JPH09230393A - 全光識別再生回路 - Google Patents
全光識別再生回路Info
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- JPH09230393A JPH09230393A JP3394296A JP3394296A JPH09230393A JP H09230393 A JPH09230393 A JP H09230393A JP 3394296 A JP3394296 A JP 3394296A JP 3394296 A JP3394296 A JP 3394296A JP H09230393 A JPH09230393 A JP H09230393A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超高速に信号光強度が変動しても再生光強度
を一定に保ち、波形歪みの生じない光識別再生を可能と
する。 【解決手段】 信号光を増幅する光増幅手段と、増幅さ
れた信号光と同じ時間波形で超広帯域のスーパーコンテ
ィニュアム光を発生させる光非線形媒質と、スーパーコ
ンティニュアム光から所定の波長成分を分離して出力す
る波長分離手段とを備え、光増幅手段、光非線形媒質お
よび波長分離手段を介して得られた所定の波長および光
強度の信号光を、クロック光とともに光スイッチに入力
させる。
を一定に保ち、波形歪みの生じない光識別再生を可能と
する。 【解決手段】 信号光を増幅する光増幅手段と、増幅さ
れた信号光と同じ時間波形で超広帯域のスーパーコンテ
ィニュアム光を発生させる光非線形媒質と、スーパーコ
ンティニュアム光から所定の波長成分を分離して出力す
る波長分離手段とを備え、光増幅手段、光非線形媒質お
よび波長分離手段を介して得られた所定の波長および光
強度の信号光を、クロック光とともに光スイッチに入力
させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号品質が劣化し
た信号光を電気信号に変換することなく識別再生する全
光識別再生回路に関する。長距離伝送された信号光は、
損失，波形歪み，タイミングジッタ（時間軸上のパルス
間隔のばらつき）の増加により信号品質が劣化してい
る。全光識別再生回路は、このような信号光のパルス振
幅およびパルス幅を適正化し、タイミングジッタを除去
する機能をもつ。なお、識別再生する際に波長変換が行
われる場合もある。
た信号光を電気信号に変換することなく識別再生する全
光識別再生回路に関する。長距離伝送された信号光は、
損失，波形歪み，タイミングジッタ（時間軸上のパルス
間隔のばらつき）の増加により信号品質が劣化してい
る。全光識別再生回路は、このような信号光のパルス振
幅およびパルス幅を適正化し、タイミングジッタを除去
する機能をもつ。なお、識別再生する際に波長変換が行
われる場合もある。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の全光識別再生回路の構成
例を示す。図において、３１は信号光入力端子、３２は
クロック光発生器、３３は光スイッチ、３４は再生光出
力端子である。信号光入力端子３１から光スイッチ３３
に入力される信号光には、損失，波形歪み，タイミング
ジッタがある。一方、クロック光発生器３２から光スイ
ッチ３３に入力されるクロック光は、劣化を受けていな
い光パルスであり、その繰り返し周波数は信号光のビッ
トレートに等しく設定されている。光スイッチ３３で
は、クロック光の強度を信号光の強度により変調して再
生光出力端子３４へ出力する。
例を示す。図において、３１は信号光入力端子、３２は
クロック光発生器、３３は光スイッチ、３４は再生光出
力端子である。信号光入力端子３１から光スイッチ３３
に入力される信号光には、損失，波形歪み，タイミング
ジッタがある。一方、クロック光発生器３２から光スイ
ッチ３３に入力されるクロック光は、劣化を受けていな
い光パルスであり、その繰り返し周波数は信号光のビッ
トレートに等しく設定されている。光スイッチ３３で
は、クロック光の強度を信号光の強度により変調して再
生光出力端子３４へ出力する。
【０００３】光スイッチ３３としては、光カーシャッタ
や非線形ループミラーなどがあるが、ここでは非線形ル
ープミラーを用いた場合の動作について説明する。図４
は、非線形ループミラーの構成例を示す。図において、
４１は信号光入力ポート、４２はクロック光入力ポー
ト、４３は光カプラ、４４は光合波器、４５は光ファイ
バ、４６は再生光出力ポートである。
や非線形ループミラーなどがあるが、ここでは非線形ル
ープミラーを用いた場合の動作について説明する。図４
は、非線形ループミラーの構成例を示す。図において、
４１は信号光入力ポート、４２はクロック光入力ポー
ト、４３は光カプラ、４４は光合波器、４５は光ファイ
バ、４６は再生光出力ポートである。
【０００４】クロック光入力ポート４２から光カプラ４
３に入力されたクロック光（λ2 ）は２等分され、ルー
プを構成する光ファイバ４５中をそれぞれ逆回りに伝搬
