 and the optical sampling signal output from the electro-optical conversion element 260 are phase-locked to one of the bit- or byte-multiplexed high-speed optical signals, and the identification and regeneration circuit 280 identifies the signal. will be played.

多重化光信号のビットレートをB、多重度をNとすると
、遅延回路302は、電気光変換素子260が出力する
光サンプリング信号をn/B (n=12・・・N−1
)だけ遅延せしめ、N−1本の光サンプリング信号とし
て他の各系統へ供給する。遅延回路302は遅延すべき
時間に応じた長さの光フアイバーケーブルにより構成さ
れる。遅延回路304は電圧制御発振器240が出力す
る識別信号をn/B (n= 1 ・2・−N −1)
だけ遅延せしめ、N1本の識別信号として他の各系統へ
供給する。遅延回路304は所望の遅延時間に応じた長
さの同軸ケーブルから構成される。
When the bit rate of the multiplexed optical signal is B and the multiplicity is N, the delay circuit 302 converts the optical sampling signal output from the electro-optical conversion element 260 into n/B (n=12...N-1
) and is supplied to each other system as N-1 optical sampling signals. The delay circuit 302 is constituted by an optical fiber cable having a length corresponding to the time to be delayed. The delay circuit 304 converts the identification signal output from the voltage controlled oscillator 240 into n/B (n= 1 ・2 ・−N −1)
is delayed by N1 identification signals and supplied to other systems as N1 identification signals. The delay circuit 304 is composed of a coaxial cable having a length corresponding to a desired delay time.

他の系統はそれぞれ光カプラ102′、双安定レーザダ
イオード100’ 、光電気変換素子200′等化増幅
器202′、および識別再生回路280′の直列接続か
ら構成される。光カプラ102′へは光スターカプラ3
00からの高速光信号の1つと遅延回路302からの光
サンプリング信号の1つが供給され、識別再生回路28
0′へは遅延回路304からの識別信号の1つが供給さ
れる。第5図(A)。
The other systems each include a series connection of an optical coupler 102', a bistable laser diode 100', a photoelectric conversion element 200', an equalization amplifier 202', and an identification regeneration circuit 280'. Optical star coupler 3 is connected to optical coupler 102'.
One of the high-speed optical signals from 00 and one of the optical sampling signals from the delay circuit 302 are supplied to the identification and regeneration circuit 28.
0' is supplied with one of the identification signals from the delay circuit 304. Figure 5 (A).

(B)、  (C)、  (D)欄で説明した動作によ
り、双安定レーザダイオード100′において多重化信
号の1つが分離され、光電気変換素子200′において
電気信号に変換され、識別再生回路280′において識
別再生される。
Through the operations described in columns (B), (C), and (D), one of the multiplexed signals is separated in the bistable laser diode 100', converted into an electrical signal in the opto-electrical conversion element 200', and then sent to the identification reproducing circuit. The identification is reproduced at 280'.

第17図に示した回路では、光抽出手段として、第3図
の光カプラと連続的に電流が注入される双安定レーザダ
イオードとの組み合わせが使用されているが、第8図に
示したような周期的信号で注入電流が制御される双安定
レーザダイオード、第10図の光ゲート素子、第12図
の光波長変換レーザおよび選択透過フィルタ、あるいは
第15図の非線形光学素子と光カプラとの組み合わせで
置き換えることも当然可能である。
In the circuit shown in FIG. 17, a combination of the optical coupler shown in FIG. 3 and a bistable laser diode into which current is continuously injected is used as the light extraction means, but as shown in FIG. A bistable laser diode whose injection current is controlled by a periodic signal, an optical gate element shown in Fig. 10, an optical wavelength conversion laser and selective transmission filter shown in Fig. 12, or a combination of a nonlinear optical element and an optical coupler shown in Fig. 15. Of course, it is also possible to replace them in combination.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べてきたように本発明によれば、現在あるいは将
来においても、電気信号に直接変換して処理することが
不可能な程高速の光信号の受信復調処理が可能となる。
As described above, according to the present invention, it becomes possible to receive and demodulate optical signals at a speed so high that it is impossible to directly convert them into electrical signals and process them now or in the future.

