JPH0392829A - 光クロック信号抽出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光レベルのままで入力光信号列から光クロック信号を抽
出する光クロ、ツク信号抽出装置に関し、ＮＲＺタイプ
の入力光信号列から光クロツク信号を抽出できるように
することを目的とし、ＲＺタイプの光信号列から、光レ
ベルのままで光クロック信号を抽出するＲＺ光クロソク
信号抽出装置と、２つの光信号を人力として、光レヘル
のままでこの２つの光信号の排他的論理和に対応する光
信号を求めて出力する光排他的論理和演算手段と、ＮＲ
Ｚクイブの光信号列を２つに分岐する光分岐手段と、光
分岐手段により分岐されたいずれか一方の光信号列を、
光レベルのままで所定の時間分遅延する光遅延手段とを
備え、光排他的論理和演算手段に対して、光遅延手段に
より遅延される光信号列と、光遅延手段により遅延され
ない光分岐手段からの光信号列とを入力するよう構或す
るとともに、光排他的論理和演算手段からの光信号列を
ＲＺ光クロック信号抽出装置に入力するよう構或する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、光レベルのままで入力される光信号列から光
クロソク信号を抽出するよう処理する光クロック信号抽
出装置に関し、特に、ＮＲＺタイプの光信号列から光ク
ロソク信号を抽出できるようにする光クロック信号抽出
装置に関するものである。

通信網の一層の高速化の要求から、電子回路的な速度限
界に制限されない通信網の金光処理への期待が高まって
いる。この通信網の金光処理を実現するためには、光レ
ベルのままで入力される光信号列から光クロック信号を
抽出する光クロック信号抽出装置を実現していく必要が
ある。

〔従来の技術〕

これまで、光レベルのままで、光信号列から光クロック
信号を抽出できるようにする光クロック信号抽出装置に
ついてはほとんど検討がなされていなかったが、最近に
なって、いくつかの光クロック信号抽出装置に関しての
発表（後述するよう１二、本出願人も昭和６３年特許願
第２０４１５７号において新たな光クロック信号抽出装
置を開示した）がされるようになってきている。

第１１図に、近年発表された光タンク回路を用いる金光
処理の光クロツク信号抽出装置（神野，松本：“金光タ
イミング抽出回路に関する検討”，光通信システム研究
会資料，　ＬＣＳ−８８−１２，　ｐｐ．６８７４，１
９８８．）の原理を図示する。この光クロック信号抽出
装置では、ビットレートｆｍのＲＺ信号（Ｒｅｔｕｒｎ
ヒｏ　Ｚｅｒｏ．．Ｈ　ＩレベＪレ｛直であっても必ず
ＬＯレベルに戻るタイプの信号）で強度変調された光信
号のスペクトルは、第１ｌ図（ａ）に示すように、中心
周波数１０の回りにｌｍ（クロック成分）と、その高調
波からなる輝線スペクトルを持つことになる。一方、フ
ァブリベロ共振器等の光共振器の透過光の入射光周波数
特性は、第１１図（ｂ）に示すように、鋭い共振ピーク
を有し、ＦＳＲと呼ばれる共振器長で決まる一定の間隔
の周波数の光だけをよく透過する。

そこで、ビットレートｆｍのＲＺ信号で強度変調された
光信号を、このビントレートｆｍと等しいＦＳＲをもつ
光共振器に入射し、入射光信号の中心周波数と光共振器
の共振周波数の１つとを一致させる。すると、第１１図
（Ｃ）に示すように、光共振器からは中心周波数とサイ
ドバンドであるｆｍとその高調光だけが透過され、それ
らの合戒として光タイミングクロツクが得られるのであ
る。

なお、ビントレートがＦＳＲと等しくないような入射光
に対しては、ＤＣ成分（中心周波数）のみが出力される
。第１２図に、光タンク回路として使用可能な光共振器
の構成例を図示する。

