JP2001358710A - Optical chaos communication equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光カオス通信装置
に係わり、特に、秘匿性を向上させ、かつ、高速に信号
を伝送することが可能な光カオス通信装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical chaotic communication device, and more particularly to an optical chaotic communication device capable of improving confidentiality and transmitting a signal at high speed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光カオス通信方式は、外部からの盗聴に
対して伝送情報の秘匿性を確保する通信方式として研究
が進められている。まず、光カオスについて説明する。
光カオスとは、決定論的な光システムでありながら、そ
の出力が一見ランダムに変動する現象である。図５に、
光カオス現象が発現する光カオス系の構成例を示す。図
５に示す光カオス系において、レーザ光源１０１からの
出力光（定常光Ｉ0）は、マッハツェンダ光変調器（以
下、単に、ＭＺ変調器という。）１０２を透過した後、
光カップラ１０３で２つに分岐される。分岐された一方
の光は、そのまま系の出力光（送信光（Ｉt））とな
り、他方の分岐光（Ｉt）は、光検出器１０４により電
気信号に変換される。光検出器１０４で変換された電気
信号は、Ｔ時間遅延された後、必要に応じて増幅器１０
５で増幅され、前記ＭＺ変調器１０２へ印加される。即
ち、ＭＺ変調器１０２に対して、フィードバック系が形
成されている。2. Description of the Related Art An optical chaos communication system is being studied as a communication system for securing confidentiality of transmission information against eavesdropping from the outside. First, optical chaos will be described.
Optical chaos is a phenomenon in which the output fluctuates seemingly at random, despite being a deterministic optical system. In FIG.
An example of the configuration of an optical chaos system in which the optical chaos phenomenon occurs will be described. In the optical chaotic system shown in FIG. 5, the output light (stationary light I 0 ) from the laser light source 101 passes through a Mach-Zehnder optical modulator (hereinafter, simply referred to as an MZ modulator) 102,
The light is split into two by the optical coupler 103. One beam branched is directly system of the output light (transmitted light (I t)), and the other branched light (I t) is converted into an electrical signal by the photodetector 104. The electric signal converted by the photodetector 104 is delayed by a time T, and then the
5 and applied to the MZ modulator 102. That is, a feedback system is formed for the MZ modulator 102.
【０００３】ここで、光カオス系を伝搬する信号レベル
は十分大きく、レーザ光源１０１の雑音や電気系におけ
る熱雑音などは無視できるものとする。すると、各構成
要素の入出力関係は一意に決まることになり、システム
全体は揺らぎ要素の無い決定論的な系となる。以上のよ
うに、揺らぎ要素を含まない系でありながら、フィード
バック系の遅延時間（Ｔ）や増幅器１０５の増幅利得等
がある条件を満たしていると、光カオス系の出力は一見
ランダムに変動する。図６は、下記の文献（イ）より引
用した図５と同様の系における出力特性の一例を示す図
である。 文献（イ）；p.Celka,“Synchronization of chaotic o
ptical dynamical systems through 700m of single mo
de fiber,"IEEE Trans. Circuit and Systems-I:Fundam
ental Theory and Applications, vol.43, pp. 869-87
2,1996. 図６には、光カオス系の出力がランダムに変動している
様子が示されている。このような振るまいは、非線形な
入出力特性を有する構成要素に、ある遅延時間でフィー
ドバックが加えられることから生じる。Here, it is assumed that the signal level propagating through the optical chaotic system is sufficiently large, and that the noise of the laser light source 101 and the thermal noise in the electric system can be ignored. Then, the input / output relationship of each component is uniquely determined, and the entire system becomes a deterministic system without fluctuation elements. As described above, the output of the optical chaotic system fluctuates seemingly if the delay time (T) of the feedback system and the amplification gain of the amplifier 105 satisfy certain conditions even though the system does not include the fluctuation element. . FIG. 6 is a diagram showing an example of output characteristics in a system similar to that of FIG. 5 cited from the following document (a). Reference (a); p. Celka, “Synchronization of chaotic o
ptical dynamical systems through 700m of single mo
de fiber, "IEEE Trans. Circuit and Systems-I: Fundam
ental Theory and Applications, vol. 43, pp. 869-87
2,1996. FIG. 6 shows that the output of the optical chaotic system fluctuates randomly. Such behavior results from feedback being applied to a component having nonlinear input / output characteristics with a certain delay time.
【０００４】図５に示すＭＺ変調器１０２は、印加電圧
に対して正弦波状に変化する光出力特性を有しており、
入力電圧信号に対して非線形な光出力特性をもつ構成要
素となっている。これに対し、遅延時間（Ｔ）でフィー
ドバック信号を加えると、Ｔ時間隔てた信号が非線形な
形で作用し、その結果、系の出力が一見ランダムに変動
する。図５に示す光カオス系を用いると、情報の秘匿性
が確保された通信システムを実現することができる。図
７は、前述の文献（イ）に提案されている光カオス秘話
通信システムの概略構成を示す図である。送信側の構成
（図７（ａ））は、基本的には図５に示すカオス系と同
様であるが、ＭＺ変調器１０２に対して、光検出器１０
４からのフィードバック信号とともに、送信したい信号
で変調されたデジタル信号（Ｓm）が重畳されて印加さ
れている点が異なっている。The MZ modulator 102 shown in FIG. 5 has a light output characteristic that changes sinusoidally with respect to an applied voltage.
It is a component having a non-linear optical output characteristic with respect to an input voltage signal. On the other hand, if a feedback signal is added with a delay time (T), the signal at the time interval T acts in a non-linear manner, and as a result, the output of the system fluctuates seemingly at random. When the optical chaos system shown in FIG. 5 is used, a communication system in which confidentiality of information is ensured can be realized. FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an optical chaotic confidential communication system proposed in the above-mentioned document (A). The configuration on the transmitting side (FIG. 7A) is basically the same as that of the chaotic system shown in FIG.
The difference is that a digital signal (S m ) modulated with a signal to be transmitted is superimposed and applied together with the feedback signal from No. 4.
【０００５】信号（Ｓm）は、「０」を送りたい時には
Ｓm＝０、「１」を送りたい時にはＳ m＝ｂ（ｂは定数）
であるように変調されている。図７（ａ）の構成でも、
図５と同様にカオス波形を出力する。ただし、Ｓm＝０
の時とＳm＝ｂの時では、異なるカオス波形となる。即
ち、「０」の時と「１」の時では、異なるカオス波形が
出力される。Ｓm＝０の時の出力とＳm＝ｂの時の出力
は、ともにランダムに変化する波形であり、一見しただ
けでは、どちらが送信されているか判別できない。つま
り、送られている信号が「０」か「１」かを外部から知
ることはできないので、情報が秘匿された信号が伝送さ
れることになる。The signal (Sm) Is to send "0"
Sm= 0, S to send "1" m= B (b is a constant)
Are modulated as follows. Even in the configuration of FIG.
A chaotic waveform is output as in FIG. Where Sm= 0
Time and SmWhen = b, the chaotic waveform is different. Immediately
In the case of "0" and "1", different chaos waveforms
Is output. SmOutput when S = 0 and SmOutput when = b
Are both randomly varying waveforms and seem at a glance
Cannot determine which is being transmitted. Toes
Externally knows whether the signal being sent is “0” or “1”.
Information is confidential, so signals with confidential information
Will be.
【０００６】この一見ランダムな伝送波形から信号を復
調するためには、図７（ｂ）に示す構成の受信装置を用
いる。伝送されてきた信号光は、光カップラ２０１で２
つに分岐され、分岐された一方の分岐光（Ｉr）は、そ
のまま光検出器２０７により電気信号に変換される。分
岐された他方の分岐光は、光検出器２０２により電気信
号に変換され、増幅器２０３で増幅された後、ＭＺ変調
器２０４へ印加される。このＭＺ変調器２０４には、レ
ーザ光源２０５から定常光（Ｉr0）が入力されており、
ＭＺ変調器２０４からの出力光（Ｉd）は、光検出器２
０６により電気信号に変換される。ここで、ＭＺ変調器
２０４への印加電圧信号は、伝送されてきた信号光が光
カップラ２０１で２分岐されて、ＭＺ変調器２０４へ印
加されるまでに、Ｔの遅延時間を経ているものとする。
受信側において、遅延時間（Ｔ）、およびＭＺ変調器２
０４の変調特性が送信側のそれと同じであり、かつ、増
幅器利得（Ｇr）、定常光（Ｉr0）などがある条件を満
たしていると、送られてきた信号が「０」であるか
「１」であるかを判別することができる。In order to demodulate a signal from this seemingly random transmission waveform, a receiving device having a configuration shown in FIG. 7B is used. The transmitted signal light is divided by the optical coupler 201 into two.
One of the split light beams (I r ) is directly converted by the photodetector 207 into an electric signal. The other branched light is converted into an electric signal by the photodetector 202, amplified by the amplifier 203, and applied to the MZ modulator 204. The MZ modulator 204 receives stationary light (I r0 ) from the laser light source 205,
The output light ( Id ) from the MZ modulator 204 is output to the photodetector 2
06, it is converted into an electric signal. Here, the voltage signal applied to the MZ modulator 204 has a delay time T before the transmitted signal light is branched into two by the optical coupler 201 and applied to the MZ modulator 204. I do.
On the receiving side, delay time (T) and MZ modulator 2
04 has the same modulation characteristic as that of the transmitting side, and if the amplifier gain (G r ) and the steady light (I r0 ) satisfy certain conditions, the transmitted signal is “0”. It can be determined whether it is "1".
【０００７】以下、その原理について説明する。送信側
から出力される送信光（Ｉt）は、定常光（Ｉt0）がＭ
Ｚ変調器１０２によって変調された光なので、送信光
（Ｉt）は下記（１）式のように表される。Hereinafter, the principle will be described. The transmitting light (I t ) output from the transmitting side has a constant light (I t0 ) of M
Since the light is modulated by the Z modulator 102, the transmission light (I t ) is represented by the following equation (1).
【数１】 Ｉt＝αtＩt0×Ｆ［Ｖ］ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （１） ここで、Ｆは、ＭＺ変調器１０２の変調特性を表す関数
であり、印加電圧Ｖを変数としている。また、αtは、
ＭＺ変調器１０２、および光カップラ１０３の損失をま
とめて表す定数である。印加電圧Ｖは、下記（２）式で
表される。[Number 1] I t = α t I t0 × F [V] ·················· (1) where, F is the modulation characteristic of the MZ modulator 102 And the applied voltage V is a variable. Α t is
It is a constant that collectively represents the loss of the MZ modulator 102 and the optical coupler 103. The applied voltage V is represented by the following equation (2).
