JPH09160895A - 波長多重光受信器 - Google Patents
波長多重光受信器Info
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- JPH09160895A JPH09160895A JP7314985A JP31498595A JPH09160895A JP H09160895 A JPH09160895 A JP H09160895A JP 7314985 A JP7314985 A JP 7314985A JP 31498595 A JP31498595 A JP 31498595A JP H09160895 A JPH09160895 A JP H09160895A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長距離光ファイバ分散が波長により異なるこ
とに基づく教師信号の相対位相と学習信号の相対位相と
のずれによる正しい学習ができない問題を解決する。 【解決手段】 送信側の教師信号発生器３１から波長対
応の教師信号として１，０の繰返しパターンで互いに速
度の異なるものを発生して波長多重光伝送する。受信側
で光ファイバ１よりの波長多重光を分岐し、受光素子４
５で電気信号に変換し、フィルタ４６1 〜４６4 で各教
師信号の基本周波数成分を分離し、１，０パターンの教
師信号として学習回路２３へ供給する。分岐された他方
の光は波長分離して受光素子アレイ７で電気信号に変換
してニューラルネットワーク９へ供給する。
とに基づく教師信号の相対位相と学習信号の相対位相と
のずれによる正しい学習ができない問題を解決する。 【解決手段】 送信側の教師信号発生器３１から波長対
応の教師信号として１，０の繰返しパターンで互いに速
度の異なるものを発生して波長多重光伝送する。受信側
で光ファイバ１よりの波長多重光を分岐し、受光素子４
５で電気信号に変換し、フィルタ４６1 〜４６4 で各教
師信号の基本周波数成分を分離し、１，０パターンの教
師信号として学習回路２３へ供給する。分岐された他方
の光は波長分離して受光素子アレイ７で電気信号に変換
してニューラルネットワーク９へ供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は波長多重光から各
波長毎にその変調信号をニューラルネットワークを用い
て分離し、かつそのニューラルネットワークにその重
み、しきい値を学習させる学習手段を有する光受信器に
関するものである。
波長毎にその変調信号をニューラルネットワークを用い
て分離し、かつそのニューラルネットワークにその重
み、しきい値を学習させる学習手段を有する光受信器に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信では、伝送路の有効利用を図るた
め、同時に複数の波長の光信号を伝送してそれぞれの波
長に異なる情報を割り当てる、いわゆる波長多重技術が
ある。この技術では、光信号を波長毎に分離する機能を
有する光受信器が必要となる。まず、この波長多重光受
信器の動作について図３を用いて説明する。この光受信
器は特願平２−１０１６２７に示されている。図３にお
いて、光ファイバ１から入射側レンズ２を介して伝搬し
てきた波長λ1 ，λ2 ，…，λn の波長多重信号光３を
バルク形の回折格子４に入射させ、ここで回折されて各
波長が角度分散された光５は出射側レンズ６を介して受
光素子アレイ７に入射される。つまり波長多重信号光３
は波長分離手段、この例では回折格子４により波長分離
され、その波長分離された光の空間分布が光電気変換手
段としての受光素子アレイ７に入射される。
め、同時に複数の波長の光信号を伝送してそれぞれの波
長に異なる情報を割り当てる、いわゆる波長多重技術が
ある。この技術では、光信号を波長毎に分離する機能を
有する光受信器が必要となる。まず、この波長多重光受
信器の動作について図３を用いて説明する。この光受信
器は特願平２−１０１６２７に示されている。図３にお
いて、光ファイバ１から入射側レンズ２を介して伝搬し
てきた波長λ1 ，λ2 ，…，λn の波長多重信号光３を
バルク形の回折格子４に入射させ、ここで回折されて各
波長が角度分散された光５は出射側レンズ６を介して受
光素子アレイ７に入射される。つまり波長多重信号光３
は波長分離手段、この例では回折格子４により波長分離
され、その波長分離された光の空間分布が光電気変換手
段としての受光素子アレイ７に入射される。
【０００３】受光素子アレイ７においては、回折された
光５は、各波長λ1 ，λ2 ，…，λ n 毎に異なる受光素
子アレイ位置において光強度のピークをもつ２次元の光
強度分布に変換される。受光素子アレイ７から得られる
２次元光強度分布に対応する電流分布をもつ電気信号８
をニューラルネットワーク９に入力して、その出力ポー
ト１０から各波長に対応した出力信号（変調信号）
Ｏ1 ，Ｏ2 ，…，Ｏn を得る。各波長ごとに受光素子ア
レイ７の異なる素子から電気信号が得られるが、分離さ
れた各波長の光分布の隣接するものの裾が重なり、受光
素子アレイ７から波長ごとに必ずしも正確に分離された
電気信号を得ることが困難であり、かつ送信側の光源波
