CN101369852A - 脉冲串光传输系统和其中使用的发射机和接收机装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及脉冲串光传输系统和其中使用的发射机和接收机装置。光传输系统包括：脉冲串发生部分，根据唯一对应于数据信号的编码模式将数据信号转换成脉冲串；光角度调制部分，将脉冲串转换成光角度调制信号；光传输通路，传输光角度调制信号；光干涉部分，接收光角度调制信号并检测脉冲串相邻位之间的相关，以输出两个光微分信号；第一和第二光检测部分，将两个光微分信号转换成第一和第二微分脉冲串；延迟部分，为第一和/或第二微分脉冲串提供预定电延迟量；组合部分，将延迟部分输出的第一和第二微分脉冲串组合，以输出双极微分脉冲串；数据信号提取装置，根据唯一对应于编码模式的解码模式，从双极微分脉冲串中获得脉冲串，从中提取数据信号。

Description

脉冲串光传输系统和其中使用的发射机和接收机装置

本申请是2004年3月5日提交的、申请号为200480001245.0、发明名称为《脉冲串光传输系统和其中使用的发射机和接收机装置》的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于传输脉冲串的系统和其中使用的发射机和接收机装置。具体而言，本发明涉及使用光通信传输脉冲串的系统和其中使用的发射机和接收机装置。

背景技术

图19是示出传输短脉冲串的传统传输系统的构造的图。在图19中，传统传输系统包括脉冲串发生部分901，电传输通路902，脉冲串接收部分903和解调部分904。脉冲串发生部分901和脉冲串接收部分903通过电传输通路902连接。脉冲串接收部分903和解调部分904用导线或不用导线连接。

将描述如上构造的传统传输系统的操作。脉冲串发生部分901根据预定编码模式将输入数据信号X转换成短脉冲串，并将它发送到电传输通路902。脉冲串接收部分903相对于通过电传输通路902传输的短脉冲串执行预定处理，如放大和/或波形整形，并用导线或不用导线将经处理的短脉冲串发送到解调部分904。解调部分904使用与编码模式唯一对应的解码模式，从经脉冲串接收部分903做预定处理的短脉冲串中解调出原始数据信号X，并提取它。

如上所述的传统传输系统例如可应用于使用称为UWB(超宽带)信号的短脉冲串的无线接入系统。UWB信号是具有宽度小的单极或双极基带脉冲串。UWB信号是频谱被扩展的信号。因此，UWB信号的峰值功率被抑制。因此，可以减小对其它无线信号的干扰电平。由于指定对应于每个无线终端的特定编码/解码模式(短脉冲串)，从而改进干涉稳固性。因此，可以实现在同一频带中多路复用多个无线信号的无线系统。

例如，日本专利公开号2001-308899和6-326723是类似于上述传统传输系统的传统技术。

然而，对于诸如UWB信号的短脉冲信号，随着频带变宽，传输损耗将变大。因此，当将一般电线用作传输通路时，短脉冲信号可以传输的距离将非常短。

在传输通路中的传播期间，由于诸如宽带频率上群延迟的传输特性的依赖性的影响，传输波形将显著劣化。因此，即使增加短脉冲信号的发送功率，传输距离也是有限的。

使用短脉冲信号的传输系统具有这些因数将服务区域限制得较小的特定问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供具有放大的有线传输距离的传输系统，其中短脉冲信号可以不受传输通路的特性的影响地传输，以及其中使用的发射机和接收机。

为了实现以上目的，本发明具有以下特征。本发明的第一方面涉及一种用于光传输至少一个数据信号的光传输系统，它包括脉冲串发生装置，用于根据对应于至少一个数据信号的唯一预定的至少一个编码模式将至少一个数据信号中的每一个分别转换成一个脉冲串，并输出脉冲串；光调制装置，用于将脉冲串发生装置输出的至少一个脉冲串转换成光调制信号并输出该信号；光传输通路，用于传输光调制装置输出的光调制信号；光检测装置，用于将光传输通路上传输的光调制信号转换成电信号并输出该信号；数据信号提取装置，用于根据唯一对应于编码模式的解码模式从光检测装置输出的电信号中获得脉冲串并提取数据信号。

因此，转换然后传输脉冲串，使得能够提供具有增加的有线传输距离的传输系统，其中短脉冲信号能够不受传输通路的特性的影响地传输。

例如，脉冲串发生装置将一个数据信号转换成脉冲串。

因此，可以实现一对一光通信。

较佳的是，脉冲串发生装置包括脉冲串发生部分，用于根据预定编码模式将输入数据信号转换成脉冲串并输出脉冲串，光调制装置包括光调制部分，用于将脉冲串发生部分输出的脉冲串转换成光强度调制信号并输出该信号，光检测装置包括光检测部分，用于将光传输通路上传输的光强度调制信号再次转换成电信号并输出该信号，数据信号提取装置包括解调部分，用于根据唯一对应于编码模式的解码模式从光检测部分输出的电信号中提取脉冲串并解调数据信号。

因此，根据预定的唯一对应于数据信号的编码模式将数据信号转换成脉冲串，再转换成光信号，然后进行光传输。然后，将接收到的光信号转换成脉冲串，根据唯一对应于编码模式的解码模式从脉冲串中解调出数据信号。因此，与电传输通路中的脉冲串的传输相比，能够长距离传输脉冲串，而不受传输通路的特性的影响。

较佳的是，脉冲串发生装置包括脉冲串发生部分，用于根据预定编码模式将输入数据信号转换成脉冲串并输出脉冲串，光调制装置包括光调制部分，用于将脉冲串发生部分输出的脉冲串转换成光强度调制信号并输出该信号，光检测装置包括光检测部分，用于将光传输通路上传输的光强度调制信号再次转换成电信号并输出该信号，数据信号提取装置包括辐射部分，用于将光检测部分输出的电信号作为无线信号辐射，和无线终端，用于根据唯一对应于编码模式的解码模式从辐射部分辐射的无线信号中提取脉冲串并解调数据信号。

因此，根据数据信号发生的脉冲串被转换成光信号并进行光传输，然后通过天线等辐射。因此，可以实现宽带无线信号高质量长距离传输的光传输系统。

较佳的是，脉冲串发生装置包括脉冲串发生部分，用于根据预定编码模式将输入数据信号转换成脉冲串并输出脉冲串，光调制装置包括光调制部分，用于将脉冲串发生部分输出的脉冲串转换成光强度调制信号并输出该信号，光传输系统还包括脉冲压缩部分，用于接收传输通路传输的光强度调制信号，压缩作为调制信息的脉冲串的脉冲宽度，或减小脉冲串的上升时间和/或下降时间，并输出结果，其中光检测装置包括光检测部分，用于将脉冲压缩部分输出的光信号转换成电信号并输出该信号。

因此，光传输之后的光信号的脉冲宽度可以减小，从而在发射机装置中可以放宽脉冲宽度应该减小的条件。

较佳的是，脉冲串发生装置包括脉冲串发生部分，用于根据预定编码模式将输入数据信号转换成脉冲串并输出脉冲串，和滤波器部分，用于增加脉冲串发生部分输出的脉冲串的脉冲宽度，或增加脉冲串的上升时间和下降时间，并输出结果，光调制装置包括光调制部分，用于将滤波器部分输出的脉冲串转换成光强度调制信号并输出该信号，光传输系统还包括脉冲压缩部分，用于接收传输通路传输的光强度调制信号，压缩作为调制信息的脉冲串的脉冲宽度，或减小脉冲串的上升时间和/或下降时间，并输出结果，其中光检测装置包括光检测部分，用于将脉冲压缩部分输出的光信号转换成电信号并输出该信号。

因此，在光传输之前增加并在光传输之后减小传输信号的脉冲宽度，从而在传输信号中，可以放宽脉冲宽度应当减小的条件。

较佳的是，脉冲串发生装置包括脉冲串发生部分，用于根据预定编码模式将输入数据信号转换成脉冲串并输出脉冲串，光调制装置包括光角度调制部分，用于将脉冲串发生部分输出的脉冲串转换成光角度调制信号并输出该信号，光检测装置包括光干涉部分，用于接收光传输通路上传输的光角度调制信号并检测作为调制信息的脉冲串的相邻位之间的相关，以输出具有彼此相对极性并对应于脉冲串的微分分量的两个光微分信号，和光检测部分，用于将光干涉部分输出的光微分信号中的一个转换成电信号并输出该信号。

因此，能够实现以高质量低成本方式传输宽带信号的光传输系统，而不增加对发射机装置和传输通路的负担。

例如，光干涉部分包括分光部分，用于将输入光角度调制信号分割成两个，光延迟部分，用于为分光部分分割并输出的光角度调制信号中的一个或两个提供预定光延迟量并输出结果，和光组合/分光部分，用于将分光部分分割并输出的另一光角度调制信号与光延迟部分输出的光角度调制信号组合，并将结果再次分割成两个，以输出具有彼此相对极性的光微分信号。

