專利名稱：光調(diào)制電路和光調(diào)制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及進行脈沖位置調(diào)制的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法。
背景技術：
脈沖位置調(diào)制(PPMPulse Position Modulation)是使脈沖信號與數(shù)字信息“0”和“1”相對應地相對于一定頻率的時鐘信號所規(guī)定的時間軸上的基準位置發(fā)生變化來進行調(diào)制的調(diào)制方法。
參照圖13和圖14對現(xiàn)有的基于PPM的調(diào)制電路和調(diào)制方法進行說明(例如，參照非專利文獻1)。圖13是現(xiàn)有的調(diào)制電路的概略結構圖。圖14是用于對圖13所示的現(xiàn)有例中的調(diào)制電路的工作原理進行說明的時序圖。圖14的時序圖在橫軸取時間來表示，并在縱軸取各信號的電壓來表示。在圖14中，時間軸上的基準位置按照等于數(shù)據(jù)周期Tbit的時間間隔，由0、Tbit、2Tbit、3Tbit、4Tbit、5Tbit以及6Tbit表示。
調(diào)制電路使用復用器93、第1相位器91、第2相位器95以及“異或”門97來構成。
在調(diào)制電路的內(nèi)部或外部所生成的具有數(shù)據(jù)周期Tbit的2倍周期T2CLK(＝2×Tbit)，即數(shù)據(jù)率的二分之一的頻率的時鐘信號(圖13中，由箭頭S151表示。)被二分成第1時鐘信號(圖13中，由箭頭S153表示。)和第2時鐘信號(圖13中，由箭頭S155表示。)。第1時鐘信號S153被送到復用器93，第2時鐘信號S155在第1相位器91受到時間w的延遲之后，被送到復用器93(圖14(A)和圖14(B))。
復用器93是3輸入1輸出的結構。在第1～第3輸入端口中，分別向第1輸入端口和第2輸入端口輸入第1時鐘信號S153和第2時鐘信號S155。向第3輸入端口輸入表示發(fā)送信息的發(fā)送電信號(圖13中，由箭頭S141表示。)。發(fā)送電信號S141是NRZ(Non-Return to Zero不歸零)格式的NRZ信號，與數(shù)字信息“0”和“1”對應，分別處于低(L)電平和高(H)電平的狀態(tài)(圖14(C))。在發(fā)送電信號S141的狀態(tài)是H電平的情況下，復用器93輸出從第1輸入端口所輸入的信號，即第1時鐘信號S153作為復用信號(圖13中，由箭頭S161表示。)。另一方面，在發(fā)送電信號S141的狀態(tài)是L電平的情況下，復用器93輸出從第2輸入端口所輸入的信號，即第2時鐘信號S155作為復用信號S161(圖14(D))。
復用信號S161被二分成第1復用信號(圖13中，由箭頭S163表示。)和第2復用信號(圖13中，由箭頭S165表示。)。第1復用信號S163被送到“異或”門97，第2復用信號S165在第2相位器95處受到時間w的延遲后，被送到“異或”門97(圖14(D)和圖14(E))。
“異或”門97在第1復用信號S163和第2復用信號S165全都是H電平、或者全都是L電平的情況下，輸出L電平的信號，在第1復用信號S163和第2復用信號S165中的一方是H電平且另一方是L電平的情況下，輸出H電平的信號。其結果，可獲得作為電信號的PPM信號(圖13中，由箭頭S171表示。)(圖14(F))。在該PPM信號S171中，與數(shù)字信息“1”對應的脈沖在時間軸上的基準位置處立起，與數(shù)字信息“0”對應的脈沖從時間軸上的基準位置延遲時間w后立起。
在上述非專利文獻1所公開的調(diào)制電路中，把作為電信號得到的PPM信號S171轉換成光信號來進行發(fā)送。
非專利文獻1M.L.Stevens et al.，“A Novel Variable-Rate Pulse-Position Modulation System with Near Quantum Limited Performance”、Lasers and Electro-Optics Society 1999 12th Annual Meeting.，Vol.1，pp.301-302，1999然而，在非專利文獻1所記載的調(diào)制電路中，在以電的方式生成PPM信號之后，轉換成光信號。在該情況下，如圖14(F)所示，PPM信號在1個數(shù)據(jù)周期Tbit的時間內(nèi)，脈沖的上升沿和下降沿分別發(fā)生一次。因此，作為構成調(diào)制電路的電路部件的頻帶，需要數(shù)據(jù)率的2倍以上的頻率。其結果，數(shù)據(jù)率受到電路部件的頻帶限制。另外，在1個數(shù)據(jù)周期中發(fā)送2比特以上的數(shù)據(jù)的情況下，更加要求電路部件的高速響應性。
為了解決上述問題，本申請的發(fā)明者潛心進行了研究后發(fā)現(xiàn)，當生成將與發(fā)送信息對應的互不相同的2個以上波長的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號，并針對載波波長不同的光脈沖，以不同的延遲時間使光脈沖延遲時，可通過使用了等于數(shù)據(jù)率的頻帶的電路部件的調(diào)制電路來實現(xiàn)PPM。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作成的，本發(fā)明的目的是提供由等于數(shù)據(jù)率的頻帶的電路部件來構成，從而可提高數(shù)據(jù)率的實現(xiàn)PPM的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法。
為了達到上述目的，第1發(fā)明的光調(diào)制電路構成為具有第1光源、第2光源、光開關、光調(diào)制器、以及延遲部。第1光源生成載波波長是第1波長的連續(xù)光的第1單一波長信號。第2光源生成載波波長是與第1波長不同的第2波長的連續(xù)光的第2單一波長信號。
對于作為第1開關輸入信號和第2開關輸入信號而分別輸入的第1單一波長信號和第2單一波長信號，根據(jù)作為開關切換信號而輸入的具有“0”或“1”的信息的發(fā)送電信號，在信息是“0”的情況下，光開關選擇第1單一波長信號作為開關輸出信號，另一方面，在信息是“1”的情況下，選擇第2單一波長信號作為開關輸出信號。光開關還輸出所選擇的開關輸出信號作為輸入光信號。
光調(diào)制器由輸入光信號生成將載波波長是第1波長和第2波長中的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號。延遲部對于光脈沖信號，對載波波長是第1波長的光脈沖和載波波長是第2波長的光脈沖施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號。
當實施上述第1發(fā)明的光調(diào)制電路時，優(yōu)選的是，延遲部具有光環(huán)行器(circulator)和光纖布拉格光柵型延遲器。光環(huán)行器把光脈沖信號送到光纖布拉格光柵型延遲器，并輸出通過光纖布拉格光柵型延遲器得到的脈沖位置調(diào)制信號。并且，光纖布拉格光柵型延遲器在光纖上，在該光纖的光傳播方向上依次具有反射載波波長是第1波長的光脈沖的第1單位光纖布拉格光柵，以及反射載波波長是第2波長的光脈沖的第2單位光纖布拉格光柵。
為了達到上述目的，第2發(fā)明的光調(diào)制電路構成為具有第1～第4光源、光開關部、光調(diào)制器、以及延遲部。
第1～第4光源分別生成作為載波波長互不相同的第1～第4波長的連續(xù)光的第1～第4單一波長信號。
光開關部輸入第1～第4單一波長信號，并從外部輸入具有“0”或“1”的第1信息的第1發(fā)送電信號、以及具有“0”或“1”的第2信息的第2發(fā)送電信號，作為開關切換信號。光開關部在第1信息是“0”且第2信息是“0”的情況下，選擇第1單一波長信號，在第1信息是“1”且第2信息是“0”的情況下，選擇第2單一波長信號，在第1信息是“0”且第2信息是“1”的情況下，選擇第3單一波長信號，以及在第1信息是“1”且第2信息是“1”的情況下，選擇第4單一波長信號。光開關部還輸出所選擇的任意一個單一波長信號作為輸入光信號。
光調(diào)制器由輸入光信號生成將載波波長是第1～第4波長中的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號。延遲部對于光脈沖信號，對載波波長是第1～第4波長的光脈沖的各方施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號。
當實施上述第2發(fā)明的光調(diào)制電路時，優(yōu)選的是，延遲部具有光環(huán)行器和光纖布拉格光柵型延遲器。光環(huán)行器把光脈沖信號送到光纖布拉格光柵型延遲器，并輸出通過光纖布拉格光柵型延遲器得到的脈沖位置調(diào)制信號。光纖布拉格光柵型延遲器在光纖上，在該光纖中的光傳播方向上依次具有反射載波波長是第1波長的光脈沖的第1單位光纖布拉格光柵，反射載波波長是第2波長的光脈沖的第2單位光纖布拉格光柵，反射載波波長是第3波長的光脈沖的第3單位光纖布拉格光柵，以及反射載波波長是第4波長的光脈沖的第4單位光纖布拉格光柵。
當實施上述第2發(fā)明的光調(diào)制電路時，優(yōu)選的是，光開關部可以具有包含第1和第2副開關的第1級開關(稱為1級開關)，以及第2級開關(稱為2級開關)。
第1副開關分別輸入第1和第2單一波長信號作為第1和第2開關輸入信號，并輸入第1發(fā)送電信號作為開關切換信號。第1副開關在第1發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇第1單一波長信號作為開關輸出信號，以及在第1發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇第2單一波長信號作為開關輸出信號。第1副開關向2級開關輸出所選擇的開關輸出信號作為第1副開關信號。
