JPH0850313A - Optical receiver - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、波長多重信号光を波長
に応じた空間的光強度分布に変換し、その空間的光強度
分布をパターン認識して各波長に応じた信号を検出する
光受信器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is a light for converting wavelength-division-multiplexed signal light into a spatial light intensity distribution corresponding to a wavelength, pattern-recognizing the spatial light intensity distribution, and detecting a signal corresponding to each wavelength. Regarding the receiver.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光波長多重伝送方式は、複数の伝送信号
をそれぞれ異なる波長に割り当て、各波長の光信号を波
長多重して伝送する方式である。この方式では、波長多
重された光信号を波長ごとに分離する機能を有する光受
信器が必要である。2. Description of the Related Art The optical wavelength division multiplex transmission system is a system in which a plurality of transmission signals are assigned to different wavelengths and the optical signals of the respective wavelengths are wavelength-multiplexed and transmitted. This system requires an optical receiver having a function of separating wavelength-multiplexed optical signals for each wavelength.
【０００３】図７は、従来の光受信器の構成を示す。な
お、これは特開平３−１７９３３２号公報に記載されて
いるものである。図において、光ファイバ１を伝搬して
きた波長λ1 ，λ2 ，…，λn の波長多重信号光２は、
レンズ３を介して回折格子４に入射され、ここで回折し
て角度分散された回折光５はレンズ６を介して受光素子
アレイ７に入射される。回折光５は、各波長ごとに異な
る位置で光強度のピークをもつ空間的光強度分布を有
し、受光素子アレイ７はこの空間的光強度分布に応じた
２次元の電流分布をもつ電気信号８をニューラルネット
ワーク９に送出する。ニューラルネットワーク９は、こ
の電気信号８を処理して各波長に対応した信号を各出力
ポート１０1 ，１０2，…，１０n に送出する。FIG. 7 shows the structure of a conventional optical receiver. This is described in JP-A-3-179332. In the figure, the wavelength lambda 1 propagated through the optical fiber 1, lambda 2, ..., wavelength-multiplexed signal light 2 lambda n is
The diffracted light 5 that is incident on the diffraction grating 4 via the lens 3 and is diffracted here and angularly dispersed is incident on the light receiving element array 7 via the lens 6. The diffracted light 5 has a spatial light intensity distribution having peaks of light intensity at different positions for each wavelength, and the light receiving element array 7 has an electric signal having a two-dimensional current distribution corresponding to the spatial light intensity distribution. 8 is sent to the neural network 9. The neural network 9 processes the electric signal 8 and sends a signal corresponding to each wavelength to each of the output ports 10 1 , 10 2 , ..., 10 n .
【０００４】ニューラルネットワーク９の構成を図８に
示す。ここでは、入力層の処理エレメントＩ1 〜Ｉ
k と、中間層の処理エレメントＨ1 〜Ｈm と、出力層の
処理エレメントＯ1 〜Ｏn を有する３層構造のものを示
すが、中間層が２層以上になるものもある。なお、ｋは
受光素子アレイ７の受光素子の数に対応し、ｎは波長多
重数に対応する。各層間は結線エレメントで接続されて
いる。各処理エレメントは、加算処理部および非線形処
理部により構成されている。加算処理部では、複数の結
線エレメントから入力される信号に重み付けをし、さら
にその信号を加算する機能を有する。非線形処理部は、
加算処理部から送出された信号に対して非線形処理を行
う。たとえば、入力信号のレベルが所定値より大きいと
きに出力信号を“１”とし、小さいときに出力信号を
“０”とするような処理を行う。The structure of the neural network 9 is shown in FIG. Here, the processing elements I 1 to I of the input layer are
and k, but shows the processing element H 1 to H m of the intermediate layer, those having a three-layer structure having a processing element O 1 ~ O n of the output layer, some of which intermediate layer is two or more layers. Note that k corresponds to the number of light receiving elements in the light receiving element array 7, and n corresponds to the wavelength multiplexing number. The layers are connected by wire connection elements. Each processing element is composed of an addition processing unit and a non-linear processing unit. The addition processing unit has a function of weighting signals input from a plurality of connection elements and further adding the signals. The nonlinear processing unit
Non-linear processing is performed on the signals sent from the addition processing unit. For example, when the level of the input signal is higher than a predetermined value, the output signal is set to "1", and when it is low, the output signal is set to "0".
