(57)【要約】【課題】  受信者の要求に応じて取り出すことができるビット列を効率的に切り替えることができるようにする。【解決手段】  複数の光スイッチにおいて、入力される光信号について、クロック信号に基づいて光時分割分離する際に、時分割分離して出力する信号を切り替える分離信号切替方法において、ある光スイッチにて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、上記時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、他の光スイッチに入力されるクロック信号の位相を所望量シフトさせる。【選択図】        図２６
2006074831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光スイッチにおいて、入力される光信号について、クロック信号に基づいて光時分割分離する際に、時分割分離して出力する信号を切り替える分離信号切替方法において、
ある光スイッチにて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、上記時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、他の光スイッチに入力されるクロック信号の位相を所望量シフトさせることを特徴とする、分離信号切替方法。
【請求項２】
入力される光信号を光スイッチにより光時分割分離した後に電気信号に変換し、さらにクロック信号に基づいて電気的に時分割分離を行なう際に、時分割分離して出力する信号を切り替える分離信号切替方法において、
該光スイッチにて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、上記取り出されるビット列の切替タイミングに同期して、上記電気的時分割分離を行なう際のクロック信号の位相を所望量シフトさせることを特徴とする、分離信号切替方法。
【請求項３】
入力される光信号を光スイッチにより光時分割分離して電気信号に変換した後に、識別クロックによりデータ識別する際に、上記時分割分離され識別する信号を切り替える分離信号切替方法において、
該光スイッチにて時分割分離される光信号が切り替わると、上記時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、上記識別クロックの位相を所望量シフトさせることを特徴とする、分離信号切替方法。
【請求項４】
励起光を出力する励起光源と、予め設定された所定の低周波信号を発生する低周波発振器と、入力クロック及びデータ信号に、該低周波発振器からの上記低周波信号を重畳する低周波重畳部と、該励起光源からの励起光を、該低周波重畳部にて上記低周波信号が重畳されたクロック及びデータ信号に基づいて、時分割多重変調を行なって送信する光スイッチと、該送信側光スイッチにて時分割多重された光信号に含まれる上記低周波信号を検出する低周波信号検出部と、該低周波発振器からの上記低周波信号の位相と該低周波信号検出部にて検出された上記低周波信号の位相との差に応じたバイアス電圧を、該光スイッチに対して印加するバイアス電圧供給部とを有する光時分割多重装置をそなえるとともに、
受信光信号の光時分割分離処理用のクロック信号を発生するクロック信号発生部と、予め設定された所定の低周波信号を発生する低周波発振器と、該クロック信号発生部からのクロック信号に、該低周波発振器からの上記低周波信号を重畳する低周波重畳部と、該低周波重畳部にて上記低周波信号が重畳されたクロック信号に基づいて、上記入力光信号を時分割分離する光スイッチと、該光スイッチにて時分割分離された光信号に含まれる上記低周波信号を検出する低周波信号検出部と、該低周波発振器からの上記低周波信号の位相と該低周波信号検出部にて検出された上記低周波信号の位相との差に応じたバイアス電圧を、該光スイッチに対して印加するバイアス電圧供給部とを有する光時分割分離装置をそなえて構成されたことを特徴とする、光時分割多重伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光時分割多重伝送方式を採用する光通信系において用いて好適な、分離信号切替方法及び光時分割多重伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急激な情報量の増加に伴い、光通信システムの大容量化が望まれている。現在においては、伝送速度１０Ｇｂ／ｓ（ギガビット／秒）の光増幅多重中継システムが実用化段階になっているが、今後、このような中継系においては更なる大容量化が予測されるため、伝送速度を更に高速化した光通信システムの開発が必要とされる。
【０００３】
従来の大容量光通信システムにおいては、送信部・受信部ともに電子回路の高速化を行なうことで大容量化を図ることが主流であった。しかし近年においては、電子回路の高速化が困難となってきている。例えば現在研究開発の行なわれているＳｉ，ＧａＡｓ，ＨＢＴ，ＨＥＭＴ等を用いた光通信用電気デバイスにおいても、現状で実用レベルにあるのは１０Ｇｂ／ｓまでと言われている。
【０００４】
そこで、光伝送システムの伝送速度を、電子デバイスの動作速度以上で高速化を図るために、光領域での多重・分離を行なうことが有効であることが考えられる。具体的には、光波長軸での多重・分離を行なう手法や、時間軸でのビット多重・分離を行なう手法が考えられ、近年、これらの手法を用いた多重・分離に関する技術についても各所において研究開発が活発に行なわれている。
【０００５】
図３２は上述の時間軸でのビット多重・分離を行なう光時分割多重分離方式（Optical Time Division Multiplexing：ＯＴＤＭ）を採用した光送受信システム（光時分割多重伝送システム）１００を示すブロック図であり、この図３２に示す光送受信システム１００においては、光時分割多重信号を構成する信号系列（以下、単に系列と記載）が２系列の光信号のビット多重・分離を行なうものである。なお、３系列以上の多系列においてもこの図３２に示す光送受信システムに準じて構成することができる。
【０００６】
ここで、この図３２に示す光送受信システム１００においては、光ファイバ等により構成された伝送路１０１を介して、光送信機１０２と光受信機１０３とが接続されている。
また、光送信機１０２は、２つの光変調部１０４，１０５及び光時分割多重部１０６をそなえ、２つの光変調部１０４，１０５にてそれぞれ独立に変調されたデータ信号情報（Ｂギガビット／秒、例えば２０Ｇｂ／ｓ）を含む光信号について、光時分割多重部１０６において光時分割多重を施すことにより、２×Ｂギガビット／秒（例えば４０Ｇｂ／ｓ）の光時分割多重信号（ＯＴＤＭ信号）として伝送路１０１を介して送信するようになっている。
【０００７】
なお、上述の光送信機１０２は、一例として、図３３に示すように、レーザダイオード１０６ａ，変調部１０６ｂ，発振器１０６ｃ，分岐部１０６ｄ，遅延部１０６ｅ，変調部１０６ｆ，１０６ｇ及び合波部１０６ｈをそなえて構成されている。
ここで、レーザダイオード１０６ａは励起光としてのＣＷ光(Carrier Wave;一定レベルの光) を発行するものであり、変調部１０６ｂはレーザダイオード１０６ａからの励起光について、発振器１０６ｃからの２０ＧＨｚの周波数を有するクロック信号で変調するものである。
【０００８】
さらに、分岐部１０６ｄは、変調部１０６ｂにて２０ＧＨｚのクロック信号成分が変調された光信号について２つに分岐するものであり、遅延部１０６ｅは、分岐部１０６ｄにて分岐された一方の光信号について、例えば２０ＧＨｚのクロック信号の半周期分遅延させるものである。
また、変調部１０６ｆ，１０６ｇは、それぞれ互いに異なるタイミングにおいて、前述の光変調部１０６ｃにて変調されたクロック光パルスをデータ（例えば２０Ｇｂ／ｓ程度の伝送速度を有するデータ）で変調し、ＲＺ(Return-to-Zero)光信号として出力するものである。
【０００９】
例えば、変調部１０６ｆは、遅延部１０６ｅからの光信号におけるクロックパルスが立ち上がるタイミングにおいて、２０Ｇｂ／ｓの電気入力信号を用いて変調するものであり、変調部１０６ｇは、分岐部１０６ｄにて分岐された光信号そのもののクロックパルスが立ち上がるタイミングにおいて、上記とは独立の２０Ｇｂ／ｓの電気入力信号を用いて変調するものである。
【００１０】
さらに、合波部１０６ｈは、各変調部１０６ｆ，１０６ｇにて互いに異なる変調タイミングで変調された光信号（２０Ｇｂ／ｓのデータ）を合波することにより、２×２０Ｇｂ／ｓの伝送速度で光信号を出力しうるものである。
ところで、図３２に示す光送受信システム１００の光受信機１０３は、光分岐部１０７，光ＤＥＭＵＸ(Demultiplex）１０８，１０９及び識別部１１０，１１１をそなえて構成されている。
【００１１】
ここで、光分岐部１０７は、光送信機１０２からの光時分割多重信号（２×Ｂギガビット／秒、例えば４０Ｇｂ／ｓ）を伝送路１０１を介して受信され、この受信光信号を２つにパワー分岐するものであり、２分岐されたそれぞれの光時分割多重信号は、２つの光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９に出力されるようになっている。
光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９は、それぞれ、光分岐部１０７にて分岐された光時分割多重信号を互いに異なるタイミンングで変調することにより、上述の光変調部１０４又は光変調部１０５にて変調された信号のいずれかに分離して出力するものである。
【００１２】
ところで、上述の光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９は、いずれも例えば図３４に示すように、１入力１出力（１×１）型のマッハツェンダ型光スイッチ１１２及び光スイッチ１１２に対する駆動電圧を供給する駆動回路１１３をそなえて構成することができるが、マッハツェンダ型光スイッチ１１２のほかに、１入力１出力の電界吸収型光スイッチを用いることもできる。
【００１３】
ここで、光スイッチ１１２においては、一旦２つに分岐された後に結合するように形成された導波路が形成される一方、２つに分岐された導波路上に駆動電圧を与える電極１１２ａ，１１２ｂをそなえている。これにより、光スイッチ１１２に入力された光信号は、導波路上で分岐されて後述の駆動電圧による電界を有する導波路を通過してから結合部にて合波されて出力されるようになっている。
さらに、駆動回路１１３においては、送信側の光時分割多重部１０６における発振器１０６ｃにて発生するクロック信号の周波数に対応したクロック信号を入力され、このクロック信号に基づいて、電極１１２ａ，１１２ｂに対して互いに反転した（相補した）駆動電圧を供給するようになっている。
【００１４】
具体的には、図３５に示すように、駆動回路１１３においては、電極１１２ａ，１１２ｂのそれぞれに対し、互いに反転した（相補的な）駆動電圧ｂ，ｃを供給することにより、入力された光時分割多重信号ａを構成する２つの信号のうちの一方の分離光信号ｄを出力することができるようになっている。
なお、上述の電極１１２ａに対して供給する駆動電圧を駆動電圧ｃとし、電極１１２ｂに対して供給する駆動電圧を駆動電圧ｂとすれば、光時分割多重信号ａを構成する２つの信号のうちの他方の分離光信号ｄ′を出力することができるようになっている。
【００１５】
即ち、光ＤＥＭＵＸ１０８を構成する光スイッチ１１２の電極１１２ａに対して供給する駆動電圧を駆動電圧ｂとし、電極１１２ｂに対して供給する駆動電圧を駆動電圧ｃとすることにより、光分岐部１０７から入力された光時分割多重信号ａ（４０Ｇｂ／ｓ）について、例えば変調部１０４にて変調された２０Ｇｂ／ｓのデータ情報を有する光信号（分離光信号ｄ）に分離することができる。
【００１６】
同様に、光ＤＥＭＵＸ１０９を構成する光スイッチ１１２の電極１１２ａに対して供給する駆動電圧を駆動電圧ｃとし、電極１１２ｂに対して供給する駆動電圧を駆動電圧ｂとすることにより、光分岐部１０７からの光時分割多重信号ａ（４０Ｇｂ／ｓ）について、例えば変調部１０５にて変調された２０Ｇｂ／ｓのデータ情報を有する光信号（分離光信号ｄ′）に分離することができるのである。
【００１７】
また、この図３５に示す光時分割多重信号ａとしては、ＮＲＺ(Non-Return-to-Zero)波形の場合を示しているが、光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９においては、光パルスの波形を含めたＲＺ波形の場合でも同様の光分離動作が行なわれる。
さらに、図３２に示す識別部１１０は、光ＤＥＭＵＸ１０８にて分離された光信号について実際のデータ情報として識別するものであり、同様に識別部１１１は、光ＤＥＭＵＸ１０９にて分離された光信号について実際のデータ情報として識別するものである。
【００１８】
これにより、光受信機１０３においては、伝送路１０１を介して受信された２×Ｂギガビット／秒（例えば４０Ｇｂ／ｓ）の光時分割多重信号を、もとの２種類のＢギガビット／秒（例えば２０Ｇｂ／ｓ）の光信号に分離して識別することができる。
なお、上述のごとき光時分割多重処理を施す光送信機としては、図３３に示す光送信機１０２のほかに、短パルス光源からの光を変調した光パルス信号を多重化する手法を採用した光送信機を用いることもできる。
【００１９】
また、上述の２重化光信号について分離する光受信機１０３の代わりに、図３６に示すような光受信機１１４を用いることもできる。即ち、この図３６に示す光受信機１１４においては、光ＤＥＭＵＸ１１５及び識別部１１６，１１７をそなえて構成されている。
ここで、光ＤＥＭＵＸ１１５は、光送信機１０２からの光時分割多重信号（２×Ｂギガビット／秒、例えば４０Ｇｂ／ｓ）を伝送路１０１を介して受信され、この受信光信号について時分割分離処理を施すものであり、詳細には図３７に示すように１入力２出力（１×２）型のマッハツェンダ型光スイッチ１１８及び光スイッチ１１８に対する駆動電圧を供給する駆動回路１１９をそなえて構成することができる。
【００２０】
この光スイッチ１１８においては、入力された光信号が２つに分岐されて２出力されるような導波路が形成される一方、２つに分岐された導波路上には駆動電圧が供給される電極１１８ａ，１１８ｂをそなえている。これにより、光スイッチ１１８に入力された光信号は導波路上で分岐されて、駆動電圧により与えられた電界を有する導波路を通過してから２出力されるようになっている。
【００２１】
さらに、駆動回路１１９においては、上述の図３４に示す駆動回路１１９と同様に、送信側の光時分割多重部１０６における発振器１０６ｃにて発生するクロック信号の周波数に対応したクロック信号を入力され、このクロック信号に基づいて、電極１１８ａ，１１８ｂに対して互いに反転した駆動電圧を供給するようになっている。
これにより、例えば図３８に示すように、駆動回路１１９においては、電極１１８ａ，１１８ｂのそれぞれに対し、互いに反転した駆動電圧ｂ，ｃを供給することにより、入力された光時分割多重信号ａを構成する２つの信号のうちの一方の分離光信号ｄ（例えば光変調部１０４にて変調されたデータ情報を有する光信号）を一方の出力ポートから出力し、他方の分離光信号ｅ（例えば光変調部１０５にて変調されたデータ情報を有する光信号）を他方の出力ポートｅから出力することができるようになっている。
【００２２】
ところで、図３６に示す識別部１１６は、光ＤＥＭＵＸ１１５の一方の出力ポートからの分離光信号ｄを入力されて、この分離光信号ｄについて実際のデータ情報として識別するものである。
同様に、識別部１１７は、光ＤＥＭＵＸ１１５の他方の出力ポートからの分離光信号ｅを入力されて、この分離光信号ｅについて実際のデータ情報として識別するものである。
【００２３】
これにより、光受信機１１４においても、伝送路１０１を介して受信された２×Ｂギガビット／秒（例えば４０Ｇｂ／ｓ）の光時分割多重信号を、もとの２種類のＢギガビット／秒（例えば２０Ｇｂ／ｓ）の光信号に分離して識別することができるのである。
ところで、上述の光送信機１０２，光受信機１０３，１１４にて用いられるマッハツェンダ型光スイッチ１１２，１１８においては、２つの電極に対して相補的に与える駆動電圧の電位差に対して出力光のパワーは、図３９の実線Ａに示すような特性を有している。
【００２４】
この場合においては、駆動回路にて与えるパルス信号の振幅としては、光出力強度の動作特性曲線上の「０」（最小出力）と「１」（最大出力）とが往復するような電位差が設定されるようになっている。具体的には、駆動電圧にて与えるパルス信号として、Ｖｂ１とＶｂ２とが往復するような振幅を与えることができるほか、Ｖｂ２とＶｂ３とが往復するような振幅を与えることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、上述の図３２に示すような光時分割多重を採用する光送受信システム１００においては、受信機における光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９にマッハツェンダ型光スイッチ１１２を用いているが、このマッハツェンダ型光スイッチ１１２を構成するリチウムナイオベート構成の影響で、温度変化や経時変化に伴って動作点がドリフトするという課題がある。
【００２６】
即ち、駆動電圧においては、例えば上述の図３９に示すＶｂ１とＶｂ２とが往復するような振幅を与えることにより、光スイッチの出力強度が動作特性曲線上の「０」（最小出力）と「１」（最大出力）とが往復するように設定しているにもかかわらず、温度変化や経時変化により、動作特性曲線が、図３９の点線（Ｂ）又は点線（Ｃ）のように移動する。
【００２７】
この場合においては、光出力強度の動作特性曲線上の「０」（最小出力）と「１」（最大出力）とが往復するような電位差が変化する（動作点がドリフトする）ので、上述のＶｂ１とＶｂ２とが往復するような振幅を与えた場合には、充分な光出力強度を得ることができないのである。
さらに、上述の図３２に示す光時分割多重を採用する光送受信システム１００においては、受信機の光ＤＥＭＵＸにおいて、受信光信号について光時分割分離処理を施すことにより、受信者側の必要とする側のビット列を取り出すことになるが、必要に応じてビット列を変更する場合が考えられ、その切替を上述の動作点ドリフトを考慮しながら効率的に行なう必要がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、光時分割多重信号について、動作点ドリフトを補償しながら、光時分割分離を行なうことができるようにした、光時分割多重伝送システムを提供することを目的とする。
【００２８】
また、本発明は、受信者の要求に応じて取り出すことができるビット列を効率的に切り替えることができるようにした、分離信号切替方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
このため、本発明の分離信号切替方法は、複数の光スイッチにおいて、入力される光信号について、クロック信号に基づいて光時分割分離する際に、時分割分離して出力する信号を切り替える分離信号切替方法において、ある光スイッチにて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、上記時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、他の光スイッチに入力されるクロック信号の位相を所望量シフトさせることを特徴としている。
【００３０】
また、本発明の分離信号切替方法は、入力される光信号を光スイッチにより光時分割分離した後に電気信号に変換し、さらにクロック信号に基づいて電気的に時分割分離を行なう際に、時分割分離して出力する信号を切り替える分離信号切替方法において、該光スイッチにて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、上記取り出されるビット列の切替タイミングに同期して、上記電気的時分割分離を行なう際のクロック信号の位相を所望量シフトさせることを特徴としている。
【００３１】
さらに、本発明の分離信号切替方法は、入力される光信号を光スイッチにより光時分割分離して電気信号に変換した後に、識別クロックによりデータ識別する際に、上記時分割分離され識別する信号を切り替える分離信号切替方法において、該光スイッチにて時分割分離される光信号が切り替わると、上記時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、上記識別クロックの位相を所望量シフトさせることを特徴としている。
【００３２】
また、本発明の光時分割多重伝送システムは、励起光を出力する励起光源と、予め設定された所定の低周波信号を発生する低周波発振器と、入力クロック信号に、低周波発振器からの上記低周波信号を重畳する低周波重畳部と、励起光源からの励起光を、低周波重畳部にて上記低周波信号が重畳されたクロック信号に基づいて、時分割多重変調を行なって送信する光スイッチと、送信側光スイッチにて時分割多重された光信号に含まれる上記低周波信号を検出する低周波信号検出部と、低周波発振器からの上記低周波信号の位相と低周波信号検出部にて検出された上記低周波信号の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチに対して印加するバイアス電圧供給部とを有する光時分割多重装置をそなえるとともに、受信光信号の光時分割分離処理用のクロック信号を発生するクロック信号発生部と、予め設定された所定の低周波信号を発生する低周波発振器と、クロック信号発生部からのクロック信号に、低周波発振器からの上記低周波信号を重畳する低周波重畳部と、低周波重畳部にて上記低周波信号が重畳されたクロック信号に基づいて、上記入力光信号を時分割分離する光スイッチと、光スイッチにて時分割分離された光信号に含まれる上記低周波信号を検出する低周波信号検出部と、低周波発振器からの上記低周波信号の位相と低周波信号検出部にて検出された上記低周波信号の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチに対して印加するバイアス電圧供給部とを有する光時分割分離装置をそなえて構成されたことを特徴としている。
ところで、図１は本発明の関連発明の原理ブロック図であり、この図１に示す光時分割分離装置１は、クロック信号発生部２，光スイッチ３及び動作点安定化制御回路４をそなえて構成されている。
