JP4477478B2 - Optical pulse peak value control method for optical time division multiplexed signal - Google Patents
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Description
この発明は、光時分割多重信号を構成する光パルスの波高値を観測する方法、及びこの観測値を基にして光パルスの波高値を制御する方法に関する。また、これらの方法を実現するための装置に関する。 The present invention relates to a method for observing the peak value of an optical pulse constituting an optical time division multiplexed signal, and a method for controlling the peak value of an optical pulse based on the observed value. Moreover, it is related with the apparatus for implement | achieving these methods.
光時分割多重通信は、並列に光パルス信号を生成し、それらを時間軸上で多重化して送信し、受信側で送信側とは逆操作である多重化された光パルス信号を分離することにより元の並列光パルス信号に戻す方式を採る通信である。 Optical time division multiplex communication generates optical pulse signals in parallel, multiplexes them on the time axis and transmits them, and separates the multiplexed optical pulse signals that are the reverse operation of the transmitting side on the receiving side. The communication adopts a method of returning to the original parallel optical pulse signal.
以後、光パルス信号との表現は、光パルス列を光変調して、電気パルス信号を光パルス信号に変換して得られる、2値デジタル電気信号を反映した光パルス列を意味する場合のみに使用するものとする。一方、光パルス列との表現は、時間軸上で規則正しい一定の間隔(以後、「時間スロット」ということもある。)で並ぶ光パルスの総体を指すものとして用いる。 Hereinafter, the expression “optical pulse signal” is used only when it means an optical pulse train reflecting a binary digital electric signal obtained by optically modulating an optical pulse train and converting the electric pulse signal into an optical pulse signal. Shall. On the other hand, the expression “optical pulse train” is used to indicate a total of optical pulses arranged at regular intervals on the time axis (hereinafter also referred to as “time slots”).
光ファイバ通信において、光ファイバ通信網等の光通信資源を有効に利用できるようにするためには、通信速度をできるだけ高めることが必要である。ここで、通信速度とは単位時間当り何ビットの情報を送受信できるかを示す速度であり、ビットレートとも言われる。また、多重する光パルス信号の数(多重するチャンネルの個数)を多くすることが必要である。 In optical fiber communication, it is necessary to increase the communication speed as much as possible in order to effectively use optical communication resources such as an optical fiber communication network. Here, the communication speed is a speed indicating how many bits of information can be transmitted / received per unit time, and is also referred to as a bit rate. In addition, it is necessary to increase the number of multiplexed optical pulse signals (the number of multiplexed channels).
これまで、光パルス信号を多重するための技術に関連して、各チャンネルの信号のビットレートが異なっている場合にも多重化処理が可能であるように工夫された光時分割多重装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。また、偶数個のチャンネルを多重する光時分割多重装置において、多重度を増してもノイズの重畳を引き起こさない工夫がなされた2多重光モジュールが開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、多重する各チャンネルの光信号を構成する光パルスの波高値が全て等しくなるように調整して、光時分割多重が実現できる光時分割多重装置は存在していない。 However, there is no optical time division multiplexing apparatus capable of realizing optical time division multiplexing by adjusting the peak values of the optical pulses constituting the optical signals of the multiplexed channels to be equal.
多重する各チャンネルの光信号を構成する光パルスの波高値が相互に異なると、強度の小さな光パルス(波高値の小さな光パルス)で構成されるチャンネルには相対的に大きな雑音が混入している状態となる。したがって、多重する各チャンネルの光信号を構成する光パルスの波高値が全て等しくなるように調整して伝送することが重要である。 If the peak values of the optical pulses that make up the optical signal of each channel to be multiplexed are different from each other, relatively large noise is mixed in the channel that is composed of optical pulses with low intensity (optical pulses with low peak values). It becomes a state. Therefore, it is important to adjust and transmit so that the peak values of the optical pulses constituting the optical signals of the multiplexed channels are all equal.
そこで、この発明の第1の目的は、光信号を構成する光パルスの波高値を簡便な方法で数値化して観測できる方法及びその方法を実現する装置を提供することにある。また、この発明の第2の目的は、多重する各チャンネルの光信号を構成する光パルスの波高値が相互に常に等しくなるように制御する方法及びその方法を実現する装置を提供することにある。また、この発明の第3の目的は、多重する各チャンネルの光パルス信号を構成する光パルスの波高値が相互に常に等しくなるように自動的に制御する方法を提供することにある。 Accordingly, a first object of the present invention is to provide a method capable of quantifying and observing the crest value of an optical pulse constituting an optical signal by a simple method and an apparatus for realizing the method. A second object of the present invention is to provide a method for controlling the peak values of the optical pulses constituting the optical signals of the multiplexed channels to be always equal to each other, and an apparatus for realizing the method. . A third object of the present invention is to provide a method for automatically controlling the crest values of optical pulses constituting the optical pulse signals of the multiplexed channels to be always equal to each other.
上述の第1の目的を達成するため、第1の発明である光パルス波高値観測方法は、同期検波による光時分割多重通信に利用される光時分割多重信号を構成する光パルスの波高値観測方法であって、光パルス信号生成ステップと、波高値検出ステップと、波高値データ生成ステップとを具える。光パルス信号生成ステップは、クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつクロック信号に同期した光パルス列を、クロック信号に同期した変調信号で変調して光パルス信号を生成するステップである。波高値検出ステップは、光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換して検出するステップである。波高値データ生成ステップは、基準波高値に対応する電圧値として、全てのチャンネルに対して同一の値として設定する基準電圧値と波高値検出ステップで検出された直流電圧信号との差に相当する電圧値を、波高値データとして生成するステップである。 To achieve the first object above, a pulse peak value observed how a first invention, of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used in the signal optical time division multi Shigemichi by synchronous detection A peak value observing method, comprising an optical pulse signal generation step, a peak value detection step, and a peak value data generation step. The optical pulse signal generation step is a step of generating an optical pulse signal by modulating an optical pulse train having a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and synchronized with the clock signal with a modulation signal synchronized with the clock signal. The peak value detecting step is a step of detecting the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal by converting it to a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse. The peak value data generation step corresponds to the difference between the reference voltage value set as the same value for all channels as the voltage value corresponding to the reference peak value and the DC voltage signal detected in the peak value detection step. In this step, the voltage value is generated as peak value data.
光パルス波高値観測方法は、同期検波による光時分割多重通信に利用される光時分割多重信号を構成する光パルスの波高値観測方法であって、この発明の光パルス波高値観測装置によって実現される。すなわち、光パルス波高値観測装置は、光パルス信号生成部と、波高値検出部と、波高値データ生成部とを具えて構成される。光パルス信号生成部は、クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつクロック信号に同期した光パルス列を、クロック信号に同期した変調信号で変調して光パルス信号を生成する、光パルス信号生成ステップを実現する。波高値検出部は、光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換して検出する、波高値検出ステップを実現する。波高値データ生成部は、基準波高値に対応する電圧値として、全てのチャンネルに対して同一の値として設定された基準電圧値と波高値検出ステップで検出された直流電圧信号との差に相当する電圧値を、波高値データとして生成する、波高値データ生成ステップを実現する。 Light pulse peak value observation method is a peak value observation method of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used in the signal optical time division multi Shigemichi by synchronous detection, the light pulse peak value observation apparatus of the present invention It is realized by. That is, the optical pulse peak value observation apparatus includes an optical pulse signal generation unit, a peak value detection unit, and a peak value data generation unit. The optical pulse signal generator generates an optical pulse signal by modulating an optical pulse train having a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and synchronized with the clock signal with a modulation signal synchronized with the clock signal. Realize the step. The peak value detection unit realizes a peak value detection step in which the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal is detected by converting it to a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse. The peak value data generation unit corresponds to the difference between the reference voltage value set as the same value for all channels and the DC voltage signal detected in the peak value detection step as the voltage value corresponding to the reference peak value. A peak value data generation step for generating a voltage value to be generated as peak value data is realized.
上述の第2の目的を達成するため、第2の発明である光パルス波高値制御方法は、同期検波による光時分割多重通信に利用される光時分割多重信号を構成する光パルスの波高値制御方法であって、光パルス信号生成ステップと、波高値検出ステップと、波高値データ生成ステップと、波高値制御ステップとを具えている。 To achieve the second object above, a pulse peak value control method is a second aspect of the present invention, the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used in the signal optical time division multi Shigemichi by synchronous detection A crest value control method, comprising an optical pulse signal generation step, a crest value detection step, a crest value data generation step, and a crest value control step.
光パルス信号生成ステップは、クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつクロック信号に同期した光パルス列を、クロック信号に同期した変調信号で変調してNチャンネルごとの光パルス信号を生成するステップである。波高値検出ステップは、光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、光パルスの波高値に比例するNチャンネルごとの直流電圧信号に変換して検出するステップである。波高値データ生成ステップは、基準波高値に対応する電圧値として、全てのチャンネルに対して同一の値として設定された基準電圧値と前記波高値検出ステップで検出されたNチャンネルごとの直流電圧信号との差に相当するNチャンネルごとの電圧値を波高値データとして生成するステップである。波高値制御ステップは、Nチャンネルごとの波高値データがそれぞれ全て互いに等しい電圧値になるように、光パルス信号を構成するNチャンネルごとの光パルスの波高値をそれぞれ制御するステップである。 The optical pulse signal generating step is a step of generating an optical pulse signal for each N channel by modulating an optical pulse train having a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and synchronized with the clock signal with a modulation signal synchronized with the clock signal. It is. The peak value detecting step is a step of detecting the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal by converting it into a DC voltage signal for each N channel proportional to the peak value of the optical pulse. The peak value data generation step includes a reference voltage value set as the same value for all channels as a voltage value corresponding to the reference peak value, and a DC voltage signal for each N channel detected in the peak value detection step. This is a step of generating a voltage value for each N channel corresponding to the difference between and as peak value data. The peak value control step is a step of controlling the peak value of the optical pulse for each N channel constituting the optical pulse signal so that the peak value data for each N channel all have the same voltage value.
光パルス波高値制御方法は、同期検波による光時分割多重通信に利用される光時分割多重信号を構成する光パルスの波高値制御方法であって、この発明の光パルス波高値制御装置によって実現される。すなわち、光パルス波高値制御装置は、光パルス信号生成部と、波高値検出部と、波高値データ生成部と、バイアス電圧制御部とを具えて構成される。 Light pulse peak value control method is a peak value control method of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used in the signal optical time division multi Shigemichi by synchronous detection, the light pulse peak value control device of the present invention It is realized by. That is, the optical pulse peak value control device includes an optical pulse signal generation unit, a peak value detection unit, a peak value data generation unit, and a bias voltage control unit.
光パルス信号生成部は、クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつクロック信号に同期した光パルス列を、クロック信号に同期した変調信号で変調してNチャンネルごとの光パルス信号を生成する光パルス信号生成ステップを実行する。波高値検出部は、光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、光パルスの波高値に比例するNチャンネルごとの直流電圧信号に変換して検出する波高値検出ステップを実行する。波高値データ生成部は、基準波高値に対応する電圧値として、全てのチャンネルに対して同一の値として設定された基準電圧値とNチャンネルごとの直流電圧信号との差に相当するNチャンネルごとの電圧値を波高値データとして生成する波高値データ生成ステップを実行する。バイアス電圧制御部は、Nチャンネルごとの波高値データがそれぞれ全て互いに等しい電圧値になるように、光パルス信号を構成するNチャンネルごとの光パルスの波高値をそれぞれ制御する、波高値制御ステップを実行する。ここで、Nは2以上の自然数である。 The optical pulse signal generation unit modulates an optical pulse train having a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and synchronized with the clock signal with a modulation signal synchronized with the clock signal to generate an optical pulse signal for each N channel. A pulse signal generation step is executed. The peak value detection unit executes a peak value detection step of converting the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal into a DC voltage signal for each N channel that is proportional to the peak value of the optical pulse. The peak value data generator generates the voltage value corresponding to the reference peak value for each N channel corresponding to the difference between the reference voltage value set as the same value for all channels and the DC voltage signal for each N channel. A peak value data generation step of generating the voltage value of the current as peak value data is executed. The bias voltage control unit has a peak value control step for controlling the peak value of the optical pulse for each of the N channels constituting the optical pulse signal so that the peak value data for each of the N channels are equal to each other. Execute. Here, N is a natural number of 2 or more.
上述の第3の目的を達成するため、第3の発明である光パルスの波高値自動制御方法は、同期検波による光時分割多重通信に利用される光時分割多重信号を構成する光パルスの波高値自動制御方法であって、次の第1工程乃至9工程を具えている。すなわち、
第1工程:光パルス信号に低周波変調信号を重畳する可変光減衰器に直流バイアス電圧
を供給する直流電圧設定回路に仮の電圧値を設定する。
To achieve the third object described above, the wave height value automatic control method for an optical pulse is a third aspect of the invention, light constituting the optical time division multiplex signal used in the signal optical time division multi Shigemichi by synchronous detection A pulse peak value automatic control method comprising the following first to ninth steps. That is,
First step: A temporary voltage value is set in a DC voltage setting circuit that supplies a DC bias voltage to a variable optical attenuator that superimposes a low-frequency modulation signal on an optical pulse signal.
第2工程:波形モニターによって光パルス信号の波高値を観測して、この観測値が設計値の範囲内であるか否かを判定し、この波高値が設計値の範囲内でなければ上記第1工程に戻り、波高値が設計値の範囲内であれば、直流電圧設定回路に上記の仮の電圧値を初期電圧値として設定する指示を出す。
Second step: The peak value of the optical pulse signal is observed by the waveform monitor to determine whether or not the observed value is within the design value range. Returning to
第3工程:直流電圧設定回路に初期電圧値を設定する。 Third step: An initial voltage value is set in the DC voltage setting circuit.
第4工程:第3工程終了後最初に電圧出力部から出力される出力データを初期値データ記憶部へ入力する。 Fourth step: First, output data output from the voltage output unit is input to the initial value data storage unit after completion of the third step.
第5工程:第3工程終了後2番目以降に電圧出力部から出力される出力データをデータ収集部へ入力する。 Fifth step: Output data output from the voltage output unit after the third step is input to the data collecting unit after the second step.
第6工程:データ収集部に入力された電圧出力部の出力データと初期値データ記憶部へ入力された電圧出力部の出力データとの差を波高値データとして算出する。 Sixth step: The difference between the output data of the voltage output unit input to the data collection unit and the output data of the voltage output unit input to the initial value data storage unit is calculated as peak value data.
第7工程:波高値データの正負を判定する。 Step 7: Determine whether the peak value data is positive or negative.
第8工程:波高値データが負の値であれば、可変光減衰器の光損出量が減少するように直流電圧設定回路に設定されている初期電圧値を変更させる。 Eighth step: If the peak value data is a negative value, the initial voltage value set in the DC voltage setting circuit is changed so that the optical loss amount of the variable optical attenuator decreases.
第9工程:波高値データが正の値であれば、可変光減衰器の光損出量が増大するように直流電圧設定回路に設定されている初期電圧値を変更させる。 Ninth step: If the peak value data is a positive value, the initial voltage value set in the DC voltage setting circuit is changed so that the optical loss amount of the variable optical attenuator increases.
第1の発明である光パルス波高値観測方法によれば、光パルス信号生成ステップにおいて光パルス信号が生成され、波高値検出ステップにおいて、光パルスの波高値が、光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換される。すなわち、この発明の光パルス波高値観測方法によれば、光パルスの波高値が直流電圧信号に変換されて出力される。 According to the optical pulse peak value observation method of the first invention, an optical pulse signal is generated in the optical pulse signal generation step, and in the peak value detection step, the peak value of the optical pulse is proportional to the peak value of the optical pulse. Converted to a DC voltage signal. That is, according to the optical pulse peak value observation method of the present invention, the peak value of the optical pulse is converted into a DC voltage signal and output.
従来の光サンプリングオシロスコープ等の波形モニターを利用して光パルス信号のアイパターンを観測することによって光パルスの波高値を測定する方法では、光パルスの波高値を人間の手を介さないで数値化することは難しかった。しかし、この発明の光パルス波高値観測方法によれば、光パルスの波高値が直流電圧信号に変換されて出力されるので、人間の手を介さないで数値化することができる。そして、この数値化された値を基にして、光パルスの波高値を自動制御することも可能となる。 In the method of measuring the crest value of an optical pulse by observing the eye pattern of the optical pulse signal using a waveform monitor such as a conventional optical sampling oscilloscope, the crest value of the optical pulse is digitized without human intervention. It was difficult to do. However, according to the optical pulse peak value observation method of the present invention, since the peak value of the optical pulse is converted into a DC voltage signal and output, it can be quantified without human intervention. Then, it is possible to automatically control the crest value of the optical pulse based on the digitized value.
第2の発明である光パルス波高値制御方法によれば、波高値制御ステップにおいて、Nチャンネルごとの波高値データがそれぞれ全て互いに等しい電圧値になるように、光パルス信号を構成するNチャンネルごとの光パルスの波高値がそれぞれ制御される。すなわち、詳細は後述するが、波高値制御ステップを実行するバイアス電圧制御部によって、Nチャンネルごとに光パルスの波高値を基準電圧値に相当する波高値に保つように制御することができる。このことによって、Nチャンネル多重する各チャンネルの光信号を構成する光パルスの波高値が全てのチャンネルに対して相互に常に等しくなるように制御する方法を確立できる。 According to the optical pulse peak value control method according to the second aspect of the present invention, in the peak value control step, each N channel constituting the optical pulse signal is configured such that the peak value data for each N channel are equal to each other. The peak values of the optical pulses are controlled. That is, as will be described in detail later, the bias voltage control unit that executes the peak value control step can control the peak value of the optical pulse to keep the peak value corresponding to the reference voltage value for each N channel. As a result, it is possible to establish a method for controlling so that the peak values of the optical pulses constituting the optical signal of each channel multiplexed in N channels are always equal to each other.
第3の発明である光パルスの波高値自動制御方法によれば、上述の第1工程乃至第9工程が実行されることによって、波高値データが正であるか負であるかが判定されて、この波高値データが常に0に等しくなるように自動的に制御される。すなわち、電圧出力部の出力データと初期値データ記憶部へ入力された電圧出力部の出力データとの差が常に0に等しくなるように自動的に制御される。このことによって、各チャンネルの光パルス信号を構成する光パルスの波高値が常に初期データに対応する波高値と等しくなるように自動的に制御されるので、多重する各チャンネルの光信号を構成する光パルスの波高値が相互に常に等しくなるように自動的に制御することが可能となる。また、第3の発明である光パルスの波高値自動制御方法は、上述した第2の発明である光パルス波高値制御方法に適用できる。 According to the optical pulse peak value automatic control method according to the third aspect of the present invention, whether the peak value data is positive or negative is determined by executing the first to ninth steps described above. The crest value data is automatically controlled so as to always be equal to 0. That is, the control is automatically performed so that the difference between the output data of the voltage output unit and the output data of the voltage output unit input to the initial value data storage unit is always equal to zero. As a result, the crest value of the optical pulse constituting the optical pulse signal of each channel is automatically controlled so as to always be equal to the crest value corresponding to the initial data, so that the optical signal of each multiplexed channel is constructed. It is possible to automatically control the crest values of the optical pulses so that they are always equal to each other. Further, the optical pulse peak value automatic control method according to the third invention can be applied to the optical pulse peak value control method according to the second invention described above.
