JPH02158237A - マルチプレクサ、デマルチプレクサおよびホトンスイッチ - Google Patents
マルチプレクサ、デマルチプレクサおよびホトンスイッチInfo
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は電気信号及び光信号の多重化・分離装置に関す
る。
る。
［従来技術の説明］
光学システムは音声、ビデオ及びデータを表す多量の情
報を伝送するために益々使用されてきている。これらの
光学システムの帯域に対する要求は、これらの光学シス
テムが、例えば、有線テレビジョン方式用の多数のチャ
ネルを伝送するために使用されるにしたがって増大し続
けている。将来、これらの光学システムは、高品位テレ
ビ信号が更に一般的なものとなり、そして、提供される
チャネル数が増大し続けるにしたがって更にこれらの要
求に悩まされる可能性がある。これらの装置は光ファイ
バを介して伝送する必要のある情報量に対し益々大きな
荷重を与えている。
報を伝送するために益々使用されてきている。これらの
光学システムの帯域に対する要求は、これらの光学シス
テムが、例えば、有線テレビジョン方式用の多数のチャ
ネルを伝送するために使用されるにしたがって増大し続
けている。将来、これらの光学システムは、高品位テレ
ビ信号が更に一般的なものとなり、そして、提供される
チャネル数が増大し続けるにしたがって更にこれらの要
求に悩まされる可能性がある。これらの装置は光ファイ
バを介して伝送する必要のある情報量に対し益々大きな
荷重を与えている。
同軸ケーブルシステムとは対照的に、光伝送システムの
ほとんどは、決まって情報伝送のためにデジタル信号方
式を使用している。単一の光波搬送システムに多数のデ
ジタル信号を多重化するために使用可能な多重化方式に
は符号分割多重化がある。符号分割多重化は複数の入力
信号が互いに加算される前に各々直交化される方法であ
るので、各信号は後で個々に抽出できる上に、他の信号
の存在によっては劣化されない。抽出は通常相関処理に
より達成される。符号化は通常入力信号を増倍するか又
は入力信号の搬送波を位相変調する特別符号シーケンス
により達成される。
ほとんどは、決まって情報伝送のためにデジタル信号方
式を使用している。単一の光波搬送システムに多数のデ
ジタル信号を多重化するために使用可能な多重化方式に
は符号分割多重化がある。符号分割多重化は複数の入力
信号が互いに加算される前に各々直交化される方法であ
るので、各信号は後で個々に抽出できる上に、他の信号
の存在によっては劣化されない。抽出は通常相関処理に
より達成される。符号化は通常入力信号を増倍するか又
は入力信号の搬送波を位相変調する特別符号シーケンス
により達成される。
光伝送システムで多数の互いに異なる信号を多重化する
他の装置は波長分割多重化方法を使用して各群のデジタ
ル信号がそれぞれの光の波長を変調し、すべての波長が
光ファイバで同時に搬送されるようにしている。
他の装置は波長分割多重化方法を使用して各群のデジタ
ル信号がそれぞれの光の波長を変調し、すべての波長が
光ファイバで同時に搬送されるようにしている。
しかしながら、最良の入手可能な光伝送変調システムの
場合でも、依然として帯域幅拡大に対する要求があり、
そして、多数の別々の信号を搬送する光伝送システムか
ら特定の信号を抽出する満足すべき経済的な装置は存在
しない。この後者の機能は、例えば、有線テレビ信号の
受像機に要求される。
場合でも、依然として帯域幅拡大に対する要求があり、
そして、多数の別々の信号を搬送する光伝送システムか
ら特定の信号を抽出する満足すべき経済的な装置は存在
しない。この後者の機能は、例えば、有線テレビ信号の
受像機に要求される。
［発明の概要］
上記の問題は本発明の原理にしたがって解決され、現状
技術の進歩がなされる。本発明では、例示的には、符号
分割信号および波長（周波数）分割信号が共に光伝送シ
ステム又は光交換システｌ７、により搬送され、そして
、好都合にも、集積デコーダ（ｍｅｒｇｅｄ ｄｅｃｏ
ｄｅｒ）を使用して、その光システムでの任意の波長、
任意の符号によって搬送される信号を抽出する。集積デ
コーダは各々がそれぞれの波長に同調した一群の光変調
器を有している。
技術の進歩がなされる。本発明では、例示的には、符号
分割信号および波長（周波数）分割信号が共に光伝送シ
ステム又は光交換システｌ７、により搬送され、そして
、好都合にも、集積デコーダ（ｍｅｒｇｅｄ ｄｅｃｏ
ｄｅｒ）を使用して、その光システムでの任意の波長、
任意の符号によって搬送される信号を抽出する。集積デ
コーダは各々がそれぞれの波長に同調した一群の光変調
器を有している。
この場合、所望の波長に対応するこれらの光変調器のう
ちの１つだけが活性状態にされる。その光変調器出力は
移相器においてその選択された信号の符号シーケンスと
組み合わされる。移相器の出力が光検出用のＰＩＮホト
ダイオードの入力信号と組み合わされるとき、このＰＩ
Ｎホトダイオードの電気出力はその所望の信号を表す。
ちの１つだけが活性状態にされる。その光変調器出力は
移相器においてその選択された信号の符号シーケンスと
組み合わされる。移相器の出力が光検出用のＰＩＮホト
ダイオードの入力信号と組み合わされるとき、このＰＩ
Ｎホトダイオードの電気出力はその所望の信号を表す。
更に一般的に、エンコーダ及びデコーダのこれらの構成
は電気システム用にも使用することができる。波長及び
周波数は関連しているので、いずれでも参照することが
できる。便宜上、及び、この例示的な実施例はホトン科
学を利用するので、この明細書中では波長なる用語が使
用される。
は電気システム用にも使用することができる。波長及び
周波数は関連しているので、いずれでも参照することが
できる。便宜上、及び、この例示的な実施例はホトン科
学を利用するので、この明細書中では波長なる用語が使
用される。
本発明の１つの態様によれば、符号分割と波長分割とを
組み合わせた変調は波長分割マルチプレクサへの入力と
して作用する複数の符号分割マルチプレクサの組み合わ
せにより達成される。各符号分割マルチプレクサは複数
の移相器を有し、この各移相器は信号入力及び符号シー
ケンス入力を有している。これらの移相器の出力は受動
光結合器で組み合わさる。この受動光結合器は波長分割
マルチプレクサへの複数の入力の１つとして使用される
。波長分割マルチプレクサは各符号分割マルチプレクサ
の出力を受は取るための一連の波長変換器を有する。こ
れら各符号分割マルチプレクサの出力はすべて同一波長
にあり、この一連の波長変換器はこれらの出力を別々の
波長に変換する。
組み合わせた変調は波長分割マルチプレクサへの入力と
して作用する複数の符号分割マルチプレクサの組み合わ
せにより達成される。各符号分割マルチプレクサは複数
の移相器を有し、この各移相器は信号入力及び符号シー
ケンス入力を有している。これらの移相器の出力は受動
光結合器で組み合わさる。この受動光結合器は波長分割
マルチプレクサへの複数の入力の１つとして使用される
。波長分割マルチプレクサは各符号分割マルチプレクサ
の出力を受は取るための一連の波長変換器を有する。こ
れら各符号分割マルチプレクサの出力はすべて同一波長
にあり、この一連の波長変換器はこれらの出力を別々の
波長に変換する。
この波長変換器の各出力は次に受動光結合器で組み合わ
される。
される。
本発明の他の実施例によれば、スイッチは符号分割・波
長分割の組み合わせマルチプレクサを有し、このマルチ
プレクサの出力は複数の符号分割／波長分割デコーダの
入力に結合されている。
長分割の組み合わせマルチプレクサを有し、このマルチ
プレクサの出力は複数の符号分割／波長分割デコーダの
入力に結合されている。
本発明の他の態様によれば、複数の信号を抽出して光伝
送システムに挿入するスイッチは次のごと（構成される
。このスイッチの出力は上記のように複数の集積デコー
ダを使用して抽出される。
送システムに挿入するスイッチは次のごと（構成される
。このスイッチの出力は上記のように複数の集積デコー
ダを使用して抽出される。
入力は加えられて符号分割マルチプレクサの標準出力を
発生し、そして、スイッチの出力に使用されない波長に
符号分割マルチプレクサの波長を変換する。これらの出
力は次に受動結合器によってスイッチの出力に使用され
る入力と組み合わされる。好都合にも、この様な構成に
より多数の信号が加えられ、そして、光伝送システムに
おける一点において抽出することができる。
発生し、そして、スイッチの出力に使用されない波長に
符号分割マルチプレクサの波長を変換する。これらの出
力は次に受動結合器によってスイッチの出力に使用され
る入力と組み合わされる。好都合にも、この様な構成に
より多数の信号が加えられ、そして、光伝送システムに
おける一点において抽出することができる。
本発明の更に他の態様によれば、電気出力である復調器
の出力がデコーダにより発生されるまで複合化過程及び
符号化過程にわたり信号は光領域で維持される。
の出力がデコーダにより発生されるまで複合化過程及び
符号化過程にわたり信号は光領域で維持される。
１つの特定実施例によれば、移相器はニオブ酸リチウム
素子であり、このニオブ酸リチウム素子は移相器の電極
に符号シーケンスを表す電気信号を与えられる。この移
相器では基本的なニオブ酸リチウム結晶がこの結晶を通