【０００５】入力層の処理エレメントＩ1 〜Ｉk には、
受光素子アレイ７から出力された電気信号８が入力され
る。その信号は、結線エレメントを介して中間層の処理
エレメントＨ1 〜Ｈm に分配される。中間層の処理エレ
メントＨ1 〜Ｈm では、各結線エレメントから入力され
る信号に重み付けおよび加算を行った後に非線形処理を
して出力する。その出力信号は、結線エレメントを介し
て出力層の処理エレメントＯ1 〜Ｏn に入力される。出
力層の処理エレメントＯ1 〜Ｏn では、各結線エレメン
トから入力される信号を加算することにより、各波長に
対応した信号を出力する。The input layer processing elements I 1 to I k include
The electric signal 8 output from the light receiving element array 7 is input. The signal is distributed to the processing elements H 1 to H m of the intermediate layer via the connection elements. The processing elements H 1 to H m of the intermediate layer, and outputs the non-linear processing after the weighting and summing the signal input from each connection element. And an output signal is input to the processing element O 1 ~ O n of the output layer via the connection element. The processing element O 1 ~ O n of the output layer, by adding the signals input from the respective connection element, and outputs a signal corresponding to each wavelength.
【０００６】ニューラルネットワークは、内部のパラメ
ータに応じて入力信号と出力信号との関係を自由に設定
することができる。したがって、波長多重信号光２の各
波長と、回折光５の空間的光強度分布（電気信号８の２
次元電流分布）との関係を予め学習させておくことによ
り、各波長で伝送された信号をそれぞれ検出する光受信
器を構成することができる。The neural network can freely set the relationship between the input signal and the output signal according to the internal parameters. Therefore, each wavelength of the wavelength multiplexed signal light 2 and the spatial light intensity distribution of the diffracted light 5 (2 of the electric signal 8
By preliminarily learning the relationship with the dimensional current distribution), it is possible to configure an optical receiver that detects signals transmitted at each wavelength.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示す
従来の光受信器の構成では、受光素子アレイ７の各受光
素子間に所定の隙間があり、その部分に受光感度がない
ために回折光５の空間的光強度分布を連続的に検出する
ことができなかった。一方、受光素子アレイ７は、各受
光素子間の隙間をなくして連続した受光感度を実現する
ことは構造的に困難であった。By the way, in the structure of the conventional optical receiver shown in FIG. 7, there is a predetermined gap between the respective light receiving elements of the light receiving element array 7, and since there is no light receiving sensitivity at that portion, diffraction is caused. It was not possible to continuously detect the spatial light intensity distribution of the light 5. On the other hand, it is structurally difficult for the light receiving element array 7 to realize continuous light receiving sensitivity by eliminating the gaps between the respective light receiving elements.
【０００８】本発明は、受光素子アレイに無感度領域が
あっても、波長多重信号光の各波長に対応する空間的光
強度分布を連続的に検出し、各波長に対応した信号の受
信感度を高めることができる光受信器を提供することを
目的とする。The present invention continuously detects the spatial light intensity distribution corresponding to each wavelength of the wavelength division multiplexed signal light even if the light receiving element array has a non-sensitivity region, and receives the signal corresponding to each wavelength. It is an object of the present invention to provide an optical receiver that can improve the optical performance.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、波長多重信号
光を波長に応じた空間的光強度分布に変換する光変換デ
バイスと、空間的光強度分布を受光素子アレイで電気信
号の分布に変換し、それをパターン認識して各波長に応
じた信号を分離して出力するパターン認識手段とを備え
た光受信器において、光変換デバイスに導波路型回折格
子を用い、この導波路型回折格子の出力側コンケイブス
ラブ導波路の出力部をテーパ状に形成して出力用導波路
アレイと接続し、この出力用導波路アレイを受光素子ア
レイに接続した構成である。The present invention provides an optical conversion device for converting wavelength-division multiplexed signal light into a spatial light intensity distribution according to wavelength, and a spatial light intensity distribution for converting an electrical signal distribution into a distribution of electrical signals. In an optical receiver equipped with a pattern recognition means for converting and pattern-recognizing it and separating and outputting a signal corresponding to each wavelength, a waveguide-type diffraction grating is used as an optical conversion device. In this configuration, the output portion of the concave slab waveguide on the output side of the grating is formed in a tapered shape and connected to the output waveguide array, and the output waveguide array is connected to the light receiving element array.
