JPH0682865A - 光ｆｆｔ回路 - Google Patents
光ｆｆｔ回路Info
- Publication number
- JPH0682865A JPH0682865A JP23229392A JP23229392A JPH0682865A JP H0682865 A JPH0682865 A JP H0682865A JP 23229392 A JP23229392 A JP 23229392A JP 23229392 A JP23229392 A JP 23229392A JP H0682865 A JPH0682865 A JP H0682865A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- equation
- waveguides
- optical waveguides
- coupler
- 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
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光信号のままで信号処理することができ、大
容量・長距離光通信に適した光ＦＦＴ回路を提供する。 【構成】 ８本の入力光導波路３及び出力光導波路１９
を有し、４個の３ｄＢ光結合器６，９，１４が３段配置
されており、８本の入力光導波路３と初段の３ｄＢ光結
合器６、各段の３ｄＢ光結合器同士及び最終段の３ｄＢ
光結合器１４と８本の出力光導波路１９とがほぼ等しい
長さの光導波路４，５、７，８，１０，１１，１２，１
３及び１５，１６，１７，１８で所定の組合せで結ばれ
ており、λを光の波長ｎeffを等価屈折率（＝伝搬定数
／真空中の波数＝β／ｋ：ｋ＝２π／λ）として各段の
前記光導波路の中で所定の光導波路の長さが基本的な光
導波路の長さに比べて ΔＬ＝λ／（Ｎｎeff） の整数倍だけ長く設定されていることを特徴とする。
容量・長距離光通信に適した光ＦＦＴ回路を提供する。 【構成】 ８本の入力光導波路３及び出力光導波路１９
を有し、４個の３ｄＢ光結合器６，９，１４が３段配置
されており、８本の入力光導波路３と初段の３ｄＢ光結
合器６、各段の３ｄＢ光結合器同士及び最終段の３ｄＢ
光結合器１４と８本の出力光導波路１９とがほぼ等しい
長さの光導波路４，５、７，８，１０，１１，１２，１
３及び１５，１６，１７，１８で所定の組合せで結ばれ
ており、λを光の波長ｎeffを等価屈折率（＝伝搬定数
／真空中の波数＝β／ｋ：ｋ＝２π／λ）として各段の
前記光導波路の中で所定の光導波路の長さが基本的な光
導波路の長さに比べて ΔＬ＝λ／（Ｎｎeff） の整数倍だけ長く設定されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号処理の根幹とな
るＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変
換）を光で行う光ＦＦＴ回路に関するものである。
るＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変
換）を光で行う光ＦＦＴ回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＦＦＴは次式で表されるＤＦＴ（Discre
te Fourier Transform：離散フーリエ変換）における乗
算、加算の演算回数を減らして計算速度を上げる算法で
ある。
te Fourier Transform：離散フーリエ変換）における乗
算、加算の演算回数を減らして計算速度を上げる算法で
ある。
【０００３】
【数１】
【数２】 但し、上式においてＩＤＦＴは離散フーリエ逆変換であ
る。ＦＦＴの有用性は信号の相関関数を求める時等に発
揮される。相関関数は２つの信号間の類似度を定量的に
表す手法として信号処理には欠かせない重要なものであ
る。
る。ＦＦＴの有用性は信号の相関関数を求める時等に発
揮される。相関関数は２つの信号間の類似度を定量的に
表す手法として信号処理には欠かせない重要なものであ
る。
【０００４】２つの信号ｘ(n)とｈ(n)の離散相関関数ｙ
(k)は
