JPH0230492B2 - - Google Patents
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- JPH0230492B2 JPH0230492B2 JP57072106A JP7210682A JPH0230492B2 JP H0230492 B2 JPH0230492 B2 JP H0230492B2 JP 57072106 A JP57072106 A JP 57072106A JP 7210682 A JP7210682 A JP 7210682A JP H0230492 B2 JPH0230492 B2 JP H0230492B2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、主にデイジタル信号光伝送におい
て、パラレルのビツト電気信号をシリアル光信号
に変換する装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for converting parallel bit electrical signals into serial optical signals, mainly in digital signal optical transmission.
デイジタル信号伝送において、電子計算機によ
つて処理されたものや、A/D変換出力等の被伝
送信号は基本的には複数のビツト信号がパラレル
に出力されるものであり、これを時間的なシリア
ル信号に変換(P−S変換)して伝送することが
必要であり、そのためにP−S変換は必要不可欠
のものである。このパラレル信号は電子計算機の
種類によつて異なるが、4〜32ビツトが通常良く
使用される。またPCM信号伝送等においても同
様である。近年、処理速度が飛躍的に増大し、伝
送速度も著しく高速化されてきている。たとえ
ば、パラレルの8ビツト信号が30Mbpsで処理さ
れたとすると、シリアル時の伝送速度は
240Mbpsとなり、P−S変換の処理速度や、光
伝送時の発光素子の駆動速度に対して大変な高速
化が要求される。 In digital signal transmission, signals processed by a computer or transmitted signals such as A/D conversion output are basically multiple bit signals output in parallel, and these are It is necessary to convert it into a serial signal (P-S conversion) and transmit it, and for this purpose, P-S conversion is essential. This parallel signal differs depending on the type of computer, but 4 to 32 bits are usually used. The same applies to PCM signal transmission and the like. In recent years, processing speeds have increased dramatically, and transmission speeds have also increased significantly. For example, if a parallel 8-bit signal is processed at 30Mbps, the serial transmission speed is
240 Mbps, which requires extremely high speeds in terms of P-S conversion processing speed and driving speed of light emitting elements during optical transmission.
本発明の目的は、前述のP−S変換のために、
電気的にはパラレル信号のみを用い、P−S変換
を光を用いて行なう、高速のPS変換装置を提供
するものである。 The purpose of the present invention is to:
The present invention provides a high-speed PS conversion device that electrically uses only parallel signals and performs PS conversion using light.
以下本発明の一実施例の光PS変換装置を基本
構成概略図である第1図を用いて説明する。ある
周期で規則的にパルス発光する発光素子1よりの
出力5が光ランダムアクセスカツプラ2に導かれ
る。伝送されるべきパラレル電気信号a1〜aoが被
伝送信号発生部3より出力される。光ランダムア
クセスカツプラ2は、この電気信号a1〜aoに対応
する光出力端子b1〜boを有し、各端子b1〜boから
の光の出力の有無は対応する電気入力信号a1〜ao
のレベルにより決定される。ここで、光ランダム
アクセスカツプラ2の動作を第2図に示す構成図
をもとに述べる。第2図b0は光入力であり、第1
の導波路11に入力される。この光ランダムアク
セスカツプラ2は、GaAsまたはInP等より成る
基板10の上に第1の導波路11と第2の導波路
12を順次形成し、この2つの導波路で結合導波
路を形成し、その結合度を電圧制御し、第1の導
波路11から第2の導波路12への光の結合度を
変化させて光を取りだすものである。 An optical PS converter according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1, which is a schematic diagram of the basic configuration. An output 5 from a light emitting element 1 that regularly emits pulse light at a certain period is led to an optical random access coupler 2. Parallel electrical signals a 1 to a o to be transmitted are output from the transmitted signal generating section 3 . The optical random access coupler 2 has optical output terminals b 1 to b o corresponding to the electrical signals a 1 to a o , and the presence or absence of optical output from each terminal b 1 to b o depends on the corresponding electrical input. Signal a 1 ~ a o
determined by the level of Here, the operation of the optical random access coupler 2 will be described based on the configuration diagram shown in FIG. Figure 2 b 0 is the optical input, and the first
is input into the waveguide 11 of This optical random access coupler 2 sequentially forms a first waveguide 11 and a second waveguide 12 on a substrate 10 made of GaAs or InP, and these two waveguides form a coupling waveguide. , the degree of coupling is controlled by voltage, and the degree of coupling of light from the first waveguide 11 to the second waveguide 12 is changed to extract light.