【００１０】また、出力側コンケイブスラブ導波路の出
力部に形成されるテーパ部の屈折率が、テーパの幅が狭
くなるに従って周辺クラッド部との屈折率差が大きくな
るように設定され、かつ幅方向に均一に設定された構成
である。Further, the refractive index of the taper portion formed at the output portion of the output side concave slab waveguide is set so that the difference in the refractive index from the peripheral cladding portion becomes larger as the width of the taper becomes narrower, and the width becomes wider. The configuration is set uniformly in the direction.
【００１１】また、出力側コンケイブスラブ導波路の出
力部に形成されるテーパ部の屈折率が、テーパの幅が狭
くなるに従って周辺クラッド部との屈折率差が大きくな
るように設定され、かつテーパの中心部から周辺部の方
向に低くなるように幅方向に屈折率分布が設定された構
成である。Further, the refractive index of the taper portion formed at the output portion of the output side concave slab waveguide is set so that the difference in the refractive index with the peripheral cladding portion becomes larger as the width of the taper becomes narrower, and the taper The refractive index distribution is set in the width direction so as to decrease in the direction from the center to the periphery.
【００１２】また、本発明の光受信器は、光変換デバイ
スに導波路型回折格子を用い、この導波路型回折格子の
出力側コンケイブスラブ導波路の出力部にレンズアレイ
を配置して出力用導波路アレイと接続し、この出力用導
波路アレイを受光素子アレイに接続した構成である。In the optical receiver of the present invention, a waveguide type diffraction grating is used as an optical conversion device, and a lens array is arranged at the output portion of the concave slab waveguide on the output side of the waveguide type diffraction grating for output. The structure is such that it is connected to a waveguide array, and this output waveguide array is connected to a light receiving element array.
【００１３】また、本発明の光受信器は、光変換デバイ
スに導波路型回折格子を用い、この導波路型回折格子の
出力側コンケイブスラブ導波路に出力用導波路アレイを
隙間なく接続し、この出力用導波路アレイを受光素子ア
レイに接続した構成である。In the optical receiver of the present invention, a waveguide type diffraction grating is used for the optical conversion device, and the output side waveguide array is connected to the output side concave slab waveguide of the waveguide type diffraction grating without any gap, This output waveguide array is connected to the light receiving element array.
【００１４】[0014]
【作用】導波路型回折格子の出力側コンケイブスラブ導
波路の出力部をテーパ状に形成して出力用導波路アレイ
と接続する（請求項１）ことにより、出力側コンケイブ
スラブ導波路の出力を出力用導波路アレイのいずれかの
導波路に確実に結合させることができる。また、導波路
型回折格子の出力側コンケイブスラブ導波路の出力部に
レンズアレイを配置して出力用導波路アレイと接続する
（請求項４）、あるいは出力側コンケイブスラブ導波路
に出力用導波路アレイを隙間なく接続する（請求項５）
構成によっても同様である。このような構成により、導
波路型回折格子で得られる連続的な空間的光強度分布を
受光素子アレイで検出することができる。The output side of the output side concave slab waveguide is formed by forming the output side of the output side concave slab waveguide of the waveguide type diffraction grating and connecting it to the output side waveguide array (claim 1). It can be surely coupled to any of the waveguides of the output waveguide array. Further, a lens array is arranged at the output part of the output side concave slab waveguide of the waveguide type diffraction grating and connected to the output side waveguide array (claim 4), or the output side concave slab waveguide is connected to the output side waveguide. Connect the arrays without gaps (Claim 5)
The same applies to the configuration. With such a structure, the continuous spatial light intensity distribution obtained by the waveguide type diffraction grating can be detected by the light receiving element array.
【００１５】また、テーパ部の屈折率をテーパの幅が狭
くなるに従って周辺クラッド部との屈折率差が大きくな
るように設定し、かつ幅方向に均一に設定することによ
り、単一モード条件を満たすテーパ部を形成することが
でき、出力用導波路アレイに損失なく光を導くことがで
きる。Further, the single-mode condition is set by setting the refractive index of the taper portion such that the difference in refractive index from the peripheral cladding portion increases as the width of the taper becomes narrower, and is set uniformly in the width direction. It is possible to form a taper portion to be filled, and it is possible to guide light to the output waveguide array without loss.
【００１６】また、テーパ部の屈折率をテーパの幅が狭
くなるに従って周辺クラッド部との屈折率差が大きくな
るように設定し、かつテーパの中心部から周辺部の方向
に低くなるように幅方向に屈折率分布を設定することに
より、光をテーパ部の中央に集めて出力用導波路アレイ
に損失なく導くことができる。Further, the refractive index of the taper portion is set so that the difference in refractive index with the peripheral cladding portion increases as the width of the taper decreases, and the width decreases so as to decrease from the central portion of the taper toward the peripheral portion. By setting the refractive index distribution in the direction, light can be collected at the center of the tapered portion and guided to the output waveguide array without loss.