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、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、以下の説明において、特定の機器及び条件等を用いることがあるが、これら材料及び条件は好適例の一つに過ぎず、したがって、何らこれらに限定されない。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。また太線によって光経路を示し細線によって電気経路を示す。この太線及び細線に付された番号は、その番号が付された光経路及び電気経路を伝播する光信号及び電気信号をそれぞれ意味する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure shows one configuration example 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. It is not limited to. In the following description, specific equipment and conditions may be used. However, these materials and conditions are only one of preferred examples, and are not limited to these. Moreover, in each figure, the same component is shown with the same number, and the overlapping description may be omitted. In addition, an optical path is indicated by a thick line and an electric path is indicated by a thin line. The numbers given to the bold lines and the thin lines mean the optical signal and the electric signal propagating through the optical path and the electric path to which the numbers are attached, respectively.
<第1の実施の形態>
図1を参照して、この第1の発明である第1光パルス波高値観測方法及びこの方法を実現するための第1光パルス波高値観測装置について説明する。図1は、第1光パルス波高値観測装置の概略的ブロック構成図である。
<First embodiment>
With reference to FIG. 1, a first optical pulse peak value observation method and a first optical pulse peak value observation apparatus for realizing the method according to the first invention will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram of the first optical pulse peak value observation apparatus.
光パルス信号生成部50は、クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつクロック信号に同期した光パルス列5を、クロック信号に同期した変調信号7で変調してRZ(Return to Zero)符号化した光RZ信号である光パルス信号11を生成する。変調信号7は、2値デジタル電気パルス信号である。また、光パルス列5はモード同期半導体レーザ等によって生成される。すなわち、光パルス信号生成部50において、クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつこのクロック信号に同期した光パルス列を、クロック信号に同期した変調信号で変調して光パルス信号を生成する、光パルス信号生成ステップ(以後、「ステップA」ということもある。)が実行される。
The optical pulse
クロック信号に同期した変調信号7は、変調電気信号発生部8から光変調器10に対して供給される。光変調器10は、例えば電界吸収型光変調器(EAM: Electro-absorption Modulator)を利用することができる。なお、第1の実施の形態では、後述するように、光変調器10と可変光減衰器(VOA: Variable Optical Attenuator)12とが一体型として形成されたタンデム型光変調器を利用する。
The modulated
変調電気信号発生部8から供給される変調信号7によって、光変調器10が透過状態となったり遮断状態となったりする。すなわち光変調器10を構成するEAMに逆バイアス電圧が加わっている間は不透明になり、逆バイアス電圧が小さくなるにつれて透明となる。つまり、EAMは、変調信号7に従って、透明になったり不透明になったりする透過窓である。
Depending on the
光パルス列5が光変調器10に入力されることによって、上述の透過窓を通過できた光パルスのみが濾し取られて、光パルス信号11として光変調器10から出力される。すなわち、光パルス信号生成部50は、クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつクロック信号に同期した光パルス列を、クロック信号に同期した変調信号で変調して光パルス信号を生成する、光パルス信号生成ステップ(ステップA)を実現する。
By inputting the
次に、波高値検出ステップについて説明する。以後、波高値検出ステップを「ステップB」ということもある。ステップBは、以下に示すステップB1乃至ステップB5を具えている。 Next, the peak value detection step will be described. Hereinafter, the peak value detection step may be referred to as “step B”. Step B includes the following steps B1 to B5.
すなわち、ステップB1:上述した光変調器10において生成された光パルス信号11に直流バイアス電圧とクロック信号の周波数より低い周波数を有する変調信号との和に相当する低周波変調信号27を重畳して低周波重畳光パルス信号13を生成するステップと、ステップB2:この低周波重畳光パルス信号13を光電変換して電気パルス信号17に変換するステップと、ステップB3:この電気パルス信号17から抽出される低周波変調信号と等しい周波数成分である低周波変調成分19を抽出するステップと、ステップB4:低周波変調成分19と低周波変調信号29とをミキシングしてミキシング信号21を生成するステップと、ステップB5:ミキシング信号21から高周波成分を除去して、光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号33に変換して検出するステップとである。
That is, step B1: superimposing the low
波高値検出ステップを実現するための波高値検出部48は、VOA 12と、光電変換器16と、第1フィルタ18と、ミキサ20と、第2フィルタ32とを具えている。第1フィルタ18は、ローパスフィルタ(LPF: Low-Pass Filter)を利用することができる。電気パルス信号17に低周波変調成分19より低い周波数成分が含まれている可能性もあるので、この場合には、低周波変調成分19のみを透過させるバンドパスフィルタ(BPF: Band-Pass Filter)を利用するのが好適である。第2フィルタ32は、直流電圧信号33を抽出するのがその役割であるため、LPFを利用することが好適であり、BPFは利用できない。
The peak
そして、波高値検出部48は、光パルス信号11を構成する光パルスの波高値を、光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換して直流電圧信号33として出力する。すなわち、光パルス信号11を構成する光パルスの波高値が、この波高値に比例した大きさの直流電圧信号に変換されて検出される。
Then, the peak
光パルス信号生成部50から出力される光パルス信号11は、VOA 12に入力される。VOA 12には、直流電圧設定回路22から供給される直流バイアス電圧信号23と低周波信号発生器24から供給される変調信号((RF:Radio Frequency)信号)25との和に相当する低周波変調信号27が入力される。すなわち、VOA 12によって、光パルス信号11に直流バイアス電圧とクロック信号の周波数より低い周波数を有する変調信号との和に相当する低周波変調信号27を重畳して、低周波重畳光パルス信号13を出力するステップ(ステップB1)が実現される。
The optical pulse signal 11 output from the optical pulse
図2(A)乃至(C)を参照して、光パルス信号11がVOA 12に入力され、直流バイアス電圧とクロック信号の周波数より低い周波数を有する変調信号との和に相当する低周波変調信号27が重畳されて、低周波重畳光パルス信号13として出力されるまでのステップを説明する。図2(A)乃至(C)の横軸は時間軸を任意スケールで目盛って示してある。図2(A)及び(C)の縦軸は光強度を、図2(B)の縦軸は電圧をそれぞれ任意スケールで目盛って示してある。
2A to 2C, the optical pulse signal 11 is input to the
図2(A)は光パルス信号11を概略的に示している。光パルス信号11を構成する光パルスを縦軸に平行な線分で近似的に表している。実際はRZ符号化された有限の半値幅をもつ光パルスからなる光パルス信号であり、電気パルス信号で変調された2値デジタル信号である。図2(A)では、簡単のために、全ての時間スロットに光パルスが存在する状態を表しているが、実際には光パルスが存在しない時間スロットが存在する。時間スロットの間隔はtと表示してある。図2(A)において、光パルスの強度は全て等しい。以後の説明の便宜のために、図2(A)に示した光パルスの強度をI0とする。 FIG. 2 (A) schematically shows the optical pulse signal 11. An optical pulse constituting the optical pulse signal 11 is approximately represented by a line segment parallel to the vertical axis. Actually, it is an optical pulse signal composed of an optical pulse having a finite half-value width encoded by RZ, and is a binary digital signal modulated by an electric pulse signal. In FIG. 2A, for the sake of simplicity, a state in which an optical pulse is present in all the time slots is shown, but there are actually time slots in which no optical pulse exists. The time slot interval is labeled t. In FIG. 2 (A), the intensity of the light pulses is all equal. For convenience of the following description, the intensity of the light pulse shown in FIG. 2 (A) and I 0.
図2(B)は低周波変調信号27を概略的に示している。低周波変調信号27の周期Tは時間スロットの間隔tに比べて十分に大きく設定する。すなわち、低周波変調信号27は、光パルス信号11のクロック信号の周波数(1/(2t))より十分に低い周波数(1/T)を有する。VOA 12には、直流電圧設定回路22から供給される直流バイアス電圧信号23と低周波信号発生器24から供給される低周波数のRF信号25との和に相当する低周波変調信号27が入力される。図2(B)は、直流電圧設定回路22から供給される直流バイアス電圧をVb、低周波信号発生器24から供給されるRF信号の振幅をVp/2として示してある。
FIG. 2 (B) schematically shows the low
図2(C)は低周波重畳光パルス信号13を概略的に示している。そして、低周波変調信号27によって光パルス信号11が受ける変調強度(変調成分の大きさ)がIpであるとして表してある。第1の実施の形態では、低周波変調信号27の周波数(1/T)を1 kHzとした。また、光パルス信号11が受ける変調強度Ipを1 dB以下、光パルス信号11が受ける変調強度の振幅Ip/2を0.5 dB以下に設定した。
FIG. 2C schematically shows the low-frequency superimposed
光パルス信号11が受ける変調強度Ipが大きすぎると、光パルス信号を構成する光パルスの波形に影響を及ぼす等の影響が現れるので、この光パルスの強度Iに比べて変調強度Ipができるだけ小さいことが望ましい。一方、電気パルス信号17から抽出される低周波変調成分19と、位相調整器30を介して出力される低周波数の変調信号29とをミキサ20でミキシングしてミキシング信号21を生成するステップにおいては、変調強度Ipができるだけ大きいことが望ましい。
If the modulation intensity I p received by the optical pulse signal 11 is too large, an influence such as affecting the waveform of the optical pulse constituting the optical pulse signal appears. Therefore, the modulation intensity I p is smaller than the intensity I of the optical pulse. It is desirable to be as small as possible. On the other hand, in the step of generating the mixing signal 21 by mixing the low
したがって、変調強度Ipをどの程度の値として設定するかは、この発明の第1光パルス波高値観測装置が利用される光時分割多重光通信システムの設計的事項に属する。すなわち、光パルス信号を構成する光パルスの波形に影響を与えない範囲で、ミキシングステップが実行できる値に設定する。 Therefore, how much the modulation intensity I p is set belongs to the design matter of the optical time division multiplexing optical communication system in which the first optical pulse peak value observation apparatus of the present invention is used. That is, the value is set to a value at which the mixing step can be executed within a range that does not affect the waveform of the optical pulse constituting the optical pulse signal.
図2(C)に示された低周波重畳光パルス信号13の変調成分の大きさIpと、図2(B)に示された低周波変調信号27の変調成分の大きさVp、及び図2(A)に示された光パルス信号11の強度I0との間には、次式(1)で与えられる関係にある。
Ip = K×I0×Vp (1)
ここで、Kは定数であり、直流電圧設定回路22から供給される直流バイアス電圧及びVOA 12の光減衰特性等に依存する値である。すなわち、低周波重畳光パルス信号13の変調成分の大きさIpは、光パルス信号11の強度I0に比例する関係がある。
The modulation component magnitude I p of the low-frequency superimposed
I p = K x I 0 x V p (1)
Here, K is a constant and is a value depending on the DC bias voltage supplied from the DC
また、低周波変調信号27の周波数(1/T)は、この発明の第1光パルス波高値観測装置が利用される光時分割多重光通信システムのビットレートに応じて設定する。すなわち、低周波変調信号27の周波数(1/T)は、この発明で利用される第1及び第2フィルタを透過することが可能である周波数であって、また、この第1及び第2フィルタがビットレートに相当する高周波成分を遮断できることが条件となる。
The frequency (1 / T) of the low
以上説明したように、VOA 12は、光パルス信号11に直流バイアス電圧信号23とクロック信号の周波数より低い周波数を有する変調信号25との和に相当する低周波変調信号27を重畳して低周波重畳光パルス信号13として出力する。
As described above, the
低周波重畳光パルス信号13は、直流電圧設定回路22から供給される直流バイアス電圧と低周波信号発生器24から供給されるRF信号25との和に相当する低周波変調信号27によって光パルス信号11が変調されたものである。低周波重畳光パルス信号13は、光分岐器14によって低周波重畳光パルス信号13aと低周波重畳光パルス信号13bとに分割される。一方の低周波重畳光パルス信号13bは送信される光パルス信号となり、もう一方の低周波重畳光パルス信号13aが光パルスの波高値を検出するための信号として利用される。
The low-frequency superimposed
以後の説明の便宜のために、光パルス列5が入力されて低周波重畳光パルス信号13が出力される、変調電気信号発生部8、光変調器10及びVOA 12を含む部分を光パルス信号生成変調部51と呼ぶこともある。
For the convenience of the following description, the optical pulse signal generation is performed on the portion including the modulated
光電変換器16は、低周波変調信号27が重畳された低周波重畳光パルス信号13aを光電変換して電気パルス信号17に変換するステップB2を実行する。
The
第1フィルタ18は、電気パルス信号17が入力され、電気パルス信号17の高周波成分、すなわち低周波変調信号27の周波数より十分高い周波数成分を除去し、低周波変調信号27と等しい周波数成分を有する低周波変調成分19を出力するステップB3を実行する。
The
ミキサ20は、電気パルス信号17から抽出される低周波変調信号27と等しい周波数成分を有する低周波変調成分19と、低周波数の変調信号29とをミキシングしてミキシング信号21を生成するステップB4を実行する。低周波数の変調信号29は、低周波信号発生器24から出力される低周波数のRF信号25が分岐器28によってRF信号25aとRF信号25bとに分岐された一方のRF信号25bが位相調整器30を介してその位相が調整された信号である。低周波数の変調信号29は、この位相調整器30によって、低周波変調成分19の位相と合致するようにその位相が調整される。RF信号25aは、合流器26によって直流電圧設定回路22から出力される直流バイアス電圧信号23との和に相当する低周波変調信号27となり、VOA 12に供給される。
The
第2フィルタ32は、ミキシング信号21から高周波成分を除去して、低周波重畳光パルス信号13を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号33に変換するステップB5を実行する。以後の説明の便宜上、ミキサ20、位相調整器30、第2フィルタ32を具えた、低周波変調成分19とRF信号25bとを入力して直流電圧信号33を抽出する部分を直流電圧信号抽出部178というものとする。
The
ミキサ20には、低周波変調信号27の周波数と等しい周波数成分を有する低周波変調成分19と、低周波数の変調信号29とが入力される。低周波数の変調信号29は、低周波信号発生器24から供給されるRF変調信号25が分岐器28によって2分岐された一方のRF変調信号25bであって、位相調整器30によってその位相が調整された信号である。もう一方の入力信号である低周波変調成分19は、低周波重畳光パルス信号13から抽出されたものである。低周波重畳光パルス信号13は、低周波信号発生器24から供給される電気信号の一部であるRF変調信号25aと直流バイアス電圧信号23との和に相当する低周波変調信号27によって光パルス信号11が変調され、可変光減衰器12から出力されたものである。
A low
したがって、低周波変調成分19と低周波数の変調信号29とはその周波数が等しい。低周波変調成分19の位相と低周波数の変調信号29の位相とが一致すれば、ミキサ20から出力されるミキシング信号21は直流信号となる。このため、ミキシング信号21を第2フィルタ32によって、高周波雑音成分を除去すれば、高い感度で波高値に比例する電圧信号として波高値を変換して観測できる。
Accordingly, the low
低周波変調成分19の位相と低周波数の変調信号29の位相とを一致させて得られる直流信号であるミキシング信号21の大きさは、上述した低周波重畳光パルス信号13の変調成分の大きさIpに比例する。また、上述したように、低周波重畳光パルス信号13の変調成分の大きさIpは光パルスの強度をI0に比例するので、ミキシング信号21の大きさは、光パルス信号11の強度I0に比例する関係がある。
The magnitude of the mixing signal 21, which is a DC signal obtained by matching the phase of the low
低周波変調成分19の位相と低周波数の変調信号29の位相とを一致させるための調整を行なうのが、上述した位相調整器30である。位相調整器30によって、低周波信号発生器24から供給されるRF信号25が分岐器28によって分岐されたRF信号25bの位相を、ミキサ20から出力されるミキシング信号21の直流成分が最大となるように調整する。
The above-described
低周波変調成分19の位相と低周波数の変調信号29の位相との関係は、波高値検出部48を構成する構成部品を変更する等、波高値検出部48を変更しない限り変動しない。そのため、この調整は一度行なえば、波高値検出部48を構成する構成部品を変更する等、波高値検出部48を変更しない限りする必要はない。
The relationship between the phase of the low-
第2フィルタ32によって実行されるステップB5は、ミキシング信号21から高周波成分を除去して直流電圧信号33を得るためのステップである。すなわち、直流電圧信号33に高周波雑音が混入していることによって、波高値検出部48において検出されるミキシング信号21の不確定性を除去するために設けられるステップである。
Step B5 executed by the
上述したことから明らかなように、低周波変調成分19の位相と低周波数の変調信号29の位相とが一致していれば、直流電圧信号33の大きさは、ミキシング信号21の直流成分の大きさに比例する。したがって、直流電圧信号33の大きさは光パルスの強度I0に比例することが分かる。言い換えると、ステップB5において、ミキシング信号21から高周波成分を除去して得られる直流電圧信号33の大きさは、光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例している。
As is clear from the above, if the phase of the low
波高値検出ステップは、上述したステップB1乃至ステップB5を具えるステップB以外でも実現できる。次に、上述のステップBと一部異なる構成で波高値検出ステップを実現する例を説明する。 The crest value detecting step can be realized other than step B including steps B1 to B5 described above. Next, an example will be described in which the peak value detection step is realized with a configuration that is partially different from Step B described above.
図3を参照して、上述したステップB1乃至ステップB5を具えるステップBを採用した第1光パルス波高値観測方法及びこの方法を実現するための第1光パルス波高値観測装置とは別の、第2光パルス波高値観測方法及び第2光パルス波高値観測装置について説明する。図3は、第2光パルス波高値観測装置の概略的ブロック構成図である。 With reference to FIG. 3, the first optical pulse peak value observation method adopting step B comprising steps B1 to B5 described above and the first optical pulse peak value observation apparatus for realizing this method are different. The second optical pulse peak value observation method and the second optical pulse peak value observation apparatus will be described. FIG. 3 is a schematic block diagram of the second optical pulse peak value observation apparatus.
第1光パルスの波高値観測において、電気パルス信号17から抽出される低周波変調成分19は位相調整器30を介して出力される低周波数の変調信号29に比べて微弱である場合が一般的である。そのため、上述の低周波変調成分と低周波数の変調信号とをミキシングしてミキシング信号を生成するステップ(ステップB4)がうまく実行できない場合も想定される。
In the peak value observation of the first optical pulse, the low
そこで、上述のステップB4を次のように変更した第2光パルス波高値観測方法及びこの方法を実現できる第2光パルス波高値観測装置を完成させた。 Therefore, a second optical pulse peak value observation method in which the above-described step B4 is changed as follows and a second optical pulse peak value observation apparatus capable of realizing this method were completed.