過するチタニウム拡散導波部を有している。チタニウム
の表面はその２側面において符号シーケンスを表す電気
信号を含む電極により包囲されている。本発明の１つの
聾様によれば、集積デコーダは広帯域放送信号を受信す
る多数の局に広く配分させることができる。
素子であり、このニオブ酸リチウム素子は移相器の電極
に符号シーケンスを表す電気信号を与えられる。この移
相器では基本的なニオブ酸リチウム結晶がこの結晶を通
過するチタニウム拡散導波部を有している。チタニウム
の表面はその２側面において符号シーケンスを表す電気
信号を含む電極により包囲されている。本発明の１つの
聾様によれば、集積デコーダは広帯域放送信号を受信す
る多数の局に広く配分させることができる。
この様な構成により、多数の伝送信号から所望の信号を
抽出する能力がどの局にも与えられる。
抽出する能力がどの局にも与えられる。
この集積デコーダの他の実施例では、波長を選択する同
調可能な光ファイバ、選択された波長を標準波長に変換
する波長変換器及び所望の信号を選択するために選択さ
れた直交入力シーケンスに応答する移相器を直列に使用
することにより先出力が発生される。
調可能な光ファイバ、選択された波長を標準波長に変換
する波長変換器及び所望の信号を選択するために選択さ
れた直交入力シーケンスに応答する移相器を直列に使用
することにより先出力が発生される。
それ故、本発明の原理によれば、波長（周波数）分割／
符号分割の組み合わせ多重化信号のデマルチプレクサ（
分離装置）は正しい波長を選択する波長選択器を有し、
この波長選択器は選択された波長信号を選択された直交
シーケンスと組み合わせる組み合わせ回路を駆動する。
符号分割の組み合わせ多重化信号のデマルチプレクサ（
分離装置）は正しい波長を選択する波長選択器を有し、
この波長選択器は選択された波長信号を選択された直交
シーケンスと組み合わせる組み合わせ回路を駆動する。
この組み合わせ回路の出力は多重化信号から所望の出力
信号を抽出するために使用される。マルチプレクサは複
数の符号分割マルチプレクサ（この各符号分割マルチプ
レクサは波長変換器を駆動して別々の波長の信号を発生
させる）と、波長変換器の出力どうしを組み合わせ多重
化出力信号を発生する手段を有している。
信号を抽出するために使用される。マルチプレクサは複
数の符号分割マルチプレクサ（この各符号分割マルチプ
レクサは波長変換器を駆動して別々の波長の信号を発生
させる）と、波長変換器の出力どうしを組み合わせ多重
化出力信号を発生する手段を有している。
［実施例］
（１）概要
ホトンスイッチで符号分割多重化（ＣＤＭ）方法を使用
することはティー、グスタフソン（Ｔ。
することはティー、グスタフソン（Ｔ。
Ｋ、Ｇｕｓｔａｆｓｏｎ）とビー、スミス（Ｐ。
Ｓｍ１ｔｈ）による「ホトニックスイッチング（ｈｏｔ
ｏｎｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）’ （本）スブリ
ンガーヴエルラーグ（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ
）、１９８８．ｐｐ、１６７−７０に記載されている。
ｏｎｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）’ （本）スブリ
ンガーヴエルラーグ（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ
）、１９８８．ｐｐ、１６７−７０に記載されている。
ＣＤＭを使用して各入力チャネルを他の入力チャネルと
直交させ、すべての直交化された入力チャネルの和をス
イッチの各出力ポートにあるデコーダに提供できるよう
にすることができる。各ボートにおける実際の出力信号
は適切な符号を選択に使用することによって入力信号の
どの１つにもなるよう選択できる。これは直交符号群の
相関性のために可能である。
直交させ、すべての直交化された入力チャネルの和をス
イッチの各出力ポートにあるデコーダに提供できるよう
にすることができる。各ボートにおける実際の出力信号
は適切な符号を選択に使用することによって入力信号の
どの１つにもなるよう選択できる。これは直交符号群の
相関性のために可能である。
＝０（ｉギｊ）
ここでφ、とφ、は入力ビツトを直交化するためｌ
Ｊ に使用される符号群のメンバであり、Ｔは任意の符号シ
ーケンスの継続期間及び任意の入力ビットの継続期間で
ある。これは入力信号を任意の又は全ての出力（顧客）
に切り替えることができる手段である。従って、結果と
してのスイッチは障害なしに分配可能である。。
Ｊ に使用される符号群のメンバであり、Ｔは任意の符号シ
ーケンスの継続期間及び任意の入力ビットの継続期間で
ある。これは入力信号を任意の又は全ての出力（顧客）
に切り替えることができる手段である。従って、結果と
してのスイッチは障害なしに分配可能である。。
直交符号群を使用するスイッチの基本構造は第１図に示
しである。第１群のｎ個の掛算器の各メンバ１００はそ
れぞれ、入力の１つ、すなわち、入力１、入力２１５９
．入力ｎに接続され、そして、それぞれ−組の直交符号
シーケンスφ１（ｔ）φ２（ｔ）・・・、φ。（１）の
それぞれのメンバーに結合されている。このｎ個の掛算
器の各々の出力は加算回路１０２に接続され、この加算
回路の出力は今度は第２群の掛算器１００に結合されて
いる。この掛算器１００の各々は和信号（即ち、加算回
路１０２の出力）と所望信号を選択する符号シーケンス
のうちの適当なものを入力している。
しである。第１群のｎ個の掛算器の各メンバ１００はそ
れぞれ、入力の１つ、すなわち、入力１、入力２１５９
．入力ｎに接続され、そして、それぞれ−組の直交符号
シーケンスφ１（ｔ）φ２（ｔ）・・・、φ。（１）の
それぞれのメンバーに結合されている。このｎ個の掛算
器の各々の出力は加算回路１０２に接続され、この加算
回路の出力は今度は第２群の掛算器１００に結合されて
いる。この掛算器１００の各々は和信号（即ち、加算回
路１０２の出力）と所望信号を選択する符号シーケンス
のうちの適当なものを入力している。
第２群の各掛算器１００の出力は積分器１０７に接続さ
れる。その出力は選択された信号、即ち、掛算器１００
に加えられた符号化シーケンスに関連する入力を表す。
れる。その出力は選択された信号、即ち、掛算器１００
に加えられた符号化シーケンスに関連する入力を表す。
数学的な用語で云えば、入力信号は各々直交符号群のそ
れぞれの要素により掛は算される。それ故、直交化入力
はφｉ （ｔ）Ｘ入力ビツトとじて表すことができ、こ
の場合、入力ビットはＴの期間の間１又は−１であり、
Ｔ ／ ｎの期間の間φ、（ｔ）−１又は−１である。
れぞれの要素により掛は算される。それ故、直交化入力
はφｉ （ｔ）Ｘ入力ビツトとじて表すことができ、こ
の場合、入力ビットはＴの期間の間１又は−１であり、
Ｔ ／ ｎの期間の間φ、（ｔ）−１又は−１である。
入力がベースバンド信号の場合、出力は入力の帯域幅の
ｎ倍のベースバンド信号となる。
ｎ倍のベースバンド信号となる。
それ故、加算回路への入力は次のごとく表すことができ
る、 −（ｔ）φｉ （ｔ） ここでｍ、（ｔ）は情報（＋１又は−１）であり、φ、
（ｔ）は入力チャネル１用の直交符号である。
る、 −（ｔ）φｉ （ｔ） ここでｍ、（ｔ）は情報（＋１又は−１）であり、φ、
（ｔ）は入力チャネル１用の直交符号である。
第１図の右側の掛算器はここで更にφ、（ｔ）を供給さ
れるので、その出力は次の通りになる。
れるので、その出力は次の通りになる。
φ、（ｔ）φ、（ｔ）を持つ望ましくない交差項ｌ
Ｊ のすべては式１から積分するとＯとなり、かくして第１
図の積分器からの出力は次のごとくなる。
Ｊ のすべては式１から積分するとＯとなり、かくして第１
図の積分器からの出力は次のごとくなる。
−（ｔ）φ？（１）。
はｍｌ （ｔ）となる。
第１図の第１ブロツクの掛算器１００ ｔｌ５１つに入
る入力が光学的な形の場合、−船釣にはこの入力はオン
−オフキーイング即ち位相偏移キーイ〉グ（ＰＳＫ）と
してすでに変調されている。φ１（１）の波形は各情報
ビットごとに繰り返されるので、左側の掛算器の出力は
いずれももφ、（ｔ）により決定される速度で変調され
たＰＳＫ信号（゛ある。これが生じるのは、φ、（ｔ）
が＋１または−１のいずれかを入力に掛は算するからで
ある。
る入力が光学的な形の場合、−船釣にはこの入力はオン
−オフキーイング即ち位相偏移キーイ〉グ（ＰＳＫ）と
してすでに変調されている。φ１（１）の波形は各情報
ビットごとに繰り返されるので、左側の掛算器の出力は
いずれももφ、（ｔ）により決定される速度で変調され
たＰＳＫ信号（゛ある。これが生じるのは、φ、（ｔ）
が＋１または−１のいずれかを入力に掛は算するからで
ある。
ＰＳＫ信号は光搬送波ｃｏｓω ｔを式２で使用するこ
とによりあられすことができ、式２はφ。
とによりあられすことができ、式２はφ。
（ｔ）ｍ−（ｔ）ｃｏｓω を−±ｃ０５１）ｔｌ
ＣＣとなり
、そして式４はつぎのごとくなる。
ＣＣとなり
、そして式４はつぎのごとくなる。
これは、光搬送波が光情報信号よりも相当に太きい場合
にほぼ掛算器に等しくなる正ドープー真性−負ドーブ（
ＰＩＮ’）ホトダイオード内へ光情報信号と光搬送波の
両方を注入することによって・光信号のコヒーレント検
出が行われるからである。