因此，可以简化光干涉部分的构造。

较佳的是，预定光延迟量小于脉冲串的一位宽度。

因此，可以将光干涉系统的参数设置为适当的，从而能够实现以更高质量传输宽带信号的光系统。

较佳的是，脉冲串发生装置包括脉冲串发生部分，用于根据预定编码模式将输入数据信号转换成脉冲串并输出脉冲串，光调制装置包括光角度调制部分，用于将脉冲串发生部分输出的脉冲串转换成光角度调制信号并输出该信号，光检测装置包括光干涉部分，用于接收光传输通路上传输的光角度调制信号并检测作为调制信息的脉冲串的相邻位之间的相关，以输出具有彼此相对极性并对应于脉冲串的微分分量的两个光微分信号，和光平衡检测部分，用于将光干涉部分输出的两个光微分信号再次转换成各个电信号，并组合两个信号以产生并输出双极微分脉冲串。

因此，能够实现以高质量和低成本方式传输宽带信号的光传输系统，而不增加对发射机装置和传输通路的负担。

例如，光干涉部分包括分光部分，用于将输入光角度调制信号分割成两个，光延迟部分，用于为分光部分分割并输出的光角度调制信号中的一个或两个提供预定光延迟量并输出结果，和光组合/分光部分，用于将分光部分分割并输出的另一光角度调制信号与光延迟部分输出的光角度调制信号组合，并将结果再次分割成两个，以输出具有彼此相对极性的光微分信号。

因此，可以简化光干涉部分的构造。

较佳的是，预定光延迟量小于脉冲串的一位宽度。

因此，可以将光干涉系统的参数设置为适当的，从而能够实现以更高质量传输宽带信号的光系统。

例如，光平衡检测部分包括第一光检测部分，用于将光干涉部分输出的光微分信号中的一个再次转换成作为电信号的第一微分脉冲串，并输出该信号；第二光检测部分，用于将光干涉部分输出的另一光微分信号再次转换成作为电信号的第二微分脉冲串，并输出该信号；延迟部分，用于为第一光检测部分输出的第一微分脉冲串和/或第二光检测部分输出的第二微分脉冲串提供预定电延迟量，并输出结果；和组合部分，用于将延迟部分输出的第一微分脉冲串和第二微分脉冲串组合，以输出双极微分脉冲串。

因此，通过光信号处理产生双极短脉冲串，从而能够实现以高质量和低成本方式传输宽带信号的光传输系统，而不增加对发射机装置、传输通路和辐射装置的负担。

例如，光干涉部分包括分光部分，用于将输入光角度调制信号分割成两个，光延迟部分，用于为分光部分分割并输出的光角度调制信号中的一个或两个提供预定光延迟量并输出结果，和光组合/分光部分，用于将分光部分分割并输出的另一光角度调制信号与光延迟部分输出的光角度调制信号组合，并将结果再次分割成两个，以输出具有彼此相对极性的光微分信号，其中光平衡检测部分包括第一光检测部分，用于将光干涉部分输出的光微分信号中的一个再次转换成作为电信号的第一微分脉冲串，并输出该信号；第二光检测部分，用于将光干涉部分输出的另一光微分信号再次转换成作为电信号的第二微分脉冲串，并输出该信号；延迟部分，用于为第一光检测部分输出的第一微分脉冲串和/或第二光检测部分输出的第二微分脉冲串提供预定电延迟量，并输出结果；和组合部分，用于将延迟部分输出的第一微分脉冲串和第二微分脉冲串组合，以输出双极微分脉冲串。

因此，可以简化光干涉部分和光平衡检测部分的构造。

较佳的是，预定电延迟量等于预定光延迟量。

因此，可以将光检测系统的参数设置为适当的，从而能够实现以更低成本的方式传输宽带信号的光系统。

较佳的是，脉冲串发生装置包括脉冲串发生部分，用于根据预定编码模式将输入数据信号转换成脉冲串并输出脉冲串，光调制装置包括光调制部分，用于将脉冲串发生部分输出的脉冲串转换成光强度调制信号并输出该信号，光传输系统还包括波长色散部分，它具有波长色散特性并接收光传输通路上传输的光强度调制信号，压缩作为调制信息的脉冲串或合成信号的脉冲宽度，或减小脉冲串的上升时间和/或下降时间，并输出结果，其中光检测装置包括光检测部分，用于将波长色散部分输出的光信号转换成电信号并输出该信号。

因此，能够利用光纤的非线性来减小光信号的脉冲宽度，从而能够实现以高质量和低成本方式传输而不使用特定设备的光传输系统。

较佳的是，光调制部分使用直接光调制方案，其中用输入脉冲串调制注入半导体激光器的电流，以输出光强度调制信号。

因此，能够将直接调制系统用作光调制系统以实现更低成本的光传输系统。

例如，脉冲串发生装置将至少两个数据信号转换成脉冲串。

因此，能够实现数据信号的多路传输。

较佳的是，脉冲串发生装置包括多个脉冲串发生部分，用于根据每一个预定对应于输入数据信号并彼此不同的编码模式将多个数据信号转换成具有预定调制类型的各个脉冲串，并输出脉冲串，其中光调制装置包括对应于脉冲串发生部分的多个光调制部分，用于将各个脉冲串发生部分输出的脉冲串转换成各个光调制信号并输出这些信号，和光组合部分，用于组合多个光调制部分输出的光调制信号并输出结果到光传输通路。

因此，由数据信号的特定编码模式产生的脉冲串被转换成光信号，被组合并进行光传输。此后，选择性地解调期望的数据信号，并用特定解码模式提取。因此，能够实现以高质量和简单的方式容纳多个数据信号的光传输系统。

较佳的是，光检测装置包括光检测部分，用于将光传输通路上传输的光调制信号再次转换成电信号并输出该信号，数据信号提取装置包括解调/分离部分，用于根据唯一对应于多个编码模式的解码模式从光检测部分输出的电信号中提取脉冲串并解调该数据信号。

因此，由多个数据信号的各自特定的编码模式产生的脉冲串被转换成光信号，被组合并进行光传输。此后，选择性地解调期望的数据信号，并用对应于编码模式的解码模式提取。因此，能够实现以高质量和简单的方式多路复用多个数据信号的光传输系统。

较佳的是，光检测装置包括分光部分，用于将光传输通路上传输的光调制信号分割成多个信号并输出这些信号，和多个光检测部分，它们分别对应于分光部分分割并输出的多个光调制信号，并将光调制信号再次转换成电信号以输出该信号，数据信号提取装置包括多个解调/分离部分，它们分别对应于多个光检测部分，用于根据唯一对应于多个编码模式的解码模式从光检测部分输出的电信号中提取脉冲串并解调该数据信号。

因此，由多个数据信号的各自特定的编码模式产生的脉冲串被转换成光信号，被组合并进行光传输。此后，在被光多路分解的每个接收到的信号中，解调对应的数据信号，并用对应于编码模式的解码模式提取。因此，能够实现以高质量和简单的方式执行多个数据信号的多路复用传输的光传输系统。

较佳的是，光传输系统还包括数据光调制部分，用于将数据信号转换成光调制信号并输出该信号，该数据信号具有低于多个脉冲串发生部分输出的脉冲串的重复周期的速率，光组合部分还组合数据光调制部分输出的数据信号，数据信号提取装置包括数据分离部分，用于将光检测部分输出的电信号分离成具有低于脉冲串的重复周期的速率的数据信号和其它信号(下文中称为“合成信号”)，和调制/分离部分，用于根据唯一对应于多个编码模式的解码模式从数据分离部分输出的合成信号中提取脉冲串并解调该数据信号。

因此，多个数据信号被转换成脉冲串，被多路复用并进行光传输，同时具有低于脉冲串的重复周期的数据信号被多路复用，从而能够以简单的方式实现执行多个数据信号的多路复用传输的光传输系统。

较佳的是，光传输系统还包括用于控制的波长控制部分，使得多个光调制部分输出的光调制信号的波长彼此不重叠。

因此，多个数据信号被转换成脉冲串，并被转换成光调制信号，光调制信号被组合并进行光传输，然后选择性地解调和提取期望的数据信号，并适当地控制光调制信号的波长。因此，能够防止由于光调制信号之间的干涉引起的质量劣化，并且能够以高质量多路复用和容纳多个数据信号。

较佳的是，脉冲串发生装置包括多个输入脉冲串发生部分，用于根据每一个预定对应于输入数据信号并彼此不同的编码模式将多个数据信号转换成具有预定调制类型的各个脉冲串，并输出脉冲串，其中光调制装置包括合成部分，用于输出通过合成多个脉冲串发生部分输出的脉冲串获得的电信号，和光调制部分，用于将合成部分输出的电信号转换成光调制信号并输出该信号。

因此，合成并光传输由数据信号的特定编码模式产生的脉冲串。因此，选择性地解调期望的数据信号，并用特定解码模式提取。因此，能够实现以高质量和简单的方式容纳多个数据信号的光传输系统。

较佳的是，光检测装置包括光检测部分，用于将光传输通路上传输的光调制信号再次转换成电信号并输出该信号。数据信号提取装置包括解调/分离部分，用于根据唯一对应于多个编码模式的解码模式从光检测部分输出的电信号中提取脉冲串并解调该数据信号。

因此，合成并光传输由多个数据信号的特定编码模式产生的脉冲串。因此，选择性地解调期望的数据信号，并用对应于编码模式的解码模式提取。因此，能够实现以高质量和简单的方式多路复用多个数据信号的光传输系统。

