專利名稱：光碼分復(fù)用信號生成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及針對每個通信信道對光脈沖信號進(jìn)行編碼并對它們進(jìn)行復(fù)用，由此來 生成光碼分復(fù)用信號的裝置。
背景技術(shù)：
近年來，由于因特網(wǎng)的普及等，通信需求急速增大，與此對應(yīng)地，正在不斷地配備 使用光纖的高速大容量的網(wǎng)絡(luò)。而且，為了實現(xiàn)通信的大容量化，在一條光纖傳送路徑上集 中傳送多個通信信道的光脈沖信號的光復(fù)用技術(shù)倍受重視。下文中，有時將通信信道簡稱 為信道。作為光復(fù)用技術(shù)，正在積極研究光時分復(fù)用(OTDM :0ptical TimeDivision Multiplexing)、波分復(fù)用(WDM Wave length DivisionMultiplexing)以及光碼分復(fù)用 (0CDM Optical Code DivisionMultiplexing)。其中，OCDM具有應(yīng)用方面的靈活性，即不存在所收發(fā)的光脈沖信號的分配給每1 比特的時間軸上的限制。并且，具有如下優(yōu)點能夠在時間軸上對同一時隙設(shè)定多個信道， 或者能夠在波長軸上對同一波長設(shè)定多個信道。OCDM是針對每個信道分配不同的碼(模式)，并通過模式匹配來提取信號的通信 方法。S卩，OCDM是這樣的光復(fù)用技術(shù)在發(fā)送側(cè)針對每個信道利用不同的碼對光脈沖信號 進(jìn)行編碼，且在接收側(cè)使用與發(fā)送側(cè)相同的碼進(jìn)行解碼來還原成原來的光脈沖信號。根據(jù)0CDM，在解碼時，僅將與編碼時的碼一致的光脈沖信號作為有效信號進(jìn)行提 取和處理，所以，能夠?qū)⒂上嗤ㄩL的光或組合了多種波長的光構(gòu)成的光脈沖信號分配給 多個信道。并且，根據(jù)0CDM，在接收側(cè)，為了進(jìn)行解碼而需要使用與編碼中使用的碼相同的 碼，所以，只要不知道該碼就無法進(jìn)行解碼。因此，OCDM是在確保信息安全方面出色的傳送 方法。利用了相位編碼的OCDM通信方法通過如下步驟進(jìn)行。首先，在發(fā)送側(cè)，將連續(xù)波 光源的輸出轉(zhuǎn)換為光脈沖串，根據(jù)該光脈沖串，將作為2值數(shù)字信號的電發(fā)送信號轉(zhuǎn)換為 RZ(return to zero 歸零)格式的光脈沖信號，生成所要發(fā)送的光脈沖信號。下文中，有時 將RZ格式的光脈沖信號簡稱為光脈沖信號。接著，由編碼器對所要發(fā)送的光脈沖信號進(jìn)行 編碼，將其轉(zhuǎn)換為編碼光脈沖信號并發(fā)送。另一方面，在接收側(cè)，接收編碼光脈沖信號，利用設(shè)定了與在上述編碼器中設(shè)定的 碼相同的碼的解碼器，對該編碼光脈沖信號進(jìn)行解碼，對發(fā)送來的光脈沖信號進(jìn)行再現(xiàn)。這里，對編碼和時間擴(kuò)展進(jìn)行定義，以便之后的說明。所謂由編碼器對光脈沖串或 光脈沖信號進(jìn)行編碼是指，將構(gòu)成光脈沖串或光脈沖信號的一個一個的光脈沖轉(zhuǎn)換為在時 間軸上排列的多個光脈沖。這里，將一個光脈沖轉(zhuǎn)換為在時間軸上排列的多個光脈沖的情 況被稱為對光脈沖進(jìn)行時間擴(kuò)展，將經(jīng)時間擴(kuò)展而生成的一個一個的光脈沖稱為碼片脈沖 (chip pulse)。解碼器在時間軸上將一個一個的碼片脈沖分別轉(zhuǎn)換為多個碼片脈沖串，根據(jù)多個碼片脈沖中的各方分別進(jìn)行時間擴(kuò)展而生成的碼片中的在時間軸上重合的碼片脈沖發(fā)生 干涉，由此對編碼光脈沖信號進(jìn)行解碼。因此，編碼器和解碼器的共同點在于，均具有對一個光脈沖進(jìn)行時間擴(kuò)展而生成 在時間軸上排列的多個碼片脈沖的功能。因此，除了需要特意區(qū)分說明編碼器和解碼器的 情況以外，編碼器和解碼器均指將光脈沖轉(zhuǎn)換為碼片脈沖串的裝置，有時也將編碼器和解 碼器中的任何一方稱為光脈沖時間擴(kuò)展器。作為光脈沖時間擴(kuò)展器，一般利用超結(jié)構(gòu)光纖布拉格光柵(SSFBG Superstructured Fiber Bragg Grating)來構(gòu)成，該超結(jié)構(gòu)光纖布拉格光柵是通過在光纖 的波導(dǎo)方向上，以串聯(lián)方式交替地重復(fù)配置單位衍射光柵(FBG :Fiber Bragg Grating 光 纖布拉格光柵)和相移部而構(gòu)成的。這里，單位FBG是指中途不存在光纖的有效折射率調(diào) 制周期變動或相位跳躍部分的一個連續(xù)的FBG部分。關(guān)于FBG部分，僅對光纖的纖芯折射率進(jìn)行周期性的調(diào)制，其幾何學(xué)形狀與OCDM 光通信的光傳送路徑中使用的光纖相同。因此，如果利用FBG作為光通信裝置的構(gòu)成要素， 則它們與光傳送路徑之間的連接為光纖彼此的連接。而且，與將PLC (Planer Lightwave Circuit :平面光波電路)等光纖以外的光波導(dǎo)路與光纖連接的情況相比，光纖彼此的連接 容易得多。這正是一般利用SSFBG作為光脈沖時間擴(kuò)展器的原因。如上所述，由于編碼器和解碼器的功能相同，因此在將它們用于OCDM通信系統(tǒng)中 的情況下，其作用由在系統(tǒng)內(nèi)的配置位置來決定。即，光脈沖時間擴(kuò)展器如果被設(shè)置在發(fā)送 側(cè)，則作為編碼器發(fā)揮作用，如果被設(shè)置在接收側(cè)，則作為解碼器發(fā)揮作用。作為生成光脈沖串的方法，除了如上所述通過光調(diào)制器對連續(xù)波光源的輸出進(jìn)行 調(diào)制來生成的方法以外，還有使用模同步半導(dǎo)體激光器直接生成光脈沖串的方法。此外，如上所述，還可以通過對光脈沖串進(jìn)行編碼并利用作為2值數(shù)字信號的電 發(fā)送信號對編碼光脈沖串進(jìn)行調(diào)制來生成編碼光脈沖串信號，以代替通過生成RZ格式的 光脈沖信號并對該光脈沖信號進(jìn)行編碼來生成編碼光脈沖串信號的方式。這樣，無論是利 用在生成光脈沖信號后進(jìn)行編碼的方法來生成編碼光脈沖信號，還是在對光脈沖串進(jìn)行編 碼后利用電發(fā)送信號進(jìn)行調(diào)制來生成編碼光脈沖信號，均能夠生成相同的編碼光脈沖信 號，其原因如下。S卩，在設(shè)RZ格式的光脈沖信號為D、碼為C的情況下，利用碼C對光脈沖信號D進(jìn)行 編碼相當(dāng)于求取積DXC。因此，生成光脈沖信號D并利用碼C對該光脈沖信號進(jìn)行編碼相 當(dāng)于求出積DXC。另外，對光脈沖串進(jìn)行編碼而生成編碼光脈沖串、并利用作為2值數(shù)字信 號的電調(diào)制信號對該編碼光脈沖串進(jìn)行調(diào)制來生成編碼光脈沖信號，相當(dāng)于求取積CXD。 求取積DXC和求取積CXD的共同結(jié)果相當(dāng)于生成相同的編碼光脈沖信號。在利用了相位編碼的OCDM通信方法中，編碼器按照設(shè)定在該編碼器中的一定的 規(guī)則，使光脈沖信號在時間軸上進(jìn)行擴(kuò)展，由此將光脈沖信號轉(zhuǎn)換為編碼光脈沖信號。該情 況下，用碼來規(guī)定該一定的規(guī)則。作為OCDM通信系統(tǒng)中的OCDM信號的具體生成方法，公知有以下方法。在該方法 中，首先，利用脈沖光源生成在時間軸上周期性排列著光脈沖的光脈沖串，將該光脈沖串按 照信道數(shù)量進(jìn)行分割。然后，通過分別對分割后的光脈沖串進(jìn)行調(diào)制來生成每個信道的數(shù) 字光脈沖信號，并利用光耦合器對它們進(jìn)行合波，由此進(jìn)行復(fù)用而生成OCDM信號(例如參照非專利文獻(xiàn)1中的圖5)。另外，作為與上述OCDM信號的生成方法不同的方法，公知有以下方法。在該方法 中，首先，使用與信道數(shù)量對應(yīng)的包含有脈沖光源和光調(diào)制器的發(fā)送器，生成每個信道的數(shù) 字光脈沖信號。然后，針對每個信道，利用不同的碼對這樣生成的數(shù)字光脈沖信號進(jìn)行編碼 而生成編碼光脈沖信號，再利用光耦合器對所有信道的編碼光脈沖信號進(jìn)行合波，由此進(jìn) 行復(fù)用而生成OCDM信號(例如參照非專利文獻(xiàn)2中的圖1)。非專禾丨J文獻(xiàn) 1 Vahid R. Arbab, Poorya Saghari, Narender Μ. Jayachandran, Alan Ε. ffillner,"Variable Bit Rate Optical CDMA NetworksUsing Multiple Pulse Position Modulation, ” in Tech. Dig.，0FC，07，2007，0M06.非專利文獻(xiàn)2ΓN. ffada, K. Kitayama, and H. Kurita, “ lOGbit/sOPTICAL CODE DIVISION MULTIPLEXING USING 8-CHIPBPSK-C0DE WITH TIME-GATING DETECTION, ” in Tech. Dig.，EC0C，98，pp. 335-336，1998.在現(xiàn)有的生成OCDM發(fā)送信號的裝置中，在按照信道數(shù)量來分割光脈沖串的階段 以及針對每個信道利用不同的碼對每個信道的光脈沖串或光脈沖信號進(jìn)行編碼的階段中， 分別產(chǎn)生構(gòu)成光脈沖串或光脈沖信號的光載波的能量損失。因此，作為發(fā)送信號的OCDM發(fā)送信號的強度減弱。因此，在現(xiàn)有的OCDM傳送系統(tǒng) 中，在發(fā)送的前級，采取了通過光放大器等對OCDM發(fā)送信號進(jìn)行放大等措施。關(guān)于用于放 大OCDM發(fā)送信號的光放大器，在非專利文獻(xiàn)1中，在某部分中插入圖5的EDFA (摻鉺光纖放 大器)以放大OCDM發(fā)送信號，在非專利文獻(xiàn)2中，在某部分中插入圖2的EDF以放大OCDM
發(fā)送信號。當(dāng)利用光放大器等來放大OCDM發(fā)送信號時，存在將引入光放大中伴隨的噪音等 技術(shù)上問題，而且，還存在裝置的制造成本和應(yīng)用成本升高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種OCDM信號生成裝置，其通過采用可減小光載 波的能量損失的結(jié)構(gòu)，從而與現(xiàn)有的OCDM信號生成裝置相比，能夠生成并輸出高強度的 OCDM發(fā)送信號。本發(fā)明的發(fā)明人研究出，只要采用如下結(jié)構(gòu)，即可大幅降低光脈沖時間擴(kuò)展器中 的光載波的能量損失，即在該結(jié)構(gòu)中，不需要將光脈沖串分支為與信道數(shù)量相應(yīng)的數(shù)量的 光分支器，并且，能夠?qū)墓饷}沖時間擴(kuò)展器透射出的光信號成分再次用于其他光脈沖時 間擴(kuò)展器中的編碼。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的主旨，提供以下結(jié)構(gòu)的OCDM信號生成裝置。本發(fā)明的第10CDM信號生成裝置構(gòu)成為具有生成并輸出光脈沖串的光脈沖光 源、第1 第N編碼器、第1 第N光調(diào)制器、以及第1 第N光環(huán)行器。第1光環(huán)行器被輸入光脈沖串，將該光脈沖串輸入到第1編碼器，并且，被輸入由 該第1編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第1編碼光脈沖串，將該第1編碼光脈沖串輸入到 第1光調(diào)制器。第k光環(huán)行器被輸入透射過第(k-Ι)編碼器的第(k-Ι)光脈沖串，將該第(k-1) 光脈沖串輸入到第k編碼器，并且，被輸入由該第k編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第k編碼光脈沖串，將該第k編碼光脈沖串輸入到第k光調(diào)制器。其中，k為2 N中的所有整數(shù)，并且，N為2以上的正整數(shù)。并且，對于本發(fā)明的第10CDM信號生成裝置而言，所具有的編碼器、光調(diào)制器以及 光環(huán)行器各自的個數(shù)最大可以為N個，分別將編碼器、光調(diào)制器以及光環(huán)行器設(shè)為第1 第 M編碼器、第1 第M光調(diào)制器、以及第1 第M光環(huán)行器，優(yōu)選以如下方式來構(gòu)成第1 第 M編碼器。