CN1866807A - 光脉冲时间扩散装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光脉冲时间扩散装置即使是同一代码也能够具有信道识别性地分配多个信道。其中，具有依照光相位代码在时间轴上时间扩散被分别输入的光脉冲并作为经过顺序排列的切片脉冲的序列而分别输出的多个光脉冲时间扩散器。这些光脉冲时间扩散器各自具有对邻接的切片脉冲彼此之间赋予相位差的相位控制单元。通过导入识别参数，逐个相位控制单元地使对邻接的切片脉冲彼此之间赋予的相位差条件不同，使信道识别性得以发挥。相位控制部件是诸如在光纤(66)的芯(64)上内建了SSFBG(60)的构造。在SSFBG上沿芯的导波方向串联地配置有单位FBG。被设定在该相位控制单元上的光相位代码的每个代码值与每个单位FBG一一对应。

Description

光脉冲时间扩散装置

技术领域

本发明涉及将光脉冲作为切片脉冲进行时间扩散的编码器。此外，本发明还涉及利用该编码器所实施的光码分多路传输方法以及用于实现该方法的装置。

背景技术

近年来，随着互联网的普及等通信需要在急速增大。与之相对应，使用了光纤(optical fiber：光导纤维)的高速、大容量的网络不断地得以整备。而且，为了通信的大容量化，人们正在探讨在一条光纤传输通路中汇总多个信道的光纤信号来进行传输的光多路复用技术。

作为光多路复用技术，研究最多的是光时分多路复用(OTDM：Optical Time Division Multiplexing)、光波长分割多路复用(WDM：Wavelength Division Multiplexing)以及光码分多路复用(OCDM：Optical Code Division Multiplexing)。在这中间，OCDM具有运用方面的灵活性，即具有没有在OTDM及WDM中所收发的光脉冲信号的、对每比特分配的时间轴上的限制之类的长处。此外，还具有可以在时间轴上对同一时间缝隙设定多个信道，或者在波长轴上也对可以同一波长设定多个通信信道之类的长处。另外，还可以用同一波长在同一时刻多路复用多个信道，可以进行大容量的数据通信。与OTDM或WDM相比，在能够飞跃性地提高通信容量这一点上受到关注(例如，参照非专利文献1)。

在后面的说明中，设所谓的光脉冲信号的表达其意味着反映了2值数字信号的光脉冲序列(光脉冲串)。即，相对于光脉冲以规则正确的恒定间隔(相当于与比特率等价的频率的倒数的时间间隔)排列的光脉冲序列，将在时间轴上使其对应于构成该光脉冲序列的光脉冲的存在以及不存在并反映了2值数字信号的光脉冲序列称之为光脉冲信号。

所谓的OCDM指的是对每个信道分配不同的代码(模式)，通过模式匹配提取信号的通信方法。即，OCDM是在发送侧逐个信道地以不同的光代码对光脉冲信号进行编码，在接收侧使用与发送侧相同的光代码进行解码并将之还原成原来的光脉冲信号的光多路复用技术。为了对光脉冲信号进行编码并将之变换成编码光脉冲信号，需要使用编码器，而为了解码编码光脉冲信号并将之还原成光脉冲信号，则需要使用解码器。

作为对光脉冲信号进行编码将之变换成编码光脉冲信号的方法，众所周知的有使用时间域和波长域两者进行编码的时间扩散波长跳跃(hopping)方法(例如，参照非专利文献2)。此外，还有众所周知的在时间域扩散光脉冲信号进行编码的相移键控(PSK：Phase ShiftKeying)方法(例如，参照非专利文献3以及5)。

在利用PSK方法的编码中，报告有使用了以石英系列平面波导通路(PLC：Planar Lightwave Circuit)为构成要素的编码器的例子(参照非专利文献3)。在该PSK方法中，作为编码使用了码长(codelength)为8的2值相位代码(双极性码)，所利用的编码装置应用了横向滤光器(transversal optical filter)。关于码长其细节后述。

横向滤光器作为其主要构成要素具有延迟线、可变耦合系数光耦合器(optical coupler)、相位调制部以及合波部(例如，参照非专利文献4)。被输入到可变耦合系数光耦合器的个数为t个的横向滤光器的光脉冲，被分波为(t+1)个光脉冲，与编码值相对应在相位调制部调制这些光脉冲的相位。虽然详细内容将在后叙述，但有时也将输入到编码器的光脉冲在时间轴上分散后所生成的多个光脉冲称之为切片脉冲(chip pulse)。

各可变耦合系数耦合器间通过延迟线进行耦合，利用该延迟线，各切片脉冲被附加有延迟时间并在合波部经过合波后生成切片脉冲的序列、即编码光脉冲序列。

此外，还报告有使用超结构布拉格光纤光栅(SSFBG：SuperStractre Fiber Bragg Grating)作为编码器构成要素的例子(参照非专利文献5)。SSFBG沿光波导方向串联地配置被配置成一列且与构成光相位代码的代码值一一对应的单位布拉格光纤光栅(FBG：FiberBragg Grating)而构成。SSFBG成列配置与码长相等个数的单位FBG，单位FBG间设定成被赋予与代码值相应的相移的间隔而形成。

如以上说明的那样，由于可以在编码器的相位控制部件中利用FBG等受动光元件，故可以不受编码处理中的电气限制地进行与通信速率高速化的对应。

在后面的说明中，规定将为了进行一个信道程度的编码而使用的相位控制部件称为编码器，将用于进行集合了多个编码器的多个信道程度的编码的装置称为编码装置。另外，将为了进行一个信道程度的解码而使用的相位控制部件称为解码器，将用于进行集合了多个编码器的多个信道程度的解码的装置称为解码装置。

此外，在后面的说明中，有时也将在时间域扩散并编码光脉冲信号的所谓的PSK方法中所使用的编码器或者解码器称为光脉冲时间扩散器。而且，有时还将集合多个光脉冲时间扩散器而构成的装置称为光脉冲时间扩散装置。

下面参照图1(A)到(E)就作为编码器或者解码器使用利用了SSFBG的光脉冲时间扩散器的情况说明其工作原理。图1(A)所示是输入光脉冲的时间波形图。图1(E)所示是用于进行通过解码器解码由编码器经过编码后的编码光脉冲序列的情况的说明图。

图1(A)所示的输入光脉冲，如图1(E)所示那样，从光纤12经由光循环器(optical circulator：光环行器)14以及光纤16被输入到编码器10进行编码，再次经由光纤16以及光循环器14在光纤18中进行传播，经由光循环器22以及光纤24被输入到解码器20。然后，在解码器20被解码后生成自相关波形，该自相关波形经由光纤24以及光循环器22在光纤26中进行传播。

图1(E)所示的编码器10以及解码器20是沿光纤的导波方向排列4个单位FBG所构成的SSFBG。在此，作为一个例子，使用4比特的光代码(0，0，1，0)来说明编码器10以及解码器20的功能。这里，有时也将由赋予光代码的“0”以及“1”组成的数串的项数称为码长。在该例中，码长为4。另外，有时还将赋予光代码的数串称为代码串，称代码串的各项“0”以及“1”为切片。而且，也称0以及1的值本身为代码值。

构成编码器10的单位FBG10a、10b、10c以及10d分别对应上述光代码的第1个切片“0”、第2个切片“0”、第3个切片“1”以及第4个切片“0”。决定代码值是0还是1的因素是从相邻的单位FBG反射的布拉格反射光的相位关系。

即，由于第1个切片和第2个切片取相等的代码值0，故从对应第1个切片的单位FBG10a反射的布拉格反射光的相位与从对应第2个切片的单位FBG10b反射的布拉格反射光的相位相等。另外，由于第2个切片的代码值为0，第3个切片的代码值为1，故两者取相互不同的值。因而，从对应第2个切片的单位FBG10b反射的布拉格反射光的相位与从对应第3个切片的单位FBG10c反射的布拉格反射光的相位之差为π。

同样地，由于第3个切片的代码值为1，第4个切片的代码值为0，故两者取相互不同的值。因而，从对应第3个切片的单位FBG10c反射的布拉格反射光的相位与从对应第4个切片的单位FBG10d反射的布拉格反射光的相位之差为π。

这样，有时也称通过改变来自单位FBG的布拉格反射光的相位所规定的光代码为光相位代码。

其次，说明光脉冲被编码器编码变换成编码光脉冲序列，以及通过解码器解码经过编码的光脉冲序列形成自相关波形的过程。如果图1(A)所示的单一光脉冲自光纤12经由光循环器14以及光纤16输入到编码器10，则可生成来自单位FBG10a、10b、10c以及10d的布拉格反射光。于是，可分别取来自单位FBG10a、10b、10c以及10d的布拉格反射光为a、b、c以及d。即，图1(A)所示的单一光脉冲被时间扩散成布拉格反射光a、b、c以及d后变换成编码光脉冲序列。

如果相对于时间轴进行表示，则如图1(B)所示的那样，布拉格反射光a、b、c以及d被分离成四个光脉冲，并在时间轴上构成依赖于单位FBG10a、10b、10c以及10d的排列方式的按特定的间隔排列的光脉冲序列。从而，编码光脉冲序列是指被输入到编码器的光脉冲在时间轴上作为多个光脉冲经过时间扩散的光脉冲序列(光脉冲串)。虽然在该时间轴上被时间扩散后排列的每个光脉冲分别对应于各自的切片脉冲，但在以后的说明中特别是在不引起混乱的情况下有时也将记载为光脉冲而不是记载为切片脉冲。

图1(B)中相对于时间轴给出了在光纤18中传播的编码光脉冲序列。在图1(B)中，为了易于观察地表示编码光脉冲序列，沿纵轴方向错开表示光脉冲。

利用单位FBG10a的布拉格反射光为图1(B)中用a表示的光脉冲。同样地，利用FBG10b、FBG10c以及FBG10d的布拉格反射光为分别图1(B)中用b、c以及d表示的光脉冲。由于用a表示的光脉冲是被最靠近编码器10入射端的单位FBG10a反射的光脉冲，故在时间上处于最前面的位置。而用b、c以及d表示的光脉冲则是分别来自FBG10b、FBG10c以及FBG10d的布拉格反射光。另外，由于FBG10b、FBG10c以及FBG10d自编码器10的入射端起按照这一顺序排列，所以如用b、c以及d表示的光脉冲如图1(B)所示那样，紧接着用a表示的光脉冲按b、c、d的顺序进行排列。

