JPH08307390A - Method and device for multiplexing optical pulse time - Google Patents

Method and device for multiplexing optical pulse time

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Publication number
JPH08307390A
JPH08307390A JP7129632A JP12963295A JPH08307390A JP H08307390 A JPH08307390 A JP H08307390A JP 7129632 A JP7129632 A JP 7129632A JP 12963295 A JP12963295 A JP 12963295A JP H08307390 A JPH08307390 A JP H08307390A
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JP
Japan
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optical pulse
optical
pulse train
channel
time
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Pending
Application number
JP7129632A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Kaneoka
泰弘 金岡
Yoshiyuki Aomi
恵之 青海
Tatsuro Doi
達郎 土肥
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Kansai Electric Power Co Inc
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To safely and easily extract a clock signal through a narrow band pass filter on the receiving side by transmitting a multiplexed optical pulse string obtained by superposing the optical pulse strings of respective channels at irregular time intervals. CONSTITUTION: A reference optical pulse string with an 100ps period is distributed to reference optical pulse strings for four channels having the same period and phase. The reference optical pulse strings of four channels are respectively modulated by respective optical modulators 2a to 2d corresponding to respective channels in accordance with the transmission signals of the corresponding channels. The optical pulse strings of four channels modulated by the modulators 2a to 2d are respectively delayed by optical delays 3a to 3d corresponding to respective channels. The optical pulse strings of respective channels are successively delayed in each time lag 20PS from 0PS up to 60PS. The optical pulse strings of four channels delayed by these delays 3a to 3d are coupled by a photocoupler 4 and outputted as one multiplexed optical pulse string.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、リターンゼロ方式の
光パルス列を時間的に多重化して高密度な多重化光パル
ス列として伝送することにより、超高速度の光通信を可
能にする光パルス時間多重化方法及びその装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pulse time that enables ultra-high-speed optical communication by temporally multiplexing an optical pulse train of a return zero system and transmitting it as a high-density multiplexed optical pulse train. The present invention relates to a multiplexing method and an apparatus thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ソリトンパルスは、光ファイバにおけ
る分散と、光強度により屈折率が変化する非線形効果
(自己位相変調効果)とが釣り合うことにより成立す
る。従って、この光ソリトンパルスは、ごくわずかな分
散が生じるように、光ファイバのゼロ分散波長よりも2
〜10nm程度長波長側の光を用いる。ゼロ分散波長と
は、光ファイバの分散値が0ps/km/nm(psは
p秒を表す)となる光の波長をいい、通常の光ファイバ
では1.3μmや1.5μm付近の波長がゼロ分散波長
となる。また、この光ソリトンパルスは、光強度が非線
形効果を起こす程度に十分に強くなければならないた
め、例えばFWHM(光パルスがピークパワーの半分以
上の振幅を持続する時間)が10〜15psでピークパ
ワーが10〜20mW程度の急峻な光パルスとする必要
がある。なお、この光パルスのFWHMは、1psやそ
れ以下のものを用いた実験も報告されている。
2. Description of the Related Art An optical soliton pulse is formed by balancing dispersion in an optical fiber and a non-linear effect (self-phase modulation effect) in which a refractive index changes with light intensity. Therefore, this optical soliton pulse is more than 2 wavelengths below the zero-dispersion wavelength of the optical fiber so that very little dispersion occurs.
Light on the long wavelength side of about 10 nm is used. The zero-dispersion wavelength is the wavelength of light at which the dispersion value of the optical fiber is 0 ps / km / nm (ps represents p seconds), and the wavelength near 1.3 μm or 1.5 μm is zero in a normal optical fiber. It becomes a dispersion wavelength. Further, this optical soliton pulse must be strong enough so that the light intensity causes a non-linear effect, and therefore, for example, FWHM (the time during which the optical pulse lasts more than half the amplitude of the peak power) has a peak power of 10 to 15 ps. Is required to be a steep optical pulse of about 10 to 20 mW. An experiment using FWHM of this optical pulse of 1 ps or less has also been reported.

【0003】上記光ソリトンパルスは、本来は光パルス
が孤立波として伝送されるものであるが、光ソリトン伝
送では、この光パルスを所定周期の光パルス列として伝
送する。この際、各光パルスは、所定のFWHMとピー
クパワーを要するため、ディジタル信号の“0”と
“1”に応じてこの光パルスを透過又は遮断させること
により光パルスの有無による強度変調(振幅変調)が行
われる。また、この光ソリトン伝送における光パルス列
は、各光パルスの間に光のない状態が十分な時間必要と
なるため、ノンリターンゼロ方式(NRZ方式)を用い
るのが一般的な通常の光通信とは異なり、リターンゼロ
方式(RZ方式)の信号となる。
The optical soliton pulse is originally transmitted as an isolated wave, but in the optical soliton transmission, this optical pulse is transmitted as an optical pulse train having a predetermined period. At this time, since each light pulse requires a predetermined FWHM and peak power, the light pulse is transmitted or blocked according to "0" and "1" of the digital signal to thereby perform intensity modulation (amplitude modulation) depending on the presence or absence of the light pulse. Modulation) is performed. In addition, the optical pulse train in this optical soliton transmission requires a non-lighting state for a sufficient time between the optical pulses, and thus the non-return-zero method (NRZ method) is generally used for ordinary optical communication. However, it is a signal of the return zero system (RZ system).

【0004】ところで、信号の電気的な伝送では、10
Gbit/s(Gビット毎秒)を大きく超えると、電気
信号のパルス幅が極度に狭くなるため非常に扱い難いも
のとなり実用的ではなくなる。しかし、光ソリトン伝送
では、10Gbit/sの伝送速度の場合、各光パルス
の時間間隔が100psとなるため、FWHMを10p
sとしても光のない時間を十二分に確保できる。このた
め、1系列の光パルス列に別の信号系列の光パルス列を
時間をずらして重畳すれば、複数の信号系列の光パルス
列を高密度に多重化して超高速度の光通信が可能とな
る。例えば10Gbit/sの光パルス列を8チャンネ
ル多重化した80Gbit/sの多重化光パルス列や1
6チャンネル多重化した160Gbit/sの多重化光
パルス列の伝送実験の報告が既になされている。
In the electrical transmission of signals, 10
If it exceeds Gbit / s (G bits per second), the pulse width of the electric signal becomes extremely narrow, which makes it very unwieldy and impractical. However, in optical soliton transmission, at a transmission rate of 10 Gbit / s, the time interval of each optical pulse is 100 ps, so FWHM is 10 p
As a result, it is possible to secure enough time without light. Therefore, by superimposing the optical pulse train of another signal sequence on the optical pulse train of one sequence while shifting the time, the optical pulse trains of a plurality of signal sequences can be multiplexed at high density to enable ultrahigh-speed optical communication. For example, a multiplexed optical pulse train of 80 Gbit / s obtained by multiplexing 8 channels of an optical pulse train of 10 Gbit / s, or 1
A transmission experiment of a 160 Gbit / s multiplexed optical pulse train in which 6 channels are multiplexed has already been reported.

