專利名稱：光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法和光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法和光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置，尤其涉及可以實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(WDMWavelengthDivision Multiplexing)收發(fā)信和光編碼分割多路復(fù)用(OCDMOptical Code Division Multiplexing)收發(fā)信同時(shí)共存的方法和裝置。另外，還涉及可以實(shí)現(xiàn)光時(shí)間分割多路復(fù)用(OTDMOptical Time Division Multiplexing)收發(fā)信和光編碼分割多路復(fù)用(OCDM)收發(fā)信同時(shí)共存的方法和裝置。
背景技術(shù)：
為了實(shí)現(xiàn)光纖通信的高速化或大容量化，對(duì)將多個(gè)信道的光脈沖信號(hào)集中在一根光纖傳送路徑中的光分割多路復(fù)用技術(shù)進(jìn)行了研究。作為用于光分割多路復(fù)用的裝置，分別研究了根據(jù)構(gòu)成光脈沖信號(hào)的光脈沖的波長(zhǎng)來(lái)分離信道的WDM、根據(jù)構(gòu)成光脈沖信號(hào)的光脈沖所占的時(shí)隙來(lái)分離信道的OTDM、和根據(jù)編碼后的光脈沖信號(hào)的模式匹配來(lái)分離信道的OCDM。
首先參照?qǐng)D1，說(shuō)明WDM和OTDM。圖1是光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的方框結(jié)構(gòu)示意圖，該光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置是由作為傳送路徑的光纖105將發(fā)送部分100與接收部分200連接起來(lái)的結(jié)構(gòu)。
發(fā)送部分100包括分別對(duì)應(yīng)于第1～第n信道的發(fā)送器101、發(fā)送器102和發(fā)送器103。另外，還具有將上述發(fā)送器所輸出的第1～第n信道的光脈沖信號(hào)進(jìn)行合波并多路復(fù)用的多路復(fù)用器104。在發(fā)送器101、發(fā)送器102和發(fā)送器103中，將第1～第n信道的電信號(hào)110、電信號(hào)111和電信號(hào)112分別變換為光脈沖信號(hào)120、光脈沖信號(hào)121和光脈沖信號(hào)122。分別由第1～第n信道的發(fā)送器輸出的光脈沖信號(hào)通過(guò)多路復(fù)用器104進(jìn)行合波并多路復(fù)用，并作為光分割多路復(fù)用信號(hào)126輸出。
多路復(fù)用器104輸出的光分割多路復(fù)用信號(hào)126在作為傳送路徑的光纖105內(nèi)進(jìn)行傳播并傳送至接收部分200。
接收部分200包括分別對(duì)應(yīng)于第1～第n信道的接收器107、接收器108和接收器109。另外，還包括將輸入到上述接收器的光分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行分離的分離器106。
首先，說(shuō)明如圖1所示的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置為WDM的收發(fā)信裝置的情況。在WDM收發(fā)信裝置的情況下，分配對(duì)各信道波長(zhǎng)都不同的光并作為各個(gè)信道信息的載波。即，在WDM收發(fā)信方法和實(shí)現(xiàn)該方法的裝置中，作為載波的光的波長(zhǎng)起識(shí)別信道的識(shí)別符的作用。
在多路復(fù)用器104中使用了諸如光偶合器。另外，分離器106使用了諸如光偶合器與光波長(zhǎng)濾波器組合而成的光學(xué)元件或者具有陣列波導(dǎo)衍射光柵(AWGArray Waveguide Grating)等波長(zhǎng)分離功能的光學(xué)元件。因此，所輸入的多波長(zhǎng)光分割多路復(fù)用信號(hào)126在分離器106中被分離為按信道分配的波長(zhǎng)并輸出。這樣，分別分配給各個(gè)信道的波長(zhǎng)的光脈沖信號(hào)被提供給接收器107、接收器108和接收器109。
其次說(shuō)明OTDM。說(shuō)明如圖1所示的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置為OTDM的收發(fā)信裝置的情況。發(fā)送器101、發(fā)送器102和發(fā)送器103輸出調(diào)制為RZ(Return to Zero，歸零)格式的光脈沖信號(hào)。在由多路復(fù)用器104將第1～第n信道的光脈沖信號(hào)進(jìn)行合波時(shí)，可以使用諸如可變延遲線等來(lái)調(diào)整時(shí)序以將光脈沖填入到提供了所有信道的時(shí)隙中。
作為分離器106，例如可以使用將多路復(fù)用器104所輸出的光分割多路復(fù)用信號(hào)126按強(qiáng)度分割為信道數(shù)量的光偶合器與僅在特定時(shí)隙透過(guò)光的光調(diào)制器的組合。利用分離器106按信道進(jìn)行分離，并將第1信道的光脈沖信號(hào)123、第2信道的光脈沖信號(hào)124、第n信道的光脈沖信號(hào)125提供給各信道的接收器107、接收器108和接收器109。光脈沖信號(hào)在接收器107、接收器108和接收器109中經(jīng)光電變換而被變換為電脈沖信號(hào)，從而接收到各信道的電脈沖信號(hào)113、114和115。
參照?qǐng)D2(A)和(B)，說(shuō)明WDM和OTDM中分別在波長(zhǎng)軸上和時(shí)間軸上構(gòu)成各光脈沖信號(hào)的光脈沖的配置關(guān)系。圖2(A)是WDM的各信道在波長(zhǎng)軸上分割為時(shí)隙并配置的示意圖。圖2(B)是OTDM中按照在時(shí)間軸上分割為時(shí)隙的位置間隙分配了各信道的狀況的示意圖。
參照上述圖2(A)和(B)可知，在WDM的情形，波段用于分配信道，而當(dāng)OTDM的情形，在時(shí)間軸上被分割并指定的時(shí)隙也用于分配信道。即，WDM和OTDM是這樣一種方式，即一個(gè)信道占有并使用在波長(zhǎng)軸或時(shí)間軸上分割的波長(zhǎng)或時(shí)隙這樣的物理資源中的一個(gè)。
根據(jù)上述說(shuō)明可知，在OTDM中，光源的波長(zhǎng)不是本質(zhì)的問(wèn)題。然而，在OTDM中，為了增加多路復(fù)用的信道數(shù)，必須縮短分配給各信道的時(shí)隙，同時(shí)必須減小構(gòu)成光脈沖信號(hào)的光脈沖在時(shí)間軸上的半高寬。
另一方面，在WDM中，將多路復(fù)用的光脈沖信號(hào)分離為各信道的光脈沖信號(hào)可以由具有波長(zhǎng)分離功能的無(wú)源光部件實(shí)現(xiàn)。光脈沖信號(hào)既可以采用RZ格式的光脈沖信號(hào)，也可以采用NRZ(不歸零)格式的信號(hào)，即使不改變傳送速率(比特率)也可以改變多路復(fù)用的信道數(shù)。另外，還具有可以實(shí)現(xiàn)異步多路復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)。因此，此前，已經(jīng)對(duì)WDM進(jìn)行了深入的研究，目前已經(jīng)實(shí)用化。
最近，開始了對(duì)作為上述的WDM和OTDM之外的另一種光多路復(fù)用方法OCDM的研究。該OCDM的優(yōu)點(diǎn)在于，不必像WDM和OTDM那樣占有在波長(zhǎng)軸或時(shí)間軸上分割的波長(zhǎng)或時(shí)隙的物理資源中的一個(gè)。
參照?qǐng)D3(A)～(E)，說(shuō)明OCDM裝置的一個(gè)例子(例如參見(jiàn)非專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)1)的結(jié)構(gòu)和功能。圖3(A)所示的OCDM裝置是通過(guò)傳送路徑310將發(fā)送部分300和接收部分400進(jìn)行耦合而構(gòu)成的。傳送路徑310是光纖。為了避免煩瑣的說(shuō)明，在圖3(A)中示出了假設(shè)為2信道收發(fā)信的裝置。通過(guò)以下說(shuō)明可知，可進(jìn)行3信道及3信道以上的收發(fā)信的OCDM裝置亦可以僅僅增加信道數(shù)就能夠同樣地實(shí)現(xiàn)。
發(fā)送部分300包括第1信道編碼器303、第2信道編碼器304和合波307。第1信道編碼器303用編碼符號(hào)code1所給出的編碼符號(hào)對(duì)第1信道的光脈沖信號(hào)301進(jìn)行編碼并作為第1信道的編碼光脈沖信號(hào)305輸出。同樣地，第2信道編碼器304用編碼符號(hào)code2所給出的編碼符號(hào)對(duì)第2信道的光脈沖信號(hào)302進(jìn)行編碼并作為第2信道的編碼光脈沖信號(hào)306輸出。
圖3(B)是第1和第2信道的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形示意圖。構(gòu)成第1和第2信道的光脈沖信號(hào)的光脈沖包括不同的波長(zhǎng)λ1、λ2和λ3的光成分。為了便于表示，將其表示為將識(shí)別波長(zhǎng)λ1、λ2和λ3的數(shù)字1、2和3用矩形包圍起來(lái)并在同一時(shí)間上重疊的形式。在此，假設(shè)光脈沖信號(hào)由包括3種不同波長(zhǎng)的光脈沖而構(gòu)成并進(jìn)行說(shuō)明。然而，通常光脈沖所包含的波長(zhǎng)并不限于3種，在包括2種或3種及3種以上的情況下，以下說(shuō)明同樣成立。
所謂光脈沖包括不同波長(zhǎng)λ1、λ2和λ3等的光成分，是指在將光脈沖在波長(zhǎng)軸上分解并排列，即分光的情況下，將光脈沖分光為分別以λ1、λ2和λ3為中心波長(zhǎng)的光脈沖。另外，以下將包含多個(gè)光成分而構(gòu)成的光脈沖進(jìn)行波長(zhǎng)分解所得到的、由單一光波長(zhǎng)成分構(gòu)成的光脈沖稱為尖脈沖(チツプパルス)。
下面，將含有不同波長(zhǎng)成分的光脈沖表示為將識(shí)別波長(zhǎng)λ1、λ2和λ3的數(shù)字1、2和3用矩形包圍起來(lái)并在同一時(shí)間上重疊的形式。為了識(shí)別第1信道的光脈沖和第2信道的光脈沖，在第2信道的光脈沖上加陰影表示。
圖3(C)是第1信道的編碼光脈沖信號(hào)305和第2信道的編碼光脈沖信號(hào)306相對(duì)于時(shí)間軸的示意圖。如圖3(C)所示，例如從第1信道的編碼光脈沖信號(hào)來(lái)看，由編碼器303將構(gòu)成第1信道的光脈沖信號(hào)301的光脈沖分光為以λ1、λ2和λ3為中心波長(zhǎng)的光脈沖(尖脈沖)、并在時(shí)間軸上按時(shí)間展開進(jìn)行配置。第2信道的編碼光脈沖信號(hào)306也相同。但是，由于設(shè)定在第1信道的編碼器上的編碼(code1)與設(shè)定在第2信道的編碼器上的編碼(code2)是不同的編碼，所以第1和第2信道的編碼光脈沖信號(hào)在時(shí)間軸上排列的各個(gè)尖脈沖的排列位置不同。
這樣，由于如圖3(A)所示的裝置所進(jìn)行的編碼是通過(guò)將光脈沖在時(shí)間軸上進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展、且分光為具有構(gòu)成光脈沖的λ1、λ2和λ3的中心波長(zhǎng)的光脈沖(尖脈沖)來(lái)進(jìn)行編碼的方法，所以稱為時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼。即，由第1信道的編碼器303和第2信道的編碼器304來(lái)對(duì)第1和第2信道的輸入光脈沖信號(hào)301和302進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼。
圖3(D)表示第1信道的編碼光脈沖信號(hào)305和第2信道的編碼光脈沖信號(hào)306由合波器307進(jìn)行多路復(fù)用后的光編碼多路復(fù)用信號(hào)308。合波器307起到將多個(gè)信道的光信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用的多路復(fù)用器的作用。圖3(C)所示的構(gòu)成第1信道的編碼光脈沖信號(hào)305的尖脈沖序列與構(gòu)成第2信道的編碼光脈沖信號(hào)306的尖脈沖序列在同一時(shí)間軸上是重疊的。
這里，為了區(qū)分構(gòu)成第1信道的編碼光脈沖信號(hào)的尖脈沖和構(gòu)成第2信道的編碼光脈沖信號(hào)的尖脈沖，在后者的第2信道的尖脈沖上加陰影表示。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)308由傳送路徑310傳送至接收部分400。接收部分400包括分路器410、第1信道解碼器413和第2信道解碼器414。分路器410將光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)308進(jìn)行強(qiáng)度分割，一路作為分路光編碼多路復(fù)用信號(hào)411提供給第1信道譯碼器413，另一路作為分路光編碼多路復(fù)用信號(hào)412提供給第2信道譯碼器414。
第1信道解碼器413將分路光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)411以編碼符號(hào)code1所給出的編碼符號(hào)進(jìn)行解碼而再生為第1信道的光脈沖信號(hào)415并輸出。同樣地，第2信道解碼器414將分路光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)412以編碼符號(hào)code2所給出的編碼符號(hào)進(jìn)行解碼而再生為第2信道的光脈沖信號(hào)416并輸出。以下將由各個(gè)解碼器所再生的光脈沖信號(hào)稱為解碼光脈沖信號(hào)。
圖3(E)表示相對(duì)于第1和第2信道的、由安裝在接收部分300的多路器410將光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)308按第1和第2信道進(jìn)行強(qiáng)度分割、并由第1信道的解碼器413和第2信道的解碼器414進(jìn)行解碼的解碼光脈沖信號(hào)。
首先，說(shuō)明第1信道的解碼光脈沖信號(hào)415。在圖3(E)的表示光強(qiáng)度相對(duì)于第1信道的時(shí)間軸的圖中，將來(lái)自第2信道的光脈沖信號(hào)用包圍識(shí)別波長(zhǎng)的數(shù)字之帶陰影的矩形來(lái)表示，而對(duì)于來(lái)自第1信道的光脈沖信號(hào)，包圍用于識(shí)別波長(zhǎng)的數(shù)字的矩形則不帶陰影。
來(lái)自第1信道的光脈沖的尖脈沖是以code1給出的編碼符號(hào)進(jìn)行編碼而生成的尖脈沖，如果以同樣的code1給出的編碼符號(hào)進(jìn)行解碼，則可以將各尖脈沖配置為將編碼時(shí)所引起的時(shí)間延遲剛好抵消并使其在時(shí)間軸上占據(jù)同一位置。即，將原先的光脈沖信號(hào)再生為自相關(guān)波形。
如圖3(E)的第1信道的光強(qiáng)度相對(duì)于時(shí)間軸的圖所示，沒(méi)有包圍數(shù)字1、2和3的陰影的矩形在同一時(shí)間是重疊的。相反，有包圍數(shù)字1、2和3的陰影的矩形在時(shí)間軸的不同位置上是分散配置的，呈相互層間波形(層間波形)。有包圍數(shù)字1、2和3的陰影的矩形是來(lái)自第2信道的尖脈沖，是構(gòu)成由code2編碼的編碼光脈沖信號(hào)的尖脈沖。即，為了使用不同的符號(hào)進(jìn)行編碼和解碼，由來(lái)自第2信道的尖脈沖所構(gòu)成的編碼光脈沖信號(hào)的成分在解碼時(shí)不抵消編碼時(shí)的時(shí)間延遲，而是再進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)散而構(gòu)成相互層間波形。
如圖3(E)所示的第2信道的光強(qiáng)度相對(duì)于時(shí)間軸的圖則與上述關(guān)系相反。即，來(lái)自第2信道的尖脈沖形成自相關(guān)波形，而來(lái)自第1信道的尖脈沖形成互相關(guān)波形。這是由于對(duì)于第2信道，其結(jié)構(gòu)是用code2的編碼符號(hào)進(jìn)行編碼、并由code2的編碼符號(hào)進(jìn)行解碼的緣故。
由于強(qiáng)度分割的光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)412是由code2的編碼符號(hào)所解碼的，故光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)412中包含的以code1的編碼符號(hào)進(jìn)行編碼的來(lái)自第1信道的尖脈沖在編碼時(shí)所產(chǎn)生的時(shí)間延遲在解碼時(shí)不被抵消，而是再次進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展而構(gòu)成互相關(guān)波形。另一方面，光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)412中包含的以code2的編碼符號(hào)編碼的來(lái)自第2信道的尖脈沖，編碼時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間延遲在解碼時(shí)被抵消，構(gòu)成自相關(guān)波形。
如上所述，第1信道的解碼光脈沖信號(hào)415和第2信道的解碼光脈沖信號(hào)416分別是自相關(guān)波形和互相關(guān)波形之和。如圖3(E)所示，由于自相關(guān)波形和互相關(guān)波形的峰值強(qiáng)度不同(自相關(guān)波形的峰值大)，所以如果通過(guò)與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較來(lái)判斷峰值的大小的所謂閾值判定來(lái)去除互相關(guān)成分，就可以只提取出自相關(guān)波形成分。如果各信道能夠提取出各自的自相關(guān)波形成分，其自相關(guān)波形就是再生后的各光脈沖信號(hào)，因此，如果將該光脈沖信號(hào)變換為電信號(hào)，就可以接收所傳送的信息。
除上述的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍方法外，編碼和解碼的方法還包括對(duì)使用了單一波長(zhǎng)的光的光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼的方法。在該方法中，將構(gòu)成光脈沖信號(hào)的光脈沖分解為尖脈沖，對(duì)各個(gè)尖脈沖賦予相位差并在時(shí)間軸上排列，從而進(jìn)行編碼(例如參考非專利文獻(xiàn)2)。這種編碼稱為時(shí)間擴(kuò)展編碼。
作為實(shí)現(xiàn)編碼和解碼的裝置的一個(gè)例子，已知的有超結(jié)構(gòu)光纖布喇格光柵(SSFBGSuper Structure Fiber Bragg Grating)。參照?qǐng)D4(A)和(B)，說(shuō)明FBG(光纖布喇格光柵)光編碼器的結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作。在圖4(A)中，上圖和下圖分別表示形成了SSFBG的光纖的纖維芯的折射率分布結(jié)構(gòu)和折射率的變化情況。如圖4(A)的上圖所示，輸入的光脈沖從圖左側(cè)輸入到SSFBG，生成的尖脈沖列也從左側(cè)輸出。圖4(A)所示的SSFBG通過(guò)將單位FBG G1、單位FBG G2和單位FBG G3串行排列，該SSFBG設(shè)定為編碼長(zhǎng)度為3的編碼。下面，將由多個(gè)單位FBG串行排列所構(gòu)成的SSFBG簡(jiǎn)單地稱為FBG。
單位FBG G1、單位FBG G2和單位FBG G3的折射率調(diào)制周期(稱為柵格間距)如圖4(A)的下圖所示，分別為Λ1、Λ2和Λ3。通常，折射率調(diào)制周期Λ與布喇格反射波長(zhǎng)λ之間的關(guān)系為λ＝2nΛ。其中n為FBG的平均折射率。即，通過(guò)確定單位FBG的柵格間距Λ，確定該單位FBG的布喇格反射波長(zhǎng)λ。
此處，當(dāng)具有不同的柵格間距的多個(gè)單位FBG串行配置在1個(gè)光柵中時(shí)，從各單位FBG得到波長(zhǎng)與柵格間距相對(duì)應(yīng)的光(下面也稱為“布喇格反射光”)。各個(gè)單位FBG所反射的布喇格反射光根據(jù)該單位FBG所配置的位置以不同的時(shí)間延遲被反射。對(duì)其進(jìn)行利用的是FBG的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼。
參照?qǐng)D4(B)說(shuō)明利用FBG的光編碼器的結(jié)構(gòu)例。圖4(B)所示的光編碼器包括FBG 352和光循環(huán)器350。被編碼的光脈沖作為輸入光從圖4(B)左側(cè)的輸入端口348經(jīng)光循環(huán)器350輸入到FBG 352。FBG 352包括單位FBG G1、單位FBG G2和單位FBG G3，因此，對(duì)各單位FBG所反射的不同波長(zhǎng)的布喇格反射光進(jìn)行反射。上述布喇格反射光通過(guò)光循環(huán)器350從圖4(B)右側(cè)的輸入端口354作為編碼光脈沖輸出。