にほぼ掛算器に等しくなる正ドープー真性−負ドーブ（
ＰＩＮ’）ホトダイオード内へ光情報信号と光搬送波の
両方を注入することによって・光信号のコヒーレント検
出が行われるからである。
出力積分器の後ではｍ ｉ （ｔ ） ／ ２−±
１／２゜これは所望の極性の入力信号を１／２倍した電
気領域信号である。出力信号を光領域のままに留めてお
くことが望ましいときがよくあるが、次の技術はこの目
的を達成するために使用可能である。
１／２゜これは所望の極性の入力信号を１／２倍した電
気領域信号である。出力信号を光領域のままに留めてお
くことが望ましいときがよくあるが、次の技術はこの目
的を達成するために使用可能である。
入力が光学的な形の場合、位相偏移キーイング（ＰＳＫ
）がコヒーレントな光通信には好適であるが、この入力
は一般的にはオンオフキーイング（強度変調）としてす
でに変調されている。いずれの場合でも、第１図のベー
スバンドシステムよりはむしろ帯域通過システムが要求
される。φ。
）がコヒーレントな光通信には好適であるが、この入力
は一般的にはオンオフキーイング（強度変調）としてす
でに変調されている。いずれの場合でも、第１図のベー
スバンドシステムよりはむしろ帯域通過システムが要求
される。φ。
（１）の波形は各ビットごとに繰り返されるので、第１
図で新しく帯域通過形態とした左側の掛算器の出力はい
ずれもφ、（ｔ）により決定される速度で変調されるＰ
ＳＫ信号である。これが起るのはφ、（ｔ）が＋１又は
−１のいずれかを入力信号に掛けるからである。ＰＳＫ
信号の場合、式２％式％ −±ｃｏｓω ｔとなり、帯域通過形態とした出力積分
器あとでの式４は次ぎの如くなる。
図で新しく帯域通過形態とした左側の掛算器の出力はい
ずれもφ、（ｔ）により決定される速度で変調されるＰ
ＳＫ信号である。これが起るのはφ、（ｔ）が＋１又は
−１のいずれかを入力信号に掛けるからである。ＰＳＫ
信号の場合、式２％式％ −±ｃｏｓω ｔとなり、帯域通過形態とした出力積分
器あとでの式４は次ぎの如くなる。
これは所望極性入力を変調したものである。実際に光領
域で遂行する構成では、一定の情報ビット間隔内で繰り
返される高周波直交符号による制御下で高周波ＰＳＫ光
信号を作るために移相器を使用することができる。さら
に入力と出力との間に連続光通路を維持することが望ま
れる場合、デコーダは次段に狭帯域光フィルタを有する
別の移相器とすることもできる。
域で遂行する構成では、一定の情報ビット間隔内で繰り
返される高周波直交符号による制御下で高周波ＰＳＫ光
信号を作るために移相器を使用することができる。さら
に入力と出力との間に連続光通路を維持することが望ま
れる場合、デコーダは次段に狭帯域光フィルタを有する
別の移相器とすることもできる。
このことは数学的な要素の代りに物理的な要素を示す第
２図に示しである。第１図の掛算器１００に等価な移相
器１０１の各々は別個の直交シーケンスφ （ｔ）、φ
（１）１．、、φ （１）１ ２
ｎ により制御される。移相器１０１の出力は、第１図の加
算器１０２に相当する受動結合器１０３に結合されてい
る。受動結合器１０３の出力は受動分割器１０５の入力
に結合され、この受動分割器１０５の出力は第２群の移
相器１０１の入力となっている。第２群の移相器１０１
の各々の出力は光学的に選択及び増幅を行なう回路１０
８に接続されている。
２図に示しである。第１図の掛算器１００に等価な移相
器１０１の各々は別個の直交シーケンスφ （ｔ）、φ
（１）１．、、φ （１）１ ２
ｎ により制御される。移相器１０１の出力は、第１図の加
算器１０２に相当する受動結合器１０３に結合されてい
る。受動結合器１０３の出力は受動分割器１０５の入力
に結合され、この受動分割器１０５の出力は第２群の移
相器１０１の入力となっている。第２群の移相器１０１
の各々の出力は光学的に選択及び増幅を行なう回路１０
８に接続されている。
もしもこの種の符号スイッチに対してさらに多くの入力
を加えることが要求される場合、この符合スイッチの帯
域要件を比例的に増加することが必要である。従って、
スイッチの入力規模はこのスイッチを実際に構成するた
めに用いられる個々の要素の帯域幅により制限される。
を加えることが要求される場合、この符合スイッチの帯
域要件を比例的に増加することが必要である。従って、
スイッチの入力規模はこのスイッチを実際に構成するた
めに用いられる個々の要素の帯域幅により制限される。
このスイッチの出力の大きさは結合器１０３に関連する
損失及び受動分割器１０５内で分割するパワーにより制
限される。
損失及び受動分割器１０５内で分割するパワーにより制
限される。
多数の入力チャネルを収容する必要のあるスイッチまた
は伝送システムを設計する１つの方策は入力チャネルを
各群がｎ個のチャネルよりなるｍ群にグｔｐ−ブ化する
ことである。このスイッチが取り扱い得る入力チャネル
の全体数はｎＸｍに等しい。ｎ個のチャネルよりなる各
群ごとに１個のＣＤマルチプレクサが利用される。そし
て、ｎは実際の構成に使用される技術の帯域幅と一致す
る高周波動作を行うように選ばれる。この試みにより、
ｎｘｍ個の入力をもつスイッチを実際に構成するに必要
な回路の速度要件、従って、帯域幅はｎ個の人力ＣＤマ
ルチプレクサに対する要件に等しくなり、ｎｘｍ個の入
力を取り扱う必要のあるＣＤマルチプレクサの速度に比
較してｍ分の１に速度が減少する。ＣＤマルチプレクサ
１０９は第３図に示してあり、これは複数の移相器１０
１と１個の受動結合器１０３を有している。
は伝送システムを設計する１つの方策は入力チャネルを
各群がｎ個のチャネルよりなるｍ群にグｔｐ−ブ化する
ことである。このスイッチが取り扱い得る入力チャネル
の全体数はｎＸｍに等しい。ｎ個のチャネルよりなる各
群ごとに１個のＣＤマルチプレクサが利用される。そし
て、ｎは実際の構成に使用される技術の帯域幅と一致す
る高周波動作を行うように選ばれる。この試みにより、
ｎｘｍ個の入力をもつスイッチを実際に構成するに必要
な回路の速度要件、従って、帯域幅はｎ個の人力ＣＤマ
ルチプレクサに対する要件に等しくなり、ｎｘｍ個の入
力を取り扱う必要のあるＣＤマルチプレクサの速度に比
較してｍ分の１に速度が減少する。ＣＤマルチプレクサ
１０９は第３図に示してあり、これは複数の移相器１０
１と１個の受動結合器１０３を有している。
第４図はｍ個のＣＤマルチプレクサ１０９（この各々は
第３図に示したようにｎ個の入力を有する）、第６図に
関して後述する波長分割（ＷＤ）マルチプレクサ２０１
、及び第７図に関して後述する組み合わせになるに個の
異なる波長／符合分割デマルチプレクサ２０５にＷＤマ
ルチプレクサ２０１の出力を分配する受動分割器１０５
を有するｎＸｍスイッチを示す。出力ポートの数には波
長分割マルチプレクサ２０１及び受動分割器１０５から
のファンアウト能力により制限される。もしも受動分割
器１０５が各出力ポートに充分なパワーを提供できない
場合、パワーを増大するために光増幅が使用される。
第３図に示したようにｎ個の入力を有する）、第６図に
関して後述する波長分割（ＷＤ）マルチプレクサ２０１
、及び第７図に関して後述する組み合わせになるに個の
異なる波長／符合分割デマルチプレクサ２０５にＷＤマ
ルチプレクサ２０１の出力を分配する受動分割器１０５
を有するｎＸｍスイッチを示す。出力ポートの数には波
長分割マルチプレクサ２０１及び受動分割器１０５から
のファンアウト能力により制限される。もしも受動分割
器１０５が各出力ポートに充分なパワーを提供できない
場合、パワーを増大するために光増幅が使用される。
波長分割マルチプレクス動作（ＷＤＭ）は光領域での周
波数分割マルチプレクス動作に与えられた用語であるが
、周波数と波長とは関連しているので電気領域で使用す
ることもできる。コヒーレントな光波通信の使用による
ＷＤＭには大きな利点が存在する。主な理由は、高い選
択性を持つフィルタ動作要件を光検出器後の電気領域に
おいて達成することができるので、潜在的に多数のチャ
ネルを多重化し、且つ、後で分離できるからである。こ
れにより光領域において高選択性の必要が回避される。
波数分割マルチプレクス動作に与えられた用語であるが
、周波数と波長とは関連しているので電気領域で使用す
ることもできる。コヒーレントな光波通信の使用による
ＷＤＭには大きな利点が存在する。主な理由は、高い選
択性を持つフィルタ動作要件を光検出器後の電気領域に
おいて達成することができるので、潜在的に多数のチャ
ネルを多重化し、且つ、後で分離できるからである。こ
れにより光領域において高選択性の必要が回避される。
しかしながら、もしも多数の入力を持つスイッチ又は伝
送システムが必要な場合、多数の安定した光源を用いて
各入力チャネルを別の波長に変換し、各入力を他の入力
とそれぞれ直交させる必要がある。このスイッチ又は伝
送システムの出力は光信号のコヒーレントな検出により
選択される。これには適当な周波数（波長）及び位相で
あるコヒーレントな搬送波が必要となる。更に、適当に
位相ロック可能な多数の同調可能レーザ及び復調用の各
出力ポートでの各安定な複製周波数（波長）の多重化が
必要となる。
送システムが必要な場合、多数の安定した光源を用いて
各入力チャネルを別の波長に変換し、各入力を他の入力
とそれぞれ直交させる必要がある。このスイッチ又は伝
送システムの出力は光信号のコヒーレントな検出により
選択される。これには適当な周波数（波長）及び位相で
