JPS62120797A - 光時分割多重化装置および光時分割多重分離化装置 - Google Patents
光時分割多重化装置および光時分割多重分離化装置Info
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- JPS62120797A JPS62120797A JP25976185A JP25976185A JPS62120797A JP S62120797 A JPS62120797 A JP S62120797A JP 25976185 A JP25976185 A JP 25976185A JP 25976185 A JP25976185 A JP 25976185A JP S62120797 A JPS62120797 A JP S62120797A
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- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2817—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using reflective elements to split or combine optical signals
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- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
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- Optics & Photonics (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、加入者線光ファイバケーブルからの光信号を
、該光信号のまま時分割多重および分離する光時分割多
重化装置および光時分割多重分離化装置に関するもので
ある。
、該光信号のまま時分割多重および分離する光時分割多
重化装置および光時分割多重分離化装置に関するもので
ある。
光ファイバ伝送の普及に伴って、交換までを含めた光通
信網構成が検討されるようになってきた。
信網構成が検討されるようになってきた。
特に加入者サービスの中心ノードである加入者線交換機
および中継線交換機への光技術の適用は、通信網のディ
ジタル統合化時代へ向けての大きな衝撃を与えることが
予想され、究極の形態として、光ファイバケーブルから
の光信号をそのまま交換する光交換機の実現が望まれて
いる。この光交換機の研究は緒についた段階であるが、
方式アイデアはいくつか報告されている。
および中継線交換機への光技術の適用は、通信網のディ
ジタル統合化時代へ向けての大きな衝撃を与えることが
予想され、究極の形態として、光ファイバケーブルから
の光信号をそのまま交換する光交換機の実現が望まれて
いる。この光交換機の研究は緒についた段階であるが、
方式アイデアはいくつか報告されている。
第１４図および第１５図は従来の光交換方式の概略を示
した図であり、時分割型方式の例である。第１４図にお
いて、複数の加入者からカメラ５１によりエンコーダを
通して送られた画像信号を多重化装置５２によって電気
的に時分割多重化し、多重化された電気信号は電気−光
変換器Ｅ１０５３で光信号に変換される。該光信号は各
タイムスロットごとに第１の光スィッチ５４で異なる長
さを有する光ファイバ遅延線５５に送り込まれ、各光フ
ァイバ所定の遅延時間後、第２の光スィッチ５６で読出
される。
した図であり、時分割型方式の例である。第１４図にお
いて、複数の加入者からカメラ５１によりエンコーダを
通して送られた画像信号を多重化装置５２によって電気
的に時分割多重化し、多重化された電気信号は電気−光
変換器Ｅ１０５３で光信号に変換される。該光信号は各
タイムスロットごとに第１の光スィッチ５４で異なる長
さを有する光ファイバ遅延線５５に送り込まれ、各光フ
ァイバ所定の遅延時間後、第２の光スィッチ５６で読出
される。
第２の光スィッチ５６が読出す光信号の順序は、第１の
光スィッチ５４でどの光信号をどの光ファイバ遅延線５
５に送り込んだかによって変るので、光信号の時分割交
換が実現される。すなわち、上記光ファイバ遅延線５５
は光メモリとして動作してぃ漬。
光スィッチ５４でどの光信号をどの光ファイバ遅延線５
５に送り込んだかによって変るので、光信号の時分割交
換が実現される。すなわち、上記光ファイバ遅延線５５
は光メモリとして動作してぃ漬。
その後、光−電気変換器０ ／ Ｅ ５７で電気信号に
変換され、分離装置１５８でそれぞれの電気信号に分離
され、デコーダを経てモニタ５９に送られる。
変換され、分離装置１５８でそれぞれの電気信号に分離
され、デコーダを経てモニタ５９に送られる。
第１５図で示す場合は上記光ファイバ遅延線５５の代り
に双安定半導体レーザ６０を用いたもので、上記双安定
半導体レーザ６０は微弱な入力光によって大きな出力を
出す発振状態に移行するメモリ機能を有しており、書込
みスイッチ６１によって各タイムスロットごとに分けら
れた光信号の有無が、双安定半導体レーザ６０における
レーザ発振の有無の形で記憶される。上記の記憶された
状態を希望する順序で読出しスイッチ６２により読出せ
ば１時分割交換が行われる。
に双安定半導体レーザ６０を用いたもので、上記双安定
半導体レーザ６０は微弱な入力光によって大きな出力を
出す発振状態に移行するメモリ機能を有しており、書込
みスイッチ６１によって各タイムスロットごとに分けら
