JPH06223415A - 光メモリ - Google Patents

光メモリ

Info

Publication number
JPH06223415A
JPH06223415A JP5010848A JP1084893A JPH06223415A JP H06223415 A JPH06223415 A JP H06223415A JP 5010848 A JP5010848 A JP 5010848A JP 1084893 A JP1084893 A JP 1084893A JP H06223415 A JPH06223415 A JP H06223415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
hologram medium
signal light
reference light
optical memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5010848A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumihiko Ito
文彦 伊藤
Kenichi Kitayama
研一 北山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP5010848A priority Critical patent/JPH06223415A/ja
Publication of JPH06223415A publication Critical patent/JPH06223415A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構成で且つ安価な信頼性の高い光メモ
リを実現する。 【構成】 時間的な情報を有する信号光をハーフミラー
7で2つに分岐し、一方を直接、所定以上の長さを有す
るホログラム媒体9に入射するとともに、他方を位相同
期ループ2及び位相変調器3に入射して位相変調された
参照光を発生させ、これを前記所定以上の長さを有する
ホログラム媒体9に入射し、前述した信号光との間に干
渉パターンを発生させることにより、時間的な情報を有
する信号光を前記所定以上の長さを有するホログラム媒
体9に記録する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光交換、光コ
ンピュータ等の構成に必要となる、時間的に変調された
時系列光信号を記録し、所望の時刻に再生することがで
きる光メモリに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、時間的な情報を有する信号光を記
録・再生することができる光メモリとしては、図2に示
すような、信号光のスペクトル成分をホログラムに角度
多重する方式(特願平4−223809号)がある。
【0003】図2において、1はフォトリフラクティブ
結晶等のホログラム媒体である。2は信号光に同期した
参照光を発生するための位相同期ループであり、コヒー
レント光通信のホモダイン検波の際に用いられるものと
同等の機能を有する。3は該参照光の位相を変調するた
めの位相変調器である。4は位相変調によって生じた変
調側波帯を空間的に分離するための光周波数フィルタで
あり、この光周波数フィルタに使用できるものとしては
マッハツェンダ型の光周波数フィルタ、ファブリペロ型
の光周波数フィルタ等がある。5は電気の変調信号発生
器、6はレンズ、7はハーフミラー、8はミラーであ
る。
【0004】次に、従来の光メモリの動作について説明
する。記録すべき信号光は、図3に示すように時間Tに
亘って持続する信号光である。このような信号光はフー
リエ変換によって周波数成分に分解することにより、 と表すことができる。ここで、fo は信号光の周波数、
及びφは各周波数成分の振幅及び位相、Δfは1
/Tに等しい。また、k (s) は信号光の進行方向を表
す波数ベクトルであり、 k (s) =2πnref (fo +mΔf)/c ……(2) と表される。ここで、nref はホログラム媒体1の屈折
率である。
【0005】前記記録すべき信号光は、ハーフミラー7
によって2等分され、一方はミラー8を介して直接、ホ