長の変動などにより、受光素子アレイ７の各素子と波長
との関係が一定しない。このような点からニューラルネ
ットワーク９が用いられている。
光５は、各波長λ1 ，λ2 ，…，λ n 毎に異なる受光素
子アレイ位置において光強度のピークをもつ２次元の光
強度分布に変換される。受光素子アレイ７から得られる
２次元光強度分布に対応する電流分布をもつ電気信号８
をニューラルネットワーク９に入力して、その出力ポー
ト１０から各波長に対応した出力信号（変調信号）
Ｏ1 ，Ｏ2 ，…，Ｏn を得る。各波長ごとに受光素子ア
レイ７の異なる素子から電気信号が得られるが、分離さ
れた各波長の光分布の隣接するものの裾が重なり、受光
素子アレイ７から波長ごとに必ずしも正確に分離された
電気信号を得ることが困難であり、かつ送信側の光源波
長の変動などにより、受光素子アレイ７の各素子と波長
との関係が一定しない。このような点からニューラルネ
ットワーク９が用いられている。
【０００４】この光受信器におけるニューラルネットワ
ークの学習方法として特願平６−６８５８２に示す提案
がなされている。その学習装置を図４を参照して説明す
る。ここで、図３と対応する部分に同一符号を付けてあ
る。送信側に設けられた教師信号発生部１１は、同期信
号Ｔｓと教師信号を発生することができ、まずはじめに
同期信号Ｔｓを出力する。同期信号Ｔｓは、レーザドラ
イバ１２0 に入力される。レーザドライバ１２0 〜１２
4 では、教師信号発生部１１の出力信号によりレーザダ
イオード１３（ＬＤ０〜ＬＤ４）を駆動する駆動信号を
発生する。同期信号Ｔｓは、レーザダイオードＬＤ０の
信号（波長λ0 ）で伝送される。同期信号Ｔｓで変調さ
れた波長λ0 の光は、アイソレータ１４、光分波器１５
を順次通過後、光ファイバ１に入射される。光ファイバ
１からの出射光は光変換手段１８（図３中のレンズ２、
回折格子４など）により波長分離された後、図３で説明
したようにレンズ６を通過して、受光素子アレイ７で受
光される。
ークの学習方法として特願平６−６８５８２に示す提案
がなされている。その学習装置を図４を参照して説明す
る。ここで、図３と対応する部分に同一符号を付けてあ
る。送信側に設けられた教師信号発生部１１は、同期信
号Ｔｓと教師信号を発生することができ、まずはじめに
同期信号Ｔｓを出力する。同期信号Ｔｓは、レーザドラ
イバ１２0 に入力される。レーザドライバ１２0 〜１２
4 では、教師信号発生部１１の出力信号によりレーザダ
イオード１３（ＬＤ０〜ＬＤ４）を駆動する駆動信号を
発生する。同期信号Ｔｓは、レーザダイオードＬＤ０の
信号（波長λ0 ）で伝送される。同期信号Ｔｓで変調さ
れた波長λ0 の光は、アイソレータ１４、光分波器１５
を順次通過後、光ファイバ１に入射される。光ファイバ
１からの出射光は光変換手段１８（図３中のレンズ２、
回折格子４など）により波長分離された後、図３で説明
したようにレンズ６を通過して、受光素子アレイ７で受
光される。
【０００５】波長λ0 の光信号は予め受光素子アレイ７
のエレメント（素子）ＰＤ０で受光するように設定され
ているものとする。受光素子アレイ７のエレメントＰＤ
０より出力電気信号はプリアンプアレイ２１で増幅され
て教師信号発生部２４に導かれる。教師信号発生部２４
では、教師信号発生部１１から送出された同期信号Ｔｓ
を抽出し、その後に伝送されてくる教師信号発生部１１
で発生された教師信号と同一の教師信号を発生する。つ
まり、受信側の教師信号発生部２４は、送信側の教師信
号発生部１１と同一の教師信号を発生する回路を内蔵し
ており、教師信号発生部１１からの同期信号Ｔｓと、同
期をとって、教師信号を発生させる。教師信号発生部２
４より出力された教師信号は学習回路２３に入力され
る。
のエレメント（素子）ＰＤ０で受光するように設定され
ているものとする。受光素子アレイ７のエレメントＰＤ
０より出力電気信号はプリアンプアレイ２１で増幅され
て教師信号発生部２４に導かれる。教師信号発生部２４
では、教師信号発生部１１から送出された同期信号Ｔｓ
を抽出し、その後に伝送されてくる教師信号発生部１１
で発生された教師信号と同一の教師信号を発生する。つ
まり、受信側の教師信号発生部２４は、送信側の教師信
号発生部１１と同一の教師信号を発生する回路を内蔵し
ており、教師信号発生部１１からの同期信号Ｔｓと、同
期をとって、教師信号を発生させる。教師信号発生部２
４より出力された教師信号は学習回路２３に入力され
る。
【０００６】一方、送信側の教師信号発生部１１は同期
信号Ｔｓを伝送した後、教師信号を送出する。教師信号
はレーザドライバ１２1 〜１２4 に入力される。レーザ
ドライバ１２1 〜１２4 では、教師信号発生部１１の出
力信号によりレーザダイオード１３1 〜１３4 （ＬＤ１
〜ＬＤ４）を駆動する駆動信号を発生する。４つのレー
ザダイオード１３1 〜１３4 （ＬＤ１〜ＬＤ４）からの
出力光は、それぞれ、アイソレータ１４を通過後、光合
波器１５で合波され、一本の光ファイバ１に入射され
る。ここで、レーザダイオード１３1 〜１３4 よりの各
出射光の波長をλ 1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 とする。光ファ
イバ１からの出射光は、光変換手段１８、レンズ６を通
