JPH10268370A - 光信号に対する時間遅延装置 - Google Patents

光信号に対する時間遅延装置

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JPH10268370A
JPH10268370A JP10076331A JP7633198A JPH10268370A JP H10268370 A JPH10268370 A JP H10268370A JP 10076331 A JP10076331 A JP 10076331A JP 7633198 A JP7633198 A JP 7633198A JP H10268370 A JPH10268370 A JP H10268370A
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frequency
comb
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JP10076331A
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Robert Meachem Jopson
ミーチェム ジョプソン ロバート
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Lucent Technologies Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光周波数コームが光コーム生成装置によって
生成される、光信号に対する時間遅延装置を提供する。 【解決手段】 光周波数コームは離散的な且つ時間的に
離間された多数の光チャネル即ち搬送波から成る。それ
らチャネルの間隔は上記光コーム生成装置へ印加される
シフティング周波数によって決定され、且つ、上記時間
間隔は使用する光ファイバの長さによって規定され、そ
の結果、上記光周波数コームが上記光ファイバ・ループ
を周回する度に時間遅延が生成される。上記光コーム生
成装置に接続されたフィルタが、上記光周波数コーム中
の特定の周波数即ちチャネルに調整して所望の時間遅延
を有する光信号を得るために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信ネットワーク
のデータ通信量制御システムで使用するための、光信号
間のタイミングを調整する光遅延回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】通信ネットワークでは、或る信号が１以
上の他の信号と正しいテンポで整列されることが往々に
して必要である。この必要とされる信号整列とは、厳密
には例えばそれら全ての信号が、例えばそれら信号を共
に加え合わせるような処理のために実質的に同時に或る
位置に現れることであると言っても差し支えない。上記
信号整列はまた、各信号がそれら信号を単一光ファイバ
上に時分割多重（ＴＤＭ；time division multiplex）
するため、或いはデータ・パケット管理のために特定の
時間量だけ遅延されるデータ通信量制御のためにジグザ
グ状に遂行されることも可能である。
【０００３】上記光信号が電気信号に変換され、続いて
元の各光信号に戻される再生光波ネットワークでは、信
号整列は各電気信号が対応する元の光信号に戻される前
に、電子回路を使用してそれら電気信号を遅延させるこ
とによって達成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、各光信号は、
例えば伝送データが上記再生光波ネットワークから出力
されるまでは電気信号に変換されず、電子式遅延回路を
使用することは出来ない。従って、各光信号を遅延さ
せ、光透過ネットワークでの信号整列を容易にするため
に光学的時間遅延装置が必要である、
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は光通信ネットワ
ークで光信号を遅延させるための時間遅延装置を提供す
る。本発明は、光周波数変換装置、即ち光入力信号の複
製である時間的に且つ周波数的に離間された多数のチャ
ネルを有する光周波数コームを生成する光コーム生成器
(optical comb generating device)を包含する光回路を
使用する。隣接チャネル間、即ち光周波数コームの“歯
(teeth)”同士の間の周波数間隔は、光コーム生成装置
に印加されるシフティング信号（例えば、音響信号、電
気信号、電気光学信号、磁気光学信号等）の周波数によ
って決定される。“光路長(optical path length)”な
る用語は、光回路中で受けた遅延と同一の遅延をもたら
すために、光が真空中で進む必要が有る距離である。
【０００６】光周波数コームの各“歯”は、入力信号
からシフティング信号の周波数の整数倍に見合う周波数
だけ上方または下方へ周波数シフトされていることを除