【数２】 Ｖ（ｔ）＝ＧtＩt（ｔ−Ｔ）＋Ｓm（ｔ） ・・・・・・・・・・ （２） ここで、Ｇtは、光検出器１０４の変換効率、および増
幅器１０５の増幅利得を含めたフィードバック利得であ
る。また、遅延時間（Ｔ）の効果を表すために、Ｖ、Ｉ
t、Ｓmは時間関数で記述してある。式（２）を式（１）
に代入すると、下記（３）式が得られる。[Number 2] V (t) = G t I t (t-T) + S m (t) ·········· (2) where, G t is the conversion efficiency of the photodetector 104 , And the feedback gain including the amplification gain of the amplifier 105. In order to show the effect of the delay time (T), V, I
t and Sm are described by a time function. Equation (2) is replaced by equation (1)
Into the following equation (3) is obtained.
【数３】 Ｉt（ｔ）＝αtＩt0×Ｆ［ＧtＩt（ｔ−Ｔ）＋Ｓm（ｔ）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （３）Equation 3] I t (t) = α t I t0 × F [G t I t (t-T) + S m (t)] ··············· (3)
【０００８】送信側からの送信光（Ｉt）は、伝送路を
伝搬後、受信側に入力される。伝送路損失、および受信
側入力段の光分岐損をまとめてα0で表すと、光検出器
２０７に入力される光（Ｉr）は、下記（４）式で表さ
れる。The transmission light (I t ) from the transmitting side is input to the receiving side after propagating through the transmission path. When the transmission path loss and the optical branch loss at the input side of the receiving side are collectively represented by α 0 , the light (I r ) input to the photodetector 207 is represented by the following equation (4).
【数４】 Ｉr（ｔ）＝α0Ｉt（ｔ−Ｔ0） ＝α0αtＩt0×Ｆ［Ｇt−Ｉt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）＋Ｓm（ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （４） ここで、Ｔ0は伝送路遅延時間であり、また、１行目か
ら２行目への移行は、（３）式を代入した。一方、光検
出器２０６に入力される検出光（Ｉd）は、下記（５）
式で表される。Equation 4] I r (t) = α 0 I t (t-T 0) = α 0 α t I t0 × F [G t -I t (t-T-T 0) + S m (t-T 0 )] (4) Here, T 0 is the transmission path delay time, and the transition from the first row to the second row is (3) Assigned an expression. On the other hand, the detection light ( Id ) input to the photodetector 206 is expressed by the following (5)
It is expressed by an equation.
【数５】 Ｉd（ｔ）＝αrＩr0×Ｆ［Ｖ（ｔ）］ ＝αrＩr0×Ｆ［ＧrＩr（ｔ−Ｔ）］ ＝αrＩr0×Ｆ［Ｇrα0Ｉt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （５） ここで、αrは、ＭＺ変調器２０４の損失を表す定数で
あり、また、２行目から３行目への移行には、式（４）
の１行目を代入した。Equation 5] I d (t) = α r I r0 × F [V (t)] = α r I r0 × F [G r I r (t-T)] = α r I r0 × F [G r α 0 I t (t-T -T 0)] ··············· (5) where, alpha r is a constant representing the loss of the MZ modulator 204, In addition, the transition from the second line to the third line is performed by using equation (4).
Was substituted for the first line.
【０００９】今、（４）式、（５）式内のパラメータ間
には、α0αtＩt0＝αrＩr0、およびＧt＝α0Ｇr、とい
う関係が成り立っているものとする。すると、（４）
式、（５）式は、それぞれ下記（６Ａ）式、（６Ｂ）式
のように表される。[0009] Now, the equation (4), (5) is between the expression parameter, which α 0 α t I t0 = α r I r0, and G t = α 0 G r, the relationship of being composed I do. Then (4)
The equation and the equation (5) are expressed as the following equations (6A) and (6B), respectively.
【数６】 Ｉr（ｔ）＝αrＩr0×Ｆ［ＧtＩt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）＋Ｓm（ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （６Ａ） Ｉd（ｔ）＝αrＩr0×Ｆ［ＧtＩt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （６Ｂ） （６Ａ）式、（６Ｂ）式を見ると、Ｓm＝０の時はＩr＝
Ｉd、Ｓm＝ｂの時はＩ r≠Ｉdであることがわかる。した
がって、ＩrおよびＩdを光検出器（２０６，２０７）で
電気信号に変換し、減算器２０８で両者の差の信号を検
出すれば、差の信号がゼロの時は信号「０」が、差の信
号がゼロでない時には信号「１」が、それぞれ送られて
きたものと判定することができる。即ち、差の信号から
伝送信号を復調することができる。[Formula 6] Ir(T) = αrIr0× F [GtIt(T-T-T0) + Sm(T-T0)] ... (6A) Id(T) = αrIr0× F [GtIt(T-T-T0)] ... (6B) Looking at equations (6A) and (6B), Sm= 0 when Ir=
Id, Sm= B when I r≠ IdIt can be seen that it is. did
Therefore, IrAnd IdWith photodetectors (206, 207)
The signal is converted into an electric signal, and the subtracter 208 detects the difference signal between the two.
If the difference signal is zero, the signal "0"
When the signal is not zero, a signal "1" is sent
Can be determined to have come. That is, from the difference signal
The transmission signal can be demodulated.
【００１０】以上の信号判別を行うためには、ＭＺ変調
器２０４の変調特性、遅延時間（Ｔ）が送受信側で同
一、かつ、α0αtＩt0＝αrＩr0、および、Ｇt＝α
0Ｇr、という関係が成り立っている必要がある。これら
のパラメータが不一致であると、光検出器２０６、光検
出器２０７への入力光が、（６）式のようにならず、信
号の判別ができない。したがって、同じような構成の受
信側を用意しても、送信側のパラメータを知っていない
と信号を復調することはできない。いわば、これらのパ
ラメータが暗号鍵としての役割を果たしており、外部者
に対して秘匿性を有する通信方式となっている。[0010] To perform the above signal discriminating the modulation characteristic of the MZ modulator 204, the same delay time (T) transmission and reception side and,, α 0 α t I t0 = α r I r0, and, G t = Α
The relationship 0 G r must be established. If these parameters do not match, the input light to the photodetector 206 and the photodetector 207 does not satisfy the expression (6), and the signal cannot be determined. Therefore, even if a receiving side having a similar configuration is prepared, a signal cannot be demodulated unless the parameters of the transmitting side are known. In other words, these parameters play a role as an encryption key, and the communication method is confidential to outsiders.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術は、
「２つのカオス状態間をスイッチして送信し、受信側で
どちらのカオス波形が来たかを判別する」という方式で
あるが、この方式は、伝送可能な信号速度が遅延時間
（Ｔ）で制限されるという問題点を有している。以下、
この問題点について説明する。前述の説明では、暗に定
常状態を想定し、即ち、送信側は、どちらかのカオス波
形を送り続け、受信側の光検出器２０６、光検出器２０
７には、そのカオス波形に対応する光が入力され続けて
いるものとして、動作原理を述べた。一方、カオス波形
がスイッチされる過渡状態では、次のような挙動を示
す。例えば、初期状態として、「１」に対応するカオス
波形（以後、カオス波形１と呼ぶ）が送られていたとす
る。受信側では、Ｉr≠Ｉdであり、信号「１」と判別し
ている。The prior art described above is
This is a method that switches between two chaotic states and transmits, and the receiving side determines which chaotic waveform has arrived. In this method, the transmittable signal speed is limited by the delay time (T). There is a problem that it is done. Less than,
This problem will be described. In the above description, a steady state is assumed implicitly, that is, the transmitting side continues to send either chaotic waveform, and the photodetector 206 and the photodetector 20
7, the operation principle is described assuming that light corresponding to the chaotic waveform is continuously input. On the other hand, in a transient state in which the chaotic waveform is switched, the following behavior is exhibited. For example, it is assumed that a chaotic waveform corresponding to “1” (hereinafter, referred to as chaotic waveform 1) has been transmitted as an initial state. On the receiving side, a I r ≠ I d, are determined to signal "1".
【００１２】ここで、ある時刻に伝送信号が「０」に対
応するカオス波形（以後、カオス波形０と呼ぶ）にスイ
ッチされたとする。光検出器２０７には、スイッチ直後
からカオス波形０が入力される。一方、光検出器２０６
へは、遅延時間（Ｔ）の間は、カオス波形１によりＭＺ
変調器２０４が駆動された結果の信号光が入力されてい
る。この間は、Ｉr≠Ｉdであり、受信側は信号「１」と
判別し続ける。そして、遅延時間（Ｔ）が経過した後
に、前述した状態となり、受信側は正しく信号「０」と
判別する。逆に、伝送信号が「０」という初期状態から
「１」にスイッチされたとすると、スイッチ直後から光
検出器２０７にはカオス波形１が入力され、その結果、
Ｉ r≠Ｉdとなる。即ち、スイッチ直後から受信側は信号
「１」と判別する。Here, at a certain time, the transmission signal is set to "0".
The corresponding chaos waveform (hereinafter referred to as chaos waveform 0)
Suppose that it was touched. Immediately after the switch
, A chaotic waveform 0 is input. On the other hand, the photodetector 206
During the delay time (T), the chaotic waveform 1 causes MZ
The signal light resulting from the driving of the modulator 204 is input.
You. During this time, Ir≠ IdAnd the receiving side receives the signal "1"
Continue to determine. And after the delay time (T) elapses
In the state described above, the receiving side correctly outputs the signal “0”.
Determine. Conversely, from the initial state where the transmission signal is "0"
If it is switched to “1”, the light
Chaos waveform 1 is input to the detector 207, and as a result,
I r≠ IdBecomes That is, immediately after the switch, the receiving side
It is determined as "1".
