(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光パケットアドレス信号を光学的に時空変換し、この時空変換されたパケットアドレス信号を、該パケットアドレス信号に応じた参照光の位置をそれぞれに設定して予め記録された角度多重スペクトラルホログラムに照射し、その照射により得られた光を受光器で受光し、該受光器からの信号により、前記の光パケットアドレス信号に付随した光信号の通過する光スイッチを切り換える事を特徴とする、光パケット通信におけるアドレス処理方法。
【請求項２】
光パケットアドレス信号を光学的に時空変換し、この時空変換されたパケットアドレス信号を、該パケットアドレス信号に応じた参照光の位置をそれぞれに設定して予め記録された角度多重スペクトラルホログラムに照射し、その照射により得られた光を受光器で受光し、該受光器からの信号により、前記の光パケットアドレス信号に付随した光信号の通過する光スイッチを切り換える事を特徴とする光パケット通信におけるアドレス処理装置。
【請求項３】
複数の受光器が使われ、それぞれの受光器の位置はそれぞれのアドレス情報の示すアドレスに対応していることを特徴とする請求項２に記載の光パケット通信におけるアドレス処理装置。
【請求項４】
アドレス信号を持った光信号を光分散系に入射する手段と、光分散系と、第１の光学レンズと、時空変換されたパケットアドレス信号を、該パケットアドレス信号に応じた参照光の位置をそれぞれに設定して予め記録された角度多重スペクトラルホログラムと、第２の光学レンズと、第２の光学レンズを通過した光を受光して電気信号を発する受光器と、その受光器からの電気信号により光路の切り替わる光スイッチと、を備えたことを特徴とする光パケット通信におけるアドレス処理装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の光パケット通信におけるアドレス処理装置を複数用いる装置で、第１の光パケット通信におけるアドレス処理装置の光スイッチを通過した光信号について、第２の光パケット通信におけるアドレス処理装置によって、その光路を振り分けることを特徴とする光パケット通信におけるアドレス処理装置。
【請求項６】
パルス光源からの光を分岐し、分岐された一方の光を、アドレス情報を符号化したラベル信号に変換した後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、その後ホログラム記録媒体に照射し、また、分岐された他の一方の光に予め決められた時間遅延を与えた後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、上記のラベル信号のホログラム記録媒体上への照射期間中に、ホログラム記録媒体に照射することにより形成した角度多重スペクトラルホログラムを用いることを特徴とする請求項１に記載の光パケット通信におけるアドレス処理方法。
【請求項７】
パルス光源からの光を分岐し、分岐された一方の光を補正されたアドレス情報を符号化したラベル信号とした後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、その後ホログラム記録媒体に照射し、また、分岐された他の一方の光に予め決められた時間遅延を与えた後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、上記のラベル信号のホログラム記録媒体上への照射期間中に、ホログラム記録媒体に照射することにより形成した角度多重スペクトラルホログラムを用い、上記の角度多重スペクトラルホログラムの再生に用いる波長は、上記のパルス光源の波長とは異なることを特徴とする請求項１に記載の光パケット通信におけるアドレス処理方法。
【請求項８】
アドレス情報を符号化したラベル信号に、時空変換装置とレンズ系とによる処理に等価な処理を加えて作成する計算機ホログラム作成方法を適用して製造した、角度多重スペクトラルホログラムを用いることを特徴とする請求項１に記載の光パケット通信におけるアドレス処理方法。
【請求項９】