【００３３】
即ち、クロック信号発生部２は、受信光信号の光時分割分離処理用のクロック信号を発生するものであり、光スイッチ３は、クロック信号発生部２からの上記クロック信号に基づいて、光信号を時分割分離するものである。
さらに、動作点安定化制御回路４は、光スイッチ２に供給される光時分割分離処理用のクロック信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、光スイッチ２による時分割分離処理後の光信号における所定の低周波信号成分と、設定された所定の低周波信号の成分との位相差に基づいて、光スイッチに供給されるクロック信号の動作点が、光スイッチの動作特性に対して一定位置となるような制御を行なうものである。
【００３４】
ここで、上述の動作点安定化制御回路４を、予め設定された所定の低周波信号を発生する低周波発振器と、クロック信号発生部２からのクロック信号に、低周波発振器からの上記低周波信号を重畳し、光スイッチ３に対するクロック信号として出力する低周波重畳部と、光スイッチ３にて時分割分離された光信号に含まれる上記低周波信号を検出する低周波信号検出部と、低周波発振器からの上記低周波信号の位相と低周波信号検出部にて検出された上記低周波信号の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチ３に対して印加するバイアス電圧供給部とをそなえて構成することもできる。
【００３５】
また、図２についても本発明の関連発明の原理ブロック図であるが、この図２に示す光時分割分離装置５についても、クロック信号発生部６，光スイッチ７−１〜７−ｎ（ｎ；２以上の整数）及び動作点安定化制御回路８をそなえて構成されている。
ここで、クロック信号発生部６は、受信光信号の光時分割分離処理用のクロック信号を発生するものであり、各光スイッチ７−１〜７−ｎは、クロック信号発生部６からの上記クロック信号に基づいて、光信号を時分割分離するものである。即ち、光スイッチ７−１〜７−ｎは複数段に接続されて、入力光信号に対して複数回の時分割分離を行なうことができるようになっている。
【００３６】
さらに、動作点安定化制御回路８は、各光スイッチ７−１〜７−ｎに供給される上記光時分割分離処理用のクロック信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、各光スイッチ７−１〜７−ｎによる時分割分離処理後の光信号における上記所定の低周波信号成分と、上記設定された所定の低周波信号の成分との位相差に基づいて、各光スイッチに供給されるクロック信号の動作点が、光スイッチ７−１〜７−ｎの動作特性に対して一定位置となるような制御を行なうものである。
【００３７】
また、上述の動作点安定化制御回路８を、光スイッチ７−１〜７−ｎ毎に、低周波発振器，低周波重畳部，低周波信号検出部及びバイアス電圧供給部をそなえて構成することもできる。
ここで、低周波発振器は、互いに異なる所定の低周波信号を発生するものであり、低周波重畳部は、クロック信号発生部６からのクロック信号に、低周波発振器からの所定の低周波信号を重畳して光スイッチ７−ｉ（ｉ；１〜ｎのうちの任意の整数）に対するクロック信号として出力するものであり、低周波信号検出部は、最終段の光スイッチ７−ｎから出力された光信号から上記低周波信号を検出するものである。
【００３８】
また、バイアス電圧供給部は、低周波発振器からの上記低周波信号の位相と低周波信号検出部にて検出された上記低周波信号の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチ７−ｉに対して印加するものである。
さらに、上述の動作点安定化制御回路８は、低周波発振器，低周波信号検出部，位相差検出部，低周波重畳部，バイアス電圧供給保持部，第１切替スイッチ及び第２切替スイッチをそなえて構成することもできる。
【００３９】
ここで、低周波発振器は、予め設定された所定の低周波信号を発生するものであり、低周波信号検出部は、最終段の光スイッチ７−ｎから出力された光信号から上記低周波信号を検出するものであり、位相差検出部は、低周波発振器からの上記低周波信号の位相と低周波信号検出部にて検出された上記低周波信号の位相差を検出するものである。
また、低周波重畳部は、上記の各段の光スイッチ７−１〜７−ｎ毎に設けられ、クロック信号発生部６からの上記クロック信号に、低周波発振器からの上記低周波信号を重畳するものであり、バイアス電圧供給保持部は、上記の各段の光スイッチ７−１〜７−ｎ毎に設けられ、位相差検出部からの位相差検出情報に応じたバイアス電圧を一旦保持を一旦保持しておくものである。
【００４０】
さらに、第１切替スイッチは、低周波発振器からの上記低周波信号を、各段の低周波重畳部のいずれかに対して選択的に切り替えて出力するものであり、第２切替スイッチは、位相差検出部からの位相差検出情報を、各段のバイアス電圧供給保持部のいずれかに対して選択的に切り替えて出力するものである。
また、上記の複数の光スイッチ７−１〜７−ｎのいずれかに供給されるクロック信号の動作点を、当該光スイッチ７−１〜７−ｎの動作特性に対して一定位置とする制御を切り替えて行なうべく、上記の第１切替スイッチ及び第２切替スイッチの切替を制御するとともに、バイアス電圧供給保持部にて保持しておくバイアス電圧情報の更新を制御するようになっている。
【００４１】
さらに、図３は本発明の関連発明の原理ブロック図であり、この図３に示す光時分割分離装置９は、クロック信号発生部１０，第１光分離部１１，光スイッチ１２−１〜１２−ｎ，光合波部１３，動作点安定化制御回路１４をそなえて構成されている。
ここで、クロック信号発生部１０は、受信光信号の光時分割分離処理用のクロック信号を発生するものであり、第１光分離部１１は、入力信号光を複数の光信号に分離するものである。
【００４２】
また、各光スイッチ１２−ｉ（ｉ；１〜ｎのうちのいずれかの整数）は、上記クロック信号に基づいて、第１光分離部１１にて分離された上記各光信号を時分割分離するものであり、光合波部１３は、複数の光スイッチ１２−１〜１２−ｎにて時分割分離された光信号を合波するものである。
さらに、動作点安定化制御回路１４は、各光スイッチ１２−ｉに供給される上記光時分割分離処理用のクロック信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、各光スイッチによる時分割分離処理後の光信号における上記所定の低周波信号成分と、上記設定された所定の低周波信号の成分との位相差に基づいて、各光スイッチに供給されるクロック信号の動作点が、動作特性に対して一定位置となるような制御を行なうものである。
【００４３】
ここで、上述の動作点安定化制御部１４は、低周波発振器，低周波重畳部，低周波信号検出部及びバイアス電圧供給部を、各光スイッチ１２−ｉ毎にそなえて構成されている。
ここで、低周波発振器は、互いに異なる所定の低周波信号を発生するものであり、低周波重畳部は、クロック信号発生部１０からのクロック信号に低周波発振器からの所定の低周波信号を重畳するものであり、低周波信号検出部は、光合波部１３にて合波された光信号から上記低周波信号を検出するものである。
【００４４】
さらに、バイアス電圧供給部は、低周波発振器からの上記低周波信号の位相と低周波信号検出部にて検出された上記低周波信号の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチ１２−ｉに対して印加するものである。
また、上述の動作点安定化制御部１４は、低周波発振器，低周波信号検出部，バイアス電圧供給部，低周波重畳部，バイアス電圧保持部，第１切替スイッチ及び第２切替スイッチをそなえて構成することもできる。
【００４５】
ここで、低周波発振器は、予め設定された所定の低周波信号を発生するものであり、低周波信号検出部は、光合波部１３にて合波された光信号から上記低周波信号を検出するものであり、バイアス電圧供給部は、低周波発振器からの上記低周波信号の位相と低周波信号検出部にて検出された上記低周波信号の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチ１２−１〜１２−ｎに対して印加するものである。
【００４６】
さらに、低周波重畳部は、上記の複数の光スイッチ１２−１〜１２−ｎ毎に設けられ、クロック信号発生部１０からのクロック信号に、低周波発振器からの上記低周波信号を重畳するものである。
バイアス電圧保持部は、上記の複数の光スイッチ１２−１〜１２−ｎ毎に設けられ、バイアス電圧供給部からのバイアス電圧情報を一旦保持しておくものである。
【００４７】
さらに、第１切替スイッチは、低周波発振器からの上記低周波信号を、複数の低周波重畳部のいずれかに対して選択的に切り替えて出力するものであり、第２切替スイッチは、バイアス電圧供給部からの上記バイアス電圧を、複数のバイアス電圧保持部のいずれかに対して選択的に切り替えて出力するものである。
また、上記の複数の光スイッチ１２−１〜１２−ｎのいずれかに供給されるクロック信号の動作点が、当該光スイッチの動作特性に対して一定位置となるように、バイアス電圧供給部からのバイアス電圧が供給されるように、上記の第１切替スイッチ及び第２切替スイッチの切替を制御するとともに、バイアス電圧保持部からのバイアス電圧情報を更新するようになっている。
【００４８】
さらに、上述の第１光分離部１１を、入力信号光における波長多重成分を波長分離するように構成することができるほか、入力信号光における二偏波成分を分離するように構成することができる。
この場合においては、上述の光合波部１３と低周波信号検出部との間に、光合波部１３にて合波された光信号における二偏波成分を分離する第２光分離部を介装することもできる。
【００４９】
また、図１〜図３に示す本発明の関連発明の光時分割分離装置１，５，９において、動作点安定化制御回路４，８，１４におけるバイアス電圧供給部を、上記の低周波発振器からの低周波信号の位相と低周波信号検出部にて検出された低周波信号の位相との差に基づいて、光スイッチの動作特性のドリフトを検出し、光スイッチ３，７−１〜７−ｎ，１２−１〜１２−ｎに供給されるクロック信号の動作点が、動作特性に対して一定位置となるようなバイアス電圧を供給するように構成することもできる。
【００５０】
この場合においては、バイアス電圧供給部を、低周波信号検出部にて検出された上記低周波信号の位相と低周波発振器からの上記低周波信号の位相差に基づいて上記光スイッチ３，７−１〜７−ｎ，１２−１〜１２−ｎの動作特性のドリフトを検出するドリフト検出部と、ドリフト検出部にて検出されたドリフトに対応するバイアス電圧を、光スイッチ３，７−１〜７−ｎ，１２−１〜１２−ｎに供給されるクロック信号に重畳して印加するバイアス電圧印加部とをそなえて構成することもできる。
【００５１】
また、図１〜図３に示す本発明の関連発明の光時分割分離装置１，５，９においては、光スイッチ３，７−１〜７−ｎ，１２−１〜１２−ｎから出力される光信号について分岐する分岐部と、分岐部にて分岐された光信号を電気信号に変換する光電変換部とをそなえるとともに、低周波信号検出部を、光電変換部からの電気信号における所定の低周波成分を通過しうる帯域通過フィルタにより構成することができる。
【００５２】
さらに、図１〜図３に示す本発明の関連発明の光時分割分離装置１，５，９においては、光スイッチ３，７−１〜７−ｎ，１２−１〜１２−ｎにおいて時分割分離した後に取り出すビット列を切り替える取出ビット列切替部をそなえることもでき、この場合においては、取出ビット列切替部が、光スイッチ３，７−１〜７−ｎ，１２−１〜１２−ｎの動作特性上の動作点を半周期分シフトさせるように構成することもできる。
【００５３】
さらに、上述の取出ビット列切替部としては、クロック信号発生部２，６，１０からの上記クロック信号の成分を可変して光スイッチ３，７−１〜７−ｎ，１２−１〜１２−ｎに出力するクロック可変部により構成することもできる。
また、この場合において、クロック可変部を、クロック信号発生部２，６，１０からの上記クロック信号を反転しうるように構成することができるほか、クロック信号発生部２，６，１０からの上記クロック信号を半周期分遅延しうるように構成することもできる。
【００５４】
さらに、上述の取出ビット列切替部としては、光スイッチ２，７−１〜７−ｎ，１２−１〜１２−ｎの前段に挿入され上記入力光信号の光路長を１タイムスロット分変化しうるような光路に切替可能な光路長切替スイッチにより構成することもできる。
また、上述の図１〜図３に示す本発明の関連発明の光時分割分離装置１，５，９では、光スイッチ３，７−１〜７−ｎ，１２−１〜１２−ｎを、１入力１出力のマッハツェンダ型光スイッチにより構成することができるほか、１入力２出力のマッハツェンダ型光スイッチにより構成することもできる。
【発明の効果】
【００５５】
このように、本発明の分離信号切替方法によれば、ある光スイッチにて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、後段の光スイッチに入力されるクロック信号の位相を所望量シフトさせることができるので、他の光スイッチでのゲートの中心が、入力信号のビットの中心からずれることを防止することができ、所望の光信号を効率的かつ確実に得ることができるようになる利点もある。
【００５６】
また、本発明の分離信号切替方法によれば、光スイッチにて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、電気的時分割分離を行なう際のクロック信号の位相を所望量シフトさせることができるので、電気的時分割分離を行なう際の識別中心が、入力信号のビットの中心からずれることを防止することができ、所望の光信号を効率的かつ確実に得ることができるようになる利点もある。
【００５７】
さらに、本発明の分離信号切替方法によれば、光スイッチにて時分割分離される光信号が切り替わると、この時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、データ識別するための識別クロックの位相を所望量シフトさせることができるので、光時分割分離処理されて取り出すビット列を切り替えを行なう場合において、光時分割分離処理後の信号と識別クロックとの位相関係を同期させることができるので、所望のビット列を効率的かつ確実に識別することができるようになる利点がある。
【００５８】
また、本発明の関連発明によれば、動作点安定化制御回路により、１×１マッハツェンダ型光スイッチ又は１×２マッハツェンダ型光スイッチ等の光スイッチに供給される光時分割分離処理用のクロック信号に、低周波発振器にて予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、光スイッチによる時分割分離処理後の光信号における上述の低周波信号成分と、低周波発振器にて設定された所定の低周波信号の成分との位相差に基づいて、光スイッチに供給されるクロック信号を、光スイッチの動作特性上の動作点が一定位置となるように制御することができるので、光時分割多重信号について、動作点ドリフトを補償しながら光時分割分離を行なうことができ、ひいては充分な光出力強度を有する分離信号を出力できる利点がある。
【００５９】
さらに、本発明の関連発明の光時分割分離装置によれば、動作点安定化制御回路の光スイッチに対応して設けられた帯域通過フィルタにおいて、最終段の光スイッチから出力された光信号から、低周波信号を検出することができるので、出力光信号を分岐する分岐部及び分岐された光信号を電気信号に変換する受光器を、共用化させることができるので、光信号の分岐回数を減少させて動作点安定化制御を一括させて行なうことにより、モニタ光の損失を低減させることができる一方、回路規模の増大又は実装面積の増大を抑制し小型化を図るとともに、装置を構成するためのコスト削減に寄与することができる利点もある。
【００６０】
また、本発明の関連発明の光時分割分離装置によれば、複数の光スイッチのいずれかに供給されるクロック信号の動作点を、当該光スイッチの動作特性に対して一定位置とする制御を時間的に切り替えて行なうべく、第１切替スイッチ及び第２切替スイッチの切替を制御するとともに、バイアス電圧保持部にて保持しておくバイアス電圧情報の更新を制御しているので、各光スイッチにおいて動作点補償を行なうためのフィードバック系の構成要素を共用化させることができ、光の分岐回数を減少させることができるので、分岐光としてのモニタ光の損失を低減させ、回路の小型化や装置を構成するための低コスト化を図ることができる利点がある。
【００６１】
さらに、本発明の関連発明の光時分割分離装置によれば、クロック信号発生部，第１光分離部及び光合波部とを有し、光スイッチのそれぞれに供給される光時分割分離処理用のクロック信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、各光スイッチによる時分割分離処理後の光信号における低周波信号成分と、低周波発振器からの低周波信号の成分の位相差とに基づいて、各光スイッチに供給されるクロック信号を、各光スイッチの動作特性上の動作点が一定位置となるように制御することができるので、各光スイッチにおいて動作点補償を行なうためのフィードバック系の構成要素を共用化させることができ、光の分岐回数を減少させることができるので、光信号の損失を低減させ、回路の小型化や装置を構成するためのコスト削減を図ることができる利点がある。
【００６２】
また、関連発明の光時分割分離装置によれば、第１光分離部が、入力信号光における波長多重成分を波長分離するように構成されているので、波長多重処理の施された光時分割多重信号についても光時分割分離処理を行なう光時分割分離装置を構成することができる利点がある。
さらに、本発明の関連発明の光時分割分離装置によれば、第１光分離部が、入力信号光における二偏波成分を分離するように構成されるとともに、光合波部と低周波信号検出部との間に、該光合波部にて合波された光信号における二偏波成分を分離する第２光分離部が介装されているので、偏波無依存型の光時分割分離装置を構成することができる利点がある。
【００６３】
また、本発明の関連発明の光時分割分離装置によれば、光スイッチにおいて時分割分離した後に取り出すビット列を切り替える取出ビット列切替部により、時分割分離処理後に取り出すビット列を任意に切り替えることができるので、光信号の受信者の必要に応じた受信設定を行なうことができる利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
（ａ）第１関連発明実施形態の説明
図４は本発明の第１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図であり、この図４に示す光時分割分離装置は、前述の図３２に示す光受信機１０３における光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９として適用（光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９の位置に配置）することができる。
【００６５】
換言すれば、第１関連発明実施形態においては、光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９の位置に光ＤＥＭＵＸ２０を配置することにより、光受信機が構成されるようになっている。
なお、前述の図３２の場合と同様に、光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９の位置に配置されたそれぞれの光ＤＥＭＵＸ２０においては、光分岐部１０７にて分岐された光時分割多重信号を互いに異なるタイミンングで変調することにより、互いに異なる系列の信号を分離して出力するものである。
【００６６】
これにより、前述の図３２の場合と同様に、光ＤＥＭＵＸ２０を光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９としてそなえた光受信機１０３においても、伝送路１０１を介して受信された２×Ｂギガビット／秒（例えば４０Ｇｂ／ｓ）の光時分割多重信号を、もとの２種類のＢギガビット／秒（例えば２０Ｇｂ／ｓ）の光信号に分離して識別することができるのである。
ここで、この図４に示す光ＤＥＭＵＸ２０は、クロック信号発生部２１，光スイッチ２２，低周波発振器２３，低周波重畳部２４，光分岐部２５，受光器２６，帯域通過フィルタ２７及び位相検出・バイアス供給回路２８をそなえて構成されている。
【００６７】
クロック信号発生部２１は、受信光信号の光時分割分離処理用のクロック信号を発生するものである。具体的には、受信光信号から送信側の光時分割多重部１０６における変調部１０６ｂ（図３３参照）にて変調されたクロック信号成分を抽出して、このクロック信号成分から上述の光時分割分離処理用のクロック信号を発生するようになっている。
また、光スイッチ２２は、前述の図３４の場合と同様に、１×１マッハツェンダ型光スイッチにより構成され、上述のクロック信号発生部２１にて発生されたクロック信号に基づいて、光分岐部１０７から入力された２×Ｂギガビット／秒の光信号について時分割分離処理を施し、Ｂギガビット／秒の光信号として出力するものであり、駆動電圧を受ける電極２２ａ，２２ｂをそなえている（以下においては、マッハツェンダ型光スイッチを単に光スイッチと呼称する）。
【００６８】
例えば、この光スイッチ２２においては、２×Ｂギガビット／秒の光時分割多重信号について、クロック信号発生部２１からのＢギガヘルツのクロック信号に基づいて、１ビット置きに分離して取り出すようになっている。
さらに、低周波発振器２３は、予め設定された所定の低周波信号ｆ０を発生するものであり、駆動回路２４は、クロック信号発生部２１からのクロック信号を入力されて、電極２２ａ，２２ｂに供給すべき駆動信号としてのクロック信号を生成するとともに、これらのクロック信号に低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０を重畳し、この低周波信号ｆ０が重畳された２つのクロック信号を光スイッチ２２の電極２２ａ，２２ｂに対する駆動信号として出力するようになっている。
【００６９】
