JP2004343486A

JP2004343486A - Optical signal generator

Info

Publication number: JP2004343486A
Application number: JP2003138448A
Authority: JP
Inventors: Genichi Shikatani; 元一鹿谷
Original assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Current assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-16
Also published as: JP3757284B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical signal generator capable of freely adjusting the number of chips and an interval between chips with a simple onfiguration even when the number of chips N of a diffusion signal to be used for a CDMA (Code Division Multiple Access) system is large. <P>SOLUTION: The optical signal generator can output a modulated optical pulse. The device is equipped with (1) a first optical system for inputting "a first optical pulse string" having a predetermined "first pulse interval" reflecting the respective optical pulses for the predetermined number of times, transmitting part of optical energy in reflecting incident optical pulses, and outputting a plurality of optical pulses to be "second optical pulse string" to one of the inputted optical pulses; (2) a second optical system for modulating the optical pulses outputted by the first optical system; and (3) a third optical system for fetching the optical pulses outputted by the second optical system and generating "a third optical pulse string". <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光デジタル通信に用いることのできる変調された光パルス列を発生する光信号発生装置に関し、例えばＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ＝符号分割多元接続）方式で用いる光パルスを発生する光信号発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤＭＡ方式の光信号発生装置として、図７に示す光ファイバーを用いたものが知られている。以下に、この光ファイバー光信号発生装置の動作を図７に基づき説明する。図７は、従来の光ファイバーによるＣＤＭＡ方式の光信号発生装置のブロック図である。この光信号発生装置において、まず、図８（ａ）に示すようなパルス状の入射光は、１入力×Ｎ出力の分波器に入射される。ここでＮ個の光パルスが出力されるが、これらが拡散信号の基本単位となり、チップ数がＮ個のパルス信号となる。その後、それぞれの光パルスは、チップ長の整数倍の遅延をもつＮ個の光ファイバーへ導かれる。各光ファイバーを伝搬した光パルスは、制御回路で制御された変調器により変調され、ＣＤＭＡ方式で用いられる変調コードに対応した位相差または振幅になり、Ｎ入力×１出力の合波器で合波され、図８（ｂ）に示すような符号化されたパルス列として出力される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ファイバーを用いる従来型のＣＤＭＡ方式の光信号発生装置では、Ｎ個の光ファイバー遅延線が必要であり、Ｎを増加させると、必要な光ファイバー遅延線数も増加して分波器から合成器に至る構成が複雑になり、また、チップ間隔を自由に調整することが難しい、という問題が生じる。
【０００４】
このため、本発明は、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式に用いる拡散信号のチップ数Ｎが大きい場合でも、簡単な構成でチップ数やチップ間隔を自由に調整することが可能な光信号発生装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、変調された光パルスを出力することのできる光信号発生装置で、１）予め決められた「第１のパルス間隔」をもつ「第１の光パルス列」１００を入力し、そのそれぞれの光パルスを予め決められた回数反射させ、入射した光パルスを反射させる際に光エネルギーの一部を透過して入力した一つの光パルスに対して「第２の光パルス列」１０１である複数の光パルスを出力する第１光学系と、２）第１光学系より出力された光パルスを変調する第２光学系と、３）第２光学系より出力された光パルスをとり込み、一つの光路上の「第３の光パルス列」１０２とする第３光学系と、を、備えることである。