较佳的是，光检测装置包括光检测部分，用于将光传输通路上传输的光调制信号再次转换成电信号并输出该信号。数据信号提取装置包括辐射部分，用于将光检测部分输出的电信号作为无线信号辐射；和多个无线终端，用于根据唯一对应于多个编码模式的解码模式从辐射部分辐射的无线信号中提取脉冲串并解调数据信号。

因此，根据多个数据信号产生的多个脉冲串被组合，被转换成光信号并进行光传输，然后通过天线等辐射。因此，能够实现以高质量执行多个宽带无线信号的多路复用传输的光传输系统。

较佳的是，光检测装置包括分光部分，用于将光传输通路上传输的光调制信号分割成多个信号并输出这些信号，和多个光检测部分，它们分别对应于分光部分分割并输出的多个光调制信号，并将光调制信号再次转换成电信号以输出这些信号，其中数据信号提取装置包括多个解调/分离部分，它们分别对应于多个光检测部分，用于根据唯一对应于多个编码模式的解码模式从光检测部分输出的电信号中提取脉冲串并解调数据信号。

因此，由多个数据信号的各自特定的编码模式产生的脉冲串被合成，并被光多路分解。此后，在被光多路分解的每个接收到的信号中，解调对应的数据信号，并根据对应于编码模式的解码模式提取。因此，能够实现以高质量和简单的方式执行多个数据信号的多路复用传输的光传输系统。

较佳的是，合成部分还合成具有低于多个脉冲串发生部分输出的脉冲串的重复周期的速率的数据信号，其中光检测装置包括分光部分，用于将光传输通路上传输的光调制信号分割成多个信号并输出这些信号，多个光检测部分，它们分别对应于分光部分分割并输出的多个光调制信号，并将光调制信号再次转换成电信号以输出这些信号，和数据光检测部分，用于将分光部分分割并输出的光调制信号中的一个再次转换成具有低于多个脉冲串发生部分输出的脉冲串的重复周期的速率的数据信号并输出该信号，其中数据信号提取装置包括多个解调/分离部分，它们分别对应于多个光检测部分，用于根据唯一对应于多个编码模式的解码模式从光检测部分输出的电信号中提取脉冲串并解调数据信号。

因此，多个数据信号被转换成各个脉冲串并被多路复用，同时具有低于脉冲串的重复周期的数据信号被多路复用并进行光传输，从而能够以简单的方式实现执行多个数据信号的多路复用传输的光传输系统。

较佳的是，光传输系统还包括脉冲压缩部分，用于接收传输通路上传输的光强度调制信号，压缩作为调制信息的脉冲串的脉冲宽度，或减小脉冲串的上升时间和/或下降时间，并输出结果，其中光检测装置包括光检测部分，用于将脉冲压缩部分输出的光信号转换成电信号并输出该信号。

因此，减小了光传输之后的光信号的脉冲宽度，从而能够实现抑制发射机装置和传输通路的宽带特性的影响、并以高质量执行多个宽带无线信号的多路复用传输的光传输系统。

较佳的是，光传输系统还包括滤波器部分，它对应于每个脉冲串发生部分和合成部分，并增加脉冲串发生部分输出的脉冲串的脉冲宽度，或增加脉冲串的上升时间和下降时间，并输出结果，和脉冲压缩部分，用于接收传输通路上传输的光强度调制信号，压缩作为调制信息的脉冲串的脉冲宽度，或减小脉冲串的上升时间和/或下降时间，并输出结果，其中光检测装置包括光检测部分，用于将脉冲压缩部分输出的光信号转换成电信号并输出该信号。

因此，在光传输之前增加并在光传输之后减小传输信号的脉冲宽度，从而能够实现抑制发射机装置和传输通路的宽带特性的影响、并以更低成本执行多个宽带无线信号的多路复用传输的光传输系统。

较佳的是，光调制部分是光角度调制部分，用于将脉冲串发生部分输出的脉冲串转换成光角度调制信号并输出该信号，光检测装置包括光干涉部分，用于接收光传输通路上传输的光角度调制信号并检测作为调制信息的脉冲串的相邻位之间的相关，以输出具有彼此相对极性并对应于脉冲串的微分分量的两个光微分信号，和光检测部分，用于将光干涉部分输出的光微分信号中的一个转换成电信号并输出该信号。

因此，能够实现以高质量低成本方式执行宽带无线信号的多路复用传输的光传输系统，而不增加对发射机装置和传输通路的负担。

例如，光干涉部分包括分光部分，用于将输入光角度调制信号分割成两个，光延迟部分，用于为分光部分分割并输出的光角度调制信号中的一个或两个提供预定光延迟量并输出结果，和光组合/分光部分，用于将分光部分分割并输出的另一光角度调制信号与光延迟部分输出的光角度调制信号组合，并将结果再次分割成两个，以输出具有彼此相对极性的光微分信号。

因此，可以简化光干涉部分的构造。

较佳的是，预定光延迟量小于脉冲串的一位宽度。

因此，可以将光干涉系统的参数设置为适当的，从而能够实现以更高质量传输宽带信号的光系统。

较佳的是，光调制部分是光角度调制部分，用于将脉冲串发生部分输出的脉冲串转换成光角度调制信号并输出该信号，光检测装置包括光干涉部分，用于接收光传输通路上传输的光角度调制信号并检测作为调制信息的脉冲串的相邻位之间的相关，以输出具有彼此相对极性并对应于脉冲串的微分分量的两个光微分信号，和光平衡检测部分，用于将光干涉部分输出的两个光微分信号再次转换成各个电信号，并组合两个信号以产生并输出双极微分脉冲串。

因此，能够实现以高质量和低成本方式执行更宽信号的多路复用传输的光传输系统，而不增加对发射机装置和传输通路的负担。

例如，光干涉部分包括分光部分，用于将输入光角度调制信号分割成两个，光延迟部分，用于为分光部分分割并输出的光角度调制信号中的一个或两个提供预定光延迟量并输出结果，和光组合/分光部分，用于将分光部分分割并输出的另一光角度调制信号与光延迟部分输出的光角度调制信号组合，并将结果再次分割成两个，以输出具有彼此相对极性的光微分信号。

因此，可以简化光干涉部分的构造。

较佳的是，预定光延迟量小于脉冲串的一位宽度。

因此，可以将光干涉系统的参数设置为适当的，从而能够实现以更高质量执行较宽信号的多路复用传输的光系统。

例如，光平衡检测部分包括第一光检测部分，用于将光干涉部分输出的光微分信号中的一个再次转换成作为电信号的第一微分脉冲串，并输出该信号；第二光检测部分，用于将光干涉部分输出的另一光微分信号再次转换成作为电信号的第二微分脉冲串，并输出该信号；延迟部分，用于为第一光检测部分输出的第一微分脉冲串和/或第二光检测部分输出的第二微分脉冲串提供预定电延迟量，并输出结果；和组合部分，用于将延迟部分输出的第一微分脉冲串和第二微分脉冲串组合，以输出双极微分脉冲串。

因此，通过光信号处理产生双极短脉冲串，从而能够实现以更高的质量和低成本的方式执行更宽信号的多路复用传输的光传输系统，而不增加对发射机装置、传输通路和辐射装置的负担。

例如，光干涉部分包括分光部分，用于将输入光角度调制信号分割成两个，光延迟部分，用于为分光部分分割并输出的光角度调制信号中的一个或两个提供预定光延迟量并输出结果，和光组合/分光部分，用于将分光部分分割并输出的另一光角度调制信号与光延迟部分输出的光角度调制信号组合，并将结果再次分割成两个，以输出具有彼此相对极性的光微分信号，其中光平衡检测部分包括第一光检测部分，用于将光干涉部分输出的光微分信号中的一个再次转换成作为电信号的第一微分脉冲串，并输出该信号；第二光检测部分，用于将光干涉部分输出的另一光微分信号再次转换成作为电信号的第二微分脉冲串，并输出该信号；延迟部分，用于为第一光检测部分输出的第一微分脉冲串和/或第二光检测部分输出的第二微分脉冲串提供预定电延迟量，并输出结果；和组合部分，用于将延迟部分输出的第一微分脉冲串和第二微分脉冲串组合，以输出双极微分脉冲串。

因此，可以简化光干涉部分和光平衡检测部分的构造。

较佳的是，预定电延迟量等于预定光延迟量。

因此，可以将光检测系统的参数设置为适当的，从而能够实现以更低成本的方式执行更宽信号的多路复用传输的光系统。

较佳的是，光调制部分将脉冲串发生部分输出的脉冲串转换成光强度调制信号并输出该信号，光传输系统还包括波长色散部分，它具有波长色散特性并接收光传输通路上传输的光强度调制信号，压缩作为调制信息的脉冲串或合成信号的脉冲宽度，或减小脉冲串的上升时间和/或下降时间，并输出结果，其中光检测装置包括光检测部分，用于将波长色散部分输出的光信号转换成电信号并输出该信号。