過後、受光素子アレイ７で受信される。受光素子アレイ
７からの出力信号はプリアンプアレイ２１で増幅され
て、ニューラルネットワーク９に入力される。ニューラ
ルネットワーク９では、内部パラメータ（シナプス荷
重、しきい値）に従って処理を行い、出力ポート１０よ
り出力信号を出力する。またニューラルネットワーク９
の出力信号は学習回路２３にも分岐供給される。学習回
路２３では、ニューラルネットワーク９からの出力信号
および教師信号発生部２４からの教師信号を用いて学習
を行う。学習回路２３では教師信号とニューラルネット
ワーク９の出力信号との誤差２乗和が小さくなるよう
に、ニューラルネットワーク９の内部パラメータである
シナプス荷重、しきい値を順次変更し、誤差２乗和があ
る設定値以下になると学習が終了したものとみなし、学
習処理を終了する。上述の学習回路２３として、本出願
人により提案されている多周波振動学習法に基づく学習
回路を用いることができる（参考文献、１９９２年電子
情報通信学会春季全国大会、ＳＤ−２−６、多周波振動
学習法に基づくアナログニューラルネットワーク高速学
習実験）。
信号Ｔｓを伝送した後、教師信号を送出する。教師信号
はレーザドライバ１２1 〜１２4 に入力される。レーザ
ドライバ１２1 〜１２4 では、教師信号発生部１１の出
力信号によりレーザダイオード１３1 〜１３4 （ＬＤ１
〜ＬＤ４）を駆動する駆動信号を発生する。４つのレー
ザダイオード１３1 〜１３4 （ＬＤ１〜ＬＤ４）からの
出力光は、それぞれ、アイソレータ１４を通過後、光合
波器１５で合波され、一本の光ファイバ１に入射され
る。ここで、レーザダイオード１３1 〜１３4 よりの各
出射光の波長をλ 1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 とする。光ファ
イバ１からの出射光は、光変換手段１８、レンズ６を通
過後、受光素子アレイ７で受信される。受光素子アレイ
７からの出力信号はプリアンプアレイ２１で増幅され
て、ニューラルネットワーク９に入力される。ニューラ
ルネットワーク９では、内部パラメータ（シナプス荷
重、しきい値）に従って処理を行い、出力ポート１０よ
り出力信号を出力する。またニューラルネットワーク９
の出力信号は学習回路２３にも分岐供給される。学習回
路２３では、ニューラルネットワーク９からの出力信号
および教師信号発生部２４からの教師信号を用いて学習
を行う。学習回路２３では教師信号とニューラルネット
ワーク９の出力信号との誤差２乗和が小さくなるよう
に、ニューラルネットワーク９の内部パラメータである
シナプス荷重、しきい値を順次変更し、誤差２乗和があ
る設定値以下になると学習が終了したものとみなし、学
習処理を終了する。上述の学習回路２３として、本出願
人により提案されている多周波振動学習法に基づく学習
回路を用いることができる（参考文献、１９９２年電子
情報通信学会春季全国大会、ＳＤ−２−６、多周波振動
学習法に基づくアナログニューラルネットワーク高速学
習実験）。
【０００７】図５に図４中の送信側の教師信号発生部１
１から送出される同期信号および学習信号（教師信号）
の例を示す。教師信号発生部１１はまず、同期信号Ｔｓ
を一定時間発生し、その後、教師信号Ｔ1 〜Ｔ4 を送出
する。同期信号Ｔｓが伝送されている間に受信側の教師
信号発生部２４では、信号の同期をとり、教師信号Ｔ 1
〜Ｔ4 が伝送されてきたときに、同期して、送信側の教
師信号発生部１１より送出された教師信号と同じ教師信
号を発生してその教師信号を学習回路２３に入力する。
１から送出される同期信号および学習信号（教師信号）
の例を示す。教師信号発生部１１はまず、同期信号Ｔｓ
を一定時間発生し、その後、教師信号Ｔ1 〜Ｔ4 を送出
する。同期信号Ｔｓが伝送されている間に受信側の教師
信号発生部２４では、信号の同期をとり、教師信号Ｔ 1
〜Ｔ4 が伝送されてきたときに、同期して、送信側の教
師信号発生部１１より送出された教師信号と同じ教師信
号を発生してその教師信号を学習回路２３に入力する。
【０００８】図６に学習終了後における従来の光受信器
の動作を示す。図６において図４と異なっている点は、
レーザダイオードＬＤ０を必要としない点と、受信側の
教師信号発生部２４およびその学習回路２３に対する出
力、ニューラルネットワーク９の学習回路２３に対する
出力が無い点である。学習終了後は各波長の光によって
送りたいデータ信号Ｄａｔａ１〜Ｄａｔａ４をレーザド
ライバ１２1 〜１２4に入力する。レーザドライバ１２
1 〜１２4 の出力によりレーザダイオード１３ 1 〜１３
4 がそれぞれ駆動され、各レーザダイオード（ＬＤ１〜
ＬＤ４）からはＤａｔａ１〜Ｄａｔａ４で変調された光
信号が出力され、これらの光信号は合波器１５で合波さ
れ、光ファイバ１に送られる。一方光受信器１７では、
光ファイバ１から出力される波長多重光が光変換手段１
８、レンズ６を通過後、受光素子アレイ７で電気信号に
変換される。受光素子アレイ７からの出力信号は、プリ
アンプアレイ２１で増幅された後、ニューラルネットワ
ーク９に入力される。ニューラルネットワーク９には、
学習によって得られた適切なシナプス荷重としきい値が
学習回路２３から加えられている。入力された信号はシ