また、この駆動回路２４において発生する２つのクロック信号は、クロック信号発生部２１にて発生されたクロック信号に基づいて生成された互いに相補する２つのクロック信号であって、これら２つのクロック信号に低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０を重畳して光スイッチ２２に対して出力するようになっておいる。
これにより、光スイッチ２２の各電極２２ａ，２２ｂにおいては、駆動回路２４からの互いに相補するクロック信号（低周波信号ｆ０が重畳されている）が入力されて、このクロック信号に基づいて受信光信号を時分割分離することができるのである。
【００７０】
また、光分岐部２５は、光スイッチ２２にて時分割分離された光信号についてパワー分岐するものであり、受光器２６は光分岐部２５からの分岐光信号を受光して電気信号に変換して出力するものであり、光電変換部としての機能を有している。
さらに、帯域通過フィルタ(BPF;Band Pass Filter)２７は、受光器２６からの電気信号における低周波成分ｆ０を通過しうるものであり、光スイッチ２２にて時分割分離された光信号に含まれる低周波信号ｆ０を抽出するものであり、低周波信号検出部としての機能を有している。
【００７１】
また、バイアス電圧供給部としての位相検出・バイアス供給回路２８は、低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０の位相と帯域通過フィルタ２７にて抽出された低周波信号ｆ０の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチ２２に対して印加するものであり、詳細には図５に示すような構成を有している。
ここで、この図５に示す位相検出・バイアス供給回路２８は、反転全波整流部２８ａ及びローパスフィルタ２８ｂをそなえて構成されている。
【００７２】
反転全波整流部２８ａは、低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０の成分（図５の丸囲み数字「１」参照）と、帯域通過フィルタ２７にて検出された低周波信号ｆ０の成分（図５の丸囲み数字「２」参照）との積を演算するものであり、ローパスフィルタ２８ｂは、反転全波整流部２８ａからの演算結果についてローパスフィルタ処理を施すことにより、直流成分を抽出するものである。
【００７３】
即ち、上述のローパスフィルタ２８ｂから出力される直流成分が、低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０の位相と帯域通過フィルタ２７にて検出された低周波信号ｆ０の位相との差に基づくドリフト検出情報とすることができ、この直流成分ドリフトに対応するバイアス電圧として、上述の駆動回路２４からのクロック信号に重畳して出力するようになっている。
【００７４】
なお、光スイッチ２２において動作点ドリフトが発生していない場合には、駆動回路２４にて低周波信号ｆ０が重畳されているにもかかわらず、帯域通過フィルタ２７では、光スイッチ２２の出力信号から上述の周波数成分ｆ０は検出されないので、ローパスフィルタ２８ｂからは直流成分は検出されず、光スイッチ２２に対してはバイアス電圧が印加されないことになる。
【００７５】
従って、上述の反転全波整流部２８ａ及びローパスフィルタ２８ｂにより、帯域通過フィルタ２７にて検出された低周波信号ｆ０の位相と低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０の位相差に基づいて光スイッチ２２の動作特性のドリフトを検出するドリフト検出部として機能するとともに、検出されたドリフトに対応するバイアス電圧を、光スイッチ２２に供給されるクロック信号に重畳して印加するバイアス電圧印加部として機能するようになっている。
【００７６】
これにより、上述の反転全波整流部２８ａ及びローパスフィルタ２８ｂをそなえて構成された位相検出・バイアス供給回路２８により、低周波発振器２３からの低周波信号の位相と帯域通過フィルタ２７にて検出された低周波信号ｆ０の位相との差に基づいて、光スイッチ２２の動作特性のドリフトを検出し、光スイッチ２２に供給されるクロック信号の動作点が、動作特性に対して一定位置となるようなバイアス電圧を供給する（自動バイアス制御，ＡＢＣ制御；Automatic Bias Control) ことができるのである。
【００７７】
従って、上述の低周波発振器２３，駆動回路２４，光分岐部２５，受光器２６，帯域通過フィルタ２７及び位相検出・バイアス供給回路２８により、光スイッチ２２に供給される光時分割分離処理用のクロック信号に、予め設定された低周波信号ｆ０を重畳するとともに、光スイッチ２２による時分割分離処理後の光信号における低周波信号成分ｆ０と、クロック信号に重畳された低周波信号ｆ０の成分との位相差に基づいて、光スイッチ２２に供給されるクロック信号を、光スイッチ２２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御する動作点安定化制御回路２９が構成される。
【００７８】
上述の構成により、本発明の第１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置では、送信機１０２からの例えば２系列の光信号が多重された２×Ｂギガビット／秒の時分割多重信号を受信すると、光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９の位置に配置された各光ＤＥＭＵＸ２０のクロック信号発生部２１においては、受信機１０３にて受信された時分割多重信号から光スイッチ２２において光時分割分離を行なうためのクロック信号（この場合にはＢギガヘルツ）を生成する。
【００７９】
さらに、駆動回路２４においては、クロック信号発生部２１からのクロック信号に基づいて、互いに相補する２つのクロック信号を生成し、これら２つのクロック信号に低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０を重畳して、それぞれ、光スイッチ２２の電極２２ａ，２２ｂに供給する。
また、光スイッチ２２においては、光分岐部１０７を介して入力された受信光信号としての光時分割多重信号について、駆動回路２４にて発生された光時分割分離処理用の２つのクロック信号により変調することにより、２系列のうちのいずれかの系列の分離信号として出力される。
【００８０】
ここで、例えば図６に示すように、上述の光ＤＥＭＵＸ２０の駆動回路２４において、クロック信号発生部２１からの２つのクロック信号に、低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０で振幅変調をかけて〔入力電気信号（Ｓ１）参照〕、これらの振幅変調処理の施された２つの互いに相補したクロック信号を、各電極２２ａ，２２ｂに印加する。
これにより、光スイッチ２２では、クロック信号に関する低周波信号ｆ０の振幅変調による影響を受けた状態で分離信号が出力される。
【００８１】
即ち、光スイッチ２２が、温度変化や経時変化に伴なう動作点ドリフトが発生していない場合においては、光スイッチ２２の電極２２ａ，２２ｂに印加される駆動電圧の電位差と出力光パワーとの関係を示す動作特性曲線は、図６の（Ｓ７）に示すようになるため、電極２２ａ，２２ｂに対する駆動信号として（Ｓ１）が印加された場合には、出力光信号は（Ｓ４）に示すようになる。即ち、駆動信号に低周波信号ｆ０が重畳されたことにより、出力光信号（Ｓ４）には周波数２ｆ０の成分が残って出力されることになる。
【００８２】
また、光スイッチ２２において動作点ドリフトが発生し、上述の動作特性曲線が（Ｓ８）に示すようにシフトした場合には、出力光信号は（Ｓ２）に示すようになる。即ち、駆動信号に低周波信号ｆ０が重畳されたことにより、出力光信号（Ｓ２）には周波数ｆ０の成分を含んで出力されることになる。
同様に、光スイッチ２２において動作点ドリフトが発生し、上述の動作特性曲線が（Ｓ６）に示すようにシフトした場合には、出力光信号は（Ｓ３）に示すようになる。即ち、駆動信号に低周波信号ｆ０が重畳されたことにより、出力光信号（Ｓ３）には周波数ｆ０の成分を含んで出力されることになる。
【００８３】
光分岐部２５においては、光スイッチ２２からの出力光信号について分岐し、一方の分岐光信号を後段の識別部１１０又は識別部１１１に出力する一方、他方の出力光信号についてはモニタ光として受光器２６にて電気信号に変換した後に帯域通過フィルタ２７に出力される。
帯域通過フィルタ２７においては、受光器２６からの出力光信号に含まれる周波数ｆ０成分を抽出する。帯域通過フィルタ２７にて周波数ｆ０成分が抽出された場合には動作点ドリフトが発生しており、位相検出・バイアス供給回路２８においては、帯域通過フィルタ２７からの低周波信号ｆ０と低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０の位相比較を行なうことにより、動作点ドリフトを検出する。
【００８４】
さらに、位相検出・バイアス供給回路２８においては、この動作点ドリフトの量に基づく直流バイアス電圧を生成して、光スイッチ２２の電極２２ａ，２２ｂに対し、駆動回路２４からのクロック信号に重畳して出力する。
これにより、光スイッチ２２においては、検出された動作点ドリフトに応じて駆動信号としてのクロック信号に直流バイアス電圧が印加されて、光スイッチ２２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御される。
【００８５】
なお、光スイッチ２２から光分岐部２５を介して識別部１１０又は識別部１１１に出力された分岐光信号は、分離信号として識別される。
ところで、マッハツェンダ型光スイッチ２２の出力光強度特性は、２つの電極２２ａ，２２ｂに供給される駆動信号の電位差によるので、２つの電極２２ａ，２２ｂに対して互いに極性が反転した信号を加えることにより、２つの電極２２ａ，２２ｂのうちのいずれか一方に駆動信号を与える場合に比して半分の電気振幅で駆動させることができる。
【００８６】
また、光ＤＥＭＵＸ１０８の位置に配置された光ＤＥＭＵＸ２０を構成する光スイッチの電極２２ａ，２２ｂに供給される２つのクロック信号は、光ＤＥＭＵＸ１０９の位置に配置された光ＤＥＭＵＸ２０を構成する光スイッチの電極２２ａ，２２ｂに供給される対応クロック信号に対して、互いに反転するように設定すれば、各光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９の位置に配置された光ＤＥＭＵＸ２０においては、２系列の光信号が多重された光時分割多重信号を、互いに異なる系列の光信号に分離することができる（図３５に示すｄ及びｄ′参照）。
【００８７】
このように、本発明の第１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置によれば、動作点安定化制御回路２９により、光スイッチ２２に供給される光時分割分離処理用のクロック信号に、低周波発振器２３にて予め設定された所定の低周波信号ｆ０を重畳するとともに、光スイッチ２２による時分割分離処理後の光信号における上述の低周波信号ｆ０成分と、低周波発振器２３にて設定された所定の低周波信号ｆ０の成分との位相差に基づいて、光スイッチ２２に供給されるクロック信号を、光スイッチ２２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御することができるので、光時分割多重信号について、動作点ドリフトを補償しながら光時分割分離を行なうことができ、ひいては充分な光出力強度を有する分離信号を出力することができる利点がある。
【００８８】
（ｂ）第２関連発明実施形態の説明
上述の第１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置においては、前述の図３２に示す光送受信システム１００に適用され、光受信機１０３における光ＤＥＭＵＸ１０８，１０９の位置に光ＤＥＭＵＸ２０として配置している。換言すれば、第１関連発明実施形態においては、光時分割分離装置としての光ＤＥＭＵＸ２０を２段に並列に接続することにより、光時分割多重伝送システムにおける光受信機１０３が構成されている。
【００８９】
しかしながら、本発明によれば、上述の第１関連発明実施形態における光ＤＥＭＵＸ（符号２０参照）と同様の構成を有する光ＤＥＭＵＸを用いることにより、単なる一つの光ＤＥＭＵＸ２０と識別部とにより光送受信システムにおける光受信機を構成したり、例えば図７に示すように、３つ以上の光ＤＥＭＵＸ２０を並列に接続するとともに、光ＤＥＭＵＸ２０の段数に応じた識別部をそなえることにより、光送受信システムにおける光受信機を構成することもできる。
【００９０】
ここで、図７は本発明の第２関連発明実施形態にかかる光受信機の要部を示すブロック図であり、この図７に示す光受信機１０３Ａは上述のごとき３系列以上の多系列の光時分割多重信号について分離しうるものである。
また、この光受信機１０３Ａは、前述の図３２に示すもの（符号１０３参照）に準じて構成されている。即ち、第２関連発明実施形態にかかる光受信機１０３Ａは、光分離・分岐部１０７Ａ及び光ＤＥＭＵＸ３０−１〜３０−ｍ（ｍ；３以上の整数）をそなえるとともに、光ＤＥＭＵＸ３０−１〜３０−ｍ毎に設けられ、光ＤＥＭＵＸ３０−１〜３０−ｎからの分離信号を識別する図示しない識別部をそなえて構成されている。
【００９１】
ここで、各光ＤＥＭＵＸ３０−１〜３０−ｍは、前述の第１関連発明実施形態におけるものとほぼ同様の機能を有するクロック信号発生部２１，光スイッチ２２及び動作点安定化制御回路２９をそなえて構成されている。
また、各光ＤＥＭＵＸ３０−１〜３０−ｍにおける駆動回路２４においては、光スイッチ２２の片方の電極のみに対して駆動信号を供給するようになっている。なお、図７中、図４と同一の符号は同様の部分を示しており、詳細な説明は省略する。
【００９２】
上述の構成により、本発明の第２関連発明実施形態においては、送信機から伝送路を介して時分割多重信号を受信すると、光分岐部１０７Ａにおいてｍ分岐されて光ＤＥＭＵＸ３０−１〜３０−ｍに入力される。
各光ＤＥＭＵＸ３０−ｉのクロック信号発生部２１においては、受信光信号としての光時分割多重信号から光時分割分離処理用の所望のクロック信号を発生し、光スイッチ２２では、入力される光時分割多重信号について、クロック信号発生部２１からのクロック信号により変調することにより、所望の分離信号として出力される。
【００９３】
なお、光スイッチ２２から出力された分離信号は、光分岐部２５を介して図示しない識別部に出力されて、分離信号として識別される。
また、各光ＤＥＭＵＸ３０−ｉにおいては、動作点安定化制御回路２９により、上述の第１関連発明実施形態の場合と同様の動作点安定化制御が行なわれる。
即ち、光スイッチ２２に供給される光時分割分離処理用のクロック信号に、低周波発振器２３にて予め設定された所定の低周波信号ｆ０を重畳する。さらに、位相検出・バイアス供給回路２８においては、光スイッチ２２による時分割分離処理後の光信号における低周波信号ｆ０成分を光分岐部２５，受光器２６及び帯域通過フィルタ２７を介して入力されるとともに、低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０を入力される。
【００９４】
続いて、位相検出・バイアス供給回路２８では、光スイッチ２２による時分割分離処理後の光信号における低周波信号ｆ０成分と低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０との位相を比較し、その位相差に基づいた直流バイアス電圧を、光スイッチ２２に対する駆動信号に重畳して供給する。これにより、光スイッチ２２に供給されるクロック信号を、光スイッチ２２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御しているのである。
【００９５】
このように、本発明の第２関連発明実施形態においても、光時分割分離装置としての各光ＤＥＭＵＸ３０−１〜３０−ｍの動作点安定化制御部において、動作点安定化制御を行なうことができるので、第１関連発明実施形態の場合と同様、光時分割多重信号について動作点ドリフトを補償しながら所望の光時分割分離処理を、充分な光出力強度を維持しながら行なうことができる利点がある。
【００９６】
（ｃ）第３関連発明実施形態の説明
上述の第１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置においては、光スイッチ２２として１×１マッハツェンダ型光スイッチを用いているが、これに限定されず、前述の図３７に示すもの（符号１１８参照）と同様の１×２マッハツェンダ型光スイッチ２２Ａを用いることもできる。
【００９７】
即ち、光スイッチ２２Ａとして１×２マッハツェンダ型光スイッチを用いて光時分割分離装置を構成すれば、この光時分割分離装置を前述の図３６に示す光受信機１１４の光ＤＥＭＵＸ１１５として適用（光ＤＥＭＵＸ１１５の位置に配置）することができるのである。
ここで、図８は上述の１×２マッハツェンダ型光スイッチを適用した光時分割分離装置２０Ａとしての光ＤＥＭＵＸを示すブロック図であるが、この図８に示す光ＤＥＭＵＸ２０Ａを、前述の図３６に示す光ＤＥＭＵＸ１１５の位置に配置することを通じて、光ＤＥＭＵＸ２０Ａ及び識別部１１６，１１７により、光時分割多重伝送システムにおける光受信機を構成することができるようになっている。
【００９８】
ここで、この光ＤＥＭＵＸ２０Ａの光スイッチ２２Ａは、前述の図３７に示すものと同様に、入力された光信号が２つに分岐されてから２出力されるような導波路が形成される一方、２つに分岐された導波路上には駆動電圧が供給される電極２２ａ，２２ｂをそなえて構成されている。これにより、光スイッチ２２Ａに入力された光信号は導波路上で分岐されて、駆動信号により与えられた電界を有する導波路を通過してから２出力されるようになっている。
【００９９】
また、この図８に示す光ＤＥＭＵＸ２０Ａにおいても、前述の第１関連発明実施形態の場合と同様に、動作点安定化制御回路２９Ａをそなえている。なお、図８中、図４と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示しており、その詳細な説明については省略する。
ここで、駆動回路２４Ａは、クロック信号発生部２１にて発生された光時分割分離処理用のクロック信号を入力され、このクロック信号に基づいて、各電極２２ａ，２２ｂに対する駆動信号としての互いに相補する２つのクロック信号を生成するようになっており、これにより、光スイッチ２２Ａにおいては、入力された光時分割多重信号を構成する２系列の光信号について、２つの分離信号として出力することができるのである。
【０１００】
なお、前述の第１関連発明実施形態の場合と同様に、駆動回路２４Ａにて発生する２つのクロック信号についても、低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０が重畳されてから光スイッチ２２Ａに供給されるようになっている。
ところで、光スイッチ２２Ａからは、２つの相補的な信号が出力されるが、この場合、動作点安定化制御のためには、２つの光出力の両方をフィードバック制御のために分岐する必要はなく、２つの光出力のうちのいずれか一方のみを用いればよい。特に、受信側で一方の信号のみが識別用に用いられる場合には、他方の信号は光分離することなく動作点安定化制御のみに用いることができる。
【０１０１】
上述の構成により、本発明の第３関連発明実施形態においては、図８に示す光ＤＥＭＵＸ２０Ａを図３６に示す光ＤＥＭＵＸ１１５の位置に配置すれば、送信機から伝送路を介して時分割多重信号を受信すると、光スイッチ２２Ａでは駆動回路２４Ａからの駆動信号に基づいて、入力された光時分割多重信号を構成する２系列の光信号について、２つの分離信号として出力することができる。
【０１０２】
なお、光スイッチ２２Ａから出力された２つの分離信号は図示しない識別部に出力されて、それぞれ、分離信号として識別される。
また、光ＤＥＭＵＸ２０Ａにおいては、動作点安定化制御回路２９Ａにより、上述の第１関連発明実施形態の場合と基本的に同様の動作点安定化制御が行なわれる。
即ち、光スイッチ２２Ａに供給される光時分割分離処理用の２つのクロック信号に、低周波発振器２３にて予め設定された所定の低周波信号ｆ０を重畳する。さらに、位相検出・バイアス供給回路２８においては、光スイッチ２２Ａによる時分割分離処理後の２つの分離信号のうちの一方の低周波信号ｆ０成分を、光分岐部２５，受光器２６及び帯域通過フィルタ２７を介して入力されるとともに、低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０を入力される。
【０１０３】
続いて、位相検出・バイアス供給回路２８では、上述の光スイッチ２２Ａによる時分割分離処理後の光信号における低周波信号ｆ０成分と低周波発振器２３からの低周波信号ｆ０との位相を比較し、その位相差に基づいた直流バイアス電圧を、光スイッチ２２Ａに対する駆動信号に重畳して供給する。これにより、光スイッチ２２Ａに供給されるクロック信号を、光スイッチ２２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御しているのである。
【０１０４】
このように、本発明の第３関連発明実施形態においても、時分割分離装置としての光ＤＥＭＵＸ２０Ａの動作点安定化制御回路において、動作点安定化制御を行なうことができるので、第１関連発明実施形態の場合と同様、光時分割多重信号について動作点ドリフトを補償しながら所望の光時分割分離処理を、充分な光出力強度を維持しながら行なうことができる利点がある。
【０１０５】
さらに、１×２マッハツェンダ型光スイッチを用いて光時分割分離装置を構成することにより、１×１マッハツェンダ型光スイッチを用いた装置構成よりも単純な装置構成とすることができ、装置を構成するためのコストを削減することができる利点もある。
（ｄ）第４関連発明実施形態の説明
図９は本発明の第４関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図であり、この図９に示す光時分割分離装置３１についても、前述の各関連発明実施形態の場合と同様に、前述の図３２の如き光時分割多重伝送システムにおける光送信機１０２からの光時分割多重信号について光時分割多重分離を行なう光受信機に適用することができる。
【０１０６】