すなわち、上述のステップB4及びB5に相当するステップが、以下に示すステップB4-1乃至ステップB5-2を具えて構成されている。なお、第2光パルス波高値観測方法のステップBにおいて、上述した第1光パルス波高値観測方法のステップB1乃至ステップステップB3は、第2光パルス波高値観測方法のステップBにおけるステップと共通するので、これらのステップを実現するための装置の構成部分とそれらに関する説明をここでは省略する。また、ステップAについても両者共通するので、同様の説明を省略する。 That is, the steps corresponding to the above-described steps B4 and B5 include steps B4-1 to B5-2 shown below. In Step B of the second optical pulse peak value observation method, Step B1 to Step B3 of the first optical pulse peak value observation method described above are common to the steps in Step B of the second optical pulse peak value observation method. Therefore, the component parts of the apparatus for realizing these steps and the description thereof are omitted here. Since step A is common to both, the same description is omitted.
ステップB4は、次に示すステップB4-1乃至ステップB4-3を含んで構成される。すなわち、ステップB4-1:低周波変調成分を2分岐して第1低周波変調成分と第2低周波変調成分とに分岐するステップと、ステップB4-2:第1低周波変調成分と低周波変調信号をミキシングして第1ミキシング信号を生成するステップと、ステップB4-3:低周波変調信号の位相を90°遅らせて90°遅延低周波変調信号を生成して、第2低周波変調成分と90°遅延低周波変調信号とをミキシングして第2ミキシング信号を生成するステップとである。 Step B4 includes the following steps B4-1 to B4-3. That is, step B4-1: a step of bifurcating the low frequency modulation component into a first low frequency modulation component and a second low frequency modulation component, and step B4-2: the first low frequency modulation component and the low frequency Mixing the modulation signal to generate a first mixing signal; and step B4-3: delaying the phase of the low-frequency modulation signal by 90 ° to generate a 90 ° -delayed low-frequency modulation signal and generating a second low-frequency modulation component And a 90 ° delayed low frequency modulation signal to generate a second mixing signal.
また、ステップB5は、次に示すステップB5-1及びステップB5-2を含んで構成される。すなわち、ステップB5-1:第1ミキシング信号及び第2ミキシング信号からそれぞれ高周波成分を除去して、光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する第1電圧値及び第2電圧値のそれぞれに変換するステップと、ステップB5-2:第1電圧値と第2電圧値との2乗平均値である直流電圧信号を直流電圧信号として生成するステップとである。 Step B5 includes Step B5-1 and Step B5-2 shown below. That is, step B5-1: removing the high frequency component from the first mixing signal and the second mixing signal, respectively, and the first voltage value and the second voltage value proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal, respectively. And a step B5-2: generating a DC voltage signal that is a mean square value of the first voltage value and the second voltage value as a DC voltage signal.
分岐器52は、低周波変調成分19を2分岐して第1低周波変調成分19aと第2低周波変調成分19bとに分岐するステップB4-1を実行する。低周波変調信号25bは、分岐器140で2分岐されて一方は低周波変調信号59として第1ミキサ54に供給され、もう一方は90°位相遅延器58に供給される。分岐器140で2分岐されて90°位相遅延器58に供給された低周波変調信号は、90°位相遅延器58でその位相が90°遅延されて遅延低周波変調信号141として第2ミキサ56に供給される。
The branching
第1ミキサ54は、第1低周波変調成分19aと低周波変調信号59とをミキシングして第1ミキシング信号55を生成するステップB4-2を実行する。第2ミキサ56は、第2低周波変調成分19bと低周波変調信号25bの位相に対して90°位相が遅れた遅延低周波変調信号141とをミキシングして第2ミキシング信号57を生成するステップB4-3を実行する。
The first mixer 54 executes Step B4-2 in which the first low-
第3フィルタ142及び第4フィルタ144は、第1ミキシング信号55及び第2ミキシング信号57からそれぞれ高周波成分を除去して、光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する第1電圧値143及び第2電圧値145のそれぞれに変換するステップB5-1を実行する。第3フィルタ142及び第4フィルタ144は、それぞれ、直流電圧信号143及び直流電圧信号145を抽出するのがその役割であるので、LPFを利用することが好適であり、BPFは利用できない。
The third filter 142 and the
2乗平均値生成部146は、第1電圧値143と第2電圧値145との2乗平均値である直流電圧信号147を生成するステップB5-2を実行する。
The mean square
第1フィルタ18から出力される低周波変調成分19は、低周波変調信号27と等しい周波数成分を有する電気信号である。低周波変調成分19は、分岐器52によって第1低周波変調成分19aと第2低周波変調成分19bとに分岐されてそれぞれ第1ミキサ54と第2ミキサ56とに供給される。したがって、第1低周波変調成分19aと第2低周波変調成分19bとは、低周波変調信号27と等しい周波数成分を有する電気信号である。
The low
一方、第1ミキサ54に供給される、低周波信号発生器24から供給されるRF変調信号25が分岐器28によって2分岐された一方の低周波変調信号59は、低周波変調成分19と周波数が等しい。また、第2ミキサ56に供給される遅延低周波変調信号141は、一方の低周波変調信号59に比べてその位相が90°遅れた変調信号である。
On the other hand, the
第1ミキサ54の出力第1ミキシング信号55は第3フィルタ142によって高周波成分が除去されて第1電圧値143として2乗平均値生成部146に供給される。また、第2ミキサ56の出力第2ミキシング信号57は第4フィルタ144によって高周波成分が除去されて第2電圧値145として2乗平均値生成部146に供給される。そして、2乗平均値生成部146において、第1電圧値143と第2電圧値145との2乗平均値である直流電圧信号147が生成される。
A high frequency component is removed from the output first mixing
したがって、図3に示した分岐器52、第1ミキサ54、第2ミキサ56、90°位相遅延器58、分岐器140、第3フィルタ142、第4フィルタ144及び2乗平均値生成部146を具えて構成される2相ロックインアンプ部180は、2相ロックインアンプ方式による信号抽出装置となっている。すなわち、2相ロックインアンプ部180において、低周波変調成分19から低周波重畳光パルス信号13を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号147が2相ロックインアンプ方式によって抽出される。
Therefore, the branching
第2光パルス波高値観測装置の2相ロックインアンプ部180は、第1光パルス波高値観測装置の直流電圧信号抽出部178と対応する。
The two-phase lock-in
上述したように、2相ロックインアンプ方式によって直流電圧信号147を抽出するため、低周波変調成分19と低周波変調信号25bとの位相関係に依存することなく安定して、直流電圧信号147を抽出することが可能である。このことによって、第1光パルス波高値観測装置において必要であった位相調整器30が不要となる。また、2相ロックインアンプ方式を採用することによって直流電圧信号147の抽出感度を向上させることができる。
As described above, since the
したがって、電気パルス信号17から抽出される低周波変調成分19が微弱であっても、低周波変調成分と低周波数の変調信号とをミキシングしてミキシング信号を生成するステップ(ステップB4)が障害なく実行することが可能となる。
Therefore, even if the low-
次に、波高値データ生成ステップについて説明する。以後、波高値データ生成ステップを「ステップC」ということもある。ステップCは、以下に示すステップC1乃至ステップC3を具えている。 Next, the peak value data generation step will be described. Hereinafter, the peak value data generation step may be referred to as “step C”. Step C includes steps C1 to C3 shown below.
すなわち、ステップC1:基準電圧値を設定するステップと、ステップC2:波高値検出ステップで生成される光パルス信号を構成する光パルスの波高値に対応する直流電圧信号を収集するステップと、ステップC3:収集された直流電圧信号と基準電圧値との差に相当する電圧値を波高値データとして生成するステップとである。 That is, step C1: setting a reference voltage value, step C2: collecting a DC voltage signal corresponding to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal generated in the peak value detecting step, and step C3 : Generating a voltage value corresponding to the difference between the collected DC voltage signal and the reference voltage value as peak value data.
図1及び図3を参照して、波高値データ生成部46の構成とそれらの機能について説明する。なお、図1に示した第1光パルス波高値観測装置及び図3に示した第2光パルス波高値観測装置の波高値データ生成部46の構成は同一である。そこで、主に図1を参照して説明することとし、両図面において共通の機能を果たす波高値検出部については、図1における波高値検出部48について代表して説明して、図2における波高値検出部148についてはその説明を省略する。
With reference to FIG. 1 and FIG. 3, the configuration of peak value
なお、図1における波高値検出部48は図2における波高値検出部148と対応し、図1における第2フィルタ32から出力される直流電圧信号33は、図2における2乗平均値生成部146から出力される直流電圧信号147に対応する。
The
波高値データ生成ステップを実現するための波高値データ生成部46は、初期値データ記憶部42と、データ収集部36と、データ処理部38とを具えている。また、初期値データ記憶部42、データ収集部36、及びデータ処理部38を制御するための制御部44を具えている。波高値データ生成部46は、基準電圧値と波高値検出部48から出力される直流電圧信号33との差に相当する電圧値を波高値データ47として出力する。
The peak value
初期値データ記憶部42は、基準波高値に対応する電圧値として設定される基準電圧値を記憶する、ステップC1を実行する。データ収集部36は、波高値データ生成ステップで生成される低周波重畳光パルス信号13を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号を収集する、ステップC2を実行する。データ処理部38は、ステップC2で収集された直流電圧信号と基準電圧値との差に相当する電圧値を波高値データとして生成する、ステップC3を実行する。
The initial value
まず、第2フィルタ32から出力される直流電圧信号33を、図1に破線で示すように第2フィルタ32の出力端子を初期値データ記憶部42の入力端子に接続して、初期値データ記憶部42に入力させる。そして、初期値データ記憶部42には、予め波形モニター等で得られた低周波重畳光パルス信号13を構成する光パルスの波高値が望ましい値をとっている状態において第2フィルタ32から出力される直流電圧信号33の電圧値(以後「初期電圧値」ということもある。)を記憶させる。
First, the
次に、第2フィルタ32から出力される直流電圧信号33を、初期値データ記憶部42に換えてデータ収集部36に入力させるように、第2フィルタ32の出力端子をデータ収集部36の入力端子に接続しなおす。このようにした後、逐次第2フィルタ32から出力される直流電圧信号33を逐次直流電圧信号37としてデータ処理部38に送る。そしてデータ処理部38は、第2フィルタ32から出力される直流電圧信号33の値を、初期値データ記憶部42から出力される初期電圧値43と比較しその大小を判定し、直流電圧信号33の値が大きな場合は正の値を、小さな場合は負の値を出力する。すなわち、データ処理部38は、直流電圧信号37と、初期値データ記憶部42から供給される初期電圧値43との差を出力する。
Next, the output terminal of the
制御部44は、基準波高値に対応する電圧値として設定される基準電圧値を初期値データ記憶部42に記憶する、ステップC1の実行を指示する。また、データ収集部36を制御して、波高値データ生成ステップで生成される低周波重畳光パルス信号13を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号を収集する、ステップC2の実行を指示する。また、データ処理部38を制御してステップC2で収集された直流電圧信号と基準電圧値との差に相当する電圧値を波高値データとして生成する、ステップC3の実行を指示する。
The
第2フィルタ32から出力される直流電圧信号33の値が初期電圧値より大きければ、初期電圧値として設定した電圧値に対応する光パルスの波高値が大きいことを意味する。また、逆に初期電圧値より小さければ、初期電圧値として設定した電圧値に対応する光パルスの波高値が小さいことを意味する。したがって、ステップC3において生成される波高値データは、低周波重畳光パルス信号13を構成する光パルスの波高値が基準波高値に対して小さいか大きいかを意味する信号である。そして、この波高値データからは、基準波高値に対して低周波重畳光パルス信号13を構成する光パルスの波高値が基準波高値に対してどの程度ずれているかを知ることができる。
If the value of the
以上説明したように、この第1の発明である光パルス波高値観測方法によれば、光パルスの波高値を人間の手を介さないで数値化することが可能となるので、波高値データ生成部から出力される波高値データを指標として、光時分割多重通信システムの保守を機械によって自動化する等が可能となる。 As described above, according to the optical pulse peak value observation method of the first invention, it is possible to digitize the peak value of the optical pulse without human intervention. Maintenance of the optical time division multiplexing communication system can be automated by a machine using the peak value data output from the unit as an index.
<タンデム型光変調器>
図4を参照して、光変調器10であるEAM及びVOA 12の具体的な構成例について説明する。第1の実施の形態では、光変調器10とVOA 12とが一体型として形成されたタンデム型光変調器を利用する。図4はタンデム型光変調器の概略的な構成図である。タンデム型光変調素子240は、光導波路236を具えており、この光導波路236が形成されている位置にP-N接合部が設定されたダイオードである。
<Tandem type optical modulator>
A specific configuration example of the EAM and
タンデム型光変調素子240は、第1光吸収領域230と第2光吸収領域232とに挟まれて、導波路領域234が形成されている。すなわち、タンデム型光変調素子240は、図面向かって左側からクロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつクロック信号に同期した光パルス列5が入射光として入射し、図面向かって右側から低周波変調信号27が重畳された低周波重畳光パルス信号13が出射光として出力される構成である。そして、図面向かって左側の入射端面及び図面向かって右側の出射端面に、それぞれ反射防止膜226及び228が形成されている。
The tandem type
この発明において、第1光吸収領域230を光変調器10であるEAMとして機能させ、第2光吸収領域232をVOA 12として機能させる。変調電気信号発生部8は、コイル208、変調電気信号供給部206、バイアス電源210及びコンデンサー204を具えて構成される。コイル208は、変調電気信号供給部206から供給される電気信号の交流成分がバイアス電源210に入力されることを防ぐために挿入されている。また、コンデンサー204は、バイアス電源210から供給されるバイアス電圧(直流電圧)が変調電気信号供給部206に入力されることを防ぐために挿入されている。
In the present invention, the first
一般に、第1光吸収領域230に電圧が印加されなければ、第1光吸収領域230の光導波路は入力光に対しては透明であると考えてよい。実際には、入力光に対する第1光吸収領域230の光導波路の光吸収係数は0ではないが、ここでは簡単のために、この光吸収係数が0であるものとして説明する。一方、第1光吸収領域230のP極側の電位をN極側の電位より低く設定すると、この電位差が大きくなるに従って、入力光に対する第1光吸収領域230の光導波路の光吸収係数は増大し不透明となる。
In general, if no voltage is applied to the first
また、第1光吸収領域230に順方向に電圧が印加されると、第1光吸収領域230は発光ダイオードとして動作し、この場合には、第1光吸収領域230に入力される入力光に更に発光ダイオードとして発光した光が加わって出力されることになるので、光変調器として利用できなくなる。従って、第1光吸収領域230に印加するバイアス電圧は、変調電気信号の最大値が第1光吸収領域230に入力される瞬間であっても、第1光吸収領域230のP極側の電位がN極側の電位より低くなるように設定する必要がある。
Further, when a forward voltage is applied to the first
図4に示すようにバイアス電源210によってコイル208を介してダイオードに対しては逆方向の電位が与えられる。すなわち、P側電極212a及び212bの電位がN側電極214の電位より低く設定されている。
As shown in FIG. 4, a reverse potential is applied to the diode via the
また、図4に示されているように、変調電気信号供給部206からクロック信号に同期した変調電気信号が供給されて、コンデンサー204を介して変調電気信号発生部8から変調信号7としてP側電極212aに供給される。このことによって、クロック信号に同期した変調信号7は、変調電気信号発生部8から光変調器10に対して供給されることになる。
Further, as shown in FIG. 4, a modulated electrical signal synchronized with the clock signal is supplied from the modulated electrical
一方、この発明においては、第2光吸収領域232をVOA 12として機能させる。第2光吸収領域232には、直流電圧設定回路22から供給される直流バイアス電圧23と低周波信号発生器24から供給されるRF信号25との和に相当する低周波変調信号27が入力される。すなわち、低周波変調信号27がP側電極212bに供給されるように構成されている。また、VOA 12に相当する第2光吸収領域232のP側電極212bに、直流電圧設定回路22から供給される直流バイアス電圧23と低周波信号発生器24から供給されるRF信号25との和に相当する低周波変調信号27が印加される。このことによって、第2光吸収領域232に光パルス信号11が入力されると、この光パルス信号11に直流バイアス電圧とクロック信号の周波数より低い周波数を有する変調信号との和に相当する低周波変調信号27が重畳された低周波重畳光パルス信号13が出力される。
On the other hand, in the present invention, the second
ここでも変調電気信号発生部8におけるのと同様に、低周波信号発生器24から供給されるRF信号25が直流電圧設定回路22に入力されることを防ぐためにコイルが挿入され、直流電圧設定回路22から供給されるバイアス電圧(直流電圧)23が低周波信号発生器24に入力されることを防ぐためにコンデンサーが挿入されているが、図4では省略してある。
Again, as in the modulated
<第2の実施の形態>
図5を参照して、この第2の発明である光パルス波高値制御方法及びこの方法を実現するための光パルス波高値制御装置について説明する。図5は、光パルス波高値制御装置の概略的ブロック構成図である。ここでは、2チャンネル分の光パルス信号を多重した光時分割多重の場合を例にとって説明する。もちろん、この発明の光パルス波高値制御方法及びこの方法を実現するための装置は、2チャンネル多重の場合に限られるものではなく、3チャンネル以上の光時分割多重の場合においても同様に実現できる。
<Second Embodiment>
With reference to FIG. 5, an optical pulse peak value control method and an optical pulse peak value control apparatus for realizing the method according to the second invention will be described. FIG. 5 is a schematic block diagram of the optical pulse peak value control apparatus. Here, a case of optical time division multiplexing in which optical pulse signals for two channels are multiplexed will be described as an example. Of course, the optical pulse peak value control method of the present invention and the apparatus for realizing this method are not limited to the case of two-channel multiplexing, and can be similarly realized in the case of optical time-division multiplexing of three or more channels. .
なお、第2の実施の形態の光パルス波高値制御装置に利用される、光変調器、可変光減衰器、低周波信号発生器、直流電圧設定回路、位相調整器、光電変換器、フィルタ、ミキサ、光分岐器、合流器及び分岐器等の構成要素は、第1の実施の形態の光パルス波高値観測装置に利用されるものと同一のものを利用できるので、これら個々の構成要素に関する説明は省略する。 It should be noted that the optical modulator, variable optical attenuator, low frequency signal generator, DC voltage setting circuit, phase adjuster, photoelectric converter, filter, used in the optical pulse peak value control device of the second embodiment Since the components such as the mixer, the optical branching device, the merger, and the branching device can be the same as those used in the optical pulse peak value observation apparatus according to the first embodiment, these components are related to each other. Description is omitted.