き、その入力信号の複製である。また、各“歯”の時間
遅延はその“歯”における信号が光コーム生成装置の光
ファイバ・ループを周回した回数に等しい。光コーム生
成装置の出力側に光周波数コーム中の特定の“歯”を選
択するフィルタを配置することによって、対応する所望
の時間遅延を有する所望の光チャネルを得ることが出来
る。
【０００７】その結果得られた光チャネルは、上記周波
数変換装置即ち光コーム生成器に印加された周波数（シ
フティング信号周波数）に等しい周波数を有することと
なろう。更に、上記光チャネルは、光周波数コームが光
ループ回路を周回する回数に見合う量だけ時間遅延され
ることとなろう。
【０００８】他の実施例では、可調整フィルタが第１光
コーム生成器と第２光コーム生成器との間に配置され、
第２フィルタが第２光コーム生成器の出力側に配置され
る。そのような構成は、第２変換装置によって出力され
た光周波数コームの時間遅延分解能を向上するために使
用することが出来、且つまた、入力信号と同一の周波数
を有し所望の量だけ時間遅延された出力光信号を選択す
るために使用することも出来る。上記第２フィルタは、
上記入力光信号と同一の周波数を有し、第１可調整フィ
ルタによって設定された周波数だけでなく第１光コーム
生成装置及び第２光コーム生成装置における時間経過に
よっても決定される所望の時間遅延を持つ光チャネルを
濾波即ち選択するために使用することが可能である。選
択された各信号が入力光信号と同一の周波数を有するチ
ャネルを含む出力光周波数コームを形成する。
【０００９】更に別の実施例では、所望の遅延を有する
光入力信号の周波数シフトされた複製を生成するための
周波数変換装置が開示される。上記周波数変換装置は、
各々が光入力信号から該光入力信号を複製する一方、互
いには第１固定周波数間隔だけ離間されている離散的に
離間された多数の光チャネルを包含する第１光周波数コ
ームを生成するための第１光コーム生成器を具備する。
【００１０】上記第１光コーム生成器に接続され或る選
択されたフィルタ周波数を有する第１可調整フィルタ
は、該フィルタへの入力信号として上記第１光周波数コ
ームを受信し、且つ、そのフィルタ周波数を選択して上
記光チャネルのうちの所望の光チャネルを通すことによ
り上記入力信号即ち上記第１光周波数コームの第１の固
定周波数間隔の第１の整数倍だけ周波数シフトされた選
択された光チャネルを該フィルタから出力するために具
備されている。上記第１光周波数コームから選択された
所望の光チャネルは、各々が上記所望の光入力信号を複
製する一方で第２固定周波数間隔だけ離間されている離
散的に離間された多数の光チャネルを包含する第２光周
波数コームを生成する第２の光コーム生成装置への入力
信号として供される。
【００１１】選択されたフィルタ周波数を有し上記第２
光コーム生成器に接続される第２可調整フィルタが、上
記第２フィルタへの入力信号として上記第２光周波数コ
ームを受信し且つ第２のフィルタ周波数を選択して上記
第２光周波数コームにおける所望の光チャネルを通すこ
とにより上記光チャネルのうち上記第２光周波数コーム
における上記第２固定周波数間隔の第２の整数倍だけ周
波数シフトされている光チャネルを上記第２光周波数コ
ームから選択して前記第２フィルタから出力するために
供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】光信号を遅延して該遅延信号と他
の光信号との信号整列或いは同期を容易にする本発明の
時間遅延装置は、ルーセント・テクノロジー社へ譲渡さ
れた１９９６年１１月１日に出願された現在係属中の"O
ptical Frequency Conversion device"なる表題の米国
特許出願０８／７４２，７１２に全面的に記載されてい
る周波数変換回路を使用する。上記米国特許出願に説明
されているように、光周波数コームは、例えば音響-光
学的拡散や磁気-光学的拡散及び単側波帯変調のような
種々の技術によって生成させることが可能である。
【００１３】音響-光学的拡散は、音波がその中を通っ
て伝播する導波器を介して光信号を導入することによ
り、即ち、例えば本出願人が所有する米国特許第５，１
０１，２９１号に記載されているように、光信号を音響
信号と共にブラッグ・セルを通じて伝送することによっ
て遂行することができる。上記光信号の周波数は上記ブ
ラッグ・セルへ与えられている音響信号の周波数だけシ
フトされる。
【００１４】磁気-光学的拡散の場合、光信号は、諸磁
気特性を有し磁性波がその中を通って伝播するセルへ与
えられる。このケースでの光信号の周波数は上記磁性波
の周波数に等しい量だけシフトされる。最後のケース、
即ち光信号がＲＦ信号と混合される単側波帯変調が使用
される場合、生成された側帯波の周波数は上記ＲＦ信号
の周波数の数整数倍になる。即ち、光信号周波数はＲＦ
信号の整数倍だけシフトされることとなる。どの技術が
使用されるかに拘わらず、本発明は光周波数コームから
