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JP2010041069A - Optical pulse signal regeneration method and optical pulse signal regeneration apparatus - Google Patents

Optical pulse signal regeneration method and optical pulse signal regeneration apparatus Download PDF

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JP2010041069A JP2008198004A JP2008198004A JP2010041069A JP 2010041069 A JP2010041069 A JP 2010041069A JP 2008198004 A JP2008198004 A JP 2008198004A JP 2008198004 A JP2008198004 A JP 2008198004A JP 2010041069 A JP2010041069 A JP 2010041069A
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably achieve an entire optical 3R signal regeneration function even if a change in an external environment is generated such as the peripheral temperature fluctuation of a NOLM (Non-linear Optical Loop Mirror) functioning as an optical gate circuit. <P>SOLUTION: The optical pulse signal regeneration apparatus includes an initial stage regeneration optical pulse signal generator 10, an optical clock signal extracting device 20, a phase adjustment signal extracting device 30, an optical clock signal phase adjusting device 50, and the NOLM 60. The initial stage regeneration optical pulse signal generator performs 2R signal regeneration, and generates and outputs initial stage regeneration optical pulse signals 11. The optical clock signal extracting device receives the input of the initial stage regeneration optical pulse signals 15-2 and extracts and outputs optical clock signals 25. The phase adjustment signal extracting device receives the input of the regeneration optical pulse signals 57 and generates and outputs phase adjustment signals 43. The phase adjustment signals are input to the optical clock signal phase adjusting device and the phase of the optical clock signal is adjusted so as to match with that of the initial stage regeneration optical pulse signal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、光ファイバ伝送路を伝播中に強度が低下し、光パルス波形に歪あるいは位相にばらつきが生じた光パルス信号を、増幅及び波形整形し、かつ位相のばらつきを修正して光パルス信号を再生する、光パルス信号再生方法及び光パルス信号再生装置に関する。   The present invention amplifies and shapes an optical pulse signal whose intensity is reduced during propagation through an optical fiber transmission line and distortion or phase variation occurs in the optical pulse waveform, and corrects the phase variation to correct the optical pulse. The present invention relates to an optical pulse signal regeneration method and an optical pulse signal regeneration apparatus for reproducing a signal.

光ファイバ通信では、規則正しい一定の時間間隔で光パルスが並ぶ光パルス列を変調して得られる2値デジタル信号を反映した光パルス信号を、伝送路である光ファイバを伝播させることで通信が行なわれる。規則正しい一定の時間間隔とは、伝送密度周波数に相当する周波数の逆数に相当する時間間隔である。以後、伝送密度をビットレートということもある。   In optical fiber communication, communication is performed by propagating an optical pulse signal reflecting a binary digital signal obtained by modulating an optical pulse train in which optical pulses are arranged at regular and regular time intervals through an optical fiber as a transmission path. . The regular constant time interval is a time interval corresponding to the reciprocal of the frequency corresponding to the transmission density frequency. Hereinafter, the transmission density is sometimes referred to as a bit rate.

最近、光ファイバ通信ネットワークは、伝送の長距離化及び大容量化が進められている。伝送の長距離化にともなって、光伝送路における光損失、光増幅器の多段使用によるS/N比の低下、及び光ファイバの群速度分散や光ファイバ中での非線形光学効果による波形歪が発生し、また位相にばらつきが生じること等により、光パルス信号の品質が劣化することが問題となる。すなわち、光パルス信号の波形歪及び位相ばらつきの発生は、伝送容量が大きくなるほど、顕著な問題となる。   Recently, transmission distances and capacities of optical fiber communication networks have been increased. As transmission becomes longer, optical loss in the optical transmission line, S / N ratio decrease due to the use of multiple optical amplifiers, and waveform distortion due to optical fiber group velocity dispersion and nonlinear optical effects in the optical fiber occur. In addition, there is a problem that the quality of the optical pulse signal is deteriorated due to a variation in the phase. That is, the occurrence of waveform distortion and phase variation in the optical pulse signal becomes more prominent as the transmission capacity increases.

そのため、光伝送路の途中に数十から数百キロメートルの間隔で中継器を設けて、この中継器において光パルス信号の周波数波形及び時間波形を元の形状に戻す、いわゆる光パルス信号の再生が行われている。すなわち、光ファイバ通信において、その伝送距離を長くするためには、光パルス信号を増幅する機能(Re-amplifying)、光パルス信号を構成する光パルスの波形整形をする機能(Re-shaping)及び再生する光パルスの時間幅・位相を制御してタイミング再生する機能(Re-timing)の三つの機能を併せ持つ光パルス信号再生装置が必要である。   Therefore, a repeater is provided in the middle of the optical transmission line at intervals of several tens to several hundred kilometers, and in this repeater, the so-called optical pulse signal regeneration, in which the frequency waveform and time waveform of the optical pulse signal are restored to the original shape, is performed. Has been done. That is, in optical fiber communication, in order to increase the transmission distance, the function of amplifying the optical pulse signal (Re-amplifying), the function of shaping the waveform of the optical pulse constituting the optical pulse signal (Re-shaping), and There is a need for an optical pulse signal regeneration device that has the three functions of regenerating timing by controlling the time width and phase of the optical pulse to be reproduced.

以後、説明の便宜のため、光パルス信号を増幅する機能(Re-amplifying)及び光パルス信号を構成する光パルスの波形整形をする機能(Re-shaping)をまとめて2R信号再生ということもある。また、2R信号再生に光パルスの時間幅・位相を制御してタイミング再生する機能(Re-timing)を含めて3R信号再生ということもある。   Hereinafter, for convenience of explanation, the function of amplifying the optical pulse signal (Re-amplifying) and the function of shaping the optical pulse waveform constituting the optical pulse signal (Re-shaping) may be collectively referred to as 2R signal reproduction. . In addition, 2R signal reproduction may include 3R signal reproduction including a function (Re-timing) for timing reproduction by controlling the time width and phase of an optical pulse.

光ファイバ伝送路を伝播中に強度が低下し、光パルス波形に歪あるいは位相にばらつきが生じた被再生光パルス信号を信号再生するには、光パルス信号を一旦電気パルス信号に変換して信号再生処理する方法と、電気信号に変換することなく、光信号の状態で信号再生処理する方法とがある。電気信号に変換せずに光信号の状態で2Rあるいは3R信号再生処理する方法を全光2Rあるいは全光3R信号再生処理ということもある。   In order to regenerate the optical pulse signal to be reproduced whose intensity has decreased during propagation through the optical fiber transmission line and the optical pulse waveform has been distorted or the phase has varied, the optical pulse signal is converted into an electrical pulse signal once. There are a method of performing a reproduction process and a method of performing a signal reproduction process in the state of an optical signal without being converted into an electric signal. A method of performing 2R or 3R signal regeneration processing in the state of an optical signal without being converted into an electrical signal is sometimes referred to as all-optical 2R or all-optical 3R signal regeneration processing.

光パルス信号を一旦電気パルス信号に変換して2Rあるいは3R信号再生処理する方法では、この処理に用いられる電子デバイスの動作速度の限界から、特に40 Gbit/sを超えるビットレートの光パルス信号に対しては対応することが困難となる。   In the method of temporarily converting an optical pulse signal into an electrical pulse signal and performing 2R or 3R signal regeneration processing, due to the limitation of the operating speed of the electronic device used for this processing, the optical pulse signal particularly with a bit rate exceeding 40 Gbit / s is used. It becomes difficult to respond to this.

そこでこれを解決する手法として、光ファイバ型モード同期レーザ、高非線形光ファイバ及び電界吸収型光変調器を利用した全光2R信号再生処理を行う手法が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。また、高非線形分散フラットファイバにおける自己位相変調と波長フィルタによるスペクトルスライス方式を用いて、被再生光パルス信号の波長を波長シフトすることによる全光2R信号再生処理方法が開示されている(例えば、非特許文献2参照)。また、このペクトルスライス方式を用いた全光2R信号再生処理方法の改良型として、スペクトルスライス型波長変換器を多段に接続する方法が開示されている(例えば、非特許文献3参照)。   Therefore, as a technique for solving this, a technique for performing all-optical 2R signal regeneration processing using an optical fiber mode-locked laser, a highly nonlinear optical fiber, and an electroabsorption optical modulator is disclosed (for example, Non-Patent Document 1). reference). In addition, an all-optical 2R signal regeneration processing method by shifting the wavelength of the optical pulse signal to be reproduced by using a self-phase modulation in a highly nonlinear dispersion flat fiber and a spectrum slicing method using a wavelength filter is disclosed (for example, Non-patent document 2). Further, as an improved version of the all-optical 2R signal regeneration processing method using the spectrum slice method, a method of connecting spectrum slice type wavelength converters in multiple stages is disclosed (for example, see Non-Patent Document 3).

一方、全光2R信号再生処理された光パルス信号の光パルスの時間幅・位相を、非線形光ループミラー(NOLM: Non-linear Optical loop Mirror)によってタイミング再生(Re-timing)することで、全光3R再生処理を行った報告例がある(例えば、非特許文献4参照)。   On the other hand, the time width and phase of the optical pulse of the optical pulse signal that has been subjected to the all-optical 2R signal regeneration processing are re-timed using a non-linear optical loop mirror (NOLM), so that There is a report example of performing optical 3R regeneration processing (for example, see Non-Patent Document 4).

この報告の全光3R信号再生処理においては、被再生光パルス信号から光クロック信号を抽出して、光ゲート回路を用いて被再生光パルス信号と光クロック信号とのAND処理(ゲーティング)を行うことで光パルス信号が再生されている。すなわち、光ゲートとして機能するNOLM内で、被再生光パルス信号を構成する光パルスと光クロック信号を構成する光パルスとの互いの光パルス同士の重なり合う部分のエネルギー成分だけが光ゲートから出力されるという効果を利用して、被再生光パルス信号の位相と光クロック信号との位相とを合致させることによってタイミング再生(Re-timing)を行って、光パルス信号を再生するという手法がとられている。   In this all-optical 3R signal regeneration process, the optical clock signal is extracted from the optical pulse signal to be reproduced, and AND processing (gating) of the optical pulse signal to be reproduced and the optical clock signal is performed using an optical gate circuit. By doing so, the optical pulse signal is reproduced. That is, in the NOLM functioning as an optical gate, only the energy component of the overlapping portion of the optical pulses of the optical pulse constituting the optical pulse signal to be reproduced and the optical pulse constituting the optical clock signal is output from the optical gate. Using this effect, a technique is adopted in which the optical pulse signal is regenerated by performing timing recovery (Re-timing) by matching the phase of the optical pulse signal to be reproduced with the phase of the optical clock signal. ing.

非特許文献4に開示されている全光3R信号再生処理において、光ゲートとして利用されているNOLMは、第1及び第2の二つの光路を伝播する光を双方向結合させる機能を有する第1の光カプラと、第1と第2の光路との二つの光路を結ぶループ光路と、このループ光路に方向性結合される第3の光路を含む第2の光カプラとを具えて構成される。すなわち、非特許文献4に開示されている全光3R信号再生処理においては、このNOLMによって光パルス信号と光クロック信号との論理積処理(AND処理)が行われる。
T. Her, et al., "Experimental Demonstration of A Fiber-based Optical 2R Regenerator in Front of an 80 Gbit/s Receiver," OFC 2003 TuH3 Masayuki Matsumoto, et al., "Wavelength-Shift-Free SPM-Based 2R Regeneration by Bidirectional Use of a Highly Nonlinear Fiver," OFC 2007 OME 5 松本正行、「ファイバの非線形効果を利用したDPSK信号の3R再生」2006年電子情報通信学会総合大会予稿集 B-10-22 村井 仁他、「JGN2光テストヘッドを用いた160-Gb/s光3R信号再生中継伝送」2008年電子情報通信学会総合大会予稿集 B-10-75、p.358
In the all-optical 3R signal regeneration process disclosed in Non-Patent Document 4, the NOLM used as an optical gate is a first having a function of bidirectionally coupling light propagating through the first and second optical paths. And a second optical coupler including a third optical path directionally coupled to the loop optical path, and a loop optical path connecting the two optical paths of the first and second optical paths. . That is, in the all-optical 3R signal regeneration process disclosed in Non-Patent Document 4, a logical product process (AND process) of the optical pulse signal and the optical clock signal is performed by this NOLM.
T. Her, et al., "Experimental Demonstration of A Fiber-based Optical 2R Regenerator in Front of an 80 Gbit / s Receiver," OFC 2003 TuH3 Masayuki Matsumoto, et al., "Wavelength-Shift-Free SPM-Based 2R Regeneration by Bidirectional Use of a Highly Nonlinear Fiver," OFC 2007 OME 5 Masayuki Matsumoto, “3R regeneration of DPSK signal using nonlinear effect of fiber” 2006 Proceedings of IEICE General Conference B-10-22 Hitoshi Murai et al., “Procedure for 160-Gb / s 3R signal regenerative repeater transmission using JGN2 optical test head” 2008 IEICE General Conference Proceedings B-10-75, p. 358

しかしながら、上述した全光2R信号再生処理に加えて、光ゲート回路として機能するNOLMによるRe-timing機能を加えた全光3R信号再生処理において、NOLMの周辺温度変動等の外部環境の変化に伴い、全光3R信号再生処理が十分に行われないという問題点があることが判明した。すなわち、NOLMの周辺温度変動等の外部環境の変化が生じると、全光2R信号再生処理によって再生された光パルス信号と光クロック信号との位相ずれが生じ、これが原因となって全光3R信号再生処理機能を安定的に実現すること困難となることが判明した。   However, in addition to the above-mentioned all-optical 2R signal regeneration processing, in the all-optical 3R signal regeneration processing by adding a re-timing function by NOLM that functions as an optical gate circuit, along with changes in the external environment such as ambient temperature fluctuations of NOLM It has been found that there is a problem that the all-optical 3R signal reproduction process is not sufficiently performed. In other words, when a change in the external environment such as ambient temperature fluctuation of the NOLM occurs, a phase shift occurs between the optical pulse signal regenerated by the all-optical 2R signal regeneration process and the optical clock signal, and this causes the all-optical 3R signal. It has been found that it is difficult to stably realize the playback processing function.