位置の異なる複数の光パルス信号を入力することにより、予め決められた位置に予め決められた光ラベル信号が得られる２次元ホログラフィック光導波路を用いて、上記の予め決められた位置に光ラベル信号を入力し、前記の光ラベルに記録されたアドレス情報に対応した位置にある受光器で受光し、該受光器からの信号により、前記の光パケットアドレス信号に付随した光信号の通過する光スイッチを切り換える事を特徴とする、光パケット通信におけるアドレス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光通信におけるパケット交換ネットワークで、高速のパケットルーティングを可能にする光パケット通信におけるアドレス処理方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パケット交換ネットワークの各ノードには、ルータと呼ばれる装置が用いられている。このルータは、パケットを多重化して送出し、あるいは、パケットのアドレス情報に基づいて分離、転送を行なうパケットルーティング、と呼ばれる処理を行う。
【０００３】
現在の光通信におけるパケットルーティング処理は、各ノードで、光信号を電気信号に変換し、パケットルーティング処理を行った後、再び光信号にして送出している。
【０００４】
この様に、一旦、光信号を電気信号に変換して処理する場合は、光信号と電気信号との間の変換に要する時間や電気信号での処理時間による制限によって、ネットワークの転送速度が律則されている。
【０００５】
このため、光信号のままパケットルーティング処理を行う方法が提案（K.Kitayama, N. Wada, IEEE Photon. Tech. Lett. 11, p.1689, 1999）されている。しかし、従来の方法では、全ての処理を光学的に行う光アドレス認識法であり、この方法では、１つのアドレス用光符号を認識するために、１つの独立した認識用デバイスが必要であった。そのため数多くのアドレスを認識するためには、それと同数のデバイスが必要となり、装置の小型化とそれに伴う高速化の障害となってきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、光通信のパケット交換ネットワークを実現するための、従来のパケットルーティング処理方法では、数多くのアドレスを認識するためには、それと同数のデバイスが必要となり、装置の小型化とそれに伴う高速化の障害となってきた。
【０００７】
この発明は上記に鑑み提案されたもので、光通信のパケット交換ネットワークの各ノードにおけるアドレス処理において、処理に必要なデバイス数を大幅に削減し、装置の小型化とそれに伴う高速化を図ることができる光パケット通信におけるアドレス処理方法および装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、角度多重スペクトラルホログラフィーの技術を用い、アドレス用光符号情報を、予め角度多重スペクトラルホログラムとして多重記録しておくことにより、単一デバイスで複数種類のアドレス用光符号の認識を可能にするものである。
【０００９】
上記目的を達成するために、第１の発明は、光パケット通信におけるアドレス処理方法に関しており、光パケットアドレス信号を光学的に時空変換し、この時空変換されたパケットアドレス信号を、該パケットアドレス信号に応じた参照光の位置をそれぞれに設定して予め記録された角度多重スペクトラルホログラムに照射し、その照射により得られた光を受光器で受光し、該受光器からの信号により、前記の光パケットアドレス信号に付随した光信号の通過する光スイッチを切り換える事を特徴としている。
【００１０】
また、第２の発明は、光パケット通信におけるアドレス処理装置に関しており、光パケットアドレス信号を光学的に時空変換し、この時空変換されたパケットアドレス信号を、該パケットアドレス信号に応じた参照光の位置をそれぞれに設定して予め記録された角度多重スペクトラルホログラムに照射し、その照射により得られた光を受光器で受光し、該受光器からの信号により、前記の光パケットアドレス信号に付随した光信号の通過する光スイッチを切り換える事を特徴としている。
【００１１】