図5に示された光パルス波高値制御装置は、2チャンネル光時分割多重装置であるので、光パルス信号生成変調部及び直流電圧信号抽出部がそれぞれ2箇所設けられている。すなわち、光パルス信号生成変調部は、第1チャンネルの光パルス信号生成変調部170と第2チャンネルの光パルス信号生成変調部172との2箇所、直流電圧信号抽出部は、第1チャンネルの直流電圧信号抽出部174と第2チャンネルの直流電圧信号抽出部176との2箇所である。
Since the optical pulse peak value control device shown in FIG. 5 is a two-channel optical time division multiplexing device, two optical pulse signal generation modulation units and two DC voltage signal extraction units are provided. That is, the optical pulse signal generation modulation unit includes two locations, the first channel optical pulse signal
3チャンネル以上の光時分割多重に対応するには、光パルス信号生成変調部及び直流電圧信号抽出部をチャネル数分設置すればよく、以下で説明する2チャンネル光時分割多重装置に関する説明から、当業者であれば容易に3チャンネル以上の光時分割多重に対応することができる。 In order to support optical time division multiplexing of 3 channels or more, it is only necessary to install as many optical pulse signal generation modulation units and DC voltage signal extraction units as the number of channels.From the description of the 2-channel optical time division multiplexing device described below, A person skilled in the art can easily cope with optical time division multiplexing of three or more channels.
光パルス波高値制御装置は、光パルス信号生成部60と、波高値検出部100と、波高値データ生成部130と、バイアス電圧制御部134とを具えて構成される。
The optical pulse peak value control apparatus includes an optical pulse
光パルス信号生成部60は、第1チャンネルの光パルス信号生成部161と第2チャンネルの光パルス信号生成部163とで構成される。クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつクロック信号に同期した光パルス列55は、第1光分波器62によって光パルス列61と光パルス列63とに2分割され、それぞれ、第1チャンネルの光パルス信号生成部161と第2チャンネルの光パルス信号生成部163とに供給される。Nチャンネル光時分割多重装置であれば、第1光分波器62として光パルス列5をN分割できる光分波器を利用することになる。
The optical pulse
第1チャンネルの光パルス信号生成部161において、変調電気信号発生部66から光変調器64に供給される電気変調信号によって、2分割された光パルス列55の一方の光パルス列61が光RZ信号(光パルス信号)65として生成される。また、第2チャンネルの光パルス信号生成部163において、変調電気信号発生部70から光変調器68に供給される電気変調信号によって、2分割された光パルス列55の一方の光パルス列63が光RZ信号69として生成される。
In the optical pulse
すなわち、Nチャンネル光時分割多重装置であれば光パルス信号生成部において、それぞれクロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつクロック信号に同期した光パルス列を、クロック信号に同期した変調信号で変調してNチャンネルごとの光パルス信号を生成する光パルス信号生成ステップが実行される。この光パルス信号生成ステップは、この第1の発明である光パルス波高値観測方法におけるステップAに対応するステップである。以後、混乱が生じない範囲で、このステップもステップAということもある。 That is, in the case of an N-channel optical time division multiplexing device, the optical pulse signal generator modulates an optical pulse train having a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and synchronized with the clock signal with a modulation signal synchronized with the clock signal. Then, an optical pulse signal generation step for generating an optical pulse signal for each N channel is executed. This optical pulse signal generation step is a step corresponding to step A in the optical pulse peak value observation method according to the first invention. Hereinafter, this step is also referred to as Step A as long as no confusion occurs.
以上説明したように、光パルス信号生成部60は、クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつクロック信号に同期した光パルス列を、クロック信号に同期した変調信号で変調してNチャンネルごとの光パルス信号を生成する光パルス信号生成ステップ(ステップA)を実行する。
As described above, the optical pulse
次に波高値検出ステップについて説明する。波高値検出ステップは、以下に示すステップB1乃至ステップB5を含んでいる。 Next, the peak value detection step will be described. The peak value detecting step includes the following steps B1 to B5.
この波高値検出ステップは、この第1の発明である光パルス波高値観測方法におけるステップBに対応するステップである。また、及びステップB1乃至ステップB5も同様に、この第1の発明である光パルス波高値観測方法におけるステップB1乃至ステップB5に対応するステップである。以後、混乱が生じない範囲で、第1の発明におけるステップとこの第2の発明においても、区別せずステップBあるいはステップB1乃至ステップB5というものとする。 This peak value detection step is a step corresponding to step B in the optical pulse peak value observation method according to the first invention. Similarly, steps B1 to B5 are steps corresponding to steps B1 to B5 in the optical pulse peak value observation method according to the first invention. Hereinafter, within the range where no confusion occurs, the steps in the first invention and the second invention are not distinguished from each other and are referred to as step B or steps B1 to B5.
ステップBは、ステップB1: Nチャンネルごとの光パルス信号に、Nチャンネルごとに直流バイアス電圧とクロック信号の周波数より低いNチャンネルごとに相異なる周波数を有する変調信号との和に相当するNチャンネルごとに相異なる低周波変調信号を重畳して低周波重畳光パルス信号を生成するステップと、ステップB2: Nチャンネルごとの低周波重畳光パルス信号をNチャンネル多重した光パルス信号を光電変換して電気パルス信号に変換するステップと、ステップB3: 電気パルス信号から低周波変調信号と等しい周波数成分である低周波変調成分を抽出するステップと、ステップB4: 低周波変調成分と低周波変調信号とをミキシングしてNチャンネルごとにミキシング信号を生成するステップと、ステップB5:ミキシング信号から高周波成分を除去して、光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例するNチャンネルごとの直流電圧信号に変換するステップとを含んでいる。 Step B: Step B1: For each N channel, the optical pulse signal for each N channel corresponds to the sum of the DC bias voltage for each N channel and the modulation signal having a different frequency for each N channel that is lower than the frequency of the clock signal. A step of generating a low-frequency superimposed optical pulse signal by superimposing different low-frequency modulated signals on and B2: an optical pulse signal obtained by photoelectrically converting an optical pulse signal obtained by N-channel multiplexing of a low-frequency superimposed optical pulse signal for each N channel. Step to convert to pulse signal; Step B3: Extract low frequency modulation component that is equal to low frequency modulation signal from electrical pulse signal; Step B4: Mix low frequency modulation component and low frequency modulation signal Step to generate a mixing signal for each N channel, and step B5: remove high frequency components from the mixing signal. , And a step of converting a DC voltage signal for each N-channel that is proportional to the peak value of the optical pulses constituting the optical pulse signal.
図5に示された光パルス波高値制御装置は、2チャンネル光時分割多重装置であるので、上述のNが2に相当する例である。第1チャンネルの光パルス信号生成変調部170と第2チャンネルの光パルス信号生成変調部172とは、図1及び図3に示された第1の発明の光パルス波高値観測装置の光パルス信号生成変調部51に対応する部分である。また、第1チャンネルの直流電圧信号抽出部174と第2チャンネルの直流電圧信号抽出部176とは、図1に示された第1の発明の光パルス波高値観測装置の直流電圧信号抽出部178に相当する。すなわち、2チャンネルであるので、光パルス信号生成変調部及び直流電圧信号抽出部がそれぞれ2箇所設けられている。
Since the optical pulse peak value control device shown in FIG. 5 is a two-channel optical time division multiplexing device, the above-mentioned N is an example corresponding to 2. The first channel optical pulse signal
波高値検出ステップ(ステップB)を実現するための波高値検出部100について、第1チャンネルに関係する部分と第2チャンネルに関係する部分とに分けて説明する。これら両チャンネルに共通する部分については、第1チャンネルに関係する部分に対して説明し、第2チャンネルに関係する重複部分については、その説明を省略する。
The peak
まず、波高値検出部100における、第1チャンネルに対するステップB1を実現するための構成部分について説明する。光パルス信号生成部60の光変調器64から出力される第1チャンネルの光パルス信号65は、VOA 72に入力される。VOA 72には、直流電圧設定回路112から供給される直流バイアス電圧113と低周波信号発生器110から供給される変調信号115との和に相当する低周波変調信号119が入力される。すなわち、VOA 72によって、光パルス信号65に直流バイアス電圧とクロック信号の周波数より低い周波数を有する変調信号との和に相当する低周波変調信号119を重畳して、第1チャンネルの低周波重畳光パルス信号73を出力するステップ(ステップB1)が実現される。
First, the components for realizing step B1 for the first channel in the peak
一方、第2チャンネルについては、上述の第1チャンネルに対するステップB1を実現するための構成部分に、光遅延器76が更に付加されている。光遅延器76は、第1チャンネルの低周波重畳光パルス信号73に第2チャンネルの低周波重畳光パルス信号75を、ビットインターリーブして2多重の光時分割多重光パルス信号81を生成するために、VOA 74と光合波器80との間に設置されるものである。
On the other hand, for the second channel, an
ビットインターリーブとは、複数のチャンネルの光パルス信号を時間多重するための手段の一つであり、例えば、2チャンネル分の光パルス信号を、その一方の光パルス信号の光パルス列の隣接する光パルスの間に、もう一方の光パルス信号の光パルス列の光パルスが入り込むように合波して、両チャンネルの光パルス信号が時間多重された光時分割多重光パルス信号を得る方法である。 Bit interleaving is one of means for time-multiplexing optical pulse signals of a plurality of channels. For example, optical pulse signals for two channels are converted into optical pulses adjacent to the optical pulse train of one of the optical pulse signals. In this method, the optical pulse train of the other optical pulse signal is multiplexed so as to enter, and an optical time division multiplexed optical pulse signal in which the optical pulse signals of both channels are time-multiplexed is obtained.
例えば、ビットレートが40Gb/sの第1チャンネルの光パルス信号と、同じくビットレートが40Gb/sの第2チャンネルの光パルス信号とをビットインターリーブして多重化すれば、両チャンネルのビットレートの和に相当する80Gb/sのビットレートの光パルス信号として、送信することができる。このようにして送信された光時分割多重光パルス信号は、受信装置においてそれぞれのチャンネルの光パルス信号として分離されて、再びビットレートが40Gb/sの第1チャンネルの光パルス信号と、同じくビットレートが40Gb/sの第2チャンネルの光パルス信号となり、それぞれのチャンネルの光パルス信号が分離され再生される。 For example, if the optical pulse signal of the first channel with a bit rate of 40 Gb / s and the optical pulse signal of the second channel with the same bit rate of 40 Gb / s are multiplexed by bit interleaving, the bit rates of both channels It can be transmitted as an optical pulse signal with a bit rate of 80 Gb / s corresponding to the sum. The optical time-division multiplexed optical pulse signal transmitted in this way is separated as an optical pulse signal of each channel in the receiving device, and again the same as the optical pulse signal of the first channel with a bit rate of 40 Gb / s. The optical pulse signal of the second channel with a rate of 40 Gb / s is obtained, and the optical pulse signal of each channel is separated and reproduced.
すなわち、光遅延器76は、第1チャンネルの光パルス信号73の光パルス列の隣接する光パルスの間(時間スロット)に、第2チャンネルの光パルス信号75の光パルスを挿入するために、第1及び第2チャンネルの時間スロットの半分の時間に相当する遅延を第2チャンネルの光パルス信号75に対して付加する役割を果たす。第2チャンネルの光パルス信号75は、光遅延器76を通過することによって、上述の時間スロットの半分の時間に相当する時間遅延が付加されて、第2チャンネルの光パルス信号77として出力される。
That is, the
上述のビットレートが40Gb/sの第1及び第2チャンネルの光パルス信号をビットインターリーブして時分割多重する例では、両チャンネルの光パルス信号の時間スロット(1/(40×109))s=2.5×10-11sの半分の時間1.25×10-11sの遅延を、光遅延器76によって第2チャンネルの光パルス信号75に付加することになる。この場合、例えば、光遅延器76として屈折率1.5、厚み2.5 cmのガラス板を利用して実現できる。すなわち、VOA 74と光合波器80との間に屈折率1.5、厚み2.5 cmのガラス板を挿入することで、第1チャンネルの光パルス信号73に第2チャンネルの光パルス信号75をビットインターリーブして2多重の光時分割多重光パルス信号81を生成することができる。
In the above-described example in which the optical pulse signals of the first and second channels having a bit rate of 40 Gb / s are bit-interleaved and time-division multiplexed, the time slot of the optical pulse signals of both channels (1 / (40 × 10 9 )) A delay of 1.25 × 10 −11 s, which is half of s = 2.5 × 10 −11 s, is added to the
第1チャンネルの光パルス信号73と第2チャンネルの光パルス信号77とは、光合波器80によって合波されて、2多重の光時分割多重光パルス信号81として光合波器80から出力される。以後、2多重の光時分割多重光パルス信号を、誤解が生じない範囲で、単に光時分割多重光パルス信号あるいは光パルス信号ということもある。
The
ここで、第1チャンネルの光パルス信号73と第2チャンネルの光パルス信号75とが生成される過程について説明する。まず、第1チャンネルのVOA 72には、低周波信号発生器110から数Hz乃至数MHzの範囲内の低周波信号115と、直流電圧設定回路112から直流バイアス電圧113との和である低周波変調信号119が供給される。ここでは、低周波信号115として1.0 kHzのRF信号を用いた。また、低周波信号115はVOA 72における光パルス信号の低周波変調振幅が0.5乃至1.0 dBの範囲に収まるように設定した。
Here, a process of generating the first channel
第2チャンネルのVOA 74には、同じく低周波信号発生器126から数Hz乃至数MHzの範囲内の低周波信号125と、直流電圧設定回路120から直流バイアス電圧121との和である低周波変調信号123が供給される。ただし、低周波信号125の周波数は、第1チャンネルの低周波変調信号119と分離しやすいように、低周波信号115の周波数との差が低周波信号115の周波数の1/100より大きくなるように設定した。また、低周波信号125の周波数は、低周波変調信号119の周波数の整数倍あるいは整数分の1に等しくならないように設定した。ここでは、低周波信号125の周波数を1.1 kHzに設定した。第2チャンネルにおいても、低周波信号125はVOA 74における光パルス信号の低周波変調振幅が0.5乃至1.0 dBの範囲に収まるように設定した。
The
光時分割多重光パルス信号81は、第2光分波器82によって光時分割多重光パルス信号83aと光時分割多重光パルス信号83bとに分割される。一方の光時分割多重光パルス信号83bは送信される光時分割多重光パルス信号となり、もう一方の光時分割多重光パルス信号83aが光パルスの波高値を検出するための信号として利用される。
The optical time division multiplexed
光電変換器84は、光時分割多重光パルス信号83aを光電変換して電気パルス信号85に変換するステップB2を実行する。光時分割多重光パルス信号83aは、Nチャンネル光時分割多重システムにおいては、Nチャンネルごとに低周波変調信号が重畳された光パルス信号をNチャンネル多重した光パルス信号である。
The photoelectric converter 84 performs Step B2 of photoelectrically converting the optical time division multiplexed
第1フィルタ86は、電気パルス信号85が入力され、電気パルス信号85の高周波成分、すなわち低周波変調信号119及び123の周波数より十分高い周波数成分を除去し、低周波変調信号119と低周波変調信号123とが合成された、電気信号87を出力するステップB3を実行する。第1フィルタ86は、LPFを利用することができる。電気パルス信号85に低周波変調成分87より低い周波数成分が含まれている可能性もあるので、この場合には、低周波変調成分87のみを透過させるBPFを利用するのが好適である。
The
電気信号87は、低周波信号発生器110及び126が出力する低周波変調信号と等しい周波数を有する低周波変調成分である。電気信号87は、分岐器88によって電気信号87bと電気信号87aとに分岐される。
The
まず、第1チャンネルの直流電圧信号抽出部174について説明する。第1チャンネルの直流電圧信号抽出部174は、直流電圧設定回路112、低周波信号発生器110、位相調整器114、ミキサ90及び第2フィルタ94を具えて構成されている。
First, the DC voltage
ミキサ90には、低周波変調信号111の周波数と等しい周波数成分を有する電気信号87aと、低周波数の変調信号116とが入力される。低周波数の変調信号116は、低周波信号発生器110から供給されるRF変調信号であって、位相調整器114によってその位相が調整された信号である。もう一方の入力信号である電気信号87aは、光パルス信号83aから抽出されたものである。
An
次に、第2チャンネルの直流電圧信号抽出部176について説明する。第2チャンネルの直流電圧信号抽出部176は、直流電圧設定回路120、低周波信号発生器126、位相調整器98、ミキサ92及び第2フィルタ96を具えて構成されている。
Next, the DC voltage
第2フィルタ94及び第2フィルタ96は、それぞれ、直流電圧信号95及び直流電圧信号97を抽出するのがその役割であるので、LPFを利用することが好適であり、BPFは利用できない。
Since the
ミキサ92には、低周波変調信号127の周波数と等しい周波数成分を有する電気信号87bと、低周波数の変調信号99とが入力される。低周波数の変調信号99は、低周波信号発生器126から供給されるRF変調信号であって、位相調整器98によってその位相が調整された信号である。もう一方の入力信号である電気信号87bは、光パルス信号83aから抽出されたものである。
An
光パルス波高値制御装置の第1チャンネルの直流電圧信号抽出部174及び第2チャンネルの直流電圧信号抽出部176は、第1光パルス波高値観測装置の直流電圧信号抽出部178及び第2光パルス波高値観測装置の2相ロックインアンプ部180と対応する。2相ロックインアンプを採用する場合については後述する。
The first channel DC voltage
ここで図6(A)乃至(G)を参照して、光パルス波高値制御装置の動作原理を説明する。図6(A)乃至(G)において、横軸は時間を任意スケールで目盛ってあり、縦軸は光強度を任意スケールで目盛ってある。 Here, with reference to FIGS. 6A to 6G, the operation principle of the optical pulse peak value control apparatus will be described. In FIGS. 6A to 6G, the horizontal axis scales time on an arbitrary scale, and the vertical axis scales light intensity on an arbitrary scale.