ここで、第４関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置３１は、前述の第１関連発明実施形態におけるもの（図４の符号２０参照）と異なり、光時分割多重信号について時分割分離する光スイッチを２段に直列接続されて構成されている。
即ち、この図９に示す光時分割分離装置３１は、例えば入力された４×Ｂギガビット／秒（例えば４０Ｇｂ／ｓ）の光時分割多重信号を、Ｂギガビット／秒（例えば１０Ｇｂ／ｓ）の光信号に分離しうるものである。
【０１０７】
従って、上述の図３２に示す２系列の光時分割多重信号について分離する光受信機１０３に準じて、例えば図１０に示すように、第４関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置３１を光ＤＥＭＵＸ１２２−１〜１２２−４として適用することにより、４系列の光時分割多重信号について分離し識別する光受信機１２０を構成することもできる。
なお、この図１０において、１２１は受信された光時分割多重信号について４分岐する光分岐部、１２３−１〜１２３−４は各光ＤＥＭＵＸ１２２−１〜１２２−４からの分離信号について識別する識別部である。
【０１０８】
ところで、上述の光ＤＥＭＵＸ１２２−１〜１２２−４として適用された光時分割分離装置３１は、図９に示すように、受信光信号の光時分割分離処理用のクロック信号を発生するクロック信号発生部２１をそなえるとともに、２段に直列接続された光スイッチ３２−１，３２−２をそなえている。
ここで、第４関連発明実施形態にかかる各光スイッチ３２−１，３２−２においても、クロック信号発生部２１からのクロック信号に基づいて、光信号を時分割分離するものであり、１×１マッハツェンダ型光スイッチにより構成されている。
【０１０９】
さらに、この図９に示す光時分割分離装置３１においては、各スイッチ３２−１，３２−２毎に、低周波発振器３３−１，３３−２，駆動回路３４−１，３４−２，帯域通過フィルタ３７−１，３７−２及び位相検出・バイアス供給回路３８−１，３８−２をそなえるほか、光分岐部３５及び受光器３６をそなえて構成されている。
ここで、各低周波発振器３３−１，３３−２は、互いに異なる所定の低周波信号を発生するものである。例えば低周波発振器３３−１は低周波信号ｆ１を発生するもので、低周波発振器３３−２は低周波信号ｆ２を発生するものである。
【０１１０】
また、低周波重畳部としての駆動回路３４−１は、クロック信号発生部２１からのクロック信号に、低周波発振器３３−１からの所定の低周波信号ｆ１を重畳して光スイッチ３２−１に対するクロック信号として出力するものである。
さらに、低周波重畳部としての駆動回路３４−２は、クロック信号発生部２１からのクロック信号の（１／２）倍のクロック周波数を生成し、生成されたクロック信号に、低周波発振器３３−２からの所定の低周波信号ｆ２を重畳して光スイッチ３２−２に対するクロック信号として出力するものである。
【０１１１】
従って、光スイッチ３２−１においては、図１１に示すように、受信された光時分割多重信号ａ（４×Ｂギガビット／秒）について、駆動回路３４−１からのクロック信号ｂに基づいて時分割分離処理を施し、２×Ｂギガビット／秒の分離信号ｃとして出力するものである。なお、前述の第１関連発明実施形態の場合と同様に、この光スイッチ３２−１に動作点ドリフトが発生している場合には、分離信号ｃには低周波成分ｆ１が含まれるようになっている。
【０１１２】
同様に、光スイッチ３２−２は、光スイッチ３２−１から入力された２×Ｂギガビット／秒の光信号ｃについて、駆動回路３４−２からのクロック信号ｄに基づいて時分割分離処理を施し、Ｂギガビット／秒の光信号として出力するものである。この場合においては、光スイッチ３２−２に動作点ドリフトが発生している場合には、分離信号ｅには低周波成分ｆ２が含まれるようになっている。
【０１１３】
なお、上述の各光スイッチ３２−１，３２−２に対するクロック信号に重畳される低周波信号ｆ１，ｆ２は、互いに異なった周波数を有していることにより、各段の光スイッチ３２−１，３２−２における動作点ドリフトを検出するための低周波信号を、別の光スイッチにて重畳した低周波信号と区別して検出することができる。
換言すれば、最終段の光スイッチ３２−２からの送出光の中から、重畳される低周波信号の周波数（ｆ１，ｆ２）の違いで、各光スイッチ３２−１，３２−２での動作点ドリフトによって現れる低周波成分を分離して検出することができるのである。
【０１１４】
さらに、上述のクロック信号発生部２１においては、受信された光時分割多重信号からＰＬＬ(Phase Locked Loop) 等によりＢギガヘルツ及び２×Ｂギガヘルツのクロック信号を生成して、駆動回路３４−２及び駆動回路３４−１に対して出力する。
また、光分岐部３５は、最終段の光スイッチ３２−２から出力された光信号を２分岐するものであり、分岐された一方の光信号は後段の識別部１２３−１〜１２３−４に出力されるとともに、他方の光信号光信号は受光器３６に出力されるようになっている。
【０１１５】
受光器３６は、光分岐部３５からの分岐光信号について電気信号に変換するものであり、変換された電気信号は各帯域通過フィルタ３７−１，３７−２に出力されるようになっている。
さらに、帯域通過フィルタ３７−１は、最終段の光スイッチ３２−２から出力された光信号について電気信号に変換された信号から低周波信号ｆ１を検出するものであり、同様に、帯域通過フィルタ３７−２は、最終段の光スイッチ３２−２から出力された光信号について電気信号に変換された信号から低周波信号ｆ２を検出するものである。従って、上述の帯域通過フィルタ３７−１，３７−２は、低周波信号検出部として機能するようになっている。
【０１１６】
また、位相検出・バイアス供給回路３８−１は、低周波発振器３３−１からの低周波信号ｆ１の位相と帯域通過フィルタ３７−１にて検出された低周波信号ｆ１の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチ３２−１に対して印加するものである。
同様に、位相検出・バイアス供給回路３８−２は、低周波発振器３３−２からの低周波信号ｆ２の位相と帯域通過フィルタ３７−２にて検出された低周波信号ｆ２の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチ３２−２に対して印加するものである。
【０１１７】
換言すれば、上述の各位相検出・バイアス供給回路３８−１，３８−２は、バイアス電圧供給部として機能するようになっているが、詳細には前述の第１関連発明実施形態におけるもの（符号２８参照）と同様に、図５に示すような構成を有している。
従って、上述の光スイッチ３２−１，３２−２に対応して設けられた低周波発振器３３−１，３３−２，駆動回路３４−１，３４−２，帯域通過フィルタ３７−１，３７−２及び位相検出・バイアス供給回路３８−１，３８−２により、光スイッチ３２−１，３２−２に供給されるクロック信号を、光スイッチ３２−１，３２−２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御する動作点安定化制御回路が構成される。
【０１１８】
上述の構成により、本発明の第４関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置では、送信機から伝送路を介して例えば４系列の光信号が多重された時分割多重信号（４×Ｂギガビット／秒）を受信すると、光ＤＥＭＵＸ１２２−１〜１２２−４の位置に配置された各光時分割分離装置２０のクロック信号発生部２１においては、受信機にて受信された時分割多重信号から光スイッチ３２−１，３２−２において光時分割分離を行なうためのクロック信号を生成する。
【０１１９】
この場合においては、クロック信号発生部２１においては、光スイッチ３２−１にて時分割分離を行なうためのクロック信号として２×Ｂヘルツのクロック信号を生成する一方、光スイッチ３２−２にて時分割分離を行なうためのクロック信号としてＢヘルツのクロック信号を生成している。
さらに、駆動回路３４−１においては、クロック信号発生部２１からのクロック信号に低周波発振器３３−１からの低周波信号ｆ１を重畳して、これを光スイッチ３２−１における一つの電極に供給する。同様に、駆動回路３４−２においても、クロック信号発生部２１からのクロック信号に低周波発振器３３−２からの低周波信号ｆ２を重畳して、これを光スイッチ３２−２における一つの電極に供給する。
【０１２０】
ここで、光スイッチ３２−１においては、図１１に示すように、光分岐部１２１を介して入力された受信光信号としての光時分割多重信号ａ（４系列の信号を含む多重化信号）について、上述の駆動回路３４−１にて発生された光時分割分離処理用のクロック信号ｂにより変調することにより、分離信号ｃとして出力される。
同様に、光スイッチ３２−２においては、図１１に示すように、光スイッチ３２−１からの出力信号ｃについて、上述の駆動回路３４−２にて発生された光時分割分離処理用のクロック信号ｄにより変調することにより、４系列のうちのいずれかの系列の分離信号ｅとして出力される。
【０１２１】
各光スイッチ３２−１，３２−２においては、上述の低周波信号ｆ１，ｆ２の振幅変調による影響を受けた状態で分離信号ｃ，ｅが出力される。
即ち、前述の第１関連発明実施形態の場合と同様に〔図６の（Ｓ４）参照〕、光スイッチ３２−１（３２−２）が、温度変化や経時変化に伴なう動作点ドリフトが発生していない状態で、電極に対して駆動信号ｂ（ｄ）が印加されると、出力光信号には周波数２ｆ１（２ｆ２）の成分が含まれているが、ｆ１（ｆ２）の成分が含まれてない。
【０１２２】
また、光スイッチ３２−１（３２−２）において動作点ドリフトが発生した状態で、電極に対して駆動信号ｂ（ｄ）が印加されると、出力される光信号には、周波数ｆ１（ｆ２）の成分が含まれている。
光分岐部３５においては、光スイッチ３２−２からの出力光信号について分岐し、一方の分岐光信号を後段の識別部１２３−１〜１２３−４に出力する一方、他方の出力光信号については受光器３６にて電気信号に変換した後に帯域通過フィルタ３７−１，３７−２に出力される。
【０１２３】
帯域通過フィルタ３７−１においては、受光器３６にて電気信号に変換された信号に基づいて、光スイッチ３２−２からの出力光信号に含まれる周波数ｆ１成分を検出する。帯域通過フィルタ３７−１にて周波数ｆ１成分が検出された場合には光スイッチ３２−１において動作点ドリフトが発生している。
即ち、位相検出・バイアス供給回路３８−１においては、帯域通過フィルタ３７−１からの低周波信号ｆ１と低周波発振器３３−１からの低周波信号ｆ１の位相比較を行なう。これにより、光スイッチ３２−１の動作特性曲線上の動作点が一定位置となるような直流バイアス電圧を、光スイッチ３２−１の電極に対し、駆動回路３４−１からのクロック信号に重畳して出力する。
【０１２４】
同様に、帯域通過フィルタ３７−２においては、受光器３６にて電気信号に変換された信号に基づいて、光スイッチ３２−２からの出力光信号に含まれる周波数ｆ２の成分を検出する。帯域通過フィルタ３７−２にて周波数ｆ２の成分が検出された場合には光スイッチ３２−２において動作点ドリフトが発生している。  即ち、位相検出・バイアス供給回路３８−２においては、帯域通過フィルタ３７−２からの低周波信号ｆ２と低周波発振器３３−２からの低周波信号ｆ２の位相比較を行なう。これにより、光スイッチ３２−２の動作特性曲線上の動作点が一定位置となるような直流バイアス電圧を、光スイッチ３２−２の電極に対し、駆動回路３４−２からのクロック信号に重畳して出力する。
【０１２５】
従って、光スイッチ３２−１，３２−２においては、検出された動作点ドリフトに応じて駆動信号としてのクロック信号に直流バイアス電圧が印加されて、光スイッチ３２−１，３２−２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御される。
このように、本発明の第４関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置によれば、動作点安定化制御回路により、光スイッチ３２−１，３２−２の動作特性曲線上の動作点を安定化させるように制御することができるので、第１関連発明実施形態の場合と同様、光時分割多重信号について動作点ドリフトを補償しつつ、所望の光時分割分離処理を、充分な光出力強度を維持しながら行なうことができる利点があるほか、光スイッチ３２−１，３２−２に対応して設けられた帯域通過フィルタ３７−１，３７−２において、最終段の光スイッチ３２−２から出力された光信号から、低周波信号ｆ１，ｆ２を検出することができるので、出力光信号を分岐する分岐部３５及び分岐された光信号を電気信号に変換する受光器３６を、共用化させることができるので、光信号の分岐回数を減少させることにより、光分岐による損失を低減させることができる一方、回路の小型化を図るとともに、装置を構成するためのコスト削減に寄与することができる利点もある。
【０１２６】
なお、上述の第４関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置３１においては、１×１マッハツェンダ型光スイッチ３２−１，３２−２が２段に直列に接続されているが、本発明によれば、２段よりも多く多段に直列に接続してもよく、このようにすれば、４系列以上の信号が多重化された光時分割多重信号について分離する光受信機を、上述の図１０に示す光受信機に準じて構成することができる。
【０１２７】
この場合においては、各光スイッチ毎に設けられた低周波発振器は、互いに異なる低周波信号を発生するように構成され、さらに、各光スイッチ毎の帯域通過フィルタについても、上述の低周波発振器にて発生する周波数と同様の低周波信号を通過するように構成される。
さらに、この場合において、各光スイッチに入力される駆動クロック信号の周波数は、例えば上述のＰＬＬ等を適宜用いて生成された、前段の光スイッチの駆動クロック信号の半分の周波数を用いることができる。
【０１２８】
（ｅ）第５関連発明実施形態の説明
図１２は本発明の第５関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図であり、この図１２に示す光時分割分離装置４０についても、前述の各関連発明実施形態の場合と同様に、前述の図３２の如き光時分割多重伝送システムにおける光送信機１０２からの光時分割多重信号について光時分割多重分離を行なう光受信機に適用することができる。
【０１２９】
ここで、第５関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置４０は、前述の第４関連発明実施形態におけるものに比して、光スイッチとして１×１マッハツェンダ型でなく１×２マッハツェンダ型光スイッチを用いている点と、この１×２マッハツェンダ型光スイッチを３段に直列接続されるようになっている点が異なるが、前述の第４関連発明実施形態の場合と同様のクロック信号発生部２１をそなえている。
【０１３０】
即ち、光スイッチ４２−１の２つの出力端のうちの一方が光スイッチ４２−２の入力端に接続され、光スイッチ４２−２の２つの出力端のうちの一方が光スイッチ４２−３の入力端に接続されるとともに、光スイッチ４２−３の２つの出力端のうちの一方の光路が、光分岐部４５にて分岐されるようになっている。
また、各光スイッチ４２−１〜４２−３に対応して、前述の第４関連発明実施形態におけるものとほぼ同様の機能を有する低周波発振器４３−１〜４３−３，駆動回路４４−１〜４４−３，帯域通過フィルタ４７−１〜４７−３及び位相検出・バイアス供給回路４８−１〜４８−３が設けられており、これらの機能部により動作点安定化制御回路が構成されるようになっている。
【０１３１】
なお、各光スイッチ４２−１〜４２−３毎に設けられた低周波発振器４３−１〜４３−３は、互いに異なる低周波信号ｆ１〜ｆ３を発生するように構成され、各光スイッチ４２−１〜４２−３毎の帯域通過フィルタ４７−１〜４７−３についても、上述の低周波発振器４３−１〜４３−３にて発生する周波数と同様の低周波信号を通過するように構成される。
【０１３２】
従って、各帯域通過フィルタ４７−１〜４７−３において、低周波信号ｆ１〜ｆ３の成分が最終段の光スイッチ４２−３からの出力光信号に含まれていることを検出すると、各光スイッチ４２−１〜４２−３にて動作点ドリフトが発生しているので、位相検出バイアス供給回路４８−１〜４８−３においては、それぞれの光スイッチ４２−１〜４２−３の動作特性曲線上の動作点が一定位置となるような直流バイアスが供給されるようになっている。
【０１３３】
上述の構成により、本発明の第５関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置４０では、クロック信号発生部２１において、受信された光時分割多重信号から光スイッチ４２−１〜４２−３において光時分割分離を行なうためのクロック信号を生成し、各駆動回路４４−１〜４４−３においては、クロック信号発生部２１からのクロック信号に所定の低周波信号ｆ１〜ｆ３を重畳して出力する。
【０１３４】
光スイッチ４２−１においては、図１３に示すように、入力された受信光信号としての光時分割多重信号ａ（例えば４×Ｂギガビット／秒）について、駆動回路４４−１にて発生された光時分割分離処理用のクロック信号ｂ（例えばＢギガヘルツ）により変調することにより、光時分割多重信号ａを分離し、分離信号ｃ，ｄとして出力する。
即ち、上述のクロック信号ｂに基づいて分離された分離信号ｄ（３×Ｂギガギット／秒）は、一方の出力端から光スイッチ４２−２に入力される一方、残りの分離信号ｃ（Ｂギガビット／秒）については、図示しない後段の識別部にて識別することができる。
【０１３５】
同様に、光スイッチ４２−２においては、光スイッチ４２−１からの出力信号ｄを入力されて、上述の駆動回路４４−２にて発生された光時分割分離処理用のクロック信号ｅにより変調することにより、分離信号ｄを分離信号ｆ，ｇにさらに分離して２出力する。
この場合においては、上述のクロック信号ｅに基づいて分離された分離信号ｇ（２×Ｂギガギット／秒）は、一方の出力端から光スイッチ４２−３に入力される一方、残りの分離信号ｆ（Ｂギガビット／秒）については、図示しない後段の識別部にて識別することができる。
【０１３６】
さらに、光スイッチ４２−３においては、光スイッチ４２−２からの出力信号ｇを入力されて、上述の駆動回路４４−３にて発生された光時分割分離処理用のクロック信号ｈにより変調することにより、分離信号ｇを分離信号ｉ，ｊにさらに分離して２出力する。
即ち、上述のクロック信号ｈに基づいて分離された分離信号ｊ（Ｂギガギット／秒）は、後段の分岐部４５にて２分岐される一方、残りの分離信号ｉ（Ｂギガビット／秒）については、図示しない後段の識別部にて識別することができる。  従って、３個の光スイッチ４２−１〜４２−３に与える駆動信号を、ゲート幅が入力光信号のタイムスロットＴと同じで、位相間隔が１タイムスロットＴずつずれたパルス信号とすることにより、入力光信号を４ビットおきに別々の出力に取り出すことができるのである。
【０１３７】
ところで、光スイッチ４２−３においては、駆動回路４４−１〜４４−３にてクロック信号に重畳された低周波信号ｆ１〜ｆ３による影響を受けた状態で分離信号ｉ，ｊが出力される。
即ち、光スイッチ４２−１〜４２−３の全てが、温度変化や経時変化に伴なう動作点ドリフトが発生していない状態で、低周波信号ｆ１，ｆ２，ｆ３の重畳された駆動信号ｂ，ｅ，ｈが電極に印加されると、出力光信号には周波数２ｆ１，２ｆ２及び２ｆ３の成分が含まれるが、周波数ｆ１，ｆ２又はｆ３の成分は含まれない。
【０１３８】
また、光スイッチ４２−１〜４２−３のいずれかにおいて動作点ドリフトが発生した状態で、電極に対して駆動信号ｂ，ｅ，ｈが印加されると、出力される光信号には、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３のうちのいずれかの成分が含まれている。
光分岐部４５においては、最終段の光スイッチ４２−３からの出力光信号について分岐し、分岐された出力光信号は受光器４６にて電気信号に変換される。
【０１３９】
帯域通過フィルタ４７−１においては、受光器４６にて電気信号に変換された信号に基づいて、光スイッチ４２−３からの出力光信号に含まれる周波数ｆ１成分を検出する。帯域通過フィルタ４７−１にて周波数ｆ１成分が検出された場合には光スイッチ４２−１において動作点ドリフトが発生している。
この場合においては、位相検出・バイアス供給回路４８−１では、帯域通過フィルタ４７−１からの低周波信号ｆ１と低周波発振器４４−１からの低周波信号ｆ１との位相比較を行なった結果に基づき、光スイッチ４２−１の動作特性曲線上の動作点が一定位置となるような直流バイアス電圧を、光スイッチ４２−１の電極に対し、駆動回路４４−１からのクロック信号に重畳して出力する。
【０１４０】
同様に、帯域通過フィルタ４７−２においては、受光器４６にて電気信号に変換された信号に基づいて、光スイッチ４２−２からの出力光信号に含まれる周波数ｆ２成分を検出する。帯域通過フィルタ４７−２にて周波数ｆ２成分が検出された場合には光スイッチ４２−２において動作点ドリフトが発生している。
即ち、位相検出・バイアス供給回路４８−２においては、帯域通過フィルタ４７−２からの低周波信号ｆ２と低周波発振器４４−２からの低周波信号ｆ２との位相比較の結果に基づいて、光スイッチ４２−２の動作特性曲線上の動作点が一定位置となるような直流バイアス電圧を、光スイッチ４２−２の電極に対し、駆動回路４４−２からのクロック信号に重畳して出力する。
【０１４１】
さらに、帯域通過フィルタ４７−３においては、受光器４６にて電気信号に変換された信号に基づいて、光スイッチ４２−３からの出力光信号に含まれる周波数ｆ３成分を検出する。帯域通過フィルタ４７−３にて周波数ｆ３成分が検出された場合には光スイッチ４２−３において動作点ドリフトが発生している。
即ち、位相検出・バイアス供給回路４８−３においては、帯域通過フィルタ４７−３からの低周波信号ｆ３と低周波発振器４４−３からの低周波信号ｆ３との位相比較結果に基づいて、光スイッチ４２−３の動作特性曲線上の動作点が一定位置となるような直流バイアス電圧を、光スイッチ４２−３の電極に対し、駆動回路４４−３からのクロック信号に重畳して出力する。
【０１４２】