除上述的FBG外，作為能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼的光編碼器，還有AWG(Array Waveguide Grating陣列波導(dǎo)光柵)與光延遲線進(jìn)行組合所構(gòu)成的裝置(例如，參照非專利文獻(xiàn)3)。
在接收方，從解碼后的光脈沖信號(hào)中將自相關(guān)波形成分與互相關(guān)波形成分分離并提取出自相關(guān)波形成分的方法，除了上述的利用閾值判定的方法之外，還有時(shí)間閘(時(shí)間ゲ-ト)方法。時(shí)間閘方法是使用時(shí)間閘裝置的一種方法，在該時(shí)間閘裝置中，進(jìn)行時(shí)間調(diào)整以便互相關(guān)波形成分不與自相關(guān)波形成分重疊，并且使信號(hào)僅在自相關(guān)波形通過(guò)的時(shí)間帶通過(guò)。
已知的是利用作為時(shí)間閘裝置的電場(chǎng)吸收型光調(diào)制器(EA調(diào)制器，Electro-absorption Modulator)的時(shí)間閘方法(例如，參照非專利文獻(xiàn)4)。即，通過(guò)控制EA調(diào)制器的透射率，使其僅在自相關(guān)波形通過(guò)的時(shí)間帶內(nèi)使EA調(diào)制器的透射率大，而在互相關(guān)波形成分通過(guò)的時(shí)間帶內(nèi)使其變小，來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間閘。上述EA調(diào)制器的透射率的控制使用時(shí)鐘信號(hào)。
此外，已知的還有利用作為時(shí)間閘裝置的SOA(SemiconductorOptical Amplifier半導(dǎo)體光放大器)的時(shí)間閘的方法(例如參照非專利文獻(xiàn)5)。該方法首先使用模式同步半導(dǎo)體激光器從已解碼的一部分信號(hào)中提取出光時(shí)鐘。然后，將解碼后的信號(hào)和光時(shí)鐘輸入到SOA，在SOA中與光時(shí)鐘同步來(lái)實(shí)現(xiàn)四光混合效果。通過(guò)與光時(shí)鐘同步而實(shí)現(xiàn)的四光混合效果，從而僅使與SOA處于導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)間帶相重合的光脈沖能夠通過(guò)SOA，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)間閘裝置。
如上所述，OCDM具有一個(gè)信道不必占用一個(gè)物理資源(波段或時(shí)隙)的特征。與此相對(duì)，WDM則必須為每個(gè)信道分配不同的波段。而OTDM則必須在時(shí)間軸上為每個(gè)信道分配不同的時(shí)隙。
另外，為了使接收方可以將編碼后傳送來(lái)的編碼光脈沖信號(hào)進(jìn)行解碼，OCDM必須知道編碼時(shí)所使用的編碼符號(hào)。因此，只要不公開將傳送的光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼時(shí)所使用的編碼符號(hào)，就可以使不知道該編碼符號(hào)的第三者無(wú)法解碼。這是與利用WDM或OTDM進(jìn)行光通信相比利用OCDM進(jìn)行光通信的安全性較高的原因所在。
另外，OCDM的優(yōu)勢(shì)還在于可以靈活地處理信道數(shù)量的增減。例如，根據(jù)WDM，為了在有限的通信波段內(nèi)增加信道的數(shù)量，必須縮小分配給各信道的帶寬，并再次對(duì)分配給所有信道的帶寬進(jìn)行設(shè)定。同樣地，根據(jù)OTDM，為了在有限的通信速度范圍內(nèi)增加信道的數(shù)量，必須縮小分配給各信道的時(shí)隙寬度，并再次對(duì)分配給所有信道的時(shí)隙進(jìn)行設(shè)定。即使實(shí)現(xiàn)利用WDM或OTDM中的任意一個(gè)進(jìn)行光通信，也必須對(duì)構(gòu)成所使用的光通信裝置的光源、波長(zhǎng)分波器等進(jìn)行變更。
對(duì)此，在OCDM中，只要保證互相關(guān)波形成分的峰值與自相關(guān)波形成分的峰值的比值大小為能夠從解碼后的光脈沖信號(hào)中去除互相關(guān)波形成分并提取出自相關(guān)必須成分的程度，就可以僅僅通過(guò)追加編碼符號(hào)的種類來(lái)追加信道。即，無(wú)須改變光通信裝置的、對(duì)應(yīng)于所追加的之外的信道的構(gòu)成部分，只需追加設(shè)定了與新追加的信道相對(duì)應(yīng)的新編碼符號(hào)之編碼部分和解碼部分，即可以實(shí)現(xiàn)新信道的追加。
非專利文獻(xiàn)1N.Wada，et al.，“Error-free transmission of2-channel×2.5Gbit/s time-spread/wavelength-hop OCDM usingfiber Bragg grating with supercontinuum light source”，ECOC’99(1999)。
專利文獻(xiàn)1特開2000-209186號(hào)公報(bào)。
非專利文獻(xiàn)2P.C.Teh，et al.，Photon.Technol.Lett，vol.14，No.2，pp227-229，(2002)。
非專利文獻(xiàn)3S.Yegnanarayanan，et al.，“An incoherentwavelength hopping/time spreading code-division multiple accesssystem”，ECOC’99(1999)非專利文獻(xiàn)4湊直樹等，信學(xué)技法OCS 2003-24，pp49-54，2003年5月號(hào)非專利文獻(xiàn)5K.Kitayama et al.，IEICE Trans.Fundamentals，vol.E82-A，No.12，pp2616-2626，(1999)如果能夠?qū)崿F(xiàn)不改變利用WDM的光多路復(fù)用通信系統(tǒng)的硬件資源就能夠?qū)崿F(xiàn)WDM收發(fā)信和OCDM收發(fā)信同時(shí)共存的方法和裝置的話，則可以增加可收發(fā)信的信道數(shù)量。或者，如果能夠?qū)崿F(xiàn)OTDM收發(fā)信和OCDM收發(fā)信同時(shí)共存的方法和裝置的話，則可以增加可收發(fā)信的信道數(shù)量。而且，利用OCDM所進(jìn)行的收發(fā)信具有上述的優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種不改變現(xiàn)有的WDM信道所使用的波段而追加了OCDM信道的光多路復(fù)用收發(fā)信裝置和光多路復(fù)用收發(fā)信方法。還提供一種不改變分配給現(xiàn)有的OTDM信道的時(shí)隙而追加了OCDM信道的光多路復(fù)用收發(fā)信裝置和光多路復(fù)用收發(fā)信方法。
此處，WDM信道、OTDM信道和OCDM信道分別指利用WDM、OTDM和OCDM收發(fā)信的信道。下面，在此意義的基礎(chǔ)上使用WDM信道、OTDM信道和OCDM信道。
本發(fā)明第1方面的光多路復(fù)用收發(fā)信方法包括并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟的發(fā)送步驟、和并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟的接收步驟。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟包括編碼步驟和時(shí)間波形變形步驟。編碼步驟是使用每個(gè)信道都不同的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼對(duì)光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼光脈沖信號(hào)的步驟。時(shí)間波形變形步驟是將編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)的步驟。
光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟是對(duì)每個(gè)信道分配不同的波長(zhǎng)來(lái)生成光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)的步驟。
發(fā)送步驟還包括將變形編碼光脈沖信號(hào)與光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行合波來(lái)生成光分割多路復(fù)用信號(hào)的合波步驟。
接收步驟包括將光分割多路復(fù)用信號(hào)分割為光編碼多路復(fù)用信號(hào)與光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)的分波步驟。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟包括解碼步驟、時(shí)間波形恢復(fù)步驟和第1閾值判定步驟。解碼步驟是對(duì)光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)按信道使用與時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼相同的編碼符號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)生成解碼光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)的步驟。時(shí)間波形恢復(fù)步驟是將解碼光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)中所包含的波形光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)生成再生光脈沖信號(hào)的步驟。第1閾值判定步驟是從再生光脈沖信號(hào)中只提取光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分的步驟。
光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟包括對(duì)光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)分割來(lái)按信道生成光波長(zhǎng)分割信號(hào)的波長(zhǎng)分割步驟、和對(duì)該光波長(zhǎng)分割信號(hào)進(jìn)行閾值判定來(lái)提取光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)的第2閾值判定步驟。
本發(fā)明第1方面的特征在于，光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟包括將編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形變形步驟。而光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟包括將解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)所包含的變形光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)生成再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形恢復(fù)步驟。
本發(fā)明第1方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法是通過(guò)如下的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置實(shí)現(xiàn)的。即，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第1方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置包括并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分的發(fā)送部分、以及并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分的接收部分。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟由光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分執(zhí)行。光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分包括編碼器和波長(zhǎng)分散器。編碼器對(duì)每個(gè)信道分配不同的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼并將各信道的光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼光脈沖信號(hào)。波長(zhǎng)分散器將編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)。
光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟由光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用生成部分執(zhí)行。光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分對(duì)每個(gè)信道分配不同的波長(zhǎng)來(lái)生成光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)。
發(fā)送部分還包括將變形編碼光脈沖信號(hào)與光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行合波來(lái)生成光分割多路復(fù)用信號(hào)的合波器。
接收部分包括將接收的光分割多路復(fù)用信號(hào)分割為光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)的分波器。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟由光編碼分割多路復(fù)用提取部分執(zhí)行。光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分包括解碼器、逆波長(zhǎng)分散器和第1閾值判定部分。解碼器使用與每個(gè)信道在編碼時(shí)所用的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼相同的編碼符號(hào)對(duì)光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)生成解碼光編碼多路復(fù)用接收信號(hào)。逆波長(zhǎng)分散器進(jìn)行與上述波長(zhǎng)分散器的分散值的絕對(duì)值相等而符號(hào)相反的波長(zhǎng)分散。即，對(duì)解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)中所包含的變形光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)生成再生光脈沖信號(hào)。第1閾值判定部分從再生光脈沖信號(hào)中只提取出光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分。
光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟由光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分執(zhí)行。光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分包括對(duì)光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)分割來(lái)生成每個(gè)信道的光波長(zhǎng)分割信號(hào)的波長(zhǎng)分波器、和對(duì)光波長(zhǎng)分割信號(hào)進(jìn)行閾值判定來(lái)提取光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)的第2閾值判定部分。
因此，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第1方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的特征在于，光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分包括將編碼光脈沖信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)分散的波長(zhǎng)分散器。而光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分包括進(jìn)行與上述波長(zhǎng)分散器的分散值的絕對(duì)值相等、符號(hào)相反的波長(zhǎng)分散的逆波長(zhǎng)分散器。這里，時(shí)間波形變形步驟由波長(zhǎng)分散器執(zhí)行，時(shí)間波形恢復(fù)步驟由逆波長(zhǎng)分散器執(zhí)行。
本發(fā)明第2方面的光多路復(fù)用收發(fā)信方法包括并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟的發(fā)送步驟、以及并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟的接收步驟。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟包括編碼步驟和時(shí)間波形變形步驟。編碼步驟是對(duì)每個(gè)信道使用不同的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼對(duì)光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼光脈沖信號(hào)的步驟。時(shí)間波形變形步驟是將編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)的步驟。
光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟是對(duì)每個(gè)信道分配不同的時(shí)隙來(lái)生成光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)的步驟。
發(fā)送步驟還包括將變形編碼光脈沖信號(hào)與光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行合波來(lái)生成光分割多路復(fù)用信號(hào)的合波步驟。
接收步驟包括將光分割多路復(fù)用信號(hào)分割為光編碼多路復(fù)用接收信號(hào)與光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)的分波步驟。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟包括解碼步驟、時(shí)間變形恢復(fù)步驟和第1閾值判定步驟。解碼步驟是對(duì)光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)按信道使用與時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼相同的編碼符號(hào)進(jìn)行解碼，從而生成解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)的步驟。時(shí)間變形恢復(fù)步驟是將解碼光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)中所包含的變形光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)生成再生光脈沖信號(hào)的步驟。第1閾值判定步驟是從再生光脈沖信號(hào)中只提取光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分的步驟。
光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟包括對(duì)光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)按信道分離光時(shí)間分割信號(hào)的時(shí)間閘步驟、和對(duì)該光時(shí)間分割信號(hào)進(jìn)行閾值判定來(lái)提取光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)的第2閾值判定步驟。
