JP4818225B2 - 可視光を利用した光信号伝送装置及び光通信システム - Google Patents
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Description
図2は、本発明による光信号伝送装置の概略を示すブロック図である。図2において、実施例1の光信号伝送装置は、パルス光制御部200、非線形光学部201及び可視光放射部202を備える。尚、本実施例の光信号伝送装置を光通信システムに適用する場合、送信器106にパルス光制御部200を、発光器107に非線形光学部201及び可視光放射部202を設けて構成する。
図6において、入射光強度は周期Tの周期関数であり、且つ、幅T/n、ピーク強度n・P0のパルスである。ここで、nは、正の実数であり、ピークファクター(入力信号の波高値)を意味する。このように、図7に示すとおり非線形光学によって生じる第二高調波の強度PpulseSHGは、式(2)で示すような比例式で表すことができる。
実施例2の光信号伝送装置は、実施例1と同様に(図2参照)、パルス光制御部200、非線形光学部201及び可視光放射部202を備える。また、実施例2の光信号伝送装置を光通信システムに適用する場合、送信器106にパルス光制御部200を、発光器107に非線形光学部201及び可視光放射部202を設けて構成する。実施例2の光信号伝送装置について、特にパルス光制御部200で所望のパルス幅及びピークパワーを有するパルス光信号を出力するパルス光源を用いた例について説明する。
実施例3の光信号伝送装置は、実施例1又は2と同様に(図2参照)、パルス光制御部200、非線形光学部201及び可視光放射部202を備える。非線形光学部201及び可視光放射部202の動作は、実施例1又は2と同様であり、詳細な説明は省略する。実施例3の光信号伝送装置として、特に分散媒質を用いる例について説明する。
実施例4の光信号伝送装置は、実施例1〜3と同様に(図2参照)、パルス光制御部200、非線形光学部201及び可視光放射部202を備える。非線形光学部201及び可視光放射部202の動作は、実施例1又は2と同様であり、詳細な説明は省略する。実施例4の光信号伝送装置として、特にパルス光制御部200で符号化・復号を用いる例について説明する。
図11は、本発明による実施例5の光通信システムを示すブロック図である。実施例5の光通信システムは、送信器106a、発光器107a及び光受信器105aを備えている。送信器106aは、パルス光源1100、変調器1101、データ信号入力装置1102及び可視化信号入力装置1105を有している。発光器107aは、非線形光学部1103、及び可視光放射部1104を有している。
図12は、本発明による実施例6の光通信システムを示すブロック図である。実施例6の光通信システムは、送信器106b、発光器107b、及び光受信器105aを備えている。送信器106bは、単一スペクトル光源1200、変調器1201,1202、可視化信号入力装置1203、及びデータ信号入力装置1204を有する。発光器107bは、分散媒質1205、非線形光学部1206、及び可視光放射部1207を有する。
図13は、本発明による実施例7の光通信システムを示すブロック図である。実施例7の光通信システムは、送信器106c、発光器107c及び光受信器105aを備えている。本実施例の送信器106cは、パルス光源1300、変調器1301、データ信号入力装置1302、符号器1303及び可視化信号入力装置1307を有する。本実施例の発光器107cは、復号器1304、非線形光学部1305及び可視光放射部1306を有する。
図14は、本発明による実施例8の光通信システムを示すブロック図である。実施例8の光通信システムは、前述した実施例の送信器106a(或いは送信器106b又は送信器106c)、前述した実施例の発光器107a(或いは発光器107b又は発光器107c)、光スプリッタ1401及び光受信器105bを備えている。本実施例の送信器及び発光器は、それぞれ実施例5〜7のいずれかの光通信システムにおける送信器及び発光器の組み合わせと同様に構成することができる。しかしながら、本実施例では、光スプリッタ1401を設けることにより、光受信器105bが発光器に対して直列に接続されていない点で相違する。尚、図14は、代表的に実施例5(図11参照)からの変形例として示している。即ち、非線形光学部1402及び可視光放射部1403の各々は、図2に示す非線形光学部201及び可視光放射部202と同様に機能する。
図15は、本発明による実施例9の光通信システムを示すブロック図である。実施例9の光通信システムは、送信器106d、発光器107d及び光受信器105aを備えている。実施例9の送信器106dは、単一スペクトル光源1500、変調器1501、パルス光源1502、データ信号入力装置1503、WDMカプラ1504及び可視化信号入力装置1507を有する。また、実施例9の発光器107dは、非線形光学部1505及び可視光放射部1506を有する。
