JP2001177521A - 光カオス同期通信システム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、および、情報記録媒体 - Google Patents
光カオス同期通信システム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、および、情報記録媒体Info
- Publication number
- JP2001177521A JP2001177521A JP36289299A JP36289299A JP2001177521A JP 2001177521 A JP2001177521 A JP 2001177521A JP 36289299 A JP36289299 A JP 36289299A JP 36289299 A JP36289299 A JP 36289299A JP 2001177521 A JP2001177521 A JP 2001177521A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- signal
- optical signal
- unit
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 秘話性の高い光カオス同期通信システム等を
提供する。 【解決手段】 送信装置３１１のマスタカオスレーザ３
１２は、カオス発振により光信号を発生させ、入力受付
部３１４は、ディジタル信号の入力を受け付け、位相変
調器３１３は、ディジタル信号で、発生された光信号の
位相を変調させ、送信部３１５は、変調された光信号を
送信する。受信装置３５１の受信部３５２は、送信され
た光信号を受信し、光分岐器３５３は、受信された光信
号を第１および第２の光信号に分割し、スレーブカオス
レーザ３５５は、第１の光信号を注入光として受け付け
てこれとカオス同期をとるようにカオス発振による光信
号を発生させ、差分回路３５９は、発生された光信号と
第２の光信号との差分信号を出力し、ローパスフィルタ
３６０と閾値フィルタ３６１は、差分信号からディジタ
ル信号を復元して出力する。
提供する。 【解決手段】 送信装置３１１のマスタカオスレーザ３
１２は、カオス発振により光信号を発生させ、入力受付
部３１４は、ディジタル信号の入力を受け付け、位相変
調器３１３は、ディジタル信号で、発生された光信号の
位相を変調させ、送信部３１５は、変調された光信号を
送信する。受信装置３５１の受信部３５２は、送信され
た光信号を受信し、光分岐器３５３は、受信された光信
号を第１および第２の光信号に分割し、スレーブカオス
レーザ３５５は、第１の光信号を注入光として受け付け
てこれとカオス同期をとるようにカオス発振による光信
号を発生させ、差分回路３５９は、発生された光信号と
第２の光信号との差分信号を出力し、ローパスフィルタ
３６０と閾値フィルタ３６１は、差分信号からディジタ
ル信号を復元して出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光カオス同期通信
システム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、
および、情報記録媒体に関する。
システム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、
および、情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、さまざまな光通信システムが
提案されている。このような通信システムでは、カオス
同期を用いているものもある。
提案されている。このような通信システムでは、カオス
同期を用いているものもある。
【０００３】たとえば、図１に示す光通信システム１０
１は、Gregory D. Van Wiggeren and Rajarshi Roy「Op
tical Communication with Chaotic Waveforms」(Physi
calReview Letters, Volume 81, Number 16, 10 Octobe
r, 1998)にて開示されたものであり、送信装置１１１と
受信装置１５１とを備える。
１は、Gregory D. Van Wiggeren and Rajarshi Roy「Op
tical Communication with Chaotic Waveforms」(Physi
calReview Letters, Volume 81, Number 16, 10 Octobe
r, 1998)にて開示されたものであり、送信装置１１１と
受信装置１５１とを備える。
【０００４】送信装置１１１は、光ファイバ１１２をリ
ング状に配置し、その中に増幅器（Erbium Doped Fibre
Amplifier；ＥＤＦＡ）１１３、１１４と光分岐器（co
upler；カプラ）１１５、１１６、１１７と、変調器１
１８とが配置されている。
ング状に配置し、その中に増幅器（Erbium Doped Fibre
Amplifier；ＥＤＦＡ）１１３、１１４と光分岐器（co
upler；カプラ）１１５、１１６、１１７と、変調器１
１８とが配置されている。
【０００５】光ファイバ１１２はリング状に配置され、
ＥＤＦＡ １１３、１１４を増幅媒質として発振するリ
ングレーザとして機能する。ＥＤＦＡ １１３、１１４
の非線型性と時間遅延により、リングレーザの出力をカ
オス化することができる。これは、振幅変動型のカオス
である。
ＥＤＦＡ １１３、１１４を増幅媒質として発振するリ
ングレーザとして機能する。ＥＤＦＡ １１３、１１４
の非線型性と時間遅延により、リングレーザの出力をカ
オス化することができる。これは、振幅変動型のカオス
である。
【０００６】光分岐器１１５、１１６をリング内に配置
する。これらにより、カオスの特性が決定される。
する。これらにより、カオスの特性が決定される。
【０００７】変調器１１８は、リングレーザのカオス振
動内に入力されたメッセージを埋め込む。光分岐器１１
７は、メッセージが埋め込まれたカオス振動するレーザ
光を受信装置１５１に送信する。
動内に入力されたメッセージを埋め込む。光分岐器１１
７は、メッセージが埋め込まれたカオス振動するレーザ
光を受信装置１５１に送信する。
【０００８】本光通信システム１０１では、光ファイバ
１１２の光路長差の組み合わせや光分岐器１１５、１１
６、１１７の分岐出力比によって発生されるカオスが特
徴付けられる。
１１２の光路長差の組み合わせや光分岐器１１５、１１
６、１１７の分岐出力比によって発生されるカオスが特
徴付けられる。
【０００９】受信装置１５１には、送信装置１１１と上
記特徴を有するような光学的に等化な回路を構成する。
すなわち、光ファイバ１５２と、光分岐器１５３、１５
４、１５５と、ＥＤＦＡ １５６と、フォトダイオード
１５７、１５８と、電気信号線１６０とで、リングを構
成し、ディジタル・オシロスコープ１５９により送信さ
れたメッセージを抽出する。
記特徴を有するような光学的に等化な回路を構成する。
すなわち、光ファイバ１５２と、光分岐器１５３、１５
４、１５５と、ＥＤＦＡ １５６と、フォトダイオード
１５７、１５８と、電気信号線１６０とで、リングを構
成し、ディジタル・オシロスコープ１５９により送信さ
れたメッセージを抽出する。
【００１０】一方、図２に示す光通信システム２０１
は、Jean-Pierre Goedgebuer, LauentLarger and Henri
Porte「Optical Cryptosystem Based on Synchronizat
ion Hyperchaos Generated by a Delayed Feedbak Tuna
ble Laser Diode」(PhysicalPreview Letters, Volume
80, Number 10, 9 March 1998)に開示されたものであ
り、送信装置２１１と受信装置２５１とを備える。
は、Jean-Pierre Goedgebuer, LauentLarger and Henri
Porte「Optical Cryptosystem Based on Synchronizat
ion Hyperchaos Generated by a Delayed Feedbak Tuna
ble Laser Diode」(PhysicalPreview Letters, Volume
80, Number 10, 9 March 1998)に開示されたものであ
り、送信装置２１１と受信装置２５１とを備える。
【００１１】送信装置２１１は、レーザダイオード２１
２、複屈折媒質（Birefringent Plate）２１３、フォト
ダイオード（Photodiode）２１４、遅延フィードバック
回路（Delay Feedback Circuit）２１５が、光路２１６
および電気信号線２１７を介してリング状に配置されて
いる。光路２１６は自由空間である。
２、複屈折媒質（Birefringent Plate）２１３、フォト
ダイオード（Photodiode）２１４、遅延フィードバック
回路（Delay Feedback Circuit）２１５が、光路２１６
および電気信号線２１７を介してリング状に配置されて
いる。光路２１６は自由空間である。
【００１２】半導体からなるレーザダイオード２１２の
出力をある条件の複屈折媒質２１３に入射して、出力を
電気的にレーザダイオード２１２に帰還させると、レー
ザの発振波長が変動するカオス振動が発生される。
出力をある条件の複屈折媒質２１３に入射して、出力を
電気的にレーザダイオード２１２に帰還させると、レー
ザの発振波長が変動するカオス振動が発生される。
【００１３】このようにして発生したカオス振動信号