第2図の13〜16が電極であり、ここと基板
10との間に電圧を印加して屈折率を変化させて
結合度を変化させる。この例では電圧印加時に第
1の導波路11から第2の導波路12に光がとり
出せるものとする。第2の導波路12に導かれた
光は各電極の横に配されたグレーデイングカツプ
ラ17〜20により外部に取り出される。 Reference numerals 13 to 16 in FIG. 2 are electrodes, and a voltage is applied between these electrodes and the substrate 10 to change the refractive index and the degree of coupling. In this example, it is assumed that light can be extracted from the first waveguide 11 to the second waveguide 12 when voltage is applied. The light guided to the second waveguide 12 is extracted to the outside by grading couplers 17 to 20 arranged beside each electrode.
第2図では、電極数が4個であり、光出射端も
4個設けた例であるが、電極数とグレーテイング
の数を増やす事により、これ以上の場合でも対応
可能である。第2図のa1〜a4がパラレル電気信号
の印加端子であり、b1〜b4が各電気信号レベルに
より取り出される光を示している。 In FIG. 2, the number of electrodes is four, and the number of light emitting ends is also four, but by increasing the number of electrodes and the number of gratings, it is possible to accommodate a case with more than this number. In FIG. 2, a 1 to a 4 are parallel electrical signal application terminals, and b 1 to b 4 indicate the light extracted by each electrical signal level.
さて、第1図に戻つて、このようにして光ラン
ダムアクセスカツプラ2よりの光出力b1〜boは、
各出力に対応する光フアイバ又は導波路6に導か
れ、カツプラ4により伝送用光フアイバ又は導波
路7に結合される。 Now, returning to FIG. 1, the optical outputs b 1 to b o from the optical random access coupler 2 are as follows:
It is guided to an optical fiber or waveguide 6 corresponding to each output, and coupled to a transmission optical fiber or waveguide 7 by a coupler 4.
次に、この構成により電気的なパラレル信号が
光のシリアルパルス列に変換される動作を説明す
る。第3図にタイムチヤートを示す。第3図イが
発光素子1より出力される光パルスである。図中
b0と示した期間のみ発光するものとする。第3図
ロが光カツプラ4の出力信号であり、図中b1〜b4
の光パルス列が第2図に示す光ランダムアクセス
カツプラ2のb1〜b4の光出力に対応しているもの
である。発光素子1の出力光パルスb0がこの光ラ
ンダムアクセスカツプラ2に入つた時、例えばパ
ラレル電気信号がすべてハイレベルである時に
は、先づ第1の電極13の下に形成された結合導
波路11より光の一部が第2の導波路12に取り
出され、グレーテイング17により光が外部にと
り出されb1となる。光パルスb0が次々に各電極下
を通過する事により、時間的に先づb1が出力さ
れ、次にb2……というように次々に光が出力され
るので、これを光カツプラ4により一つのフアイ
バ又は導波路に導けば光のシリアルパルス列が発
生した事になる。また、この光パルスの有無は各
電極に印加されたパラレル電気信号のレベルによ
り決定される事になる。つまり、パラレル電気信
号が光のシリアルパルス列に変換された事にな
る。 Next, the operation of converting an electrical parallel signal into an optical serial pulse train using this configuration will be explained. Figure 3 shows a time chart. FIG. 3A shows a light pulse output from the light emitting element 1. In the diagram
b It shall emit light only during the period indicated as 0 . Figure 3 (b) is the output signal of the optical coupler 4, b 1 to b 4 in the figure.