在后面的说明中，有时也将分别对应布拉格反射光a、布拉格反射光b、布拉格反射光c以及布拉格反射光d的光脉冲表达为光脉冲a、光脉冲b、光脉冲c以及光脉冲d。另外，有时还分别将光脉冲a、光脉冲b、光脉冲c以及光脉冲d称为切片脉冲。

如上所述的那样，构成编码光脉冲序列的这些布拉格反射光a、b、c以及d的相位关系如下。布拉格反射光a的相位与布拉格反射光b的相位相等。布拉格反射光b的相位与布拉格反射光c的相位之差为π。布拉格反射光c的相位与布拉格反射光d的相位之差为π。即，如果以布拉格反射光a的相位为基准，则布拉格反射光a、布拉格反射光b以及布拉格反射光d的相位相等，与之相对，布拉格反射光c的相位相差π。

因此，在图1(B)中，用实线分别给出了对应布拉格反射光a、布拉格反射光b以及布拉格反射光d的光脉冲，用虚线给出了对应布拉格反射光c的光脉冲。即，为了区别各布拉格反射光的相位关系，在表示对应的光脉冲方面，采用了使用实线以及虚线的做法。存在用实线表示的各光脉冲的相位相互相等，用虚线表示的各光脉冲的相位相互相等的关系。而且用实线表示的光脉冲的相位与用虚线表示的光脉冲的相位相互相差π。

编码光脉冲序列在光纤18中传播，经由光循环器22输入到解码器20。虽然解码器20为与编码器10相同的构造，但输入端和输出端相反。即，从解码器20的输入端按顺序排列着单位FBG20a、20b、20c以及20d，但单位FBG20a与单位FBG10d对应。此外，同样地，单位FBG20b、单位FBG20c以及单位FBG20d分别与单位FBG10c、单位FBG10b以及单位FBG10a对应。

输入到解码器20的编码光脉冲序列首先分别被单位FBG20a、20b、20c以及20d布拉格反射，构成该编码光脉冲序列的光脉冲a。参照图1(C)说明其情况。图1(C)取横轴为时间轴。进而，为方便起见，附加1到7来表示时刻的前后关系，该数值越小就表示越先前的时刻。

图1(C)所示是与图1(B)同样地相对于时间轴给出的编码光脉冲序列图。如果编码光脉冲序列被输入到解码器20则首先被单位FBG20a进行布拉格反射。这里规定将被单位FBG20a布拉格反射的反射光表示为布拉格反射光a’。同样地，规定分别将被单位FBG20b、单位FBG20c以及单位FBG20d布拉格反射的反射光表示为布拉格反射光b’、c’以及d’。

从单位FBG20a布拉格反射构成编码光脉冲序列的光脉冲a、b、c以及d，在图1(C)中排列成表示成为a’的列的时间轴上。被单位FBG20a布拉格反射的光脉冲a’是在时间轴上表示为1的位置具有峰值的光脉冲。被单位FBG20a布拉格反射的光脉冲b是在时间轴上表示为2的位置具有峰值的光脉冲。同样地，被单位FBG20a布拉格反射的光脉冲c以及光脉冲d是分别在时间轴上表示为3以及4的位置具有峰值的光脉冲。

也从单位FBG20b布拉格反射构成编码光脉冲序列的光脉冲a、b、c以及d，并在图1(C)中排列成表示为b’的列的时间轴上。被单位FBG20b布拉格反射的光脉冲b’与布拉格反射光a’、c’以及d’相比较，其相位相应偏离π。因而，排列在表示成为a’的列的时间轴上的光脉冲序列与排列在表示成为b’的列的时间轴上的光脉冲序列其相位全部相应偏离π。

因而，与在表示成为a’的时间轴上排列成1到4的顺序的光脉冲序列按照实线、实线、虚线、实线的顺序排列相对应，在表示成为b’的时间轴上排列成2到5的顺序的光脉冲序列按照虚线、虚线、实线、虚线的顺序排列。表示成a’的光脉冲序列与表示成b’的光脉冲序列之所以在时间轴上产生了偏离，是因为在构成编码光脉冲序列的光脉冲中，光脉冲a一方较光脉冲b被先输入到了解码器20中。

同样地，还从单位FBG20c以及单位FBG20d布拉格反射构成编码光脉冲序列的光脉冲a、b、c以及d，在图1(C)中分别在表示成c’以及d’的列的时间轴上排列出光脉冲。被单位FBG20c以及单位FBG20d反射的布拉格反射光c’以及d’与布拉格反射光a’相比较其相位相等。因而，在图1(C)中，作为表示成c’光脉冲序列和表示成d’光脉冲序列排列在时间轴上。与布拉格反射光a’、c’以及d’关连的光脉冲在时间轴上平行地偏离，但与各个布拉格反射光关连的光脉冲的相互相位关系则是相同的。

图1(D)所示是被解码器20进行了解码的输入光脉冲的自相关波形。横轴是时间轴，与图1(C)所示的图重合。由于自相关波形以来自解码器的各单位FBG的布拉格反射光a’、b’、c’以及d’之和给出，故为全部相加图1(C)所示的布拉格反射光a’、b’、c’以及d’合成的波形。在图1(C)的时间轴上表示成4的时刻，因为是与布拉格反射光a’、b’、c’以及d’相关连的光脉冲全部以同相位相加表示，故构成最大的峰值。另外，在图1(C)的时间轴上表示成3以及5的时刻，因为是两个用虚线表示的光脉冲与一个用实线表示的光脉冲相加表示，故分别形成与表示成4的时刻的最大峰值相位相差π的一个光脉冲左右的峰值。此外，在图1(C)的时间轴上表示成1以及7的时刻，因为是两个用实线表示的光脉冲与一个用虚线表示的光脉冲相加表示，故分别形成与表示成4的时刻的最大峰值相位相等的一个光脉冲左右的峰值。

如上述所说明的那样，光脉冲被编码器10编码成为编码光脉冲序列，该编码光脉冲序列被解码器20解码生成自相关波形。虽然在这里所举的例子中使用的是4比特(码长4)的光代码(0、0、1、0)，但对光代码为此之外的情况，上述说明也同样地成立。

以上，对将利用了SSFBG的光脉冲时间扩散器作为编码器以及解码器使用的情况说明了其动作原理。在此，为了便于说明，例举了码长为4的情况，但在实际的光码分多路复用通信中，也可以使用具有更长码长的代码。

在光码分多路复用通信中，对各信道分配不同的代码进行复用。为了增加复用的信道，至少需要与信道数相等数目的相互不同的代码，而为了增加相互不同的代码的个数，有必须加长码长。即，由于是相对于一个代码分配一个信道，故需要与信道数至少相同数目的相互不同的代码。

例如，在使用码长为15的M系列代码时，作为相互不同的代码，可以使用的是2个代码。即，在该情况下可以实现2信道的光码分多路复用通信。但是，在希望实现更多信道的光码分多路复用通信时则需要利用更长码长的代码。例如，如果将码长增加到31，则可以组合M系列和Gold系列的代码准备33种的代码。即此时可以实现33信道的光码分多路复用通信。

为了将码长加长，必须提高光信号的比特率或者延长扩散时间长度。下面使用比较了采用码长15的代码的情况和采用码长31的代码的情况的例子说明该问题。光信号的比特率与后述的数据率以及切片率相关联。

在码长为15时，如果每个信道的传输率(以后有时也称之为“数据率”)为1.25Gbit/s，则每个切片脉冲的比特率(以后有时也称之为“切片率”)为18.75Gbit/s(＝1.25Gbit/s×15)。即，扩散时间长度为数据率的倒数，即5.33×10^-7s(≈(1/18.75)×10^-9s)。

另一方面，如果采用码长为31的代码，则为了相等地使数据率为1.25Gbit/s，需要切片率达到38.75Gbit/s(＝1.25Gbit/s×31)。另外，为了使切片率与利用了码长为15的代码的情况同样地达到18.75Gbit/s，则数据率必须达到0.605Gbit/s(≈1.25Gbit/s×(15/31))。即，扩散时间长度为数据率的倒数，即必须达到1.69×10^-9s(≈(1/0.605)×10^-9s)。

作为加长码长的情况的对应方法，可以采用使数据率相等不变地提高切片率，或者使切片率相等不变地降低数据率，也就是延长扩散时间长度这两种方法之一。为了提高切片率，需要实现发送器件和接收器件的动作高速化。为此，需要改良装置，更换必要的零件等。这样的装置改造不可能很容易就实现。此外，如果切片率不变地对应长码长的代码，则必须降低数据率，也就是必须延长扩散时间长度。由此，传输容量将变得低下。

【非专利文献1】外林秀之“光码分多路复用网络”应用物理，第71卷，第7号，(2002)pp.853～859。

【非专利文献2】Koichi Takiguchi，et al.，“Encoder/decoder onplanar lightwave circuit for time-spreading/wavelengthhoppingoptical CDMA”OFC 2002，TuK 8，March 2002。

【非专利文献3】Naoya Wada，et al.，“A 10Gb/s Optical CodeDivision Multiplexing Using 8-Chip Optical Bipolar Code andCoherent Detection”Journal of Lightwave Technology，Vol.17，No.10，October 1999。

【非专利文献4】龙口浩一，“向平面光波电路的光功能器件的展开”应用物理学会杂志，第72卷，第11号，(2003)pp.1387～1392。

【非专利文献5】西木玲彦、岩村英志、小林秀幸、沓泽聪子、大柴小枝予“使用了SSFBG的OCDM用相位编码器的开发”信学技法：Technical Report of IEICE.OFT2002-66，(2002-11)。

发明内容

因此，本发明之目的在于：提供一种即便是同一代码也可以具有信道识别性地分配多个信道的、可以进行编码的光脉冲时间扩散装置。此外，还在于：提供一种将该光脉冲时间扩散装置作为编码器以及解码器使用的光码分多路传输方法以及用于实现该方法的装置。由此，就可以提供一种即便是信道数目增加也不需要将码长加长来对应的、光码分多路传输方法以及用于实现该方法的装置。

本发明的光脉冲时间扩散装置是可以通过作为相邻的切片脉冲间的相位差选择相互不同的多个值，生成即使是同一代码也具有识别性的编码光脉冲信号的光脉冲时间扩散装置。其构成如下。

