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METHOD AND DEVICE FOR DIRECTLY CONVERTING A TIME SIGNAL INTO A SPACE SIGNAL WITH SUPER HIGH-SPEED commons meetings

Patent code P03A000231
File No. Y00-P105
Posted date Aug 28, 2003
Application number P2000-182667
Publication number P2002-006356A
Patent number P4044271
Date of filing Jun 19, 2000
Date of publication of application Jan 9, 2002
Date of registration Nov 22, 2007
Inventor
  • (In Japanese)小西 毅
  • (In Japanese)一岡 芳樹
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title METHOD AND DEVICE FOR DIRECTLY CONVERTING A TIME SIGNAL INTO A SPACE SIGNAL WITH SUPER HIGH-SPEED commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for realizing a direct super high-speed conversion of a signal form mode from a time signal to a spatial signal.
SOLUTION: Signal pulsed light 3, 3' having a suitable spatial width and a reference ultra-short pulsed light 4 are made incident to a super high-speed optical memory element 2 simultaneously at suitable angles across the optical axis; time waveforms of the signal pulsed light 3, 3' and the reference ultra-short pulsed light 4 are projected on a spatial plane; the interference fringes 5, 5' generated by the interference between spatial projection images of two moving optical waves corresponding to a cross-correlation waveform between the signal pulsed light 3, 3' and the reference ultra-short pulsed light 4 are recorded in the super high-speed memory element 2; a spatial distribution of the self- diffracted light 7, 7' of the reference ultra-short pulsed light generated by the spatial distribution of the recorded interference fringes corresponding to this cross-correlation wave form is image-formed through an image-forming lens 8; and thus the input signal pulsed light 3, 3' are converted into a spatial distribution corresponding to their time waveforms.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


近年、光通信の分野においては、画像や音声、文字データなどを含むマルチメディア情報の実時間伝送を目ざして、時間多重や波長多重などの方法による伝送容量の大容量化が進められているが、その信号形態は基本的に時間信号となっている。そのため、伝送容量の大容量化が進むにつれて、伝送しようとする画像などの空間情報の時間信号化(符合化)と、時間信号化された情報の空間情報への展開(復号化)とを超高速に行うことが必要になってくる。



この時間信号と空間情報との間で信号形態の超高速変換を実現する方法として、1984年に文献1〔 Opt. Spectrosc., Vol. 57, pp. 1-6〕において、分光技術を用いた間接的な方法が提案されている。この方法は、動的なデバイスを用いずに変換が実現できるという利点を持っているが、変換された信号がフーリエ変換された形でしか得られないという問題点がある。したがって、変換後に処理を行う場合、かならずフーリエ変換の関係を介して行う必要があり、時間信号の直接的な処理を行うことはできない。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、極短光パルス時間信号を、フーリエ変換過程などを介することなく、空間信号に直接的かつ超高速に変換する方法および装置に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
空間的に所定の幅をもつ信号パルス光と参照極短パルス光とを用い、超高速光記憶素子の面にその光学軸を挟んで所定の角度で信号パルス光と参照極短パルス光とを同時に入射し、それら入射された信号パルス光と参照極短パルス光の各時間信号波形の移動する空間投影像の干渉によって生じた干渉縞を超高速光記憶素子に記憶させ、その記憶された干渉縞にもとづき参照極短パルス光から生じる自己回折光の空間分布を、元の信号パルス光の時間信号に対応する空間信号出力とする時間信号の空間信号への直接超高速変換方法において、
上記信号パルス光に対する参照極短パルス光の発生タイミングを変えて、超高速光記憶素子の面上に生成される干渉縞の位置と、出力面上の出力空間分布の位置を制御することを特徴とする時間信号の空間信号への直接超高速変換方法。

【請求項2】
 
請求項1において、信号パルス光と参照極短パルス光の空間的な幅は、超高速光記憶素子の面に入射された信号パルス光と参照極短パルス光の各時間信号波形の移動する空間投影像が超高速光記憶素子の面上で干渉して、干渉縞が十分に形成される大きさであることを特徴とする時間信号の空間信号への直接超高速変換方法。

【請求項3】
 
入射された光により透過特性あるいは屈折率を変化させるとともに、変化した状態を保持できる超高速光記憶素子と、超高速光記憶素子の面に、その光学軸に対して所定の角度で信号パルス光を入射させる信号パルス光入射手段と、超高速光記憶素子の面に、その光学軸を挟んで、信号パルス光に対向する方向から所定の角度で、参照極短パルス光を信号パルス光と同時的に入射させる参照極短パルス光入射手段とを備えて、信号パルス光入射手段から入射された信号パルス光と、参照極短パルス光入射手段から入射された参照極短パルス光の各時間信号波形が超高速光記憶素子の面で干渉して生じる干渉縞を超高速光記憶素子に記憶させ、記憶した干渉縞により生成される参照極短パルス光の自己回折光の空間分布を、元の信号パルス光の時間信号に対応する空間信号出力とする時間信号の空間信号への直接超高速変換装置において、
上記信号パルス光に対する参照極短パルス光の発生タイミングを変えて、超高速光記憶素子の面上に生成される干渉縞の位置と、出力面上の出力空間分布の位置を制御する手段を設けたことを特徴とする時間信号の空間信号への直接超高速変換装置。

【請求項4】
 
請求項3において、前記超高速光記憶素子は、多重量子井戸構造を持つ半導体デバイスであることを特徴とする時間信号の空間信号への直接超高速変換装置。

【請求項5】
 
請求項3または請求項4において、生成される参照極短パルス光の自己回折光の空間分布に沿って、複数の光検出素子または複数の光導波路が配設されていることを特徴とする時間信号の空間信号への直接超高速変換装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2000182667thum.jpg
State of application right Registered
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