また、第３の発明は、光パケット通信におけるアドレス処理装置に関しており、超高速で処理ができるようにするために、上記した第２の発明に加えて、複数の受光器が使われ、それぞれの受光器の位置はそれぞれのアドレス情報の示すアドレスに対応していることを特徴としている。
【００１２】
また、第４の発明は、光パケット通信におけるアドレス処理装置に関しており、既に良く知られた構成部品を用いて、容易に光パケット通信におけるアドレス処理装置を実現するために、アドレス信号を持った光信号を光分散系に入射する手段と、光分散系と、第１の光学レンズと、時空変換されたパケットアドレス信号を、該パケットアドレス信号に応じた参照光の位置をそれぞれに設定して予め記録された角度多重スペクトラルホログラムと、第２の光学レンズと、第２の光学レンズを通過した光を受光して電気信号を発する受光器と、その受光器からの電気信号により光路の切り替わる光スイッチと、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
また、第５の発明は、複数連結された光パケット通信におけるアドレス処理装置に関しており、複雑な振り分け作業にも対処できるようにするために、上記した第２ないし第４のいずれかの発明を複数用いる装置で、第１の光パケット通信におけるアドレス処理装置の光スイッチを通過した光信号について、第２の光パケット通信におけるアドレス処理装置によって、その光路を振り分けることを特徴としている。
【００１４】
また、第６の発明は、複数連結された光パケット通信におけるアドレス処理方法に関しており、光パケット通信におけるアドレス処理装置に用いる角度多重スペクトラルホログラムを容易に実現するために、上記した第１の発明に加えて、パルス光源からの光を分岐し、分岐された一方の光を、アドレス情報を符号化したラベル信号に変換した後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、その後ホログラム記録媒体に照射し、また、分岐された他の一方の光に予め決められた時間遅延を与えた後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、上記のラベル信号のホログラム記録媒体上への照射期間中に、ホログラム記録媒体に照射することにより形成した角度多重スペクトラルホログラムを用いることを特徴としている。
【００１５】
また、第７の発明は、複数連結された光パケット通信におけるアドレス処理方法に関しており、赤外線領域における角度多重スペクトラルホログラムの製造上の困難さを緩和するために、上記した第１の発明に加えて、パルス光源からの光を分岐し、分岐された一方の光を補正されたアドレス情報を符号化したラベル信号とした後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、その後ホログラム記録媒体に照射し、また、分岐された他の一方の光に予め決められた時間遅延を与えた後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、上記のラベル信号のホログラム記録媒体上への照射期間中に、ホログラム記録媒体に照射することにより形成した角度多重スペクトラルホログラムを用い、上記の角度多重スペクトラルホログラムの再生に用いる波長は、上記のパルス光源の波長とは異なることを特徴としている。
【００１６】
また、第８の発明は、複数連結された光パケット通信におけるアドレス処理方法に関しており、赤外線領域における角度多重スペクトラルホログラムの製造上の困難さを緩和するために、上記した第１の発明に加えて、アドレス情報を符号化したラベル信号に、時空変換装置とレンズ系とによる処理に等価な処理を加えて作成する計算機ホログラム作成方法を適用して製造した、角度多重スペクトラルホログラムを用いることを特徴としている。
【００１７】