図16は、本発明による実施例10の光通信システムを示すブロック図である。実施例10の光通信システムは、送信器106e、発光器107e及び光受信器105aを備えている。本実施例の送信器106eは、単一スペクトル光源1600、変調器1601、可視化信号入力装置1602、単一スペクトル光源1603、変調器1604、データ信号入力装置1605、及びWDMカプラ1606を有する。発光器107eは、分散媒質1607、非線形光学部1608及び可視光放射部1609を有する。
図17は、本発明による実施例11の光通信システムを示すブロック図である。実施例11の光通信システムは、送信器106f、発光器107f、及び光受信器105aを備えている。本実施例の送信器106fは、パルス光源1700、符号器1701、単一スペクトル光源1702、変調器1703、データ信号入力装置1704、WDMカプラ1705及び可視化信号入力装置1709を有する。本実施例の発光器107fは、復号器1706、非線形光学部1707及び可視光放射部1708を有する。
図18は、本発明による実施例12の光通信システムを示すブロック図である。実施例12の光通信システムは、前述した実施例の送信器106d(或いは送信器106e又は送信器106f)、前述した実施例の発光器107d(或いは発光器107e又は発光器107f)、WDMスプリッタ1801及び光受信器105bを備えている。本実施例の送信器及び発光器は、それぞれ実施例9〜11のいずれかの光通信システムにおける送信器及び発光器の組み合わせと同様に構成することができる。しかしながら、本実施例では、WDMスプリッタ1801を設けることにより、光受信器105bが発光器に対して直列に接続されていない点で相違する。尚、図18は、代表的に実施例9(図15参照)からの変形例として示している。即ち、非線形光学部1802及び可視光放射部1803の各々は、図2に示す非線形光学部201及び可視光放射部202と同様に機能する。
101 変調器
102 データ送信装置
103 光スプリッタ
104 蛍光受光装置
105 光受信器
105a,105b 光受信器
106 送信器
106a,106b,106c,106d,106e,106f 送信器
107 発光器
107a,107b,107c,107d,107e,107f 発光器
200 パルス光制御部
201 非線形光学部
202 可視光放射部
300 波長スプリッタ
800 パルス光源
900 単一スペクトル光源
901 変調器
902 変調信号出力装置
903 分散媒質
1000 パルス光源
1001 符号器
1002 復号器
1100 パルス光源
1101 変調器
1102 データ信号入力装置
1103 非線形光学部
1104 可視光放射部
1105 可視化信号入力装置
1200 単一スペクトル光源
1201 変調器
1202 変調器
1203 可視化信号入力装置
1204 データ信号入力装置
1205 分散媒質
1206 非線形光学部
1207 可視光放射部
1300 パルス光源
1301 変調器
1302 データ信号入力装置
1303 符号器
1304 復号器
1305 非線形光学部
1306 可視光放射部
1307 可視化信号入力装置
1401 光スプリッタ
1402 非線形光学部
1403 可視光放射部
1500 単一スペクトル光源
1501 変調器
1502 パルス光源
1503 データ信号入力装置
1504 WDMカプラ
1505 非線形光学部
1506 可視光放射部
1507 可視化信号入力装置
1600 単一スペクトル光源
1601 変調器
1602 可視化信号入力装置
1603 単一スペクトル光源
1604 変調器
1605 データ信号入力装置
1606 WDMカプラ
1607 分散媒質
1608 非線形光学部
1609 可視光放射部
1700 パルス光源
1701 符号器
1702 単一スペクトル光源
1703 変調器
1704 データ信号入力装置
1705 WDMカプラ
1706 復号器
1707 非線形光学部
1708 可視光放射部
1709 可視化信号入力装置
1801 WDMスプリッタ
1802 非線形光学部
1803 可視光放射部
Claims (12)
- パルス光信号を出力するパルス光制御部と、
前記パルス光制御部から出力されたパルス光信号を入力し、前記パルス光信号、及び、パルス光入力による非線形過程で生じる高調波成分の信号を出力する非線形光学部と、
前記非線形光学部から出力される光信号のうち、可視域の高調波成分のみを放射する可視光放射部とを備え、
前記パルス光制御部は、前記可視光放射部から放射される可視域の光信号の平均パワーが所定の値になるように、出力パルス光のパルス幅及びピークパワーの少なくとも一方を制御することを特徴とする光信号伝送装置。 - 請求項1に記載の光信号伝送装置において、前記パルス光御御部は、所望のパルス幅及びピークパワーを有するパルス光信号を出力するパルス光源であることを特徴とする光信号伝送装置。
