JPS62502161A - 光信号処理方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 光信号処理方法および装置　− 〔従来技術〕 情報伝送における光信号の使用が一般的となり、光信号を用いて、複数信号源か らの情報を多重化して伝送することができる。この用途で光信号を使用すること により、ギガビット／秒の速度で情報を伝送できる可能性があるが、このような ビット速度では、まだ入力光信号をその要素チャネル毎に分離することはできな い。

〔発明の開示〕

本発明の第一の発明の光信号処理装置は、ｎチャネル時分割多重化光入力信号を 分離してチャネル対応にｎ個の補助光信号を発生する光多重化分離手段を備え、 さらに、光入力信号のビット速度に関連する周波数（Ｂ）でクロック信号を発生 するクロック信号発生手段と、ｎ個の光種本化素子と、これらの光種本化素子に 光学的に結合され、それぞれに並列に光入力信号を供給する光スプリッタと、上 記クロック信号に応答して、規則的に上記標本化手段を動作させて上記補助光信 号を構成する光信号の標本を送出させる制御手段と、各チャネルに対応する補助 光信号を生じさせる遅延手段とを備える。

同時にすべてのチャネルを標本化できるように遅延手段を構成することが望まし い。

本装置はさらに、補助光信号を対応する電気信号に変換するｎ個の変換手段を備 える。変換手段は一般的な再生器を含む。

変換手段を備えた場合には、ｎ個の光種本化素子をそれぞれ一つの変換手段に光 学的に結合する。

光種本化素子は、電子光学変調器等の光信号変調器を含むと便利遅延手段は光遅 延手段を含むことが望ましい。例えば、遅延手段を光スプリッタとｎ個の光種本 化素子との間に配置し、少な・くともｎ−１個の光種本化素子に供給される光入 力信号の部分に異なる遅延を与え、標本化素子を通過する各信号の部分がそれぞ れのチャネルに対応するように遅延を選択して、光種本化素子が制御手段により 同時に標本化することができる。遅延手段としては、例えば、光スプリッタと標 本化素子との間に長さが異なる光導波路（例えば光ファイバ）を設ける。

他の構成として、遅延手段を光学的な構成とせず、制御手段が連続して標本化素 子を動作させることにより、光種本化素子に供給される光信号が連続的に標本化 される。

遅延手段により与えられる遅延は、多重化入力信号のビット速度を１／Ｔ〔ビッ ト／秒〕として、時間Ｔの整数倍である（等間隔である必要はない）。

変換手段を備えた場合には、クロック信号発生器からｎ分周回路にクロック信号 を供給し、このｎ分周回路の出力を変換手段に接続することが望ましい。

クロック信号発生器は、光入力信号に応答して光入力信号のピント速度を決定し 、対応するクロック信号を発生することが望ましい。

本発明の第二の発明の光信号処理装置は、２チャネル時分割多重化光信号を分離 してチャネル対応に２つの補助光信号を発生する光多重化分離手段を備え、この 光多重化分離手段は、光入力信号のピント速度に関連する周波数でクロック信号 を発生するクロック信号発生手段と、光入力信号を受信する入力ポートと、第一 および第二の出力ポートとを含む第一の結合手段とを含み、この第一の結合手段 はクロック信号に応答して入力ポートを第一または第二の出力ポートに交互に接 続する構成である。

ここで「チャネル」とは、特定のチャネルに補助チャネルが含まれる可能性を含 む。この状況では、完全に分離するために必要なだけ、別の結合手段を第一の結 合手段の出力ポートに接続する。

本発明の光信号処理装置の二つの実施例について図面を参照して説明する。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は本発明第一実施例のブロック構成図である。

第２図は本発明第二実施例のブロック構成図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

第１図に示した装置は光フアイバ再生器１を備え、この光フアイバ再生器１に光 入力信号が供給される。例えば、光入力信号がＢ〔ビット／秒〕で４つのチャネ ルを伝送すると仮定する。光フアイバ再生器１は光入力信号を監視し、信号線２ にＢ　（Ｈｚ）の電気的クロック信号を発生する。光フアイバ再生器１はまた、 以下に説明するマーカを抽出する。