光搬送波即ち光チャネルの生成及び選択を行うことが可
能である。従って上記選択された遅延を持つ複製は、例
えば、光ファイバでの多数の光信号の時分割多重に使用
することが出来る。
【００１５】ここで、図面について説明すると、先ず図
１に光コーム生成器回路１０が図示されている。図示さ
れるように、特定の周波数を有する光信号１２は、例え
ばレーザ１４のような信号入力装置から生成することが
出来、方向性結合器１６の入力ポートへ与えられ、光周
波数コーム３２と混合されて光ファイバ２０に含まれる
光周波数コーム１８を形成することが出来る。方向性結
合器１６はまた、出力光コーム信号２２を出力ポート２
４へ出力し、その出力光コーム信号２２は方向性結合器
１６の結合比に依存して光周波数コーム１８に等しくさ
れることが可能である。光周波数コーム３２と同様に、
出力光コーム信号２２は周波数間隔を置いた多数の離散
的光搬送波で構成される。
【００１６】光周波数コーム１８は光ファイバ２０を介
して周波数シフト装置即ち周波数変換器２６へ伝えら
れ、周波数変換器２６はそこへ光周波数コーム１８が入
力される毎に光周波数コーム１８の周波数をシフトさせ
る。例えば、時点ｔ = ０において光コーム生成器回路
１０に唯一存在する光信号が光信号１２であるものと想
定する。この光信号１２は周波数変換器２６によって周
波数シフトされ、光増幅器３０によって増幅される。そ
の結果得られた光周波数コーム３２は、このとき光信号
１２の周波数シフトされた複製であり、出力ポート２４
へ与えられる。光周波数コーム３２はまた、入信光信号
１２と結合され、その結果、次に光コーム生成器回路１
０を周回する間に、双方の信号１２及び光周波数コーム
３２、従って双方の周波数がシフトされる。従って、或
る時間の経過後、多数の搬送波即ちチャネル、例えば互
いに時間的に離間されて間隔を置いた周波数を有する光
周波数コーム１８が形成される。この光周波数コーム１
８中の離散周波数即ち離散チャネルの数は、光コーム生
成器回路１０の周波数応答、例えば光増幅器３０或いは
フィルタ（図示せず）の周波数応答によって制限される
ことがある。
【００１７】上記光周波数コーム１８中の隣接チャネル
間の時間間隔は、光信号が光コーム生成器回路１０中の
ループを周回するときに掛る時間の長さに起因して生
じ、そしてまた上記光信号が進む光ファイバ２０の長さ
及びその他の要素によって左右される。例えば、光信号
が２０cm長の光ファイバを通るのに略１nsの時間が掛
る。従って、上記光周波数コームの各周波数即ち各チャ
ネルは１個の対応する遅延時間を有する。換言すると、
２０cmの光ファイバ長が増す毎に、出力に現存の第１の
チャネルを基準にして更に１ns遅延されている時点に上
記光周波数コーム中の第２チャネルが現れることとなろ
う。
【００１８】引き続き図１に関して、光コーム生成器回
路即ち周波数変換回路１０はまた、この周波数変換回路
１０によって伝えられる光信号のフローを特定の方向、
例えば図中に示されているように時計廻り方向に向かわ
せる光アイソレータ２８を包含する。光増幅器３０は、
周波数変換回路１０によって伝えられる光信号を増幅し
て信号損失が生成しないようにする目的で包含されてい
る。上記米国特許第５，１０１，２９１号に記載されて
いるように、適切な光増幅器は半導体光増幅器或いはエ
ルビウム・ドープ光増幅器であり、これらは両方とも当
分野で通常の技術を有する人達に良く知られている。
【００１９】図２に、光コーム生成器１２６Ａ及び１２
６Ｂとして示されるような周波数変換回路１０が組込ま
れている時間遅延装置１００が図示されている。図示の
如く、本時間遅延装置１００は、入力周波数 νinを有
する入力光信号 λinを受信する入力端１０１及び出力
周波数 νoutを有する出力光信号λoutを出力する出力
端１０３を包含する。入力光信号λinは、各々が光周波
数コーム内の他のチャネルを基準にして対応する遅延時
間を有し時間的に間隔を置いた光周波数チャネル即ち搬
送波を有する出力光周波数コーム１２２を生成するため
の特定の光ファイバ長を有する図１に示されているタイ
プの光ループ回路である第１光コーム生成器１２６Ａへ
与えられる。
【００２０】上記時間間隔は光コーム生成器１２６Ａ中
に存在する光路長によって決定される。他方、隣接チャ
ネル間の周波数間隔は、上記光周波数コームを生成する
ために光コーム生成器１２６Ａ，１２６Ｂで使用される
特定の技術、及び、特にそれら光コーム生成器１２６
Ａ，１２６Ｂで使用されるシフティング信号（音響信号
や電気信号或いはＲＦ信号）の周波数によって決定され
る。
【００２１】一般に、入力信号λinがその振幅をＥinと
して Ｅin(ｔ)exp(ｉνinｔ) で表される場合、光コーム生成器１２６Ａ，１２６Ｂに
よって生成される出力光コームは、 Σm=0 M ＡmＥin(ｔ−ｍτ）exp(ｉ(νin＋ｍδｆ)ｔ) で表される。
【００２２】ここでＭは光ファイバ・ループを通る周回