第2副開關分別輸入第3和第4單一波長信號作為第1和第2開關輸入信號，并輸入第1發(fā)送電信號作為開關切換信號。第2副開關在第1發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇第3單一波長信號作為開關輸出信號，以及在第1發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇第4單一波長信號作為開關輸出信號。第2副開關向2級開關輸出所選擇的開關輸出信號作為第2副開關信號。
2級開關分別輸入第1和第2副開關信號作為第1和第2開關輸入信號，并輸入第2發(fā)送電信號作為開關切換信號。2級開關在第2發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇第1副開關信號作為開關輸出信號，以及在第2發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇第2副開關信號作為開關輸出信號。2級開關輸出所選擇的開關輸出信號作為輸入光信號。
為了達到上述目的，第3發(fā)明的光調(diào)制電路構成為具有第1～第2n(n是大于等于3的整數(shù))光源、光開關部、光調(diào)制器、以及延遲部。
第1～第2n光源分別生成作為載波波長互不相同的第1～第2n波長的連續(xù)光的第1～第2n單一波長信號。
光開關部與作為開關切換信號所輸入的分別具有“0”或“1”的信息的第1～第n發(fā)送電信號表示的n位信息一一對應地，選擇第1～第2n單一波長信號中的任意一方作為輸入光信號，輸出所選擇的輸入光信號。光調(diào)制器由輸入光信號生成將載波波長是第1～第2n波長中的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號。延遲部對載波波長是第1～第2n波長的光脈沖的各方施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號。
當實施上述第3發(fā)明的光調(diào)制電路時，優(yōu)選的是，延遲部具有光環(huán)行器和光纖布拉格光柵型延遲器。光環(huán)行器把光脈沖信號送到光纖布拉格光柵型延遲器，并輸出由光纖布拉格光柵型延遲器得到的脈沖位置調(diào)制信號。光纖布拉格光柵型延遲器在光纖上，在該光纖中的光傳播方向上依次具有分別反射載波波長是第1～第2n波長的光脈沖的第1～第2n單位光纖布拉格光柵。
當實施上述第3發(fā)明的光調(diào)制電路時，優(yōu)選的是，光開關部可以具有包含第1～第2n-1副開關的1級開關，包含第1～第2n-k(k是大于等于2且小于等于n-1的整數(shù))副開關的第k級開關(稱為k級開關)，以及第n級開關(稱為n級開關)。
1級開關內(nèi)所包含的第m(m是大于等于1且小于等于2n-1的整數(shù))副開關分別輸入第2m-1單一波長信號和第2m單一波長信號作為第1和第2開關輸入信號，并輸入第1發(fā)送電信號作為開關切換信號。1級開關內(nèi)所包含的第m副開關在第1發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇第2m-1單一波長信號作為開關輸出信號，以及在第1發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇第2m單一波長信號作為開關輸出信號，輸出所選擇的開關輸出信號作為1級信號內(nèi)所包含的第m副開關信號。
k級開關內(nèi)所包含的第p(p是大于等于1且小于等于2n-k的整數(shù))副開關分別輸入k-1信號內(nèi)所包含的第2p-1和第2p副開關信號作為第1和第2開關輸入信號，并輸入第k發(fā)送電信號作為開關切換信號。k級開關內(nèi)所包含的第p副開關在第k發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇k-1級信號內(nèi)所包含的第2p-1副開關信號作為開關輸出信號，以及在第k發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇k-1級信號內(nèi)所包含的第2p副開關信號作為開關輸出信號。k級開關內(nèi)所包含的第p副開關輸出所選擇的開關輸出信號作為k級信號內(nèi)所包含的第p副開關信號。
n級開關分別輸入n-1級信號內(nèi)所包含的第1和第2副開關信號作為第1和第2開關輸入信號，并輸入第n發(fā)送電信號作為開關切換信號。在第n發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇n-1級信號內(nèi)所包含的第1副開關信號作為開關輸出信號，以及在第n發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇n-1級信號內(nèi)所包含的第2副開關信號作為開關輸出信號，輸出所選擇的開關輸出信號作為輸入光信號。
當實施上述第1～第3發(fā)明時，光開關、1級開關內(nèi)所包含的第1～第2n-1副開關、2級開關、k級開關內(nèi)所包含的第1～第2n-k副開關以及n級開關可以分別構成為具有輸入第1開關輸入信號的第1 EA調(diào)制器、輸入第2開關輸入信號的第2 EA調(diào)制器、光耦合器、以及反轉電路。
第1 EA調(diào)制器輸入開關切換信號二分后的一方的第1切換信號。第1 EA調(diào)制器在開關切換信號具有的信息是“0”的情況下，輸出第1開關輸入信號，另一方面，在開關切換信號具有的信息是“1”的情況下，把第1開關輸入信號設為非輸出。
開關切換信號二分后的另一方的第2切換信號由反轉電路反轉后被輸入到第2 EA調(diào)制器。第2 EA調(diào)制器在開關切換信號具有的信息是“0”的情況下，把第2開關輸入信號設為非輸出，另一方面，在開關切換信號的狀態(tài)是“1”的情況下，輸出第2開關輸入信號。
光耦合器將第1 EA調(diào)制器和第2 EA調(diào)制器的輸出合波后作為開關輸出信號輸出。
當實施上述第1～第3發(fā)明時，光開關、1級開關內(nèi)所包含的第1～第2n-1副開關、2級開關、k級開關內(nèi)所包含的第1～第2n-k副開關以及n級開關可以分別構成為具有第1光耦合器、第2光耦合器以及光相位調(diào)制器。
第1光耦合器把所輸入的各個第1開關輸入信號和第2開關輸入信號分別二分成第1分支信號和第2分支信號，把第1分支信號經(jīng)過光相位調(diào)制器送往第2光耦合器，并把第2分支信號送往第2光耦合器。第2光耦合器將第1分支信號和第2分支信號合波后作為開關輸出信號輸出。
光相位調(diào)制器根據(jù)開關切換信號改變第1分支信號的相位。
為了達到上述目的，本發(fā)明的光調(diào)制方法具有以下過程。首先，針對載波波長是第1波長的連續(xù)光即第1單一波長信號、以及載波波長是與第1波長不同的第2波長的連續(xù)光即第2單一波長信號，根據(jù)具有“0”或“1”的2個信息的發(fā)送電信號，在信息是“1”的情況下，選擇第1單一波長信號作為輸入光信號，另一方面，在信息是“0”的情況下，選擇第2單一波長信號作為輸入光信號。然后，由所選擇的輸入光信號生成將載波波長是第1波長或第2波長的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號。然后，對于光脈沖信號，對載波波長是第1波長的光脈沖和載波波長是第2波長的光脈沖施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號。
并且，根據(jù)本發(fā)明的光調(diào)制方法的另一優(yōu)選實施方式，具有以下過程。首先，針對載波波長是相互不同的第1～第4波長的連續(xù)光即第1～第4單一波長信號，根據(jù)表示“0”或“1”的第1信息的第1發(fā)送電信號以及表示“0”或“1”的第2信息的第2發(fā)送電信號，在第1信息是“0”且第2信息是“0”的情況下，選擇第1單一波長信號作為輸入光信號，在第1信息是“1”且第2信息是“0”的情況下，選擇第2單一波長信號作為輸入光信號，在第1信息是“0”且第2信息是“1”的情況下，選擇第3單一波長信號作為輸入光信號，以及在第1信息是“1”且第2信息是“1”的情況下，選擇第4單一波長信號作為輸入光信號。然后，由所選擇的輸入光信號生成將載波波長是第1～第4波長中的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號。然后，針對光脈沖信號，對載波波長是第1～第4波長的光脈沖施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號。
并且，根據(jù)本發(fā)明的光調(diào)制方法的另一優(yōu)選實施方式，具有以下過程。首先，針對載波波長互不相同的第1～第2n(n是大于等于3的整數(shù))波長的連續(xù)光即第1～第2n單一波長信號，與分別表示0或1的信息的第1～第n發(fā)送電信號表示的n位信息一一對應地，選擇第1～第2n單一波長信號作為輸入光信號。然后，由所選擇的輸入光信號生成將載波波長是第1～第2n波長中的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號。然后，對載波波長是第1～第2n波長的光脈沖施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號。
根據(jù)本發(fā)明的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法，與發(fā)送電信號具有的信息對應地生成互不相同的2個以上波長按一定的時間間隔排列而成的光脈沖，針對各波長以不同的延遲時間使光脈沖延遲。其結果，可使用等于數(shù)據(jù)率的頻帶的電路來實現(xiàn)脈沖位置調(diào)制。
并且，當作為延遲器使用光纖布拉格光柵型延遲器時，只要在一根光纖上形成必要數(shù)量的反射不同的多個波長的單位光纖布拉格光柵即可，即使是多值的情況，電路結構也不復雜。