図5に示すように、点Pを通過した光パルス列55が光分波器62で2分されて光パルス列61及び光パルス列63となって、それぞれ第1チャンネルの光変調器64及び第2チャンネルの光変調器68に供給される。第1チャンネルの光変調器64及び第2チャンネルの光変調器68からそれぞれ出力される第1チャンネルの光パルス信号65及び第2チャンネルの光パルス信号69は、その位相が一致しているので、それぞれ図6(A)及び図6(B)のように示すことができる。ここでは、全ての時間スロットに光パルスが存在する場合を示している。実際にはRZ符号化された光パルス信号であるので、光パルスが存在しない時間スロットが存在する。
As shown in FIG. 5, the
ここで、光遅延器76が存在しないと仮定した場合、VOA 72及びVOA 74のそれぞれの出力端から等しい位置にある点Q及び点Rの位置において、第1チャンネルの光パルス信号73及び第2チャンネルの光パルス信号75を観測すれば、その両者に位相のずれはない。しかし、第2チャンネルの伝送路のVOA 74と光合波器80との間に光遅延器76が挿入されており、この光遅延器76によって第2チャンネルの光パルス信号75が時間スロットの半分に相当する位相遅れが付加される。そのため、点Rの位置において第2チャンネルの光パルス信号77を観測すれば図6(C)に破線で示したように、図6(A)及び図6(B)に示す光パルス信号とは時間スロットの半分に相当する位相遅れが付加された光パルス信号が観測される。
Here, assuming that the
光パルス信号73と光パルス信号77とは、光合波器80で合波されてビットインターリーブされた2多重の光時分割多重光パルス信号81として出力される。2多重の光時分割多重光パルス信号81を、点Sにおいて観測すれば、図6(D1)あるいは図6(D2)に示す波形が観測される。
The
点Sにおいて観測される波形は、光パルス信号73と光パルス信号77の波高値が異なっていれば、図6(D1)に示す波形となり、両者の波高値が等しければ図6(D2)に示す波形となる。第2の発明である光パルス波高値制御装置は、点Sにおいて、2多重の光時分割多重光パルス信号81として観測される波形が、図6(D2)に示す波形となるように、光パルス信号73と光パルス信号77の両者の波高値を等しくすることが、その目的とする機能である。
If the peak values of the
図6(E)乃至図6(G)に示す波形は、光パルスの半値幅を無視して描いてある。時間軸(横軸)に垂直に並べられた一本ごとの線分はそれぞれ1つの光パルスを示している。したがって、図6(A)乃至図6(D2)における横軸のスケールと、図6(E)乃至図6(G)における横軸のスケールとは異なっている。 The waveforms shown in FIGS. 6E to 6G are drawn ignoring the half width of the optical pulse. Each line segment arranged vertically on the time axis (horizontal axis) represents one optical pulse. Therefore, the horizontal scale in FIGS. 6A to 6D2 is different from the horizontal scale in FIGS. 6E to 6G.
点Qにおいて観測される光パルス信号73は、その光パルスの尖頭値を連ねた曲線(図6(E)において光パルスを示す線分の上端を連ねた破線)は、低周波信号発生器110から供給される変調信号(RF信号)115の周波数と等しい波形であり、1.0 kHzの正弦波となっている。また、点Rで観測される光パルス信号77は、その光パルスの尖頭値を連ねた曲線(図6(F)において光パルスを示す線分の上端を連ねた破線)は、低周波信号発生器126から供給される変調信号(RF信号)125の周波数と等しい波形であり、1.1 kHzの正弦波となっている。図6(E)及び図6(F)において、光パルス信号73を構成する光パルスと、光パルス信号77を構成する光パルスとを区別するために、前者の光パルスを実線で後者の光パルスを破線で示してある。
The
仮に、光パルス信号73と光パルス信号77の両者の波高値が等しく調整されていれば、点Sにおいて観測される波形は、図6(D2)及び図6(G)に示す波形となる。したがって、2多重の光時分割多重光パルス信号81には、周波数1.0 kHzの低周波変調成分と周波数1.1 kHzの低周波変調成分とが、交じり合って存在している。
If the peak values of both the
以上、簡単のために2多重の場合の光時分割多重光パルス信号81を例にとって説明したが、一般にN多重の光時分割多重光パルス信号であっても、上記の説明をNチャンネルに拡張すれば、そのまま成り立つ。この場合、2多重の光時分割多重光パルス信号81に相当する光パルス信号には、Nとおりの互いの周波数の整数倍あるいは整数分の1とは異なる低周波変調成分が、交じり合って存在している。
As described above, for the sake of simplicity, the description has been given by taking the optical time division multiplexed
したがって、光電変換器は、低周波変調信号が重畳されたNチャンネルごとの光パルス信号を光電変換して電気パルス信号に変換するステップを実行する。 Therefore, the photoelectric converter executes a step of photoelectrically converting the optical pulse signal for each N channel on which the low-frequency modulation signal is superimposed into an electric pulse signal.
光パルス信号83aは、2多重の光時分割多重光パルス信号81を2分割して得られた光パルス信号である。したがって、図6(G)に示す光パルス信号とその強度が相対的に弱くなっているだけで、同様の光パルス信号である。光パルス信号83aが光電変換されて得られた電気パルス信号85を、第1フィルタ86でフィルタリングすると、光パルス信号のクロック信号の周波数(数十GHz)成分が除去されて電気信号87が得られる。電気信号87は、1.0 kHz及び1.1 kHzの低周波変調成分のみを含む電気信号となる。
The
分岐器88で電気信号87から分岐された電気信号87a及び87bは、それぞれミキサ90及びミキサ92に入力される。
The
ミキサ90において、電気信号87aと低周波数の変調信号116とが入力されてミキシング信号91が出力される。ミキシング信号91は、電気信号87aに含まれる低周波変調成分の内、周波数が変調信号115の周波数と等しい低周波変調成分の位相と低周波数の変調信号116の位相とが合致した時に、第1チャンネルの光パルスの波高値に比例する直流電圧信号となる。
In the
また、ミキサ92において、電気信号87bと低周波数の変調信号99とが入力されてミキシング信号93が出力される。ミキシング信号93は、電気信号87bに含まれる低周波変調成分の内、周波数が変調信号125の周波数と等しい低周波変調成分の位相と低周波数の変調信号99の位相とが合致した時に、第2チャンネルの光パルスの波高値に比例する直流電圧信号となる。
Further, in the
ミキシング信号91及びミキシング信号93を、それぞれ直流成分のみを透過してそれ以外の周波数成分を除去する第2フィルタ94及び第2フィルタ96を透過させることによって、第1チャンネル及び第2チャンネルの光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号95及び直流電圧信号97としてそれぞれ観測できる。第2フィルタ94及び第2フィルタ96は、少なくとも50 Hzにおいて、透過する電気信号が30 dB以上減衰するフィルタを利用することが望ましい。
By passing the mixing signal 91 and the mixing
以上説明したことから、ミキサ90及びミキサ92は、電気パルス信号83aから抽出される低周波変調信号115及び125とそれぞれ等しい周波数成分を有する電気信号87a及び87bと、低周波数の変調信号116及び99とをミキシングしてミキシング信号91及び93を生成するステップB4を実行する。Nチャンネル光時分割多重システムにおいて、ミキサは、Nチャンネルごとに設けられる。また、第2フィルタ94及び第2フィルタ96もNチャンネルごとに設けられ、それぞれの第2フィルタから、それぞれの光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号としてチャンネルごとの波高値に変換して出力する。
From the above description, the
すなわち、ミキサは、低周波変調成分と低周波変調信号とをミキシングしてNチャンネルごとにミキシング信号を生成するステップB4を実行する。また、第2フィルタは、ミキシング信号から高周波成分を除去して、光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例するNチャンネルごとの直流電圧信号に変換するステップB5を実行する。 That is, the mixer performs Step B4 of mixing the low frequency modulation component and the low frequency modulation signal to generate a mixing signal for each N channel. In addition, the second filter executes step B5 for removing high frequency components from the mixing signal and converting it into a DC voltage signal for each N channel proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal.
上述のステップB4及びB5を、第1の実施の形態において説明した第2光パルス波高値観測装置の2相ロックインアンプ部180によって実現する方法及び装置について説明する。図3に示した第2光パルス波高値観測装置の2相ロックインアンプ部180を、図5に示す光パルス波高値制御装置の第1チャンネルの直流電圧信号抽出部174と第2チャンネルの直流電圧信号抽出部176とに当てはめればよい。
A method and apparatus for realizing the above steps B4 and B5 by the two-phase lock-in
このとき、2相ロックインアンプ部180と第1チャンネルの直流電圧信号抽出部174との対応関係は、以下のとおりである。2相ロックインアンプ部180の直流電圧設定回路22及び低周波信号発生器24と、第1チャンネルの直流電圧信号抽出部174の直流電圧設定回路112及び低周波信号発生器110とがそれぞれ対応する。また、2相ロックインアンプ部180からの出力信号である直流電圧信号147と第1チャンネルの直流電圧信号抽出部174からの出力信号である直流電圧信号95とが対応する。2相ロックインアンプ部180の第1ミキサ54、第2ミキサ56及び90°位相遅延器58で構成された部分は、第1チャンネルの直流電圧信号抽出部174の位相変調器144とミキサ90とで構成された部分に対応する。
At this time, the correspondence between the two-phase lock-in
また、2相ロックインアンプ部180の直流電圧設定回路22及び低周波信号発生器24と、第2チャンネルの直流電圧信号抽出部176の直流電圧設定回路120及び低周波信号発生器126とがそれぞれ対応する。また、2相ロックインアンプ部180からの出力信号である直流電圧信号147と第2チャンネルの直流電圧信号抽出部176からの出力信号である直流電圧信号97とが対応する。2相ロックインアンプ部180の第1ミキサ54、第2ミキサ56及び90°位相遅延器58で構成された部分は、第2チャンネルの直流電圧信号抽出部176の位相変調器98とミキサ92とで構成された部分に対応する。
Further, the DC
上述のステップB4及びステップB5を、第1の実施の形態において説明した第2光パルス波高値観測装置の2相ロックインアンプ部180によって実現する場合、次のようになる。なお、これらのステップB4及びステップB5は、この第1の発明である光パルス波高値観測方法におけるステップB4及びステップB5に対応するステップである。なお、以下の説明では、一般的なNチャンネル光時分割多重装置を前提にして説明する。上記でこれまでの説明を参酌すれば、以下のようにNチャンネル光時分割多重装置に一般化した説明を行なえば、上述のステップB4及びB5を、第1の実施の形態において説明した第2光パルス波高値観測装置の2相ロックインアンプ部180によって実現する方法及び装置についての発明の内容は、当業者にとって明らかとなる内容である。
When the above-described Step B4 and Step B5 are realized by the two-phase lock-in
ステップB4は、ステップB4-1: Nチャンネルごとの低周波変調成分を2分岐して第1低周波変調成分と第2低周波変調成分とに分岐するステップと、ステップB4-2:第1低周波変調成分と低周波変調信号とをNチャンネルごとにミキシングしてNチャンネルごとの第1ミキシング信号を生成するステップと、ステップB4-3:低周波変調信号の位相を90°遅らせてNチャンネルごとの90°遅延低周波変調信号を生成して、Nチャンネルごとの第2低周波変調成分と90°遅延低周波変調信号をミキシングしてNチャンネルごとの第2ミキシング信号を生成するステップとを含んで構成される。 Step B4 is a step B4-1: a step of bifurcating a low frequency modulation component for each N channel into a first low frequency modulation component and a second low frequency modulation component; and step B4-2: first low frequency Mixing the frequency modulation component and the low frequency modulation signal every N channels to generate a first mixing signal for each N channel; and step B4-3: delaying the phase of the low frequency modulation signal by 90 ° for each N channel Generating a 90 ° delayed low frequency modulation signal and mixing a second low frequency modulation component for each N channel and a 90 ° delayed low frequency modulation signal to generate a second mixing signal for each N channel. Consists of.
Nチャンネルごとに設置されたN個の分岐器によって2分岐されてNチャンネルごとに第1低周波変調成分と第2低周波変調成分とに分岐するステップB4-1を実行する。 Step B4-1 is executed by branching into two by N branching units installed for each N channel and branching into a first low frequency modulation component and a second low frequency modulation component for each N channel.
第1低周波変調成分と第2低周波変調成分とに分岐された低周波変調成分を、Nチャンネルごとに設置されたN個の第1ミキサが、第1低周波変調成分と低周波変調信号とをミキシングしてNチャンネルごとの第1ミキシング信号を生成するステップB4-2を実行する。 The first low frequency modulation component and the low frequency modulation signal are divided into the first low frequency modulation component and the second low frequency modulation component. Step B4-2 is performed to generate a first mixing signal for each N channel.
Nチャンネルごとに設置されたN個の第2ミキサは、第2低周波変調成分と低周波変調信号の位相に対して90°位相が遅れた遅延低周波変調信号とをミキシングしてNチャンネルごとの第2ミキシング信号を生成するステップB4-3を実行する。 The N second mixers installed for each N channel mix the second low-frequency modulation component and the delayed low-frequency modulation signal delayed by 90 ° with respect to the phase of the low-frequency modulation signal for each N channel. Step B4-3 for generating the second mixing signal is executed.
また、ステップB5は、ステップB5-1:第1ミキシング信号及び第2ミキシング信号からそれぞれ高周波成分を除去して、Nチャンネルごとの光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例するNチャンネルごとの第1電圧値及び第2電圧値のそれぞれに変換するステップと、ステップB5-2:第1電圧値と第2電圧値との2乗平均値をNチャンネルごとの直流電圧信号として生成するステップとを含んで構成される。 Step B5 is a step B5-1: removing each high-frequency component from the first mixing signal and the second mixing signal, and for each N channel proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal for each N channel. A step of converting the first voltage value and the second voltage value into a step B5-2: generating a root mean square value of the first voltage value and the second voltage value as a DC voltage signal for each N channel It is comprised including.
Nチャンネルごとに設置されたN個の第2フィルタ及び第3フィルタは、第1ミキシング信号及び第2ミキシング信号からそれぞれ高周波成分を除去して、Nチャンネルごとの光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例するNチャンネルごとの第1電圧値及び第2電圧値のそれぞれに変換するステップB5-1を実行する。 N second filters and third filters installed for each N channel remove high-frequency components from the first mixing signal and the second mixing signal, respectively, and generate optical pulse signals constituting the optical pulse signal for each N channel. Step B5-1 is executed to convert each of the first voltage value and the second voltage value for each N channel proportional to the peak value.
Nチャンネルごとに設置されたN個の2乗平均値生成部は、Nチャンネルごとの第1電圧値と第2電圧値との2乗平均値である直流電圧信号をNチャンネルごとに生成するステップB5-2を実行する。 The N mean square value generators installed for each N channel generate a DC voltage signal that is a mean square value of the first voltage value and the second voltage value for each N channel for each N channel. Perform B5-2.
図7を参照して、波高値データ生成部について説明する。波高値データ生成部は、上述した第1の実施の形態における第1及び第2光パルス波高値観測装置と同様である。そこで、第2の実施の形態である光パルス波高値制御装置においても波高値データ生成ステップを「ステップC」というものとする。 The peak value data generation unit will be described with reference to FIG. The peak value data generation unit is the same as that of the first and second optical pulse peak value observation apparatuses in the first embodiment described above. Therefore, the peak value data generation step is also referred to as “step C” in the optical pulse peak value control apparatus according to the second embodiment.
ステップCは、以下に示すステップC1乃至ステップC3を具えている。 Step C includes steps C1 to C3 shown below.
すなわち、ステップC1:基準電圧値を設定するステップと、ステップC2:Nチャンネルごとの光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号をNチャンネルごとに収集するステップと、ステップC3:収集されたNチャンネルごとの直流電圧信号と基準電圧値との差に相当するNチャンネルごとの電圧値を波高値データとして生成するステップとである。 That is, step C1: setting a reference voltage value, step C2: collecting a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal for each N channel for each N channel, and step C3 A step of generating a voltage value for each N channel corresponding to a difference between the collected DC voltage signal for each N channel and a reference voltage value as peak value data.
以下の説明においては、2チャンネルの場合を例にとって説明する。すなわちN=2の場合について説明するが、N=3以上の場合についても同様である。 In the following description, the case of two channels will be described as an example. That is, the case of N = 2 will be described, but the same applies to the case of N = 3 or more.
図7は、光パルス波高値制御装置の波高値データ生成部130の概略的ブロック構成図である。
FIG. 7 is a schematic block configuration diagram of the peak value
波高値データ生成ステップ(ステップC)を実現するための波高値データ生成部130は、初期値データ記憶部150と、データ収集部154と、データ処理部160とを具えている。また、初期値データ記憶部150、データ収集部154、及びデータ処理部160を制御するための制御部158を具えている。波高値データ生成部130は、基準電圧値と波高値検出部100から出力される直流電圧信号95及び97との差に相当する電圧値を波高値データ131として出力する。
The peak value
図7においては、波高値データ131を出力する出力線を1本のみとして描いてあるが、この波高値データ131を出力する出力線からは、チャンネルごとに基準電圧値と波高値検出部100から出力される直流電圧信号との差に相当する電圧値をチャンネルごとに時間を隔てて出力される。
In FIG. 7, only one output line for outputting the
初期値データ記憶部150は、基準波高値に対応する電圧値として設定される基準電圧値を記憶する、ステップC1を実行する。データ収集部154は、波高値検出ステップで検出される、各チャンネルの光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号を収集する、ステップC2を実行する。データ処理部160は、ステップC2で収集された直流電圧信号と基準電圧値との差に相当する電圧値を波高値データとして生成する、ステップC3を実行する。
The initial value
まず、第2フィルタ94から出力される第1チャンネルに関する直流電圧信号95及び第2フィルタ96から出力される第2チャンネルに関する直流電圧信号97を、図7に破線で示すように第2フィルタ94及び第2フィルタ96の出力端子を初期値データ記憶部150に入力させるように接続する。
First, the
そして、初期値データ記憶部150には、予め波形モニター等で得られた光パルス信号81を構成する光パルスの波高値が望ましい値をとっている状態において第2フィルタ94または第2フィルタ96から出力される直流電圧信号の電圧値(初期電圧値)を記憶させる。この初期電圧値に全てのチャンネルの光パルスの波高値が合致するように調整することが目標である。
Then, in the initial value
次に、第2フィルタ94及び第2フィルタ96から出力される直流電圧信号95及び97を、データ収集部154に入力させるように、第2フィルタ94及び第2フィルタ96の出力端子をデータ収集部154の入力端子に接続しなおす。このようにした後、逐次第2フィルタ94及び第2フィルタ96から出力される直流電圧信号95及び97を逐次直流電圧信号155及び157としてデータ処理部160に送る。そしてデータ処理部160は、第2フィルタ94及び第2フィルタ96から出力される直流電圧信号95及び97の値と、初期値データ記憶部150から出力される初期電圧値151とを比較しその大小を判定し、大きな場合は正の値を、小さな場合は負の値を出力する。すなわち、データ処理部160は、直流電圧信号95及び97と、初期値データ記憶部150から供給される初期電圧値151との差をチャンネルごとに出力する。
Next, the output terminals of the
制御部158は、基準波高値に対応する電圧値として設定される基準電圧値を初期値データ記憶部150に記憶する、ステップC1の実行を指示する。また、データ収集部154を制御して、波高値検出ステップで検出される、光パルス信号81を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号を収集する、ステップC2の実行を指示する。また、データ処理部160を制御してステップC2で収集された直流電圧信号と基準電圧値との差に相当する電圧値を波高値データとして生成する、ステップC3の実行を指示する。
The
第2フィルタ94及び第2フィルタ96から出力される直流電圧信号95及び97の値が初期電圧値より大きければ、初期電圧値として設定した電圧値に対応する光パルスの波高値が大きいことを意味する。また、逆に初期電圧値より小さければ、初期電圧値として設定した電圧値に対応する光パルスの波高値が小さいことを意味する。したがって、ステップC3において生成される波高値データは、光パルス信号81を構成する光パルスの波高値が基準波高値に対して小さいか大きいかを意味する信号である。そして、この波高値データからは、基準波高値に対して光パルス信号81を構成する光パルスの波高値が基準波高値に対してどの程度ずれているかを知ることができる。
If the values of the DC voltage signals 95 and 97 output from the
以上説明した例は、2チャンネルの場合であったが、3チャンネル以上の場合であっても同様である。第2フィルタから出力される直流電圧信号が2チャンネルの場合には、チャンネル数に等しい2種類(直流電圧信号95及び97)であるが、3チャンネル以上の場合、例えば、Nチャンネルである場合には、N種類となる。N種類の第2フィルタから出力されるN種類の直流電圧信号と基準電圧値との差に相当する電圧値を波高値データとしてN種類を出力する。図7では、データ処理部160から出力されるこれらN種類の波高値データを波高値データ131として一本の線で代表して描いてある。
The example described above is for the case of 2 channels, but the same applies to the case of 3 channels or more. When the DC voltage signal output from the second filter is 2 channels, there are 2 types (DC voltage signals 95 and 97) equal to the number of channels, but when there are 3 channels or more, for example, when the channel is N channel Will be N types. N types of voltage values corresponding to the difference between the N types of DC voltage signals output from the N types of second filters and the reference voltage value are output as peak value data. In FIG. 7, these N types of peak value data output from the
以上説明した波高値データ生成部の機能をまとめると次のようになる。すなわち、波高値データ生成部は、基準波高値に対応する電圧値として設定された基準電圧値と波高値検出ステップで検出された直流電圧信号との差に相当するNチャンネルごとの電圧値を波高値データとして生成する波高値データ生成ステップを実行する。 The functions of the peak value data generation unit described above are summarized as follows. That is, the peak value data generation unit generates a voltage value for each N channel corresponding to the difference between the reference voltage value set as the voltage value corresponding to the reference peak value and the DC voltage signal detected in the peak value detection step. A peak value data generation step for generating as high value data is executed.