即，本发明的光脉冲时间扩散装置具有S个(S为大于等于2的自然数)的光脉冲时间扩散器。而且，这些S个光脉冲时间扩散器，即第1、第2、…、第S光脉冲时间扩散器将分别被输入的光脉冲作为依照光相位代码在时间轴上进行时间扩散后经过顺序排列的切片脉冲的序列分别输出。

这S个光脉冲时间扩散器(第1、第2、…、第S光脉冲时间扩散器)各自具有对相邻的切片脉冲彼此之间赋予相位差的相位控制部件。第i个光脉冲时间扩散器(i＝1、2、…、S)所具有的相位控制部件在相邻的代码值相等时，以

2πM+a_iπ                                  (1)

赋予对应于该代码值的相邻的切片脉冲彼此之间的相位差，以及在相邻的代码值不同时，以

2πM+(2N+1)π+a_iπ                         (2)

赋予对应于该代码值的相邻的切片脉冲彼此之间的相位差。式中，M及N为整数。而且，a_i为识别参数，是满足0≤a_i≤2的任意的相互不同的S个实数。

此外，也可以将相位控制部件采用沿光波导通路的方向串联地配置了被配置成一列且与构成光相位代码的代码值一一对应的单位衍射光栅的构成。此时，设定为：由赋予相邻且相等的代码值的2个单位衍射光栅按照上述的(1)式来赋予布拉格反射光的相位差，以及由赋予相邻且不同的代码值的2个单位衍射光栅按照上述的(2)式来赋予布拉格反射光的相位差。

另外，上述的光波导通路最好采用光纤。

再有，本发明的光码分多路传输方法的特征在于：具有编码步骤和解码步骤并利用上述的光脉冲时间扩散装置实行这些步骤。这里，编码步骤是使用光相位代码对光脉冲信号进行编码并作为编码光脉冲信号而生成的步骤。解码步骤是使用与光相位代码相同的代码来解码编码光脉冲信号并生成光脉冲信号的自相关波形的步骤。

用于实现上述的光码分多路传输方法的光码分多路传输装置具有编码装置和解码装置而构成。并且其特征在于作为这些编码装置和解码装置使用上述的光脉冲时间扩散装置这一点。即，编码步骤以及解码步骤由光脉冲时间扩散装置来实现。

根据构成本发明的光脉冲时间扩散装置的第i光脉冲时间扩散器，按照上式(1)以及(2)赋予对应于代码值的诸切片脉冲间的相位差。因而，如果能够选择整数M及N并确定识别参数a_i的值，则可确定上式(1)以及(2)。例如，如果设M＝N＝0并取a_i＝0，则式(1)赋予0，式(2)赋予π。因此，如果按照所赋予的代码进行设定以使得相邻的代码值相等时的相位差为0，相邻的代码值不同时的相位差为π，则被输入到该光脉冲时间扩散器的光脉冲将输出对应于该被赋予的代码的切片脉冲的序列。

此外，在第j光脉冲时间扩散器(j＝1、2、…、S，这里，j≠i)中，同样地如果设M ＝N＝0并取a_j＝0.2，则式(1)赋予0.2π，式(2)赋予1.2π(＝π+0.2π)。因此，如果按照与上述的代码相同的代码进行设定以使得相邻的代码值相等时的相位差为0.2π，相邻的代码值不同时的相位差为1.2π，则被输入到该第j光脉冲时间扩散器的光脉冲也将与上述的第i光脉冲时间扩散器同样地，输出对应于与上述的代码相同的代码的切片脉冲的序列。

但是，虽然从设定为M ＝N ＝0以及a_i＝0的第i光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲的序列与从设定为M＝N＝0以及a_j＝0.2的第j光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲的序列，所反映的代码相同，但由于a_i与a_j的值不同，故切片脉冲间的相位差不同，从而两者可以识别。即，在从设定为M＝N＝0以及a_i＝0的第i光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列中切片脉冲间的相位差为0或者π，与此相对，在从设定为M＝N＝0以及a_j＝0.2的第j光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列中切片脉冲间的相位差为0.2π或者1.2π。

从而，从设定了不同的值a_i以及a_j的值的各自的光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列，即便代码相同但由于切片脉冲间的相位差不同，所以可以识别两者。即，虽然用设定为M＝N＝0以及a_i＝0的第i光脉冲时间扩散器进行了编码的光脉冲信号可以用设定为M＝N＝0以及a_i＝0的第i光脉冲时间扩散器来进行解码，但却不能用设定为M＝N＝0以及a_j＝0.2的第j光脉冲时间扩散器来进行解码

这样，根据本发明的光脉冲时间控制装置，即使是使用同一代码，也可以进行具有信道识别性地分配多个信道的编码。即，通过分配满足0≤a_i≤2(i ＝1、2、…、S)的任意的相互不同的S个实数，即使是同一代码也可以进行S种可识别的编码，能够分配S个信道。

根据使将相互不同的S个实数作为a_i的值所分配并分别形成的S个光脉冲时间扩散器集合起来构成的、本发明的光脉冲时间扩散装置，就可以实现对一个代码分配S个信道程度的光码分多路传输装置。相对于以往对一个代码只能分配一个信道的情况，通过采用本发明的光脉冲时间扩散装置，将可以对同一数目的代码数分配S倍的信道数。

由此，就无需相对于信道数的增加而加长码长来对应。即，因为不需要加长码长，故既不需要变更数据率，也不需要变更切片率。

另外，作为相位控制部件，如果如上述那样采用沿光波导通路的方向串联地配置了单位衍射光栅的构成，则具有可以较利用横向滤光器更为简便地进行形成这样的优点。

还有，如果该光波导通路采用光纤，则可以利用单位FBG作为单位衍射光栅，可以更加容易地形成光脉冲时间扩散器。在此基础之上，由于光通信系统是将光纤作为光传输通路使用，故作为相位控制部件利用使用了光纤所构成的光脉冲时间扩散器比较适合的情况很多。

根据本发明的光码分多路传输方法以及本发明的光码分多路传输装置，因为可以借助于本发明的光脉冲时间扩散装置来形成在编码步骤所使用的编码装置以及在解码步骤所使用的解码装置，故可以实现相对于1个代码分配了S个信道程度的光码分多路传输装置。由此，就可以提供即使是信道数目增加也不需要变更数据率和变更切片率的光码分多路传输方法以及用于实现该方法的装置。

附图说明

图1所示是用于说明利用了SSFBG的编码器以及解码器的动作原理图；

图2所示是横向滤光器的概略构成图；

图3所示是利用了SSFBG的相位控制部件的概略构造图；

图4所示是进行光脉冲时间扩散装置的特性评价的装置的概略方框构成图；

图5所示是第1光信号的时间波形图；

图6所示是第2光信号的时间波形图；

图7所示是相对于识别参数的间隔Δa的相关波形强度比的关系曲线图；

图8所示是OCDM传输装置的概略方框构成图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行说明。这里，各图所示只不过是涉及本发明的一个构成例，以能够理解本发明的程度来概略地表示各构成要素或配置关系等，本发明并非仅限于这些图示例。此外，在下面的说明中，虽然有时使用特定的条件，但这些只不过是优选例之一，本发明并没有限定于这若干个条件等。另外，在各图中，对同样的构成要素附加同一标号来表示，有时也省略其重复的说明。

<光脉冲时间扩散装置>

首先，参照表1以及表2来说明设定在构成光脉冲时间扩散装置的各个光脉冲时间扩散器上的光相位代码，和为了确定该光相位代码的代码值而设定的、相邻的切片脉冲彼此之间的相位差的关系。这里，为了便于说明，作为一个例子，采用S＝5，即具有从第1到第5光脉冲时间扩散器的5个光脉冲时间扩散器构成的光脉冲时间扩散装置。但是，很明显在S为大于等于2的任何一种情况，下面的说明也同样成立。

在表1以及表2中，如果用15比特的代码序列(代码串)来表记所采纳的光相位代码则为(0、0、0、1、1、1、1、0、1、0、1、1、0、0、1)。即，例举码长为15的光相位代码来进行说明。另外，在此设M＝N＝0，识别参数为a1＝0，a2＝0.2，a3＝0.4，a4＝0.6以及a5＝0.8。因而，识别参数a1、a2、a3、a4以及a5满足0≤a_i≤2(i＝1、2、3、4、5)。

当然，下面的说明对于设定上述以外的光相位代码、上述以外的M和N的值以及上述以外的识别参数时也同样成立。

这里，如上述那样，空开0.2的间隔等间隔地设定了识别参数a1、a2、a3、a4以及a5。在将本发明的光脉冲时间扩散装置作为OCDM的编码装置以及解码装置使用时，通常，识别参数如此这样等间隔地空开进行设定。

这是因为如后述的那样，识别参数的间隔越窄，经过解码所得到的自相关波形的峰值强度与互相关波形的峰值强度的差就越小，因而峰值的识别易于出错，信号的接收错误率将增高的缘故。

等间隔地空开识别参数进行了设定时的识别参数间的差的最小值称为识别参数的间隔，有时也用Δa表示。由于在上述的例子中识别参数间的差的最小值是a2-a1＝a3-a2＝a4-a3＝a5-a4＝0.2，故识别参数的间隔Δa即为0.2。

从第1光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲的序列(串)，其对应同一代码值的相邻的切片脉冲彼此之间的相位差(即，按照式(1)赋予的相位差)是0，对应不同的代码值的相邻的切片脉冲彼此之间的相位差(即，按照式(2)赋予的相位差)是π。后面，有时也将按照式(1)赋予的相位差称为“相位差_A”。此外，有时也将按照式(2)赋予的相位差称为“相位差_B”。即，构成从第1光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的切片脉冲间的相位差关系为相位差_A＝2πM+a₁π＝0+0＝0且相位差_B＝2πM+(2N+1)π+a₁π＝0+π+0＝π。

同样地，构成从第2光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的切片脉冲间的相位差关系为相位差_A＝2πM+a₂π＝0+0.2π＝0.2π且相位差_B＝2πM+(2N+1)π+a₂π＝0+π+0.2π＝1.2π。构成从第3光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的切片脉冲间的相位差关系为相位差_A＝2πM+a₃π＝0+0.4π＝0.4π且相位差_B＝2πM+(2N+1)π+a₃π＝0+π+0.4π＝1.4π。构成从第4光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的切片脉冲间的相位差关系为相位差_A＝2πM+a₄π＝0+0.6π＝0.6π且相位差_B＝2πM+(2N+1)π+a₄π＝0+π+0.6π＝1.6π。构成从第5光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的切片脉冲间的相位差关系为相位差_A＝2πM+a₅π＝0+0.8π＝0.8π且相位差_B＝2πM+(2N+1)π+a₅π＝0+π+0.8π＝1.8π。