本發(fā)明第2方面的特征在于，光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟包括將編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形變形步驟。而光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟包括將解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)中所包含的變形光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)生成再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形恢復(fù)步驟。
本發(fā)明第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法是通過(guò)如下的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置實(shí)現(xiàn)的。即，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置包括并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分的發(fā)送部分、以及并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分的接收部分。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟由光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分執(zhí)行。光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分包括編碼器和波長(zhǎng)分散器。編碼器對(duì)每個(gè)信道分配不同的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼，并將各信道的光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼光脈沖信號(hào)。波長(zhǎng)分散器將編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)。
光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟由光時(shí)間分割多路復(fù)用生成部分執(zhí)行。光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分對(duì)每個(gè)信道分配不同的時(shí)隙來(lái)生成光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)。
發(fā)送部分還包括將變形編碼光脈沖信號(hào)與光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行合波來(lái)生成光分割多路復(fù)用信號(hào)的合波器。
接收部分包括將接收的光分割多路復(fù)用信號(hào)分割為光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)和光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)的分波器。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟由光編碼分割多路復(fù)用提取部分執(zhí)行。光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分包括解碼器、逆波長(zhǎng)分散器和第1閾值判定部分。解碼器使用與每個(gè)信道在編碼時(shí)所用的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼相同的編碼符號(hào)對(duì)光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)生成解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)。逆波長(zhǎng)分散器進(jìn)行與上述波長(zhǎng)分散器的分散值的絕對(duì)值相等而符號(hào)相反的波長(zhǎng)分散。即，對(duì)解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)中所包含的變形光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)生成再生光脈沖信號(hào)。第1閾值判定部分從再生光脈沖信號(hào)中只提取出光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分。
光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟包括對(duì)光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)按信道分離光時(shí)間分割信號(hào)的光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)分離部、以及對(duì)光時(shí)間分割信號(hào)進(jìn)行閾值判定來(lái)提取光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)的第2閾值判定部分。
因此，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的特征在于，光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分包括將編碼光脈沖信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)分散的波長(zhǎng)分散器。而光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分包括進(jìn)行與上述波長(zhǎng)分散器的分散值的絕對(duì)值相等、符號(hào)相反的波長(zhǎng)分散的逆波長(zhǎng)分散器。這里，時(shí)間波形變形步驟由波長(zhǎng)分散器執(zhí)行，時(shí)間波形恢復(fù)步驟由逆波長(zhǎng)分散器執(zhí)行。
另外，本發(fā)明第1和第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的編碼器和解碼器優(yōu)選包括光纖布喇格光柵。
另外，本發(fā)明第1和第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的第1和第2閾值判定部分優(yōu)選包括非線性光纖回路。
另外，本發(fā)明第1和第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的第1和第2閾值判定部分優(yōu)選包括光可飽和吸收體。
根據(jù)本發(fā)明第1方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法，在發(fā)送步驟中，生成變形編碼光脈沖信號(hào)和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)、并通過(guò)合波步驟將二者進(jìn)行合波來(lái)生成光分割多路復(fù)用信號(hào)。該光分割多路復(fù)用信號(hào)通過(guò)接收部分所具有的分波步驟來(lái)分割為光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)。
從光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)中提取出與按信道進(jìn)行編碼并傳送來(lái)的光脈沖信號(hào)進(jìn)行再生后的光脈沖信號(hào)相當(dāng)?shù)淖韵嚓P(guān)波形成分，或者從光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)中提取出每個(gè)信道的光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)。
上述的光分割多路復(fù)用信號(hào)包括變形編碼光脈沖信號(hào)和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)，將該光分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行分割所得到的光編碼多路復(fù)用接收信號(hào)和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)均包含變形編碼光脈沖信號(hào)和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)。
這樣，為了從光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)中提取自相關(guān)波形成分，必須去除該光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)中所包含的光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)成分。而為了從光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)中提取光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)，必須去除光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)成分。下面，也將光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)成分稱為來(lái)自WDM信道的光脈沖信號(hào)，將光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)成分稱為來(lái)自O(shè)CDM信道的光脈沖信號(hào)。
另一方面，根據(jù)本發(fā)明第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法，在發(fā)送步驟中，生成變形編碼光脈沖信號(hào)和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)、并通過(guò)合波步驟將二者合波來(lái)生成光分割多路復(fù)用信號(hào)。該光分割多路復(fù)用信號(hào)通過(guò)接收部分所具有的分波步驟來(lái)分割為光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)和光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)。
從光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)提取出與按每個(gè)信道進(jìn)行編碼并傳送來(lái)的光脈沖信號(hào)進(jìn)行再生后的光脈沖信號(hào)相當(dāng)?shù)淖韵嚓P(guān)波形成分，或者從光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)中提取出每個(gè)信道的光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)。
上述光分割多路復(fù)用信號(hào)包括變形編碼光脈沖信號(hào)和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)，將該光分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行分割所得到的光編碼多路復(fù)用接收信號(hào)和光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)均包含變形編碼光脈沖信號(hào)和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)。
這樣，為了從光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)中提取自相關(guān)波形成分，必須去除該光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)所包含的光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)成分。而為了從光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)中提取光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)，必須去除來(lái)自O(shè)CDM信道的光脈沖信號(hào)。下面，也將光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)成分稱為來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖信號(hào)。
本發(fā)明第1和第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法的特征在于，發(fā)送步驟中所包含的光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟包括將編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形并生成變形編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形變形步驟。另外，接收步驟中所包含的光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟包括恢復(fù)變形編碼光脈沖信號(hào)的波形并生成與編碼光脈沖信號(hào)波形相似的恢復(fù)編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形恢復(fù)步驟。
為此，將編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形通過(guò)時(shí)間變形步驟進(jìn)行變形并傳送。在接收步驟中，被變形并傳送來(lái)的編碼光脈沖信號(hào)通過(guò)時(shí)間波形恢復(fù)步驟恢復(fù)并生成與編碼光脈沖信號(hào)波形相似的恢復(fù)編碼光脈沖信號(hào)。
然而，在本發(fā)明第1方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法中，光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟中不包含時(shí)間波形變形步驟。因此，在接收步驟，光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)中所包含的光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)成分的時(shí)間波形未被變形。該光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)成分的時(shí)間波形，通過(guò)光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟的時(shí)間波形恢復(fù)步驟中所使用的逆波長(zhǎng)分散器來(lái)進(jìn)行變形。
即，由于來(lái)自WDM信道的光脈沖信號(hào)在發(fā)送時(shí)不經(jīng)過(guò)時(shí)間波形變形步驟，所以光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)所包含的來(lái)自WDM信道的光脈沖信號(hào)未受到時(shí)間波形變形。由于盡管來(lái)自WDM信道的光脈沖信號(hào)未受到時(shí)間波形變形，但執(zhí)行時(shí)間波形恢復(fù)步驟，所以在該階段受到時(shí)間波形變形。另一方面，編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形發(fā)生變形并被傳送，在接收時(shí)將變形后的時(shí)間波形進(jìn)行恢復(fù)。
如上所述，在接收步驟，即使在變形并傳送來(lái)的編碼光脈沖信號(hào)中混入了在光波長(zhǎng)多路復(fù)用信號(hào)生成步驟中所生成的來(lái)自WDM信道的光脈沖信號(hào)，也可以通過(guò)時(shí)間波形恢復(fù)步驟所利用的逆波長(zhǎng)分散器將來(lái)自WDM信道的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形，從而在時(shí)間軸上擴(kuò)展。因此，來(lái)自WDM信道的光脈沖信號(hào)的峰值降低，可以由第1閾值判定步驟去除。
同樣地，在本發(fā)明第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法中，光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟中不包含時(shí)間波形變形步驟。因此，在接收步驟中，光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)中所包含的來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形未發(fā)生變形。該來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形通過(guò)光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟的時(shí)間波形恢復(fù)步驟中所使用的逆波長(zhǎng)分散器來(lái)進(jìn)行變形。
即，由于來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖信號(hào)在發(fā)送時(shí)不經(jīng)過(guò)時(shí)間波形變形步驟，所以，所接收的光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)所包含的來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖信號(hào)未受到時(shí)間波形變形。盡管來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖信號(hào)未受到時(shí)間波形變形，但執(zhí)行時(shí)間波形恢復(fù)步驟，所以在該階段受到時(shí)間波形變形。另一方面，編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形發(fā)生變形并被傳送，在接收時(shí)將其變形后的時(shí)間波形進(jìn)行恢復(fù)。
如上所述，在接收步驟中，即使在變形并傳送來(lái)的編碼光脈沖信號(hào)中混入了在光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟所生成的來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖信號(hào)，也可以通過(guò)時(shí)間波形恢復(fù)步驟中所利用的逆波長(zhǎng)分散器將來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形，從而在時(shí)間軸上擴(kuò)展。因此，來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖信號(hào)的峰值降低，可以由第1閾值判定步驟去除。
因此，根據(jù)本發(fā)明第1方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法，可以并列地實(shí)現(xiàn)OCDM通信和WDM通信。而根據(jù)本發(fā)明第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法，可以并列地實(shí)現(xiàn)OCDM通信和OTDM通信。據(jù)此，可以不改變現(xiàn)有的WDM信道所使用的波段，來(lái)實(shí)現(xiàn)追加了OCDM信道的光多路復(fù)用收發(fā)信裝置和光多路復(fù)用收發(fā)信方法。另外，可以不改變分配給現(xiàn)有的OTDM信道的時(shí)隙，來(lái)實(shí)現(xiàn)追加了OCDM信道的光多路復(fù)用收發(fā)信裝置和光多路復(fù)用收發(fā)信方法。
另外，如果第1和第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的編碼器和解碼器具有光纖布喇格光柵的話，則由于光分割多路復(fù)用裝置的傳送路徑由光纖構(gòu)成，因此，利用光纖而形成的光纖布喇格光柵是便于連接的方式。即，利用下述的光循環(huán)器來(lái)形成編碼器和解碼器，因此光纖布喇格光柵非常便于與該光循環(huán)器相連接。
另外，如果第1和第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的第1和第2閾值判定部分具有非線性光纖回路的話，則可以利用非線性光學(xué)效應(yīng)來(lái)進(jìn)行閾值判定，因此能夠以比利用電氣方式的閾值判定動(dòng)作快得多的高速率進(jìn)行閾值判定。尤其在高速通信的情況下，利用非線性光學(xué)效應(yīng)而不使用電氣方式來(lái)進(jìn)行閾值判定的好處很多。
另外，第1和第2方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的第1和第2閾值判定部分優(yōu)選具有光可飽和吸收體。利用可飽和吸收體的閾值判定部分具有耐光破壞性和耐機(jī)械破壞性以及耐水性，被認(rèn)為具有超長(zhǎng)的壽命。因此，利用了可飽和吸收體的閾值判定部分優(yōu)選用于光多路復(fù)用收發(fā)信裝置。