【００１７】[0017]
【実施例】図１は、本発明の光受信器の基本構成を示
す。図において、入力用導波路１１，入力側コンケイブ
スラブ導波路１２，アレイ導波路１３，出力側コンケイ
ブスラブ導波路１４，出力用導波路アレイ１５により、
導波路型回折格子が構成される。出力用導波路アレイ１
５の各導波路には、受光素子アレイ７の各受光素子が接
続され、さらにプリアンプアレイ１６を介してニューラ
ルネットワーク９が接続される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the basic structure of an optical receiver according to the present invention. In the figure, an input waveguide 11, an input-side concave slab waveguide 12, an array waveguide 13, an output-side concave slab waveguide 14, and an output waveguide array 15
A waveguide type diffraction grating is constructed. Output waveguide array 1
The light receiving elements of the light receiving element array 7 are connected to the respective waveguides 5 and the neural network 9 is further connected via the preamplifier array 16.
【００１８】波長多重信号光は、導波路型回折格子の入
力用導波路１１を介して入力側コンケイブスラブ導波路
１２に導かれる。入力側コンケイブスラブ導波路１２で
は、アレイ導波路１３の個々の導波路の信号光強度が等
しくなるように分配して出力する。アレイ導波路１３
は、隣接する導波路がΔＬの光路長差を有する構成にな
っている。出力側コンケイブスラブ導波路１４では、ア
レイ導波路１３の出力光を収束して出力する。ここで、
波長の違いによりアレイ導波路１３の通過後の位相状態
が異なるので、収束位置が波長に応じて異なる。すなわ
ち、出力用導波路アレイ１５には、波長多重信号光の波
長に応じた空間的光強度分布が現れる。The wavelength-multiplexed signal light is guided to the input side concave slab waveguide 12 via the input waveguide 11 of the waveguide type diffraction grating. The input-side concave slab waveguide 12 distributes and outputs the signal light intensities of the individual waveguides of the arrayed waveguide 13 so as to be equal. Arrayed waveguide 13
Is configured such that adjacent waveguides have an optical path length difference of ΔL. The output side concave slab waveguide 14 converges and outputs the output light of the arrayed waveguide 13. here,
Since the phase state after passing through the arrayed waveguide 13 is different due to the difference in wavelength, the convergence position is different depending on the wavelength. That is, in the output waveguide array 15, a spatial light intensity distribution according to the wavelength of the wavelength division multiplexed signal light appears.
【００１９】なお、この導波路型回折格子は、各波長ご
とに分波する光分波器として構成することもできる（H.
Takahashi,I.Nishi,and Y.Hibino, "10GHz spacing opt
icalfrequency division multiplexer based on ar
rayed-waveguide grating ",Electronics Letters,28,
pp.380-381, 1992) 。しかし、ここでは波長多重信号光
を空間的光強度分布に変換する光変換デバイスとして用
い（詳しくは後述する）、ニューラルネットワーク９を
介して各波長に対応した信号を出力するようにしてい
る。The waveguide type diffraction grating can also be constructed as an optical demultiplexer for demultiplexing each wavelength (H.
Takahashi, I.Nishi, and Y.Hibino, "10GHz spacing opt
icalfrequency division multiplexer based on ar
rayed-waveguide grating ", Electronics Letters, 28,
pp.380-381, 1992). However, here, the wavelength-multiplexed signal light is used as an optical conversion device for converting it into a spatial light intensity distribution (details will be described later), and a signal corresponding to each wavelength is output via the neural network 9.
【００２０】出力用導波路アレイ１５に取り出された空
間的光強度分布を有する光信号は、受光素子アレイ７で
電気信号に変換され、プリアンプアレイ１６で増幅され
てニューラルネットワーク９に入力される。ニューラル
ネットワーク９では、予め学習して得た内部パラメータ
に従って演算し、波長多重信号光の各波長（λ1,λ2,
…，λn ）に対応した信号を各出力ポート１０1 ，１０
2 ，…，１０n に出力する。The optical signal having the spatial light intensity distribution extracted by the output waveguide array 15 is converted into an electric signal by the light receiving element array 7, amplified by the preamplifier array 16 and input to the neural network 9. In the neural network 9, calculation is performed according to internal parameters obtained by learning in advance, and each wavelength (λ 1 , λ 2 ,
,, λ n ) corresponding to the output ports 10 1 , 10
2 , ..., 10 n are output.