(k)は
【数３】 で定義される。今、信号ｘ(n)が実時間信号であるとし
て、ｘ(n)，ｈ(n+k)のＦＦＴをそれぞれＸm，Ｈmとする
と、
て、ｘ(n)，ｈ(n+k)のＦＦＴをそれぞれＸm，Ｈmとする
と、
【数４】
【数５】 となる。ここで、ｘ(n)は実時間信号であるから「数
４」の逆変換の式を共役複素数の関係を用いて次のよう
に書き表せる。
４」の逆変換の式を共役複素数の関係を用いて次のよう
に書き表せる。
【０００５】
【数６】 「数５」，「数６」を「数３」に代入すると
【数７】 となる。但し、ここでδmlはクロネッカーのデルタであ
る。
る。
【０００６】上式はＸm *・Ｈmの逆フーリエ変換がｘ(n)
とｈ(n)の相関関数ｙ(k)になっていることを表してい
る。具体的には、信号系列ｘ(n)及びｈ(n)をＦＦＴによ
ってフーリエ変換してＸm及びＨmを求める。次に、Ｘm
の複素共役Ｘm *とＨmを掛けることにより、周波数領域
における出力Ｙkを求め、これをＦＦＴによって逆フー
リエ変換することによって相関関数ｙ(k)が求められ
る。相関関数は信号処理の分野において、雑音で歪まさ
れた受信波形の中から信号成分を取り出すような応用に
広く使われている。また、ｈ(n)＝ｘ(n)の場合にはｙ
(k)は自己相関関数と呼ばれ、受信波形中の周期成分、
即ち搬送波やレーダの反射波等を検出する場合に利用さ
れる。
とｈ(n)の相関関数ｙ(k)になっていることを表してい
る。具体的には、信号系列ｘ(n)及びｈ(n)をＦＦＴによ
ってフーリエ変換してＸm及びＨmを求める。次に、Ｘm
の複素共役Ｘm *とＨmを掛けることにより、周波数領域
における出力Ｙkを求め、これをＦＦＴによって逆フー
リエ変換することによって相関関数ｙ(k)が求められ
る。相関関数は信号処理の分野において、雑音で歪まさ
れた受信波形の中から信号成分を取り出すような応用に
広く使われている。また、ｈ(n)＝ｘ(n)の場合にはｙ
(k)は自己相関関数と呼ばれ、受信波形中の周期成分、
即ち搬送波やレーダの反射波等を検出する場合に利用さ
れる。
【０００７】このように、ＦＦＴは信号処理において非
常に重要であるが、従来はＬＳＩ等の電気素子を用いて
実現されていた。
常に重要であるが、従来はＬＳＩ等の電気素子を用いて
実現されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来のＦＦＴ
回路では電気信号を用いるため、光通信においては信号
を一旦、電気信号に変換して信号処理しなければなら
ず、(1)全光処理を行うことができない、(2)信号周波数
が１０Ｇbit程度以上に高くなるとＬＳＩの特性が劣化
するために処理できない等の問題があった。
回路では電気信号を用いるため、光通信においては信号
を一旦、電気信号に変換して信号処理しなければなら
ず、(1)全光処理を行うことができない、(2)信号周波数
が１０Ｇbit程度以上に高くなるとＬＳＩの特性が劣化
するために処理できない等の問題があった。
【０００９】本発明は前記従来のＦＦＴ回路の問題点に
鑑み、光信号のままで信号処理することができ、大容量
・長距離光通信に適した光ＦＦＴ回路を提供することを
目的とするものである。
鑑み、光信号のままで信号処理することができ、大容量
・長距離光通信に適した光ＦＦＴ回路を提供することを
目的とするものである。
【００１０】
【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、ｍを整数としてＮ＝２m本の入力光導波路
及び出力光導波路を有し、各段にＮ／２個の３ｄＢ光結
合器がｍ段配置されており、Ｎ本の入力光導波路と初段
の３ｄＢ光結合器、各段の３ｄＢ光結合器同士及び最終
段の３ｄＢ光結合器とＮ本の出力光導波路とがほぼ等し
い長さの光導波路で所定の組合せで結ばれており、λを
光の波長ｎeffを等価屈折率（＝伝搬定数／真空中の波
数＝β／ｋ：ｋ＝２π／λ）として各段の前記光導波路
の中で所定の光導波路の長さが基本的な光導波路の長さ
に比べて
成するため、ｍを整数としてＮ＝２m本の入力光導波路
及び出力光導波路を有し、各段にＮ／２個の３ｄＢ光結
合器がｍ段配置されており、Ｎ本の入力光導波路と初段