赋予相邻的切片脉冲彼此之间的相位差的式(1)以及式(2)中出现的整数M起到将作为相位差处于在物理上等价的关系的值进行一般化来表达的作用。即，a_iπ(M＝0)，2π+a_iπ(M＝1)，4π+a_iπ(M＝2)，…，(2N+1)π+a_iπ(M＝0)，2π+(2N+1)π+a_iπ(M＝1)，4π+(2N+1)π+a_iπ(M＝2)，…等作为相位差，全部在物理上是等价的。这里所说的在物理上等价这样的关系是如果将相位差2π换算为波长则恰巧等于波长的值，对应于构成切片脉冲的光波每前进1个波长(1个周期)便返回同一相位的情况。

此外，赋予相邻的切片脉冲彼此之间的相位差的式(1)以及式(2)中出现的整数N起到要求应该将相位差_A和相位差_B的关系设定为_A-_B＝(2N+1)π的作用。即，如果将_A-_B设定为π的奇数倍，就意味着相位差_A和相位差_B的关系在物理上是等价的。这里所说的在物理上等价这样的关系是如果将相位差π换算为波长则恰巧等于1/2波长的值，对应于构成切片脉冲的光波每当变得与相当于1/2波长(1/2周期)的奇数倍长度的光程差相等，_A-_B便成为相反相位的关系的情况。

【表1】

切片序号	1		2		3		4		5		6		7		8		9		10		11		12		13		14		15
																														代码	0		0		0		1		1		1		1		0		1		0		1		1		0		0		1
[1]a1＝0		0		0		π		0		0		0		π		π		π		π		0		π		0		π
																														[2]a2＝0.2		0.2π		0.2π		1.2π		0.2π		0.2π		0.2π		1.2π		1.2π		1.2π		1.2π		0.2π		1.2π		0.2π		1.2π
[3]a3＝0.4		0.4π		0.4π		1.4π		0.4π		0.4π		0.4π		1.4π		1.4π		1.4π		1.4π		0.4π		1.4π		0.4π		1.4π
																														[4]a4＝0.6		0.6π		0.6π		1.6π		0.6π		0.6π		0.6π		1.6π		1.6π		1.6π		1.6π		0.6π		1.6π		0.6π		1.6π
[5]a5＝0.8		0.8π		0.8π		1.8π		0.8π		0.8π		0.8π		1.8π		1.8π		1.8π		1.8π		0.8π		1.8π		0.8π		1.8π

表1以及表2中汇总了以上所说明过的内容。首先对表1进行说明。表1是以一览方式表示构成从光脉冲时间扩散装置输出的切片脉冲序列的诸切片脉冲间的相位差关系的表格。在表示为[1]、[2]、[3]、[4]以及[5]的各个行中，给出了分别从第1、第2、第3、第4以及第5光脉冲时间扩散器输出的诸切片脉冲间的相位差的关系。

在表1的第1行中，作为切片序号，附加了1～15的序号。其表示从第1个到第15个的切片位置。在表的第2行中，设定了全部的从第1到第15光脉冲时间扩散器。作为15比特的代码序列，构成表记为(0、0、0、1、1、1、1、0、1、0、1、1、0、0、1)的代码的各代码值表示在对应的切片栏中。即，在作为开头切片的切片序号1的栏中，记入着对应于该切片的代码值0。同样地，在切片序号2、3、4、5、等的栏中，也记入着对应于这些切片的代码值0、0、1、1、等。

构成从第1光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的诸切片脉冲间的相位差关系被设定为相位差_A＝0且_B＝π。此外，由于切片序号1的代码值为0，切片序号2的代码值等于0，故对应于切片序号1的切片脉冲和对应于切片序号2的切片脉冲的相位差为_A。并且，因为该值是0，故在用表1的[1]表示的行的切片序号1的栏和切片序号2的栏之间的栏中记入的值为0。同样地，因为切片序号2的代码值是0，切片序号3的代码值也等于0，故在用[1]表示的行的切片序号2的栏和切片序号3的栏之间的栏中记入的值也为0。

但是，由于切片序号3的代码值是0，与切片序号4的代码值1不同，故对应切片序号3的切片脉冲和对应切片序号4的切片脉冲的相位差为_B。并且，因为该值是π，故在用表1的[1]表示的行的切片序号3的栏和切片序号4的栏之间的栏中记入的值为π。对于该栏以外的栏也同样地，分别在相邻的代码值相等时在对应于该代码值的切片序号间的栏中记入0，在相邻的代码值不同时在对应于该代码值的切片序号间的栏中记入π。

接着，对构成从第2光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的诸切片脉冲间的相位差关系的表1的用[2]表示的行进行说明。构成从第2光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的诸切片脉冲间的相位差关系被设定为相位差_A＝0.2π且_B＝1.2π。

从而，由于切片序号1的代码值和切片序号2的代码值分别等于0，故对应于切片序号1的切片脉冲和对应于切片序号2的切片脉冲的相位差为_A。并且，因为该值是0.2π，故在用表1的[2]表示的行的切片序号1的栏和切片序号2的栏之间的栏中记入的值为0.2π。同样地，因为切片序号2的代码值是和切片序号3的代码值也分别等于0，故在用[2]表示的行的切片序号2的栏和切片序号3的栏之间的栏中记入的值也为0.2π。

另一方面，由于切片序号3的代码值是0，与切片序号4的代码值1不同，故对应于切片序号3的切片脉冲和对应于切片序号4的切片脉冲的相位差为_B。并且，因为该值是1.2π，故在用表1的[2]表示的行的切片序号3的栏和切片序号4的栏之间的栏中记入的值为1.2π。对于该栏以外的栏也同样地，分别在相邻的代码值相等时在对应于该代码值的切片序号间的栏中记入0.2π，在相邻的代码值不同时在对应于该代码值的切片序号间的栏中记入1.2π。

同样地，构成从第3、第4、第5光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的诸切片脉冲间的相位差关系也与上述同样地，分别表示在表1的用[3]、[4]、[5]表示的行中。

【表2】

切片序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
																代码	0	0	0	1	1	1	1	0	1	0	1	1	0	0	1
[1]a1＝0	0	0	0	π	π	π	π	0	π	0	π	π	0	0	π
																[2]a2＝0.2	0	0.2π	0.4π	1.6π	1.8π	0	0.2π	1.4π	0.6π	1.8π	π	1.2π	0.4π	0.6π	1.8π
[3]a3＝0.4	0	0.4π	0.8π	0.2π	0.6π	π	1.4π	0.8π	0.2π	1.6π	π	1.4π	0.8π	1.2π	0.6π
																[4]a4＝0.6	0	0.6π	1.2π	0.8π	1.4π	0	0.6π	0.2π	1.8π	1.4π	π	1.6π	1.2π	1.8π	1.4π
[5]a5＝0.8	0	0.8π	1.6π	1.4π	0.2π	π	1.8π	1.6π	1.4π	1.2π	π	1.8π	1.6π	0.4π	0.2π

表2是以对应于切片序号1的切片脉冲的相位为基准，以一览方式来表示构成从光脉冲时间扩散装置输出的切片脉冲序列的切片脉冲的相位的表格。在分别表示为[1]、[2]、[3]、[4]以及[5]各自的行中，与表1同样地，给出了分别从第1、第2、第3、第4以及第5光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲的、以对应于切片序号1的切片脉冲的相位为基准的、对应于切片序号2以后的切片脉冲的相位值。因而，对应于切片序号1的切片脉冲的相位全部为0。

与表1同样地，在第1行作为切片序号附加1～15的序号，表示从第1个到第15个的切片位置。第2序号的行也与表1同样地，给出了在全部的从第1到第5光脉冲时间扩散器上设定的代码。

下面，对构成从第1光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的切片脉冲的、以对应于切片序号1的切片脉冲的相位为基准给出的、用表2的[1]表示的行进行说明。

如上述那样，对应于切片序号1的切片脉冲的相位为0。由于对应于切片序号1的切片脉冲与对应于切片序号2的切片脉冲的相位差为_A＝0，故对应于切片序号2的切片脉冲的相位为0(＝0+0)。由于对应于切片序号1的切片脉冲与对应于切片序号2的切片脉冲的相位差是0，且对应于切片序号2的切片脉冲与对应于切片序号3的切片脉冲的相位差也是0，故对应于切片序号3的切片脉冲的相位也为0(＝0+0+0)。

另外，由于对应切片序号1的切片脉冲与对应切片序号2的切片脉冲的相位差是0，对应切片序号2的切片脉冲与对应切片序号3的切片脉冲的相位差也是0，而对应切片序号3的切片脉冲与对应切片序号4的切片脉冲的相位差是π，故对应切片序号4的切片脉冲的相位为π(＝0+0+0+π)。

同样地，因对应切片序号5、6、以及7的切片脉冲的相位与切片序号4的相位相等故为π。但是，如果与上述同样地进行考虑，则对应切片序号8的切片脉冲的相位，用从对应切片序号1的切片脉冲的相位到对应切片序号8的切片脉冲的相位进行累计后为0+0+0+π+0+0+0+π＝2π。即，对应切片序号8的切片脉冲的相位是2π。但是，由于所谓的相位0和相位2π在物理上意味着同相位，故在切片序号8的栏中记载了0。记载于切片序号9以后的栏中的相位值也按照同样的规则进行记载。

其次，对构成从第2光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的切片脉冲的、以对应切片序号1的切片脉冲的相位为基准给出的用表2的[2]给出的行进行说明。

如上述那样，对应切片序号1的切片脉冲的相位是0。由于对应切片序号1的切片脉冲与对应切片序号2的切片脉冲的相位差为_A＝0.2π，故对应切片序号2的切片脉冲的相位为0.2π(＝0+0.2π)。由于对应切片序号1的切片脉冲与对应切片序号2的切片脉冲的相位差是0.2π，且对应切片序号2的切片脉冲与对应切片序号3的切片脉冲的相位差也是0.2π，故对应切片序号3的切片脉冲的相位也为0.4π(＝0+0.2π+0.2π)。