圖1是光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是說(shuō)明分配給WDM和OTDM的信道的帶寬的圖。
圖3是說(shuō)明時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍OCDM的工作原理的圖。
圖4是說(shuō)明光編碼器的圖。
圖5是第1實(shí)施例的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是說(shuō)明對(duì)光脈沖的波長(zhǎng)分散和逆波長(zhǎng)分散的圖。
圖7是由強(qiáng)度調(diào)制器所輸出的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形圖。
圖8是編碼光脈沖信號(hào)和WDM信道的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。
圖9是光分割多路復(fù)用信號(hào)的時(shí)間波形。
圖10是光波長(zhǎng)分割信號(hào)和解碼OCDM接收信號(hào)的時(shí)間波形。
圖11是第2實(shí)施例的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是強(qiáng)度調(diào)制器所輸出的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。
圖13是編碼光脈沖信號(hào)和OTDM信道的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。
圖14是光分割多路復(fù)用信號(hào)的時(shí)間波形。
圖15是光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)的時(shí)間波形(第1種情況)。
圖16是光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)的時(shí)間波形(第2種情況)。
圖17是解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)的時(shí)間波形(第1種情況)。
圖18是解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)的時(shí)間波形(第2種情況)。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。各圖所示為本發(fā)明的1個(gè)結(jié)構(gòu)例，僅在可以理解本發(fā)明的程度上表示了各構(gòu)成要素的剖面形狀以及配置關(guān)系等，而本發(fā)明并不限于圖示的例子。在下面的說(shuō)明中，使用了特定的材料和條件，但該材料和條件僅為優(yōu)選例的一種，因此本發(fā)明并不限于此。各圖中的相同的構(gòu)成要素采用同一符號(hào)表示，其重復(fù)的說(shuō)明從略。
在下面所示的圖中，光纖等光脈沖信號(hào)的路徑用粗線表示，而電信號(hào)的通路用細(xì)線表示。上述粗線和細(xì)線的編號(hào)除了標(biāo)識(shí)通路本身之外，還有表示通過(guò)各個(gè)路徑傳播的光脈沖信號(hào)或電信號(hào)的情況。
第1實(shí)施例參照?qǐng)D5，說(shuō)明第1實(shí)施例的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法和用于實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。該光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置包括并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分510和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分530的發(fā)送部分500、和并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分610和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分630的接收部分600。
在以下的說(shuō)明中，將光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分簡(jiǎn)記為OCDM信號(hào)生成部分，將光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分簡(jiǎn)記為WDM信號(hào)生成部分，將光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分簡(jiǎn)記為OCDM信號(hào)提取部分，將光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分簡(jiǎn)記為WDM信號(hào)提取部分。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟由OCDM信號(hào)生成部分510執(zhí)行。即，在OCDM信號(hào)生成部分510中，首先執(zhí)行如下編碼步驟使用每個(gè)信道都不同的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼對(duì)光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼光脈沖信號(hào)。然后執(zhí)行將該編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形變形步驟。
另外，光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟由WDM信號(hào)生成部分530來(lái)實(shí)現(xiàn)。WDM信號(hào)生成部分530對(duì)每個(gè)信道分配不同的波長(zhǎng)來(lái)生成光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)。
執(zhí)行光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟的OCDM信號(hào)生成部分510和執(zhí)行光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟的WDM信號(hào)生成部分530如圖5所示的那樣并列。
在圖5中，對(duì)OCDM信號(hào)生成部分510和WDM信號(hào)生成部分530分別示出了1個(gè)信道，而其它的信道從略。即，OCDM信號(hào)生成部分510通常是按OCDM信道的數(shù)量并列配置，而WDM530通常按WDM信道的數(shù)量并列配置。按OCDM信道的數(shù)量并列配置的OCDM信號(hào)生成部分510僅是設(shè)定在編碼器的編碼符號(hào)不同，而其它的構(gòu)成要素是相同的。但是，波長(zhǎng)分散器516的波長(zhǎng)分散特性可以是各信道都相同，也可以是每個(gè)信道都不同。而按WDM信道的數(shù)量并列配置的WDM信號(hào)生成部分530則由各信道相同的構(gòu)成要素所構(gòu)成。
在下面的說(shuō)明中，為方便起見(jiàn)，有時(shí)也說(shuō)明了OCDM信道為2信道、WDM信道為4信道的情況。但顯然下面的說(shuō)明是成立的，而與信道數(shù)量無(wú)關(guān)。
發(fā)送部分500還包括將變形編碼光脈沖信號(hào)與光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)合波為光分割多路復(fù)用信號(hào)的合波器540。另一方面，接收部分600中包括將接收到的光分割多路復(fù)用信號(hào)分割為光編碼多路復(fù)用接收信號(hào)和光波長(zhǎng)多路復(fù)用接收信號(hào)的分波器605。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟由OCDM信號(hào)提取部分610執(zhí)行。在OCDM信號(hào)提取部分610的解碼器612中使用與時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼相同的編碼符號(hào)對(duì)光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)逐信道地進(jìn)行解碼，產(chǎn)生解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)。利用逆波長(zhǎng)分散器614將解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)所包含的變形光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)產(chǎn)生再生光脈沖信號(hào)。再生光脈沖信號(hào)是利用第1閾值判定部分618僅提取作為發(fā)送信號(hào)的光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分。
OCDM信號(hào)生成部分510所具有的波長(zhǎng)分散器516以及OCDM信號(hào)提取部分610所具有的逆波長(zhǎng)分散器614具有絕對(duì)值相等、符號(hào)相反的分散值。即，時(shí)間波形變形步驟由波長(zhǎng)分散器516執(zhí)行，時(shí)間波形恢復(fù)步驟由逆波長(zhǎng)分散器614執(zhí)行。另外，OCDM信號(hào)提取部分610包含用于從再生光脈沖信號(hào)中僅提取出自相關(guān)波形成分的第1閾值判定部分618。
光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟由WDM信號(hào)提取部分630執(zhí)行。在WDM信號(hào)提取部分630中，由該WDM信號(hào)提取部分所具有的第2閾值判定部分634從光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)中逐信道提取光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)。
參照?qǐng)D5詳細(xì)說(shuō)明OCDM信道和WDM信道的結(jié)構(gòu)。首先，說(shuō)明發(fā)送部分500的OCDM信道的OCDM信號(hào)生成部分510的結(jié)構(gòu)。OCDM信號(hào)生成部分510設(shè)置有并列的多個(gè)OCDM信道。以其中的第1OCDM信道為例進(jìn)行說(shuō)明。其它的OCDM信號(hào)因結(jié)構(gòu)相同而從略。
OCDM信號(hào)生成部分510包括強(qiáng)度調(diào)制器512、編碼器514、波長(zhǎng)分散器516和功率調(diào)節(jié)器520。每個(gè)信道的不同之處在于設(shè)定在編碼器中的編碼符號(hào)。通過(guò)該編碼符號(hào)的不同來(lái)識(shí)別各信道，因此OCDM是以編碼符號(hào)為識(shí)別符的光多路復(fù)用收發(fā)信方法。
首先，向構(gòu)成OCDM信號(hào)生成部分510的要素的強(qiáng)度調(diào)制器512輸入光脈沖序列509。構(gòu)成該光脈沖序列509的光脈沖包含有如下所述的波長(zhǎng)為λ1、λ2、λ3和λ4的光。所謂光脈沖包含有波長(zhǎng)為λ1、λ2、λ3和λ4的光是指中心波長(zhǎng)分別為λ1、λ2、λ3和λ4的光脈沖在同一時(shí)間軸上重合存在的狀態(tài)。
強(qiáng)度調(diào)制器512具有將作為第1OCDM信道的發(fā)送信息的2值數(shù)字電信號(hào)變換為RZ格式化光脈沖信號(hào)的功能。強(qiáng)度調(diào)制器512可以使用諸如EA調(diào)制器。輸入到強(qiáng)度調(diào)制器512的光脈沖序列509作為反映了第1OCDM信道的發(fā)送信息的光脈沖信號(hào)513輸出。
下面，光脈沖信號(hào)這一表達(dá)只用于對(duì)光脈沖序列進(jìn)行光調(diào)制，將電脈沖信號(hào)變換為光脈沖信號(hào)所得到的、反映了2值數(shù)字電信號(hào)的光脈沖序列的場(chǎng)合。另一方面，光脈沖序列這一表達(dá)是指在時(shí)間軸上按規(guī)則以固定的間隔(時(shí)隙)排列的光脈沖的總體。
光脈沖信號(hào)513輸入到編碼器514，進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼后作為編碼光脈沖信號(hào)515輸出。即，由編碼器514實(shí)現(xiàn)編碼步驟。編碼器514中設(shè)定了用于識(shí)別第1OCDM信道的編碼符號(hào)，該編碼符號(hào)與設(shè)定在下述的接收部分600中的編碼器612的編碼符號(hào)相同。由于已經(jīng)就時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼進(jìn)行了說(shuō)明，故相同的說(shuō)明不再贅述。
編碼器或解碼器可以利用上述的FBG。具體地，可以利用根據(jù)圖4所說(shuō)明的光編碼器作為編碼器或解碼器。另外，除FBG之外，編碼器或解碼器還可以利用橫向型濾波器結(jié)構(gòu)的元件等，但在下述的說(shuō)明中，是以利用FBG構(gòu)成的編碼器和解碼器為前提進(jìn)行說(shuō)明的。無(wú)論如何，當(dāng)如上所述的編碼器和解碼器利用由如圖4所示的光循環(huán)器所構(gòu)成的光編碼器時(shí)，易于與該光循環(huán)器相連接的FBG是非常方便的。
編碼光脈沖信號(hào)515輸入到波長(zhǎng)分散器516來(lái)將其時(shí)間波形進(jìn)行變形并作為變形編碼光脈沖信號(hào)517輸出。即，由波長(zhǎng)分散器516執(zhí)行時(shí)間波形變形步驟。波長(zhǎng)分散器可以利用分散補(bǔ)償光纖或?qū)⒄凵渎手芷诮Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了線性調(diào)制(チヤ-ピング)的光纖布喇格光柵等市售的波長(zhǎng)分散器件。
在此，參照?qǐng)D6(A)～(C)說(shuō)明對(duì)構(gòu)成光脈沖信號(hào)的光脈沖的波長(zhǎng)分散和逆波長(zhǎng)分散。圖6(A)～(C)中各圖的上部分是光脈沖對(duì)時(shí)間軸的波形，下部分是光脈沖對(duì)波長(zhǎng)軸的波形。即，下部分所示的是光脈沖的波長(zhǎng)光譜。圖6(A)～(C)中，實(shí)線所示的波形是光電場(chǎng)矢量的強(qiáng)度，虛線所示為光電場(chǎng)矢量對(duì)時(shí)間軸的強(qiáng)度波形的包絡(luò)線。
圖6(A)所示為輸入到波長(zhǎng)分散器之前的光脈沖。圖6(B)所示為通過(guò)具有正常分散特性的波長(zhǎng)分散器之后的光脈沖。波長(zhǎng)光譜的強(qiáng)度和半高寬沒(méi)有變化，但擴(kuò)展了時(shí)間波形的半高寬。此處，時(shí)間波形的半高寬是指光電場(chǎng)矢量對(duì)時(shí)間軸的強(qiáng)度波形的包絡(luò)線的半高寬。光電場(chǎng)矢量對(duì)時(shí)間軸的強(qiáng)度波形的包絡(luò)線之上半部分和下半部分的形狀的半高寬分別相等，因此該半高寬稱為時(shí)間波形的半高寬。
時(shí)間波形的半高寬得到擴(kuò)展的原因是，當(dāng)光通過(guò)構(gòu)成波長(zhǎng)分散器的具有正常分散特性的波長(zhǎng)分散介質(zhì)中時(shí)，構(gòu)成光脈沖的光成分的波長(zhǎng)越長(zhǎng)其傳播速度越大。即，當(dāng)光通過(guò)構(gòu)成波長(zhǎng)分散器的波長(zhǎng)分散介質(zhì)中時(shí)，光成分的波長(zhǎng)越長(zhǎng)其相位越超前，結(jié)果使光脈沖在時(shí)間軸上擴(kuò)展。在此，波長(zhǎng)分散介質(zhì)是指例如用作波長(zhǎng)分散器的分散補(bǔ)償光纖的纖維芯或形成有將折射率周期結(jié)構(gòu)進(jìn)行了線性調(diào)制的光纖布喇格光柵的芯等。
圖6(C)所示是通過(guò)具有異常分散特性的波長(zhǎng)分散器之后的光脈沖。此時(shí)也與圖6(B)所示的光脈沖相同，光脈沖的時(shí)間波形的半高寬得到擴(kuò)展。其原因是，與圖6(B)相反，當(dāng)光通過(guò)具有正常分散特性的波長(zhǎng)分散介質(zhì)中時(shí)，構(gòu)成光脈沖的光的成分的波長(zhǎng)越短其相位速度越大。
在此，波長(zhǎng)越長(zhǎng)相位速度越大的現(xiàn)象稱為正常分散，波長(zhǎng)越短相速度越大的現(xiàn)象稱為異常分散。另外，具有單位波長(zhǎng)差的光之間的相位速度的差稱為該介質(zhì)的分散值。并且，將正常分散的分散值和異常分散的分散值分別用正值和負(fù)值表示。
本發(fā)明的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法以及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置的特征在于，在由波長(zhǎng)分散器516執(zhí)行的時(shí)間波形變形步驟中，將編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)；在由逆波長(zhǎng)分散器614執(zhí)行的時(shí)間波形恢復(fù)步驟中，將變形編碼光脈沖信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)來(lái)生成與編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形相似的恢復(fù)編碼光脈沖信號(hào)。因此，波長(zhǎng)分散器516的分散值與逆波長(zhǎng)分散器614的分散值必須絕對(duì)值相等、符號(hào)相反。
另外，變形編碼光脈沖信號(hào)517輸入到功率調(diào)節(jié)器520來(lái)調(diào)節(jié)功率并作為變形編碼光脈沖信號(hào)521輸出。該功率調(diào)節(jié)器520是為了使各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)的強(qiáng)度一致而設(shè)置的。如果各OCDM信道相互之間的變形編碼光脈沖信號(hào)的強(qiáng)度差異大的話，則可能使接收部分600的解碼器解碼的解碼光脈沖信號(hào)所包含的互相關(guān)波形成分與自相關(guān)波形成分為相同的程度甚至大于等于自相關(guān)波形成分。如果這樣的話，第1閾值判定部分就可能無(wú)法提取出自相關(guān)波形成分。
如上所述，本發(fā)明的特征在于，包括在發(fā)送步驟中由編碼器514執(zhí)行的光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟、和由波長(zhǎng)分散器516執(zhí)行的時(shí)間波形變形步驟。
下面參照?qǐng)D5說(shuō)明發(fā)送部分500中的WDM信道的WDM信號(hào)生成部分530的結(jié)構(gòu)。WDM信號(hào)生成部分530設(shè)置有并列的多個(gè)WDM信道。這里，與說(shuō)明上述OCDM信號(hào)生成部分的結(jié)構(gòu)時(shí)相同，以其中的第1WDM信道為例進(jìn)行說(shuō)明。其它的WDM信號(hào)因結(jié)構(gòu)相同而從略。
WDM信號(hào)生成部分530包括波長(zhǎng)分波器532、強(qiáng)度調(diào)制器534、和功率調(diào)節(jié)器538。首先，向構(gòu)成WDM信號(hào)生成部分530的要素的波長(zhǎng)分波器532輸入光脈沖序列529。這里也與OCDM信道的情況相同，光脈沖序列529包含有波長(zhǎng)為λ1、λ2、λ3和λ4的光。由波長(zhǎng)分波器532對(duì)各WDM信道分配波長(zhǎng)不同的光脈沖。例如，對(duì)第1WDM信道分配波長(zhǎng)為λ1的光脈沖531。即根據(jù)其波長(zhǎng)的不同來(lái)識(shí)別各WDM信道，因此WDM是以編碼符號(hào)為識(shí)別符的光多路復(fù)用收發(fā)信方法。波長(zhǎng)分波器532和下述的波長(zhǎng)分波器632可以使用諸如AWG等。
強(qiáng)度調(diào)制器534具有將作為第1WDM信道的發(fā)送信息的2值數(shù)字電信號(hào)變換為RZ格式化光脈沖信號(hào)的功能。強(qiáng)度調(diào)制器534與第1OCDM信道的強(qiáng)度調(diào)制器512相同，這里不再贅述。輸入到強(qiáng)度調(diào)制器534的光脈沖序列531作為反映了第1WDM信道的發(fā)送信息的光脈沖信號(hào)535輸出。光脈沖信號(hào)535的波長(zhǎng)為λ1。
光脈沖信號(hào)535輸入到功率調(diào)節(jié)器538，調(diào)整其功率并作為光脈沖信號(hào)539輸出。該功率調(diào)節(jié)器538也是為了與OCDM信號(hào)生成部分510所具有的功率調(diào)節(jié)器520相同的目的而設(shè)置的。