そこで、この発明は、NOLMの周辺温度変動等の外部環境の変化等が発生しても、全光2R信号再生処理によって再生された光パルス信号と光クロック信号との位相ずれ量を常に0に保つことが可能な光パルス信号再生方法及びこの方法を実現する装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention always sets the phase shift amount between the optical pulse signal regenerated by the all-optical 2R signal regeneration process and the optical clock signal to 0 even if the external environment changes such as the ambient temperature fluctuation of the NOLM occur. An object of the present invention is to provide an optical pulse signal regeneration method that can be maintained and an apparatus that implements the method.

この発明の発明者は、入力された被再生光パルス信号を3R信号再生処理して生成される再生光パルス信号の波長スペクトルを観測する研究を行ったところ、以下の知見を得た。再生光パルス信号の波長スペクトルが、この波長スペクトル帯域の中心波長に対して対称であれば、初段再生光パルス信号の位相と光クロック信号の位相との間にずれが生じていない。すなわち、再生光パルス信号の波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している短波長側及び長波長側のピークをそれぞれ有する波長成分の強度比が1対1であれば、初段再生光パルス信号の位相と光クロック信号の位相との間にずれが生じていないことを見出した。   The inventor of the present invention has conducted research to observe the wavelength spectrum of a reproduced optical pulse signal generated by performing 3R signal reproduction processing on the inputted reproduced optical pulse signal, and obtained the following knowledge. If the wavelength spectrum of the reproduced optical pulse signal is symmetric with respect to the center wavelength of this wavelength spectrum band, there is no deviation between the phase of the first-stage reproduced optical pulse signal and the phase of the optical clock signal. That is, among the plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band of the reproduction optical pulse signal, the short wavelength side and the long wavelength side closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band It has been found that if the intensity ratio of the wavelength components each having a peak is 1: 1, there is no deviation between the phase of the first-stage reproduced optical pulse signal and the phase of the optical clock signal.

そこで、上述の両波長成分の強度比が常に1対1となるように、初段再生光パルス信号の位相又は光クロック信号の位相に遅延を与える操作を行えば、全光3R信号再生処理機能を安定的に実現することが可能となるとの見解に達した。   Therefore, if the operation of delaying the phase of the optical pulse signal of the first stage or the phase of the optical clock signal is performed so that the intensity ratio of the two wavelength components is always 1: 1, the all-optical 3R signal regeneration processing function is achieved. We reached the view that it would be possible to achieve it stably.

上述の理念に基づくこの発明の要旨によれば、以下の光パルス信号再生方法及びこの方法を実現するための光パルス信号再生装置が提供される。   According to the gist of the present invention based on the above philosophy, the following optical pulse signal regeneration method and an optical pulse signal regeneration device for realizing the method are provided.

請求項1に記載のこの発明の光パルス信号再生方法は、初段再生光パルス信号生成ステップと、光クロック信号抽出ステップと、再生光パルス信号生成ステップと、位相調整信号抽出ステップと、位相調整ステップを含んで構成される。   The optical pulse signal regeneration method according to claim 1 of the present invention includes a first stage regeneration optical pulse signal generation step, an optical clock signal extraction step, a regeneration optical pulse signal generation step, a phase adjustment signal extraction step, and a phase adjustment step. It is comprised including.

初段再生光パルス信号生成ステップは、入力された被再生光パルス信号の光パルスの時間波形成形及び当該光パルスの増幅を行って、初段再生光パルス信号を生成して出力するステップである。光クロック信号抽出ステップは、初段再生光パルス信号から光クロック信号を抽出するステップである。再生光パルス信号生成ステップは、初段再生光パルス信号と光クロック信号との論理積である、再生光パルス信号を生成して出力するステップである。位相調整信号抽出ステップは、再生光パルス信号の波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している短波長側及び長波長側のピークをそれぞれ有する波長成分であって、両波長成分の強度比に比例する大きさの電力信号である位相調整信号を生成して出力するステップである。位相調整ステップは、位相調整信号に基づいて、光クロック信号の位相と初段再生光パルス信号の位相とを合わせるステップである。   The first stage reproduction optical pulse signal generation step is a step in which the time waveform shaping of the optical pulse of the inputted optical pulse signal to be reproduced and the amplification of the optical pulse are performed to generate and output the first stage reproduction optical pulse signal. The optical clock signal extraction step is a step of extracting the optical clock signal from the first stage reproduction optical pulse signal. The reproduction optical pulse signal generation step is a step of generating and outputting a reproduction optical pulse signal that is a logical product of the first-stage reproduction optical pulse signal and the optical clock signal. The phase adjustment signal extraction step is the shortest wavelength side closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band among a plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band of the reproduction optical pulse signal. And a phase adjustment signal that is a power component having a magnitude proportional to the intensity ratio of both wavelength components, each of which has a wavelength component having a peak on the long wavelength side and a wavelength component having a long wavelength side. The phase adjustment step is a step of matching the phase of the optical clock signal with the phase of the first stage reproduction optical pulse signal based on the phase adjustment signal.

上述の光パルス信号再生方法は、請求項4に記載の光パルス信号再生装置によって実現される。すなわち、この発明の光パルス信号再生装置は、初段再生光パルス信号生成器と、光クロック信号抽出装置と、NOLMと、位相調整信号抽出装置と、光クロック信号位相調整器とを具えて構成される。   The optical pulse signal regeneration method described above is realized by the optical pulse signal regeneration device according to claim 4. That is, the optical pulse signal regeneration device of the present invention comprises a first-stage regeneration optical pulse signal generator, an optical clock signal extraction device, a NOLM, a phase adjustment signal extraction device, and an optical clock signal phase adjuster. The

初段再生光パルス信号生成器は、被再生光パルス信号が入力されて、光パルスの時間波形成形及び当該光パルスの増幅を行い、初段再生光パルス信号を生成して出力する。光クロック信号抽出装置は、初段再生光パルス信号が入力されて、初段再生光パルス信号から光クロック信号を抽出して出力する。NOLMは、初段再生光パルス信号と光クロック信号とが入力されて、再生光パルス信号を生成して出力する。   The first-stage reproduced optical pulse signal generator receives the reproduced optical pulse signal, performs time waveform shaping of the optical pulse and amplifies the optical pulse, and generates and outputs the first-stage reproduced optical pulse signal. The optical clock signal extraction device receives the first stage reproduction optical pulse signal, extracts the optical clock signal from the first stage reproduction optical pulse signal, and outputs it. The NOLM receives the first stage reproduction optical pulse signal and the optical clock signal, and generates and outputs a reproduction optical pulse signal.

位相調整信号抽出装置は、再生光パルス信号が入力されて、再生光パルス信号から、再生光パルス信号の波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している短波長側及び長波長側のピークをそれぞれ有する波長成分であって、両波長成分の強度比に比例する大きさの電力信号である位相調整信号を生成して出力する。   The phase adjustment signal extraction device receives a reproduction optical pulse signal, and from the reproduction optical pulse signal, among the plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band of the reproduction optical pulse signal, A phase adjustment signal which is a wavelength component having a short wavelength side peak and a long wavelength side peak closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band, and is a power signal having a magnitude proportional to the intensity ratio of both wavelength components. Generate and output.

光クロック信号位相調整器は、光クロック信号が入力されて、位相調整信号に基づいて光クロック信号の位相を初段再生光パルス信号の位相に合わせて位相調整光クロック信号を生成して出力する。   The optical clock signal phase adjuster receives the optical clock signal, generates a phase adjusted optical clock signal based on the phase adjustment signal, and generates and outputs a phase adjusted optical clock signal in accordance with the phase of the first stage reproduction optical pulse signal.

この発明の光パルス信号再生装置は、請求項5に記載するように、上述の光クロック信号位相調整器の代わりに初段再生光パルス信号位相調整器を具えて構成しても良い。初段再生光パルス信号位相調整器は、初段再生光パルス信号が入力されて、位相調整信号に基づいて初段再生光パルス信号の位相を光クロック信号の位相に合わせて位相調整初段再生光パルス信号を生成して出力する。   As described in claim 5, the optical pulse signal regenerator according to the present invention may comprise a first-stage regenerated optical pulse signal phase adjuster instead of the optical clock signal phase adjuster described above. The first stage regenerated optical pulse signal phase adjuster receives the first stage regenerated optical pulse signal and adjusts the phase of the first stage regenerated optical pulse signal to the phase of the optical clock signal based on the phase adjustment signal. Generate and output.

この発明の光パルス信号再生方法において、光クロック信号抽出ステップは、請求項2に記載するように、初段再生光パルス信号から電気クロック信号を抽出するステップと、電気クロック信号によってモード同期半導体レーザを制御して、モード同期半導体レーザによって光クロック信号を生成するステップを含んで構成するのが好適である。   In the optical pulse signal regeneration method according to the present invention, the optical clock signal extraction step includes the step of extracting the electrical clock signal from the first stage regeneration optical pulse signal and the mode-locked semiconductor laser by the electrical clock signal, as described in claim 2. It is preferable to include a step of controlling and generating an optical clock signal by the mode-locked semiconductor laser.

この光クロック信号抽出ステップは、請求項6に記載の光クロック信号抽出装置によって実現される。すなわち、光クロック信号抽出装置は、初段再生光パルス信号が入力されて、電気クロック信号を抽出して出力する電気クロック信号抽出器と、電気クロック信号によってモード同期動作し、光クロック信号を生成して出力するモード同期半導体レーザとを具えた構成とするのが好適である。   This optical clock signal extraction step is realized by the optical clock signal extraction device according to claim 6. That is, the optical clock signal extraction device generates an optical clock signal by performing mode-synchronized operation with the electric clock signal extractor that extracts and outputs the electric clock signal when the first-stage reproduction optical pulse signal is input. And a mode-locked semiconductor laser that outputs the output.

また、この発明の光パルス信号再生方法において、位相調整信号抽出ステップは、請求項3に記載するように、再生光パルス信号分岐ステップと、第1位相調整信号生成ステップと、第2位相調整信号生成ステップと、位相調整信号生成ステップとを含んで構成するのが好適である。   In the optical pulse signal regeneration method of the present invention, the phase adjustment signal extraction step includes a reproduction optical pulse signal branching step, a first phase adjustment signal generation step, and a second phase adjustment signal, as described in claim 3. It is preferable to include a generation step and a phase adjustment signal generation step.

再生光パルス信号分岐ステップは、再生光パルス信号を、第1再生光パルス信号と第2再生光パルス信号とに分岐するステップである。   The reproduction light pulse signal branching step is a step of branching the reproduction light pulse signal into a first reproduction light pulse signal and a second reproduction light pulse signal.

第1位相調整信号生成ステップは、第1再生光パルス信号の波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している短波長側のピークを有する波長成分の強度に比例する電力信号である第1位相調整信号を生成して出力するステップである。   The first phase adjustment signal generation step is closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band among a plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band of the first reproduction optical pulse signal. Generating and outputting a first phase adjustment signal that is a power signal proportional to the intensity of the wavelength component having a peak on the short wavelength side.

第2位相調整信号生成ステップは、第2再生光パルス信号の波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している長波長側のピークを有する波長成分の強度に比例する電力信号である第2位相調整信号を生成して出力するステップである。   The second phase adjustment signal generation step is closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band among a plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band of the second reproduction optical pulse signal. Generating and outputting a second phase adjustment signal that is a power signal proportional to the intensity of the wavelength component having a peak on the long wavelength side.