に、加算器２１８により、送信すべきメッセージを注入
する。メッセージが注入された信号は、レーザダイオー
ド２１２の光信号出力として、光ファイバ２３１を介し
て受信装置２５１に送信される。
に、加算器２１８により、送信すべきメッセージを注入
する。メッセージが注入された信号は、レーザダイオー
ド２１２の光信号出力として、光ファイバ２３１を介し
て受信装置２５１に送信される。
【００１４】受信装置２５１では、上記従来例と同様
に、送信装置２１１と等化な光回路を、等化な複屈折媒
質を用いて構成する。
に、送信装置２１１と等化な光回路を、等化な複屈折媒
質を用いて構成する。
【００１５】すなわち、レーザダイオード２５２、複屈
折媒質２５３、フォトダイオード２５４、遅延フィード
バック回路２５５を、光路２５６、および、電気信号線
２５７を介して接続し、リング状の回路を構成する。こ
のような構成により、送信装置２１１と受信装置２５１
とで、発振波長が変動するカオスが同期に至る。光路２
５６は、自由空間である。
折媒質２５３、フォトダイオード２５４、遅延フィード
バック回路２５５を、光路２５６、および、電気信号線
２５７を介して接続し、リング状の回路を構成する。こ
のような構成により、送信装置２１１と受信装置２５１
とで、発振波長が変動するカオスが同期に至る。光路２
５６は、自由空間である。
【００１６】これに送信装置２１１から光ファイバ２３
１を介して送信された信号を注入すると、加算器２５８
の出力によりメッセージが抽出できる。
１を介して送信された信号を注入すると、加算器２５８
の出力によりメッセージが抽出できる。
【００１７】このようなカオス同期の研究の成果は、電
気回路による通信システムについて、Louis M. Pecora
and Thomas L. Carroll「Synchronization in Chaotic
Systems」(Physical Review Letters, Volume 64, Numb
er 8, 19 February 1990)やJ. E. Faller, W. J. Holla
nder, P. G. Nelson and M. P. McHugh「Gyroscope-Wei
ghing Experiment with a Null Result」(Physical Rev
iew Letters, Volume64, Number 8, 19 February 1990)
に開示されている。
気回路による通信システムについて、Louis M. Pecora
and Thomas L. Carroll「Synchronization in Chaotic
Systems」(Physical Review Letters, Volume 64, Numb
er 8, 19 February 1990)やJ. E. Faller, W. J. Holla
nder, P. G. Nelson and M. P. McHugh「Gyroscope-Wei
ghing Experiment with a Null Result」(Physical Rev
iew Letters, Volume64, Number 8, 19 February 1990)
に開示されている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
光通信システム１０１では、送信装置１１１を特徴付け
る制御パラメータは、光路長差と分岐出力比であり、こ
れらが知られてしまえば、容易に受信装置１５１と同等
な光回路を構成することができるため、秘話性に劣る、
という問題が生じていた。
光通信システム１０１では、送信装置１１１を特徴付け
る制御パラメータは、光路長差と分岐出力比であり、こ
れらが知られてしまえば、容易に受信装置１５１と同等
な光回路を構成することができるため、秘話性に劣る、
という問題が生じていた。
【００１９】一方、上述の光通信システム２０１では、
複屈折媒質２１３、２５３と電気的な帰還回路を用いる
ため、高速の通信系に拡張することが難しい。帰還ルー
プ内の帯域制限が電気信号の帯域に依存し、これがカオ
ス帯域の制限にもなってしまうためである。
複屈折媒質２１３、２５３と電気的な帰還回路を用いる
ため、高速の通信系に拡張することが難しい。帰還ルー
プ内の帯域制限が電気信号の帯域に依存し、これがカオ
ス帯域の制限にもなってしまうためである。
【００２０】また、上述の光通信システム２０１で利用
されるレーザダイオード２１２、２５２は、波長チュー
ニング特性に優れた多電極型半導体レーザのものを採用
することとなるが、一般的に価格が高価であるという問
題がある。
されるレーザダイオード２１２、２５２は、波長チュー
ニング特性に優れた多電極型半導体レーザのものを採用
することとなるが、一般的に価格が高価であるという問
題がある。
【００２１】本発明は、以上の課題を解決するためにな
されたもので、秘話性の高い光カオス同期通信システ
ム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、およ
び、これらを実現するためのプログラムを記録したコン
ピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することを目的
とする。
されたもので、秘話性の高い光カオス同期通信システ
ム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、およ
び、これらを実現するためのプログラムを記録したコン
ピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することを目的
とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示す
る。
め、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示す
る。
【００２３】本発明の第１の観点に係る光カオス同期通
信システムは、送信装置と、受信装置と、を備えるよう
に構成する。
信システムは、送信装置と、受信装置と、を備えるよう
に構成する。
【００２４】光カオス同期通信システムの送信装置は、
マスタレーザ部と、入力受付部と、変調部と、送信部
と、を備えるように構成する。
マスタレーザ部と、入力受付部と、変調部と、送信部
と、を備えるように構成する。
【００２５】ここで、送信装置のマスタレーザ部は、カ
オス発振により光信号を発生させる。
オス発振により光信号を発生させる。
【００２６】一方、送信装置の入力受付部は、ディジタ
ル信号の入力を受け付ける。
ル信号の入力を受け付ける。
【００２７】さらに、送信装置の変調部は、入力を受け
付けられたディジタル信号で、マスタレーザ部により発
生された光信号の位相を変調させる。
付けられたディジタル信号で、マスタレーザ部により発
生された光信号の位相を変調させる。
【００２８】そして、送信装置の送信部は、変調された
光信号を送信する。
光信号を送信する。
【００２９】一方、光カオス同期通信システムの受信装
置は、受信部と、分割部と、スレーブレーザ部と、差分
部と、復元出力部と、を備えるように構成する。
置は、受信部と、分割部と、スレーブレーザ部と、差分
部と、復元出力部と、を備えるように構成する。
【００３０】ここで、受信装置の受信部は、送信装置か
ら送信された光信号を受信する。
ら送信された光信号を受信する。
【００３１】一方、受信装置の分割部は、受信された光
信号を、第１、および、第２の光信号に分割する。
信号を、第１、および、第２の光信号に分割する。
【００３２】さらに、受信装置のスレーブレーザ部は、
分割された第１の光信号を注入光として受け付けて、こ
れとカオス同期をとるように、カオス発振による光信号
を発生させる。
分割された第１の光信号を注入光として受け付けて、こ
れとカオス同期をとるように、カオス発振による光信号
を発生させる。
【００３３】そして、受信装置の差分部は、スレーブレ
ーザ部により発生された光信号と、分割された第２の光
信号と、の差分信号を出力する。
ーザ部により発生された光信号と、分割された第２の光
信号と、の差分信号を出力する。
【００３４】一方、受信装置の復元出力部は、出力され
た差分信号からディジタル信号を復元して出力する。
た差分信号からディジタル信号を復元して出力する。
【００３５】また、本発明の光カオス同期通信システム
において、送信装置のマスタレーザ部と、受信装置のス
レーブレーザ部と、は、互いにカオス同期する光帰還型
カオス発振器を有するように構成することができる。
において、送信装置のマスタレーザ部と、受信装置のス
レーブレーザ部と、は、互いにカオス同期する光帰還型
カオス発振器を有するように構成することができる。
【００３６】また、本発明の光カオス同期通信システム
の受信装置において、差分部は、スレーブレーザ部によ
り発生された光信号と、分割された第２の光信号と、
を、それぞれ電気信号に変換し、差分信号として、当該
電気信号の差分信号を出力するように構成することがで
きる。
の受信装置において、差分部は、スレーブレーザ部によ
り発生された光信号と、分割された第２の光信号と、
を、それぞれ電気信号に変換し、差分信号として、当該
電気信号の差分信号を出力するように構成することがで
きる。
【００３７】また、本発明の光カオス同期通信システム
の受信装置において、復元出力部は、差分部により出力
された電気信号の差分信号の低周波成分をローパスフィ
ルタにより得て、これを所定の閾値と比較することによ
りディジタル信号を復元するように構成することができ
る。
の受信装置において、復元出力部は、差分部により出力
された電気信号の差分信号の低周波成分をローパスフィ
ルタにより得て、これを所定の閾値と比較することによ
りディジタル信号を復元するように構成することができ