用于由波長不同的2個以上的連續(xù)光得到輸入光信號的光開關有使用2個EA調(diào)制器的光開關，也有使用具有2個光耦合器和1個光相位調(diào)制器而構成的干涉計的光開關。在使用2個EA調(diào)制器的情況下，為使EA調(diào)制器工作需要2個電信號，然而由于不利用光干涉，因而單一波長信號可以是隨機偏光。另一方面，在使用干涉計的情況下，由于利用光干涉，因而單一波長信號不是隨機偏光，需要提高相干性，然而用于使光相位調(diào)制器工作的電信號1個即可。


圖1是用于對第1實施方式的光調(diào)制電路進行說明的概略結構圖。
圖2是用于對第1實施方式的光調(diào)制電路的工作原理進行說明的時序圖。
圖3是用于對使用EA調(diào)制器的光開關進行說明的概略結構圖。
圖4是用于對使用馬赫-曾德爾干涉計的光開關進行說明的概略結構圖。
圖5是用于對使用FBG的延遲部進行說明的概略結構圖。
圖6是用于對第2實施方式的光調(diào)制電路進行說明的概略結構圖。
圖7是用于對第2實施方式的光調(diào)制電路的工作原理進行說明的時序圖。
圖8是用于對4×1的光開關部進行說明的概略結構圖。
圖9是用于對4值PPM用延遲部進行說明的概略結構圖。
圖10是用于對第3實施方式的光調(diào)制電路進行說明的概略結構圖。
圖11是用于對2n×1的光開關部進行說明的概略結構圖。
圖12是用于對多值PPM用延遲部進行說明的概略結構圖。
圖13是現(xiàn)有的調(diào)制電路的概略結構圖。
圖14是用于對現(xiàn)有例中的調(diào)制電路的工作原理進行說明的時序圖。
標號說明10、11、12光調(diào)制電路；15光源；30、31、32光開關；41第1 EA調(diào)制器；42光相位調(diào)制器；43第2 EA調(diào)制器；45光耦合器；46第1光耦合器；47反轉電路；48第2光耦合器；50光調(diào)制器；60、61、161延遲部；62光環(huán)行器；64、67、167FBG型延遲器；65、68、168光纖；66a、69a第1單位FBG；66b、69b第2單位FBG；69c第3單位FBG；69d第4單位FBG；70、170光開關部；131、1811級開關；131a第1副開關；131b第2副開關；132、1822級開關；169單位FBG；185k級開關；189n級開關。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明，然而結構要素的形狀、大小以及配置關系只不過在可理解本發(fā)明的程度上作了概略示出。另外，以下對本發(fā)明的實施方式進行說明，然而各結構要素的組成(材質(zhì))以及數(shù)值條件等只不過是優(yōu)選例。因此，本發(fā)明不限于以下實施方式。
(第1實施方式)參照圖1和圖2，對第1實施方式的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法進行說明。圖1是用于對第1實施方式的光調(diào)制電路進行說明的概略結構圖。圖2是用于對光調(diào)制電路的工作原理進行說明的時序圖。在圖2中，橫軸取時間來表示。并且，在縱軸作為各信號的大小，對于電信號取電壓來表示，另一方面，對于光信號取光強來表示。在圖2中，時間軸上的基準位置按照等于數(shù)據(jù)周期Tbit的時間間隔，由0、Tbit、2Tbit、3Tbit、4Tbit、5Tbit以及6Tbit表示。
光調(diào)制電路10構成為具有第1光源15-1、第2光源15-2、光開關30、光調(diào)制器50以及延遲部60。
第1光源15-1和第2光源15-2由例如分布反饋型(DFBDistributed Feedback)半導體激光器、法布里-珀羅(FPFabry-Perot)型半導體激光器等的任意適合的以往公知的半導體激光器構成。第1光源15-1生成載波波長是第1波長λ1的連續(xù)光作為第1單一波長信號(圖1中，由箭頭S101-1表示。)(圖2(A))。第2光源15-2生成載波波長是與第1波長λ1不同的第2波長λ2的連續(xù)光作為第2單一波長信號(圖1中，由箭頭S101-2表示。)(圖2(B))。
光開關30具有第1光輸入端口34和第2光輸入端口36作為2個光輸入端口，還具有電輸入端口37和光輸出端口38。光開關30根據(jù)輸入到電輸入端口37的電信號，從光輸出端口38輸出從第1光輸入端口34和第2光輸入端口36中的任意一方輸入的光信號。
從第1光輸入端口34向光開關30輸入由第1光源15-1生成的第1單一波長信號S101-1作為第1開關輸入信號。并且，從第2光輸入端口36向光開關30輸入由第2光源15-2生成的第2單一波長信號S101-2作為第2開關輸入信號。
作為開關切換信號向電輸入端口37輸入具有發(fā)送信息的發(fā)送電信號(圖1中，由箭頭S111表示。)。發(fā)送電信號S111是數(shù)據(jù)周期為Tbit的NRZ格式的電信號。發(fā)送電信號S111作為“0”或“1”的數(shù)字信息具有應發(fā)送的信息，與“0”或“1”的信息對應地分別取低(L)電平或高(H)電平的狀態(tài)(圖2(C))。
在發(fā)送電信號S111表示“0”信息的情況下，即L電平的情況下，光開關30選擇從第1光輸入端口34所輸入的光信號，這里是第1單一波長信號S101-1，作為開關輸出信號。另一方面，在發(fā)送電信號S111表示“1”狀態(tài)的情況下，即H電平的情況下，光開關30選擇從第2光輸入端口36所輸入的光信號，這里是第2單一波長信號S101-2，作為開關輸出信號。光開關30輸出該選擇的開關輸出信號作為輸入光信號(圖1中，由箭頭S115表示。)。當發(fā)送電信號S111是L電平時，輸入光信號S115的載波波長為λ1，當發(fā)送電信號S111是H電平時，載波波長為λ2。輸入光信號S115是連續(xù)光，并且是對每個數(shù)據(jù)周期Tbit切換波長即頻率的FSK(Frequency Shift Keying頻移鍵控)信號(圖2(D))。
光調(diào)制器50具有光輸入端口、電輸入端口以及光輸出端口各一個。輸入光信號S115輸入到光輸入端口，與發(fā)送電信號S111同步的、具有與發(fā)送電信號的數(shù)據(jù)率相等的頻率f(＝1/Tbit)的時鐘信號(圖中，由箭頭S121表示。)輸入到電輸入端口(圖2(E))。光調(diào)制器50對輸入光信號S115進行強度調(diào)制，得到具有與時鐘信號S121相同頻率的光脈沖序列，即，由光脈沖按照與時鐘信號S121的周期相同的時間間隔排列而成的光脈沖序列。該光脈沖序列的每個光脈沖的載波波長為λ1和λ2中的任意一方。光調(diào)制器50從光輸出端口輸出該光脈沖序列作為光脈沖信號(圖中，由S125表示。)。
作為光調(diào)制器50，可使用例如電場吸收型光強調(diào)制器(EA調(diào)制器)。EA調(diào)制器利用與對電輸入端口施加的電壓相對應的吸收量變化，從而作為強度調(diào)制器進行工作。由于所施加的電壓和光吸收量之間的關系是非線性的，因而可由連續(xù)光生成光脈沖序列(例如，參照S.Kutsuzawa et al.，“10Gb/s×2ch signal unrepeated transmission over 100km of data rateenhanced time-spread/wavelength-hopping OCDM using 2.5Gb/s-FBGen/decoder”，IEEE Photon.Technol.Lett.，vol.15，No.2，pp.317-319，2003)。例如，作為時鐘信號向EA調(diào)制器施加10GHz的正弦波電壓，可產(chǎn)生14ps的脈寬(半值寬)w，即正弦波周期T(＝100ps＝1/10GHz)的14％的脈寬的光脈沖序列。
延遲部60具有輸入端口和輸出端口各一個。延遲部60針對從輸入端口所輸入的光脈沖信號S125，對其載波波長是λ1的光脈沖和載波波長是λ2的光脈沖施加不同延遲時間的延遲。設延遲部60的延遲時間之差為Δt。其結果，延遲部60得到對光脈沖信號S125進行脈沖位置調(diào)制后的脈沖位置調(diào)制(PPM)信號(圖中，由箭頭S131表示。)，從輸出端口輸出該PPM信號S131(圖2(G))。
參照圖3，作為光開關的優(yōu)選實施方式，對使用EA調(diào)制器的光開關進行說明。圖3是用于對使用EA調(diào)制器的光開關進行說明的概略結構圖。
使用EA調(diào)制器的光開關31構成為具有第1 EA調(diào)制器41、第2 EA調(diào)制器43、光耦合器45、以及反轉電路47。
第1單一波長信號S101-1作為第1開關輸入信號(圖中，由箭頭S201表示。)從第1光輸入端口34輸入到第1 EA調(diào)制器41。第2單一波長信號S101-2作為第2開關輸入信號(圖中，由箭頭S203表示。)從第2光輸入端口36輸入到第2 EA調(diào)制器43。
從電輸入端口37作為開關切換信號(圖中，由箭頭S211表示。)輸入的發(fā)送電信號S111被二分。二分后的之一的第1切換信號(圖中，由箭頭S212-1表示。)送到第1 EA調(diào)制器41，另一方的第2切換信號(圖中，由箭頭S212-2表示。)經(jīng)過反轉電路47送到第2 EA調(diào)制器43。
向第1 EA調(diào)制器41輸入第1切換信號S212-1。第1 EA調(diào)制器41和第2 EA調(diào)制器43根據(jù)開關切換信號S211的電壓值，分別使第1開關輸入信號S201和第2開關輸入信號S203通過或遮斷。
第1 EA調(diào)制器41在發(fā)送電信號S111的信息是“0”，即，開關切換信號S211是L電平的情況下，使第1開關輸入信號S201通過而輸出。另一方面，在發(fā)送電信號S111的信息是“1”，即，開關切換信號S211是H電平的情況下，第1 EA調(diào)制器41遮斷第1開關輸入信號S201而成為非輸出。
第2分支信號S212-2由反轉電路47反轉后，輸入到第2 EA調(diào)制器43。因此，在發(fā)送電信號S111的信息是“0”，即，開關切換信號S211是L電平的情況下，輸入到第2 EA調(diào)制器43的第2切換信號S212-2為高電平，第2 EA調(diào)制器43遮斷第2開關輸入信號S203而成為非輸出。另一方面，在發(fā)送電信號S111的信息是“1”，即，開關切換信號S211是H電平的情況下，輸入到第2 EA調(diào)制器43的第2切換信號S212-2為L電平，第2 EA調(diào)制器43使第2開關輸入信號S203通過而輸出。