【0005】図4に4チャンネルの光パルス列を多重化
する従来の光パルス時間多重化装置の一例を示す。この
光パルス時間多重化装置は、周期が100psの基本光
パルス列が光分配器1に入力されるようになっている。
光分配器1は、入力された1系列の基本光パルス列を4
チャンネルの基本光パルス列に分配して出力する光回路
素子である。この光分配器1から出力された4チャンネ
ルの基本光パルス列は、それぞれ光変調器2a〜2dと
光遅延器3a〜3dとを介して光結合器4に入力され
る。光変調器2a〜2dは、それぞれが対応するチャン
ネルの電気的な伝送信号に応じて、光パルスの透過又は
遮断を制御することにより、光パルス列に変調を加える
回路素子である。光遅延器3a〜3dは、光パルス列を
所定の遅延時間だけ遅延させる光回路素子であり、チャ
ンネルごとにこの遅延時間を0ps,25ps,50p
s及び75psに設定して、順次25psずつの時間差
(90°ずつの位相差)が生じるようにしている。光結
合器4は、入力された4チャンネルの光パルス列を結合
させて、1系列の多重化光パルス列を出力する光回路素
子である。
FIG. 4 shows an example of a conventional optical pulse time multiplexing apparatus for multiplexing a 4-channel optical pulse train. In this optical pulse time multiplexing device, a basic optical pulse train having a cycle of 100 ps is input to the optical distributor 1.
The optical distributor 1 converts the input 1-sequence basic optical pulse train into 4
It is an optical circuit element that distributes and outputs to the basic optical pulse train of the channel. The four-channel basic optical pulse train output from the optical distributor 1 is input to the optical coupler 4 via the optical modulators 2a to 2d and the optical delay devices 3a to 3d, respectively. Each of the optical modulators 2a to 2d is a circuit element that modulates an optical pulse train by controlling transmission or blocking of an optical pulse according to an electric transmission signal of a corresponding channel. The optical delay devices 3a to 3d are optical circuit elements that delay the optical pulse train by a predetermined delay time, and the delay time is 0 ps, 25 ps, 50 p for each channel.
s and 75 ps so that a time difference of 25 ps (a phase difference of 90 °) is sequentially generated. The optical coupler 4 is an optical circuit element that combines the input 4-channel optical pulse trains and outputs a series of multiplexed optical pulse trains.

【0006】この光パルス時間多重化装置は、周期10
0ps(10Gbit/s)の4チャンネルの基本光パ
ルス列に光変調器2a〜2dによってそれぞれ独立に変
調を加えると共に、光遅延器3a〜3dによって順次2
5psずつ時間をずらすことにより、各チャンネルの光
パルスを周期100psの間に等間隔に配置する。そし
て、これらの光パルス列を光結合器4によって結合させ
ることにより、40Gbit/sの多重化光パルス列を
得ることができる。尚、図4に示した多重化光パルス列
の波形は、説明を分かり易くするために、伝送信号の全
ビットが例えば“1”となり基本光パルス列の光パルス
が光変調器2a〜2dで全て透過された場合を示す。ま
た、以下に示す多重化光パルス列の波形についても同様
である。
This optical pulse time multiplexer has a period of 10
The optical modulators 2a to 2d independently modulate the 4-channel basic optical pulse train of 0 ps (10 Gbit / s), and the optical delay devices 3a to 3d sequentially perform 2 modulation.
By shifting the time by 5 ps each, the optical pulses of each channel are arranged at equal intervals during a period of 100 ps. Then, by combining these optical pulse trains with the optical coupler 4, a 40 Gbit / s multiplexed optical pulse train can be obtained. In the waveform of the multiplexed optical pulse train shown in FIG. 4, all the bits of the transmission signal are, for example, “1” for easy understanding of the description, and the optical pulses of the basic optical pulse train are all transmitted by the optical modulators 2a to 2d. The following shows the case of being performed. The same applies to the waveform of the multiplexed optical pulse train shown below.

【0007】上記多重化光パルス列を用いて光通信を行
う場合、受信側では、光学的な手段によってこの多重化
光パルス列を電気的に取り扱いが容易な伝送速度となる
各チャンネルごとの光パルス列に分離する必要がある。
このようなチャンネルごとの分離を行う光回路の一例を
図5に示す。この光回路は、伝送されて来た多重化光パ
ルス列を光分配器6に入力するようになっている。光分
配器6は、図4に示した光分配器1と同様の構成の光回
路素子である。この光分配器6から出力された4チャン
ネルの多重化光パルス列は、それぞれ光アンドゲート7
a〜7dに入力される。
When optical communication is performed using the above-mentioned multiplexed optical pulse train, the optical pulse train for each channel is provided on the receiving side by optical means so that the multiplexed optical pulse train has a transmission rate that is electrically easy to handle. Need to be separated.
FIG. 5 shows an example of an optical circuit that performs such separation for each channel. This optical circuit inputs the transmitted multiplexed optical pulse train to the optical distributor 6. The light distributor 6 is an optical circuit element having the same configuration as the light distributor 1 shown in FIG. The four-channel multiplexed optical pulse train output from the optical distributor 6 is an optical AND gate 7 respectively.
a to 7d.

【0008】また、この受信側では、送信側の基本光パ
ルス列と同等の局部基本光パルス列、即ち多重化光パル
ス列のいずれかのチャンネルの光パルス列に位相が一致
する周期100psの局部基本光パルス列が生成され、
この局部基本光パルス列が光分配器8に入力されるよう
になっている。光分配器8も、図4に示した光分配器1
と同様の構成の光回路素子である。この光分配器8から
出力された4チャンネルの局部基本光パルス列は、それ
ぞれ光遅延器9a〜9dを介して対応するチャンネルの
光アンドゲート7a〜7dに入力される。各光遅延器9
a〜9dも、図4に示した光遅延器3a〜3dと同様の
構成であり、チャンネルごとに遅延時間を0ps,25
ps,50ps及び75psにそれぞれ設定されてい
る。
On the receiving side, a local basic optical pulse train equivalent to the basic optical pulse train on the transmitting side, that is, a local basic optical pulse train having a period of 100 ps whose phase matches the optical pulse train of any channel of the multiplexed optical pulse train. Is generated,
This local basic optical pulse train is input to the optical distributor 8. The light distributor 8 is also the light distributor 1 shown in FIG.
It is an optical circuit element having the same configuration as. The 4-channel local basic optical pulse train output from the optical distributor 8 is input to the corresponding optical AND gates 7a to 7d via the optical delay devices 9a to 9d, respectively. Each optical delay device 9
a to 9d also have the same configuration as the optical delay devices 3a to 3d shown in FIG. 4, and the delay time is 0 ps, 25 for each channel.
It is set to ps, 50 ps, and 75 ps, respectively.

【0009】上記各光アンドゲート7a〜7dは、光分
配器6で分配された多重化光パルス列と光遅延器9a〜
9dでチャンネルごとに25psずつ時間をずらした局
部基本光パルス列との論理積を取る光回路素子であり、
これら双方の光パルス列が同時に光パルスを有する場合
にのみこの光パルスを出力する。従って、これら各チャ
ンネルの光アンドゲート7a〜7dからは、多重化光パ
ルス列の中のそれぞれが対応するチャンネルの光パルス
のみが出力され、それ以外の全ての光パルスがマスクさ
れるので、この多重化光パルス列をチャンネルごとに分
離することができる。そして、これら各チャンネルごと
に分離された光パルス列は、電気的な信号処理が容易と
なる10Gbit/sの伝送速度となるので、それぞれ
光電変換により電気信号に変換して元の伝送信号を復調
することができる。
Each of the optical AND gates 7a to 7d has a multiplexed optical pulse train distributed by the optical distributor 6 and an optical delay device 9a to.
9d is an optical circuit element that obtains a logical product with a local basic optical pulse train whose time is shifted by 25 ps for each channel.
This light pulse is output only when both of these light pulse trains simultaneously have a light pulse. Therefore, from the optical AND gates 7a to 7d of each of these channels, only the optical pulse of the corresponding channel in the multiplexed optical pulse train is output, and all other optical pulses are masked. The optical pulse train can be separated for each channel. The optical pulse train separated for each channel has a transmission rate of 10 Gbit / s, which facilitates electrical signal processing. Therefore, each optical pulse sequence is converted into an electrical signal by photoelectric conversion to demodulate the original transmission signal. be able to.