数の最大値であり、これは光回路内のフィルタやその他
の帯域幅の範囲によって決定される。δｆは上記光ルー
プ回路の単光路における正または負の周波数シフトであ
る。νinは上記入力光信号λinの周波数である。Ａmは
上記光周波数コームのうちの第ｍ番目の“歯”における
正味利得である。そして、τはループ遅延時間（例えば
光信号が上記光ループ回路を周回するのに掛る時間）で
ある。
【００２３】出力光周波数コーム１２２の各チャネルの
周波数は式：νm = νin + ｍδｆによって決定され
る。ここで、νinは入力信号の周波数であり、ｍは入力
信号が上記光ループ回路を周回する回数である。例え
ば、τが上記光路長に対応するループ遅延時間であり、
δｆが単光路周波数シフトであるとすると、入力信号の
ｍτだけ遅延された複製が、ｍδｆだけシフトされた上
記信号周波数で入手可能である。上記入力信号の複製は
上記光コーム生成器ループをｍ回周回したものである。
【００２４】光コーム生成器１２６Ａの出力側にフィル
タ１４０を置きその結果該フィルタ１４０が上記光周波
数コーム１２２を入力として受信するようにすることに
よって、光周波数コーム１２２のうちの選択されたチャ
ネル即ち周波数が所望の遅延時間に基づいて選ばれるよ
うにすることが出来る。例えば、もし光コーム生成器が
３０cmの光路長を有し、且つ、もし３nsの相対遅延（光
ループの３回の周回に対応する遅延）が望まれる場合、
３nsの遅延に対応するνin + ３δｆの周波数を通すよ
うに上記フィルタ１４０を調整することが出来る。
【００２５】図３は図２に示されている装置の様々な箇
所での各チャネルの周波数対時間構成要素のグラフ表示
を図示する。図３中、“Ａ”で指示された部分は図２の
入力端１０１に入力されたパルスを図２中の位置“Ａ”
（即ち光コーム生成器１２６Ａの出力側）で観察した時
間的及び周波数的性向を表し、図３中の符号 “Ｂ”は
それから選択された特定の光チャネルを表し図２中の位
置“Ｂ”（即ち可調整フィルタ１４０の出力側）におけ
る光チャネルに対応する。
【００２６】図３に示されているように、光コーム生成
器１２６Ａはそれぞれが時間τ1（これは光コーム生成
器１２６Ａ内の光ループを周回する光信号によって起き
る時間遅延を表す）だけ時間的に離間された各チャネル
を有する出力光周波数コーム１２２を生成し、隣接チャ
ネル間を離間している周波数はｆ1と指示される。理解
し易くするために、ここには幅τ1のパルスに対する応
答が図示され、従って或る所定の時点には光周波数コー
ム１２２ののうちの１個の“歯”のみが存在する。
【００２７】或る一定の用途では、入力光信号の複製を
得てその複製を特定の量だけ遅延させることが、その結
果、例えばその遅延された複製が他の信号との混合また
は多重化のために正確な時点において利用可能になるの
で好ましいであろう。従って、引き続き図３においても
し５nsの遅延が必要とされる場合、光コーム生成器１２
６Ａについて上述の遅延時間を１nsと想定すると、フィ
ルタ１４０は光コーム生成器１２６Ａ内の光ループを通
る５回の周回に対応してチャネル“Ｂ”を出力するよう
に調整されることとなろう。光コーム生成器１２６Ａへ
与えられている周波数シフトｆ1を知ることによって、
フィルタ１４０から上記所望の５ns の遅延を受けた信
号が選られるように適切に調整されるようにすることが
可能である。
【００２８】これまでに述べた装置は、各チャネルが１
つの対応する遅延時間を有するので、所望の遅延時間に
基づいて入力信号の特定の複製を選択する能力を有す
る。しかし、そのような実施では、上記遅延調整分解能
は上記光コーム生成器即ち周波数変換装置２２６Ａのル
ープ遅延時間、例えば上記光路長に等しく、且つ、一定
の用途ではより高い分解能が期待されることがある。そ
のうえ、例えばチャネル“Ｂ”が５nsの時間遅延の代わ
りに５．５nsの時間遅延を持つことが望まれる場合、こ
の所望の時間遅延は光周波数コーム１２２からは入手不
能である。
【００２９】それにも拘らず、本発明に従い、異なるル
ープ遅延時間を有する２個の光コーム生成装置を使用こ
とによって、光コーム生成器１２６Ａによって生成され
る光周波数コーム１２２より精細な時間遅延分解能を得
ることが出来る。
【００３０】ここで引続き、図２を参照してそのような
システムについて述べる。図示の如く、可調整フィルタ
１４０によって光周波数コーム１２２から取り出された
チャネル“Ｂ”に対応する光信号１２３を入力信号とし
て受信する第２光コーム生成器１２６Ｂを使用すること
によって、より精細な時間遅延が達成される。光コーム
生成器１２６Ｂは第２光周波数コーム１５０を生成し、
出力する。光コーム生成器１２６Ｂは光コーム生成器１
２６Ａで使用される光路長とは異なる光路長を持つこと
が出来る。
【００３１】例えば、光コーム生成器１２６Ａがを上記
入力信号チャネルから時間遅延τ1及びδｆ1の周波数間
隔を持つ信号群のコーム生成するように設計することが