【００２１】図２は、入力側コンケイブスラブ導波路１
２の構成を示す。入力側コンケイブスラブ導波路１２
は、上記の論文の導波路型回折格子に使用されているも
のと同じである。上記の論文の導波路型回折格子は、入
力側コンケイブスラブ導波路１２と出力側コンケイブス
ラブ導波路１４が導波路アレイ１３を介して対称構造に
なっており、出力側コンケイブスラブ導波路１４から出
力用導波路アレイ１５の各導波路に結合する波長は、焦
点が各導波路に一致する波長であった。これにより、光
分波器として機能することになる。FIG. 2 shows an input side concave slab waveguide 1.
2 shows the configuration. Input side concave slab waveguide 12
Is the same as that used for the waveguide type diffraction grating in the above article. In the waveguide type diffraction grating of the above paper, the input side concave slab waveguide 12 and the output side concave slab waveguide 14 have a symmetrical structure with the waveguide array 13 interposed therebetween, and the output side concave slab waveguide 14 outputs The wavelengths coupled to the respective waveguides of the waveguide array 15 for use were the wavelengths whose focal points coincide with the respective waveguides. As a result, it functions as an optical demultiplexer.
【００２２】本発明の特徴とするところは、導波路型回
折格子を構成する出力側コンケイブスラブ導波路１４の
出力部の構造にある。図３は、出力側コンケイブスラブ
導波路１４の第１実施例を示す。The feature of the present invention resides in the structure of the output part of the output side concave slab waveguide 14 which constitutes the waveguide type diffraction grating. FIG. 3 shows a first embodiment of the output side concave slab waveguide 14.
【００２３】本実施例の出力側コンケイブスラブ導波路
１４は、出力用導波路アレイ１５の各導波路に接続され
る出力部をテーパ状にしている。このテーパ部１７によ
り、出力側コンケイブスラブ導波路１４のどの位置に焦
点を結んでも、出力用導波路アレイ１５のいずれかの導
波路に結合させることができる。すなわち、出力用導波
路アレイ１５には、導波路型回折格子で得られる連続的
な空間的光強度分布を取り出すことができる。したがっ
て、受光素子アレイ７は、この出力用導波路アレイ１５
の間隔および形状に合わせればよく、受光素子間の隙間
に生じる無感度領域の影響はない。In the output side concave slab waveguide 14 of this embodiment, the output portion connected to each waveguide of the output waveguide array 15 is tapered. By this taper portion 17, it is possible to couple to any one of the waveguides of the output waveguide array 15 regardless of which position of the output side concave slab waveguide 14 is focused. That is, a continuous spatial light intensity distribution obtained by the waveguide type diffraction grating can be extracted from the output waveguide array 15. Therefore, the light-receiving element array 7 includes the output waveguide array 15
It suffices to match the distance and shape of the light receiving element, and there is no influence of the non-sensitive area generated in the gap between the light receiving elements.
【００２４】ところで、テーパ部１７と出力用導波路ア
レイ１５の各コアの屈折率を同じとすると、出力用導波
路アレイ１５が単一モード導波路である場合には、テー
パ部１７は多モード導波路となる。この場合には、多モ
ード導波路から単一モード導波路への光の結合となり、
光結合効率が低下する。そこで、テーパ部１７の屈折率
分布を図４に示すように設定することにより、光結合効
率の低下を防ぐことができる。By the way, assuming that the taper portion 17 and the cores of the output waveguide array 15 have the same refractive index, when the output waveguide array 15 is a single mode waveguide, the taper portion 17 has multimode. It becomes a waveguide. In this case, it is the coupling of light from the multimode waveguide to the single mode waveguide,
The optical coupling efficiency is reduced. Therefore, by setting the refractive index distribution of the tapered portion 17 as shown in FIG. 4, it is possible to prevent a decrease in optical coupling efficiency.
【００２５】図４(a) に示す例は、テーパの幅が狭くな
るに従ってクラッドとの屈折率差が大きくなるように
し、かつ幅方向に屈折率が均一になるようにしたもので
ある。クラッドとコアの屈折率差とテーパ幅が、単一モ
ード条件を常に満たすにようになっていれば、テーパ部
１７から損失なく出力用導波路アレイ１５に光を導くこ
とができる。In the example shown in FIG. 4 (a), the difference in the refractive index with the clad increases as the taper width decreases, and the refractive index becomes uniform in the width direction. If the refractive index difference between the clad and the core and the taper width always satisfy the single-mode condition, light can be guided from the taper portion 17 to the output waveguide array 15 without loss.
