JP2006197067A - 光パルス時間拡散器及び光符号分割多重伝送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コア34とクラッド32を具える光ファイバ36のコアに、15個の単位FBGが導波方向に沿って直列に配置されたSSFBG 40が作り付けられている構造の位相制御手段である。光ファイバの実効屈折率の最大と最小の差Δnは、6.2×10-5である。前後に隣接しかつ等しい符号値を与える2つの単位回折格子からのブラッグ反射光の位相差は、Mを整数として、2πM+(π/2)で与えられる。また、前後に隣接しかつ異なる符号値を与える2つの単位回折格子からのブラッグ反射光の位相差は、M及びNを整数として、2πM+(2N+1)π+(π/2)で与えられる。
【選択図】図6
Description
西木玲彦、岩村英志、小林秀幸、沓澤聡子、大柴小枝子「SSFBGを用いたOCDM用位相符号器の開発」信学技法:TechNicaL Report of IEICE. OFT2002-66, (2002-11). 外林秀之「光符号分割多重ネットワーク」応用物理,第71巻,第7号, (2002)pp. 853-859.
2πM+(π/2) (1)
で与え、及び隣接する符号値が異なる場合には、対応するチップパルス同士間の位相差を、
2πM+(2N+1)π+(π/2) (2)
で与える機能を有している。ただし、M及びNは整数である。
Ri=Ri-1/(1-Ri-1)2 (3)
で与えられるように構成するのが好適である。
<第1実施例>
図6(A)及び(B)を参照して、第1の発明の第1実施例である光パルス時間拡散器の位相制御手段の構造を説明する。図6(A)は、位相制御手段の模式的な切断面図である。この位相制御手段は、コア34とクラッド32を具える光ファイバ36の、コア34にSSFBG 40が作り付けられている。15個の単位FBGが、光ファイバ36の光導波路であるコア34の導波方向に沿って直列に配置されてSSFBG 40が構成されている。
2πM+(π/2) (1)
で与えられる。また、前後に隣接しかつ異なる符号値を与える2つの単位回折格子からのブラッグ反射光の位相差は、M及びNを整数として、
2πM+(2N+1)π+(π/2) (2)
で与えられる。
図9(A)及び(B)を参照して第1の発明の第2実施例である光パルス時間拡散器の位相制御手段としてのSSFBGの構造を説明する。図9(A)は、位相制御手段の模式的な切断面図である。この位相制御手段は、コア34とクラッド32を具える光ファイバ36のコア34にSSFBG 70が作り付けられタ構造である。15個の単位FBGが、光ファイバ36の光導波路であるコア34の導波方向に沿って直列に配置されてSSFBG 70が構成されている。SSFBG 70の屈折率変調構造が異なるのみで、その他の部分は第1実施例の光パルス時間拡散器と同一であるので、その重複する説明を省略する。第2実施例の光パルス時間拡散器の位相制御手段に設定されている光位相符号も第1実施例の位相制御手段に設定されている光位相符号と同一である。
ここで、xは光ファイバ36の長さ方向の位置座標である。
ここで、Ln2は2の自然対数を意味する。また、expは自然対数の底を指数とする指数関数を意味する。なお、第2実施例においては、Δn=1.23×10-4、L=2.346 mm、B=0.5と設定した。
図12(A)及び(B)を参照して第1の発明の第3実施例である光パルス時間拡散器の位相制御手段の構造を説明する。図12(A)は、光パルス時間拡散器の模式的な切断面図である。この光パルス時間拡散器は、コア34とクラッド32を具える光ファイバ36のコア34にSSFBG 72が作り付けられタ構造である。15個の単位FBGが、光ファイバ36の光導波路であるコア34の導波方向に沿って直列に配置されてSSFBG 72が構成されている。SSFBG 72の屈折率変調構造が異なるのみで、その他の部分は第1実施例の光パルス時間拡散器と同一であるので、その重複する説明を省略する。第3実施例の光パルス時間拡散器の位相制御手段に設定されている光位相符号も第1実施例の位相制御手段に設定されている光位相符号と同一である。
Ri=Ri-1/(1-Ri-1)2 (5)
で与えられることが特徴である。
第1乃至第3実施例の光パルス時間拡散器は、光符号分割多重伝送方法(以後、「OCDM伝送方法」という。)に適用して好適である。すなわち、この発明の光パルス時間拡散器を符号器及び復号器として採用することで、以下のステップを含むOCDM伝送方法が実現できる。この発明の光パルス時間拡散器を利用して実現されるOCDM伝送方法は、上述したP/W及びP/Cの両者とも大きな値が得られるという特性が反映される。したがって、符号化光パルス列が光伝送路を伝播中にその強度が減少したり、あるいは光雑音が混入したりすることがあっても、復号化して自己相関波形ピークを高い信頼度をもって抽出することが可能となる。すなわち、高い信頼性が確保されたOCDM伝送方法が実現される。
14、22、52、56:光サーキュレータ
20、184:復号器
30、40、70、72:SSFBG
32:クラッド
34:コア
36:光ファイバ
38:位相制御手段
41、42:単位FBG
50:光パルス発生器
54:評価対象の符号器
58:評価対象の復号器
60、62:光オシロスコープ
61、144、182:分岐器
140:送信部
142:パルス光源
146:変調電気信号発生部
148:変調器
160:第1チャンネルの符号化部
162:第2チャンネルの符号化部
164:第3チャンネルの符号化部