【００１３】以上をまとめると、「１」から「０」への
判別には時間（Ｔ）の遅れがあり、「０」から「１」へ
の判別には時間遅れは生じないことになる。このような
過渡応答特性であると、例えば、伝送信号が時間（Ｔ）
より短い時間内で「１−０−１」とスイッチしたとする
と、まん中の「０」は正しく判別されない。これを防ぐ
ためには、１ビット長を時間（Ｔ）より長く設定する必
要がある。言い方を変えると、１ビット長は時間（Ｔ）
より短くすることができず、したがって速い信号は送れ
ないことになる。本発明は、前記従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、本発明の目的は、光
カオス通信装置において、従来よりも、信号を高速に伝
送することが可能となる技術を提供することにある。本
発明の他の目的は、光カオス通信装置において、従来よ
りも、秘匿性を向上させることが可能となる技術を提供
することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と
新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明
らかにする。In summary, there is a time (T) delay in discriminating from "1" to "0", and there is no time delay in discriminating from "0" to "1". With such a transient response characteristic, for example, the transmission signal has a time (T)
If "1-0-1" is switched within a shorter time, "0" in the middle is not correctly determined. In order to prevent this, it is necessary to set the 1-bit length longer than the time (T). In other words, one bit length is time (T)
It cannot be shorter, and therefore will not send fast signals. The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional technology, and an object of the present invention is to provide a technology that enables a signal to be transmitted at a higher speed in an optical chaos communication device than in the related art. To provide. Another object of the present invention is to provide a technology that can improve confidentiality in an optical chaos communication device as compared with the related art. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、送信信号が秘匿さ
れた光カオス波形を出力する送信装置と、前記送信装置
から送信される光カオス波形から前記送信信号を復調す
る受信装置と、前記光カオス波形を前記送信装置から前
記受信装置へと伝送する手段とを備える光カオス通信装
置であって、前記送信装置が、定常光が入力される送信
側マッハツェンダ光変調器と、前記送信側マッハツェン
ダ光変調器からの出力光に、送信したい信号により変調
された信号光を合波するとともに、合波された光をｎ
（ｎ≧２）本の経路に分岐する光合波・分岐手段と、前
記光合波・分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の一
つを、前記受信装置への送信光として出力する手段と、
前記光合波・分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本
の分岐光を、それぞれ電気信号に変換し、前記送信側マ
ッハツェンダ光変調器への印加電圧として印加する手段
とを備え、前記受信装置が、定常光が入力される受信側
マッハツェンダ光変調器と、前記送信装置からの送信光
を、ｎ本の経路に分岐する光分岐手段と、前記光分岐手
段で分岐されたｎ本の分岐光の中の一つを電気信号に変
換する第１の変換手段と、前記光分岐手段で分岐された
残りの（ｎ−１）本の分岐光を、それぞれ電気信号に変
換し、前記受信側マッハツェンダ光変調器への印加電圧
として印加する手段と、前記受信側マッハツェンダ光変
調器からの出力光を電気信号に変換する第２の変換手段
と、前記第１の変換手段からの電気信号と、前記第２の
変換手段からの電気信号との差の信号を出力する手段と
を備えることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. That is, the present invention provides a transmitting device that outputs an optical chaotic waveform in which a transmission signal is concealed, a receiving device that demodulates the transmission signal from an optical chaotic waveform transmitted from the transmitting device, and transmits the optical chaotic waveform to the transmission device. An optical chaos communication device comprising: a device for transmitting from the device to the receiving device, wherein the transmitting device is configured such that a transmitting side Mach-Zehnder optical modulator to which stationary light is input, and an output from the transmitting side Mach-Zehnder optical modulator. A signal light modulated by a signal to be transmitted is multiplexed with the light, and the multiplexed light is
An optical multiplexing / branching unit that branches into (n ≧ 2) paths, and one of the n branched lights branched by the optical multiplexing / branching unit is output as transmission light to the receiving device. Means,
Means for converting each of the remaining (n-1) branched lights branched by the optical multiplexing / branching means into an electric signal, and applying the electric signal as an applied voltage to the transmission-side Mach-Zehnder optical modulator; A receiving device, a receiving-side Mach-Zehnder optical modulator to which stationary light is input, an optical splitting unit that splits transmission light from the transmitting device into n paths, and the n splitters that are split by the optical splitting unit. A first conversion unit for converting one of the split lights into an electric signal; and the remaining (n-1) split lights split by the light splitting unit into an electric signal. Means for applying an applied voltage to the side Mach-Zehnder optical modulator; second converting means for converting the output light from the receiving-side Mach-Zehnder optical modulator into an electric signal; and an electric signal from the first converting means. , The power from the second conversion means. Characterized in that it comprises a means for outputting a signal of a difference between the signals.
【００１５】また、本発明は、前記送信装置が、固定パ
ターンで変調された変調光が入力される送信側マッハツ
ェンダ光変調器と、前記送信側マッハツェンダ光変調器
からの出力光に、送信したい信号により変調された信号
光を合波するとともに、合波された光をｎ（ｎ≧２）本
の経路に分岐する光合波・分岐手段と、前記光合波・分
岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の一つを、前記受
信装置への送信光として出力する手段と、前記光合波・
分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本の分岐光を、
それぞれ電気信号に変換し、前記送信側マッハツェンダ
光変調器への印加電圧として印加する手段とを備え、前
記受信装置が、前記送信側マッハツェンダ光変調器への
入力光と同じ固定パターンで変調された変調光が入力さ
れる受信側マッハツェンダ光変調器と、前記送信装置か
らの送信光を、ｎ本の経路に分岐する光分岐手段と、前
記光分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の一つを電
気信号に変換する第１の変換手段と、前記光分岐手段で
分岐された残りの（ｎ−１）本の分岐光を、それぞれ電
気信号に変換し、前記受信側マッハツェンダ光変調器へ
の印加電圧として印加する手段と、前記受信側マッハツ
ェンダ光変調器からの出力光を電気信号に変換する第２
の変換手段と、前記第１の変換手段からの電気信号と、
前記第２の変換手段からの電気信号との差の信号を出力
する手段とを備えることを特徴とする。Further, according to the present invention, there is provided the transmission apparatus, wherein the transmission apparatus transmits a modulated signal modulated by a fixed pattern to a transmission-side Mach-Zehnder optical modulator and a signal to be transmitted to the output light from the transmission-side Mach-Zender optical modulator. Multiplexing / branching means for multiplexing the signal light modulated by the multiplexing and branching the multiplexed light into n (n ≧ 2) paths, and the n multiplexing / branching means branched by the optical multiplexing / branching means Means for outputting one of the split lights as transmission light to the receiving device;
The remaining (n-1) branched lights branched by the branching means are
Means for converting each into an electric signal and applying the voltage as an applied voltage to the transmission-side Mach-Zehnder optical modulator, wherein the receiving device is modulated with the same fixed pattern as the input light to the transmission-side Mach-Zehnder optical modulator. A receiving-side Mach-Zehnder optical modulator to which modulated light is input; an optical branching unit that branches transmission light from the transmitting device into n paths; and n branch lights branched by the optical branching unit. A first converting means for converting one of them into an electric signal, and the remaining (n-1) branched lights branched by the optical branching means are respectively converted into electric signals, and the reception side Mach-Zehnder light modulation is performed. Means for applying an applied voltage to a modulator, and a second means for converting the output light from the receiving side Mach-Zehnder optical modulator into an electric signal.
Conversion means, and an electric signal from the first conversion means,
Means for outputting a signal of a difference from the electric signal from the second conversion means.
【００１６】また、本発明は、前記送信装置が、送信し
たい信号により変調された信号光が入力される送信側マ
ッハツェンダ光変調器と、前記送信側マッハツェンダ光
変調器からの出力光を、ｎ（ｎ≧２）本の経路に分岐す
る送信側光分岐手段と、前記送信側光分岐手段で分岐さ
れたｎ本の分岐光の中の一つを、前記受信装置への送信
光として出力する手段と、前記送信側光分岐手段で分岐
された残りの（ｎ−１）本の分岐光を、それぞれ電気信
号に変換し、前記送信側マッハツェンダ光変調器への印
加電圧として印加する手段とを備え、前記受信装置が、
定常光が入力される受信側マッハツェンダ光変調器と、
前記送信装置からの送信光を、ｎ本の経路に分岐する受
信側光分岐手段と、前記受信側光分岐手段で分岐された
ｎ本の分岐光の中の一つを電気信号に変換する第１の変
換手段と、前記受信側光分岐手段で分岐された残りの
（ｎ−１）本の分岐光を、それぞれ電気信号に変換し、
前記受信側マッハツェンダ光変調器への印加電圧として
印加する手段と、前記受信側マッハツェンダ光変調器か
らの出力光を電気信号に変換する第２の変換手段と、前
記第１の変換手段からの電気信号を、前記第２の変換手
段からの電気信号で除算した信号を出力する手段とを備
えることを特徴とする。Further, according to the present invention, the transmitting apparatus may further include a transmitting side Mach-Zehnder optical modulator to which a signal light modulated by a signal to be transmitted is inputted, and an output light from the transmitting side Mach-Zehnder optical modulator being n ( (n ≧ 2) transmitting side optical branching means for branching into two paths, and means for outputting one of the n branched lights branched by the transmitting side optical branching means as transmission light to the receiving device And a means for converting the remaining (n-1) branched lights branched by the transmission-side optical branching means into electric signals and applying the electric signals as an applied voltage to the transmission-side Mach-Zehnder optical modulator. , The receiving device:
A receiving-side Mach-Zehnder optical modulator to which stationary light is input,
A transmitting light from the transmitting device, receiving optical branching means for branching into n paths, and converting one of the n branched lights branched by the receiving optical branching means into an electric signal. (1) converting the remaining (n-1) branched lights branched by the receiving-side optical branching means into electric signals,
Means for applying an applied voltage to the receiving side Mach-Zehnder optical modulator; second converting means for converting output light from the receiving side Mach-Zehnder optical modulator into an electric signal; and electric power from the first converting means. Means for outputting a signal obtained by dividing the signal by the electric signal from the second conversion means.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 ［実施の形態１］図１は、本発明の実施の形態１の光カ
オス通信装置の概略構成を示す図であり、同図（ａ）は
送信側の構成を、同図（ｂ）は受信側の構成を示す。同
図（ａ）に示す送信側では、光源１０１から出力された
定常光（Ｉt0）がマッハツェンダ光変調器（以下、単
に、ＭＺ変調器という。）１０２に入力され、ＭＺ変調
器１０２からの出力光は、２×２の入出力端子を有する
３ｄＢカップラ１０３に入力される。この３ｄＢカップ
ラ１０３のもう一方の入力端子には、信号光源１１１か
ら出力される、送信したい信号により変調された信号光
（Ｉs）が入力される。そして、３ｄＢカップラ１０３
の一方の出力端子からの出力光（Ｉt）は、そのまま出
力として、受信側に送信される。他方の出力光は、光検
出器１０４により電気信号に変換され、増幅器１０５で
増幅された後に、ＭＺ変調器１０２への印加電圧Ｖとし
てフィードバックされる。この構成は、基本的には図５
に示す従来の光カオス系と同様であるが、光変調器１０
２の出力光に信号光（Ｉs）が重畳されている点が異な
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted. [Embodiment 1] FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an optical chaotic communication device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 (a) shows the configuration on the transmitting side, and FIG. 2 shows the configuration on the side. On the transmission side shown in FIG. 2A, the stationary light ( It0 ) output from the light source 101 is input to a Mach-Zehnder optical modulator (hereinafter, simply referred to as an MZ modulator) 102, and is output from the MZ modulator 102. The output light is input to a 3 dB coupler 103 having 2 × 2 input / output terminals. A signal light (I s ) output from the signal light source 111 and modulated by a signal to be transmitted is input to the other input terminal of the 3 dB coupler 103. And 3dB coupler 103
The output light (I t ) from one of the output terminals is transmitted as it is to the receiving side. The other output light is converted into an electric signal by the photodetector 104, amplified by the amplifier 105, and fed back as a voltage V applied to the MZ modulator 102. This configuration basically corresponds to FIG.
Is the same as the conventional optical chaos system shown in FIG.
2 in that the signal light (I s ) is superimposed on the output light of No. 2.