【0010】ここで、受信側では、上記図5に示した光
回路の光分配器8に入力する局部基本光パルス列を生成
するために、多重化光パルス列に同期した周期100p
s(周波数10GHz)の電気的なクロック信号を発生
させる必要がある。そして、このようなクロック信号を
安定して発生させるには、図6に示すような位相同期ル
ープ回路を用いるのが理想的である。この位相同期ルー
プ回路は、伝送されて来た多重化光パルス列を光位相比
較器10に入力するようになっている。また、この光位
相比較器10には、半導体レーザ11から出力される光
パルス列も同時に入力される。光位相比較器10は、光
ファイバの非線形光学効果を用いた光アンドゲートと光
電変換素子からなり、二入力の光パルスの位相差、即ち
光パルスのピークの時間差に応じた電圧を出力する光入
力/電気出力の回路素子である。この光位相比較器10
から出力された電圧は、電圧制御発振器12に入力され
る。電圧制御発振器12は、入力電圧に応じて10GH
zの近傍で発振周波数が変化する電気的な発振器であ
り、発振周期ごとに急峻なパルスが現れるパルス信号を
出力する。この電圧制御発振器12から出力されたパル
ス信号は、半導体レーザ11に入力される。半導体レー
ザ11は、このパルス信号に駆動されて、FWHMが1
0psで周期が100ps(周波数10GHz)の近傍
の光パルス列を出力する電気入力/光出力の回路素子で
ある。
Here, on the receiving side, in order to generate a local basic optical pulse train to be input to the optical distributor 8 of the optical circuit shown in FIG. 5, the period 100p synchronized with the multiplexed optical pulse train is generated.
It is necessary to generate an electrical clock signal of s (frequency 10 GHz). To stably generate such a clock signal, it is ideal to use a phase locked loop circuit as shown in FIG. This phase-locked loop circuit inputs the transmitted multiplexed optical pulse train to the optical phase comparator 10. The optical pulse train output from the semiconductor laser 11 is also input to the optical phase comparator 10. The optical phase comparator 10 is composed of an optical AND gate using a nonlinear optical effect of an optical fiber and a photoelectric conversion element, and outputs a voltage according to a phase difference between two input optical pulses, that is, a time difference between peaks of the optical pulse. It is an input / electrical output circuit element. This optical phase comparator 10
The voltage output from is input to the voltage controlled oscillator 12. The voltage controlled oscillator 12 is 10 GH depending on the input voltage.
It is an electric oscillator whose oscillation frequency changes in the vicinity of z, and outputs a pulse signal in which a steep pulse appears every oscillation cycle. The pulse signal output from the voltage controlled oscillator 12 is input to the semiconductor laser 11. The semiconductor laser 11 is driven by this pulse signal so that the FWHM is 1
It is an electric input / optical output circuit element that outputs an optical pulse train in the vicinity of 0 ps and a period of 100 ps (frequency: 10 GHz).

【0011】上記位相同期ループ回路は、半導体レーザ
11から発せられる光パルス列の位相が多重化光パルス
列のいずれかのチャンネルの光パルス列に完全に一致し
た場合に、光位相比較器10から出力される電圧に基づ
いて電圧制御発振器12が半導体レーザ11に現在の光
パルス列の出力を維持させるような周期100psのパ
ルス信号を出力するようになっている。また、半導体レ
ーザ11が発する光パルス列の位相がずれた場合には、
電圧制御発振器12がこの光パルス列の位相のずれを回
復させるように周波数を変化させたパルス信号を出力す
るようになっている。従って、この電圧制御発振器12
からは、周期が100ps(周波数10GHz)であ
り、かつ、多重化光パルス列のいずれかのチャンネルの
光パルス列に位相が一致するパルス信号が出力される。
そして、このパルス信号をクロック信号とすれば、この
クロック信号に基づいて上記図5に示した光回路の光分
配器8に入力する局部基本光パルス列を生成することが
できる。
The phase locked loop circuit outputs from the optical phase comparator 10 when the phase of the optical pulse train emitted from the semiconductor laser 11 completely matches the optical pulse train of any channel of the multiplexed optical pulse train. Based on the voltage, the voltage controlled oscillator 12 outputs a pulse signal with a cycle of 100 ps which causes the semiconductor laser 11 to maintain the current output of the optical pulse train. When the phase of the optical pulse train emitted from the semiconductor laser 11 is shifted,
The voltage controlled oscillator 12 outputs a pulse signal whose frequency is changed so as to recover the phase shift of the optical pulse train. Therefore, this voltage controlled oscillator 12
Output a pulse signal having a period of 100 ps (frequency of 10 GHz) and a phase that matches the optical pulse train of any channel of the multiplexed optical pulse train.
If this pulse signal is used as a clock signal, a local basic optical pulse train to be input to the optical distributor 8 of the optical circuit shown in FIG. 5 can be generated based on this clock signal.

【0012】また、上記位相同期ループ回路を用いるこ
となく、局部基本光パルス列を生成するためのクロック
信号をより簡易に得る方法も従来から提案されていた。
即ち、上記40Gbit/sの多重化光パルス列を伝送
する場合であれば、図7に示すように、例えば第1チャ
ンネルの光パルスP1の振幅のみを他のチャンネルの光
パルスP2〜P4よりも大きくして伝送する。1チャン
ネルの光パルスの振幅のみを変化させるには、図4に示
した光分配器1又は光結合器4での光パルス列のパワー
配分を変化させればよい。通常の多重化光パルス列で
は、振幅が同じ各チャンネルの光パルス列が等間隔に時
間をずらして配置されるので、変調を無視すれば、基本
光パルス列の10GHz(周期100ps)の周波数成
分は失われることになるが、このように100psおき
に光パルスの振幅を大きくしておけば、多重化光パルス
列に10GHzの周波数成分が必ず含まれるようにな
る。そこで、受信側で、この多重化光パルス列を光電変
換した電気信号を10GHz付近の信号成分のみを通過
させる狭帯域通過フィルタに通せば、多重化光パルス列
に同期した10GHzのクロック信号を容易に抽出する
ことができる。
Further, there has been conventionally proposed a method of easily obtaining a clock signal for generating a local basic optical pulse train without using the above phase locked loop circuit.
That is, in the case of transmitting the 40 Gbit / s multiplexed optical pulse train, as shown in FIG. 7, for example, only the amplitude of the optical pulse P1 of the first channel is made larger than that of the optical pulses P2 to P4 of the other channels. And then transmit. In order to change only the amplitude of the optical pulse of one channel, the power distribution of the optical pulse train in the optical distributor 1 or the optical coupler 4 shown in FIG. 4 may be changed. In a normal multiplexed optical pulse train, the optical pulse trains of each channel having the same amplitude are arranged at equal intervals with a time shift, so if the modulation is ignored, the frequency component of 10 GHz (cycle 100 ps) of the basic optical pulse train is lost. However, if the amplitude of the optical pulse is increased every 100 ps in this manner, the multiplexed optical pulse train will always include the frequency component of 10 GHz. Therefore, if the electric signal obtained by photoelectrically converting this multiplexed optical pulse train is passed through a narrow band pass filter that passes only the signal component around 10 GHz, the receiving side can easily extract a 10 GHz clock signal synchronized with the multiplexed optical pulse train. can do.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記図6に
示した位相同期ループ回路を用いる方法は、クロック信
号を安定して発生させることができるという利点はある
ものの、光位相比較器10や電圧制御発振器12が複雑
かつ高価な回路素子となるため、受信側の設備が大幅に
コストアップするという問題があった。
However, the method using the phase-locked loop circuit shown in FIG. 6 has an advantage that a clock signal can be stably generated, but the optical phase comparator 10 and the voltage are used. Since the controlled oscillator 12 is a complicated and expensive circuit element, there is a problem that the cost of equipment on the receiving side is significantly increased.