これにより、光スイッチ４２−１〜４２−３においては、検出された動作点ドリフトに応じて駆動信号としてのクロック信号に直流バイアス電圧が印加されて、光スイッチ４２−１〜４２−３の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御される。
このように、本発明の第５関連発明実施形態においても、光スイッチ４２−１〜４２−３の動作特性曲線上の動作点を安定化させるように制御することができるので、第１関連発明実施形態の場合と同様、光時分割多重信号について動作点ドリフトを補償しつつ、所望の光時分割分離処理を充分な光出力強度を維持しながら行なうことができる利点がある。
【０１４３】
さらに、出力光信号を分岐する分岐部４５及び分岐された光信号を電気信号に変換する受光器４６を、各光スイッチ４２−１〜４２−３の動作点ドリフトを補償するための構成要素として共用化させることができるので、回路の小型化を図るとともに、装置を構成するためのコスト削減に寄与することができる利点もある。
なお、本発明の第５関連発明実施形態においても、前述の第４関連発明実施形態の場合と同様に、直列接続される１×２マッハツェンダ型光スイッチの段数について、任意に設定することができる。
【０１４４】
（ｆ）第６関連発明実施形態の説明
図１４は本発明の第６関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置であり、この図１４に示す光時分割分離装置５０についても、前述の各関連発明実施形態の場合と同様に、前述の図３２の如き光時分割多重伝送システムにおける光送信機１０２からの光時分割多重信号について光時分割多重分離を行なう光受信機に適用することができる。
【０１４５】
ここで、第６関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置５０は、前述の第５関連発明実施形態におけるもの（符号４０参照）と同様のクロック信号発生部２１をそなえるとともに、光スイッチとして１×２マッハツェンダ型光スイッチを用いているが、初段の光スイッチ５２−１から出力された２つの分離信号のそれぞれを分離する光スイッチ５２−２，５２−３をそなえている点が異なる。
【０１４６】
即ち、この図１４に示す光時分割分離装置５０においては、光スイッチ５２−１の２つの出力端のうちの一方が光スイッチ５２−２の入力端に接続される一方、光スイッチ５２−１の２つの出力端のうちの他方が光スイッチ５２−３の入力端に接続されている。
また、第６関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置５０においても、各光スイッチ５２−１〜５２−３に対応して、前述の第５関連発明実施形態におけるものと基本的に同様の低周波発振器５３−１〜５３−３，駆動回路５４−１〜５４−３，帯域通過フィルタ５７−１〜５７−３及び位相検出・バイアス供給回路５８−１〜５８−３をそなえている。
【０１４７】
即ち、各駆動回路５４−１〜５４−３においては、クロック信号発生部２１からのクロック信号に、低周波発振器５３−１〜５３−３からの所望の低周波信号ｆ１，ｆ２を重畳することにより、各光スイッチ５２−１〜５２−３に対する駆動信号として出力するものである。
ここで、初段の光スイッチ５２−１へのクロック信号に対して重畳する低周波信号の周波数ｆ１と、後段の光スイッチ５２−２，５２−３へのクロック信号に対して重畳する低周波信号の周波数ｆ２とが、互いに異なるように設定されており、これにより、各段の光スイッチ５２−１〜５２−３における動作点ドリフトを検出するための低周波信号を、他の光スイッチにて重畳した低周波信号と区別して検出することができる。
【０１４８】
また、光スイッチ５２−２の２つの出力端のうちの一方の出力端は、前述の第５関連発明実施形態におけるもの（符号４５，４６参照）と同様の分岐部５５−１及び受光器５６−１をそなえている。即ち、これらの分岐部５５−１及び受光器５６−１は、各光スイッチ５２−１，５２−２の動作点ドリフトを補償するための構成要素として共用化させている。
【０１４９】
即ち、帯域通過フィルタ５７−１においては、受光器５６−１にて電気信号に変換された光スイッチ５２−２からの分離信号に含まれる低周波信号ｆ１の成分を検出するとともに、帯域通過フィルタ５７−２においては、光スイッチ５２−２からの分離信号に含まれる低周波信号ｆ２の成分を検出するようになっている。
これにより、位相検出・バイアス供給回路５８−１，５８−２においては、帯域通過フィルタ５７−１，５７−２からの低周波信号ｆ１，ｆ２の検出情報に基づいて、各光スイッチ５２−１，５２−２における動作点ドリフトを補償するための直流バイアス電圧を供給することができるのである。
【０１５０】
さらに、光スイッチ５２−３の２つの出力端のうちの一方の光路には、光スイッチ５２−３における動作点ドリフトを補償するための独立したフィードバック系を構成する光分岐部５５−２及び受光器５６−２をそなえている。
即ち、帯域通過フィルタ５７−３は、受光器５６−２にて電気信号に変換された光スイッチ５２−３からの分離信号に含まれる低周波信号ｆ２の成分を検出する一方、位相検出・バイアス供給回路５８−３においては、帯域通過フィルタ５７−３からの低周波信号ｆ２の検出情報に基づいて、光スイッチ５２−３における動作点ドリフトを補償するための直流バイアス電圧を供給するようになっているのである。
【０１５１】
上述の構成により、本発明の第６関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置５０においても、前述の第５関連発明実施形態の場合と同様に、クロック信号発生部２１において、受信された光時分割多重信号から光スイッチ５２−１〜５２−３において光時分割分離を行なうためのクロック信号を生成するとともに、各駆動回路５４−１〜５４−３において、クロック信号発生部２１からのクロック信号に所定の低周波信号ｆ１，ｆ２を重畳して出力する。
【０１５２】
光スイッチ５２−１においては、入力された受信光信号としての光時分割多重信号（例えば４×Ｂギガビット／秒）について、駆動回路５４−１にて発生された光時分割分離処理用のクロック信号ｂ（例えば２×Ｂギガヘルツ）により変調することにより、光時分割多重信号を分離し、２つの分離信号（例えば２×Ｂギガビット／秒）として出力する。
また、光スイッチ５２−１の一方の出力端から出力された分離信号は光スイッチ５２−２に入力されて、この光スイッチ５２−２においてさらに２つの分離信号（例えばＢギガビット／秒）に分離して出力する。同様に、光スイッチ５２−１の他方の出力端から出力された分離信号は光スイッチ５２−３に入力されて、この光スイッチ５２−３においてさらに２つの分離信号（例えばＢギガビット／秒）に分離して出力する。
【０１５３】
なお、光分岐部５５−１においては、最終段の光スイッチ５２−２からの出力光信号について分岐し、分岐された出力光信号は受光器５６−１にて電気信号に変換される。また、光分岐部５５−２においては、光スイッチ５２−３からの出力光信号について分岐し、分岐された出力光信号は受光器５６−２にて電気信号に変換される。
ところで、光スイッチ５２−２，５２−３においては、駆動回路５４−１〜５４−３にてクロック信号に重畳された低周波信号ｆ１，ｆ２による影響を受けた状態で分離信号が出力されている。
【０１５４】
即ち、光スイッチ５２−２においては、光スイッチ５２−１，５２−２のいずれもが、温度変化や経時変化に伴なう動作点ドリフトが発生していない状態で、低周波信号ｆ１，ｆ２の重畳された駆動信号が電極に印加されると、出力光信号には周波数２ｆ１及び２ｆ２の成分が含まれているが、周波数ｆ１又はｆ２の成分は含まれない。
また、光スイッチ５２−１，５２−２のいずれかにおいて動作点ドリフトが発生した状態で、低周波信号ｆ１，ｆ２の重畳された駆動信号が電極に印加されると、出力される光信号には、周波数ｆ１，ｆ２のうちのいずれかの成分が含まれていることになる。
【０１５５】
帯域通過フィルタ５７−１においては、受光器５６−１にて電気信号に変換された信号に基づいて、光スイッチ５２−３からの出力光信号に含まれる周波数ｆ１成分を検出する。
ここで、光スイッチ５２−１において動作点ドリフトが発生している場合には、位相検出・バイアス供給回路５８−１において、帯域通過フィルタ５７−１にて検出された低周波信号ｆ１と低周波発振器５４−１からの低周波信号ｆ１との位相差に基づき、光スイッチ５２−１の動作特性曲線上の動作点が一定位置となるような直流バイアス電圧を、光スイッチ５２−１の電極に対し、駆動回路５４−１からのクロック信号に重畳して出力する。
【０１５６】
同様に、帯域通過フィルタ５７−２においては、受光器５６−１にて電気信号に変換された信号に基づいて、光スイッチ４２−２からの出力光信号に含まれる周波数ｆ２成分を検出する。
ここで、光スイッチ５２−２において動作点ドリフトが発生している場合には、位相検出・バイアス供給回路５８−２において、帯域通過フィルタ５７−２にて検出された低周波信号ｆ２と低周波発振器５４−２からの低周波信号ｆ２との位相比較結果（位相差）に基づいて、光スイッチ５２−２の動作特性曲線上の動作点が一定位置となるような直流バイアス電圧を、光スイッチ５２−２の電極に対し、駆動回路５４−２からのクロック信号に重畳して出力する。
【０１５７】
さらに、帯域通過フィルタ５７−３においては、受光器５６−２にて電気信号に変換された信号に基づいて、光スイッチ５２−３からの出力光信号に含まれる周波数ｆ２成分を検出する。
ここで、光スイッチ４２−３において動作点ドリフトが発生している場合には、帯域通過フィルタ５７−３にて検出された低周波信号ｆ２と低周波発振器５４−３からの低周波信号ｆ２との位相比較結果に基づいて、光スイッチ５２−３の動作特性曲線上の動作点が一定位置となるような直流バイアス電圧を、光スイッチ５２−３の電極に対し、駆動回路５４−３からのクロック信号に重畳して出力する。
【０１５８】
これにより、光スイッチ５２−１〜５２−３においては、検出された動作点ドリフトに応じて、駆動信号としてのクロック信号に直流バイアス電圧が印加されて、光スイッチ５２−１〜５２−３の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御される。
このように、本発明の第６関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置においても、光スイッチ５２−１〜５２−３の動作特性曲線上の動作点を安定化させるように制御することができるので、第１関連発明実施形態の場合と同様、光時分割多重信号について動作点ドリフトを補償しつつ、所望の光時分割分離処理を充分な光出力強度を維持しながら行なうことができる利点がある。
【０１５９】
さらに、出力光信号を分岐する分岐部５５−１及び分岐された光信号を電気信号に変換する受光器５６−１を、各光スイッチ５２−１，５２−２の動作点ドリフトを補償するための構成要素として共用化させることができるので、回路の分岐回数を減少させることができ、回路の小型化や装置を構成するためのコスト削減に寄与することができる利点もある。
【０１６０】
なお、本発明の第６関連発明実施形態においても、前述の第４，第５関連発明実施形態の場合と同様に、直列接続される１×２マッハツェンダ型光スイッチの段数については、任意に設定することができる。
（ｇ）第７関連発明実施形態の説明
図１５は本発明の第７関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図であり、この図１５に示す光時分割分離装置６０についても、前述の各関連発明実施形態の場合と同様に、前述の図３２の如き光時分割多重伝送システムにおける光送信機１０２からの光時分割多重信号について光時分割多重分離を行なう光受信機に適用することができる。
【０１６１】
ここで、第７関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置６０は、前述の第５関連発明実施形態の場合と同様に、３つの１×２マッハツェンダ型光スイッチ６２−１〜６２−３が３段に直列接続されている点は同様であるが、各光スイッチ６２−１〜６２−３における動作点ドリフトの補償制御を、時間的に切り替えて行なうようになっている点が異なる。
【０１６２】
さらに、この図１５に示す光時分割分離装置６０においても、前述の第５関連発明実施形態におけるもの（符号２１，４４−１〜４４−３，４５，４６）と同様のクロック信号発生部２１，駆動回路６４−１〜６４−３，光分岐部６５及び受光器６６をそなえており、その詳細な説明は省略する。
また、６３は予め設定された所定の低周波信号ｆ０を発生する低周波発振器であり、６７は最終段の光スイッチ６２−３から出力された光信号から低周波信号ｆ０を検出する低周波信号検出部としての帯域通過フィルタである。
【０１６３】
さらに、６８Ａは位相差検出部としての位相検出回路であり、この位相検出回路６８Ａは、低周波発振器６３からの低周波信号ｆ０の位相と帯域通過フィルタ６７にて検出された低周波信号ｆ０の位相との差を検出するものであり、例えば前述の図５に示す反転・全波整流部２８ａにより構成することができる。
また、６１−１は第１切替スイッチであり、この第１切替スイッチ６１−１は、周期１／Ｆ０のタイミングパルスを発生する発振回路７０からの切替制御に基づいて、低周波発振器６３からの低周波信号ｆ０を、各段の駆動回路６４−１〜６４−３のいずれかに対して選択的に切り替えて出力するものである。
【０１６４】
さらに、６１−２は第２切替スイッチであり、この第２切替スイッチ６１−２についても、発振回路７０からの周期１／Ｆ０のタイミングパルスによる切替制御に基づいて、位相検出・バイアス電圧供給回路６８Ａからのバイアス電圧を、光スイッチ６２−１〜６２−３のいずれかにおける動作点補償用のバイアス電圧として選択的に切り替えて出力するものである。
【０１６５】
また、６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３はバイアス電圧保持部としてのバイアス保持回路であり、これらのバイアス保持回路６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３は、各段の光スイッチ６２−１〜６２−３毎に設けられ、位相検出・バイアス電圧供給回路６８Ａからのバイアス電圧情報を一旦保持しておくものであり、詳細には、図１６に示すように、積分回路６９ａ及びボルテージフォロワ６９ｂをそなえて構成されている。
【０１６６】
この場合においては、各バイアス電圧保持部６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３を構成する積分回路６９ａは、前述の図５に示すローパスフィルタ２８ｂとしての機能を有するものであり、位相検出・バイアス供給回路６８Ａからの位相比較結果情報からローパスフィルタ処理を施して、直流成分を抽出するようになっている。
ここで、この図１６に示す積分回路６９ａは、ＯＰアンプ６９ａ−１，コンデンサ６９ａ−２，抵抗６９ａ−３，６９ａ−４をそなえるとともに、ＯＰアンプ６９ａ−１，コンデンサ６９ａ−２，抵抗６９ａ−３の導通状態をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチ６９ａ−５〜６９ａ−７をそなえて構成されている。
【０１６７】
また、各スイッチ６９ａ−５〜６９ａ−７は、発振回路７０からの切替信号Ｃ１〜Ｃ３に基づいて互いに同期してＯＮ／ＯＦＦ制御されるようになっており、特に、これらのスイッチ６９ａ−５〜６９ａ−７がＯＮ状態の場合には、位相検出回路６８Ａからの位相差検出情報に基づいた直流バイアス電圧を出力できるようになっており、ＯＦＦ状態の場合には、スイッチＯＮからＯＦＦとなった時の電荷を、コンデンサ６９ａ−２にて蓄えておくことができる。これにより、スイッチＯＦＦとなる直前の電圧を直流バイアス電圧として出力できるようになっている。
【０１６８】
換言すれば、バイアス保持回路６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３に上述の切替信号Ｃ１〜Ｃ３が入力されない場合においては、バイアス保持回路６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３は保持されている直流バイアス電圧情報を出力しうる状態となっており、切替信号Ｃ１〜Ｃ３が入力されると、バイアス電圧保持回路６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３にて保持されているバイアス電圧情報を位相検出・バイアス供給回路６８Ａからのバイアス電圧情報に更新するようになっている。
【０１６９】
また、ボルテージフォロワ６９ｂは、積分回路６９ａの出力端と各光スイッチ６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３との間に電流が流れないようにするためのものであり、抵抗６９ｂ−１及びＯＰアンプ６９ｂ−２をそなえて構成されている。
さらに、上述の発振回路７０は、例えばマルチバイブレータ及びアナログスイッチ等により構成される一方、第１スイッチ６１−１，第２スイッチ６１−２に対して供給する周期１／Ｆ０のタイミングパルス及び各バイアス保持回路６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３に出力される切替信号Ｃ１〜Ｃ３を、いずれも同期して出力するようになっている。
【０１７０】
なお、上述の発振回路７０にて発生する動作点安定化制御の切替周期１／Ｆ０としては、制御の時定数よりも充分長い範囲でなるべく短く設定される。
換言すれば、発振器７０からのタイミングパルスにより、低周波発振器６３と駆動回路６４−１とが導通するように第１スイッチ６１−１が制御され、位相検出回路６８Ａとバイアス保持回路６８Ｂ−１とが導通するように第２スイッチ６１−２が制御されている場合には、切替信号Ｃ１により、バイアス保持回路６８Ｂ−１のスイッチ６９ａ−５〜６９ａ−７がＯＮとなるようにしているが、このとき、切替信号Ｃ２，Ｃ３により、対応する積分回路６９ａのスイッチ６９ａ−５〜６９ａ−７をＯＦＦとするようになっている。
【０１７１】
これにより、３つの駆動回路６４−１〜６４−３のうちのいずれかの駆動回路６４−ｋ（ｋ；１，２又は３のいずれか）に対して低周波発振器６３からの低周波信号ｆ０が重畳される一方、位相回路６８Ａからの直流バイアス電圧によりバイアス保持回路６８Ｂ−ｋにて保持される情報を更新するようになっている。
換言すれば、上述の複数の光スイッチ６２−１〜６２−３の動作点補償を行うための直流バイアス電圧の生成を、各光スイッチ６２−１〜６２−３間で１／Ｆ０の時間間隔で順に切り替えて行なうことができるようになっている。
【０１７２】
また、各光スイッチ６２−１〜６２−３において動作点補償を行なうためのフィードバック系の構成要素として、光分岐部６５，受光器６６，帯域通過フィルタ６７，位相検出回路６８Ａ及び低周波発振器６３を共用化することができるようになっている。
上述の構成により、本発明の第７関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置６０では前述の第５関連発明実施形態の場合と同様に、クロック信号発生部２１にて発生されたクロック信号に基づいて、受信された光時分割多重信号を各光スイッチ６２−１〜６２−３にて分離して出力している。
【０１７３】
また、発振回路７０では、第１切替スイッチ６１−１，第２切替スイッチ６１−２に対して互いに同期したタイミングパルスを出力するとともに、いずれかのバイアス保持回路６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３に対して切替信号Ｃ１〜Ｃ３を出力することにより、上述の複数の光スイッチ６２−１〜６２−３の動作点補償を行うための直流バイアス電圧の生成を、各光スイッチ６２−１〜６２−３間で順に１／Ｆ０の時間間隔で切り替えて行なっている。
【０１７４】
このように、本発明の第７関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置によれば、複数の光スイッチ６２−１〜６２−３のいずれかに供給されるクロック信号の動作点を、当該光スイッチ６２−１〜６２−３の動作特性に対して一定位置とする制御を時間的に切り替えて行なうべく、上記の第１切替スイッチ６１−１及び第２切替スイッチ６１−２の切替を制御するとともに、バイアス保持回路６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３にて保持しておくバイアス電圧情報の更新を制御しているので、各光スイッチ６２−１〜６２−３において動作点補償を行なうためのフィードバック系の構成要素を共用化させることができ、光の分岐回数を減少させることができるので、回路の小型化を図ることができる利点がある。
【０１７５】
（ｈ）第８関連発明実施形態の説明
図１７は本発明の第８関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図であり、この図１７に示す光時分割分離装置８０についても、前述の各関連発明実施形態の場合と同様に、前述の図３２の如き光時分割多重伝送システムにおける光送信機１０２からの光時分割多重信号について光時分割多重分離を行なう光受信機に適用することができる。
【０１７６】
ここで、第８関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置８０は、前述の各関連発明実施形態におけるものに比して、入力された光時分割多重信号が波長多重されているものである場合に、これを波長分離した後に時分割分離処理を施すようになっている点が異なり、動作点安定化制御の態様については、基本的に同様である。
このため、第８関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置８０は、図１７に示すように、クロック信号発生部２１−１，２１−２，波長分離部７１，光スイッチ７２−１，７２−２，低周波発振器７３−１，７３−２，駆動回路７４−１，７４−２，光分岐部７５，受光器７６，帯域通過フィルタ７７−１，７７−２及び位相検出・バイアス供給回路７８−１，７８−２及び光合波部７９をそなえて構成されている。
【０１７７】
ここで、波長分離部７１は、入力された受信光信号（波長多重された光時分割多重信号）について、波長分離処理を施すものであり（図１７に示すものにおいては２つの光信号に分離するようになっている）、第１光分離部としての機能を有している。