The optical pulse train corresponds to the optical outputs b 1 to b 4 of the optical random access coupler 2 shown in FIG. When the output optical pulse b0 of the light emitting element 1 enters the optical random access coupler 2, for example, when all the parallel electrical signals are at high level, the coupling waveguide formed under the first electrode 13 first passes through the coupling waveguide formed under the first electrode 13. A part of the light is taken out from the waveguide 11 to the second waveguide 12, and the light is taken out to the outside by the grating 17 and becomes b1 . As the light pulse b 0 passes under each electrode one after another, light is outputted one after another in time, such as first b 1 , then b 2 , and so on. Therefore, if the light is guided into one fiber or waveguide, a serial pulse train of light is generated. Moreover, the presence or absence of this optical pulse is determined by the level of the parallel electric signal applied to each electrode. In other words, a parallel electrical signal is converted into a serial pulse train of light.
また第1の導波路11から第2の導波路12へ
の光の結合の強さは結合長さと屈折率差、導波路
間の距離等によつて変化する。P−S変換のため
にはb1〜boの光出力パワーが同じである事が理想
である。そこで各結合部結合度を一定にするので
なく、後のもの程結合度が大きくなるようにして
おくのが良い。そのためのもつとも簡単な方法は
端子a1〜a4に印加される電圧を後のもの程電圧を
少しづつ高くなるようにしておく事である。 Further, the strength of coupling of light from the first waveguide 11 to the second waveguide 12 varies depending on the coupling length, the refractive index difference, the distance between the waveguides, and the like. For P-S conversion, it is ideal that the optical output powers of b 1 to b o be the same. Therefore, instead of making the degree of bonding of each bond constant, it is better to make the degree of bonding larger in the later parts. The simplest method for this purpose is to set the voltages applied to terminals a 1 to a 4 so that the voltages applied to terminals a 1 to a 4 become higher little by little.
第2図の光ランダムアクセスカツプラ2では、
各電極13〜16の間隔により光の遅延時間が決
定されるため、光パルスb0の周期は非常に小さく
なつてしまう。光パルスb0の周期を適当に選ぶた
めに素子の大きさを変化させるのでは自由度が少
なくなる。そこで第4図に示すように、光ランダ
ムアクセスカツプラ2の光出力b1〜b4をある遅延
時間を有する遅延素子を介して光カツプラ4と結
合する方法がある。21〜24が遅延素子であ
り、これには、一例としてある長さのフアイバ又
は導波路を用いてもできる。b1に接続される遅延
時間をτ1とし、以下b2にはτ2というように遅延時
間を決める。この時の光パルス入力b0と光カツプ
ラ出力cとの時間間係を第5図に示す。同図ハは
光入力パルスb0であり、同図ニは光カツプラ出力
cである。光パルスb0が入射した時間を基準に、
τ1遅れてb′1が光カツプラ4に入射し、次にτ2遅れ
てb′2……というように順次光パルス列が光カツ
プラ4に入射される。この時、発光素子1はパル
ス発振で良いため、連続出力時よりピークパワー
を多く取り出せるという利点をも有している。 In the optical random access coupler 2 shown in Fig. 2,
Since the delay time of light is determined by the spacing between the electrodes 13 to 16, the period of the light pulse b0 becomes very small. Changing the size of the element in order to appropriately select the period of the optical pulse b 0 reduces the degree of freedom. Therefore, as shown in FIG. 4, there is a method in which the optical outputs b 1 to b 4 of the optical random access coupler 2 are coupled to the optical coupler 4 via a delay element having a certain delay time. 21-24 are delay elements, which may be, for example, a length of fiber or waveguide. Determine the delay time connected to b 1 as τ 1 , and the delay time connected to b 2 as τ 2 below. The time relationship between the optical pulse input b 0 and the optical coupler output c at this time is shown in FIG. C in the figure is the optical input pulse b0 , and D in the figure is the optical coupler output c. Based on the time when the light pulse b 0 was incident,
After a delay of τ 1 , b' 1 enters the optical coupler 4, then after a delay of τ 2 , b' 2 . . . , and so on. At this time, since the light emitting element 1 only needs to oscillate in pulses, it also has the advantage of being able to extract more peak power than when outputting continuously.