【００２６】図４(b) に示す例は、テーパの幅が狭くな
るに従ってクラッドとの屈折率差が大きくなるように
し、かつテーパの中心部から周辺部の方向に屈折率が低
くなるように幅方向に屈折率分布をもたせたものであ
る。これは、光が屈折率の高い方へ集まる性質を利用し
ている。テーパの幅が狭くなるにつれて中心部の屈折率
を大きくし、出力用導波路アレイ１５に効率よく結合す
るようにテーパ部１７の屈折率分布を調整する。これに
より、テーパ部１７から損失なく出力用導波路アレイ１
５に光を導くことができる。なお、この場合には、出力
用導波路アレイ１５が単一モード導波路でも多モード導
波路でもよい。In the example shown in FIG. 4 (b), the difference in the refractive index with the cladding is increased as the width of the taper is narrowed, and the refractive index is decreased from the central portion of the taper to the peripheral portion. It has a refractive index distribution in the width direction. This takes advantage of the property that light is concentrated in the higher refractive index. The refractive index of the central portion is increased as the width of the taper is narrowed, and the refractive index distribution of the tapered portion 17 is adjusted so as to be efficiently coupled to the output waveguide array 15. Thereby, the output waveguide array 1 without loss from the taper portion 17
Light can be guided to 5. In this case, the output waveguide array 15 may be a single mode waveguide or a multimode waveguide.
【００２７】図５は、出力側コンケイブスラブ導波路１
４の第２実施例を示す。本実施例の出力側コンケイブス
ラブ導波路１４は、出力用導波路アレイ１５の各導波路
に接続される出力部にレンズアレイ１８を設置したもの
である。このレンズアレイ１８を隙間なく設置すれば、
出力側コンケイブスラブ導波路１４の出力光のすべてを
出力用導波路アレイ１５のいずれかの導波路に導くこと
ができる。その効果は第１実施例と同様である。なお、
レンズアレイ１８には、一定の屈折率を有する導波路を
レンズ状に加工したものを用いることができる。FIG. 5 shows the output side concave slab waveguide 1.
4 shows a second embodiment of No. 4. In the output side concave slab waveguide 14 of this embodiment, a lens array 18 is installed at the output portion connected to each waveguide of the output waveguide array 15. If this lens array 18 is installed without a gap,
All of the output light from the output side concave slab waveguide 14 can be guided to one of the waveguides of the output waveguide array 15. The effect is similar to that of the first embodiment. In addition,
As the lens array 18, a waveguide having a constant refractive index processed into a lens shape can be used.
【００２８】図６は、出力側コンケイブスラブ導波路１
４の第３実施例を示す。本実施例の出力側コンケイブス
ラブ導波路１４は、その出力部に隙間なく出力用導波路
アレイ１５の各導波路を接続したものである。これによ
り、出力側コンケイブスラブ導波路１４の出力光のすべ
てを出力用導波路アレイ１５のいずれかの導波路に導く
ことができる。その効果は第１実施例および第２実施例
と同様である。ただし、第１実施例および第２実施例と
同等の波長選択特性を得るには、出力用導波路アレイ１
５の導波路の本数が多くなる。これに伴い、受光素子ア
レイ７およびプリアンプアレイ１６の各素子数が増え、
ニューラルネットワーク９の構成が複雑になる。FIG. 6 shows an output side concave slab waveguide 1.
4 shows a third embodiment. In the output side concave slab waveguide 14 of this embodiment, the respective waveguides of the output waveguide array 15 are connected to the output portion without a gap. As a result, all the output light of the output side concave slab waveguide 14 can be guided to one of the waveguides of the output waveguide array 15. The effect is similar to that of the first and second embodiments. However, in order to obtain wavelength selection characteristics equivalent to those of the first and second embodiments, the output waveguide array 1
The number of 5 waveguides increases. Along with this, the number of each element of the light receiving element array 7 and the preamplifier array 16 increases,
The configuration of the neural network 9 becomes complicated.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光受信器
は、導波路型回折格子の出力側コンケイブスラブ導波路
の出力部をテーパ状に形成し、あるいはレンズアレイを
配置して出力用導波路アレイと接続する。あるいは出力
側コンケイブスラブ導波路に出力用導波路アレイを隙間
なく接続する。なお、テーパ部の屈折率を調整すること
により、出力側コンケイブスラブ導波路から出力用導波
路アレイに損失なく光を導くことができる。As described above, in the optical receiver of the present invention, the output portion of the concave slab waveguide on the output side of the waveguide type diffraction grating is formed in a taper shape, or a lens array is arranged for output. Connect to the waveguide array. Alternatively, the output waveguide array is connected to the output side concave slab waveguide without any gap. By adjusting the refractive index of the tapered portion, light can be guided from the output side concave slab waveguide to the output waveguide array without loss.