［発明が解決しようとする課Ｂ］ しかしながら、従来の光クロック信号抽出装置では、第
１１図で説明したものに限られずに、すべてＲＺタイプ
の光信号列を入力信号とするものあって、ＮＲＺタイプ
の光信号列を入力信号とするものではなかった。これか
ら、光レベルのままでＮＲＺタイプの光信号列から光ク
ロック信号を抽出できるようにする光クロック信号抽出
装置の必要性が叫ばれていたのである。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、光
レベルのままでＮＲＺタイプの光信号列から光クロック
信号を抽出できるようにする新たな光クロック信号抽出
装置の提供を目的とするものである。

｛課題を解決するための手段〕 第Ｉ図は本発明の原理構成図である。

図中、１は光分岐手段であって、人力されてくるＮＲＺ
タイプの光信号列を２つに分岐するもの、２は光遅延手
段であって、光分岐千段１により分岐されたいずれか一
方の光信号列を、光レベルのままで１タイムスロットの
時間より小さな所定の時間分遅延するもの、３は光排他
的論理和演算手段であって、光遅延手段２により遅延さ
れる光信号列と、光遅延手段２により遅延されない光分
岐手段１からの光信号列とを入力として、光レベルのま
までこの入力される２つの光信号の排他的論理和に対応
する光信号を求めて出力するもの、４は従来技術として
用いられているＲＺ光クロック信号抽出装置であって、
ＲＺタイプの光信号列から、光レベルのままで光クロッ
ク信号を抽出するものである。

〔作用〕

本発明では、ＮＲＺタイプの光信号列が入力されると、
光分岐千段１は、このＮＲＺタイプの光信号列を２つに
分岐して、分岐された光信号列の一方を光遅延手段２を
介して光排他的論理和演算手段３に対して入力していく
とともに、他方を光遅延手段２を介さずに光排他的論理
和演算千段３に対して人力していくよう処理する。光分
岐手段ｌからの光信号列を受け取ると、光遅延千段２は
、例えば１／２タイムスロットの時間分遅延する動作を
実ｉテする．これにより、第２図（ａ）に示すようなＮ
ＲＺタイプの光信号列の入力に対して、光遅延手段２か
らは、第２図（ｂ）に示すような１／２タイムスロット
の時間分遅延した光信号列が出力されていくことになる
。

光排他的論理和演算千段３は、遅延されない光信号列と
遅延された光信号列とを受け取ると、光レベルのままで
この入力される２つの光信号の排他的論理和に対応する
光信号を求めて、ＲＺ光クロツク信号抽出装置４に対し
て出力していくよう動作する．光排他的論理和演算手段
３により求められる排他的論理和の光信号は、第２図（
ｃ）に示すように、１タイムスロー：ｌトの間で必ず“
０″に落ちるというＲＺタイプのものに変換されること
になるので、この排他的論理和の光信号を受け取るＲＺ
光クロック信号抽出装置は、第２図（ｄ）に示すように
、従来技術の構成に従って光レベルのままで光クロック
信号を抽出するよう動作する．この動作に従って、光分
岐千段１に人力されるＮＲＺタイプの光信号列から、光
レベルのままで光クロック信号を抽出できることになる
。

〔実施例） 以下、実施例に従って本発明を詳細に説明する。

第３図に、本発明の一実施例構威を図示する。

図中、ｌａは光カプラであって、入力されてくるＮＲＺ
タイプの光信号列を２つに分岐するもの、２ａは光ファ
イバであって、光カブラ１ａにより分岐された一方の光
信号列を１／２タイムスロットの時間分遅延するもの、
３ａは光排他的論理和回路であって、光ファイバ２ａに
より遅延される光信号列と、光ファイバ２ａにより遅延
されない光カプラ１ａからの光信号列とを入力として、
光レベルのままでこの入力される２つの光信号列の排他
的論理和に対応する光信号列を求めて出力するもの、４
ａはＲＺ光クロック信号抽出回路であって、ＲＺタイプ
の光信号列から、光レベルのままで光クロック信号を抽
出するよう処理するものである。