如上所述，各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)與各WDM信道的光脈沖信號(hào)由合波器540合波為光分割多路復(fù)用信號(hào)541并通過(guò)由光纖構(gòu)成的傳送路徑550進(jìn)行傳播，傳送至接收部分600。此處，各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)是指包括第1OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)521在內(nèi)的2個(gè)信道，是將第1和第2OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)進(jìn)行合波而生成的變形編碼光脈沖信號(hào)。另外，各WDM信道的光脈沖信號(hào)是指包括第1WDM信道的光脈沖信號(hào)539在內(nèi)的4個(gè)信道，是將第1～第4信道的光脈沖信號(hào)合波而生成的光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)。即，由合波器540執(zhí)行合波步驟。
下面說(shuō)明接收部分600及其功能。接收部分600包括分波器605、OCDM信號(hào)提取部分610和WDM信號(hào)提取部分630，OCDM信號(hào)提取部分610和WDM信號(hào)提取部分630是并列的。首先，OCDM信道的OCDM信號(hào)提取部分610的結(jié)構(gòu)。OCDM信號(hào)提取部分610并列設(shè)置有多個(gè)OCDM信道。在此，與上述OCDM信號(hào)生成部分510的說(shuō)明相同，以第1OCDM信道為例進(jìn)行說(shuō)明。
OCDM信號(hào)提取部分610包括解碼器612、逆波長(zhǎng)分散器614、第1閾值判定部分618和接收器620。各信道的不同在于解碼器中設(shè)定的編碼符號(hào)。發(fā)送部分500的各信道中設(shè)置的編碼器與接收器600的各信道中設(shè)置的解碼器，在對(duì)應(yīng)的各個(gè)信道分別設(shè)有相同的編碼符號(hào)。
光分割多路復(fù)用信號(hào)541輸入到分波器605，并分割為光編碼多路復(fù)用接收信號(hào)(以下記為OCDM接收信號(hào))和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)(下面記為WDM接收信號(hào))。光分割多路復(fù)用信號(hào)541是由各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)與各WDM信道的光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)在合波器540進(jìn)行合波而生成的信號(hào)，因此，將該光分割多路復(fù)用信號(hào)541由分波器605進(jìn)行強(qiáng)度分割所得到的OCDM接收信號(hào)和WDM接收信號(hào)均為同等地包含各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)和各WDM信道的光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)的信號(hào)。
提供給OCDM信號(hào)提取部分610的OCDM信號(hào)中，分配給第1OCDM信道的OCDM接收信號(hào)606輸入到解碼器612，并解碼為解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)(也記為解碼OCDM接收信號(hào))613并輸出。解碼OCDM接收信號(hào)613輸入到逆波長(zhǎng)分散器614，將解碼OCDM接收信號(hào)613中所包含的變形編碼光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)并作為再生光脈沖信號(hào)615輸出。即，由逆波長(zhǎng)分散器614執(zhí)行時(shí)間波形恢復(fù)步驟。
在此，解碼OCDM接收信號(hào)613也包含變形編碼光脈沖信號(hào)成分以外的成分，但在第1OCDM信道中，在此后的步驟中將該變形編碼光脈沖信號(hào)成分以外的成分作為噪聲來(lái)處理。因此，逆波長(zhǎng)分散器614所輸出的有效信號(hào)成為再生光脈沖信號(hào)615。對(duì)解碼OCDM接收信號(hào)613、變形編碼光脈沖信號(hào)成分等的詳細(xì)說(shuō)明將在后面進(jìn)行。
通過(guò)再生光脈沖信號(hào)615輸入到第1閾值判定部分618來(lái)執(zhí)行第1閾值判定步驟，僅輸出反映了第1OCDM信道的發(fā)送信息的光脈沖信號(hào)513的自相關(guān)波形成分619。自相關(guān)波形成分619輸入到接收器620，作為光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分619變換為電脈沖信號(hào)(O/E變換)，在接收部分600獲得第1OCDM信道的接收信息。即，接收部分500所發(fā)送的第1OCDM信道的發(fā)送信息由接收部分600接收為第1OCDM信道的接收信息。
另一方面，說(shuō)明提供給WDM信號(hào)提取部分630的WDM接收信號(hào)631。在此也與對(duì)上述WDM信號(hào)生成部分530的說(shuō)明相同，以第1WDM為例進(jìn)行說(shuō)明。提供給WDM信號(hào)提取部分630的WDM接收信號(hào)631輸入到波長(zhǎng)分波器632并分波為對(duì)應(yīng)于各WDM信道的波長(zhǎng)的光信號(hào)，提供給各信道的第2閾值判定部分634。其中，提供給第1WDM信道的第2閾值判定部分634的波長(zhǎng)為λ1的光波長(zhǎng)分割信號(hào)633執(zhí)行第2閾值判定步驟，提取出第1WDM信道的WDM信號(hào)635，并輸入到接收器636而變換為電脈沖信號(hào)(O/E變換)，作為第1WDM信道的接收信息進(jìn)行接收。即，發(fā)送部分500所發(fā)送的第1WDM信道的發(fā)送信息作為第1WDM信道的接收信息由接收部分600進(jìn)行接收。
在此，也與OCDM信道的情況相同，在提供給第2閾值判定部分634的波長(zhǎng)為λ1的光波長(zhǎng)分割信號(hào)633中也含有OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)成分，但在第1WDM信道中，在此后的步驟中將該OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)成分作為噪聲處理。對(duì)該OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)成分等的詳細(xì)說(shuō)明也會(huì)在后面進(jìn)行。
參照?qǐng)D7～圖10說(shuō)明第1實(shí)施例的光分割多路復(fù)用接收裝置的光信號(hào)的傳送方式。在此，以參照?qǐng)D5說(shuō)明的光分割多路復(fù)用接收裝置為例說(shuō)明光信號(hào)的傳送方式。圖7～圖10所示為WDM信道的4個(gè)信道的光脈沖信號(hào)和OCDM信道的2個(gè)信道的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形，所示的橫軸為時(shí)間軸。WDM信道的第1～第4信道(第1WDM信道～第4WDM信道)分別由信道W1～信道W4表示，OCDM信道的第1和第2信道(第1OCDM信道和第2OCDM信道)分別由信道C1和信道C2表示。
圖8～圖10中平行于縱方向的虛線的間隔為時(shí)隙。即，在該虛線的間隔中分配1個(gè)光脈沖或尖脈沖。在此說(shuō)明了WDM信道為4信道、OCDM信道為2信道的情況，但信道數(shù)量并不限于此，無(wú)論信道數(shù)量多少，下面的說(shuō)明同樣成立。
在圖7～圖10中也與圖3(B)～(E)相同，構(gòu)成OCDM信道的光脈沖信號(hào)的光脈沖包含波長(zhǎng)為λ1、λ2、λ3和λ4的光，WDM信道的光脈沖信號(hào)由各個(gè)信道的波長(zhǎng)分別為λ1、λ2、λ3和λ4的單獨(dú)的波長(zhǎng)所構(gòu)成。為了便于表示，用包圍識(shí)別波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3和λ4的數(shù)字1、2、3和4的矩形在時(shí)間軸上進(jìn)行重疊來(lái)表示。在此，假定光脈沖信號(hào)由包含4種不同波長(zhǎng)的光脈沖構(gòu)成來(lái)說(shuō)明。然而，通常光脈沖所包含的波長(zhǎng)并不限于4種，無(wú)論幾種，下面的說(shuō)明同樣成立。
另外，與圖3(B)～(E)相同，含有不同波長(zhǎng)成分的光脈沖用包圍表示其波長(zhǎng)的識(shí)別數(shù)字的矩形在同一時(shí)間軸上進(jìn)行重疊來(lái)表示。另外，在圖7～圖10中，作為WDM信道的光脈沖與OCDM信道的各信道的光脈沖信號(hào)，是用1個(gè)光脈沖占有同一個(gè)時(shí)隙來(lái)表示的。
實(shí)際上，對(duì)光脈沖序列進(jìn)行光調(diào)制，并將電脈沖信號(hào)變換為光脈沖信號(hào)所獲得的反映了2值數(shù)字電信號(hào)的光脈沖序列是光脈沖信號(hào)。然而，如果判斷出單一的光脈沖的傳送方式，就可以對(duì)構(gòu)成光脈沖信號(hào)的所有光脈沖采取相同的傳送方式，因此，為了說(shuō)明光脈沖信號(hào)的傳送方式，對(duì)1個(gè)光脈沖占用同一個(gè)時(shí)隙的情況進(jìn)行說(shuō)明就足夠了。下面參照?qǐng)D7～圖10的說(shuō)明中，將上述1個(gè)光脈沖稱為光脈沖信號(hào)。
圖7是圖5所示的傳送部分500的OCDM信道的強(qiáng)度調(diào)制器(對(duì)于信道C1為強(qiáng)度調(diào)制器512)和WDM信道的強(qiáng)度調(diào)制器(對(duì)于信道W1為強(qiáng)度調(diào)制器534)所輸出的光脈沖信號(hào)。例如，信道C1的光脈沖信號(hào)為光脈沖信號(hào)513，信道W1的光脈沖信號(hào)為光脈沖信號(hào)535。
圖8為將信道C1和信道C2的光脈沖信號(hào)編碼后的信道W1～信道W4的光脈沖信號(hào)與信道C1和信道C2的光脈沖信號(hào)在時(shí)間軸上的位置關(guān)系。關(guān)于信道C1和信道C2的光脈沖信號(hào)，示出了通過(guò)波長(zhǎng)分散器之前和之后的光脈沖信號(hào)的形狀、即編碼光脈沖信號(hào)和變形編碼光脈沖信號(hào)。對(duì)于信道C1和信道C2，記為“通過(guò)波長(zhǎng)分散器之前”的圖所示為編碼光脈沖信號(hào)，記為“通過(guò)波長(zhǎng)分散器之后”的圖所示為變形編碼光脈沖信號(hào)。例如，信道C1的編碼光脈沖信號(hào)和變形編碼光脈沖信號(hào)分別是圖5所示的編碼光脈沖信號(hào)515和變形編碼光脈沖信號(hào)517。
如圖8所示，編碼光脈沖信號(hào)由編碼器分割為尖脈沖。信道C1和信道C2的尖脈沖的排列關(guān)系的不同是由于上述尖脈沖在時(shí)間軸上的排列關(guān)系由分別設(shè)定在各信道的編碼器中的編碼符號(hào)所決定的。即，該尖脈沖的排列關(guān)系的差異成為用于識(shí)別信道C1和C2的識(shí)別符。
另外，構(gòu)成變形編碼光脈沖信號(hào)的尖脈沖在時(shí)間軸上的寬度發(fā)生擴(kuò)展，并超過(guò)時(shí)隙的寬度。這是通過(guò)波長(zhǎng)分散器將尖脈沖的時(shí)間波形進(jìn)行變形的效果。即，執(zhí)行了時(shí)間波形變形步驟的效果。
圖8中所示的信道W1～信道W4的光脈沖信號(hào)的強(qiáng)度是相等的，但實(shí)際上由于各信道的強(qiáng)度調(diào)制器的特性差異等原因該強(qiáng)度會(huì)有所不同。另外，構(gòu)成信道C1和信道C2的變形編碼光脈沖信號(hào)的尖脈沖的強(qiáng)度也由于各信道的編碼器或波長(zhǎng)分散器的特性差異等原因而會(huì)有所不同。
圖9是如圖5所示的將光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)與變形編碼光脈沖信號(hào)由合波器540合波并生成的光分割多路復(fù)用信號(hào)541的時(shí)間波形。光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)由功率調(diào)節(jié)器將構(gòu)成信道W1～信道W4的光脈沖的強(qiáng)度調(diào)整為相等。另外，構(gòu)成信道C1和信道C2的變形編碼光脈沖信號(hào)的尖脈沖的強(qiáng)度也由功率調(diào)節(jié)器調(diào)整為相等。
由于光分割多路復(fù)用信號(hào)541是由光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)與變形編碼光脈沖信號(hào)合波而生成的信號(hào)，因此，圖8所示的信道W1～信道W4的光脈沖信號(hào)與構(gòu)成信道C1及C2的變形編碼光脈沖信號(hào)的尖脈沖的各時(shí)間波形恰好重合。
圖10是圖5所示的波長(zhǎng)分波器632所輸出的光波長(zhǎng)分割信號(hào)的時(shí)間波形、和信道C1和信道C2的解碼OCDM接收信號(hào)和再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。關(guān)于信道C1和信道C2，示出了通過(guò)逆波長(zhǎng)分波器614之前和之后的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形、即解碼OCDM接收信號(hào)和再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。再生光脈沖信號(hào)提供給OCDM信道的各信道的第1閾值判定部分618并去除噪聲。
對(duì)于信道C1和信道C2，記為“通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之前”的圖示出了解碼OCDM接收信號(hào)，記為“通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之后”的圖示出了再生光脈沖信號(hào)。例如，信道C1的解碼OCDM接收信號(hào)和再生光脈沖信號(hào)分別是圖5所示的解碼OCDM接收信號(hào)613和再生光脈沖信號(hào)615。
在圖10中，對(duì)在各信道中所再生的光脈沖信號(hào)加上了陰影。即，加上了陰影的所示光脈沖是各信道的接收信號(hào)。其余的光脈沖成分(沒(méi)有加上陰影的成分)作為噪聲在OCDM信道中由第1閾值判定部分去除，在WDM信道中由第2閾值判定部分去除。
如上所述，光分割多路復(fù)用信號(hào)541是由合波器540將各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)與各WDM信道的光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行合波而生成的信號(hào)。因此，該光分割多路復(fù)用信號(hào)541經(jīng)分波器605進(jìn)行強(qiáng)度分割所得到的OCDM接收信號(hào)和WDM接收信號(hào)中的任意信號(hào)都同樣含有各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)和各WDM信道的光脈沖信號(hào)。這里，參照?qǐng)D10對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
圖10為提供給信道W1～信道W4的第2閾值判定部分的光信號(hào)的時(shí)間波形。即，當(dāng)說(shuō)明信道W1時(shí)，所示為光波長(zhǎng)分割信號(hào)633的時(shí)間波形。光波長(zhǎng)分割信號(hào)633中如上所述通過(guò)合波器540、傳送路徑550、分波器605和波長(zhǎng)分波器632而混入了來(lái)自O(shè)CDM信道的光信號(hào)信道W1中所混入的來(lái)自O(shè)CDM信道的光信號(hào)由波長(zhǎng)分散器進(jìn)行了波長(zhǎng)分散，因此其時(shí)間寬度變寬。即混入信道W1中的來(lái)自O(shè)CDM信道的光信號(hào)是在圖10中標(biāo)記為“1”的大于等于時(shí)隙寬度的光脈沖。
這樣，來(lái)自O(shè)CDM信道的光信號(hào)由于其時(shí)間寬度增大，所以其峰值減小，包含有來(lái)自O(shè)CDM信道的光信號(hào)的信道W1的光波長(zhǎng)分割信號(hào)633由第2閾值判定部分634作為噪聲而被去除。由第2閾值判定部分634提取出信道W1的WDM信號(hào)635。上述情況對(duì)于信道W2～W4是相同的。
圖10表示信道C1和信道C2的、在輸入到逆波長(zhǎng)分散器之前的解碼OCDM接收信號(hào)和通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之后、即由逆波長(zhǎng)分散器所輸出的再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。
首先，以信道C1為例進(jìn)行說(shuō)明。信道C1的OCDM接收信號(hào)輸入到解碼器612而被解碼為解碼OCDM接收信號(hào)613并輸出。解碼OCDM接收信號(hào)613輸入到逆波長(zhǎng)分散器614，將解碼OCDM接收信號(hào)613所包含的變形光脈沖信號(hào)成分恢復(fù)出來(lái)并作為再生光脈沖信號(hào)615進(jìn)行輸出。即，由逆波長(zhǎng)分散器614執(zhí)行時(shí)間波形恢復(fù)步驟。參照?qǐng)D10對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
圖10中記為“信道C1(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之前)”的圖所示為解碼器612所輸出的解碼OCDM接收信號(hào)613的時(shí)間波形。
如上所述，分配給信道C1的OCDM接收信號(hào)606中經(jīng)合波器540、傳送路徑550和分波器605而混入了來(lái)自WDM信道的光信號(hào)。而OCDM接收信號(hào)606所包含的來(lái)自WDM信道的光信號(hào)成分不通過(guò)發(fā)送部分500的波長(zhǎng)分散器。但OCDM接收信號(hào)606輸入到解碼器612而被解碼，并作為解碼OCDM接收信號(hào)613輸出。
換言之，OCDM接收信號(hào)606是由來(lái)自WDM信道的光脈沖信號(hào)成分與來(lái)自O(shè)CDM信道的光脈沖成分合并生成的光信號(hào)，因此來(lái)自WDM信道的光脈沖成分和來(lái)自O(shè)CDM信道的光脈沖成分會(huì)同樣地在解碼器612中解碼。即，來(lái)自O(shè)CDM信道的光脈沖成分被解碼，而來(lái)自WDM信道的光脈沖成分實(shí)際上在編碼器612中被編碼。
因此，如圖10中記為“信道C1(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之前)”的圖所示，來(lái)自WDM信道的光脈沖成分在時(shí)間軸的方向展寬為尖脈沖。具體地，該尖脈沖的、以包圍由1～4表示的數(shù)值的方式所表示的正方形的矩形是來(lái)自WDM信道的光脈沖成分。另外，在橫向上同樣展寬的在外側(cè)標(biāo)記了由1～4表示的數(shù)值的矩形是來(lái)自信道C2的光脈沖成分。
這樣，來(lái)自信道C2的光脈沖成分的尖脈沖在時(shí)間軸上擴(kuò)展而存在。但來(lái)自信道C1的光脈沖成分如陰影所示是在時(shí)間軸上重疊地存在的。這是由于，來(lái)自信道C1的光脈沖成分是由設(shè)定了與信道C1的編碼器相同的編碼符號(hào)的解碼器612進(jìn)行解碼的，因此被以在時(shí)間軸上重疊的方式解碼。另一方面，來(lái)自信道C2的光脈沖成分由于是由信道C2的編碼器所編碼的，因而在設(shè)定了與設(shè)定在信道C2的編碼器中的編碼符號(hào)不同的編碼符號(hào)的解碼器612中無(wú)法進(jìn)行解碼，所以其尖脈沖在時(shí)間軸上分散地存在。
另一方面，圖10中記為“信道C2(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之前)”的圖所示是由信道C2的解碼器所輸出的解碼OCDM接收信號(hào)的時(shí)間波形。在該圖中，與上述相反，來(lái)自信道C2的光脈沖成分被解碼。其理由與上述信道C1的情況相同。
但是，無(wú)論對(duì)于信道C1還是信道C2，解碼后的光脈沖信號(hào)的時(shí)間寬度都被展寬了。即，在發(fā)送部分500的長(zhǎng)分散器中，光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形保持變形后的狀態(tài)。因此，必須將解碼OCDM接收信號(hào)輸入到逆波長(zhǎng)分散器，將時(shí)間波形保持變形后的狀態(tài)的、解碼后的光脈沖信號(hào)的時(shí)間寬度收窄為時(shí)間波形變形前的狀態(tài)。