の３ｄＢ光結合器、各段の３ｄＢ光結合器同士及び最終
段の３ｄＢ光結合器とＮ本の出力光導波路とがほぼ等し
い長さの光導波路で所定の組合せで結ばれており、λを
光の波長ｎeffを等価屈折率（＝伝搬定数／真空中の波
数＝β／ｋ：ｋ＝２π／λ）として各段の前記光導波路
の中で所定の光導波路の長さが基本的な光導波路の長さ
に比べて
【数８】 の整数倍だけ長く設定されている光ＦＦＴ回路を提案す
る。
る。
【００１１】
【作用】図１に示すように、２本の光導波路１，２がそ
の一部分で長さｌに亘って互いに光結合を起こす程度に
近接している方向性光結合器において、電界振幅Ａ0，
Ｂ0の光が入射された場合、その出力Ａ1，Ｂ1は次式で
表される。
の一部分で長さｌに亘って互いに光結合を起こす程度に
近接している方向性光結合器において、電界振幅Ａ0，
Ｂ0の光が入射された場合、その出力Ａ1，Ｂ1は次式で
表される。
【００１２】
【数９】
【数１０】 但し、ここでｑ及びδは、
【数１１】
【数１２】 であり、κは光結合部における光結合定数、β1及びβ2
はそれぞれ上側及び下側の光導波路の伝搬定数である。
上下の２つの光導波路の伝搬定数が同じ（β1＝β2＝
β）場合にはδ＝０であるから、「数９」，「数１０」
は次のように表される。
はそれぞれ上側及び下側の光導波路の伝搬定数である。
上下の２つの光導波路の伝搬定数が同じ（β1＝β2＝
β）場合にはδ＝０であるから、「数９」，「数１０」
は次のように表される。
【００１３】
【数１３】 「数１３」は(ｘ1，ｘ2) を入力、(ｙ1，ｙ2) を出力と
する時のＦＦＴの基本であるバタフライ演算（例えば、
宮川洋，今井秀樹 訳「高速フーリエ変換」科学技術出
版社）
する時のＦＦＴの基本であるバタフライ演算（例えば、
宮川洋，今井秀樹 訳「高速フーリエ変換」科学技術出
版社）
【数１４】 が方向性光結合器を用いて実現できることを示してい
る。これによって、光信号を電気信号に変換することな
く光回路によってＦＦＴ演算を行うことができる。
る。これによって、光信号を電気信号に変換することな
く光回路によってＦＦＴ演算を行うことができる。
【００１４】
【実施例】図２は本発明の光ＦＦＴ回路の第１の実施例
（ｍ＝３，Ｎ＝８の場合）を示し、Ｎ＝２3＝８本の入
力光導波路及び出力光導波路を有し、各段に４個の方向
性光結合器が３段配置されており、８本の入力光導波路
と初段の方向性光結合器、各段の方向性光結合器同士及
び最終段の方向性光結合器と８本の出力光導波路とがほ
ぼ等しい長さの光導波路で所定の組合わせで結ばれてお
り、各段の前記光導波路の中で所定の光導波路の長さが
基本的な光導波路の長さに比べて
（ｍ＝３，Ｎ＝８の場合）を示し、Ｎ＝２3＝８本の入
力光導波路及び出力光導波路を有し、各段に４個の方向
性光結合器が３段配置されており、８本の入力光導波路
と初段の方向性光結合器、各段の方向性光結合器同士及
び最終段の方向性光結合器と８本の出力光導波路とがほ
ぼ等しい長さの光導波路で所定の組合わせで結ばれてお
り、各段の前記光導波路の中で所定の光導波路の長さが
基本的な光導波路の長さに比べて
【数１５】 だけ長く設定されている。
【００１５】図２は「数１」に対応する順方向ＦＦＴを
実行する光回路である。同図に示すように本実施例の光
ＦＦＴ回路は、入力光導波路３、方向性光結合器６，
９，１４、入力光導波路と第１の方向性光結合器を結ぶ
光導波路４，５、第１の方向性光結合器と第２の方向性
光結合器を結ぶ光導波路７，８、第２の方向性光結合器
と第３の方向性光結合器を結ぶ光導波路１０，１１，１
２，１３、第３の方向性光結合器と出力光導波路を結ぶ
光導波路１５，１６，１７，１８及び出力光導波路１９
とから構成されている。
実行する光回路である。同図に示すように本実施例の光
ＦＦＴ回路は、入力光導波路３、方向性光結合器６，
９，１４、入力光導波路と第１の方向性光結合器を結ぶ
光導波路４，５、第１の方向性光結合器と第２の方向性
光結合器を結ぶ光導波路７，８、第２の方向性光結合器
と第３の方向性光結合器を結ぶ光導波路１０，１１，１
２，１３、第３の方向性光結合器と出力光導波路を結ぶ
光導波路１５，１６，１７，１８及び出力光導波路１９
とから構成されている。