光耦合器45對從第1 EA調(diào)制器41和第2 EA調(diào)制器43輸出的信號進行合波，從光輸出端口38輸出，作為開關輸出信號(圖中，由箭頭S215表示。)。此時，光耦合器45從與輸出開關輸出信號的端口不同的另一端口輸出與開關輸出信號S215相同狀態(tài)的另一信號，然而該信號在從光耦合器45輸出的位置被終結，而不從光開關31輸出。
分別輸入到第1 EA調(diào)制器41和第2 EA調(diào)制器43的第1切換信號S212-1和第2切換信號S212-2不經(jīng)過反轉電路47而輸入到第1 EA調(diào)制器41，經(jīng)過反轉電路47輸入到第2 EA調(diào)制器43，因而極性相反。因此，當?shù)? EA調(diào)制器41處于通過狀態(tài)時，第2 EA調(diào)制器43處于遮斷狀態(tài)，另一方面，當?shù)? EA調(diào)制器41處于遮斷狀態(tài)時，第2 EA調(diào)制器43處于通過狀態(tài)。其結果，光耦合器45的輸出信號成為包含第1開關輸入信號S201的載波波長λ1和第2開關輸入信號S203的載波波長λ2中的僅任意一方作為載波的連續(xù)光，即FSK信號。
參照圖4，對作為光開關的另一優(yōu)選實施方式的使用干涉計的光開關進行說明。圖4是用于對使用馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder)干涉計的光開關進行說明的概略結構圖。
光開關32構成為具有第1光耦合器46、第2光耦合器48以及光相位調(diào)制器42。第1光耦合器46和第2光耦合器48可使用任意適合的以往公知的光耦合器。作為光相位調(diào)制器42，可使用例如任意適合的鈮酸鋰(LNLithium Niobate)光調(diào)制器。
第1光耦合器46具有第1輸入端口46a和第2輸入端口46b的2個輸入端口、以及第1輸出端口46c和第2輸出端口46d的2個輸出端口。
輸入到光開關32的第1光輸入端口34的第1開關輸入信號S201(S101-1)經(jīng)過第1輸入端口46a輸入到第1光耦合器46。第1光耦合器46將第1開關輸入信號S201進行二分，從第1輸出端口46c輸出其一，從第2輸出端口46d輸出另一方。這里，從第1輸入端口46a輸入而穿過第1光耦合器46的光，即從第2輸出端口46d輸出的光與另一光，即從第1輸出端口46c輸出的光相比，相位延遲π/2。
同樣，輸入到光開關32的第2光輸入端口36的第2開關輸入信號S203(S101-2)經(jīng)過第2輸入端口46b輸入到第1光耦合器46。第1光耦合器46將第2開關輸入信號S203進行二分，從第1輸出端口46c輸出其一，從第2輸出端口46d輸出另一方。從第2輸入端口46b輸入而穿過第2光耦合器46的光，即從第1輸出端口46c輸出的光與另一光，即從第2輸出端口46d輸出的光相比，相位延遲π/2。
在以下說明中，把從第1輸入端口46a或第2輸入端口46b輸入而從第1輸出端口46c輸出的光稱為第1分支信號(圖中，由箭頭S213表示。)，此外，把從第1輸入端口46a或第2輸入端口46b輸入而從第2輸出端口46d輸出的光稱為第2分支信號(圖中，由箭頭S214表示。)。
第1分支信號S213經(jīng)過光相位調(diào)制器42送到第2光耦合器48，并且，第2分支信號S214不經(jīng)過光相位調(diào)制器42而送到第2光耦合器48。
向光相位調(diào)制器42輸入作為開關切換信號S211而輸入的發(fā)送電信號S111。光相位調(diào)制器42根據(jù)開關切換信號S211的電壓值，改變所輸入的第1分支信號S213的相位而輸出。光相位調(diào)制器42例如在開關切換信號S211是L電平的情況下，使第1分支信號S213變化相位θ0后輸出，另一方面，在開關切換信號S211是H電平的情況下，使第1分支信號S213變化相位θ1后輸出。
第2光耦合器48具有第1輸入端口48a和第2輸入端口48b的2個輸入端口、以及第1輸出端口48c和第2輸出端口48d的2個輸出端口。
第1分支信號S213經(jīng)過第1輸入端口48a輸入到第2光耦合器48。第2光耦合器48將第1分支信號S213進行二分，從第1輸出端口48c輸出其一，從第2輸出端口48d輸出另一方。
同樣，第2分支信號S214經(jīng)過第2輸入端口48b輸入到第2光耦合器48。第2光耦合器48將第2分支信號S214進行二分，從第1輸出端口48c輸出其一，從第2輸出端口48d輸出另一方。這里，從第2輸入端口48b輸入并穿過第2光耦合器48的光，即從第1輸出端口46c輸出的光與另一光，即從第2輸出端口46d輸出的光相比，相位延遲π/2。
作為開關輸出信號S215，從光開關32輸出從第2光耦合器48的第1輸出端口48c輸出的信號。另外，從第2輸出端口48d輸出的信號在從第2光耦合器48輸出的位置被終結，而不從光開關32輸出。
在從第1輸出端口46c輸出的情況下和從第2輸出端口46d輸出的情況下，輸入到第1光耦合器46的第1開關輸入信號S201從第2光耦合器48的第1輸出端口48c輸出時的相位不同。
從第1光耦合器46的第1輸入端口46a輸入且從第1輸出端口46c輸出的第1分支信號S213在第1光耦合器46中的相位變化是0。該第1分支信號S213根據(jù)開關切換信號S211的電平受到光相位調(diào)制器42的θi(i＝1、2)的相位調(diào)制，而輸入到第2光耦合器48的第1輸入端口48a。從第2光耦合器48的第1輸入端口48a輸入且從第1輸出端口48c作為開關輸出信號S215輸出的信號在第2光耦合器48中的相位變化是0。因此，在第1開關輸入信號S201從第1光耦合器46的第1輸出端口輸出的情況下，在光開關32中的相位變化為θi。
從第1光耦合器46的第1輸入端口46a輸入且從第2輸出端口46d輸出的第2分支信號S214在第1光耦合器46中的相位變化是π/2。該第2分支信號S214輸入到第2光耦合器48的第2輸入端口48b。從第2光耦合器48的第2輸入端口48b輸入且從第1輸出端口48c作為開關輸出信號S215而輸出的信號在第2光耦合器48中的相位變化是π/2。因此，在第1開關輸入信號S201從第1光耦合器46的第1輸出端口46b輸出的情況下，在光開關32中的相位變化為π(＝π/2+π/2)。
在該情況下，在第1開關輸入信號S201通過光相位調(diào)制器42的情況下和不通過光相位調(diào)制器42的情況下，相位差為θi-π(或π-θi)。
從第1光耦合器46的第1輸入端口46b輸入且從第1輸出端口46c輸出的第1分支信號S213在第1光耦合器46中的相位變化是π/2。該第1分支信號S213根據(jù)開關切換信號S211的電平在光相位調(diào)制器42中受到θi(i＝1、2)的相位調(diào)制，并被輸入到第2光耦合器48的第1輸入端口48a。從第2光耦合器48的第1輸入端口48a輸入且從第1輸出端口48c作為開關輸出信號S215輸出的信號在第2光耦合器48中的相位變化是0。因此，在第2開關輸入信號S203從第1光耦合器46的第1輸出端口46c輸出的情況下，在光開關32中的相位變化為θi+π/2。
從第1光耦合器46的第2輸入端口46b輸入且從第2輸出端口46d輸出的第2分支信號S214在第1光耦合器46中的相位變化是0。該第2分支信號S214被輸入到第2光耦合器48的第2輸入端口48b。從第2光耦合器48的第2輸入端口48b輸入且從第1輸出端口48c作為開關輸出信號S215輸出的信號在第2光耦合器48中的相位變化是π/2。因此，在第2開關輸入信號S203從第1光耦合器46的第2輸出端口46d輸出的情況下，在光開關32中的相位變化為π/2。
這樣，第2開關輸入信號S203在通過光相位調(diào)制器42的情況下和不通過光相位調(diào)制器42的情況下的相位差為θi(＝(θi+π/2)-π/2)。因此，如果把光相位調(diào)制器42設計成滿足θ0＝π且θ1＝0，則當發(fā)送電信號S211具有“0”的信息時，即，當開關切換信號S211是L電平時，從第1光輸入端口34所輸入的第1開關輸入信號S201由于在2個路徑中的相位差是0(＝θ0-π)，因而作為開關輸出信號S215被輸出。此時，從第2光輸入端口36輸入的第2開關輸入信號S203在2個路徑中的相位差為π(＝θ0)，不能作為開關輸出信號S215被輸出。同樣，當發(fā)送電信號S111具有“1”的信息時，即，當開關切換信號S211是H電平時，第1開關輸入信號S201由于其相位差是π(＝π-θ1)而不被輸出，第2開關輸入信號S203由于其相位差是0(＝θ1)而作為開關輸出信號S215被輸出。
參照圖5，作為延遲部的優(yōu)選實施方式對使用光纖布拉格光柵(FBGFiber Bragg Grating)的延遲部進行說明。圖5是用于對使用FBG的延遲部進行說明的概略結構圖。
延遲部60具有光環(huán)行器62和光纖布拉格光柵(FBG)型延遲器64。光環(huán)行器62把從輸入端口輸入的光脈沖信號S 125送到FBG型延遲器64，并如后所述，從輸出端口輸出由FBG型延遲器64得到的脈沖位置調(diào)制信號S131。
FBG型延遲器64是利用布拉格反射的延遲器，設衍射光柵的周期為Λ，設光纖的折射率為n時，對滿足λ＝2×n×Λ的波長λ的光進行強反射，使除此以外的波長的光透過。因此，可根據(jù)形成衍射光柵的位置距FBG的端的距離和載波波長，對光脈沖施加預定的延遲量。作為FBG型延遲器64，通過在光纖65上設置多個分別不同的周期Λ的衍射光柵作為單位FBG，可對載波波長不同的光脈沖施加不同的延遲量。FBG型延遲器64在光纖65上，在該光纖65中的光傳播方向上依次具有第1單位FBG66a和第2單位FBG 66b。這里，把第1單位FBG 66a形成為使其衍射光柵的周期Λ1滿足λ1＝2×n×Λ1，并把第2單位FBG 66b形成為使其衍射光柵的周期Λ2滿足λ2＝2×n×Λ2。并且，把第2單位FBG 66b配置在來自光環(huán)行器62的光脈沖信號S125的輸入端附近的位置，并把第1單位FBG 66a配置在遠離輸入端的位置。