位相調整信号生成ステップは、第1位相調整信号と第2位相調整信号との強度比に比例する大きさの電力信号である位相調整信号を生成して出力するステップである。   The phase adjustment signal generation step is a step of generating and outputting a phase adjustment signal that is a power signal having a magnitude proportional to the intensity ratio between the first phase adjustment signal and the second phase adjustment signal.

また、この発明の光パルス信号再生方法において、位相調整信号抽出ステップは、請求項7に記載の位相調整信号抽出装置によって実現される。すなわち、位相調整信号抽出装
は、再生光パルス信号分岐器と、第1位相調整信号生成器と、第2位相調整信号生成器と、強度比較器とを具えて構成するのが好適である。
In the optical pulse signal reproduction method of the present invention, the phase adjustment signal extraction step is realized by the phase adjustment signal extraction device according to claim 7. That is, it is preferable that the phase adjustment signal extraction device includes a reproduction optical pulse signal branching device, a first phase adjustment signal generator, a second phase adjustment signal generator, and an intensity comparator.

再生光パルス信号分岐器は、再生光パルス信号が入力されて、第1再生光パルス信号と第2再生光パルス信号とに分岐して出力する。   The reproduction optical pulse signal branching unit receives the reproduction optical pulse signal, branches the first reproduction optical pulse signal and the second reproduction optical pulse signal, and outputs them.

第1位相調整信号生成器は、第1再生光パルス信号が入力されて、波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している短波長側のピークを有する波長成分の強度に比例する電力信号である第1位相調整信号を生成して出力する。   The first phase adjustment signal generator receives the first reproduction optical pulse signal and sets the center wavelength of the wavelength spectrum band to the center wavelength of the wavelength spectrum band among the plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band. A first phase adjustment signal, which is a power signal proportional to the intensity of the wavelength component having the shortest peak on the shortest side, is generated and output.

第2位相調整信号生成器は、第2再生光パルス信号が入力されて、波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している長波長側のピークを有する波長成分の強度に比例する電力信号である第2位相調整信号を生成して出力する。   The second phase adjustment signal generator receives the second reproduction optical pulse signal and sets the center wavelength of the wavelength spectrum band to the center wavelength of the wavelength spectrum band among the plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band. A second phase adjustment signal that is a power signal proportional to the intensity of the wavelength component having the peak on the long wavelength side that is closest is generated and output.

強度比較器は、第1位相調整信号と第2位相調整信号とが入力されて、第1位相調整信号と第2位相調整信号との強度比に比例する大きさの電力信号である位相調整信号を生成して出力する。   The intensity comparator receives the first phase adjustment signal and the second phase adjustment signal, and is a phase adjustment signal that is a power signal having a magnitude proportional to the intensity ratio between the first phase adjustment signal and the second phase adjustment signal. Is generated and output.

請求項4あるいは5に記載のこの発明の光パルス信号再生装置によれば、位相調整信号が、光クロック信号位相調整器又は初段再生光パルス信号位相調整器に供給されることよって、光クロック信号の位相と初段再生光パルス信号の位相とが合わせられる位相調整ステップが実行される。従って、この発明の光パルス信号再生装置によれば、位相調整信号に基づいて、光クロック信号位相調整器あるいは初段再生光パルス信号位相調整器によって、上述の両波長成分の強度比が常に1対1となるように、初段再生光パルス信号の位相又は光クロック信号の位相を調整する操作が実行される。   According to the optical pulse signal regeneration device of the present invention as set forth in claim 4 or 5, the phase adjustment signal is supplied to the optical clock signal phase adjuster or the first stage regenerated optical pulse signal phase adjuster, whereby the optical clock signal A phase adjustment step is performed in which the phase of the first stage and the phase of the first stage reproduction optical pulse signal are matched. Therefore, according to the optical pulse signal regeneration device of the present invention, based on the phase adjustment signal, the optical clock signal phase adjuster or the first-stage regeneration optical pulse signal phase adjuster always sets the intensity ratio of both wavelength components to one pair. An operation for adjusting the phase of the first-stage reproduction optical pulse signal or the phase of the optical clock signal is executed so as to be 1.

従って、NOLMの周辺温度変動等の外部環境に変化が発生しても、初段再生光パルス信号と光クロック信号との位相ずれ量を常に0に保つことが可能となる。これによって、全光3R信号再生処理機能を安定的に実現することが可能となる。   Therefore, even if a change occurs in the external environment such as the ambient temperature fluctuation of the NOLM, the phase shift amount between the first stage reproduction optical pulse signal and the optical clock signal can always be kept at zero. This makes it possible to stably realize the all-optical 3R signal reproduction processing function.

光クロック信号抽出ステップを、請求項6に記載のモード同期半導体レーザを具える光クロック信号抽出装置によって実現することによって、光クロック信号の波長を自由に選択できることに加え、光クロック信号を構成する光パルスの時間波形を時間軸に対する対称性に優れた波形歪のない形状に整えることが可能となる。光クロック信号の波長は、利用するモード同期半導体レーザの発振波長を変更することで、容易に変更することが可能である。このことによって、この発明の光パルス信号再生装置を利用する光中継器等において、光パルス信号の波長に応じて、抽出する光クロック信号の波長を適宜選択ができるという利点がある。   The optical clock signal extraction step is realized by the optical clock signal extraction device including the mode-locked semiconductor laser according to claim 6, so that the wavelength of the optical clock signal can be freely selected, and the optical clock signal is configured. It becomes possible to arrange the time waveform of the optical pulse into a shape free from waveform distortion having excellent symmetry with respect to the time axis. The wavelength of the optical clock signal can be easily changed by changing the oscillation wavelength of the mode-locked semiconductor laser to be used. This has the advantage that the wavelength of the optical clock signal to be extracted can be appropriately selected in accordance with the wavelength of the optical pulse signal in an optical repeater using the optical pulse signal regeneration device of the present invention.

位相調整信号抽出ステップを、再生光パルス信号分岐器と、第1位相調整信号生成器と、第2位相調整信号生成器と、強度比較器とを具えて構成される請求項7に記載の位相調整信号抽出装置によって実現することによって、位相調整信号が容易に得られる。   8. The phase according to claim 7, wherein the phase adjustment signal extraction step comprises a reproduction optical pulse signal branching unit, a first phase adjustment signal generator, a second phase adjustment signal generator, and an intensity comparator. By realizing it with the adjustment signal extraction device, the phase adjustment signal can be easily obtained.

上述の位相調整信号抽出装置が具える、第1位相調整信号生成器と第2位相調整信号生成器とによって、第1位相調整信号及び第2位相調整信号を観測しつつ、両信号の強度比が常に1対1となるように手動によって、初段再生光パルス信号の位相又は光クロック信号の位相を調整すれば、この発明の目的は達成される。すなわち位相調整信号抽出ステップと位相調整ステップとは手動によって行うことが可能である。   The first phase adjustment signal generator and the second phase adjustment signal generator provided by the above-described phase adjustment signal extraction device, while observing the first phase adjustment signal and the second phase adjustment signal, the intensity ratio of both signals The object of the present invention can be achieved by manually adjusting the phase of the first-stage regenerative optical pulse signal or the phase of the optical clock signal so that is always one-to-one. That is, the phase adjustment signal extraction step and the phase adjustment step can be performed manually.

一方、位相調整信号抽出ステップと位相調整ステップとを自動化するには、上述の強度比較器を具えた構成とすればよい。すなわち、上述の強度比較器によって、第1位相調整信号と第2位相調整信号との強度比を示す位相調整信号を生成し、位相調整信号に基づいて、初段再生光パルス信号の位相又は光クロック信号の位相を自律的に調整する手段を構成することは、既存の帰還制御の手法に基づき実施することが可能である。   On the other hand, in order to automate the phase adjustment signal extraction step and the phase adjustment step, a configuration including the above-described intensity comparator may be used. That is, the above-described intensity comparator generates a phase adjustment signal indicating the intensity ratio between the first phase adjustment signal and the second phase adjustment signal, and based on the phase adjustment signal, the phase of the first-stage reproduced optical pulse signal or the optical clock The means for autonomously adjusting the phase of the signal can be implemented based on an existing feedback control technique.

以下、図を参照して、この発明の実施の形態につき説明する。なお、装置の形態の説明に供する各図は、この発明に係る一構成例を図示するものであり、この発明が理解できる程度に各構成要素の配置関係等を概略的に示しているに過ぎず、この発明を図示例に限定するものではない。また、各図において同様の構成要素については、同一の番号を付して示し、その重複する説明を省略することもある。また、以下に示す概略的構成図においては、光ファイバ等の光信号の経路を太線で示し、電気信号の経路を細線で示してある。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Each drawing used to describe the configuration of the apparatus is merely an example of the configuration according to the present invention, and only schematically shows the arrangement relationship of each component to the extent that the present invention can be understood. However, the present invention is not limited to the illustrated example. Moreover, in each figure, the same component is shown with the same number, and the overlapping description may be omitted. In the schematic configuration diagram shown below, the path of an optical signal such as an optical fiber is indicated by a thick line, and the path of an electrical signal is indicated by a thin line.

<光パルス信号再生装置>
図1を参照してこの発明の実施の形態の光パルス信号再生装置の構成及びその動作について説明する。図1は、この発明の実施の形態の光パルス信号再生装置の概略的構成図である。
<Optical pulse signal regeneration device>
With reference to FIG. 1, the configuration and operation of an optical pulse signal regeneration device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical pulse signal regeneration device according to an embodiment of the present invention.

この発明の光パルス信号再生装置は、初段再生光パルス信号生成器10と、光クロック信号抽出装置20と、位相調整信号抽出装置30と、光クロック信号位相調整器50と、NOLM 60とを具えて構成される。   The optical pulse signal regeneration device of the present invention comprises a first-stage regeneration optical pulse signal generator 10, an optical clock signal extraction device 20, a phase adjustment signal extraction device 30, an optical clock signal phase adjuster 50, and a NOLM 60. Composed.

NOLM 60は、光ファイバ64と光結合器66と双方向性光結合器62を具えて構成されるサニャック型光干渉計である。光結合器66には、後述する、初段再生光パルス信号15-1あるいは位相調整初段再生光パルス信号53が入力される。双方向性光結合器62には光クロック信号51が入力され、再生光パルス信号63及び再生光パルス信号65が双方向性光結合器62から出力される。   The NOLM 60 is a Sagnac type optical interferometer including an optical fiber 64, an optical coupler 66, and a bidirectional optical coupler 62. The optical coupler 66 is supplied with a first-stage reproduction optical pulse signal 15-1 or a phase adjustment first-stage reproduction optical pulse signal 53, which will be described later. An optical clock signal 51 is input to the bidirectional optical coupler 62, and a reproduction optical pulse signal 63 and a reproduction optical pulse signal 65 are output from the bidirectional optical coupler 62.

光クロック信号51は、後述するように、光クロック信号抽出装置20から出力された光クロック信号25の位相が光クロック信号位相調整器50によって調整されて出力された光クロック信号であるから、位相調整光クロック信号である。以後、簡便のため光クロック信号位相調整器50から出力される位相調整光クロック信号を、単に光クロック信号51という。   As will be described later, the optical clock signal 51 is an optical clock signal output by adjusting the phase of the optical clock signal 25 output from the optical clock signal extraction device 20 by the optical clock signal phase adjuster 50. This is an adjusted optical clock signal. Hereinafter, the phase-adjusted optical clock signal output from the optical clock signal phase adjuster 50 is simply referred to as an optical clock signal 51 for the sake of simplicity.

初段再生光パルス信号生成器10は、被再生光パルス信号9が入力されて、光パルスの時間波形成形及び当該光パルスの増幅を行い、初段再生光パルス信号11を生成して出力する。すなわち、波長がλsである被再生光パルス信号9が初段再生光パルス信号生成器10に入力されて、波長がλpである初段再生光パルス信号11が生成されて出力される。 The first stage reproduction optical pulse signal generator 10 receives the reproduced optical pulse signal 9, performs time waveform shaping of the optical pulse and amplification of the optical pulse, and generates and outputs the first stage reproduction optical pulse signal 11. That is, the regenerated optical pulse signal 9 having a wavelength of λ s is input to the first-stage reproduced optical pulse signal generator 10, and the first-stage reproduced optical pulse signal 11 having a wavelength of λ p is generated and output.

初段再生光パルス信号11は、上述した非特許文献4に開示されているスペクトルスライス型波長変換器を多段に接続する方法によって生成することが可能である。スペクトルスライス型波長変換器は、高非線形分散フラットファイバ(HN-DFF:highly nonlinear dispersion flattened fiber)と光バンドパスフィルタとを組み合わせて構成される。被再生光パルス信号がHN-DFFに入力されると、自己位相変調(Self-Phase Modulation)効果によって、被再生光パルス信号のスペクトル帯域幅が広がる。   The first stage reproduction optical pulse signal 11 can be generated by a method of connecting the spectrum slice type wavelength converters disclosed in Non-Patent Document 4 described above in multiple stages. The spectrum slice type wavelength converter is configured by combining a highly nonlinear dispersion flattened fiber (HN-DFF) and an optical bandpass filter. When the optical pulse signal to be reproduced is input to the HN-DFF, the spectral bandwidth of the optical pulse signal to be reproduced widens due to the self-phase modulation effect.