因此，能够利用光纤的非线性来减小光信号的脉冲宽度，从而能够实现以高质量和低成本方式执行多路复用传输而不使用特定设备的光传输系统。

较佳的是，光调制部分使用直接光调制方案，其中用输入脉冲串调制注入半导体激光器的电流，以输出光强度调制信号。

因此，通过将直接调制系统用作光调制系统能够实现低成本地执行多个宽带无线信号的多路复用传输的光传输系统。

较佳的是，脉冲串发生装置转换的脉冲串的调制类型是脉冲位置调制类型。

较佳的是，数据信号提取装置获得的脉冲串是UWB(超宽带)信号。

因此，通过使用脉冲串的位置调制类型或UWB信号，能够实现可用宽带信号传输大容量数据的光传输系统。

本发明的第二方面涉及光传输至少一个数据信号的发射机装置，包括脉冲串发生装置，用于根据唯一预定对应于至少一个数据信号的至少一个编码模式将至少一个数据信号中的每一个分别转换成脉冲串，并输出该脉冲串；和光调制装置，用于将脉冲串发生装置输出的至少一个脉冲串转换成光调制信号并将该信号输出到光传输通路。

本发明的第三方面涉及用于通过光传输通路接收已经用脉冲串调制的光调制信号的接收机装置，该脉冲串通过根据唯一预定对应于至少一个数据信号的至少一个编码模式来转换至少一个数据信号而获得，该接收机装置包括光检测装置，用于将光传输通路上传输的光调制信号转换成电信号，并输出该信号；和数据信号提取装置，用于根据唯一对应于编码模式的解码模式从光检测装置输出的电信号中获得脉冲串，并提取该数据信号。

附图说明

图1是示出本发明第一实施例的传输系统1构造的图。

图2是示出本发明第二实施例的传输系统2构造的图。

图3A是示出本发明第三实施例的传输系统3构造的图。

图3B是示出脉冲串发生部分111输出的脉冲串(a)和光传输通路200上传输的光调制信号(a)的时间波形的图。

图3C是示出脉冲压缩部分321和光检测部分301输出的脉冲串(b)的时间波形的图。

图4A是示出本发明第四实施例的传输系统4构造的图。

图4B是示出脉冲串发生部分输出的脉冲串(a)的时间波形的图。

图4C是示出滤波器部分输出的电信号(b)和光传输通路200上传输的调制信号(b)的时间波形的图。

图4D是示出脉冲压缩部分321和光检测部分301输出的脉冲串(c)的时间波形的图。

图5A是示出本发明第五实施例的传输系统5构造的图。

图5B是示出脉冲串发生部分132输出的脉冲串(a)和光传输通路上传输的光角度调制信号(a)的时间波形的图。

图5C是示出分光部分331输出的一个光信号(a’)和光延迟部分332输出的光信号(b)的时间波形的图。

图5D是示出两个光微分信号(c)和(d)的时间波形的图。

图6A是示出本发明第六实施例的传输系统6构造的图。

图6B是示出脉冲串发生部分132输出的脉冲串(a)和光传输通路200上传输的光角度调制信号(a)的时间波形的图。

图6C是示出分光部分331输出的一个光信号(a’)和光延迟部分332输出的光信号(b)的时间波形的图。

图6D是示出第一微分脉冲串(c)和第二微分脉冲串(d)的时间波形的图。

图6E是示出输入到组合部分345的第一微分脉冲串(c)和第二微分脉冲串(e)的时间波形的图。

图6F是示出组合部分345输出的双极微分脉冲串(f)的时间波形的图。

图7是示出本发明第七实施例的传输系统7构造的图。

图8是示出本发明第八实施例的传输系统8构造的图。

图9是示出本发明第九实施例的传输系统9构造的图。

图10是示出本发明第十实施例的传输系统10构造的图。

图11是示出本发明第十一实施例的传输系统11构造的图。

图12是示出本发明第十二实施例的传输系统12构造的图。

图13是示出本发明第十三实施例的传输系统13构造的图。

图14是示出本发明第十四实施例的传输系统14构造的图。

图15A是示出本发明第十五实施例的传输系统15构造的图。

图15B是示出第一和第二脉冲串发生部分501，502输出的脉冲串(a)和光传输通路200上传输的光调制信号(a)的时间波形的图。

图15C是示出脉冲压缩部分321和光检测部分301输出的脉冲串(b)的时间波形的图。

图16A是示出本发明第十六实施例的传输系统16构造的图。

图16B是示出第一和第二脉冲串发生部分141，142输出的脉冲串(a)的时间波形的图。

图16C是示出滤波器部分511，512输出的信号(b)和光传输通路200上传输的光调制信号(b)的时间波形的图。

图16D是示出脉冲压缩部分321和光检测部分301输出的脉冲串(b)的时间波形的图。

图17A是示出本发明第十七实施例的传输系统17构造的图。

图17B是示出第一和第二脉冲串发生部分521，522和合成部分161输出的脉冲串(a)和光传输通路200上传输的光调制信号(a)的时间波形的图。

图17C是示出分光部分331输出的一个光信号(a’)和光延迟部分332输出的光信号(b)的时间波形的图。

图17D是示出两个光微分信号(c)和(d)的时间波形的图。

图18A是示出本发明第十八实施例的传输系统18构造的图。

图18B是示出第一和第二脉冲串发生部分521，522和合成部分161输出的脉冲串(a)和光传输通路200上传输的光角度调制信号(a)的时间波形的图。

图18C是示出分光部分331输出的一个光信号(a’)和光延迟部分332输出的光信号(b)的时间波形的图。

图18D是示出第一微分脉冲串(c)和第二微分脉冲串(d)的时间波形的图。

图18E是示出输入到组合部分345的第一微分脉冲串(c)和第二微分脉冲串(e)的时间波形的图。

图18F是示出组合部分345输出的双极微分脉冲串(f)的时间波形的图。

图19是示出传输短脉冲串的传统传输系统的构造的图。

具体实施方式

(第一实施例)

图1是示出本发明第一实施例的传输系统1构造的图。在图1中，为了便于理解，示出有关部分中信号的时间波形。在图1中，传输系统1包括发射机装置100、光传输通路200和接收机装置300。发射机装置100和接收机装置300通过光传输通路200连接。发射机装置100包括脉冲串发生部分101和光调制部分102。接收机装置300包括光检测部分301和解调部分302。

接着，将描述传输系统1的操作。数据信号D输入到脉冲串发生部分101。脉冲串发生部分101根据预定编码模式将数据信号D转换成脉冲串并输出它。光调制部分102将脉冲串发生部分101输出的脉冲串转换成光强度调制信号，并将它发送到光传输通路200。光检测部分301具有方形检测特性，它将光传输通路200传输的光强度调制信号转换成电信号并输出它。解调部分302使用唯一对应于脉冲串发生部分101中使用的编码模式的解码模式从光检测部分301输出的电信号中提取脉冲串，并解调数据信号D。

脉冲串发生部分101中使用的脉冲串的调制类型是脉冲位置调制类型，其中根据预定对应于数据信号的编码模式将数据信号转换成脉冲位置信息。脉冲串发生部分101进一步减小脉冲串的脉冲宽度，以将频谱扩展到较宽的频带，因此可以抑制脉冲串的功率峰值。因此，可以减小可能影响其它脉冲串的干扰电平。另外，通过指定对应于每个数据信号的特定编码/解码模式，可以改进干涉稳固性。具体而言，可以将UWB信号用作脉冲串。

因此，根据第一实施例，根据预定唯一对应于数据信号的编码模式将数据信号转换成脉冲串，并将它转换成光信号，然后进行光传输，将接收到的光信号转换成脉冲串，根据唯一对应于编码模式的解码模式从脉冲串中解调数据信号。因此，与电传输通路中脉冲串的传输相比，可以长距离传输脉冲串，而不受传输通路的特性的影响。

(第二实施例)

图2是示出本发明第二实施例的传输系统2构造的图。在图2中，为了便于理解，示出有关部分中信号的时间波形。在图2中，传输系统2包括发射机装置100、光传输通路200、接收机装置310和无线终端400。发射机装置100和接收机装置310通过光传输通路200连接。发射机装置100包括脉冲串发生部分101和光调制部分102。接收机装置310包括光检测部分301和辐射部分312。在图2中，与第一实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。

接着，将描述传输系统2的操作。该实施例的构造类似于上述第一实施例中的构造(参见图1)，因此以下只描述不同的方面。辐射部分312将经由光检测部分301转换的电信号转换成无线信号并辐射它。无线终端400接收辐射的无线信号，并使用唯一对应于脉冲串发生部分101中使用的编码模式的解码模式将接收到的无线信号转换成电信号，以提取数据信号D。

因此，根据第二实施例，根据预定唯一对应于数据信号的编码模式将数据信号转换成脉冲串，并将它转换成光信号，然后进行光传输，将接收到的光信号转换成脉冲串，并将它作为无线信号辐射，因此根据唯一对应于编码模式的解码模式从无线信号中解调数据信号。因此，与电传输通路中脉冲串的传输相比，可以长距离传输脉冲串，而不受传输通路的特性的影响。

(第三实施例)

图3A是示出本发明第三实施例的传输系统3构造的图。在图3A中，传输系统3包括发射机装置110、光传输通路200、接收机装置320和无线终端400。发射机装置110和接收机装置320通过光传输通路200连接。发射机装置110包括脉冲串发生部分111和光调制部分102。接收机装置320包括脉冲压缩部分321、光检测部分301和辐射部分312。在图3A中，与第一或第二实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。