即，第1 第M編碼器分別是具有SSFBG的光脈沖時間擴(kuò)展器，該SSFBG構(gòu)成為 在光纖中，沿著該光纖的長度方向，以在第i單位FBG與第(i+Ι)單位FBG之間分別隔著折 射率恒定的相移部的方式，配置第1 第N單位FBG，在該第1 第N單位FBG中，構(gòu)成為該 光纖的有效折射率周期性變化。該光脈沖時間擴(kuò)展器具有如下功能將輸入到SSFBG的光脈沖時間擴(kuò)展為碼片脈 沖串并輸出，該碼片脈沖串由在時間軸上以時間擴(kuò)展的方式依次排列的第1 第N碼片脈 沖這N個碼片脈沖構(gòu)成。而且，在SSFBG中，以如下間隔來配置相鄰配置的第i單位FBG和 第(i+Ι)單位FBGJP 在該間隔下，由第i單位FBG反射生成的碼片脈沖與由第(i+Ι)單 位FBG反射生成的碼片脈沖之間的相位差為π 0Μ-1)/Ν。其中，i為取1彡i彡N-I中的所有整數(shù)值的參數(shù)，N為2以上的整數(shù)，k為取滿足 2彡k彡M的所有整數(shù)值的參數(shù)，并且，M為滿足2彡M彡N的所有整數(shù)。另外，在下面的說明中，編碼和解碼這樣的稱呼表示從現(xiàn)有習(xí)慣進(jìn)一步擴(kuò)展后的 廣義含義。即，在時間軸上對構(gòu)成光脈沖信號的光脈沖進(jìn)行擴(kuò)展的規(guī)則不限于通常意義的 碼(有時稱為狹義的碼)，可唯一確定的任意規(guī)則(有時稱為廣義的碼)均可以使用上述編 碼和解碼這樣的稱呼。因此，針對廣義的碼的情況，也使用編碼光脈沖信號、碼片脈沖等用 語。以下說明的從構(gòu)成本發(fā)明的OCDM信號生成裝置的編碼器輸出的碼片脈沖串，還 包含與從設(shè)定了通常的碼的編碼器輸出的碼片脈沖串不同的碼片脈沖串，S卩該碼片脈沖 串并不是根據(jù)嚴(yán)格意義上的碼對光脈沖進(jìn)行時間擴(kuò)展而生成的。但是，在下面的說明中，為 了便于說明，有時把將光脈沖轉(zhuǎn)換為碼片脈沖的情況稱為編碼，把生成碼片脈沖串作為自 相關(guān)波或互相關(guān)波的情況稱為解碼。本發(fā)明的第20CDM信號生成裝置構(gòu)成為，使上述第10CDM信號生成裝置所具有的 第1 第N光調(diào)制器歸一化而利用1臺光調(diào)制器進(jìn)行同樣的處理。即，第20CDM信號生成裝置構(gòu)成為具有生成并輸出光脈沖串的光脈沖光源、第 1 第N編碼器、光調(diào)制器、以及第1 第N光環(huán)行器。第1 第N編碼器和第1 第N光 環(huán)行器與上述第10CDM信號生成裝置相同。在第20CDM信號生成裝置中，所具有的編碼器以及光環(huán)行器各自的個數(shù)最大也可 以為N個，分別將編碼器以及光環(huán)行器設(shè)為第1 第M編碼器以及第1 第M光環(huán)行器，且 第1 第M編碼器優(yōu)選采用與第10CDM信號生成裝置所有的第1 第M編碼器相同的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第10CDM信號生成裝置，具有第1 第N編碼器、第1 第N光環(huán)行 器、以及第1 第N光調(diào)制器，以將透射過第(k-Ι)編碼器的第(k-Ι)光脈沖串輸入到第k 編碼器的方式，構(gòu)成為透射過配置在前級的編碼器的光脈沖串被輸入到配置在后級的編碼 器。而且，構(gòu)成為從第k光環(huán)行器輸出的光脈沖串被輸入到第k光調(diào)制器。因此，除了設(shè)置在最后一級的第N編碼器以外，透射過第1 第(N-I)編碼器的光脈沖串的光載波的能量 全部被輸入到后級的編碼器而用于后級編碼器。因此，能夠?qū)淖鳛榫幋a器的光脈沖時間擴(kuò)展器透射過的、作為光信號成分的光 脈沖串，有效利用于后級的光脈沖時間擴(kuò)展器中經(jīng)編碼的光脈沖串的生成。因此，能夠減小 在OCDM發(fā)送信號生成過程中產(chǎn)生的光載波的能量損失。并且，根據(jù)本發(fā)明的第10CDM信號生成裝置，在第2 第(N_l)編碼器中，將來自 配置在前級的編碼器的輸出作為針對配置在后級的編碼器的輸入，從第1 第N光環(huán)行器 輸出由第1 第N編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的經(jīng)編碼的光脈沖串。因此，不需要現(xiàn)有 的OCDM信號生成裝置中，向第1 第N編碼器分別輸入光脈沖串所需要的光分支器，該光 分支器將光脈沖串分支為與信道數(shù)量相應(yīng)數(shù)的數(shù)量。因此，能夠消除由光分支器產(chǎn)生的光 載波的能量損失。另外，OCDM信號生成裝置并不是一定要具有對N個信道的編碼發(fā)送信號進(jìn)行復(fù)用 的功能。利用OCDM信號生成裝置構(gòu)成的OCDM通信系統(tǒng)是根據(jù)需要什么程度的信道復(fù)用來 確定復(fù)用的信道數(shù)量。一般情況下，只要具有對N以下的數(shù)量的信道、即M個信道(M為滿 足2 < M < N的正整數(shù))的編碼發(fā)送信號進(jìn)行復(fù)用的功能即可。在本發(fā)明的第10CDM信號生成裝置中，第1 第M編碼器分別是具有SSFBG的光脈 沖時間擴(kuò)展器，該SSFBG構(gòu)成為，在光纖中，沿著該光纖的長度方向，以在第i單位FBG與第 (i+Ι)單位FBG之間分別隔著折射率恒定的相移部的方式，配置第1 第N單位FBG，在該第 1 第N單位FBG中，構(gòu)成為該光纖的有效折射率周期性變化。這里，i為滿足1彡i彡N-I 的所有整數(shù)。而且，輸入到第M編碼器所具有的SSFBG的光脈沖被時間擴(kuò)展為碼片脈沖串并輸 出，該碼片脈沖串由在時間軸上以時間擴(kuò)展的方式依次排列的第1 第N碼片脈沖這N個 碼片脈沖構(gòu)成。以如下間隔來配置構(gòu)成第M編碼器所具有的SSFBG的相鄰的第i單位FBG 和第(i+Ι)單位FBGJP 在該間隔下，由第i單位FBG反射生成的碼片脈沖與由第(i+Ι)單 位FBG反射生成的碼片脈沖之間的相位差為π 0Μ-1)/Ν。透射過第(k-Ι)編碼器的第(k-Ι)光脈沖因在第(k-Ι)編碼器中的編碼而缺失頻 譜成分中的一部分。但是，通過如上所述地構(gòu)成第1 第M編碼器所具有的SSFBG，因透射 過第(k-Ι)編碼器、然后輸入到第k編碼器并被第k編碼器進(jìn)行編碼而缺失的頻譜成分與 因上述第(k-Ι)編碼器中的編碼而缺失的頻譜成分不同。因此，前級編碼器中的編碼處理 的影響不會波及后級編碼器中的編碼處理。因此，在第1 第M編碼器這各個編碼器中，即使在其他編碼器中缺失了頻譜成分 的一部分，也能夠不受該缺失影響地進(jìn)行編碼處理。由此，能夠分別在第1 第M編碼器中 生成噪音成分少的經(jīng)編碼的光脈沖串。本發(fā)明的第20CDM信號生成裝置構(gòu)成為，使上述第10CDM信號生成裝置所具有的 第1 第N光調(diào)制器歸一化而置換為1臺光調(diào)制器，由此來進(jìn)行同樣的處理。只有這一點 與第10CDM信號生成裝置不同，而共同點在于，以將透射過第(k-Ι)編碼器的第(k-Ι)光脈 沖串輸入到第k編碼器的方式，構(gòu)成為透射過配置在前級的編碼器的光脈沖串被輸入到配 置在后級的編碼器。因此，第20CDM信號生成裝置構(gòu)成為，能夠?qū)淖鳛榫幋a器的光脈沖時間擴(kuò)展器透射出的作為光信號成分的光脈沖串，有效利用于后級的光脈沖時間擴(kuò)展器中經(jīng)編碼的光 脈沖串的生成，并且，不需要將光脈沖串分支為與信道數(shù)量相應(yīng)的數(shù)量的光分支器。并且，以由構(gòu)成第M編碼器所具有的SSFBG的第i單位FBG反射生成的碼片脈沖 與由所述第(i+Ι)單位FBG反射生成的碼片脈沖之間的相位差被給定為π OM-D/N的方 式，來配置所述第i單位FBG和所述第(i+Ι)單位FBG，由此得到的效果與上述第10CDM信 號生成裝置的情況相同。


圖1是本發(fā)明的實施方式的第10CDM信號生成裝置的概略結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明的實施方式的第20CDM信號生成裝置的概略結(jié)構(gòu)框圖。圖3是用于說明SSFBG的結(jié)構(gòu)的圖。㈧是SSFBG的示意剖視圖，⑶是概略地示 出SSFBG的有效折射率調(diào)制結(jié)構(gòu)的圖，(C)是放大描繪光纖的纖芯有效折射率調(diào)制結(jié)構(gòu)的 一部分的圖。圖4是現(xiàn)有的4信道復(fù)用的OCDM信號生成裝置的概略結(jié)構(gòu)框圖。圖5是本發(fā)明的實施方式的4信道復(fù)用的OCDM信號生成裝置的概略結(jié)構(gòu)框圖。圖6是用于說明光脈沖串的波譜的圖，㈧是示出輸入到第1編碼器的光脈沖串 的波譜的圖，(B)是示出透射過第1編碼器的光脈沖串的波譜的圖，(C)是示出透射過第2 編碼器的光脈沖串的波譜的圖，(D)是示出透射過第3編碼器的光脈沖串的波譜的圖。圖7是用于說明與復(fù)用的信道數(shù)量對應(yīng)的優(yōu)勢的圖。圖8是示出與各信道的編碼器的布拉格反射率對應(yīng)的優(yōu)勢的圖。圖9是用于說明被設(shè)定了不同碼的2種編碼器所生成的碼片脈沖的波譜的圖，(A) 是示出從設(shè)定了碼A的編碼器輸出的碼片脈沖的波譜的圖，(B)是示出從設(shè)定了碼B的編 碼器輸出的碼片脈沖的波譜的圖。圖10是用于說明前級編碼器中的編碼處理的影響不會波及后級編碼器中的編碼 處理這一效果的圖。(A-I)是示出透射過第1編碼器的光脈沖串的波譜的圖，(A-2)是示出 透射過第2編碼器的光脈沖串的波譜的圖，(AD是示出透射過第3編碼器的光脈沖串的 波譜的圖，(B-I)是示出由第2編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的編碼光脈沖串的波譜的圖， (B-2)是示出由第3編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的編碼光脈沖串的波譜的圖，(B-3)是示 出由第4編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的編碼光脈沖串的波譜的圖。圖11是用于說明在利用由時間擴(kuò)展規(guī)則規(guī)定的碼而構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式的 4復(fù)用OCDM信號生成裝置中，與復(fù)用的信道數(shù)量對應(yīng)的優(yōu)勢的圖，該時間擴(kuò)展規(guī)則是作為 相鄰的碼片脈沖間的相位差為η 0Μ-1)/Ν這一條件而給出的。圖12是示出在利用由時間擴(kuò)展規(guī)則規(guī)定的碼而構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式的4復(fù) 用OCDM信號生成裝置中，與各信道的編碼器的布拉格反射率對應(yīng)的優(yōu)勢的圖，該時間擴(kuò)展 規(guī)則是以相鄰的碼片脈沖間的相位差為0Μ-1)/Ν這一條件而給出的。圖13是用于說明利用了設(shè)有相同的折射率周期結(jié)構(gòu)的一組SSFBG的編碼器所執(zhí) 行的碼片脈沖串的生成、以及從碼片脈沖串中恢復(fù)光脈沖的解碼動作原理的圖，(A)是用于 說明編碼和解碼動作原理的圖，(B)是示出分別由單位FBG 146a、146b、146c和146d進(jìn)行 布拉格反射的碼片脈沖a’、b’、c’和d’的時間波形的圖，(C)示出了由解碼器146解碼后的輸入光脈沖的自相關(guān)波的時間波形。圖14是用于說明由被設(shè)定了不同碼的一組編碼器和解碼器執(zhí)行的碼片脈沖串的 生成、以及對碼片脈沖串進(jìn)行解碼來復(fù)原光脈沖的動作原理的圖。(A)是用于說明動作原理 的圖，⑶是示出分別由單位FBG 156a、156b、156c和156d進(jìn)行布拉格反射的碼片脈沖a，、 b’、c’和d’的時間波形的圖，(C)示出了由解碼器解碼后的輸入光脈沖的互相關(guān)波。圖15是示出在由第1解碼器 第16解碼器分別對第1編碼器編碼后的編碼脈沖 串進(jìn)行了解碼的情況下，從第1 第16解碼器輸出的解碼光脈沖串的自相關(guān)波成分與互相 關(guān)波成分之比的圖。標(biāo)號說明10、30 光脈沖光源；12-1 12_N、36_1 36_4、142、144、152、154 光環(huán)行器； 14-1 14-N、38-1 38-4 編碼器；16、20、40 光稱合器；18-1 18_N、22、34_1 34-4 光調(diào)制器；32 光分支器；50 =SSFBG ；52 包層；54 纖芯；56 光纖；140,150 編碼器；146、 156 解碼器。