する。一方、信号光入力ポート４１から光合波器４４に
入力された信号光（λ1 ）は、光ファイバ４５を一方向
のみに伝搬する。そのため、光ファイバ４５中を互いに
逆回りに伝搬するクロック光は、信号光による光カー効
果によって受ける位相シフトの量が互いに異なることに
なる。このクロック光が再び光カプラ４３で合流したと
きには両者のバランスが崩れ、位相差がπになったとき
にクロック光は完全にスイッチングされ、信号光
（λ1 ）に対する再生光（λ2 ）として再生光出力ポー
ト４６に出力される。
３に入力されたクロック光（λ2 ）は２等分され、ルー
プを構成する光ファイバ４５中をそれぞれ逆回りに伝搬
する。一方、信号光入力ポート４１から光合波器４４に
入力された信号光（λ1 ）は、光ファイバ４５を一方向
のみに伝搬する。そのため、光ファイバ４５中を互いに
逆回りに伝搬するクロック光は、信号光による光カー効
果によって受ける位相シフトの量が互いに異なることに
なる。このクロック光が再び光カプラ４３で合流したと
きには両者のバランスが崩れ、位相差がπになったとき
にクロック光は完全にスイッチングされ、信号光
（λ1 ）に対する再生光（λ2 ）として再生光出力ポー
ト４６に出力される。
【０００５】図５は、非線形ループミラーの入出力特性
を示す。この入出力特性は、信号光強度に応じてクロッ
ク光入力ポート４２から再生光出力ポート４６へのクロ
ック光の透過率が変化するものであるが、信号光強度が
ある程度まで増加すると透過率が飽和する。したがっ
て、光増幅器などを用いて信号光強度の平均値を適当な
値に設定すれば、信号光強度の変動に対して再生光強度
の変動を抑圧することができる。
を示す。この入出力特性は、信号光強度に応じてクロッ
ク光入力ポート４２から再生光出力ポート４６へのクロ
ック光の透過率が変化するものであるが、信号光強度が
ある程度まで増加すると透過率が飽和する。したがっ
て、光増幅器などを用いて信号光強度の平均値を適当な
値に設定すれば、信号光強度の変動に対して再生光強度
の変動を抑圧することができる。
【０００６】図６は、非線形ループミラーのスイッチン
グ時間窓の特性を示す。非線形ループミラーでは、信号
光（λ1 ）とクロック光（λ2 ）の波長差によって生じ
る伝搬速度差（ウォークオフ）により、図に示すような
矩形のスイッチング窓が形成される。したがって、信号
光に多少のタイミングジッタが存在しても、このスイッ
チング窓によってタイミングジッタは吸収され、再生光
出力ポート４６には信号光によってスイッチングされた
タイミングジッタのないクロック光が再生光として出力
される。
グ時間窓の特性を示す。非線形ループミラーでは、信号
光（λ1 ）とクロック光（λ2 ）の波長差によって生じ
る伝搬速度差（ウォークオフ）により、図に示すような
矩形のスイッチング窓が形成される。したがって、信号
光に多少のタイミングジッタが存在しても、このスイッ
チング窓によってタイミングジッタは吸収され、再生光
出力ポート４６には信号光によってスイッチングされた
タイミングジッタのないクロック光が再生光として出力
される。
【０００７】以上の機能により、図７に示すように振幅
揺らぎやタイミングジッタがある信号光（λ1 ）から、
振幅揺らぎやタイミングジッタのないクロック光
（λ2 ）に乗り換え、識別再生された再生光（λ2 ）を
得ることができる。図７は、ＲＺ信号の“１１０１”が
識別再生される様子を示す。
揺らぎやタイミングジッタがある信号光（λ1 ）から、
振幅揺らぎやタイミングジッタのないクロック光
（λ2 ）に乗り換え、識別再生された再生光（λ2 ）を
得ることができる。図７は、ＲＺ信号の“１１０１”が
識別再生される様子を示す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、非線形ルー
プミラーを用いた全光識別再生回路の入出力特性は、図
５に示すように閾値特性を有しているが、信号光強度の
変動が再生光強度に与える影響を完全に除去することは
できない。さらに、信号光強度が大きく、クロック光に
与える位相シフトがπを越えると、出力波形に折り返し
が生じて波形歪みの原因となる。
プミラーを用いた全光識別再生回路の入出力特性は、図
５に示すように閾値特性を有しているが、信号光強度の
変動が再生光強度に与える影響を完全に除去することは
できない。さらに、信号光強度が大きく、クロック光に
与える位相シフトがπを越えると、出力波形に折り返し
が生じて波形歪みの原因となる。
【０００９】本発明は、超高速に信号光強度が変動して
も再生光強度を一定に保ち、波形歪みの生じない光識別
再生を可能とする全光識別再生回路を提供することを目
的とする。
も再生光強度を一定に保ち、波形歪みの生じない光識別
再生を可能とする全光識別再生回路を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の全光識別再生回
路は、信号光を増幅する光増幅手段と、増幅された信号
光と同じ時間波形で超広帯域のスーパーコンティニュア