【0014】また、光ソリトンパルスは、上記のように
光パルスのピークパワーがこの光パルスのFWHMや光
ファイバの特性に応じた所定範囲内の値でなければなら
ないという制限がある。従って、上記図7に示した光パ
ルスの振幅を変化させる方法では、振幅の差をあまり大
きくすることができないために10GHzの周波数成分
のパワースペクトルが小さくなり、クロック信号を安定
して抽出することができないという問題があった。
Further, the optical soliton pulse has a limitation that the peak power of the optical pulse must be a value within a predetermined range according to the FWHM of the optical pulse and the characteristics of the optical fiber as described above. Therefore, in the method of changing the amplitude of the optical pulse shown in FIG. 7, the difference in amplitude cannot be increased so much that the power spectrum of the frequency component of 10 GHz becomes small and the clock signal can be stably extracted. There was a problem that I could not do it.

【0015】この発明は、かかる事情に鑑みてなされた
ものであり、各チャンネルの光パルス列を等間隔とはな
らない時間間隔で重畳した多重化光パルス列を伝送する
ことにより、受信側で狭帯域通過フィルタを用いて安定
かつ容易にクロック信号を抽出することができる光パル
ス時間多重化方法及びその装置を提供することを目的と
している。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and transmits a multiplexed optical pulse train in which optical pulse trains of respective channels are superposed at time intervals that are not equal intervals, so that a narrow band pass is made on the receiving side. An object of the present invention is to provide an optical pulse time-multiplexing method and apparatus capable of stably and easily extracting a clock signal using a filter.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】即ち、この発明は、上記
課題を解決するために、周期が同じ複数チャンネルの
基本光パルス列をチャンネルごとに順次時間をずらして
重畳させたフォーマットの多重化光パルス列について、
チャンネルごとに各光パルスの透過又は遮断を制御する
ことにより変調を行って伝送する光パルス時間多重化方
法において、チャンネルごとに順次ずれた時間差の中の
少なくとも1箇所を、基本光パルス列の周期をチャンネ
ル総数で除算した時間とは相違する時間差としたことを
特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a multiplexed optical pulse train of a format in which basic optical pulse trains of a plurality of channels having the same period are sequentially superposed by shifting the time for each channel. about,
In an optical pulse time-multiplexing method in which transmission is performed by controlling transmission or blocking of each optical pulse for each channel and transmitted, at least one position in the time difference sequentially shifted for each channel is set to a period of a basic optical pulse train. The time difference is different from the time divided by the total number of channels.

【0017】また、周期と位相が同じ複数チャンネル
の基本光パルス列をそれぞれ光変調器で光パルスの透過
又は遮断を制御することにより変調すると共に、それぞ
れ基本光パルス列の周期よりも短く、かつ、チャンネル
ごとに異なる遅延時間を有する光遅延器で遅延させた後
に、これら各チャンネルの光パルス列を光結合器で結合
させて多重化する光パルス時間多重化装置において、少
なとも1チャンネルの光遅延器の遅延時間が、基本光パ
ルス列の周期をチャンネル総数で除算した時間の自然数
倍とは異なる時間に設定されたことを特徴とする。
The basic optical pulse trains of a plurality of channels having the same cycle and phase are modulated by controlling the transmission or blocking of the optical pulses by the optical modulators, respectively, and each of them is shorter than the cycle of the basic optical pulse trains and the channels In an optical pulse time multiplexing device that delays by an optical delay device having a different delay time for each channel and then combines the optical pulse trains of these channels by an optical coupler to multiplex the optical pulse trains of at least one channel, The delay time is set to a time different from a natural multiple of the time obtained by dividing the period of the basic optical pulse train by the total number of channels.

【0018】さらに、前記の基本光パルス列の周期
をT0とし、前記のチャンネルの総数をNとし、単位
遅延時間T1をT1<(T0/N)の関係とし、遅延倍
数Mを0≦M<Nの関係を有する整数とした場合に、前
記の各チャンネルの光遅延器の遅延時間がそれぞれチ
ャンネルごとに異なる遅延倍数MについてT1×Mの時
間に設定されたことを特徴とする。
Further, the period of the basic optical pulse train is T0, the total number of channels is N, the unit delay time T1 is T1 <(T0 / N), and the delay multiple M is 0 ≦ M <N. In the case of an integer having a relationship of, the delay time of the optical delay device of each channel is set to T1 × M time for the delay multiple M different for each channel.

【0019】[0019]

【作用】の手段によれば、従来と同様に、変調を加え
た基本光パルス列をチャンネルごとに順次時間をずらし
て重畳したフォーマットの多重化光パルス列として伝送
するので、高密度に時間多重化した超高速度の光通信を
行うことができる。しかも、この多重化光パルス列は、
少なくとも1箇所のチャンネル間で時間差が完全な等間
隔にはならないため、この等間隔ではない時間差の間隔
が基本光パルス列の周期で繰り返されることになる。従
って、この多重化光パルス列が基本光パルス列の周波数
成分を確実に含むことになり、受信側でフィルタを用い
てこの周波数成分の信号を取り出すことにより、多重化
光パルス列のいずれかのチャンネルに対して常に一定の
位相差を有するクロック信号、即ちこの多重化光パルス
列に同期したクロック信号を安定かつ容易に抽出するこ
とができるようになる。
According to the means of the present invention, the modulated basic optical pulse train is transmitted as a multiplexed optical pulse train of a format in which the time is sequentially shifted for each channel and superimposed, as in the conventional case, so that the time multiplexing is performed at high density. Ultra high speed optical communication can be performed. Moreover, this multiplexed optical pulse train is
Since the time difference between at least one channel is not completely equal, the intervals of time difference which are not equal are repeated in the cycle of the basic optical pulse train. Therefore, this multiplexed optical pulse train surely contains the frequency component of the basic optical pulse train, and by extracting the signal of this frequency component using the filter on the receiving side, it is possible to Thus, it becomes possible to stably and easily extract a clock signal having a constant phase difference, that is, a clock signal synchronized with this multiplexed optical pulse train.

【0020】なお、多重化光パルス列は、チャンネルご
との基本光パルス列に対して変調を加えてからこれらを
結合させる他、多重化光パルス列に対して直接チャンネ
ルごとに変調を加えることも可能である。また、基本光
パルス列に対して変調を加える場合には、まず変調を加
えてから次に各チャンネルの光パルス列の時間を順次ず
らし、その後これらの光パルス列を結合させるようにし
てもよいし、各基本光パルス列の時間を順次ずらしてか
ら変調を加え、その後に結合させるようにすることもで
きる。
The multiplexed optical pulse train may be modulated by adding the basic optical pulse train for each channel and then combining them, or may be directly applied by the channel for the multiplexed optical pulse train. . Further, in the case of applying modulation to the basic optical pulse train, first, after applying modulation, the time of the optical pulse train of each channel may be sequentially shifted, and then these optical pulse trains may be combined. It is also possible to sequentially shift the times of the basic optical pulse trains, apply modulation, and then combine them.

【0021】また、の手段によれば、各チャンネルの
基本光パルス列を光変調器で変調すると共に光遅延器で
遅延させてから光結合器で結合させることにより、従来
と同様に、チャンネルごとに遅延時間の異なる高密度に
多重化された多重化光パルス列を得ることができる。し
かも、この多重化光パルス列は、少なくとも1チャンネ
ルの遅延時間が順次等間隔ずつずれた時間差とはならな
いために、この等間隔ではない時間間隔が基本光パルス
列の周期で繰り返されることになる。従って、この多重
化光パルス列が基本光パルス列の周波数成分を確実に含
むことになり、受信側でフィルタを用いてこの周波数成
分の信号を取り出すことにより、多重化光パルス列に同
期するクロック信号を安定かつ容易に抽出することがで
きるようになる。
According to the above means, the basic optical pulse train of each channel is modulated by the optical modulator, delayed by the optical delay device and then coupled by the optical coupler so that each channel can be processed in the same manner as in the conventional case. It is possible to obtain a high-density multiplexed optical pulse train having different delay times. Moreover, in this multiplexed optical pulse train, the delay time of at least one channel does not become a time difference in which the delay time is sequentially shifted by equal intervals, so that the non-equal time intervals are repeated in the cycle of the basic optical pulse train. Therefore, this multiplexed optical pulse train surely contains the frequency component of the basic optical pulse train, and by extracting the signal of this frequency component using the filter on the receiving side, the clock signal synchronized with the multiplexed optical pulse train is stabilized. And it can be easily extracted.