接着，将描述传输系统3的操作。该实施例的构造类似于上述第一和第二实施例中的构造(参见图1和2)，因此以下只描述不同的方面。

脉冲串发生部分111使用预定的编码模式将输入数据信号D转换成脉冲串并输出它。第一实施例中脉冲串发生部分101输出的脉冲串是方形脉冲串，其中它的上升部分和它的下降部分为显著的锐形(阶梯式)。然而，脉冲串发生部分111输出的脉冲串是其上升部分和下降部分为某种缓和斜率的脉冲串，它不同于第一实施例中的脉冲串。在下文中，这种脉冲称为“梯形脉冲”。图3B是示出脉冲串发生部分111输出的脉冲串(a)和光传输通路200上传输的光调制信号(a)的时间波形的图。如图3B所示，脉冲串发生部分111输出的脉冲串(a)和光传输通路200上传输的光调制信号(a)为梯形脉冲。

光调制部分102将脉冲串发生部分111输出的脉冲串转换成光强度调制信号，并将它发送到光传输通路200。脉冲压缩部分321接收经光传输通路200传输的光调制信号，并压缩其调制信息(脉冲宽度)，即减小调制信息的上升时间和/或下降时间，并输出它。图3C是示出脉冲压缩部分321和光检测部分301输出的脉冲串(b)的时间波形的图。如图3C所示，脉冲压缩部分321和光检测部分301输出的脉冲串(b)是其脉冲宽度被减小的方形脉冲。

对于脉冲压缩部分321，例如可以使用具有波长色散特性的常用载体，如单模光纤。对于光调制部分102，使用直接光调制方案，其中直接调制注入半导体激光器的电流。也就是说，脉冲压缩部分321使用光频(波长)变化的性质(波长锐度)与直接光调制方案产生的光强度调制信号中的波长色散之间的交互作用来压缩调制信息，从而减小了光检测部分301输出的脉冲串的脉冲宽度。

因此，根据第三实施例，通过使用光传输之后的光信号处理减小了传输信号的脉冲宽度。因此，可以放大脉冲串的频谱，而不增加发射机装置和传输通路所必需的带宽，因此可以增加干涉稳固性。

在第三实施例中，描述了从辐射部分312辐射无线信号并在无线终端中进行解调的系统。然而，可以构造如第一实施例中所述的、从光检测部分输出电信号并在解调部分中进行解调而不用辐射无线信号的系统。

(第四实施例)

图4A是示出本发明第四实施例的传输系统4构造的图。在图4A中，传输系统4包括发射机装置120、光传输通路200、接收机装置320和无线终端400。发射机装置120和接收机装置320通过光传输通路200连接。发射机装置120包括脉冲串发生部分101、滤波器部分121和光调制部分102。接收机装置320包括脉冲压缩部分321、光检测部分301和辐射部分312。在图4A中，与第一或第三实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。

接着，将描述传输系统4的操作。该实施例的构造类似于上述第一和第三实施例中的构造(参见图1和3)，因此以下只描述不同的方面。

滤波器部分121相对于脉冲串发生部分101输出的脉冲串(a)(参见图4B)限制频带，从而增加脉冲串的脉冲宽度，即增加上升时间和下降时间，并输出它。图4C是示出滤波器部分输出的电信号(b)和光传输通路200上传输的调制信号(b)的时间波形的图。

脉冲压缩部分321接收经光传输通路200传输的光调制信号，并压缩其调制信息(脉冲宽度)，即减小调制信息的上升时间和/或下降时间，并输出它。图4D是示出脉冲压缩部分321和光检测部分301输出的脉冲串(c)的时间波形的图。

因此，根据第四实施例，在光传输之前增加并在光传输之后在脉冲压缩部分中减小传输信号的脉冲宽度，从而能够以高质量传输具有高干涉稳固性的宽带无线信号，同时减小发射机装置和传输通路所必需的带宽。

在第四实施例中，描述了从辐射部分312辐射无线信号并在无线终端中进行解调的系统。然而，可以构造如第一实施例中所述的、从光检测部分输出电信号并在解调部分中进行解调而不用辐射无线信号的系统。

(第五实施例)

图5A是示出本发明第五实施例的传输系统5构造的图。在图5A中，传输系统5包括发射机装置130、光传输通路200、接收机装置330和无线终端400。发射机装置130和接收机装置330通过光传输通路200连接。发射机装置130包括脉冲串发生部分132和光角度调制部分131。接收机装置330包括分光部分331、光延迟部分332、光组合/分光部分333，光检测部分301和辐射部分312。分光部分331、光延迟部分332和光组合/分光部分333构成光干涉部分334。在图5A中，与第一或第二实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。

接着，将描述传输系统5的操作。该实施例的构造类似于上述第一和第二实施例中的构造(参见图1和2)，因此以下只描述不同的方面。

脉冲串发生部分132使用预定编码模式将输入数据信号D转换成具有较宽脉冲宽度的脉冲串，该脉冲宽度比第一实施例中脉冲串发生部分101输出的脉冲串的脉冲宽度要宽，并输出它。光角度调制部分131将脉冲串发生部分101输出的脉冲串转换成光角度调制信号，并将它发送到光传输通路200。图5B是示出脉冲串发生部分132输出的脉冲串(a)和光传输通路200上传输的光角度调制信号(a)的时间波形的图。如图5B所示，脉冲串发生部分132输出的脉冲串(a)和光传输通路200上传输的光角度调制信号(a)的脉冲宽度比第一实施例中的脉冲宽度要宽。

分光部分331分割经光传输通路传输的光角度调制信号，一个光信号输入到光延迟部分332，另一个光信号输入到光组合/分光部分333。光延迟部分332为输入光信号提供预定传播延迟量T1，然后将它输入到光组合/分光部分333。图5C是示出分光部分331输出的一个光信号(a’)和光延迟部分332输出的光信号(b)的时间波形的图。如图5C所示，光延迟部分332输出的光信号(b)比光信号(a’)延迟T1。

光组合/分光部分333组合输入的两个光信号并进行再次分割。因此，光组合/分光部分333单独输出两个光强度调制信号，它们对应于光角度调制信号的调制信号(脉冲串)的微分分量并具有彼此相对极性的调制信号(在下文中称为“光微分信号”)(c)和(d)。图5D是示出两个光微分信号(c)和(d)的时间波形的图。光检测部分301将光微分信号(c)再次转换成作为电信号的微分脉冲串，并输出它。如图5D所示，光检测部分301输出的光微分信号(c)是具有减小宽度的脉冲串的信号。

应该注意，光延迟部分332中提供的光延迟量T1被设置为小于脉冲串发生部分132输出的脉冲串的一位宽度。

因此，根据第五实施例，可以使用光信号处理产生单极短脉冲串，从而可以通过增加脉冲串的频谱来增加无线信号的干涉稳固性，而不增加发射机装置和传输通路所必需的带宽。

在第五实施例中，光延迟部分延迟分光部分输出的一个光角度调制信号。然而，可以插入两个光延迟部分，使得可以延迟两个光角度调制信号。在这种情况下，可以确定两个光延迟部分的延迟量，使得输入到光组合/分光部分的两个光角度调制信号之间的时间差对应于光延迟量T1。

在第五实施例中，描述了从辐射部分312辐射无线信号并在无线终端中进行解调的系统。然而，可以构造如第一实施例中所述的、从光检测部分输出电信号并在解调部分中进行解调而不用辐射无线信号的系统。

(第六实施例)

图6A是示出本发明第六实施例的传输系统6构造的图。在图6A中，传输系统6包括发射机装置130、光传输通路200、接收机装置340和无线终端400。发射机装置130和接收机装置340通过光传输通路200连接。发射机装置130包括脉冲串发生部分132和光角度调制部分131。接收机装置340包括光干涉部分346、光平衡检测部分347和辐射部分312。光干涉部分346具有分光部分331、光延迟部分332、光组合/分光部分333。光平衡检测部分347具有第一光检测部分341、第二光检测部分342、延迟部分343和组合部分345。在图6A中，与第五实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。

接着，将描述传输系统6的操作。该实施例的构造类似于上述第五实施例中的构造(参见图5)，因此将简化对相同部分的描述。脉冲串发生部分132使用预定编码模式将输入数据信号D转换成具有较宽脉冲宽度的脉冲串(a)，并输出它(参见图6B)。光角度调制部分131将脉冲串发生部分101输出的脉冲串转换成光角度调制信号，并将它发送到光传输通路200。

分光部分331分割经光传输通路传输的光角度调制信号，一个光信号(a’)(参见图6C)输入到光延迟部分332，另一个光信号输入到光组合/分光部分333。光延迟部分332将光信号(b)(参见图6C)输入到光组合/分光部分333，该光信号(b)通过为输入光信号提供预定传播延迟量T1而获得。

光组合/分光部分333将两个输入光信号分割成两个光微分信号。第一光检测部分341将光组合/分光部分333输出的光微分信号中的一个再次转换成作为电信号的第一微分脉冲串(c)，并输出它。第二光检测部分342将光组合/分光部分333输出的另一光微分信号再次转换成作为电信号的第二微分脉冲串(d)，并输出它。图6D是示出第一微分脉冲串(c)和第二微分脉冲串(d)的时间波形的图。