また、各クロック信号発生部２１−１，２１−２は、波長分離部７１にて２波長に分離されたそれぞれの光信号に基づいて、後段の光スイッチ７２−１，７２−２における時分割分離処理を施すためのクロック信号を発生するものである。
さらに、各低周波発振器７３−１，７３−２は、互いに異なる所定の低周波信号を発生するものである。例えば低周波発振器７３−１は低周波信号ｆ１を発生するもので、低周波発振器７３−２は低周波信号ｆ２を発生するものである。
【０１７８】
また、低周波重畳部としての駆動回路７４−１は、クロック信号発生部２１−１からのクロック信号に、低周波発振器７３−１からの所定の低周波信号ｆ１を重畳して光スイッチ７２−１に対するクロック信号として出力するものである。
さらに、低周波重畳部としての駆動回路７４−２は、クロック信号発生部２１−２からのクロック信号に、低周波発振器７３−２からの所定の低周波信号ｆ２を重畳して光スイッチ７２−２に対するクロック信号として出力するものである。
【０１７９】
従って、光スイッチ７２−１においては、波長分離部７１にて波長分離された一方の光時分割多重信号について、駆動回路７４−１からのクロック信号に基づいて時分割分離処理を施し、分離信号として出力するものである。なお、前述の第１関連発明実施形態の場合と同様に、この光スイッチ７２−１に動作点ドリフトが発生している場合には、分離信号には低周波成分ｆ１が含まれるようになっている。
【０１８０】
同様に、光スイッチ７２−２は、波長分離部７１にて波長分離された他方の光時分割多重信号について、駆動回路７４−２からのクロック信号に基づいて時分割分離処理を施し、分離信号として出力するものである。この場合においては、光スイッチ７２−２に動作点ドリフトが発生している場合には、分離信号には低周波成分ｆ２が含まれるようになっている。
【０１８１】
さらに、光合波部７９は、光スイッチ７２−１，７２−２にて時分割分離された光信号を合波するものであり、光分岐部７５は、光合波部７９から出力された光信号を２分岐するものである。
また、受光器７６は、光分岐部７５からの分岐光信号について電気信号に変換するものであり、変換された電気信号は各帯域通過フィルタ７７−１，７７−２に出力されるようになっている。
【０１８２】
さらに、帯域通過フィルタ７７−１は、光合波部７９から出力された光信号について電気信号に変換された信号から低周波信号ｆ１を検出するものであり、同様に、帯域通過フィルタ７７−２は、光合波部７９から出力された光信号について電気信号に変換された信号から低周波信号ｆ２を検出するものである。従って、上述の帯域通過フィルタ７７−１，７７−２は、低周波信号検出部として機能するようになっている。
【０１８３】
なお、上述の各光スイッチ７２−１，７２−２に対するクロック信号に重畳される低周波信号ｆ１，ｆ２は、互いに異なった周波数を有していることにより、各段の光スイッチ７２−１，７２−２における動作点ドリフトを検出するための低周波信号を、多重後の光信号のみを用いて、別の光スイッチにて重畳した低周波信号と区別し一括して検出することができる。
【０１８４】
また、位相検出・バイアス供給回路７８−１は、低周波発振器７３−１からの低周波信号ｆ１の位相と帯域通過フィルタ７７−１にて検出された低周波信号ｆ１の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチ７２−１に対して印加するものである。
同様に、位相検出・バイアス供給回路７８−２は、低周波発振器７３−２からの低周波信号ｆ２の位相と帯域通過フィルタ７７−２にて検出された低周波信号ｆ２の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチ７２−２に対して印加するものである。
【０１８５】
換言すれば、上述の各位相検出・バイアス供給回路７８−１，７８−２は、バイアス電圧供給部として機能するようになっているが、詳細には前述の第１関連発明実施形態におけるもの（符号２８参照）と同様に、図５に示すような構成を有している。
従って、上述の光スイッチ７２−１，７２−２に対応して設けられた低周波発振器７３−１，７３−２，駆動回路７４−１，７４−２，帯域通過フィルタ７７−１，７７−２及び位相検出・バイアス供給回路７８−１，７８−２により、各光スイッチ７２−１，７２−２のそれぞれに供給される光時分割分離処理用のクロック信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、各光スイッチ７２−１，７２−２による時分割分離処理後の光信号における低周波信号成分ｆ１，ｆ２と、低周波発振器７３−１，７３−２からの低周波信号ｆ１，ｆ２の成分との位相差に基づいて、各光スイッチ７２−１，７２−２に供給されるクロック信号を、各光スイッチ７２−１，７２−２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御する動作点安定化制御回路が構成される。
【０１８６】
上述の構成により、本発明の第８関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置では、波長分離部７１において、入力された受信光信号（波長多重された光時分割多重信号）について、波長分離処理を施す。
また、各光スイッチ７２−１，７２−２においては、波長分離部７１にて２つに波長分離された光時分割多重信号について、クロック信号発生部２１−１，２１−２にて発生されたそれぞれのクロック信号に基づいて、前述の各関連発明実施形態の場合と同様の光時分割分離処理が施された後に、光合波部７９にて合波されたのち、光分岐部７５及び受光器７６を介して電気信号として帯域通過フィルタ７７−１，７７−２に出力される。
【０１８７】
帯域通過フィルタ７７−１においては、受光器７６からの出力光信号に含まれる周波数ｆ１成分を検出する。帯域通過フィルタ７７−１にて周波数ｆ１成分が検出された場合には動作点ドリフトが発生しており、位相検出・バイアス供給回路７８−１においては、帯域通過フィルタ７７−１からの低周波信号ｆ１と低周波発振器７３−１からの低周波信号ｆ１の位相比較を行なうことにより、動作点ドリフトを検出する。
【０１８８】
さらに、位相検出・バイアス供給回路７８−１においては、この動作点ドリフトの量に基づく直流バイアス電圧を生成して、光スイッチ７２−１に対し、駆動回路７４−１からのクロック信号に重畳して出力する。
同様に、帯域通過フィルタ７７−２においては、受光器７６からの出力光信号に含まれる周波数ｆ２成分を検出する。帯域通過フィルタ７７−２にて周波数ｆ２成分が検出された場合には動作点ドリフトが発生しており、位相検出・バイアス供給回路７８−２においては、帯域通過フィルタ７７−２からの低周波信号ｆ２と低周波発振器７３−２からの低周波信号ｆ２の位相比較を行なうことにより、動作点ドリフトを検出する。
【０１８９】
さらに、位相検出・バイアス供給回路７８−２においては、この動作点ドリフトの量に基づく直流バイアス電圧を生成して、光スイッチ７２−２に対し、駆動回路７４−２からのクロック信号に重畳して出力する。
これにより、各光スイッチ７２−１，７２−２においては、検出された動作点ドリフトに応じて駆動信号としてのクロック信号に直流バイアス電圧が印加されて、光スイッチ７２−１，７２−２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御される。
【０１９０】
このように、本発明の第８関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置によれば、クロック信号発生部２１−１，２１−２，波長分離部７１，光スイッチ７２−１，７２−２及び光合波部７９とを有し、各光スイッチ７２−１，７２−２のそれぞれに供給される光時分割分離処理用のクロック信号に、予め設定された互いに異なる所定の低周波信号ｆ１，ｆ２を重畳するとともに、各光スイッチ７２−１，７２−２による時分割分離処理後の光信号における低周波信号成分ｆ１，ｆ２と、低周波発振器７３−１，７３−２からの低周波信号ｆ１，ｆ２の成分との位相差に基づいて、各光スイッチ７２−１，７２−２に供給されるクロック信号を、各光スイッチ７２−１，７２−２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御することができるので、波長多重処理の施された光時分割多重信号についても光時分割分離処理を行なう光時分割分離装置を構成することができるほか、各光スイッチ７２−１，７２−２において動作点補償を行なうためのフィードバック系の構成要素を共用化させることができ、光の分岐回数を減少させることができるので、回路の小型化や装置を構成するためのコスト削減を図ることができる利点がある。
【０１９１】
なお、上述の第８関連発明実施形態においては、各光スイッチ７２−１，７２−２における動作点ドリフトの補償制御を、重畳する低周波信号の周波数を別々のものｆ１，ｆ２を用いることにより実現しているが、これに限定されず、前述の第７関連発明実施形態の場合と同様に、重畳する低周波信号を同一のものｆ０を用いながら、時間的に切り替えて行なうこともできる。
【０１９２】
この場合においては、図１８に示す光時分割分離装置８０′としては、前述の図１７に示す光時分割分離装置８０と同様の光分離部７１，光スイッチ７２−１，７２−２，光合波部７９，光分岐部７５及び受光器７６を有するとともに、前述の第７関連発明実施形態におけるもの（符号６１−１，６１−２，６８Ａ，６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３，７０参照）とほぼ同様の機能を有する第１切替スイッチ８１−１，第２切替スイッチ８１−２，位相検出回路７８Ａ，バイアス保持回路７８Ｂ−１，７８Ｂ−２及び発振回路２８をそなえて構成されている。
【０１９３】
これにより、発振回路８２では、第１切替スイッチ８１−１，第２切替スイッチ８１−２に対して互いに同期したタイミングパルスを出力するとともに、いずれかのバイアス保持回路７８Ｂ−１，７８Ｂ−２に対して切替信号Ｃ１１〜Ｃ１２を出力することにより、２つの光スイッチ７２−１，７２−２の動作点補償を行うための直流バイアス電圧の生成を、各光スイッチ７２−１〜７２−２間で１／Ｆ０の時間間隔で順に切り替えて行なうことができる。
【０１９４】
従って、この図１８に示す光時分割分離装置８０′によれば、各光スイッチ７２−１〜７２−２において動作点補償を行なうためのフィードバック系の構成要素を共用化させることができ、光の分岐回数を減少させることができるので、回路の小型化を図ることができる利点がある。
（ｉ）第９関連発明実施形態の説明
図１９は本発明の第９関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図であり、この図１９に示す光時分割分離装置９０についても、前述の各関連発明実施形態の場合と同様に、前述の図３２の如き光時分割多重伝送システムにおける光送信機１０２からの光時分割多重信号について光時分割多重分離を行なう光受信機に適用することができる。
【０１９５】
ここで、第９関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置９０は、前述の各関連発明実施形態におけるものに比して、入力された光時分割多重信号について偏波分離処理を施した後に時分割分離処理を施す偏波無依存型の光時分割分離装置として構成されている点が異なり、動作点安定化制御の態様については、基本的に同様である。
このため、第９関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置９０は、図１９に示すように、クロック信号発生部２１−１，２１−２，偏波分離部９１，光スイッチ９２−１，９２−２，低周波発振器９３−１，９３−２，駆動回路９４−１，９４−２，光分岐部９５，受光器９６−１，９６−２，帯域通過フィルタ９７−１，９７−２及び位相検出・バイアス供給回路９８−１，９８−２，光合波部９９及び偏波分離素子８３をそなえて構成されている。
【０１９６】
ここで、偏波分離部９１は、入力された受信光信号（波長多重された光時分割多重信号）について二偏波成分（ＴＥ波及びＴＭ波）を分離するものであり、第１光分離部としての機能を有している。
また、各クロック信号発生部２１−１，２１−２は、前述の第８関連発明実施形態におけるものと同様に、偏波分離部９１にて２偏波に分離されたそれぞれの光信号に基づいて、後段の光スイッチ９２−１，９２−２における時分割分離処理を施すためのクロック信号を発生するものであり、各低周波発振器９３−１，９３−２は、いずれも所定の低周波信号ｆ０を発生するものである。
【０１９７】
さらに、低周波重畳部としての駆動回路９４−１は、クロック信号発生部２１−１からのクロック信号に、低周波発振器９３−１からの所定の低周波信号ｆ０を重畳して光スイッチ９２−１に対するクロック信号として出力するものである。
さらに、低周波重畳部としての駆動回路９４−２は、クロック信号発生部２１−２からのクロック信号に、低周波発振器９３−２からの所定の低周波信号ｆ０を重畳して光スイッチ９２−２に対するクロック信号として出力するものである。
【０１９８】
従って、光スイッチ（１×１マッハツェンダ型光スイッチ）９２−１においては、偏波分離部９１にて波長分離された一方の光時分割多重信号（例えばＴＥ波）について、駆動回路９４−１からのクロック信号に基づいて時分割分離処理を施し、分離信号として出力するものである。なお、前述の第１関連発明実施形態の場合と同様に、この光スイッチ９２−１に動作点ドリフトが発生している場合には、分離信号には低周波成分ｆ０が含まれるようになっている。
【０１９９】
同様に、光スイッチ（１×１マッハツェンダ型光スイッチ）９２−２は、偏波分離部９１にて偏波分離された他方の光時分割多重信号（例えばＴＭ波）について、駆動回路９４−２からのクロック信号に基づいて時分割分離処理を施し、分離信号として出力するものである。この場合においても、光スイッチ９２−２に動作点ドリフトが発生している場合には、分離信号には低周波成分ｆ０が含まれるようになっている。
【０２００】
さらに、光合波部９９は、偏波分離部９１にて偏波分離され、各光スイッチ９２−１，９２−２にて時分割分離された光信号を合波するものであり、光分岐部９５は、光合波部９９から出力された光信号を２分岐するものである。
また、偏波分離素子８３は、光分岐部９５と帯域通過フィルタ９７−１，９７−２との間に挿入され、光分岐部９５からの分岐信号について再び偏波成分（ＴＥ波，ＴＭ波）を分離するものであり、光合波部９９にて合波された光信号における二偏波成分を分離する第２光分離部としての機能を有している。
【０２０１】
換言すれば、上述の偏波分離部９１，光合波部９９及び偏波分離素子８３を用いれば、偏波無依存の光ＤＥＭＵＸを構成することができるので、光スイッチ９２−１，９２−２へのクロック信号に重畳される低周波信号が同一の周波数ｆ０を有していても、各段の光スイッチ９２−１，９２−２における動作点ドリフトを検出するための低周波信号を、多重後の光信号のみを用いて、別の光スイッチにて重畳した低周波信号と区別し一括して検出することができるのである。
【０２０２】
また、受光器９６−１は、偏波分離素子８３にて偏波分離されたＴＥ波について受光し、電気信号に変換して帯域通過フィルタ９７−１に出力するもので、受光器９６−２は、偏波分離素子８３にて偏波分離されたＴＭ波について受光し、電気信号に変換して帯域通過フィルタ９７−２に出力するものある。
さらに、帯域通過フィルタ９７−１は、偏波分離素子８３及び受光器９６−１にて偏波分離及び光電変換処理の施された信号から低周波信号ｆ０を検出するもので、帯域通過フィルタ９７−２は、偏波分離素子８３及び受光器９６−２にて偏波分離及び光電変換処理の施された信号から低周波信号ｆ０を検出するものである。従って、上述の帯域通過フィルタ９７−１，９７−２は、低周波信号検出部として機能するようになっている。
【０２０３】
また、位相検出・バイアス供給回路９８−１は、低周波発振器９３−１からの低周波信号ｆ０の位相と帯域通過フィルタ９７−１にて検出された低周波信号ｆ０の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチ９２−１に対して印加するものである。
同様に、位相検出・バイアス供給回路９８−２は、低周波発振器９３−２からの低周波信号ｆ０の位相と帯域通過フィルタ９７−２にて検出された低周波信号ｆ０の位相との差に応じたバイアス電圧を、光スイッチ９２−２に対して印加するものである。
【０２０４】
換言すれば、上述の各位相検出・バイアス供給回路９８−１，９８−２は、バイアス電圧供給部として機能するようになっているが、詳細には前述の第１関連発明実施形態におけるもの（符号２８参照）と同様に、図５に示すような構成を有している。
従って、上述の光スイッチ９２−１，９２−２に対応して設けられた低周波発振器９３−１，９３−２，駆動回路９４−１，９４−２，帯域通過フィルタ９７−１，９７−２及び位相検出・バイアス供給回路９８−１，９８−２により、各光スイッチ９２−１，９２−２のそれぞれに供給される光時分割分離処理用のクロック信号に、予め設定された所定の低周波信号ｆ０を重畳するとともに、各光スイッチ９２−１，９２−２による時分割分離処理後の光信号における低周波信号成分ｆ０と、低周波発振器９３−１，９３−２からの低周波信号ｆ０の成分との位相差に基づいて、各光スイッチ９２−１，９２−２に供給されるクロック信号を、各光スイッチ９２−１，９２−２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御する動作点安定化制御回路が構成される。
【０２０５】
上述の構成により、本発明の第９関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置では、偏波分離部９１において、入力された受信光信号（光時分割多重信号）の二偏波成分（ＴＥ波，ＴＭ波）を分離して出力する。
また、各光スイッチ９２−１，９２−２においては、それぞれ、波長分離部９１にて２つに偏波分離された光時分割多重信号（ＴＥ波，ＴＭ波）について、クロック信号発生部２１−１，２１−２にて発生されたクロック信号に基づいて、前述の各関連発明実施形態の場合と同様の光時分割分離処理が施された後に、光合波部９９にて合波される。
【０２０６】
光合波部９９にて合波された光信号は、光分岐部９５を介して偏波分離素子８３に入力され、この偏波分離素子８３にて再び二偏波成分に分離する。さらに、二偏波成分に分離された光信号（ＴＥ波，ＴＭ波）は、それぞれ受光器９６−１，９６−２にて電気信号に変換されて帯域通過フィルタ９７−１，９７−２に出力される。
帯域通過フィルタ９７−１においては、受光器９６−１，９６−２からの出力光信号に含まれる周波数ｆ０成分を検出する。帯域通過フィルタ９７−１にて周波数ｆ０成分が検出された場合には光スイッチ９２−１において動作点ドリフトが発生している。
【０２０７】
この場合においては、位相検出・バイアス供給回路９８−１において、帯域通過フィルタ９７−１からの低周波信号ｆ０と低周波発振器９３−１からの低周波信号ｆ０の位相比較を行なうことにより、動作点ドリフトを検出する。
さらに、位相検出・バイアス供給回路９８−１においては、この動作点ドリフトの量に基づく直流バイアス電圧を生成して、光スイッチ９２−１に対し、駆動回路９４−１からのクロック信号に重畳して出力する。
【０２０８】
同様に、帯域通過フィルタ９７−２においては、受光器９６−２からの出力光信号に含まれる周波数ｆ０成分を検出する。帯域通過フィルタ９７−２にて周波数ｆ０成分が検出された場合には、光スイッチ９２−２において動作点ドリフトが発生している。
この場合においても、位相検出・バイアス供給回路９８−２においては、帯域通過フィルタ９７−２からの低周波信号ｆ０と低周波発振器９３−２からの低周波信号ｆ０の位相比較を行なうことにより、動作点ドリフトを検出する。
【０２０９】
さらに、位相検出・バイアス供給回路９８−２においては、この動作点ドリフトの量に基づく直流バイアス電圧を生成して、光スイッチ９２−２に対し、駆動回路９４−２からのクロック信号に重畳して出力する。
これにより、各光スイッチ９２−１，９２−２においては、検出された動作点ドリフトに応じて駆動信号としてのクロック信号に直流バイアス電圧が印加されて、光スイッチ９２−１，９２−２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御される。
【０２１０】
このように、本発明の第９関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置においても、クロック信号発生部２１−１，２１−２，偏波分離部９１，光スイッチ９２−１，９２−２及び光合波部９９とを有し、各光スイッチ９２−１，９２−２のそれぞれに供給される光時分割分離処理用のクロック信号に、予め設定された所定の低周波信号ｆ０を重畳するとともに、各光スイッチ９２−１，９２−２による時分割分離処理後の光信号における低周波信号成分ｆ０と、低周波発振器９３−１，９３−２からの低周波信号ｆ０の成分との位相差に基づいて、各光スイッチ９２−１，９２−２に供給されるクロック信号を、各光スイッチ９２−１，９２−２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御することができるので、偏波無依存型の光時分割分離装置を構成することができるほか、各光スイッチ９２−１，９２−２において動作点補償を行なうためのフィードバック系の構成要素を共用化させることができ、光の分岐回数を減少させることができるので、回路の小型化や装置を構成するためのコスト削減を図ることができる利点がある。
【０２１１】
なお、上述の第９関連発明実施形態においては、偏波無依存型の光時分割分離装置を、１×１マッハツェンダ型光スイッチを用いて構成しているが、これに限定されず、例えば図２０に示すように、１×２マッハツェンダ型光スイッチを用いることができ、このようにしても上述の第９関連発明実施形態の場合と同様の利点が得られることはいうまでもない。
【０２１２】