【０００６】
また、本発明の第２の特徴は、第１の特徴に加えて、上記の第１光学系における反射の回数は、第３光学系における「第３の光パルス列」の時間パルス幅が「第１のパルス間隔」よりも短くなるように設定できる回数であることである。
【０００７】
また、本発明の第３の特徴は、第１の特徴に加えて、上記の第１光学系における予め決められた回数反射させるための手段は、２枚の平面鏡あるいは２枚の曲面鏡であって、その一つの鏡面が光エネルギーの一部を透過する構造であることである。
【０００８】
また、本発明の第４の特徴は、第３の特徴に加えて、上記の２枚の平面鏡あるいは２枚の曲面鏡で、光エネルギーの一部を透過する構造である面の光透過率は、上記の２枚の平面鏡あるいは２枚の曲面鏡の間へ光パルスが入射する入射端から離れるに従って透過率が増大することである。
【０００９】
また、本発明の第５の特徴は、第１の特徴に加えて、上記の第２光学系では、強度、位相、あるいは、偏光の１つ以上の特性について変調されることである。
【００１０】
また、本発明の第６の特徴は、第１の特徴に加えて、上記の第２光学系から出力された光を第３光学系に入力する手段は、集光系を用いた光学系であることである。
【００１１】
また、本発明の第７の特徴は、第１の特徴に加えて、上記の第２光学系から出力された光を第３光学系に入力する手段は、光ファイバーを用いた光学系であることである。
【００１２】
また、本発明の第８の特徴は、第１の特徴に加えて、上記の第１光学系は、その「第１のパルス間隔」を調整することにより「第３の光パルス列」の発生頻度を調整する光学系であることである。
【００１３】
また、本発明の第９の特徴は、第３の特徴に加えて、２枚の平面鏡あるいは２枚の曲面鏡で構成される第１光学系への光パルスの入射については、その入射角度、あるいは上記の２枚の平面鏡の間隔、あるいは２枚の曲面鏡の間隔を変えてチップ数あるいはチップ間隔を変えることのできる光学系であることである。
【００１４】
また、本発明の第１０の特徴は、上記の光信号発生装置を複数用いる装置で、前記光信号発生装置は、異なるデジタル符号にそれぞれ対応した光信号を発生する光信号発生装置であり、伝送するデジタル信号に応じて、その信号発生に用いる上記の光信号発生装置を切り替える切替器と、それぞれの上記の光信号発生装置からの光信号を合波する合波器と、を、備えることである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて実施形態を説明する。以下の説明においては、同じ装置あるいは同様の機能をもった装置については、同じ符号を用いるものとする。また、以下に説明する図面においては、４個の光パルスを発生する場合を示しているが、４個に特別な意味は無く、２以上のいずれの整数の場合でも本発明を適用することができる。
【００１６】
本発明の第１の実施の形態の例を図１に示す。図１は、本発明の光信号発生装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。この光信号発生装置は、光パルスを出力するモード同期レーザなどのパルスレーザ装置２０からの光パルスを入力し、反射率の比較的高い反射鏡７と反射率の比較的低い反射鏡８とを含む第１光学系と、それぞれの光線を断続する、あるいは、変調する空間光変調板９からなる第２光学系と、光線を集光するための凸レンズ１０と、光ファイバーなどのようにこれらの光線を伝送することのできる第３光学系から構成されている。制御器１９からの信号Ａは、空間光変調板９のパターンＢとなり、このパターンが反映されて、光ファイバー１１では、「第３の光パルス列」１０２となる。
【００１７】
第１光学系であるパルスレーザ装置２０から出力される「第１の光パルス列」１００の光パルス間の時間間隔を、図６（ａ）に示すようにＴ_１とする。図６は、光信号発生装置で用いられる光パルスの変遷を示す図である。図６（ａ）は、パルスレーザ装置２０から出力される「第１の光パルス列」１００の光パルスを示す。一つの光パルスが図１の第１光学系に入射すると反射鏡７で反射鏡８の方向に反射され、これらの反射鏡の間を多重反射しながら伝搬し、入射端の反対側に至ると第１光学系外に放射される。あるいは、図には示していないが、入射端の反対側に至ると反射鏡８で反射せずに、空間光変調板９のみに出射する構成でもよい。また、反射鏡８を等しい強度の光パルスが透過するようにするために、入射位置からの距離が増加する部分ほど透過率が大きくなるようにすることが望ましい。
【００１８】
反射鏡８は、反射率が高く僅かに光を透過する反射膜で構成することにより、大部分の光エネルギーを再び反射鏡７の方向へ反射し、一部の光を空間光変調板９に供給するので、ビームスプリッタとして機能する。図６（ｂ）は、反射鏡８から出射する「第３の光パルス列」１０２の光パルスを示したものである。図６（ｂ）で、パルス間隔Ｔ_２は「第３の光パルス列」１０２を構成する要素パルス間の時間間隔、Ｔ_３は「第３の光パルス列」の最初のパルスと最後のパルスの時間間隔、Ｔ_４はチップ長である。ここで、パルス間隔Ｔ_２は次式のように表される。
【００１９】
【数１】