另外，由于对应切片序号1的切片脉冲与对应切片序号2的切片脉冲的相位差是0.2π，对应切片序号2的切片脉冲与对应切片序号3的切片脉冲的相位差也是0.2π，而对应切片序号3的切片脉冲与对应切片序号4的切片脉冲的相位差是1.2π，故对应切片序号4的切片脉冲的相位为1.6π(＝0+0.2π+0.2π+1.2π)。

另外，由于对应切片序号1的切片脉冲与对应切片序号2的切片脉冲的相位差是0.2π，对应切片序号2的切片脉冲与对应切片序号3的切片脉冲的相位差也是0.2π，对应切片序号3的切片脉冲与对应切片序号4的切片脉冲的相位差是1.2π，而对应切片序号4的切片脉冲与对应切片序号5的切片脉冲的相位差是0.2π，故对应切片序号5的切片脉冲的相位为1.8π(＝0+0.2π+0.2π+1.2π+0.2π)。

还有，由于对应切片序号1的切片脉冲与对应切片序号2的切片脉冲的相位差是0.2π，对应切片序号2的切片脉冲与对应切片序号3的切片脉冲的相位差也是0.2π，对应切片序号3的切片脉冲与对应切片序号4的切片脉冲的相位差是1.2π，对应切片序号4的切片脉冲与对应切片序号5的切片脉冲的相位差是0.2π，对应切片序号5的切片脉冲与对应切片序号6的切片脉冲的相位差是0.2π，故对应切片序号6的切片脉冲的相位为2π(＝0+0.2π+0.2π+1.2π+0.2π+0.2π)。不过如上述所述的那样，因所谓的相位0和相位2π在物理上意味着同相位，故在切片序号6的栏中记载了0。

一般而言，如果与对应切片序号1的切片脉冲的相位差超过2π而成为A这样的值，则选择成为0≤A-2kπ＜2π的整数k，取A-2kπ的值为对应该切片的切片脉冲的相位。在此，由于A＝2π，故选择k＝1而成为A-2π＝2π-2π＝0，因而在切片序号6的栏中记载着0。

记载于切片序号7以后栏中的相位值也按照同样的规则进行了记载。另外，对于构成从第3、第4、第5光脉冲时间扩散器输出的切片脉冲序列的切片脉冲的、以对应切片序号1的切片脉冲相位为基准给出的表2的用[3]、[4]、[5]表示的行，也按照同样的规则来进行记载。

<横向滤光器>

其次，就用于对构成光脉冲时间扩散装置的光脉冲时间扩散器设定代码的相位控制部件的具体例子进行说明。

首先，说明利用横向滤光器来实现相位控制部件的例子。横向滤光器例如像非专利文献3或者4公开的那样，构成为PLC。

如已经说明过的那样，横向滤光器作为其主要构成要素而具有延迟线、可变耦合系数光耦合器、相位调制部以及合波部。输入到具有t个可变耦合系数光耦合器的横向滤光器的光脉冲被该t个可变耦合系数光耦合器分波成(t+1)个光脉冲。经过分波的(t+1)个光脉冲的每个光脉冲依照对应的代码值在相位调制部对其相位进行调制，或者由延迟线附加延迟后输出。

首先，参照图2(A)以及(B)说明横向滤光器的构成概略以及其功能。图2(A)所示是可变耦合系数光耦合器的概略构成图，图2(B)所示是横向滤光器的整体构成图。

如图2(B)所示的那样，横向滤光器作为其基本构成要素形成有在硅基板30上的包层(clad：涂敷层)31中埋入作为光导波部分的芯33而形成的光波导通路。包层31用SiO₂形成，作为芯33的构成要素，为了使其高于包层31的折射率的折射率，而使用被搀杂了Ge的SiO₂。

如图2(B)所示的那样，输入光脉冲P_in经由光波导通路37输入到可变耦合系数光耦合部32。由于可变耦合系数光耦合部32可以设定为码长15的代码，故具有可变耦合系数光耦合器32-1、32-2、…、以及32-14总计14个可变耦合系数光耦合器。

输入到具有14个可变耦合系数光耦合器数目的横向滤光器的光脉冲被分波为15(＝14+1)个光脉冲。该被分波成15个的各个光脉冲对应于代码值在相位调制部34对相位进行调制。相位调制部34具有可分别输入从可变耦合系数光耦合器32输出的15个光脉冲的相位调制器34-1、34-2、…、以及34-15总计15个相位调制器。

在相位调制部34进行的对15个光脉冲的相位调制以使这15个光脉冲的相位关系成为表1以及表2所示的关系的方式来进行。即，例如若假定是构成第i个光脉冲时间扩散器(i＝1、2、…、5)的横向滤光器的情况来进行说明则如下所述。

即，构成相位调制部34的15个相位调制器的每一个，对用可变耦合系数光耦合部32分波后的15个光脉冲，以对应于切片序号1(例如，从相位调制器34-1输出的切片脉冲)的切片脉冲的相位为基准，附加相位以使得其余的14个光脉冲各自光脉冲的相位偏离用表2的[i]所示的行(i＝1、2、…、5)中记载的值。

此外，可变耦合系数光耦合器32-1和可变耦合系数光耦合器32-2之间的光波导通路38-1在起着传播被可变耦合系数光耦合器32-1分波的光脉冲的一方使之输入到下一设置的可变耦合系数光耦合器32-2的作用的同时，还起到作为对输入到可变耦合系数光耦合器32-2的光脉冲附加时间延迟的延迟线的作用。可变耦合系数光耦合器32-2和可变耦合系数光耦合器32-3之间的光波导通路38-2等的、连接相邻的可变耦合系数光耦合器的光波导通路全部作为延迟线起着同样的作用。

相对于被可变耦合系数光耦合器32-1分波并输入到光波导通路38-1的光脉冲，另一方的光脉冲被输入到构成相位调制部34的相位调制器34-1，对相位进行调制后输入到合波部36。同样地，被可变耦合系数光耦合部32分波的光脉冲也由相位调制器34-2～相位调制器34-15对其相位进行调制后输入到合波部36。因而，经由相位调制部34输入到合波部36的光脉冲全部有15个，分别构成与输入光脉冲P_in相对的切片脉冲。

在此，输入到合波部36的切片脉冲被合波，并输出作为对输入光脉冲P_in进行了编码的结果的切片脉冲序列P_out。如上述这样，在相位调制部34进行相位调制以使得15个光脉冲的相位关系满足表1以及表2所示的关系。因而，构成从图2(B)所示的横向滤光器输出的切片脉冲序列P_out的各个切片脉冲与构成作为15比特的代码序列表记为(0、0、0、1、1、1、1、0、1、0、1、1、0、0、1)的代码的各代码值一一对应。

如上述那样，构成可变耦合系数光耦合部32的14个可变耦合系数光耦合器起着将输入光脉冲P_in分波成15个(＝14+1)光脉冲的作用。即，需要通过构成可变耦合系数光耦合部32的14个可变耦合系数光耦合器，生成强度相等地齐备了的15个光脉冲。为此，就必须在14个可变耦合系数光耦合器上分别使分支比一点一点不同地进行设定。例如，可变耦合系数光耦合器32-1的分支比必须是1比14，可变耦合系数光耦合器32-2的分支比必须是1比13。同样地，可变耦合系数光耦合器32-3、…、32-14的分支比必须是1比12、1比11、…、1比1。

因此，参照图2(A)对构成可变耦合系数光耦合部32的14个可变耦合系数光耦合器32-1、…、32-14的构成以及其动作原理进行说明。为了便于说明，以构成图2(B)所示的横向滤光器的可变耦合系数光耦合部32的可变耦合系数光耦合器32-1为例，对其功能以及构成进行说明，不过，除此以外的可变耦合系数光耦合器32-2～32-14等也具有同样的构成与功能。

如图2(A)所示的那样，可变耦合系数光耦合器32-1具有2个输入端口48以及50和2个输出端口52以及54，其构成具有第1方向性光耦合器40、第2方向性光耦合器42、第1移相器(phase shifter)44以及第2移相器46。

设输入到可变耦合系数光耦合器32-1的光脉冲为光脉冲P₁，从可变耦合系数光耦合器32-1输出并输入到设置在次级的可变耦合系数光耦合器32-2的光脉冲为光脉冲P₂，输入到相位调制器34-1的光脉冲为光脉冲P₃。光脉冲P₁被输入可变耦合系数光耦合器32-1所具有的输入端口48。然后，通过第1方向性光耦合器40将之分支为第1光脉冲P_1-1和第2光脉冲P_1-2，并分别输入到第1移相器44以及第2移相器46。

输入到第1移相器44以及第2移相器46的2个光脉冲，分别对其相位进行调制，并分别生成为第1调制光脉冲P_1-1’和第2调制光脉冲P_1-2’后输入到第2方向性光耦合器42进行合波，再次被2分支，并分别作为光脉冲P₂以及光脉冲P₃输出。

输入到第2方向性光耦合器42的2个光脉冲、第1调制光脉冲P_1-1’和第2调制光脉冲P_1-2’分别被第1移相器44以及第2移相器46对其相位进行调制。其结果两者被输入到第2方向性光耦合器42进行合波并再次被2分支时的分支比(P₂和P₃的强度比，P₂比P₃)成为1比14而不是1比1。决定该分支比的是第1调制光脉冲P_1-1’和第2调制光脉冲P_1-2’两者的相位差。调整构成可变耦合系数光耦合部32的14个可变耦合系数光耦合器的、各自的利用第1移相器以及第2移相器的相位调制量，以适当调整该相位差使之按所需要的分支比地进行分支。

第1移相器以及第2移相器作为可以调整该部分光波导通路的温度的构成而形成。即，挟持芯33正上的包层31地形成有加热器。在图2(A)所示的添加阴影给出的长方形部分形成有加热器。若用该加热器加热芯33，则芯33的折射率将变大。例如，在用搀杂Ge的SiO₂形成了芯33的情况下，相对于波长1.55μm的光脉冲，每1℃其折射率变化8×10^-6。在作为移相器以能够控制1mm长度的光波导通路部分的温度的构造来构成的情况下，通过升高33.5℃温度使该部分的光路长度变长0.388μm。即，成为相当于波长1.55μm光脉冲的1/4波长的长度，若换算成相位，就可以进行相当于π/2的相位调制。