光排他的論理和回路３ａとしては、例えば、近年発表さ
れた波長変換レーザ（延原他；“波長変換レーザの光排
他的論理和動作”１平１春季応物予稿集）による構成の
ものを用いることが可能である。この波長変換レーザ構
威の光排他的論理和回路３ａは、第４図（ａ）に示すよ
うに、発振闇値以下に電流バイアスした波長レーザが、
入力してくる光レベルＰ　ｉｎが小さいときには、図中
の実線で示される波長λ２のレーザ光の光出力Ｐ０１，
を出力するのに対して、入力してくる光レベルｐ　ｉｆ
ｉが大きいときには、この波長λ２のレーザ光が消滅し
て図中の破線で示される波長λ１のレーザ光の光出力Ｐ
。ｔを出力するという特性を示すものを利用するもので
ある。具体的な構或としては、第５図に示すように、光
カプラ３０を使用して波長λ１の２つの光を波長変換レ
ーザ３１に入力するよう構威するとともに、波長変換レ
ーザ３１から出力される波長λ１のレーザ光を除去する
ために、波長変換レーザ３１の後段に波長λアのｉ３過
特性を有する波長フィルタ３２を配設するよう構威する
ものである． このように構威される光排他的論理和回路３ａは、第４
図（ｂ）に示すように、光レベルのままで人力される２
つの光信号の排他的論理和に対応する光信号を出力する
よう動作することになる。

ＲＺ光クロック信号抽出回路４ａとしては、例えば、本
出願人が昭和６３年特許願第２０４１５７号において開
示した２つの光クロック信号抽出装置を用いることが可
能である．この本出願人が開示した１つの光クロツク信
号抽出装置では、第６図に示すように、光信号を透過し
反射する第１の透過・反射手段４０と、この第１の透過
・反射手段４ｏから送られてくる光信号を増幅する光増
幅器４１と、この光増幅器４１の光信号出力を透過して
光クロック信号を発生するとともに、この光増幅器４１
に対して光信号に反射する第２の透過・反射手段４２と
を備えるよう構或するとともに、第１及び第２の透過・
反射手段４０．４２と光増幅器４１との間の光の伝播時
間が光信号の１タイムスロットτ。の整数倍になるよう
構或する。ここで、光増幅器４１の増幅特性は、第７図
に示すような特性を有するもので構威されることになる
。

このように構威される第６図のＲＺ光クロック信号抽出
回路４ａでは、第１の透過・反射手段４０から送出され
る光信号が第２の透過・反射手段４２で反射されて戻っ
てくるまでには４τ。の遅延時間が生ずることから、第
８図のタイムチャートに示すように、人力される光信号
列（図中の■）から光クロック信号（図中の■）が抽出
できるようになるのである。なお、第８図中の■は光増
幅器４１への入力状態、■は第２の透過・反射手段４２
への人力状態を示している。

また、本出願人が開示したもう１つの光クロック信号抽
出装置では、第９図に示すように、光信号の入力を受け
取る光合流回路４３と、この光合流回路４３からの光信
号出力を第７図に示すような増幅特性に従って増幅する
光増幅器４４と、この光増幅器４４からの光信号出力を
分岐して一方を光クロック信号として出力し他方を光合
流回路４３に戻す光分岐回路４５とを備えるよう構或す
るとともに、光分岐回路４５を経由して光合流回路４３
に戻ってくるまでの光の伝播時間が光信号のｌタイムス
ロントτ。の整数倍になるよう構成する。

このように構威される第９図のＲＺ光クロック信号抽出
回路４ａでは、光合流回路４３から送出される光信号が
光分岐回路４５を経由して戻ってくるまでにはτ。の遅
延時間が生ずることから、第１０図に示すように、光合
流回路４３に入力される光信号列（図中の■）から光ク
ロック信号（図中■）が抽出できるようになるのである
。なお、第１０図中の■は、光増幅器４４への入力状態
を示している。

このように、光排他的論理和回路３ａとして、第４図及
び第５図で説明した波長変換レーザ構成のものを用い、
ＲＺ光クロック信号抽出回路４ａとして、第６図若しく
は第９図に示した本出願人の開示したものを用いること
で、第３図の実施例を実現することができることになる
。