出来、光コーム生成器１２６Ｂが入力チャネルＢからτ
2の時間遅延及びδｆ2の周波数間隔を持つ信号群のコー
ムを生成するように設計することが出来る。もしフィル
タ１４０が光コーム生成器１２６Ａから出力された上記
コーム出力のうちの第ｍチャネルを選択するために使用
され、且つ、フィルタ１４２が光コーム生成器１２６Ｂ
からの出力として得られたコームのうちの第（ｎ -
ｍ）チャネルを選択するために使用される場合は、
“Ｃ”における選択されたチャネルはνin +ｍδｆ1 +
(ｎ - ｍ)δｆ2なる周波数及びｍτ1 + (ｎ - ｍ)τ2な
る遅延を持つこととなろう。上記遅延は、ｎτ2 + ｍ
(τ1 - τ2)と書き直すことが可能である。ｍ + ｎが一
定に留まるようにフィルタ１４０及び１４２を連携して
調整することにより、(τ1 - τ2)なる遅延分解能を得
ることが出来ることが分かる。上記フィルタ調整は、こ
れを上記両周波数シフトの符合及び大きさが同じになる
ように、即ち、δｆ = δｆ1 = δｆ2が成り立つように
設定することによって簡単にすることが出来る。
【００３２】このケースでは、光コーム生成器１２６Ｂ
の出力側に置かれているフィルタ１４２は νin + ｎδ
ｆなる周波数を有する所望のチャネルを選択する。従っ
て、上記入力光信号λinは上記両光コーム生成器即ち周
波数変換装置内で全部でｎ回の周回を行い、そのうちの
ｍ回の周回が第１光コーム生成器内で為され、(ｎ -ｍ)
回の周回が第２光コーム生成器内で為され、その結果、
総遅延時間はｍτ1 +(ｎ - ｍ)τ2或いはｎτT2 + ｍ
(τ1 - τ2)で表される。従って、可調整フィルタ１４
０は時間遅延をτ1 - τ2なる幅で変化させるために使
用することが可能であり、その幅τ1 - τ2は光コーム
生成器１２６Ａ及び１２６Ｂの各光ファイバ長を調整す
ることによって所望の大きさに縮減することが可能であ
る。
【００３３】光コーム生成器１２６Ｂを適切に設計する
ことによって、その入力信号（即ちチャネル“Ｂ”）よ
り低い周波数を有する光周波数コームを生成することが
出来る。光コーム生成器１２６Ａと異符号で大きさが等
しい周波数を有し、その結果、光周波数コーム１５０の
チャネル周波数間隔δｆ2が光周波数コーム１２２のチ
ャネル周波数間隔δｆ1と同一になる光コーム生成器１
２６Ｂを使用することによって、光周波数コーム１５０
は上記入力信号λinと同一の周波数νinを有し、但し、
フィルタ１４０によって定まる幅τ1 + τ2の何倍かの
時間遅延で現れる光チャネルを包含することとなろう。
【００３４】図４は図２の実施例の変形例を図示する。
図４に示されるように、改良された時間遅延装置２００
は３個の光コーム生成器２２６Ａ、２２６Ｂ及び２２６
Ｃと、２個の好ましくは調整可能なフィルタ、即ち、光
コーム生成器２２６Ａと２２６Ｂとの間に配置されたフ
ィルタ２４０及び光コーム生成器２２６Ｂと２２６Ｃと
の間に配置されたフィルタ２５２とから成る。それら光
コーム生成装置は光チャネルの周波数を増大または縮小
させるために使用することが出来る。
【００３５】図２の実施例でのように、第１光コーム生
成器２２６Ａは位置“Ａ”で光周波数コーム２２２を出
力し、そのうちの所望のチャネルがフィルタ２４０によ
り選択されて出力される。その選択されたチャネルは信
号２２３で示されており、これはチャネル“Ｂ”に相当
する。信号２２３は、位置“Ｃ”で第２光周波数コーム
２５０を生成する第２光コーム生成器２２６Ｂへの入力
として働き、この光周波数コーム２５０は第２可調整フ
ィルタ２５２へ入力され、該可調整フィルタ２５２は光
周波数コーム２５０から所望のチャネル２５４、例えば
チャネル“Ｄ”を選択する。
【００３６】続いて信号２５４は第３光コーム生成器２
２６Ｃへ入力され、該光コーム生成器２２６Ｃは位置
“Ｅ”に第３光周波数コーム２５６を生成し、この第３
光周波数コーム２５６から所望のチャネルがフィルタ２
４２によって取り出され、位置“Ｆ”での光出力信号λ
outが時間遅延装置２００の出力ポート２０３を通じて
出力される。フィルタ２４２は可調整フィルタ或いは固
定周波数フィルタの何れであってもよい。
【００３７】図５に、上記時間遅延装置２００によって
生成された各光周波数コームのチャネルが、光コーム生
成器２２６Ｂの時間遅延τ2に等しい長さの入力パルス
について図示されている。図示の如く、位置“Ａ”の光
周波数コームは光コーム生成器２２６Ａによって生成さ
れ、τ1の時間間隔とδｆ1の周波数間隔とを有する上記
光周波数コーム２２２に対応する。チャネル“Ｂ”は、
τ2の時間間隔とδｆ2の周波数間隔とを有し、“Ｃ”と
して図示されている光周波数コーム２５０を生成する光
コーム生成器２２６Ｂへの入力信号としての働きをす
る。
【００３８】光周波数コーム２５０は光周波数コーム２
２２が持っている周波数シフトを持続する。即ち、第２
光コーム生成器（即ち第２周波数変換器）２２６Ｂで使