为了使第2方向性光耦合器42中的分支比从1比0变化到1比1，可以通过在第1移相器以及第2移相器中将第1光脉冲P_1-1和第2光脉冲P_1-2的相位差从0调制到π/2来实现。即，如果能够将作为移相器所形成的光波导通路部分的温度调整30℃左右便可以实现，这是可以容易地实施的温度调整值。

《衍射光栅》

相位控制部件除了使用上述的横向滤光器外，还能够通过沿光波导通路的导波方向串联地配置多个(与码长相等的个数)衍射光栅来实现。输入到该光波导通路的光脉冲每到达配置着衍射光栅的位置便进行反射(布拉格反射)，该经过反射的光便成为切片脉冲。即，生成与配置在该光波导通路的衍射光栅的个数相等的切片脉冲。由此，只要使所配置的衍射光栅的个数与应该设定的代码的码长相等就可以使每个衍射光栅与构成代码的切片一一对应。

有时也称光波导通路上所配置的多个衍射光栅的各个衍射光栅为单位衍射光栅。这是因为作为总体可以将光波导通路上所配置的多个衍射光栅看成为衍射光栅，为了区别于作为多个衍射光栅的集合的衍射光栅，有时也称各个衍射光栅为单位衍射光栅。

为了使光波导通路所配置的每个衍射光栅与构成代码的切片一一对应，如下处理即可。即，进行设定以使得由赋予相邻且相等代码值的2个单位衍射光栅按上述的(1)式来赋予布拉格反射光的相位差，以及由赋予相邻且不同代码值的2个单位衍射光栅按上述的(2)式来赋予布拉格反射光的相位差。即，进行设定以使得构成切片脉冲序列的布拉格反射光(切片脉冲)各自的相位关系成为表1及表2所示的关系。

虽然作为光波导通路也可以利用PLC，但利用光纤则更合适。这是因为通过采取光纤作为光波导通路，就可以利用已经确立了制造技术的SSFBG。此外，还因为在光通信系统中使用光纤作为光传输通路。即，如果将本发明的光脉冲时间扩散装置作为OCDM的编码装置以及解码装置来利用，则它们与光传输通路的连接将变为光纤之间的连接。并且，与连接PLC等光纤以外的光波导通路和光纤的情况相比，光纤之间的连接格外容易。

《SSFBG》

因此，接着说明作为用于对构成光脉冲时间扩散装置的光脉冲时间扩散器设定代码的相位控制部件而利用SSFBG的例子。

参照图3(A)以及(B)说明利用了SSFBG的相位控制部件的概略构造。图3(A)是相位控制部件的示意性截面图。该相位控制部件为在具有芯64和包层62的光纤66的芯64上内建了SSFBG60的构造。即，沿作为光纤66的光波导通路的芯64的导波方向串联地配置15个单位FBG而构成SSFBG60。

图3(A)所示的相位控制部件所设定的光相位代码是与上述同样的15比特的光相位代码。并且，串联地配置在光纤66的芯64上的15个单位FBG与上述光代码的对应关系如下。即，从图3(A)所示的SSFBG60的左端到右端方向上排列的单位FBG与从表示作为15比特的代码序列表记的单位FBG的光代码的(0、0、0、1、1、1、1、0、1、0、1、1、0、0、1)左端到右端方向上排列的切片一一对应。

图3(B)所示是概略给出的图3(A)所示的SSFBG60的折射率调制构造图。横轴为沿形成了SSFBG60的光纤66的长度方向的位置坐标。纵轴表示光纤66的折射率调制构造，以Δn表示光纤66的芯的折射率的最大和最小之差，Δn＝6.2×10^-5。此外，在图3(B)中部分放大来描绘光纤66的芯64的折射率调制构造。

折射率调制周期为Λ。因而，布拉格反射波长λ用λ＝2N_effΛ给出。这里，N_eff是光纤66的实效折射率。这里给出的SSFBG60的折射率调制周期Λ是535.2nm。另外，进行编码或者解码的光纤的波长λ为1550nm，光纤66的实效折射率为1.448。因而，布拉格反射波长与光纤的波长λ相等地设定为1550nm。即，由于λ＝1550nm、N_eff＝1.448、Λ＝535.2nm，故满足λ＝2N_effΛ＝2×1.448×535.2nm≈1549.94nm≈1550nm。此外，单位FBG的长度设定为2.4mm。

输入到具有15个单位FBG的SSFBG的光脉冲被分波为15个光脉冲。该被分波为15个的每个光脉冲其相位根据是由构成SSFBG的单位FBG之中的哪个单位FBG经过布拉格反射所生成的光脉冲，而各不相同。并且，如上述所述的那样，从图3(A)所示的SSFBG60的左端到右端方向上排列的单位FBG与从代码(0、0、0、1、1、1、1、0、1、0、1、1、0、0、1)左端到右端方向上排列的切片一一对应。

在图3(A)中，把相邻诸单位FBG的间隔涂黑来表示。另一方面，在图3(B)中，在相邻诸单位FBG的间隔处附加向下的箭头来表示。关于附加了向下的箭头给出的相邻诸单位FBG的间隔，例如若是假定构成第i光脉冲时间扩散器(i＝1、2、3、4、5)的SSFBG的情况来进行说明则如下面那样。

即，因为来自构成SSFBG的15个单位FBG的布拉格反射光构成切片脉冲序列，故可设定相邻诸单位FBG的间隔，以使得来自15个单位FBG的每一个的布拉格反射光的相位关系成为用表1以及表2的[i]表示的行(i＝1、2、3、4、5)所记载的值。具体言之就是，来自相邻单位FBG的布拉格反射光的相位差为相当于附加向下箭头给出的诸单位FBG间的光程差的2倍的值。即，来自相邻单位FBG的布拉格反射光的相位差等于因光传播往复于相邻单位FBG间的光路的距离而外加的相位量。因而，只要进行设定以使附加向下箭头给出的诸单位FBG间的光程差相当于用表1的[i]表示的行(i＝1、2、3、4、5)所记载的相位值的一半相位量即可。

《相位控制部件的特征评价实验》

参照图4到图7就评价光脉冲时间扩散装置动作特性的实验内容及其结果进行说明。

图4给出了在光脉冲时间扩散装置的动作特性评价中所用的装置的概略图。该装置具有光脉冲发生装置56、分波器58、合波器68、光延迟部72、第1示波器78以及第2示波器80。自光脉冲发生装置56输出的光脉冲波长为1.55μm，半值宽度为20ps。从光脉冲发生装置56输出的光脉冲被分波器58分波后输入到作为评价对象的光脉冲时间扩散装置70。

如图4所示的那样，作为评价对象的光脉冲时间扩散装置70使用了通过具有第1光脉冲时间扩散器70-1、第2光脉冲时间扩散器70-2、第3光脉冲时间扩散器70-3、第4光脉冲时间扩散器70-4以及第5光脉冲时间扩散器70-5构成的装置。第1到第5光脉冲时间扩散器是利用上述的SSFBG实现的光脉冲时间扩散器。如果作为15比特的代码序列来表记，则在构成光脉冲时间扩散装置70的第1到第5光脉冲时间扩散器70-1～70-5的每一个上，设定着按照(0、0、0、1、1、1、1、0、1、0、1、1、0、0、1)所赋予的代码。此外，赋予所生成的诸切片脉冲间的相位差_A以及相位差_B的参数M以及N被设定为M＝N＝0。

首先，将识别参数设定为a1＝0，a2＝0.4，a3＝0.8，a4＝1.2以及a5＝1.6，观测了由第1到第5光脉冲时间扩散器生成的切片脉冲序列。此外，通过使第1到第5光脉冲时间扩散器作为解码器工作，由这些切片脉冲序列观测了自相关波形以及互相关波形。

光延迟部72具有第1光延迟器72-1、第2光延迟器72-2、第3光延迟器72-3、第4光延迟器72-4以及第5光延迟器72-5而构成。将光延迟部72设置在光脉冲时间扩散装置70的后级的理由是为了可以在时间轴上区别观测是由设置在光脉冲时间扩散装置70上的、哪个光脉冲时间扩散器对光脉冲进行了时间扩散。

即，为了进行实验评价光延迟器72-1对用第1光脉冲时间扩散器70-1经过时间扩散的切片脉冲序列赋予恰巧的时间延迟。该值也可以是0，例如，可以依照第1以及第2示波器在使用上的方便而任意地进行设定。对于被第2光脉冲时间扩散器70-2进行了时间扩散的切片脉冲序列，赋予为在时间轴上区别观测是由哪个光脉冲时间扩散器对光脉冲进行了时间扩散所必要的时间延迟。在该实验中赋予了800ps程度的时间差。由此，就可以在时间轴上不重合地分离并相邻输出被第1光脉冲时间扩散器70-1进行了时间扩散的切片脉冲序列和被第2光脉冲时间扩散器70-2进行了时间扩散的切片脉冲序列。

对于分别被第3光脉冲时间扩散器70-3、第4光脉冲时间扩散器70-4以及第5光脉冲时间扩散器70-5进行了时间扩散的切片脉冲序列，光延迟器72-3、72-4以及72-5也同样地，赋予为相互进行识别所必要的时间延迟。即，分别设定了光延迟器72-3、72-4以及72-5的时间延迟量，以便能够在时间轴上按照顺序不重合地分离输出被第2光脉冲时间扩散器70-2到第5光脉冲时间扩散器70-5进行了时间扩散的切片脉冲序列。

从光延迟器72-1、72-2、72-3、72-4以及72-5输出的各个切片脉冲序列被合波器68合波，在作为传输通路的光缆69中进行传播后输入到光耦合器74，被分波为第1光信号75-1和第2光信号75-2。第1光信号75-1通过第1示波器78来观测其时间波形。另一方面，第2光信号75-2被输入到第i光脉冲时间扩散器76(i＝1、2、3、4、5)并作为第3光信号77输出，通过第2示波器80来观测其时间波形。