また、直接変換して処理することが可能な程の速度の光
信号であっても、光レベルで分離抽出して低速光信号に
することにより、より安価な光受信機で処理を行なうこ
とが可能となる。
Furthermore, even if the optical signal is fast enough to be directly converted and processed, by separating and extracting it at the optical level to create a low-speed optical signal, it is possible to process it with a cheaper optical receiver. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の光信号処理回路の基本的な構成を表わ
す図、 第2図は本発明の光信号処理回路であって、多重化光信
号の分離のための回路の原理構成を表わす図、 第3図は本発明の第1の実施例を表わす図、第4図は第
3図の回路に用いられる双安定レーザダイオードの特性
を表わす図、 第5図は第3図の回路の動作を説明するためのタイミン
グチャート、 第6図および第7図は第3図の回路における位相同期を
説明するための図、 第8図は本発明の第2の実施例を表わす図、第9図は第
8図の回路の動作を説明するためのタイミングチャート
、 第10図は本発明の第3の実施例を表わす図、第11図
は第10図の回路の動作を説明するための図、 第12図は本発明の第4の実施例を表わす図、第13図
は第12図の回路に用いられる光波長変換レーザの特性
を表わす図、 第14図は第12図の回路の動作を説明するためのタイ
ミングチャート、 第15図は本発明の第5の実施例を表わす図、第16図
は第15図の回路の動作を説明するためのタイミングチ
ャート、 第17図は本発明の第6の実施例を表わす図。 図において、 10・・・光抽出手段、   20・・・光電気変換手
段、22・・・平均値算出手段、 24・・・可変周波数発振手段、 26・・・電気光変換手段、 28・・・識別手段。
FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of the optical signal processing circuit of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the basic configuration of the optical signal processing circuit of the present invention, which is a circuit for separating multiplexed optical signals. 3 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a diagram showing the characteristics of the bistable laser diode used in the circuit of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram showing the characteristics of the bistable laser diode used in the circuit of FIG. 6 and 7 are diagrams for explaining phase synchronization in the circuit of FIG. 3; FIG. 8 is a diagram showing the second embodiment of the present invention; FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the circuit in FIG. 8, FIG. 10 is a diagram for explaining the third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the circuit in FIG. 10. , Fig. 12 is a diagram showing the fourth embodiment of the present invention, Fig. 13 is a diagram showing the characteristics of the optical wavelength conversion laser used in the circuit shown in Fig. 12, and Fig. 14 is a diagram showing the operation of the circuit shown in Fig. 12. FIG. 15 is a diagram showing the fifth embodiment of the present invention, FIG. 16 is a timing chart for explaining the operation of the circuit in FIG. 15, and FIG. 17 is a diagram showing the fifth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a sixth embodiment. In the figure, 10... Light extraction means, 20... Photoelectric conversion means, 22... Average value calculation means, 24... Variable frequency oscillation means, 26... Electro-optical conversion means, 28...・Identification means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ゼロ復帰信号からなる高速光信号から信号を分離抽