ログラム媒体1に入射され、他方は位相同期ループ2に
入射される。位相同期ループ2は、式(1) の信号光に同
期した周波数fo の局発光、即ち exp[j2πfo t] ……(3) を発生する。
【0006】図4は位相同期ループ2の具体的構成の一
例、ここではコヒーレント光通信のホモダイン検波に用
いられるものと同一の構成を示す。図中、21はレー
ザ、22はフォトディテクタ、23はハーフミラーであ
り、入力光の一部はハーフミラー23を通過してフォト
ディテクタ22に受光され、その出力電流によりレーザ
21が駆動されて局発光を発生するが、該局発光はハー
フミラー23を介して入力光と合波され、位相同期のと
れた出力光として出力される。
【0007】位相変調器3はfo なる周波数を有する局
発光を変調周波数Δfにて位相変調することにより、f
o ,fo +Δf,fo −Δf,fo +2Δf,……なる
周波数を有する参照光を生成する。こうして生成された
参照光は、 で与えられる。該式(4) で与えられる参照光は、光周波
数フィルタ4(ここではマッハツェンダ型の光周波数フ
ィルタ)に導かれ、ここで、複数の変調側波帯が図2に
示すように空間的に分離される。
【0008】このように空間的に分離された参照光は、
ハーフミラー7で分岐された信号光とともに、各々異な
る進行方向をもってホログラム媒体1に入射する。この
時、ホログラム媒体1には、 で表される、干渉縞に比例した位相ホログラムが記録さ
れる。但し、k´は各々の分離された参照光の進行方
向を表す波数ベクトルである。
【0009】このように従来の光メモリは、信号光と特
定の操作によって生成された参照光との干渉パターンを
ホログラム媒体1に記録することにより、時間的な情報
を有する信号光を記録する。
【0010】
【発明を解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の光メモリには以下のような欠点があった。即
ち、従来の光メモリにおいては参照光を変調し、それに
よって生じた側波帯を光周波数フィルタによって空間的
に分離する必要があるが、この際、該変調された参照光
の側波帯の周波数領域での間隔は、Δf=1/T(T:
セル時間長)に等しい。従って、これを空間的に分離す
るための光周波数フィルタは、Δf=1/T以上の周波
数分解能を備えている必要がある。ここで、セル時間長
Tを仮に1nsとすれば、Δf=1GHzの周波数分解
能を備えた光周波数フィルタが必要となる。このような
性能を備えた光周波数フィルタは、先に説明したように
マッハツェンダ型の光周波数フィルタ、ファブリペロ型
の光周波数フィルタ等によって構成できるが、このよう
な高い周波数分解能を備えたフィルタは一般に高価であ
り、また、制御も困難である。以上のことから、従来の
光メモリの構成によって、安価で信頼性の高い光メモリ
を実現することは困難であった。
【0011】本発明は前記従来の問題点に鑑み、簡易な
構成で且つ安価な信頼性の高い光メモリを実現すること
を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、時間的な情報を有する信号光を記録・再生
するためのホログラム媒体と、入射される信号光と位相
同期した参照光を発生する参照光発生手段と、参照光を
変調する変調手段と、前記信号光を2つに分岐し、該分
岐された一方の信号光を直接、前記ホログラム媒体に入
射するとともに、分岐された他方の信号光を前記参照光
発生手段及び変調手段を介してホログラム媒体に入射す
る光学系とを備えた光メモリにおいて、ホログラム媒体
として所定以上の長さを有するホログラム媒体を用いた
光メモリを提案する。
【0013】
【作用】本発明によれば、時間的な情報を有する信号光
は2つに分岐され、一方は直接、所定以上の長さを有す
るホログラム媒体に入射され、他方は参照光発生手段に
入射されて参照光を発生させる。該参照光は変調手段に
て変調されて前記所定以上の長さを有するホログラム媒
体に入射され、前述した信号光との間に干渉パターンを
発生させ、これが前記所定以上の長さを有するホログラ
ム媒体に記録される。
【0014】
【実施例】図1は本発明の光メモリの一実施例を示すも
ので、図中、図2と同一構成部分は同一符号をもって表