因此，在圖10中，由逆波長(zhǎng)分散器輸出的再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形，相對(duì)于信道C1和信道C2分別記為“信道C1(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之后)為和“信道C2(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之后)”來(lái)進(jìn)行表示。
如圖10中記為“信道C1(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之后)”的圖所示，來(lái)自有陰影的信道C1的光脈沖成分的時(shí)間寬度被收窄為時(shí)間波形變形之前的狀態(tài)。同樣，如圖10中記為“信道C2(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之后)”的圖所示，來(lái)自有陰影的信道C2的光脈沖成分的時(shí)間寬度被收窄為時(shí)間波形變形之前的狀態(tài)。即，分別生成發(fā)送后的信道C1和信道C2的光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形(圖中加了陰影的)。
這樣，通過(guò)將信道C1上來(lái)自WDM信道的光脈沖信號(hào)的時(shí)間寬度展寬，來(lái)減小其峰值。另外，來(lái)自信道C2的光信號(hào)的時(shí)間寬度也被展寬。這樣，信道C1的光信號(hào)615中來(lái)自WDM信道的光信號(hào)成分和來(lái)自信道C2的光信號(hào)成分被第1閾值判定部分618作為噪聲而去除。然后，由第1閾值判定部分618提取出信道C1的OCDM信號(hào)619。
在信道C2也同樣，通過(guò)將來(lái)自WDM信道的光信號(hào)的時(shí)間寬度展寬，來(lái)減小其峰值。另外，來(lái)自信道C1的光信號(hào)成分的時(shí)間寬度也被展寬。這樣，信道C1的光信號(hào)中，來(lái)自WDM信道的光信號(hào)成分和來(lái)自信道C1的光信號(hào)成分被信道C2的第1閾值判定部分作為噪聲而去除。然后，由信道C2的第1閾值判定部分提取出信道C1的OCDM信號(hào)。
在此，說(shuō)明第1和第2閾值判定部分的結(jié)構(gòu)例。在下述的第2實(shí)施例中，也可以利用在此所述結(jié)構(gòu)的第1和第2閾值判定部分。
第1和第2閾值判定部分可以用非線性光纖循環(huán)器構(gòu)成。本例作為第1例來(lái)說(shuō)明。
非線性光纖循環(huán)器的結(jié)構(gòu)和工作原理已在文獻(xiàn)(由學(xué)術(shù)出版社于1989年出版、Govind P.Agrawal所著的《非線性光纖光學(xué)》(第2版)中進(jìn)行了說(shuō)明。另外，利用非線性光纖循環(huán)器進(jìn)行閾值處理的例子已經(jīng)在文獻(xiàn)(Ju Han Lee et al.，“Reduction of InterchannelInterference Noise in a Two-Channel Grating-Based OCDMA systemUsing a Nonlinear Optical Loop Mirror”，IEEE，PhotonicsTechnology Letters，Vol，13，No.5，May 2001，pp.529-531)中公開。二者都是利用通過(guò)構(gòu)成非線性循環(huán)器的光纖所發(fā)生的非線性光學(xué)效應(yīng)來(lái)使在非線性光纖循環(huán)器中順時(shí)針傳播的光和逆時(shí)針傳播的光的相位差依存于輸入到該非線性光纖循環(huán)器的信號(hào)強(qiáng)度。
輸入到非線性光纖循環(huán)器的光由方向性光耦合器分離為在非線性光纖循環(huán)器中順時(shí)針傳播的光與逆時(shí)針傳播的光?？梢酝ㄟ^(guò)將該分離比從1比1錯(cuò)開設(shè)定，從而可以使在非線性光纖循環(huán)器中順時(shí)針傳播的光與逆時(shí)針傳播的光的相位差非線性地依存于輸入光的強(qiáng)度。據(jù)此，當(dāng)輸入到非線性光纖循環(huán)器的光較強(qiáng)時(shí)，從非線性光纖作為透射光輸出；反之在較弱時(shí)，作為反射光輸出。
由于作為噪聲所去除的光成分的強(qiáng)度較弱，所以其從非線性光纖作為反射光輸出。另外，由于光信號(hào)成分的強(qiáng)度較強(qiáng)，所以其從非線性光纖中作為透射光輸出。據(jù)此，可以僅將作為透射光所得到的光信號(hào)成分通過(guò)非線性光纖循環(huán)器的透射光輸出端口取出。即，可以對(duì)輸入到非線性光循環(huán)器的光實(shí)施閾值處理。
另外，可以使用可飽和吸收體來(lái)構(gòu)成第1和第2閾值判定部分。下面以該例作為第2例進(jìn)行說(shuō)明。
使用可飽和吸收體所構(gòu)成的閾值判定元件的結(jié)構(gòu)及其工作原理已在特開2003-248251號(hào)公報(bào)中進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)該文獻(xiàn)，利用了碳納米管作為可飽和吸收體。已知碳納米管具有其吸收率與光強(qiáng)度的平方成比例減小的非線性光學(xué)特性。利用該特性，可以實(shí)現(xiàn)與上述的利用非線性光纖循環(huán)器的閾值判定元件相同的動(dòng)作。
即，當(dāng)輸入到可飽和吸收體的光強(qiáng)度較強(qiáng)時(shí)，可飽和吸收體為透明體，并輸出透射光；而當(dāng)輸入可飽和吸收體的光強(qiáng)度較弱時(shí)，可飽和吸收體不透明，從而遮擋輸入光。
由于作為噪聲去除的光成分的強(qiáng)度較弱，所以其由可飽和吸收體進(jìn)行反射。另外，由于光信號(hào)成分的強(qiáng)度較強(qiáng)，所以其通過(guò)可飽和吸收體并作為透射光輸出。據(jù)此，可以僅將如上所述那樣作為透射光所得到的光信號(hào)成分從利用可飽和吸收體而形成的閾值判定元件的透射光輸出端口取出。即，對(duì)輸入到可飽和吸收體的光實(shí)施閾值處理。
第2實(shí)施例參照?qǐng)D11，說(shuō)明第2實(shí)施例的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法和用于實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。該光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置包括并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分710和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分730的發(fā)送部分700、和并列地具有光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分810和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分830的接收部分800。
在以下的說(shuō)明中，將光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分簡(jiǎn)記為OTDM信號(hào)生成部分，將光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分簡(jiǎn)記為OTDM信號(hào)提取部分。
OCDM信號(hào)生成部分710的結(jié)構(gòu)與圖5所示的OCDM信號(hào)生成部分510相同。即，強(qiáng)度調(diào)制器712與強(qiáng)度調(diào)制器512、編碼器714與編碼器514、波長(zhǎng)分散器716與波長(zhǎng)分散器516、以及功率調(diào)節(jié)器720與功率調(diào)節(jié)器520分別對(duì)應(yīng)。因此，省略說(shuō)明到該OCDM信號(hào)生成部分710執(zhí)行時(shí)間波形變形并生成變形編碼光脈沖信號(hào)為止的步驟。
光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟由OTDM信號(hào)生成部分730所實(shí)現(xiàn)。在OTDM信號(hào)生成部分730中，對(duì)每個(gè)信道分配不同的時(shí)隙并生成光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)。
如圖11所示，執(zhí)行光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟的OCDM信號(hào)生成部分710與執(zhí)行光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟的OTDM信號(hào)生成部分730是并列的。
與圖5相同，圖11也是對(duì)OCDM信號(hào)生成部分710和OTDM信號(hào)生成部分730分別示出了1個(gè)信道，而省略了其它信道。按OCDM信道的數(shù)量并列配置的OCDM信號(hào)生成部分710僅是設(shè)定在編碼器上的編碼符號(hào)不同，而其它的構(gòu)成要素是相同的。但是，波長(zhǎng)分散器716的波長(zhǎng)分散特性可以是各信道都相同，也可以是各信道都不同。在按OTDM信道的數(shù)量并列配置的OTDM信號(hào)生成部分730中，到各OTDM信道的信號(hào)輸入到光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分738中為止的結(jié)構(gòu)是各信道都相同的。
在下面的說(shuō)明中，為方便起見(jiàn)，有時(shí)也說(shuō)明了OCDM信道和OTDM信道分別為2信道的情況。但顯然下面的說(shuō)明是成立的，而與信道數(shù)量無(wú)關(guān)。
發(fā)送部分700還包括將變形編碼光脈沖信號(hào)與光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)合波為光分割多路復(fù)用信號(hào)的合波器740。另一方面，接收部分800中包括將接收到的光分割多路復(fù)用信號(hào)分割為光編碼多路復(fù)用接收信號(hào)和光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)的分波器805。
光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟與參照?qǐng)D5所說(shuō)明的第1實(shí)施例的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的OCDM信號(hào)提取部分610所執(zhí)行的步驟相同。因此，其詳細(xì)說(shuō)明從略。
在OCDM信號(hào)提取部分810的解碼器812中，從光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)生成解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)。由逆波長(zhǎng)分散器814從解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)所包含的變形光脈沖成分中生成再生光脈沖信號(hào)。通過(guò)第1閾值判定部分818僅將作為發(fā)送信號(hào)的光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分從再生光脈沖信號(hào)中提取出來(lái)。另外，時(shí)間波形變形步驟由波長(zhǎng)分散器716執(zhí)行，時(shí)間波形恢復(fù)步驟由逆波長(zhǎng)分散器814執(zhí)行。
光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟由OTDM信號(hào)提取部分830執(zhí)行。在OTDM信號(hào)提取部分830中，由該OTDM信號(hào)提取部分所具有的第2閾值判定部分834從光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)中逐信道提取出光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)。
由于接收部分700的OCDM信道的OCDM信號(hào)生成部分710的結(jié)構(gòu)與本發(fā)明第1方面的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的OCDM信號(hào)生成部分510的結(jié)構(gòu)相同，因此其結(jié)構(gòu)和動(dòng)作的說(shuō)明從略。
另外，作為本實(shí)施例的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置的特征的、波長(zhǎng)分散器716和逆波長(zhǎng)分散器814的結(jié)構(gòu)及其功能也與波長(zhǎng)分散器516和逆波長(zhǎng)分散器614相同，因此其說(shuō)明從略。第2實(shí)施例的光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置的特征在于包括接收步驟中由編碼器714所執(zhí)行的編碼步驟、和由波長(zhǎng)分散器716所執(zhí)行的時(shí)間波形變形步驟。
下面，參照?qǐng)D11說(shuō)明接收部分700的OTDM信道的OTDM信號(hào)生成部分730的結(jié)構(gòu)。OTDM信號(hào)生成部分730設(shè)置有并列的多個(gè)OTDM信道。在此，以其中的第1OTDM信道為例進(jìn)行說(shuō)明。其它的OTDM信號(hào)因結(jié)構(gòu)相同而從略。
WDM信號(hào)生成部分730包括強(qiáng)度調(diào)制器732、功率調(diào)節(jié)器734、和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)合成部分738。首先，向構(gòu)成OTDM信號(hào)生成部分730的要素的強(qiáng)度調(diào)制器732輸入光脈沖序列729。在此也與OCDM信道的情況相同，該光脈沖序列729包含有波長(zhǎng)為λ1、λ2、λ3和λ4的光。
強(qiáng)度調(diào)制器732具有將作為第1OTDM信道的發(fā)送信息的2值數(shù)字電信號(hào)變換為RZ格式化光脈沖信號(hào)的功能。輸入到強(qiáng)度調(diào)制器732的光脈沖序列729作為反映了第1OTDM信道的發(fā)送信息的光脈沖信號(hào)731輸出。光脈沖信號(hào)731包含波長(zhǎng)為λ1、λ2、λ3和λ4的光。即在分光的情況下，將構(gòu)成光脈沖信號(hào)731的光脈沖分光為中心波長(zhǎng)分別為λ1、λ2、λ3等的光脈沖。
光脈沖信號(hào)731輸入到功率調(diào)節(jié)器734來(lái)調(diào)整其功率后作為光脈沖信號(hào)735輸出，并輸入到光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)合成部分738。該功率調(diào)節(jié)器734也是為了與OCDM信號(hào)生成部分710所具有的功率調(diào)節(jié)器720相同的目的而設(shè)置的。
該功率調(diào)節(jié)器734是為了使各OTDM信道的光脈沖信號(hào)的強(qiáng)度一致而設(shè)置的。如果各OTDM信道相互之間的光脈沖信號(hào)的強(qiáng)度差異大的話，可能使接收部分800的第2閾值判定部分無(wú)法提取出各OTDM信道的光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)。
在光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)合成部分738中，對(duì)各OTDM信道的光脈沖信號(hào)附加時(shí)間延遲來(lái)合成以便將其放入到分配給各信道的時(shí)隙之中。如此合成的光分割多路復(fù)用信號(hào)由光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)合成部分738生成并輸出。
如上所述，各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)與將各OTDM信道的光脈沖信號(hào)進(jìn)行合成而生成的光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)739由合波器740合波為光分割多路復(fù)用信號(hào)741并通過(guò)由光纖構(gòu)成的傳送路徑750進(jìn)行傳播，傳送至接收部分800。此處，各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)是指包括第1OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)721在內(nèi)的2個(gè)信道，是將第1和第2OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)進(jìn)行合波而生成的變形編碼光脈沖信號(hào)。
下面說(shuō)明接收部分800及其功能。接收部分800包括分波器805、OCDM信號(hào)提取部分810和OTDM信號(hào)提取部分830，OCDM信號(hào)提取部分810和WDM信號(hào)提取部分830是并列的。
OCDM信號(hào)生成部分810的結(jié)構(gòu)與圖5所示的OCDM信號(hào)生成部分610相同。即解碼器812與解碼器612、逆波長(zhǎng)分散器814與逆波長(zhǎng)分散器614、第1閾值判定部分818與第1閾值判定部分618、以及接收器820與接收器620分別對(duì)應(yīng)。因此，省略說(shuō)明到OCDM信號(hào)生成部分810執(zhí)行光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟，并再生出各OCDM信道的光脈沖信號(hào)為止的步驟。
光分割多路復(fù)用信號(hào)741輸入到分波器805，并分割為OCDM接收信號(hào)806和OTDM接收信號(hào)831。光分割多路復(fù)用信號(hào)741是由合波器740將各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)與各OTDM信道的光脈沖信號(hào)進(jìn)行合波而生成的信號(hào)，因此將該光分割多路復(fù)用信號(hào)741由分波器805進(jìn)行強(qiáng)度分割所得到的OCDM接收信號(hào)和OTDM接收信號(hào)均為同等地包含各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)和OTWDM信道的光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)的信號(hào)。
提供給OCDM信號(hào)提取部分810的OCDM信號(hào)中分配給第1OCDM信道的OCDM接收信號(hào)806輸入到解碼器812，并解碼為解碼OCDM接收信號(hào)813后輸出。解碼OCDM接收信號(hào)813輸入到逆波長(zhǎng)分散器814，將解碼OCDM接收信號(hào)813中所包含的變形編碼光脈沖信號(hào)成分恢復(fù)并作為再生光脈沖信號(hào)815輸出。即，由逆波長(zhǎng)分散器814執(zhí)行時(shí)間波形恢復(fù)步驟。
在此，解碼OCDM接收信號(hào)813也包含變形編碼光脈沖信號(hào)成分以外的成分，但在第1OCDM信道中，在此后的步驟中將該變形編碼光脈沖信號(hào)成分以外的成分作為噪聲來(lái)處理。因此，逆波長(zhǎng)分散器814所輸出的有效信號(hào)成為再生光脈沖信號(hào)815。對(duì)解碼OCDM接收信號(hào)813、變形編碼光脈沖信號(hào)成分等的詳細(xì)說(shuō)明會(huì)在后面進(jìn)行。
通過(guò)再生光脈沖信號(hào)815輸入到第1閾值判定部分818來(lái)執(zhí)行第1閾值判定步驟，從而僅輸出反映了第1OCDM信道的發(fā)送信息的光脈沖信號(hào)713的自相關(guān)波形成分819。自相關(guān)波形成分819輸入到接收器820，作為光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分819變換為電脈沖信號(hào)(O/E變換)，在接收部分800獲得第1OCDM信道的接收信息。即，接收部分700所發(fā)送的第1OCDM信道的發(fā)送信息由接收部分800接收為第1OCDM信道的接收信息。
另一方面，說(shuō)明提供給OTDM信號(hào)提取部分830的OTDM接收信號(hào)831。在此也與對(duì)上述OTDM信號(hào)生成部分730的說(shuō)明相同，以第1OTDM信道為例進(jìn)行說(shuō)明。提供給OTDM信號(hào)提取部分830的OTDM接收信號(hào)831輸入到時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)分離部分832并分離為對(duì)應(yīng)于各OTDM信道的光時(shí)間分割信號(hào)，提供給各信道的第2閾值判定部分。其中，提供給第1OTDM信道的第2閾值判定部分834的光時(shí)間分割信號(hào)833執(zhí)行第2閾值判定步驟，提取出第1OTDM信道的OTDM信號(hào)835，并輸入到接收器836。即，發(fā)送部分700所發(fā)送的第1OTDM信道的發(fā)送信息作為第1OTDM信道的接收信息由接收部分800進(jìn)行接收。