如圖中箭頭S125a所示，第1單位FBG 66a反射載波波長是第1波長λ1的光。并且，如圖中箭頭S125b所示，第2單位FBG 66b反射載波波長是第2波長λ2的光。由于第1單位FBG 66a和第2單位FBG 66b在光纖65中的光傳播方向上的位置差而使被第1單位FBG 66a和第2單位FBG 66b各自反射的光脈沖產(chǎn)生不同的延遲時間即時間差Δt。其結果，當根據(jù)載波波長是λ2的光脈沖在時間軸上的位置，按照等于時鐘周期的間隔來決定時間軸上的基準時，載波波長是λ1的光脈沖比基準延遲Δt。這樣，可由光脈沖信號得到作為光信號的PPM信號。
根據(jù)第1實施方式的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法，生成與發(fā)送信息對應的載波波長互不相同的2個以上波長的光脈沖，針對各波長以不同的延遲時間使光脈沖延遲。其結果，可使用等于數(shù)據(jù)率的頻帶的電路來實現(xiàn)PPM。
此外，當在延遲部中使用FBG型延遲器時，只要在一根光纖上形成2個反射不同波長的單位FBG即可，從而可使用簡單的電路結構來實現(xiàn)。
用于由波長不同的2個以上的連續(xù)光得到輸入光信號的光開關，有使用2個EA調(diào)制器的光開關，以及使用馬赫-曾德爾干涉計的光開關。在使用2個EA調(diào)制器的情況下，為使EA調(diào)制器工作而需要2個電信號，然而由于不利用光干涉，因而單一波長信號是隨機偏光即可。
另一方面，在使用馬赫-曾德爾干涉計的情況下，由于利用光干涉，因而作為單一波長信號不是隨機偏光，需要提高相干性，然而用于使光相位調(diào)制器工作的電信號1個即可。另外，作為相干性高的光源，可使用DFB激光器。
(第2實施方式)參照圖6和圖7，對第2實施方式的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法進行說明。圖6是用于對第2實施方式的光調(diào)制電路進行說明的概略結構圖。圖7是用于對光調(diào)制電路的工作原理進行說明的時序圖。在圖7中，橫軸表示時間。并且，縱軸表示各信號的大小，對于電信號，取電壓來表示，另一方面，對于光信號，取光強來表示。
第2實施方式的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法是在1個數(shù)據(jù)周期T2bits內(nèi)發(fā)送2比特的信息的情況下所使用的調(diào)制方法，進行4(＝22)值的脈沖位置調(diào)制。
光調(diào)制電路11構成為具有第1～第4光源15-1～4、光開關部70、光調(diào)制器50以及延遲部61。由于光調(diào)制器50可采用與在第1實施方式所說明的結構相同的結構，因而這里省略說明。
第1～第4光源15-1～4由例如任意適當?shù)囊酝陌雽w激光器構成，生成載波波長互不相同的第1波長λ1、第2波長λ2、第3波長λ3以及第4波長λ4的連續(xù)光。第1光源15-1生成載波波長是λ1的連續(xù)光作為第1單一波長信號S101-1(圖7(A))。第2光源15-2生成載波波長是λ2的連續(xù)光作為第2單一波長信號S101-2(圖7(B))。第3光源15-3生成載波波長是λ3的連續(xù)光作為第3單一波長信號S101-3(圖7(C))。第4光源15-4生成載波波長是λ4的連續(xù)光作為第4單一波長信號S101-4(圖7(D))。
光開關部70具有第1～第4光輸入端口71-1～4作為4個光輸入端口，具有第1電輸入端口75-1和第2電輸入端口75-2作為2個電輸入端口，以及具有光輸出端口79。光開關部70根據(jù)輸入到第1電輸入端口75-1和第2電輸入端口75-2的電信號，從光輸出端口79輸出從第1～第4光輸入端口71-1～4中的任意一方所輸入的光信號。
從第1光輸入端口71-1作為第1開關輸入信號向光開關部70輸入由第1光源15-1所生成的第1單一波長信號S101-1。從第2光輸入端口71-2作為第2開關輸入信號向光開關部70輸入由第2光源15-2所生成的第2單一波長信號S101-2。從第3光輸入端口71-3作為第3開關輸入信號向光開關部70輸入由第3光源15-3所生成的第3單一波長信號S101-3。從第4光輸入端口71-4作為第4開關輸入信號向光開關部70輸入由第4光源15-4所生成的第4單一波長信號S101-4。
作為開關切換信號，向第1電輸入端口75-1和第2電輸入端口75-2輸入分別具有“0”或“1”的發(fā)送信息的第1發(fā)送電信號(圖中，由箭頭S112-1表示。)和第2發(fā)送電信號(圖中，由箭頭S112-2表示。)。第1發(fā)送電信號S112-1和第2發(fā)送電信號S112-2是數(shù)據(jù)周期為T2bits的NRZ格式的電信號。第1發(fā)送電信號S112-1和第2發(fā)送電信號S112-2與要發(fā)送的2位數(shù)字信息“00”、“01”、“10”或“11”對應地分別處于L電平和H電平的狀態(tài)。
第1發(fā)送電信號S112-1表示低位(有時也稱為第1位)的信息，在第1發(fā)送電信號S112-1是L電平的情況下，第1位是“0”，另一方面，在第1發(fā)送電信號S112-1是H電平的情況下，第1位是“1”。第2發(fā)送電信號S112-2表示高位(有時也稱為第2位)的信息，在第2發(fā)送電信號S112-2是L電平的情況下，第2位是“0”，另一方面，在第2發(fā)送電信號S112-2是H電平的情況下，第2位是“1”。在該情況下，當要發(fā)送的2位數(shù)字信息是“00”時，第1發(fā)送電信號S112-1和第2發(fā)送電信號S112-2全都是L電平，當是“01”時，第1發(fā)送電信號S112-1是H電平且第2發(fā)送電信號S112-2是L電平，當是“10”時，第1發(fā)送電信號S112-1是L電平且第2發(fā)送電信號S112-2是H電平，而且當是“11”時，第1發(fā)送電信號S112-1和第2發(fā)送電信號S112-2全都是H電平。圖7的時序圖示出針對T2bits的各個位周期，數(shù)字信息按照“00”、“01”、“10”、“11”的順序變化的狀態(tài)(圖7(E)和圖7(F))。
光開關部70在數(shù)字信息是“00”的情況下，選擇從第1輸入端口輸入的光信號，這里是第1單一波長信號S101-1，作為開關輸出信號，在數(shù)字信息是“01”的情況下，選擇從第2輸入端口輸入的光信號，這里是第2單一波長信號S101-2，作為開關輸出信號，在數(shù)字信息是“10”的情況下，選擇從第3輸入端口輸入的光信號，這里是第3單一波長信號S101-3，作為開關輸出信號，以及在數(shù)字信息是“11”的情況下，選擇從第4輸入端口輸入的光信號，這里是第4單一波長信號S101-4，作為開關輸出信號。光開關部70輸出通過該選擇得到的開關輸出信號作為輸入光信號S116。
輸入光信號S116當數(shù)字信息是“00”時，載波波長為λ1，當數(shù)字信息是“01”時，載波波長為λ2，當數(shù)字信息是“10”時，載波波長為λ3，以及當數(shù)字信息是“11”時，載波波長為λ4。輸入光信號S116是連續(xù)光，并且是針對各數(shù)據(jù)周期T2bits切換波長即頻率的FSK信號(圖7(G))。
參照圖8，對從4個輸入中選擇1個來輸出的光開關部進行說明。圖8是用于對4×1的光開關部進行說明的概略結構圖。
光開關部70具有包含第1和第2副開關131a和131b的第1級開關(稱為1級開關)131、以及第2級開關(稱為2級開關)132。
作為開關切換信號，向第1副開關131a輸入作為第1和第2開關輸入信號而分別輸入的第1單一波長信號S101-1和第2單一波長信號S101-2。第1副開關131a在第1發(fā)送電信號S112-1是L電平的情況下，選擇第1單一波長信號S101-1作為開關輸出信號，以及在第1發(fā)送電信號S112-1是H電平的情況下，選擇第2單一波長信號S101-2作為開關輸出信號，輸出所選擇的開關輸出信號作為第1副開關信號(圖中，由箭頭S301-1表示。)。
作為開關切換信號，向第2副開關131b輸入作為第1和第2開關輸入信號而分別輸入的第3單一波長信號S101-3和第4單一波長信號S101-4。第2副開關131b在第1發(fā)送電信號S112-1是L電平的情況下，選擇第3單一波長信號S101-3作為開關輸出信號，以及在第1發(fā)送電信號S112-1是H電平的情況下，選擇第4單一波長信號S101-4作為開關輸出信號，輸出所選擇的開關輸出信號作為第2副開關信號(圖中，由箭頭S301-2表示。)。
作為開關切換信號，向2級開關132輸入作為第1和第2開關輸入信號而分別輸入的第1副開關信號S301-1和第2副開關信號S301-2，在第2發(fā)送電信號S112-2是L電平的情況下，選擇第1副開關信號S301-1作為開關輸出信號，并且在第2發(fā)送電信號S112-2是H電平的情況下，選擇第2副開關信號S301-2作為開關輸出信號，輸出所選擇的開關輸出信號作為輸入光信號116。
第1副開關131a、第2副開關131b以及2級開關132分別可采用參照圖3所說明的使用EA調(diào)制器的光開關和參照圖4所說明的使用干涉計的光開關中的任意一方。這里，省略第副開關131a、第2副開關131b以及2級開關132的詳細說明。
光調(diào)制器50對輸入光信號S116進行強度調(diào)制，得到具有與時鐘信號S121相同頻率的光脈沖序列。光調(diào)制器50輸出該光脈沖序列作為光脈沖信號(圖中，由S126表示。)(圖7(H))。
延遲部61具有輸入端口和輸出端口各一個。延遲部61針對從輸入端口所輸入的光脈沖信號S126，對其載波波長是λ1、λ2、λ3以及λ4的各光脈沖施加相對時間差的延遲。其結果，延遲部61得到對光脈沖信號S126進行脈沖位置調(diào)制后的脈沖位置調(diào)制信號(圖中，由箭頭S132表示。)，從輸出端口輸出該脈沖位置調(diào)制信號S132(圖7(I))。
參照圖9，對作為延遲部的優(yōu)選實施方式的使用FBG的延遲部進行說明。圖9是用于對使用FBG的延遲部(4值PPM用的延遲部)進行說明的概略結構圖。