【００２０】
ここで、図１に示すように、ｄは反射鏡７と反射鏡８との間隔、θは反射鏡８から出て行く光線方向と反射鏡８とのなす角度、ｖは光速度である。従って、反射鏡７と反射鏡８との間隔ｄや反射鏡の角度θを調整することにより、生成される光パルスの間隔Ｔ_２を調整することができる。また、反射鏡７と反射鏡８の長さや面積を変えることにより、チップ数と光パルス列の長さＴ_３変えることができる。しかし、光パルス列の長さ（Ｔ_３＋Ｔ_４）がＴ_１を超える場合は、信号間干渉が生じることになり、デジタル通信にこれらの光パルス用いることは困難になるので、（Ｔ_３＋Ｔ_４）はＴ_１よりも小さいことが望ましい。
【００２１】
また、パルスレーザから反射鏡７への光の入射角を大きく（または、小さく）することによって、多重反射の回数を減らす（または、増やす）ことができるので、生成する光パルス数を増減することができる。
【００２２】
第２光学系である空間光変調板９で、それぞれの光パルスを変調する。最も簡単な構成は、この変調を光シャッタによりオン／オフする構成とすることである。空間光変調板９としては、強度変調器や、位相変調器、周波数変調器、偏光変調器など、既によく知られた変調器をアレイ状に配置したものを用いることができる。また、この空間光変調板９を制御器１９で制御することにより、それぞれの光パルスに変調信号を重畳することができる。
【００２３】
空間光変調板９から出力された光パルスは、集光レンズ１０で第３光学系である光ファイバーの入力端１８に集光され、「第３の光パルス列」１０２として光ファイバー１１を伝搬する。
【００２４】
第２の実施の形態を図２に示す。この構成では、反射鏡４、光増幅器５、アイソレータ２１、反射鏡６、反射鏡７および反射鏡８はモード同期レーザ２を構成し、その内の反射鏡７とビームスプリッタとして機能する反射鏡８は光パルス発生器３を構成し、その光パルス発生器３によって生成された光パルスは空間光変調板９を通過した後、レンズ１０によって光ファイバー１１の入力端１８に集光されるように配置されている。また、入射光を受ける反射鏡８は、入射光を、透過光と反射光に分離するためのものである。反射鏡８を等しい強度の光パルスが透過するようにするために、入射位置からの距離が増加する部分ほど透過率が大きくなるようにしてある。
【００２５】
上記した反射鏡８と反射鏡７は平行に配されていている。反射鏡７は、反射鏡８によって一部反射された光を、再度反射鏡８に入射させると同時に、反射鏡８を透過して空間光変調板９へ至る光を生成させる。ここで、順次生成される光パルスが空間光変調板９に到達する時刻間隔が変調コードの１チップ分に等しくなるように反射鏡８と反射鏡９の間隔は設定されている。
【００２６】
次に、図２に示した第２の実施の形態の動作を説明する。反射鏡４、光増幅器５、反射鏡６、反射鏡７、反射鏡８およびアイソレータ２１はモード同期レーザを構成していて、反時計方向に周回する光パルスを生成している。また、反射鏡７と反射鏡８は第１光学系（光パルス発生器３）を構成している。反射鏡７と反射鏡８は平行に配されているので、反射鏡８に入射した光パルスは反射鏡７と反射鏡８の間を多重反射しながら進行し光パルス発生器３を出て行く。反射鏡８に入射した光パルスの一部は反射鏡８を透過して第２光学系（空間光変調板９）に至る。光パルスは反射鏡７と反射鏡８の間を多重反射するので、光パルスが反射鏡８に入射する度に反射鏡８から透過してくる光パルスが生成され空間光変調板９に至る。既述のように空間光変調板９に順次到達する光パルスの時間間隔は変調コードの１チップ分に等しい。
【００２７】
上記のように反射鏡８を透過した透過光が入射する空間光変調板９は、空間的に屈折率または透過率が異なるように作ってあり、各入射光の入射部位に応じた偏光変調、位相変調または振幅変調されて出力される。
【００２８】
上記の空間光変調板９を透過した光は、レンズ１０によってレンズ１０の焦点に配置された入力端１８に集光される。このように集光された光は、空間光変調板９のパターン、例えば拡散信号、を反映した信号である。集光された光は「第３の光パルス列」として光ファイバー１１を介して伝送される。光ファイバーを伝播する光信号は、空間光変調板９を拡散信号のパターンとした場合、ＣＤＭＡ方式で用いられる信号となる。
【００２９】
次に集光系を用いない例として第３の実施の形態を図３に示す。図３に示す構成においては、光変調器アレイ１３は、光パルスを光ファイバー１７に通して合波器１４に出力する。この構成により集光レンズを用いる必要がなくなり、多重反射部分のサイズが大きくなる場合でも、容易に製造することができるようになる。この例では、反射鏡７と反射鏡８との間隔を調整する場合は、それぞれの変調器に光が入射するようにするために、変調器アレイの個々の変調器の間隔をそれに応じて調整して、十分な光量が得られるようにすることが望ましい。
【００３０】
また、集光系を用いない例として第４の実施の形態を図４に示す。図４に示す構成においては、反射率の比較的高い曲面反射鏡１５と反射率の比較的低い曲面反射鏡１６とを含む第１光学系を用いている。空間光変調板９には、第２の実施の形態で説明したものと同様のものを用いることができる。曲面反射鏡１５の焦点に光ファイバーの入力端１８を配置することにより、変調された光パルスを生成することができる。曲面反射鏡１５あるいは１６の代わりに、それぞれ多面鏡を用いても同様の効果が得られることは容易に理解できる。
【００３１】
また、第５の実施の形態として、符号分割多元接続で用いる光信号を送信するための構成を図５に示す。図５は、複数（ｎ）系統の符号分割多元接続で用いる光信号を送信するための構成である。この構成においては、入射光は光パルスで、これはデジタル信号源の数に分波され、それぞれ切替器に入射する。この切替器では、デジタル信号の０あるいは１に応じて用いる光信号発生装置を切り替える。例えば、第１デジタル信号源からのデジタル信号が‘１’のときには、光信号発生装置１Ａに、‘０’の時には、光信号発生装置１Ｂに光パルスが振り向けられる。同様に、第ｎデジタル信号源からのデジタル信号が‘１’のときには、光信号発生装置ｎＡに、‘０’の時には、光信号発生装置ｎＢに光パルスが振り向けられる。ここで、光信号発生装置１Ａ、１Ｂ、・・・ｎＡ，ｎＢは、それぞれ直交化されたデジタル符号を発生するように設定しておくことが望ましい。
【００３２】
また、この構成では、‘０’の時にも光信号を送信するものとしたが、‘０’あるいは‘１’のいずれか一方の信号を送信しないものとしておくこともできる。このような送信形態の方がより多くの送信チャネルを用いることができるのは、明らかである。
【００３３】