ナプス荷重としきい値にしたがって処理され、その結
果、Ｄａｔａ１〜Ｄａｔａ４がニューラルネットワーク
９の各出力ポート１０から出力される。
の動作を示す。図６において図４と異なっている点は、
レーザダイオードＬＤ０を必要としない点と、受信側の
教師信号発生部２４およびその学習回路２３に対する出
力、ニューラルネットワーク９の学習回路２３に対する
出力が無い点である。学習終了後は各波長の光によって
送りたいデータ信号Ｄａｔａ１〜Ｄａｔａ４をレーザド
ライバ１２1 〜１２4に入力する。レーザドライバ１２
1 〜１２4 の出力によりレーザダイオード１３ 1 〜１３
4 がそれぞれ駆動され、各レーザダイオード（ＬＤ１〜
ＬＤ４）からはＤａｔａ１〜Ｄａｔａ４で変調された光
信号が出力され、これらの光信号は合波器１５で合波さ
れ、光ファイバ１に送られる。一方光受信器１７では、
光ファイバ１から出力される波長多重光が光変換手段１
８、レンズ６を通過後、受光素子アレイ７で電気信号に
変換される。受光素子アレイ７からの出力信号は、プリ
アンプアレイ２１で増幅された後、ニューラルネットワ
ーク９に入力される。ニューラルネットワーク９には、
学習によって得られた適切なシナプス荷重としきい値が
学習回路２３から加えられている。入力された信号はシ
ナプス荷重としきい値にしたがって処理され、その結
果、Ｄａｔａ１〜Ｄａｔａ４がニューラルネットワーク
９の各出力ポート１０から出力される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】光ファイバは波長によ
り異なる分散値を持つため、光ファイバ長が数十ｋｍに
もおよぶ場合には、受信される各教師信号は相対的な位
相がずれている。しかしながら、従来の学習法では同期
信号Ｔｓに基づいて送信側の教師信号発生部で発生した
教師信号と同一の信号を受信側の教師信号発生部で発生
させるため、ここで発生した教師信号間の相対位相と受
信された教師信号間の相対位相とが一致せず、光受信器
の学習が正しく行なわれない可能性がある。
り異なる分散値を持つため、光ファイバ長が数十ｋｍに
もおよぶ場合には、受信される各教師信号は相対的な位
相がずれている。しかしながら、従来の学習法では同期
信号Ｔｓに基づいて送信側の教師信号発生部で発生した
教師信号と同一の信号を受信側の教師信号発生部で発生
させるため、ここで発生した教師信号間の相対位相と受
信された教師信号間の相対位相とが一致せず、光受信器
の学習が正しく行なわれない可能性がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明では送信側の教
師信号発生手段では教師信号として互いに速度が異なる
“０１０１・・・”固定パターンを用い、その各教師信
号でそれぞれの波長の光が変調されているものとし、こ
の発明の波長多重光受信器側では受信波長多重光から各
教師信号の基本周波数成分が帯域通過フィルタによって
電気信号として抽出され、これら信号が必要に応じて波
形整形手段により０１０１・・・に波形整形されて教師
信号が再生され、この再生教師信号が学習手段に教師信
号として供給される。
師信号発生手段では教師信号として互いに速度が異なる
“０１０１・・・”固定パターンを用い、その各教師信
号でそれぞれの波長の光が変調されているものとし、こ
の発明の波長多重光受信器側では受信波長多重光から各
教師信号の基本周波数成分が帯域通過フィルタによって
電気信号として抽出され、これら信号が必要に応じて波
形整形手段により０１０１・・・に波形整形されて教師
信号が再生され、この再生教師信号が学習手段に教師信
号として供給される。
【００１１】教師信号の再生には、受信波長多重光を分
岐し、その分岐光を光電気変換手段で一括して電気信号
とされ、その電気信号よりフィルタ手段により各基本周
波数成分が抽出される。或るいは、受信波長多重光から
その各変調信号を取り出すため、波長分離され、その波
長分離光を受光素子アレイで電気信号に変換されるが、
この受光素子アレイの各素子（エレメント）のニューラ
ルネットワークへ供給される信号がそれぞれ分岐され
て、加算手段で加算され、その加算信号がフィルタ手段
で各基本周波数成分に分離される。
岐し、その分岐光を光電気変換手段で一括して電気信号
とされ、その電気信号よりフィルタ手段により各基本周
波数成分が抽出される。或るいは、受信波長多重光から
その各変調信号を取り出すため、波長分離され、その波
長分離光を受光素子アレイで電気信号に変換されるが、
この受光素子アレイの各素子（エレメント）のニューラ
ルネットワークへ供給される信号がそれぞれ分岐され
て、加算手段で加算され、その加算信号がフィルタ手段
で各基本周波数成分に分離される。
【００１２】このような構成であるから、再生教師信号
は、伝送光ファイバの分散により受けた波長による相対
位相差が保持され、これは通信情報（データ）の受信時
に伝送光ファイバにおける分散値の波長による相違にも
とづく相対位相差と同一となり、つまり教師信号の相対
位相と学習信号の相対位相とが常に一致し、ニューラル
ネットワークが正しく学習され、正確に変調信号を復調
することができる。
は、伝送光ファイバの分散により受けた波長による相対
