JPS5895437A - 時分割光パルスデコ−ド装置 - 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】 この゛発明は、時分割多重化光パルス列の高速のデコー
ドが可能な時分割光パルスデコード装置に関する。

低損失、広帯域な伝送線路が得られる場合には、一般に
、並列データを直列データに変換し、時分割に多重化す
ることにより、伝送線路の経済化をはかることができる
。光ファイバを伝送線路として用いる光通信においても
同様のことがいえる。

最近は、帯域が２５０ＧＨｚ−ｋｍ−ｎｍ以上をでも達
する超広帯域の光ファイバが容易に得らｎるようになっ
たため、時分割多重光通信についての要請が強まってき
ている。

しかしながら、時分割多重は従来、光スィッチに一点が
あり、このため波長多重に比べて進展が阻まｎていた。

何となれば、多重化光パルス列をデコードするのに、従
来はＬｉＮｂＯ３光変調器などの光スィッチを用いるし
か、他によい手段がなかったが、この光ス、イッチは挿
入損失が大きいために、許容伝送距離が極端に短かくな
ってしまうという欠点があった。また、光スイッチの超
畠速の駆動には、ドライバー回路の実埃が内錐なことや
、大きな消光比が得にくいという欠点もあった。

この発明の目的は、上述したような従来の欠点を解消し
、広帯域な光ファイバを極めて有効に活用しうる長距離
光通信用の時分割光パルスデコード装置を提供すること
にある。一 本発明の時分割光パルスデコード装置は、時分割多重化
光パルス列をすくなくとも所定の数の光ス列を発生する
手段と、所定の数の光フアイバ誘導散乱増幅器と、前記
光ビームを前記光フアイバ誘導散乱増幅器に１：１に結
合するようにし、かつ、前記励起光パルス列を前記光フ
アイバ誘導散乱増幅器に結合し、かつ、該光フアイバ誘
導散乱増幅器をそルぞれ異なるタイミングで励起する励
起光挿入回路とを有することを特徴とする。

次に、この発明による時分割光パルスデコード装置につ
い上図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、この発明による一実施例の構成をブロック図
により示したものである。図において、１は入力信号と
しての時分割多重化光パルス列である。この実施例にお
いては簡単のために、ａ系列およびｂ系列からなる２系
列の光パルス列をデコードする場合について説明する。

さらに多重度が高い場合については、対応する構成部品
の数を増すことによ・す、容易に拡張してデコードでき
る。

１０は光分岐回路、２０は励起光挿入回路、３０ａ＋３
０ｂはともに同様な光ファイバ誘導散乱増幅器、４０は
多重化前の光パルスの基本周波数に同期した励起光パル
スを発生させる手段、５０ａ。

５０ｂはともに同様なフィルタである。また、２ａ、２
ｂはそｎぞれデコードされた異なる光パルス列を示す。

光分岐回路ｌＯには、簡単には銹電体多層膜反射鏡から
なるビームスプリッタ１０ａ、１０ｂが用いられる。光
分岐回路１０により時分割多重イト光パルス列１を２つ
のメインビームと１つのモニタビームに分岐し、該メイ
ンビームは、励起光挿入回路２０を透過してのち、それ
ぞｎｌ：１に対応した光フアイバ誘導散乱増幅器３０ａ
　、３０ｂに結合されるようになっている。

一方、モニタビームはタイミング抽出回路４１に送らｎ
ｌここで受光・復調さ１、多重化前の光パルスの基本周
波数とタイミングに関する位相情報が抽出される。この
タイミング信号はモード同期レーザ４２に送らｎ１モ一
ド同期のタイミングを制御することにより、多重化前の
光パルスの基本周波数に同期した励起光パルス列４３が
、モード同期レーザ４２から出射さ扛る＠ 該励起光パルス列４３はビームスプリッタ２１により２
つのビームに分岐さｎる。この分岐した２つのビームの
光路上には、移動可能なコーナキューブなどを用いたフ
エーズン７夕２２ａ、２２ｂがそれぞれ設けらｎており
、こルにより、そｎぞれ光合波器２３ａ　、２３ｂを介
して異なる光フアイバ誘導散乱増幅Ｗｉｔ　３ｏ　ａ　
＋　３ｏ　ｂに入射する励起光パルス列Ｐａ、Ｐｂの位
相をそれぞれ独立に調整できるようになっている。これ
により、そｎぞれの光フアイバ誘導散乱増幅器を、そ几
ぞれ異方る所定の位相差をもって、かつ入射する多重化
光パルス列に同期して励起することができる。光フアイ
バ誘導散乱増幅器３０ａ、３０ｂは、そｎぞれ所定のタ
イミングで時分割多重化光パルス列の一部分の時系列の
みを選択的に増幅する。該光フアイバ誘導散乱増幅器か
らの出射光は、それぞれフィルタ５０　ａ　＋　５０　
ｂに導かｎｌここで被増幅光を励起光Ｐａ　、Ｐｂから
分離することによって、デコードされた信号パルス列２
ａ、２ｂがそれぞれ得られる。

この際、光フアイバ誘導散乱増幅器の利得が極端に小さ
いと、デコード−ｇｎた信号パルス列間のクロストーク
が相対的に大きくなりうるため問題となる。しかし、増
幅利得が十分に大きい場合には、所望の時系列のパルス
列のみを選択的に強く増幅できるので、クロストークは
無視できるようになる。