具體實施例方式下面，參照概略結(jié)構(gòu)框圖等來說明本發(fā)明的實施方式，但是，本發(fā)明的實施方式并 不受這些圖的限定。在多個圖中，有時對同樣的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注同一標(biāo)號來進(jìn)行表示，并省略 其重復(fù)的說明。并且，在以下說明中，有時使用了特定條件等，但是，這些條件只不過是優(yōu)選 示例之一，因此，完全不限于該條件。另外，在以下說明中，N為2以上的整數(shù)，k為取滿足 2彡k彡M的所有整數(shù)值的參數(shù)，并且，M為滿足2彡M彡N的所有整數(shù)。<0CDM信號生成裝置〉參照圖1說明本發(fā)明的實施方式的第10CDM信號生成裝置的結(jié)構(gòu)及其動作。圖1 是本發(fā)明的實施方式的第10CDM信號生成裝置的概略結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明的第10CDM信號生成裝置構(gòu)成為具有生成并輸出光脈沖串的光脈沖光源 10 ；第1編碼器14-1 第N編碼器14-N ’第1光調(diào)制器18_1 第N光調(diào)制器18-N ；以及 第1光環(huán)行器12-1 第N光環(huán)行器12-N。第1光環(huán)行器12-1被輸入從光脈沖光源10輸出的光脈沖串11，該光脈沖串11經(jīng) 由第1光環(huán)行器12-1作為光脈沖串13-1-b而輸入到第1編碼器14-1。然后，由第1編碼 器14-1進(jìn)行布拉格反射而輸出的第1編碼光脈沖串15-1-F經(jīng)由第1光環(huán)行器12-1作為 第1編碼光脈沖串13-1-a而輸入到第1光調(diào)制器18-1。光脈沖串11與光脈沖串13-1-b具有作為第1光環(huán)行器12-1的輸入和輸出的關(guān) 系，作為光脈沖串來說，它們是相同的。另外，第1編碼光脈沖串15-1-F與第1編碼光脈沖 串13-1-a具有作為第1光環(huán)行器12-1的輸入和輸出的關(guān)系，作為編碼光脈沖串來說，它們 是相同的。因此，第1光環(huán)行器12-1具有如下功能被輸入光脈沖串11，將該光脈沖串11輸 入到第1編碼器14-1，并且，被輸入由第1編碼器14-1進(jìn)行布拉格反射而輸出的第1編碼 光脈沖串15-1-F，將該第1編碼光脈沖串15-1-F輸入到第1光調(diào)制器18_1。如圖1所示，關(guān)于第2光環(huán)行器12-2 第N光環(huán)行器12_N，它們分別被輸入透射 過前級編碼器的光脈沖串，來代替作為針對第1光環(huán)行器12-1的輸入光的光脈沖串11。然后，與第1光環(huán)行器12-1同樣，分別接受由第2編碼器14-2 第N編碼器14-N進(jìn)行布拉 格反射而輸出的編碼光脈沖串，并將它們分別輸入到第2光調(diào)制器18-2 第N光調(diào)制器 18-N。第2光環(huán)行器12-2被輸入光脈沖串15-1-B，該光脈沖串15_1_B經(jīng)由第2光環(huán)行 器12-2作為光脈沖串13-2-b而輸入到第2編碼器14-2。然后，由第2編碼器14_2進(jìn)行布 拉格反射而輸出的第2編碼光脈沖串15-2-F經(jīng)由第2光環(huán)行器12-2作為第2編碼光脈沖 串13-2-a而輸入到第2光調(diào)制器18-2。光脈沖串15-1-B與光脈沖串13-2-b具有作為第2光環(huán)行器12_2的輸入和輸出 的關(guān)系，作為光脈沖串來說，它們是相同的。并且，第2編碼光脈沖串15-2-F與第2編碼光 脈沖串13-2-a具有作為第2光環(huán)行器12-2的輸入和輸出的關(guān)系，作為編碼光脈沖串來說， 它們是相同的。因此，第2光環(huán)行器12-2具有如下功能被輸入光脈沖串15-1-B，將該光脈沖串 15-1-B輸入到第2編碼器14-2，并且，被輸入由第2編碼器14_2進(jìn)行布拉格反射而輸出的 第2編碼光脈沖串15-2-F，將該第2編碼光脈沖串15-2-F輸入到第2光調(diào)制器18_2。第3光環(huán)行器12-3 第N光環(huán)行器12_N也是同樣。即，如果對第2光環(huán)行器 12-2 第N光環(huán)行器12-N的功能進(jìn)行一般性的描述，則如下所示。第k光環(huán)行器構(gòu)成為，被輸入透射過第(k-Ι)編碼器的第(k-Ι)光脈沖串，將第 (k-Ι)光脈沖串輸入到第k編碼器，并且，被輸入由第k編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第 k編碼光脈沖串，將第k編碼光脈沖串輸入到第k光調(diào)制器。從第1光調(diào)制器18-1 第N光調(diào)制器18-N輸出的第1編碼光脈沖信號19_1 第N編碼光脈沖信號19-N被輸入到光耦合器16進(jìn)行復(fù)用，生成并輸出OCDM信號17。參照圖2來說明本發(fā)明的實施方式的第20CDM信號生成裝置的結(jié)構(gòu)及其動作。圖 2是本發(fā)明的實施方式的第20CDM信號生成裝置的概略結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明的實施方式的第20CDM信號生成裝置構(gòu)成為具有生成并輸出光脈沖串 的光脈沖光源10 ；第1編碼器14-1 第N編碼器14-N ；光調(diào)制器22 ；以及第1光環(huán)行器 12-1 第N光環(huán)行器12-N。第1光環(huán)行器12-1被輸入從光脈沖光源10輸出的光脈沖串11，該光脈沖串11經(jīng) 由第1光環(huán)行器12-1作為光脈沖串13-1-b而輸入到第1編碼器14-1。然后，由第1編碼 器14-1進(jìn)行布拉格反射而輸出的第1編碼光脈沖串15-1-F經(jīng)由第1光環(huán)行器12-1作為 第1編碼光脈沖串13-1-a而輸入到光耦合器20。光脈沖串11與光脈沖串13-1-b具有作為第1光環(huán)行器12-1的輸入和輸出的關(guān) 系，作為光脈沖串來說，它們是相同的。并且，第1編碼光脈沖串15-1-F與第1編碼光脈沖 串13-1-a具有作為第1光環(huán)行器12-1的輸入和輸出的關(guān)系，作為編碼光脈沖串來說，它們 是相同的。因此，第1光環(huán)行器12-1具有如下功能被輸入光脈沖串11，將該光脈沖串11輸 入到第1編碼器14-1，并且，被輸入由第1編碼器14-1進(jìn)行布拉格反射而輸出的第1編碼 光脈沖串15-1-F，將該第1編碼光脈沖串15-1-F輸入到光耦合器20。如圖2所示，關(guān)于第2光環(huán)行器12-2 第N光環(huán)行器12_N，它們分別被輸入透射 過前級編碼器的光脈沖串，來代替作為針對第1光環(huán)行器12-1的輸入光的光脈沖串11。然后，與第1光環(huán)行器12-1同樣，分別接受由第2編碼器14-2 第N編碼器14-N進(jìn)行布拉 格反射而輸出的編碼光脈沖串，并將它們分別輸入到光耦合器20。第2光環(huán)行器12-2被輸入光脈沖串15-1-B，該光脈沖串15_1_B經(jīng)由第2光環(huán)行 器12-2作為光脈沖串13-2-b而輸入到第2編碼器14-2。然后，由第2編碼器14_2進(jìn)行布 拉格反射而輸出的第2編碼光脈沖串15-2-F經(jīng)由第2光環(huán)行器12-2作為第2編碼光脈沖 串13-2-a而輸入到光耦合器20。光脈沖串15-1-B與光脈沖串13-2-b具有作為第2光環(huán)行器12_2的輸入和輸出 的關(guān)系，作為光脈沖串來說，它們是相同的。并且，第2編碼光脈沖串15-2-F與第2編碼光 脈沖串13-2-a具有作為第2光環(huán)行器12-2的輸入和輸出的關(guān)系，作為編碼光脈沖串來說， 它們是相同的。因此，第2光環(huán)行器12-2具有如下功能被輸入光脈沖串15-1-B，將該光脈沖串 15-1-B輸入到第2編碼器14-2，并且，被輸入由第2編碼器14_2進(jìn)行布拉格反射而輸出的 第2編碼光脈沖串15-2-F，將該第2編碼光脈沖串15-2-F輸入到光耦合器20。第3光環(huán)行器12-3 第N光環(huán)行器12_N也是同樣。即，如果對第2光環(huán)行器
12-2 第N光環(huán)行器12-N的功能進(jìn)行一般性的描述，則如下所示。第k光環(huán)行器構(gòu)成為，被輸入透射過第(k-Ι)編碼器的第(k-Ι)光脈沖串，將第 (k-Ι)光脈沖串輸入到第k編碼器，并且，被輸入由第k編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第 k編碼光脈沖串，將第k編碼光脈沖串輸入到光耦合器20。如上所述，光耦合器20被輸入第1編碼光脈沖串13-1-a 第N編碼光脈沖串
13-N-a，對它們進(jìn)行復(fù)用，生成并輸出復(fù)用編碼光脈沖信號21。該復(fù)用編碼光脈沖信號21 被輸入到光調(diào)制器22，生成并輸出OCDM信號23。本發(fā)明的實施方式的第20CDM信號生成裝置是將上述第10CDM信號生成裝置所具 有的第1 第N光調(diào)制器歸一化，從而由1臺光調(diào)制器構(gòu)成。作為這種OCDM信號生成裝置 在產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用形式，優(yōu)選用于向第1 第N信道發(fā)送同一內(nèi)容的影像等內(nèi)容的用途。但 是，這種向第1 第N信道發(fā)送同一內(nèi)容的信息的情況并不常見，因此在之后的實施方式的 說明中，是以本發(fā)明的實施方式的第10CDM信號生成裝置為例來進(jìn)行說明。另外，在后面的 說明中，除了需要特意區(qū)分第10CDM信號生成裝置與第20CDM信號生成裝置的情況以外，有 時不用第1和第2進(jìn)行限定，而僅記為OCDM信號生成裝置。第10CDM信號生成裝置與第20CDM信號生成裝置的不同之處在于，是針對第1 第N信道分別設(shè)置光調(diào)制器，還是進(jìn)行歸一化而由1臺光調(diào)制器構(gòu)成并發(fā)送同一內(nèi)容的數(shù) 據(jù)。但是，本發(fā)明的實施方式的OCDM信號生成裝置的特征并不在于上述這樣的是具有向各 信道發(fā)送各自的數(shù)據(jù)的功能還是具有向各信道發(fā)送同一內(nèi)容的數(shù)據(jù)的功能，而是在于將透 射過配置在前級的編碼器的光脈沖串輸入到配置在后級的編碼器的結(jié)構(gòu)。該特征在第1和 第20CDM信號生成裝置中的結(jié)構(gòu)相同，因此，可以以本發(fā)明的實施方式的第10CDM信號生成 裝置為例來說明本發(fā)明的特征。對于本發(fā)明的實施方式中的任何OCDM信號生成裝置而言，所具有的編碼器、光調(diào) 制器以及光環(huán)行器各自的個數(shù)最大可以為N個，分別將編碼器、光調(diào)制器以及光環(huán)行器設(shè) 為第1編碼器14-1 第M編碼器14-M、第1光調(diào)制器18-1 第M光調(diào)制器18-M以及第1 光環(huán)行器12-1 第M光環(huán)行器12-M，第1編碼器14-1 第M編碼器14-M的結(jié)構(gòu)如下。