用されるシフティング周波数は第１光コーム生成器２２
６Ａで使用される上記シフティング周波数と同符号のも
のである。可調整フィルタ２５２からの出力はチャネル
“Ｄ”が選択されており、このチャネル“Ｄ”が続いて
第３光コーム生成器２２６Ｃへ入力される。第３光コー
ム生成器２２６Ｃは第１光コーム生成器２２６Ａ及び第
２光コーム生成器２２６Ｂのシフティング周波数とは符
号が反対のシフティング周波数を使用し、その結果、光
周波数コーム２５６が光周波数コーム２２２及び２５０
とは逆の方向へ広がる。図中、光周波数コーム“Ｅ”
（図４中の信号２５６）はτ3の時間間隔とδｆ3の周波
数間隔とを有して示されている。
【００３９】本発明の１つの特定の実施例では、光周波
数コーム２５６はその前の信号（即ちチャネル“Ｄ”）
の周波数を、特定の時間遅延で元のλinの入力周波数
（チャネル“Ｆ”）へシフトする。もしそれら周波数シ
フトの大きさが同じであれば、即ち、δｆ1 = δｆ2 =
-δｆ3であれば、可調整フィルタ２４０が光周波数コー
ム２２２のうちの第ｎチャネルを通すように設定されて
いるとき、総遅延時間はτ = ｎ(τ2 + τ3) + ｍ(τ1
- τ2)で表され、可調整フィルタ２５２が光周波数コー
ム２５０の第(ｎ - ｍ)チャネルを通すように設定さ
れ、且つ、可調整フィルタ２４２が光周波数コーム２５
６の第ｎチャネルを通すように設定される。
【００４０】以上説明したように、本発明は、次の効
果、即ち、光コーム生成装置の出力側に光周波数コーム
中の特定の“歯”を選択するフィルタを配置することに
よって、対応する所望の時間遅延を有する所望の光チャ
ネルを得ることが出来、その結果得られた光チャネル
は、上記周波数変換装置即ち光コーム生成器に印加され
た周波数（シフティング信号周波数）に等しい周波数を
有することとなり、更に、上記光チャネルは、光周波数
コームが光ループ回路を周回する回数に見合う量だけ時
間遅延されることとなる、等の諸効果が得られる。
【００４１】本技術分野の技術者には、本明細書に記述
されている概念は、３個以上の独立に制御可能な分解能
を提供するように拡張可能であることが容易に察知され
るであろう。
【００４２】本技術分野の技術者には、上文に記述され
ている時間遅延装置が周波数変換用途に使用可能である
ことが容易に理解出来るであろう。例えば、上記光コー
ム生成装置及び可調整フィルタを使用することにより、
その結果生成された光周波数コームから所望の周波数を
濾波して取り出し、その所望の周波数を有する出力信号
を選択することが可能である。換言すると、第１の光周
波数コーム中の隣接光チャネル間の周波数間隔を第２の
光周波数コーム中の隣接光チャネル間の周波数間隔とは
相違させることができるので、所望のフィルタを調整す
ることによって所望の周波数を選択することが可能であ
る。
【００４３】なお、特許請求の範囲に記載した参照符号
は発明の理解を容易にするためのものであり、特許請求
の範囲を制限するように理解されるべきものではない。
【００４４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、光周
波数コームが光コーム生成装置によって生成される光信
号に対する時間遅延装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って使用するための光コーム生成装
置の概略ブロック図である。
【図２】本発明による、光信号に対する時間遅延装置の
ブロック図である。
【図３】図２のブロック図における種々のステージで生
成される光チャネルの周波数対時間グラフである。
【図４】本発明の他の実施例のブロック図である。
【図５】図４のブロック図における種々のステージで生
成される光チャネルの周波数対時間グラフである。
【符号の説明】
１０ 光コーム生成器回路（周波数変換回路） １２ 光信号 １４ レーザ １６ 方向性結合器 １８ 光周波数コーム ２０ 光ファイバ ２２ 出力光コーム信号 ２４ 出力ポート ２６ 周波数変換器（周波数シフト装置） ２８ 光アイソレータ ３０ 光増幅器 ３２ 光周波数コーム １００ 時間遅延装置 １０１ 入力端 １０３ 出力端 １２２ 光周波数コーム １２３ 光信号 １２６ 光コーム生成器 １２６Ａ 第１光コーム生成器 １２６Ｂ 第２光コーム生成器 １４０ フィルタ（可調整フィルタ） １４２ フィルタ １５０ 第２光周波数コーム ２００ 改良時間遅延装置 ２０１ 入力ポート ２０３ 出力ポート ２２２ 光周波数コーム ２２３ 信号 ２２６Ａ 第１光コーム生成器（周波数変換装置） ２２６Ｂ 第２光コーム生成器（周波数変換装置） ２２６Ｃ 第３光コーム生成器（周波数変換装置） ２４０ フィルタ（可調整フィルタ） ２４２ フィルタ（可調整フィルタ） ２５０ 第２光周波数コーム ２５２ フィルタ ２５４ 所望チャネルの信号 ２５６ 第３光周波数コーム
フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光入力信号の先決的に時間遅延された複