れた光信号の有無が、双安定半導体レーザ６０における
レーザ発振の有無の形で記憶される。上記の記憶された
状態を希望する順序で読出しスイッチ６２により読出せ
ば１時分割交換が行われる。
上記に示した従来例は、多重化装置、分離装置が電気系
であり、交換機内の通話路系が光、電気混合型で構成さ
れているため、超高速および広帯域、超多チャンネル伝
送を実現する上での障害となり、また、光、電気混合型
であるため、保守、取扱にも困難を生じる。
であり、交換機内の通話路系が光、電気混合型で構成さ
れているため、超高速および広帯域、超多チャンネル伝
送を実現する上での障害となり、また、光、電気混合型
であるため、保守、取扱にも困難を生じる。
本発明は、時分割多重化および分離交換をすべて光信号
のままで行い、通話路系をすべて光化した新規の光時分
割多重化装置および分離化装置を得ることを目的とする
。
のままで行い、通話路系をすべて光化した新規の光時分
割多重化装置および分離化装置を得ることを目的とする
。
本発明は、複数本すなわちｎ本の光ファイバケーブル内
をそれぞれ伝搬してきた光信号ＡいＡ、。
をそれぞれ伝搬してきた光信号ＡいＡ、。
・・・・・・Ａ１と、該光信号パルス幅τに対してτ／
ｎ周期づつ時間をずらしたサンプリング光パルス信号Ｂ
ｉ、Ｂ、、−・＝ Ｂ ｎとを、Ａ１とＢ１．Ａ、とＢ
２、・・・・・・Ａ７とＢｎのように合流させる手段と
、上記各合流信号を入力する光ＡＮＤゲート回路と、該
光ＡＮＤゲート回路のそれぞれの出力光信号を入力して
時分割多重化した光信号を得るファイバカプラとを備え
た光時分割多重化装置を得るとともに、上記光時分割多
重化装置により時分割多重交換を行った光信号を入力し
、ｎ等分された光信号を得るファイバカプラと、上記光
時分割多重化装置と同期され、τ／ｎ周期づつ時間をず
らしたサンプリング光パルス信号と合流させる手段と、
光ＡＮＤゲート回路と、該光ＡＮＤゲート回路の出力を
上記サンプリング光パルス信号と同期し、パルス幅がτ
であるホールド光パルス信号に合流させる手段と、時分
割多重前パルス幅の光信号ＡいＡ２．・・・・・・Ａｎ
を得るための光双安定半導体デバイスを備え、それぞれ
複数本ｎの光ファイバ内に伝搬されることを特徴とした
光時分割多重分離化装置を構成したものである。
ｎ周期づつ時間をずらしたサンプリング光パルス信号Ｂ
ｉ、Ｂ、、−・＝ Ｂ ｎとを、Ａ１とＢ１．Ａ、とＢ
２、・・・・・・Ａ７とＢｎのように合流させる手段と
、上記各合流信号を入力する光ＡＮＤゲート回路と、該
光ＡＮＤゲート回路のそれぞれの出力光信号を入力して
時分割多重化した光信号を得るファイバカプラとを備え
た光時分割多重化装置を得るとともに、上記光時分割多
重化装置により時分割多重交換を行った光信号を入力し
、ｎ等分された光信号を得るファイバカプラと、上記光
時分割多重化装置と同期され、τ／ｎ周期づつ時間をず
らしたサンプリング光パルス信号と合流させる手段と、
光ＡＮＤゲート回路と、該光ＡＮＤゲート回路の出力を
上記サンプリング光パルス信号と同期し、パルス幅がτ
であるホールド光パルス信号に合流させる手段と、時分
割多重前パルス幅の光信号ＡいＡ２．・・・・・・Ａｎ
を得るための光双安定半導体デバイスを備え、それぞれ
複数本ｎの光ファイバ内に伝搬されることを特徴とした
光時分割多重分離化装置を構成したものである。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図は本発明による光時分割多重化装置の一実施例を
示す構成図、第２図は上記実施例におけるレンズアレイ
の説明図、第３図は上記実施例におけるマトリクス型ビ
ームスプリッタの原理説明図、第４図は上記マトリクス
型ビームスプリッタの概略図、第５図（ａ）は上記実施
例におけるレーザアレイの説明図、第５図（ｂ）は上記
レーザ素子の部分拡大図、第６図は光素子入出力特性を
示す図、第７図は上記実施例におけるファイバカプラを
示す説明図、第８図は上記光時分割多重化装置のタイム
チャートを示す図、第９図は本発明による光時分割多重
分離化装置の一実施例を示す構成図、第１０図は上記実
施例における双安定半導体デバイスの光入出力特性を示
す図、第１１図は上記光時分割多重分離化装置のタイム
チャートを示す図、第１２図は上記光時分割多重化装置
および光時分割多重分離化装置を用いた光交換方式の説
明図、第１３図は上記光交換方式の他の例を示す説明図
である。
示す構成図、第２図は上記実施例におけるレンズアレイ
の説明図、第３図は上記実施例におけるマトリクス型ビ
ームスプリッタの原理説明図、第４図は上記マトリクス
型ビームスプリッタの概略図、第５図（ａ）は上記実施
例におけるレーザアレイの説明図、第５図（ｂ）は上記
レーザ素子の部分拡大図、第６図は光素子入出力特性を
示す図、第７図は上記実施例におけるファイバカプラを
示す説明図、第８図は上記光時分割多重化装置のタイム
チャートを示す図、第９図は本発明による光時分割多重
分離化装置の一実施例を示す構成図、第１０図は上記実
施例における双安定半導体デバイスの光入出力特性を示
す図、第１１図は上記光時分割多重分離化装置のタイム
チャートを示す図、第１２図は上記光時分割多重化装置
および光時分割多重分離化装置を用いた光交換方式の説
明図、第１３図は上記光交換方式の他の例を示す説明図
である。
第１図において光ファイバケーブル２７は、１６本の光
ファイバケーブルが４行４列に配列されている。上記光
ファイバケーブル２７をそれぞれ伝搬してきた光信号は
分布屈折率平板マイクロレンズアレイ２８−１に入射し
、それぞれ平行光に変換される。上記マイクロレンズア
レイ２８−１は、例えば第２図に示すような構造を有し