第i光脉冲时间扩散器76(i＝1、2、3、4、5)是通过与构成光脉冲时间扩散装置70的第1光脉冲时间扩散器70-1、第2光脉冲时间扩散器70-2、第3光脉冲时间扩散器70-3、第4光脉冲时间扩散器70-4以及第5光脉冲时间扩散器70-5中的某一个相等的SSFBG的光脉冲时间扩散器。这里，构成第i光脉冲时间扩散器76(i＝1、2、3、4、5)的SSFBG的输入端和输出端的设定与构成光脉冲时间扩散装置70的光脉冲时间扩散器的SSFBG的输入到和输出端相反。即，如参照图1说明过的那样，在此是将构成光脉冲时间扩散装置70的SSFBG看作为编码器，将构成第i光脉冲时间扩散器76(i＝1、2、3、4、5)的SSFBG看作为解码器进行的光脉冲时间扩散装置的动作特性评价实验。

图5所示是通过第1示波器78观测到的第1光信号75-1的时间波形。图5的横轴按ps单位刻度示出，纵轴按mW单位刻度示出光功率(optical power：光强度)。第1光信号75-1是从合波器68输出的、合波了从光延迟器72-1、72-2、72-3、72-4以及72-5输出的各个切片脉冲序列的光信号。即，第1光信号75-1的时间波形是在时间轴上等间隔地(800ps间隔)并列了由第1到第5光脉冲时间扩散器所生成的切片脉冲序列的时间波形。

即，出现在图5所示的时间区域1(从0ps到800ps的范围)的时间波形，表示从光脉冲产生器56输出的光脉冲被分波器58进行强度分割并被第1光脉冲时间扩散器70-1编码了的光脉冲的切片脉冲序列的时间波形。另外，出现在图5所示的时间区域2(从800ps到1600ps的范围)的时间波形，表示从光脉冲产生器56输出的光脉冲被分波器58进行强度分割并被第2光脉冲时间扩散器70-2编码了的光脉冲的切片脉冲序列的时间波形。同样地，在时间区域3(从1600ps到2400ps的范围)、时间区域4(从2400ps到3200ps的范围)以及时间区域5(从3200ps到4000ps的范围)出现的时间波形，表示从光脉冲产生器56输出的光脉冲被分波器58进行强度分割后分别被第3光脉冲时间扩散器70-3、第4光脉冲时间扩散器70-4以及第5光脉冲时间扩散器70-5编码了的光脉冲的切片脉冲序列的时间波形。

如图5所示的那样，可知通过第1到第5光脉冲时间扩散器的分别作用，光脉冲被时间扩散为切片脉冲的序列。虽然光脉冲与第1到第5光脉冲时间扩散器的每一个所设定的代码相同，但由于识别参数ai(i＝1、2、3、4、5)各自不同，故出现在时间区域1到时间区域5的切片脉冲序列的时间波形也相互各异。

其次，参照图6(A)到(E)给出通过第2示波器80观测到的第3光信号77的时间波形。第3光信号77是由第1到第5光脉冲时间扩散器所生成的各个切片脉冲序列经过合波的第2光信号75-2，作为自相关波形分量和互相关波形分量得以生成后，从第i光脉冲时间扩散器76(i＝1、2、3、4、5)输出的光信号。

图6(A)所示是作为第i光脉冲时间扩散器76(i＝1、2、3、4、5)设定具有与构成光脉冲时间扩散装置70的第1光脉冲时间扩散器70-1相等的SSFBG的光脉冲时间扩散器并观测到的、第3光信号77的时间波形。同样地，图6(B)到(E)所示是作为第i光脉冲时间扩散器76(i＝1、2、3、4、5)分别设定具有与构成光脉冲时间扩散装置70的第2到第5光脉冲时间扩散器(从70-2到70-5)相等的SSFBG的光脉冲时间扩散器并观测到的、第3光信号77的时间波形。

由图6(A)所示的时间波形可知下面的事实。即，在时间区域1再现有自相关波形，在时间区域1以外的时间区域生成有互相关波形。图6(A)所示的时间波形是作为第i光脉冲时间扩散器76(i＝1、2、3、4、5)设定具有与构成光脉冲时间扩散装置70的第1光脉冲时间扩散器70-1相等的SSFBG的光脉冲时间扩散器所观测到的时间波形。因而，这意味着在包含于第2光信号75-2的切片脉冲序列之中，只有用第1光脉冲时间扩散器70-1进行了时间扩散的分量才能通过第i光脉冲时间扩散器76作为自相关波形得以再现。

在时间区域1再现的自相关波形的峰值强度与时间区域1以外的时间区域所生成的互相关波形的峰值强度相比非常大。因而，如果对第2光信号75-2实施阈值处理，则只提取自相关波形分量十分可能。

关于图6B)到(E)所示的时间波形，也可以得到与上述的图6(A)所示的时间波形同样的结论。图6(B)到(E)所示是作为第i光脉冲时间扩散器76分别设定具有与构成光脉冲时间扩散装置70的第2到第5光脉冲时间扩散器(从70-2到70-5)相等的SSFBG的光脉冲时间扩散器所观测到的时间波形。

由图6(B)、(C)、(D)以及(E)所示的时间波形可知下面的事实。即，在时间区域2、3、4以及5再现有自相关波形，在时间区域2、3、4以及5以外的时间区域生成有互相关波形。图6(B)、(C)、(D)以及(E)所示的时间波形是作为第i光脉冲时间扩散器76(i＝1、2、3、4、5)设定具有分别与构成光脉冲时间扩散装置70的第2到第5光脉冲时间扩散器(70-2到70-5)相等的SSFBG的光脉冲时间扩散器所观测到的时间波形。因而，这意味着在分别包含于第2光信号75-2的切片脉冲序列之中，只有用第2到第5光脉冲时间扩散器(70-2到70-5)进行了时间扩散的分量才能通过第i光脉冲时间扩散器76作为自相关波形得以再现。

在时间区域2、3、4以及5再现的自相关波形的峰值强度与时间区域2、3、4以及5以外的时间区域生成的互相关波形的峰值强度相比非常大。因而，在图6B)到(E)所示的各个时间波形中，在包含于第2光信号75-2的切片脉冲序列之中，只有用第2到第5光脉冲时间扩散器(从70-2到70-5)进行了时间扩散的分量才能通过第i光脉冲时间扩散器76作为自相关波形分别得以再现。

关于图6B)到(E)所示的时间波形，也可以得到与上述的图6(A)所示的时间波形同样的结论。即，在图6(B)到(E)所示是各个时间波形中，只有包含于第2光信号75-2的切片脉冲序列中被第2到第5光脉冲时间扩散器(70-2到70-5)进行了时间扩散的分量才能通过第i光脉冲时间扩散器76作为自相关波形得以再现。因而，与图6(A)所示的时间波形同样地，如果实施阈值处理，则只提取自相关波形分量十分可能。

根据这些实验结果确认了以下事实，本发明的光脉冲时间扩散装置可以作为用于编码光脉冲信号的编码器进行利用，并且还可以作为用于解码经过编码所生成的编码光脉冲信号的解码器进行利用。

在以上所说明的评价实验中，设定了识别参数为a₁＝0，a₂＝0.4，a₃＝0.8，a₄＝1.2以及a₅＝1.6。即，由于a₂-a₁＝a₃-a₂＝a₄-a₃＝a₅-a₄＝0.4，故识别参数的间隔为Δa＝0.4。因为识别参数的间隔Δa越小，形成切片脉冲序列的诸切片脉冲间的在时间轴上的间隔就变得越短，故难以缓慢地生成自相关波形。即，识别参数的间隔Δa越小，由切片脉冲序列再现或者生成的自相关波形与互相关波形的峰值强度之差就越小。

因此，图7中表示检查了相对于识别参数的间隔Δa用自相关波形的峰值强度对互相关波形的峰值强度进行了归一化的、相关波形强度比的结果。所谓的相关波形强度比，换言之就是将互相关波形的峰值除以自相关波形的峰值后的值。因而，如果互相关波形分量是0，则相关波形强度比为0，如果自相关波形分量与互相关波形分量均等，则相关波形强度比为1。即，相关波形强度比越接近于1，就越意味着难以从互相关波形分量中分离出自相关波形分量。

图7的横轴和纵轴分别表示识别参数的间隔Δa的值和相关波形峰值比。图7中给出了识别参数的间隔Δa的值从0.02到0.20范围的相关波形峰值比。可知，如果识别参数的间隔Δa的值大于0.06则相关波形峰值比为0.2左右。即，这意味着互相关波形的峰值是自相关波形的峰值的1/5左右。由此可知，如果将识别参数的间隔Δa的值设定为大于0.06，通过采用阈值处理等方法将非常可能从互相关波形分量中分离出自相关波形分量。

当然，识别参数的间隔Δa的下限值依赖于阈值处理等装置的性能。此外，其也依赖于光脉冲的波长或其半值宽度等。因而，将识别参数的间隔Δa的值设定为怎样程度的值属于设计利用光脉冲时间扩散装置的OCDM装置时的设计性事项。

另外，在上述的评价实验中，是采用1.55μm的光脉冲波长和20ps的半值宽度进行的实验，但作为第1发明的光脉冲时间扩散装置，可以明确，在此之外的条件下也可以使之进行同样的动作。即，通过设计使设定于作为光脉冲时间扩散装置的相位控制部件的SSFBG的单位FBG的布拉格波长一致于光脉冲的波长，则原理上不管对怎样波长的光脉冲，都可以实现同样的光脉冲时间扩散之类的动作。另外，虽然是设半值宽度为20ps进行了实验，但在半值宽度越窄越可以获得良好的特性这一点上，与以往的同种的光脉冲时间扩散装置是同样的。因而，即使在光脉冲的半值宽度不同于20ps的情况，原理上也可以实现同样的光脉冲时间扩散之类的动作。

如以上所说明的那样，本发明实现了可以使用一种代码进行多种可识别的光相位编码的光脉冲时间扩散装置。即，本发明通过相对于一种代码导入多个相互不同的S个识别参数ai(i＝1、2、…、S)，给出了实现了S种相互不同的光相位编码的情况。因而，确认了通过采用本发明的光脉冲时间扩散装置作为OCDM的编码器以及解码器就能够在多个信道进行光码分多路传输。

<OCDM传输方法及其装置>

本发明的光脉冲时间扩散装置最适用于光码分多路传输方法(下面将之称为“OCDM传输方法”)。即，通过采用本发明的光脉冲时间扩散装置作为OCDM的编码器以及解码器，就可以实现包含以下步骤的本发明的OCDM传输方法。本发明的OCDM传输方法是如上述那样可以相对于同一代码在多路信道进行光多路传输的方法。