【００３０】これにより、出力用導波路アレイの各導波
路に導かれる光は、導波路型回折格子で得られる連続的
な空間的光強度分布を有する。したがって、この出力用
導波路アレイと受光素子アレイとを接続することによ
り、全領域の空間的光強度分布を検出することができ
る。すなわち、受光素子アレイの出力には、受光素子ア
レイの受信素子間にある無感度領域の影響はなく、それ
をパターン認識して得られる各波長に対応した信号の受
信感度を高めることができる。As a result, the light guided to each waveguide of the output waveguide array has a continuous spatial light intensity distribution obtained by the waveguide type diffraction grating. Therefore, the spatial light intensity distribution in the entire region can be detected by connecting the output waveguide array and the light receiving element array. That is, the output of the light receiving element array is not affected by the insensitive region between the receiving elements of the light receiving element array, and the reception sensitivity of the signal corresponding to each wavelength obtained by pattern recognition of the insensitive area can be increased.
【図１】本発明の光受信器の基本構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an optical receiver of the present invention.
【図２】入力コンケイブスラブ導波路１２の構成を示す
図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an input concave slab waveguide 12.
【図３】出力側コンケイブスラブ導波路１４の第１実施
例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a first embodiment of an output side concave slab waveguide.
【図４】テーパ部１７の屈折率分布を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a refractive index distribution of the tapered portion 17.
【図５】出力側コンケイブスラブ導波路１４の第２実施
例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the output side concave slab waveguide.
【図６】出力側コンケイブスラブ導波路１４の第３実施
例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the output side concave slab waveguide.
【図７】従来の光受信器（特開平３−１７９３３２号公
報）の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional optical receiver (Japanese Patent Laid-Open No. 3-179332).
【図８】ニューラルネットワーク９の構成を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a neural network 9.
１ 光ファイバ ２ 波長多重信号光 ３，６ レンズ ４ 回折格子 ５ 回折光 ７ 受光素子アレイ ８ 電気信号 ９ ニューラルネットワーク １０ 出力ポート １１ 入力用導波路 １２ 入力側コンケイブスラブ導波路 １３ アレイ導波路 １４ 出力側コンケイブスラブ導波路 １５ 出力用導波路アレイ １６ プリアンプアレイ １７ テーパ部 １８ レンズアレイ 1 Optical Fiber 2 Wavelength Multiplexed Signal Light 3,6 Lens 4 Diffraction Grating 5 Diffracted Light 7 Photoreceptor Array 8 Electrical Signal 9 Neural Network 10 Output Port 11 Input Waveguide 12 Input Side Concave Slab Waveguide 13 Array Waveguide 14 Output Side Concave slab waveguide 15 Waveguide array for output 16 Preamplifier array 17 Tapered part 18 Lens array
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H04J 14/00 14/02
Claims (5)
強度分布に変換する光変換デバイスと、 前記空間的光強度分布を受光素子アレイで電気信号の分
布に変換し、それをパターン認識して各波長に応じた信
号を分離して出力するパターン認識手段とを備えた光受
信器において、 前記光変換デバイスに導波路型回折格子を用い、この導
波路型回折格子の出力側コンケイブスラブ導波路の出力
部をテーパ状に形成して出力用導波路アレイと接続し、
この出力用導波路アレイを前記受光素子アレイに接続し
た構成であることを特徴とする光受信器。1. An optical conversion device for converting wavelength-division multiplexed signal light into a spatial light intensity distribution according to wavelength, and a pattern for recognizing the spatial light intensity distribution by converting the spatial light intensity distribution into an electric signal distribution by a light receiving element array. In the optical receiver provided with a pattern recognition means for separating and outputting a signal corresponding to each wavelength, a waveguide type diffraction grating is used as the optical conversion device, and an output side concave slab of the waveguide type diffraction grating is used. The output part of the waveguide is formed in a tapered shape and connected to the output waveguide array,
An optical receiver having a configuration in which the output waveguide array is connected to the light receiving element array.