    製を生成する時間遅延装置において、この装置が、 前記光入力信号から、時間的に離間され且つ離散的に離
    間された多数の光チャネルから成る光周波数コームを生
    成する光コーム生成装置（１２６Ａ，２２６Ａ）と、 選択されたフィルタ周波数を有し前記光コーム生成装置
    （１２６Ａ、２２６Ａ）によって生成された前記光周波
    数コームを入力信号として受信し、且つ、前記フィルタ
    周波数を選択することによって或る整数倍の前記時間的
    に離間された遅延時間だけ時間的に遅延された前記光チ
    ャネルのうちの選択された１つを前記周波数コームから
    選択して出力し、前記時間的に離間された遅延時間の前
    記整数倍だけ前記光入力信号から遅延されている前記選
    択された光チャネルを通すように、前記光コーム生成装
    置（１２６Ａ、２２６Ａ）に接続されたフィルタ（１４
    ０，２４０）とを具備し、 前記各チャネルは前記光入力信号の複製により構成さ
    れ、第１の固定周波数間隔及び時間的に離間された遅延
    時間によって離間され、 前記光コーム生成装置（１２６Ａ，２２６Ａ）が、或る
    長さを有し前記入力光信号が通ることによって前記離散
    的に離間されている光チャネル間の前記時間間隔が生成
    される光ファイバを具備することを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記フィルタ（１４０，２４０）が、前
    記光周波数コームによって離散的に離間されている前記
    チャネルのうちの何れかの選択された１つを実質的に通
    すように選択的に調整可能であることを特徴とする請求
    項１の時間遅延装置。
  3. 【請求項３】 更に、前記フィルタ（１４０，２４０）
    に接続され、前記フィルタ（１４０，２４０）から出力
    された前記選択されたチャネルを入力として受信し、入
    力された前記選択されたチャネルから、時間的に離間さ
    れ且つ離散的に離間された多数の第２光チャネルから成
    る第２の光周波数コームを生成するための第２の光コー
    ム生成装置（１２６Ｂ，２２６Ｂ）と、 選択された第２のフィルタ周波数を有し、前記第２の光
    コーム生成装置（１２６Ｂ，２２６Ｂ）によって生成さ
    れた前記第２の光周波数コームを入力信号として受信
    し、且つ第２のフィルタ周波数を選択することによって
    前記第２の時間的に離間された遅延時間の第２の整数倍
    だけ時間的に遅延された前記第２の光チャネルのうちの
    選択された１つを前記第２の光周波数コームから選択し
    て出力するように前記第２の光コーム生成装置（１２６
    Ｂ，２２６Ｂ）に接続されている第２のフィルタ（１４
    ２，２５２）とを具備し、 前記第２光周波数コーム中の前記各第２光チャネルが前
    記第２フィルタ（１４２，２５２）から出力される前記
    選択されたチャネルの複製により構成され、且つ、第２
    の固定周波数間隔及び第２の時間的に離間された遅延時
    間だけ離間されていることを特徴とする請求項１の時間
    遅延装置。
  4. 【請求項４】 前記第２の光コーム生成装置（１２６
    Ｂ，２２６Ｂ）が、或る長さを有する光ファイバ・ルー
    プを具備し、前記第２光周波数コーム中の前記離散的に
    離間された第２光チャネル間の前記第２時間間隔が前記
    第２の光コーム生成装置（１２６Ｂ，２２６Ｂ）内の前
    記光ファイバ・ループを通る前記選択された第２チャネ
    ルによって生成されることを特徴とする請求項３の時間
    遅延装置。
  5. 【請求項５】 前記第２フィルタ（１４２，２５２）
    が、前記第２光周波数コームの前記離散的に離間された
    第２チャネルのうちの何れかの選択された１つを実質的
    に通すように調整可能であることを特徴とする請求項３
    の時間遅延装置。
  6. 【請求項６】 更に、前記第２フィルタ（１４２，２５
    ２）に接続され、前記第２フィルタ（１４２，２５２）
    から出力された前記選択された第２チャネルを入力とし
    て受信し、入力された前記選択された第２チャネルか
    ら、時間的に離間され且つ離散的に離間された多数の第
    ３光チャネルから成る第３の光周波数コームを生成する
    ための第３の光コーム生成装置（２２６Ｃ）と、 選択された第３のフィルタ周波数を有し、前記第３光コ
    ーム生成装置（２２６Ｃ）によって生成された前記第３
    の光周波数コームを入力信号として受信し、且つ第３の
    フィルタ周波数を選択することによって前記第３の時間
    的に離間された遅延時間の第３の整数倍だけ時間的に遅
    延された前記第３の光チャネルのうちの選択された１つ