上記の光信号発生装置から出力される光信号は、合波器で合波され、共通の光ファイバーを通じて伝送される。この伝送された光信号を復調する方法はよく知られており、それぞれの光信号発生装置の発生する光信号との相関をとるのと同様の操作を行えばよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光信号発生装置は、光パルスを入力し、その入力した光パルスにより生成した光パルスから繰り返し反射により複数の光パルスを生成する第１光学系と、上記の複数の光パルスそれぞれを変調して出力する第２光学系と、該第２光学系より出力された複数の光パルスをとり込む第３光学系から構成することができ、旧来の光ファイバーを用いた光信号発生装置に比べて、光ファイバー遅延線が不要であり、かつ、チップ数やチップ間隔の調整が容易であるＣＤＭＡ方式で用いる光信号を発生する装置を簡単な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光信号発生装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の光信号発生装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】本発明の光信号発生装置の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明の光信号発生装置の第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】本発明の光信号発生装置の第５の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】本発明の光信号発生装置で用いられる光パルスの変遷を示す図である。
【図７】従来の光ファイバーによるＣＤＭＡ方式の光信号発生装置のブロック図である。
【図８】従来の光信号発生装置で用いられる光パルスの変遷を示す図である。
【符号の説明】
１光信号発生装置
２モード同期レーザ
３光パルス発生器
４反射鏡
５光増幅器
６、７、８反射鏡
９空間光変調板
１０レンズ
１１光ファイバー
１２光線
１３光変調器アレイ
１４合波器
１５、１６曲面反射鏡
１７光ファイバー
１８光ファイバーの入射端
１９制御器
２０パルスレーザ装置
２１アイソレータ
１００第１の光パルス列
１０１第２の光パルス列
１０２第３の光パルス列[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical signal generating apparatus that generates a modulated optical pulse train that can be used in optical digital communication, and for example, generates an optical signal that generates an optical pulse used in a CDMA (Code Division Multiple Access) system. It concerns the device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a CDMA optical signal generator, an optical signal generator using an optical fiber shown in FIG. 7 is known. The operation of the optical fiber optical signal generator will be described below with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram of a conventional CDMA optical signal generator using an optical fiber. In this optical signal generator, first, a pulse-like incident light as shown in FIG. 8A is incident on a 1-input × N-output duplexer. Here, N optical pulses are output. These are the basic units of the spread signal, and the number of chips is N pulse signals. Thereafter, each optical pulse is guided to N optical fibers having a delay of an integral multiple of the chip length. The optical pulse propagated through each optical fiber is modulated by a modulator controlled by a control circuit to have a phase difference or amplitude corresponding to a modulation code used in the CDMA system, and is multiplexed by an N-input × 1-output multiplexer. Then, it is output as an encoded pulse train as shown in FIG.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, a conventional CDMA optical signal generator using an optical fiber requires N optical fiber delay lines, and when N is increased, the required number of optical fiber delay lines also increases, and the number of optical fiber delay lines increases. , And it is difficult to freely adjust the chip interval.
[0004]
Therefore, the present invention provides an optical signal generator capable of freely adjusting the number of chips and the chip interval with a simple configuration even when the number N of chips of a spread signal used in a CDMA (code division multiple access) system is large. The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A first feature of the present invention is that an optical signal generating device capable of outputting a modulated optical pulse is provided with: 1) a “first optical pulse train” 100 having a predetermined “first pulse interval”; Input, the respective light pulses are reflected a predetermined number of times, and a part of the light energy is transmitted when reflecting the incident light pulse. 1) a first optical system that outputs a plurality of optical pulses, 2) a second optical system that modulates an optical pulse output from the first optical system, and 3) an optical pulse that is output from the second optical system. And a third optical system that takes a “third optical pulse train” 102 on one optical path.