延迟部分343为第二光检测部分342输出的第二微分脉冲串(d)提供预定传播延迟量T2，并输出第二脉冲串(e)。组合部分345将来自第一光检测部分341的第一微分脉冲串(c)与来自延迟部分343的具有预定传播延迟量T2的第二微分脉冲串(e)组合，以产生并输出双极微分脉冲串(f)。图6E是示出输入到组合部分345的第一微分脉冲串(c)和第二微分脉冲串(e)的时间波形的图。图6F是示出组合部分345输出的双极微分脉冲串(f)的时间波形的图。

光延迟部分332中提供的光延迟量T1被设置成小于脉冲串的一位宽度。延迟部分343中提供的电延迟量T2较佳的是等于光延迟量T1。

因此，根据第六实施例，可以使用光信号处理产生双极短脉冲串，从而可以通过增加脉冲串的频谱来增加无线信号的干涉稳固性，而不增加发射机装置和传输通路所必需的带宽。

在第六实施例中，光延迟部分延迟分光部分输出的一个光角度调制信号。然而，可以插入两个光延迟部分，使得可以延迟两个光角度调制信号。在这种情况下，可以确定两个光延迟部分的延迟量，使得输入到光组合/分光部分的两个光角度调制信号之间的时间差对应于光延迟量T1。

在第六实施例中，只延迟第二光检测部分输出的第二微分脉冲。然而，可以插入两个光延迟部分，使得可以延迟第一和第二微分脉冲。在这种情况下，可以确定两个光延迟部分的延迟量，使得输入到组合部分的第一和第二微分脉冲之间的时间差对应于光延迟量T2。

在第六实施例中，描述了从辐射部分312辐射无线信号并在无线终端中进行解调的系统。然而，可以构造如第一实施例中所述的、从光检测部分输出电信号并在解调部分中进行解调而不用辐射无线信号的系统。

(第七实施例)

图7是示出本发明第七实施例的传输系统7构造的图。在图7中，传输系统7包括发射机装置140、光传输通路200和接收机装置350。发射机装置140和接收机装置350通过光传输通路200连接。发射机装置140包括第一脉冲串发生部分141、第二脉冲串发生部分142、第一光调制部分143、第二光调制部分144和光组合部分145。接收机装置350包括光检测部分301和解调/分离部分351。

接着，将描述传输系统7的操作。第一脉冲串发生部分141根据预定对应于数据信号的第一编码模式将输入第一数据信号D1转换成第一脉冲串，并输出它。第二脉冲串发生部分142根据不同于预定对应于数据信号的第一编码模式的第二编码模式将输入第二数据信号D1转换成第二脉冲串，并输出它。对应于第一和第二脉冲串提供第一和第二光调制部分143和144，将脉冲串分别转换成光调制信号并输出它们。光组合部分145组合第一和第二光调制部分143和144输出的光调制信号，并将它发送到光传输通路200。光检测部分301具有方形检测特性，它将光传输通路200传输的光调制信号再次转换成电信号并输出它。解调/分离部分351根据唯一对应于第一和/或第二编码模式的解码模式选择地解调光检测部分301输出的电信号以获得脉冲串，并提取第一数据信号D1和/或第二数据信号D2并输出它。

第一和第二脉冲串发生部分141和142中使用的脉冲串的调制类型是脉冲位置调制类型，其中根据预定对应于数据信号的编码模式将数据信号转换成脉冲位置信息。第一和第二脉冲串发生部分141和142进一步减小脉冲串的脉冲宽度，以将频谱扩展到较宽的频带，因此可以抑制脉冲串的功率峰值。因此，可以减小在与其它脉冲串组合或多路复用时可能影响其它脉冲串的干扰电平。另外，通过指定对应于每个数据信号的特定编码/解码模式，可以改进干涉稳固性，从而可以不同步地多路复用多个脉冲串。

当多路复用至少三个数据信号时，以下的构造是可能的。提供多个脉冲串发生部分和光调制部分，将数据信号之间不同的编码模式和解码模式分配给每个数据信号，脉冲串在脉冲串发生部分中产生，在光调制部分中转换成光调制信号，在光组合部分中组合并进行光传输。在这种情况下，类似于两个数据信号的情况，解调/分离部分使用解码模式选择地解调光检测部分输出的电信号，并提取每个数据信号并输出它。

因此，根据第七实施例，根据彼此不同的、预定对应于多个数据信号的编码模式将多个数据信号转换成脉冲串，将脉冲串转换成光调制信号，组合并进行光传输。之后，将经光传输的光信号转换成电信号，使用唯一对应于发射机装置所用的编码模式的解码模式选择性地解调期望的数据信号，并提取。因此，可以防止由于数据信号之间干涉引起的质量劣化，可以简单的方式高质量地多路复用并容纳多个数据信号，而不需要多个数据信号之间的同步过程。

应该注意，光检测部分301输出的电信号可以利用辐射部分作为无线电波辐射。在这种情况下，接收无线电波的无线终端使用解调/分离部分来提取期望的数据信号。

(第八实施例)

图8是示出本发明第八实施例的传输系统8构造的图。在图8中，传输系统8包括发射机装置140、光传输通路200和接收机装置360。发射机装置140和接收机装置360通过光传输通路200连接。发射机装置140包括第一脉冲串发生部分141、第二脉冲串发生部分142、第一光调制部分143、第二光调制部分144和光组合部分145。接收机装置360包括分光部分361、第一光检测部分362、第二光检测部分363、第一解调/分离部分364和第二解调/分离部分365。在图8中，与第七实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。

接着，将描述传输系统8的操作。该实施例的构造类似于上述第七实施例中的构造(参见图7)，因此以下将只描述不同部分。分光部分361将光传输通路200传输的光调制信号分割成多个信号(图8中为2个)并输出它们。对应于分光部分361分割的光调制信号提供第一和第二光检测部分362和363，它们将各个光调制信号再次转换成电信号并输出它们。对应于第一和第二光检测部分362和363输出的电信号提供第一和第二解调/分离部分364和365，它们根据唯一对应于第一和第二编码模式的解码模式选择性地解调电信号，分别提取第一数据信号D1和第二数据信号D2，并输出它们。

当多路复用至少三个数据信号时，以下的构造是可能的。提供多个脉冲串发生部分和光调制部分，将数据信号之间不同的编码模式和解码模式分配给每个数据信号，脉冲串在脉冲串发生部分中产生，在光调制部分中转换成光调制信号，在光组合部分中组合并进行光传输。在这种情况下，分光部分将输入光调制信号分割成多个信号，在各个光检测部分中检测经分割的光调制信号，利用解码模式选择性地解调它们，以提取每个数据信号。

因此，根据第八实施例，将多个数据信号转换成脉冲串，转换成光调制信号，然后组合并进行光传输。之后，在接收机侧，执行光多路分解，将每个光信号转换成电信号，并解调和提取每个数据信号。因此，可以防止由于数据信号之间干涉引起的质量劣化，可以简单的方式高质量地实现多个数据信号的多路复用传输，而不需要多个数据信号之间的同步过程。

应该注意，每个光检测部分输出的电信号可以利用辐射部分作为无线电波辐射。在这种情况下，接收无线电波的无线终端使用解调/分离部分来提取期望的数据信号。

(第九实施例)

图9是示出本发明第九实施例的传输系统9构造的图。在图9中，传输系统9包括发射机装置150、光传输通路200和接收机装置370。发射机装置150和接收机装置370通过光传输通路200连接。发射机装置150包括第一脉冲串发生部分141、第二脉冲串发生部分142、第一光调制部分143、第二光调制部分144、光组合部分145和数据光调制部分151。接收机装置370包括光检测部分301、数据分离部分371和解调/分离部分351。在图9中，与第七实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。图9所示的构造不同于图7所示的构造，其中增加了数据光调制部分151和数据分离部分371。

接着，将描述传输系统9的操作。该实施例的构造类似于上述第七实施例中的构造(参见图7)，因此以下将只描述不同部分。将时钟速率低于第一和第二脉冲串的第三数据信号D3输入数据光调制部分151。数据光调制部分151将输入的第三数据信号D3转换成光调制信号并输出它。光组合部分145将第一和第二光调制部分143和144输出的光调制信号与数据光调制部分151输出的光调制信号组合，并将结果发送到光传输通路200。数据分离部分371从光检测部分301输出的电信号中分离出第三数据信号D3并输出它，并将其它信号输出到解调/分离部分351。

当多路复用至少三个数据信号时，以下的构造是可能的。对应于每个脉冲串提供光调制部分，在光组合部分中组合波，然后进行光传输。在接收机侧，使用解码模式选择性地解调至少三个脉冲串。

因此，根据第九实施例，将多个数据信号转换成脉冲串，多路复用并进行光传输，同时具有低于脉冲串的重复周期的数据信号被多路复用，从而能够以简单的方式实现多个数据信号的多路复用传输。

应该注意，每个光检测部分输出的电信号可以利用辐射部分作为无线电波辐射。在这种情况下，接收无线电波的无线终端使用解调/分离部分来提取期望的数据信号。

(第十实施例)

图10是示出本发明第十实施例的传输系统10构造的图。在图10中，传输系统10包括发射机装置160、光传输通路200和接收机装置350。发射机装置160和接收机装置350通过光传输通路200连接。发射机装置160包括第一脉冲串发生部分141、第二脉冲串发生部分142、合成部分161和光调制部分162。接收机装置350包括光检测部分301和解调/分离部分351。在图10中，与第七实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。图10所示的构造不同于图7所示的构造，其中用合成部分161和光调制部分162替代了光组合部分145。