あるコヒーレントな搬送波が必要となる。更に、適当に
位相ロック可能な多数の同調可能レーザ及び復調用の各
出力ポートでの各安定な複製周波数（波長）の多重化が
必要となる。
ＣＤＭ及びＷＤＭ技術の両方を利用すると、この両方が
１つの共通検波器（Ｐ Ｉ Ｎ）を共有することができ
、且つ、第４図に示したように単一のスイッチにこれら
２つの技術を組み合わせることによって変調及び検波に
必要な精密レーザの数をｎ分の１に減少することができ
る利点がある。
１つの共通検波器（Ｐ Ｉ Ｎ）を共有することができ
、且つ、第４図に示したように単一のスイッチにこれら
２つの技術を組み合わせることによって変調及び検波に
必要な精密レーザの数をｎ分の１に減少することができ
る利点がある。
ＷＤマルチプレクサからの出力ファイバはｍ個の波長を
搬送し、各波長はｎ個のＣＤＭ入カチャネルで変調され
る。従って、どの出力もスイッチへの全部でｎＸｍ個の
入力で与えられる。スイッチは分配能力を有する。更に
、ＣＤＭの速度要件とＷＤＭに必要な精密レーザの数は
両方ともＣＤＭとＷＤＭを組み合わせ又は集積すること
により適度なものとされる。この集積ＣＤ／ＷＤ構造を
考慮するまえに、第４図に示した基本構造を使用して、
ＷＤマルチプレクサを非閉塞空間スイッチ（ｎｏｎ−ｂ
ｌｏｃｋｉｎｇ ５ｐａｃｅ ５ｗ１ｔｃｈ）に置き換
えることによって符号分割／空間分割（ＣＤ／ＳＤ）ス
イッチを作ることもできる。次に、第４図の右側の分割
装置はまさにＣＤ用のものであり、その出力は所望によ
り、光学的な形に留めることができる。
搬送し、各波長はｎ個のＣＤＭ入カチャネルで変調され
る。従って、どの出力もスイッチへの全部でｎＸｍ個の
入力で与えられる。スイッチは分配能力を有する。更に
、ＣＤＭの速度要件とＷＤＭに必要な精密レーザの数は
両方ともＣＤＭとＷＤＭを組み合わせ又は集積すること
により適度なものとされる。この集積ＣＤ／ＷＤ構造を
考慮するまえに、第４図に示した基本構造を使用して、
ＷＤマルチプレクサを非閉塞空間スイッチ（ｎｏｎ−ｂ
ｌｏｃｋｉｎｇ ５ｐａｃｅ ５ｗ１ｔｃｈ）に置き換
えることによって符号分割／空間分割（ＣＤ／ＳＤ）ス
イッチを作ることもできる。次に、第４図の右側の分割
装置はまさにＣＤ用のものであり、その出力は所望によ
り、光学的な形に留めることができる。
２、符号分割／波長分割構造
基本的な集積型の符号／波長分割構造は第４図に示しで
ある。第３図に詳しく示した符号分割マルチプレクサ１
０９は、直交符号群の１つの符号を利用し、ビット期間
の半分は同位相で他の半分が１８０度位相がずれるよう
に光搬送波を移相することによって各情報ビットを変調
することにより動作させることができる。この移相は各
入力チャネルごとに直交符号群からの１つの独特なシー
ケンスにより制御される。この結果化ずる信号は符号が
論理０の間は同相であり、符号が論理１の間には移相が
ずれる。これが位相偏移キーイング（ＰＳＫ）変調であ
る。これが生じるのはφ信号の極性のためであり、かく
して、２つ状□態は±１である。到来の搬送波が＋１倍
されるとき、その位相は変化せず、−１倍されると１８
０°の移相が行われる。従って、第３図の移相回路１０
１は第１図に示した掛算器１００に等価である。次に、
移相器１０１でＰＳＫ変調されたすべての入力信号は第
１図の加算器１０２に匹敵するＣＤマルチプレクサ１０
９を形成する受動結合器１０３で互いに加算される。
ある。第３図に詳しく示した符号分割マルチプレクサ１
０９は、直交符号群の１つの符号を利用し、ビット期間
の半分は同位相で他の半分が１８０度位相がずれるよう
に光搬送波を移相することによって各情報ビットを変調
することにより動作させることができる。この移相は各
入力チャネルごとに直交符号群からの１つの独特なシー
ケンスにより制御される。この結果化ずる信号は符号が
論理０の間は同相であり、符号が論理１の間には移相が
ずれる。これが位相偏移キーイング（ＰＳＫ）変調であ
る。これが生じるのはφ信号の極性のためであり、かく
して、２つ状□態は±１である。到来の搬送波が＋１倍
されるとき、その位相は変化せず、−１倍されると１８
０°の移相が行われる。従って、第３図の移相回路１０
１は第１図に示した掛算器１００に等価である。次に、
移相器１０１でＰＳＫ変調されたすべての入力信号は第
１図の加算器１０２に匹敵するＣＤマルチプレクサ１０
９を形成する受動結合器１０３で互いに加算される。
移相器はチタニウムチャネルの一部に近い表面に金属電
極をもつニオブ酸リチウムのチタニウム拡散導波路によ
り実現することができる。電気信号がこの電極に加えら
れると、材料の屈折率が変化する。これにより導波部を
伝ばんする光信号には所望の移相が行われる。
極をもつニオブ酸リチウムのチタニウム拡散導波路によ
り実現することができる。電気信号がこの電極に加えら
れると、材料の屈折率が変化する。これにより導波部を
伝ばんする光信号には所望の移相が行われる。
第５図はこの光信号の位相偏移キーイング用のニオブ酸
リチウム移相器を示す。ニオブ酸リチウム結晶５０３は
その長さに沿って狭く且つ浅いチタニウム非拡散導波路
５０５を有している。この導波路は２つの側面を、電気
変調信号に結合された電極５０７と５０８により包囲さ
れている。光入力信号はこの導波路の一端°に注入され
、出力はその他端に現れる。
リチウム移相器を示す。ニオブ酸リチウム結晶５０３は
その長さに沿って狭く且つ浅いチタニウム非拡散導波路
５０５を有している。この導波路は２つの側面を、電気
変調信号に結合された電極５０７と５０８により包囲さ
れている。光入力信号はこの導波路の一端°に注入され
、出力はその他端に現れる。
移相器の出力は位相偏移キーイング（Ｐ Ｓ Ｋ）され
た光信号である。到来信号の位相を制御する各直交符号
ワードは正確に情報ビットの期間継続し、それに続くす
べての後続情報ビットの期間に繰り返される。符号化さ
れた各入力チャネルの帯域幅は直交符号群の長さのビッ
ト数に等しい係数倍される。しかしながら、すべての符
号化された入力チャネルは同一のスペクトル密度（周波
数範囲）を占有する。すべての符号化されたチャネルは
互いに加えられて、後で、各符号化チャネルを符号化に
使用された符号群の中の該当符号と相関づけることによ
って分離することができる。このことは式４により示唆
される。これはいずれか所望の入力を選択するスイッチ
の出力部で行われる。
た光信号である。到来信号の位相を制御する各直交符号
ワードは正確に情報ビットの期間継続し、それに続くす
べての後続情報ビットの期間に繰り返される。符号化さ
れた各入力チャネルの帯域幅は直交符号群の長さのビッ
ト数に等しい係数倍される。しかしながら、すべての符
号化された入力チャネルは同一のスペクトル密度（周波
数範囲）を占有する。すべての符号化されたチャネルは
互いに加えられて、後で、各符号化チャネルを符号化に
使用された符号群の中の該当符号と相関づけることによ
って分離することができる。このことは式４により示唆
される。これはいずれか所望の入力を選択するスイッチ
の出力部で行われる。
しかしながら、第４図の中央ブロックである波長マルチ
プレクサ２０１をまず説明する。
プレクサ２０１をまず説明する。
第６図に詳細に示した波長マルチプレクサ２０１の機能
は受動結合器１０３により加算的に結合された複数の波
長変換器５０１を用いて入力チャネルの波長を伝送用に
使用される値λ 恐らく、０ゝ １．３又は１．５μｍ１から波長の多重化のために選択
された値λ 番・憂λ の１つに移すこと１ｍ である。ＷＤマルチプレクサの出力は各ＣＤマルチプレ
クサからの出力の和を含む単一の光信号であり、各ＣＤ
マルチプレクサの出力はこのＣＤマルチプレクサにより
所定の波長に変換されている。
は受動結合器１０３により加算的に結合された複数の波
長変換器５０１を用いて入力チャネルの波長を伝送用に
使用される値λ 恐らく、０ゝ １．３又は１．５μｍ１から波長の多重化のために選択
された値λ 番・憂λ の１つに移すこと１ｍ である。ＷＤマルチプレクサの出力は各ＣＤマルチプレ
クサからの出力の和を含む単一の光信号であり、各ＣＤ
マルチプレクサの出力はこのＣＤマルチプレクサにより
所定の波長に変換されている。
第４図のＷＤマルチプレクサ２０１からの出力信号は受
動分割器１０５により、それぞれ等しい重み付けを有す
る信号に分割され各デマルチプレクサ２０５ごとに１つ
ずつ供給される。各デマルチプレクサ２０５は波長λ０
・・・λｍを表す入力とに個の符号シーケンスφｉ （
ｔ） （ｔ）’ φｉ （２） （ｔ）・・・・
・ φ１（Ｋ）（ｔ）′）１つである選択された符号シ
ーケンスを有する。各デマルチプレクサ２０５はそれぞ
れに付随するレーザ・電子回路２０７を駆動して光出力
を発生させる。この出力回路は、１つの検波器に符号分
割処理と波長分割処理の両方のデマルチプレクス動作を
併せ持たせている。
動分割器１０５により、それぞれ等しい重み付けを有す
る信号に分割され各デマルチプレクサ２０５ごとに１つ
ずつ供給される。各デマルチプレクサ２０５は波長λ０
・・・λｍを表す入力とに個の符号シーケンスφｉ （
ｔ） （ｔ）’ φｉ （２） （ｔ）・・・・
・ φ１（Ｋ）（ｔ）′）１つである選択された符号シ
ーケンスを有する。各デマルチプレクサ２０５はそれぞ
れに付随するレーザ・電子回路２０７を駆動して光出力