自己位相変調効果とは、光パルスが光ファイバを伝播中に起こる現象であり、光パルスの中心では光カー効果により光ファイバの屈折率が高くなる。このため、光パルス中心付近では光の速度が遅れる。この結果、パルス前半の波長は長くなり、後半は短くなるという現象である。すなわち、自己位相変調効果によって、被再生光パルス信号のスペクトル帯域幅が広がることとなる。この自己位相変調効果が顕著に現れる特性を有しているのが、高非線形分散フラットファイバである。   The self-phase modulation effect is a phenomenon that occurs when an optical pulse propagates through an optical fiber. At the center of the optical pulse, the refractive index of the optical fiber increases due to the optical Kerr effect. For this reason, the speed of light is delayed near the center of the optical pulse. As a result, the wavelength of the first half of the pulse becomes longer and the second half becomes shorter. That is, the spectrum bandwidth of the optical pulse signal to be reproduced is widened by the self-phase modulation effect. A highly nonlinear dispersion flat fiber has a characteristic in which the self-phase modulation effect appears remarkably.

図2を参照して、スペクトルスライス型波長変換器を2段に接続して構成される初段再生光パルス信号生成器10の構成につき説明する。図2は、初段再生光パルス信号生成器10の概略的ブロック構成図である。初段再生光パルス信号生成器10は、第1段目を構成する第1光増幅器100と、第1のHN-DFF 102と、第(10-1)バンドパスフィルタ104とを具え、更に、第2段目を構成する第2光増幅器106と、第2のHN-DFF 108と、第(10-2)バンドパスフィルタ110とを具えて構成される。   With reference to FIG. 2, the configuration of the first-stage reproduction optical pulse signal generator 10 configured by connecting the spectrum slice type wavelength converters in two stages will be described. FIG. 2 is a schematic block diagram of the first stage reproduction optical pulse signal generator 10. As shown in FIG. The first-stage regenerative optical pulse signal generator 10 includes a first optical amplifier 100 constituting the first stage, a first HN-DFF 102, and a (10-1) band-pass filter 104. A second optical amplifier 106 constituting the second stage, a second HN-DFF 108, and a (10-2) -th bandpass filter 110 are provided.

図2に示す初段再生光パルス信号生成器10において、第1段目では、第1光増幅器100に被再生光パルス信号9が入力されて増幅された後、第1のHN-DFF 102に入力されて被再生光パルス信号9のスペクトル帯域幅が広げられる。スペクトル帯域幅が広げられて第1のHN-DFF 102から出力された第1被再生光パルス信号103は、第(10-1)バンドパスフィルタ104によって、この第(10-1)バンドパスフィルタ104の透過帯域の波長に変換される。   In the first stage reproduction optical pulse signal generator 10 shown in FIG. 2, in the first stage, the optical pulse signal 9 to be reproduced is inputted to the first optical amplifier 100 and amplified, and then inputted to the first HN-DFF 102. Thus, the spectral bandwidth of the optical pulse signal 9 to be reproduced is widened. The first reconstructed optical pulse signal 103 output from the first HN-DFF 102 with the spectral bandwidth expanded is supplied to the (10-1) bandpass filter by the (10-1) bandpass filter 104. It is converted to a wavelength of 104 transmission band.

第2段目では、波長が変換された第1被再生光パルス信号105が、第2光増幅器106に入力されて増幅された後、第2のHN-DFF 108に入力されてスペクトル帯域幅が広げられる。スペクトル帯域幅が広げられて第2のHN-DFF 108から出力された第2被再生光パルス信号109は、第(10-2)バンドパスフィルタ110の透過帯域の波長に変換される。この第(10-2)バンドパスフィルタ110からの出力光が初段再生光パルス信号11である。   In the second stage, the first regenerated optical pulse signal 105 whose wavelength has been converted is input to the second optical amplifier 106 and amplified, and then input to the second HN-DFF 108 to reduce the spectral bandwidth. Can be spread. The second reproduced optical pulse signal 109 output from the second HN-DFF 108 with the spectral bandwidth expanded is converted into the wavelength of the transmission band of the (10-2) -th bandpass filter 110. The output light from the (10-2) -th bandpass filter 110 is the first stage reproduction optical pulse signal 11.

スペクトルスライス型波長変換器を1段ではなく、2段に接続して構成される初段再生光パルス信号生成器を利用する理由は、波長変換量である波長シフト量を大きくするためである。すなわち、被再生光パルス信号9の波長λsと初段再生光パルス信号11の波長λpとの差を大きくとるためである。 The reason for using the first-stage reconstructed optical pulse signal generator configured by connecting the spectrum slice type wavelength converter in two stages instead of one is to increase the wavelength shift amount that is the wavelength conversion amount. That is, this is because the difference between the wavelength λ s of the reproduced optical pulse signal 9 and the wavelength λ p of the first-stage reproduced optical pulse signal 11 is made large.

これは、後述するNOLM 60による光パルスのタイミング再生機能(Re-timing)を保障するためである。NOLM 60のタイミング再生機能を確保するためには、λsとλpとの差が8 nm以上必要とされている。一方、1段構成のスペクトルスライス型波長変換器では、ビットレートが40 Gbit/sを超える高ビットレートの光パルス信号の波長を8 nm以上シフトさせることは困難であることによる。 This is to ensure a timing recovery function (re-timing) of an optical pulse by the NOLM 60 described later. In order to ensure the timing regeneration function of NOLM 60, the difference between λ s and λ p is required to be 8 nm or more. On the other hand, it is difficult to shift the wavelength of a high-bit-rate optical pulse signal with a bit rate exceeding 40 Gbit / s by 8 nm or more in a one-stage spectrum slice wavelength converter.

また、初段再生光パルス信号生成器10は、第1のHN-DFF 102及び第2のHN-DFF 108のそれぞれの前段に第1光増幅器100及び第2光増幅器106を具えている。第1光増幅器100及び第2光増幅器106によって、Re-amplifyingが実行される。また、上述の第1のHN-DFF 102と第(10-1)バンドパスフィルタ104との組み合わせ、及び第2のHN-DFF 108と第(10-2)バンドパスフィルタ110との組み合わせによって実現されるスペクトルスライス方式によって、波長変換とともに光パルスの波形整形をするRe-shapingが実行される。すなわち、被再生光パルス信号9は、初段再生光パルス信号生成器10に入力されて、波長変換と同時に2R信号再生が行われて、初段再生光パルス信号11として生成されて出力される。   The first-stage regenerative optical pulse signal generator 10 includes a first optical amplifier 100 and a second optical amplifier 106 at the preceding stage of each of the first HN-DFF 102 and the second HN-DFF 108. Re-amplifying is executed by the first optical amplifier 100 and the second optical amplifier 106. Also realized by the combination of the first HN-DFF 102 and the (10-1) bandpass filter 104, and the combination of the second HN-DFF 108 and the (10-2) bandpass filter 110. Re-shaping for shaping the waveform of an optical pulse along with wavelength conversion is executed by the spectrum slicing method. In other words, the optical pulse signal 9 to be reproduced is input to the first-stage reproduction optical pulse signal generator 10, 2R signal reproduction is performed simultaneously with wavelength conversion, and the first-stage reproduction optical pulse signal 11 is generated and output.

初段再生光パルス信号11は、光分岐器14に入力されて初段再生光パルス信号15-1と初段再生光パルス信号15-2とに分岐されて出力される。   The first-stage reproduction optical pulse signal 11 is input to the optical branching device 14, branched into the first-stage reproduction optical pulse signal 15-1 and the first-stage reproduction optical pulse signal 15-2, and output.

光クロック信号抽出装置20は、初段再生光パルス信号15-2が入力されて、電気クロック信号23を抽出して出力する電気クロック信号抽出器22と、電気クロック信号23によってモード同期動作し光クロック信号25を生成して出力するモード同期半導体レーザ(MLLD)24とを具えて構成されている。すなわち、光クロック信号抽出装置20は、初段再生光パルス信号15-2が入力されて、初段再生光パルス信号15-2から光クロック信号25を抽出して出力する。   The optical clock signal extraction device 20 receives the first-stage regenerated optical pulse signal 15-2, extracts the electrical clock signal 23, and outputs the electrical clock signal 23. A mode-locked semiconductor laser (MLLD) 24 that generates and outputs the signal 25 is provided. That is, the optical clock signal extraction device 20 receives the first-stage reproduction optical pulse signal 15-2, extracts the optical clock signal 25 from the first-stage reproduction optical pulse signal 15-2, and outputs it.

電気クロック信号抽出器22は、例えば、周知の位相同期回路(PLL; Phase-locked loop)等を適宜利用して構成することが可能である。PLLを利用した場合は、まず、初段再生光パルス信号15-2をフォトダイオード等で電気パルス信号に変換し、電気パルス信号を、位相比較器と電圧制御発振器(VCO: voltage-controlled oscillator)とを具えたPLLに入力し、位相比較器で電気パルス信号のエッジタイミングを検出し、VCOの発振周波数および位相を調整する方法によって、電気クロック信号23を抽出することが可能である。   The electric clock signal extractor 22 can be configured by appropriately using, for example, a known phase-locked loop (PLL). When using a PLL, first, the first-stage regenerative optical pulse signal 15-2 is converted into an electrical pulse signal by a photodiode or the like, and the electrical pulse signal is converted into a phase comparator and a voltage-controlled oscillator (VCO). It is possible to extract the electric clock signal 23 by a method of detecting the edge timing of the electric pulse signal with a phase comparator and adjusting the oscillation frequency and phase of the VCO.

光クロック信号抽出装置20は、上述のように、電気クロック信号抽出器22とモード同期半導体レーザ24とを具えた構成に何ら限定されるものではない。電気クロック信号抽出器22を利用した電気的な処理をせずに、全ての処理を光信号のままで行う全光クロック信号抽出装置を利用することも可能である。例えば、特開2007-221198号公報あるいは特開2007-124026号公報に開示されている光クロック信号抽出装置等を光クロック信号抽出装置20として適宜利用することによって全光クロック信号抽出方法を実現することが可能である。   The optical clock signal extraction device 20 is not limited to the configuration including the electric clock signal extractor 22 and the mode-locked semiconductor laser 24 as described above. It is also possible to use an all-optical clock signal extraction device that performs all processing as an optical signal without performing electrical processing using the electrical clock signal extractor 22. For example, the optical clock signal extraction method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-221198 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-124026 is realized by appropriately using the optical clock signal extraction device 20 as the optical clock signal extraction device 20. It is possible.

位相調整信号抽出装置30は、再生光パルス信号分岐器32と、第1位相調整信号生成器44と、第2位相調整信号生成器46と、強度比較器42とを具えて構成されている。再生光パルス信号分岐器32は、後述するように、再生光パルス信号57が入力される。第1位相調整信号生成器44は、第1光バンドパスフィルタ34と第1光電変換器38とを具えている。また、第2位相調整信号生成器46は、第2光バンドパスフィルタ36と第2光電変換器40とを具えている。   The phase adjustment signal extraction device 30 includes a reproduction optical pulse signal branching unit 32, a first phase adjustment signal generator 44, a second phase adjustment signal generator 46, and an intensity comparator 42. As will be described later, the reproduction light pulse signal 57 is input to the reproduction light pulse signal splitter 32. The first phase adjustment signal generator 44 includes a first optical bandpass filter 34 and a first photoelectric converter 38. The second phase adjustment signal generator 46 includes a second optical bandpass filter 36 and a second photoelectric converter 40.

再生光パルス信号57は、NOLM 60から出力された再生光パルス信号63が、光サーキュレータ54を介して光バンドパスフィルタ56に入力され、フィルタリングされて出力される信号である。再生光パルス信号63は、光バンドパスフィルタ56に入力されて、光クロック信号の波長である波長λc成分がカットされ、再生光パルス信号の波長である波長λp成分が再生光パルス信号57として透過され出力される。すなわち、NOLM 60から光サーキュレータ54を介して出力される再生光パルス信号63には、光クロック信号の波長である波長λc成分が含まれており、再生光パルス信号63が光バンドパスフィルタ56を通過することによって、波長λc成分が除去されて、波長λpである再生光パルス信号57として透過され出力される。 The reproduction light pulse signal 57 is a signal that is output from the reproduction light pulse signal 63 output from the NOLM 60 after being input to the optical bandpass filter 56 via the optical circulator 54 and filtered. Reproduced optical pulse signal 63 is input to the optical band-pass filter 56, the wavelength lambda c component is a wavelength of the optical clock signal is cut, the wavelength lambda p component is the wavelength of the reproducing light pulse signal is reproduced optical pulse signal 57 Is transmitted and output. That is, the reproduction optical pulse signal 63 output from the NOLM 60 via the optical circulator 54 includes a wavelength λ c component that is the wavelength of the optical clock signal. , The wavelength λ c component is removed, and the reproduced optical pulse signal 57 having the wavelength λ p is transmitted and output.

