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光時分割多重化方法および装置 外国出願あり

国内特許コード P09A014717
整理番号 DP1318
掲載日 2009年10月23日
出願番号 特願2008-059125
公開番号 特開2009-218772
登録番号 特許第5152789号
出願日 平成20年3月10日(2008.3.10)
公開日 平成21年9月24日(2009.9.24)
登録日 平成24年12月14日(2012.12.14)
発明者
  • 戸田 裕之
出願人
  • 学校法人同志社
発明の名称 光時分割多重化方法および装置 外国出願あり
発明の概要

【課題】光時分割多重化技術において、簡単な構成で、隣接光パルス間の位相差を安定化させる。
【解決手段】光パルスにこれと波長が異なる波長可変レーザ光を合成した信号を遅延手段に入力する(S1)。遅延手段において、入力光信号を2つの光信号に分岐し、分岐した2つの光信号に光路差を生じさせ、これら2つの信号の相互に遅延を与え、それらの光信号を再び合成して多重化光信号を生成する。このとき、分岐した2つの光信号のうちの一方の光路長を微小変動させる(S2)。この一方の光路長の微小変動に伴う波長可変レーザ光に関する遅延手段の出力の変動を測定し(S3)、当該出力が最大または最小となる位置、またはそれら以外の特定の値となる位置で、出力の変動が最小になるように遅延手段の光路差を制御する(S4)。それによって、遅延手段から出力される多重化光信号の隣接パルス間の位相差を安定化する(S5)。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


近年、光通信技術は大量の情報を高速度で伝送する技術として注目されており、その中でも、光時分割多重化技術は、大容量かつ超高速伝送を実現するものとして、波長多重化技術と共に有望視されている。



光時分割多重化技術においては光時分割多重化回路が使用されるが、従来の光時分割多重化回路では、パルス光源から出力される光パルス列が2分岐され、分岐信号がそれぞれ光変調器に入力されて変調される。そして、変調された一方の光信号には遅延手段を介して一定の遅延が付与され、変調された他方の光信号と合成され、多重化光信号が生成される。



この場合、超高速通信を達成するためには、光信号に対して正確な遅延を安定して付与することによって、隣接パルス間の位相差を安定化させねばならない。しかし、光の伝播時間は環境温度等の影響によって揺らぐので、光信号に対して正確な遅延を安定的に付与することは難しかった(例えば、特許文献1参照)。




【特許文献1】特許第3508901号公報

産業上の利用分野


本発明は、光時分割多重化回路、特に、遅延干渉計を用いた光時分割多重化回路に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
光パルスを遅延手段に入力し、入力信号を2つの光信号に分岐し、分岐した2つの光信号に光路差を生じさせて前記2つの光信号の相互に遅延を与え、それらの光信号を再び合成して多重化光信号を生成する時分割多重化方法において、
前記光パルスにこれと波長が異なる波長可変レーザ光を合成して前記遅延手段に入力し、前記分岐した2つの光信号のうちの一方の光路長を予め決定された周波数で微小変動させ、前記波長可変レーザ光に関する前記遅延手段の出力が最大または最小となる位置で、前記出力における前記微小変動の周波数と同じ周波数の成分の変動が最小になるように前記遅延手段の光路差を制御することにより、多重化光信号の隣接パルス間の位相差を安定化させることを特徴とする時分割多重化方法。

【請求項2】
前記遅延手段の光路差の制御を前記波長可変レーザ光に関する前記遅延手段の出力が前記最大となる位置で行う場合には、前記多重化光信号の隣接パルス間の位相差φを、
【数式1】


ここで、nは整数であり、λは光パルスの波長であり、λCWは波長可変レーザ光の波長であり、cは光速度であり、ΔTは多重化光信号の隣接パルス間の間隔(ΔT=ΔL/c:ΔLは光路差)である、
に従って制御し、
前記遅延手段の光路差の制御を前記波長可変レーザ光に関する前記遅延手段の出力が前記最小となる位置で行う場合には、前記多重化光信号の隣接パルス間の位相差φを、
【数式2】


ここで、nは整数であり、λは光パルスの波長であり、λCWは波長可変レーザ光の波長であり、cは光速度であり、ΔTは多重化光信号の隣接パルス間の間隔(ΔT=ΔL/c:ΔLは光路差)である、
に従って制御することを特徴とする請求項1に記載の光時分割多重化方法。

【請求項3】
光パルスおよび波長可変レーザ光を合成する合成手段と、
前記合成手段の出力信号を2つの光信号に分岐し、前記2つの光信号に光路差を生じさせて前記2つの光信号の相互に遅延を与え、それらの2つの光信号を再び合成して多重化光信号を出力する遅延手段と、
前記遅延手段における前記2つの光信号のうちの一方の光路長を微小変動させる光路長変動手段と、
前記遅延手段の出力信号から前記波長可変レーザ光の信号成分を取り出すフィルタ手段と、
前記光路長変動手段によって前記一方の光路長が予め決定された周波数で微小変動せしめられるとき、前記フィルタ手段によって取り出された前記波長可変レーザ光の信号成分の出力が最大または最小となる位置で、当該出力における前記微小変動の周波数と同じ周波数の成分の変動が最小になるように前記光路長変動手段を動作させることにより、前記遅延手段から出力される多重化光信号の隣接パルス間の位相差を安定化させる位相差制御手段と、を備えたことを特徴とする光時分割多重化装置。

【請求項4】
前記位相制御手段は、前記遅延手段の光路差の制御を前記波長可変レーザ光の信号成分の出力が前記最大となる位置において行う場合には、前記多重化光信号の隣接パルス間の位相差φを、
【数式4】


ここで、nは整数であり、λは光パルスの波長であり、λCWは波長可変レーザ光の波長であり、cは光速度であり、ΔTは多重化光信号の隣接パルス間の間隔(ΔT=ΔL/c:ΔLは光路差)である、
に従って制御し、
前記遅延手段の光路差の制御を前記波長可変レーザ光の信号成分の出力が前記最小となる位置において行う場合には、前記多重化光信号の隣接パルス間の位相差φを、
【数式5】


に従って制御することを特徴とする請求項3に記載の光時分割多重化装置。

【請求項5】
前記遅延手段は、
前記合成手段の出力信号を第1の分岐光信号および第2の分岐光信号に分岐して、前記第1の分岐光信号を第1の光路に出射し、前記第2の分岐光信号を第2の光路に出射するビームスプリッターと、
前記第1の光路に設けられ、前記第1の分岐光信号を前記ビームスプリッターに反射する第1のミラーと、
前記第2の光路に設けられ、前記第2の分岐光信号を前記ビームスプリッターに反射する第2のミラーと、を備え、
前記ビームスプリッターは、前記第1のミラーから入射される前記第1の分岐光信号と、前記第2のミラーから入射される前記第2の分岐光信号とを合成し、多重化光信号を出力する遅延干渉計からなっていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の光時分割多重化装置。

【請求項6】
前記光路長変動手段は、前記第1および第2のミラーのいずれか一方の後面に取り付けられ、当該ミラーをそれが関係する前記第1または第2の光路に平行に予め決定された周波数で振動させる圧電素子を有し、
前記位相差制御手段は、
前記フィルタ手段によって取り出された前記波長可変レーザ光の信号成分から前記周波数の成分を抽出する検出器と、
前記検出器からの出力と前記圧電素子への交流電圧との差を抽出する差動アンプ、または前記検出器からの出力と前記圧電素子への交流電圧との和を抽出する加算アンプと、を有していることを特徴とする請求項5に記載の光時分割多重化装置。
産業区分
  • 伝送方式
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008059125thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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