この図２０に示す光時分割分離装置９０Ａにおいては、導波路基板上に２つの１×２マッハツェンダ型光スイッチ９２Ａ−１，９２Ａ−２とともに、この光スイッチ９２Ａ−１，９２Ａ−２の前後（入出力側）に偏光スプリッタ８５，８６が形成され、上述の第９関連発明実施形態におけるものと同様のクロック信号発生部，低周波発振器，駆動回路，光分岐部，偏波分離素子，受光器，帯域通過フィルタ及び位相検出・バイアス供給回路をそなえることができる（図２０においては図示を省略している）。
【０２１３】
ここで、偏光スプリッタ８５においては、前述の図１９に示すものと同様の機能を有する偏波分離部９１をそなえるとともに、一方の偏波分離光（ＴＥ波）をＴＭ光に変換する波長板（λ／２板）８７−１が光スイッチ９２Ａ−１の前段に挿入されている。
また、偏光スプリッタ８６においては、前述の第９関連発明実施形態の場合と同様、光スイッチ９２Ａ−１，９２Ａ−２の出力光を合波する２つの合波部９９をそなえるとともに、光スイッチ９２Ａ−２からの２つの出力光についてＴＭ光をＴＥ光に変換する波長板（λ／２板）８７−２が光合波部９９の前段に挿入されている。なお、２つの合波部９９からは、それぞれ相補する信号が出力されるようになっている。
【０２１４】
なお、図２０において、８８は信号電極、８９はアース電極である。
これにより、各光スイッチ９２Ａ−１，９２Ａ−２のそれぞれの信号電極８８に供給される光時分割分離処理用のクロック信号（例えば２０ＧＨｚ）に、予め設定された所定の低周波信号ｆ０を図示しない低周波発振器にて重畳するとともに、各光スイッチ９２Ａ−１，９２Ａ−２による時分割分離処理後の光信号における低周波信号成分ｆ０と、上述の低周波発振器からの低周波信号ｆ０の成分との位相差に基づいて、各光スイッチ９２Ａ−１，９２Ａ−２に供給されるクロック信号を、各光スイッチ９２Ａ−１，９２Ａ−２の動作特性上の動作点が一定位置となるように制御することができるのである。
【０２１５】
なお、この場合においては、２つの光合波部９９からの計４つの出力信号のうちのいずれか１つの出力光信号を、各光スイッチ９２Ａ−１，９２Ａ−２における動作点安定化制御のために共用化して用いることができ、並列２個の光スイッチ９２Ａ−１，９２Ａ−２の動作点安定化制御を同時に行なうことができる。
（ｊ）第１０関連発明実施形態の説明
図２１は本発明の第１０関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図であり、この図２１に示す光時分割分離装置２０Ｂについても、前述の各関連発明実施形態の場合と同様に、前述の図３２の如き光時分割多重伝送システムにおける光送信機１０２からの光時分割多重信号について光時分割多重分離を行なう光受信機に適用することができる。
【０２１６】
ここで、第１０関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置２０Ｂは、前述の第３関連発明実施形態におけるものに比して、光スイッチにおいて時分割分離した後に取り出すビット列を切り替える取出ビット列切替部としての極性反転回路２３Ａをそなえている点が異なり、その他の構成については基本的に同様である。
換言すれば、上述の各関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置においては、取り出すビット列は出力位置によって固定されているが、第１０関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置２０Ｂにおいては、取り出すビット列の変更を行なう機能が付加されている。なお、図２１中、図８と同一の符号は、同様の部分を示している。
【０２１７】
ところで、図２１に示す光時分割分離装置２０Ｂについても、前述の図３６に示す光ＤＥＭＵＸ１１５の位置に配置することにより、この時分割分離装置２０Ｂ及び識別部１１６，１１７により光受信機を構成することができるようになっている。
ここで、極性反転回路２３Ａは、識別部１１６，１１７にて識別する（取り出す）ビット列を他のビット列に切り替える際に外部から入力される動作点切替信号を受けて、光スイッチ２２Ａの動作特性上の動作点を半周期分シフトさせるものである。
【０２１８】
具体的には、この極性反転回路２３Ａは、前述の図３９に示す光スイッチ２２Ａの光出力特性曲線上の動作点（Ｖｂ）をＶｂ１〜Ｖｂ２の間からＶｂ２〜Ｖｂ３の間で切り替える（極性を反転させる）ことにより、光ＤＥＭＵＸによって取り出されるビット列を切り替えるようになっているのである。
上述の構成により、本発明の第１０関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置２０Ｂでは、前述の第３関連発明実施形態の場合と同様に、入力された光時分割多重信号に対する光時分割分離処理及び動作点安定化制御動作が行なわれている。
【０２１９】
ここで、極性反転回路２３Ａにおいては、外部から動作点切替信号を入力されると、低周波発振器２３から駆動回路２４Ａに与えられる低周波信号ｆ０の極性を反転させる。
これにより、光スイッチ２２Ａにて分岐した光信号中に含まれる低周波成分の位相が半周期分ずれるため、帯域通過フィルタ２７にて検出される低周波成分ｆ０の出力が反転し、光出力特性曲線上の動作点（Ｖｂ）が半周期分シフトしたところで安定化することになる（図３９参照）。
【０２２０】
このように、本発明の第１０関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置によれば、光スイッチ２２Ａにおいて時分割分離した後に取り出すビット列を切り替える取出ビット列切替部としての極性反転回路２３Ａをそなえたことにより、前述の第３関連発明実施形態の場合と同様の利点があるほか、時分割分離処理後に取り出すビット列を任意に切り替えることができるので、光信号の受信者の必要に応じた受信設定を行なうことができる利点もある。
【０２２１】
なお、上述の第１０関連発明実施形態においては、上述の極性反転回路２３Ａを低周波発振器２３と駆動回路２４との間に介装され、低周波発振器２３から駆動回路２４に出力される低周波信号ｆ０の極性を反転するようになっているが、これに限定されず、極性反転回路２３Ａを、例えば低周波発振器２３と位相検出・バイアス供給回路２８との間に介装し、位相バイアス供給回路２８における位相比較基準としての低周波信号ｆ０を反転するように設定したり、例えば受光器２６と帯域通過フィルタ２７との間に介装し、受光器２６からの低周波信号ｆ０について反転させて帯域通過フィルタ２７に出力するように設定する等、フィードバック制御の極性を反転させてもよい。
【０２２２】
さらに、上述の第１０関連発明実施形態においては、取出ビット列切替部としては低周波信号成分を反転する極性反転回路２３Ａを用いているが、このほかに、位相検出・バイアス供給回路２８からの直流バイアス電圧を回路的に反転させるような機能部を取出ビット列切替部として付加することもできる。
また、上述の第１０関連発明実施形態においては、取出ビット列を切り替える機能を、前述の第３関連発明実施形態における光時分割分離装置に付加した場合について詳述しているが、これに限定されず、前述の各関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置にて適用することが可能である。
【０２２３】
（ｋ）第１１関連発明実施形態の説明
図２２は本発明の第１１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図であり、この図２２に示す光時分割分離装置１３０についても、前述の各関連発明実施形態の場合と同様に、前述の図３２の如き光時分割多重伝送システムにおける光送信機１０２からの光時分割多重信号について光時分割多重分離を行なう光受信機に適用することができる。
【０２２４】
ここで、第１１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置１３０は、前述の第１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置に比して、クロック信号発生部２１と駆動回路２４との間に、光スイッチ２２において時分割分離した後に取り出すビット列を切り替える取出ビット列切替部としての位相可変器１３１をそなえている点が主として異なる。なお、図２２中、図４と同一の符号は同様の部分を示しており、その詳細な説明については省略する。
【０２２５】
さらに、上述の位相可変器１３１は、外部から入力されるゲート切替信号を受けて、クロック信号発生部２１からのクロック信号を半周期遅延させて駆動回路２４に出力するものであり、駆動回路２４においては、位相可変器１３１からの反転クロック信号に基づいて光スイッチ２２に対する駆動信号を生成し供給するようになっている。
従って、上述の位相可変器１３１は、クロック信号発生部２１からのクロック信号の成分を可変することにより、駆動回路２４を介して光スイッチ２２に出力するクロック可変部としての機能を有している。
【０２２６】
なお、第１１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置１３０においては、駆動回路２４及び位相検出・バイアス供給回路２８が、光スイッチ２２の片方の電極に対してのみ駆動信号及び直流バイアス電圧を供給するようになっている。
上述の構成により、本発明の第１１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置１３０では、前述の第１関連発明実施形態の場合と同様に、入力された光時分割多重信号に対する光時分割分離処理及び動作点安定化制御動作が行なわれている。
【０２２７】
即ち、図２３に示すように、ビット列「Ａ」及び「Ｂ」が光時分割多重された光時分割多重信号ａを受信すると、光スイッチ２２では、駆動回路２４からのクロック信号ｂに基づいて時分割分離処理を施し、ビット列「Ａ」の取り出された分離信号ｃとして出力する（この状態では外部から位相可変器１３１に対してゲート切替信号は入力されていない）。
【０２２８】
ここで、位相可変器１３１において、外部から取り出すビット列を切り替えるためのゲート切替信号を受けると、クロック信号発生部２１からのクロック信号を半周期遅延して駆動回路２４に出力することにより、駆動回路２４から光スイッチ２２に対して供給されるクロック信号ｂ′は、ゲート切替信号入力前に比して半周期遅延している。
これにより、光スイッチ２２では、駆動回路２４からのクロック信号ｂ′に基づいて時分割分離処理を施し、取り出すビット列をビット列「Ｂ」に切り替えて出力する。
【０２２９】
このように、本発明の第１１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置１３０によれば、光スイッチ２２において時分割分離した後に取り出すビット列を切り替える取出ビット列切替部としての位相可変器１３１をそなえたことにより、前述の第１関連発明実施形態の場合と同様の利点があるほか、時分割分離処理後に取り出すビット列を任意に切り替えることができるので、光信号の受信者の必要に応じた受信設定を行なうことができる利点もある。
【０２３０】
なお、上述の第１１関連発明実施形態にかかる位相可変器１３１においては、クロック信号発生部２１からのクロック信号を半周期遅延するようになっているが、これに限定されず、クロック信号発生部２１からのクロック信号を反転するように構成してもよく、このようにしても上述の場合と同様の作用効果を得ることができる。
この場合においては、上述の位相可変器１３１の代わりに、クロック信号発生部２１からのクロック信号を反転しうるような機能部として、上述の位相可変器１３１の場合と同様のゲート信号に基づいて、クロック信号発生部２１からの電気路長を反転させる極性反転回路が、クロック信号発生部２１と駆動回路２４との間に介装される。
【０２３１】
さらに、上述の第１１関連発明実施形態においては、光スイッチに供給されるクロック信号を可変することにより取出ビット列を切り替える機能を、前述の第１関連発明実施形態における光時分割分離装置に付加した場合について詳述しているが、これに限定されず、前述の各関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置にて適用することが可能である。
（ｌ）第１２関連発明実施形態の説明
図２４は本発明の第１２関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図であり、この図２４に示す光時分割分離装置１３２についても、前述の各関連発明実施形態の場合と同様に、前述の図３２の如き光時分割多重伝送システムにおける光送信機１０２からの光時分割多重信号について光時分割多重分離を行なう光受信機に適用することができる。
【０２３２】
ここで、第１２関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置１３２は、前述の第１１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置に比して、取出ビット列切替部としての光路長可変器１３３をそなえ、光スイッチ２２において時分割分離した後に取り出すビット列を切り替える態様が異なる。なお、図２４中、図２２と同一の符号は同様の部分を示しており、その詳細な説明については省略する。
【０２３３】
また、上述の光路長可変器（光路長切替スイッチ）１３３は、光スイッチ２２の前段に挿入され、外部から入力されるゲート切替信号を受けて、上記入力光信号の光路長を１タイムスロット分変化しうるような光路に切り替えるものである。
上述の構成により、本発明の第１２関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置１３２では、前述の第１１関連発明実施形態の場合と同様に、入力された光時分割多重信号に対する光時分割分離処理及び動作点安定化制御動作が行なわれている。
【０２３４】
即ち、図２５に示すように、ビット列「Ａ」及び「Ｂ」が光時分割多重された光時分割多重信号ａを受信すると、光スイッチ２２では、駆動回路２４からのクロック信号ｂに基づいて時分割分離処理を施し、ビット列「Ａ」の取り出された分離信号ｃとして出力する（この状態では外部から位相可変器１３１に対してゲート切替信号は入力されていない）。
【０２３５】
ここで、光路長可変器１３３において、外部から取り出すビット列を切り替えるためのゲート切替信号を受けると、入力された光時分割多重信号が１タイムスロット分変化して、光時分割多重信号ａ′として光スイッチ２２に入力される。  この場合においては、駆動回路２４から光スイッチ２２に対して供給されるクロック信号ｂを可変することなく、光スイッチ２２において時分割分離処理を施すことにより、取り出すビット列ｃ′を、ビット列「Ａ」からビット列「Ｂ」に切り替えることができる。
【０２３６】
このように、本発明の第１２関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置１３２によれば、光スイッチ２２において時分割分離した後に取り出すビット列を切り替える取出ビット列切替部としての光路長可変器１３３をそなえたことにより、前述の第１１関連発明実施形態の場合とほぼ同様の利点がある。
なお、上述の第１２関連発明実施形態にて詳述したような、光路長を可変することにより取出ビット列を切り替える機能については、前述の各関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置にて適用することが可能である。
【０２３７】
（ｍ）本発明の第１実施形態の説明
図２６は本発明の第１実施形態を示すブロック図であり、この図２６に示す光時分割分離装置１３４についても、前述の各実施形態の場合と同様に、前述の図３２の如き光時分割多重伝送システムにおける光送信機１０２からの光時分割多重信号について光時分割多重分離を行なう光受信機に適用することができる。
【０２３８】
ここで、第１実施形態にかかる光時分割分離装置１３４は、前述の第４関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置に比して、クロック信号発生部２１と駆動回路２４との間に、光スイッチ２２において時分割分離した後に取り出すビット列を切り替える取出ビット列切替部としての位相可変器１３１−１，１３１−２をそなえている点が異なり、その他の構成については、基本的に同様である。
【０２３９】
なお、図２６は第１実施形態にかかる光時分割分離装置１３４に関して、取出ビット列を切り替える機能部に着目したものであり、クロック信号発生部２１，光スイッチ３２−１，３２−２及び駆動回路３４−１，３４−２以外の、動作点安定化制御のための各機能部（符号３３−１，３３−２，３６，３７−１，３７−２，３８−１及び３８−２参照）については図示を省略している。
【０２４０】
また、第１実施形態にかかる光時分割分離装置１３４においては、光分岐部３５にて分岐された光信号について受光して電気信号に変換する受光器１３５をそなえるとともに、受光器１３５からの電気信号について識別クロックによりデータ識別する識別回路１３６をそなえている。なお、上述の識別クロックについても、上述の駆動回路３４−１，３４−２に入力されるクロック信号と同様に、受信される光信号から抽出して生成されるようになっている。
【０２４１】
ここで、上述の位相可変器１３１−１は、外部から入力されるゲート切替信号を受けて、入力されるクロック信号を反転して駆動回路２４−１に出力するものである。
また、位相可変器１３１−２は、外部から入力されるゲート切替信号を受けて、入力されるクロック信号を反転して駆動回路２４−２に出力するとともに、光スイッチ３２−２の前段の光スイッチ３２−１にて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、この切替タイミングに同期して、光スイッチ３２−２に入力されるクロック信号の位相を所望量（例えば１タイムスロット分；図２７の時間Ｔ参照）シフトさせるためのものである。
【０２４２】
即ち、駆動回路３４−１においては、位相可変器１３１−１からの反転クロック信号に基づいて光スイッチ３２−１に対する駆動信号を生成し供給する一方、駆動回路３４−２においては、位相可変器１３１−２にて所望量位相がシフトされたクロック信号に基づいて光スイッチ３２−２に対する駆動信号を生成し供給することができる。
これにより、位相可変器１３１−１において、駆動回路２４−１に対するクロック信号を反転させ、光スイッチ３２−１にて光時分割分離して取り出すビット列を切り替えると、位相可変器１３１−２ではこれに同期して、光スイッチ３２−２に供給されるクロック信号の位相を、光スイッチ３２−２でのゲート中心が光スイッチ３２−１からの光時分割分離信号のビット中心となるように所望量シフトさせるようになっているのである。
【０２４３】
換言すれば、位相可変器１３１−２においては、上述の位相可変器１３１−１にゲート切替信号が入力されると、これに同期して、位相可変器１３１−２に入力されるクロック信号の位相を所望量シフトさせることにより、光スイッチ３２−２でのゲート中心が、前段の光スイッチ３２−１からの光時分割分離信号のビット中心となるようにしているのである。
【０２４４】
従って、上述の位相可変器１３１−１，１３１−２は、クロック信号発生部（図示せず）からのクロック信号の成分を可変することにより、駆動回路３４−１，３４−２を介して光スイッチ３２−１，３２−２に出力するクロック可変部としての機能を有している。
さらに、後段の識別回路１３６における識別クロックについても、光スイッチ３２−１，１３２−２において時分割分離される光信号が切り替わると、上述の時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して位相が所望量シフトされるようになっている。
【０２４５】
上述の構成により、本発明の第１実施形態にかかる光時分割分離装置１３４では、前述の第４関連発明実施形態におけるもの（符号３１参照）と同様に、入力された光時分割多重信号に対する光時分割分離処理及び動作点安定化制御動作が行なわれている。
即ち、光スイッチ３２−１においては、図２７に示すように、入力された受信光信号としての光時分割多重信号ａについて、上述の駆動回路３４−１にて発生された光時分割分離処理用のクロック信号ｂ（動作点安定化のための直流バイアス電圧が重畳されている）により変調し、分離信号ｃとして出力する。
【０２４６】
同様に、光スイッチ３２−２においては、図２７に示すように、光スイッチ３２−１からの出力信号ｃについて、上述の駆動回路３４−２にて発生された光時分割分離処理用のクロック信号ｄ（動作点安定化のための直流バイアス電圧が重畳されている）により変調することにより、分離信号ｅとして出力する。
このようにして時分割分離処理の施された信号ｅは、識別回路１３６にて識別クロックｆによりデータ識別される。
【０２４７】
ここで、位相可変器１３１−１において、外部から取り出すビット列を切り替えるためのゲート切替信号を受けると、図２８に示すように、図示しないクロック信号発生部からのクロック信号を反転して駆動回路３４−１に出力することにより、駆動回路３４−１から光スイッチ３２−１に対して供給されるクロック信号ｂ′は、ゲート切替信号入力前に比して反転している。
【０２４８】
これにより、光スイッチ３２−１では、駆動回路２４からのクロック信号ｂ′に基づいて時分割分離処理を施し、取り出すビット列を切り替えて、分離信号ｃ′として出力する。
また、位相可変器１３１−２においては、駆動回路３４−２から光スイッチ３２−２に対して供給されるクロック信号ｄ′の位相が、ｄ（図２７参照）からｄ′へと時間Ｔだけ（又は必要に応じて逆方向へ）シフトするように、クロック信号発生部からのクロック信号の位相を所望量シフトさせる。
【０２４９】
これにより、光スイッチ３２−２では、駆動回路３４−２からのクロック信号ｄ′に基づいて時分割分離処理を施すことにより、光スイッチ３２−１にて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わるタイミングに同期して、光スイッチ３２−２に入力されるクロック信号の位相がシフトされているので、光スイッチ３２−２でのゲートの中心が、入力信号のビットの中心からずれることを防止し、所望の分離信号ｅ′を取り出すことができる。
【０２５０】