[0006]
According to a second feature of the present invention, in addition to the first feature, the number of times of reflection in the first optical system is such that the time pulse width of the “third optical pulse train” in the third optical system is “second”. The number of times can be set so as to be shorter than “one pulse interval”.
[0007]
According to a third feature of the present invention, in addition to the first feature, the means for reflecting a predetermined number of times in the first optical system is two plane mirrors or two curved mirrors. One of the mirror surfaces is a structure that transmits a part of light energy.
[0008]
Further, a fourth feature of the present invention is that, in addition to the third feature, the light transmittance of a surface having a structure in which a part of light energy is transmitted by the two plane mirrors or the two curved mirrors described above. The transmittance increases as the distance from the incident end where the light pulse enters between the two plane mirrors or the two curved mirrors increases.
[0009]
A fifth feature of the present invention is that, in addition to the first feature, the second optical system modulates at least one property of intensity, phase, or polarization.
[0010]
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the means for inputting the light output from the second optical system to the third optical system is an optical system using a condensing system. There is something.
[0011]
According to a seventh feature of the present invention, in addition to the first feature, the means for inputting the light output from the second optical system to the third optical system is an optical system using an optical fiber. It is.
[0012]
According to an eighth feature of the present invention, in addition to the first feature, the first optical system adjusts the “first pulse interval” to generate a “third optical pulse train”. Is an optical system that adjusts
[0013]
A ninth feature of the present invention is that, in addition to the third feature, the angle of incidence of the light pulse on the first optical system composed of two plane mirrors or two curved mirrors, Alternatively, it is an optical system that can change the number of chips or the chip interval by changing the interval between the two plane mirrors or the interval between the two curved mirrors.
[0014]
A tenth feature of the present invention is an apparatus using a plurality of the above-described optical signal generators, wherein the optical signal generator is an optical signal generator that generates optical signals respectively corresponding to different digital codes. In accordance with the digital signal to be generated, a switch for switching the optical signal generator used for the signal generation, and a multiplexer for multiplexing the optical signal from each of the optical signal generators, is there.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same reference numerals are used for the same devices or devices having similar functions. In the drawings described below, a case where four light pulses are generated is shown, but the four light pulses have no special meaning, and the present invention can be applied to any integer of 2 or more. it can.