位相差が保持され、これは通信情報（データ）の受信時
に伝送光ファイバにおける分散値の波長による相違にも
とづく相対位相差と同一となり、つまり教師信号の相対
位相と学習信号の相対位相とが常に一致し、ニューラル
ネットワークが正しく学習され、正確に変調信号を復調
することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１にこの発明の第一の実施例を
示し、図４と対応する部分に同一符号を付けてある。送
信側の教師信号発生部３１は、各出力毎（Ｔ１，Ｔ２，
Ｔ３，Ｔ４）に信号速度が異なる“０１０１・・・”固
定パターンを出力する。レーザドライバ１２1 〜１２4
では、教師信号発生部３１の各出力信号によりレーザダ
イオード１３1 〜１３4 （ＬＤ１〜ＬＤ４）を駆動する
駆動信号を発生する。４つのレーザダイオード１３1 〜
１３4 （ＬＤ１〜ＬＤ４）からの出力光は、それぞれ、
アイソレータ１４を通過後、光合波器１５で合波され、
一本の光ファイバ１に入射される。ここでレーザダイオ
ード１３1 ，１３2 ，１３3 ，１３4 の各出射光の波長
をそれぞれλ1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 とする。光ファイバ
１からの受信波長多重光は、光分岐回路４８で２つに分
岐され、一方の出射光は教師信号発生部４４に入射され
る。教師信号発生部４４に入射された光は受光素子４５
で電気信号に変換され、その電気信号は、帯域通過フィ
ルタ４６1 〜４６4 （ＢＰＦ１〜ＢＰＦ４）に送られフ
ィルタ４６1 〜４６4 でそれぞれ教師信号の基本周波数
成分が抽出される。これら抽出された信号はそれぞれ波
形整形器４９1 〜４９4 でそれぞれしきい値処理などに
より“１”，“０”の繰り返しパターンに波形整形され
て再生された教師信号となって学習回路２３へ供給され
る。ここで、帯域通過フィルタ４６の出力信号を波形整
形することなく教師信号として学習回路２３へ供給して
もよい。しかし波形整形すれば再生能力を向上させるこ
とができる。
示し、図４と対応する部分に同一符号を付けてある。送
信側の教師信号発生部３１は、各出力毎（Ｔ１，Ｔ２，
Ｔ３，Ｔ４）に信号速度が異なる“０１０１・・・”固
定パターンを出力する。レーザドライバ１２1 〜１２4
では、教師信号発生部３１の各出力信号によりレーザダ
イオード１３1 〜１３4 （ＬＤ１〜ＬＤ４）を駆動する
駆動信号を発生する。４つのレーザダイオード１３1 〜
１３4 （ＬＤ１〜ＬＤ４）からの出力光は、それぞれ、
アイソレータ１４を通過後、光合波器１５で合波され、
一本の光ファイバ１に入射される。ここでレーザダイオ
ード１３1 ，１３2 ，１３3 ，１３4 の各出射光の波長
をそれぞれλ1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 とする。光ファイバ
１からの受信波長多重光は、光分岐回路４８で２つに分
岐され、一方の出射光は教師信号発生部４４に入射され
る。教師信号発生部４４に入射された光は受光素子４５
で電気信号に変換され、その電気信号は、帯域通過フィ
ルタ４６1 〜４６4 （ＢＰＦ１〜ＢＰＦ４）に送られフ
ィルタ４６1 〜４６4 でそれぞれ教師信号の基本周波数
成分が抽出される。これら抽出された信号はそれぞれ波
形整形器４９1 〜４９4 でそれぞれしきい値処理などに
より“１”，“０”の繰り返しパターンに波形整形され
て再生された教師信号となって学習回路２３へ供給され
る。ここで、帯域通過フィルタ４６の出力信号を波形整
形することなく教師信号として学習回路２３へ供給して
もよい。しかし波形整形すれば再生能力を向上させるこ
とができる。
【００１４】光分岐回路４８のもう一方の出射光は光受
信器１７に入射され、光変換手段１８、レンズ６を通過
後、受光素子アレイ７で受光される。受光素子アレイ７
では光信号を電気信号に変換し、その出力信号は必要に
応じてプリアンプアレイ２１で増幅されてニューラルネ
ットワーク９に入力される。ニューラルネットワーク９
では、内部パラメータ（シナプス荷重、しきい値）に従
って処理を行い、出力ポート１０より出力信号を出力す
る。ニューラルネットワーク９の出力信号は学習回路２
３に分岐入力される。学習回路２３では、ニューラルネ
ットワーク９からの出力信号および教師信号発生部４４
からの再生教師信号を用いて学習を行う。学習回路２３
では教師信号とニューラルネットワーク９の出力信号の
誤差２乗和が小さくなるように、ニューラルネットワー
ク９の内部パラメータであるシナプス荷重、しきい値を
順次変更し、誤差２乗和がある設定値以下になると学習
が終了したものとみなし、学習処理を終了する。上述の
学習回路２３として、本出願人により提案されている多
周波振動学習法に基づく学習回路を用いることができる
（参考文献、１９９２年電子情報通信学会春季全国大
会、ＳＤ−２−６、多周波振動学習法に基づくアナログ
ニューラルネットワーク高速学習実験）。
信器１７に入射され、光変換手段１８、レンズ６を通過
後、受光素子アレイ７で受光される。受光素子アレイ７
では光信号を電気信号に変換し、その出力信号は必要に
応じてプリアンプアレイ２１で増幅されてニューラルネ
ットワーク９に入力される。ニューラルネットワーク９