以上のように本発明は被伝送信号発生部からの
電気的パラレル信号を光ランダムアクセスカツプ
ラに同時に印加し、共通の発光素子からの光線を
前記パラレル信号を構成する一つ一つの信号によ
つて順次変調して時系列光パルス信号を得る。す
なわち、本発明は電気的なパラレル信号を直接光
のシリアルパルス列に変換することを可能とする
ため、コンパクトでかつ非常に高速動作が可能な
パラレルシリアル変換を行うことができる。 As described above, the present invention simultaneously applies electrical parallel signals from the transmitted signal generator to the optical random access coupler, and connects the light beam from the common light emitting element to each signal constituting the parallel signal. and sequential modulation to obtain a time-series optical pulse signal. That is, since the present invention makes it possible to directly convert an electrical parallel signal into an optical serial pulse train, it is possible to perform parallel-to-serial conversion that is compact and capable of extremely high-speed operation.
第1図は本発明の一実施例における並列電気信
号を直列光信号に変換する装置の基本構成図、第
2図は第1図の構成要素である光ランダムアクセ
スカツプラの構成例を示す図、第3図は第1図に
示す構成の動作説明用タイミングチヤート、第4
図は本発明の異なる実施例の光信号直並列変換装
置の基本構成図、第5図は第4図に示す構成の動
作説明用タイミングチヤートである。
1……発光素子、2……光ランダムアクセスカ
ツプラ、3……被伝送信号発生部、4……カツプ
ラ、6,7……導波路、21〜24……遅延素
子。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a device for converting parallel electrical signals into serial optical signals in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of an optical random access coupler, which is a component of FIG. 1. , FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the configuration shown in FIG.
This figure is a basic configuration diagram of an optical signal serial-to-parallel converter according to a different embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the configuration shown in FIG. 4. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Light emitting element, 2... Optical random access coupler, 3... Transmitted signal generating section, 4... Coupler, 6, 7... Waveguide, 21-24... Delay element.
Claims (1)
記発光素子からのパルス光を、並列電気信号の各
ビツトの状態に応じて各ビツト毎に順次分岐させ
る光ランダムアクセスカツプラと、前記光ランダ
ムアクセスカツプラと複数本の導波路を介して結
合され、前記光ランダムアクセスカツプラの各ビ
ツト毎の複数の出力光を一本のフアイバに入力す
るための合波用カツプラとから構成される並列電
気信号を直列光信号に変換する装置。 2 光ランダムアクセスカツプラと合波用カツプ
ラ間に設けられる複数本の導波路は各々異なる遅
延時間を有する導波路とすることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の並列電気信号を直列光
信号に変換する装置。[Scope of Claims] 1. A light emitting element that emits pulsed light at a predetermined period, and an optical random access coupler that sequentially branches the pulsed light from the light emitting element for each bit according to the state of each bit of a parallel electric signal. and a multiplexing coupler which is coupled to the optical random access coupler via a plurality of waveguides and inputs a plurality of output lights for each bit of the optical random access coupler into one fiber. A device that converts parallel electrical signals consisting of 2 to serial optical signals. 2. The plurality of waveguides provided between the optical random access coupler and the multiplexing coupler are waveguides each having a different delay time. A device that converts into optical signals.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072106A JPS58187912A (en) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Device that converts parallel electrical signals to serial optical signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072106A JPS58187912A (en) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Device that converts parallel electrical signals to serial optical signals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58187912A JPS58187912A (en) | 1983-11-02 |
| JPH0230492B2 true JPH0230492B2 (en) | 1990-07-06 |
Family
ID=13479805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57072106A Granted JPS58187912A (en) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Device that converts parallel electrical signals to serial optical signals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58187912A (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6289936A (en) * | 1985-10-16 | 1987-04-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | Lightguide element |
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| US4961621A (en) * | 1988-12-22 | 1990-10-09 | Gte Laboratories, Inc. | Optical parallel-to-serial converter |
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| US5757989A (en) * | 1992-09-10 | 1998-05-26 | Fujitsu Limited | Optical circuit system capable of producing optical signal having a small fluctuation and components of same |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP57072106A patent/JPS58187912A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58187912A (en) | 1983-11-02 |
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