ており、すでによく知られたものである。マイクロレン
ズアレイ２８−１を通過した光はマトリクス型ビームス
プリッタ２９に入るが、マトリクス型ビームスプリッタ
２９は第３図に原理図を示すように、行側から入射した
光信号Ａ−１〜Ａ−１６と、列側から入射した光信ＪＢ
−１〜Ｂ−１６とをそれぞれビームスプリッタ３４−１
〜３４−１６で合流させるものである。例えばビームス
プリッタ３４−１に着目すると、Ａ−１の透過光信号と
Ｂ−１の反射光信号とを合流させて、光信号３５−１を
得る。同様にして３５−２・・・・・・３５−１６の光
信号を得る。第４図はマトリクス型ビームスプリッタ２
９の概略図を示したもので、ガラスブロック３６内にハ
ーフミラ−３４が４枚挿入された構造になっている。第
１図の３０はサンプリング用の光パルスを発振させるレ
ーザアレイであり、例えば内山、伊賀らによるｒＧａＩ
ｎＡｓ／ＩｎＰ面発光２次元レーザアレー」 （昭和６
０年度電子通信学会総合全国大会、＆９３２）を応用す
ることにより、第５図（ａ）に示すような構成のものが
考えられる０面発光レーザ３７−１〜３７−１６が４行
４列に１６個形成されたものである１時分割多重化の方
式は、電気系においてよく知られているように、各チャ
ネルの信号を１フレーム内に１ビツトづつ多重化するピ
ットインタリーブ、１つのチャネルの何ビットかをまと
めて多重化するワードインタリーブなどがあるが、ここ
では簡単のためピットインタリーブの場合を示す、また
フレーム内には同期用の信号等も必要であるが、信号変
換では本質的でないので省いて説明する０面発光レーザ
３７−１〜３７−１６は加入者から送られてきた光信号
パルス幅τに対して、τ／１６周期づつ時間をずらした
サンプリングパルス光を発振させるように構成されてい
る。また、これら１６個の面発光レーザをτ／１６周期
づつずらして発光させる順序を、タイムスロット変換制
御用電子回路部からの交換制御信号によって操作するよ
うにすれば、光交換方式において光時分割多重化装置と
光時間スイッチ部とを一体化した構成を実現でき、時分
割交換を行うことができる。第１図の３１は光ＡＮＤゲ
ートアレイであり、光ＡＮＤゲート素子が４行４列に１
６個配列されている。上記光ＡＮＤゲート素子は、Ｓ、
Ｄ、 Ｓ＋ａｉｔｈなどの「半導体差動利得デバイス
」 （オプチカル・コミュニケーション、ｖｏｌ、５１
゜＆５、ｐ、 ３５７〜ｐ、 ３６２、Ｏｃｔ、 １９
８４）を用いる−ことにより実現可能である。第６図に
上記光素子の入出力特性を示す、すなわち曲線３８に示
されるような光入出力特性において、面発光レーザの出
射光（例えばＢ−１）の光パルス振幅を、入出力め非線
形的変化が生じる光入力レベルの僅かに低い値に設定し
ておき、加入者からの光信号（例えばＡ−１）と合流し
た３５−１の光レベルが上記光入力レベルをこえるよう
に設定すれば、サンプリング光パルスがある時間だけ出
力光パルスを生じることになり、光サンプリングを行う
ことができる。第１図の２８−２は面発光レーザアレイ
３ｏの各々のレーザ出射光を平行光に変換するための分
布屈折率平板マイクロレンズアレイである。また２８−
３も同様に分布屈折率平板マイクロレンズアレイであり
、それぞれの平行光を逆に１６対１型ファイバカプラ３
２の各光ファイバへ集光させるものである。１６対１型
ファイバカプラ３２は第７図に示すように入力側ファイ
バが４行４列のマトリクス状に配列されており、出力側
はテーパ状にひねり、融着、延伸された形状部３９を有
しており、出力側にそれぞれの光が合成されて矢印１９
方向に出射される。上記ファイバカプラは、例えば本発
明者らが提案しているカプラ（「光ファイバ形分配回路
およびその製造方法」、信学技報０ＱＥ８４−１０７、
ｐ、８１〜ｐ、８７．１９８５．１）を応用することに
よって実現できる。
ファイバケーブルが４行４列に配列されている。上記光
ファイバケーブル２７をそれぞれ伝搬してきた光信号は
分布屈折率平板マイクロレンズアレイ２８−１に入射し
、それぞれ平行光に変換される。上記マイクロレンズア
レイ２８−１は、例えば第２図に示すような構造を有し
ており、すでによく知られたものである。マイクロレン
ズアレイ２８−１を通過した光はマトリクス型ビームス
プリッタ２９に入るが、マトリクス型ビームスプリッタ
２９は第３図に原理図を示すように、行側から入射した
光信号Ａ−１〜Ａ−１６と、列側から入射した光信ＪＢ
−１〜Ｂ−１６とをそれぞれビームスプリッタ３４−１
〜３４−１６で合流させるものである。例えばビームス
プリッタ３４−１に着目すると、Ａ−１の透過光信号と
Ｂ−１の反射光信号とを合流させて、光信号３５−１を
得る。同様にして３５−２・・・・・・３５−１６の光
信号を得る。第４図はマトリクス型ビームスプリッタ２
９の概略図を示したもので、ガラスブロック３６内にハ
ーフミラ−３４が４枚挿入された構造になっている。第
１図の３０はサンプリング用の光パルスを発振させるレ
ーザアレイであり、例えば内山、伊賀らによるｒＧａＩ
ｎＡｓ／ＩｎＰ面発光２次元レーザアレー」 （昭和６
０年度電子通信学会総合全国大会、＆９３２）を応用す
ることにより、第５図（ａ）に示すような構成のものが
考えられる０面発光レーザ３７−１〜３７−１６が４行
４列に１６個形成されたものである１時分割多重化の方
式は、電気系においてよく知られているように、各チャ
ネルの信号を１フレーム内に１ビツトづつ多重化するピ
ットインタリーブ、１つのチャネルの何ビットかをまと
めて多重化するワードインタリーブなどがあるが、ここ
では簡単のためピットインタリーブの場合を示す、また
フレーム内には同期用の信号等も必要であるが、信号変