また、第９の発明は、複数連結された光パケット通信におけるアドレス処理方法に関しており、小型の装置を実現するために、位置の異なる複数の光パルス信号を入力することにより、予め決められた位置に予め決められた光ラベル信号が得られる２次元ホログラフィック光導波路を用いて、上記の予め決められた位置に光ラベル信号を入力し、前記の光ラベルに記録されたアドレス情報に対応した位置にある受光器で受光し、該受光器からの信号により、前記の光パケットアドレス信号に付随した光信号の通過する光スイッチを切り換える事を特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。但し、以下の説明においては、同様の機能や形状を有するものには、同じ符号を用いるものとする。
【００１９】
図１に光ネットワークノードにおける、パケット転送機能を示す。パケット＃１〜＃３には、それぞれ、アドレス情報の書かれたラベル＃１〜＃３が付けられているものとし、各入力パケットは、そのラベルに書かれたアドレス＃１〜＃３に従って、予め決められた光路ＯＵＴ＃１〜＃３に振り分けられるものとする。この振り分けを行う装置が、光ルータ１である。
【００２０】
図２に光パケットルーティング処理を行うための装置のブロック図を示す。送信機２からは、アドレス情報と、伝送すべき情報が一連の信号となった光パケット信号が生成される。この説明においては、アドレスは簡単のため、＃１〜＃３の３種類とするが、さらに多くのアドレスを設けても、本発明の方法によって信号処理を行うことは可能である。光パケット信号は、光ファイバ３によって光ルータ１に伝送される。
【００２１】
光ルータ１は、大まかには、制御部とスイッチ部とからなっている。光ルータ１に入力された光パケット信号は、２つに分岐され、制御部とスイッチ部と、に送られる。
【００２２】
その制御部に送られた光パケット信号は、光プロセッサ４と受光器５により、光信号のまま、アドレス情報の照合および識別とが行われ、その結果が電気信号で出力される。また、ラッチ回路８により、スイッチ制御用電気信号の出力が行われる。図２に示す構成例の場合、スイッチ制御用信号としては、受光器５において、電気信号に変換された後、その電気信号を保持するためのラッチ回路に送られ、このラッチ回路からの信号により、１入力に対し、３出力の光スイッチ７を駆動する。一方、スイッチ部に入力された光パケット信号は、制御部で生じた遅延時間に相当する遅延を遅延器６で与えられた後、光スイッチ７で、制御部からの制御信号に従って、各アドレス＃１〜＃３に応じた出力ポート＃１〜＃３に振り分けられる。
【００２３】
また、光プロセッサ４のブロック図を図３に示す。図３は、ホログラフィックラベルプロセッシングをその動作原理とする光プロセッサのブロック図である。アドレスの書かれた光ラベルが入力されると、透過型あるいは反射型の回折格子を用いて光学的に時空変換された後、レンズを用いてフーリエ変換され、角度多重スペクトラルホログラム（Angular- multiplexed spectral hologram: ＡＭＳＨ）に入射される。ＡＭＳＨには、後述する方法により、予め、多数の入力ラベルに相当する情報を多重記録しておく。この様に、多数の入力ラベルに相当する情報を多重記録しておくことによりＡＭＳＨはアドレスバンクとして働くことになる。また、後述する様に、ＡＭＳＨは入力ラベルの種類に応じて、違った角度に光パルスを出力することができる。従って、出力された光パルスはフーリエ変換レンズを通って、それぞれ違った角度に見える点状の像となり、これらは、それぞれ異なった受光器によって検出される事によって位置情報に置き換えられる。この結果として、入力ラベルの種類に応じたアドレス情報に関する出力が得られ、ラベル照合をリアルタイムで行うことが出来る。
【００２４】
次に、ＡＭＳＨを用いることによって、入力ラベルの種類に応じて、違った角度に光パルスを出力することができ、ホログラフィックラベルバンクとして用いることができることを説明する。このため、ＡＭＳＨの作成方法とＡＭＳＨの使用方法を次に説明する。
【００２５】
図４は、ＡＭＳＨへのラベル情報多重書込を行ってホログラフィックラベルバンクを作成するための構成を示す模式図である。この構成は、時空変換用回折格子１１、フーリエ変換レンズ１２、ホログラム媒質１３、コリメータ１５，符合器１６、分岐器１７、パルスレーザ光源１８、遅延器１９、光ファイバ２０からなる。
【００２６】
パルス光源１８からの光は、分岐器１７により分岐されて、一方はアドレス情報に対応したラベル信号を生成するため、符合器１６に入力され、コリメータ１５を通じて、時空変換用回折格子１１に入射される。