一方、初段再生光パルス信号15-1は、NOLM 60に入力される。また、光クロック信号位相調整器50から出力される光クロック信号51が、光サーキュレータ54を介してNOLM 60に入力される。NOLM 60においては、初段再生光パルス信号15-1の位相と光クロック信号51との位相とを合致させるタイミング再生(Re-timing)が実行され、再生光パルス信号65が生成されて出力される。   On the other hand, the first stage reproduction optical pulse signal 15-1 is input to the NOLM 60. The optical clock signal 51 output from the optical clock signal phase adjuster 50 is input to the NOLM 60 via the optical circulator 54. In the NOLM 60, timing regeneration (Re-timing) is performed to match the phase of the first stage reproduction optical pulse signal 15-1 with the phase of the optical clock signal 51, and a reproduction optical pulse signal 65 is generated and output. .

NOLM 60におけるRe-timing動作は、初段再生光パルス信号15-1と光クロック信号51とを構成するそれぞれの光パルスのうち、互いの光パルス同士の重なり合う部分のエネルギー成分だけが光ゲートから出力されるという効果が利用されて実現されている。   The NO-LM 60 re-timing operation outputs from the optical gate only the energy components of the overlapping portions of the optical pulses of the optical pulses constituting the first stage optical pulse signal 15-1 and optical clock signal 51. It is realized by using the effect of being.

再生光パルス信号65には、波長がλcである光クロック信号成分と、波長がλpである再生光パルス信号成分とが含まれているので、再生光パルス信号65を光バンドパスフィルタ70に入力することによって波長がλcである光クロック信号成分を除去して、波長λpである再生光パルス信号71を出力させる。 Since the reproduction optical pulse signal 65 includes an optical clock signal component having a wavelength λ c and a reproduction optical pulse signal component having a wavelength λ p , the reproduction optical pulse signal 65 is converted into an optical bandpass filter 70. , The optical clock signal component having the wavelength λ c is removed, and the reproduction optical pulse signal 71 having the wavelength λ p is output.

以上説明したこの発明の実施の形態である光パルス信号再生装置では、初段再生光パルス信号と光クロック信号との位相を合わせるために、光クロック信号抽出装置20の後段に配置される光クロック信号位相調整器50によって、光クロック信号25の位相を調整する構成とした。しかしながら、初段再生光パルス信号と光クロック信号との位相を合わせるためには、光クロック信号25の位相を調整する代わりに、初段再生光パルス信号15-1の位相を調整することによっても実現される。   In the optical pulse signal regeneration device according to the embodiment of the present invention described above, the optical clock signal arranged at the subsequent stage of the optical clock signal extraction device 20 in order to match the phases of the first-stage regeneration optical pulse signal and the optical clock signal. The phase adjuster 50 adjusts the phase of the optical clock signal 25. However, in order to match the phases of the first-stage reproduced optical pulse signal and the optical clock signal, it is also realized by adjusting the phase of the first-stage reproduced optical pulse signal 15-1 instead of adjusting the phase of the optical clock signal 25. The

図1においては、初段再生光パルス信号15-1の位相を調整することによって初段再生光パルス信号と光クロック信号との位相を合わせる構成についても図示してある。しかしながら、初段再生光パルス信号15-1の位相を調整する構成とするには、初段再生光パルス信号位相調整器52(破線の四角形で示してある。)を光分岐器14と光結合器66との間に挿入し、初段再生光パルス信号15-1を初段再生光パルス信号位相調整器52に入力し、初段再生光パルス信号位相調整器52から出力される位相調整初段再生光パルス信号53をNOLM 60の光結合器66に入力させる構成とすればよい。   FIG. 1 also illustrates a configuration in which the phases of the first-stage reproduction optical pulse signal 15-1 and the optical clock signal are adjusted by adjusting the phase of the first-stage reproduction optical pulse signal 15-1. However, in order to adjust the phase of the first-stage reproduction optical pulse signal 15-1, the first-stage reproduction optical pulse signal phase adjuster 52 (shown by a broken-line rectangle) is connected to the optical splitter 14 and the optical coupler 66. The first-stage reproduction optical pulse signal 15-1 is input to the first-stage reproduction optical pulse signal phase adjuster 52 and output from the first-stage reproduction optical pulse signal phase adjuster 52. May be input to the optical coupler 66 of the NOLM 60.

上述したように、再生光パルス信号57は、位相調整信号抽出装置30の再生光パルス信号分岐器32に入力される。再生光パルス信号分岐器32は、再生光パルス信号57を第1再生光パルス信号33-1と第2再生光パルス信号33-2とに分岐して出力する。   As described above, the reproduction optical pulse signal 57 is input to the reproduction optical pulse signal splitter 32 of the phase adjustment signal extraction device 30. The reproduction light pulse signal branching device 32 branches the reproduction light pulse signal 57 into a first reproduction light pulse signal 33-1 and a second reproduction light pulse signal 33-2 and outputs them.

第1位相調整信号生成器44は、第1再生光パルス信号33-1が入力されて、波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している短波長側のピークを有する波長成分の強度に比例する電力信号である第1位相調整信号39を生成して出力する。すなわち、第1再生光パルス信号33-1は、第1光バンドパスフィルタ34に入力されて波長がλcである光クロック信号成分が除去されて第1位相調整信号35が生成されて出力される。第1位相調整信号35は、第1光電変換器38に入力されて第1位相調整信号39が生成されて出力される。 The first phase adjustment signal generator 44 receives the first reproduction optical pulse signal 33-1, and has a wavelength spectrum band out of a plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band. A first phase adjustment signal 39, which is a power signal proportional to the intensity of a wavelength component having a short wavelength peak closest to the center wavelength, is generated and output. That is, the first reproduction light pulse signal 33-1, the first phase adjustment signal 35 is input an optical clock signal component having a wavelength of lambda c is removed in the first optical band pass filter 34 is generated and output The The first phase adjustment signal 35 is input to the first photoelectric converter 38, and the first phase adjustment signal 39 is generated and output.

一方、第2位相調整信号生成器46は、第2再生光パルス信号33-2が入力されて、波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している長波長側のピークを有する波長成分の強度に比例する電力信号である第2位相調整信号41を生成して出力する。すなわち、第2再生光パルス信号33-2は、第2光バンドパスフィルタ36に入力されて波長がλcである光クロック信号成分が除去されて第2位相調整信号37が生成されて出力される。第2位相調整信号37は、第2光電変換器40に入力されて第2位相調整信号41が生成されて出力される。 On the other hand, the second phase adjustment signal generator 46 receives the second reproduction optical pulse signal 33-2 and outputs the wavelength of the plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band. A second phase adjustment signal 41, which is a power signal proportional to the intensity of the wavelength component having a peak on the long wavelength side closest to the center wavelength of the spectrum band, is generated and output. That is, the second reproduction light pulse signal 33-2, a second phase adjustment signal 37 is input an optical clock signal component having a wavelength of lambda c is removed in the second optical band pass filter 36 is generated and output The The second phase adjustment signal 37 is input to the second photoelectric converter 40, and a second phase adjustment signal 41 is generated and output.

強度比較器42には、第1位相調整信号39と第2位相調整信号41とが入力されて、第1位相調整信号39と第2位相調整信号41との強度比に比例する大きさの電力信号である位相調整信号43を生成して出力する。   The intensity comparator 42 receives the first phase adjustment signal 39 and the second phase adjustment signal 41, and has a power that is proportional to the intensity ratio between the first phase adjustment signal 39 and the second phase adjustment signal 41. A phase adjustment signal 43 as a signal is generated and output.

光クロック信号位相調整器50及び初段再生光パルス信号位相調整器52には、例えば、アイウェーブ株式会社から供給されているモータ制御可変ディレイライン(General Photonics社製、型番MLD-001)等を適宜利用することが可能である。光クロック信号位相調整器50をモータ制御可変ディレイラインによって実現すれば、位相調整信号43に対応して、内蔵されたモータが制御されてディレイラインの長さが調整されることによって、入力された光クロック信号25の位相が調整される。また、同様に初段再生光パルス信号位相調整器52をモータ制御可変ディレイラインによって実現すれば、同様に、位相調整信号43に対応して、入力された初段再生光パルス信号15-1の位相が調整される。   For the optical clock signal phase adjuster 50 and the first stage reproduction optical pulse signal phase adjuster 52, for example, a motor control variable delay line (manufactured by General Photonics, model number MLD-001) supplied from iWave Inc. is appropriately used. It is possible to use. If the optical clock signal phase adjuster 50 is realized by a motor control variable delay line, the length of the delay line is adjusted by controlling the built-in motor corresponding to the phase adjustment signal 43, so that the input is made. The phase of the optical clock signal 25 is adjusted. Similarly, if the first-stage reproduction optical pulse signal phase adjuster 52 is realized by a motor-controlled variable delay line, the phase of the input first-stage reproduction optical pulse signal 15-1 corresponding to the phase adjustment signal 43 is similarly changed. Adjusted.

また、強度比較器42には、市販の差動アンプを適宜選択して利用することが可能である。差動アンプから出力される出力信号を、光クロック信号位相調整器50及び初段再生光パルス信号位相調整器52に利用される可変ディレイライン等の制御信号として利用可能な状態に適宜変換する手法は、使われる差動アンプ及び可変ディレイライン等との関係から決定すべき設計事項に属する。例えば、必要に応じて差動アンプから出力される出力信号を増幅する増幅器を用いることによって、可変ディレイラインの制御電圧を調整することが可能となる。   For the intensity comparator 42, a commercially available differential amplifier can be appropriately selected and used. A method for appropriately converting the output signal output from the differential amplifier into a state that can be used as a control signal for a variable delay line or the like used in the optical clock signal phase adjuster 50 and the first stage reproduction optical pulse signal phase adjuster 52 Belongs to the design items to be determined from the relationship with the differential amplifier and variable delay line used. For example, the control voltage of the variable delay line can be adjusted by using an amplifier that amplifies the output signal output from the differential amplifier as necessary.

位相調整信号43は、光クロック信号位相調整器50に供給される。光クロック信号位相調整器50は、モード同期半導体レーザ24から出力される光クロック信号25が入力されて、位相調整信号43に基づいて光クロック信号25の位相を初段再生光パルス信号の位相に合わせて光クロック信号51を生成して出力する。   The phase adjustment signal 43 is supplied to the optical clock signal phase adjuster 50. The optical clock signal phase adjuster 50 receives the optical clock signal 25 output from the mode-locked semiconductor laser 24, and adjusts the phase of the optical clock signal 25 to the phase of the first-stage reproduced optical pulse signal based on the phase adjustment signal 43. The optical clock signal 51 is generated and output.

また、初段再生光パルス信号15-1の位相を調整することによって初段再生光パルス信号と光クロック信号との位相を合わせる構成とした場合は、位相調整信号43は、初段再生光パルス信号位相調整器52に供給される。初段再生光パルス信号位相調整器52は、初段再生光パルス信号15-1が入力されて、位相調整信号43に基づいて初段再生光パルス信号15-1の位相を光クロック信号の位相に合わせて位相調整初段再生光パルス信号53を生成して出力する。   If the phase of the first-stage reproduction optical pulse signal and the optical clock signal are adjusted by adjusting the phase of the first-stage reproduction optical pulse signal 15-1, the phase adjustment signal 43 is adjusted to the first-stage reproduction optical pulse signal phase adjustment. Is supplied to the vessel 52. The first-stage reproduction optical pulse signal phase adjuster 52 receives the first-stage reproduction optical pulse signal 15-1 and adjusts the phase of the first-stage reproduction optical pulse signal 15-1 to the phase of the optical clock signal based on the phase adjustment signal 43. The phase adjustment first stage reproduction optical pulse signal 53 is generated and output.

すなわち、位相調整信号43を光クロック信号位相調整器50あるいは初段再生光パルス信号位相調整器52の何れに供給する構成としても、位相調整信号43に基づいて、第1位相調整信号39と第2位相調整信号41との強度比が常に1対1となるように、光クロック信号25の位相又は初段再生光パルス信号15-1の位相に遅延を与える操作が実行される。   That is, even if the phase adjustment signal 43 is supplied to either the optical clock signal phase adjuster 50 or the first stage reproduction optical pulse signal phase adjuster 52, the first phase adjustment signal 39 and the second phase adjustment signal 39 are based on the phase adjustment signal 43. An operation of delaying the phase of the optical clock signal 25 or the phase of the first stage reproduction optical pulse signal 15-1 is executed so that the intensity ratio with the phase adjustment signal 41 is always 1: 1.