では、内部パラメータ（シナプス荷重、しきい値）に従
って処理を行い、出力ポート１０より出力信号を出力す
る。ニューラルネットワーク９の出力信号は学習回路２
３に分岐入力される。学習回路２３では、ニューラルネ
ットワーク９からの出力信号および教師信号発生部４４
からの再生教師信号を用いて学習を行う。学習回路２３
では教師信号とニューラルネットワーク９の出力信号の
誤差２乗和が小さくなるように、ニューラルネットワー
ク９の内部パラメータであるシナプス荷重、しきい値を
順次変更し、誤差２乗和がある設定値以下になると学習
が終了したものとみなし、学習処理を終了する。上述の
学習回路２３として、本出願人により提案されている多
周波振動学習法に基づく学習回路を用いることができる
（参考文献、１９９２年電子情報通信学会春季全国大
会、ＳＤ−２−６、多周波振動学習法に基づくアナログ
ニューラルネットワーク高速学習実験）。
【００１５】送信側で送出する各波長対応の教師信号の
速度差は、受信側のフィルタ４６1〜４６4 で分離し易
い程度あればよく、通常の情報（データ）を伝送する速
度が１５０Ｍｂ／ｓの場合、各教師信号の速度としては
２Ｍｂ／ｓ，１Ｍｂ／ｓ，０．５Ｍｂ／ｓ，０．２５Ｍ
ｂ／ｓなどとすることができる。図２にこの発明の第二
の実施例を示し、図１と対応する部分に同一符号を付け
てある。この第二の実施例の送信側では、前記第一の実
施例と同じ光信号が光ファイバ１に入射される。光ファ
イバ１からの出射光は光受信器１７に入射され、光変換
手段１８、レンズ６を通過後、受光素子アレイ７で電気
信号に変換され、受光素子アレイ７からの出力信号は、
必要に応じてコンパクトなプリアンプアレイで増幅され
て、ニューラルネットワーク９に入力されると同時に教
師信号発生部４４に入力される。教師信号発生部４４へ
入力された各信号は、加算器４７で加算された後、帯域
通過フィルタ４６1 〜４６4 （ＢＰＦ１〜ＢＰＦ４）で
各教師信号の基本周波数成分が抽出される。この抽出さ
れた信号が教師信号として学習回路２３へ供給される。
この場合も帯域通過フィルタ４６1 〜４６4 の出力信号
は波形整形器４９1 〜４９4 によって、波形整形して学
習回路２３へ供給することにより再生能力を向上させる
ことができる。その他は第一の実施例と同様である。
速度差は、受信側のフィルタ４６1〜４６4 で分離し易
い程度あればよく、通常の情報（データ）を伝送する速
度が１５０Ｍｂ／ｓの場合、各教師信号の速度としては
２Ｍｂ／ｓ，１Ｍｂ／ｓ，０．５Ｍｂ／ｓ，０．２５Ｍ
ｂ／ｓなどとすることができる。図２にこの発明の第二
の実施例を示し、図１と対応する部分に同一符号を付け
てある。この第二の実施例の送信側では、前記第一の実
施例と同じ光信号が光ファイバ１に入射される。光ファ
イバ１からの出射光は光受信器１７に入射され、光変換
手段１８、レンズ６を通過後、受光素子アレイ７で電気
信号に変換され、受光素子アレイ７からの出力信号は、
必要に応じてコンパクトなプリアンプアレイで増幅され
て、ニューラルネットワーク９に入力されると同時に教
師信号発生部４４に入力される。教師信号発生部４４へ
入力された各信号は、加算器４７で加算された後、帯域
通過フィルタ４６1 〜４６4 （ＢＰＦ１〜ＢＰＦ４）で
各教師信号の基本周波数成分が抽出される。この抽出さ
れた信号が教師信号として学習回路２３へ供給される。
この場合も帯域通過フィルタ４６1 〜４６4 の出力信号
は波形整形器４９1 〜４９4 によって、波形整形して学
習回路２３へ供給することにより再生能力を向上させる
ことができる。その他は第一の実施例と同様である。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明では受信再生
教師信号を教師信号としているため、この教師信号の相
対位相と、受信学習信号の相対位相とが常に一致するの
で、光受信器と光送信器間の距離が長距離であっても光
受信器の学習を正しく行なうことができ、正しくデータ
を復調することができる。
教師信号を教師信号としているため、この教師信号の相
対位相と、受信学習信号の相対位相とが常に一致するの
で、光受信器と光送信器間の距離が長距離であっても光
受信器の学習を正しく行なうことができ、正しくデータ
を復調することができる。
【図１】この発明の実施例を示すブロック図。
【図２】この発明の他の実施例を示すブロック図。
【図３】従来の光受信器を示すブロック図。
【図４】従来の学習機能付き光受信器を示すブロック
図。
図。
【図５】従来の送信側の発生教師信号を示す波形図。
【図６】従来の学習後の光受信器の動作を説明するため
のブロック図。
のブロック図。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１２月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/14 10/04 10/06
Claims (4)
- 【請求項１】 受信波長多重光を波長分離手段により光
の波長の違いを空間的に分離し、 その波長分離された光の空間分布を光電気変換手段で電
気信号に変換し、 その変換された電気信号ニューラルネットワークにより