換では本質的でないので省いて説明する０面発光レーザ
３７−１〜３７−１６は加入者から送られてきた光信号
パルス幅τに対して、τ／１６周期づつ時間をずらした
サンプリングパルス光を発振させるように構成されてい
る。また、これら１６個の面発光レーザをτ／１６周期
づつずらして発光させる順序を、タイムスロット変換制
御用電子回路部からの交換制御信号によって操作するよ
うにすれば、光交換方式において光時分割多重化装置と
光時間スイッチ部とを一体化した構成を実現でき、時分
割交換を行うことができる。第１図の３１は光ＡＮＤゲ
ートアレイであり、光ＡＮＤゲート素子が４行４列に１
６個配列されている。上記光ＡＮＤゲート素子は、Ｓ、
Ｄ、 Ｓ＋ａｉｔｈなどの「半導体差動利得デバイス
」 （オプチカル・コミュニケーション、ｖｏｌ、５１
゜＆５、ｐ、 ３５７〜ｐ、 ３６２、Ｏｃｔ、 １９
８４）を用いる−ことにより実現可能である。第６図に
上記光素子の入出力特性を示す、すなわち曲線３８に示
されるような光入出力特性において、面発光レーザの出
射光（例えばＢ−１）の光パルス振幅を、入出力め非線
形的変化が生じる光入力レベルの僅かに低い値に設定し
ておき、加入者からの光信号（例えばＡ−１）と合流し
た３５−１の光レベルが上記光入力レベルをこえるよう
に設定すれば、サンプリング光パルスがある時間だけ出
力光パルスを生じることになり、光サンプリングを行う
ことができる。第１図の２８−２は面発光レーザアレイ
３ｏの各々のレーザ出射光を平行光に変換するための分
布屈折率平板マイクロレンズアレイである。また２８−
３も同様に分布屈折率平板マイクロレンズアレイであり
、それぞれの平行光を逆に１６対１型ファイバカプラ３
２の各光ファイバへ集光させるものである。１６対１型
ファイバカプラ３２は第７図に示すように入力側ファイ
バが４行４列のマトリクス状に配列されており、出力側
はテーパ状にひねり、融着、延伸された形状部３９を有
しており、出力側にそれぞれの光が合成されて矢印１９
方向に出射される。上記ファイバカプラは、例えば本発
明者らが提案しているカプラ（「光ファイバ形分配回路
およびその製造方法」、信学技報０ＱＥ８４−１０７、
ｐ、８１〜ｐ、８７．１９８５．１）を応用することに
よって実現できる。
第８図は上記光時分割多重化装置のタイムチャートを示
したものである。−例として、加入者側からの光信号Ａ
−１、Ａ−２、・・・・・・Ａ−１６は第８図（ａ）の
ような波形とする。上記に対してレーザアレイ３０のＢ
−１、Ｂ−２，・・・・・・Ｂ−１６のサンプリング光
パルスは同図（ｂ）、（ｃ）・・・・・・（ｄ）のよう
にτ／１６周期がずれた光信号を発振させる。
したものである。−例として、加入者側からの光信号Ａ
−１、Ａ−２、・・・・・・Ａ−１６は第８図（ａ）の
ような波形とする。上記に対してレーザアレイ３０のＢ
−１、Ｂ−２，・・・・・・Ｂ−１６のサンプリング光
パルスは同図（ｂ）、（ｃ）・・・・・・（ｄ）のよう
にτ／１６周期がずれた光信号を発振させる。
光ＡＮＤゲート素子にＡ−１とＢ−１，Ａ−２とＢ−２
、・・・・・・Ａ−１６とＢ−１６の合流信号がそれぞ
れ入力することにより、光ＡＮＤゲート素子出力には第
８図（ｅ）に示すＣ−１、Ｃ−２、・旧・・Ｃ−１６の
ようなτ／１６周期づつずれた光信号が生じる。これら
の光信号がファイバカプラ３２内に入力され、その出力
側には上記（ｅ）に示すような時分割多重された光信号
が得られ、矢印１９のように伝搬し、光交換方式の光時
間スイッチ部（第１２図９）に入力される。上記光時間
スイッチ部は例えば第１５図に示したような構成を用い
ることができる。また前記したように、レーザアレイ３
ｏ内の各面発光レーザの発光時間を所望の交換条件、す
なわち時間順序で発光させると、ファイバカプラ３２か
らの時系列光信号は既に時分割交換を行った結果となり
、後記する第１３図に示す構成を実現することができる
。
、・・・・・・Ａ−１６とＢ−１６の合流信号がそれぞ
れ入力することにより、光ＡＮＤゲート素子出力には第
８図（ｅ）に示すＣ−１、Ｃ−２、・旧・・Ｃ−１６の
ようなτ／１６周期づつずれた光信号が生じる。これら
の光信号がファイバカプラ３２内に入力され、その出力
側には上記（ｅ）に示すような時分割多重された光信号
が得られ、矢印１９のように伝搬し、光交換方式の光時
間スイッチ部（第１２図９）に入力される。上記光時間
スイッチ部は例えば第１５図に示したような構成を用い
ることができる。また前記したように、レーザアレイ３
ｏ内の各面発光レーザの発光時間を所望の交換条件、す
なわち時間順序で発光させると、ファイバカプラ３２か
らの時系列光信号は既に時分割交換を行った結果となり
、後記する第１３図に示す構成を実現することができる
。
本発明による光時分割多重分離化装置の一実施例を第９
図に示す。第９図において第１図と同一番号のものは同
じ機能を有するものである。第９図に示すレーザアレイ
４０はレーザアレイ３ｏと同様のものであり、第１１図
（ｄ）に示すようなホールドパルス光を発生するが、上
記レーザアレイ４０は他のレーザアレイ３０と同期がと
られている。４１は双安定半導体デバイスアレイであり
、上記したＳ。
図に示す。第９図において第１図と同一番号のものは同
じ機能を有するものである。第９図に示すレーザアレイ
４０はレーザアレイ３ｏと同様のものであり、第１１図
（ｄ）に示すようなホールドパルス光を発生するが、上
記レーザアレイ４０は他のレーザアレイ３０と同期がと
られている。４１は双安定半導体デバイスアレイであり
、上記したＳ。
Ｄ 、 Ｓ ｌｌ１ｉｔｈの差動利得デバイスの使用条