次にこの光入力信号は光ファイバを介して４方向光スプリツタ３に供給され、こ の４方向光スブリフタ３は光信号を並列に４個の電子光学変調器４〜７に供給す る。光信号を単一モード光ファイバ等の光ファイバで導くことが便利である。複 数の変調器をリチウム・ニオベート、ガリウム・インジウム・ヒ素・リンＧａ１ ｎＡｓＰ　等の適当な電子光学材料単一基板に形成することができる。

遅延ユニット８〜１０はこれらを通過する光信号にそれぞれ時間Ｔ。

２Ｔおよび３Ｔの遅延を与え、どの瞬間にも光入力信号の異なる部分を変調器４ 〜７に供給する。遅延ユニット８〜１０により与えられる遅延を選択して、各変 調器４〜７における光入力信号が、どの瞬間にも４つの入力チャネルのうちの同 じ一つに対応する部分となるようにする。この例では、入力チャネルの間隔は元 の多重化信号の間隔と等しいので、Ｔ−１／Ｂ（秒〕とする。

遅延ユニット８〜１０を長さの異なる光ファイバで構成することが便利である。

変調器４〜７は、光入力信号を周期的にそれぞれ再生器１１〜１４に接続する光 スィッチとして動作する。明らかに、変調器４〜７が入力信号をＢ／４〔ビット ／秒〕の速度で再生器１１〜１４に接続する場合には、同じチャネルの連続する ビットがそれぞれ再生器１１〜１４に供給される。

正確に標本化するため、光フアイバ再生器１からのクロック信号を信号線２を経 由して４分周回路１５に供給し、４分周回路１５で周波数Ｂ／４（Ｈｚ）の補助 クロック信号を発生する。この補助クロック信号を標本化回路１６に供給し、こ の標本化回路１６で、周波数Ｂ／４（Ｈｚ）であるがパルス幅が元のクロック信 号のパルス幅１／Ｂに等しいクロック信号を再生する。このクロック信号を同時 に変調器４〜７に供給し、変調器４〜７は、光入力信号の標本を再生器１１〜１ ４に送出する。Ｂ／４（Ｈｚ）の補助クロック信号を同時に再生器１１〜１４に 供給し、再生器１１〜１４は、入力標本化光信号を４個毎に等価な電気信号に変 換する。

この電気信号をマーカ検出・マトリクススイッチ回路１７に供給する。

元の光入力信号は付加的にマーカ、すなわち識別信号を含み、このマーカは、チ ャネルの一つを識別するため、典型的には低レベル（数％）、低周波数（ｋＨｚ ）の信号強度で変調されている。一般的な方法により光フアイバ再生器１でマー カを抽出し、これを電気信号でマーカ検出・マトリクススイッチ回路１７に供給 する。マーカ検出・マトリクススイッチ回路１７は、各入力チャネルを４つのラ イン端末装置ユニット（図示せず）の一つにそれぞれ接続する。

第２図に本発明の第二実施例のブロック構成図を示す。この装置の基本構成要素 は光結合スイッチ１８であり、この光結合スイフチ１８は、二つの入力ポート１ ９．２０および二つの出力ポート２１．２２を備える。光結合スイッチ１８の入 力ボート１９に光入力信号を供給する。光結合スイッチ１８は二つの状態の一方 をとる。第一の状態では、ボート１９をボート２】に接続しくボート２０をボー ト２２に接続する）、第二の状態では、ボート１９をボート２２に接続する（ボ ート２０をボート２１に接続する）。クロック信号発生器（図示せず）が光結合 スイッチ１８の状態を制御する。

最も単純な例として、光入力信号が二つの多重化チャネルを含み、そのピント速 度がＢ〔ビット７秒３士あるとすると、クロック信号発生器は、光結合スイッチ １８の二つの状態をＢ／２（Ｈｚ）の周波数で切り替える。これにより、元のチ ャネルの一方がボート２１から出　。