を発生させる。この出力回路は、１つの検波器に符号分
割処理と波長分割処理の両方のデマルチプレクス動作を
併せ持たせている。
デマルチプレクサ２０５の回路は第７図に示しである。
この回路はｍ個の光変調器７０１を有し、この光変調器
の各々には波長λ１・・ □λの うちの１つが入力される。そして、各々に与えられた制
御信号によってこれらの光変調器の選択された１つのみ
がオンされる。これらの光変調器は本発明の実施例では
ニオブ酸リチウム光変調器である。これらの光変調器の
出力は受動結合器１０３で結合され、この受動器結合器
１０３は移相器１０１に結合され、この移相器１０１の
他方の入力は選択された符号シーケンスである。この移
相器の出力は次ぎにＰＩＮ検波器７０７に結合され、こ
のＰＩＮ検波器７０７はこの信号を先の組み合わせ光入
力信号に作用させて選択された電気出力を発生する。こ
の電気信号は次ぎにレーザ電子回路２０７（第４図）に
与えられる。このレーザ電子回路２０７は、フィルタ動
作し、増幅動作及びこのレーザ電子回路２０７に含まれ
るレーザダイオードの駆動動作を行なう適当な公知の電
子回路を含んでいる。
の各々には波長λ１・・ □λの うちの１つが入力される。そして、各々に与えられた制
御信号によってこれらの光変調器の選択された１つのみ
がオンされる。これらの光変調器は本発明の実施例では
ニオブ酸リチウム光変調器である。これらの光変調器の
出力は受動結合器１０３で結合され、この受動器結合器
１０３は移相器１０１に結合され、この移相器１０１の
他方の入力は選択された符号シーケンスである。この移
相器の出力は次ぎにＰＩＮ検波器７０７に結合され、こ
のＰＩＮ検波器７０７はこの信号を先の組み合わせ光入
力信号に作用させて選択された電気出力を発生する。こ
の電気信号は次ぎにレーザ電子回路２０７（第４図）に
与えられる。このレーザ電子回路２０７は、フィルタ動
作し、増幅動作及びこのレーザ電子回路２０７に含まれ
るレーザダイオードの駆動動作を行なう適当な公知の電
子回路を含んでいる。
受動分割器１０５は必要な数のデマルチプレクサを駆動
するエネルギを充分には提供しなくてもよい。この場合
、光増幅器が受動分割器１０５への入力点に設けること
が要求されよう。進行波光増幅器、即ち、ファプリーベ
ローの光増幅器は必要な増幅を行うことができる。これ
はジー、アイゼンスタイン（Ｇ、Ｅｉｓｅｎｓｔｅｉｎ
）外による「メジャーメント オン ザ ゲイン スペ
クトラム オン ニヤートラベリングウェーブアンド
ファプリーベロー セミコンダクタ オプティカル ア
ンプリファイアズ アット １゜５ ａ ｍ （Ｍｅａ
ｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｒ ｔｈｅ Ｇａ１ｎ Ｓｐｅ
ｃｔｒｕｍ ｏｆＮｅａｒ−Ｔｒａｖｅｌ］Ｉｎｇ
νａｗｅ ａｎｄ Ｐａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ ５
ｅｓｉｃ。
するエネルギを充分には提供しなくてもよい。この場合
、光増幅器が受動分割器１０５への入力点に設けること
が要求されよう。進行波光増幅器、即ち、ファプリーベ
ローの光増幅器は必要な増幅を行うことができる。これ
はジー、アイゼンスタイン（Ｇ、Ｅｉｓｅｎｓｔｅｉｎ
）外による「メジャーメント オン ザ ゲイン スペ
クトラム オン ニヤートラベリングウェーブアンド
ファプリーベロー セミコンダクタ オプティカル ア
ンプリファイアズ アット １゜５ ａ ｍ （Ｍｅａ
ｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｒ ｔｈｅ Ｇａ１ｎ Ｓｐｅ
ｃｔｒｕｍ ｏｆＮｅａｒ−Ｔｒａｖｅｌ］Ｉｎｇ
νａｗｅ ａｎｄ Ｐａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ ５
ｅｓｉｃ。
ｎｄｕｃｔｏｒ ０ｐｔ１ｃａｌ Ａｌ１ｐＨｆｉｅｒ
ｓ ａｔ １．５ ｕｓ） 、インターナショナル ジ
ャーナル オン エレクトロニクス（Ｉｎｔｅｒｎａｔ
ｌｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ）、ｖｏｌ、６０、Ｎｏ、ｌ １９８６、ｐｐ
、１１３〜１２１に記載されている。
ｓ ａｔ １．５ ｕｓ） 、インターナショナル ジ
ャーナル オン エレクトロニクス（Ｉｎｔｅｒｎａｔ
ｌｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ）、ｖｏｌ、６０、Ｎｏ、ｌ １９８６、ｐｐ
、１１３〜１２１に記載されている。
ＰＩＮダイオード、即ち、アバランシェホトダイオード
（ＡＰＤ）７０７ （第７図）は両多重化信号（ＣＤ及
びＷＤの両方）を同時にデマルチプレクスするに必要な
コヒーレント検波を行うために使用される。これはＰＩ
Ｎ７０７に供給される第２の信号として第６図に示した
波長多重化方法で使用されるのと同一な源の一部を選択
することにより達成される。このアバランシェホトダイ
オード７０７は、入力された光パワー人力に比例する出
力電気信号を発生するので、二乗法則装置として動作す
る。ＰＩＮ７０７の出力Ｅ （ｔ）は次の式により与え
られる。
（ＡＰＤ）７０７ （第７図）は両多重化信号（ＣＤ及
びＷＤの両方）を同時にデマルチプレクスするに必要な
コヒーレント検波を行うために使用される。これはＰＩ
Ｎ７０７に供給される第２の信号として第６図に示した
波長多重化方法で使用されるのと同一な源の一部を選択
することにより達成される。このアバランシェホトダイ
オード７０７は、入力された光パワー人力に比例する出
力電気信号を発生するので、二乗法則装置として動作す
る。ＰＩＮ７０７の出力Ｅ （ｔ）は次の式により与え
られる。
Ａは光搬送波の振幅であり、ｍ（ｔ）−は情報信号であ
る。低域フィルタの出力ｙ□（ｔ）は次式により与えら
れる。
る。低域フィルタの出力ｙ□（ｔ）は次式により与えら
れる。
明らかに従来型の光ホモダイン検波には、電気ホモダイ
ン検波に普通使用される純粋積検波器には存在しない歪
項が存在する。しかしながら、光情報信号に比較して光
搬送波が充分に大きく、即ち、ｍ （ｔ）／Ａ＜＜ｌの
場合、この歪項は無視することができる。それ故、光搬
送波は信頼性あるデジタル検波を確保するには情報信号
よりも充分に大きくする必要がある。又、もしもＬＰＦ
がＡＣ結合の場合、その出力は次の式により与えられる
。
ン検波に普通使用される純粋積検波器には存在しない歪
項が存在する。しかしながら、光情報信号に比較して光
搬送波が充分に大きく、即ち、ｍ （ｔ）／Ａ＜＜ｌの
場合、この歪項は無視することができる。それ故、光搬
送波は信頼性あるデジタル検波を確保するには情報信号
よりも充分に大きくする必要がある。又、もしもＬＰＦ
がＡＣ結合の場合、その出力は次の式により与えられる
。
ｙ□＝Ａｍ（ｔ）＝ｆＡ （９）
第６図は第４図の波長分割多重化装置２０１のブロック
線図である。波長λ０の複数の信号の各々が波長変換器
５０１に結合されて波長λ、・・・λ の１つの信号を
発生する。これらの波長信号は結合器１０３で結合され
る。波長分割マルチプレクサは従来技術で公知であり、
例えば、アイ。
第６図は第４図の波長分割多重化装置２０１のブロック
線図である。波長λ０の複数の信号の各々が波長変換器
５０１に結合されて波長λ、・・・λ の１つの信号を
発生する。これらの波長信号は結合器１０３で結合され
る。波長分割マルチプレクサは従来技術で公知であり、
例えば、アイ。
バーヨーゼフ（１，Ｂａｒ−Ｊｏｓｅｐｈ）外による「
セルフ−エレクトロ−オプティック エッフエクト デ
バイス アンド モジュレーションコンバータ イン
ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰｖルチブル クオンタム ウェル
ズ（Ｓｅ ｌ ｆ−Ｅ ｌ ｅｃｔ ｒｏ−ＯｐＮｃ
Ｅｆ’ｆ’ｅｃｔ Ｄｅｖｌｃｅ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌ
ａｔｉｏｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｌｎ ＩｎＧａＡｓ／
ＩｎＰ Ｍｕｌｔｌｐｌｅ Ｑｕａｎｔｕｓ Ｗｅｔｓ
）Ｊ 、アプライド フィジックス レター（Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｌｅｓ Ｌｅｔｔｅｒ） 、 ｖｏｌ
、５２． Ｎｏ、１．４ Ｊａｎｕａｒｙ １９８８．
ページ５３に記載されている。これらの波形分割マルチ
プレクサは、直列接続の２つの多ｆｆ１ｆｆｉ子井戸（
ＭＱＷ）ダイオード６０１をもつ集積回路のような変調
信号の波長を変化させる手段を有しており、これらのＭ
ＱＷダイオードの１つは入力波長に応答する材料を含み
、他のＭＱＷダイオードは所望の出力波長に応答する材
料を含んでいる。
セルフ−エレクトロ−オプティック エッフエクト デ
バイス アンド モジュレーションコンバータ イン
ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰｖルチブル クオンタム ウェル
ズ（Ｓｅ ｌ ｆ−Ｅ ｌ ｅｃｔ ｒｏ−ＯｐＮｃ
Ｅｆ’ｆ’ｅｃｔ Ｄｅｖｌｃｅ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌ
ａｔｉｏｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｌｎ ＩｎＧａＡｓ／
ＩｎＰ Ｍｕｌｔｌｐｌｅ Ｑｕａｎｔｕｓ Ｗｅｔｓ
）Ｊ 、アプライド フィジックス レター（Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｌｅｓ Ｌｅｔｔｅｒ） 、 ｖｏｌ
、５２． Ｎｏ、１．４ Ｊａｎｕａｒｙ １９８８．
ページ５３に記載されている。これらの波形分割マルチ
プレクサは、直列接続の２つの多ｆｆ１ｆｆｉ子井戸（
ＭＱＷ）ダイオード６０１をもつ集積回路のような変調
信号の波長を変化させる手段を有しており、これらのＭ
ＱＷダイオードの１つは入力波長に応答する材料を含み
、他のＭＱＷダイオードは所望の出力波長に応答する材
料を含んでいる。
第８図は光領域で動作するＣＤ／ＷＤデマルチプレクサ
８００の他の実施例を示す。このデマルチプレクサ８０
０はデマルチプレクサ２０５とレーザ・電子回路２０７
の代りに使用される場合、第４図のスイッチは入力から
出力へ連続光通路を提供するように動作する。デマルチ
プレクサ８００は波長選択のために電気制御下で動作す
る同調可能な光フィルタ８０１を有している。この波長
は波長変換器５０１に伝送され、この波長変換器５０１
の出力は標準波長λ。の光信号となる。波長変換器５０
１が同調可能なフィルタ８０１のすべての出力に感応し
得ない場合、−群の波長検出器５０１が並列に配置され
、そして、適当な変換器出力が移相器１０１に対して伝
送するようにゲートさせることができる。波長変換器５
０１の出力は次に移相器１０１に伝送され、選択された
直交シーケンスφ、を表す電気信号により制御される。
８００の他の実施例を示す。このデマルチプレクサ８０
０はデマルチプレクサ２０５とレーザ・電子回路２０７
の代りに使用される場合、第４図のスイッチは入力から
出力へ連続光通路を提供するように動作する。デマルチ
プレクサ８００は波長選択のために電気制御下で動作す
る同調可能な光フィルタ８０１を有している。この波長
は波長変換器５０１に伝送され、この波長変換器５０１
の出力は標準波長λ。の光信号となる。波長変換器５０
１が同調可能なフィルタ８０１のすべての出力に感応し
得ない場合、−群の波長検出器５０１が並列に配置され
、そして、適当な変換器出力が移相器１０１に対して伝
送するようにゲートさせることができる。波長変換器５
０１の出力は次に移相器１０１に伝送され、選択された
直交シーケンスφ、を表す電気信号により制御される。
移相器１０１の出力はその選択された信号によってのみ
変調される標準波長λ０の光波である。
変調される標準波長λ０の光波である。
同調可能な光フィルタ８０１は当技術分野で公知であり
、例えば、マリソン、（Ｓ、Ｒ，Ｍａｌｌｌｓｏｎ）
：ｒｖａｖｅｌｅｎｇｔｈ−９ｅｌｅｃｔ１ｖｅ Ｆ
ｉｌｔｅｒｓ ｆｏｒ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍ。
、例えば、マリソン、（Ｓ、Ｒ，Ｍａｌｌｌｓｏｎ）
：ｒｖａｖｅｌｅｎｇｔｈ−９ｅｌｅｃｔ１ｖｅ Ｆ
ｉｌｔｅｒｓ ｆｏｒ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍ。
ｄｅ Ｆｉｂｅｒ ＷＤＭ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｌｎｇ
Ｐａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅ
ｒｓＪ 、 Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ、 ｖｏｌ
、２Ｂ、ｎｏ、３．Ｆｅｂｒｕａｒｙ Ｌ９８７．ｐａ
ｇｅｓ ４３０−４３８； ノ１イスマン等（Ｈｅ１
ｓａ＋ａｎｎ ｅｔ ａｔ） ｒＮａｒｒｏｖ Ｂａ
ｎｄ Ｄｏｕｂｌｅ−Ｐａｓｓ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ
Ｆｉｌｔｅｒ ＷＨｈ Ｂｒｏａｄ Ｔｕｎｌｎｇ
Ｒａｎｇｅ Ｊ 、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｎｄ Ｇ
ｕｉｄｅｄ ｗａｖｅ ０ｐｔｉｃｓ Ｃｏｎｆｅｒｅ
ｎｃｅ Ｒｅｃｏｒｄ、５ａｎｔａ Ｐｅ、Ｎｅｖ Ｍ
ｅｘｉｃｏ、、Ｍａｒｃｈ ２８−３０．１９８８．ｐ
ａｇｅｓ １０３−１０６； 及びソリン等（Ｗ、Ｖ
、５ｏｒｌｎ ｅｔ ａｔ、）ｒＴＨＢ４ Ｔｕｎａｂ
ｌｅ ａｎｄ Ｓｌｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ
Ｒｅｆｌｏｃｔｎｏ、Ｎｅｖａｄａ、Ｊａｎｕａｒｙ
１９−２２．１９８７．ｐａｇｅｓ １９４に記載され
ている。又は、波長変換器及び移相器の相対位置は逆転
してもよい。第８図に示した構成には、移相器を１波長
で動作可能とする利点がある。
Ｐａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅ
ｒｓＪ 、 Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ、 ｖｏｌ
、２Ｂ、ｎｏ、３．Ｆｅｂｒｕａｒｙ Ｌ９８７．ｐａ
ｇｅｓ ４３０−４３８； ノ１イスマン等（Ｈｅ１
ｓａ＋ａｎｎ ｅｔ ａｔ） ｒＮａｒｒｏｖ Ｂａ
ｎｄ Ｄｏｕｂｌｅ−Ｐａｓｓ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ
Ｆｉｌｔｅｒ ＷＨｈ Ｂｒｏａｄ Ｔｕｎｌｎｇ
Ｒａｎｇｅ Ｊ 、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｎｄ Ｇ
ｕｉｄｅｄ ｗａｖｅ ０ｐｔｉｃｓ Ｃｏｎｆｅｒｅ
ｎｃｅ Ｒｅｃｏｒｄ、５ａｎｔａ Ｐｅ、Ｎｅｖ Ｍ
ｅｘｉｃｏ、、Ｍａｒｃｈ ２８−３０．１９８８．ｐ
ａｇｅｓ １０３−１０６； 及びソリン等（Ｗ、Ｖ
、５ｏｒｌｎ ｅｔ ａｔ、）ｒＴＨＢ４ Ｔｕｎａｂ
ｌｅ ａｎｄ Ｓｌｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ
Ｒｅｆｌｏｃｔｎｏ、Ｎｅｖａｄａ、Ｊａｎｕａｒｙ
１９−２２．１９８７．ｐａｇｅｓ １９４に記載され
ている。又は、波長変換器及び移相器の相対位置は逆転
してもよい。第８図に示した構成には、移相器を１波長
で動作可能とする利点がある。
上述のスイッチ構造はＣＤＭをＷＤＭと併合して、大ス
イッチ又は大伝送システムのときの各方法の一層困難な
条件を緩和している。ローカル環境での光スィッチに関
する潜在的な利用は、１９９０年代の初期又は中期に広
帯域ｌ５ＤＮ（Ｂ−ＩＳＤＮ）が現実化されそうなので
、１９９０年代に起こりそうである。このようなシステ
ムは現在のＴＶ信号の場合４５ Ｍ ｂ ／ ｓの最小
データ速度の個々のビデオチャネルを必要としており、
また、高品位ＴＶ （ＨＤＴＶ）信号の場合は４００Ｍ
ｂ ／ ｓはど大きなデータ速度が期待される。恐ら
く、約１４０ Ｍ ｂ ／ ｓの速度が米国とヨーロッ
パの両方で共通の速度として使用されよう。これらのシ
ステムはＣＡＴＶシステムと競合する約１００個の入力
を必要とする可能性のあるスイッチを使用するであろう
。さらに、恐らく、高レベルのＴＶ品質（好ましくはコ
ストが高すぎなければ高品位質）が現在のＣＡＴＶに対
するＢ−ＩＳＤＮに関する製品の改良を示すに必要とな
ろう。
イッチ又は大伝送システムのときの各方法の一層困難な
条件を緩和している。ローカル環境での光スィッチに関
する潜在的な利用は、１９９０年代の初期又は中期に広
帯域ｌ５ＤＮ（Ｂ−ＩＳＤＮ）が現実化されそうなので
、１９９０年代に起こりそうである。このようなシステ
ムは現在のＴＶ信号の場合４５ Ｍ ｂ ／ ｓの最小
データ速度の個々のビデオチャネルを必要としており、
また、高品位ＴＶ （ＨＤＴＶ）信号の場合は４００Ｍ
ｂ ／ ｓはど大きなデータ速度が期待される。恐ら
く、約１４０ Ｍ ｂ ／ ｓの速度が米国とヨーロッ
パの両方で共通の速度として使用されよう。これらのシ
ステムはＣＡＴＶシステムと競合する約１００個の入力
を必要とする可能性のあるスイッチを使用するであろう
。さらに、恐らく、高レベルのＴＶ品質（好ましくはコ
ストが高すぎなければ高品位質）が現在のＣＡＴＶに対
するＢ−ＩＳＤＮに関する製品の改良を示すに必要とな
ろう。
これらの入力は数百、恐らく、数千の出力（顧客）に切
り替えられるべきである。１６個のチャネルが第４図に
示したスイッチの入力点において共にＣＤ多重化を受け
、そして、６個の波長がＷＤマルチプレクサで使用され
る場合、スイッチは９６個の入力チャネルを受けること
ができる。これらの入力は使用されるテクノロジーのフ
ァンアウト能力が許す場合、数百及び、潜在的には、数
千の出力に送ることができる。
り替えられるべきである。１６個のチャネルが第４図に
示したスイッチの入力点において共にＣＤ多重化を受け
、そして、６個の波長がＷＤマルチプレクサで使用され
る場合、スイッチは９６個の入力チャネルを受けること
ができる。これらの入力は使用されるテクノロジーのフ
ァンアウト能力が許す場合、数百及び、潜在的には、数
千の出力に送ることができる。