信号処理して上記各波長光の変調信号を分離して取出
す、 教師信号と上記ニューラルネットワークの出力とを学習
手段に入力して、上記ニューラルネットワークに重みお
よびしきい値を学習させる波長多重光受信器において、 上記波長多重光はその各波長が互いに速度が異なる
“１”，“０”の繰り返し固定パターンの教師信号でそ
れぞれ変調されており、 上記受信波長多重光から上記各教師信号が教師信号再生
手段より再生され、 その再生された教師信号と上記ニューラルネットワーク
の出力とにより上記学習手段が学習動作をすることを特
徴とする波長多重光受信器。 - 【請求項２】 上記教師信号再生手段は、上記受信波長
多重光を分岐する手段と、その分岐された波長多重光の
各波長を同時に電気信号に変換する手段と、その変換さ
れた電気信号から上記各教師信号の基本周波数成分を並
列に取り出して、これら取り出された各基本周波数成分
をその周波数の“１”，“０”の繰り返しパターンに波
形整形して上記再生教師信号を得るフィルタ手段とより
なることを特徴とする請求項１記載の波長多重光受信
器。 - 【請求項３】 上記教師信号再生手段は、上記光電気変
換手段よりの各変換電気信号が分岐入力加算される加算
手段と、その加算手段の出力から上記各教師信号の基本
周波数成分を並列に取り出して上記再生教師信号を得る
フィルタ手段とよりなることを特徴とする請求項１記載
の波長多重光受信器。 - 【請求項４】 上記フィルタ手段より取り出され、各基
本周波数成分をその周波数の“１”，“０”の繰り返し
パターンに波形整形して上記再生教師信号を得る波形整
形手段を含むことを特徴とする請求項２又は３記載の波
長多重光受信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7314985A JPH09160895A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 波長多重光受信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7314985A JPH09160895A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 波長多重光受信器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09160895A true JPH09160895A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18060037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7314985A Pending JPH09160895A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 波長多重光受信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09160895A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018142230A1 (en) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | International Business Machines Corporation | Waveguide architecture for photonic neural component |
| WO2019167953A1 (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-06 | 日本電信電話株式会社 | 光信号処理装置 |
| US10451798B2 (en) | 2017-02-02 | 2019-10-22 | International Business Machines Corporation | Waveguide architecture for photonic neural component with multiplexed optical signals on inter-node waveguides |
| JPWO2021033277A1 (ja) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | ||
| CN113091782A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-07-09 | 太原理工大学 | 基于pgc的相位敏感型光时域反射系统及相位解调方法 |
| CN114866145A (zh) * | 2021-01-20 | 2022-08-05 | 上海诺基亚贝尔股份有限公司 | 用于光通信的方法、设备、装置和计算机可读介质 |
| JPWO2022259523A1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 |
-
1995
- 1995-12-04 JP JP7314985A patent/JPH09160895A/ja active Pending