[0016]
FIG. 1 shows an example of the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the optical signal generator of the present invention. This optical signal generator receives an optical pulse from a pulse laser device 20 such as a mode-locked laser that outputs an optical pulse, and forms a reflecting mirror 7 having a relatively high reflectance and a reflecting mirror 8 having a relatively low reflectance. A first optical system, a second optical system comprising a spatial light modulator 9 for intermittently or modulating each light beam, a convex lens 10 for condensing the light beam, and these light beams such as an optical fiber. From the third optical system capable of transmitting the light. The signal A from the controller 19 becomes a pattern B of the spatial light modulation plate 9, and this pattern is reflected to become a “third optical pulse train” 102 in the optical fiber 11.
[0017]
The time interval between the outputted "first optical pulse train" of 100 optical pulses from the pulse laser apparatus 20 is the first optical system, and T _1, as shown in Figure 6 (a). FIG. 6 is a diagram showing a transition of an optical pulse used in the optical signal generator. FIG. 6A shows an optical pulse of the “first optical pulse train” 100 output from the pulse laser device 20. When one light pulse enters the first optical system of FIG. 1, it is reflected by the reflecting mirror 7 in the direction of the reflecting mirror 8, propagates between these reflecting mirrors while undergoing multiple reflections, and reaches the side opposite to the incident end. The light is emitted outside the first optical system. Alternatively, although not shown in the drawing, a configuration may be employed in which light is emitted only to the spatial light modulation plate 9 without being reflected by the reflecting mirror 8 when reaching the side opposite to the incident end. In order to transmit light pulses of the same intensity through the reflecting mirror 8, it is desirable that the transmittance increases as the distance from the incident position increases.
[0018]
The reflecting mirror 8 is composed of a reflecting film having a high reflectance and slightly transmitting light, so that most of the light energy is reflected again toward the reflecting mirror 7 and a part of the light is reflected on the spatial light modulator 9. Since it supplies, it functions as a beam splitter. FIG. 6B shows an optical pulse of the “third optical pulse train” 102 emitted from the reflecting mirror 8. In FIG. 6B, a pulse interval T ₂ is a time interval between element pulses constituting the “third optical pulse train” 102, and T ₃ is a time between the first pulse and the last pulse of the “third optical pulse train”. interval, _{T 4} is the chip length. Here, the pulse interval T ₂ are expressed by the following equation.
[0019]
(Equation 1)