【0022】なお、周期と位相が同じ複数チャンネルの
基本光パルス列は、例えば1系列の基本光パルス列を光
分配器で複数チャンネルに分岐させることにより生成す
ることができる。また、各チャンネルの基本光パルス列
は、光変調器で変調した後に光遅延器で遅延させてもよ
いし、光遅延器で遅延させた後に光変調器で変調するこ
ともできる。ここで、いずれかの光遅延器の遅延時間が
0である場合には、この光遅延器を省略することができ
るのは勿論である。
A basic optical pulse train of a plurality of channels having the same cycle and phase can be generated by branching a series of basic optical pulse trains into a plurality of channels by an optical distributor. The basic optical pulse train of each channel may be delayed by the optical delay device after being modulated by the optical modulator, or may be delayed by the optical delay device and then modulated by the optical modulator. Of course, if the delay time of any one of the optical delay devices is 0, this optical delay device can be omitted.

【0023】さらに、の手段によれば、各チャンネル
が順次遅延される単位遅延時間T1が等間隔の時間間隔
であるT0/Nよりも短い時間間隔となるので、最も遅
延時間の長いチャンネル(遅延倍数Mが最大のチャンネ
ル)の光パルスと、その直後の遅延時間が0のチャンネ
ル(遅延倍数Mが0のチャンネル)の光パルスとの間の
時間間隔のみが等間隔の時間間隔であるT0/Nよりも
長くなり、この長い時間間隔が基本光パルス列の周期で
繰り返されることになる。従って、この場合にも、結合
された多重化光パルス列が基本光パルス列の周波数成分
を確実に含むことになり、受信側でフィルタを用いてこ
の周波数成分の信号を取り出すことにより、多重化光パ
ルス列に同期するクロック信号を安定かつ容易に抽出す
ることができるようになる。
Further, according to the above means, since the unit delay time T1 in which each channel is sequentially delayed becomes a time interval shorter than T0 / N which is a time interval of equal intervals, the channel having the longest delay time (delay Only the time interval between the optical pulse of the channel having the maximum multiple M) and the optical pulse of the channel having the delay time of 0 immediately thereafter (the channel having the delay multiple M of 0) is equal to T0 /. It becomes longer than N, and this long time interval is repeated in the cycle of the basic optical pulse train. Therefore, also in this case, the combined multiplexed optical pulse train surely includes the frequency component of the basic optical pulse train, and by extracting the signal of this frequency component using the filter on the receiving side, the multiplexed optical pulse train is obtained. It becomes possible to stably and easily extract the clock signal synchronized with.

【0024】このの手段の場合には、の手段におい
て、全てのチャンネルの光遅延器の遅延時間が、基本光
パルス列の周期をチャンネル総数で除算した時間(T0
/N)の自然数倍とは異なる時間に設定されることにな
る。なお、単位遅延時間T1は、このT0/Nよりも短
ければ短いほど、基本光パルス列の周波数成分のパワー
スペクトルを大きくすることができるが、チャンネル間
の時間間隔も短くなるので、受信側でのチャンネルごと
の分離が困難になる。また、この単位遅延時間T1は、
光パルスのFWHMよりも十分に長い時間でなければ、
光ソリトンパルスとしての伝送ができなくなる。
In the case of this means, in the means, the delay time of the optical delay devices of all the channels is the time (T0) obtained by dividing the period of the basic optical pulse train by the total number of channels.
/ N) is set to a time different from a natural number multiple. The shorter the unit delay time T1 is, the larger the power spectrum of the frequency component of the basic optical pulse train can be made as the unit delay time T1 is shorter than T0 / N. Separation by channel becomes difficult. The unit delay time T1 is
If the time is not sufficiently longer than the FWHM of the light pulse,
Transmission as an optical soliton pulse becomes impossible.

【0025】[0025]

【実施例】以下、この発明の具体的実施例について図面
を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】図1及び図2は本発明の第1実施例を示す
ものであって、図1は光パルス時間多重化装置のブロッ
ク図、図2は多重化光パルス列の波形図である。なお、
図4に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には
同じ番号を付記する。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram of an optical pulse time multiplexing device, and FIG. 2 is a waveform diagram of a multiplexed optical pulse train. In addition,
Constituent members having the same functions as those of the conventional example shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals.

【0027】本実施例では、それぞれ10Gbit/s
の基本光パルス列を変調した4チャンネルの光パルス列
を重畳して40Gbit/sの多重化光パルス列を出力
させる光パルス時間多重化装置とこの装置を用いた光パ
ルス時間多重化方法について説明する。
In this embodiment, each is 10 Gbit / s.
An optical pulse time multiplexing device that superimposes a four-channel optical pulse train that is a modulated basic optical pulse train and output a 40 Gbit / s multiplexed optical pulse train, and an optical pulse time multiplexing method using this device will be described.

【0028】この光パルス時間多重化装置は、図1に示
すように、周期が100psでFWHMが10psの基
本光パルス列が光分配器1に入力されるようになってい
る。光分配器1は、3デシベルカプラを組み合わせるこ
とにより、入力された1系列の光パルス列をパワーがそ
れぞれ1/4に減少した4チャンネルの光パルス列に分
配して出力する光回路素子である。この光分配器1から
出力された4チャンネルの基本光パルス列は、それぞれ
光変調器2a〜2dと光遅延器3a〜3dとを介して光
結合器4に入力される。各チャンネルの光変調器2a〜
2dは、それぞれが対応するチャンネルの電気的な伝送
信号に応じて、例えば伝送信号のビットが“1”の場合
には光パルスを透過させ“0”の場合には光パルスを遮
断することにより、基本光パルス列に変調を加える光回
路素子である。各チャンネルの光遅延器3a〜3dは、
変調された光パルス列を所定の遅延時間だけ遅延させる
光回路素子であり、素子の光路長を変更することによ
り、チャンネルごとに異なる遅延時間に設定されてい
る。即ち、第1チャンネルの光遅延器3aの遅延時間は
0psに設定され、第2チャンネルの光遅延器3bの遅
延時間は20psに設定され、第3チャンネルの光遅延
器3cの遅延時間は40psに設定され、第4チャンネ
ルの光遅延器3dの遅延時間は60psに設定されて、
チャンネルごとに順次20psずつ時間差が生じるよう
にしている。なお、第1チャンネルの光遅延器3aは、
遅延時間が0psであるため省略することができる。光
結合器4は、光分配器1と同様に3デシベルカプラを組
み合わせることにより、入力された4チャンネルの光パ
ルス列を結合させて、各光パルスのパワーが1/4に減
少した1系列の多重化光パルス列を出力する光回路素子
である。
In this optical pulse time multiplexing apparatus, as shown in FIG. 1, a basic optical pulse train having a cycle of 100 ps and an FWHM of 10 ps is input to the optical distributor 1. The optical distributor 1 is an optical circuit element that combines a 3 decibel coupler to distribute an input 1-series optical pulse train into 4-channel optical pulse trains each having a power reduced to 1/4 and output the optical pulse train. The four-channel basic optical pulse train output from the optical distributor 1 is input to the optical coupler 4 via the optical modulators 2a to 2d and the optical delay devices 3a to 3d, respectively. Optical modulator 2a for each channel
2d is for transmitting an optical pulse when the bit of the transmission signal is “1” and blocking the optical pulse when the bit of the transmission signal is “0”, depending on the electrical transmission signal of the corresponding channel. , An optical circuit element that modulates a basic optical pulse train. The optical delay devices 3a to 3d of each channel are
It is an optical circuit element that delays the modulated optical pulse train by a predetermined delay time, and is set to a different delay time for each channel by changing the optical path length of the element. That is, the delay time of the optical delay device 3a of the first channel is set to 0 ps, the delay time of the optical delay device 3b of the second channel is set to 20 ps, and the delay time of the optical delay device 3c of the third channel is 40 ps. Is set, the delay time of the optical delay device 3d of the fourth channel is set to 60 ps,
A time difference of 20 ps is sequentially generated for each channel. The optical delay device 3a for the first channel is
Since the delay time is 0 ps, it can be omitted. Like the optical distributor 1, the optical coupler 4 combines 3 decibel couplers to combine the input 4-channel optical pulse trains, and the power of each optical pulse is reduced to 1/4. An optical circuit element that outputs a pulsed optical pulse train.