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110291433B (zh) * | 2017-02-02 | 2020-09-08 | 国际商业机器公司 | 用于光子神经元件的波导结构 |
| US10107959B2 (en) | 2017-02-02 | 2018-10-23 | International Business Machines Corporation | Waveguide architecture for photonic neural component |
| US10353145B2 (en) | 2017-02-02 | 2019-07-16 | International Business Machines Corporation | Waveguide architecture for photonic neural component |
| US10928586B2 (en) | 2017-02-02 | 2021-02-23 | International Business Machines Corporation | Waveguide architecture for photonic neural component |
| WO2018142230A1 (en) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | International Business Machines Corporation | Waveguide architecture for photonic neural component |
| CN110291433A (zh) * | 2017-02-02 | 2019-09-27 | 国际商业机器公司 | 用于光子神经元件的波导结构 |
| US10451798B2 (en) | 2017-02-02 | 2019-10-22 | International Business Machines Corporation | Waveguide architecture for photonic neural component with multiplexed optical signals on inter-node waveguides |
| GB2573254A (en) * | 2017-02-02 | 2019-10-30 | Ibm | Waveguide architecture for photonic neural component |
| US10514498B2 (en) | 2017-02-02 | 2019-12-24 | International Business Machines Corporation | Waveguide architecture for photonic neural component |
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| JP2019153058A (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-12 | 日本電信電話株式会社 | 光信号処理装置 |
| WO2019167953A1 (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-06 | 日本電信電話株式会社 | 光信号処理装置 |
| US11982884B2 (en) * | 2018-03-02 | 2024-05-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical signal processing device |
| JPWO2021033277A1 (ja) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | ||
| WO2021033277A1 (ja) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | 日本電信電話株式会社 | 光情報処理装置 |
| CN114866145A (zh) * | 2021-01-20 | 2022-08-05 | 上海诺基亚贝尔股份有限公司 | 用于光通信的方法、设备、装置和计算机可读介质 |
| CN114866145B (zh) * | 2021-01-20 | 2024-02-09 | 上海诺基亚贝尔股份有限公司 | 用于光通信的方法、设备、装置和计算机可读介质 |
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| JPWO2022259523A1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | ||
| WO2022259523A1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | 日本電信電話株式会社 | コヒーレント光受信機 |
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