【００２７】
ここで、パルス光源１８としては、発振波長＝１５５０ｎｍ、繰り返し周波数＝１０ＧＨｚ、パルス幅＝２ｐ秒で発振するモードロックレーザーダイオード（ＬＤ）であり、分岐器１７としては、３ｄｂカプラとしてよく知られた光結合器であり、符合器１６としては、タップ付き遅延線である。時空変換用回折格子１１は、６００本／ｍｍの回折格子を用いている。コリメータ１５は、市販のものを用いている。また、フーリエ変換レンズ１２は、焦点距離１５ｃｍの凸レンズであるが、円筒型レンズを単体で、あるいは凸レンズと組み合わせて用いることも可能である。
【００２８】
また、分岐された他方の光は参照光であり、遅延器１９により、符号器１６に相当する遅延が与えられた後、光拡散器１５とレンズ１４により平行光線とされて、時空変換用回折格子１１に入射される。
【００２９】
パルス光源１８からの光信号と、符号器１６からの出力信号と、参照光との関係を図７に示す。パルス光源からのそれぞれのパルスは、符号器１６により、アドレスに対応したラベル信号に変換される。また、パルス光源１８からの光信号は、ラベル信号のほぼ中間に位置する様に時間遅延が与えられる。
【００３０】
この様に、光ラベル信号光と参照光は同時に時空変換され、フーリエ変換レンズを通って、ホログラム媒質上で干渉し記録される。このとき、光ラベル信号光の入力位置は常に一定とし、参照パルスの入力位置を各アドレスに従って変えていく。このときラベルの入射位置は常に同じにして，参照光の入射位置を、ラベル信号に応じて次々に変えていくことが重要である。同様の操作を多重記録する全てのアドレスについて行い、ＡＭＳＨとする。この操作により、ＡＭＳＨによるラベルバンクが完成する。
【００３１】
また、参照光は、ＡＭＳＨの後ろからでも当てることができる。しかし、この場合は、時空変換するために、もうひとつの回折格子を用いる必要がある。
【００３２】
ここでは、光源としてパルスレーザ光源を用いたが、連続発振のレーザ光源を用いて生成したパルス光であっても十分に短いパルスであれば用いることができる。
【００３３】
また、参照光としては単一パルスであることが望ましいが、受光器の出力値を閾値と比較する比較回路を用いる場合には、複数のパルスを用いてラベルの照合を行うことが可能である。例えば、２つのパルスを参照光とする場合には、ラベル信号の端からそれぞれ１／３となる位置に参照光パルスを照射することにより、作成したＡＭＳＨでは、アドレスの読み出しにおいて、一部一致するアドレスでは、１つの光パルスが受光器に到達するが、全て一致するアドレスでは、２つの光パルスが受光器に到達することにより区別することができる。
【００３４】
また、ＡＭＳＨは、上記の方法とは異なる方法によっても用意することができる。目的とする２次元的空間パターンから、数値計算によってホログラムを作成する技術は、計算機ホログラムして既に知られており、ＡＭＳＨは、この技術を用いて作成することも可能である。この方法は、例えば、文献（谷田貝、斉藤著、「計算機ホログラムとその応用」、精密機械、４７巻１２号、１９８１年１２月、１５４１−１５４５）に記載されている。この計算機ホログラムによりＡＭＳＨを作成することの利点は、参照光を照射する位置や角度を自由に設定できることである。このため、受光器の位置を先に決めてから、ＡＭＳＨをそれに合わせて作成することもできるようになる。
【００３５】
数値計算によってホログラムによるＡＭＳＨには、さらに次の様な利点がある。一般に、光通信に用いられる領域にある赤外線領域の光について、高い感度や分解能を有する感光材を実現することは困難である。このため、可視光線や紫外線で赤外線領域のホログラムを作成する方法が知られている。これは、赤外線領域のホログラムを可視光線や紫外線で作成した場合のずれを予め見込んで、ラベル信号を予め変形しておく方法である。この方法は、本発明においても用いることができる。
【００３６】