【００１８】一方、図１（ｂ）に示すように、受信側の
構成は、図７（ｂ）に示す従来の光カオス通信システム
の受信側と同様の構成となっている。図１（ｂ）の構成
で、信号の変復調を行う原理を以下で説明する。なお、
用いる表記は、特に断らない限り、On the other hand, as shown in FIG. 1B, the configuration on the receiving side is the same as that of the conventional optical chaos communication system shown in FIG. 7B. The principle of modulating and demodulating a signal with the configuration of FIG. 1B will be described below. In addition,
Notation used, unless otherwise noted
【従来の技術】の欄で用いたものと同じとする。送信側
において、出力となる送信光（Ｉt）は、下記（７）式
のように表すことができる。2. Description of the Related Art On the transmitting side, the output transmission light (I t ) can be represented by the following equation (7).
【数７】 Ｉt（ｔ）＝αc｛αM1Ｉt0×Ｆ［Ｖ（ｔ）］＋Ｉs（ｔ）｝ ・・・・・・・・・・・・・・・ （７） ここで、αMl、αcは、それぞれＭＺ変調器１０２、お
よび３ｄＢカップラ１０３の損失を表す定数である。Ｍ
Ｚ変調器１０２への印加電圧は、Ｖ（ｔ）＝ＧtＩt（ｔ
−Ｔ）で表されるので、（７）式は、下記（８）のよう
に表される。Equation 7] I t (t) = α c {α M1 I t0 × F [V (t)] + I s (t)} ··············· (7) wherein Here , α Ml and α c are constants representing the losses of the MZ modulator 102 and the 3 dB coupler 103, respectively. M
Voltage applied to the Z modulator 102, V (t) = G t I t (t
−T), the equation (7) is expressed as the following (8).
【数８】 Ｉt（ｔ）＝αc｛αM1Ｉt0×Ｆ［ＧtＩt（ｔ−Ｔ）］＋Ｉs（ｔ）｝ ・・・・・・・・・・・・・・・ （８）Equation 8] I t (t) = α c {α M1 I t0 × F [G t I t (t-T)] + I s (t)} ··············・ (8)
【００１９】一方、受信側において、光検出器２０７へ
入力される光（Ｉr）は、下記（９）式のように表され
る。On the other hand, on the receiving side, the light (I r ) input to the photodetector 207 is represented by the following equation (9).
【数９】 Ｉr（ｔ）＝α0Ｉt（ｔ−Ｔ0） ＝α0αcαM1Ｉt0×Ｆ［ＧtＩt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ＋α0αcＩs（ｔ−Ｔ0） ・・・・・・・・・・・・ （９） なお、（９）式において、２行目への移行には（８）式
を代入した。また、光検出器２０６に入力される光は、
下記（１０）式のように表される。Equation 9] I r (t) = α 0 I t (t-T 0) = α 0 α c α M1 I t0 × F [G t I t (t-T-T 0)] + α 0 α c I s (t−T 0 ) (9) In the equation (9), the equation (8) is substituted for the transition to the second row. The light input to the photodetector 206 is:
It is expressed as the following equation (10).
【数１０】 Ｉd（ｔ）＝αM2Ｉr0×Ｆ［Ｖ（ｔ）］ ＝αM2Ｉr0×Ｆ［ＧrβＩr（ｔ−Ｔ）］ ＝αM2Ｉr0×Ｆ［Ｇrβα0Ｉt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （１０） ここで、αM2は、ＭＺ変調器２０４の損失を表す定数、
βは、光検出器２０７への入力光と、光検出器２０２へ
の入力光との比を表す定数である。また、（１０）式に
おいて、２行目から３行目への移行には、（９）式の１
行目を代入した。Equation 10] I d (t) = α M2 I r0 × F [V (t)] = α M2 I r0 × F [G r βI r (t-T)] = α M2 I r0 × F [G r βα 0 I t (t-T -T 0)] ··············· (10) where, alpha M2 is constant representing the loss of the MZ modulator 204,
β is a constant representing the ratio between the input light to the photodetector 207 and the input light to the photodetector 202. In addition, in the equation (10), the transition from the second row to the third row is performed according to the equation (9).
The line was substituted.
【００２０】（９）式、（１０）式において、α0αcα
M1Ｉt0＝αM2Ｉr0≡ａ、Ｇt＝Ｇrα 0β≡ｂすると、下
記（１１）式が得られる。In equations (9) and (10), α0αcα
M1It0= ΑM2Ir0≡a, Gt= Grα 0When β≡b, below
Equation (11) is obtained.
【数１１】 Ｉr（ｔ）＝ａ×Ｆ［ｂＩt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］＋α0αcＩs（ｔ−Ｔ0） ・・・・・・・・・・・・・・・ （１１Ａ） Ｉd（ｔ）＝ａ×Ｆ［ｂＩt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （１１Ｂ） これを、それぞれ光検出器（２０６，２０７）で電気信
号に変換し、減算器２０８で、その差分信号を検出する
と、下記（１２）式に示す信号が得られる。Equation 11] I r (t) = a × F [bI t (t-T-T 0)] + α 0 α c I s (t-T 0) ············· .. (11A) I d (t) = a × F [bI t (t−T−T 0 )] (11B) These are detected by light, respectively. When the difference signal is detected by the subtractor 208, the signal represented by the following equation (12) is obtained.
【数１２】 Ｉr（ｔ）−Ｉd（ｔ）＝α0αcＩs（ｔ−Ｔ0） ・・・・・・・・・・・・・・・ （１２） この（１２）式は、減算器２０８から、送信信号光（Ｉ
s）に比例した信号が出力されることを示している。即
ち、図１（ｂ）に示す受信側の構成により、図１（ａ）
に示す送信側から送られた送信信号を復調することがで
きる。I r (t) −I d (t) = α 0 α c I s (t−T 0 ) (12) This (12) From the subtractor 208, the transmission signal light (I
s ) is output. That is, the configuration of the receiving side shown in FIG.
Can be demodulated.
【００２１】本実施の形態の送信側は、図５に示す単独
のカオス系に信号光が重畳されている構成であるので、
送信される波形は、従来例と同様に、カオス的なランダ
ム波形となる。即ち、伝送路への出力は、情報が秘匿さ
れた波形となる。しかも、重畳した信号光の前歴が繰り
返しフィードバックされるいう効果により、単独のカオ
ス系より複雑な波形となり、図７に示す従来の光カオス
通信装置より秘匿性が高いという長所を有する。また、
受信側において、各パラメータが所定の条件を満たして
いないと、（９）式、（１０）式から（１１Ａ）式、
（１１Ｂ）式への移行が成り立たず、したがって、（１
２）式が得られないので、信号が正しく復調されないこ
とになる。即ち、従来技術と同様に、各パラメータが暗
号鍵としての役割を果たしており、外部者に対する秘匿
性を有する通信方式となっている。The transmitting side of the present embodiment has a configuration in which signal light is superimposed on a single chaotic system shown in FIG.
The transmitted waveform is a chaotic random waveform as in the conventional example. That is, the output to the transmission path is a waveform in which information is concealed. Moreover, due to the effect that the previous history of the superimposed signal light is repeatedly fed back, the waveform becomes more complicated than a single chaotic system, and has an advantage that the confidentiality is higher than that of the conventional optical chaotic communication device shown in FIG. Also,
On the receiving side, if each parameter does not satisfy the predetermined condition, the equations (9), (10) to (11A),
The transition to equation (11B) does not hold, and therefore (1B)
Since the expression 2) cannot be obtained, the signal is not correctly demodulated. That is, similarly to the related art, each parameter plays a role as an encryption key, and the communication method is confidential to outsiders.
【００２２】信号速度についてみると、従来の光カオス
通信装置では、２つのカオス状態をスイッチして送信
し、受信側ではどちらのカオス波形であるかを判別して
信号を復調するという動作原理に基づいており、カオス
波形の正しい判別に一定時間が必要であった。これに対
し、本実施の形態では、カオス波形そのものを判別して
いるわけではなく、カオス波形に信号を埋め込み、Ｔ時
間離れた信号状態の差分から伝送信号を復調するという
原理に基づいている。その信号復調動作は、遅延時間
（Ｔ）には制限されず、従来技術より高速な信号を伝送
することができる。さらに、従来技術で送信できるのは
「０」、「１」のデジタル信号のみであったが、本実施
の形態ではアナログ信号を送ることも可能である（（１
２）式）参照）。Regarding the signal speed, the conventional optical chaos communication device operates on the principle that two chaotic states are switched and transmitted, and the receiving side discriminates which chaos waveform and demodulates the signal. It required a certain amount of time to correctly determine the chaotic waveform. On the other hand, in the present embodiment, the chaotic waveform itself is not determined, but a signal is embedded in the chaotic waveform and the transmission signal is demodulated from the difference between the signal states separated by T time. The signal demodulation operation is not limited by the delay time (T), and can transmit a signal faster than the related art. Furthermore, in the prior art, only digital signals of “0” and “1” can be transmitted. However, in the present embodiment, an analog signal can be transmitted ((1)
2) Equation)).
【００２３】［実施の形態２］図２は、本発明の実施の
形態２の光カオス通信装置の概略構成を示す図であり、
同図（ａ）は送信側の構成を、同図（ｂ）は受信側の構
成を示す。本実施の形態の基本的な動作原理は、前記実
施の形態１と同じであるが、送信される波形がより複雑
化されるよう、また、暗号鍵となるパラメータがより多
くなるように構成されている。本実施の形態では、送信
波形をより複雑化するため、送信側において、フィード
バック経路を２重化している。ここで、光検出器１０４
へのフィードバック光を出力する光カップラ１０３は３
ｄＢカップラである必要があるが、光検出器１１４への
フィードバック光を出力する光カップラ１１３の分岐比
は任意である。そして、２つのフィードバック経路の遅
延時間（Ｔ１，Ｔ２）、およびフィードバック利得が異
なるように設定されている。[Embodiment 2] FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an optical chaos communication apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 1A shows the configuration on the transmitting side, and FIG. 1B shows the configuration on the receiving side. The basic operation principle of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, except that the transmitted waveform is made more complicated and the number of parameters serving as an encryption key is increased. ing. In the present embodiment, the feedback path is duplicated on the transmission side to make the transmission waveform more complicated. Here, the photodetector 104
Optical coupler 103 that outputs feedback light to
Although it is necessary to be a dB coupler, the branching ratio of the optical coupler 113 that outputs feedback light to the photodetector 114 is arbitrary. The delay time (T1, T2) and the feedback gain of the two feedback paths are set to be different.
【００２４】図２（ａ）に示す送信側からの送信光（Ｉ
t）は、下記（１３）式のように表される。The transmission light (I) from the transmission side shown in FIG.
t ) is represented by the following equation (13).