延遲部61具有光環(huán)行器62和FBG型延遲器67。光環(huán)行器62把從輸入端口所輸入的光脈沖信號S126送到FBG型延遲器67，并如后所述，從輸出端口輸出由FBG型延遲器67得到的脈沖位置調(diào)制信號S132。
作為FBG型延遲器67，通過在光纖68上設置多個分別不同的周期Λ的衍射光柵，可對不同波長的光施加不同的延遲量。FBG型延遲器67在光纖68上，在該光纖68中的光傳播方向上依次具有第1單位FBG 69a、第2單位FBG 69b、第3單位FBG 69c以及第4單位FBG 69d。這里，把第1單位FBG 69a形成為使其衍射光柵的周期Λ1滿足λ1＝2×n×Λ1，把第2單位FBG 69b形成為使其衍射光柵的周期Λ2滿足λ2＝2×n×Λ2，把第3單位FBG 69c形成為使其衍射光柵的周期Λ3滿足λ3＝2×n×Λ3，以及把第4單位FBG 69d形成為使其衍射光柵的周期Λ4滿足λ4＝2×n×Λ4。并且，把第1單位FBG 69a配置在來自光環(huán)行器62的光脈沖信號S126的輸入端附近的位置，并把第4單位FBG 69d配置在遠離輸入端的位置。
如圖中箭頭S126a所示，第1單位FBG 69a反射載波波長是λ1的光脈沖，如圖中箭頭S126b所示，第2單位FBG 69b反射載波波長是λ2的光脈沖，如圖中箭頭S126c所示，第3單位FBG 69c反射載波波長是λ3的光脈沖，如圖中箭頭S126d所示，第4單位FBG 69d反射載波波長是λ4的光脈沖。由于第1單位FBG 69a和第2單位FBG 69b在光纖68中的光傳播方向上的位置差，在第1單位FBG 69a和第2單位FBG 69b分別反射的光脈沖中產(chǎn)生時間差t2。由于第1單位FBG 69a和第3單位FBG69c在光纖68中的光傳播方向上的位置差，在第1單位FBG 69a和第3單位FBG 69c分別反射的光脈沖中產(chǎn)生時間差t3。并且，由于第1單位FBG 69a和第4單位FBG 69d在光纖68中的光傳播方向上的位置差，在第1單位FBG 69a和第4單位FBG 69d分別反射的光脈沖中產(chǎn)生時間差t4。其結果，當根據(jù)載波波長是λ1的光脈沖在時間軸上的位置，按照等于時鐘周期的間隔決定基準時，載波波長是第2波長λ2的光脈沖比基準延遲t2，載波波長是第3波長λ3的光脈沖比基準延遲t3，載波波長是第4波長λ4的光脈沖比基準延遲t4。這樣，可由光脈沖信號得到作為光信號的PPM信號(圖7(I))。
另外，脈寬w以及延遲時間t2、t3和t4需要滿足以下各關系式w≤t2t2+w＜t3t3+w＜t4t4+w＜T2bits。
根據(jù)第2實施方式的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法，可得到與第1實施方式的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法相同的效果，并且對于在1數(shù)據(jù)周期間2比特的信息，可以使用與對應于該數(shù)據(jù)周期的數(shù)據(jù)率相等的頻帶的電路來實現(xiàn)PPM。
(第3實施方式)參照圖10，對第3實施方式的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法進行說明。圖10是用于對第3實施方式的光調(diào)制電路進行說明的概略結構圖。
第3實施方式的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法是在1個數(shù)據(jù)周期Tnbits內(nèi)發(fā)送n比特的信息的情況下所使用的調(diào)制方法，進行2n值的脈沖位置調(diào)制。
光調(diào)制電路12構成為具有第1～第2n光源15-1～2n、光開關部170、光調(diào)制器50以及延遲部161。另外，由于光調(diào)制器50可采用與在第1實施方式所說明的結構相同的結構，因而這里省略說明。
第1～第2n光源15-1～2n由例如任意適當?shù)囊酝陌雽w激光器構成，分別生成互不相同的第1～第2n波長λ1～2n的連續(xù)光作為第1～第2n輸入光信號S101-1～2n。
光開關部170具有第1～第2n光輸入端口171-1～2n作為2n個光輸入端口，具有第1～第n電輸入端口175-1～n作為n個電輸入端口，以及具有光輸出端口179。光開關部170根據(jù)輸入到第1～第n電輸入端口175-1～n的發(fā)送電信號，從光輸出端口179輸出從第1～第2n光輸入端口171-1～2n中的任意一方輸入的光信號。
由第1～第2n光源15-1～2n所生成的第1～第2n單一波長信號S101-1～2n分別從第1～第2n光輸入端口171-1～2n輸入到光開關部170。
分別具有“0”或“1”的信息的第1～第n發(fā)送電信號(圖中，由箭頭S113-1～n表示。)作為開關切換信號被輸入到第1～第n電輸入端口175-1～n。第1～第n發(fā)送電信號S113-1～n是數(shù)據(jù)周期為Tnbits的NRZ格式的電信號。第1～第n發(fā)送電信號S113-1～n與要發(fā)送的n位數(shù)字信息對應地分別處于L電平和H電平的狀態(tài)。
第1發(fā)送電信號S113-1表示第1位的信息，在第1發(fā)送電信號S113-1是L電平的情況下，第1位是“0”，另一方面，在第1發(fā)送電信號S113-1是H電平的情況下，第1位是“1”。第2發(fā)送電信號S113-2表示第2位的信息，在第2發(fā)送電信號S113-2是L電平的情況下，第2位是“0”，另一方面，在第2發(fā)送電信號S113-2是H電平的情況下，第2位是“1”。同樣，第k(k是大于等于2且小于等于n-1的整數(shù))發(fā)送電信號S113-k表示第k位的信息，在第k發(fā)送電信號S113-k是L電平的情況下，第k位是“0”，另一方面，在第k發(fā)送電信號S113-k是H電平的情況下，第k位是“1”。
并且，第n發(fā)送電信號S113-n表示第n位的信息，在第n發(fā)送電信號S113-n是L電平的情況下，第n位是“0”，另一方面，在第n發(fā)送電信號S113-n是H電平的情況下，第n位是“1”。
參照圖11，對從2n個輸入中選擇一個來輸出的光開關部進行說明。圖11是用于對2n×1的光開關部進行說明的概略結構圖。
光開關部170具有包含第1～第2n-1副開關181-1～2n-1的1級開關181，包含第1～第2n-k副開關(k是大于等于2且小于等于n-1的整數(shù))185-1～2n-k的第k級開關(稱為k級開關)185，以及第n級開關(稱為n級開關)189。
對于分別作為第1和第2開關輸入信號輸入的第1單一波長信號S101-1和第2單一波長信號S101-2，當作為開關切換信號所輸入的第1發(fā)送電信號S113-1是L電平的情況下，1級開關181內(nèi)所包含的第1副開關181-1選擇第1單一波長信號S101-1作為開關輸出信號，以及在第1發(fā)送電信號S113-1是H電平的情況下，選擇第2單一波長信號S101-2作為開關輸出信號，輸出該開關輸出信號作為第1級信號(稱為1級信號)即第1副開關信號S301-1。同樣，對于分別作為第1和第2開關輸入信號輸入的第2m-1單一波長信號S101-(2m-1)和第2m單一波長信號S101-2m，當作為開關切換信號輸入的第1發(fā)送電信號S113-1是L電平的情況下，1級開關181內(nèi)所包含的第m(m是大于等于1且小于等于2n-1的整數(shù))副開關選擇第2m-1單一波長信號S101-(2m-1)作為開關輸出信號，以及在第1發(fā)送電信號S113-1是H電平的情況下，選擇第2m單一波長信號S101-2m作為開關輸出信號，輸出該開關輸出信號作為第m副開關信號S301-m。
對于分別作為第1和第2開關輸入信號輸入的第k-1級信號(稱為k-1級信號)內(nèi)所包含的第2p-1副開關信號S304-(2p-1)和第2p副開關信號S304-2p，當作為開關切換信號輸入的第k發(fā)送電信號S113-k是L電平的情況下，k級開關185內(nèi)所包含的第p(p是大于等于1且小于等于2n-k的整數(shù))副開關185-p選擇第2p-1副開關信號S304-(2p-1)作為開關輸出信號，以及在第k發(fā)送電信號S113-k的狀態(tài)是H電平的情況下，選擇第2p副開關信號S304-2p作為開關輸出信號。第p副開關輸出所選擇的開關輸出信號作為第k級信號(稱為k級信號)內(nèi)所包含的第p副開關信號S305-p。
對于分別作為第1和第2開關輸入信號輸入的n-1級信號內(nèi)所包含的第1副開關信號S308-1和第2副開關信號S308-2，當作為開關切換信號輸入的第n發(fā)送電信號S113-n是L電平的情況下，n級開關189選擇第1副開關信號S308-1作為開關輸出信號，以及在上述第n發(fā)送電信號S113-n是H電平的情況下，選擇第2副開關信號S308-2作為開關輸出信號，輸出該開關輸出信號作為輸入光信號S117。
作為1級開關181內(nèi)所包含的第1～第2n-1副開關181-1～2n-1、k級開關185內(nèi)所包含的第1～第2n-k副開關185-1～2n-k、以及n級開關189，可分別采用參照圖3所說明的使用EA調(diào)制器的光開關和參照圖4所說明的使用馬赫-曾德爾干涉計的光開關中的任意一方。這里，省略1級開關181內(nèi)所包含的第1～第2n-1副開關、k級開關內(nèi)所包含的第1～第2n-k副開關、以及n級開關的詳細說明。
延遲部161具有輸入端口和輸出端口各一個。延遲部161針對從輸入端口所輸入的光脈沖信號S127，對其載波波長是λ1～λ2n的各光脈沖施加不同延遲時間的延遲。其結果，延遲器得到對光脈沖信號S127進行脈沖位置調(diào)制后的脈沖位置調(diào)制信號(圖中，由箭頭S133表示。)，從輸出端口輸出該脈沖位置調(diào)制信號S133。
參照圖12，對作為延遲部的優(yōu)選實施方式的使用FBG的延遲部進行說明。圖12是用于對使用FBG的延遲部(多值PPM用的延遲部)進行說明的概略結構圖。
延遲部161具有光環(huán)行器62和FBG型延遲器167。光環(huán)行器62把從輸入端口所輸入的光脈沖信號S127送到FBG型延遲器167，并如后所述，從輸出端口輸出由FBG型延遲器167得到的脈沖位置調(diào)制信號S133。