る。
【００３８】また、本発明の光カオス同期通信システム
の送信装置において、入力受付部により入力を受け付け
られるディジタル信号は、電気信号であるように構成す
ることができる。
の送信装置において、入力受付部により入力を受け付け
られるディジタル信号は、電気信号であるように構成す
ることができる。
【００３９】また、本発明の光カオス同期通信システム
の受信装置において、差分部により出力される差分信号
は光信号であり、復元出力部により出力される信号は、
光ディジタル信号であるように構成することができる。
の受信装置において、差分部により出力される差分信号
は光信号であり、復元出力部により出力される信号は、
光ディジタル信号であるように構成することができる。
【００４０】また、本発明の光カオス同期通信システム
の送信装置において、入力受付部により入力を受け付け
られるディジタル信号は、光ディジタル信号であり、変
調部は、入力を受け付けられた光ディジタル信号で、マ
スタレーザ部により発生された光信号の位相を変調させ
るように構成することができる。
の送信装置において、入力受付部により入力を受け付け
られるディジタル信号は、光ディジタル信号であり、変
調部は、入力を受け付けられた光ディジタル信号で、マ
スタレーザ部により発生された光信号の位相を変調させ
るように構成することができる。
【００４１】また、本発明の光カオス同期通信システム
の送信装置と、受信装置と、は互いに同期するように製
造された後は、それぞれ独立に販売することができる。
このように、独立に用意された本発明の送信装置の送信
部と、本発明の受信装置の受信部とを、光ファイバなど
の光通信線で接続することにより、本発明の光カオス同
期通信システムを実現することができる。
の送信装置と、受信装置と、は互いに同期するように製
造された後は、それぞれ独立に販売することができる。
このように、独立に用意された本発明の送信装置の送信
部と、本発明の受信装置の受信部とを、光ファイバなど
の光通信線で接続することにより、本発明の光カオス同
期通信システムを実現することができる。
【００４２】本発明の第２の観点に係る送信方法は、マ
スタレーザ工程と、入力受付工程と、変調工程と、送信
工程と、を備えるように構成する。
スタレーザ工程と、入力受付工程と、変調工程と、送信
工程と、を備えるように構成する。
【００４３】ここで、マスタレーザ工程では、カオス発
振により光信号を発生させる。
振により光信号を発生させる。
【００４４】一方、入力受付工程では、ディジタル信号
の入力を受け付ける。
の入力を受け付ける。
【００４５】さらに、変調工程では、入力を受け付けら
れたディジタル信号で、マスタレーザ工程にて発生され
た光信号の位相を変調させる。
れたディジタル信号で、マスタレーザ工程にて発生され
た光信号の位相を変調させる。
【００４６】そして、送信工程では、変調された光信号
を送信する。
を送信する。
【００４７】また、本発明の送信方法のマスタレーザ工
程は、他の光帰還型カオス発振器とカオス同期する光帰
還型カオス発振器により光信号を発生させるように構成
することができる。
程は、他の光帰還型カオス発振器とカオス同期する光帰
還型カオス発振器により光信号を発生させるように構成
することができる。
【００４８】また、本発明の送信方法の入力受付工程に
て入力を受け付けられるディジタル信号は、電気信号で
あるように構成することができる。
て入力を受け付けられるディジタル信号は、電気信号で
あるように構成することができる。
【００４９】また、本発明の送信方法の入力受付工程に
て入力を受け付けられるディジタル信号は、光ディジタ
ル信号であり、変調工程は、入力を受け付けられた光デ
ィジタル信号で、マスタレーザ工程にて発生された光信
号の位相を変調させるように構成することができる。
て入力を受け付けられるディジタル信号は、光ディジタ
ル信号であり、変調工程は、入力を受け付けられた光デ
ィジタル信号で、マスタレーザ工程にて発生された光信
号の位相を変調させるように構成することができる。
【００５０】本発明の第３の観点に係る受信方法は、受
信工程と、分割工程と、スレーブレーザ工程と、差分工
程と、復元出力工程と、を備えるように構成する。
信工程と、分割工程と、スレーブレーザ工程と、差分工
程と、復元出力工程と、を備えるように構成する。
【００５１】ここで、受信工程では、光信号を受信す
る。
る。
【００５２】一方、分割工程では、受信された光信号
を、第１、および、第２の光信号に分割する。
を、第１、および、第２の光信号に分割する。
【００５３】さらに、スレーブレーザ工程では、分割さ
れた第１の光信号を注入光として受け付けて、これとカ
オス同期をとるように、カオス発振による光信号を発生
させる。
れた第１の光信号を注入光として受け付けて、これとカ
オス同期をとるように、カオス発振による光信号を発生
させる。
【００５４】そして、差分工程では、スレーブレーザ工
程にて発生された光信号と、分割された第２の光信号
と、の差分信号を出力する。
程にて発生された光信号と、分割された第２の光信号
と、の差分信号を出力する。
【００５５】一方、復元出力工程では、出力された差分
信号からディジタル信号を復元して出力する。
信号からディジタル信号を復元して出力する。
【００５６】また、本発明の受信方法のスレーブレーザ
工程は、他の光帰還型カオス発振器とカオス同期する光
帰還型カオス発振器にて光信号を発生させるように構成
することができる。
工程は、他の光帰還型カオス発振器とカオス同期する光
帰還型カオス発振器にて光信号を発生させるように構成
することができる。
【００５７】また、本発明の受信方法の差分工程は、ス
レーブレーザ工程にて発生された光信号と、分割された
第２の光信号と、を、それぞれ電気信号に変換し、差分
信号として、当該電気信号の差分信号を出力するように
構成することができる。
レーブレーザ工程にて発生された光信号と、分割された
第２の光信号と、を、それぞれ電気信号に変換し、差分
信号として、当該電気信号の差分信号を出力するように
構成することができる。
【００５８】また、本発明の受信方法の復元出力工程
は、差分工程にて出力された電気信号の差分信号の低周
波成分をローパスフィルタにより得て、これを所定の閾
値と比較することによりディジタル信号を復元するよう
に構成することができる。
は、差分工程にて出力された電気信号の差分信号の低周
波成分をローパスフィルタにより得て、これを所定の閾
値と比較することによりディジタル信号を復元するよう
に構成することができる。
【００５９】また、本発明の受信方法の差分工程にて出
力される差分信号は光信号であり、復元出力工程にて出
力される信号は、光ディジタル信号であるように構成す
ることができる。
力される差分信号は光信号であり、復元出力工程にて出
力される信号は、光ディジタル信号であるように構成す
ることができる。
【００６０】本発明の第４の観点に係るコンピュータ読
取可能な情報記録媒体は、光コンピュータを含むコンピ
ュータを、上記送信装置、または、上記受信装置として
機能させるためのプログラムを記録するように構成す
る。当該プログラムを光コンピュータを含むコンピュー
タにて実行することにより、上記送信装置、上記受信装
置が実現され、上記送信方法、上記受信方法が使用され
る。
取可能な情報記録媒体は、光コンピュータを含むコンピ
ュータを、上記送信装置、または、上記受信装置として
機能させるためのプログラムを記録するように構成す
る。当該プログラムを光コンピュータを含むコンピュー
タにて実行することにより、上記送信装置、上記受信装
置が実現され、上記送信方法、上記受信方法が使用され
る。
【００６１】また、当該プログラムは、コンパクトディ
スク、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気デ
ィスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導
体メモリなどのコンピュータ読取可能な情報記録媒体に
記録することができる。
スク、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気デ
ィスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導
体メモリなどのコンピュータ読取可能な情報記録媒体に
記録することができる。
【００６２】また、当該光コンピュータを含むコンピュ
ータとは独立して、本発明のプログラムを記録した情報
記録媒体を配布、販売することができるとともに、当該
情報記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータ通
信網を介して伝送し、伝送したプログラムを他の情報記
録媒体に記録することができる。
ータとは独立して、本発明のプログラムを記録した情報
記録媒体を配布、販売することができるとともに、当該
情報記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータ通
信網を介して伝送し、伝送したプログラムを他の情報記
録媒体に記録することができる。
【００６３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を説明
する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのも
のであり、本発明の範囲を制限するものではない。した
がって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素
をこれと均等なものに置換した実施形態を採用すること
が可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含