【００１６】図２において光導波路同士が交差している
部分があるが、電気配線と異なり、光導波路の場合には
交差があってもクロストークや損失は生じない。光導波
路５は光導波路４に比べてΔＬ2＝λ／４ｎeffだけ長
く、光導波路８は光導波路７に比べてΔＬ2＝λ／４ｎ
effだけ長く、光導波路１１，１２，１３はそれぞれ光
導波路１０に比べてΔＬ1＝λ／８ｎeff，ΔＬ2＝λ／
４ｎeff，ΔＬ3＝３λ／８ｎeffだけ長く、光導波路１
６，１７，１８はそれぞれ光導波路１５に比べてΔＬ2
＝λ／４ｎeff，ΔＬ4＝λ／２ｎeff，ΔＬ6＝３λ／４
ｎeffだけ長くなるように設定されている。方向性光結
合器６，９，１４は「数１３」においてκｌ＝π／４と
なるようにパラメータが設定され、３ｄＢ方向性光結合
器となっており、その時の光の入出力を表す関係式は次
のようになる。
部分があるが、電気配線と異なり、光導波路の場合には
交差があってもクロストークや損失は生じない。光導波
路５は光導波路４に比べてΔＬ2＝λ／４ｎeffだけ長
く、光導波路８は光導波路７に比べてΔＬ2＝λ／４ｎ
effだけ長く、光導波路１１，１２，１３はそれぞれ光
導波路１０に比べてΔＬ1＝λ／８ｎeff，ΔＬ2＝λ／
４ｎeff，ΔＬ3＝３λ／８ｎeffだけ長く、光導波路１
６，１７，１８はそれぞれ光導波路１５に比べてΔＬ2
＝λ／４ｎeff，ΔＬ4＝λ／２ｎeff，ΔＬ6＝３λ／４
ｎeffだけ長くなるように設定されている。方向性光結
合器６，９，１４は「数１３」においてκｌ＝π／４と
なるようにパラメータが設定され、３ｄＢ方向性光結合
器となっており、その時の光の入出力を表す関係式は次
のようになる。
【００１７】
【数１６】 以下、図２によってＦＦＴ演算が実現されることを数式
と対応させて説明する。今、「数１」において
と対応させて説明する。今、「数１」において
【数１７】 とおくと
【数１８】 となる。Ｎ＝８の場合について上式をマトリクスの形で
具体的に表すと次のようになる。
具体的に表すと次のようになる。
【００１８】
【数１９】 上式において、Ｗlnの値としてＷ0からＷ49まである
が、「数１７」からわかるようにＷlnの値は周期的に変
化しているから、これを利用すると「数１８」は簡略化
することができる。今、「数１８」においてＮ個のサン
プル点ｆ0〜ｆN-1をｎ＝０〜（Ｎ／２−１）までと、ｎ
＝Ｎ／２〜（Ｎ−１）までとに２等分して表すと次のよ
うになる。
が、「数１７」からわかるようにＷlnの値は周期的に変
化しているから、これを利用すると「数１８」は簡略化
することができる。今、「数１８」においてＮ個のサン
プル点ｆ0〜ｆN-1をｎ＝０〜（Ｎ／２−１）までと、ｎ
＝Ｎ／２〜（Ｎ−１）までとに２等分して表すと次のよ
うになる。
【００１９】
【数２０】 上式の右辺第２項は
【数２１】 と書き直せる。ここで、「数１７」より
【数２２】 であるから、結局、「数２０」は次のようになる。
【００２０】
【数２３】 これをマトリクスの形に表すと
【数２４】 となる。上式は元の８点フーリエ変換を２組の４点フー
リエ変換に分解できることを示している。即ち
リエ変換に分解できることを示している。即ち
【数２５】 とおくと
【数２６】 と表せる。Ｗの周期性に注意すると、上式はさらに次の
ように書き直すことができる。
ように書き直すことができる。
【００２１】
【数２７】 従って、ｈn（ｎ＝０〜Ｎ−１）を次のように定義する
と
と
【数２８】
【数２９】 Ｆl（ｌ＝０〜Ｎ−１）は次のように表される。
【００２２】
【数３０】 以上の関係式を光回路の形で実現したものが図２であ
る。
る。
【００２３】まず、入力光導波路３に入射された信号系
列ｆ0〜ｆ7は、バタフライ演算し易いように光導波路
４，５によって並べ替えられる。この時、ΔＬ2＝λ／
４ｎeffの位相差により光導波路５を伝搬する光は、光
導波路４を伝搬する光に比べて
列ｆ0〜ｆ7は、バタフライ演算し易いように光導波路
４，５によって並べ替えられる。この時、ΔＬ2＝λ／
４ｎeffの位相差により光導波路５を伝搬する光は、光
導波路４を伝搬する光に比べて
【数３１】 だけの係数が光振幅にかかることになる。これをマトリ
クスで表すと次にようになる。