作為FBG型延遲器167，通過在光纖168上設置多個分別不同的周期Λ的衍射光柵，可對不同波長的光施加不同的延遲量。FBG型延遲器167在光纖168上，在該光纖168中的光傳播方向上依次具有第1～第2n單位FBG 169-1～2n。這里，把第q(q是大于等于1且小于等于2n的整數(shù))單位FBG 169-q形成為使其衍射光柵的周期Λq滿足λq＝2×n×Λq。并且，把第1單位FBG 169-1配置在來自光環(huán)行器62的光脈沖信號S127的輸入端附近的位置，并把第2n單位FBG 169-2n配置在遠離輸入端的位置。
第q單位FBG 169-q反射第q波長λq的光。由于第1單位FBG 169-1和第2～2n單位FBG 169-2～2n在光纖168中的光傳播方向上的位置差而使由第1單位FBG 169-1和第2～2n單位FBG 169-2～2n的各方所反射的光脈沖產(chǎn)生時間差t2～t2n。其結果，當根據(jù)載波波長是第1波長λ1的光脈沖在時間軸上的位置，按照等于時鐘周期的間隔決定基準時，載波波長是第2～2n波長λ2～λ2n的光脈沖比基準延遲t2～t2n。這樣，可由光脈沖信號得到脈沖位置調(diào)制(PPM)信號。
根據(jù)第3實施方式的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法，可得到與第1實施方式的光調(diào)制電路和光調(diào)制方法相同的效果，并且即使對于3位以上的信息，也能使用等于數(shù)據(jù)率的頻帶的電路來實現(xiàn)PPM。
權利要求
1.一種光調(diào)制電路，其特征在于，該光調(diào)制電路具有第1光源，其生成載波波長是第1波長的連續(xù)光即第1單一波長信號；第2光源，其生成載波波長是與上述第1波長不同的第2波長的連續(xù)光即第2單一波長信號；光開關，其針對分別作為第1開關輸入信號和第2開關輸入信號輸入的上述第1單一波長信號和上述第2單一波長信號，根據(jù)作為開關切換信號所輸入的具有“0”或“1”的信息的發(fā)送電信號，在上述信息是“0”的情況下，選擇上述第1單一波長信號作為開關輸出信號，另一方面，在上述信息是“1”的情況下，選擇上述第2單一波長信號作為開關輸出信號，并輸出上述選擇的開關輸出信號作為輸入光信號；光調(diào)制器，其由上述輸入光信號生成將載波波長是上述第1波長和上述第2波長中的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號；以及延遲部，其針對上述光脈沖信號，向載波波長是上述第1波長的光脈沖和載波波長是上述第2波長的光脈沖施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的光調(diào)制電路，其特征在于，上述延遲部具有光環(huán)行器和光纖布拉格光柵型延遲器；上述光環(huán)行器向上述光纖布拉格光柵型延遲器發(fā)送上述光脈沖信號，并輸出由該光纖布拉格光柵型延遲器得到的脈沖位置調(diào)制信號；以及上述光纖布拉格光柵型延遲器在光纖上，在該光纖中的光傳播方向上依次具有反射載波波長是上述第1波長的光脈沖的第1單位光纖布拉格光柵，以及反射載波波長是上述第2波長的光脈沖的第2單位光纖布拉格光柵。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的光調(diào)制電路，其特征在于，上述光開關構成為具有輸入上述第1開關輸入信號的第1EA調(diào)制器、輸入上述第2開關輸入信號的第2EA調(diào)制器、光耦合器，以及反轉電路；上述第1EA調(diào)制器輸入將上述開關切換信號二分后的一方的第1切換信號，在上述開關切換信號具有的信息是“0”的情況下，輸出上述第1開關輸入信號，以及在上述開關切換信號具有的信息是“1”的情況下，把上述第1開關輸入信號設為非輸出；上述開關切換信號二分后的另一方的第2切換信號被上述反轉電路反轉后被輸入到上述第2EA調(diào)制器，該第2EA調(diào)制器在上述開關切換信號具有的信息是“0”的情況下，把上述第2開關輸入信號設為非輸出，并且在上述開關切換信號具有的信息是“1”的情況下，輸出上述第2開關輸入信號；以及上述光耦合器將上述第1EA調(diào)制器和上述第2EA調(diào)制器的輸出合波后作為上述開關輸出信號輸出。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的光調(diào)制電路，其特征在于，上述光開關構成為具有第1光耦合器、第2光耦合器以及光相位調(diào)制器；上述第1光耦合器把所輸入的上述第1開關輸入信號和上述第2開關輸入信號分別二分成第1分支信號和第2分支信號，把上述第1分支信號經(jīng)由上述光相位調(diào)制器送往上述第2光耦合器，并把上述第2分支信號送往上述第2光耦合器；上述第2光耦合器將上述第1分支信號和上述第2分支信號合波后作為上述開關輸出信號輸出；以及上述光相位調(diào)制器根據(jù)上述開關切換信號調(diào)制第1分支信號的相位。
5.一種光調(diào)制電路，其特征在于，該光調(diào)制電路具有第1～第4光源，其分別生成載波波長互不相同的第1～第4波長的連續(xù)光即第1～第4單一波長信號；光開關部，其被輸入該第1～第4單一波長信號，并從外部輸入具有“0”或“1”的第1信息的第1發(fā)送電信號、以及具有“0”或“1”的第2信息的第2發(fā)送電信號作為開關切換信號，在上述第1信息是“0”且上述第2信息是“0”的情況下，選擇上述第1單一波長信號，在上述第1信息是“1”且上述第2信息是“0”的情況下，選擇上述第2單一波長信號，在上述第1信息是“0”且上述第2信息是“1”的情況下，選擇上述第3單一波長信號，以及在上述第1信息是“1”且上述第2信息是“1”的情況下，選擇上述第4單一波長信號，輸出所選擇的任意一個單一波長信號作為輸入光信號；光調(diào)制器，其由上述輸入光信號生成將載波波長是上述第1～第4波長中的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號；以及延遲部，其針對上述光脈沖信號，對載波波長是上述第1～第4波長的光脈沖的各方施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號。
6.根據(jù)權利要求5所述的光調(diào)制電路，其特征在于，上述延遲部具有光環(huán)行器和光纖布拉格光柵型延遲器；上述光環(huán)行器向上述光纖布拉格光柵型延遲器發(fā)送上述光脈沖信號，并輸出由該光纖布拉格光柵型延遲器得到的脈沖位置調(diào)制信號；以及上述光纖布拉格光柵型延遲器在光纖上，在該光纖中的光傳播方向上依次具有反射載波波長是上述第1波長的光脈沖的第1單位光纖布拉格光柵，反射載波波長是上述第2波長的光脈沖的第2單位光纖布拉格光柵，反射載波波長是上述第3波長的光脈沖的第3單位光纖布拉格光柵，以及反射載波波長是上述第4波長的光脈沖的第4單位光纖布拉格光柵。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的光調(diào)制電路，其特征在于，上述光開關部具有包含第1和第2副開關的1級開關，以及2級開關；上述第1副開關分別輸入上述第1和第2單一波長信號作為第1和第2開關輸入信號，并且輸入上述第1發(fā)送電信號作為開關切換信號，在上述第1發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇上述第1單一波長信號作為開關輸出信號，并且在上述第1發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇上述第2單一波長信號作為開關輸出信號，向上述2級開關輸出所選擇的開關輸出信號作為第1副開關信號；上述第2副開關分別輸入上述第3和第4單一波長信號作為第1和第2開關輸入信號，并且輸入上述第1發(fā)送電信號作為開關切換信號，在上述第1發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇上述第3單一波長信號作為開關輸出信號，并且在上述第1發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇上述第4單一波長信號作為開關輸出信號，向上述2級開關輸出所選擇的開關輸出信號作為第2副開關信號；上述2級開關分別輸入上述第1和第2副開關信號作為第1和第2開關輸入信號，并且輸入上述第2發(fā)送電信號作為開關切換信號，在上述第2發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇上述第1副開關信號作為開關輸出信號，并且在上述第2發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇上述第2副開關信號作為開關輸出信號，輸出所選擇的開關輸出信號作為上述輸入光信號。
8.根據(jù)權利要求7所述的光調(diào)制電路，其特征在于，上述第1和第2副開關以及上述2級開關分別構成為具有輸入上述第1開關輸入信號的第1EA調(diào)制器、輸入上述第2開關輸入信號的第2EA調(diào)制器、光耦合器，以及反轉電路；上述第1EA調(diào)制器輸入將上述開關切換信號二分后的一方的第1切換信號，在上述開關切換信號具有的信息是“0”的情況下，輸出上述第1開關輸入信號，并且在上述開關切換信號具有的信息是“1”的情況下，把上述第1開關輸入信號設為非輸出；上述開關切換信號二分后的另一方的第2切換信號被上述反轉電路反轉后輸入到上述第2EA調(diào)制器，該第2EA調(diào)制器在上述開關切換信號具有的信息是“0”的情況下，把上述第2開關輸入信號設為非輸出，并且在上述開關切換信號具有的信息是“1”的情況下，輸出上述第2開關輸入信號；以及上述光耦合器將上述第1EA調(diào)制器和上述第2EA調(diào)制器的輸出合波后作為上述開關輸出信號輸出。