166:第4チャンネルの符号化部
170:合波器
172:光伝送路
180:受信部
190:受光器
200:受信部第1チャンネル
202:受信部第2チャンネル
204:受信部第3チャンネル
206:受信部第4チャンネル
Claims (11)
- 光パルスを、光位相符号を用いた符号化により、時間軸上に順次配列したチップパルスの列として時間拡散して、該チップパルスの列を出力する光パルス時間拡散器において、
前記チップパルスの列を、
前記光位相符号を構成する符号値のうち隣接するチップパルス同士間に位相差を与えて生成する位相制御手段を具え、
該位相制御手段は、前記隣接する符号値が等しい場合には、前記位相差を、
2πM+(π/2) (1)
で与え、及び
前記隣接する符号値が異なる場合には、前記位相差を、
2πM+(2N+1)π+(π/2) (2)
で与える(ただし、M及びNは整数である。)
ことを特徴とする光パルス時間拡散器。 - 光パルスを、光位相符号を用いた符号化により、時間軸上に順次配列したチップパルスの列として時間拡散して、該チップパルスの列を出力する光パルス時間拡散器において、
前記チップパルスの列を、
前記光位相符号を構成する符号値のうち隣接するチップパルス同士間に位相差を与えて生成する位相制御手段を具え、
該位相制御手段は、前記隣接する符号値が異なる場合には、前記位相差を、
2πM+(π/2) (1)
で与え、及び
前記隣接する符号値が等しい場合には、前記位相差を、
2πM+(2N+1)π+(π/2) (2)
で与える(ただし、M及びNは整数である。)
ことを特徴とする光パルス時間拡散器。 - 光パルスを、光位相符号を用いた符号化により、時間軸上に順次配列したチップパルスの列として時間拡散して、該チップパルスの列を出力する光パルス時間拡散器において、
前記チップパルスの列を生成するための位相制御手段であって、
一列に配列されて光位相符号を構成する符号値と一対一に対応する単位回折格子が、光導波路の導波方向に沿って直列に配置され、
前後に隣接しかつ等しい符号値を与える2つの単位回折格子からのブラッグ反射光の位相差を、
2πM+(π/2) (1)
で与え、及び
前後に隣接しかつ異なる符号値を与える2つの単位回折格子からのブラッグ反射光の位相差を、
2πM+(2N+1)π+(π/2) (2)
で与える(ただし、M及びNは整数である。)当該位相制御手段を具える
ことを特徴とする光パルス時間拡散器。 - 光パルスを、光位相符号を用いた符号化により、時間軸上に順次配列したチップパルスの列として時間拡散して、該チップパルスの列を出力する光パルス時間拡散器において、
前記チップパルスの列を生成するための位相制御手段であって、
一列に配列されて光位相符号を構成する符号値と一対一に対応する単位回折格子が、光導波路の導波方向に沿って直列に配置され、
前後に隣接しかつ異なる符号値を与える2つの単位回折格子からのブラッグ反射光の位相差を、
2πM+(π/2) (1)
で与え、及び
前後に隣接しかつ等しい符号値を与える2つの単位回折格子からのブラッグ反射光の位相差を、
2πM+(2N+1)π+(π/2) (2)
で与える(ただし、M及びNは整数である。)当該位相制御手段を具える
ことを特徴とする光パルス時間拡散器。 - 請求項3又は4に記載の光パルス時間拡散器において、前記単位回折格子の周期的屈折率変調構造の屈折率変調強度が、窓関数によってアポダイズされていることを特徴とする光パルス時間拡散器。
- 前記窓関数がガウス関数であることを特徴とする請求項5に記載の光パルス時間拡散器。
- 請求項3又は4に記載の光パルス時間拡散器において、前記光導波路の導波方向に沿って直列に配置された前記単位回折格子を形成している周期的屈折率変調構造の屈折率変調強度が、該光導波路の導波方向に沿って単調に増大させて構成されていることを特徴とする光パルス時間拡散器。
- 請求項3又は4に記載の光パルス時間拡散器において、前記単位回折格子の数がJ個(Jは2以上の自然数)からなる位相制御手段であって、前記単位回折格子に対して前記光導波路の一端から他端に向かって順次第1番から第J番までの番号が付されており、
第i番目(2≦i≦J)の単位回折格子からの反射率Riが、
反射率Ri=Ri-1/(1−Ri-1)2 (3)
で与えられることを特徴とする光パルス時間拡散器。 - 請求項3乃至8のいずれか1項に記載の光パルス時間拡散器において、前記光導波路が光ファイバであることを特徴とする光パルス時間拡散器。
- 光パルス信号を、光位相符号を用いて符号化して符号化光パルス信号として生成する符号化ステップと、
前記光位相符号と同一の符号を用いて、前記符号化光パルス信号を復号化して、前記光パルス信号の自己相関波形を生成する復号化ステップとを具え、
前記符号化ステップと前記復号化ステップとを、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光パルス時間拡散器を利用して実行することを特徴とする光符号分割多重伝送方法。 - 光パルス信号を、光位相符号を用いて符号化して符号化光パルス信号として生成する符号器と、
前記光位相符号と同一の符号を用いて、前記符号化光パルス信号を復号化して、前記光パルス信号の自己相関波形を生成する復号器とを具え、
前記符号器及び前記復号器が、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光パルス時間拡散器であることを特徴とする光符号分割多重伝送装置。
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