クスで表すと次にようになる。
【００２４】
【数３２】 次に、「数２５」のバタフライ演算は３ｄＢ光結合器６
で行われる。但し、定数項の変化分はバタフライ演算に
は影響がない。３ｄＢ光結合器６の演算をマトリクスで
表すと次のようになる。
で行われる。但し、定数項の変化分はバタフライ演算に
は影響がない。３ｄＢ光結合器６の演算をマトリクスで
表すと次のようになる。
【００２５】
【数３３】 以下、光導波路７，８、３ｄＢ光結合器９、光導波路１
０，１１，１２，１３、３ｄＢ光結合器１４及び光導波
路１５，１６，１７，１８の演算を順次マトリクス形で
表すと次のようになる。
０，１１，１２，１３、３ｄＢ光結合器１４及び光導波
路１５，１６，１７，１８の演算を順次マトリクス形で
表すと次のようになる。
【００２６】光導波路７，８の演算
【数３４】 ３ｄＢ光結合器９のバタフライ演算
【数３５】 光導波路１０，１１，１２，１３の演算
【数３６】 ３ｄＢ光結合器１４のバタフライ演算
【数３７】 光導波路１５，１６，１７，１８の演算
【数３８】 なお、「数３５」，「数３７」においてΔＬi＝ｉλ／
８ｎeffの位相差による遅延は、Ｎ＝８の時には「数１
５」，「数１７」より
８ｎeffの位相差による遅延は、Ｎ＝８の時には「数１
５」，「数１７」より
【数３９】 だけの係数が光振幅にかかることになる。
【００２７】図３は本発明の光ＦＦＴ回路の第２の実施
例を示すもので、「数２」に対応する逆ＦＦＴを実行す
る光回路である。同図に示すように本実施例の光ＦＦＴ
回路は、入力光導波路２０、方向性光結合器２３，２
７，３３、入力光導波路と第１の方向性光結合器を結ぶ
光導波路２１，２２、第１の方向性光結合器と第２の方
向性光結合器を結ぶ光導波路２４，２５，２６、第２の
方向性光結合器と第３の方向性光結合器を結ぶ光導波路
２８，２９，３０，３１，３２、第３の方向性光結合器
と出力光導波路を結ぶ光導波路３４，３５，３６，３７
及び出力光導波路３８とから構成されている。
例を示すもので、「数２」に対応する逆ＦＦＴを実行す
る光回路である。同図に示すように本実施例の光ＦＦＴ
回路は、入力光導波路２０、方向性光結合器２３，２
７，３３、入力光導波路と第１の方向性光結合器を結ぶ
光導波路２１，２２、第１の方向性光結合器と第２の方
向性光結合器を結ぶ光導波路２４，２５，２６、第２の
方向性光結合器と第３の方向性光結合器を結ぶ光導波路
２８，２９，３０，３１，３２、第３の方向性光結合器
と出力光導波路を結ぶ光導波路３４，３５，３６，３７
及び出力光導波路３８とから構成されている。
【００２８】光導波路２２は光導波路２１に比べてΔＬ
2＝λ／４ｎeffだけ長く、光導波路２５，２６は光導波
路２４に比べてそれぞれΔＬ2＝λ／４ｎeff，ΔＬ4＝
λ／２ｎeffだけ長く、光導波路２９，３０，３１，３
２はそれぞれ光導波路２８に比べてΔＬ1＝λ／８
ｎeff，ΔＬ2＝λ／４ｎeff，ΔＬ3＝３λ／８ｎeff，
ΔＬ4＝λ／２ｎeffだけ長く、光導波路３５，３６，３
７はそれぞれ光導波路３４に比べてΔＬ2＝λ／４
ｎeff，ΔＬ4＝λ／２ｎeff，ΔＬ6＝３λ／４ｎeffだ
け長くなるように設定されている。方向性光結合器２
３，２７，３３は「数１３」においてκｌ＝π／４とな
るようにパラメータが設定され、３ｄＢ方向性光結合器
となっている。
2＝λ／４ｎeffだけ長く、光導波路２５，２６は光導波
路２４に比べてそれぞれΔＬ2＝λ／４ｎeff，ΔＬ4＝
λ／２ｎeffだけ長く、光導波路２９，３０，３１，３
２はそれぞれ光導波路２８に比べてΔＬ1＝λ／８
ｎeff，ΔＬ2＝λ／４ｎeff，ΔＬ3＝３λ／８ｎeff，
ΔＬ4＝λ／２ｎeffだけ長く、光導波路３５，３６，３
７はそれぞれ光導波路３４に比べてΔＬ2＝λ／４
ｎeff，ΔＬ4＝λ／２ｎeff，ΔＬ6＝３λ／４ｎeffだ
け長くなるように設定されている。方向性光結合器２
３，２７，３３は「数１３」においてκｌ＝π／４とな
るようにパラメータが設定され、３ｄＢ方向性光結合器
となっている。
【００２９】図２に示す第１の実施例の順方向光ＦＦＴ
の場合と同様にして、「数２」の逆ＦＦＴの式を次のよ
うに書き直す。