ム光を発生させる光非線形媒質と、スーパーコンティニ
ュアム光から所定の波長成分を分離して出力する波長分
離手段とを備える。この光増幅手段、光非線形媒質およ
び波長分離手段を介して得られた所定の波長および光強
度の信号光を、クロック光とともに光スイッチに入力さ
せる構成をとる。
路は、信号光を増幅する光増幅手段と、増幅された信号
光と同じ時間波形で超広帯域のスーパーコンティニュア
ム光を発生させる光非線形媒質と、スーパーコンティニ
ュアム光から所定の波長成分を分離して出力する波長分
離手段とを備える。この光増幅手段、光非線形媒質およ
び波長分離手段を介して得られた所定の波長および光強
度の信号光を、クロック光とともに光スイッチに入力さ
せる構成をとる。
【００１１】光非線形媒質では、入力信号光の光強度の
変動が光スペクトルの広がりの大きさに変換される。し
たがって、入力信号光の光強度が大きく変動しても光ス
イッチに入力される信号光の光強度を一定に保つことが
でき、波形歪みのない光識別再生処理が実現する。
変動が光スペクトルの広がりの大きさに変換される。し
たがって、入力信号光の光強度が大きく変動しても光ス
イッチに入力される信号光の光強度を一定に保つことが
でき、波形歪みのない光識別再生処理が実現する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の全光識別再生回
路の実施形態を示す。図において、信号光入力端子３
１、クロック光発生器３２、光スイッチ３３、再生光出
力端子３４は、図３に示す従来構成と同様のものであ
る。本実施形態では、信号光入力端子３１と光スイッチ
３３との間に、光分岐器１１、光増幅手段として光増幅
器１２、光非線形媒質として光ファイバ１３、波長分離
手段としてバンドパス光フィルタ１４を挿入する。
路の実施形態を示す。図において、信号光入力端子３
１、クロック光発生器３２、光スイッチ３３、再生光出
力端子３４は、図３に示す従来構成と同様のものであ
る。本実施形態では、信号光入力端子３１と光スイッチ
３３との間に、光分岐器１１、光増幅手段として光増幅
器１２、光非線形媒質として光ファイバ１３、波長分離
手段としてバンドパス光フィルタ１４を挿入する。
【００１３】信号光入力端子３１から光分岐器１１を介
して光増幅器１２に入力された信号光は、所定の光強度
に増幅されて光ファイバ１３に入力される。このとき、
入力する信号光の波長λs を光ファイバ１３の零分散波
長付近に設定し、信号光強度を増加させていくと、光フ
ァイバ１３の出力に信号スペクトルが数十倍以上にも広
がったスーパーコンティニュアム光（以下、ＳＣ光とい
う）が発生する。
して光増幅器１２に入力された信号光は、所定の光強度
に増幅されて光ファイバ１３に入力される。このとき、
入力する信号光の波長λs を光ファイバ１３の零分散波
長付近に設定し、信号光強度を増加させていくと、光フ
ァイバ１３の出力に信号スペクトルが数十倍以上にも広
がったスーパーコンティニュアム光（以下、ＳＣ光とい
う）が発生する。
【００１４】このＳＣ光を発生させる光ファイバ１３の
条件については、特願平７−３７１９９（コヒーレント
白色光源）に詳細に規定されている。それによれば、光
ファイバの３次非線形係数をγ、信号光の１パルス当た
りのエネルギーをＥ、光ファイバ中の信号光パルスのピ
ークパワーをＰ、４光波混合光強度の利得をＧ0 、真空
中の光速をｃとしたときに、信号光の波長λs を含む所
定の波長範囲Δλで長さが lnＧ0／(２｜γ｜Ｐ）〔km〕 以上であり、分散スロープの絶対値が 16（｜γ｜Ｅ)／(Δλ2 lnＧ0) 〔ps/nm2/km 〕 以下であり、かつ波長λ0 での分散の絶対値が (16／πｃ)・λs2｜γ｜Ｐ／(Δλ)2 〔ps/nm/km〕 以下のものを用いればよい。
条件については、特願平７−３７１９９（コヒーレント
白色光源）に詳細に規定されている。それによれば、光
ファイバの３次非線形係数をγ、信号光の１パルス当た
りのエネルギーをＥ、光ファイバ中の信号光パルスのピ
ークパワーをＰ、４光波混合光強度の利得をＧ0 、真空
中の光速をｃとしたときに、信号光の波長λs を含む所
定の波長範囲Δλで長さが lnＧ0／(２｜γ｜Ｐ）〔km〕 以上であり、分散スロープの絶対値が 16（｜γ｜Ｅ)／(Δλ2 lnＧ0) 〔ps/nm2/km 〕 以下であり、かつ波長λ0 での分散の絶対値が (16／πｃ)・λs2｜γ｜Ｐ／(Δλ)2 〔ps/nm/km〕 以下のものを用いればよい。
【００１５】ここで、ＳＣ光発生現象の特徴について図
２を参照して説明する。図２(a) に示すように、ＳＣ光
が発生し始める光強度以下の信号光を入力した場合に
は、出力光のスペクトル変化はほとんど見られない。た
とえば、入力光の時間波形をガウス型のトランスフォー
ムリミットな波形とすれば、出力光のスペクトル形状も
ガウス型となる。一方、ＳＣ光が発生し始める光強度以
上の信号光を入力した場合には、出力されるＳＣ光は図
２(b),(c) に示すように、そのスペクトルが広がるのみ
で注目する波長における光強度は一定となる。すなわ