【数１３】 Ｉt（ｔ）＝αc1αc2｛αM1Ｉt0×Ｆ［Ｖ（ｔ）］＋Ｉs（ｔ）｝ ＝αclαc2αM1Ｉt0×Ｆ［Ｇtｋt1（１／αc2）（１＋γ）Ｉt（ｔ −Ｔ１）＋Ｇtｋt2γＩt（ｔ−Ｔ２）］＋αclαc2Ｉs（ｔ） ・・・・・・・・・・・・・・・ （１３） ここで、αc1は、光検出器１０４へのフィードバック光
を出力する光カップラ１０３の損失、αc2は、光検出器
１１４へのフィードバック光を出力する光カップラ１１
３の損失、γは、送信光（Ｉt）に対する光検出器１１
４への入力光の比、ｋt1、ｋt2は、各フィードバック経
路に挿入されるレベル調節器（１２１，１２２）におけ
る利得（または減衰）係数、Ｔ１、Ｔ２は各フィイード
バック経路の遅延時間である。Equation 13] I t (t) = α c1 α c2 {α M1 I t0 × F [V (t)] + I s (t)} = α cl α c2 α M1 I t0 × F [G t k t1 ( 1 / α c2) (1 + γ) I t (t -T1) + G t k t2 γI t (t-T2)] + α cl α c2 I s (t) ·············· (13) Here, α c1 is a loss of the optical coupler 103 that outputs feedback light to the photodetector 104, and α c2 is an optical coupler 11 that outputs feedback light to the photodetector 114.
Loss of 3, gamma is a photodetector for transmitting light (I t) 11
4, the ratios of input light to the signals, k t1 and k t2 are gain (or attenuation) coefficients in the level adjusters (121, 122) inserted in each feedback path, and T1 and T2 are delay times of each feedback path. It is.
【００２５】一方、本実施の形態において、受信側の光
検出器２０７へ入力される光（Ｉr）は、下記（１４）
式のように表される。On the other hand, in the present embodiment, the light (I r ) input to the photodetector 207 on the receiving side is expressed by the following (14)
It is expressed like a formula.
【数１４】 Ｉr（ｔ）＝α0Ｉt（ｔ−Ｔ0） ＝α0αclαc2αM1Ｉt0×Ｆ［Ｇtｋt1（１／α c2）（１＋γ）Ｉt （ｔ−Ｔ１−Ｔ0）＋Ｇtｋt2γＩt（ｔ−Ｔ２−Ｔ0）］＋α0αclαc2Ｉs（ｔ） ・・・・・・・・・・・・・・・ （１４） また、光検出器２０６へ入力される光（Ｉd）は、下記
（１５）式のように表される。Equation 14] I r (t) = α 0 I t (t-T 0) = α 0 α cl α c2 α M1 I t0 × F [G t k t1 (1 / α c2) (1 + γ) I t ( t-T1-T 0) + G t k t2 γI t (t-T2-T 0)] + α 0 α cl α c2 I s (t) ··············· (14 The light (I d ) input to the photodetector 206 is represented by the following equation (15).
【数１５】 Ｉd（ｔ）＝αM2Ｉr0×Ｆ［Ｇrｋr1β1Ｉr（ｔ−Ｔ１） ＋Ｇrｋr2β2Ｉr（ｔ−Ｔ２）］ ＝αM2Ｉr0×Ｆ［Ｇrｋr1β1α0Ｉt（ｔ−Ｔ１−Ｔ0） ＋Ｇrｋr2β2α0Ｉt（ｔ−Ｔ２−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （１５） ここで、β1は、光検出器２０７の入力光（Ｉr）に対す
る光検出器２０２への入力光の比、β2は、光検出器２
０７の入力光（Ｉr）に対する光検出器２１２への入力
光の比、ｋr1、ｋr2は、それぞれ光検出器（２０２，２
１２）の出力段に挿入されるレベル調節器（２２１，２
２２）における利得（または減衰）係数、Ｔ１は、光検
出器２０２を経てＭＺ変調器２０４へ印加される信号経
路の遅延時間、Ｔ２は、光検出器２１２を経てＭＺ変調
器２０４へ印加される信号経路の遅延時間である。Equation 15] I d (t) = α M2 I r0 × F [G r k r1 β 1 I r (t-T1) + G r k r2 β 2 I r (t-T2)] = α M2 I r0 × F [G r k r1 β 1 α 0 I t (t-T1-T 0) + G r k r2 β 2 α 0 I t (t-T2-T 0)] ··········· (15) Here, β 1 is the ratio of the input light (I r ) to the photodetector 207 to the input light to the photodetector 202, and β 2 is the photodetector 2
The ratio of the input light to the photodetector 212 with respect to the input light (I r ) at 07, k r1 and k r2 are the photo detectors (202, 2), respectively.
12) Level adjusters (221, 2) inserted into the output stage
The gain (or attenuation) coefficient at 22), T1, is the delay time of the signal path applied to MZ modulator 204 via photodetector 202, and T2 is applied to MZ modulator 204 via photodetector 212. This is the delay time of the signal path.
【００２６】（１４）式、（１５）式において、α0α
c1αc2αM1Ｉt0＝αM2Ｉr0≡ａ、Ｇtｋt1（１／αc2）
（１＋γ）＝Ｇrｋt1β1α0≡ｂ1、Ｇtｋt2γ＝Ｇrｋt2
β2α0≡ｂ2とすると、下記（１６Ａ）式、（１６Ｂ）
式が得られる。In the equations (14) and (15), α 0 α
c1 α c2 α M1 I t0 = α M2 I r0 ≡a, G tk t1 (1 / α c2 )
(1 + γ) = G r k t1 β 1 α 0 ≡b 1, G t k t2 γ = G r k t2
If β 2 α 0 ≡b 2 , the following equation (16A) and (16B)
An expression is obtained.
【数１６】 Ｉr（ｔ）＝ａ×Ｆ［ｂ1Ｉt（ｔ−Ｔ１−Ｔ0）＋ｂ2Ｉt（ｔ−Ｔ２−Ｔ0）］ ＋α0αc1αc2Ｉs（ｔ−Ｔ0） ・・・・・・・・・・・・・・・ （１６Ａ） Ｉd（ｔ）＝ａ×Ｆ［ｂ1Ｉt（ｔ−Ｔ１−Ｔ0）＋ｂ2Ｉt（ｔ−Ｔ２−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （１６Ｂ） これを、それぞれ光検出器（２０６，２０７）で電気信
号に変換し、減算器２０８で、その差分信号を検出する
と、下記（１７）式に示す信号が得られる。Equation 16] I r (t) = a × F [b 1 I t (t-T1-T 0) + b 2 I t (t-T2-T 0)] + α 0 α c1 α c2 I s (t- T 0) ··············· (16A) I d (t) = a × F [b 1 I t (t-T1-T 0) + b 2 I t (t- T2−T 0 )] (16B) These are converted into electric signals by the photodetectors (206, 207), and the difference is calculated by the subtractor 208. When a signal is detected, a signal represented by the following equation (17) is obtained.
【数１７】 Ｉr（ｔ）−Ｉd（ｔ）＝α0αc1αc2Ｉs（ｔ−Ｔ0） ・・・・・・・・・・・・・・・ （１７）[Number 17] I r (t) -I d ( t) = α 0 α c1 α c2 I s (t-T 0) ··············· (17)
【００２７】この（１７）式は、減算器２０８からは、
送信信号光（Ｉs）に比例した信号が出力されることを
示している。このように、本実施の形態でも、光カオス
通信を実現することができる。本実施の形態は、前記実
施の形態１に比べると、送信側におけるフィードバック
経路が２重化されている分、より複雑な波形が送信され
る。また、復調のために設定を要するパラメータ数が多
くなっている。したがって、前記実施の形態１より秘匿
性の高い秘話通信となっている。なお、ここでは、フィ
ードバック経路を２ルート化した構成について述べた
が、これに限らず、さらにフィードバック経路数を増や
してもよい。This equation (17) is obtained from the subtractor 208 by
This shows that a signal proportional to the transmission signal light (I s ) is output. Thus, also in the present embodiment, optical chaos communication can be realized. In this embodiment, compared to the first embodiment, a more complicated waveform is transmitted because the feedback path on the transmitting side is duplicated. Also, the number of parameters that need to be set for demodulation is increasing. Therefore, the confidential communication is more secure than in the first embodiment. Although the configuration in which the feedback path is divided into two routes has been described here, the present invention is not limited to this, and the number of feedback paths may be further increased.
【００２８】［実施の形態３］図３は、本発明の実施の
形態３の光カオス通信装置の概略構成を示す図であり、
同図（ａ）は送信側の構成を、同図（ｂ）は受信側の構
成を示す。本実施の形態の基本的な動作原理は、前記実
施の形態１と同じであるが、送信される波形がより複雑
化されるよう、また、暗号鍵となるパラメータがより多
くなるように構成されている。本実施の形態の送信側で
は、繰り返し固定パターン（例えば、「１０１１０
０」）で変調された変調光（Ｉm）がＭＺ変調器１０２
に入力されている。その他の構成は、図１（ａ）に示す
前記実施の形態１と同様であり、送信側からの送信光
（Ｉt）は、下記（１８）式のように表される。[Third Embodiment] FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an optical chaos communication device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 1A shows the configuration on the transmitting side, and FIG. 1B shows the configuration on the receiving side. The basic operation principle of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, except that the transmitted waveform is made more complicated and the number of parameters serving as an encryption key is increased. ing. On the transmitting side of the present embodiment, a repetition fixed pattern (for example, “10110
0 ") in-modulated light (I m) is MZ modulator 102
Has been entered. The other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1A, and the transmission light (I t ) from the transmission side is represented by the following equation (18).
【数１８】 Ｉt（ｔ）＝αc｛αM1Ｉtm（ｔ）×Ｆ［ＧtＩt（ｔ−Ｔ）］＋Ｉs（ｔ）｝ ・・・・・・・・・・・・・・・ （１８） 受信側の構成も基本的には、図１（ｂ）に示す実施の形
態１と同様であるが、ＭＺ変調器２０４への入力光は定
常光ではなく、送信側と同じ繰り返し固定パターンで変
調されている。Equation 18] I t (t) = α c {α M1 I tm (t) × F [G t I t (t-T)] + I s (t)} ··········· (18) The configuration of the receiving side is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1 (b), but the input light to the MZ modulator 204 is not the stationary light but the transmitting side. It is modulated with the same repetition fixed pattern.
【００２９】本実施の形態において、受信側の光検出器
２０７、および光検出器２０６に入力される光は、下記
（１９）式、（２０）式のようになる。In the present embodiment, the light input to the photodetector 207 and the photodetector 206 on the receiving side are expressed by the following equations (19) and (20).