の場合と同様にして、「数２」の逆ＦＦＴの式を次のよ
うに書き直す。
【００３０】
【数４０】
【数４１】
【数４２】
【数４３】
【数４４】
【数４５】 以上の関係式を光回路の形で実現したものが図３であ
る。
る。
【００３１】以下、光導波路２１，２２、３ｄＢ光結合
器２３、光導波路２４，２５，２６、３ｄＢ光結合器２
７、光導波路２９，３０，３１，３２、３ｄＢ光結合器
３３及び光導波路３４，３５，３６，３７の演算を順次
マトリクスに形で表すと次のようになる。
器２３、光導波路２４，２５，２６、３ｄＢ光結合器２
７、光導波路２９，３０，３１，３２、３ｄＢ光結合器
３３及び光導波路３４，３５，３６，３７の演算を順次
マトリクスに形で表すと次のようになる。
【００３２】光導波路２１，２２の演算
【数４６】 ３ｄＢ光結合器２３の演算
【数４７】 光導波路２４，２５，２６の演算
【数４８】 ３ｄＢ光結合器２７の演算
【数４９】 光導波路２９，３０，３１，３２の演算
【数５０】 ３ｄＢ光結合器３３の演算
【数５１】 光導波路３４，３５，３６，３７の演算
【数５２】 なお、図２，３において、丸囲みΔＬiの記号はその光
導波路の長さが基本的な光導波路の長さに比べてΔＬi
だけ長いことを示している。
導波路の長さが基本的な光導波路の長さに比べてΔＬi
だけ長いことを示している。
【００３３】前述した第１及び第２の実施例の光ＦＦＴ
回路の作製は、石英系光導波路を用いて行った。まず、
Ｓｉ基板上に火炎堆積法によってＳｉＯ2下部クラッド
層を堆積し、次に、ＧｅＯ2をドーパントとして添加し
たＳｉＯ2ガラスのコア層を堆積し、その後、電気炉で
透明ガラス化した。次に、前記設計に基づく図１及び図
２に示すようなマスクパターンを用いてコア層をエッチ
ングしてコア部分を作製した。最後に、再びＳｉＯ2上
部クラッド層を堆積した。
回路の作製は、石英系光導波路を用いて行った。まず、
Ｓｉ基板上に火炎堆積法によってＳｉＯ2下部クラッド
層を堆積し、次に、ＧｅＯ2をドーパントとして添加し
たＳｉＯ2ガラスのコア層を堆積し、その後、電気炉で
透明ガラス化した。次に、前記設計に基づく図１及び図
２に示すようなマスクパターンを用いてコア層をエッチ
ングしてコア部分を作製した。最後に、再びＳｉＯ2上
部クラッド層を堆積した。
【００３４】図４は２つの信号系列ｘ(n)＝｛1,1,1,1,
0,0,0,0｝及びｈ(n)＝｛1,1,1,0,0,0,0,0｝の相関関数
を図２に示す光順ＦＦＴ回路及び図３に示す光逆ＦＦＴ
回路を組み合わせて求めた結果を示している。「数３」
に従って計算される相関関数はｙ(k)＝｛3,2,1,0,0,1,
2,3｝／８1/2であるから、本発明の光ＦＦＴ回路はＦＦ
Ｔ演算を正しく実行できることがわかる。
0,0,0,0｝及びｈ(n)＝｛1,1,1,0,0,0,0,0｝の相関関数
を図２に示す光順ＦＦＴ回路及び図３に示す光逆ＦＦＴ
回路を組み合わせて求めた結果を示している。「数３」
に従って計算される相関関数はｙ(k)＝｛3,2,1,0,0,1,
2,3｝／８1/2であるから、本発明の光ＦＦＴ回路はＦＦ
Ｔ演算を正しく実行できることがわかる。
【００３５】なお、本発明の光ＦＦＴ回路はガラス導波
路に限らず半導体光導波路、ＬｉＮｂＯ3光導波路及び
ポリマー光導波路等を用いても実現できることは明らか
である。
路に限らず半導体光導波路、ＬｉＮｂＯ3光導波路及び
ポリマー光導波路等を用いても実現できることは明らか
である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、順
ＦＦＴ演算及び逆ＦＦＴ演算を行うことができ、光信号
を電気信号に変換することなく各種の信号処理を行うこ
とができ、大容量・長距離光通信において大きな利点を
有する。
ＦＦＴ演算及び逆ＦＦＴ演算を行うことができ、光信号
を電気信号に変換することなく各種の信号処理を行うこ
とができ、大容量・長距離光通信において大きな利点を
有する。
【図１】方向性光結合器の概要を示す構成図
【図２】本発明の光ＦＦＴ回路の第１の実施例を示す構
成図
成図
【図３】本発明の光ＦＦＴ回路の第２の実施例を示す構
成図
成図
【図４】２つの信号系列ｘ(n)及びｈ(n)の相関関数を図