次に、前記のＡＭＳＨによるラベルバンクの読み出しを行って、アドレス情報の処理を行うための構成を図５に示す。図５は、ホログラフィックラベルプロセッサーの構成を示す模式図である。このホログラフィックラベルプロセッサーは回折格子２１、２つのフーリエ変換レンズ２２、２４、ＡＭＳＨ２３、で構成される。アドレス情報がマッピングされた光ラベルは、光ファイバー２０により伝送され、コリメータ１５により平行光線とされて、回折格子２１に入射される。回折格子２１によって時空変換された後、フーリエレンズ２２を通りスペクトラルホログラムであるＡＭＳＨ２３に入射する。ここで、ＡＭＳＨ２３には予め図４の構成を用いて、複数の光ラベル情報が角度多重記録されているものとする。このとき、ＡＭＳＨ２３から出る光は、ホログラムの特性として、図４の参照光に対応する光である。この光は、再びフーリエレンズ２４を通り、その焦点面においては、各アドレスに対応させた参照光に応じた位置＃１〜＃ｎ（ここではｎ＝３）に点像として出力される。この点像は、複数の受光器２５により検出され、位置情報として利用される。また、受光器２５からの信号はパルス信号であり、この信号の持続時間が、光スイッチ７駆動するためには十分でない場合には、ラッチ回路により、十分な時間に渡り保持される。
【００３７】
図６は、以上のアドレス情報の処理の基本となる全光アドレス照合原理を１０Ｇｂｉｔ／ｓで確認するための実験系を示すブロック図である。この実験系は、モードロックレーザーダイオード（ＬＤ）５１、光ファイバアンプ（ＥＤＦＡ）５２、フィルタ５３、偏波コントローラ（ＰＣ）５４、アイソレータ５５、ＰＬＣ型８チップ光符号器５６、分散シフトファイバ５７、コリメータ５８、ホログラフィックアドレスプロセッサー５９、コリメータ群６０、光スペクトルアナライザ（ＯＳＡ）６１、光強度計（ＯＰＭ）６２から成る。ＭＬＬＤ５１から出力される中心波長１５５０ｎｍ、１０Ｇｂｉｔ／ｓ、２ｐｓ幅の光パルスは、ＰＬＣ型８チップ光符号器５６で８チップ光強度符号に変換される。生成された光符号は、ホログラフィックアドレスプロセッサー５９入力され、上述の原理に基づき、光符号の種類に応じた位置にパルス信号を出力する。出力信号は光スペクトラムアナライザ（ＯＳＡ）６０と光パワメータ（ＯＰＭ）６１で観測される。
【００３８】
実装システムでは、図６のコリメータ群６０からの出力信号を、アレイ状に並べた受光器で受信し、どの受光器に出力信号が来たかに応じて、光スイッチを切り換える構成とする事が望ましい。
【００３９】
上記の説明では、フーリエ変換光学系と角度多重スペクトラルホログラムを用いて、ホログラフィックラベルプロセッサーを構成する例を示したが、これと同様の機能は、コーディング装置として知られるホログラフィック光導波路を用いても実現することができる。図８（ａ）は、文献（THOMASW.MOSSBERG AND MICHAEL G.RAYMER, “Optical Code-Division Multiplexing”,Optics & Photonic News, pp50, Mar. 2001）に記載された、２次元光導波路で形成された平面ホログラフィック光プロセッサーを示す図である。この装置は、図８（ｂ）に示すように、単一の光パルスを入力ＩＮに与えると、ＯＵＴに一連の光パルスを出力する装置である。
【００４０】
このような、２次元光導波路では、光パルスを入力する位置を変える事により、その位置に応じた複数の一連の光パルスを出力する様に構成することは容易である。しかも、その複数の一連の光パルスを出力する位置を、予め定められた位置にすることができる。このように構成した２次元ホログラフィック光導波路を用意するものとする。
【００４１】
さらに、光の可逆性を利用して、前記２次元ホログラフィック光導波路の所定の位置に光ラベル信号を与えることにより、そのラベル信号に応じた位置に、光パルスを出力させることができる。この原理を用いた、光パケット通信におけるアドレス処理装置を図９に示す。図９（ａ）は、のＩＮに光ラベル信号を入力し、上記のように構成した２次元ホログラフィック光導波路からの戻り光を、ＯＵＴ１、ＯＵＴ２で受光するものである。ＯＵＴ１とＩＮの位置の関係は、ＯＵＴ１に光パルスを入力するとラベル信号に変換される関係であるので、また、光の可逆性により、ＩＮにラベル信号を入力するとＯＵＴに光パルスが得られる。
【００４２】