もし、クロストークをさらにン唆らしたいというような
場合には、フィルタの後方に可飽和吸収体を設けること
により、消光比を改善し、クロストークをさらに一段と
減らすことができる。

励起光パルスの波長は、増幅さｎる時分割多重化光パル
スの波長よりも短波長側のある最適な波長が選ばｎる。

光フアイバ中の誘導散乱を用いた光増幅については、例
えばエレクトロニクスレターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏ・ｎ１
ｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ）　、　１９８０年８月１４日発
行の、第１６巻第６５８頁から６６０頁に記載の電属ら
の論文に示されている。光ファイバとして単一モードフ
ァイバを用い、低分散、低損失な波長域で強く励起した
場合には、４０ｄＢ程度の誘導利得やＩＷ程度の増幅出
力がたやすく得らｎる。

増幅利得をもつとも大きくするような励起光（ν、）と
被増幅信号光（ν、）との周波数差ν、−ν。

は、光ファイバのコア径や屈折率分布を変えて光ファイ
バの分散特性を変えて位相整合条件を制御スルコトニヨ
リ、１００ｃＷＬ−１程度から３ｏｏｏ６．、！程度ま
で、比較的広範囲に自由に変えることができる。

励起光パルスのファイバ入力が５０Ｗ程度あｎば、長さ
３０ｍ程度の光ファイバででも１２　十ｄＢの増幅利得
が賽易に得られる。ファイバ長を長くすれば、ファイバ
長にほぼ反比例して、励起に必要なファイバ入力を低減
することができる。

励起光パルスとして１．３２μｍＮｄ：ＹＡＧレーザ光
を用いれば、波長１．３５〜１．５５μｍ帯の半導体レ
ーザ光を増幅することが可能である。誘導利得は励起光
の強度に関して指数函数的に変化するので、モード同期
光パルス列のような、背景光成分の少ない高品質な励起
光パルス列で強く励起すｎば、０Ｎ−ＯＦＦ比の高い、
好ましい光増幅を行なうことができるようになる。

誘導散乱の応答速度は媒質のコヒーレントな時間（いわ
ゆるＴ！タイムと呼ばれる時間）でほぼ決まり、媒質が
光ファイバの場合には、ピコ秒程度の高速な応答が容易
に実現できる。

以上述べたごとく、本発明によれば、時分割多重化光パ
ルス列をデコードして、所定の数の並列パルス列を得る
ことができるようになるとともに。

大きな増幅利得も同時に得ら几るので、広帯域な光ファ
イバを極めて有効に活用しうる長距離光通信用の、フレ
キシブルでかつ大容量な時外割光パルスデコード装置が
得らｎる。

なお、この発明は、上述した一実施例に見られる構成に
のみ限定されることなく、もちろん、いくつかの変形が
考えられる。例えば、上述した実施例においては、光フ
アイバ誘導散乱増幅器と同数のフェイズシフタ２２ａ、
２２ｂを用いたが、４２のモード同期レーザのモード同
期パルス列の出射のタイミングをシフトするような手段
を設けることにより、上述のフェーズシックの数を一つ
減らすことができる。また、ｈ起光パルス列４３の発生
用の光源として、単一のモード同期レーザーを用いる代
りに、被数台のモード同期レーザを用い、それらの位相
を独立に制御することによっても同様の効果が得らｎる
。この場合は、フェーズシフタ２２ａ、２２ｂや、ビー
ムスプリッタ２１などを取り除くことができる。

多重化光パルス列の多重度が大きい場合には、多重度に
応じた所定の数の光ファイバ誘導散乱増幅器を設け、こ
れに対応した数の光ビームが得らｎるように、光分岐回
路や励起光挿入回路を設計すればよい。光分岐回路等を
小形化するには、ビームスプリ、りとして、ファイバを
よりあわせて作ったファイバカップラや、セルフォック
レンズを用いたマイクロオプティクスを用いるとよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による一実施例の構成を示すブロック
図である。 図において、１・・・・・・時分割多重化光パルス列、
１０・・・・・・光分岐回路、２０・・・・・・励起光
挿入回路、３０ａ　、３０ｂ・・・・・・光フアイバ誘
導散乱ｍ＝器、４０・・・・・・多重化前の光パルスの
基本周波数に同期した励起光パルス列を発生させる手段
、５０ａ。 ５ｏｂ・−°・・・フィルタ、２　ａ　、　２　ｂ−−
−デコードされた並列光パルス列、１０ａ、１０ｂ、２
１・・・・・・ビームスプリッタ、４１・・°・・・タ
イミング抽出回路、４２・・・・°゛モード同期レーザ
、４３・・・・・・励起光パルス列、２２ａ、２２ｂ・
・・・・・フェーズシフタ、２３ａ。 ２３ｂは光合波器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 時分割多重化光パルス列をすくなくとも所定の光パルス
   列を発生する手段と、所定の数の光フアイバ誘導散乱増
   幅器と、前記光ビームを前記光フアイバ誘導散乱増幅器
   に１：１に結合するようにし、かつ、前記励起光パルス
   列を前記光ファイノ（誘導散乱増幅器に結合し、かつ、
   該光ファイノ＜誘導散乱増幅器をそｎぞ扛異なるタイミ
   ングで励起する励起光挿入回路とを有することを特徴と
   する時分割光パルスデコード装置。