強度比較器42によって、第1位相調整信号39と第2位相調整信号41との強度比を示す位相調整信号43を生成し、位相調整信号43に基づいて、初段再生光パルス信号15-1の位相又は光クロック信号25の位相を自律的に調整する手段を構成することは、既存の帰還制御の手法を用いて実施することが可能である。   The intensity comparator 42 generates a phase adjustment signal 43 indicating the intensity ratio between the first phase adjustment signal 39 and the second phase adjustment signal 41. Based on the phase adjustment signal 43, the first stage reproduction optical pulse signal 15-1 The means for autonomously adjusting the phase or the phase of the optical clock signal 25 can be implemented using an existing feedback control technique.

この発明の実施の形態の光パルス信号再生装置によれば、光パルス信号のフォーマットとして、直接検波(IM-DD: Intensity Modulation-Direct Detection)方式あるいは平衡検波(Balanced detection)方式の何れを想定したフォーマットにも対応が可能である。すなわち、直接検波方式であるASK(Amplitude Shift Keying)方式によってコーディングされた光パルス信号に対応することが可能であるとともに、平衡検波方式であるDPSK方式によってコーディングされた光パルス信号に対応することも可能である。   According to the optical pulse signal regeneration device of the embodiment of the present invention, either the direct detection (IM-DD: Intensity Modulation-Direct Detection) method or the balanced detection (Balanced detection) method is assumed as the format of the optical pulse signal. The format can also be supported. That is, it is possible to correspond to an optical pulse signal coded by the ASK (Amplitude Shift Keying) method which is a direct detection method, and also to an optical pulse signal coded by the DPSK method which is a balanced detection method. Is possible.

また、上述したこの発明の実施の形態の光パルス信号再生装置においては、光クロック信号を生成するためにモード同期半導体レーザを用いたが、ファイバレーザ型のモード同期レーザを適宜利用することも可能である。また、モード同期半導体レーザ以外、例えば電界吸収型光変調器等を用いても光クロック信号を抽出することは可能である。   In the above-described optical pulse signal regeneration device according to the embodiment of the present invention, a mode-locked semiconductor laser is used to generate an optical clock signal. However, a fiber laser mode-locked laser can be used as appropriate. It is. Further, it is possible to extract the optical clock signal by using, for example, an electro-absorption optical modulator other than the mode-locked semiconductor laser.

<検証実験>
図3を参照して、第1位相調整信号の強度と第2位相調整信号の強度が等しければ、初段再生光パルス信号の位相と光クロック信号の位相との間にずれが生じていないとの事実の検証実験について説明する。図3は、再生光パルス信号の波長スペクトルと、初段再生光パルス信号の位相と光クロック信号の位相との間のずれ量との関係の検証を行うための実験装置の概略的ブロック構成図である。
<Verification experiment>
Referring to FIG. 3, if the intensity of the first phase adjustment signal and the intensity of the second phase adjustment signal are equal, there is no deviation between the phase of the first stage reproduction optical pulse signal and the phase of the optical clock signal. A fact verification experiment will be described. FIG. 3 is a schematic block diagram of an experimental apparatus for verifying the relationship between the wavelength spectrum of the reproduced optical pulse signal and the amount of deviation between the phase of the first-stage reproduced optical pulse signal and the phase of the optical clock signal. is there.

図1を参照して説明したこの発明の実施の形態の光パルス信号再生装置に、再生光パルス信号57をモニターするために再生光パルス信号57を分岐する光分岐器80を導入して検証実験を行った。光分岐器80に入力された再生光パルス信号57は、位相調整信号43を生成するために位相調整信号抽出装置30に入力される再生光パルス信号57-1と、モニター用の再生光パルス信号57-2とに分岐される。   The optical pulse signal regenerator according to the embodiment of the present invention described with reference to FIG. 1 is introduced with an optical branching device 80 that branches the regenerated optical pulse signal 57 in order to monitor the regenerated optical pulse signal 57. Went. The reproduction optical pulse signal 57 input to the optical splitter 80 includes a reproduction optical pulse signal 57-1 input to the phase adjustment signal extraction device 30 to generate the phase adjustment signal 43, and a reproduction optical pulse signal for monitoring. Branch to 57-2.

再生光パルス信号57-1は、位相調整信号抽出装置30の再生光パルス信号分岐器32に入力され、第1再生光パルス信号33-1と第2再生光パルス信号33-2とに分岐される。   The reproduction optical pulse signal 57-1 is input to the reproduction optical pulse signal divider 32 of the phase adjustment signal extraction device 30, and is branched into the first reproduction optical pulse signal 33-1 and the second reproduction optical pulse signal 33-2. The

第1再生光パルス信号33-1は、第1光バンドパスフィルタ34に入力されて波長がλcである光クロック信号成分が除去されて第1位相調整信号35が生成されて出力される。第1位相調整信号35は、光パワーメータ84に入力されてその強度が測定される。 First reproduction light pulse signal 33-1, the first phase adjustment signal 35 is input an optical clock signal component having a wavelength of lambda c is removed in the first optical band pass filter 34 is generated and output. The first phase adjustment signal 35 is input to the optical power meter 84 and the intensity thereof is measured.

第2再生光パルス信号33-2は、第2光バンドパスフィルタ36に入力されて波長がλcである光クロック信号成分が除去されて第2位相調整信号37が生成されて出力される。第2位相調整信号37は、光パワーメータ86に入力されてその強度が測定される。 Second reproduction light pulse signal 33-2, a second phase adjustment signal 37 is input an optical clock signal component having a wavelength of lambda c is removed in the second optical band pass filter 36 is generated and output. The second phase adjustment signal 37 is input to the optical power meter 86 and its intensity is measured.

一方、モニター用の再生光パルス信号57-2は、光スペクトラムアナライザ82に入力されて、その波長スペクトルが観測される。   On the other hand, the reproduction light pulse signal 57-2 for monitoring is input to the optical spectrum analyzer 82, and its wavelength spectrum is observed.

以下に説明する検証実験には、被再生光パルス信号としてビットレートが160 Gbit/sである光時分割多重信号を用いた。再生光パルス信号57の波長スペクトルは、光バンドパスフィルタ56の透過中心波長を変化させることによってその対称性を変化させた。   In the verification experiment described below, an optical time division multiplexed signal having a bit rate of 160 Gbit / s was used as the reproduced optical pulse signal. The symmetry of the wavelength spectrum of the reproduction optical pulse signal 57 was changed by changing the transmission center wavelength of the optical bandpass filter 56.

光バンドパスフィルタ56、第1光バンドパスフィルタ34及び第2光バンドパスフィルタ36は、それぞれ透過波長帯域幅が3 nm、0.3 nm及び0.3 nmである光ファイバブラッググレーティングを利用した。光バンドパスフィルタの透過波長帯域幅とは、波長透過特性曲線の半値全幅を指す。   The optical bandpass filter 56, the first optical bandpass filter 34, and the second optical bandpass filter 36 used optical fiber Bragg gratings having transmission wavelength bandwidths of 3 nm, 0.3 nm, and 0.3 nm, respectively. The transmission wavelength bandwidth of the optical bandpass filter refers to the full width at half maximum of the wavelength transmission characteristic curve.

図4を参照して、光スペクトラムアナライザ82で観測される代表的な再生光パルス信号の波長スペクトルについて説明する。図4は、代表的な再生光パルス信号の波長スペクトルを示す図であり、横軸に波長をnm単位で目盛って示し縦軸に強度をdBm単位で目盛って示してある。   With reference to FIG. 4, a wavelength spectrum of a typical reproduction optical pulse signal observed by the optical spectrum analyzer 82 will be described. FIG. 4 is a diagram showing a wavelength spectrum of a typical reproduction optical pulse signal, where the horizontal axis indicates the wavelength in nm units, and the vertical axis indicates the intensity in dBm units.

図4に示すように、モニター用の再生光パルス信号57-2は、その中心波長が1550.3 nmであって、かつそのスペクトル帯域中に大小複数のピークを有している。この中心波長に対して短波長側及び長波長側において最近接する位置に存在しているピークをそれぞれピークA及びピークBとする。ピークAは、波長スペクトル帯域の中心波長に対して最近接する位置にピークを有する波長成分であって、かつピーク波長が中心波長に対して短波長側の波長成分のピークである。また、同様にピークBは、波長スペクトル帯域の中心波長に対して最近接する位置にピークを有する波長成分であって、かつピーク波長が中心波長に対して長波長側の波長成分のピークである。   As shown in FIG. 4, the reproduction light pulse signal 57-2 for monitoring has a center wavelength of 1550.3 nm and has a plurality of large and small peaks in its spectrum band. Peaks existing at positions closest to the center wavelength on the short wavelength side and the long wavelength side are referred to as peak A and peak B, respectively. The peak A is a wavelength component having a peak at a position closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band, and the peak wavelength is a peak of a wavelength component on the short wavelength side with respect to the center wavelength. Similarly, the peak B is a wavelength component having a peak at a position closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band, and the peak wavelength is a peak of a wavelength component on the long wavelength side with respect to the center wavelength.

図5を参照して、第1位相調整信号39(図1参照)の波長スペクトルについて説明する。第1位相調整信号39は、再生光パルス信号57-1が再生光パルス信号分岐器32によって分岐された第1再生光パルス信号33-1を、第1光バンドパスフィルタ34によってフィルタリングされて得られた第1位相調整信号35が第1光電変換器38に入力されて生成され出力された信号である。図5は、第1位相調整信号39の波長スペクトルを示す図であり、横軸に波長をnm単位で目盛って示し縦軸に強度をdBm単位で目盛って示してある。   A wavelength spectrum of the first phase adjustment signal 39 (see FIG. 1) will be described with reference to FIG. The first phase adjustment signal 39 is obtained by filtering the first reproduction optical pulse signal 33-1 obtained by branching the reproduction optical pulse signal 57-1 by the reproduction optical pulse signal splitter 32 by the first optical bandpass filter 34. The first phase adjustment signal 35 thus generated is input to the first photoelectric converter 38 and generated and output. FIG. 5 is a diagram showing the wavelength spectrum of the first phase adjustment signal 39, where the horizontal axis indicates the wavelength in nm units, and the vertical axis indicates the intensity in dBm units.

第1光バンドパスフィルタ34の透過帯域波長は、図4に示すピークAが含まれる波長帯域に設定されている。光パワーメータ84(図3参照)で測定される電力信号は、第1位相調整信号35が光電変換されて、図5に示す第1位相調整信号35の波長スペクトルを示す曲線と横軸とで囲まれる面積に比例する大きさの第1位相調整信号39である。   The transmission band wavelength of the first optical bandpass filter 34 is set to a wavelength band including the peak A shown in FIG. The power signal measured by the optical power meter 84 (see FIG. 3) is obtained by photoelectrically converting the first phase adjustment signal 35, and a curve indicating the wavelength spectrum of the first phase adjustment signal 35 shown in FIG. This is a first phase adjustment signal 39 having a magnitude proportional to the enclosed area.

次に、図6を参照して、第2位相調整信号41の波長スペクトルについて説明する。第2位相調整信号41(図1参照)は、再生光パルス信号57-1が再生光パルス信号分岐器32によって分岐された第2再生光パルス信号33-2を、第2光バンドパスフィルタ36によってフィルタリングされて得られた第2位相調整信号37が第2光電変換器40に入力されて生成され出力された信号である。図6は、第2位相調整信号41の波長スペクトルを示す図であり、横軸に波長をnm単位で目盛って示し縦軸に強度をdBm単位で目盛って示してある。   Next, the wavelength spectrum of the second phase adjustment signal 41 will be described with reference to FIG. The second phase adjustment signal 41 (see FIG. 1) is obtained by converting the second reproduction optical pulse signal 33-2 obtained by branching the reproduction optical pulse signal 57-1 by the reproduction optical pulse signal splitter 32 into the second optical bandpass filter 36. The second phase adjustment signal 37 obtained by filtering by the above is input to the second photoelectric converter 40 and generated and output. FIG. 6 is a diagram showing the wavelength spectrum of the second phase adjustment signal 41. The horizontal axis indicates the wavelength in nm units, and the vertical axis indicates the intensity in dBm units.

第2光バンドパスフィルタ36の透過帯域波長は、図4に示すピークBが含まれる波長帯域に設定されている。光パワーメータ86(図3参照)で測定される電力信号は、第2位相調整信号37が光電変換されて、図6に示す第2位相調整信号37の波長スペクトルを示す曲線と横軸とで囲まれる面積に比例する大きさの第2位相調整信号41である。   The transmission band wavelength of the second optical bandpass filter 36 is set to a wavelength band including the peak B shown in FIG. The power signal measured by the optical power meter 86 (see FIG. 3) is obtained by photoelectrically converting the second phase adjustment signal 37, and a curve indicating the wavelength spectrum of the second phase adjustment signal 37 shown in FIG. This is a second phase adjustment signal 41 having a magnitude proportional to the enclosed area.