まれる。
する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのも
のであり、本発明の範囲を制限するものではない。した
がって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素
をこれと均等なものに置換した実施形態を採用すること
が可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含
まれる。
【００６４】（第１の実施形態）図３は、本発明の光カ
オス同期通信システムの概要構成を示す模式図である。
以下、本図を参照して説明する。
オス同期通信システムの概要構成を示す模式図である。
以下、本図を参照して説明する。
【００６５】光カオス同期通信システム３０１では、送
信装置３１１と受信装置３５１とが、光ファイバ３９１
で接続されている。
信装置３１１と受信装置３５１とが、光ファイバ３９１
で接続されている。
【００６６】送信装置３１１のマスタカオスレーザ３１
２と、受信装置３５１のスレーブカオスレーザ３５５と
は、光ファイバ３９１等を介して接続されており、これ
らはカオス同期している。これらの詳細構成については
後述する。
２と、受信装置３５１のスレーブカオスレーザ３５５と
は、光ファイバ３９１等を介して接続されており、これ
らはカオス同期している。これらの詳細構成については
後述する。
【００６７】送信装置３１１の入力受付部３１４は、電
気ディジタル信号のメッセージを受け付ける。入力受付
部３１４では、増幅器を用いて受け付けた電気ディジタ
ル信号を増幅する。
気ディジタル信号のメッセージを受け付ける。入力受付
部３１４では、増幅器を用いて受け付けた電気ディジタ
ル信号を増幅する。
【００６８】受け付けられた電気ディジタル信号のメッ
セージにしたがって、位相変調器３１３は、マスタカオ
スレーザ３１２が出力する光信号の強度はそのままとし
て、その位相を変化させる。
セージにしたがって、位相変調器３１３は、マスタカオ
スレーザ３１２が出力する光信号の強度はそのままとし
て、その位相を変化させる。
【００６９】位相変調器３１３は、送信部３１５を介し
て光ファイバ３９１に接続される。位相変調器３１３が
出力した位相変調済みの光信号は、送信部３１５によ
り、光ファイバ３９１を介して受信装置３５１へ送信さ
れる。
て光ファイバ３９１に接続される。位相変調器３１３が
出力した位相変調済みの光信号は、送信部３１５によ
り、光ファイバ３９１を介して受信装置３５１へ送信さ
れる。
【００７０】マスタカオスレーザ３１２と位相変調器３
１３との間、位相変調器３１３と送信部３１５との間
は、いずれも光ファイバ３２１で接続されている。一
方、入力受付部３１４と位相変調器３１３との間は電気
信号線３２２で接続されている。
１３との間、位相変調器３１３と送信部３１５との間
は、いずれも光ファイバ３２１で接続されている。一
方、入力受付部３１４と位相変調器３１３との間は電気
信号線３２２で接続されている。
【００７１】一方、受信装置３５１は、光ファイバ３９
１を介して送信装置３１１から送信された光信号を、受
信部３５２により受信する。受信部３５２は、ＥＤＦＡ
を用いて、この光信号を増幅する。
１を介して送信装置３１１から送信された光信号を、受
信部３５２により受信する。受信部３５２は、ＥＤＦＡ
を用いて、この光信号を増幅する。
【００７２】光分岐器３５３は、受信された光信号を２
つに分割する。分割された光信号の一方は、スレーブカ
オスレーザ３５５ヘ、他方は光遅延回路３５６へ送られ
る。
つに分割する。分割された光信号の一方は、スレーブカ
オスレーザ３５５ヘ、他方は光遅延回路３５６へ送られ
る。
【００７３】送信装置３１１でマスタカオスレーザ３１
２の出力がまったく位相変調されていない安定状態の場
合、スレーブカオスレーザ３５５の出力は、マスタカオ
スレーザ３１２の出力と同じ波形となる。一方、光遅延
回路３５６の出力も同じ波形となる。
２の出力がまったく位相変調されていない安定状態の場
合、スレーブカオスレーザ３５５の出力は、マスタカオ
スレーザ３１２の出力と同じ波形となる。一方、光遅延
回路３５６の出力も同じ波形となる。
【００７４】光遅延回路３５６は、所定の長さの光ファ
イバにより構成することができる。光遅延回路３５６の
遅延時間は、この安定状態のときに、スレーブカオスレ
ーザ３５５の出力と、光遅延回路３５６の出力とが時間
的に一致するように決める。
イバにより構成することができる。光遅延回路３５６の
遅延時間は、この安定状態のときに、スレーブカオスレ
ーザ３５５の出力と、光遅延回路３５６の出力とが時間
的に一致するように決める。
【００７５】スレーブカオスレーザ３５５の出力は、フ
ォトダイオード３５７により電気信号に変換され、光遅
延回路３５６の出力は、フォトダイオード３５８により
電気信号に変換される。差分回路３５９は、これらの電
気信号の差を求める。
ォトダイオード３５７により電気信号に変換され、光遅
延回路３５６の出力は、フォトダイオード３５８により
電気信号に変換される。差分回路３５９は、これらの電
気信号の差を求める。
【００７６】安定状態の場合、スレーブカオスレーザ３
５５の出力と、光遅延回路３５６の出力とは時間的に一
致するから、差分回路３５９の出力は（ほぼ）０とな
る。
５５の出力と、光遅延回路３５６の出力とは時間的に一
致するから、差分回路３５９の出力は（ほぼ）０とな
る。
【００７７】図４は、安定状態におけるそれぞれの信号
の様子を示す説明図である。図４（ａ）は、マスタカオ
スレーザ３１２の出力波形を示す。図４（ｂ）は、スレ
ーブカオスレーザ３５５の出力波形を示す。図４（ｃ）
は、光遅延回路３５６の出力波形を示す。図４（ｄ）
は、差分回路３５９の出力波形を示す。
の様子を示す説明図である。図４（ａ）は、マスタカオ
スレーザ３１２の出力波形を示す。図４（ｂ）は、スレ
ーブカオスレーザ３５５の出力波形を示す。図４（ｃ）
は、光遅延回路３５６の出力波形を示す。図４（ｄ）
は、差分回路３５９の出力波形を示す。
【００７８】上述のように、安定状態ではマスタカオス
レーザ３１２、スレーブカオスレーザ３５５、および、
光遅延回路３５６、の出力波形が一致するため、差分回
路３５９の出力波形は（ほぼ）０となる。
レーザ３１２、スレーブカオスレーザ３５５、および、
光遅延回路３５６、の出力波形が一致するため、差分回
路３５９の出力波形は（ほぼ）０となる。
【００７９】一方、送信装置３１１で電気ディジタル信
号の入力により、マスタカオスレーザ３１２の出力がデ
ィジタル的に位相変調されると、スレーブカオスレーザ
３５５では、この急激な位相変調により過渡的にカオス
同期が破壊される。破壊されたカオス同期は、後述する
ように、短時間のうちに回復する。
号の入力により、マスタカオスレーザ３１２の出力がデ
ィジタル的に位相変調されると、スレーブカオスレーザ
３５５では、この急激な位相変調により過渡的にカオス
同期が破壊される。破壊されたカオス同期は、後述する
ように、短時間のうちに回復する。
【００８０】このため、スレーブカオスレーザ３５５の
出力波形と、光遅延回路３５６の出力波形とには、違い
があらわれ、差分回路３５９の出力波形には、カオス同
期が破壊されたことを示すピーク（振幅ゆらぎ）が現れ
る。
出力波形と、光遅延回路３５６の出力波形とには、違い
があらわれ、差分回路３５９の出力波形には、カオス同
期が破壊されたことを示すピーク（振幅ゆらぎ）が現れ
る。
【００８１】図５は、位相が急激に変化した場合におけ
るそれぞれの信号の様子を示す説明図である。図５
（ａ）は、マスタカオスレーザ３１２の出力波形を示
す。図５（ｂ）は、スレーブカオスレーザ３５５の出力
波形を示す。図５（ｃ）は、光遅延回路３５６の出力波
形を示す。図５（ｄ）は、差分回路３５９の出力波形を
示す。
るそれぞれの信号の様子を示す説明図である。図５
（ａ）は、マスタカオスレーザ３１２の出力波形を示
す。図５（ｂ）は、スレーブカオスレーザ３５５の出力
波形を示す。図５（ｃ）は、光遅延回路３５６の出力波
形を示す。図５（ｄ）は、差分回路３５９の出力波形を
示す。
【００８２】このように、位相が急激に変化したことに
対応して、差分回路３５９の出力にピーク（振動ゆら
ぎ）が現れる。すなわち、送信装置３１１が入力を受け
付けたディジタル信号にしたがって、差分回路３５９の
出力に振動ゆらぎが現れることになる。
対応して、差分回路３５９の出力にピーク（振動ゆら
ぎ）が現れる。すなわち、送信装置３１１が入力を受け
付けたディジタル信号にしたがって、差分回路３５９の
出力に振動ゆらぎが現れることになる。
【００８３】ローパスフィルタ３６０は、差分回路３５
９の出力の低周波成分（送信装置３１１が入力を受け付
けたディジタル信号の基本周波数に相当するもの）を取
り出す。さらに、閾値フィルタ３６１にて取り出した信
号の強度が所定の閾値を超えたか否かを判断し、これに
よってメッセージを再生する。
９の出力の低周波成分（送信装置３１１が入力を受け付
けたディジタル信号の基本周波数に相当するもの）を取
り出す。さらに、閾値フィルタ３６１にて取り出した信
号の強度が所定の閾値を超えたか否かを判断し、これに
よってメッセージを再生する。
【００８４】振幅ゆらぎを制御するパラメータは、位相
変調器３１３による位相シフト量、スレーブカオスレー
ザ３５５への光カップリング効率である。これらのパラ
メータは、位相変調器３１３や受信部３５２が備えるＥ
ＤＦＡの増幅率の変更によって、容易に変更することが
できる。
変調器３１３による位相シフト量、スレーブカオスレー
ザ３５５への光カップリング効率である。これらのパラ
メータは、位相変調器３１３や受信部３５２が備えるＥ
ＤＦＡの増幅率の変更によって、容易に変更することが
できる。
【００８５】カオス同期はマスタカオスレーザ３１２や