また、上記の説明では、受光器と光スイッチとの間に、電気回路を切り換えるための回路を用いない例を用いて説明したが、このような切換回路を用いて、受光器とルータの振り分け先との対応関係を変更することにより、ＡＭＳＨや、受光器の配置の変更を行うこと無く、ルータの振り分け先を容易に切り換えることができることは明らかである。
【００４３】
さらに、以上の説明で用いた光パケット通信におけるアドレス処理装置を複数台縦列に連結することにより、振り分け先の数を増加させることができることは明らかである。
【００４４】
【発明の効果】
この発明は上記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。第１の発明では、光パケット通信におけるアドレス処理方法に関して、光パケットアドレス信号を光学的に時空変換し、この時空変換されたパケットアドレス信号を、予め記録された角度多重スペクトラルホログラムに照射し、その照射により得られた光を受光器で受光し、該受光器からの信号により、前記の光パケットアドレス信号に付随した光信号の通過する光スイッチを切り換える事を特徴とする方法により光パケット通信におけるアドレス処理を行うことにしたので、超高速でアドレス処理ができるようになった。
【００４５】
また、第２の発明では、光パケット通信におけるアドレス処理装置に関し、光パケットアドレス信号を光学的に時空変換し、この時空変換されたパケットアドレス信号を、予め記録された角度多重スペクトラルホログラムに照射し、その照射により得られた光を受光器で受光し、該受光器からの信号により、前記の光パケットアドレス信号に付随した光信号の通過する光スイッチを切り換えるようにしたので、超高速でアドレス処理ができる装置を実現できるようになった。
【００４６】
また、第３の発明では、第２の発明に加えて、複数の受光器が使われ、それぞれの受光器の位置はそれぞれのアドレス情報の示すアドレスに対応しているようにしたので、複数のアドレスについて超高速で処理ができる装置を実現できるようになった。
【００４７】
また、第４の発明では、光パケット通信におけるアドレス処理装置に関し、アドレス信号を持った光信号を光分散系に入射する手段と、光分散系と、第１の光学レンズと、角度多重スペクトラルホログラムと、第２の光学レンズと、第２の光学レンズを通過した光を受光して電気信号を発する受光器と、その受光器からの電気信号により光路の切り替わる光スイッチと、と備えた構成にしたので、既に良く知られた構成部品を用いて、容易に光パケット通信におけるアドレス処理装置が実現できる様になった。
【００４８】
また、第５の発明では、光パケット通信におけるアドレス処理装置に関し、上記した第２ないし第４のいずれかの発明を複数用いる装置で、第１の光パケット通信におけるアドレス処理装置の光スイッチを通過した光信号について、第２の光パケット通信におけるアドレス処理装置によって、その光路を振り分ける様にしたので、複雑な振り分け作業が実現できる様になった。
【００４９】
また、第６の発明では、光パケット通信におけるアドレス処理方法に関し、上記した第１の発明に加えて、パルス光源からの光を分岐し、分岐された一方の光を、アドレス情報を符号化したラベル信号に変換した後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、その後ホログラム記録媒体に照射し、また、分岐された他の一方の光に予め決められた時間遅延を与えた後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、上記のラベル信号のホログラム記録媒体上への照射期間中に、ホログラム記録媒体に照射することにより形成した角度多重スペクトラルホログラムを用いる様にしたので、光パケット通信におけるアドレス処理装置に用いる角度多重スペクトラルホログラムが容易に実現できる様になった。
【００５０】