【0029】上記構成の光パルス時間多重化装置は、周
期100ps(10Gbit/s)の基本光パルス列を
まず光分配器1によって周期と位相が同じ4チャンネル
の基本光パルス列に分配する。次に、これら4チャンネ
ルの基本光パルス列は、各チャンネルの光変調器2a〜
2dにおいて、それぞれが対応するチャンネルの伝送信
号に応じて変調される。伝送信号は、外部からそれぞれ
10Gbit/sの伝送速度で独立して送られて来る4
チャンネルの電気的なディジタル信号である。また、こ
れら光変調器2a〜2dで変調された4チャンネルの光
パルス列は、各チャンネルの光遅延器3a〜3dによっ
てそれぞれ遅延される。即ち、第1チャンネルの光遅延
器3aでは0psの遅延が行われ、第2チャンネルの光
遅延器3bでは20psの遅延が行われ、第3チャンネ
ルの光遅延器3cでは40psの遅延が行われ、第4チ
ャンネルの光遅延器3dでは60psの遅延が行われ
る。従って、各チャンネルの光パルス列は、チャンネル
ごとに順次20psずつ時間がずれたものとなる。そし
て、これら光遅延器3a〜3dで遅延された4チャンネ
ルの光パルス列は、光結合器4によって結合されて1系
列の多重化光パルス列として出力される。このようにし
て得た多重化光パルス列は、図示しない光ファイバに通
して、光ソリトン伝送により高密度に時間多重化した超
高速度の光通信に用いられる。
In the optical pulse time division multiplexer having the above-mentioned configuration, the basic optical pulse train having a cycle of 100 ps (10 Gbit / s) is first distributed by the optical distributor 1 to the basic optical pulse train of four channels having the same cycle and phase. Next, the basic optical pulse trains of these four channels are converted into the optical modulators 2a to
In 2d, each is modulated according to the transmission signal of the corresponding channel. Transmission signals are independently sent from the outside at a transmission rate of 10 Gbit / s4
It is the electrical digital signal of the channel. The 4-channel optical pulse trains modulated by the optical modulators 2a to 2d are delayed by the optical delay devices 3a to 3d of the respective channels. That is, the optical delayer 3a for the first channel delays 0 ps, the optical delayer 3b for the second channel delays 20 ps, and the optical delayer 3c for the third channel delays 40 ps. The optical delay device 3d of the fourth channel delays by 60 ps. Therefore, the optical pulse train of each channel is sequentially shifted by 20 ps for each channel. The 4-channel optical pulse trains delayed by the optical delay devices 3a to 3d are combined by the optical combiner 4 and output as a series of multiplexed optical pulse trains. The multiplexed optical pulse train thus obtained is passed through an optical fiber (not shown) and is used for ultra-high-speed optical communication in which time is densely multiplexed by optical soliton transmission.

【0030】上記光結合器4から出力された多重化光パ
ルス列は、図2に示すように、100psの1周期内に
各チャンネルの4つの光パルスP1〜P4が順次20p
sずつずれた時間間隔で現れると共に、第4チャンネル
の光パルスP4と次の1周期における第1チャンネルの
光パルスP1との間に40psの時間間隔が生じる。な
お、この図2においても、図4と同様に、多重化光パル
ス列の波形を全ての光パルスが光変調器2a〜2dで透
過されたものとして示す。従って、この多重化光パルス
列では、各チャンネル間の時間間隔が、基本光パルス列
の周期である100psをチャンネル総数の4で除算し
たときの等間隔の時間である25psよりも短い20p
sになると共に、伝送信号によりどのような変調を受け
たとしても、光パルスのない40psの時間間隔が必ず
周期100psごとに現れることになる。
As shown in FIG. 2, the multiplexed optical pulse train output from the optical coupler 4 has four optical pulses P1 to P4 of each channel sequentially 20 p within one cycle of 100 ps.
While appearing at time intervals shifted by s, a time interval of 40 ps occurs between the optical pulse P4 of the fourth channel and the optical pulse P1 of the first channel in the next one cycle. In FIG. 2 as well, the waveform of the multiplexed optical pulse train is shown as if all the optical pulses were transmitted by the optical modulators 2a to 2d, as in FIG. Therefore, in this multiplexed optical pulse train, the time interval between the channels is 20 p, which is shorter than 25 ps, which is the time of equal intervals when 100 ps, which is the period of the basic optical pulse train, is divided by 4 of the total number of channels.
In addition, the time interval of 40 ps without the optical pulse always appears every 100 ps of the cycle regardless of any modulation by the transmission signal.

【0031】この結果、本実施例の光パルス時間多重化
装置から出力される多重化光パルス列は、基本光パルス
列の100psの各周期の終わりに、チャンネル間の時
間間隔である20psの倍の長さを有する40psの光
パルスのない時間間隔が必ず繰り返されるので、この基
本光パルス列の10GHz(周期100ps)の周波数
成分が十分に大きなパワースペクトルで含まれることに
なる。従って、この多重化光パルス列を受信側で半導体
光電変換素子により電気信号に変換し、10GHz付近
の信号成分のみを通過させる電気的な狭帯域通過フィル
タに通せば、伝送されて来た多重化光パルス列のいずれ
かのチャンネルに対して常に一定の位相差を有するクロ
ック信号、即ちこの多重化光パルス列に同期する10G
Hzのクロック信号を安定かつ容易に抽出することがで
きる。
As a result, the multiplexed optical pulse train output from the optical pulse time multiplexer of this embodiment has a length of 20 ps, which is the time interval between channels, at the end of each 100 ps cycle of the basic optical pulse train. Since a time interval without a light pulse of 40 ps having a certain length is repeated, the frequency component of 10 GHz (period 100 ps) of this basic light pulse train is included in a sufficiently large power spectrum. Therefore, if this multiplexed optical pulse train is converted into an electrical signal by the semiconductor photoelectric conversion element on the receiving side and passed through an electrical narrow band pass filter that passes only the signal component near 10 GHz, the transmitted multiplexed optical pulse is transmitted. A clock signal which always has a constant phase difference with respect to any channel of the pulse train, that is, 10G synchronized with this multiplexed optical pulse train.
The clock signal of Hz can be extracted stably and easily.

【0032】図3は本発明の第2実施例を示すものであ
って、光パルス時間多重化装置のブロック図である。な
お、図1に示した第1実施例と同様の機能を有する構成
部材には同じ番号を付記する。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention and is a block diagram of an optical pulse time multiplexing apparatus. The constituent elements having the same functions as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0033】本実施例においても、それぞれ10Gbi
t/sの基本光パルス列を変調した4チャンネルの光パ
ルス列を重畳して40Gbit/sの多重化光パルス列
を出力させる光パルス時間多重化装置とこの装置を用い
た光パルス時間多重化方法について説明する。
Also in this embodiment, each is 10 Gbi.
An optical pulse time multiplexing device that superimposes a 4-channel optical pulse train that is a modulated t / s basic optical pulse train and outputs a 40 Gbit / s multiplexed optical pulse train, and an optical pulse time multiplexing method using this device will be described. To do.