【数１９】 Ｉr（ｔ）＝α0Ｉt（ｔ−Ｔ0） ＝α0αcαM1Ｉtm（ｔ−Ｔ0）×Ｆ［ＧtＩt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ＋α0αcＩs（ｔ−Ｔ0） ・・・・・・・・・・・・・・・ （１９）Equation 19] I r (t) = α 0 I t (t-T 0) = α 0 α c α M1 I tm (t-T 0) × F [G t I t (t-T-T 0) + Α 0 α c I s (t−T 0 ) (19)
【数２０】 Ｉd（ｔ）＝αM2Ｉrm（ｔ）×Ｆ［ＧrβＩr（ｔ−Ｔ）］ ＝αM2Ｉrm（ｔ）×Ｆ［Ｇrβα0Ｉt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （２０）Equation 20] I d (t) = α M2 I rm (t) × F [G r βI r (t-T)] = α M2 I rm (t) × F [G r βα 0 I t (t- T−T 0 )] (20)
【００３０】（１９）式、（２０）式において、Ｇt＝
Ｇrα0β≡ｂとし、また、α0αcαM 1Ｉtm（ｔ−Ｔ0）
＝αM2Ｉrm（ｔ）≡ａ（ｔ）となるようにする。このよ
うな設定は、固定パターンの繰り返しの位相を調節する
ことにより可能である。このように設定すると、（１
９）式、（２０）式は、下記（２１Ａ）式、（２１Ｂ）
式のように表される。In equations (19) and (20), G t =
G r α 0 β≡b, and α 0 α c α M 1 I tm (t−T 0 )
= Α M2 I rm (t) ≡a (t). Such a setting is possible by adjusting the repetition phase of the fixed pattern. With this setting, (1
The expressions (9) and (20) are expressed by the following expressions (21A) and (21B).
It is expressed like a formula.
【数２１】 Ｉr（ｔ）＝ａ（ｔ）×Ｆ［ｂＩt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］＋α0αcＩs（ｔ−Ｔ0） ・・・・・・・・・・・・・・・ （２１Ａ） Ｉd（ｔ）＝ａ（ｔ）×Ｆ［ｂＩt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （２１Ｂ） これを、それぞれ光検出器（２０６，２０７）で電気信
号に変換し、減算器２０８で、その差分信号を検出する
と、下記（２２）式に示す信号が得られる。[Equation 21] I r (t) = a (t) × F [bI t (t−T−T 0 )] + α 0 α c I s (t−T 0 ) ····· (21A) I d (t ) = a (t) × F [bI t (t-T-T 0)] ··············· (21B) These signals are converted into electric signals by the photodetectors (206, 207), and the difference signal is detected by the subtracter 208, whereby a signal represented by the following equation (22) is obtained.
【数２２】 Ｉr（ｔ）−Ｉd（ｔ）＝α0αcＩs（ｔ−Ｔ0） ・・・・・・・・・・・・・・・ （２２）[Number 22] I r (t) -I d ( t) = α 0 α c I s (t-T 0) ··············· (22)
【００３１】この（２２）式は、減算器２０８から、送
信信号光（Ｉs）に比例した信号が出力されることを示
している。本実施の形態は、前記実施の形態１と比べる
と、ＭＺ変調器（１０２，２０４）への入力光が変調さ
れている分、伝送波形がより複雑化している。また、変
調の固定パターンが暗号鍵となっており、秘匿性が高い
通信方式となっている。なお、ここでは、ＭＺ変調器
（１０２，２０４）へのフィードバック経路が一つある
場合について説明したが、前記実施の形態２と同様に、
複数のフィードバック経路を用いてもよい。Equation (22) indicates that the subtractor 208 outputs a signal proportional to the transmission signal light (I s ). In the present embodiment, compared to the first embodiment, the transmission waveform is more complicated because the input light to the MZ modulator (102, 204) is modulated. In addition, a fixed modulation pattern is used as an encryption key, which is a highly confidential communication method. Here, the case where there is one feedback path to the MZ modulator (102, 204) has been described, but similar to the second embodiment,
Multiple feedback paths may be used.
【００３２】［実施の形態４］図４は、本発明の実施の
形態４の光カオス通信装置の概略構成を示す図であり、
同図（ａ）は送信側の構成を、同図（ｂ）は受信側の構
成を示す。図４（ａ）に示すように、送信側において
は、信号光源１１１から出力される、送信信号により変
調された信号光（Ｉs）が、ＭＺ変調器１０２に入力さ
れている。ＭＺ変調器１０２からの出力光は、２×２の
入出力端子を有する光カップラ１０３に入力される。こ
こでの光カップラ１０３の分岐比は１：１に限るもので
はない。光カップラ１０３の一方の出力端子からの出力
光（Ｉt）は、そのまま出力として、受信側に送信され
る。他方の出力光は、光検出器１０４により電気信号に
変換され、増幅器１０５で増幅された後に、ＭＺ変調器
１０４への印加電圧Ｖとしてフィードバックされる。図
４（ｂ）に示す受信側の構成は、基本的には図１（ｂ）
に示す実施の形態１と同様であるが、光検出器２０７か
らの電気信号と光検出器２０６からの電気信号を除算器
２１８で割り算している点が異なる。[Fourth Embodiment] FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of an optical chaos communication device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 1A shows the configuration on the transmitting side, and FIG. 1B shows the configuration on the receiving side. As shown in FIG. 4A, on the transmission side, the signal light (I s ) output from the signal light source 111 and modulated by the transmission signal is input to the MZ modulator 102. Output light from the MZ modulator 102 is input to an optical coupler 103 having 2 × 2 input / output terminals. Here, the branching ratio of the optical coupler 103 is not limited to 1: 1. Output light from one output terminal of the optical coupler 103 (I t) as it is output, is transmitted to the receiving side. The other output light is converted into an electric signal by the photodetector 104, amplified by the amplifier 105, and fed back as a voltage V applied to the MZ modulator 104. The configuration on the receiving side shown in FIG. 4B is basically similar to that shown in FIG.
Is different from the first embodiment shown in FIG. 2 in that the electric signal from the photodetector 207 and the electric signal from the photodetector 206 are divided by a divider 218.
【００３３】本実施の形態において、送信側からの送信
光（Ｉt）は、下記（２３）式のように表される。In the present embodiment, the transmitted light (I t ) from the transmitting side is represented by the following equation (23).
【数２３】 Ｉt（ｔ）＝αcαM1Ｉs（ｔ）×Ｆ［ＧtγＩt（ｔ−Ｔ）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （２３） ここで、γは、送信光（Ｉt）に対する光検出器１０４
への入力光の比である。一方、本実施の形態において、
受信側の光検出器２０７、光検出器２０６に入力される
光は、下記（２４）式、（２５）式のようになる。Equation 23] I t (t) = α c α M1 I s (t) × F [G t γI t (t-T)] ··············· (23) here, gamma, an optical detector for transmitted light (I t) 104
Is the ratio of input light to On the other hand, in the present embodiment,
Light input to the light detectors 207 and 206 on the receiving side is represented by the following equations (24) and (25).
【数２４】 Ｉr（ｔ）＝α0Ｉt（ｔ−Ｔ0） ＝α0αcαM1Ｉs（ｔ−Ｔ0）×Ｆ［ＧtγＩt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （２４）Equation 24] I r (t) = α 0 I t (t-T 0) = α 0 α c α M1 I s (t-T 0) × F [G t γI t (t-T-T 0) ] (24)
【数２５】 Ｉd（ｔ）＝αM2Ｉr0（ｔ）×Ｆ［ＧrβＩr（ｔ−Ｔ）］ ＝αM2Ｉr0×Ｆ［Ｇrβα0Ｉt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （２５）Equation 25] I d (t) = α M2 I r0 (t) × F [G r βI r (t-T)] = α M2 I r0 × F [G r βα 0 I t (t-T-T 0 )] (25)
【００３４】（２４）式、（２５）式において、Ｇtγ
＝Ｇrβα0≡ｂとすると、下記（２６Ａ）式、（２６
Ｂ）式が得られる。In equations (24) and (25), G t γ
= G r βα 0 ≡b, the following equation (26A):
B) is obtained.
【数２６】 Ｉr（ｔ）＝α0αcαM1Ｉs（ｔ−Ｔ0）×Ｆ［ｂＩt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （２６Ａ） Ｉd（ｔ）＝αM2Ｉr0×Ｆ［ｂＩt（ｔ−Ｔ−Ｔ0）］ ・・・・・・・・・・・・・・・ （２６Ｂ） （２６Ａ）式、（２６Ｂ）式より、除算器２１８で、光
検出器２０７からの電気信号を光検出器２０６からの電
気信号で割ると、下記（２７）式ような信号が得られ
る。Equation 26] I r (t) = α 0 α c α M1 I s (t-T 0) × F [bI t (t-T-T 0)] ············ ··· (26A) I d (t ) = α M2 I r0 × F [bI t (t-T-T 0)] ··············· (26B) (26A ) And (26B), when the electric signal from the photodetector 207 is divided by the electric signal from the photodetector 206 in the divider 218, a signal as shown in the following expression (27) is obtained.
【数２７】 Ｉr（ｔ）／Ｉd（ｔ）＝（α0αcαM1／αM2Ｉr0）×Ｉs（ｔ−Ｔ0） ・・・・・・・・・・・・・・・ （２７）Equation 27] I r (t) / I d (t) = (α 0 α c α M1 / α M2 I r0) × I s (t-T 0) ············ ... (27)
【００３５】この（２７）式は、除算器２１８から、送
信信号光（Ｉs）に比例した信号が出力されることを示
している。即ち、本実施の形態においても、信号の変復
調を行うことができる。本実施の形態は、前記実施の形
態１〜３とは、除算回路２１８を用いて信号を復調して
いる点で相違しているが、時間（Ｔ）離れた波形の比較
から伝送信号を復調しているという原理は同じであり、
信号速度が時間（Ｔ）の絶対値には制限されないという
事情は、前述した各実施の形態と同様である。なお、こ
こでは、ＭＺ変調器（１０２，２０４）へのフィードバ
ック経路が一つである場合について説明したが、前記実
施の形態２同様に、複数のフィードバック経路を用いて
もよい。以上、本発明者によってなされた発明を、前記
実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論で
ある。The equation (27) indicates that the divider 218 outputs a signal proportional to the transmission signal light (I s ). That is, also in the present embodiment, modulation and demodulation of a signal can be performed. This embodiment is different from the first to third embodiments in that the signal is demodulated using the division circuit 218, but the transmission signal is demodulated by comparing waveforms separated by time (T). Is the same principle,
The fact that the signal speed is not limited to the absolute value of the time (T) is the same as in the above-described embodiments. Here, a case has been described where the number of feedback paths to the MZ modulator (102, 204) is one, but a plurality of feedback paths may be used as in the second embodiment. As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Of course, it is.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）本発明の光カオス通信装置によれば、従来より
も、高速に信号を伝送することが可能となる。 （２）本発明の光カオス通信装置によれば、従来より
も、秘匿性を向上させることが可能となる。The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. (1) According to the optical chaos communication device of the present invention, it is possible to transmit a signal at a higher speed than before. (2) According to the optical chaos communication device of the present invention, confidentiality can be improved as compared with the related art.
【図１】本発明の実施の形態１の光カオス通信装置の概
略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an optical chaotic communication device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態２の光カオス通信装置の概
略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an optical chaotic communication device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態３の光カオス通信装置の概
略構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of an optical chaotic communication device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態４の光カオス通信装置の概
略構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of an optical chaotic communication device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】従来の光カオス系の概略構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional optical chaos system.
【図６】図５に示す出力特性の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the output characteristics shown in FIG.
【図７】従来の光カオス通信システムの概略構成を示す
図である。FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional optical chaos communication system.