[0020]
Here, as shown in FIG. 1, d is the distance between the reflecting mirror 7 and the reflecting mirror 8, θ is the angle between the direction of the light beam coming out of the reflecting mirror 8 and the reflecting mirror 8, and v is the speed of light. Therefore, by adjusting the angle θ of the distance d and the reflecting mirror and the reflecting mirror 7 and the reflector 8 can be adjusted interval T ₂ of the the generated optical pulses. Further, by changing the length and area of the reflector 7 and the reflector 8, the number of chips and the optical pulse train can be varied length T _3. However, when the length (T ₃ + T ₄ ) of the optical pulse train exceeds T ₁ , interference between signals occurs, and it becomes difficult to use these optical pulses in digital communication. Therefore, (T ₃ + T ₄₎ ) is preferably less than _{T 1.}
[0021]
Further, by increasing (or decreasing) the angle of incidence of light from the pulse laser to the reflecting mirror 7, the number of multiple reflections can be reduced (or increased). Can be.
[0022]
Each light pulse is modulated by a spatial light modulator 9 serving as a second optical system. The simplest configuration is one in which this modulation is turned on / off by an optical shutter. As the spatial light modulator 9, a well-known modulator such as an intensity modulator, a phase modulator, a frequency modulator, or a polarization modulator arranged in an array can be used. Further, by controlling the spatial light modulation plate 9 by the controller 19, a modulation signal can be superimposed on each light pulse.
[0023]
The light pulse output from the spatial light modulation plate 9 is condensed by the condenser lens 10 at the input end 18 of the optical fiber as the third optical system, and propagates through the optical fiber 11 as a “third optical pulse train” 102.
[0024]
FIG. 2 shows a second embodiment. In this configuration, the reflecting mirror 4, the optical amplifier 5, the isolator 21, the reflecting mirror 6, the reflecting mirror 7, and the reflecting mirror 8 constitute the mode-locked laser 2, and the reflecting mirror 7 and the reflecting mirror 8 functioning as a beam splitter. Constitutes an optical pulse generator 3, and the optical pulse generated by the optical pulse generator 3 passes through the spatial light modulator 9 and is condensed by the lens 10 at the input end 18 of the optical fiber 11. Have been. The reflecting mirror 8 that receives the incident light separates the incident light into transmitted light and reflected light. In order to transmit light pulses of the same intensity through the reflecting mirror 8, the transmittance increases as the distance from the incident position increases.
[0025]
The above-mentioned reflecting mirror 8 and reflecting mirror 7 are arranged in parallel. The reflecting mirror 7 causes the light partially reflected by the reflecting mirror 8 to be incident on the reflecting mirror 8 again, and at the same time, generates light that passes through the reflecting mirror 8 and reaches the spatial light modulator 9. Here, the interval between the reflecting mirror 8 and the reflecting mirror 9 is set such that the time interval at which the sequentially generated light pulses reach the spatial light modulator 9 is equal to one chip of the modulation code.
[0026]
Next, the operation of the second embodiment shown in FIG. 2 will be described. The reflecting mirror 4, the optical amplifier 5, the reflecting mirror 6, the reflecting mirror 7, the reflecting mirror 8, and the isolator 21 constitute a mode-locked laser, and generate an optical pulse circulating counterclockwise. The reflecting mirror 7 and the reflecting mirror 8 constitute a first optical system (optical pulse generator 3). Since the reflecting mirror 7 and the reflecting mirror 8 are arranged in parallel, the light pulse incident on the reflecting mirror 8 travels while being reflected multiple times between the reflecting mirror 7 and the reflecting mirror 8 and exits the light pulse generator 3. . Part of the light pulse incident on the reflecting mirror 8 passes through the reflecting mirror 8 and reaches the second optical system (spatial light modulation plate 9). Since the light pulse is multiple-reflected between the reflecting mirror 7 and the reflecting mirror 8, each time the light pulse enters the reflecting mirror 8, a light pulse transmitted from the reflecting mirror 8 is generated and reaches the spatial light modulator 9. As described above, the time interval between the light pulses sequentially reaching the spatial light modulator 9 is equal to one chip of the modulation code.
[0027]
As described above, the spatial light modulation plate 9 on which the transmitted light transmitted through the reflecting mirror 8 is made to have a spatially different refractive index or transmittance, and has a polarization modulation, It is phase modulated or amplitude modulated and output.
[0028]
The light transmitted through the spatial light modulator 9 is focused by the lens 10 on the input end 18 disposed at the focal point of the lens 10. The light condensed in this way is a signal reflecting the pattern of the spatial light modulation plate 9, for example, a diffusion signal. The collected light is transmitted via the optical fiber 11 as a “third optical pulse train”. The optical signal propagating through the optical fiber becomes a signal used in the CDMA system when the spatial light modulator 9 has a diffused signal pattern.
[0029]
Next, a third embodiment is shown in FIG. 3 as an example not using a light collecting system. In the configuration shown in FIG. 3, the optical modulator array 13 outputs an optical pulse to the multiplexer 14 through the optical fiber 17. With this configuration, it is not necessary to use a condenser lens, and even if the size of the multiple reflection portion becomes large, it can be easily manufactured. In this example, when adjusting the distance between the reflecting mirror 7 and the reflecting mirror 8, the distance between the individual modulators of the modulator array is adjusted accordingly so that light is incident on each modulator. Thus, it is desirable that a sufficient amount of light be obtained.
[0030]
FIG. 4 shows a fourth embodiment as an example in which a light collecting system is not used. In the configuration shown in FIG. 4, a first optical system including a curved reflecting mirror 15 having a relatively high reflectance and a curved reflecting mirror 16 having a relatively low reflectance is used. As the spatial light modulator 9, the same as that described in the second embodiment can be used. By placing the input end 18 of the optical fiber at the focal point of the curved reflecting mirror 15, a modulated light pulse can be generated. It can be easily understood that the same effect can be obtained by using a polygon mirror instead of the curved reflecting