9.根據(jù)權利要求7所述的光調(diào)制電路，其特征在于，上述第1和第2副開關以及上述2級開關分別構成為具有第1光耦合器、第2光耦合器以及光相位調(diào)制器；上述第1光耦合器把所輸入的上述第1開關輸入信號和上述第2開關輸入信號分別二分成第1分支信號和第2分支信號，把上述第1分支信號經(jīng)由上述光相位調(diào)制器送往上述第2光耦合器，并把上述第2分支信號送往上述第2光耦合器；上述第2光耦合器將上述第1分支信號和上述第2分支信號合波后作為上述開關輸出信號輸出；以及上述光相位調(diào)制器根據(jù)上述開關切換信號改變第1分支信號的相位。
10.一種光調(diào)制電路，其特征在于，該光調(diào)制電路具有第1～第2n光源，其分別生成載波波長互不相同的第1～第2n波長的連續(xù)光即第1～第2n單一波長信號，其中n是大于等于3的整數(shù)；光開關部，其與作為開關切換信號從外部輸入的分別具有“0”或“1”的信息的第1～第n發(fā)送電信號所表示的n位信息一一對應地，選擇上述第1～第2n單一波長信號中的任意一個單一波長信號，輸出所選擇的上述任意一個單一波長信號作為輸入光信號；光調(diào)制器，其由上述輸入光信號生成將載波波長是上述第1～第2n波長中的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號；以及延遲部，其針對上述光脈沖信號，對載波波長是上述第1～第2n波長的光脈沖的各方施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號。
11.根據(jù)權利要求10所述的光調(diào)制電路，其特征在于，上述延遲部具有光環(huán)行器和光纖布拉格光柵型延遲器；上述光環(huán)行器向上述光纖布拉格光柵型延遲器發(fā)送上述光脈沖信號，并輸出由該光纖布拉格光柵型延遲器得到的脈沖位置調(diào)制信號；以及上述光纖布拉格光柵型延遲器在光纖上，在該光纖中的光傳播方向上依次具有分別反射載波波長是上述第1～第2n波長的光脈沖的第1～第2n單位光纖布拉格光柵。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的光調(diào)制電路，其特征在于，上述光開關部具有1級開關，其包含第1～第2n-1副開關，輸出1級信號；k級開關，其包含第1～第2n-k副開關，輸出k級信號，其中k是大于等于2且小于等于n-1的整數(shù)；以及n級開關，上述1級開關內(nèi)所包含的第m副開關分別輸入第2m-1和第2m單一波長信號作為第1和第2開關輸入信號，并且輸入第1發(fā)送電信號作為開關切換信號，在上述第1發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇上述第2m-1單一波長信號作為開關輸出信號，并且在上述第1發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇上述第2m單一波長信號作為開關輸出信號，輸出所選擇的開關輸出信號作為上述1級信號內(nèi)所包含的第m副開關信號，其中，m是大于等于1且小于等于2n-1的整數(shù)；上述k級開關內(nèi)所包含的第p副開關分別輸入k-1級信號內(nèi)所包含的第2p-1和第2p副開關信號作為第1和第2開關輸入信號，并且輸入第k發(fā)送電信號作為開關切換信號，在上述第k發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇上述k-1級信號內(nèi)所包含的第2p-1副開關信號作為開關輸出信號，并且在上述第k發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇上述k-1級信號內(nèi)所包含的第2p副開關信號作為開關輸出信號，輸出所選擇的開關輸出信號作為上述k級信號內(nèi)所包含的第p副開關信號，其中，p是大于等于1且小于等于2n-k的整數(shù)；上述n級開關分別輸入n-1級信號內(nèi)所包含的第1和第2副開關信號作為第1和第2開關輸入信號，并且輸入第n發(fā)送電信號作為開關切換信號，在上述第n發(fā)送電信號具有的信息是“0”的情況下，選擇上述n-1級信號內(nèi)所包含的第1副開關信號作為開關輸出信號，并且在上述第n發(fā)送電信號具有的信息是“1”的情況下，選擇上述n-1級信號內(nèi)所包含的第2副開關信號作為開關輸出信號，輸出所選擇的開關輸出信號作為輸入光信號。
13.根據(jù)權利要求12所述的光調(diào)制電路，其特征在于，上述1級開關內(nèi)所包含的上述第1～第2n-1副開關、上述k級開關內(nèi)所包含的上述第1～第2n-k副開關、以及上述n級開關分別構成為具有輸入上述第1開關輸入信號的第1EA調(diào)制器、輸入上述第2開關輸入信號的第2EA調(diào)制器、光耦合器，以及反轉電路；上述第1EA調(diào)制器輸入將上述開關切換信號二分后的一方的第1切換信號，在上述開關切換信號具有的信息是“0”的情況下，輸出上述第1開關輸入信號，并且在上述開關切換信號具有的信息是“1”的情況下，把上述第1開關輸入信號設為非輸出；上述開關切換信號二分后的另一方的第2切換信號被上述反轉電路反轉后輸入到上述第2EA調(diào)制器，該第2EA調(diào)制器在上述開關切換信號具有的信息是“0”的情況下，把上述第2開關輸入信號設為非輸出，并且在上述開關切換信號具有的信息是“1”的情況下，輸出上述第2開關輸入信號；以及上述光耦合器將上述第1EA調(diào)制器和上述第2EA調(diào)制器的輸出合波后作為上述開關輸出信號輸出。
14.根據(jù)權利要求12所述的光調(diào)制電路，其特征在于，上述1級開關內(nèi)所包含的上述第1～第2n-1副開關、上述k級開關內(nèi)所包含的上述第1～第2n-k副開關、以及上述n級開關分別構成為具有第1光耦合器、第2光耦合器以及光相位調(diào)制器；上述第1光耦合器把所輸入的上述第1開關輸入信號和上述第2開關輸入信號分別二分成第1分支信號和第2分支信號，把上述第1分支信號經(jīng)由上述光相位調(diào)制器送往上述第2光耦合器，并把上述第2分支信號送往上述第2光耦合器；上述第2光耦合器將上述第1分支信號和上述第2分支信號合波后作為上述開關輸出信號輸出；以及上述光相位調(diào)制器根據(jù)上述開關切換信號改變第1分支信號的相位。
15.一種光調(diào)制方法，其特征在于，該光調(diào)制方法具有以下過程針對載波波長是第1波長的連續(xù)光即第1單一波長信號和載波波長是與上述第1波長不同的第2波長的連續(xù)光即第2單一波長信號，根據(jù)具有“0”或“1”的信息的發(fā)送電信號，在上述信息是“1”的情況下，選擇上述第1單一波長信號作為輸入光信號，另一方面，在上述信息是“0”的情況下，選擇上述第2單一波長信號作為輸入光信號的過程；由所選擇的上述輸入光信號生成將載波波長是上述第1波長或上述第2波長的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號的過程；以及針對上述光脈沖信號，對載波波長是上述第1波長的光脈沖和載波波長是上述第2波長的光脈沖施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號的過程。
16.一種光調(diào)制方法，其特征在于，該光調(diào)制方法具有以下過程針對載波波長互不相同的第1～第4波長的連續(xù)光即第1～第4單一波長信號，根據(jù)具有“0”或“1”的第1信息的第1發(fā)送電信號、以及具有“0”或“1”的第2信息的第2發(fā)送電信號，在上述第1信息是“0”且上述第2信息是“0”的情況下，選擇上述第1單一波長信號作為輸入光信號，在上述第1信息是“1”且上述第2信息是“0”的情況下，選擇上述第2單一波長信號作為輸入光信號，在上述第1信息是“0”且上述第2信息是“1”的情況下，選擇上述第3單一波長信號作為輸入光信號，以及在上述第1信息是“1”且上述第2信息是“1”的情況下，選擇上述第4單一波長信號作為輸入光信號的過程；由上述所選擇的輸入光信號生成將載波波長是第1～第4波長中的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號的過程；以及針對上述光脈沖信號，對載波波長是上述第1～第4波長的光脈沖施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號的過程。
17.一種光調(diào)制方法，其特征在于，該光調(diào)制方法具有以下過程針對載波波長互不相同的第1～第2n波長的連續(xù)光即第1～第2n單一波長信號，與分別具有“0”或“1”的信息的第1～第n發(fā)送電信號所表示的n位信息一一對應地，選擇上述第1～第2n單一波長信號中的任意一個單一波長信號作為輸入光信號的過程，其中，n是大于等于3的整數(shù)；由所選擇的上述輸入光信號生成將載波波長是第1～第2n波長中的任意一方的光脈沖按一定的時間間隔排列而成的光脈沖信號的過程；以及針對上述光脈沖信號，對載波波長是上述第1～第2n波長的光脈沖施加不同延遲時間的延遲，得到脈沖位置調(diào)制信號的過程。
全文摘要
本發(fā)明提供光調(diào)制電路和光調(diào)制方法。對于實現(xiàn)PPM的光調(diào)制電路，使用等于數(shù)據(jù)率的頻帶的電路部件來構成，可提高數(shù)據(jù)率。第1光源生成載波波長是第1波長λ1的連續(xù)光即第1單一波長信號。第2光源生成載波波長是與λ1不同的第2波長λ2的連續(xù)光即第2單一波長信號。光開關針對第1單一波長信號和第2單一波長信號，根據(jù)具有0或1的信息的發(fā)送電信號，當信息是0時輸出第1單一波長信號，而信息是1時輸出第2單一波長信號，作為輸入光信號。光調(diào)制器根據(jù)輸入光信號生成由載波波長是λ1和λ2中任意一方的光脈沖按一定時間間隔排列而成的光脈沖信號。延遲部針對光脈沖信號，對載波波長是λ1的光脈沖和載波波長是λ2的光脈沖施加不同延遲時間Δt的延遲，得到PPM信號。
文檔編號G02F1/00GK1983875SQ20061014686
公開日2007年6月20日 申請日期2006年11月27日 優(yōu)先權日2005年12月14日
發(fā)明者湊直樹 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社