このように構威される第３図の実施例では、ＮＲＺタイ
プの光信号列が人力されると、光カブラｌａは、このＮ
ＲＺタイプの光信号列を２つに分岐して、分岐された光
信号列の一方を光ファイバ２ａを介して光排他的論理和
回路３ａに１／２タイムスロットの時間分遅延して入力
していくとともに、もう一方を遅延させずにそのまま光
排他的論理和回路３ａに対して人力していくよう処理す
る。この２つの光信号列を受けて、光排他的論理和回路
３ａは、第２図で説明したように、排他的論理和演算に
従って光信号列を、１タイムスロントの間で必ず“″０
”に落ちるというＲＺタイプのものに変換して出力して
いくよう動作する。そして、ＲＺ光クロック信号抽出回
８４ａば、このＲＺタイプに変換された光信号列を受け
て、光クロック信号を抽出するよう動作することになる
。

このように、本発明では、光カブラ１ａと光ファイバ２
ａと光排他的論理和回路３ａとに従って、光レベルのま
までＮＲＺタイプの光信号列をＲＺタイプの光信号列に
変換し、既に提供されているＲＺ光クロック信号抽出回
路４ａに従って、この変換されたＲＺタイプの光信号列
から光クロック信号を抽出することで、ＮＲＺクイブの
入力光信号列から光クロック信号を抽出できるようにす
るものである。

図示実施例について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。例えば、光排他的論理和回路３ａば
実施例に用いた波長変換レーザ構成のものに限られるも
のではなく、光レベルのままで排他的論理和演算を実行
できるすべてのものを用いることが可能である。また、
ＲＺ光クロック信号抽出回路４ａは実施例に用いた本出
願人の開示したものに限られるものではなく、光レヘル
のままで光クロック信号を抽出できるすべてのものを用
いることが可能である。そして、ＲＺ光クロソク信号抽
出回路４ａの取り扱うＲＺタイプの光信号の１タイムス
ロットにおけるＨｌ／ＬＯレベルの比が５０％でなくて
も光クロック信号を抽出できるような場合には、光ファ
イバ２ａの遅延時間はそれに合わせて設定されることに
なるため、光ファイバ２ａの遅延時間が実施例で説明し
た１／２タイムスロットに限られるものではないのであ
る． 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、ＮＲＺタイプの
光信号列から、光レベルのままで光クロソク信号を抽出
できるようになるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、 第２図は本発明の作用を説明する説明図、第３図は本発
明の一実施例、 第４図及び第５図は本発明に適用可能な光排他的論理和
回路の説明図、 第６図、第７図及び第８図は本発明に適用可能なＲＺ光
クロック信号抽出回路の説明図、第９図及び第１０図は
本発明に適用可能な他のＲＺ光クロック信号抽出回路の
説明図、第１１図及び第１２図は従来技術の説明図であ
る． 図中、１は光分岐手段、１ａは光カプラ、２は光遅延手
段、２ａは光ファイバ、３は光排他的論理和演算手段、
３ａ光排他的論理和回路、４はＲＺ光クロック信号抽出
装置、４ａばＲＺ光クロック信号抽出回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力する光信号列から、光レベルのままで光クロック信
   号を抽出するよう処理する光クロック信号抽出装置にお
   いて、 ＲＺタイプの光信号列から、光レベルのままで光クロッ
   ク信号を抽出するＲＺ光クロック信号抽出装置（４）と
   、 ２つの光信号を入力として、光レベルのままで該２つの
   光信号の排他的論理和に対応する光信号を求めて出力す
   る光排他的論理和演算手段（３）と、ＮＲＺタイプの光
   信号列を２つに分岐する光分岐手段（１）と、 該光分岐手段（１）により分岐されたいずれか一方の光
   信号列を、光レベルのままで１タイムスロットの時間よ
   り小さな所定の時間分遅延する光遅延手段（２）とを備
   え、 上記光排他的論理和演算手段（３）に対して、上記光遅
   延手段（２）により遅延される光信号列と、上記光遅延
   手段（２）により遅延されない上記光分岐手段（１）か
   らの光信号列とを入力するよう構成するとともに、この
   入力に対応して出力される上記光排他的論理和演算手段
   （３）からの光信号列を上記ＲＺ光クロック信号抽出装
   置（４）に入力することで、ＮＲＺタイプの光信号列か
   ら光レベルのままで光クロック信号を抽出するよう処理
   することを、 特徴とする光クロック信号抽出装置。