件を変えることにより得られる。上記双安定半導体デバ
イスアレイ４１の光入出力特性は、第１０図に示すよう
に、光入力信号に対して光出力がヒステリシス特性をも
っている。第９図に示す光時分割多重分離化装置の動作
を第１１図に示すタイムチャートを用いて説明する。光
交換方式（第１２図）の光時間スイッチ部９の出力光信
号２０はファイバカプラ３２内に入射する。マイクロレ
ンズアレイ２８−１に入射したそれぞれの光信号は平行
光に変換され、マトリクス型ビームスプリッタ２９に達
する。上記マトリクス型ビームスプリッタ２９でサンプ
リング光パルスを発振させるレーザアレイ３０の光信号
が合流され、光ＡＮＤゲートアレイ３１に入射する。フ
ァイバカプラ３２の各出射ファイバからの時系列信号は
、例えば第１１図（ａ）のようなもので１時間幅τ内の
１フレーム内に１６チヤネルの信号が１ビツトづつ多重
化されている。第１１図（ｂ）はレーザアレイ３０の１
つのレーザから得るサンプリングパルス波形であり、前
記した光時分割多重化装置の場合と同様に、光ＡＮＤゲ
ートアレイ３１の動作により、同図（ｃ）のような時分
割多重化信号から１チャネル分の信号を抽出した波形が
得られる。
件を変えることにより得られる。上記双安定半導体デバ
イスアレイ４１の光入出力特性は、第１０図に示すよう
に、光入力信号に対して光出力がヒステリシス特性をも
っている。第９図に示す光時分割多重分離化装置の動作
を第１１図に示すタイムチャートを用いて説明する。光
交換方式（第１２図）の光時間スイッチ部９の出力光信
号２０はファイバカプラ３２内に入射する。マイクロレ
ンズアレイ２８−１に入射したそれぞれの光信号は平行
光に変換され、マトリクス型ビームスプリッタ２９に達
する。上記マトリクス型ビームスプリッタ２９でサンプ
リング光パルスを発振させるレーザアレイ３０の光信号
が合流され、光ＡＮＤゲートアレイ３１に入射する。フ
ァイバカプラ３２の各出射ファイバからの時系列信号は
、例えば第１１図（ａ）のようなもので１時間幅τ内の
１フレーム内に１６チヤネルの信号が１ビツトづつ多重
化されている。第１１図（ｂ）はレーザアレイ３０の１
つのレーザから得るサンプリングパルス波形であり、前
記した光時分割多重化装置の場合と同様に、光ＡＮＤゲ
ートアレイ３１の動作により、同図（ｃ）のような時分
割多重化信号から１チャネル分の信号を抽出した波形が
得られる。
上記のような操作がファイバカプラ３２の各出力ファイ
バの出力光について実施され、時分割多重化信号は１６
個の空間的に分割された各チャネル信号に変換される。
バの出力光について実施され、時分割多重化信号は１６
個の空間的に分割された各チャネル信号に変換される。
光ＡＮＤゲートアレイ３１の出力光信号はさらにマトリ
クス型ビームスプリッタ２９に入り、レーザアレイ４０
のホールドパルス光（第１１図（ｄ））と合流ｑて、光
双安定素子アレイ４１の各素子は第１０図のような光入
出力特性を有しているので、ホールドパルス光の振幅を
光双安定素子の入力側で第１０図のＡの値になるように
設定し、各チャネルの信号パルス振幅との和が光双安定
素子の入力側でＢのレベルを超えるようにすれば、入力
パルスがない場合は光双安定素子からの出力はホールド
パルスが存在してもＥ→Ａ−＋Ｅの軌跡をたどるが、入
力パルスがあるとＥＲＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの軌跡をたどり、
入力パルスが消滅してもホールドパルスが存在するかぎ
り光出力が得られる。
クス型ビームスプリッタ２９に入り、レーザアレイ４０
のホールドパルス光（第１１図（ｄ））と合流ｑて、光
双安定素子アレイ４１の各素子は第１０図のような光入
出力特性を有しているので、ホールドパルス光の振幅を
光双安定素子の入力側で第１０図のＡの値になるように
設定し、各チャネルの信号パルス振幅との和が光双安定
素子の入力側でＢのレベルを超えるようにすれば、入力
パルスがない場合は光双安定素子からの出力はホールド
パルスが存在してもＥ→Ａ−＋Ｅの軌跡をたどるが、入
力パルスがあるとＥＲＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの軌跡をたどり、
入力パルスが消滅してもホールドパルスが存在するかぎ
り光出力が得られる。
従ってホールドパルスの終端部に第１１図（ｄ）のよう
なリセット部分を設ければ、光双安定素子４１の出力に
は第１１図（ｅ）のような時分割多重前のパルス幅を有
する光信号が得られ、光多重分離が行われる。そしてマ
イクロレンズアレイ２８−３で集光され、光ファイバ２
７中の１本の光ファイバに入射し加入者側に送られる。
なリセット部分を設ければ、光双安定素子４１の出力に
は第１１図（ｅ）のような時分割多重前のパルス幅を有
する光信号が得られ、光多重分離が行われる。そしてマ
イクロレンズアレイ２８−３で集光され、光ファイバ２
７中の１本の光ファイバに入射し加入者側に送られる。
第１２図および第１３図に本発明による光時分割多重化
装置および光時分割多重分離化装置を用いた光交換方式
の概略図をそれぞれ示す。上記光交換方式の各実施例は
、テレビジョン電話システム等を想定した加入者と子局
交換機間の構成例であり、加入者の数は１６の場合であ
る。第１２図において。
装置および光時分割多重分離化装置を用いた光交換方式
の概略図をそれぞれ示す。上記光交換方式の各実施例は
、テレビジョン電話システム等を想定した加入者と子局
交換機間の構成例であり、加入者の数は１６の場合であ
る。第１２図において。
７は光交換機を示し、−光時分割多重化装置８、光時間
スイッチ部９、光時分割多重分離化装置１０およびタイ