第1編碼器14-1 第M編碼器14-M分別是具有SSFBG的光脈沖時間擴(kuò)展器，該 SSFBG構(gòu)成為在光纖中，沿著該光纖的長度方向，以在第i單位FBG與第(i+Ι)單位FBG 之間分別隔著折射率恒定的相移部的方式，配置第1 第N單位FBG，在該第1 第N單位 FBG中，構(gòu)成為該光纖的有效折射率周期性變化。該光脈沖時間擴(kuò)展器具有如下功能將輸入到SSFBG的光脈沖時間擴(kuò)展為碼片脈 沖串并輸出，該碼片脈沖串由在時間軸上以時間擴(kuò)展的方式依次排列的第1 第N碼片脈 沖這N個碼片脈沖構(gòu)成。〈SSFBG 的結(jié)構(gòu)〉參照圖3 (A) (C)，說明分別構(gòu)成第1編碼器14-1 第M編碼器14-M的SSFBG 的結(jié)構(gòu)。為了便于說明，將SSFBG 50固定在具有纖芯M和包層52的光纖56的纖芯M上。圖3㈧ (C)是用于說明SSFBG的結(jié)構(gòu)的圖。圖3㈧是SSFBG50的示意剖視 圖，圖3(B)是概略地示出SSFBG 50的有效折射率調(diào)制結(jié)構(gòu)的圖，圖3 (C)是放大描繪出光 纖56的纖芯M的有效折射率調(diào)制結(jié)構(gòu)的一部分的圖。該SSFBG 50構(gòu)成為被固定在具有 纖芯M和包層52的光纖56的纖芯M上。在圖3 (A)所示的SSFBG 50中，31個單位FBG 沿著作為光纖56的光波導(dǎo)路的纖芯M的波導(dǎo)方向串聯(lián)配置。這里，對第1 第31這31 個單位FBG依次標(biāo)注符號A1 A31予以區(qū)分。圖3(B)是概略地示出圖3(A)所示的SSFBG 50的有效折射率調(diào)制結(jié)構(gòu)的圖。橫 軸表示沿著形成有SSFBG 50的光纖56的長度方向的位置坐標(biāo)?？v軸表示光纖56的有效 折射率調(diào)制結(jié)構(gòu)，將光纖56的纖芯的有效折射率的最大與最小之差表示為Δη。并且，在圖 3(C)中，放大描繪出光纖56的纖芯M的有效折射率調(diào)制結(jié)構(gòu)的一部分。有效折射率調(diào)制周期為Λ。因此，布拉格反射波長λ由λ = 2NeffA給出。這 里，Neff為光纖56的有效折射率。輸入到具有31個單位FBG的SSFBG 50的光脈沖被時間 擴(kuò)展成31個碼片脈沖。圖3(A)和圖3(B)所示的在從SSFBG 50的左端到右端的方向上排 列的表示為A1 A31的第1 第31單位FBG與從該SSFBG 50輸出的碼片脈沖一一對應(yīng)。如圖3(C)所示，在相鄰的單位FBG之間，即由Ai表示的第Ai單位FBG與由Ai+1表 示的第Aw單位FBG之間，設(shè)有未進(jìn)行有效折射率調(diào)制的相移部Ep單位衍射光柵長度用 Li表示，該單位衍射光柵長度被定義為第Ai單位FBG在光纖56的長度方向即光纖56的波 導(dǎo)方向上的長度。并且，單位區(qū)段長度用Di表示，該單位區(qū)段長度被定義為相鄰的單位FBG 之間的間隔，即第Ai單位FBG與第Ain單位FBG之間的間隔。即，Di = L^Ei0這里，在記為相移部Ei的情況下，除了表示用于識別相移部的標(biāo)記的含義以外，還 表示用于示出該相移部的長度的變量的含義。關(guān)于Ei是表示識別標(biāo)記或示出長度的變量 中的哪一個，只要在不發(fā)生混亂的范圍內(nèi)，就不在使用中進(jìn)行特意說明。并且，對于單位衍 射光柵長度Li和單位段長度Di也是同樣。接著，針對被定義為由Ai表示的第Ai單位FBG與由Ai+1表示的第Ai+1單位FBG之 間的間隔的單位區(qū)段長度Di,說明如何設(shè)定該間隔。這里，作為優(yōu)選用于N信道光復(fù)用信號 收發(fā)系統(tǒng)的本發(fā)明的光脈沖時間擴(kuò)展器所具有的SSFBG，舉一個優(yōu)選例來進(jìn)行說明，但是， 一般地，本發(fā)明的光脈沖時間擴(kuò)展器所具有的SSFBG不限于以下說明。單位區(qū)段長度Di被定義為，從由Ai表示的第Ai單位FBG在光纖長度方向上的中 心位置到由Aw表示的第Ain單位FBG在光纖長度方向上的中心位置的距離。
這里，設(shè)由Ai表示的第Ai單位FBG所具有的相對相位為Pi,由Ai+1表示的第Ai+1 單位FBG所具有的相對相位為Pi+1。此時，兩者的相位差CliSPw-Pit5設(shè)由Ai表示的第Ai 單位FBG與由Ai+1表示的第Ai+1單位FBG之間(相移部Ei)的有效折射率為Neff，則Di與(Ii 的關(guān)系為Di= {盼屯)入}/2。其中，M是任意整數(shù)，關(guān)于λ，當(dāng)設(shè)光脈沖在真空中的波長為 λ0時，λ = λ 0/NeffO如果用角度相位來表示(M+cQ λ，則變?yōu)? π (M+cQ。在制造本發(fā)明的第1光脈沖時間擴(kuò)展器時，只要按照如下間隔來配置相鄰配置的 第i單位FBG與第(i+Ι)單位FBG，即可制成可用2值數(shù)字信號進(jìn)行編碼的編碼器，即在 該間隔下，由第i單位FBG反射生成的碼片脈沖與由第(i+Ι)單位FBG反射生成的碼片脈 沖之間的相位差為2π的整數(shù)倍或π的奇數(shù)倍。相位差為的整數(shù)倍表示相同相位的關(guān)系，所以，可將其視為相位差為0的情 況。而相位差為η的奇數(shù)倍表示處于相反相位的關(guān)系，所以，可將其視為相位差為η的情 況。即，只要以由相鄰配置第i單位FBG和第(i+Ι)單位FBG生成的碼片脈沖的相位關(guān)系 為相同相位或相反相位的方式來配置的該第i單位FBG和第(i+Ι)單位FBG，即可利用(0， η)這2值數(shù)字信號來實現(xiàn)編碼。并且，只要按照如下間隔來配置相鄰配置的第i單位FBG與第(i+Ι)單位FBGJP 可制造出本發(fā)明的實施方式的OCDM信號生成裝置的光脈沖時間擴(kuò)展器，S卩在該間隔下， 由第i單位FBG反射生成的碼片脈沖與由第(i+Ι)單位FBG反射生成的碼片脈沖之間的相 位差為π OM-l)/N。<0CDM信號生成裝置的動作>在說明本發(fā)明的實施方式的OCDM信號生成裝置的動作時，是以4信道復(fù)用的OCDM 信號生成裝置為例進(jìn)行說明，但是，以下說明的內(nèi)容不限于4信道復(fù)用，對于任何信道復(fù)用 數(shù)量均同樣成立。為了明確本發(fā)明的實施方式的OCDM信號生成裝置的動作與現(xiàn)有的OCDM信號生成 裝置的動作的不同，首先，參照圖4說明現(xiàn)有的典型結(jié)構(gòu)的OCDM信號生成裝置的結(jié)構(gòu)和動 作。圖4是現(xiàn)有的4信道復(fù)用的OCDM信號生成裝置的概略結(jié)構(gòu)框圖。現(xiàn)有的4信道復(fù)用的OCDM信號生成裝置構(gòu)成為具有光脈沖光源30、光分支器 32、第1光調(diào)制器；34-1 第4光調(diào)制器；34-4、第1光環(huán)行器36_1 第4光環(huán)行器36_4、以 及第1編碼器38-1 第4編碼器38-4。從光脈沖光源30輸出的光脈沖串被輸入到光分支器32，經(jīng)4分割而輸出。由光分 支器32進(jìn)行4分割后的光脈沖串分別被輸入到第1光調(diào)制器34-1 第4光調(diào)制器34_4。 在第1光調(diào)制器34-1 第4光調(diào)制器34-4中，對光脈沖串進(jìn)行強度調(diào)制，將其轉(zhuǎn)換為光脈 沖信號并輸出。從第1光調(diào)制器34-1 第4光調(diào)制器34-4輸出的光脈沖信號分別經(jīng)由第 1光環(huán)行器36-1 第4光環(huán)行器36-4而輸入到第1編碼器38_1 第4編碼器38_4。在第1編碼器38-1 第4編碼器38-4中，分別對從第1光調(diào)制器；34_1 第4光 調(diào)制器34-4輸入的光脈沖信號進(jìn)行編碼，將其轉(zhuǎn)換為編碼光脈沖信號并輸出。從第1編碼 器38-1 第4編碼器38-4輸出的編碼光脈沖信號分別經(jīng)由第1光環(huán)行器36_1 第4光 環(huán)行器36-4而輸入到光耦合器40進(jìn)行復(fù)用，生成并輸出OCDM信號。在圖4中，沿著各個傳送路徑而示出了以下各時間波形從光脈沖光源30輸出的 光脈沖串的時間波形；分別從第1光調(diào)制器34-1 第4光調(diào)制器34-4輸出的光脈沖信號的時間波形；以及在第1編碼器38-1 第4編碼器38-4中生成的分別經(jīng)由第1光環(huán)行器 36-1 第4光環(huán)行器36-4而輸出的編碼光脈沖信號的時間波形。示出這些光脈沖串、光脈沖信號以及編碼光脈沖信號的時間波形的圖，是以施加 了影線的矩形圖的形式示意地示出構(gòu)成它們的光脈沖或碼片脈沖。構(gòu)成輸入到第1編碼 器38-1 第4編碼器38-4的光脈沖信號的光脈沖，分別被第1編碼器38_1 第4編碼器 38-4轉(zhuǎn)換為碼片脈沖串。一個光脈沖對應(yīng)于以與碼長成比例的長度排列在時間軸上的碼片 脈沖串。因此，在圖4中，用橫向長度比表示光脈沖的矩形長的矩形來示意地表示將一個光 脈沖轉(zhuǎn)換為碼片脈沖串的情況。在圖4中，描繪出分別從第1光調(diào)制器34-1 第4光調(diào)制器34_4輸出了(0101)、 (1010)、(1001)以及(0110)的RZ格式的光脈沖信號的情況。以從第1光調(diào)制器34-1輸 出的光脈沖信號為例，在由“1”給定的時隙中存在光脈沖，在由“0”給定的時隙中不存在光 脈沖。構(gòu)成該光脈沖信號的光脈沖在第1編碼器38-1中進(jìn)行編碼而成為一連串碼片脈沖 串。在圖4中，以碼片脈沖串的沿時間軸方向的邊長比表示光脈沖的矩形長的方式，示出這 一連串碼片脈沖串。另外，由于在第1編碼器38-1 第4編碼器38-4中分別設(shè)定的碼彼此不同，因此， 作為各個編碼器對光脈沖進(jìn)行編碼的結(jié)果而得到的碼片脈沖串在時間軸上的排列方式彼 此不同。因此，在圖4中，通過在矩形中添加不同的圖案來表示構(gòu)成從第1編碼器38-1 第4編碼器38-4輸出的編碼光脈沖信號的碼片脈沖串。在圖4所示的現(xiàn)有的4信道復(fù)用的OCDM信號生成裝置中，在通過光分支器32對 光脈沖串進(jìn)行4分割的階段，產(chǎn)生光脈沖串的光載波的能量損失。并且，在輸入到第1編碼 器38-1 第4編碼器38-4的光脈沖信號的光載波的能量中，僅經(jīng)布拉格反射而輸出的編 碼光脈沖信號成分得到有效利用，透射過構(gòu)成第1編碼器38-1 第4編碼器38-4的SSFBG 的能量成分被丟棄，而未被有效應(yīng)用于編碼光脈沖信號的生成。因此，對于從圖4所示的現(xiàn)有的4信道復(fù)用的OCDM信號生成裝置輸出的4信道復(fù) 用的OCDM信號，被輸入到光分支器32的光脈沖串的光載波的能量的僅僅一部分得到利用， 而大半部分則損失掉。參照圖5來說明本發(fā)明的實施方式的OCDM信號生成裝置的結(jié)構(gòu)和動作。圖5是 本發(fā)明的實施方式的4信道復(fù)用的OCDM信號生成裝置的概略結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明的實施方式的4信道復(fù)用的OCDM信號生成裝置構(gòu)成為具有光脈沖光源 30、第1光環(huán)行器36-1 第4光環(huán)行器36-4、第1光調(diào)制器；34_1 第4光調(diào)制器；34_4、以 及第1編碼器38-1 第4編碼器38-4。從光脈沖光源30輸出的光脈沖串經(jīng)由第1光環(huán)行器36-1而輸入到第1編碼器 38-1，由第1編碼器38-1進(jìn)行布拉格反射而輸出的第1編碼光脈沖串再次經(jīng)由第1光環(huán)行 器36-1輸入到第1光調(diào)制器34-1。輸入到第1光調(diào)制器34-1的第1編碼光脈沖串作為編 碼后的光脈沖信號即第1編碼光脈沖信號而輸出。透射過第1編碼器38-1的第1光脈沖串經(jīng)由第2光環(huán)行器36_2而輸入到第2編 碼器38-2，由第2編碼器38-2進(jìn)行布拉格反射而輸出的第2編碼光脈沖串再次經(jīng)由第2光 環(huán)行器36-2輸入到第2光調(diào)制器34-2。輸入到第2光調(diào)制器34_2的第2編碼光脈沖串作 為編碼后的光脈沖信號即第2編碼光脈沖信號而輸出。