１０１，２０５，１３１，２３５…光源、１０２，２０
４…マッハツェンダ光変調器（ＭＺ変調器）、１０３，
１１３，２０１，２１１…光カップラ、１０４，１１
４，２０２，２１２，２０６，２０７…光検出器、１０
５、２０３…増幅器、１１１…信号光源、１２１，１２
２，２２１，２２２…レベル調節器、２０８…減算器、
２１８…除算器。101, 205, 131, 235 Light source, 102, 20
4. Mach-Zehnder optical modulator (MZ modulator), 103,
113, 201, 211 ... Optical coupler, 104, 11
4, 202, 212, 206, 207 photodetector, 10
5, 203: amplifier, 111: signal light source, 121, 12
2,221,222 ... level adjuster, 208 ... subtractor,
218—A divider.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04B 10/06
Claims (10)
力する送信装置と、 前記送信装置から送信される光カオス波形から前記送信
信号を復調する受信装置と、 前記光カオス波形を前記送信装置から前記受信装置へと
伝送する手段とを備える光カオス通信装置であって、 前記送信装置は、定常光が入力されるマッハツェンダ光
変調器と、 前記マッハツェンダ光変調器からの出力光に、送信した
い信号により変調された信号光を合波するとともに、合
波された光をｎ（ｎ≧２）本の経路に分岐する光合波・
分岐手段と、 前記光合波・分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の
一つを、前記受信装置への送信光として出力する手段
と、 前記光合波・分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本
の分岐光を、それぞれ電気信号に変換し、前記マッハツ
ェンダ光変調器への印加電圧として印加する手段とを備
えることを特徴とする光カオス通信装置。A transmitting device that outputs an optical chaotic waveform in which a transmitting signal is concealed; a receiving device that demodulates the transmitting signal from an optical chaotic waveform transmitted from the transmitting device; and a transmitting device that transmits the optical chaotic waveform. An optical chaos communication device comprising: a transmitting unit that transmits from the Mach-Zehnder optical modulator to which stationary light is input, and to the output light from the Mach-Zehnder optical modulator. An optical multiplexing device that multiplexes a signal light modulated by a signal and branches the multiplexed light into n (n ≧ 2) paths.
A branching unit, a unit that outputs one of the n branched lights branched by the optical multiplexing / branching unit as transmission light to the receiving device, and a remainder branched by the optical multiplexing / branching unit. Means for converting each of the (n-1) branched lights into an electric signal and applying the electric signal as an applied voltage to the Mach-Zehnder optical modulator.
力する送信装置と、 前記送信装置から送信される光カオス波形から前記送信
信号を復調する受信装置と、 前記光カオス波形を前記送信装置から前記受信装置へと
伝送する手段とを備える光カオス通信装置であって、 前記送信装置は、固定パターンで変調された変調光が入
力されるマッハツェンダ光変調器と、 前記マッハツェンダ光変調器からの出力光に、送信した
い信号により変調された信号光を合波するとともに、合
波された光をｎ（ｎ≧２）本の経路に分岐する光合波・
分岐手段と、 前記光合波・分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の
一つを、前記受信装置への送信光として出力する手段
と、 前記光合波・分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本
の分岐光を、それぞれ電気信号に変換し、前記マッハツ
ェンダ光変調器への印加電圧として印加する手段とを備
えることを特徴とする光カオス通信装置。2. A transmitting device for outputting an optical chaotic waveform in which a transmission signal is concealed, a receiving device for demodulating the transmission signal from an optical chaotic waveform transmitted from the transmitting device, and the transmitting device for transmitting the optical chaotic waveform. And a means for transmitting from the Mach-Zehnder optical modulator to the receiving device, wherein the transmitting device is a Mach-Zehnder optical modulator to which modulated light modulated by a fixed pattern is input, and An optical multiplexing device that multiplexes the output light with a signal light modulated by a signal to be transmitted and branches the multiplexed light into n (n ≧ 2) paths.
A branching unit, a unit that outputs one of the n branched lights branched by the optical multiplexing / branching unit as transmission light to the receiving device, and a remainder branched by the optical multiplexing / branching unit. Means for converting each of the (n-1) branched lights into an electric signal and applying the electric signal as an applied voltage to the Mach-Zehnder optical modulator.
力する送信装置と、 前記送信装置から送信される光カオス波形から前記送信
信号を復調する受信装置と、 前記光カオス波形を前記送信装置から前記受信装置へと
伝送する手段とを備える光カオス通信装置であって、 前記送信装置は、送信したい信号により変調された信号
光が入力されるマッハツェンダ光変調器と、 前記マッハツェンダ光変調器からの出力光を、ｎ（ｎ≧
２）本の経路に分岐する光分岐手段と、 前記光分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の一つ
を、前記受信装置への送信光として出力する手段と、 前記光分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本の分岐
光を、それぞれ電気信号に変換し、前記マッハツェンダ
光変調器への印加電圧として印加する手段とを備えるこ
とを特徴とする光カオス通信装置。3. A transmitting device that outputs an optical chaotic waveform in which a transmitting signal is concealed, a receiving device that demodulates the transmitting signal from an optical chaotic waveform transmitted from the transmitting device, and the transmitting device that transmits the optical chaotic waveform. An optical chaos communication device comprising means for transmitting from the Mach-Zehnder optical modulator to the receiving device, wherein the transmitting device receives a signal light modulated by a signal to be transmitted, and a Mach-Zehnder optical modulator. Of the output light of n (n ≧ n
2) an optical branching unit for branching into two paths, a unit for outputting one of the n branched lights branched by the optical branching unit as transmission light to the receiving device, and the optical branching unit Means for converting each of the remaining (n-1) split light beams into electric signals and applying the electric signals as an applied voltage to the Mach-Zehnder optical modulator.
力する送信装置と、 前記送信装置から送信される光カオス波形から前記送信
信号を復調する受信装置と、 前記光カオス波形を前記送信装置から前記受信装置へと
伝送する手段とを備える光カオス通信装置であって、 前記受信装置は、定常光が入力されるマッハツェンダ光
変調器と、 前記送信装置からの送信光を、ｎ（ｎ≧３）本の経路に
分岐する光分岐手段と、 前記光分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の一つを
電気信号に変換する第１の変換手段と、 前記光分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本の分岐
光を、それぞれ電気信号に変換し、前記マッハツェンダ
光変調器への印加電圧として印加する手段と、 前記マッハツェンダ光変調器からの出力光を電気信号に
変換する第２の変換手段と、 前記第１の変換手段からの電気信号と、前記第２の変換
手段からの電気信号との差の信号を出力する手段とを備
えることを特徴とする光カオス通信装置。4. A transmitting device for outputting an optical chaotic waveform in which a transmitting signal is concealed, a receiving device for demodulating the transmitting signal from an optical chaotic waveform transmitted from the transmitting device, and the transmitting device for transmitting the optical chaotic waveform. An optical chaos communication device comprising: a transmitting unit that transmits a stationary light to the Mach-Zehnder optical modulator; and a transmitting light from the transmitting device, n (n ≧ n). 3) an optical branching unit that branches into the paths, a first converting unit that converts one of the n branched lights branched by the optical branching unit into an electric signal, and a branching by the optical branching unit. Means for converting each of the remaining (n-1) branched lights into an electric signal and applying the electric signal as an applied voltage to the Mach-Zehnder light modulator; and converting the output light from the Mach-Zehnder light modulator into an electric signal. No. to convert And converting means, the electrical signal from the first converting means, optical chaos communication apparatus characterized by comprising a means for outputting a signal of a difference between the electric signals from said second converting means.
力する送信装置と、 前記送信装置から送信される光カオス波形から前記送信
信号を復調する受信装置と、 前記光カオス波形を前記送信装置から前記受信装置へと
伝送する手段とを備える光カオス通信装置であって、 前記受信装置は、固定パターンで変調された変調光が入
力されるマッハツェンダ光変調器と、 前記送信装置からの送信光を、ｎ（ｎ≧２）本の経路に
分岐する光分岐手段と、 前記光分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の一つを
電気信号に変換する第１の変換手段と、 前記光分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本の分岐
光を、それぞれ電気信号に変換し、前記マッハツェンダ
光変調器への印加電圧として印加する手段と、 前記マッハツェンダ光変調器からの出力光を電気信号に
変換する第２の変換手段と、 前記第１の変換手段からの電気信号と、前記第２の変換
手段からの電気信号との差の信号を出力する手段とを備
えることを特徴とする光カオス通信装置。5. A transmitting device that outputs an optical chaotic waveform in which a transmission signal is concealed, a receiving device that demodulates the transmitting signal from an optical chaotic waveform transmitted from the transmitting device, and the transmitting device that transmits the optical chaotic waveform. An optical chaos communication device comprising: a transmitting device for transmitting a modulated light modulated by a fixed pattern to the receiving device; and a transmitting light from the transmitting device. An optical branching unit that branches the light into n (n ≧ 2) paths; a first converting unit that converts one of the n branched lights branched by the optical branching unit into an electric signal; Means for converting each of the remaining (n-1) branched lights branched by the optical branching means into an electric signal and applying the electric signal as an applied voltage to the Mach-Zehnder optical modulator; output To an electric signal, and a means for outputting a signal representing a difference between the electric signal from the first converting means and the electric signal from the second converting means. Optical chaos communication device.
力する送信装置と、 前記送信装置から送信される光カオス波形から前記送信
信号を復調する受信装置と、 前記光カオス波形を前記送信装置から前記受信装置へと
伝送する手段とを備える光カオス通信装置であって、 前記受信装置は、定常光が入力されるマッハツェンダ光
変調器と、 前記送信装置からの送信光を、ｎ（ｎ≧２）本の経路に
分岐する光分岐手段と、 前記光分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の一つを
電気信号に変換する第１の変換手段と、 前記光分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本の分岐
光を、それぞれ電気信号に変換し、前記マッハツェンダ
光変調器への印加電圧として印加する手段と、 前記マッハツェンダ光変調器からの出力光を電気信号に
変換する第２の変換手段と、 前記第１の変換手段からの電気信号を、前記第２の変換
手段からの電気信号で除算した信号を出力する手段とを
備えることを特徴とする光カオス通信装置。6. A transmitting device that outputs an optical chaotic waveform in which a transmitting signal is concealed, a receiving device that demodulates the transmitting signal from an optical chaotic waveform transmitted from the transmitting device, and the transmitting device that transmits the optical chaotic waveform. An optical chaos communication device comprising: a transmitting unit that transmits a stationary light to the Mach-Zehnder optical modulator; and a transmitting light from the transmitting device, n (n ≧ n). 2) an optical branching unit for branching into two paths, a first converting unit for converting one of the n branched lights branched by the optical branching unit into an electric signal, and a branching by the optical branching unit Means for converting each of the remaining (n-1) branched lights into an electric signal and applying the electric signal as an applied voltage to the Mach-Zehnder light modulator; and converting the output light from the Mach-Zehnder light modulator into an electric signal. No. to convert And converting means, the electrical signals from the first converting means, said optical chaotic communication apparatus characterized by comprising a means for outputting the division signals in the electric signal from the second conversion means.