スレーブカオスレーザ３５５が備えるレーザ発振器のパ
ラメータに敏感であり、送信装置３１１の出力を見るだ
けでは、受信装置３５１と同等の装置を模倣・複製する
ことは難しい。このため、秘話性の高い通信システムを
提供することができる。
スレーブカオスレーザ３５５が備えるレーザ発振器のパ
ラメータに敏感であり、送信装置３１１の出力を見るだ
けでは、受信装置３５１と同等の装置を模倣・複製する
ことは難しい。このため、秘話性の高い通信システムを
提供することができる。
【００８６】なお、受信装置３５１では、受信部３５
２、光分岐部３５３、スレーブカオスレーザ３５５、光
遅延回路３５６、フォトダイオード３５７、３５８の間
は光ファイバ３７１で接続される。一方、フォトダイオ
ード３５７、３５８、差分回路３５９、ローパスフィル
タ３６０、閾値フィルタ３６１の間は、電気信号線３７
２で接続される。
２、光分岐部３５３、スレーブカオスレーザ３５５、光
遅延回路３５６、フォトダイオード３５７、３５８の間
は光ファイバ３７１で接続される。一方、フォトダイオ
ード３５７、３５８、差分回路３５９、ローパスフィル
タ３６０、閾値フィルタ３６１の間は、電気信号線３７
２で接続される。
【００８７】送信装置３１１において、マスタカオスレ
ーザ３１２は、送信装置のマスタレーザ部として機能
し、入力受付部３１４は、送信装置の入力受付部として
機能し、位相変調器３１３は、送信装置の変調部として
機能し、送信部３１５は、送信装置の送信部として機能
する。
ーザ３１２は、送信装置のマスタレーザ部として機能
し、入力受付部３１４は、送信装置の入力受付部として
機能し、位相変調器３１３は、送信装置の変調部として
機能し、送信部３１５は、送信装置の送信部として機能
する。
【００８８】また、受信装置３５１において、受信部３
５２は受信装置の受信部として機能し、光分岐器３５３
は、受信装置の分割部として機能し、スレーブカオスレ
ーザ３５５は、受信装置のスレーブレーザ部として機能
し、フォトダイオード３５７、３５８および差分回路３
５９は、受信装置の差分部として機能し、ローパスフィ
ルタ３６０および閾値フィルタ３６１は、受信装置の復
元出力部として機能する。
５２は受信装置の受信部として機能し、光分岐器３５３
は、受信装置の分割部として機能し、スレーブカオスレ
ーザ３５５は、受信装置のスレーブレーザ部として機能
し、フォトダイオード３５７、３５８および差分回路３
５９は、受信装置の差分部として機能し、ローパスフィ
ルタ３６０および閾値フィルタ３６１は、受信装置の復
元出力部として機能する。
【００８９】（マスタカオスレーザの構成）図６は、送
信装置３１１のマスタカオスレーザ３１２の概要構成を
示す模式図である。なお、上述の図と同様の機能を果た
す要素には、同じ符号を付してある。以下、本図を参照
して説明する。
信装置３１１のマスタカオスレーザ３１２の概要構成を
示す模式図である。なお、上述の図と同様の機能を果た
す要素には、同じ符号を付してある。以下、本図を参照
して説明する。
【００９０】マスタカオスレーザ３１２は、レーザダイ
オード（ＬＤ）６０１、グレーティング（Grating）部
６０２、半波長板（Half Wave Plate；ＨＷＰ）６０
３、偏光依存ビームスプリッタ（Polarizing Beam Spli
tter；ＰＢＳ）６０４、鏡６０５、ピエゾ素子による電
歪素子を備えるピコモータ（電動式微調マウント）６０
６、アイソレータ（Isolator）６０７を備える。
オード（ＬＤ）６０１、グレーティング（Grating）部
６０２、半波長板（Half Wave Plate；ＨＷＰ）６０
３、偏光依存ビームスプリッタ（Polarizing Beam Spli
tter；ＰＢＳ）６０４、鏡６０５、ピエゾ素子による電
歪素子を備えるピコモータ（電動式微調マウント）６０
６、アイソレータ（Isolator）６０７を備える。
【００９１】レーザダイオード６０１は片端面に無反射
コーティングがされており、単体ではインコヒーレント
光を出力する。
コーティングがされており、単体ではインコヒーレント
光を出力する。
【００９２】レーザダイオード６０１が出力した光は、
グレーティング部６０２、半波長板６０３、偏光依存ビ
ームスプリッタ６０４、鏡６０５、ピエゾ素子による電
歪素子を備えるピコモータ６０６を経由して往復帰還す
ることにより、発振する。
グレーティング部６０２、半波長板６０３、偏光依存ビ
ームスプリッタ６０４、鏡６０５、ピエゾ素子による電
歪素子を備えるピコモータ６０６を経由して往復帰還す
ることにより、発振する。
【００９３】すなわち、レーザダイオード６０１とグレ
ーティング部６０２とにより、光増幅媒質を内蔵した光
共振器を構成してレーザ発振を生じさせる。
ーティング部６０２とにより、光増幅媒質を内蔵した光
共振器を構成してレーザ発振を生じさせる。
【００９４】一方で、レーザ発振している状態のレーザ
に、偏光依存ビームスプリッタ６０４、鏡６０５、ピエ
ゾ素子による電歪素子を備えるピコモータ６０６を用い
て戻り光を注入して出力を不安定化させてカオス発振を
発生させる。
に、偏光依存ビームスプリッタ６０４、鏡６０５、ピエ
ゾ素子による電歪素子を備えるピコモータ６０６を用い
て戻り光を注入して出力を不安定化させてカオス発振を
発生させる。
【００９５】グレーティング部６０２は、レーザ発振波
長選択性を有した反射鏡として機能し、レーザ共振器の
片側のミラーとして共振器を構成する。
長選択性を有した反射鏡として機能し、レーザ共振器の
片側のミラーとして共振器を構成する。
【００９６】半波長板６０３は、偏波面を回転させるこ
とにより、偏光依存ビームスプリッタ６０４での光の分
岐の出力比を調整する。
とにより、偏光依存ビームスプリッタ６０４での光の分
岐の出力比を調整する。
【００９７】また、偏光依存ビームスプリッタ６０４か
らアイソレータ６０７へ一部のレーザ光が分岐されて出
力され、位相変調器３１３へ送られる。
らアイソレータ６０７へ一部のレーザ光が分岐されて出
力され、位相変調器３１３へ送られる。
【００９８】アイソレータ６０７は、マスタカオスレー
ザ３１２への外部からの戻り光を除去し、カオス状態が
不本意に変動することを抑止する。
ザ３１２への外部からの戻り光を除去し、カオス状態が
不本意に変動することを抑止する。
【００９９】（スレーブカオスレーザの構成）図７は、
受信装置３５１のスレーブカオスレーザ３５５の概要構
成を示す模式図である。なお、スレーブカオスレーザ３
５５は、マスタカオスレーザ３１２とカオス同期させる
ため、構成要素の多くに共通のものを用いる。このた
め、同じ機能を果たす要素には、上図と同じ記号を付し
ている。以下、本図を参照し、特に、送信装置３１１と
異なる部分について説明する。
受信装置３５１のスレーブカオスレーザ３５５の概要構
成を示す模式図である。なお、スレーブカオスレーザ３
５５は、マスタカオスレーザ３１２とカオス同期させる
ため、構成要素の多くに共通のものを用いる。このた
め、同じ機能を果たす要素には、上図と同じ記号を付し
ている。以下、本図を参照し、特に、送信装置３１１と
異なる部分について説明する。
【０１００】スレーブカオスレーザ３５５は、レーザダ
イオード６０１、グレーティング部６０２、半波長板６
０３、偏光依存ビームスプリッタ６０４、鏡６０５、ピ
エゾ素子による電歪素子を備えるピコモータ６０６、ハ
ーフミラー７０１を備える。
イオード６０１、グレーティング部６０２、半波長板６
０３、偏光依存ビームスプリッタ６０４、鏡６０５、ピ
エゾ素子による電歪素子を備えるピコモータ６０６、ハ
ーフミラー７０１を備える。
【０１０１】ハーフミラー７０１には、光分岐器３５３
を介して送信装置３１１のマスタカオスレーザ３１２が
出力したレーザ光が入射し、これがレーザダイオード６
０１へ注入される。
を介して送信装置３１１のマスタカオスレーザ３１２が
出力したレーザ光が入射し、これがレーザダイオード６
０１へ注入される。
【０１０２】グレーティング部６０２、半波長板６０
３、偏光依存ビームスプリッタ６０４、鏡６０５、ピコ
モータ６０６は、スレーブカオスレーザ３５５のパラメ
ータを制御するものであり、各部のパラメータ諸元をマ
スタカオスレーザ３１２と同じにすることにより、両者
がカオス同期する。
３、偏光依存ビームスプリッタ６０４、鏡６０５、ピコ
モータ６０６は、スレーブカオスレーザ３５５のパラメ
ータを制御するものであり、各部のパラメータ諸元をマ
スタカオスレーザ３１２と同じにすることにより、両者
がカオス同期する。
【０１０３】マスタカオスレーザ３１２の出力の位相を
急激に変化させると、これとスレーブカオスレーザ３５
５のカオス同期が過渡的に破壊される。破壊されたカオ
ス同期は短時間のうちに回復する。回復過程に要する時
間は、上記レーザ発振器（マスタカオスレーザ３１２と
スレーブカオスレーザ３５５）の特性によって帯域制限
されるが、一般に、電気信号を用いた通信の帯域よりも
高い帯域を用いることができる。したがって、秘話性が
高く、高速な通信システムを提供することができる。
急激に変化させると、これとスレーブカオスレーザ３５
５のカオス同期が過渡的に破壊される。破壊されたカオ
ス同期は短時間のうちに回復する。回復過程に要する時
間は、上記レーザ発振器（マスタカオスレーザ３１２と
スレーブカオスレーザ３５５）の特性によって帯域制限
されるが、一般に、電気信号を用いた通信の帯域よりも
高い帯域を用いることができる。したがって、秘話性が
高く、高速な通信システムを提供することができる。
【０１０４】（第２の実施形態）上記実施形態では、送
信装置３１１におけるメッセージは電気ディジタル信号
であり、位相変調器３１３は電気信号入力に基づいて位
相変調を行っていた。しかしながら、近年の各種光素子
の研究の成果として、入力された光ディジタル信号に基