【0034】この光パルス時間多重化装置は、周期が1
00psでFWHMが10psの基本光パルス列が第1
の光分配器1aに入力されるようになっている。この第
1の光分配器1aから出力される一方の光パルス列は、
第1チャンネルの光変調器2aで伝送信号により変調さ
れて第1の光結合器4aに入力される。第1の光分配器
1aから出力される他方の光パルス列は、第1の光遅延
器5aで20ps遅延されて第2の光分配器1bに入力
される。この第2の光分配器1bから出力される一方の
光パルス列は、第2チャンネルの光変調器2bで伝送信
号により変調されて第1の光結合器4aに入力される。
この第1の光結合器4aから出力される光パルス列は、
第2の光結合器4bに入力される。
This optical pulse time multiplexer has a period of 1
The first basic optical pulse train at 00ps and FWHM of 10ps
Is input to the optical distributor 1a. One optical pulse train output from the first optical distributor 1a is
The signal is modulated by the transmission signal in the optical modulator 2a of the first channel and input to the first optical coupler 4a. The other optical pulse train output from the first optical distributor 1a is delayed by 20 ps in the first optical delay device 5a and input to the second optical distributor 1b. One of the optical pulse trains output from the second optical distributor 1b is modulated by the transmission signal in the second channel optical modulator 2b and input to the first optical coupler 4a.
The optical pulse train output from the first optical coupler 4a is
It is input to the second optical coupler 4b.

【0035】第2の光分配器1bから出力される他方の
光パルス列は、第2の光遅延器5bで20ps遅延され
て第3の光分配器1cに入力される。この第3の光分配
器1cから出力される一方の光パルス列は、第3チャン
ネルの光変調器2cで伝送信号により変調されて第2の
光結合器4bに入力される。この第2の光結合器4bか
ら出力される光パルス列は、第3の光結合器4cに入力
される。第3の光分配器1cから出力される他方の光パ
ルス列は、第3の光遅延器5cで20ps遅延された後
に、第4チャンネルの光変調器2dで伝送信号により変
調されて第3の光結合器4cに入力される。そして、こ
の第3の光結合器4cから出力される光パルス列が多重
化光パルス列となる。
The other optical pulse train output from the second optical distributor 1b is delayed by 20 ps in the second optical delay device 5b and input to the third optical distributor 1c. One of the optical pulse trains output from the third optical distributor 1c is modulated by the transmission signal in the optical modulator 2c of the third channel and input to the second optical coupler 4b. The optical pulse train output from the second optical coupler 4b is input to the third optical coupler 4c. The other optical pulse train output from the third optical distributor 1c is delayed by 20 ps in the third optical delay device 5c, and then modulated by the transmission signal in the optical modulator 2d of the fourth channel to generate the third optical pulse. It is input to the coupler 4c. Then, the optical pulse train output from the third optical coupler 4c becomes a multiplexed optical pulse train.

【0036】上記第1〜第3の光分配器1a〜1cは、
1系列の光パルス列をパワーがそれぞれ1/2に減少し
た2チャンネルの光パルス列に分配する3デシベルカプ
ラからなる。また、上記第1〜第3の光結合器4a〜4
cは、2チャンネルの光パルス列をパワーがそれぞれ1
/2に減少した1系列の光パルス列に結合する3デシベ
ルカプラからなる。上記第1〜第3の光遅延器5a〜5
cは、それぞれ図1に示した第1実施例の光遅延器3a
〜3dと同様の構成であるが、本実施例ではいずれの遅
延時間も全て20psに設定されている。上記各チャン
ネルの光変調器2a〜2dは、図1に示した第1実施例
と同じものである。
The first to third light distributors 1a to 1c are
It is composed of a 3 decibel coupler that distributes one series of optical pulse trains into two channels of optical pulse trains each having a power reduced to 1/2. Further, the first to third optical couplers 4a to 4
c is a 2-channel optical pulse train whose power is 1
It consists of a 3 dB coupler that couples to a series of optical pulse trains reduced to ½. The first to third optical delay devices 5a to 5
c is the optical delay device 3a of the first embodiment shown in FIG.
Although the configuration is the same as that of 3d to 3d, all delay times are set to 20 ps in this embodiment. The optical modulators 2a to 2d of the respective channels are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

【0037】上記構成の光パルス時間多重化装置によれ
ば、基本光パルス列が第1〜第3の光分配器1a〜1c
によって順に2分配されると共に、このようにして分配
された4チャンネルの光パルス列が第1〜第3の光結合
器4a〜4cによって順に結合されて1系列の多重化光
パルス列となる。また、第1チャンネルの光パルス列は
光遅延器を通らないために0psの遅延となり、第2チ
ャンネルの光パルス列は第1の光遅延器5aのみを通っ
て20psの遅延が行われ、第3チャンネルの光パルス
列は第1と第2の光遅延器5a,5bを通って40ps
(=20ps×2)の遅延が行われ、第4チャンネルの
光パルス列は第1〜第3の光遅延器5a〜5cを通って
60ps(=20ps×3)の遅延が行われる。そし
て、これら各チャンネルの光パルス列は、光遅延器5a
〜5cによりそれぞれ遅延時間の累積数が異なる遅延が
行われた後に、対応するチャンネルの光変調器2a〜2
dによって変調される。
According to the optical pulse time division multiplexer having the above-mentioned structure, the basic optical pulse train has the first to third optical distributors 1a to 1c.
Are sequentially divided into two, and the four-channel optical pulse trains thus distributed are sequentially combined by the first to third optical couplers 4a to 4c to form one series of multiplexed optical pulse trains. Further, the optical pulse train of the first channel has a delay of 0 ps because it does not pass through the optical delay device, and the optical pulse train of the second channel has a delay of 20 ps passing through only the first optical delay device 5a and the third channel. Optical pulse train of 40 ps passes through the first and second optical delay devices 5a and 5b.
(= 20 ps × 2) is delayed, and the optical pulse train of the fourth channel is delayed by 60 ps (= 20 ps × 3) through the first to third optical delay units 5a to 5c. The optical pulse train of each of these channels is transmitted to the optical delay device 5a.
.. to 5c, the optical modulators 2a to 2 of the corresponding channels are subjected to delays with different cumulative numbers of delay times.
modulated by d.

【0038】この結果、本実施例の光パルス時間多重化
装置は、各チャンネルにおける光パルス列の遅延と変調
の順序が入れ替わる他は、図1に示した第1実施例と同
様に動作して、第3の光結合器4cから図2に示したも
のと全く同じ多重化光パルス列を出力することができ
る。従って、本実施例の場合にも、この多重化光パルス
列を受信側で半導体光電変換素子により電気信号に変換
し、10GHz付近の信号成分のみを通過させる電気的
な狭帯域通過フィルタに通せば、伝送されて来た多重化
光パルス列に同期する10GHzのクロック信号を安定
かつ容易に抽出することができる。
As a result, the optical pulse time multiplexing apparatus of the present embodiment operates in the same manner as the first embodiment shown in FIG. 1 except that the order of delay and modulation of the optical pulse train in each channel is changed. It is possible to output the same multiplexed optical pulse train as that shown in FIG. 2 from the third optical coupler 4c. Therefore, also in the case of the present embodiment, if this multiplexed optical pulse train is converted into an electric signal by the semiconductor photoelectric conversion element on the receiving side and passed through an electric narrow band pass filter that passes only the signal component near 10 GHz, It is possible to stably and easily extract a 10 GHz clock signal that is synchronized with the transmitted multiplexed optical pulse train.