透射過第2編碼器38-2的第2光脈沖串經(jīng)由第3光環(huán)行器36_3而輸入到第3編 碼器38-3，由第3編碼器38-3進(jìn)行布拉格反射而輸出的第3編碼光脈沖串再次經(jīng)由第3光 環(huán)行器36-3輸入到第3光調(diào)制器34-3。輸入到第3光調(diào)制器34_3的第3編碼光脈沖串作 為編碼后的光脈沖信號即第3編碼光脈沖信號而輸出。透射過第3編碼器38-3的第3光脈沖串經(jīng)由第4光環(huán)行器36_4而輸入到第4編 碼器38-4，由第4編碼器38-4進(jìn)行布拉格反射而輸出的第4編碼光脈沖串再次經(jīng)由第4光 環(huán)行器36-4輸入到第4光調(diào)制器34-4。輸入到第4光調(diào)制器34_4的第4編碼光脈沖串作 為編碼后的光脈沖信號即第4編碼光脈沖信號而輸出。分別從第1光調(diào)制器34-1 第4光調(diào)制器34_4輸出的第1 第4編碼光脈沖信 號被輸入到光耦合器40進(jìn)行復(fù)用，生成并輸出OCDM信號。在圖5中，與圖4同樣，沿著各個傳送路徑示出了以下各時間波形從光脈沖光源 30輸出的光脈沖串的時間波形；分別從第1光調(diào)制器34-1 第4光調(diào)制器34-4輸出的編 碼光脈沖信號的時間波形；以及在第1編碼器38-1 第4編碼器38-4中生成的分別經(jīng)由 第1光環(huán)行器36-1 第4光環(huán)行器36-4輸出的編碼光脈沖信號的時間波形。在圖5所示的本發(fā)明的實施方式的OCDM信號生成裝置中采用了這樣的結(jié)構(gòu)利用 編碼器對光脈沖串進(jìn)行編碼來生成編碼光脈沖串，利用光調(diào)制器對該編碼光脈沖串進(jìn)行光 強度調(diào)制來生成編碼光脈沖信號。與此相對，在圖4所示的現(xiàn)有的OCDM信號生成裝置中則 采用了如下這樣的結(jié)構(gòu)利用光調(diào)制器對光脈沖串進(jìn)行強度調(diào)制來生成光脈沖信號，利用 編碼器對該光脈沖信號進(jìn)行編碼來生成編碼光脈沖信號。如上所述，無論是將光脈沖串轉(zhuǎn) 換為光脈沖信號，然后利用編碼器對該光脈沖信號進(jìn)行編碼來生成編碼光脈沖信號，還是 利用編碼器對光脈沖串進(jìn)行編碼生成編碼光脈沖串，然后利用光調(diào)制器對該編碼光脈沖串 進(jìn)行強度調(diào)制來生成編碼光脈沖信號，所生成的編碼光脈沖信號均是相同的。是先進(jìn)行生 成光脈沖信號的步驟還是先進(jìn)行編碼的步驟，屬于設(shè)計事項。根據(jù)圖5所示的本發(fā)明的實施方式的OCDM信號生成裝置，不需要現(xiàn)有的OCDM信 號生成裝置所需的光分支器32。并且，在輸入到第1編碼器38-1 第3編碼器38-3的 光脈沖串的光載波的能量中，不但經(jīng)布拉格反射而輸出的編碼光脈沖信號成分得到有效利 用，而且透射過這些編碼器的光脈沖串均被輸入到配置在后級的編碼器中。因此，對于從本發(fā)明的實施方式的4信道復(fù)用的OCDM信號生成裝置輸出的4信道 復(fù)用的OCDM信號，所輸入的光脈沖串的光載波的能量基本完全得到利用，幾乎不存在損失 掉的光載波成分。<光載波的能量損失評價>參照圖4和圖5，設(shè)從光脈沖光源30輸出的光脈沖串的輸出功率為OdBm(ImW)，評 價光調(diào)制器、編碼器等中的光載波功率。由此示出，從本發(fā)明的實施方式的OCDM信號生成 裝置輸出的OCDM信號強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于從現(xiàn)有的OCDM信號生成裝置輸出的OCDM信號強度。在圖4所示的現(xiàn)有的OCDM信號生成裝置中，由于從光脈沖光源30輸出的光脈沖 串被光分支器32進(jìn)行4分割，因此，分別輸入到第1光調(diào)制器34-1 第4光調(diào)制器34_4 的光脈沖串的強度為從光脈沖光源30輸出的光脈沖串的1/4強度，為-ecffim。如果估計出第1光調(diào)制器34-1 第4光調(diào)制器34-4的各光調(diào)制器中的光載波 的能量損失為3dB、透射過第1編碼器38-1 第4編碼器38-4的光載波的能量損失量為22. 8dB,則輸入到光耦合器40的第1 第4編碼光脈沖信號的各光載波的能量從OdBm減 少(6dB+3dB+22. 8dB)而成為-31. 8dBm。另一方面，在圖5所示的本發(fā)明的實施方式的OCDM信號生成裝置中，由于不具有 上述光分支器32，所以，不產(chǎn)生該光分支器32中的光載波的能量損失。因此，只要考慮以下 能量損失即可第1光調(diào)制器34-1 第4光調(diào)制器34-4的各光調(diào)制器中的光載波的能量 損失量3dB ；以及相當(dāng)于透射過第1編碼器38-1 第4編碼器38-4的光載波的能量損失 量的 22. 8dB。從第1光調(diào)制器34-1輸出并被輸入到光耦合器40的第1編碼光脈沖信號的光載 波的能量從OdBm減少(3dB+22. 8dB)而成為-25. 8daii。從第2光調(diào)制器34_2輸出并被輸 入到光耦合器40的第2編碼光脈沖信號的光載波的能量比輸入到第1光調(diào)制器34-1的光 脈沖串的光載波的能量弱0.02dB。而且，從產(chǎn)生該能量損失的光譜波段(包含中心波長的 波段)生成第2編碼光脈沖串。因此，從第2光調(diào)制器34-2輸出的第2編碼光脈沖信號 相比于上述第1編碼光脈沖信號的光載波，損失量有0. 04dB的上升。因此，輸入到光耦合 器40的第2編碼光脈沖信號的光載波的能量從OdBm減少(0. 02+0. 04+3dB+22. 8dB)而成 為- . 86dBm0同樣，在第3編碼器38-3和第4編碼器38_4中，由于第2編碼器38_2和第3編碼 器38-3的透射損失，光載波的能量也分別減少0. 02dB。并且，還產(chǎn)生了透射過第2編碼器 38-2和第3編碼器38-3的各個光脈沖串在波譜的中心波長附近的能量損失，所以，第3編 碼器38-3和第4編碼器38-4中的反射損失分別增加0. IOdB和0. 17dB。因此，被輸入到光 耦合器40的第3編碼光脈沖信號和第4編碼光脈沖信號的光載波的能量分別為-25. 94dBm 和46. 03龜。如上所述，可知在本發(fā)明的實施方式的4信道復(fù)用OCDM信號生成裝置中，輸入 到光耦合器40的第1 第4編碼光脈沖信號的光載波的能量存在0. 2dB左右的差異，但與 現(xiàn)有的4信道復(fù)用OCDM信號生成裝置中的第1 第4編碼光脈沖信號的光載波的能量強 度-31. Scffim相比，各信道的編碼光脈沖信號的光載波的能量為高出6dB左右的值。這里，參照圖6(A) (D)，說明輸入到第1編碼器38-1的光脈沖串的波譜、透射過 第1編碼器38-1的光脈沖串的波譜、以及透射過第2編碼器38-2和第3編碼器38_3的光 脈沖串的波譜。圖6㈧ ⑶是用于說明光脈沖串的波譜的圖，圖6㈧是示出輸入到第1編碼 器38-1的光脈沖串的波譜的圖，圖6(B)是示出透射過第1編碼器38-1的光脈沖串的波譜 的圖，圖6(C)是示出透射過第2編碼器38-2的光脈沖串的波譜的圖，圖6(D)是示出透射 過第3編碼器38-3的光脈沖串的波譜的圖。在圖6(A) (D)的各圖中，橫軸用以ym為 單位的刻度來表示波長，縱軸用以μ W為單位的刻度來表示光強度?？芍?，按照透射過第1編碼器38-1、第2編碼器38_2和第3編碼器38_3的順序， 包含中心波長的波段的波譜成分逐漸缺失。因此，如上所述，第1光脈沖串的光載波的能量 比輸入到第1編碼器38-1的光脈沖串的光載波的能量弱0. 02dB。然后，由于從產(chǎn)生該能量 損失的光譜波段(包含中心波長的波段)中生成了第2編碼光脈沖串，所以引起如下現(xiàn)象 從第2光調(diào)制器34-2輸出的第2編碼光脈沖信號與上述第1編碼光脈沖信號的光載波相 比，損失提高了 0. 04dB。
如上所述，在為4信道復(fù)用的OCDM信號生成裝置的情況下，將現(xiàn)有裝置以本發(fā)明 的裝置進(jìn)行比較可知，各信道的編碼光脈沖信號的光載波的能量為高出6dB左右的值，但 是，該改善幅度的值(后面稱為優(yōu)勢advantage)取決于復(fù)用的信道數(shù)量。參照圖7來說明與復(fù)用的信道數(shù)量對應(yīng)地能夠得到哪種程度的優(yōu)勢。圖7是用于 說明與復(fù)用的信道數(shù)量對應(yīng)的優(yōu)勢的圖。在圖7中，縱軸用以(ffim為單位的刻度來表示每 個信道的編碼光脈沖信號的光載波的能量。并且，在圖7中，橫軸針對復(fù)用數(shù)量為2、4、8以 及16的情況，分別在左側(cè)用柱狀圖示出了利用現(xiàn)有的OCDM信號生成裝置時的每個信道的 編碼光脈沖信號，在右側(cè)用柱狀圖示出了利用本發(fā)明的OCDM信號生成裝置時的每個信道 的編碼光脈沖信號。可知，在2復(fù)用的情況下得到2. 9dB的優(yōu)勢，在4復(fù)用的情況下得到6. OdB的優(yōu)勢， 在8復(fù)用的情況下得到8. 7dB的優(yōu)勢，在16復(fù)用的情況下得到11. 4dB的優(yōu)勢。即，可知， 復(fù)用的信道數(shù)量越多，本發(fā)明的效果越顯著。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的4復(fù)用的OCDM信號生成裝置，即使提高了各信道的編碼 器(第1編碼器38-1 第4編碼器38-4)的布拉格反射率，與使用現(xiàn)有的OCDM信號生成 裝置的情況相比，也能夠提高輸入到光耦合器40的編碼光脈沖信號的強度。因此，參照圖8，以復(fù)用數(shù)量為4的情況為例，說明在設(shè)各信道的編碼器的布拉格 反射率為0. 52%、2. 02%以及6. 82%的情況下，與利用現(xiàn)有的OCDM信號生成裝置的情況相 比，能夠得到哪種程度的優(yōu)勢。圖8是示出與各信道的編碼器的布拉格反射率對應(yīng)的優(yōu)勢 的圖。在圖8中，縱軸用以(ffim為單位的刻度來表示每個信道的編碼光脈沖信號的光載 波的能量。并且，在圖8中，橫軸針對各信道的編碼器的布拉格反射率為0. 52%,2. 02%以 及6. 82%的情況，分別在左側(cè)用柱狀圖示出了利用現(xiàn)有的OCDM信號生成裝置時的每個信 道的編碼光脈沖信號，在右側(cè)用柱狀圖示出了利用本發(fā)明的OCDM信號生成裝置時的每個 信道的編碼光脈沖信號。如圖8所示，在各信道的編碼器的布拉格反射率為0. 52%、2. 02%以及6. 82%的 情況下，分別得到了 6. 0dB、5. 6dB以及4. 6dB的優(yōu)勢。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的4復(fù)用的 OCDM信號生成裝置，可知，即使將各信道的編碼器的布拉格反射率提高到6. 82%，也能夠 得到4. 6dB這樣高的優(yōu)勢。<基于在編碼器中設(shè)定的碼的種類的效果>在本發(fā)明的OCDM信號生成裝置中，輸入到配置在后級的編碼器的光脈沖串是透 射過前級的編碼器的光脈沖串。一般情況下，透射過第(k-1)編碼器的第(k-1)光脈沖串 缺失在第1編碼器 第k編碼器中分別通過布拉格反射而反射的光譜成分。但是，通過選擇在第1編碼器 第k編碼器中設(shè)定的碼的種類，能夠使得因透射 過第(k-1)編碼器、然后輸入到第k編碼器并被第k編碼器編碼而缺失的頻譜成分與從第 (k-1)編碼器輸出的透射光脈沖串所缺失的頻譜成分不同。這樣，只要選擇在第1編碼器 第k編碼器中設(shè)定的碼，即可使前級的編碼器中的編碼處理的影響不會波及后級的編碼器 中的編碼處理。作為滿足這種條件的碼，可以使用如下設(shè)定的碼。以如下間隔來配置構(gòu)成第M編 碼器所具有的SSFBG的相鄰的第i單位FBG和第(i+Ι)單位FBG，即在該間隔下，由第i單位FBG反射生成的碼片脈沖與由第(i+Ι)單位FBG反射生成的碼片脈沖之間的相位差為 π 0Μ-1)/Ν。在這種結(jié)構(gòu)的SSFBG中設(shè)定的碼與通常意義上的碼(狹義的碼)不同，但是，如已 說明的那樣，這里是用于將現(xiàn)有習(xí)慣進(jìn)一步擴(kuò)展后的廣義含義，而且，是以相鄰的碼片脈沖 間的相位差為η ΟΜ-1)/N的方式給出時間擴(kuò)展規(guī)則，并根據(jù)唯一確定的規(guī)則來進(jìn)行定義， 因此稱為碼。為了以相鄰的碼片脈沖間的相位差為π (2Μ-1)/Ν的方式來配置第i單位FBG和 第(i+Ι)單位FBG，只要如下式(1)那樣地設(shè)定被定義為該第i單位FBG與第(i+Ι)單位 FBG之間的間隔的單位區(qū)段長度Di即可。Bp, Cli = JI (2M-D/N= (λ/2Μ2Μ-1)/Ν，所以，只要按照下式(1)的方式來配置 第i單位FBG和第(i+Ι)單位FBG即可。Di = {(Μ λ + ( λ /2) (2Μ-1) /N)} /2(1)參照圖9㈧和(B)，說明由被設(shè)定了不同碼的2種編碼器生成的碼片脈沖串的波 譜差異。圖9(A)和(B)是用于說明從設(shè)定了不同碼的2種編碼器生成的碼片脈沖的波譜 的圖，圖9(A)是示出從被設(shè)定了由下述規(guī)則規(guī)定的碼(設(shè)為碼Α)的編碼器輸出的碼片脈 沖的波譜的圖，該規(guī)測將相鄰的碼片脈沖間的相位差給定為π/4(Ν = 4、Μ= 1)，圖9(B)是 示出從設(shè)定了由下述規(guī)則規(guī)定的碼(設(shè)為碼B)的編碼器輸出的碼片脈沖的波譜的圖，該規(guī) 則將相鄰的碼片脈沖間的相位差的給定為3 π /4(N = 4、M = 2)。在圖9(A)和(B)中，縱軸用以dB為單位的刻度來表示從編碼器輸出的碼片脈沖 串針對輸入光脈沖的反射功率。