づいて、レーザ光の位相を変調する光位相変調回路が提
案されている。
信装置３１１におけるメッセージは電気ディジタル信号
であり、位相変調器３１３は電気信号入力に基づいて位
相変調を行っていた。しかしながら、近年の各種光素子
の研究の成果として、入力された光ディジタル信号に基
づいて、レーザ光の位相を変調する光位相変調回路が提
案されている。
【０１０５】また、上記実施形態では、受信装置３５１
で、２つのレーザ光をフォトダイオード３５７、３５８
により電気信号に変換してから、差分信号を得てメッセ
ージを復元していた。しかしながら、光信号の差分をと
る光差分回路、光信号の低周波成分を通過させる光ロー
パスフィルタ回路、光信号に対して閾値処理を行い、光
信号を出力する光閾値フィルタ回路も提案されている。
で、２つのレーザ光をフォトダイオード３５７、３５８
により電気信号に変換してから、差分信号を得てメッセ
ージを復元していた。しかしながら、光信号の差分をと
る光差分回路、光信号の低周波成分を通過させる光ロー
パスフィルタ回路、光信号に対して閾値処理を行い、光
信号を出力する光閾値フィルタ回路も提案されている。
【０１０６】光位相変調回路としては、たとえば光導波
路を用いた相互位相変調器のようなものを使用すること
ができる。
路を用いた相互位相変調器のようなものを使用すること
ができる。
【０１０７】光差分回路としては、たとえば平面光導波
路回路を用いた光干渉計のようなものを使用することが
できる。
路回路を用いた光干渉計のようなものを使用することが
できる。
【０１０８】光ローパスフィルタ回路としては、たとえ
ば光バンドパスフィルタなど、製品として一般に提供さ
れているものを使用することができる。
ば光バンドパスフィルタなど、製品として一般に提供さ
れているものを使用することができる。
【０１０９】光閾値フィルタ回路としては、たとえば過
飽和吸収体のようなものを使用することができる。
飽和吸収体のようなものを使用することができる。
【０１１０】また、光位相変調回路については、Govind
P. Agrawal「Nonlinear Fiber Optics」second editio
n, p282, ACADEMIC PRESS (1995)に、光差分回路につい
ては、W. D. Cornwell, N. Wada, K. I. Kitayama, and
I.Andonovic「Experimentaldemonstration of coheren
t coding of picosecond pulses」Electronics Letter
s, 22nd, Vol.34, No.2, pp204-205 (1998)に、光閾値
フィルタ回路については、Y. Hashimoto, H. Kurita, a
nd H. Yokoyama「Optical noise reduction bya semico
nductor waveguide saturable absorber」Technical Di
gest of International Topical Workshop on Contempo
rary Photonic Technology (CPT '98),Pc-13-1, pp215-
216 (1998)に、それぞれその構成例が開示されている。
P. Agrawal「Nonlinear Fiber Optics」second editio
n, p282, ACADEMIC PRESS (1995)に、光差分回路につい
ては、W. D. Cornwell, N. Wada, K. I. Kitayama, and
I.Andonovic「Experimentaldemonstration of coheren
t coding of picosecond pulses」Electronics Letter
s, 22nd, Vol.34, No.2, pp204-205 (1998)に、光閾値
フィルタ回路については、Y. Hashimoto, H. Kurita, a
nd H. Yokoyama「Optical noise reduction bya semico
nductor waveguide saturable absorber」Technical Di
gest of International Topical Workshop on Contempo
rary Photonic Technology (CPT '98),Pc-13-1, pp215-
216 (1998)に、それぞれその構成例が開示されている。
【０１１１】これら公知の光回路や光素子を用いれば、
光信号のみで本発明の通信システムを実現することがで
きる。この場合、電気信号による処理を一切必要としな
いため、従来よりも帯域制限が少なく、より高速な通信
システムを提供することができる。
光信号のみで本発明の通信システムを実現することがで
きる。この場合、電気信号による処理を一切必要としな
いため、従来よりも帯域制限が少なく、より高速な通信
システムを提供することができる。
【０１１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
秘話性の高い光カオス同期通信システム、送信装置、受
信装置、送信方法、受信方法、および、これらを実現す
るためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な
情報記録媒体を提供することができる。
秘話性の高い光カオス同期通信システム、送信装置、受
信装置、送信方法、受信方法、および、これらを実現す
るためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な
情報記録媒体を提供することができる。
【図１】従来の光通信システムの概要構成を示す模式図
である。
である。
【図２】従来の光通信システムの概要構成を示す模式図
である。
である。
【図３】本発明の光カオス同期通信システムの概要構成
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図４】本発明の光カオス同期通信システムの安定状態
の各部の信号の様子を示す説明図である。
の各部の信号の様子を示す説明図である。
【図５】本発明の光カオス同期通信システムの同期が破
壊されてから同期に至るまでの過渡期の各部の信号の様
子を示す説明図である。
壊されてから同期に至るまでの過渡期の各部の信号の様
子を示す説明図である。
【図６】本発明の送信装置のマスタカオスレーザの概要
構成を示す模式図である。
構成を示す模式図である。
【図７】本発明の受信装置のスレーブカオスレーザの概
要構成を示す模式図である。
要構成を示す模式図である。
１０１ 従来の光通信システム １１１ 送信装置 １１２ 光ファイバ １１３ ＥＤＦＡ １１４ ＥＤＦＡ １１５ 光分岐器 １１６ 光分岐器 １１７ 光分岐器 １１８ 変調器 １５１ 受信装置 １５２ 光ファイバ １５３ 光分岐器 １５４ 光分岐器 １５５ 光分岐器 １５６ ＥＤＦＡ １５７ フォトダイオード １５８ フォトダイオード １５９ ディジタル・オシロスコープ １６０ 電気信号線 ２０１ 従来の光通信システム ２１１ 送信装置 ２１２ レーザダイオード ２１３ 複屈折媒質 ２１４ フォトダイオード ２１５ 遅延フィードバック回路 ２１６ 光路 ２１７ 電気信号線 ２１８ 加算器 ２３１ 光ファイバ ２５１ 受信装置 ２５２ レーザダイオード ２５３ 複屈折媒質 ２５４ フォトダイオード ２５５ 遅延フィードバック回路 ２５６ 光路 ２５７ 電気信号線 ２５８ 加算器 ３０１ 光カオス同期通信システム ３１１ 送信装置 ３１２ マスタカオスレーザ ３１３ 位相変調器 ３１４ 入力受付部 ３１５ 送信部 ３２１ 光ファイバ ３２２ 電気信号線 ３５１ 受信装置 ３５２ 受信部 ３５３ 光分岐器 ３５５ スレーブカオスレーザ ３５６ 光遅延回路 ３５７ フォトダイオード ３５８ フォトダイオード ３５９ 差分回路 ３６０ ローパスフィルタ ３６１ 閾値フィルタ ３７１ 光ファイバ ３７２ 電気信号線 ３９１ 光ファイバ ６０１ レーザダイオード ６０２ グレーティング部 ６０３ 半波長板 ６０４ 偏光依存ビームスプリッタ ６０５ 鏡 ６０６ ピコモータ ６０７ アイソレータ ７０１ ハーフミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J104 AA01 JA20 NA19 5K002 AA02 AA04 BA04 BA13 CA14 FA01
Claims (35)
- 【請求項１】送信装置と、受信装置と、を備える光カオ
ス同期通信システムであって、 （ａ）前記送信装置は、 カオス発振により光信号を発生させるマスタレーザ部
と、 ディジタル信号の入力を受け付ける入力受付部と、 前記入力を受け付けられたディジタル信号で、前記マス
タレーザ部により発生された光信号の位相を変調させる
変調部と、 前記変調された光信号を送信する送信部と、 を備え、 （ｂ）前記受信装置は、 前記送信装置から送信された光信号を受信する受信部
と、 前記受信された光信号を、第１、および、第２の光信号
に分割する分割部と、 前記分割された第１の光信号を注入光として受け付け
て、これとカオス同期をとるように、カオス発振による
光信号を発生させるスレーブレーザ部と、 前記スレーブレーザ部により発生された光信号と、前記
分割された第２の光信号と、の差分信号を出力する差分
部と、 前記出力された差分信号からディジタル信号を復元して
出力する復元出力部と、 を備えることを特徴とする光カオス同期通信システム。 - 【請求項２】前記マスタレーザ部と、前記スレーブレー
ザ部と、は、互いにカオス同期する光帰還型カオス発振
器を有することを特徴とする請求項１に記載の光カオス