次にバイアス電圧制御部の機能について説明する。バイアス電圧制御部は、Nチャンネルごとの波高値データがそれぞれ全て互いに等しい電圧値になるように、光パルス信号を構成するNチャンネルごとの光パルスの波高値をそれぞれ制御する、波高値制御ステップを実行する部分である。 Next, the function of the bias voltage control unit will be described. The bias voltage control unit has a peak value control step for controlling the peak value of the optical pulse for each of the N channels constituting the optical pulse signal so that the peak value data for each of the N channels are equal to each other. The part to execute.
まず、波高値制御ステップを手動で行なう方法を説明する。自動化する方法については、後述する第3の実施の形態において、波高値データ生成ステップと波高値制御ステップとを一体化してコンピュータ制御により実現する方法を提示する。 First, a method for manually performing the peak value control step will be described. As a method for automating, in a third embodiment, which will be described later, a method of realizing the crest value data generation step and the crest value control step by computer control is presented.
伝送される光パルス信号を構成する光パルスの波高値として望ましい値が、光時分割多重伝送システムの設計上の値として決められる。時分割多重される全てのチャンネルの光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、この望ましい波高値に常に保つことが、光時分割多重伝送システムの運用上重要なことである。 Desired value as the peak value of the optical pulses constituting the optical pulse signal to be transmitted, determines et is Ru as a design value of the optical time division multiplex transmission system. It is important for the operation of the optical time division multiplex transmission system to always keep the peak values of the optical pulses constituting the optical pulse signals of all the channels to be time division multiplexed at this desirable peak value.
そこで、波高値データ生成部から出力される各チャンネルの波高値データ131を読み取って、上述の望ましい波高値との比較を行なって、図5に示したVOA 72あるいは74に供給する直流バイアス電圧成分を調整する。可変光減衰器72あるいは74に供給する直流バイアス電圧成分を、それぞれ直流電圧設定回路112あるいは120を調整することで増減することができる。こうすることによって、図2(C)に示された光パルス信号の最大波高値Iに相当する、図6(E)及び図6(F)の最大波高値を増減させることができる。図6(E)及び図6(F)はそれぞれ低周波重畳光パルス信号73及び77を概略的に示している。そして、低周波変調信号119及び123によって、それぞれの光パルス信号65及び69が受ける変調強度(変調成分の大きさ)がそそれぞれIp-1及びIp-2であるとして表してある。すなわち、図6(E)及び図6(F)に、それぞれIp-1及びIp-2と示す光パルス信号の変調振幅は、図2(C)に示した光パルス信号の振幅Ipに対応する。
Therefore, the
また、低周波信号生成器110あるいは126からの低周波信号の供給がなければ、図6(E)及び図6(F)に示された光パルス信号はその波高値が時間的に一定である。そして、図6(D1)に示された光パルス信号の波高値I1-0及びI2-0は、それぞれ可変光減衰器72及び74に供給する直流バイアス電圧成分に依存する。この直流バイアス電圧成分は、可変光減衰器72及び74にそれぞれ直流電圧設定回路112及び120から供給される。図6(D1)に示す光パルス信号のように、その波高値I1-0及びI2-0は、互いに異なっていても、可変光減衰器72及び74に供給する直流バイアス電圧成分を、それぞれ直流電圧設定回路112及び120の設定電圧を調整することによって、図6(D2)に示す光パルス信号のように、その波高値I1-0'及びI2-0'を互いに等しくすることができる。すなわち、可変光減衰器に供給する直流バイアス電圧成分を調整することによって、光パルス信号の波高値を調整できることを意味する。
If the low-frequency signal is not supplied from the low-
バイアス電圧制御部は、波高値制御ステップを手動で行なう場合には、光パルス波高値調整作業者が、波高値データ生成部から出力される各チャンネルの波高値データ131を読み取って、各チャンネルの直流電圧設定回路を調整することによって、各チャンネルの波高値を調整することで、その機能を代替できる。すなわち、光パルス波高値調整作業者が、Nチャンネルごとの波高値データがそれぞれ全て互いに等しい電圧値になるように、光パルス信号を構成するNチャンネルごとの光パルスの波高値をそれぞれ制御することができる。
When the bias voltage control unit manually performs the peak value control step, the optical pulse peak value adjustment operator reads the
後述する第3の実施の形態において、上述の光パルス波高値調整作業者が行なうという機能をコンピュータ制御により実現する方法を提示する。 In a third embodiment to be described later, a method for realizing the function performed by the above-described optical pulse peak value adjusting operator by computer control is presented.
<第3の実施の形態>
図8を参照して、光パルスの波高値の制御を自動化する方法について、波高値データ生成ステップと波高値制御ステップとを一体化してコンピュータ制御により実現する方法を説明する。
<Third embodiment>
With reference to FIG. 8, a method for automating the control of the crest value of an optical pulse will be described in which a crest value data generation step and a crest value control step are integrated and realized by computer control.
図8は、光パルスの波高値自動制御部の概略的ブロック構成図である。波高値自動制御部200は、波高値データ生成部199とバイアス電圧制御部196とを具えて構成される。波高値データ生成部199は、データ入力部186、初期値データ記憶部188と、データ収集部192と、データ処理部194とを具えている。また、データ入力部186、初期値データ記憶部188、データ収集部192、及びデータ処理部194を制御するための制御部190を具えている。
FIG. 8 is a schematic block diagram of an optical pulse peak value automatic control unit. The peak value
以下において行なう説明は、第1の実施の形態の第1光パルス波高値観測装置を利用することを前提として説明する。もちろん、この第3の実施の形態で提示する光パルスの波高値の制御を自動化する方法は、第1の実施の形態の第2光パルス波高値観測装置、あるいは第2の実施の形態の光パルス波高値制御装置を利用する場合にも同様に実施できる。 The following description will be made on the assumption that the first optical pulse peak value observation apparatus of the first embodiment is used. Of course, the method for automating the control of the crest value of the optical pulse presented in the third embodiment is the same as the second optical pulse crest observation device of the first embodiment or the light of the second embodiment. The same can be done when using a pulse peak value control device.
第3の実施の形態である光パルスの波高値自動制御方法は、以下で説明する第1工程乃至第9工程を具えている。図8及び図9を参照して、光パルスの波高値自動制御方法について説明する。図9は、光パルスの波高値自動制御方法のフローチャートである。以後の説明において、図9に示すフローチャート中の記号との対応関係が見やすいように、第1工程乃至第9工程をそれぞれステップS1乃至ステップS9と記載することとする。図9に示すフローチャート中でS1と表示してある囲み部分は第1工程に対応する内容を示している。S2乃至S9と表示してある囲み部分についても同様に、それぞれ第2工程乃至第9工程に対応する内容を示している。 The optical pulse peak value automatic control method according to the third embodiment includes first to ninth steps described below. With reference to FIG. 8 and FIG. 9, a method for automatically controlling the crest value of an optical pulse will be described. FIG. 9 is a flowchart of an optical pulse peak value automatic control method. In the following description, the first to ninth steps will be referred to as steps S1 to S9, respectively, so that the correspondence with the symbols in the flowchart shown in FIG. 9 is easy to see. In the flowchart shown in FIG. 9, the boxed portion S1 indicates the contents corresponding to the first step. Similarly, the contents corresponding to the second step to the ninth step are also shown for the enclosed portions indicated as S2 to S9.
ステップS1は、光パルス信号に低周波変調信号を重畳する可変光減衰器に直流バイアス電圧を供給する直流電圧設定回路に仮の電圧値を設定するステップである。可変光減衰器として利用できる素子は、熱光学効果を利用するものや光路中に遮蔽板を挿入する機械式のもの等複数あるが、ここでは、EAMを利用するものとして説明する。 Step S1 is a step of setting a temporary voltage value in a DC voltage setting circuit that supplies a DC bias voltage to a variable optical attenuator that superimposes a low frequency modulation signal on an optical pulse signal. There are a plurality of elements that can be used as the variable optical attenuator, such as those using the thermo-optic effect and mechanical types in which a shielding plate is inserted in the optical path. Here, explanation will be made assuming that EAM is used.
可変光減衰器として利用するEAMの光損失量とバイアス電圧との関係は、EAMごとに異なる。そのため、所望の光損失量が得られるバイアス電圧を確定するために、まず直流電圧設定回路に仮の電圧値を設定して、この仮の電圧値に対する、可変光減衰器から出力される光パルス信号の波高値の関係をつかむ必要がある。ステップS1は、このために直流電圧設定回路に仮の電圧値を設定するステップである。 The relationship between the amount of optical loss of the EAM used as a variable optical attenuator and the bias voltage is different for each EAM. For this reason, in order to determine the bias voltage at which a desired amount of optical loss can be obtained, first, a temporary voltage value is set in the DC voltage setting circuit, and the optical pulse output from the variable optical attenuator for this temporary voltage value. It is necessary to grasp the relationship between the peak values of signals. Step S1 is a step for setting a temporary voltage value in the DC voltage setting circuit for this purpose.
ステップS2は、波形モニターによって光パルス信号の波高値を観測して、この観測値が設計値の範囲内であるか否かを判定し、この波高値が設計値の範囲内でなければ上記ステップS1に戻り、波高値が設計値の範囲内であれば、直流電圧設定回路に上記の仮の電圧値を初期電圧値として設定する指示を出すステップである。このステップによって、所望の波高値を有する光パルス信号が可変光減衰器から出力されるように、可変光減衰器に供給すべき直流バイアス電圧が確定される。 Step S2 observes the peak value of the optical pulse signal by the waveform monitor and determines whether or not this observed value is within the design value range. If this peak value is not within the design value range, the above step is performed. Returning to S1, if the crest value is within the design value range, this is a step of giving an instruction to the DC voltage setting circuit to set the temporary voltage value as the initial voltage value. This step determines a DC bias voltage to be supplied to the variable optical attenuator so that an optical pulse signal having a desired peak value is output from the variable optical attenuator.
ステップS1及びステップS2は、可変光減衰器を、一旦、光時分割多重装置に装着してしまえば、この光減衰器の動作特性に経時変化が発生しない限り、実行する必要がないステップである。したがって、ステップS1及びステップS2は、手動で行なえれば十分である。 Steps S1 and S2 are steps that do not need to be executed once the variable optical attenuator is mounted on the optical time division multiplexing device unless the operational characteristics of the optical attenuator change over time. . Therefore, it is sufficient that step S1 and step S2 can be performed manually.
上述のステップS1及びステップS2において、波形モニターによって観測された光パルス信号の波高値が設計値の範囲内であることが確かめられたら、そのときの直流電圧設定回路に供給された直流電圧値を初期電圧値として直流電圧設定回路に設定する(ステップS3)。 In step S1 and step S2 described above, if it is confirmed that the peak value of the optical pulse signal observed by the waveform monitor is within the range of the design value, the DC voltage value supplied to the DC voltage setting circuit at that time is changed. The initial voltage value is set in the DC voltage setting circuit (step S3).
上記初期電圧値が直流電圧設定回路に設定された場合に、第2フィルタ182から出力信号として得られる光パルス信号に対応する直流電圧信号183を電圧出力部184に入力させる。ここで、第2フィルタ182は、図1に示す第2フィルタ32に対応する。また、直流電圧信号183は、図1に示す第2フィルタ32から出力される直流電圧信号33あるいは、図3に示す2乗平均値生成部146から出力される直流電圧信号147に対応する。
When the initial voltage value is set in the DC voltage setting circuit, the
電圧出力部184には、アナログ信号/デジタル信号変換器(A/D変換器)を利用することができる。直流電圧信号183は電圧出力部184によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。これによって以下に述べるステップS4乃至S9をコンピュータ制御によって実現できることになる。
An analog signal / digital signal converter (A / D converter) can be used for the
ステップS3終了後最初の電圧出力部184の出力データであるデジタル直流電圧信号185を初期値データ記憶部188へ入力する(ステップS4)。これによって、基準波高値に対応する電圧値として基準電圧値が初期値データ記憶部に記憶される。
After the end of step S3, the digital
以上のステップS1乃至ステップS4までのステップを終了すれば、光時分割多重装置の初期設定が終了する。これ以降のステップは、光時分割多重装置が稼動中に何らかの原因で、特定のチャンネルの光パルス信号の波高値が変動した場合に、その波高値を常に設計値の範囲内に保つように制御するためのステップである。図9に示すフローチャートでは、光時分割多重装置が稼動中に、波高値を制御するステップを、ステップS3'及びステップS5乃至ステップS9で示してある。 When the above steps S1 to S4 are completed, the initial setting of the optical time division multiplexing apparatus is completed. The subsequent steps are controlled so that the peak value of the optical pulse signal of a specific channel fluctuates for some reason while the optical time division multiplexing device is operating, so that the peak value is always kept within the design value range. It is a step to do. In the flowchart shown in FIG. 9, steps for controlling the peak value while the optical time division multiplexing apparatus is in operation are shown as step S3 ′ and steps S5 to S9.
光時分割多重装置が稼動中は、一定の時間間隔を置いて常に電圧出力部184の出力データ185をデータ収集部192に入力するように、制御部190から指示が出される(ステップS5)。すなわち、ステップS1乃至ステップS4までのステップが終了し、光時分割多重装置の初期設定終了後、電圧出力部の2番目以降の出力データをデータ収集部へ入力するステップがステップS5である。したがって、光時分割多重装置の初期設定終了後、最初にステップS5に進む場合には、ステップS3'はスキップされる。そして、その後ステップS6、ステップS7と進み、ステップS8あるいはステップS9を介してからは、ステップS3'に進むことになる。
While the optical time division multiplexing apparatus is in operation, an instruction is issued from the
電圧出力部184の出力データ185は、制御部190からの指示に基づき、データ入力部186からデータ収集部192に定期的に入力される。上述のステップS4において初期値データ記憶部188へ入力されている基準波高値に対応する電圧値である基準電圧値と、データ収集部192に定期的に入力される電圧値との差が、データ処理部194において計算される(ステップS6)。すなわち、ステップS6は、データ収集部に入力された電圧出力部の出力データと初期値データ記憶部へ入力された電圧出力部の出力データとの差を波高値データ195として算出してデータ処理部194から出力するステップである。初期値データ記憶部188へ入力されている基準電圧値及びデータ収集部192に定期的に入力される電圧値は、それぞれ制御部190からの指示に基づき、初期値データ記憶部188及びデータ収集部192からデータ処理部194に提供される。
The
データ処理部194から出力される波高値データ195は、バイアス電圧制御部196に入力されてその値が正の値であるか負の値であるかが判定される(ステップS7)。ステップS7は、バイアス電圧制御部196において実行され、その内容は波高値データの正負を判定するものである。
The peak value data 195 output from the
バイアス電圧制御部196では、次のステップS8あるいはステップS9が実行される。すなわち、波高値データが負の値であれば、可変光減衰器の光損出量が減少するように直流電圧設定回路に設定されている初期電圧値を変更させるステップ(ステップS8)及び、波高値データが正の値であれば、可変光減衰器の光損出量が増大するように直流電圧設定回路に設定されている初期電圧値を変更させるステップ(ステップS9)である。
In the bias
上述したように、ステップS3で初期電圧値が直流電圧値設定回路に設定される。そしてステップS8あるいはステップS9でこの初期値が変更されて直流電圧値設定回路に新たな直流電圧値が再設定されることになる。そこで、図9に示すフローチャートでは、この再設定ステップをステップS3'として示してある。すなわち、上述したように、ステップS8あるいはステップS9終了後は、ステップS4より前のステップ(ステップS1乃至ステップS4)には戻ることはない。ステップS1からステップS4まで進み、次にステップS5、ステップS6及びステップS7と順次進んだ後は、ステップS8あるいはステップS9に進んで、ステップS3'へと進む。 As described above, the initial voltage value is set in the DC voltage value setting circuit in step S3. In step S8 or step S9, the initial value is changed and a new DC voltage value is reset in the DC voltage value setting circuit. Therefore, in the flowchart shown in FIG. 9, this resetting step is shown as step S3 ′. That is, as described above, after step S8 or step S9 is completed, the process does not return to the steps before step S4 (steps S1 to S4). After proceeding from step S1 to step S4 and then sequentially proceeding to step S5, step S6 and step S7, the process proceeds to step S8 or step S9 and then proceeds to step S3 ′.
つまり、図9に示すプログラムが開始されて、最初にステップS4が終了した時点では、直流電圧値設定回路には初期電圧値が設定されているので、直流電圧値設定回路の電圧を変更することなくそのままステップS5に進む。このときは、ステップS3'をスキップしてステップS4からステップS5に進む。しかし、ステップS8あるいはステップS9終了後は、直流電圧値設定回路の設定電圧値を初期電圧値から新たな直流電圧値に変更して再設定するステップS3'に戻る。 That is, when the program shown in FIG. 9 is started and step S4 is first completed, the initial voltage value is set in the DC voltage value setting circuit, so the voltage of the DC voltage value setting circuit must be changed. If not, go directly to step S5. At this time, step S3 ′ is skipped and the process proceeds from step S4 to step S5. However, after step S8 or step S9, the set voltage value of the DC voltage value setting circuit is changed from the initial voltage value to a new DC voltage value, and the process returns to step S3 ′.