    を前記第３の光周波数コームから選択して出力するよう
    に前記第３の光コーム生成装置（２２６Ｃ）に接続され
    た第３のフィルタ（２４２）とを具備し、 前記第３光周波数コーム中の前記各第３光チャネルが前
    記第２光周波数コームからの前記第２の選択されたチャ
    ネルの複製により構成され、且つ、第３の固定周波数間
    隔及び第３の時間的に離間された遅延時間だけ離間され
    ている、ことを特徴とする請求項３の時間遅延装置。
  7. 【請求項７】 前記第３の光コーム生成装置（２２６
    Ｃ）が、或る長さを有する光ファイバ・ループを具備
    し、前記第３光周波数コーム中の前記離散的に離間され
    た各第３光チャネル間の前記第３時間間隔が前記第３の
    光コーム生成装置（２２６Ｃ）内の前記光ファイバ・ル
    ープを通る前記選択された第３チャネルによって生成さ
    れることを特徴とする請求項６の時間遅延装置。
  8. 【請求項８】 前記第３フィルタ（２４２）が、前記第
    ３光周波数コームの前記離散的に離間された第３チャネ
    ルのうちの何れかの選択された１つを実質的に通すよう
    に調整可能であることを特徴とする請求項６の時間遅延
    装置。
  9. 【請求項９】 前記第１の光コーム生成装置（１２６
    Ａ，２２６Ａ）が第１の長さを有する第１光ファイバ・
    ループを具備し、前記第１光周波数コーム中の前記離散
    的に離間された第１光チャネル間の前記第１時間間隔が
    前記第１の光コーム生成装置内の前記第１光ファイバ・
    ループを通る前記選択された第１チャネルによって生成
    され、且つ、前記第２の光コーム生成装置（１２６Ｂ，
    ２２６Ｂ）が第２の長さを有する第２光ファイバ・ルー
    プを具備し、前記第２光周波数コーム中の前記離散的に
    離間された第２光チャネル間の前記第２時間間隔が前記
    第２の光コーム生成装置内の前記第２光ファイバ・ルー
    プを通る前記選択された第２チャネルによって生成され
    ることを特徴とする請求項７の時間遅延装置。
  10. 【請求項１０】 前記第１フィルタ（１４０，２４０）
    及び前記第２フィルタ（１４２，２５２）が、それぞ
    れ、前記第１及び第２光周波数コームの前記離散的に離
    間されている第１及び第２のチャネルのうちの何れかの
    選択された１つを実質的に通すように調整可能であるこ
    とを特徴とする請求項８の時間遅延装置。
  11. 【請求項１１】 光入力信号の先決的に周波数シフトさ
    れた複製を生成する周波数変換装置において、この周波
    数変換装置が、 前記光入力信号から、離散的に離間され各々が前記光入
    力信号の複製により構成され且つ第１の固定周波数間隔
    によって離間されている多数の光チャネルから成る第１
    光周波数コームを生成するための第１の光コーム生成装
    置（１２６Ａ，２２６Ａ）と、 選択されたフィルタ周波数を有し、前記第１の光周波数
    コームを入力信号として受信し、且つ、前記所望の光チ
    ャネルを通すために前記フィルタ周波数を選択すること
    によって前記入力信号の前記第１固定周波数間隔の第１
    の整数倍だけ周波数シフトされた前記光チャネルのうち
    の選択された１つを前記第１の光周波数コームから選択
    して出力するように、前記第１の光コーム生成装置（１
    ２６Ａ，２２６Ａ）に接続された可調整フィルタ（１４
    ０，２４０）と、 離散的に離間された多数の光チャネルから成り、それら
    光チャネルの各々が前記所望の光入力信号の複製により
    構成され且つ第２固定周波数間隔だけ離間されている離
    散的に離間された多数の光チャネルから成る第２光周波
    数コームを、前記所望の光チャネルから生成するための
    第２の光コーム生成装置（１２６Ｂ，２２６Ｂ）と、 選択されたフィルタ周波数を有し、前記第２光周波数コ
    ームを入力信号として受信し、且つ、前記第２周波数コ
    ームの前記所望の光チャネルを通すために第２フィルタ
    周波数を選択することによって前記所望の光チャネルの
    前記第２固定周波数間隔の第２の整数倍だけ周波数シフ
    トされた前記第２周波数コームの前記光チャネルのうち
    の選択された１つを前記第２周波数コームから選択して
    出力するように、前記第２の光コーム生成装置（１２６
    Ｂ，２２６Ｂ）に接続された第２可調整フィルタ（１４
    ２，２５２）とを具備することを特徴とする周波数変換
    装置。
JP10076331A 1997-03-25 1998-03-24 光信号に対する時間遅延装置 Pending JPH10268370A (ja)

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