以上、図3から図6を参照して説明したように、再生光パルス信号分岐器32、第1及び第2位相調整信号生成器44、46を具えるこの発明の位相調整信号抽出装置30によれば、第1位相調整信号39の大きさと第2位相調整信号41の大きさとの強度比で与えられる位相調整信号43が得られる。この位相調整信号43は、再生光パルス信号波長スペクトルの対称性を与えるパラメータであり、これに基づき第1位相調整信号39と第2位相調整信号41の値の比を知ることが可能である。   As described above with reference to FIGS. 3 to 6, the phase adjustment signal extraction device 30 of the present invention comprising the reproduction optical pulse signal splitter 32 and the first and second phase adjustment signal generators 44 and 46 is provided. Accordingly, the phase adjustment signal 43 given by the intensity ratio between the magnitude of the first phase adjustment signal 39 and the magnitude of the second phase adjustment signal 41 is obtained. The phase adjustment signal 43 is a parameter that gives symmetry to the reproduction optical pulse signal wavelength spectrum, and based on this, the ratio of the values of the first phase adjustment signal 39 and the second phase adjustment signal 41 can be known.

次に、図7を参照して、第1位相調整信号39と第2位相調整信号41の値が等しくなるように、光クロック信号と初段再生光パルス信号との位相差を調整した場合における、モニター用の再生光パルス信号57-2(図3参照)の波長スペクトルについて説明する。図7は、第1位相調整信号39と第2位相調整信号41の値が等しくなるように光クロック信号と初段再生光パルス信号との位相差を調整した場合における、モニター用の再生光パルス信号57-2の波長スペクトルを示す図であり、横軸に波長をnm単位で目盛って示し縦軸に強度をdBm単位で目盛って示してある。   Next, referring to FIG. 7, when adjusting the phase difference between the optical clock signal and the first stage reproduction optical pulse signal so that the values of the first phase adjustment signal 39 and the second phase adjustment signal 41 are equal, The wavelength spectrum of the reproduction light pulse signal 57-2 for monitoring (see FIG. 3) will be described. FIG. 7 shows a reproduction optical pulse signal for monitoring when the phase difference between the optical clock signal and the first-stage reproduction optical pulse signal is adjusted so that the values of the first phase adjustment signal 39 and the second phase adjustment signal 41 are equal. It is a figure which shows the wavelength spectrum of 57-2, The wavelength is scaled in nm unit on the horizontal axis, and the intensity is scaled in dBm unit on the vertical axis.

第1位相調整信号39と第2位相調整信号41の値が等しくなるように光クロック信号と初段再生光パルス信号との位相差を調整することによって、短波長側の波長成分のピークAと長波長側の波長成分のピークBとを等しくすることができることが分かる。そしてこのとき、光クロック信号の位相と初段再生光パルス信号の位相とが合致しており、再生光パルス信号71の時間波形は、その光パルスの対称性が高く、理想的な全光3R信号再生がなされていることを確かめた。   By adjusting the phase difference between the optical clock signal and the first stage reproduction optical pulse signal so that the values of the first phase adjustment signal 39 and the second phase adjustment signal 41 are equal, the peak A and the length of the wavelength component on the short wavelength side are increased. It can be seen that the peak B of the wavelength component on the wavelength side can be made equal. At this time, the phase of the optical clock signal matches the phase of the first-stage reproduced optical pulse signal, and the time waveform of the reproduced optical pulse signal 71 has high symmetry of the optical pulse, and is an ideal all-optical 3R signal. I confirmed that the replay was made.

次に、図8を参照して、第1位相調整信号39の大きさに比べて第2位相調整信号41の大きさが大きくなるように、光クロック信号と初段再生光パルス信号との位相差を調整した場合における、モニター用の再生光パルス信号57-2の波長スペクトルについて説明する。   Next, referring to FIG. 8, the phase difference between the optical clock signal and the first-stage reproduced optical pulse signal so that the magnitude of the second phase adjustment signal 41 is larger than the magnitude of the first phase adjustment signal 39. The wavelength spectrum of the reproduction light pulse signal 57-2 for monitoring in the case where is adjusted will be described.

図8は、第1位相調整信号39より第2位相調整信号41の大きさが大きくなるように、光クロック信号と初段再生光パルス信号との位相差を調整した場合における、モニター用の再生光パルス信号57-2の波長スペクトルを示す図であり、横軸に波長をnm単位で目盛って示し縦軸に強度をdBm単位で目盛って示してある。第1位相調整信号39より第2位相調整信号41の大きさが大きい場合、光クロック信号の位相と初段再生光パルス信号の位相とがずれており、再生光パルス信号71の時間波形は、その光パルスの対称性が崩れており、理想的な全光3R信号再生がなされていないことを確かめた。   FIG. 8 shows the reproduction light for monitoring when the phase difference between the optical clock signal and the first-stage reproduction optical pulse signal is adjusted so that the second phase adjustment signal 41 is larger than the first phase adjustment signal 39. It is a figure which shows the wavelength spectrum of the pulse signal 57-2, the wavelength is scaled in nm unit on the horizontal axis, and the intensity is scaled in dBm unit on the vertical axis. When the magnitude of the second phase adjustment signal 41 is larger than that of the first phase adjustment signal 39, the phase of the optical clock signal and the phase of the first stage reproduction optical pulse signal are shifted, and the time waveform of the reproduction optical pulse signal 71 is It was confirmed that the symmetry of the optical pulse was broken and the ideal all-optical 3R signal regeneration was not performed.

同様に図示は省略するが、第1位相調整信号39の大きさに比べて第2位相調整信号41の大きさが小さくなるように、光クロック信号と初段再生光パルス信号との位相差を調整した場合にも、光クロック信号の位相と初段再生光パルス信号の位相とがずれており、波長スペクトルが非対称となり、再生光パルス信号71の時間波形は、その光パルスの対称性が崩れており、理想的な全光3R信号再生がなされていないことを確かめた。   Similarly, although not shown, the phase difference between the optical clock signal and the first stage reproduction optical pulse signal is adjusted so that the magnitude of the second phase adjustment signal 41 is smaller than the magnitude of the first phase adjustment signal 39. In this case, the phase of the optical clock signal is out of phase with the phase of the first-stage reproduced optical pulse signal, the wavelength spectrum is asymmetrical, and the time waveform of the reproduced optical pulse signal 71 has lost its symmetry. It was confirmed that ideal all-optical 3R signal reproduction was not performed.

一方、上述したように、光クロック信号位相調整器50によって光クロック信号25の位相を変化させる、あるいは初段再生光パルス信号位相調整器52によって初段再生光パルス信号15-1の位相を変化させ、光クロック信号25(あるいは51)と初段再生光パルス信号15-1(あるいは53)との位相差を変化させることによって、モニター用の再生光パルス信号57-2の波長スペクトルの対称性を自在に変化させることができることを確かめた。そして、光クロック信号と初段再生光パルス信号との位相が合致した状態で、再生光パルス信号波長スペクトルの対称性が実現されることを確かめた。   On the other hand, as described above, the phase of the optical clock signal 25 is changed by the optical clock signal phase adjuster 50, or the phase of the first stage reproduced optical pulse signal 15-1 is changed by the first stage reproduced optical pulse signal phase adjuster 52, By changing the phase difference between the optical clock signal 25 (or 51) and the first stage reproduction optical pulse signal 15-1 (or 53), the symmetry of the wavelength spectrum of the reproduction optical pulse signal 57-2 for monitoring can be freely adjusted. I confirmed that it can be changed. Then, it was confirmed that the symmetry of the wavelength spectrum of the reproduced optical pulse signal was realized in a state where the phases of the optical clock signal and the first-stage reproduced optical pulse signal matched.

以上の検証実験の結果から、第1位相調整信号39の大きさと第2位相調整信号41の大きさとを等しく設定することによって、理想的な全光3R信号再生がなされることが確かめられた。   From the results of the above verification experiment, it was confirmed that ideal all-optical 3R signal reproduction can be performed by setting the magnitude of the first phase adjustment signal 39 and the magnitude of the second phase adjustment signal 41 equal.

また、第1位相調整信号39と第2位相調整信号41との強度比は、再生光パルス信号57の対称性が反映される値である。すなわち、第1位相調整信号39と第2位相調整信号41との強度比が1:1であれば再生光パルス信号57の波長スペクトル曲線は対称性を有する。   The intensity ratio between the first phase adjustment signal 39 and the second phase adjustment signal 41 is a value that reflects the symmetry of the reproduction optical pulse signal 57. That is, if the intensity ratio between the first phase adjustment signal 39 and the second phase adjustment signal 41 is 1: 1, the wavelength spectrum curve of the reproduction optical pulse signal 57 has symmetry.

初段再生光パルス信号の位相と光クロック信号の位相とがずれている場合は、再生光パルス信号57の波長スペクトル曲線はその対称性を失っているので、第1位相調整信号39の大きさと第2位相調整信号41の大きさとが等しくなるように、初段再生光パルス信号の位相と光クロック信号の位相との関係を調整することによって、初段再生光パルス信号の位相と光クロック信号の位相とのずれをなくすことが可能である。   When the phase of the first stage reproduction optical pulse signal and the phase of the optical clock signal are out of phase, the wavelength spectrum curve of the reproduction optical pulse signal 57 has lost its symmetry. By adjusting the relationship between the phase of the first-stage reproduction optical pulse signal and the phase of the optical clock signal so that the magnitude of the two-phase adjustment signal 41 is equal, the phase of the first-stage reproduction optical pulse signal and the phase of the optical clock signal are It is possible to eliminate the deviation.

すなわち、第1位相調整信号39と第2位相調整信号41との強度比が、常に1:1となるように初段再生光パルス信号の位相又は光クロック信号の位相に遅延を与える操作を行えば、全光3R信号再生機能を安定的に実現することが可能となる。   That is, if the operation of delaying the phase of the first-stage reproduction optical pulse signal or the phase of the optical clock signal is performed so that the intensity ratio between the first phase adjustment signal 39 and the second phase adjustment signal 41 is always 1: 1. It is possible to stably realize the all-optical 3R signal reproduction function.

この発明の実施の形態の光パルス信号再生装置の概略的構成図である。It is a schematic block diagram of the optical pulse signal reproduction | regeneration apparatus of embodiment of this invention. 初段再生光パルス信号生成器の概略的ブロック構成図である。It is a schematic block diagram of a first stage reproduction optical pulse signal generator. 再生光パルス信号の波長スペクトルと、初段再生光パルス信号の位相と光クロック信号の位相との間のずれ量との関係の検証を行うための実験装置の概略的ブロック構成図である。FIG. 4 is a schematic block configuration diagram of an experimental apparatus for verifying a relationship between a wavelength spectrum of a reproduction optical pulse signal and a shift amount between the phase of the first-stage reproduction optical pulse signal and the phase of the optical clock signal. 代表的な再生光パルス信号の波長スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the wavelength spectrum of a typical reproduction | regeneration optical pulse signal. 第1位相調整信号の波長スペクトルを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a wavelength spectrum of a first phase adjustment signal. 第2位相調整信号の波長スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the wavelength spectrum of a 2nd phase adjustment signal. 第1位相調整信号と第2位相調整信号の値が等しくなるように光クロック信号と初段再生光パルス信号との位相差を調整した場合における、モニター用の再生光パルス信号の波長スペクトルを示す図である。The figure which shows the wavelength spectrum of the reproduction | regeneration optical pulse signal for a monitor when the phase difference of an optical clock signal and an initial stage reproduction | regeneration optical pulse signal is adjusted so that the value of a 1st phase adjustment signal and a 2nd phase adjustment signal may become equal It is. 第1位相調整信号より第2位相調整信号の大きさが大きくなるように、光クロック信号と初段再生光パルス信号との位相差を調整した場合における、モニター用の再生光パルス信号の波長スペクトルを示す図である。The wavelength spectrum of the reproduction optical pulse signal for monitoring when the phase difference between the optical clock signal and the first-stage reproduction optical pulse signal is adjusted so that the second phase adjustment signal is larger than the first phase adjustment signal. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:初段再生光パルス信号生成器
14、80:光分岐器
20:光クロック信号抽出装置
22:電気クロック信号抽出器
24:モード同期半導体レーザ
30:位相調整信号抽出装置
32:再生光パルス信号分岐器
34:第1光バンドパスフィルタ
36、第2光バンドパスフィルタ
38:第1光電変換器
40:第2光電変換器
42:強度比較器
44:第1位相調整信号生成器
46:第2位相調整信号生成器
50:光クロック信号位相調整器
52:初段再生光パルス信号位相調整器
54:光サーキュレータ
56、70:光バンドパスフィルタ
60:非線形光ループミラー(NOLM)
62:方向性光結合器
64:光ファイバ
66:光結合器
82:光スペクトラムアナライザ
84、86:光パワーメータ
100:第1光増幅器
102:第1のHN-DFF
104:第(10-1)バンドパスフィルタ
106:第2光増幅器
108:第2のHN-DFF
110:第(10-2)バンドパスフィルタ
10: First stage regenerative optical pulse signal generator
14, 80: Optical splitter
20: Optical clock signal extraction device
22: Electric clock signal extractor
24: Mode-locked semiconductor laser
30: Phase adjustment signal extraction device
32: Regenerative light pulse signal splitter
34: First optical bandpass filter
36, second optical bandpass filter
38: 1st photoelectric converter
40: Second photoelectric converter
42: Strength comparator
44: First phase adjustment signal generator
46: Second phase adjustment signal generator
50: Optical clock signal phase adjuster
52: First stage regenerative optical pulse signal phase adjuster
54: Optical circulator
56, 70: Optical bandpass filter
60: Nonlinear optical loop mirror (NOLM)
62: Directional optical coupler
64: Optical fiber
66: Optical coupler
82: Optical spectrum analyzer
84, 86: Optical power meter
100: First optical amplifier
102: 1st HN-DFF
104: (10-1) bandpass filter
106: Second optical amplifier
108: Second HN-DFF
110: (10-2) bandpass filter