ち、ＳＣ光発生現象は、入力信号光強度に対する閾値を
有する光強度リミッタ回路として動作する現象と言え
る。したがって、このＳＣ光発生現象を用いれば、光強
度が一定値以下の波形歪みや雑音成分は除去され、信号
光の波形整形を行うことができる。
２を参照して説明する。図２(a) に示すように、ＳＣ光
が発生し始める光強度以下の信号光を入力した場合に
は、出力光のスペクトル変化はほとんど見られない。た
とえば、入力光の時間波形をガウス型のトランスフォー
ムリミットな波形とすれば、出力光のスペクトル形状も
ガウス型となる。一方、ＳＣ光が発生し始める光強度以
上の信号光を入力した場合には、出力されるＳＣ光は図
２(b),(c) に示すように、そのスペクトルが広がるのみ
で注目する波長における光強度は一定となる。すなわ
ち、ＳＣ光発生現象は、入力信号光強度に対する閾値を
有する光強度リミッタ回路として動作する現象と言え
る。したがって、このＳＣ光発生現象を用いれば、光強
度が一定値以下の波形歪みや雑音成分は除去され、信号
光の波形整形を行うことができる。
【００１６】光ファイバ１３から出力されるＳＣ光をバ
ンドパス光フィルタ１４で切り出すと、この切り出した
波長λsc（≠λs ）において入力信号光と同じ時間波形
の信号光パルスが得られる。この信号光パルスの波長を
もとの入力信号光波長λs に戻すには、クロック光発生
器３２で発生させるクロック光の波長をλs に設定すれ
ばよい。光スイッチ３３における動作は図３〜図７を参
照して説明した従来構成と同様である。
ンドパス光フィルタ１４で切り出すと、この切り出した
波長λsc（≠λs ）において入力信号光と同じ時間波形
の信号光パルスが得られる。この信号光パルスの波長を
もとの入力信号光波長λs に戻すには、クロック光発生
器３２で発生させるクロック光の波長をλs に設定すれ
ばよい。光スイッチ３３における動作は図３〜図７を参
照して説明した従来構成と同様である。
【００１７】タイミング抽出回路１５は、光分岐器１１
で分岐された信号光からクロック信号を抽出してクロッ
ク光発生器３１に与え、信号光に同期しかつ信号光のビ
ットレートに等しい繰り返し周波数のクロック光を発生
させる。このクロック光と、バンドパス光フィルタ１４
から出力される光強度一定に波形整形された信号光とを
光スイッチ３３に入力することにより、振幅揺らぎやタ
イミングジッタのない識別再生された再生光（λs ）を
得ることができる。
で分岐された信号光からクロック信号を抽出してクロッ
ク光発生器３１に与え、信号光に同期しかつ信号光のビ
ットレートに等しい繰り返し周波数のクロック光を発生
させる。このクロック光と、バンドパス光フィルタ１４
から出力される光強度一定に波形整形された信号光とを
光スイッチ３３に入力することにより、振幅揺らぎやタ
イミングジッタのない識別再生された再生光（λs ）を
得ることができる。
【００１８】なお、光スイッチ３３が大きな入力光強度
を必要とする場合には、バンドパス光フィルタ１４と光
スイッチ３３との間、クロック光発生器３２と光スイッ
チ３３との間に、それぞれ光増幅器１６，１７を挿入す
ればよい。
を必要とする場合には、バンドパス光フィルタ１４と光
スイッチ３３との間、クロック光発生器３２と光スイッ
チ３３との間に、それぞれ光増幅器１６，１７を挿入す
ればよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の全光識別
再生回路は、光強度の変動がパルス単位で生じて波形劣
化している信号光に対して、極めて安定かつ高速に信号
光パルスの識別・再生を行うことができる。また、識別
再生動作のダイナミックレンジが広く、動作波長範囲を
広くとることができるので、長距離・多中継光伝送およ
び高速光信号処理における全光識別再生回路として極め
て有用である。
再生回路は、光強度の変動がパルス単位で生じて波形劣
化している信号光に対して、極めて安定かつ高速に信号
光パルスの識別・再生を行うことができる。また、識別
再生動作のダイナミックレンジが広く、動作波長範囲を
広くとることができるので、長距離・多中継光伝送およ
び高速光信号処理における全光識別再生回路として極め
て有用である。
【図１】本発明の全光識別再生回路の実施形態を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２】光ファイバ中におけるスーパーコンティニュア
ム光発生の特徴を説明する図。
ム光発生の特徴を説明する図。
【図３】従来の全光識別再生回路の構成例を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図４】非線形ループミラーの構成例を示す図。
【図５】非線形ループミラーの入出力特性を示す図。
【図６】非線形ループミラーのスイッチング時間窓の特
性を示す図。
性を示す図。
【図７】光識別再生動作を説明する図。