在此也與OCDM信道的情況相同，在提供給第2閾值判定部分834的光時(shí)間分割信號(hào)833中也包含OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)成分，但在第1OTDM信道中，在此后的步驟中將該OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)成分作為噪聲處理。對(duì)該OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)成分等的詳細(xì)說(shuō)明也會(huì)在后面進(jìn)行。
參照?qǐng)D12～圖18說(shuō)明第2實(shí)施例的光分割多路復(fù)用接收裝置的光信號(hào)的傳送方式。在此，以參照?qǐng)D11說(shuō)明的光分割多路復(fù)用接收裝置為例說(shuō)明光信號(hào)的傳送方式。圖12～圖18所示為OTDM信道的2個(gè)信道的光脈沖信號(hào)和OCDM信道的2個(gè)信道的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形，所示的橫軸為時(shí)間軸。OTDM信道的第1和第2信道(第1OTDM信道和第2OTDM信道)分別由信道T1和信道T2表示，OCDM信道的第1和第2信道(第1OCDM信道和第2OCDM信道)分別由信道C1和信道C2表示。
圖13～圖18中平行于縱方向的虛線的間隔為時(shí)隙。即，在該虛線所包夾的時(shí)間區(qū)域中分配1個(gè)光脈沖或尖脈沖。在此，說(shuō)明了OTDM信道為2信道、OCDM信道為2信道的情況，但信道數(shù)量并不限于此，無(wú)論信道數(shù)量多少，下面的說(shuō)明同樣成立。
在圖12～圖18中，構(gòu)成OCDM的光脈沖信號(hào)和OTDM信道的光脈沖信號(hào)的光脈沖包含有波長(zhǎng)為λ1、λ2、λ3和λ4的光脈沖。為了便于表示，用包圍識(shí)別波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3和λ4的數(shù)字1、2、3和4的矩形在同一時(shí)刻進(jìn)行重疊來(lái)表示。在此，假定光脈沖信號(hào)由包含4種不同波長(zhǎng)的光脈沖構(gòu)成來(lái)說(shuō)明。然而，通常光脈沖所包含的波長(zhǎng)并不限于4種，無(wú)論幾種，下面的說(shuō)明同樣成立。光脈沖中所包含的波長(zhǎng)的種類根據(jù)設(shè)定在編碼器的編碼符號(hào)長(zhǎng)度來(lái)選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)量。通常，當(dāng)利用設(shè)定了編碼符號(hào)長(zhǎng)度為n(n為自然數(shù))的編碼符號(hào)的編碼器和解碼器時(shí)，優(yōu)選光脈沖中所包含的波長(zhǎng)種類為n種。
包含不同波長(zhǎng)成分的光脈沖用包圍表示其波長(zhǎng)的識(shí)別數(shù)字的矩形在同一時(shí)刻進(jìn)行重疊來(lái)表示。另外，與圖7～圖10相同，在圖12～圖18中，作為OTDM信道與OCDM信道的各信道的光脈沖信號(hào)，是用1個(gè)光脈沖占有同一個(gè)時(shí)隙來(lái)表示的。在下面的參照?qǐng)D12～圖18的說(shuō)明中，與對(duì)第1實(shí)施例的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置的說(shuō)明相同，將該1個(gè)光脈沖稱為光脈沖信號(hào)。
圖12所示是圖11所示的傳送部分700的OCDM信道的強(qiáng)度調(diào)制器(對(duì)于信道C1為強(qiáng)度調(diào)制器512)和OTDM信道的強(qiáng)度調(diào)制器(對(duì)于信道T1為強(qiáng)度調(diào)制器732)所輸出的光脈沖信號(hào)。例如，信道C1的光脈沖信號(hào)為光脈沖信號(hào)713，信道T1的光脈沖信號(hào)為光脈沖信號(hào)731。
圖13表示信道T1和信道T2的光脈沖信號(hào)與信道C1和信道C2的光脈沖信號(hào)在時(shí)間軸上的位置關(guān)系。關(guān)于信道C1和信道C2的光脈沖信號(hào)，示出了通過(guò)波長(zhǎng)分散器之前和之后的光脈沖信號(hào)的形狀、即編碼光脈沖信號(hào)和變形編碼光脈沖信號(hào)。對(duì)于信道C1和信道C2，記為“通過(guò)波長(zhǎng)分散器之前”的圖所示為編碼光脈沖信號(hào)，記為“通過(guò)波長(zhǎng)分散器之后”的圖所示為變形編碼光脈沖信號(hào)。例如，信道C1的編碼光脈沖信號(hào)和變形編碼光脈沖信號(hào)分別是圖11所示的編碼光脈沖信號(hào)715和變形編碼光脈沖信號(hào)717。
如圖13所示，編碼光脈沖信號(hào)由編碼器分割為尖脈沖。信道C1和信道C2的尖脈沖排列關(guān)系的不同是由于上述的尖脈沖在時(shí)間軸上的排列關(guān)系由分別設(shè)定在各信道的編碼器中的編碼符號(hào)所決定的。即，該尖脈沖的排列關(guān)系的差異成為用于區(qū)分信道C1和C2的識(shí)別符。
另外，構(gòu)成變形編碼光脈沖信號(hào)的尖脈沖在時(shí)間軸上的寬度發(fā)生擴(kuò)展，并超過(guò)時(shí)隙的寬度。這是通過(guò)波長(zhǎng)分散器將時(shí)間波形進(jìn)行變形的效果。即，執(zhí)行了時(shí)間波形變形步驟的效果。
圖13中所示的信道T1和信道T2的光脈沖信號(hào)的強(qiáng)度是相等的，但實(shí)際上由于各信道的強(qiáng)度調(diào)制器的特性差異等原因該強(qiáng)度多少會(huì)有所不同。另外，構(gòu)成信道C1和信道C2的變形編碼光脈沖信號(hào)的尖脈沖的強(qiáng)度也由于各信道的編碼器或波長(zhǎng)分散器的特性差異等原因而會(huì)有所不同。
圖14所示是如圖11所示的將光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)與變形編碼光脈沖信號(hào)由合波器740進(jìn)行合波而生成的光分割多路復(fù)用信號(hào)741的時(shí)間波形。光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)由功率調(diào)節(jié)器將構(gòu)成信道T1和信道T2的光脈沖的強(qiáng)度調(diào)整為相等。另外，構(gòu)成信道C1和信道C2的變形編碼光脈沖信號(hào)的尖脈沖的強(qiáng)度也由功率調(diào)節(jié)器調(diào)整為相等后進(jìn)行合成。
由于光分割多路復(fù)用信號(hào)741是由光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)與變形編碼光脈沖信號(hào)合波而生成的信號(hào)，因此，圖13所示的信道T1和信道T2的光脈沖信號(hào)與構(gòu)成信道C1及C2的變形編碼光脈沖信號(hào)的尖脈沖的各時(shí)間波形恰好重合。
圖15是圖11所示的由分波器805分波光分割多路復(fù)用信號(hào)741而生成的OTDM接收信號(hào)806輸入到光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)分割部分832中，并按OTDM信道進(jìn)行了強(qiáng)度分割所得到的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。圖15中，縱向的粗虛線所示為分配給OTDM信道的1位的時(shí)隙。即，縱向的粗虛線所包夾的時(shí)間間隔表示分配給OTDM信道的1位的時(shí)隙。另外，縱向的細(xì)虛線是分配1個(gè)尖脈沖的時(shí)隙。即，縱向的細(xì)虛線所包夾的時(shí)間間隔表示分配1個(gè)尖脈沖的時(shí)隙。
下面將分配給1位的時(shí)隙表示為位時(shí)隙、將分配1個(gè)尖脈沖的時(shí)隙表示為小片時(shí)隙(チツプスロツト)。
另外，在此，為了避免混淆，僅限定在1位時(shí)隙的范圍內(nèi)來(lái)表示光脈沖或尖脈沖的存在。實(shí)際上，光脈沖或尖脈沖也存在于相鄰的位時(shí)隙中，因此應(yīng)將其考慮在內(nèi)來(lái)描述時(shí)間波形。如下所述，考慮光脈沖或尖脈沖也存在于相鄰的位時(shí)隙中的情況下的時(shí)間波形如圖16所示。這樣，圖15為第1種情況，圖16為第2種情況。
在圖15中，表示分配給信道T1的時(shí)間波形的圖(圖15的上圖)中，對(duì)表示信道T1的OTDM信號(hào)的光脈沖加上陰影來(lái)表示，另外，在表示分配給信道T2的時(shí)間波形的圖(圖15的下圖)中，對(duì)表示信道T2的OTDM信號(hào)的光脈沖加上陰影來(lái)表示。
另外，在時(shí)間軸上的半高寬展寬的、表示信道T1和信道T2的OTDM信號(hào)的光脈沖之外的尖脈沖是來(lái)自O(shè)CDM信道的尖脈沖成分。如圖15所示，來(lái)自O(shè)CDM信道的尖脈沖成分的時(shí)間寬度展寬的原因是由于，光脈沖分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分710中所設(shè)定的波長(zhǎng)分散器進(jìn)行了波長(zhǎng)分散的緣故。
圖16是如上所述的考慮了存在于相鄰的位時(shí)隙中的光脈沖或尖脈沖來(lái)表示的逐OTDM信道地進(jìn)行強(qiáng)度分割所得到的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。上部分所示的圖為分配給信道T1的時(shí)間波形，下部分所示的圖為分配給信道T2的時(shí)間波形。
與圖15的不同之處在于，相鄰的位時(shí)隙的成分進(jìn)入到例如表示位時(shí)隙的時(shí)間軸的分界線上。例如，在表示信道T1的加了陰影的信道T1之OTDM信號(hào)的光脈沖的最下部分中混入了波長(zhǎng)為λ3的尖脈沖成分。這是由于，圖15中，跨過(guò)占據(jù)時(shí)間軸的分界線右側(cè)的粗虛線而存在的波長(zhǎng)為λ3的一部分尖脈沖成分對(duì)應(yīng)于圖16所示的表示信道T1的OTDM信號(hào)之光脈沖的最下部分中所混入的波長(zhǎng)為λ3的尖脈沖成分，其中該時(shí)間軸的分界線是劃定位時(shí)隙的時(shí)間軸的分界線。圖16所示的時(shí)間波形是實(shí)際上用光采樣示波器等所觀測(cè)到的眼孔圖樣。
如圖16所示，信道T1的光脈沖與信道T2的光脈沖共存于1位時(shí)隙中。因此，必須切去信道T1中信道T2的光脈沖和信道T2中信道T1的光脈沖。這是由時(shí)間閘步驟執(zhí)行的。如目前所知，該時(shí)間閘步驟是通過(guò)使用從OTDM接收信號(hào)831等中所提取的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)執(zhí)行的。由于該時(shí)間閘步驟可以使用目前所知的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此其說(shuō)明從略。
執(zhí)行上述的時(shí)間閘步驟，對(duì)信道T1選擇在上部分的圖中加了陰影的光脈沖，對(duì)信道T2選擇在下部分的圖中加了陰影的光脈沖。
然而，在時(shí)間軸上展寬后的尖脈沖成分無(wú)法在兩個(gè)信道中都無(wú)法去除。因此，例如在信道T1中，由第2閾值判定部分834執(zhí)行第2閾值判定步驟。這樣，時(shí)間寬度展寬后的尖脈沖成分的強(qiáng)度小于加了陰影的光脈沖信號(hào)的強(qiáng)度，因而被第2閾值判定部分834除去，從而提取出信道T1的OTDM信號(hào)835。即，由發(fā)送部分700所發(fā)送的信道T1的發(fā)送信息作為接收部分800的信道T1的接收信息被接收。即，作為時(shí)間寬度展寬后的尖脈沖成分的OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)成分被作為信道T1的噪聲來(lái)處理。
信道T1的OTDM信號(hào)835輸入到接收器836而變換為電脈沖信號(hào)(O/E變換)，作為信道T1的接收信息由接收部分800獲得。即，由發(fā)送部分700所發(fā)送的信道T1的發(fā)送信息作為接收部分800的信道T1的接收信息進(jìn)行接收。
信道T2也同樣執(zhí)行第2閾值判定步驟來(lái)由第2閾值判定部分去除，并提取信道T2的OTDM信號(hào)，并在接收部分800中作為信道T2的接收信息進(jìn)行接收。信道T2的OTDM同樣進(jìn)行O/E變換，由發(fā)送部分700所發(fā)送的信道T2的發(fā)送信息作為接收部分800的信道T2的接收信息進(jìn)行接收。
圖17所示是光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分810中由解碼器所輸出的解碼光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)的時(shí)間波形。在圖17中，最上部分表示輸入到信道C1的逆波長(zhǎng)分散器814的解碼OCDM接收信號(hào)813的時(shí)間波形，第2部分表示與信道C1同樣輸入到信道C2的逆波長(zhǎng)分散器中的解碼OCDM接收信號(hào)的時(shí)間波形。另外，從圖17的上方開始的第3部分表示由信道C1的逆波長(zhǎng)分散器814所輸出的再生光脈沖信號(hào)815的時(shí)間波形，第4部分表示與信道C1相同，從信道C2的逆波長(zhǎng)分散器所輸出的再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。再生光脈沖信號(hào)提供給OCDM信道的各信道的第1閾值判定部分以去除噪聲。
在圖17中，在各信道中所再生的光脈沖信號(hào)上加上陰影來(lái)表示。圖17的第3部分和第4部分中加了陰影的光脈沖為各信道的再生光脈沖信號(hào)所包含的自相關(guān)波形成分。其他的光脈沖成分(未加陰影的成分)在第1閾值判定部分中作為噪聲而去除。
與圖15相同，在圖17中，縱向的粗虛線表示分配給OCTM信道的1位的時(shí)隙。另外，細(xì)虛線表示分配1個(gè)尖脈沖的時(shí)隙。
光分割多路復(fù)用信號(hào)741是由合波器740將各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)與各OTDM信道的光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行合波而生成的信號(hào)，因此，將該光分割多路復(fù)用信號(hào)741由分波器805進(jìn)行強(qiáng)度分割所得到的OCDM接收信號(hào)和OTDM接收信號(hào)均為同等地包含各OCDM信道的變形編碼光脈沖信號(hào)和各OTDM信道的光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)的信號(hào)。參照?qǐng)D15和圖17就此進(jìn)行說(shuō)明。
圖15所示為提供給信道T1和信道T2的第2閾值判定部分的光信號(hào)的時(shí)間波形。即，如果以信道T1為例進(jìn)行說(shuō)明，則表示光時(shí)間分割信號(hào)833的時(shí)間波形。如上所述，來(lái)自O(shè)CDM信道的光信號(hào)經(jīng)合波器740、傳送路徑750、分波器805和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)分離部分832而混入到光時(shí)間分割信號(hào)833中。
混入到信道T1中的來(lái)自O(shè)CDM信道的光信號(hào)由波長(zhǎng)分散器進(jìn)行波長(zhǎng)分散，因此其時(shí)間軸展寬。即，圖15所示為信道T1中所混入的來(lái)自O(shè)CDM信道的光信號(hào)展寬為大于等于時(shí)隙寬的光信號(hào)。
這樣，由于來(lái)自O(shè)CDM信道的光信號(hào)的時(shí)間寬度展寬，所以其峰值減小，使包含來(lái)自O(shè)CDM信道的光信號(hào)成分之信道T1的光時(shí)間分割信號(hào)833由第2閾值判定部分834作為噪聲而去除。由第2閾值判定部分834提取出信道T1的OTDM信號(hào)835。上述情況對(duì)于信道T2也是同樣的。
圖17為信道C1和信道C2的、在輸入到逆波長(zhǎng)分散器之前的解碼OCDM接收信號(hào)和由逆波長(zhǎng)分散器所輸出的通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器后的光脈沖信號(hào)，即再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。
首先，以信道C1為例進(jìn)行說(shuō)明。信道C1的OCDM接收信號(hào)輸入到解碼器812而被解碼為解碼OCDM接收信號(hào)813并輸出。解碼OCDM接收信號(hào)813輸入到逆波長(zhǎng)分散器814，將解碼OCDM接收信號(hào)813所包含的變形光脈沖信號(hào)成分恢復(fù)出來(lái)并輸出為再生光脈沖信號(hào)815。即，由逆波長(zhǎng)分散器814執(zhí)行時(shí)間波形恢復(fù)步驟。參照?qǐng)D17對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
圖17中記為“信道C1(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之前)”的圖所示為解碼器812所輸出的解碼OCDM接收信號(hào)813的時(shí)間波形。
如上所述，分配給信道C1的OCDM接收信號(hào)806中經(jīng)合波器740、傳送路徑750和分波器805而混入了來(lái)自O(shè)TDM信道的光信號(hào)。而OCDM接收信號(hào)806所包含的來(lái)自O(shè)TDM信道的光信號(hào)成分不通過(guò)發(fā)送部分700的波長(zhǎng)分散器。但OCDM接收信號(hào)806輸入到解碼器812而被解碼，并作為解碼OCDM接收信號(hào)813輸出。
換言之，OCDM接收信號(hào)806是由來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖信號(hào)成分與來(lái)自O(shè)CDM信道的光脈沖成分合并而生成的光信號(hào)，因此來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖成分和來(lái)自O(shè)CDM信道的光脈沖成分會(huì)同樣地在解碼器812中解碼。即，來(lái)自O(shè)CDM信道的光脈沖成分被解碼，而來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖成分實(shí)際上在編碼器812中被編碼。
因此，如圖17中記為“信道C1(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之前)”的圖所示，來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖成分在時(shí)間軸上展寬為尖脈沖。具體地，該尖脈沖的、包圍著由1～4表示的數(shù)值的正方形是來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖成分。另外，在橫向同樣地展寬的在外側(cè)標(biāo)記了由1～4表示的數(shù)值的矩形是來(lái)自信道C2的光脈沖成分。
這樣，來(lái)自信道C2的光脈沖成分的尖脈沖在時(shí)間軸上擴(kuò)展而存在。但是，來(lái)自信道C1的光脈沖成分如陰影所示是在時(shí)間軸上重疊地存在的。這是由于，來(lái)自信道C1的光脈沖成分是由設(shè)定了與信道C1的編碼器相同的編碼符號(hào)之解碼器進(jìn)行解碼的，因此，被以在時(shí)間軸上重疊的方式進(jìn)行解碼。另一方面，來(lái)自信道C2的光脈沖成分由于是由信道C2的編碼器所編碼的，因此，在設(shè)定了與設(shè)定在信道C2的編碼器中的編碼符號(hào)不同的編碼符號(hào)之解碼器612中無(wú)法進(jìn)行解碼，所以其尖脈沖在時(shí)間軸上分散地存在。
另一方面，圖17中記為“信道C2(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之前)”的圖是由信道C2的解碼器所輸出的解碼OCDM接收信號(hào)的時(shí)間波形。在該圖中，與上述相反，來(lái)自信道C2的光脈沖成分被解碼。其理由與上述信道C1的情況相同。
但是，無(wú)論對(duì)于信道C1還是信道C2，解碼后的光脈沖信號(hào)的時(shí)間寬度都被展寬了。即，在發(fā)送部分700的波長(zhǎng)分散器中光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形保持變形后的狀態(tài)。因此，必須將解碼OCDM接收信號(hào)輸入到逆波長(zhǎng)分散器，將時(shí)間波形保持變形后的狀態(tài)的解碼后的光脈沖信號(hào)的時(shí)間寬度收窄為時(shí)間波形變形前的狀態(tài)。
因此，下面考察由逆波長(zhǎng)分散器所輸出的再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。在圖17中，對(duì)于信道C1和信道C2，再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形分別記為“信道C1(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之后)”和“信道C2(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之后)”。