ーパ部の屈折率が、テーパの幅が狭くなるに従って周辺
クラッド部との屈折率差が大きくなるように設定され、
かつ幅方向に均一に設定された構成であることを特徴と
する光受信器。2. The optical receiver according to claim 1, wherein the taper portion formed at the output portion of the output side concave slab waveguide has a refractive index with the peripheral cladding portion as the width of the taper becomes narrower. The difference is set to be large,
An optical receiver having a configuration that is set uniformly in the width direction.
ーパ部の屈折率が、テーパの幅が狭くなるに従って周辺
クラッド部との屈折率差が大きくなるように設定され、
かつテーパの中心部から周辺部の方向に低くなるように
幅方向に屈折率分布が設定された構成であることを特徴
とする光受信器。3. The optical receiver according to claim 1, wherein a taper portion formed at an output portion of the output side concave slab waveguide has a refractive index with a peripheral cladding portion as the taper width becomes narrower. The difference is set to be large,
An optical receiver having a configuration in which the refractive index distribution is set in the width direction so as to decrease from the central portion of the taper toward the peripheral portion.
強度分布に変換する光変換デバイスと、 前記空間的光強度分布を受光素子アレイで電気信号の分
布に変換し、それをパターン認識して各波長に応じた信
号を分離して出力するパターン認識手段とを備えた光受
信器において、 前記光変換デバイスに導波路型回折格子を用い、この導
波路型回折格子の出力側コンケイブスラブ導波路の出力
部にレンズアレイを配置して出力用導波路アレイと接続
し、この出力用導波路アレイを前記受光素子アレイに接
続した構成であることを特徴とする光受信器。4. An optical conversion device for converting wavelength-division-multiplexed signal light into a spatial light intensity distribution according to wavelength; and a pattern recognition for converting the spatial light intensity distribution into an electric signal distribution by a light receiving element array. In the optical receiver provided with a pattern recognition means for separating and outputting a signal corresponding to each wavelength, a waveguide type diffraction grating is used as the optical conversion device, and an output side concave slab of the waveguide type diffraction grating is used. An optical receiver characterized in that a lens array is arranged at an output part of a waveguide and is connected to an output waveguide array, and the output waveguide array is connected to the light receiving element array.
強度分布に変換する光変換デバイスと、 前記空間的光強度分布を受光素子アレイで電気信号の分
布に変換し、それをパターン認識して各波長に応じた信
号を分離して出力するパターン認識手段とを備えた光受
信器において、 前記光変換デバイスに導波路型回折格子を用い、この導
波路型回折格子の出力側コンケイブスラブ導波路に出力
用導波路アレイを隙間なく接続し、この出力用導波路ア
レイを前記受光素子アレイに接続した構成であることを
特徴とする光受信器。5. An optical conversion device for converting wavelength-division-multiplexed signal light into a spatial light intensity distribution according to wavelength, and a pattern for recognizing the spatial light intensity distribution by converting the spatial light intensity distribution into an electric signal distribution by a light receiving element array. In the optical receiver provided with a pattern recognition means for separating and outputting a signal corresponding to each wavelength, a waveguide type diffraction grating is used as the optical conversion device, and an output side concave slab of the waveguide type diffraction grating is used. An optical receiver having a configuration in which an output waveguide array is connected to a waveguide without a gap, and the output waveguide array is connected to the light receiving element array.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6185780A JPH0850313A (en) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Optical receiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6185780A JPH0850313A (en) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Optical receiver |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0850313A true JPH0850313A (en) | 1996-02-20 |
Family
ID=16176772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6185780A Pending JPH0850313A (en) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Optical receiver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0850313A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2788596A1 (en) * | 1999-01-14 | 2000-07-21 | Samsung Electronics Co Ltd | PHASE NETWORK DEVICE MODULE AND DEVICE FOR MONITORING AN OPTICAL SIGNAL USING THE MODULE |
| CN114503000A (en) * | 2019-10-02 | 2022-05-13 | 科格尼菲博有限公司 | Optical neuron unit and network thereof |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP6185780A patent/JPH0850313A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2788596A1 (en) * | 1999-01-14 | 2000-07-21 | Samsung Electronics Co Ltd | PHASE NETWORK DEVICE MODULE AND DEVICE FOR MONITORING AN OPTICAL SIGNAL USING THE MODULE |
| US6701042B1 (en) * | 1999-01-14 | 2004-03-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating module and device and method for monitoring optical signal using the same |
| CN114503000A (en) * | 2019-10-02 | 2022-05-13 | 科格尼菲博有限公司 | Optical neuron unit and network thereof |
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