２に示す光順ＦＦＴ回路及び図３に示す光逆ＦＦＴ回路
を組み合わせて求めた結果を示す図
２に示す光順ＦＦＴ回路及び図３に示す光逆ＦＦＴ回路
を組み合わせて求めた結果を示す図
１，２…光導波路、３，２０…入力光導波路、４，５，
２１，２２…入力光導波路と第１の方向性光結合器を結
ぶ光導波路、６，９，１４，２３，２７，３３…方向性
光結合器、７，８，２４，２５，２６…第１の方向性光
結合器と第２の方向性光結合器を結ぶ光導波路、１０，
１１，１２，１３，２８，２９，３０，３１，３２…第
２の方向性光結合器と第３の方向性光結合器を結ぶ光導
波路、１５，１６，１７，１８，３４，３５，３６，３
７…第３の方向性光結合器と出力光導波路を結ぶ光導波
路、１９，３８…出力光導波路。
２１，２２…入力光導波路と第１の方向性光結合器を結
ぶ光導波路、６，９，１４，２３，２７，３３…方向性
光結合器、７，８，２４，２５，２６…第１の方向性光
結合器と第２の方向性光結合器を結ぶ光導波路、１０，
１１，１２，１３，２８，２９，３０，３１，３２…第
２の方向性光結合器と第３の方向性光結合器を結ぶ光導
波路、１５，１６，１７，１８，３４，３５，３６，３
７…第３の方向性光結合器と出力光導波路を結ぶ光導波
路、１９，３８…出力光導波路。
Claims (1)
- 【請求項１】 ｍを整数としてＮ＝２m本の入力光導波
路及び出力光導波路を有し、各段にＮ／２個の３ｄＢ光
結合器がｍ段配置されており、Ｎ本の入力光導波路と初
段の３ｄＢ光結合器、各段の３ｄＢ光結合器同士及び最
終段の３ｄＢ光結合器とＮ本の出力光導波路とがほぼ等
しい長さの光導波路で所定の組合せで結ばれており、λ
を光の波長ｎeffを等価屈折率（＝伝搬定数／真空中の
波数＝β／ｋ：ｋ＝２π／λ）として各段の前記光導波
路の中で所定の光導波路の長さが基本的な光導波路の長
さに比べて ΔＬ＝λ／（Ｎｎeff） の整数倍だけ長く設定されていることを特徴とした光Ｆ
ＦＴ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23229392A JPH0682865A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 光ｆｆｔ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23229392A JPH0682865A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 光ｆｆｔ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682865A true JPH0682865A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=16936950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23229392A Pending JPH0682865A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 光ｆｆｔ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682865A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6963024B2 (en) | 2001-02-01 | 2005-11-08 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Solar cell module and its installing module |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23229392A patent/JPH0682865A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6963024B2 (en) | 2001-02-01 | 2005-11-08 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Solar cell module and its installing module |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cross et al. | Sidelobe suppression in corrugated-waveguide filters | |