- 請求項1に記載の光信号伝送装置において、前記パルス光制御部は、所定の繰り返し周波数及び変調度で周波数変調された光信号を出力する周波数変調部、及び、前記周波数変調部の出力光信号に所定の波長分散を生じさせる分散媒質を有することを特徴とする光信号伝送装置。
- 請求項2に記載の光信号伝送装置において、前記パルス光源からのパルス光信号に対して時間軸又は周波数軸による符号化を行う符号器、及び、前記符号器の出力信号に対して復号化を行う復号器を有することを特徴とする光信号伝送装置。
- 請求項2に記載の光信号伝送装置と、
前記パルス光源と前記非線形光学部との間に設置され、前記パルス光源の出力光信号を伝送用のデータで変調して、前記非線形光学部に入力するデータ信号変調部と、
前記可視光放射部の後段に接続され、外部に放射されることなく通過してきた光信号を受信して前記データを再生する光受信器と、
前記データの種類に応じて、前記パルス光源のパルス幅及びピークパワーの少なくとも一方を所定の値に設定する可視化信号入力装置と、
を備えることを特徴とする光通信システム。 - 請求項3に記載の光信号伝送装置と、
前記周波数変調部と前記分散媒質との間に設置され、前記周波数変調部の出力光信号を伝送用のデータで変調して、前記分散媒質に入力するデータ信号変調部と、
前記可視光放射部の後段に接続され、外部に放射されることなく通過してきた光信号を受信して前記データを再生する光受信器と、
前記データの種類に応じて、前記周波数変調部において変調周波数及び周波数変調度の少なくとも一方を所定の値に設定する可視化信号入力装置と、
を備えることを特徴とする光通信システム。 - 請求項4に記載の光信号伝送装置と、
前記パルス光源と前記符号器との間、もしくは前記符号器と前記復号器との間に設置され、前記パルス光源もしくは前記符号器の出力光信号を伝送用のデータで変調して、前記符号器もしくは前記復号器に入力するデータ信号変調部と、
前記可視光放射部の後段に接続され、外部に放射されることなく通過してきた光信号を受信して前記データを再生する光受信器と、
前記データの種類に応じて、前記符号器及び前記復号器において所定の符号化方式及び復号化方式に応じた制御を設定する可視化信号入力装置と、
を備えることを特徴とする光通信システム。 - 請求項5から7のいずれかに記載の光通信システムにおいて、
前記データ信号変調部の後段に設置され、前記データ信号変調部の出力光信号を2つの出力に分岐する光スプリッタを備え、
前記光スプリッタの一方の出力は、前記非線形光学部に向かう経路に送出され、
前記光受信器は、前記可視光放射部の出力光信号を受信する代わりに、前記光スプリッタの他方の出力を受信することを特徴とする光通信システム。 - 請求項2に記載の光信号伝送装置と、
伝送用のデータで変調された光信号を出力するデータ光発生部と、
前記パルス光源と前記非線形光学部との間に設置され、前記パルス光源の出力光信号、及び、前記データ光発生部の出力光信号を合波する光合波器と、
前記可視光放射部の後段に接続され、外部に放射されることなく通過してきた光信号を受信して前記データを再生する光受信器と、
前記データの種類に応じて、前記パルス光源のパルス幅及びピークパワーの少なくとも一方を所定の値に設定する可視化信号入力装置と、
を備えることを特徴とする光通信システム。 - 請求項3に記載の光信号伝送装置と、
伝送用のデータで変調された光信号を出力するデータ光発生部と、
前記周波数変調部と前記分散媒質との間に設置され、前記周波数変調部の出力光信号と前記データ光発生部の出力光信号を合波する光合波器と、
前記可視光放射部の後段に接続され、外部に放射されることなく通過してきた光信号を受信して前記データを再生する光受信器と、
前記データの種類に応じて、前記周波数変調部において変調周波数及び周波数変調度の少なくとも一方を所定の値に設定する可視化信号入力装置と、
を備えることを特徴とする光通信システム。 - 請求項4に記載の光信号伝送装置と、
伝送用のデータで変調された光信号を出力するデータ光発生部と、
前記符号器と前記復号器との間に設置され、前記符号器の出力光信号、及び、前記データ光発生部の出力光信号を合波する光合波器と、
前記可視光放射部の後段に接統され、外部に放射されることなく通過してきた光信号を受信して前記データを再生する光受信器と、
前記データの種類に応じて、前記符号器及び復号器において所定の符号化方式及び復号化方式に応じた制御を設定する可視化信号入力装置と、
を備えることを特徴とする光通信システム。 - 請求項9から11のいずれかに記載の光通信システムにおいて、
前記光合波器の後段に設置され、前記光合波器の出力光信号を2つの出力に分岐するWDMスプリッタを備え、
前記WDMスプリッタの一方の出力は、前記非線形光学部に向かう経路に送出され、
前記光受信器は、前記可視光放射部の出力光信号を受信する代わりに、前記WDMスプリッタの他方の出力を受信することを特徴とする光通信システム。
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