【符号の説明】 １１ 光分岐器 １２ 光増幅器 １３ 光ファイバ １４ バンドパス光フィルタ １５ タイミング抽出回路 １６，１７ 光増幅器 ３１ 信号光入力端子 ３２ クロック光発生器 ３３ 光スイッチ ３４ 再生光出力端子 ４１ 信号光入力ポート ４２ クロック光入力ポート ４３ 光カプラ ４４ 光合波器 ４５ 光ファイバ ４６ 再生光出力ポート
Claims (1)
- 【請求項１】 信号光の速度に同期したクロック光を発
生させるクロック光発生器と、 前記信号光と前記クロック光を入力し、クロック光の強
度を信号光の強度により変調して再生光として出力する
光スイッチとを備えた全光識別再生回路において、 前記信号光を増幅する光増幅手段と、 前記光増幅手段で増幅された信号光を入力し、信号光と
同じ時間波形で超広帯域のスーパーコンティニュアム光
を発生させる光非線形媒質と、 前記スーパーコンティニュアム光から所定の波長成分を
分離して出力する波長分離手段とを備え、前記光増幅手
段、光非線形媒質および波長分離手段を介して得られた
所定の波長および光強度の信号光を前記光スイッチに入
力させる構成であることを特徴とする全光識別再生回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03394296A JP3319685B2 (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 全光識別再生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03394296A JP3319685B2 (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 全光識別再生回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09230393A true JPH09230393A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3319685B2 JP3319685B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=12400571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03394296A Expired - Fee Related JP3319685B2 (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 全光識別再生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3319685B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002023208A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | Fujitsu Ltd | 信号光を波形整形するための方法及び装置 |
| JP2007193231A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| JP2007193232A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| US8054537B2 (en) | 2006-01-20 | 2011-11-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light source apparatus |
-
1996
- 1996-02-21 JP JP03394296A patent/JP3319685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002023208A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | Fujitsu Ltd | 信号光を波形整形するための方法及び装置 |
| JP4689008B2 (ja) * | 2000-07-04 | 2011-05-25 | 富士通株式会社 | 信号光を波形整形するための方法及び装置 |
| JP2007193231A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| JP2007193232A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| US8054537B2 (en) | 2006-01-20 | 2011-11-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light source apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3319685B2 (ja) | 2002-09-03 |
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