９６個の入力を受け、入力チャネルのデータ速度の９６
倍での処理（９６Ｘ １４０ Ｍ ｂ ／ ｓ −１３
，４Ｇｂ／ｓはどの）を必要とする１符号スイッチを行
なう代りに、結果として生じるデータ速度の上限は単に
１６Ｘ１４０＝２．２４Ｇｂ／ｓである。あるいはまた
、ＷＤスイッチが９６個の入力全部用に使用されるとし
たら、このＷＤスイッチは９６個の波長、多重化レーザ
又は同調可能なフェーズロックレーザを必要とするであ
ろう。
倍での処理（９６Ｘ １４０ Ｍ ｂ ／ ｓ −１３
，４Ｇｂ／ｓはどの）を必要とする１符号スイッチを行
なう代りに、結果として生じるデータ速度の上限は単に
１６Ｘ１４０＝２．２４Ｇｂ／ｓである。あるいはまた
、ＷＤスイッチが９６個の入力全部用に使用されるとし
たら、このＷＤスイッチは９６個の波長、多重化レーザ
又は同調可能なフェーズロックレーザを必要とするであ
ろう。
しかしながら、このスイッチは６個の波長を必要とする
だけである。
だけである。
上記の併合スイッチの出力ポートはＣＤスイッチ又はＷ
Ｄスイッチが構成される場合とほぼ同一の複雑さを有し
ており、入力ボートは簡単な移相器を必要とするだけで
あるので装置は比較的簡単となる。中心段は、ＷＤマル
チプレクサ内において６波長を必要とするだけであるの
で、純粋なＷＤスイッチよりも簡単となる。この結果、
スイッチはファンアウト要件が満足できれば構成するこ
とができよう。このファンアウト要件はスイッチ出力（
顧客）の数に等しい。
Ｄスイッチが構成される場合とほぼ同一の複雑さを有し
ており、入力ボートは簡単な移相器を必要とするだけで
あるので装置は比較的簡単となる。中心段は、ＷＤマル
チプレクサ内において６波長を必要とするだけであるの
で、純粋なＷＤスイッチよりも簡単となる。この結果、
スイッチはファンアウト要件が満足できれば構成するこ
とができよう。このファンアウト要件はスイッチ出力（
顧客）の数に等しい。
第４図の構成はＣＤマルチプレクサ１０９の各々への複
数の入力と組み合わせマルチプレクサ２０５の各々から
１つずつの複数の出力を備えたスイッチとして使用する
ことができる。有線テレビジョンのような用途の場合、
ＷＴマルチプレクサ２０１の出力は分散用のファイバに
結合され、マルチプレクサ２０５の各々はこの有線ケー
ブルのタップに接続される。
数の入力と組み合わせマルチプレクサ２０５の各々から
１つずつの複数の出力を備えたスイッチとして使用する
ことができる。有線テレビジョンのような用途の場合、
ＷＴマルチプレクサ２０１の出力は分散用のファイバに
結合され、マルチプレクサ２０５の各々はこの有線ケー
ブルのタップに接続される。
複数の信号がスイッチで撤回され、別の複数の信号がこ
のスイッチで光信号に注入されるアト−ドロップ（ａｄ
ｄ−ｄｒｏｐ）マルチプレクサの場合、第９図の構成を
使用してもよい。この例では、到来光信号は波長λ
λ λ λ 及びλ５の成１ゝ ２ゝ ３
ゝ ４ 分を有している。別の光入力１１・・・１ｎ及び２１・
・・２ｎは第１図のＣＤマルチプレクサ１０９で多重化
される。第９図の２つのＣＤマルチプレクサ１０９の出
力は、各々、波長λ４及びλ５の出力を有する２つの波
長変換器５°０１の１つに接続されている。３つのフィ
ルタ９０１は到来光信号のλ λ 及びλ３の成分を
保存するた１ゝ ２ めに使用される。これらのフィルタ９０１と２つのＣＤ
マルチプレクサ１０９の出力は受動結合器１０３で結合
されて波長λ λ λ λ１ゝ ２ゝ ３ゝ ４ 及びλ５の光出力を発生する。到来光波から信号を抽出
するために、到来光波は受動分割器１０５に結合され、
この受動分割器１０５は複数のＣＤ／ＷＤマルチプレク
サ２０５に結合されて出力信号１、 ・・、ｐを発生
する。これは第４図に関して説明した信号抽出方法に似
ている。この構成により他の信号源は波長λ λ 及
びλ３で伝１ゝ ２ 送される信号を発生することができ、第９図の信号源は
λ４及びλ５の波長で伝送される信号を発生することが
できる。第９図のマルチプレクサの構成を有する光回路
はλ λ 及びλ３の波長１ ゝ ２ で搬送される入力信号を抽出して、λ４及びλ５の波長
の新しい光信号を注入する。この光は、例えば、種々の
信号源及び受信先を相互接続するホトンリングを介して
搬送してもよい。
のスイッチで光信号に注入されるアト−ドロップ（ａｄ
ｄ−ｄｒｏｐ）マルチプレクサの場合、第９図の構成を
使用してもよい。この例では、到来光信号は波長λ
λ λ λ 及びλ５の成１ゝ ２ゝ ３
ゝ ４ 分を有している。別の光入力１１・・・１ｎ及び２１・
・・２ｎは第１図のＣＤマルチプレクサ１０９で多重化
される。第９図の２つのＣＤマルチプレクサ１０９の出
力は、各々、波長λ４及びλ５の出力を有する２つの波
長変換器５°０１の１つに接続されている。３つのフィ
ルタ９０１は到来光信号のλ λ 及びλ３の成分を
保存するた１ゝ ２ めに使用される。これらのフィルタ９０１と２つのＣＤ
マルチプレクサ１０９の出力は受動結合器１０３で結合
されて波長λ λ λ λ１ゝ ２ゝ ３ゝ ４ 及びλ５の光出力を発生する。到来光波から信号を抽出
するために、到来光波は受動分割器１０５に結合され、
この受動分割器１０５は複数のＣＤ／ＷＤマルチプレク
サ２０５に結合されて出力信号１、 ・・、ｐを発生
する。これは第４図に関して説明した信号抽出方法に似
ている。この構成により他の信号源は波長λ λ 及
びλ３で伝１ゝ ２ 送される信号を発生することができ、第９図の信号源は
λ４及びλ５の波長で伝送される信号を発生することが
できる。第９図のマルチプレクサの構成を有する光回路
はλ λ 及びλ３の波長１ ゝ ２ で搬送される入力信号を抽出して、λ４及びλ５の波長
の新しい光信号を注入する。この光は、例えば、種々の
信号源及び受信先を相互接続するホトンリングを介して
搬送してもよい。
本発明によれば、光伝送システムでの帯域幅増大に対す
る要求を満足し、多数の別々の信号を搬送する光伝送シ
ステムから特定の信号を抽出する満足すべき経済的な装
置が提供される。
る要求を満足し、多数の別々の信号を搬送する光伝送シ
ステムから特定の信号を抽出する満足すべき経済的な装
置が提供される。
第１図は符号分割スイッチの概念図、
第２図はホトン符号分割スイッチの図、第３図はホトン
符号分割マルチプレクサの図、第４図はホトン符号分割
／波長分割スイッチの図、 第５図は符号分割マルチプレクサ及びデマルチプレクサ
に使用の移相器の図、 第６図は波長マルチプレクサの図、 第７図と第８図は符号分割／波長分割デマルチプレクサ
の図、 第９図は加算／削除マルチプレクサの図である。
符号分割マルチプレクサの図、第４図はホトン符号分割
／波長分割スイッチの図、 第５図は符号分割マルチプレクサ及びデマルチプレクサ
に使用の移相器の図、 第６図は波長マルチプレクサの図、 第７図と第８図は符号分割／波長分割デマルチプレクサ
の図、 第９図は加算／削除マルチプレクサの図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）出力信号を発生するために複数の入力信号を多重
化する２段マルチプレクサにおいて、 各々が、複数の入力信号に応答して複数の符号分割多重
化信号を有する中間信号を発生する複数の第１の手段、
及び、 各々が１つの第１の手段の中間信号を搬送する複数の波
長を有する出力信号を発生するために中間信号どうしを
組合わせる第２の手段を有し、この第２の手段は、 各々が、第１の波長の到来光波を複数の第２の波長のう
ちの１つの出力光波に変換する複数の第３の手段、及び
、 出力信号を発生するために複数の第３の手段の出力光波
を組合わせる第４の手段を有し、 各第３の手段は直列接続の２つの多重量子井戸（ＭＱＷ
）ダイオードを備えた集積回路を有し、このＭＱＷダイ
オードの１つは第１の中間信号の波長に応答する材料を
有し、他のＭＱＷダイオードは予め選択した波長に応答
する材料を有することを特徴とする２段マルチプレクサ
。 （２）出力信号を発生させるために複数の入力信号を多
重化する２段マルチプレクサにおいて、各々が、複数の
入力信号に応答して複数の符号分割多重化信号を有する
中間信号を発生する複数の第１の手段、及び、 各々が１つの第１の手段の中間信号を搬送する複数の波
長を有する出力信号を発生するために中間信号どうしを
組合わせる第２の手段を有し、入力信号は変調された光
入力信号を有し、及び、各第１の手段は、 各々が変調された光入力信号と複数の直交符号シーケン
スのうちの１つとに応答して変調された光波出力信号を
発生する、光信号を移相する複数の手段、及び、 中間信号を発生するために複数の移相器からのの変調さ
れた光波出力信号を組合わせる第３の手段を有している
ことを特徴とする２段マルチプレクサ。 （３）第３の手段は中間信号を発生させるために変調信
号どうしを加算的に組み合わせる受動光組み合わせ手段
を有することを特徴とする請求項２記載の２段マルチプ
レクサ。 （４）第３の手段は中間信号を発生する光増幅手段を有
することを特徴とする請求項２記載の２段マルチプレク
サ。 （５）直交符号シーケンスの各々は複数の１及び複数の
−１を有し、移相手段の各々は光信号用の移相器を有し
、この移相器はその長さ方向に沿った非拡散導波路を備
えた結晶と電気符号分割多重化入力信号に結合される金
属電極を有することを特徴とする請求項２記載の２段マ