出する光信号処理回路であって、反復光サンプリング信
号により、該高速光信号から低速光信号を分離抽出する
光抽出手段(10)と、 該低速光信号を低速電気信号に変換する光電気変換手段
(20)と、 該低速電気信号の平均値を算出する平均値算出手段(2
2)と、 該平均値算出手段(22)の出力に応じて周波数が変化
する電気信号を発生する可変周波数発振手段(24)と
、 該可変周波数発振手段(24)の出力を電気光変換して
該反復光サンプリング信号とする電気光変換手段(26
)と、 該可変周波数発振手段(24)の出力を識別信号とし、
該識別信号のタイミングに基づいて該低速電気信号を識
別することにより、信号を抽出する識別手段(28)と
を具備することを特徴とする光信号処理回路。 2、時分割多重化されたゼロ復帰信号からなる高速光信
号から各信号を分離抽出する光信号処理回路であって、 該高速光信号を複数の高速光信号に分岐せしめる分岐手
段(30)と、 反復光サンプリング信号により、該複数の高速光信号か
らそれぞれ低速光信号を分離抽出する複数の光抽出手段
(10、10′)と、 該低速光信号をそれぞれ低速電気信号に変換する複数の
光電気変換手段(20、20′)と、1つの光電気変換
手段(20)の出力の平均値を算出する平均値算出手段
(22)と、 該平均値算出手段(22)の出力に応じて周波数が変化
する電気信号を発生する可変周波数発振手段(24)と
、 該可変周波数発振手段(24)の出力を電気光変換して
、該1つの光電気変換手段(20)へ低速光信号を供給
する光抽出手段(10)へ、反復光サンプリング信号と
して供給する電気光変換手段(26)と、 識別信号のタイミングに基づいて該低速電気信号をそれ
ぞれ識別することにより、前記各信号を抽出する複数の
識別手段(28、28′)であって、該1つの光電気変
換手段(20)から低速電気信号を供給される1つの識
別手段(28)の識別信号は該可変周波数発振手段(2
4)の出力である複数の識別手段(28、28′)と、 該電気光変換手段(26)の出力にそれぞれ相異なる遅
延を与え、他の光抽出手段(10′)へそれぞれ反復光
サンプリング信号として供給する光遅延手段(32)と
、 該可変周波数発振手段(24)の出力にそれぞれ相異な
る遅延を与え、他の識別手段(28′)へそれぞれ識別
手段として供給する電気遅延手段(34)とを具備する
ことを特徴とする光信号処理回路。 3、前記光信号抽出手段(10、10′)は、前記光信
号と前記反復光サンプリング信号とを合流せしめる光合
流回路と、 入力光と出力光との関係において不可逆的光閾値特性を
持つ素子であって、該光合流回路の出力が入力光として
供給される素子とを具備し、前記識別信号となる信号は
同一の系統に属する該素子の光出力をリセットするリセ
ット信号として該素子へも供給される請求項1または2
記載の光信号処理回路。 4、前記光信号抽出手段(10、10′)は、前記光信
号と前記反復光サンプリング信号とを合流せしめる光合
流回路と、 入力光と出力光との関係において光ヒステリシス特性を
持つ素子であって、該光合流回路の出力が入力光として
供給される素子とを具備する請求項1または2記載の光
信号処理回路。 5、前記光信号抽出手段(10、10′)は、前記光信
号と前記反復光サンプリング信号とを合流せしめる光合
流回路と、 入力光信号の波長が前記高速光信号の波長に等しく、ゲ
ート光信号の波長が前記反復光サンプリング信号の波長
に等しい光ゲート素子であって、該光合流回路の出力が
入力される光ゲート素子とを具備する請求項1または2
記載の光信号処理回路。 6、前記高速光信号の波長と前記反復光サンプリング信
号との波長が実質的に等しく、 前記光信号抽出手段(10、10′)は、前記光信号と
前記反復光サンプリング信号とを合流せしめる光合流回
路と、 入力光信号の波長と異なる波長の光信号を出力するとと
もに、所定強度以上の入力光信号に対しては入力光信号
の波長に等しい波長の光信号を出力する波長変換素子で
あって、該光合流回路の出力が入力される波長変換素子
とを具備する請求項1または2記載の光信号処理回路。 7、前記光信号抽出手段(10、10′)は、前記光信
号と前記反復光サンプリング信号とを合流せしめる光合
流回路と、 量子井戸構造を有する非線形光学素子であって、該光合
流回路の出力が入力される非線形光学素子とを具備する
ことを特徴とする請求項1または2記載の光信号処理回
路。 8、前記平均値算出手段(22)は前記低速光信号の低
域成分のみを通過せしめる低域フィルタであり、前記可
変発振手段(24)は該低域フィルタの出力電圧に応じ
て出力信号の周波数が変化する電圧制御発振器である請
求項1〜7のいずれか1項記載の光信号処理回路。
[Claims] 1. An optical signal processing circuit that separates and extracts signals from a high-speed optical signal consisting of a return-to-zero signal, the optical extraction circuit that separates and extracts a low-speed optical signal from the high-speed optical signal using a repetitive optical sampling signal. means (10); opto-electric conversion means (20) for converting the low-speed optical signal into a low-speed electric signal; and average value calculation means (2) for calculating the average value of the low-speed electric signal.