バイアス電圧制御部196からは、波高値データの正負及びその絶対値の大きさに応じた制御信号197が出力され、制御信号197によって直流電圧制御回路198の直流バイアス電圧値が設定される。
The bias
なお、上述の説明では必要な箇所で制御部190による制御内容を説明したが、これ以外にも、制御部190には、上述のステップS3乃至ステップS9に関する制御の状態を表示装置(図示せず。)に表示するため、ステップS3乃至ステップS9に関する情報を出力させるための制御機能を持たせることも可能である。
In the above description, the control content by the
以上説明したように、光パルスの波高値自動制御方法によれば、波高値データが正であるか負であるかが判定されて、この波高値データが常に0に等しくなるように自動的に可変光減衰器に供給される低周波変調信号の直流バイアス成分が制御される。もちろん、システムの設計上の都合から、波高値データを0以外の定数値に設定して、この定数値に波高値データが常に等しくなるように自動的に可変光減衰器に供給される低周波変調信号の直流バイアス成分を制御する方式をとることも可能である。 As described above, according to the crest value automatic control method of the optical pulse, it is determined whether the crest value data is positive or negative, and the crest value data is automatically set to be always equal to 0. The DC bias component of the low frequency modulation signal supplied to the variable optical attenuator is controlled. Of course, for the convenience of system design, the peak value data is set to a constant value other than 0, and the low frequency is automatically supplied to the variable optical attenuator so that the peak value data is always equal to this constant value. It is also possible to take a method of controlling the DC bias component of the modulation signal.
上述の波高値自動制御部200を多重化されるチャンネルごとに設置すれば、各チャンネルの光パルス信号を構成する光パルスの波高値が常に初期データに対応する波高値と等しくなるように自動的に制御されるので、多重する各チャンネルの光信号を構成する光パルスの波高値が相互に常に等しくなるように自動的に制御することが可能となる。
If the above-described peak value
なお、これまでの説明において、波高値データとして、基準波高値に対応する電圧値として設定する基準電圧値と波高値検出ステップで検出された直流電圧信号との差に相当する電圧値を採用した。しかし、両者の差ではなく両者の比をもって波高値データとして扱うことも可能である。波高値データとして、上記両者の差を採用するか比を採用するかは、設計事項に属する。 In the description so far, the voltage value corresponding to the difference between the reference voltage value set as the voltage value corresponding to the reference peak value and the DC voltage signal detected in the peak value detection step is used as the peak value data. . However, it is also possible to treat as peak value data not by the difference between the two but by the ratio between the two. Whether the difference between the two or the ratio is adopted as the peak value data belongs to the design matter.
8、66、70:変調電気信号発生部
10、64、68:光変調器
12、72、74、222:可変光減衰器(VOA: Variable Optical Attenuator)
14、82:光分岐器
16、84:光電変換器
18、86:第1フィルタ
20、90、92:ミキサ
22、112、120、198:直流電圧設定回路
24、110、126:低周波信号発生器
26:合流器
28、52、88、140:分岐器
30、98、114:位相調整器
32、94、96、182:第2フィルタ
36、154、192:データ収集部
38、160、194:データ処理部
42、150、188:初期値データ記憶部
44、158、190:制御部
46、130、199:波高値データ生成部
48、100、148:波高値検出部
50、60:光パルス信号生成部
51:光パルス信号生成変調部
54:第1ミキサ
56:第2ミキサ
58:90°位相遅延器
62:第1光分波器
76:光遅延器
80:光合波器
82:第2光分波器
134、196:バイアス電圧制御部
142:第3フィルタ
144:第4フィルタ
146:2乗平均値生成部
161:第1チャンネルの光パルス信号生成部
163:第2チャンネルの光パルス信号生成部
170:第1チャンネルの光パルス信号生成変調部
172:第2チャンネルの光パルス信号生成変調部
174:第1チャンネルの直流電圧信号抽出部
176:第2チャンネルの直流電圧信号抽出部
178:直流電圧信号抽出部
180:2相ロックインアンプ部
184:電圧出力部
186:データ入力部
200:波高値自動制御部
204:コンデンサー
206:変調電気信号供給部
208:コイル
210:バイアス電源
212a、212b:P側電極
214:N側電極
226、228:反射防止膜
230:第1光吸収領域
232:第2光吸収領域
234:導波路領域
236:光導波路
240:タンデム型光変調素子
8, 66, 70: Modulated electrical signal generator
10, 64, 68: Optical modulator
12, 72, 74, 222: Variable Optical Attenuator (VOA)
14, 82: Optical splitter
16, 84: Photoelectric converter
18, 86: 1st filter
20, 90, 92: Mixer
22, 112, 120, 198: DC voltage setting circuit
24, 110, 126: Low frequency signal generator
26: Merger
28, 52, 88, 140: turnout
30, 98, 114: Phase adjuster
32, 94, 96, 182: Second filter
36, 154, 192: Data collection unit
38, 160, 194: Data processing section
42, 150, 188: Initial value data storage
44, 158, 190: Control unit
46, 130, 199: Peak value data generator
48, 100, 148: Peak value detector
50, 60: Optical pulse signal generator
51: Optical pulse signal generation modulator
54: First mixer
56: Second mixer
58: 90 ° phase delay
62: 1st optical demultiplexer
76: Optical delay device
80: Optical multiplexer
82: 2nd optical demultiplexer
134, 196: Bias voltage controller
142: Third filter
144: Fourth filter
146: root mean square value generator
161: First channel optical pulse signal generator
163: Second channel optical pulse signal generator
170: 1st channel optical pulse signal generation modulator
172: Second channel optical pulse signal generation modulation unit
174: DC voltage signal extractor for the first channel
176: DC voltage signal extractor for the second channel
178: DC voltage signal extractor
180: 2-phase lock-in amplifier
184: Voltage output section
186: Data input section
200: Crest value automatic control section
204: Condenser
206: Modulated electrical signal supply unit
208: Coil
210: Bias power supply
212a, 212b: P-side electrode
214: N side electrode
226, 228: Antireflection film
230: 1st light absorption area
232: Second light absorption region
234: Waveguide region
236: Optical waveguide
240: Tandem light modulator
Claims (13)
クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつ該クロック信号に同期した光パルス列を、該クロック信号に同期した変調信号で変調して光パルス信号を生成する光パルス信号生成ステップと、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、該光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換して検出する波高値検出ステップと、
基準波高値に対応する電圧値として全てのチャンネルに対して同一の値として設定する基準電圧値と前記直流電圧信号との差に相当する電圧値を、波高値データとして生成する波高値データ生成ステップとを具え、
前記波高値検出ステップは、
前記光パルス信号に直流バイアス電圧と前記クロック信号の周波数より低い周波数を有する変調信号との和に相当する低周波変調信号を重畳して低周波重畳光パルス信号を生成するステップと、
該低周波重畳光パルス信号を光電変換して電気パルス信号に変換するステップと、
該電気パルス信号から前記低周波変調信号と等しい周波数成分である低周波変調成分を抽出するステップと、
該低周波変調成分と前記低周波変調信号とをミキシングしてミキシング信号を生成するステップと、
前記ミキシング信号から高周波成分を除去して、前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換するステップと
を具えることを特徴とする光パルス波高値観測方法。 A crest value observation method of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used time division multi Shigemichi the signal light by the synchronous detection,
An optical pulse signal generation step of generating an optical pulse signal by modulating an optical pulse train having a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and synchronized with the clock signal with a modulation signal synchronized with the clock signal;
A peak value detecting step of detecting a peak value of an optical pulse constituting the optical pulse signal by converting it to a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse;
Peak value data generation step for generating, as peak value data, a voltage value corresponding to the difference between the reference voltage value set as the same value for all channels as the voltage value corresponding to the reference peak value and the DC voltage signal And
The peak value detecting step includes
Superposing a low frequency modulation signal corresponding to the sum of a DC bias voltage and a modulation signal having a frequency lower than the frequency of the clock signal on the optical pulse signal to generate a low frequency superimposed optical pulse signal;
Photoelectrically converting the low-frequency superimposed optical pulse signal into an electrical pulse signal;
Extracting a low frequency modulation component that is a frequency component equal to the low frequency modulation signal from the electrical pulse signal;
Mixing the low frequency modulation component and the low frequency modulation signal to generate a mixing signal;
An optical pulse peak value observing method comprising: removing a high frequency component from the mixing signal and converting the mixed signal into a DC voltage signal proportional to a peak value of an optical pulse constituting the optical pulse signal.
クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつ該クロック信号に同期した光パルス列を、該クロック信号に同期した変調信号で変調して光パルス信号を生成する光パルス信号生成ステップと、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、該光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換して検出する波高値検出ステップと、
基準波高値に対応する電圧値として全てのチャンネルに対して同一の値として設定する基準電圧値と前記直流電圧信号との差に相当する電圧値を、波高値データとして生成する波高値データ生成ステップとを具え、
前記波高値検出ステップは、
前記光パルス信号に直流バイアス電圧と前記クロック信号の周波数より低い周波数を有する変調信号との和に相当する低周波変調信号を重畳して低周波重畳光パルス信号を生成するステップと、
該低周波重畳光パルス信号を光電変換して電気パルス信号に変換するステップと、
該電気パルス信号から前記低周波変調信号と等しい周波数成分である低周波変調成分を抽出するステップと、
該低周波変調成分を2分岐して第1低周波変調成分と第2低周波変調成分とに分岐するステップと、
該第1低周波変調成分と前記低周波変調信号とをミキシングして第1ミキシング信号を生成するステップと、
前記低周波変調信号の位相を90°遅らせて90°遅延低周波変調信号を生成して、前記第2低周波変調成分と該90°遅延低周波変調信号とをミキシングして第2ミキシング信号を生成するステップと、
前記第1ミキシング信号及び前記第2ミキシング信号からそれぞれ高周波成分を除去して、前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する第1電圧値及び第2電圧値のそれぞれに変換するステップと、
該第1電圧値と該第2電圧値との2乗平均値である直流電圧信号を生成するステップと
を具えることを特徴とする光パルス波高値観測方法。 A crest value observation method of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used time division multi Shigemichi the signal light by the synchronous detection,
An optical pulse signal generation step of generating an optical pulse signal by modulating an optical pulse train having a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and synchronized with the clock signal with a modulation signal synchronized with the clock signal;
A peak value detecting step of detecting a peak value of an optical pulse constituting the optical pulse signal by converting it to a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse;
Peak value data generation step for generating, as peak value data, a voltage value corresponding to the difference between the reference voltage value set as the same value for all channels as the voltage value corresponding to the reference peak value and the DC voltage signal And
The peak value detecting step includes
Superposing a low frequency modulation signal corresponding to the sum of a DC bias voltage and a modulation signal having a frequency lower than the frequency of the clock signal on the optical pulse signal to generate a low frequency superimposed optical pulse signal;
Photoelectrically converting the low-frequency superimposed optical pulse signal into an electrical pulse signal;
Extracting a low frequency modulation component that is a frequency component equal to the low frequency modulation signal from the electrical pulse signal;
Bifurcating the low frequency modulation component into a first low frequency modulation component and a second low frequency modulation component;
Mixing the first low frequency modulation component and the low frequency modulation signal to generate a first mixing signal;
The phase of the low frequency modulation signal is delayed by 90 ° to generate a 90 ° delayed low frequency modulation signal, and the second low frequency modulation component and the 90 ° delayed low frequency modulation signal are mixed to generate a second mixing signal. Generating step;
A step of removing high frequency components from the first mixing signal and the second mixing signal, respectively, and converting each of the first voltage value and the second voltage value proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal. When,
An optical pulse peak value observation method comprising: generating a DC voltage signal that is a mean square value of the first voltage value and the second voltage value.
前記波高値データ生成ステップは、
前記基準電圧値を設定するステップと、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号を収集するステップと、
収集された該直流電圧信号と前記基準電圧値との差に相当する電圧値を波高値データとして生成するステップと
を具えることを特徴とする光パルス波高値観測方法。 In the optical pulse peak value observation method according to claim 1 or 2,
The peak value data generation step includes
Setting the reference voltage value;
Collecting a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal;
And generating a voltage value corresponding to a difference between the collected DC voltage signal and the reference voltage value as peak value data.
クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつ該クロック信号に同期した光パルス列を、該クロック信号に同期した変調信号で変調して光パルス信号を生成する光パルス信号生成部と、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、該光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換して検出する波高値検出部と、
基準波高値に対応する電圧値として全てのチャンネルに対して同一の値として設定された基準電圧値と前記直流電圧信号との差に相当する電圧値を、波高値データとして生成する波高値データ生成部と
を具え、
前記波高値検出部が、
前記光パルス信号に直流バイアス電圧と前記クロック信号の周波数より低い周波数を有する変調信号との和に相当する低周波変調信号を重畳して低周波重畳光パルス信号を生成する可変光減衰器と、
該低周波重畳光パルス信号を光電変換して電気パルス信号に変換する光電変換器と、
該電気パルス信号から前記低周波変調信号と等しい周波数成分である低周波変調成分を抽出する第1フィルタと、
該低周波変調成分と前記低周波変調信号とをミキシングしてミキシング信号を生成するミキサと、
前記ミキシング信号から高周波成分を除去して、前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換する第2フィルタと
を具えることを特徴とする光パルス波高値観測装置。 A peak value observation apparatus of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used time division multi Shigemichi the signal light by the synchronous detection,
An optical pulse signal generation unit that generates an optical pulse signal by modulating an optical pulse train that has a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and is synchronized with the clock signal with a modulation signal that is synchronized with the clock signal;
A peak value detection unit that detects a peak value of an optical pulse constituting the optical pulse signal by converting it to a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse;
Crest value data generation that generates a voltage value corresponding to the difference between the reference voltage value set as the same value for all channels as the voltage value corresponding to the reference peak value and the DC voltage signal as peak value data With parts,
The peak value detector is
A variable optical attenuator that generates a low-frequency superimposed optical pulse signal by superimposing a low-frequency modulated signal corresponding to the sum of a DC bias voltage and a modulated signal having a frequency lower than the frequency of the clock signal on the optical pulse signal;
A photoelectric converter that photoelectrically converts the low-frequency superimposed optical pulse signal into an electrical pulse signal; and
A first filter that extracts a low frequency modulation component that is a frequency component equal to the low frequency modulation signal from the electrical pulse signal;
A mixer that mixes the low frequency modulation component and the low frequency modulation signal to generate a mixing signal;
An optical pulse peak value observation device comprising: a second filter that removes a high frequency component from the mixing signal and converts it to a direct current voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal. .
クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつ該クロック信号に同期した光パルス列を、該クロック信号に同期した変調信号で変調して光パルス信号を生成する光パルス信号生成部と、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、該光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換して検出する波高値検出部と、
基準波高値に対応する電圧値として全てのチャンネルに対して同一の値として設定された基準電圧値と前記直流電圧信号との差に相当する電圧値を、波高値データとして生成する波高値データ生成部と
を具え、
前記波高値検出部が、
前記光パルス信号に直流バイアス電圧と前記クロック信号の周波数より低い周波数を有する変調信号との和に相当する低周波変調信号を重畳して低周波重畳光パルス信号を生成する可変光減衰器と、
該低周波重畳光パルス信号を光電変換して電気パルス信号に変換する光電変換器と、
該電気パルス信号から前記低周波変調信号と等しい周波数成分である低周波変調成分を抽出する第1フィルタと、
該低周波変調成分を2分岐して第1低周波変調成分と第2低周波変調成分とに分岐する分
岐器と、
該第1低周波変調成分と前記低周波変調信号とをミキシングして第1ミキシング信号を生成する第1ミキサと、
前記第2低周波変調成分と前記低周波変調信号の位相に対して90°位相が遅れた遅延低
周波変調信号とをミキシングして第2ミキシング信号を生成する第2ミキサと、
前記第1ミキシング信号及び前記第2ミキシング信号からそれぞれ高周波成分を除去して、前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する第1電圧値及び第2電圧値のそれぞれに変換する第2フィルタ及び第3フィルタと、
該第1電圧値と該第2電圧値との2乗平均値を直流電圧信号として生成する2乗平均値生成部と
を具えることを特徴とする光パルス波高値観測装置。 A peak value observation apparatus of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used time division multi Shigemichi the signal light by the synchronous detection,
An optical pulse signal generation unit that generates an optical pulse signal by modulating an optical pulse train that has a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and is synchronized with the clock signal with a modulation signal that is synchronized with the clock signal;
A peak value detection unit that detects a peak value of an optical pulse constituting the optical pulse signal by converting it to a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse;
Crest value data generation that generates a voltage value corresponding to the difference between the reference voltage value set as the same value for all channels as the voltage value corresponding to the reference peak value and the DC voltage signal as peak value data With parts,
The peak value detector is
A variable optical attenuator that generates a low-frequency superimposed optical pulse signal by superimposing a low-frequency modulated signal corresponding to the sum of a DC bias voltage and a modulated signal having a frequency lower than the frequency of the clock signal on the optical pulse signal;
A photoelectric converter that photoelectrically converts the low-frequency superimposed optical pulse signal into an electrical pulse signal; and
A first filter that extracts a low frequency modulation component that is a frequency component equal to the low frequency modulation signal from the electrical pulse signal;
A branching device bifurcating the low frequency modulation component into a first low frequency modulation component and a second low frequency modulation component;
A first mixer that mixes the first low frequency modulation component and the low frequency modulation signal to generate a first mixing signal;
A second mixer that generates a second mixing signal by mixing the second low-frequency modulation component and a delayed low-frequency modulation signal delayed by 90 ° with respect to the phase of the low-frequency modulation signal;
A high-frequency component is removed from each of the first mixing signal and the second mixing signal, and converted into a first voltage value and a second voltage value that are proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal, respectively. 2 filters and a third filter;
An optical pulse peak value observing device comprising: a mean square value generator that generates a mean square value of the first voltage value and the second voltage value as a DC voltage signal.
前記波高値データ生成部が、
基準波高値に対応する電圧値として設定される前記基準電圧値を記憶する初期値データ記憶部と、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号を収集するデータ収集部と、
収集された該直流電圧信号と前記基準電圧値との差に相当する電圧値を波高値データとして生成するデータ処理部と
を具えることを特徴とする光パルス波高値観測装置。 In the optical pulse peak observation device according to claim 4 or 5,
The peak value data generation unit
An initial value data storage unit for storing the reference voltage value set as a voltage value corresponding to a reference peak value;
A data collection unit for collecting a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal;
An optical pulse peak value observation apparatus comprising: a data processing unit that generates a voltage value corresponding to a difference between the collected DC voltage signal and the reference voltage value as peak value data.
クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつ該クロック信号に同期した光パルス列を、該クロック信号に同期した変調信号で変調してNチャンネル(Nは2以上の自然数)ごとの光パルス信号を生成する光パルス信号生成ステップと、
Nチャンネルごとに、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、該光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換して検出する波高値検出ステップと、
Nチャンネルごとに、
基準波高値に対応する電圧値として、全てのチャンネルに対して同一の値として設定された基準電圧値と前記波高値検出ステップで検出された直流電圧信号との差に相当する電圧値を、波高値データとして生成する波高値データ生成ステップと、
Nチャンネルごとに、
前記波高値データがそれぞれ全て互いに等しい電圧値になるように、光パルス信号を構成する光パルスの波高値をそれぞれ制御する波高値制御ステップと
を具え、
前記波高値検出ステップは、
Nチャンネルごとに、
前記光パルス信号に、直流バイアス電圧と前記クロック信号の周波数より低い相異なる周波数を有する変調信号との和に相当する相異なる低周波変調信号を重畳して低周波重畳光パルス信号を生成するステップと、
該低周波重畳光パルス信号を多重した光パルス信号を光電変換して電気パルス信号に変換するステップと、
該電気パルス信号から前記低周波変調信号と等しい周波数成分である低周波変調成分を抽出するステップと、
該低周波変調成分と前記低周波変調信号とをミキシングしてミキシング信号を生成するステップと、
前記ミキシング信号から高周波成分を除去して、前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換するステップと
を具えることを特徴とする光パルス波高値制御方法。 A peak value control method of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used time division multi Shigemichi the signal light by the synchronous detection,
An optical pulse train having a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and synchronized with the clock signal is modulated with a modulation signal synchronized with the clock signal to generate an optical pulse signal for each N channel (N is a natural number of 2 or more). An optical pulse signal generation step to generate;
For every N channels,
A peak value detecting step of detecting a peak value of an optical pulse constituting the optical pulse signal by converting it to a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse;
For every N channels,
As a voltage value corresponding to the reference peak value, a voltage value corresponding to the difference between the reference voltage value set as the same value for all channels and the DC voltage signal detected in the peak value detection step is Crest value data generation step to generate as high value data;
For every N channels,
A crest value control step for controlling crest values of the optical pulses constituting the optical pulse signal so that the crest value data are all equal to each other,
The peak value detecting step includes
For every N channels,
A step of generating a low frequency superimposed optical pulse signal by superimposing a different low frequency modulation signal corresponding to the sum of a DC bias voltage and a modulation signal having a different frequency lower than the frequency of the clock signal on the optical pulse signal. When,
Photoelectrically converting the optical pulse signal obtained by multiplexing the low-frequency superimposed optical pulse signal into an electrical pulse signal;
Extracting a low frequency modulation component that is a frequency component equal to the low frequency modulation signal from the electrical pulse signal;
Mixing the low frequency modulation component and the low frequency modulation signal to generate a mixing signal;
And a step of removing a high-frequency component from the mixing signal and converting it to a DC voltage signal proportional to a peak value of an optical pulse constituting the optical pulse signal.
クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつ該クロック信号に同期した光パルス列を、該クロック信号に同期した変調信号で変調してNチャンネル(Nは2以上の自然数)ごとの光パルス信号を生成する光パルス信号生成ステップと、
Nチャンネルごとに、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、該光パルスの波高値に比例する直流電圧信号に変換して検出する波高値検出ステップと、
Nチャンネルごとに、
基準波高値に対応する電圧値として、全てのチャンネルに対して同一の値として設定された基準電圧値と前記波高値検出ステップで検出された直流電圧信号との差に相当する電圧値を、波高値データとして生成する波高値データ生成ステップと、
Nチャンネルごとに、
前記波高値データがそれぞれ全て互いに等しい電圧値になるように、光パルス信号を構成する光パルスの波高値をそれぞれ制御する波高値制御ステップと
を具え、
前記波高値検出ステップは、
Nチャンネルごとに、
前記光パルス信号に、直流バイアス電圧と前記クロック信号の周波数より低い相異なる周波数を有する変調信号との和に相当する相異なる低周波変調信号を重畳して低周波重畳光パルス信号を生成するステップと、
該低周波重畳光パルス信号を多重した光パルス信号を光電変換して電気パルス信号に変換するステップと、
該電気パルス信号から前記低周波変調信号と等しい周波数成分である低周波変調成分を抽出するステップと、
該低周波変調成分を2分岐して第1低周波変調成分と第2低周波変調成分とに分岐するステップと、
該第1低周波変調成分と前記低周波変調信号とをミキシングして第1ミキシング信号を生成するステップと、
前記低周波変調信号の位相を90°遅らせて90°遅延低周波変調信号を生成して、前記第2低周波変調成分と該90°遅延低周波変調信号とをミキシングして第2ミキシング信号を生成するステップと、
前記第1ミキシング信号及び前記第2ミキシング信号からそれぞれ高周波成分を除去して、前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する第1電圧値及び第2電圧値のそれぞれに変換するステップと、
該第1電圧値と該第2電圧値との2乗平均値を直流電圧信号として生成するステップと
を具えることを特徴とする光パルス波高値制御方法。 A crest value control method of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used time division multi Shigemichi the signal light by the synchronous detection,
An optical pulse train having a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and synchronized with the clock signal is modulated with a modulation signal synchronized with the clock signal to generate an optical pulse signal for each N channel (N is a natural number of 2 or more). An optical pulse signal generation step to generate;
For every N channels,
A peak value detecting step of detecting a peak value of an optical pulse constituting the optical pulse signal by converting it to a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse;
For every N channels,
As a voltage value corresponding to the reference peak value, a voltage value corresponding to the difference between the reference voltage value set as the same value for all channels and the DC voltage signal detected in the peak value detection step is Crest value data generation step to generate as high value data;
For every N channels,
A crest value control step for controlling crest values of the optical pulses constituting the optical pulse signal so that the crest value data are all equal to each other,
The peak value detecting step includes
For every N channels,
A step of generating a low frequency superimposed optical pulse signal by superimposing a different low frequency modulation signal corresponding to the sum of a DC bias voltage and a modulation signal having a different frequency lower than the frequency of the clock signal on the optical pulse signal. When,
Photoelectrically converting the optical pulse signal obtained by multiplexing the low-frequency superimposed optical pulse signal into an electrical pulse signal;
Extracting a low frequency modulation component that is a frequency component equal to the low frequency modulation signal from the electrical pulse signal;
Bifurcating the low frequency modulation component into a first low frequency modulation component and a second low frequency modulation component;
Mixing the first low frequency modulation component and the low frequency modulation signal to generate a first mixing signal;
The phase of the low frequency modulation signal is delayed by 90 ° to generate a 90 ° delayed low frequency modulation signal, and the second low frequency modulation component and the 90 ° delayed low frequency modulation signal are mixed to generate a second mixing signal. Generating step;
A step of removing high frequency components from the first mixing signal and the second mixing signal, respectively, and converting each of the first voltage value and the second voltage value proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal. When,
An optical pulse peak value control method comprising: generating a root mean square value of the first voltage value and the second voltage value as a DC voltage signal.
前記波高値データ生成ステップは、
Nチャンネルごとに、
前記基準電圧値を設定するステップと、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号を収集するステップと、
収集された該直流電圧信号と前記基準電圧値との差に相当する電圧値を波高値データとして生成するステップと
を具えることを特徴とする光パルス波高値制御方法。 In the optical pulse peak value control method according to claim 7 or 8,
The peak value data generation step includes
For every N channels,
Setting the reference voltage value;
Collecting a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal;
And a step of generating, as peak value data, a voltage value corresponding to a difference between the collected DC voltage signal and the reference voltage value.
クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつ該クロック信号に同期した光パルス列を、該クロック信号に同期した変調信号で変調してNチャンネル(Nは2以上の自然数)ごとの光パルス信号を生成する光パルス信号生成部と、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、該光パルスの波高値に比例するNチャンネルごとの直流電圧信号に変換して検出する波高値検出部と、
基準波高値に対応する電圧値として、全てのチャンネルに対して同一の値として設定された基準電圧値と前記直流電圧信号との差に相当するNチャンネルごとの電圧値を波高値データとして生成する波高値データ生成部と、
前記Nチャンネルごとの波高値データがそれぞれ全て互いに等しい電圧値になるように、光パルス信号を構成する光パルスの波高値をNチャンネルごとに制御するバイアス電圧制御部と
を具え、
前記波高値検出部が、
Nチャンネルごとに、
前記光パルス信号に直流バイアス電圧と前記クロック信号の周波数より低い相異なる周波数を有する変調信号との和に相当する相異なる低周波変調信号を重畳して低周波重畳光パルス信号を生成する可変光減衰器と、
該低周波重畳光パルス信号を多重した光パルス信号を光電変換して電気パルス信号に変換する光電変換器と、
該電気パルス信号から前記低周波変調信号と等しい周波数成分である低周波変調成分を抽出する第1フィルタと、
該低周波変調成分と前記低周波変調信号とをミキシングしてミキシング信号を生成するミキサと、
前記ミキシング信号から高周波成分を除去して、前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧値信号に変換する第2フィルタと
を具えることを特徴とする光パルス波高値制御装置。 A peak value control unit of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used time division multi Shigemichi the signal light by the synchronous detection,
An optical pulse train having a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and synchronized with the clock signal is modulated with a modulation signal synchronized with the clock signal to generate an optical pulse signal for each N channel (N is a natural number of 2 or more). An optical pulse signal generation unit to generate,
A peak value detector that detects the peak value of the optical pulse that constitutes the optical pulse signal by converting the peak value of the optical pulse into a DC voltage signal for each N channel proportional to the peak value of the optical pulse;
As a voltage value corresponding to the reference peak value, a voltage value for each N channel corresponding to the difference between the reference voltage value set as the same value for all channels and the DC voltage signal is generated as peak value data. A peak value data generator,
A bias voltage control unit that controls the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal for each N channel so that the peak value data for each N channel are equal to each other,
The peak value detector is
For every N channels,
Variable light that generates a low-frequency superimposed optical pulse signal by superimposing a different low-frequency modulation signal corresponding to the sum of a DC bias voltage and a modulation signal having a different frequency lower than the frequency of the clock signal on the optical pulse signal An attenuator,
A photoelectric converter that photoelectrically converts an optical pulse signal obtained by multiplexing the low-frequency superimposed optical pulse signal into an electrical pulse signal;
A first filter that extracts a low frequency modulation component that is a frequency component equal to the low frequency modulation signal from the electrical pulse signal;
A mixer that mixes the low frequency modulation component and the low frequency modulation signal to generate a mixing signal;
An optical pulse peak value control comprising: a second filter that removes a high-frequency component from the mixing signal and converts it into a DC voltage value signal proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal. apparatus.
クロック信号の周波数に等しい繰り返し周波数を有しかつ該クロック信号に同期した光パルス列を、該クロック信号に同期した変調信号で変調してNチャンネル(Nは2以上の自然数)ごとの光パルス信号を生成する光パルス信号生成部と、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値を、該光パルスの波高値に比例するNチャンネルごとの直流電圧信号に変換して検出する波高値検出部と、
基準波高値に対応する電圧値として、全てのチャンネルに対して同一の値として設定された基準電圧値と前記直流電圧信号との差に相当するNチャンネルごとの電圧値を波高値データとして生成する波高値データ生成部と、
前記Nチャンネルごとの波高値データがそれぞれ全て互いに等しい電圧値になるように、光パルス信号を構成する光パルスの波高値をNチャンネルごとに制御するバイアス電圧制御部と
を具え、
前記波高値検出部が、
Nチャンネルごとに、
前記光パルス信号に直流バイアス電圧と前記クロック信号の周波数より低い相異なる周波数を有する変調信号との和に相当する相異なる低周波変調信号を重畳して低周波重畳光パルス信号を生成する可変光減衰器と、
該低周波重畳光パルス信号を多重した光パルス信号を光電変換して電気パルス信号に変換する光電変換器と、
該電気パルス信号から前記低周波変調信号と等しい周波数成分である低周波変調成分を抽出する第1フィルタと、
該低周波変調成分を2分岐して第1低周波変調成分と第2低周波変調成分とに分岐する分岐器と、
該第1低周波変調成分と前記低周波変調信号とをミキシングして第1ミキシング信号を生成する第1ミキサと、
前記第2低周波変調成分と前記低周波変調信号の位相に対して90°位相が遅れた遅延低周波変調信号とをミキシングして第2ミキシング信号を生成する第2ミキサと、
前記第1ミキシング信号及び前記第2ミキシング信号からそれぞれ高周波成分を除去して、前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する第1電圧値及び第2電圧値のそれぞれに変換する第2フィルタ及び第3フィルタと、
該第1電圧値と該第2電圧値との2乗平均値である直流電圧信号を生成する2乗平均値生成部と
を具えることを特徴とする光パルス波高値制御装置。 A peak value control unit of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used time division multi Shigemichi the signal light by the synchronous detection,
An optical pulse train having a repetition frequency equal to the frequency of the clock signal and synchronized with the clock signal is modulated with a modulation signal synchronized with the clock signal to generate an optical pulse signal for each N channel (N is a natural number of 2 or more). An optical pulse signal generation unit to generate,
A peak value detector that detects the peak value of the optical pulse that constitutes the optical pulse signal by converting the peak value of the optical pulse into a DC voltage signal for each N channel proportional to the peak value of the optical pulse;
As a voltage value corresponding to the reference peak value, a voltage value for each N channel corresponding to the difference between the reference voltage value set as the same value for all channels and the DC voltage signal is generated as peak value data. A peak value data generator,
A bias voltage control unit that controls the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal for each N channel so that the peak value data for each N channel are equal to each other,
The peak value detector is
For every N channels,
Variable light that generates a low-frequency superimposed optical pulse signal by superimposing a different low-frequency modulation signal corresponding to the sum of a DC bias voltage and a modulation signal having a different frequency lower than the frequency of the clock signal on the optical pulse signal An attenuator,
A photoelectric converter that photoelectrically converts an optical pulse signal obtained by multiplexing the low-frequency superimposed optical pulse signal into an electrical pulse signal;
A first filter that extracts a low frequency modulation component that is a frequency component equal to the low frequency modulation signal from the electrical pulse signal;
A branching device bifurcating the low frequency modulation component into a first low frequency modulation component and a second low frequency modulation component;
A first mixer that mixes the first low frequency modulation component and the low frequency modulation signal to generate a first mixing signal;
A second mixer that generates a second mixing signal by mixing the second low-frequency modulation component and a delayed low-frequency modulation signal delayed by 90 ° with respect to the phase of the low-frequency modulation signal;
A high-frequency component is removed from each of the first mixing signal and the second mixing signal, and converted into a first voltage value and a second voltage value that are proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal, respectively. 2 filters and a third filter;
An optical pulse peak value control device comprising: a mean square value generating unit that generates a DC voltage signal that is a mean square value of the first voltage value and the second voltage value.
前記波高値データ生成部が、
Nチャンネルごとに、
基準波高値に対応する電圧値として設定される前記基準電圧値を記憶する初期値データ記憶部と、
前記光パルス信号を構成する光パルスの波高値に比例する直流電圧信号を収集するデータ収集部と、
収集された該直流電圧信号と前記基準電圧値との差に相当する電圧値を波高値データとして生成するデータ処理部と
を具えることを特徴とする光パルス波高値制御装置。 In the optical pulse peak value control device according to claim 10 or 11,
The peak value data generation unit
For every N channels,
An initial value data storage unit for storing the reference voltage value set as a voltage value corresponding to a reference peak value;
A data collection unit for collecting a DC voltage signal proportional to the peak value of the optical pulse constituting the optical pulse signal;
An optical pulse peak value control apparatus comprising: a data processing unit that generates a voltage value corresponding to a difference between the collected DC voltage signal and the reference voltage value as peak value data.
光パルス信号に低周波変調信号を重畳する可変光減衰器に直流バイアス電圧を供給する直流電圧設定回路に仮の電圧値を手動で設定する第1工程と、
波形モニターによって光パルス信号の波高値を観測して、該観測値が設計値の範囲内であるか否かを判定し、該波高値が設計値の範囲内でなければ前記第1工程に戻り、
該波高値が設計値の範囲内であれば、前記直流電圧設定回路に前記仮の電圧値を初期電圧値として手動で設定する第2工程と、
前記直流電圧設定回路に該初期電圧値を手動で設定する第3工程と、
前記第3工程終了後最初に電圧出力部から出力される出力データを初期値データ記憶部
へコンピュータ制御によって入力する第4工程と、
前記第3工程終了後2番目以降に電圧出力部から出力される出力データをデータ収集部へコンピュータ制御によって入力する第5工程と、
前記データ収集部に入力された前記電圧出力部の出力データと前記初期値データ記憶部へ入力された前記電圧出力部の出力データとの差を波高値データとしてコンピュータ制御によって算出する第6工程と、
該波高値データを、前記データ収集部に入力された前記電圧出力部の出力データが前記初期電圧値より大きい場合は正の値として、小さい場合は負の値として、コンピュータ制御によって判定する第7工程と、
該波高値データが負の値であれば、前記可変光減衰器の光損出量が減少するように前記直流電圧設定回路に設定されている前記初期電圧値をコンピュータ制御によって変更させる第8工程と、
該波高値データが正の値であれば、前記可変光減衰器の光損出量が増大するように前記直流電圧設定回路に設定されている前記初期電圧値をコンピュータ制御によって変更させる第9工程と
を含むことを特徴とする光パルスの波高値自動制御方法。 A peak value automatic control method of the optical pulses constituting the optical time division multiplex signal used time division multi Shigemichi the signal light by the synchronous detection,
A first step of manually setting a temporary voltage value in a DC voltage setting circuit that supplies a DC bias voltage to a variable optical attenuator that superimposes a low frequency modulation signal on an optical pulse signal;
The peak value of the optical pulse signal is observed by the waveform monitor to determine whether or not the observed value is within the design value range. If the peak value is not within the design value range, the process returns to the first step. ,
If the peak value is within a design value range, a second step of manually setting the temporary voltage value as an initial voltage value in the DC voltage setting circuit;
A third step of manually setting the initial voltage value in the DC voltage setting circuit;
The fourth step of inputting the output data output from the voltage output unit first after the third step to the initial value data storage unit by computer control,
The fifth step of inputting output data output from the voltage output unit after the third step after the third step is input to the data collection unit by computer control,
A sixth step of calculating by computer control the difference between the output data of the voltage output unit input to the data collection unit and the output data of the voltage output unit input to the initial value data storage unit as peak value data; ,
The peak value data is determined by computer control as a positive value when the output data of the voltage output unit input to the data collection unit is larger than the initial voltage value, and as a negative value when smaller than the initial voltage value. Process,
If the peak value data is a negative value, an eighth step of changing the initial voltage value set in the DC voltage setting circuit by computer control so that the amount of optical loss of the variable optical attenuator decreases. When,
If the peak value data is a positive value, a ninth step of changing the initial voltage value set in the DC voltage setting circuit by computer control so that the optical loss amount of the variable optical attenuator increases. A method for automatically controlling the crest value of an optical pulse.
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