す。即ち、2は位相同期ループ、3は位相変調器、5は
変調信号発生器、7はハーフミラー、8はミラー、9は
ホログラム媒体である。
【0015】ホログラム媒体9は、図2で述べたホログ
ラム媒体と同じ性質を備えているが、ある一定の長さよ
りも長いものである必要がある。該ホログラム媒体9と
しては、例えばフォトリフラクティブ効果を有する結晶
のファイバ(フォトリフラクティブ結晶ファイバ)、あ
るいは二次元導波路(フォトリフラクティブ結晶プレー
ナ型導波路)等が利用できる。また、図中、θは参照光
と信号光との交差角であり、ここでは180°に設定さ
れている。なお、実際には、参照光及び信号光とも広が
りを持っているので、十分な長さの干渉長が得られれば
180°以外の値でも良い。
【0016】次に、本実施例の動作を説明する。本実施
例において記録される信号光は、従来の光メモリと同様
な光セルであり、その時間長をT、ビット数をNとす
る。従って、ビットレートはN/Tである。このような
信号は従来の技術で述べたように式(1) で表される。ま
た、前記記録すべき信号光は、ハーフミラー7によって
2等分され、一方はミラー8を介して直接、ホログラム
媒体9に入射され、他方は位相同期ループ2に入射され
る。位相同期ループ2は、従来の技術で述べたように式
(1) の信号光に同期した、前記式(2) で表される周波数
fo の局発光を発生する。このような位相同期ループ2
の構成は、従来の技術で述べたような、図4に示すもの
で良い。
【0017】位相変調器3はfo なる周波数を有する局
発光を変調周波数Δfにて位相変調することにより、f
o ,fo +Δf,fo −Δf,fo +2Δf,……なる
周波数を有する参照光を生成する。こうして生成された
参照光は、 で与えられる。また、k (R) は、 k (R) =2πnref (fo +nΔf)/c ……(7) で与えられる。
【0018】本発明が従来の技術と大きく異なる点は、
従来の技術が位相変調器3によって位相変調された参照
光を光周波数フィルタにより各側波帯を分離した後、ホ
ログラム媒体に入射するのに対して、本発明では光周波
数フィルタを介することなく直接、ホログラム媒体に入
射することにある。
【0019】即ち、ホログラム媒体9に入射する信号光
は前記式(1) で、また、参照光は式(6) で表されるが、
このような信号光並びに参照光がホログラム媒体9内で
干渉すると、 で表される、屈折率変化Δn(x) がホログラム媒体9に
生じる。但し、kは干渉によって形成されるグレーテ
ィングの周期の逆数に比例する波数ベクトルであり、 k=4πn(fo +mΔf) sin(θ/2)/c ……(9) で表される。
【0020】このように本光メモリは、信号光と特定の
操作によって生成された参照光との干渉パターンをホロ
グラム媒体9に記録することにより、時間的な情報を有
する信号光を記録する。
【0021】記録された信号光の再生は、屈折率変化Δ
(x) の生じたホログラム媒体9を、記録過程で用いた
参照光と同一のスペクトル及び位相を有する読み出し光
R(t) を照射することによって行われる。この時の再生
光S'(t)は、 で与えられる。ここで、入力する光の光源には周波数安
定化を行い、参照光とのスペクトルの誤差がΔfより十
分小さい必要がある。
【0022】前記式(10)の右辺第1項は記録された信号
に比例した成分である。また、第2項は不要な成分であ
るが、 [ sin{2πnref (m−n)Δf・ sin(θ/2)L/c} /{2πnref (m−n)Δf・ sin(θ/2)L/c}]≪1……(11) とすることによって抑圧することができる。このための
条件は、 |2πnref (m−n)Δf・ sin(θ/2)L/c|>π ……(12) であり、m−n≧1であるからホログラム媒体9の長さ
Lを L>c/2nref Δf・ sin(θ/2) =cT/2nref sin(θ/2) ……(13) と設定することによって、この条件を満足することがで
きる。
【0023】前記式(13)より、必要なホログラム媒体長
はセル時間長に比例し、信号光と参照光との交差角θを
180°に設定すれば、これを最も小さくできることが
わかる。例えば、θ=180°、T=1ns、nref
2.3と仮定すると、必要なホログラム媒体長は約6.