2), variable frequency oscillation means (24) that generates an electrical signal whose frequency changes according to the output of the average value calculation means (22), and electro-optical conversion of the output of the variable frequency oscillation means (24). electro-optical conversion means (26)
), and the output of the variable frequency oscillation means (24) is used as an identification signal,
An optical signal processing circuit comprising: identification means (28) for extracting a signal by identifying the low-speed electrical signal based on the timing of the identification signal. 2. An optical signal processing circuit that separates and extracts each signal from a high-speed optical signal consisting of a time-division multiplexed return-to-zero signal, comprising branching means (30) for branching the high-speed optical signal into a plurality of high-speed optical signals; , a plurality of optical extracting means (10, 10') for separating and extracting low-speed optical signals from the plurality of high-speed optical signals using repetitive optical sampling signals, and a plurality of optical extractors (10, 10') for respectively converting the low-speed optical signals into low-speed electrical signals. electrical conversion means (20, 20'); average value calculation means (22) for calculating the average value of the output of one photoelectric conversion means (20); and according to the output of the average value calculation means (22). A variable frequency oscillation means (24) that generates an electrical signal whose frequency changes, and converting the output of the variable frequency oscillation means (24) into an electro-optic converter to send a low-speed optical signal to the one opto-electric converter (20). an electro-optic conversion means (26) which supplies the light extraction means (10) as a repetitive optical sampling signal; and extracts each of the signals by respectively identifying the low-speed electrical signals based on the timing of the identification signal. Among the plurality of identification means (28, 28'), the identification signal of one identification means (28) supplied with a low-speed electric signal from the one opto-electrical conversion means (20) is transmitted to the variable frequency oscillation means (20).
4), the outputs of the plurality of identification means (28, 28') and the electro-optical conversion means (26) are given different delays, respectively, and the light is repeatedly sampled to the other light extraction means (10'). An optical delay means (32) that supplies the output as a signal; and an electric delay means (34) that gives different delays to the output of the variable frequency oscillation means (24) and supplies them to other identification means (28') as identification means. ). An optical signal processing circuit comprising: 3. The optical signal extraction means (10, 10') includes an optical combining circuit that combines the optical signal and the repetitive optical sampling signal, and an element that has irreversible optical threshold characteristics in the relationship between input light and output light. and an element to which the output of the optical combining circuit is supplied as input light, and the signal serving as the identification signal is also supplied to the element as a reset signal for resetting the optical output of the element belonging to the same system. Claim 1 or 2 provided
The optical signal processing circuit described. 4. The optical signal extracting means (10, 10') comprises an optical combining circuit that combines the optical signal and the repetitive optical sampling signal, and an element having optical hysteresis characteristics in the relationship between the input light and the output light. 3. The optical signal processing circuit according to claim 1, further comprising an element to which the output of the optical combining circuit is supplied as input light. 5. The optical signal extracting means (10, 10') includes an optical combining circuit that combines the optical signal and the repetitive optical sampling signal; the wavelength of the input optical signal is equal to the wavelength of the high-speed optical signal; 3. An optical gate element whose signal wavelength is equal to the wavelength of said repetitive optical sampling signal, and an optical gate element into which the output of said optical combining circuit is input.
The optical signal processing circuit described. 6. The wavelength of the high-speed optical signal and the repetitive optical sampling signal are substantially equal, and the optical signal extraction means (10, 10') is configured to generate an optical signal that combines the optical signal and the repetitive optical sampling signal. a converging circuit, and a wavelength conversion element that outputs an optical signal with a wavelength different from the wavelength of the input optical signal, and outputs an optical signal with a wavelength equal to the wavelength of the input optical signal for input optical signals having a predetermined intensity or more. 3. The optical signal processing circuit according to claim 1, further comprising a wavelength conversion element into which the output of the optical combining circuit is input. 7. The optical signal extraction means (10, 10') comprises: an optical merging circuit for merging the optical signal and the repetitive optical sampling signal; and a nonlinear optical element having a quantum well structure; 3. The optical signal processing circuit according to claim 1, further comprising a nonlinear optical element to which an output is input. 8. The average value calculation means (22) is a low-pass filter that passes only the low-frequency component of the low-speed optical signal, and the variable oscillation means (24) adjusts the output signal according to the output voltage of the low-pass filter. The optical signal processing circuit according to any one of claims 1 to 7, which is a voltage controlled oscillator whose frequency changes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6178022B1 (en) 1996-12-10 2001-01-23 Nec Corporation Optical transmitter and optical receiver for optical time division multiplexing transmission
JP2011259035A (en) * 2010-06-04 2011-12-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical access system and receiver

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