本发明的OCDM传输方法包含有编码步骤和解码步骤，并且是利用本发明的光脉冲时间扩散装置来实行编码步骤和解码步骤。编码步骤是使用光相位代码对光脉冲信号进行编码并作为编码光脉冲信号而生成的编码步骤。解码步骤是使用与在编码步骤所用的光相位代码相同的代码、且同一识别参数来解码编码光脉冲信号，并生成光脉冲信号的自相关波形的解码步骤。

上述的OCDM传输方法可以通过具有编码器和解码器的本发明的光码分多路传输装置(下面称之为“OCDM传输装置”)来实现。即，本发明的OCDM传输装置使用了本发明的光脉冲时间扩散装置作为这些编码器以及解码器。

编码器用来实现使用光相位代码对光脉冲信号进行编码并作为编码光脉冲信号而生成的编码步骤。解码器用来实现使用与在编码步骤使用的光相位代码相同的代码，且同一识别参数来解码编码光脉冲信号，并生成光脉冲信号的自相关波形的解码步骤。

下面参照图8就本发明的OCDM传输装置的构成以及其功能进行说明。图8所示是本发明的OCDM传输装置的概略方框构成图。图8中，用粗线给出光纤等光信号的路径，用细线给出电气信号的路径。另外，附加在这些粗线以及细线上的标号除了指示路径本身外，有时也意味着在各个路径上传播的光信号或者电气信号。

在该本发明的OCDM传输装置中，如下面那样形成作为编码器以及解码器所利用的光脉冲时间扩散装置。即，在构成本发明的光脉冲时间扩散装置的各个光脉冲时间扩散器上所设定的代码是同一代码。并且，赋予各个光脉冲时间扩散器生成的诸切片脉冲间的相位差_A以及相位差_B的识别参数选定相互不同的a₁、a₂、a₃以及a₄四种。在该识别参数的选定中，如上述那样考虑阈值处理等装置的性能、光脉冲信号中所用的光脉冲的波长及其半值宽度等来决定。

另外，虽然图8给出了4信道构成的例子，但本发明的OCDM传输装置并非仅限于4信道，不管是几个信道数的构成，下面的说明同样成立。虽然可以多路复用的信道数依赖于构成本发明的OCDM传输装置的阈值处理等装置的性能、光脉冲信号中所使用的光脉冲的波长及其半值宽度等，但只要具有现状的技术，则上述的本发明的特性评价实验的结果等可以使用同一代码至少达到5信道以上。

本发明的OCDM传输装置采用的构成是：在信息发送部140逐个信道地生成编码光脉冲信号，在合波器170多路复用所有信道的编码光脉冲信号，并作为发送信号172s使之传经光传输通路172传送到接收部180。

被传送到接收部180的多路复用了所有信道的编码光脉冲信号的发送信号172s通过分支器182作为编码光脉冲信号被强度分割成与信道数相等的个数。然后，经过强度分割后的编码光脉冲信号181a、181b、181c以及181d被分别输入到接收部180的接收部第1信道200、接收部第2信道202、接收部第3信道204以及接收部第4信道206。

首先，就使用于生成作为各信道的发送信号的光脉冲信号的基础的光脉冲序列发生并将该光脉冲序列供给给各信道的功能部分进行说明。该部分构成具有脉冲光源142和分支器144。

脉冲光源142可以使用例如分布回归形半导体激光器(DFB-LD)来构成。构成为用光调制器(没有图示)将从该DFB-LD输出的连续光波变换成光脉冲序列并将该光脉冲序列从一根光纤的端部输出的光源就是脉冲光源142。脉冲光源142的输出光143通过分支器144按信道数目(在此为4个)进行强度分割后被分配给各信道。即，分别作为光脉冲序列145a、光脉冲序列145b、光脉冲序列145c以及光脉冲序列145d经过强度分割后被供给第1至第4信道。

由于下面进行的编码部的说明是各信道通用的事项，故在此以第1信道为例进行说明。作为第1信道的编码部的信息发送部第1信道160具有调制电信号发生部146、调制器148和编码器150而构成。第2信道162、第3信道164以及第3信道166具有与第1信道160同样的构造。不同的是在各个信道所具有的编码器(光脉冲时间扩散器)上所设定的识别参数ai(i＝1、2、3、4)。识别参数ai被设定为对每个信道相互不同。由此，就可以逐个信道地独立发送和接收光脉冲信号。除编码器之外，第1到第4信道的任何一个都是同样的构造。

图8中，为了便于说明，描绘成逐个信道地独立设置编码器来进行读取，但在实际装配上，是集合各自信道所具有的编码器而构成。即，使每个信道所具有的编码器按等于信道数的个数集合起来后作为编码装置而构成。

信息发送部第1信道160是实行使用第1信道用而设置的光脉冲时间扩散器(编码器)来编码第1信道的光脉冲信号，并生成编码光脉冲信号的编码步骤的部分。

如上述那样，用于构成信息发送部第1信道160的必须构成要素为调制电信号发生部146、调制器148以及编码器150。在该编码器150上，使用了具有设定了识别参数a1的SSFBG的光脉冲时间扩散器。同样地，在设置于第2、第3以及第4信道中的编码器上，分别使用了具有设定了识别参数a2、a3以及a4的SSFBG的光脉冲时间扩散器。

调制电信号发生部146发生担负发送信号的电脉冲信号147。电脉冲信号147是作为反映了被分配给第1信道的发送信息的2值数字电信号所生成的电信号。调制器148根据电脉冲信号147将光脉冲序列145a变换成光脉冲信号149。光脉冲序列145a通过调制器148在强度上调制成反映了电脉冲信号147的RZ格式，并作为光脉冲信号149得以生成。

编码器150编码光脉冲信号149生成编码光脉冲信号161。另外，在接收部180的接收部第1信道200所具有的解码器184上，使用了设定有与编码器150同样的光相位构造(设定了识别参数a1)的光脉冲时间扩散器。即，解码器184使用设定了与第1信道的编码器相同的识别参数a1的光脉冲时间扩散器(解码器)对经过强度分割后分配给第1信道的编码光脉冲信号181a，解码编码光脉冲信号。其结果将在解码器184中生成包含有第1信道的光脉冲信号的自相关波形分量以及第2到第4信道的光脉冲信号的互相关波形分量的再现光脉冲信号。

图8中，与上述的编码器同样地，描绘成逐个信道地独立设置解码器来进行读取，但在实际装配上，是集合各自信道所具有的解码器而构成。即，使每个信道所具有的解码器按等于信道数的个数集合起来作为解码装置而构成。

在解码器184中，经过再现的自相关波形分量185通过感光器190被变换成电信号，生成第1信道的接收信号191。该接收信号191的波形是反映了从信息发送部140的信息发送部第1信道160所具有的调制电信号发生部146输出的电脉冲信号147的信号。这样，应该通过第1信道所发送的电脉冲信号147由接收部180作为第1信道的接收信号191来进行接收。

在接收部180的接收部第2信道202、第3信道204以及第4信道206中也与接收部第1信道200同样地，分别解码各自的编码光脉冲信号，再现各自的自相关波形。由于由该自相关波形生成通过各自的信道所发送的电脉冲信号的过程是同样的，故省略其说明。

如以上所说明的那样，本发明的OCDM传输方法以及本发明的OCDM发送装置利用本发明的光脉冲时间扩散装置而得以实现。因而，根据本发明的OCDM传输方法以及本发明的OCDM发送装置就可以对同一代码具有信道识别性地分配多个信道(在图8所示的OCDM传输装置中为4个信道)。

Claims (5)

1.一种光脉冲时间扩散装置，具有将被分别输入的光脉冲依照光相位代码在时间轴上进行时间扩散并作为经过顺序排列的切片脉冲的序列而分别输出的第1、第2、…、以及第S光脉冲时间扩散器，其中，S为大于等于2的自然数，其特征在于：

第i光脉冲时间扩散器具有对邻接的上述切片脉冲彼此之间赋予相位差的相位控制单元，其中，i＝1、2、…、S，

该相位控制单元在邻接的代码值相等的情况下，按

2πM+a_iπ                            (1)

赋予对应于该代码值的邻接的上述切片脉冲彼此之间的上述相位差，并且

在邻接的代码值不同的情况下，按

2πM+(2N+1)π+a_iπ                   (2)

赋予对应于该代码值的邻接的上述切片脉冲彼此之间的上述相位差，

式中，M及N为整数，识别参数a_i为满足0≤a_i≤2的任意的相互不同的S个实数。

2.一种光脉冲时间扩散装置，具有将被分别输入的光脉冲依照光相位代码在时间轴上进行时间扩散并作为经过顺序排列的切片脉冲的序列而分别输出的第1、第2、…、以及第S光脉冲时间扩散器，其中，S为大于等于2的自然数，其特征在于：

第i光脉冲时间扩散器具有对邻接的上述切片脉冲彼此之间赋予相位差的相位控制单元，其中，i＝1、2、…、S，

该相位控制单元沿光波导通路的方向串联地配置被配置成一列并与构成光相位代码的代码值一一对应的单位衍射光栅，

由对应于邻接且相等的代码值的2个单位衍射光栅，按

2πM+a_iπ                            (1)

赋予布拉格反射光的相位差，并且

由对应于邻接且不同的代码值的2个单位衍射光栅，按

2πM+(2N+1)π+a_iπ        (2)

赋予布拉格反射光的相位差，

式中，M及N为整数，识别参数a_i为满足0≤a_i≤2的任意的相互不同的S个实数。

3.根据权利要求2所记载的光脉冲时间扩散装置，其特征在于：

上述光波导通路是光纤。

4.一种光码分多路传输方法，其特征在于，具有：

使用光相位代码对光脉冲信号进行编码，并作为编码光脉冲信号而生成的编码步骤；和

使用与上述光相位代码相同的代码来解码上述编码光脉冲信号，并生成上述光脉冲信号的自相关波形的解码步骤，

其中，利用权利要求1至3之任意一项所记载的光脉冲时间扩散装置来实行上述编码步骤和上述解码步骤。

5.一种光码分多路传输装置，其特征在于，具有：

使用光相位代码对光脉冲信号进行编码，并作为编码光脉冲信号而生成的编码装置；和

使用与上述光相位代码相同的代码来解码上述编码光脉冲信号，并生成上述光脉冲信号的自相关波形的解码装置，

其中，上述编码装置及上述解码装置是上述权利要求1至3之任意一项所记载的光脉冲时间扩散装置。

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