并且，橫軸以構(gòu)成編碼器的單位FBG的布拉格反射的中心 波長附近的波長為基準(zhǔn)(Onm)，用以nm為單位的刻度來表示該布拉格波長的相對波長。在 圖9(A)和(B)中，主要峰值分別出現(xiàn)3個，但是，這些峰值位置由構(gòu)成編碼器的單位FBG的 相鄰間隔決定。關(guān)于碼A和碼B，由于相鄰的碼片脈沖間的相位差不同，即構(gòu)成編碼器的單 位FBG的相鄰間隔不同，所以，主要峰值位置不同。圖9㈧和⑶中出現(xiàn)多個主要峰值的原因如下。由碼A或碼B規(guī)定的編碼器構(gòu) 成為，周期性地配置多個單位FBG，該單位FBG的配置間隔不同。單位FBG可近似看作發(fā)揮 半透鏡的作用。即，這里所說的編碼器可以被視為周期性地配置反射結(jié)構(gòu)體而構(gòu)成的一種 濾波器，與如下的波長測定儀進(jìn)行對比則容易理解，該波長測定儀是以相當(dāng)于單位FBG的 配置間隔的間隔分開配置2枚半透鏡而構(gòu)成的。圖9㈧和⑶所示的編碼器的反射譜相當(dāng)于波長測定儀的縱模譜。即，圖9㈧ 和(B)所示的波譜的主要峰值對應(yīng)于波長測定儀的縱模。波長測定儀的反射面間隔相當(dāng)于 本發(fā)明的編碼器的單位FBG的配置間隔。因此，只要將單位FBG的布拉格波長設(shè)定在輸入光脈沖的波譜的波段內(nèi)，即可將 等間隔地配置單位FBG而構(gòu)成的編碼器視為，在反射或透射光譜的定性關(guān)系中起到與波長 測定儀相同的作用。對由具有第1 第M編碼器的OCDM信號生成裝置得到的以下效果進(jìn)行說明， 其中，上述第1 第M編碼器被設(shè)定了時間擴(kuò)展規(guī)則作為相鄰的碼片脈沖間的相位差為 π OM-l)/N這一條件而給出的碼。S卩，參照圖IO(A-I) 圖10(Β-3)來說明能夠得到如下 效果因透射過第(k-Ι)編碼器、然后輸入到第k編碼器并被第k編碼器進(jìn)行編碼而缺失的頻譜成分與因第(k_l)編碼器中的編碼而缺失的頻譜成分不同，所以，前級的編碼器中的 編碼處理的影響不會波及后級的編碼器中的編碼處理。圖IO(A-I) 圖10(B-3)是用于說明前級編碼器中的編碼處理的影響不會波及后 級編碼器中的編碼處理這一效果的圖。圖IO(A-I)是示出透射過第1編碼器的光脈沖串的 波譜的圖，圖10(A-2)是示出透射過第2編碼器的光脈沖串的波譜的圖，圖10(A-3)是示出 透射過第3編碼器的光脈沖串的波譜的圖。并且，圖IO(B-I)是示出由第2編碼器進(jìn)行布 拉格反射而輸出的編碼光脈沖串的波譜的圖，圖IO(BI)是示出由第3編碼器進(jìn)行布拉格 反射而輸出的編碼光脈沖串的波譜的圖，圖IO(Bj)是示出由第4編碼器進(jìn)行布拉格反射 而輸出的編碼光脈沖串的波譜的圖。對圖10 (A-I)、圖10 (A-2)以及圖10 (A-3)進(jìn)行比較可知，從第1、第2以及第3 編碼器中透射過的光脈沖串的波譜的吸收波長峰值位置彼此不同。并且，對圖IO(B-I)、圖 10(B-2)以及圖IO(BI)進(jìn)行比較可知，由第2、第3以及第4編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸 出的編碼光脈沖串的波譜的反射波長峰值位置彼此不同。S卩，如圖IO(A-I) 圖10(B-3)所示，由于第1編碼器中的編碼，透射過第1編碼 器的第1光脈沖串的頻譜成分中的一部分缺失。但是，因透射過第1編碼器、然后輸入到第 2編碼器并被第2編碼器進(jìn)行編碼而缺失的頻譜成分與因上述第1編碼器中的編碼而缺失 的頻譜成分不同。因此，前級編碼器中的編碼處理的影響不會波及后級編碼器中的編碼處 理。第2編碼器與第3編碼器之間的關(guān)系也是同樣。因此，雖然在一般情況下，透射過第(k-Ι)編碼器的第(k-Ι)光脈沖串會因第 (k-1)編碼器中的編碼而缺失頻譜成分中的一部分，但是，因透射過第(k-Ι)編碼器、然后 輸入到第k編碼器并被第k編碼器進(jìn)行編碼而缺失的頻譜成分與因上述第(k-Ι)編碼器中 的編碼而缺失的頻譜成分不同。因此，前級編碼器中的編碼處理的影響不會波及后級編碼 器中的編碼處理。參照圖11，說明在利用由時間擴(kuò)展規(guī)則規(guī)定的碼而構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式的4 復(fù)用OCDM信號生成裝置中，與復(fù)用的信道數(shù)量對應(yīng)地能夠得到哪種程度的優(yōu)勢，該時間擴(kuò) 展規(guī)則是作為上述相鄰的碼片脈沖間的相位差為η OM-l)/N這一條件而給出的。圖11是 用于說明在利用由時間擴(kuò)展規(guī)則規(guī)定的碼而構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式的4復(fù)用OCDM信號 生成裝置中，與復(fù)用的信道數(shù)量對應(yīng)的優(yōu)勢的圖，該時間擴(kuò)展規(guī)則是作為相鄰的碼片脈沖 間的相位差為η 0Μ-1)/Ν這一條件而給出的。在圖11中，縱軸用以cffim為單位的刻度來 表示每個信道的編碼光脈沖信號的光載波的能量。并且，在圖11中，橫軸針對復(fù)用數(shù)量為 2、4、8以及16的情況，分別在左側(cè)用柱狀圖示出了利用現(xiàn)有的OCDM信號生成裝置時的每個 信道的編碼光脈沖信號，在右側(cè)用柱狀圖示出了利用本發(fā)明的OCDM信號生成裝置時的每 個信道的編碼光脈沖信號?？芍?復(fù)用的情況下得到3. OdB的優(yōu)勢，在4復(fù)用的情況下得到6. OdB的優(yōu)勢， 在8復(fù)用的情況下得到9. OdB的優(yōu)勢，在16復(fù)用的情況下得到11. 9dB的優(yōu)勢。S卩，可知， 復(fù)用的信道數(shù)量越多，本發(fā)明的效果越顯著。在本發(fā)明的實施方式的4復(fù)用的OCDM信號生成裝置中，在利用由作為相鄰碼片脈 沖間的相位差為η 0Μ-ι)/Ν這一條件而給出的時間擴(kuò)展規(guī)則規(guī)定的碼的情況下，如參照 上述圖7說明的那樣，即使提高各信道的編碼器(第1編碼器38-1 第4編碼器38-4)的布拉格反射率，與使用現(xiàn)有的OCDM信號生成裝置的情況相比，也能夠提高輸入到光耦合器 40的編碼光脈沖信號的強度。因此，參照圖12，以利用由下述時間擴(kuò)展規(guī)則規(guī)定的碼而構(gòu)成的本發(fā)明的實施方 式的4復(fù)用的OCDM信號生成裝置為例，說明在各信道的編碼器的布拉格反射率為1. 44%, 4. 13%以及9. 13%的情況下，與利用現(xiàn)有的OCDM信號生成裝置的情況相比，能夠得到哪種 程度的優(yōu)勢，其中，所述時間擴(kuò)展規(guī)則是作為相鄰的碼片脈沖間的相位差為η OM-l)/N這 一條件而給出的。圖12是示出在利用由下述時間擴(kuò)展規(guī)則規(guī)定的碼而構(gòu)成的本發(fā)明的實 施方式的4復(fù)用OCDM信號生成裝置中，與各信道的編碼器的布拉格反射率對應(yīng)的優(yōu)勢的 圖，該時間擴(kuò)展規(guī)則是以相鄰碼片脈沖間的相位差為η 0Μ-1)/Ν這一條件而給出的。在圖12中，縱軸用以cBm為單位的刻度示出了每個信道的編碼光脈沖信號的光載 波的能量。并且，在圖12中，橫軸針對各信道的編碼器的布拉格反射率為1.44%、4. 13%以 及9. 13%的情況，分別在左側(cè)用柱狀圖示出了利用現(xiàn)有的OCDM信號生成裝置時的每個信 道的編碼光脈沖信號，在右側(cè)用柱狀圖示出了利用本發(fā)明的OCDM信號生成裝置時的每個 信道的編碼光脈沖信號。如圖12所示，在各信道的編碼器的布拉格反射率為1.44%、4. 13%以及9. 13%的 情況下，分別得到6. 0dB、6. OdB以及6. OdB的優(yōu)勢。根據(jù)利用由如下時間擴(kuò)展規(guī)則規(guī)定的 碼而構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式的4復(fù)用的OCDM信號生成裝置，可知，即使將各信道的編碼 器的布拉格反射率提高到9. 13%，也能夠得到6. OdB這樣高的優(yōu)勢，所述規(guī)則是作為相鄰 碼片脈沖間的相位差為η 0Μ-1)/Ν這一條件而給出的。接著，參照圖13(A)、(B)和(C)，說明利用了設(shè)有相同的折射率周期結(jié)構(gòu)的一組編 碼器和解碼器的碼片脈沖串的生成、以及從碼片脈沖串中復(fù)原光脈沖的解碼動作原理。圖 13(A)是用于說明動作原理的圖，圖13(B)是示出分別由單位FBG 146a、146b、146c和146d 進(jìn)行布拉格反射的碼片脈沖a’、b’、c’和d’的時間波形的圖，圖13(C)示出由解碼器146 解碼后的輸入光脈沖的自相關(guān)波的時間波形。圖13(A)示出了將編碼器140和解碼器146作為一組的編碼和解碼的示意結(jié)構(gòu) 例。在圖13 (A)中，作為一例，示出了具有4個單位FBG的編碼器和解碼器即N = 4的情況， 但是，以下說明對于N = 4以外的情況來說，也只是碼片脈沖的數(shù)量不同，而作為編碼光脈 沖串的碼片脈沖串的生成以及從碼片脈沖串中解碼出光脈沖的動作原理則是相同的。如圖13㈧所示，輸入光脈沖經(jīng)由光環(huán)行器142輸入到編碼器140，經(jīng)時間擴(kuò)展后 再次經(jīng)由光環(huán)行器142而作為碼片脈沖串輸出。圖13(A)所示的編碼器140是沿著光纖的 波導(dǎo)方向排列了 4個單位FBG而構(gòu)成的編碼器。因此，從編碼器140輸出的在時間軸上排 列的碼片脈沖的數(shù)量為4個。當(dāng)光脈沖輸入到編碼器140時，從單位FBG 140a、140b、140c和140d分別生成并 輸出布拉格反射光a、b、c和d。布拉格反射光a、b、c和d各自的相對相位為“0”、“0. 25”、 “0.5”、“0.75”。若將其表示成相對相位值的數(shù)列，則為(0、0.25、0.5、0.75)。圖13㈧所示的解碼器146除了折射率周期結(jié)構(gòu)與編碼器140相同之外，輸入輸 出端也被設(shè)定為與編碼器140相同。圖13(A)所示的編碼器140和解碼器146相當(dāng)于相鄰 碼片脈沖間的相位差為η/4的情況。即，在構(gòu)成編碼器140和解碼器146的單位FBG中 設(shè)定的相對相位值的數(shù)列被給定為(0、0. 25,0. 5,0. 75)，相對相位的最小單位為“ π /4”即“0.25”。這里，相對相位值的數(shù)列省略了 π而僅示出常數(shù)部分。S卩，相對相位值的數(shù)列標(biāo)記為以如下方式表示的標(biāo)記在相鄰碼片脈沖間的相位 差為η/4的情況下，由配置在光脈沖的輸入輸出端側(cè)的單位FBG進(jìn)行布拉格反射的碼片 脈沖的相位表示為0，與由該單位FBG進(jìn)行布拉格反射的碼片脈沖之間的相位差為相對相 位。因此，由與光脈沖的輸入輸出端側(cè)相鄰配置的單位FBG進(jìn)行布拉格反射的碼片脈沖的 相對相位為η /4，由下一個相鄰配置的單位FBG進(jìn)行布拉格反射的碼片脈沖的相對相位為 2 π/4，由再下一個相鄰配置的單位FBG進(jìn)行布拉格反射的碼片脈沖的相對相位為3 π/4， 所以，當(dāng)省略π并用小數(shù)值表示時，為(0、1/4、2/4、3/4) = (0、0. 25、0. 5、0. 75)。當(dāng)圖13(A)所示的單一光脈沖經(jīng)由光環(huán)行器142而輸入到編碼器140時，生成來 自單位FBG 140a、140b、140c和140d的布拉格反射光。因此，分別將來自單位FBG 140a、 140b、140c和140d的布拉格反射光設(shè)為a、b、c和d。即，圖13(A)所示的單一光脈沖被時 間擴(kuò)展成布拉格反射光a、b、c和d，從而被轉(zhuǎn)換為編碼光脈沖串。當(dāng)相對于時間軸來表示布拉格反射光a、b、c和d，時，如圖13㈧中將發(fā)送側(cè)與接 收側(cè)連接的光纖傳送路徑148的上側(cè)所示，是被時間擴(kuò)展成4個光脈沖，在時間軸上構(gòu)成取 決于單位FBG 140a、140b、140c和140d的特定碼片脈沖串。因此，所謂碼片脈沖串是指輸 入到編碼器的光脈沖在時間軸上被時間擴(kuò)展成多個碼片脈沖而得到的碼片脈沖串。構(gòu)成碼片脈沖串的這些布拉格反射光a、b、c和d的相對相位被示為(0、0. 25,0. 5、 0.75)。布拉格反射光a的相位與布拉格反射光b的相位之差為“0.25”。