接着，将描述传输系统10的操作。该实施例的构造类似于上述第七实施例中的构造(参见图7)，因此以下将只描述不同部分。合成部分161合成第一和第二脉冲串发生部分141和142输出的脉冲串并输出结果。光调制部分162将合成部分161输出的合成信号转换成光调制信号，并将它发送到光传输通路200。

当多路复用至少三个数据信号时，以下的构造是可能的。在合成部分中合成对于每个数据信号获得的脉冲串，并在光调制部分中进行调制。在接收机侧，使用解码模式选择性地调制光检测部分输出的电信号，以提取每个数据信号。

因此，根据第十实施例，根据彼此不同的并预定对应于多个数据信号的编码模式将多个数据信号转换成脉冲串，合成脉冲串并将它们转换成光调制信号，然后进行光传输。之后，将光传输的光信号转换成电信号，根据唯一对应于发射机装置中所用的编码模式的解码模式选择性地解调期望的数据信号，由此进行提取。因此，可以防止由于数据信号之间干涉引起的质量劣化，并且能够以简单的方式高质量地多路复用和容纳多个数据信号，而不需要多个数据信号之间的同步过程。

(第十一实施例)

图11是示出本发明第十一实施例的传输系统11构造的图。在图11中，传输系统11包括发射机装置160、光传输通路200和接收机装置360。发射机装置160和接收机装置360通过光传输通路200连接。发射机装置160包括第一脉冲串发生部分141、第二脉冲串发生部分142、合成部分161和光调制部分162。接收机装置360包括分光部分361、第一光检测部分362、第二光检测部分363、第一解调/分离部分364和第二解调/分离部分365。在图11中，与第八或第十实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。

接着，将描述传输系统11的操作。该实施例的构造类似于上述第十实施例中的构造(参见图10)，因此以下将只描述不同的方面。分光部分361将光传输通路200传输的光调制信号分割成多个信号(图11中为2个)并输出它们。对应于分光部分361分割的光调制信号提供第一和第二光检测部分362和363，它们将各个光调制信号转换成电信号并输出它们。对应于第一和第二光检测部分362和363输出的电信号提供第一和第二解调/分离部分364和365，它们根据唯一对应于第一和第二编码模式的解码模式选择性地解调电信号，分别提取第一数据信号D1和第二数据信号D2，并输出它们。

多路复用至少三个数据信号的构造与第八和第十实施例中描述的相同。

因此，根据第十一实施例，将多个数据信号转换成脉冲串，合成它们并转换成光调制信号，然后进行光传输。之后，在接收机侧，执行光多路分解，将每个光信号转换成电信号，并解调和提取每个数据信号。因此，可以防止由于数据信号之间干涉引起的质量劣化，可以简单的方式高质量地实现多个数据信号的多路复用传输，而不需要多个数据信号之间的同步过程。

应该注意，每个光检测部分输出的电信号可以利用辐射部分作为无线电波辐射。在这种情况下，接收无线电波的无线终端使用解调/分离部分来提取期望的数据信号。

(第十二实施例)

图12是示出本发明第十二实施例的传输系统12构造的图。在图12中，传输系统12包括发射机装置170、光传输通路200和接收机装置380。发射机装置170和接收机装置380通过光传输通路200连接。发射机装置170包括第一脉冲串发生部分141、第二脉冲串发生部分142、合成部分171和光调制部分162。接收机装置380包括分光部分381、第一光检测部分362、第二光检测部分363、第一解调/分离部分364、第二解调/分离部分365和数据光检测部分382。在图12中，与第十一实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。图12所示的构造不同于图11所示的构造，其中合成部分171合成第三数据信号D3，分光部分381将信号一分为三，数据光检测部分382为新增的。

接着，将描述传输系统12的操作。该实施例的构造类似于上述第十一实施例中的构造(参见图11)，因此以下将只描述不同的方面。合成部分171合成第一和第二脉冲串以及第三数据信号D3并将结果输出到光调制部分162，第三数据信号D3的时钟速率低于第一和第二脉冲串。分光部分381将光传输通路200传输的光调制信号分割成三个信号。数据光检测部分382将分光部分381分割并输出的光调制信号中的一个再次转换成电信号，并分离和输出第三数据信号D3。

当多路复用至少三个数据信号时，以下的构造是可能的。在合成部分中合成每个脉冲串，分割成对应于分光部分中数据信号数目的数目，在光检测部分中转换成电信号，并在解调/分离部分中使用编码模式对其选择性地解调。

因此，根据第十二实施例，将多个数据信号转换成脉冲串并多路复用，同时具有低于脉冲串的重复周期的数据信号被多路复用并进行光传输，从而能够以简单的方式实现多个数据信号的多路复用传输。

应该注意，每个光检测部分输出的电信号可以利用辐射部分作为无线电波辐射。在这种情况下，接收无线电波的无线终端使用解调/分离部分来提取期望的数据信号。

(第十三实施例)

图13是示出本发明第十三实施例的传输系统13构造的图。在图13中，传输系统13包括发射机装置180、光传输通路200和接收机装置350。发射机装置180和接收机装置350通过光传输通路200连接。发射机装置180包括第一脉冲串发生部分141、第二脉冲串发生部分142、第一光调制部分143、第二光调制部分144、光组合部分145和波长控制部分181。接收机装置350包括光检测部分301和解调/分离部分351。在图13中，与第七实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。图13所示的构造不同于图7所示的构造，其中新增了波长控制部分181。

接着，将描述传输系统13的操作。该实施例的构造类似于上述第七实施例中的构造(参见图7)，因此以下将只描述不同的方面。波长控制部分181进行控制以稳定第一和第二光调制部分143和144输出的光调制信号的波长，并进行调节使得波长彼此不同。

当多路复用至少三个数据信号时，可以构造波长控制部分以控制每个光调制部分的波长。

因此，根据第十三实施例，在该构造中，将多个数据信号转换成脉冲串再转换成光调制信号，并进行组合和光传输，然后从接收到的信号中选择性地解调并提取期望的数据信号，适当地控制光调制信号的波长使得可以防止由于光调制信号之间干涉引起的质量劣化，并以高质量多路复用和容纳多个数据信号。

(第十四实施例)

图14是示出本发明第十四实施例的传输系统14构造的图。在图14中，传输系统14包括发射机装置160、光传输通路200、接收机装置600、第一无线终端401和第二无线终端402。发射机装置160和接收机装置600通过光传输通路200连接。发射机装置160包括第一脉冲串发生部分141、第二脉冲串发生部分142、合成部分161和光调制部分162。接收机装置600包括光检测部分301和辐射部分601。在图14中，与第十实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。图14所示的构造不同于图10所示的构造，其中用辐射部分601替代解调/分离部分351。

接着，将描述传输系统14的操作。该实施例的构造类似于上述第十实施例中的构造(参见图10)，因此以下将只描述不同的方面。辐射部分601放大和/或对光检测部分301输出的合成信号执行波形整形，然后将它作为无线信号辐射到空中。对应于第一和第二脉冲串发生部分141和142提供第一和第二无线终端401和402，它们根据唯一对应于编码模式的解码模式解调辐射部分601辐射的无线信号，以分别提取第一数据信号D1和第二数据信号D2。

因此，根据第十四实施例，根据唯一预定对应于数据信号的编码模式将数据信号转换成脉冲串，并进行光传输，然后作为无线信号辐射。在无线终端中根据唯一对应于编码模式的解码模式解调对应于接收到的信号的信号。因此，可以高质量传输具有高干涉稳固性的宽带无线信号，提高容量，以及多路复用和容纳多个无线信号(无线终端)。

(第十五实施例)

图15A是示出本发明第十五实施例的传输系统15构造的图。在图15A中，传输系统15包括发射机装置500、光传输通路200、接收机装置320、第一无线终端401和第二无线终端402。发射机装置500和接收机装置320通过光传输通路200连接。发射机装置500包括第一脉冲串发生部分501、第二脉冲串发生部分502、合成部分161和光调制部分162。接收机装置320包括脉冲压缩部分321、光检测部分301和辐射部分312。在图15A中，与第三或第十四实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。

接着，将描述传输系统15的操作。数据信号D1输入到第一脉冲串发生部分501。数据信号D2输入到第二脉冲串发生部分502。第一和第二脉冲串发生部分501和502使用预定编码模式将数据信号D1和D2转换成脉冲串(a)，其中每个脉冲是梯形脉冲，并输出脉冲串(参见图15B)。第一和第二脉冲串发生部分501和502中使用的编码模式彼此不同。合成部分161合成第一和第二脉冲串发生部分501和502输出的脉冲串并输出结果。光调制部分162将合成部分161输出的合成信号转换成光调制信号(a)并将它发送到光传输通路200。脉冲压缩部分321接收光传输通路200传输的光调制信号(a)并压缩其调制信息(脉冲串或合成信号)，即减小调制信息的上升时间和/或下降时间并输出结果(参见图15C)。