【0039】尚、上記第1と第2の実施例では、いずれ
も4チャンネルの時間多重化を行う場合について説明し
たが、本発明はこれに限らず、他の複数チャンネルの時
間多重化を行う場合にも同様に実施することができる。
また、上記第1と第2の実施例では、いずれも基本光パ
ルス列による伝送速度を10Gbit/sとしたが、本
発明はこれに限らず、他の伝送速度であっても同様に実
施することができる。さらに、上記第1と第2の実施例
では、多重化光パルス列のチャンネル間の時間間隔を、
基本光パルス列の周期100psをチャンネル総数4で
除算したときの等間隔である25psよりも短い一定間
隔の20psとしたが、本発明では少なくとも1箇所の
時間間隔が等間隔の時間と相違すれば足りる。
In each of the first and second embodiments, the case where the time multiplexing of four channels is performed has been described, but the present invention is not limited to this, and the time multiplexing of other plural channels is performed. The same can be applied to the case.
Further, in both the first and second embodiments, the transmission speed by the basic optical pulse train is set to 10 Gbit / s, but the present invention is not limited to this, and the other transmission speeds can be similarly implemented. You can Further, in the first and second embodiments, the time interval between channels of the multiplexed optical pulse train is
The period of 100 ps of the basic optical pulse train is 20 ps, which is a constant interval shorter than 25 ps, which is an equal interval when the total number of channels is divided by 4, but in the present invention, it is sufficient if at least one time interval is different from the equidistant time. .

【0040】また、上記第1と第2の実施例では、複数
チャンネルの基本光パルス列に対してチャンネルごとに
変調と遅延を加えた後にこれらを結合させて多重化光パ
ルス列とする場合についてのみ説明したが、例えば何ら
かの手段によって各光パルスの時間間隔が20psと4
0psとになる光パルス列を発生させ、このような光パ
ルス列に対して各チャンネルごとに変調を加えるように
することもできる。
In the first and second embodiments, only the case where the basic optical pulse trains of a plurality of channels are modulated and delayed for each channel and then combined to form a multiplexed optical pulse train will be described. However, for example, the time interval of each optical pulse is 20 ps and 4 by some means.
It is also possible to generate an optical pulse train of 0 ps and to modulate such an optical pulse train for each channel.

【0041】さらに、上記第1と第2の実施例では、光
ソリトン伝送を行う場合についてのみ説明したが、リタ
ーンゼロ方式の光パルス列を伝送する場合であれば、本
発明は同様に実施することができる。
Further, in the above-mentioned first and second embodiments, only the case where the optical soliton transmission is performed has been described, but the present invention can be similarly implemented if the optical pulse train of the return zero system is transmitted. You can

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明の光パルス時間多重化方法及びその装置によれば、光
パルスの振幅をチャンネルごとに変化させることなく、
多重化光パルス列に基本光パルス列の周波数成分を確実
に含ませることができるので、受信側で位相同期ループ
回路のような複雑な回路を用いなくても、基本光パルス
列の周波数を有し多重化光パルス列に同期するクロック
信号を安定かつ容易に抽出することができるようにな
る。
As is apparent from the above description, according to the optical pulse time multiplexing method and apparatus of the present invention, the amplitude of the optical pulse is not changed for each channel,
Since it is possible to reliably include the frequency component of the basic optical pulse train in the multiplexed optical pulse train, even if the receiving side does not use a complicated circuit such as a phase-locked loop circuit, it has the frequency of the basic optical pulse train and is multiplexed. The clock signal synchronized with the optical pulse train can be stably and easily extracted.

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

【図1】本発明の第1実施例を示すものであって、光パ
ルス時間多重化装置のブロック図である。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention and is a block diagram of an optical pulse time multiplexing device.

【図2】本発明の第1実施例を示すものであって、多重
化光パルス列の波形図である。
FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention and is a waveform diagram of a multiplexed optical pulse train.

【図3】本発明の第2実施例を示すものであって、光パ
ルス時間多重化装置のブロック図である。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention and is a block diagram of an optical pulse time multiplexing device.

【図4】従来例を示すものであって、光パルス時間多重
化装置のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of an optical pulse time multiplexing device, showing a conventional example.

【図5】多重化光パルス列をチャンネルごとに分離する
ための光回路のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of an optical circuit for separating a multiplexed optical pulse train for each channel.

【図6】クロック信号を発生させるための従来例を示す
ものであって、位相同期ループ回路のブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram of a phase locked loop circuit showing a conventional example for generating a clock signal.

【図7】クロック信号を発生させるための従来例を示す
ものであって、多重化光パルス列の波形図である。
FIG. 7 shows a conventional example for generating a clock signal and is a waveform diagram of a multiplexed optical pulse train.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光分配器 1a〜1c 光分配器 2a〜2d 光変調器 3a〜3d 光遅延器 4 光結合器 4a〜4c 光結合器 5a〜5c 光遅延器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 optical distributor 1a-1c optical distributor 2a-2d optical modulator 3a-3d optical delay device 4 optical coupler 4a-4c optical coupler 5a-5c optical delay device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周期が同じ複数チャンネルの基本光パル
ス列をチャンネルごとに順次時間をずらして重畳させた
フォーマットの多重化光パルス列について、チャンネル
ごとに各光パルスの透過又は遮断を制御することにより
変調を行って伝送する光パルス時間多重化方法におい
て、 チャンネルごとに順次ずれた時間差の中の少なくとも1
箇所を、基本光パルス列の周期をチャンネル総数で除算
した時間とは相違する時間差としたことを特徴とする光
パルス時間多重化方法。
1. A multiplexed optical pulse train of a format in which basic optical pulse trains of a plurality of channels having the same cycle are sequentially superimposed on each channel by shifting the time, and modulated by controlling transmission or blocking of each optical pulse for each channel. In the optical pulse time-division multiplexing method for performing transmission by performing the above-mentioned transmission, at least one of the time differences sequentially shifted for each channel is
An optical pulse time-multiplexing method, wherein the position is set to a time difference different from the time obtained by dividing the period of the basic optical pulse train by the total number of channels.
【請求項2】 周期と位相が同じ複数チャンネルの基本
光パルス列をそれぞれ光変調器で光パルスの透過又は遮
断を制御することにより変調すると共に、それぞれ基本
光パルス列の周期よりも短く、かつ、チャンネルごとに
異なる遅延時間を有する光遅延器で遅延させた後に、こ
れら各チャンネルの光パルス列を光結合器で結合させて
多重化する光パルス時間多重化装置において、 少なとも1チャンネルの光遅延器の遅延時間が、基本光
パルス列の周期をチャンネル総数で除算した時間の自然
数倍とは異なる時間に設定されたことを特徴とする光パ
ルス時間多重化装置。
2. A basic optical pulse train of a plurality of channels having the same period and phase is modulated by controlling transmission or blocking of an optical pulse by an optical modulator, and each is shorter than the period of the basic optical pulse train and the channel In an optical pulse time multiplexer that delays the optical pulse trains having different delay times for each channel and then combines the optical pulse trains of each channel by an optical coupler, the optical pulse time multiplexer of at least one channel An optical pulse time multiplexer, wherein the delay time is set to a time different from a natural multiple of the time obtained by dividing the cycle of the basic optical pulse train by the total number of channels.
【請求項3】 前記基本光パルス列の周期をT0とし、
前記チャンネルの総数をNとし、単位遅延時間T1をT
1<(T0/N)の関係とし、遅延倍数Mを0≦M<N
の関係を有する整数とした場合に、前記各チャンネルの
光遅延器の遅延時間がそれぞれチャンネルごとに異なる
遅延倍数MについてT1×Mの時間に設定されたことを
特徴とする請求項2に記載の光パルス時間多重化装置。
3. The period of the basic optical pulse train is T0,
When the total number of the channels is N, the unit delay time T1 is T
1 <(T0 / N) and the delay multiple M is 0 ≦ M <N
The delay time of the optical delay device of each channel is set to a time T1 × M for a delay multiple M different for each channel, when the integer having the relationship of Optical pulse time multiplexer.
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