布拉格反射光b 的相位與布拉格反射光c的相位之差以及布拉格反射光c的相位與布拉格反射光d的相位 之差也為“0. 25”。從光環(huán)行器142輸出的碼片脈沖串在光纖傳送路徑148中傳播，經(jīng)由光環(huán)行器144 而輸入到解碼器146。解碼器146與編碼器140結(jié)構(gòu)相同，輸入輸出端也相同。S卩，從編碼 器140的輸入輸出端起按順序排列著單位FBG 140a、140b、140c和140d，從解碼器146的輸 入輸出端起也同樣按順序排列著單位FBG 146a、146b、146c和146d。參照圖13⑶和(C)，說明從編碼器140輸出的碼片脈沖串輸入到解碼器146而生 成并輸出自相關(guān)波的過程。圖13(B)和(C)是用于說明根據(jù)碼片脈沖串生成自相關(guān)波的過 程的圖。圖13(B)是示出分別由單位FBG 146a、146b、146c和146d進(jìn)行布拉格反射而生 成的碼片脈沖a’、b’、c’和d’的時間波形的圖，橫軸為時間軸。而且，為了便于說明，標(biāo)注 “ 1” “7”來表示時刻的前后關(guān)系，該數(shù)值越小表示越靠前的時刻。當(dāng)碼片脈沖串被輸入到解碼器146時，首先被單位FBG 146a進(jìn)行布拉格反射。將 被單位FBG 146a布拉格反射后的反射光表示為布拉格反射光a’。同樣地，將被單位FBG 146b、單位FBG 146c以及單位FBG 146d布拉格反射后的反射光分別表示為布拉格反射光 b’、c’ 以及 d’。構(gòu)成碼片脈沖串的碼片脈沖a、b、c和d被單位FBG 146a進(jìn)行布拉格反射，排列在 圖13(B)中表示為a’的時間軸上。被單位FBG 146a布拉格反射后的碼片脈沖a是在時間 軸上表示為“1”的位置處具有峰值的光脈沖。被單位raG 146a布拉格反射后的碼片脈沖 b是在時間軸上表示為“2”的位置處具有峰值的光脈沖。同樣地，被單位FBG 146a布拉格 反射后的碼片脈沖c和d分別是在時間軸上表示為“3”和“4”的位置處具有峰值的碼片脈沖。構(gòu)成碼片脈沖串的光脈沖a、b、c和d也被單位FBG 146b進(jìn)行布拉格反射而排列 在圖13(B)中表示為b’的時間軸上。從單位FBG 146b反射的布拉格反射光b’與布拉格 反射光a’相比增加了“0. 25”。因此，相對于排列在表示為a’的時間軸上的碼片脈沖串，排 列在表示為b’的時間軸上的碼片脈沖串為對各碼片脈沖的相對相位加上“0. 25”后得到的 值。即，排列在表示為a’的時間軸上的碼片脈沖串從右側(cè)向左側(cè)的相對相位為(0、0.25、 0. 5,0. 75)，與此相對，排列在表示為b’的時間軸上的碼片脈沖串的相對相位值從右側(cè)向左 側(cè)分別被加上了 "0. 25”，而變?yōu)?0. 25、0· 5、0· 75、0)。如果僅是單純地加上“0. 25”，則表示為b，的串的相對相位應(yīng)該為(0. 25,0. 5、 0. 75、1)，但最后的第4項之所以為是“0”而不是“1”的原因在于，如上所述，作為相位來說， 相對相位值為“0”和“ 1，，這兩者的含義相同。同樣，排列在表示為C’的時間軸上的碼片脈沖串是對表示為a’的串的碼片脈沖 串的相對相位值(0、0· 25、0· 5、0· 75)加上了 “0.5”，為(0. 5、0· 75、1、1. 25) = (0. 5、0· 75、 0,0. 25)。并且，排列在表示為d’的時間軸上的碼片脈沖串是對表示為a’的串的碼片脈沖 串的相對相位值(0、0· 25、0· 5、0· 75)加上了 “0.75”，為(0. 75、1、1. 25、1. 5) = (0. 75、0、 0. 25、0· 5)。圖13(C)示出了由解碼器146復(fù)原后的輸入光脈沖的自相關(guān)波。橫軸為時間軸， 該時間軸與圖13⑶所示的圖的時間軸對齊。自相關(guān)波由來自解碼器146的各單位FBG的 布拉格反射光a’、b’、c’和d’給出，所以，是將圖13(B)所示的布拉格反射光a’、b’、c’和 d’全部相加而得的。在圖13(C)的時間軸上表示為4的時刻，與布拉格反射光a’、b’、c’和 d’相關(guān)聯(lián)的光脈沖均以相同相位被相加起來，所以構(gòu)成最大的峰值。另外，雖然在圖13(C) 的時間軸上表示為4的時刻以外的時刻，也是各碼片脈沖也以同一相位重合，但由于重合 的碼片脈沖的數(shù)量小于4個(3個、2個和1個)，所以，均小于表示為4的時刻的最大峰值。如以上說明的那樣，光脈沖被編碼器140時間擴(kuò)展成為碼片脈沖串，該碼片脈沖 串被輸入到解碼器146，由此生成自相關(guān)波。這里所取的例子是使用了 4比特的相對相位 (0,0. 25,0. 5,0. 75)，但是，對于相對相位為除此之外的情況，上述說明同樣成立。圖13(C)所示的自相關(guān)波可以解釋為是根據(jù)如下機(jī)理而生成的。在時間軸上表示 為“1”的位置形成的峰值波形是由從單位FBG 146a反射的針對碼片脈沖a的布拉格反射 光a’形成的。因此，在時間軸上表示為“1”的位置形成的峰值波形的振幅與碼片脈沖的振 幅相等。在時間軸上表示為“2”的位置形成的峰值波形是作為從單位FBG146a反射的針對 碼片脈沖b的布拉格反射光b’與從單位FBG 146b反射的針對碼片脈沖a的布拉格反射光 a’之和而形成的。這兩者之和是相對相位均為“0. 25”的相同相位的光碼片脈沖彼此之和， 所以，其振幅為碼片脈沖的振幅的2倍。之后，在時間軸上表示為“3” “7”的位置形成的峰值波形的振幅是基于與上述 相同的機(jī)理而生成的峰值波形，分別為碼片脈沖振幅的3倍、4倍、3倍、2倍、1倍。圖13(C) 中，用括號將表示各個峰值波形的振幅是碼片脈沖振幅的多少倍的數(shù)值括起來，在峰值波 形的各個峰值位置示出。當(dāng)按照在時間軸上表示為“1” “7”的位置形成的峰值波形的順 序進(jìn)行合計時，這些峰值波形的振幅的合計為1+2+3+4+3+2+1 = 16。將其換算成能量時，為1個碼片脈沖的256倍(=162倍)。即，自相關(guān)波的總能量為1個碼片脈沖的能量的256倍。在上述說明中，說明了在構(gòu)成編碼器140和解碼器146的各單位FBG中分別設(shè)定 的相對相位相同的情況。即，說明了如下情況在被編碼器140時間擴(kuò)展成碼片脈沖串之 后，將該碼片脈沖串輸入到解碼器146，生成并輸出自相關(guān)波。接著，說明在編碼器和解碼器中設(shè)定的碼不同的情況。圖14(A)、(B)和(C)是用于說明利用了設(shè)有不同的折射率調(diào)制結(jié)構(gòu)的一組編碼 器和解碼器時的碼片脈沖串的生成、以及從碼片脈沖串中復(fù)原光脈沖的動作原理的圖。圖 14(A)是用于說明動作原理的圖，圖14(B)是示出分別由單位FBG 156a、156b、156c和156d 進(jìn)行布拉格反射的碼片脈沖a’、b’、c’和d’的時間波形的圖，圖14(C)示出了由解碼器156 解碼后的輸入光脈沖的互相關(guān)波的時間波形。在圖14(A)、(B)和(C)中，與圖13(A)、(B) 和(C)同樣，作為一例而示出了具有4個單位FBG的光脈沖時間擴(kuò)展器即N = 4的情況。如圖14(A)所示，輸入光脈沖經(jīng)由光環(huán)行器152而輸入到編碼器150，經(jīng)時間擴(kuò)展 之后再次經(jīng)由光環(huán)行器152而作為碼片脈沖串輸出。圖14(A)所示的編碼器150是沿著光 纖的波導(dǎo)方向排列著4個單位FBG而構(gòu)成的SSFBG。因此，從編碼器150輸出的排列在時間 軸上的碼片脈沖的數(shù)量為4個。構(gòu)成編碼器150的單位FBG 150a、150b、150c和150d分別對應(yīng)于上述光相位碼的 第1個碼片a、第2個碼片b、第3個碼片C、第4個碼片d。當(dāng)對光脈沖輸入到編碼器150時，分別從單位FBG 150a、150b、150c和150d生成 并輸出布拉格反射光a、b、c和d。在編碼器150中，布拉格反射光a、b、c和d各自的相對相 位為“0”、“0.5”、“0”、“0.5”。將其表示為相對相位值的數(shù)列時，成為(0、0.5、0、0.5)。即， 相對相位的最小單位為“0.5”。與此相對，在解碼器156中，表示布拉格反射光a、b、c和d 各自的相對相位的數(shù)列為(0、0. 25,0. 5,0. 75)。S卩，解碼器156的相對相位的最小單位為 “0. 25”。接著，說明由編碼器150進(jìn)行時間擴(kuò)展而轉(zhuǎn)換為碼片脈沖串、然后該碼片脈沖串 經(jīng)由解碼器156形成為互相關(guān)波的過程。當(dāng)圖14(A)所示的單一光脈沖經(jīng)由光環(huán)行器152而輸入到編碼器150時，生成來 自單位FBG 150a、150b、150c和150d的布拉格反射光。因此，分別將來自單位FBG 150a、 150b、150c和150d的布拉格反射光設(shè)為a、b、c和d。S卩，圖14(A)所示的單一光脈沖被時 間擴(kuò)展成布拉格反射光a、b、c和d，被轉(zhuǎn)換為編碼光脈沖串。當(dāng)相對于時間軸來表示布拉格反射光a、b、c和d，時，如圖14㈧中將發(fā)送側(cè)與接 收側(cè)連接的光纖傳送路徑158的上側(cè)所示，是被時間擴(kuò)展成4個光脈沖，在時間軸上構(gòu)成取 決于單位FBG 150a、150b、150c和150d的特定碼片脈沖串。因此，所謂碼片脈沖串是指輸 入到編碼器的光脈沖在時間軸上被時間擴(kuò)展成多個碼片脈沖而得到的碼片脈沖串。構(gòu)成碼片脈沖串的這些布拉格反射光a、b、c和d的相對相位被表示為(0、0. 5、0、 0.5)。布拉格反射光a的相位與布拉格反射光b的相位之差為“0.5”。布拉格反射光b的 相位與布拉格反射光c的相位之差以及布拉格反射光c的相位與布拉格反射光d的相位之 差也為“0.5”。 從光環(huán)行器152輸出的碼片脈沖串在光纖傳送路徑158中傳播，經(jīng)由光環(huán)行器154而輸入到解碼器156。參照圖14⑶和(C)，說明從編碼器150輸出的碼片脈沖串輸入到解碼器156而生 成并輸出自相關(guān)波的過程。圖14(B)和(C)是用于說明根據(jù)碼片脈沖串生成自相關(guān)波的過 程的圖。圖14(B)是示出分別由單位FBG 156a、156b、156c和156d進(jìn)行布拉格反射而生 成的碼片脈沖a’、b’、c’和d’的時間波形的圖，橫軸為時間軸。而且，為了便于說明，標(biāo)注 “ 1” “ 7，，來表示時刻的前后關(guān)系，該數(shù)值越小表示越靠前的時刻。當(dāng)碼片脈沖串被輸入到解碼器156時，首先被單位TOG 156a進(jìn)行布拉格反射。 將被單位FBG 156a布拉格反射后的反射光表示為布拉格反射光a’。同樣，將被單位FBG 156b、單位FBG 156c和單位FBG 156d布拉格反射后的反射光分別表示為布拉格反射光b，、 C，和 d，。構(gòu)成碼片脈沖串的碼片脈沖a、b、c和d被單位FBG 156a進(jìn)行布拉格反射，排列在 圖14(B)中表示為a’的時間軸上。被單位FBG 156a布拉格反射后的碼片脈沖a是在時間 軸上表示為“1”的位置處具有峰值的光脈沖。被單位raG 156a布拉格反射后的碼片脈沖 b是在時間軸上表示為“2”的位置處具有峰值的光脈沖。同樣地，被單位FBG 156a布拉格 反射后的碼片脈沖c和d分別是在時間軸上表示為“3”和“4”的位置處具有峰值的碼片脈 沖。構(gòu)成碼片脈沖串的光脈沖a、b、c和d也被單位FBG 146b進(jìn)行布拉格反射而排列 在圖14(B)中表示為b’的時間軸上。從單位FBG 156b反射的布拉格反射光b’與布拉格 反射光a’相比增加了“0. 25”。因此，相對于排列在表示為a’的時間軸上的碼片脈沖串，排 列在表示為b’的時間軸上的碼片脈沖串為對各碼片脈沖的相對相位加上“0. 25”后得到的 值。即，排列在表示為a’的時間軸上的碼片脈沖串從右側(cè)向左側(cè)的相對相位為(0、0.5、0、 0. 5)，與此相對，排列在表示為b’的時間軸上的碼片脈沖串的相對相位值從右側(cè)向左側(cè)分 別被加上了 “0. 25”，而變?yōu)?0. 25,0. 75,0. 25,0. 75)。同樣，排列在表示為C’的時間軸上的碼片脈沖串是對表示為a’的串的碼片脈沖 串的相對相位值(0、0. 5、0、0. 5)加上了 “0.5”，為(0. 5、0、0. 5、0)。并且，排列在表示為d， 的時間軸上的碼片脈沖串是對表示為a’的串的碼片脈沖串的相對相位值(0、0.5、0、0. 5) 加上了 “0.75”，為(0. 75、1· 25、0· 75、1· 25) = (0. 