同期通信システム。 - 【請求項３】前記差分部は、前記スレーブレーザ部によ
り発生された光信号と、前記分割された第２の光信号
と、を、それぞれ電気信号に変換し、前記差分信号とし
て、当該電気信号の差分信号を出力することを特徴とす
る請求項１または２に記載の光カオス同期通信システ
ム。 - 【請求項４】前記復元出力部は、前記差分部により出力
された電気信号の差分信号の低周波成分をローパスフィ
ルタにより得て、これを所定の閾値と比較することによ
りディジタル信号を復元することを特徴とする請求項３
に記載の光カオス同期通信システム。 - 【請求項５】前記入力受付部により入力を受け付けられ
るディジタル信号は、電気信号であることを特徴とする
請求項１から４のいずれか１項に記載の光カオス同期通
信システム。 - 【請求項６】前記差分部により出力される差分信号は光
信号であり、 前記復元出力部により出力される信号は、光ディジタル
信号であることを特徴とする請求項１または２に記載の
光カオス同期通信システム。 - 【請求項７】前記入力受付部により入力を受け付けられ
るディジタル信号は、光ディジタル信号であり、 前記変調部は、前記入力を受け付けられた光ディジタル
信号で、前記マスタレーザ部により発生された光信号の
位相を変調させることを特徴とする請求項１から４また
は６のいずれか１項に記載の光カオス同期通信システ
ム。 - 【請求項８】カオス発振により光信号を発生させるマス
タレーザ部と、 ディジタル信号の入力を受け付ける入力受付部と、 前記入力を受け付けられたディジタル信号で、前記マス
タレーザ部により発生された光信号の位相を変調させる
変調部と、 前記変調された光信号を送信する送信部と、 を備えることを特徴とする送信装置。 - 【請求項９】前記マスタレーザ部は、他の光帰還型カオ
ス発振器とカオス同期する光帰還型カオス発振器を有す
ることを特徴とする請求項８に記載の送信装置。 - 【請求項１０】前記入力受付部により入力を受け付けら
れるディジタル信号は、電気信号であることを特徴とす
る請求項８または９に記載の送信装置。 - 【請求項１１】前記入力受付部により入力を受け付けら
れるディジタル信号は、光ディジタル信号であり、 前記変調部は、前記入力を受け付けられた光ディジタル
信号で、前記マスタレーザ部により発生された光信号の
位相を変調させることを特徴とする請求項８または９に
記載の送信装置。 - 【請求項１２】光信号を受信する受信部と、 前記受信された光信号を、第１、および、第２の光信号
に分割する分割部と、 前記分割された第１の光信号を注入光として受け付け
て、これとカオス同期をとるように、カオス発振による
光信号を発生させるスレーブレーザ部と、 前記スレーブレーザ部により発生された光信号と、前記
分割された第２の光信号と、の差分信号を出力する差分
部と、 前記出力された差分信号からディジタル信号を復元して
出力する復元出力部と、 を備えることを特徴とする受信装置。 - 【請求項１３】前記スレーブレーザ部は、他の光帰還型
カオス発振器とカオス同期する光帰還型カオス発振器を
有することを特徴とする請求項１２に記載の受信装置。 - 【請求項１４】前記差分部は、前記スレーブレーザ部に
より発生された光信号と、前記分割された第２の光信号
と、を、それぞれ電気信号に変換し、前記差分信号とし
て、当該電気信号の差分信号を出力することを特徴とす
る請求項１２または１３に記載の受信装置。 - 【請求項１５】前記復元出力部は、前記差分部により出
力された電気信号の差分信号の低周波成分をローパスフ
ィルタにより得て、これを所定の閾値と比較することに
よりディジタル信号を復元することを特徴とする請求項
１４に記載の受信装置。 - 【請求項１６】前記差分部により出力される差分信号は
光信号であり、 前記復元出力部により出力される信号は、光ディジタル
信号であることを特徴とする請求項１２または１３に記
載の受信装置。 - 【請求項１７】カオス発振により光信号を発生させるマ
スタレーザ工程と、 ディジタル信号の入力を受け付ける入力受付工程と、 前記入力を受け付けられたディジタル信号で、前記マス
タレーザ工程にて発生された光信号の位相を変調させる
変調工程と、 前記変調された光信号を送信する送信工程と、 を備えることを特徴とする送信方法。 - 【請求項１８】前記マスタレーザ工程は、他の光帰還型
カオス発振器とカオス同期する光帰還型カオス発振器に
より光信号を発生させることを特徴とする請求項１７に
記載の送信方法。 - 【請求項１９】前記入力受付工程にて入力を受け付けら
れるディジタル信号は、電気信号であることを特徴とす
る請求項１７または１８に記載の送信方法。 - 【請求項２０】前記入力受付工程にて入力を受け付けら
れるディジタル信号は、光ディジタル信号であり、 前記変調工程は、前記入力を受け付けられた光ディジタ
ル信号で、前記マスタレーザ工程にて発生された光信号
の位相を変調させることを特徴とする請求項１７または
１８に記載の送信方法。 - 【請求項２１】光信号を受信する受信工程と、 前記受信された光信号を、第１、および、第２の光信号
に分割する分割工程と、 前記分割された第１の光信号を注入光として受け付け
て、これとカオス同期をとるように、カオス発振による
光信号を発生させるスレーブレーザ工程と、 前記スレーブレーザ工程にて発生された光信号と、前記
分割された第２の光信号と、の差分信号を出力する差分
工程と、 前記出力された差分信号からディジタル信号を復元して
出力する復元出力工程と、 を備えることを特徴とする受信方法。 - 【請求項２２】前記スレーブレーザ工程は、他の光帰還
型カオス発振器とカオス同期する光帰還型カオス発振器
にて光信号を発生させることを特徴とする請求項２１に
記載の受信方法。 - 【請求項２３】前記差分工程は、前記スレーブレーザ工
程にて発生された光信号と、前記分割された第２の光信
号と、を、それぞれ電気信号に変換し、前記差分信号と
して、当該電気信号の差分信号を出力することを特徴と
する請求項２１または２２に記載の受信方法。 - 【請求項２４】前記復元出力工程は、前記差分工程にて
出力された電気信号の差分信号の低周波成分をローパス
フィルタにより得て、これを所定の閾値と比較すること
によりディジタル信号を復元することを特徴とする請求
項２３に記載の受信方法。 - 【請求項２５】前記差分工程にて出力される差分信号は
光信号であり、 前記復元出力工程にて出力される信号は、光ディジタル
信号であることを特徴とする請求項２１または２２に記
載の受信方法。 - 【請求項２６】光コンピュータを含むコンピュータを、 カオス発振により光信号を発生させるマスタレーザ部
と、 ディジタル信号の入力を受け付ける入力受付部と、 前記入力を受け付けられたディジタル信号で、前記マス
タレーザ部により発生された光信号の位相を変調させる
変調部と、 前記変調された光信号を送信する送信部と して機能させるプログラムを記録したことを特徴とする
コンピュータ読取可能な情報記録媒体。 - 【請求項２７】前記マスタレーザ部は、他の光帰還型カ
オス発振器とカオス同期する光帰還型カオス発振器によ
り光信号を発生させるように前記コンピュータを機能さ
せるプログラムを記録したことを特徴とする請求項２６
に記載のコンピュータ読取可能な情報記録媒体。 - 【請求項２８】前記入力受付部により入力を受け付けら
れるディジタル信号は、電気信号であるように前記コン
ピュータを機能させるプログラムを記録したことを特徴
とする請求項２６または２７に記載のコンピュータ読取
可能な情報記録媒体。 - 【請求項２９】前記入力受付部により入力を受け付けら
れるディジタル信号は、光ディジタル信号であり、 前記変調部は、前記入力を受け付けられた光ディジタル
信号で、前記マスタレーザ部により発生された光信号の
位相を変調させるように前記コンピュータを機能させる
プログラムを記録したことを特徴とする請求項２６また
は２７に記載のコンピュータ読取可能な情報記録媒体。 - 【請求項３０】光コンピュータを含むコンピュータを、 光信号を受信する受信部と、 前記受信された光信号を、第１、および、第２の光信号
に分割する分割部と、 前記分割された第１の光信号を注入光として受け付け
て、これとカオス同期をとるように、カオス発振による
光信号を発生させるスレーブレーザ部と、 前記スレーブレーザ部により発生された光信号と、前記
分割された第２の光信号と、の差分信号を出力する差分
部と、 前記出力された差分信号からディジタル信号を復元して
出力する復元出力部として機能させるプログラムを記録
したことを特徴とするコンピュータ読取可能な情報記録
媒体。 - 【請求項３１】前記スレーブレーザ部は、他の光帰還型
カオス発振器とカオス同期する光帰還型カオス発振器を
有するように前記コンピュータを機能させるプログラム
を記録したことを特徴とする請求項３０に記載のコンピ
ュータ読取可能な情報記録媒体。 - 【請求項３２】前記差分部は、前記スレーブレーザ部に
より発生された光信号と、前記分割された第２の光信号
と、を、それぞれ電気信号に変換し、前記差分信号とし
て、当該電気信号の差分信号を出力するように前記コン
ピュータを機能させるプログラムを記録したことを特徴
とする請求項３０または３１に記載のコンピュータ読取
可能な情報記録媒体。 - 【請求項３３】前記復元出力部は、前記差分部により出
力された電気信号の差分信号の低周波成分をローパスフ
ィルタにより得て、これを所定の閾値と比較することに
よりディジタル信号を復元するように前記コンピュータ
を機能させるプログラムを記録したことを特徴とする請
求項３２に記載のコンピュータ読取可能な情報記録媒
体。 - 【請求項３４】前記差分部により出力される差分信号は
光信号であり、 前記復元出力部により出力される信号は、光ディジタル
信号であるように前記コンピュータを機能させるプログ