力する送信装置と、 前記送信装置から送信される光カオス波形から前記送信
信号を復調する受信装置と、 前記光カオス波形を前記送信装置から前記受信装置へと
伝送する手段とを備える光カオス通信装置であって、 前記送信装置は、定常光が入力される送信側マッハツェ
ンダ光変調器と、 前記送信側マッハツェンダ光変調器からの出力光に、送
信したい信号により変調された信号光を合波するととも
に、合波された光をｎ（ｎ≧２）本の経路に分岐する光
合波・分岐手段と、 前記光合波・分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の
一つを、前記受信装置への送信光として出力する手段
と、 前記光合波・分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本
の分岐光を、それぞれ電気信号に変換し、前記送信側マ
ッハツェンダ光変調器への印加電圧として印加する手段
とを備え、 前記受信装置は、定常光が入力される受信側マッハツェ
ンダ光変調器と、 前記送信装置からの送信光を、ｎ本の経路に分岐する光
分岐手段と、 前記光分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の一つを
電気信号に変換する第１の変換手段と、 前記光分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本の分岐
光を、それぞれ電気信号に変換し、前記受信側マッハツ
ェンダ光変調器への印加電圧として印加する手段と、 前記受信側マッハツェンダ光変調器からの出力光を電気
信号に変換する第２の変換手段と、 前記第１の変換手段からの電気信号と、前記第２の変換
手段からの電気信号との差の信号を出力する手段とを備
えることを特徴とする光カオス通信装置。7. A transmitting device that outputs an optical chaotic waveform in which a transmitting signal is concealed, a receiving device that demodulates the transmitting signal from an optical chaotic waveform transmitted from the transmitting device, and the transmitting device that transmits the optical chaotic waveform. An optical chaos communication device comprising: a transmitting side Mach-Zehnder optical modulator to which stationary light is input; and an output light from the transmitting side Mach-Zehnder optical modulator. Optical multiplexing / branching means for multiplexing signal light modulated by a signal to be transmitted and branching the multiplexed light into n (n ≧ 2) paths; Means for outputting one of the n divided lights as transmission light to the receiving device; and (n-1) remaining light branched by the optical multiplexing / branching means, Each is converted to an electrical signal Means for applying the voltage as an applied voltage to the transmission-side Mach-Zehnder optical modulator, the reception device includes: a reception-side Mach-Zehnder optical modulator to which stationary light is input; and n transmission lights from the transmission device. An optical branching unit for branching the optical path into a plurality of paths, a first conversion unit for converting one of the n branched lights branched by the optical branching unit into an electric signal, and a remainder branched by the optical branching unit. Means for converting each of the (n-1) branched lights into an electric signal and applying the same as an applied voltage to the reception-side Mach-Zehnder optical modulator; and outputting the output light from the reception-side Mach-Zehnder optical modulator to an electric signal. A second converting means for converting the electric signal from the first converting means into an electric signal from the second converting means, and a light output means for outputting a signal representing a difference between the electric signal from the first converting means and the electric signal from the second converting means. Chaotic communication device.
力する送信装置と、 前記送信装置から送信される光カオス波形から前記送信
信号を復調する受信装置と、 前記光カオス波形を前記送信装置から前記受信装置へと
伝送する手段とを備える光カオス通信装置であって、 前記送信装置は、固定パターンで変調された変調光が入
力される送信側マッハツェンダ光変調器と、 前記送信側マッハツェンダ光変調器からの出力光に、送
信したい信号により変調された信号光を合波するととも
に、合波された光をｎ（ｎ≧２）本の経路に分岐する光
合波・分岐手段と、 前記光合波・分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の
一つを、前記受信装置への送信光として出力する手段
と、 前記光合波・分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本
の分岐光を、それぞれ電気信号に変換し、前記送信側マ
ッハツェンダ光変調器への印加電圧として印加する手段
とを備え、 前記受信装置は、前記送信側マッハツェンダ光変調器へ
の入力光と同じ固定パターンで変調された変調光が入力
される受信側マッハツェンダ光変調器と、 前記送信装置からの送信光を、ｎ本の経路に分岐する光
分岐手段と、 前記光分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の一つを
電気信号に変換する第１の変換手段と、 前記光分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本の分岐
光を、それぞれ電気信号に変換し、前記受信側マッハツ
ェンダ光変調器への印加電圧として印加する手段と、 前記受信側マッハツェンダ光変調器からの出力光を電気
信号に変換する第２の変換手段と、 前記第１の変換手段からの電気信号と、前記第２の変換
手段からの電気信号との差の信号を出力する手段とを備
えることを特徴とする光カオス通信装置。8. A transmitting device that outputs an optical chaotic waveform in which a transmission signal is concealed, a receiving device that demodulates the transmitting signal from an optical chaotic waveform transmitted from the transmitting device, and the transmitting device that transmits the optical chaotic waveform. An optical chaotic communication device comprising: a transmitting side Mach-Zehnder light modulator to which a modulated light modulated by a fixed pattern is input; and the transmitting side Mach-Zehnder light. An optical multiplexing / branching means for multiplexing a signal light modulated by a signal to be transmitted with an output light from the modulator, and branching the multiplexed light into n (n ≧ 2) paths; Means for outputting one of the n branched lights branched by the wave / branching means as transmission light to the receiving device; and the remaining (n-1) branched by the optical multiplexing / branching means. The book's branch light, Means for converting each into an electric signal and applying it as an applied voltage to the transmitting Mach-Zehnder optical modulator, wherein the receiving device is modulated with the same fixed pattern as the input light to the transmitting Mach-Zehnder optical modulator A receiving-side Mach-Zehnder optical modulator to which modulated light is input; optical branching means for branching transmission light from the transmitting device into n paths; and n branch lights branched by the optical branching means. First converting means for converting one of the two into an electric signal; and converting the remaining (n-1) branched lights split by the optical splitting means into electric signals, respectively, and converting the reception-side Mach-Zehnder light modulation. Means for applying an applied voltage to the optical modulator, second converting means for converting the output light from the receiving side Mach-Zehnder optical modulator into an electric signal, electric signal from the first converting means, Strange Optical chaotic communication apparatus characterized by comprising a means for outputting a signal of a difference between the electrical signals from the means.
力する送信装置と、前記送信装置から送信される光カオ
ス波形から前記送信信号を復調する受信装置と、 前記光カオス波形を前記送信装置から前記受信装置へと
伝送する手段とを備えた光カオス通信装置であって、 前記送信装置は、送信したい信号により変調された信号
光が入力される送信側マッハツェンダ光変調器と、 前記送信側マッハツェンダ光変調器からの出力光を、ｎ
（ｎ≧２）本の経路に分岐する送信側光分岐手段と、 前記送信側光分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の
一つを、前記受信装置への送信光として出力する手段
と、 前記送信側光分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本
の分岐光を、それぞれ電気信号に変換し、前記送信側マ
ッハツェンダ光変調器への印加電圧として印加する手段
とを備え、 前記受信装置は、定常光が入力される受信側マッハツェ
ンダ光変調器と、 前記送信装置からの送信光を、ｎ本の経路に分岐する受
信側光分岐手段と、 前記受信側光分岐手段で分岐されたｎ本の分岐光の中の
一つを電気信号に変換する第１の変換手段と、 前記受信側光分岐手段で分岐された残りの（ｎ−１）本
の分岐光を、それぞれ電気信号に変換し、前記受信側マ
ッハツェンダ光変調器への印加電圧として印加する手段
と、 前記受信側マッハツェンダ光変調器からの出力光を電気
信号に変換する第２の変換手段と、 前記第１の変換手段からの電気信号を、前記第２の変換
手段からの電気信号で除算した信号を出力する手段とを
備えることを特徴とする光カオス通信装置。9. A transmitting device that outputs an optical chaotic waveform in which a transmitting signal is concealed, a receiving device that demodulates the transmitting signal from an optical chaotic waveform transmitted from the transmitting device, and the transmitting device that transmits the optical chaotic waveform. An optical chaotic communication device comprising: a transmitting side Mach-Zehnder optical modulator to which a signal light modulated by a signal to be transmitted is input; and the transmitting side. The output light from the Mach-Zehnder optical modulator is represented by n
(N ≧ 2) transmitting side optical branching means for branching into two paths, and one of the n branched lights branched by the transmitting side optical branching means is output as transmission light to the receiving apparatus. Means for converting the remaining (n-1) branched lights branched by the transmission-side optical branching means into electric signals, and applying the electric signals as an applied voltage to the transmission-side Mach-Zehnder optical modulator. A receiving Mach-Zehnder optical modulator to which stationary light is input; a receiving optical branching unit that branches transmission light from the transmitting device into n paths; and a receiving optical branching unit. First converting means for converting one of the n branched lights branched by the above into an electric signal, and the remaining (n-1) branched lights branched by the receiving side light branching means, Each of them is converted into an electric signal, and is applied to the Mach-Zehnder optical modulator on the receiving side. Means for applying as a voltage, second converting means for converting the output light from the receiving side Mach-Zehnder optical modulator into an electric signal, and electric signal from the first converting means from the second converting means. Means for outputting a signal divided by the electric signal of the optical chaos communication device.
徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項５、請
求項６、請求項７、請求項８または請求項９に記載の光
カオス通信装置。10. The method as claimed in claim 1, wherein said n is a number of 3 or more. 10. The optical chaotic communication device according to item 9.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000180977A JP2001358710A (en) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | Optical chaos communication equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000180977A JP2001358710A (en) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | Optical chaos communication equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001358710A true JP2001358710A (en) | 2001-12-26 |
Family
ID=18681971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000180977A Pending JP2001358710A (en) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | Optical chaos communication equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001358710A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012242603A (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High-speed chaos optical signal generation optical circuit and high-speed chaos optical signal generation method |
| JP2012242605A (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High-speed chaos optical signal generation optical circuit and high-speed chaos optical signal generation method |
| JP2012242604A (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High-speed chaos optical signal generation optical circuit and high-speed chaos optical signal generation method |
| JP2012242606A (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High-speed chaos optical signal generation optical circuit and high-speed chaos optical signal generation method |
| JP2014052951A (en) * | 2012-09-10 | 2014-03-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High speed chaos optical signal generation optical circuit |
-
2000
- 2000-06-16 JP JP2000180977A patent/JP2001358710A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012242603A (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High-speed chaos optical signal generation optical circuit and high-speed chaos optical signal generation method |
| JP2012242605A (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High-speed chaos optical signal generation optical circuit and high-speed chaos optical signal generation method |
| JP2012242604A (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High-speed chaos optical signal generation optical circuit and high-speed chaos optical signal generation method |
| JP2012242606A (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High-speed chaos optical signal generation optical circuit and high-speed chaos optical signal generation method |
| JP2014052951A (en) * | 2012-09-10 | 2014-03-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High speed chaos optical signal generation optical circuit |
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