75、0· 25、0· 75、0· 25)。圖14(C)示出了由解碼器156復(fù)原后的輸入光脈沖的互相關(guān)波。橫軸為時間軸， 該時間軸與圖14(B)所示的圖的時間軸對齊。互相關(guān)波由來自解碼器156的各單位FBG的 布拉格反射光a’、b’、c’和d’給出，所以，是將圖14(B)所示的布拉格反射光a’、b’、c’和 d’全部相加而得的。在圖14(C)的時間軸上表示為“1”的時亥IJ，為僅由布拉格反射光a’內(nèi)位于最右側(cè) 的碼片脈沖形成的峰值，所以，其振幅與一個碼片脈沖的振幅相等。在時間軸上表示為“2” 的時刻，為作為布拉格反射光a’內(nèi)位于右側(cè)起第二個碼片脈沖與布拉格反射光b’內(nèi)位于 最右側(cè)的碼片脈沖之和而形成的峰值。兩者的碼片脈沖的相位分別為“0.5”、“0. 25”，所以， 作為兩者之和而形成的峰值的振幅小于2個碼片脈沖的振幅。在圖14(C)中將該情況表示 為(< 2)。同樣，在時間軸上表示為“3”的時刻，為其振幅小于1個碼片脈沖的峰值；在時間軸上表示為“5”的時刻，為其振幅小于1個碼片脈沖的峰值；在時間軸上表示為“6”的時 刻，為其振幅小于2個碼片脈沖的峰值。另外，在時間軸上表示為“4”的時刻，重合的碼片 脈沖剛好抵消，其振幅為0。另外，在時間軸上表示為“7”的時刻，為僅由布拉格反射光d’ 內(nèi)位于最左側(cè)的碼片脈沖形成的峰值，所以，其振幅等于1個碼片脈沖的振幅。在圖14(C)中，用括號將表示各個峰值波形的振幅是碼片脈沖的振幅的多少倍的 數(shù)值括起來，在峰值波形的各個峰值位置示出。當(dāng)按照在時間軸上表示為“1” “7”的位 置形成的峰值波形的順序進(jìn)行合計時，這些峰值波形的振幅的合計小于1+2+1+0+1+2+1 = 8。將其換算成能量時，成為比1個碼片脈沖的64倍(=82倍)小的值。即，互相關(guān)波的 總能量小于1個碼片脈沖的能量的64倍。參照圖15，以N = 16(16信道復(fù)用)的情況為例，說明在由第1解碼器 第16解 碼器對第1編碼器編碼后的編碼脈沖串進(jìn)行了解碼的情況下，自相關(guān)波成分與互相關(guān)波成 分之比為怎樣的狀況。下面，參照圖15，在編碼和解碼的說明中，在將本發(fā)明的OCDM信號生 成裝置作為一組編碼器和解碼器來使用的情況下，將一方設(shè)為具有第1 第N編碼器的編 碼器，將另一方設(shè)為具有第1 第N解碼器的解碼器。此時，設(shè)第j編碼器與第j解碼器的結(jié)構(gòu)相同。這里，j是取1 N的所有整數(shù)值 的參數(shù)。即，如果用第1編碼器進(jìn)行編碼、用第1解碼器進(jìn)行解碼，則解碼后的光脈沖被再 現(xiàn)為編碼前的光脈沖信號。與此相對，在用第1編碼器進(jìn)行編碼而分別用第2 第N解碼 器進(jìn)行解碼的情況下，任何情況均無法復(fù)原光脈沖。圖15是示出在由第1解碼器 第16解碼器分別對第1編碼器編碼后的編碼脈沖 串進(jìn)行了解碼的情況下，從第1 第16解碼器輸出的解碼光脈沖串的自相關(guān)波成分與互相 關(guān)波成分之比的圖。在圖15中，橫軸表示第1解碼器 第16解碼器，縱軸用對數(shù)刻度示出 自相關(guān)波的峰值與互相關(guān)波的峰值的能量比。當(dāng)由第1編碼器進(jìn)行編碼并由第1解碼器進(jìn)行解碼時，由于相互設(shè)定的碼相同，所 以，再現(xiàn)了輸入到第1編碼器之前的光脈沖串。即，互相關(guān)成分為“0”，自相關(guān)波的峰值與互 相關(guān)波的峰值的能量比為1。第1解碼器與第2解碼器、或者第1解碼器與第16解碼器的相位結(jié)構(gòu)相似。即，相 鄰碼片脈沖間的相位差在第1編碼器和第1解碼器中為η /16、在第2編碼器和第2解碼器 中為3 π /16、…、在第16編碼器和第16解碼器中為31 π /16，所以，具有相鄰碼片脈沖間 的相位差差異最大的關(guān)系的是第1編碼器與第8或第9解碼器。此外，在第1編碼器中，相 鄰碼片脈沖間的相位差為η /16，在第16解碼器中，相鄰碼片脈沖間的相位差為31 π /16。周期為2 π時，這表示相同相位，所以，相位差為31 π/16實質(zhì)上相當(dāng)于3 π/16左 右。因此，如圖15所示，由第2解碼器進(jìn)行解碼時自相關(guān)波成分與互相關(guān)波成分之比與由 第16解碼器進(jìn)行解碼時自相關(guān)波成分與互相關(guān)波成分之比，為相等的值。因此，在利用相鄰碼片脈沖間的相位差接近的解碼器進(jìn)行解碼的情況下，自相關(guān) 波成分與互相關(guān)波成分之比小，難以提取出自相關(guān)波成分，但是，如圖15所示，可知，在利 用具有相鄰碼片脈沖間的相位差最接近的關(guān)系的第1編碼器進(jìn)行編碼、并利用第16解碼器 進(jìn)行解碼的情況下，自相關(guān)波成分與互相關(guān)波成分之比為400倍左右，能夠充分地進(jìn)行識 別。
權(quán)利要求
1.一種光碼分復(fù)用信號生成裝置，其特征在于，該光碼分復(fù)用信號生成裝置具有生成并輸出光脈沖串的光脈沖光源；第1 第N編 碼器；第1 第N光調(diào)制器；以及第1 第N光環(huán)行器，所述第1光環(huán)行器被輸入所述光脈沖串，將該光脈沖串輸入到所述第1編碼器，并且， 被輸入由該第1編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第1編碼光脈沖串，將該第1編碼光脈沖 串輸入到所述第1光調(diào)制器，第k光環(huán)行器被輸入透射過第(k-Ι)編碼器的第(k-Ι)光脈沖串，將該第(k-Ι)光脈 沖串輸入到第k編碼器，并且，被輸入由該第k編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第k編碼光 脈沖串，將該第k編碼光脈沖串輸入到所述第k光調(diào)制器， 其中，k為2 N的所有整數(shù)，且N為2以上的正整數(shù)。
2.一種光碼分復(fù)用信號生成裝置，其特征在于，該光碼分復(fù)用信號生成裝置具有生成并輸出光脈沖串的光脈沖光源；第1 第M編 碼器；第1 第M光調(diào)制器；以及第1 第M光環(huán)行器，所述第1光環(huán)行器被輸入所述光脈沖串，將該光脈沖串輸入到所述第1編碼器，并且， 被輸入由該第1編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第1編碼光脈沖串，將該第1編碼光脈沖 串輸入到所述第1光調(diào)制器，第k光環(huán)行器被輸入透射過第(k-Ι)編碼器的第(k-Ι)光脈沖串，將該第(k-Ι)光脈 沖串輸入到第k編碼器，并且，被輸入由該第k編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第k編碼光 脈沖串，將該第k編碼光脈沖串輸入到所述第k光調(diào)制器，所述第1 第M編碼器分別是具有超結(jié)構(gòu)光纖布拉格光柵的光脈沖時間擴(kuò)展器，該 超結(jié)構(gòu)光纖布拉格光柵構(gòu)成為，在光纖中，沿著該光纖的長度方向，以在第i單位光纖布拉 格光柵與第(i+Ι)單位光纖布拉格光柵之間分別隔著折射率恒定的相移部的方式，配置第 1 第N單位光纖布拉格光柵，在該第1 第N單位光纖布拉格光柵中，構(gòu)成為該光纖的有 效折射率周期性變化，所述第1 第M編碼器分別具有如下功能將輸入到所述超結(jié)構(gòu)光纖布拉格光柵的光 脈沖時間擴(kuò)展為碼片脈沖串并輸出，該碼片脈沖串由在時間軸上以時間擴(kuò)展方式依次排列 的第1 第N碼片脈沖這N個碼片脈沖構(gòu)成，以如下間隔來配置相鄰配置的所述第i單位光纖布拉格光柵和所述第(i+Ι)單位光纖 布拉格光柵在所述間隔下，由所述第i單位光纖布拉格光柵反射生成的碼片脈沖與由所 述第(i+Ι)單位光纖布拉格光柵反射生成的碼片脈沖之間的相位差為η (2Μ-1)/Ν,其中，i為取1彡i彡N-I中的所有整數(shù)值的參數(shù)，N為2以上的整數(shù)，k為取滿足 2彡k彡M的所有整數(shù)值的參數(shù)，并且，M為滿足2彡M彡N的所有整數(shù)。
3.一種光碼分復(fù)用信號生成裝置，其特征在于，所述光碼分復(fù)用信號生成裝置具有生成并輸出光脈沖串的光脈沖光源；第1 第N 編碼器；光調(diào)制器；以及第1 第N光環(huán)行器，所述第1光環(huán)行器被輸入所述光脈沖串，將該光脈沖串輸入到所述第1編碼器，并且， 被輸入由該第1編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第1編碼光脈沖串，將該第1編碼光脈沖 串輸入到所述光調(diào)制器，第k光環(huán)行器被輸入透射過第(k-Ι)編碼器的第(k-Ι)光脈沖串，將該第(k-Ι)光脈沖串輸入到第k編碼器，并且，被輸入由該第k編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第k編碼光 脈沖串，將該第k編碼光脈沖串輸入到所述光調(diào)制器，其中，k為2 N中的所有整數(shù)，且N為2以上的正整數(shù)。
4. 一種光碼分復(fù)用信號生成裝置，其特征在于，該光碼分復(fù)用信號生成裝置具有生成并輸出光脈沖串的光脈沖光源；第1 第M編 碼器；光調(diào)制器；以及第1 第M光環(huán)行器，所述第1光環(huán)行器被輸入所述光脈沖串，將該光脈沖串輸入到所述第1編碼器，并且， 被輸入由該第1編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第1編碼光脈沖串，將該第1編碼光脈沖 串輸入到所述光調(diào)制器，第k光環(huán)行器被輸入透射過第(k-Ι)編碼器的第(k-Ι)光脈沖串，將該第(k-Ι)光脈 沖串輸入到第k編碼器，并且，被輸入由該第k編碼器進(jìn)行布拉格反射而輸出的第k編碼光 脈沖串，將該第k編碼光脈沖串輸入到所述光調(diào)制器，所述第1 第M編碼器分別是具有超結(jié)構(gòu)光纖布拉格光柵的光脈沖時間擴(kuò)展器，該 超結(jié)構(gòu)光纖布拉格光柵構(gòu)成為，在光纖中，沿著該光纖的長度方向，以在第i單位光纖布拉 格光柵與第(i+Ι)單位光纖布拉格光柵之間分別隔著折射率恒定的相移部的方式，配置第 1 第N單位光纖布拉格光柵，在該第1 第N單位光纖布拉格光柵中，構(gòu)成為該光纖的有 效折射率周期性變化，所述第1 第M編碼器分別具有如下功能將輸入到所述超結(jié)構(gòu)光纖布拉格光柵的光 脈沖時間擴(kuò)展為碼片脈沖串并輸出，該碼片脈沖串由在時間軸上以時間擴(kuò)展方式依次排列 的第1 第N碼片脈沖這N個碼片脈沖構(gòu)成，以如下間隔來配置相鄰配置的所述第i單位光纖布拉格光柵和所述第(i+Ι)單位光纖 布拉格光柵在所述間隔下，由所述第i單位光纖布拉格光柵反射生成的碼片脈沖與由所 述第(i+Ι)單位光纖布拉格光柵反射生成的碼片脈沖之間的相位差為η (2Μ-1)/Ν,其中，i為取1彡i彡N-I中的所有整數(shù)值的參數(shù)，N為2以上的整數(shù)，k為取滿足 2彡k彡M的所有整數(shù)值的參數(shù)，并且，M為滿足2彡M彡N的所有整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供光碼分復(fù)用信號生成裝置。其能夠生成光載波的能量損失小且高強度的OCDM發(fā)送信號。具有光脈沖光源(10)、第1編碼器(14-1)～第N編碼器(14-N)、第1光調(diào)制器(18-1)～第N光調(diào)制器(18-N)、以及第1光環(huán)行器(12-1)～第N光環(huán)行器(12-N)。以將透射過第(k-1)編碼器的第(k-1)光脈沖串輸入到第k編碼器的方式，構(gòu)成為透射過配置在前級的編碼器的光脈沖串被輸入到配置在后級的編碼器(k為2～N的所有整數(shù)，且N為2以上的正整數(shù))。從第1光調(diào)制器～第N光調(diào)制器輸出的第1編碼光脈沖信號～第N編碼光脈沖信號被輸入到光耦合器(16)進(jìn)行復(fù)用，生成并輸出OCDM信號(17)。
文檔編號H04J14/00GK102142919SQ20101010855
公開日2011年8月3日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者佐佐木健介, 小林秀幸 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社