力され、他方がボート２２から出力される。

さらに複雑な例として、光入力信号が４つの多重化チャネルを含み、そのビット 速度がＢ’　Ｃビット／秒〕である場合には、多重化信号の分離を二段階に行う 。まず光信号を光結合スイッチ１８に供給し、Ｂ’　／　２　（Ｈｚ）の周波数 で光結合スイ・ノチ１８の状態を切り替え、ボート２１から二つの入力チャネル を出力し、ボート２２から他の二つの入力チャネルを出力する。それぞれのボー ト２１．２２をそれぞれ次段の光結合スイッチ（図示せず）に接続し、これらの 光結合スイッチの二つの状態をＢ’　／　４　（）Ｉｚ）の周波数で切り替え、 これにより４つのチャネルを完全に分離する。明らかに、多重チャネル数がいく らでもこの原理を利用できる。

デマルチプレクサの最終的な出力ポートを第１図に示したと同様の再生器に接続 し、この再生器の出力を直接に各ライン端末装置ユニットに接続する。

以上の実施例において、元の多重化信号については、どのような従来方法により 発生させてもよく、また、本願出願人による同日出゛願の「線路伝送装置Ｊ　（ ＰＣＴ／ＧＢ８６１００１２８）に開示したと同等の装置を用いてもよい。

以上の多重化分離装置は、ビット速度が非常に高速の多重化信号、例えば１７ま たは１８〔ギガビフト／秒〕の多重化信号を分離できる。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　！！（Ｅ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣ）Ｉ　 ＲＥＰＯＲＴ　’ＯＮ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．ｎチャネル時分割多重化光入力信号を分離してチャネル対応にｎ個の補助光 信号を発生する光多重化分離手段を備え、この光多重化分離手段は、 光入力信号のビット速度に関連する周波数（Ｂ）でクロック信号を発生するクロ ック信号発生器と、 ｎ個の光標本化素子と、 これらの光標本化素子に光学的に結合され、それぞれに並列に光入力信号を供給 する光スプリッタと、 上記クロック信号に応答して上記光標本化素子を規則的に動作させ、上記補助光 信号を構成している光入力信号の標本を送出させる制御手段と、 上記補助光信号をそれぞれ上記ｎチャネルの一つに対応させる遅延手段と を含む 光信号処理装置。
2. ２．遅延手段は、すべてのチャネルを同時に標本化可能に構成された請求の範囲 第１項に記載の光信号処理装置。
3. ３．光標本化素子は光信号変調器を含む請求の範囲第１項または第２項に記載の 光信号処理装置。
4. ４．遅延手段は光遅延手段を含む請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記 載の光信号処理装置。
5. ５．遅延手段は、光スプリッタとｎ個の光標本化素子との間に配置され、少なく ともｎ−１個の光標本化素子に供給される光入力信号の部分に異なる遅延を与え 、光標本化素子が制御手段により同時に標本化するために、光標本化素子を通過 する各信号の部分がそれぞれのチャネルに対応させる構成である請求の範囲第２ 項に記載の光信号処理装置。
6. ６．補助光信号を対応する電気信号に変換するｎ個の変換手段を備えた請求の範 囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の光信号処理装置。
7. ７．ｎ個の光標本化素子はそれぞれ一つの変換手段に光学的に結合された請求の 範囲第１項に記載の光信号処理装置。
8. ８．クロック信号発生器はｎ分周回路にクロック信号を供給し、このｎ分周回路 の出力が変換手段に接続された請求の範囲第６項または第７項に記載の光信号処 理装置。
9. ９．２チャネル時分割多重化光信号を分離してチャネル対応に２つの補助光信号 を発生する光多重化分離手段を備え、この光多重化分離手段は、 光入力信号のピット速度に関連する周波数でクロック信号を発生するクロック信 号発生手段と、 光入力信号を受信する入力ポートと、第一および第二の出力ポートとを含み、ク ロック信号に応答して上記入力ポートを上記第一または第二の出力ポートに交互 に接続する第一の結合手段とを備えた光信号処理装置。
10. １０．ｎチャネル時分割多重化された光入力信号を処理する光信号処理方法にお いて、 上記光入力信号を光学的に標本化および分離してチャネル対応にｎ個の補助光信 号を発生させること を特徴とする光信号処理方法。