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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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- coupler
- random access
- light
- waveguide
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 45
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定の周期でパルス発光する発光素子と、前
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072106A JPS58187912A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 並列電気信号を直列光信号に変換する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072106A JPS58187912A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 並列電気信号を直列光信号に変換する装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58187912A JPS58187912A (ja) | 1983-11-02 |
| JPH0230492B2 true JPH0230492B2 (ja) | 1990-07-06 |
Family
ID=13479805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57072106A Granted JPS58187912A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 並列電気信号を直列光信号に変換する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58187912A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0750283B2 (ja) * | 1985-04-04 | 1995-05-31 | 日本電信電話株式会社 | 光直並列／並直列一括変換回路 |
| JPS6289936A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光導波路素子 |
| US4718063A (en) * | 1985-06-20 | 1988-01-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optoelectronic integrated circuit multiplex |
| US4923267A (en) * | 1988-12-05 | 1990-05-08 | Gte Laboratories Incorporated | Optical fiber shift register |
| US4961621A (en) * | 1988-12-22 | 1990-10-09 | Gte Laboratories, Inc. | Optical parallel-to-serial converter |
| WO1994006052A1 (fr) * | 1992-09-10 | 1994-03-17 | Fujitsu Limited | Systeme de circuit optique et ses constituants |
| US6693736B1 (en) | 1992-09-10 | 2004-02-17 | Fujitsu Limited | Optical circuit system and components of same |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP57072106A patent/JPS58187912A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58187912A (ja) | 1983-11-02 |
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