ムスロット変換制御用電子回路部１３からなっている。
スイッチ部９、光時分割多重分離化装置１０およびタイ
ムスロット変換制御用電子回路部１３からなっている。
１−１〜１−１６は各加入者のカメラ装置であり、上記
カメラ装置１−１〜１−１６からの映像情報はそれぞれ
のＥ１０部で光信号に変換され、各光ファイバ５−１〜
５−１６内を矢印１７−１〜１７−１６のように伝搬し
、光時分割多重化装置８にそれぞれ入力される。光時分
割多重化装置８では並列伝送されてきた上記光信号を時
分割多重して光時間スイッチ部９に伝送する６光時間ス
イッチ部９では時分割多重されて送られてきた各回線ご
との光信号を順次光メモリに書き込み、それを読出すと
きに、所望の時間位置になるように時間順序を入れ替え
て読出しを行い時分割交換を実行する。交換された光信
号列は光時分割多重分離化装置１１１０に送り込まれ、
回線ごとに分離されて、所望とする各加入者へ光ファイ
バ６−１〜６−１６を通して矢印１８−１〜１８−１６
のように伝送され、各○／Ｅで電気信号に変換されてモ
ニタ装置２−１〜２−１６に映し出される。タイムスロ
ット変換制御用電子回路部１３の信号は、１４．１５．
１６のように光時分割多重化装置８、光時間スイッチ部
９、光時分割多重分離化装置１０に送り込むことにより
、光信号１９と２０との同期（ビット同期とフレーム同
期）がとられている。
カメラ装置１−１〜１−１６からの映像情報はそれぞれ
のＥ１０部で光信号に変換され、各光ファイバ５−１〜
５−１６内を矢印１７−１〜１７−１６のように伝搬し
、光時分割多重化装置８にそれぞれ入力される。光時分
割多重化装置８では並列伝送されてきた上記光信号を時
分割多重して光時間スイッチ部９に伝送する６光時間ス
イッチ部９では時分割多重されて送られてきた各回線ご
との光信号を順次光メモリに書き込み、それを読出すと
きに、所望の時間位置になるように時間順序を入れ替え
て読出しを行い時分割交換を実行する。交換された光信
号列は光時分割多重分離化装置１１１０に送り込まれ、
回線ごとに分離されて、所望とする各加入者へ光ファイ
バ６−１〜６−１６を通して矢印１８−１〜１８−１６
のように伝送され、各○／Ｅで電気信号に変換されてモ
ニタ装置２−１〜２−１６に映し出される。タイムスロ
ット変換制御用電子回路部１３の信号は、１４．１５．
１６のように光時分割多重化装置８、光時間スイッチ部
９、光時分割多重分離化装置１０に送り込むことにより
、光信号１９と２０との同期（ビット同期とフレーム同
期）がとられている。
第１３図は上記第１２図に示した光時分割多重化装置８
と光時間スイッチ部９とを一体化した光装置２１で構成
した場合を示す。すなわち、上記光装置２１では各加入
者からの並列光信号を時分割多重し。
と光時間スイッチ部９とを一体化した光装置２１で構成
した場合を示す。すなわち、上記光装置２１では各加入
者からの並列光信号を時分割多重し。
時分割多重された光信号を各回線ごとに順次光メモリに
書込み、それを読出すときに所望の時間位置になるよう
に時間順序を入れ替えて読出しを行い、時分割多重と交
換を同一装置内で実行するようにしたものである。
書込み、それを読出すときに所望の時間位置になるよう
に時間順序を入れ替えて読出しを行い、時分割多重と交
換を同一装置内で実行するようにしたものである。
上記のように、本発明では光信号の多重化および分離化
をすべて光で行うため、高速で広帯域信号を取扱うこと
ができる。またすべて光で信号処理を行うことにより、
耐雑音特性を大幅に向上させることが可能である。さら
に小形化、経済化を期することができる。
をすべて光で行うため、高速で広帯域信号を取扱うこと
ができる。またすべて光で信号処理を行うことにより、
耐雑音特性を大幅に向上させることが可能である。さら
に小形化、経済化を期することができる。
本発明は上記実施例に限定されない。例えば加入者数は
１６に限定されず、またレーザダイオードアレイ３０の
代りに発光ダイオードアレイを用いてもよい。また２７
，２８，２９，３０，３１゜３２の光デバイスはマトリ
クス状以外に、−直線状に配置したアレイ状構成でもよ
い。
１６に限定されず、またレーザダイオードアレイ３０の
代りに発光ダイオードアレイを用いてもよい。また２７
，２８，２９，３０，３１゜３２の光デバイスはマトリ
クス状以外に、−直線状に配置したアレイ状構成でもよ
い。
上記のように、本発明による光時分割多重化装置および
光時分割多重分離化装置は、複数本すなわちｎ本の光フ
ァイバケーブル内をそれぞれ伝搬してきた光信号ＡいＡ
２、・・・・・・Ａｎと、該光信号パルス幅τに対して
τ／ｎ周期づつ時間をずらしたサンプリング光パルス信
号Ｂ１、Ｂ２．・・・・・・Ｂｎとを、Ａ、と８１、Ａ
２とＢｚ、・・・・・・ＡｎとＢｎのように合流させる
手段と、上記各合流信号を入力する光ＡＮＤゲート回路
と、該光ＡＮＤゲート回路のそれぞれの出力光信号を入
力して時分割多重化した光信号を得るファイバカプラと
を備えた光時分割多重化装置を得るとともに、上記光時
分割多重化装置により時分割多重交換を行った光信号を
入力し、ｎ等分された光信号を得るファイバカプラと、
上記光時分割多重化装置と同期され、τ／ｎ周期づつ時
間をずらしたサンプリング光信号と合流させる手段と、
光ＡＮＤゲート回路と、該光ＡＮＤゲート回路の出力を
上記サンプリング光パルス信号と同期し、パルス幅がで
であるホールド光パルス信号に合流させる手段と、時分
割多重化前パルス幅の光信号Ａ１、Ａ２、・・・・・・
Ａｎを得て、それぞれ複数本ｎの光ファイバ内に伝搬さ
せる双安定半導体デバイスとを備えて光時分割多重分離