また、第７の発明では、光パケット通信におけるアドレス処理方法に関し、上記した第１の発明に加えて、パルス光源からの光を分岐し、分岐された一方の光を補正されたアドレス情報を符号化したラベル信号とした後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、その後ホログラム記録媒体に照射し、また、分岐された他の一方の光に予め決められた時間遅延を与えた後、時空変換装置とレンズ系による処理を加え、上記のラベル信号のホログラム記録媒体上への照射期間中に、ホログラム記録媒体に照射することにより形成した角度多重スペクトラルホログラムを用い、上記の角度多重スペクトラルホログラムの再生に用いる波長は、上記のパルス光源の波長とは異なる様にしたので、赤外線領域の光ラベル信号に適用する角度多重スペクトラルホログラムを可視光線や紫外光線を用いて容易に実現できる様になった。
【００５１】
また、第８の発明では、光パケット通信におけるアドレス処理方法に関し、上記した第１の発明に加えて、アドレス情報を符号化したラベル信号に、時空変換装置とレンズ系とによる処理に等価な処理を加えて作成する計算機ホログラム作成方法を適用して製造した、角度多重スペクトラルホログラムを用いる様にしたので、赤外線領域の光ラベル信号に適用する角度多重スペクトラルホログラムを赤外線の感光剤を用いる事無く容易に実現できる様になった。
【００５２】
また、第９の発明では、光パケット通信におけるアドレス処理方法に関し、位置の異なる複数の光パルス信号を入力することにより、予め決められた位置に予め決められた光ラベル信号が得られる光導波路を用いて、上記の予め決められた位置に光ラベル信号を入力し、前記応した位置にある受光器で受光し、該受光器からの信号により、前記の光パケットアドレス信号に付随した光信号の通過する光スイッチを切り換える様にしたので、フーリエ変換光学系を用いることなく容易に小型化することができる様になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ネットワークノードにおける、パケット転送機能を示す模式図である。
【図２】光パケットルーティング処理を行うための装置のブロック図である。
【図３】ホログラフィックラベルプロセッシングをその動作原理とする光プロセッサのブロック図である。
【図４】ＡＭＳＨへのラベル情報多重書込を行ってホログラフィックラベルバンクを作成するための構成を示す模式図である。
【図５】ホログラフィックラベルプロセッサーの構成を示す模式図である。
【図６】全光アドレス照合原理を１０Ｇｂｉｔ／ｓで確認するための実験系を示すブロック図である。
【図７】パルス光源、符号器からの出力信号と、参照光との関係を示す模式図である。
【図８】２次元光導波路で形成された平面ホログラフィック光プロセッサーを示す模式図である。
【図９】２次元ホログラフィック光導波路を用いた、光パケット通信におけるアドレス処理装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１  光ルータ
２  送信機
３  光ファイバ
４  光プロセッサ
５  受光器
６  遅延器
７  光スイッチ
８  ラッチ回路
１１  回折格子
１２  レンズ
１３  ホログラム媒質
１５  コリメータ
１６  符合器
１７  分岐器
１８  パルスレーザ光源
１９  遅延器
２０  光ファイバ
２１  回折格子
２２、２４  レンズ
２３  ＡＭＳＨ
２５  受光器
５１  モードロックレーザーダイオード（ＬＤ）
５２  光ファイバアンプ（ＥＤＦＡ）
５３  フィルタ
５４  偏波コントローラ（ＰＣ）
５５  アイソレータ
５６  ＰＬＣ型８チップ光符号器
５７  分散シフトファイバ
５８  コリメータ
５９  ホログラフィックアドレスプロセッサー
６０  コリメータ群
６１  光スペクトルアナライザ（ＯＳＡ）
６２  光強度計（ＯＰＭ）
【図１】
0003612560.tif 000002
【図２】
0003612560.tif 000003
【図３】
0003612560.tif 000004
【図４】
0003612560.tif 000005
【図５】
0003612560.tif 000006
【図６】
0003612560.tif 000007
【図７】
0003612560.tif 000008
【図８】
0003612560.tif 000009
【図９】
0003612560.tif 000010