ルチプレクサ。 （６）結晶はニオブ酸リチウム結晶であることを特徴と
する請求項５記載の２段マルチプレクサ。 （７）非拡散導波路の非拡散材料はチタニウムであるこ
とを特徴とする許請求項５記載の２段マルチプレクサ。 （８）出力信号を発生させるために複数の入力信号を多
重化する２段マルチプレクサにおいて、各々が、複数の
入力信号に応答して複数の符号分割多重化信号を有する
中間信号を発生する複数の第１の手段、及び、 各々が１つの第１の手段の中間信号を搬送する複数の波
長を有する出力信号を発生するために中間信号どうしを
組合わせる第２の手段を有し、この第２の手段は、 各々が、第１の波長の到来光波を複数の第２の波長のう
ちの１つの出力光波に変換する複数の第３の手段、及び
、 出力信号を発生するために複数の第３の手段の出力光波
を組合わせる第４の手段を有することを特徴とする２段
マルチプレクサ。 （９）第４の手段は光信号を加算的に組み合わせる受動
光組み合せ手段を有することを特徴とする請求項８記載
の２段マルチプレクサ。 （１０）第４の手段は出力信号を発生する光増幅手段を
有することを特徴とする請求項８記載の２段マルチプレ
クサ。 （１１）多重信号から出力信号を抽出する信号デマルチ
プレクサにおいて、複数の波長の１つを選択し、かつ、
この選択された１つの波長の第１の中間信号を発生する
第１の手段、 第２の中間信号を発生するために第１の中間信号を複数
の直交符号シーケンスのうちの１つと組み合わせる第２
の手段、及び、 第２の中間信号と多重化した信号を組み合わせることに
よって出力信号を抽出する第３の手段を有することを特
徴とする信号デマルチプレクサ。 （１２）第１の手段は、 各々が複数の波長のうちのそれぞれの光信号に応答して
出力信号を発生する複数の光変調手段、及び、 第１の中間信号を発生するために光変調手段からの出力
信号どうしを組み合わせる受動光組み合せ器を有するす
ることを特徴とする請求項１１記載の信号デマルチプレ
クサ。 （１３）光変調手段はニオブ酸リチウム光変調器である
ことを特徴とする請求項１２記載の信号デマルチプレク
サ。 （１４）前記第２の手段は光信号を移相する手段を有し
、この移相手段はその長さ方向に沿った非拡散導波路を
備えた結晶と電気符号分割多重化入力信号に結合される
金属電極を有することを特徴とする請求項１１記載の２
段マルチプレクサ。 （１５）結晶はニオブ酸リチウム結晶であることを特徴
とする請求項１４記載の２段マルチプレクサ（１６）非
拡散導波路の非拡散材料はチタニウムであることを特徴
とする許請求項１４記載の２段マルチプレクサ。 （１７）第３の手段は第２の中間信号に応答して多重化
信号から出力信号を抽出するＰＩＮホトダイオードを有
することを特徴とする請求項１１記載の信号デマルチプ
レクサ。 （１８）所定の波長の変調された光信号を多重化光信号
から抽出するホトン信号デマルチプレクサにおいて、 その多重化信号に応答し、この多重化信号の複数の波長
のうちの１つを選択することによって第１の中間信号を
発生する第１の手段、 この第１の中間信号に応答して第１の中間信号を所定波
長の第２の中間信号に変換する第２の手段、及び、 第２の中間信号と複数の直交符号シーケンスの１つとに
応答して変調光信号を発生する第３の手段を有すること
を特徴とするホトン信号デマルチプレクサ。 （１９）各直交符号シーケンスは複数の１と複数の−１
を有し、第３の手段は光信号用の移相手段を有し、この
移相手段はその長さに沿う非拡散導波路と複数の直交符
号シーケンスの１つに接続される金属電極を備えた結晶
よりなることを特徴とする請求項１８記載の信号デマル
チプレクサ。 （２０）結晶はニオブ酸リチウム結晶であることを特徴
とする請求項１９記載の２段マルチプレクサ（２１）非
拡散導波路の非拡散材料はチタニウムであることを特徴
とする請求項２０記載の２段マルチプレクサ。 （２２）第２の手段は、 直列接続の２つの多重量子井戸（ＭＱＷ）ダイオードを
備えた集積回路を有し、このＭＱＷダイオードの１つは
第１の中間信号の波長に応答する材料を有し、他のＭＱ
Ｗダイオードは予め選択した波長に応答する材料を有す
ることを特徴とする請求項１８記載の２段マルチプレク
サ。 （２３）到来光波信号から出力信号を削除して入力信号
を出力光波信号に加えるマルチプレクサにおいて、 複数の入力信号に応答して、第１の波長の複数の符号分
割多重化信号を有する第１の中間信号を発生する第１の
手段、 この第１の中間信号に応答して第２の波長の第２の中間
信号を発生する手段、 到来光波信号に応答して第３の中間信号を発生するため
に選択された波長をフィルタする第３の手段、及び、 第２と第３の中間信号を組み合わせて出力光波信号を発
生する第４の手段を有することを特徴とするマルチプレ
クサ。 （２４）入力信号は変調光入力信号を有し、第１の手段
は、 各々が変調光入力信号と複数の直交符号シーケンスの１
つとに応答して被変調光波出力信号を発生する、複数の
光信号の移相手段、及び、 第１の中間信号を発生するために複数の移相器の被変調
光波出力信号を組み合わせる第５の手段を有することを
特徴とする請求項２３記載のマルチプレクサ。 （２５）直交符号シーケンスの各々は複数の１及び複数
の−１を有し、移相手段の各々は光信号用の移相器を有
し、この移相器はその長さ方向に沿った非拡散導波路を
備えた結晶と電気符号分割多重化入力信号に結合される
金属電極を有することを特徴とする請求項２４記載の２
段マルチプレクサ。 （２６）結晶はニオブ酸リチウム結晶であることを特徴
とする請求項２５記載の２段マルチプレクサ。 （２７）非拡散導波路の非拡散材料はチタニウムである
ことを特徴とする請求項２５記載の２段マルチプレクサ
。 （２８）第１の波長の他の第１の中間信号を発生する他
の第１の手段、及び、 この他の第１の中間信号に応答して第２の波長と異なる
第３の波長の他の第２の中間信号を発生する他の第２の
手段を更に有し、 第４の手段は他の第２の中間信号を第２及び第３の中間
信号と組み合わせて出力光波信号を発生することを特徴
とする請求項２３記載のマルチプレクサ。 （２９）第２の手段は、 直列接続の２つの多重量子井戸（ＭＱＷ）ダイオードを
備えた集積回路を有し、このＭＱＷダイオードの１つは
第１の波長に応答する材料を有し、他の１つは第２の波
長に応答する材料を有することを特徴とする請求項２３
記載の２段マルチプレクサ。 （３０）第４の手段は出力光波信号を発生するために変
調された信号どうしを加算的に組み合わせる受動光組み
合わせ手段を有することを特徴とする請求項２３記載の
マルチプレクサ。 （３１）第４の手段は出力光波信号を発生する光増幅手
段を有することを特徴とする請求項２３の２段マルチプ
レクサ。 （３２）多重化信号を発生するために複数の入力信号を
多重化する２段マルチプレクサ、及び、 各々が多重化信号から出力信号を抽出する複数のデマル
チプレクサを有し、 各デマルチプレクサは、 複数の波長の１つを選択し、かつ、この選択された波長
の第１の中間信号を発生する第１の手段、第２の中間信
号を発生するために第１の中間信号と複数の直交符号シ
ーケンスの１つとを組み合わせる第２の手段、及び、 第２の中間信号と多重化信号を組み合わせることによっ
て出力信号を抽出する第３の手段を有し、２段マルチプ
レクサは、 各々が複数の入力信号に応答して、複数の符号分割多重
化信号を有する第３の中間信号を発生する複数の第４の
手段、及び、 各々が第４の手段の１つの信号を搬送する複数の波長を
有する多重化信号を発生するために第３の中間信号どう
しを組み合わせる第５の手段を有することを特徴とする
ホトンスイッチ。 （３３）多重化ホトン入力信号から出力信号を抽出する
ホトン信号デマルチプレクサにおいて、 複数の波長の１つを選択し、かつ、この選択された波長
の第１の中間信号を発生する第１の手段、第２の中間信
号を発生するために第１の中間信号と複数の直交符号シ
ーケンスの１つとを組み合わせる第２の手段、及び、 第２の中間信号と多重化信号を組み合わせることによっ
て出力信号を抽出する第３の手段を有し、第１の手段は
、各々が複数のそれぞれの波長の光信号に応答して出力
信号を発生する複数のニオブ酸リチウム光変調器を有し
、及び、 第１の中間信号を発生するために光変調器からの出力信
号どうしを組み合わせる受動光結合器を有し、 各直交符号シーケンスは複数の１と複数の−１を有し、
第２の手段は光信号用の移相器を有し、この移相器はそ
の長さに沿ったチタニウム非拡散の導波路を有するニオ
ブ酸リチウム結晶及び複数の直交符号シーケンスの１つ
に接続された金属電極を有し、 第３の手段は第２の中間信号に応答して多重化信号から
出力信号を抽出するＰＩＮホトダイオードを有している
ことを特徴とするホトン信号デマルチプレクサ。 （３４）複数の波長の１つを選択し、かつ、この選択さ
れた波長の第１の中間信号を発生する第１の手段、 ２の中間信号を発生するために第１の中間信号と複数の
直交符号シーケンスの１つとを組み合わせる第２の手段
、及び、 第２の中間信号と多重化信号を組み合わせることによっ
て出力信号を抽出する第３の手段を有し、３の手段は第
２の中間信号に応答して多重化信号から出力信号を抽出
するアバランシェホトダイオード（ＡＰＤ）を有するこ
とを特徴とする信号デマルチプレクサ。
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