5cmとなる。このような長さのホログラム媒体は、一
般に入手されるものに比べてかなり長いものであるが、
例えばフォトリフラクティブ結晶ファイバ等によって実
現可能である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来の光メモリにおいて必要であった光周波数フィルタを
用いることなく、従来の光メモリと同様に、時間的な情
報を有する信号光をホログラム媒体中に記録することが
できる。従って、より簡易な構成で且つ安価な信頼性の
高い光メモリを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光メモリの一実施例を示す構成図
【図2】従来の光メモリの一例を示す構成図
【図3】光メモリに記録される信号光の一例を示す図
【図4】位相同期ループの具体的構成の一例を示す図
【符号の説明】
2…位相同期ループ、3…位相変調器、5…変調信号発
生器、7…ハーフミラー、8…ミラー、9…ホログラム
媒体。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 時間的な情報を有する信号光を記録・再
    生するためのホログラム媒体と、入射される信号光と位
    相同期した参照光を発生する参照光発生手段と、参照光
    を変調する変調手段と、前記信号光を2つに分岐し、該
    分岐された一方の信号光を直接、前記ホログラム媒体に
    入射するとともに、分岐された他方の信号光を前記参照
    光発生手段及び変調手段を介してホログラム媒体に入射
    する光学系とを備えた光メモリにおいて、 ホログラム媒体として所定以上の長さを有するホログラ
    ム媒体を用いたことを特徴とする光メモリ。
  2. 【請求項2】 記録時の参照光とスペクトル及び位相が
    等しい読み出し光をホログラム媒体に照射することによ
    り、該ホログラム媒体に記録された情報を再生すること
    を特徴とする請求項1記載の光メモリ。
JP5010848A 1993-01-26 1993-01-26 光メモリ Pending JPH06223415A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5010848A JPH06223415A (ja) 1993-01-26 1993-01-26 光メモリ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5010848A JPH06223415A (ja) 1993-01-26 1993-01-26 光メモリ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06223415A true JPH06223415A (ja) 1994-08-12

Family

ID=11761777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5010848A Pending JPH06223415A (ja) 1993-01-26 1993-01-26 光メモリ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06223415A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008524646A (ja) * 2004-12-20 2008-07-10 サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク(セエヌエールエス) ホモダイン検波を伴うホログラフィック記憶装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008524646A (ja) * 2004-12-20 2008-07-10 サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク(セエヌエールエス) ホモダイン検波を伴うホログラフィック記憶装置
JP4718558B2 (ja) * 2004-12-20 2011-07-06 サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク(セエヌエールエス) ホモダイン検波を伴うホログラフィック記憶装置
KR101146441B1 (ko) * 2004-12-20 2012-05-18 유니베르시떼 파리스-쉬드 호모다인 검출기법을 구비한 홀로그래픽 저장 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4486657A (en) Phase-lock fiber optic interferometer
GB2185619A (en) Optical frequency synthesizer/sweeper
GB1489756A (en) Optical recording
KR20070061238A (ko) 제로 복귀 신호 발생 장치 및 그 방법
GB1520595A (en) Apparatus for reproducing information from a light-responsive storage medium
US7018745B2 (en) Controlled phase delay between beams for writing bragg gratings
KR880701391A (ko) 광학 비임상에 정보를 엔코드시키기 위한 시스템 및 방법
JPH03501080A (ja) 共通経路マルチチャネル光プロセッサ
JP3231545B2 (ja) 光周波数安定化装置
JPH11264765A (ja) 光信号処理装置
US5822103A (en) Signal generation using optical pulses
US5477382A (en) Optical correlator system
JPH06223415A (ja) 光メモリ
US5303031A (en) All optical phase sensitive detector and image demultiplexer
US4687281A (en) Synthetic aperture laser radar
JP3331549B2 (ja) 光メモリ
JP3161560B2 (ja) 多周波数光源
JP3550823B2 (ja) 位相変調器
US3852767A (en) Optical signal recording method
JPH0798987A (ja) 光メモリ
JP2830189B2 (ja) 可変周波数光源
JPH09321700A (ja) 電磁波発生方法及び装置
Aleksoff 8.3 TEMPORAL MODULATION TECHNIQUES
JPH0659296A (ja) 位相共役波発生器
Khoury et al. Real-time holographic baseband frequency demodulator