さらに、後段の識別回路１３６における識別クロックについても、光スイッチ３２−１，３２−２において時分割分離される光信号が切り替わると、上述の時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して位相をｆ（図２７参照）からｆ′だけシフトさせる。
これにより、光時分割分離処理されて取り出すビット列を切り替えを行なう場合において、光時分割分離処理後の信号と識別クロックとの位相関係を同期させている。
【０２５１】
このように、本発明の第１３実施形態にかかる光時分割分離装置１３４によれば、光スイッチ２２において時分割分離した後に取り出すビット列を切り替える取出ビット列切替部としての位相可変器１３１−１，１３１−２をそなえたことにより、時分割分離処理後に取り出すビット列を任意に切り替えることができるので、光信号の受信者の必要に応じた受信設定を行なうことができる利点もある。
【０２５２】
さらに、前段の光スイッチ３２−１にて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、後段の光スイッチ３２−２に入力されるクロック信号の位相を所望量シフトさせることができるので、後段の光スイッチ３２−２でのゲートの中心が、入力信号のビットの中心からずれることを防止することができ、所望の光信号を効率的かつ確実に得ることができるようになる利点もある。
【０２５３】
また、光スイッチ３４−１，３４−２にて時分割分離される光信号が切り替わると、この時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、識別回路１３６における識別クロックの位相を所望量シフトさせることができるので、光時分割分離処理されて取り出すビット列を切り替えを行なう場合において、光時分割分離処理後の信号と識別クロックとの位相関係を同期させることができるので、所望のビット列を効率的かつ確実に識別することができるようになる利点がある。
【０２５４】
（ｎ）第２実施形態の説明
図２９は本発明の第２実施形態を示すブロック図であり、この図２９に示す光時分割分離装置１４０についても、前述の各関連発明実施形態、第１実施形態の場合と同様に、前述の図３２の如き光時分割多重伝送システムにおける光送信機１０２からの光時分割多重信号について光時分割多重分離を行なう光受信機に適用することができる。
【０２５５】
ここで、第２実施形態にかかる光時分割分離装置１４０は、前述の第１１関連発明実施形態における光時分割分離装置の後段に、さらに電気的な時分割分離処理を施す機能部をそなえている。
従って、第２実施形態にかかる光時分割分離装置１４０は、前述の第１１関連発明実施形態におけるもの（符号１３０参照）と同様の位相可変器１３１をそなえている。
【０２５６】
なお、図２９は第２実施形態にかかる光時分割分離装置１４０に関して、光時分割分離を行なう際の取出ビット列を切り替える機能部とともに、上述の電気的な時分割分離処理を施す機能部（符号１３５〜１３８参照）に着目したものであり、クロック信号発生部２１，光スイッチ２２及び駆動回路２４以外の、動作点安定化制御のための各機能部（符号２３，２６〜２８参照）については図示を省略している。
【０２５７】
ここで、上述の電気的な時分割分離処理（電気ＤＥＭＵＸ）を行なうための機能部として、受光器１３５，Ｄ−フリップフロップ１３７及び位相可変器１３８をそなえるとともに、識別回路１３６をそなえている。
また、受光器１３５は、分岐部２５にて分岐された光信号について受光して電気信号に変換するものであり、Ｄ−フリップフロップ１３７は、後述する電気的ＤＥＭＵＸ用クロック信号を位相可変器１３８を介して入力され、この電気的ＤＥＭＵＸ用クロック信号をクロックタイミングとして、受光器１３５からの電気信号をデータ出力することにより、受光器１３５からの信号について、電気的時分割分離処理を施すものである。
【０２５８】
なお、上述の電気的ＤＥＭＵＸ用のクロック信号についても、前述の駆動回路２４に位相可変器１３１を介して入力される光時分割分離処理用のクロック信号（図示しないクロック信号発生部にて発生される）と同様に、受信された光時分割多重信号から抽出・生成されるようになっている。
また、識別回路１３６は、Ｄ−フリップフロップ１３７にて電気的ＤＥＭＵＸ処理の施された信号について識別クロックによりデータ識別するものである。なお、上述の識別クロックについても、上述の駆動回路２４，１３８に入力されるクロック信号と同様に、受信される光信号から抽出して生成されるようになっている。
【０２５９】
ところで、位相可変器１３８は、位相可変器１３１と同様に、外部から入力されるゲート切替信号を受けて、入力されるクロック信号を反転してＤ−フリップフロップ１３７に出力するとともに、Ｄ−フリップフロップ１３７の前段の光スイッチ２２にて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、この切替タイミングに同期して、Ｄ−フリップフロップ１３７に入力される電気的ＤＥＭＵＸ用クロック信号の位相を所望量（例えば１タイムスロット分；図３０の時間Ｔ参照）シフトさせるためのものである。
【０２６０】
換言すれば、光スイッチ２２にて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、この取り出されるビット列の切替タイミングに同期して、Ｄ−フリップフロップ１３７にて電気的時分割分離を行なう際のクロック信号の位相を所望量シフトさせることにより、Ｄ−フリップフロップ１３７での識別位置が、前段の光スイッチ２２からの光時分割分離信号のビット中心となるようにしているのである。
【０２６１】
さらに、後段の識別回路１３６における識別クロックについても、光スイッチ２２における光時分割分離される光信号が切り替わると、上述の時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して位相が所望量シフトされるようになっている。
上述の構成により、本発明の第２実施形態にかかる光時分割分離装置１４０では、前述の第１１関連発明実施形態におけるもの（符号１３０参照）と同様に、入力された光時分割多重信号に対する光時分割分離処理及び動作点安定化制御動作が行なわれる一方、Ｄ−フリップフロップ１３７においては光時分割分離処理後の信号について電気的時分割分離処理が施されてから識別回路１３６にてデータ識別される。
【０２６２】
即ち、光スイッチ２２においては、図３０に示すように、入力された受信光信号としての光時分割多重信号ａについて、上述の駆動回路３４−１にて発生された光時分割分離処理用のクロック信号ｂ（動作点安定化のための直流バイアス電圧が重畳されている）により変調し、分離信号ｃとして出力する。
同様に、光スイッチ２２においては、図３０に示すように、光スイッチ２２からの出力信号ｃについて、受光器１３５にて電気信号に変換した後、Ｄ−フリップフロップ１３７にて電気的時分割分離処理を施す。
【０２６３】
即ち、Ｄ−フリップフロップ１３７では、受信された光時分割多重信号から抽出された電気的時分割分離処理用のクロック信号ｄを位相可変器１３８を介して入力されて、電気的時分割分離信号ｅとして出力する。なお、このようにして時分割分離処理の施された信号ｅは、識別回路１３６にて識別クロックｆによりデータ識別される。
ところで、Ｄ−フリップフロップ１３７に入力されるクロック信号ｄは、光時分割分離処理用のクロック信号ｂの半分の周波数とし、Ｄ−フリップフロップ１３７ではこのクロック信号ｄの立ち上がり（又は立ち下がり）位置で識別することによって、電気的時分割分離信号ｅのような、光時分割多重信号ａの１／４のビットレートの信号が得られる。
【０２６４】
ここで、位相可変器１３１において、外部から取り出すビット列を切り替えるためのゲート切替信号を受けると、図３１に示すように、図示しないクロック信号発生部からのクロック信号を反転して駆動回路２４に出力することにより、駆動回路２４から光スイッチ２２に対して供給されるクロック信号ｂ′は、ゲート切替信号入力前に比して反転している。
【０２６５】
これにより、光スイッチ２２では、駆動回路２４からのクロック信号ｂ′に基づいて時分割分離処理を施し、取り出すビット列を切り替えて、分離信号ｃ′として出力する。
また、位相可変器１３８においては、電気的ＤＥＭＵＸ用のクロック信号ｄ′の位相を所望量、例えばｄ（図３０参照）からｄ′へと時間Ｔだけ（又は必要に応じて逆方向へ）シフトさせる。
【０２６６】
これにより、Ｄ−フリップフロップ１３７では、位相可変器１３８にて位相がシフトされたクロック信号ｄ′に基づいて電気的時分割分離処理を施すことにより、光スイッチ２２にて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わるタイミングに同期して、Ｄ−フリップフロップ１３７に入力されるクロック信号の位相がシフトされているので、Ｄ−フリップフロップ１３７での識別中心が、入力信号のビットの中心からずれることを防止し、所望の分離信号ｅ′を取り出すことができる。
【０２６７】
さらに、後段の識別回路１３６における識別クロックについても、光スイッチ２２において時分割分離される光信号が切り替わると、上述の時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して位相をｆ（図２７参照）からｆ′だけシフトさせる。
これにより、光時分割分離処理されて取り出すビット列を切り替えを行なう場合において、光時分割分離処理後の信号と識別クロックとの位相関係を同期させている。
【０２６８】
このように、本発明の第２実施形態にかかる光時分割分離装置１４０によれば、光スイッチ２２において時分割分離した後に取り出すビット列を切り替える取出ビット列切替部としての位相可変器１３１−１をそなえたことにより、時分割分離処理後に取り出すビット列を任意に切り替えることができるので、光信号の受信者の必要に応じた受信設定を行なうことができる利点もある。
【０２６９】
さらに、前段の光スイッチ２２にて光時分割分離して取り出すビット列が切り替わると、時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、Ｄ−フリップフロップ１３７にて電気的時分割分離を行なう際のクロック信号の位相を所望量シフトさせることができるので、Ｄ−フリップフロップ１３７での識別中心が、入力信号のビットの中心からずれることを防止することができ、所望の光信号を効率的かつ確実に得ることができるようになる利点もある。
【０２７０】
また、光スイッチ２２にて時分割分離される光信号が切り替わると、この時分割分離される光信号の切替タイミングに同期して、識別回路１３６における識別クロックの位相を所望量シフトさせることができるので、光時分割分離処理されて取り出すビット列を切り替えを行なう場合において、光時分割分離処理後の信号と識別クロックとの位相関係を同期させることができるので、所望のビット列を効率的かつ確実に識別することができるようになる利点がある。
【０２７１】
（ｏ）その他
上述の各関連発明実施形態又は第１，第２実施形態における光時分割分離装置を構成する光スイッチについては、２つの電極に対して駆動クロック信号を印加する光スイッチや、２つの電極のうちのいずれか一つの電極のみに対して駆動クロック信号を印加する光スイッチのいずれについても適用することができる。特に、２つの電極のうちのいずれか一つの電極のみに駆動クロック信号を印加する光スイッチにおいては、動作点ドリフトを補償するための直流バイアス電圧についても当該クロック信号が印加される側の電極に対して供給するようになっている。
【０２７２】
また、上述の各関連発明実施形態又は第１，第２実施形態における光時分割分離装置に関して、光スイッチにおける２つの電極に駆動クロック信号を印加する態様においては、これら２つの電極への駆動クロック信号を生成する駆動回路を共用化しているが、これに限定されず、別々に回路を用意することも可能である。
さらに、上述の各関連発明実施形態又は第１，第２実施形態における光時分割分離装置においては、動作点安定化制御を行なうために帯域通過フィルタを用いているが、特に安定動作が可能であれば適宜省略して構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０２７３】
【図１】本発明の関連発明の原理ブロック図である。
【図２】本発明の関連発明の原理ブロック図である。
【図３】本発明の関連発明の原理ブロック図である。
【図４】本発明の第１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置の要部を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の第２関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置が適用された光受信機の要部を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図１０】第４関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を適用した光受信機を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第４関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】本発明の第５関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第５関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】本発明の第６関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第７関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第７関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置の要部を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第８関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第８関連発明実施形態の変形例にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第９関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第９関連発明実施形態の変形例にかかる光時分割分離装置を示す図である。
【図２１】本発明の第１０関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第１１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第１１関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図２４】本発明の第１２関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第１２関連発明実施形態にかかる光時分割分離装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図２６】本発明の第１実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図２７】本発明の第１実施形態にかかる光時分割分離装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図２８】本発明の第１実施形態にかかる光時分割分離装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図２９】本発明の第２実施形態にかかる光時分割分離装置を示すブロック図である。
【図３０】本発明の第２実施形態にかかる光時分割分離装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３１】本発明の第２実施形態にかかる光時分割分離装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３２】光時分割多重分離方式を採用した光送受信システムを示すブロック図である。
【図３３】図３２に示す光送受信システムの要部を示すブロック図である。
【図３４】図３２に示す光送受信システムの要部を示すブロック図である。
【図３５】図３２に示す光送受信システムの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３６】図３２に示す光送受信システムの要部を示すブロック図である。
【図３７】図３２に示す光送受信システムの要部を示すブロック図である。
【図３８】図３２に示す光送受信システムの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３９】マッハツェンダ型光スイッチの駆動電圧に対する光出力特性を示す図である。
【符号の説明】
【０２７４】
１  光時分割分離装置
２  クロック信号発生部
３  光スイッチ
４  動作点安定化制御回路
５  光時分割分離装置
６  クロック信号発生部
７−１〜７−ｎ  光スイッチ
８  動作点安定化制御回路
９  光時分割分離装置
１０  クロック信号発生部
１１  第１光分離部
１２−１〜１２−ｎ  光スイッチ
１３  光合波部
１４  動作点安定化制御回路
２０，２０Ａ，２０Ｂ  光時分割分離装置
２１  クロック信号発生部
２２，２２Ａ  光スイッチ
２２ａ，２２ｂ  電極
２３  低周波発振器
２３Ａ  極性反転回路（取出ビット列切替部）
２４，２４Ａ  駆動回路（低周波重畳部）
２５  光分岐部
２６  受光器
２７  帯域通過フィルタ（低周波信号検出部）
２８  位相検出・バイアス供給回路（バイアス電圧供給部）
２８ａ  反転全波整流部
２８ｂ  ローパスフィルタ
２９，２９Ａ  動作点安定化制御回路
３０−１〜３０−ｍ  光ＤＥＭＵＸ
３１  光時分割分離装置
３２−１，３２−２  光スイッチ
３３−１，３３−２  低周波発振器
３４−１，３４−２  駆動回路（低周波重畳部）
３５  光分岐部
３６  受光器
３７−１，３７−２  帯域通過フィルタ（低周波信号検出部）
３８−１，３８−２  位相検出・バイアス供給回路（バイアス電圧供給部）
４０  光時分割分離装置
４２−１〜４２−３  光スイッチ
４３−１〜４３−３  低周波発振器
４４−１〜４４−３  駆動回路（低周波重畳部）
４５  光分岐部
４６  受光器
４７−１〜４７−３  帯域通過フィルタ（低周波信号検出部）
４８−１〜４８−３  位相検出・バイアス供給回路（バイアス電圧供給部）
５０  光時分割分離装置
５２−１〜５２−３  光スイッチ
５３−１〜５３−３  低周波発振器
５４−１〜５４−３  駆動回路（低周波重畳部）
５５−１，５５−２  光分岐部
５６−１，５６−２  受光器
５７−１〜５７−３  帯域通過フィルタ（低周波信号検出部）
５８−１〜５８−３  位相検出・バイアス供給回路（バイアス電圧供給部）
６０  光時分割分離装置
６１−１  第１切替スイッチ
６１−２  第２切替スイッチ
６２−１〜６２−３  光スイッチ
６３  低周波発振器
６４−１〜６４−３  駆動回路（低周波重畳部）
６５  光分岐部
６６  受光器
６７  帯域通過フィルタ（低周波信号検出部）
６８Ａ  位相検出回路（位相差検出部）
６８Ｂ−１〜６８Ｂ−３  バイアス保持回路（バイアス電圧保持部）
６９ａ  積分回路
６９ａ−１  ＯＰアンプ
６９ａ−２  コンデンサ
６９ａ−３，６９ａ−４  抵抗
６９ａ−５〜６９ａ−７スイッチ
６９ｂ  ボルテージフォロワ
６９ｂ−１  抵抗６９ｂ−１
６９ｂ−２  ＯＰアンプ
７１  波長分離部
７２−１，７２−２  光スイッチ
７３，７３−１，７３−２  低周波発振器
７４−１，７４−２  駆動回路（低周波重畳部）
７５  光分岐部
７６  受光器
７７，７７−１，７７−２  帯域通過フィルタ（低周波信号検出部）
７８−１，７８−２  位相検出・バイアス供給回路（バイアス電圧供給部）
７８Ａ  位相検出回路（位相差検出部）
７８Ｂ−１，７８Ｂ−２  バイアス保持回路（バイアス電圧保持部）
７９  光合波部
８０，８０′  光時分割分離装置
８１−１  第１切替スイッチ
８１−２  第２切替スイッチ
８２  発振回路
８３  偏波分離素子
８５，８６  偏光スプリッタ
８７−１，８７−２  遅延素子
８８  信号電極
８９  アース電極
９０，９０Ａ  光時分割分離装置
９１  偏波分離部
９２−１，９２−２  光スイッチ
９２Ａ−１，９２Ａ−２  光スイッチ
９３−１，９３−２  低周波発振器
９４−１，９４−２  駆動回路（低周波重畳部）
９５  光分岐部
９６−１，９６−２  受光器
９７−１，９７−２  帯域通過フィルタ（低周波信号検出部）
９８−１，９８−２  位相検出・バイアス供給回路（バイアス電圧供給部）
９９  光合波部
１００  光送受信システム
１０１  伝送路
１０２  光送信機
１０３  光受信機
１０４，１０５  光変調部
１０６  光時分割多重部
１０６ａ  レーザダイオード
１０６ｂ  変調部
１０６ｃ  発振器
１０６ｄ  分岐部
１０６ｅ  遅延部
１０６ｆ，１０６ｇ  変調部
１０６ｈ  合波部
１０７，１０７Ａ  光分岐部
１０８，１０９  光ＤＥＭＵＸ
１１０，１１１  識別部
１１２  １×１マッハツェンダ型光スイッチ
１１２ａ，１１２ｂ  電極
１１３  駆動回路
１１４  光受信機
１１５  光ＤＥＭＵＸ
１１６，１１７  識別部
１１８  １×２マッハツェンダ型光スイッチ
１１８ａ，１１８ｂ  電極
１１９  駆動回路
１２１  光分岐部
１２２−１〜１２２−４  光ＤＥＭＵＸ
１２３−１〜１２３−４  識別部
１３０  光時分割分離装置
１３１  位相可変器（クロック可変部）
１３２  光時分割分離装置
１３３  光路長可変器
１３４  光時分割分離装置
１３５  受光器
１３６  識別回路
１３７  Ｄ−フリップフロップ
１３８  位相可変器
１３９  光時分割分離装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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