mirror

15 or 16.
[0031]
As a fifth embodiment, FIG. 5 shows a configuration for transmitting an optical signal used in code division multiple access. FIG. 5 shows a configuration for transmitting an optical signal used in a plurality (n) of code division multiple access systems. In this configuration, the incident light is an optical pulse, which is split into a number of digital signal sources and each enters a switch. In this switch, an optical signal generator to be used is switched in accordance with 0 or 1 of a digital signal. For example, when the digital signal from the first digital signal source is “1”, the optical pulse is directed to the optical signal generator 1A, and when the digital signal is “0”, the optical pulse is directed to the optical signal generator 1B. Similarly, when the digital signal from the n-th digital signal source is “1”, the optical pulse is directed to the optical signal generator nA, and when the digital signal is “0”, the optical pulse is directed to the optical signal generator nB. Here, it is desirable that each of the optical signal generators 1A, 1B,... NA, nB is set to generate an orthogonalized digital code.
[0032]
Further, in this configuration, the optical signal is transmitted even when the signal is “0”, but it is also possible to not transmit either the signal “0” or the signal “1”. Obviously, such a transmission mode can use more transmission channels.
[0033]
The optical signals output from the optical signal generator are multiplexed by a multiplexer and transmitted through a common optical fiber. The method of demodulating the transmitted optical signal is well known, and the same operation as that of correlating with the optical signal generated by each optical signal generator may be performed.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, the optical signal generation device of the present invention includes a first optical system that receives a light pulse, and generates a plurality of light pulses by repeatedly reflecting the light pulse generated by the input light pulse. A second optical system that modulates and outputs each of the plurality of optical pulses and a third optical system that takes in the plurality of optical pulses output from the second optical system can be configured using an old optical fiber. Compared with the optical signal generator, an optical signal generator for generating an optical signal used in the CDMA system, which does not require an optical fiber delay line and can easily adjust the number of chips and the chip interval, can be realized with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a first embodiment of an optical signal generation device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a second embodiment of the optical signal generator according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a third preferred embodiment of the optical signal generator according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth preferred embodiment of the optical signal generator according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a fifth preferred embodiment of the optical signal generator according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a transition of an optical pulse used in the optical signal generation device of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of a conventional CDMA optical signal generator using an optical fiber.
FIG. 8 is a diagram showing a transition of an optical pulse used in a conventional optical signal generator.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 optical signal generator 2 mode-locked laser 3 optical pulse generator 4 reflector 5

optical amplifier

6, 7, 8 reflector 9 spatial light modulator 10 lens 11 optical fiber 12 light beam 13 optical modulator array 14

multiplexers

15, 16 Curved reflector 17 Optical fiber 18 Optical fiber incident end 19 Controller 20 Pulse laser device 21 Isolator 100 First optical pulse train 101 Second optical pulse train 102 Third optical pulse train

Claims

An optical signal generator that can output modulated optical pulses.
1) A "first light pulse train" having a predetermined "first pulse interval" is input, and each light pulse is reflected a predetermined number of times, and light is reflected when an incident light pulse is reflected. A first optical system that transmits a part of energy and outputs a plurality of light pulses as a “second light pulse train” for the one input light pulse;
2) a second optical system that modulates an optical pulse output from the first optical system;
3) a third optical system that takes in an optical pulse output from the second optical system and generates a “third optical pulse train”.

Number of reflections in the first optical system described above, T ₁ a "first pulse interval", the time interval of the first pulse and last pulse, of T ₄ chip length of the T ₃ "third optical pulse train" The optical signal generating device according to claim 1, wherein, when (T ₃ + T ₄ ) <T _{1, the} number of times can be set so as to be satisfied.

The means for reflecting a predetermined number of times in the first optical system is two plane mirrors or two curved mirrors, one of which has a structure that partially transmits light energy. The optical signal generator according to claim 1, wherein:

The light transmittance of the two plane mirrors or the two curved mirrors having a structure that transmits a part of the light energy is determined by the light pulse between the two plane mirrors or the two curved mirrors. The optical signal generator according to claim 3, wherein the transmittance increases as the distance from the incident end increases.

The optical signal generator according to claim 1, wherein the second optical system modulates at least one of intensity, phase, and polarization characteristics.

2. The optical signal generator according to claim 1, wherein the means for inputting the light output from the second optical system to the third optical system is an optical system using a condensing system.

The optical signal generator according to claim 1, wherein the means for inputting the light output from the second optical system to the third optical system is an optical system using an optical fiber.

The light according to claim 1, wherein the first optical system is an optical system that adjusts the frequency of occurrence of a "third optical pulse train" by adjusting the "first pulse interval". Signal generator.

For the incidence of a light pulse on the first optical system composed of two plane mirrors or two curved mirrors, the angle of incidence, the distance between the two plane mirrors, or the distance between the two curved mirrors is changed. 4. The optical signal generator according to claim 3, wherein the optical system is capable of changing the number of chips or the chip interval.

An apparatus using a plurality of optical signal generators according to any one of claims 1 to 9, wherein the optical signal generator is an optical signal generator that generates optical signals respectively corresponding to different digital codes,
A switch that switches the optical signal generator used for signal generation according to a digital signal to be transmitted,
A multiplexer for multiplexing the optical signals from the respective optical signal generators.