| Du et al. | Silicon nitride chirped spiral Bragg grating with large group delay | |
| US5896476A (en) | Optical loop signal processing using reflection mechanisms | |
| Sasayama et al. | Coherent optical transversal filter using silica-based waveguides for high-speed signal processing | |
| Song et al. | Passive ring-assisted Mach-Zehnder interleaver on silicon-on-insulator | |
| CN113376737B (zh) | 一种螺旋波导光栅辅助反向耦合器型光色散延时线 | |
| CN117631146A (zh) | 一种基于薄膜铌酸锂波导超模演化的偏振转换器 | |
| Rostami et al. | Full optical analog to digital (A/D) converter based on Kerr-like nonlinear ring resonator | |
| CN113625395A (zh) | 一种级联式啁啾光栅辅助反向耦合器型光色散延时线 | |
| JP3147323B2 (ja) | 光分散等化回路 | |
| CN112147740A (zh) | 一种基于集成硅波导的多工作频段、可编程微波光子滤波器 | |
| Ueda et al. | InP-based compact transversal filter for monolithically integrated light source array | |
| JPH0682865A (ja) | 光ｆｆｔ回路 | |
| US6445852B1 (en) | Optical fiber grating | |
| CN112305671A (zh) | 基于狭缝波导的锥形偏振分束器及制备方法 | |
| CN210072135U (zh) | 基于狭缝波导的锥形偏振分束器 | |
| CN114675373B (zh) | 基于厚Si3N4材料的低插入损耗、大带宽紧凑型多模干涉耦合器 | |
| CN116880011A (zh) | 一种基于高阶模转换的零色散低损耗延迟线 | |
| JPH06160931A (ja) | 光高速ディジタル変換回路 | |
| Maru et al. | Modeling of multi-input arrayed waveguide grating and its application to design of flat-passband response using cascaded Mach–Zehnder interferometers | |
| JPS59192232A (ja) | 導波型光偏向器 | |
| Shibata et al. | Method for improving microstrip coupler directivity | |
| Dey et al. | Enhancement of free spectral range in optical triple ring resonator: a Vernier principle approach | |
| Boyd et al. | Fabrication of optical waveguide taper couplers utilizing SiO 2 | |
| JPH06331842A (ja) | 光分散等化器 |