因此，根据第十五实施例，通过使用光传输之后的光信号处理减小传输信号的脉冲宽度。因此，可以增加频谱，而不增加发射机装置和传输通路所必需的带宽，并且可以进一步增加无线信号的干涉稳固性，并多路复用和容纳多个无线终端。

可以用具有波长色散特性的波长色散部分来替代脉冲压缩部分，脉冲压缩部分接收光强度调制信号，压缩作为调制信息的脉冲串或合成信号的脉冲宽度，或减小上升时间和/或下降时间并输出它。在这种情况下，较佳的是，光调制部分使用直接光调制系统，其中用输入脉冲串调制注入半导体的电流，并输出光强度调制信号。因此，能够利用光纤的非线性来减小光信号的脉冲宽度，从而能够实现以高质量和低成本方式传输而不使用特定设备的光传输系统。

应该注意，在第十五实施例中，光检测部分检测的电信号作为无线信号辐射。然而，在第十实施例中，该构造使得接收机装置使用解调/分离部分选择性地提取每个数据信号。

(第十六实施例)

图16A是示出本发明第十六实施例的传输系统16构造的图。在图16A中，传输系统16包括发射机装置510、光传输通路200、接收机装置320、第一无线终端401和第二无线终端402。发射机装置510和接收机装置320通过光传输通路200连接。发射机装置510包括第一脉冲串发生部分141、第二脉冲串发生部分142、滤波器部分511和512、合成部分161和光调制部分162。接收机装置320包括脉冲压缩部分321、光检测部分301和辐射部分312。在图16A中，与第四或第十四实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。

接着，将描述传输系统16的操作。该实施例的构造类似于上述第十四和十五实施例中的构造(参见图14和15)，因此以下将只描述不同的方面。在第一和第二脉冲串发生部分141和142以及合成部分161之间分别插入滤波器部分511和512，以限制每个脉冲串发生部分输出的脉冲串(a)的频带(参见图16B)，以增加脉冲宽度，即增加上升时间/下降时间并输出(参见图16C)。脉冲压缩部分321接收光传输通路200传输的光调制信号并压缩其调制信息(脉冲宽度)，即减小调制信息的上升时间和/或下降时间并输出(参见图16D)。

因此，根据第十六实施例，在光传输之前增加而在光传输之后减小传输信号的脉冲宽度。因此，可以高质量传输具有高干涉稳固性的宽带无线信号，而不增加发射机装置和传输通路所必需的带宽，并多路复用和容纳多个无线终端。

滤波器部分可以插在合成部分161和光调制部分162之间。

应该注意，在第十六实施例中，光检测部分检测的电信号作为无线信号辐射。然而，在第十实施例中，该构造使得接收机装置使用解调/分离部分选择性地提取每个数据信号。

(第十七实施例)

图17A是示出本发明第十七实施例的传输系统17构造的图。在图17A中，传输系统17包括发射机装置520、光传输通路200、接收机装置330、第一无线终端401和第二无线终端402。发射机装置520和接收机装置330通过光传输通路200连接。发射机装置520包括第一脉冲串发生部分521、第二脉冲串发生部分522、合成部分161和光角度调制部分131。接收机装置330包括分光部分331、光延迟部分332、光组合/分光部分333，光检测部分301和辐射部分312。在图17A中，与第五或第十四实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。

接着，将描述传输系统17的操作。该实施例的构造类似于上述第五实施例中的构造(参见图5)，因此以下将只描述不同的方面。第一和第二脉冲串发生部分521和522根据对应于数据信号的预定编码模式将输入数据信号D1和D2转换成第一和第二脉冲串，并输出它们。第一和第二脉冲串发生部分521和522输出的脉冲串(a)的脉冲宽度宽于第七实施例中第一和第二脉冲串发生部分141和142输出的脉冲串(参见图17B)。合成部分161合成第一和第二脉冲串发生部分521和522输出的脉冲串并将结果输出到光角度调制部分131。之后，执行与第五实施例中相同的操作，使得从辐射部分312辐射单极短脉冲串(参见图17C和17D)。

因此，根据第十七实施例，可以利用光信号处理产生单极短脉冲串。因此，可以增加脉冲串的频谱，而不增加发射机装置和传输通路的负担，并且可以进一步提高无线信号的干涉稳固性，并多路复用和容纳多个无线终端。

在第十七实施例中，光延迟部分延迟分光部分输出的光角度调制信号中的一个。然而可以插入两个光延迟部分，以延迟两个光角度调制信号。在这种情况下，可以确定两个光延迟部分的延迟量，使得输入到光组合/分光部分的两个光角度调制信号之间的时间差对应于光延迟量T1。

应该注意，在第十七实施例中，光检测部分检测的电信号作为无线信号辐射。然而，在第十实施例中，该构造使得接收机装置使用解调/分离部分选择性地提取每个数据信号。

(第十八实施例)

图18A是示出本发明第十八实施例的传输系统18构造的图。在图18A中，传输系统18包括发射机装置520、光传输通路200、接收机装置340、第一无线终端401和第二无线终端402。发射机装置520和接收机装置340通过光传输通路200连接。发射机装置520包括第一脉冲串发生部分521、第二脉冲串发生部分522、合成部分161和光角度调制部分131。接收机装置340包括光干涉部分346、光平衡检测部分347和辐射部分312。光干涉部分346具有分光部分331、光延迟部分332、光组合/分光部分333。光平衡检测部分347包括第一光检测部分341、第二光检测部分342、延迟部分343和组合部分345。在图18A中，与第六或第十七实施例中具有相同功能的框具有相同的附图标号，将省略对它们的描述。

接着，将描述传输系统18的操作。该实施例的构造类似于上述第六实施例中的构造(参见图6)，因此以下将只描述不同的方面。第一和第二脉冲串发生部分521和522根据对应于数据信号的预定编码模式将输入数据信号D1和D2转换成第一和第二脉冲串，并输出它们。第一和第二脉冲串发生部分521和522输出的脉冲串(a)的脉冲宽度宽于第七实施例中第一和第二脉冲串发生部分141和142输出的脉冲串(参见图18B)。合成部分161合成第一和第二脉冲串发生部分521和522输出的脉冲串并将结果输出到光角度调制部分131。之后，执行与第六实施例中相同的操作，使得从辐射部分312辐射双极短脉冲串(参见图18C至18F)。

因此，根据第十八实施例，可以利用光信号处理产生双极短脉冲串。因此，可以增加脉冲串的频谱，而不增加发射机装置和传输通路的负担，并且可以进一步提高无线信号的干涉稳固性，并多路复用和容纳多个无线终端。

在第十八实施例中，光延迟部分延迟分光部分输出的光角度调制信号中的一个。然而可以插入两个光延迟部分，以延迟两个光角度调制信号。在这种情况下，可以确定两个光延迟部分的延迟量，使得输入到光组合/分光部分的两个光角度调制信号之间的时间差对应于光延迟量T1。

在第十八实施例中，只延迟第二光检测部分输出的第二微分脉冲。然而，可以插入两个光延迟部分，使得可以同时延迟第一和第二微分脉冲。在这种情况下，可以确定两个光延迟部分的延迟量，使得输入到组合部分的第一和第二微分脉冲之间的时间差对应于延迟量T2。

应该注意，在第十八实施例中，光检测部分检测的电信号作为无线信号辐射。然而，在第十实施例中，该构造使得接收机装置使用解调/分离部分选择性地提取每个数据信号。

在第三、第四、第五、第六实施例中，在接收机装置中提供脉冲压缩部分，但是可以提供在光传输通路中。

在第一到第十八实施例中，脉冲串辐射部分和无线终端的数目都为2，但是它们的数目并非必需相同。也可以使用2以外的数目。

工业实用性

本发明的光传输系统以及其中使用的发射机装置和接收机装置可传输短脉冲信号，而不受传输通路的特性的影响，因此在通信等领域是有用的。

Claims (1)

1.一种用于光传输一个数据信号的光传输系统，它包括：

脉冲串发生部分，用于根据唯一预定对应于数据信号的一个编码模式将数据信号转换成一个脉冲串，并输出脉冲串；

光角度调制部分，用于将脉冲串发生部分输出的脉冲串转换成光角度调制信号，并输出该信号，

光传输通路，用于传输光角度调制部分输出的光角度调制信号；

光干涉部分，用于接收光传输通路上传输的光角度调制信号并检测作为调制信息的脉冲串的相邻位之间的相关，以输出具有彼此相对极性并对应于脉冲串的微分分量的两个光微分信号，

第一光检测部分，用于将光干涉部分输出的两个光微分信号中的一个再次转换成作为电信号的第一微分脉冲串，并输出第一微分脉冲串；

第二光检测部分，用于将光干涉部分输出的两个光微分信号中的另一个再次转换成作为电信号的第二微分脉冲串，并输出第二微分脉冲串；

延迟部分，用于为第一光检测部分输出的第一微分脉冲串和/或第二光检测部分输出的第二微分脉冲串提供预定电延迟量，并输出第一微分脉冲串和/或第二微分脉冲串；

组合部分，用于将延迟部分输出的第一微分脉冲串和第二微分脉冲串组合，以输出双极微分脉冲串；和

数据信号提取装置，用于根据唯一对应于编码模式的解码模式，从组合部分输出的双极微分脉冲串中获得从脉冲串发生部分输出的脉冲串，并从脉冲串中提取数据信号。

Images