化装置を得たものであるから、上記各装置の構成をすべ
て光化しているため、超高速で広帯域の信号伝送を行う
ことができ、また、従来の電気的な時分割多重化装置お
よび多重分離化装置に比して、耐雑音性を大幅に向上さ
せることができる。さらに、簡単な光デバイスを組合わ
せることによって、より小形な光時分割多重化装置およ
び光時分割多重分離化装置を得ることが可能である。
光時分割多重分離化装置は、複数本すなわちｎ本の光フ
ァイバケーブル内をそれぞれ伝搬してきた光信号ＡいＡ
２、・・・・・・Ａｎと、該光信号パルス幅τに対して
τ／ｎ周期づつ時間をずらしたサンプリング光パルス信
号Ｂ１、Ｂ２．・・・・・・Ｂｎとを、Ａ、と８１、Ａ
２とＢｚ、・・・・・・ＡｎとＢｎのように合流させる
手段と、上記各合流信号を入力する光ＡＮＤゲート回路
と、該光ＡＮＤゲート回路のそれぞれの出力光信号を入
力して時分割多重化した光信号を得るファイバカプラと
を備えた光時分割多重化装置を得るとともに、上記光時
分割多重化装置により時分割多重交換を行った光信号を
入力し、ｎ等分された光信号を得るファイバカプラと、
上記光時分割多重化装置と同期され、τ／ｎ周期づつ時
間をずらしたサンプリング光信号と合流させる手段と、
光ＡＮＤゲート回路と、該光ＡＮＤゲート回路の出力を
上記サンプリング光パルス信号と同期し、パルス幅がで
であるホールド光パルス信号に合流させる手段と、時分
割多重化前パルス幅の光信号Ａ１、Ａ２、・・・・・・
Ａｎを得て、それぞれ複数本ｎの光ファイバ内に伝搬さ
せる双安定半導体デバイスとを備えて光時分割多重分離
化装置を得たものであるから、上記各装置の構成をすべ
て光化しているため、超高速で広帯域の信号伝送を行う
ことができ、また、従来の電気的な時分割多重化装置お
よび多重分離化装置に比して、耐雑音性を大幅に向上さ
せることができる。さらに、簡単な光デバイスを組合わ
せることによって、より小形な光時分割多重化装置およ
び光時分割多重分離化装置を得ることが可能である。
第１図は本発明による光時分割多重化装置の一実施例を
示す構成図、第２図は上記実施例におけるレンズアレイ
の説明図、第３図は上記実施例におけるマトリクス型ビ
ームスプリッタの原理説明図、第４図は上記マトリクス
型ビームスプリッタの概略図、第５図（ａ）は上記実施
例におけるレーザアレイの説明図、第５図（ｂ）は上記
レーザ素子の部分拡大図、第６図は光素子人出方特性を
示す図、第７図は上記実施例におけるファイバカプラを
示す説明図、第８図は上記光時分割多重化装置のタイム
チャートを示す図で、（ａ）は加入者側からの光信号、
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はサンプリング光パルス信号、
（ｅ）は光ＡＮＤゲート素子出力の光信号をそれぞれ示
す図、第９図は本発明による光時分割多重分離化装置の
一実施例を示す構成図、第１０図は上記実施例における
双安定半導体デバイスの先人出方特性を示す図、第１１
図は上記光時分割多重分離化装置のタイムチャートを示
す図で、（ａ）は出射ファイバがらの時系列信号、（ｂ
）はレーザから得られるサンプリングパルス波形、（Ｃ
）は光ＡＮＤゲートから得られる信号波形、（ｄ）はレ
ーザアレイのホールドパルス光、（ｅ）は光双安定素子
の出方光信号をそれぞれ示す図、第１２図は上記光時分
割多重化装置および光時分割多重分離化装置を用いた光
交換方式の説明図、第１３図は上記光交換方式の他の例
を示す説明図、第１４図は従来の光交換方式例の概略を
示す図、第１５図は従来の光交換方式の他の例を示す概
略図である。 １３・・・タイムスロット変換制御用電子回路部２７・
・・光ファイバケーブル ２９・・・マトリクス型ビームスプリッタ３０．４０・
・・面発光レーザアレイ ３１・・・光ＡＮＤゲートアレイ ３２・・・ファイバカプラ
示す構成図、第２図は上記実施例におけるレンズアレイ
の説明図、第３図は上記実施例におけるマトリクス型ビ
ームスプリッタの原理説明図、第４図は上記マトリクス
型ビームスプリッタの概略図、第５図（ａ）は上記実施
例におけるレーザアレイの説明図、第５図（ｂ）は上記
レーザ素子の部分拡大図、第６図は光素子人出方特性を
示す図、第７図は上記実施例におけるファイバカプラを
示す説明図、第８図は上記光時分割多重化装置のタイム
チャートを示す図で、（ａ）は加入者側からの光信号、
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はサンプリング光パルス信号、
（ｅ）は光ＡＮＤゲート素子出力の光信号をそれぞれ示
す図、第９図は本発明による光時分割多重分離化装置の
一実施例を示す構成図、第１０図は上記実施例における
双安定半導体デバイスの先人出方特性を示す図、第１１
図は上記光時分割多重分離化装置のタイムチャートを示
す図で、（ａ）は出射ファイバがらの時系列信号、（ｂ
）はレーザから得られるサンプリングパルス波形、（Ｃ
）は光ＡＮＤゲートから得られる信号波形、（ｄ）はレ
ーザアレイのホールドパルス光、（ｅ）は光双安定素子
の出方光信号をそれぞれ示す図、第１２図は上記光時分
割多重化装置および光時分割多重分離化装置を用いた光
交換方式の説明図、第１３図は上記光交換方式の他の例
を示す説明図、第１４図は従来の光交換方式例の概略を
示す図、第１５図は従来の光交換方式の他の例を示す概
略図である。 １３・・・タイムスロット変換制御用電子回路部２７・
・・光ファイバケーブル ２９・・・マトリクス型ビームスプリッタ３０．４０・
・・面発光レーザアレイ ３１・・・光ＡＮＤゲートアレイ ３２・・・ファイバカプラ
Claims (3)