如圖17中記為“信道C1(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之后)”的圖所示，來(lái)自有陰影的信道C1的光脈沖成分的時(shí)間寬度被收窄為時(shí)間波形變形之前的狀態(tài)。同樣，如記為“信道C2(通過(guò)逆波長(zhǎng)分散器之后)”的圖所示，來(lái)自有陰影的信道C2的光脈沖成分的時(shí)間寬度被收窄為時(shí)間波形變形之前的狀態(tài)。即，分別生成發(fā)送后的信道C1和信道C2的光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形(圖中加了陰影的)。
這樣，通過(guò)將信道C1上來(lái)自O(shè)TDM信道的光脈沖信號(hào)的時(shí)間寬度展寬，來(lái)減小其峰值。另外，來(lái)自信道C2的光信號(hào)成分的時(shí)間寬度也被展寬。這樣，信道C1的光信號(hào)815中來(lái)自O(shè)TDM信道的光信號(hào)成分和來(lái)自信道C2的光信號(hào)成分被第1閾值判定部分818作為噪聲而去除。然后，從第1閾值判定部分818提取出信道C1的OCDM信號(hào)819。
在信道C2也同樣，通過(guò)將來(lái)自O(shè)TDM信道的光信號(hào)的時(shí)間寬度展寬，來(lái)減小其峰值。另外，來(lái)自信道C1的光信號(hào)成分的時(shí)間寬度也被展寬。這樣，信道C2的光信號(hào)中來(lái)自O(shè)TDM信道的光信號(hào)成分和來(lái)自信道C1的光信號(hào)成分被信道C2的第1閾值判定部分作為噪聲而去除。然后，從信道C2的第1閾值判定部分提取出信道C2的OCDM信號(hào)。
與圖15相同，在圖17中由縱向的粗虛線來(lái)表示分配給OTDM信道的1位的時(shí)隙。即，縱向的粗虛線所包夾的時(shí)間間隔表示分配給OTDM信道的1位的時(shí)隙。另外，縱向的細(xì)虛線是分配1個(gè)尖脈沖的時(shí)隙。即縱向的細(xì)虛線所包夾的時(shí)間間隔表示分配1個(gè)尖脈沖的時(shí)隙。另外，在此也同樣，限定在1位時(shí)隙的范圍內(nèi)來(lái)表示光脈沖或尖脈沖的存在?？紤]光脈沖或尖脈沖也存在于相鄰的位時(shí)隙中的情況下的時(shí)間波形如圖18所示。這樣，圖17為第1種情況，圖18為第2種情況。
在圖17中表示分配給信道C1的時(shí)間波形的圖(圖17的最上方的圖和第3段的圖)中，對(duì)表示信道C1的OCDM信號(hào)的光脈沖加上陰影來(lái)表示，另外，在表示分配給信道C2的時(shí)間波形的圖(圖17的第2段的圖和第4段的圖)中，對(duì)表示信道C2的OCDM信號(hào)的光脈沖加上陰影來(lái)表示。
圖18是如上所述的考慮存在于相鄰的位時(shí)隙中的光脈沖或尖脈沖來(lái)表示的逐OCDM信道地進(jìn)行強(qiáng)度分割所得到的光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形。與圖17的不同之處在于，相鄰的位時(shí)隙的成分進(jìn)入到例如表示位時(shí)隙的時(shí)間軸的分界線上。
例如，圖17所示為表示信道C1的加了陰影的信道C1的OCDM信號(hào)(時(shí)間寬度展寬了)之光脈沖的一部分跨越劃定位時(shí)隙的時(shí)間軸的分界線。在圖18中，在本次時(shí)隙上露出的部分重疊在波長(zhǎng)為λ3的尖脈沖上。即，在圖17中，跨越表示時(shí)間軸的分界線右側(cè)之粗虛線而存在的信道C1之OCDM信號(hào)的一部分疊加在圖18所示的波長(zhǎng)為λ3的尖脈沖成分上，其中，該時(shí)間軸的分界線是劃定位時(shí)隙的時(shí)間軸的分界線。疊加在波長(zhǎng)為λ3的尖脈沖成分上的、表示該信道C1的OCDM信號(hào)的一部分光脈沖中混入了相鄰的位時(shí)隙的成分。
圖18所示的時(shí)間波形是實(shí)際上用光采樣示波器等所觀測(cè)到的眼孔圖樣。
信道C1的OCDM信號(hào)819輸入到接收器820并進(jìn)行O/E變換，并作為信道C1的接收信息由接收部分800獲得。即，由發(fā)送部分700所發(fā)送的信道C1的發(fā)送信息由接收部分800作為信道C1的接收信息進(jìn)行接收。
提取出信道C2的OCDM信號(hào)并由接收部分800作為信道C2的接收信息進(jìn)行接收。信道C2的OCDM也同樣進(jìn)行O/E變換，在接收部分800中，由發(fā)送部分700所發(fā)送的信道C2的發(fā)送信息作為信道C2的接收信息進(jìn)行接收。
權(quán)利要求
1.一種光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法，其特征在于，包括發(fā)送步驟和接收步驟，該發(fā)送步驟并列地包括光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟，包括對(duì)每個(gè)信道分配不同的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼并對(duì)各信道的光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼光脈沖信號(hào)的編碼步驟、以及將該編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形變形步驟；光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟，對(duì)每個(gè)信道分配不同的波長(zhǎng)來(lái)生成光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)；還包括將所述變形編碼光脈沖信號(hào)與所述光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行合波來(lái)生成光分割多路復(fù)用信號(hào)的合波步驟，所述接收步驟并列地包括分波步驟，將所述光分割多路復(fù)用信號(hào)分割為光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)；光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟，包括對(duì)所述光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)按所述信道使用與所述時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼相同的編碼符號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)生成解碼光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)的解碼步驟、將所述解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)中所包含的變形光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)生成再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形恢復(fù)步驟、以及用于從該再生光脈沖信號(hào)中只提取所述光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分的第1閾值判定步驟；和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟，包括對(duì)所述光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)分割并按信道生成光波長(zhǎng)分割信號(hào)的波長(zhǎng)分割步驟、和對(duì)該光波長(zhǎng)分割信號(hào)進(jìn)行閾值判定來(lái)提取光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)的第2閾值判定步驟。
2.一種光分割多路復(fù)用收發(fā)信方法，其特征在于，包括發(fā)送步驟和接收步驟，該發(fā)送步驟并列地包括光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟，包括對(duì)每個(gè)信道分配不同的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼并對(duì)各信道的光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼光脈沖信號(hào)的編碼步驟、和將該編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形變形步驟；光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成步驟，對(duì)每個(gè)信道分配不同的時(shí)隙來(lái)生成光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)；還包括將所述變形編碼光脈沖信號(hào)與所述光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行合波來(lái)生成光分割多路復(fù)用信號(hào)的合波步驟，所述接收步驟并列地包括分波步驟，將所述光分割多路復(fù)用信號(hào)分割為光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)和光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)；光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟，包括對(duì)所述光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)按所述信道使用與所述時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼相同的編碼符號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)生成解碼光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)的解碼步驟、將所述解碼光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)中所包含的變形光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)生成再生光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形恢復(fù)步驟、以及從該再生光脈沖信號(hào)中只提取所述自相關(guān)波形成分的第1閾值判定步驟；和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)提取步驟，包括對(duì)所述光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)按信道分離光時(shí)間分割信號(hào)的時(shí)間閘步驟、以及對(duì)該光時(shí)間分割信號(hào)進(jìn)行閾值判定來(lái)提取光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)的第2閾值判定步驟。
3.一種光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置，其特征在于，包括發(fā)送部分和接收部分，該發(fā)送部分并列地包括光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分，包括對(duì)每個(gè)信道分配不同的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼并對(duì)各信道的光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼光脈沖信號(hào)的編碼器、和將該編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)的波長(zhǎng)分散器；光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分，對(duì)每個(gè)信道分配不同的波長(zhǎng)來(lái)生成光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)；還包括將所述變形編碼光脈沖信號(hào)與所述光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行合波來(lái)生成光分割多路復(fù)用信號(hào)的合波器，所述接收部分并列地包括分波器，將所述光分割多路復(fù)用信號(hào)分割為光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)與光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)；光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分，包括對(duì)所述光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)按所述信道使用與所述時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼相同的編碼符號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)生成解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)的解碼器；將所述解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)中所包含的變形光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)生成再生光脈沖信號(hào)的、進(jìn)行和所述波長(zhǎng)分散器的分散值絕對(duì)值相等而符號(hào)相反的波長(zhǎng)分散的逆波長(zhǎng)分散器；以及從所述再生光脈沖信號(hào)中只提取所述光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分的第1閾值判定部分；和光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分，包括對(duì)所述光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用接收信號(hào)按照信道生成光波長(zhǎng)分割信號(hào)的波長(zhǎng)分波器、以及對(duì)該光波長(zhǎng)分割信號(hào)進(jìn)行閾值判定來(lái)提取光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)的第2閾值判定部分。
4.一種光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置，其特征在于，包括發(fā)送部分和接收部分，該發(fā)送部分并列地包括光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分，對(duì)每個(gè)信道分配不同的時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼并對(duì)各信道的光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼光脈沖信號(hào)的編碼器、和將該編碼光脈沖信號(hào)的時(shí)間波形進(jìn)行變形來(lái)生成變形編碼光脈沖信號(hào)的波長(zhǎng)分散器；光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)生成部分，對(duì)每個(gè)信道分配不同的時(shí)隙來(lái)生成光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)；還包括將所述變形編碼光脈沖信號(hào)與所述光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行合波來(lái)生成光分割多路復(fù)用信號(hào)的合波器，所述接收部分并列地包括分波器，將所述光分割多路復(fù)用信號(hào)分割為光編碼多路復(fù)用接收信號(hào)和光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)；光編碼分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分，包括對(duì)所述光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)按所述信道使用與所述時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼相同的編碼符號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)生成解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)的解碼器、將所述解碼光編碼分割多路復(fù)用接收信號(hào)中所包含的變形光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)生成再生光脈沖信號(hào)的、進(jìn)行和所述波長(zhǎng)分散器的分散值絕對(duì)值相等而符號(hào)相反的波長(zhǎng)分散的逆波長(zhǎng)分散器、以及從所述再生光脈沖信號(hào)中只提取所述光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分的第1閾值判定部分；和光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)提取部分，包括對(duì)所述光時(shí)間分割多路復(fù)用接收信號(hào)按照信道分離光時(shí)間分割信號(hào)的光時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)分割部分、以及對(duì)該光時(shí)間分割信號(hào)進(jìn)行閾值判定來(lái)提取時(shí)間分割多路復(fù)用信號(hào)的第2閾值判定部分。
5.權(quán)利要求3或4所述的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置，其特征在于，所述編碼器包括光纖布喇格光柵。
6.權(quán)利要求3或4所述的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置，其特征在于，所述解碼器包括光纖布喇格光柵。
7.權(quán)利要求3或4所述的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置，其特征在于，所述第1閾值判定部分包括非線性光纖循環(huán)器。
8.權(quán)利要求3或4所述的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置，其特征在于，所述第2閾值判定部分包括非線性光纖循環(huán)器。
9.權(quán)利要求3或4所述的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置，其特征在于，所述第1閾值判定部分包括光可飽和吸收體。
10.權(quán)利要求3或4所述的光分割多路復(fù)用收發(fā)信裝置，其特征在于，所述第2閾值判定部分包括光可飽和吸收體。
全文摘要
本發(fā)明不改變現(xiàn)有的WDM信道所使用的波段、或者不改變分配給現(xiàn)有的OTDM信道的時(shí)隙而實(shí)現(xiàn)追加了OCDM信道的光多路復(fù)用收發(fā)信。OCDM信號(hào)生成部分(510)將光脈沖信號(hào)進(jìn)行編碼并生成編碼光脈沖信號(hào)(515)。編碼光脈沖信號(hào)輸入到波長(zhǎng)分散器(516)以便將其時(shí)間波形進(jìn)行變形并作為變形編碼光脈沖信號(hào)(517)輸出。WDM信號(hào)生成部分(530)生成光波長(zhǎng)分割多路復(fù)用信號(hào)。OCDM信號(hào)提取部分(610)使用與時(shí)間擴(kuò)展波長(zhǎng)跳躍編碼相同的編碼符號(hào)對(duì)OCDM接收信號(hào)(606)逐信道地進(jìn)行解碼，生成解碼OCDM接收信號(hào)(613)。利用逆波長(zhǎng)分散器(614)將解碼OCDM接收信號(hào)所包含的變形編碼光脈沖信號(hào)成分進(jìn)行恢復(fù)來(lái)產(chǎn)生再生光脈沖信號(hào)(615)。再生光脈沖信號(hào)由第1閾值判定部分(618)僅提取作為OCDM的發(fā)送信號(hào)之光脈沖信號(hào)的自相關(guān)波形成分。在WDM信號(hào)提取部分630中，由第2閾值判定部分(634)從WDM接收信號(hào)中逐信道地提取WDM信號(hào)。
文檔編號(hào)H04J14/02GK1825791SQ20061000684
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者湊直樹, 上條健 申請(qǐng)人:沖電氣工業(yè)株式會(huì)社