Claims (7)

入力された被再生光パルス信号の光パルスの時間波形成形及び当該光パルスの増幅を行って、初段再生光パルス信号を生成して出力する初段再生光パルス信号生成ステップと、
該初段再生光パルス信号から光クロック信号を抽出する光クロック信号抽出ステップと、
前記初段再生光パルス信号と前記光クロック信号との論理積である、再生光パルス信号を生成して出力する再生光パルス信号生成ステップと
前記再生光パルス信号の、波長スペクトル帯域の中心波長に対して波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している短波長側及び長波長側のピークをそれぞれ有する波長成分であって、該両波長成分の強度比に比例する大きさの電力信号である位相調整信号を生成して出力する位相調整信号抽出ステップと、
該位相調整信号に基づいて、前記光クロック信号の位相と前記初段再生光パルス信号の位相とを合わせる位相調整ステップと
を含むことを特徴とする光パルス信号再生方法。
First stage reproduction optical pulse signal generation step for generating and outputting the first stage reproduction optical pulse signal by performing time waveform shaping of the optical pulse of the inputted reproduced optical pulse signal and amplification of the optical pulse,
An optical clock signal extraction step for extracting an optical clock signal from the first stage reproduction optical pulse signal;
A reproduction optical pulse signal generation step of generating and outputting a reproduction optical pulse signal, which is a logical product of the first stage reproduction optical pulse signal and the optical clock signal, and a center wavelength of a wavelength spectrum band of the reproduction optical pulse signal Among the plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band, each having a short wavelength side peak and a long wavelength side peak closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band, and the intensity of both wavelength components A phase adjustment signal extraction step of generating and outputting a phase adjustment signal that is a power signal having a magnitude proportional to the ratio;
A method of reproducing an optical pulse signal, comprising: a phase adjustment step of matching the phase of the optical clock signal with the phase of the first stage reproduction optical pulse signal based on the phase adjustment signal.
前記光クロック信号抽出ステップは、前記初段再生光パルス信号から電気クロック信号を抽出するステップと、
該電気クロック信号によってモード同期半導体レーザを制御して、該モード同期半導体レーザによって光クロック信号を生成するステップと
を含むことを特徴とする請求項1に記載の光パルス信号再生方法。
The optical clock signal extraction step includes extracting an electrical clock signal from the first stage reproduction optical pulse signal;
2. The optical pulse signal regeneration method according to claim 1, further comprising the step of controlling a mode-locked semiconductor laser with the electric clock signal and generating an optical clock signal with the mode-locked semiconductor laser.
前記位相調整信号抽出ステップは、
前記再生光パルス信号を、第1再生光パルス信号と第2再生光パルス信号とに分岐する再生光パルス信号分岐ステップと、
前記第1再生光パルス信号の波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している短波長側のピークを有する波長成分の強度に比例する電力信号である第1位相調整信号を生成して出力する第1位相調整信号生成ステップと、
前記第2再生光パルス信号の波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している長波長側のピークを有する波長成分の強度に比例する電力信号である第2位相調整信号を生成して出力する第2位相調整信号生成ステップと、
前記第1位相調整信号と前記第2位相調整信号との強度比に比例する大きさの電力信号である位相調整信号を生成して出力する位相調整信号生成ステップと
を含むことを特徴とする請求項1に記載の光パルス信号再生方法。
The phase adjustment signal extraction step includes:
A reproduction optical pulse signal branching step for branching the reproduction optical pulse signal into a first reproduction optical pulse signal and a second reproduction optical pulse signal;
Among the plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band of the first reproduction optical pulse signal, the peak on the short wavelength side closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band A first phase adjustment signal generation step of generating and outputting a first phase adjustment signal that is a power signal proportional to the intensity of the wavelength component;
Among the plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band of the second reproduction optical pulse signal, the peak on the long wavelength side closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band A second phase adjustment signal generation step of generating and outputting a second phase adjustment signal that is a power signal proportional to the intensity of the wavelength component;
And a phase adjustment signal generating step of generating and outputting a phase adjustment signal which is a power signal having a magnitude proportional to an intensity ratio between the first phase adjustment signal and the second phase adjustment signal. Item 4. The optical pulse signal regeneration method according to Item 1.
被再生光パルス信号が入力されて、光パルスの時間波形成形及び当該光パルスの増幅を行い、初段再生光パルス信号を生成して出力する初段再生光パルス信号生成器と、
該初段再生光パルス信号が入力されて、該初段再生光パルス信号から光クロック信号を抽出して出力する光クロック信号抽出装置と、
前記初段再生光パルス信号と前記光クロック信号とが入力されて、再生光パルス信号を生成して出力する非線形光ループミラーと、
前記再生光パルス信号が入力されて、該再生光パルス信号から、前記再生光パルス信号の波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している短波長側及び長波長側のピークをそれぞれ有する波長成分であって、該両波長成分の強度比に比例する大きさの電力信号である位相調整信号を生成して出力する位相調整信号抽出装置と、
前記光クロック信号が入力されて、前記位相調整信号に基づいて該光クロック信号の位相を前記初段再生光パルス信号の位相に合わせて位相調整光クロック信号を生成して出力する光クロック信号位相調整器と
を具えることを特徴とする光パルス信号再生装置。
A first-stage regenerated optical pulse signal generator that receives a regenerated optical pulse signal, performs time waveform shaping of the light pulse and amplifies the light pulse, generates and outputs a first-stage regenerated light pulse signal;
An optical clock signal extraction device that receives the first stage reproduction optical pulse signal, extracts an optical clock signal from the first stage reproduction optical pulse signal, and outputs the optical clock signal;
The first stage reproduction optical pulse signal and the optical clock signal are input, and a nonlinear optical loop mirror that generates and outputs a reproduction optical pulse signal;
The reproduction optical pulse signal is input, and from the reproduction optical pulse signal, a plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to a center wavelength of the wavelength spectrum band of the reproduction optical pulse signal, A phase adjustment signal that is a wavelength component having a short wavelength side peak and a long wavelength side peak closest to the center wavelength and having a magnitude proportional to the intensity ratio of the two wavelength components is generated. A phase adjustment signal extraction device for output;
Optical clock signal phase adjustment that receives the optical clock signal and generates and outputs a phase adjusted optical clock signal based on the phase adjustment signal to match the phase of the optical clock signal with the phase of the first stage reproduction optical pulse signal An optical pulse signal regenerating apparatus comprising:
被再生光パルス信号が入力されて、光パルスの時間波形成形及び当該光パルスの増幅を行い、初段再生光パルス信号を生成して出力する初段再生光パルス信号生成器と、
該初段再生光パルス信号が入力されて、該初段再生光パルス信号から光クロック信号を抽出して出力する光クロック信号抽出装置と、
前記初段再生光パルス信号と前記光クロック信号とが入力されて、再生光パルス信号を生成して出力する非線形光ループミラーと、
前記再生光パルス信号が入力されて、該再生光パルス信号から、前記再生光パルス信号の波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している短波長側及び長波長側のピークをそれぞれ有する波長成分であって、該両波長成分の強度比に比例する大きさの電力信号である位相調整信号を生成して出力する位相調整信号抽出装置と、
前記初段再生光パルス信号が入力されて、前記位相調整信号に基づいて該初段再生光パルス信号の位相を前記光クロック信号の位相に合わせて位相調整初段再生光パルス信号を生成して出力する初段再生光パルス信号位相調整器と、
を具えることを特徴とする光パルス信号再生装置。
A first-stage regenerated optical pulse signal generator that receives a regenerated optical pulse signal, performs time waveform shaping of the light pulse and amplifies the light pulse, generates and outputs a first-stage regenerated light pulse signal;
An optical clock signal extraction device that receives the first stage reproduction optical pulse signal, extracts an optical clock signal from the first stage reproduction optical pulse signal, and outputs the optical clock signal;
The first stage reproduction optical pulse signal and the optical clock signal are input, and a nonlinear optical loop mirror that generates and outputs a reproduction optical pulse signal;
The reproduction optical pulse signal is input, and from the reproduction optical pulse signal, a plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band of the reproduction optical pulse signal A phase adjustment signal that is a wavelength component having a short wavelength side peak and a long wavelength side peak closest to the center wavelength, and is a power signal having a magnitude proportional to the intensity ratio of the two wavelength components; A phase adjustment signal extraction device for output;
A first stage that receives the first stage reproduction optical pulse signal and generates and outputs a phase adjustment first stage reproduction optical pulse signal by matching the phase of the first stage reproduction optical pulse signal with the phase of the optical clock signal based on the phase adjustment signal. A reproduction optical pulse signal phase adjuster;
An optical pulse signal reproducing device comprising:
前記光クロック信号抽出装置は、
前記初段再生光パルス信号が入力されて、電気クロック信号を抽出して出力する電気クロック信号抽出器と、
該電気クロック信号によってモード同期動作し、光クロック信号を生成して出力するモード同期半導体レーザと
を具えることを特徴とする請求項4又は5に記載の光パルス信号再生装置。
The optical clock signal extraction device comprises:
An electrical clock signal extractor that receives the first stage reproduction optical pulse signal and extracts and outputs the electrical clock signal;
6. The optical pulse signal regeneration device according to claim 4, further comprising a mode-synchronized semiconductor laser that performs a mode-synchronized operation with the electrical clock signal and generates and outputs an optical clock signal.
前記位相調整信号抽出装置は、
前記再生光パルス信号が入力されて、第1再生光パルス信号と第2再生光パルス信号とに分岐して出力する再生光パルス信号分岐器と、
前記第1再生光パルス信号が入力されて、波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している短波長側のピークを有する波長成分の強度に比例する電力信号である第1位相調整信号を生成して出力する第1位相調整信号生成器と、
前記第2再生光パルス信号が入力されて、波長スペクトル帯域の中心波長に対して、波長スペクトル帯域中に生じる複数のピークのうち、当該波長スペクトル帯域の中心波長に最も近接している長波長側のピークを有する波長成分の強度に比例する電力信号である第2位相調整信号を生成して出力する第2位相調整信号生成器と、
前記第1位相調整信号と前記第2位相調整信号とが入力されて、前記第1位相調整信号と前記第2位相調整信号との強度比に比例する大きさの電力信号である位相調整信号を生成して出力する強度比較器と
を具えることを特徴とする請求項4又は5に記載の光パルス信号再生装置。
The phase adjustment signal extraction device comprises:
The reproduction optical pulse signal is inputted, and the reproduction optical pulse signal branching device for branching and outputting the first reproduction optical pulse signal and the second reproduction optical pulse signal;
Short wavelength side closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band among the plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band when the first reproduction optical pulse signal is input A first phase adjustment signal generator that generates and outputs a first phase adjustment signal that is a power signal proportional to the intensity of the wavelength component having a peak of
The long wavelength side closest to the center wavelength of the wavelength spectrum band among the plurality of peaks generated in the wavelength spectrum band with respect to the center wavelength of the wavelength spectrum band when the second reproduction optical pulse signal is input A second phase adjustment signal generator that generates and outputs a second phase adjustment signal that is a power signal proportional to the intensity of the wavelength component having a peak of
The first phase adjustment signal and the second phase adjustment signal are input, and a phase adjustment signal that is a power signal having a magnitude proportional to an intensity ratio between the first phase adjustment signal and the second phase adjustment signal 6. The optical pulse signal reproducing device according to claim 4, further comprising an intensity comparator that generates and outputs the intensity comparator.
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