- （１）複数本すなわちｎ本の光ファイバケーブル内をそ
れぞれ伝搬してきた光信号Ａ＿１、Ａ＿２、・・・・・
・Ａ＿ｎと、上記光信号パルス幅τに対してτ／ｎ周期
づつ時間をずらしたサンプリング光パルス信号Ｂ＿１、
Ｂ＿２、・・・・・・Ｂ＿ｎとを、Ａ＿１とＢ＿１、Ａ
＿２とＢ＿２、・・・・・・Ａ＿ｎとＢ＿ｎのように合
流させる手段と、上記各合流信号を入力する光ＡＮＤゲ
ート回路と、該光ＡＮＤゲート回路のそれぞれの出力光
信号を入力して時分割多重化した光信号を得るファイバ
カプラとを備えた光時分割多重化装置。 - （２）上記サンプリング光パルス信号は、該信号を発光
させる順序を、タイムスロット変換制御用電子回路部か
らの交換制御信号によって操作することを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載した光時分割多重化装置。 - （３）光時分割多重化装置により時分割多重交換を行っ
た光信号を入力し、ｎ等分された光信号を得るファイバ
カプラと、上記光信号を、上記光時分割多重化装置と同
期され、τ／ｎ周期づつ時間をずらしたサンプリング光
パルス信号と合流させる手段と、光ＡＮＤゲート回路と
、該光ＡＮＤゲート回路の出力を上記サンプリング光パ
ルス信号と同期し、パルス幅がτであるホールド光パル
ス信号に合流させる手段と、時分割多重前パルス幅の光
信号Ａ＿１、Ａ＿２、・・・・・・Ａ＿ｎを得て、それ
ぞれ複数本ｎの光ファイバ内に伝搬させる双安定半導体
デバイスとを備えた光時分割多重分離化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25976185A JPS62120797A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 光時分割多重化装置および光時分割多重分離化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25976185A JPS62120797A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 光時分割多重化装置および光時分割多重分離化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62120797A true JPS62120797A (ja) | 1987-06-02 |
Family
ID=17338591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25976185A Pending JPS62120797A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 光時分割多重化装置および光時分割多重分離化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62120797A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0236796A2 (en) * | 1986-03-07 | 1987-09-16 | Hitachi, Ltd. | Optical switching system |
| JPH02182052A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-16 | Nec Corp | 宅内伝送装置 |
| US5339186A (en) * | 1992-11-13 | 1994-08-16 | The University Of Colorado Foundation, Inc. | Optical data packet compressor/decompressor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6058792A (ja) * | 1983-09-10 | 1985-04-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光時分割多重通話路構成方式 |
-
1985
- 1985-11-21 JP JP25976185A patent/JPS62120797A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6058792A (ja) * | 1983-09-10 | 1985-04-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光時分割多重通話路構成方式 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0236796A2 (en) * | 1986-03-07 | 1987-09-16 | Hitachi, Ltd. | Optical switching system |
| JPH02182052A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-16 | Nec Corp | 宅内伝送装置 |
| US5339186A (en) * | 1992-11-13 | 1994-08-16 | The University Of Colorado Foundation, Inc. | Optical data packet compressor/decompressor |
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