ラムを記録したことを特徴とする請求項３０または３１
に記載のコンピュータ読取可能な情報記録媒体。 - 【請求項３５】前記プログラムを記録した情報記録媒体
は、コンパクトディスク、フロッピーディスク、ハード
ディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディス
ク、磁気テープ、半導体メモリであることを特徴とする
請求項２６から３４のいずれか１項に記載のコンピュー
タ読取可能な情報記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36289299A JP3595833B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 光カオス同期通信システム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、および、情報記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36289299A JP3595833B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 光カオス同期通信システム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、および、情報記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001177521A true JP2001177521A (ja) | 2001-06-29 |
| JP3595833B2 JP3595833B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=18477999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36289299A Expired - Lifetime JP3595833B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 光カオス同期通信システム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、および、情報記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3595833B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050723B2 (en) | 2001-01-19 | 2006-05-23 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Laser oscillator, optical communication method and system |
| CN112202499A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-08 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 信号发送装置、信号接收装置及混沌加密光通信系统 |
| CN112583576A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-30 | 杭州电子科技大学 | 一种基于光混沌的闭环dna图像加密系统 |
| CN112600662A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-02 | 杭州电子科技大学 | 一种基于相位共轭反馈的混沌保密通信系统 |
| CN112787797A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-05-11 | 杭州电子科技大学 | 一种安全混沌通信系统 |
-
1999
- 1999-12-21 JP JP36289299A patent/JP3595833B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050723B2 (en) | 2001-01-19 | 2006-05-23 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Laser oscillator, optical communication method and system |
| CN112202499A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-08 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 信号发送装置、信号接收装置及混沌加密光通信系统 |
| CN112583576A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-30 | 杭州电子科技大学 | 一种基于光混沌的闭环dna图像加密系统 |
| CN112600662A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-02 | 杭州电子科技大学 | 一种基于相位共轭反馈的混沌保密通信系统 |
| CN112600662B (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-10 | 杭州电子科技大学 | 一种基于相位共轭反馈的混沌保密通信系统 |
| CN112787797A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-05-11 | 杭州电子科技大学 | 一种安全混沌通信系统 |
| CN112787797B (zh) * | 2021-01-28 | 2022-06-14 | 杭州电子科技大学 | 一种安全混沌通信系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3595833B2 (ja) | 2004-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5898716A (en) | Structure of a passively mode-locked optical fiber laser | |
| US6314115B1 (en) | Hybrid WDM-TDM optical communication and data link | |
| JP3458613B2 (ja) | 波長変換装置及び光演算装置 | |
| JPH061912B2 (ja) | 周波数偏移変調光送信装置 | |
| Annovazzi-Lodi et al. | Optical chaos masking of video signals | |
| KR100687752B1 (ko) | 광학적 클럭 신호 추출 방법 및 장치 | |
| KR100636383B1 (ko) | 광학적 클럭 추출 장치 | |
| JP3595833B2 (ja) | 光カオス同期通信システム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、および、情報記録媒体 | |
| JP3510247B2 (ja) | 光学クロック再生 | |
| US5828682A (en) | Rational-harmonic apparatus and technique | |
| WO2022037245A1 (zh) | 一种四信道超高速双向otdm保密通信系统 | |
| JP3496818B2 (ja) | 光クロック抽出回路及び光通信システム | |
| CN114337985A (zh) | 一种密钥空间增强的混沌光保密通信装置 | |
| US6650845B1 (en) | Optical repeater using two mode-locked laser diodes for regenerating output pulses of same wavelength as incident optical pulses | |
| JP4235724B2 (ja) | 光波干渉方法 | |
| JP2018205338A (ja) | 偏波無依存化した励起光再生成装置および光中継増幅器 | |
| KR100268181B1 (ko) | 유도 조화 모드 록킹 레이저를 이용한 고 주파수광클럭 재생기 | |
| KR100362385B1 (ko) | 광전 혼합형 광 클럭 재생장치 및 방법 | |
| JP2000047274A (ja) | 同期変調によるソリトン光信号のインライン再生装置、および該装置を含む伝送システム | |
| CN113890723B (zh) | 一种增强共同驱动混沌同步系统安全性的装置和方法 | |
| JP4660731B2 (ja) | 双安定半導体レーザを用いた再生中継器 | |
| JPH09321372A (ja) | 全光クロック再生回路 | |
| JPH0964437A (ja) | 稀土類元素添加光ファイバ増幅器 | |
| JP2001016167A (ja) | 光クロック抽出回路 | |
| JPH01241232A (ja) | 光中継器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040720 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3595833 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |