CN1906877B - 光学cdma用的编码器/解码器和温度分布检测器 - Google Patents

Abstract

本发明的编码器是通过光学CDMA编码光波长多重信号的编码器，包括L根具有多个光栅(37～47)的(L为大于等于2的整数)光纤(36、42)，和连接多条光纤(36、42)的光循环器52。被编码的码型，具有时间舱(t1～t3)，将波长λ1、λ4、λ5分配给时间舱(t1)。在各光纤中，如果从反射波长λ1的光信号的光栅到反射波长λ4的光信号的光栅的光路差在所有光纤(36、42)中互补，则其合计成为0。

Description

光学CDMA用的编码器/解码器和温度分布检测器

技术领域

本发明涉及通过光学CDMA(光学码分多路访问)进行波长分割多重光的编码(encoding)和解码(decoding)的至少一方的装置。特别是，本发明涉及用光纤光栅进行光学CDMA的编码/解码的装置。

背景技术

对于光学CDMA来说，在现有技术中，通过与在移动通信领域中正在实用化的CDMA技术相同的方法，在发送侧对光信号进行编码，在接收侧对光信号进行解码。光信号的编码/解码是使用衍射光栅、光导波路、或者光纤光栅等光学元件来进行。

在光学CDMA中，即使被编码的光信号处于同一波长带域，也会因为每个码独立，而互不干涉。因此，通过将不同的码分配给各用户，即使使用同一波长带域的光信号，多个用户同时利用一个光信号传播媒体也成为可能。

所提出的编码方法，可分类成例如频率编码(Frequency-encoding)法；跳频(Frequency-Hopping)法；快速跳频(Fast-Frequency-Hopping)法；以及直接顺序(direct-sequency)法。这里，频率编码法是对不同的波长变化光信号的强度的编码，跳频法和快速跳频法则是变化波长和迟延的编码，直接顺序法是对一个波长变化迟延和相位的编码。

非专利文献1和非专利文献2公开了一种使用光纤光栅赋予光信号对应于各波长的大小的迟延来进行编码的装置。

图1是相当于非专利文献1的图1(b)的图，示出将入射脉冲编码的编码器的构成。在该装置中，包括具有均匀的光栅的同一结构的多条光纤光栅。在各光纤光栅上安装有压电元件，其能够赋予不同的张力。

通过调节张力的大小，而可以使由各光纤光栅引起的反射波长移位。其结果，可以有选择地反射构成入射脉冲的不同波长的光分量。

因为各光纤光栅存在于光纤中的不同的位置，所以各反射光具有不同的光路差，也就是，相异的迟延，从而，致使靠迟延图形也成为编码的码的组合。

通过迟延的波长的特定的组合与针对各波长而不同的迟延的组合，而可以规定FFH-CDMA(快速跳频码分多路访问)法的码型。该码型可以由图2所示的矩阵来表达。

如果通过例如压电元件来控制施加于光纤的张力的大小，则使反射波长变化，可以使具有特定的迟延的波长移位。通过将具有特定的迟延的波长设定成任意的值，而使编程编码器的码型成为可能。另一方面，解码器对编码中所用的波长的光，赋予相反的迟延。换句话说，解码器的在光纤中所排列的光栅的顺序与编码器的在光纤中所排列的光栅的顺序相反。

下面，参照图2至图5更详细地说明光学CDMA中所使用的编码/解码的原理。

图2示出对应于某个码型的三行三列矩阵(跳频型)。该矩阵的横轴表示时间，纵轴表示波长，示出对应于该方块的波长被分配到对应于涂黑的方块(元素)的时间舱。在图2的码型中，对时间舱t1、t2、t3分别分配波长λ1、λ2、λ3。

图3示意地表示表现以图2的码型而被编码的代码的光脉冲序列(箭头的左侧)，与该代码被解读(解码)的状态的光脉冲(箭头的右侧)。编码对应于从图3的右侧向左侧的变换，解码对应于从左侧向右侧的变换。

图4示出进行图3的编码的编码器。

在图4的编码器中，以规定的间隔形成有三个光栅3、4、5的光纤通过光循环器(circulator)2而连接于光纤1和光纤6。对于在光纤1上传播的光脉冲来说，在通过光循环器2后，入射于光栅3、4、5所形成的上述光纤的一端。

该光脉冲中所含有的波长λ1的光分量，被光栅3反射后，通过光循环器2而入射于光纤6。另一方面，光脉冲中所含有的波长λ1以外的光透射光栅3。透射光栅3的光脉冲中的、波长λ2的光分量被光栅4反射后，通过光循环器2而入射于光纤6。波长λ2以外的光分量虽然透射光栅4，但是其中的波长λ3的光分量被光栅5反射后，通过光循环器2而入射于光纤6。

这样一来，因为作为一个光脉冲在光纤1上传播来的光信号针对各波长被不同位置的光栅反射，所以，在时间轴上分成三个光脉冲依次入射于光纤6。如果用图4的构成，则虽然波长λ1、λ2、λ3的光脉冲按该顺序入射于光纤6，但是通过变更光栅3、4、5的排列而可以改变入射于光纤6的光脉冲的顺序。通过变更光栅3、4、5的排列顺序，使进行不同的码型的编码成为可能。

图4中所示的轴7、8、9分别表示三个光栅3、4、5的中心位置。光栅3和光栅4的中心间隔等于轴7与轴8之间的距离，光栅4和光栅5的中心间隔等于轴8与轴9之间的距离。

在波长λ1的光与波长λ2的光之间产生的光路差相当于光栅3与光栅4的中心间隔的两倍。同样，在波长λ2的光与波长λ3的光之间产生的光路差相当于光栅4与光栅5的中心间隔的两倍。这样一来，光栅3、4、5的相对的配置关系就规定了用来编码的三个时间舱的时间差。

如图4所示，如果将光在光栅3、4、5之间传播时所需的时间(迟延)相等地取为ΔT，则如图3所示，在波长λ1、λ2、λ3的光之间产生的相对的迟延可以表达成2ΔT。换句话说，图4的轴7、8、9分别对应于时间舱t1、t2、t3，三个时间舱t1、t2、t3分别分配给波长λ1、λ2、λ3。

光学CDMA中的所谓编码，例如，如图3中所示是将一个光脉冲分成具有波长λ1、λ2、λ3的多个小的光脉冲，以预先设定的相对迟延输出。相反，所谓解码是使在时间轴上分离的多个光脉冲成为一个光脉冲。为了解码，有必要将与编码之际赋予的迟延相反的迟延赋予各光脉冲(波长λ1、λ2、λ3)，消除因编码而产生的迟延。也就是说，有必要使三个小的光脉冲同步于同一时刻而汇总到同一时间舱。将不同的时刻入射的三个光脉冲(波长λ1、λ2、λ3)取齐于同一时刻，检测器检测到表示某个阈值以上的光强度者时，解码器将该信号辨识成1比特(图3的右侧部分)。

编码器把将要发送的数据(例如以‘11001001…’所表达的比特序列)编码时，送出例如表示‘1’的比特的光脉冲序列(波长λ1、λ2、λ3)，而不送出表示‘0’的比特的光脉冲。此时，仅在上述光脉冲序列入射到对应于上述编码器的码型的(赋予相反的迟延的)解码器时，该解码器检测到表示‘1’的比特的信号。

图5示出进行图3的解码的解码器(解读器)。图5的解码器的构成与图4的编码器的不同之处在于光栅10、11、12的反射波长的排列顺序。具体地说，光栅10、11、12的反射波长分别设定成λ3、λ2、λ1。

非专利文献1：“Passive Optical Fast Freguency-Hop CDMACommunication System(无源光学快速跳频CDMA通信***)”HabibFathallah，Journal of Lightwave Technology(光波技术杂志)，Vol.17(卷)，No.3，1999年3月

非专利文献2：“Robust Optical FFH-CDMA Communications：Coding in Place of Frequency and Temperature Controls(强固光学快速跳频CDMA通信：代替频率和温度控制编码)”，光波技术杂志，第一7卷，第8期，1999年8月

在具有上述构成的编码器中，在光栅的反射波长因温度变化或张力施加而变化时，因‘波长移位(或波长漂移)’，而有时无法正确地进行编码。此外，在解码器中，无法正确地进行解码(解读)。

波长移位或波长漂移意味着通过编码器/解码器中的光栅起因于环境温度的变化等膨胀，或光栅的折射率变化，致使光栅的反射波长带域从设定值错开。一般来说，光栅的温度越提高，或者越大的张力施加于光栅，则光栅的反射波长带域越向长波长侧移位。

码型因为由预先所设定的多个反射波长的组合来规定，故如果发生‘波长移位’，则在编码或解码之际产生致命的错误。例如，如果在编码器中产生‘波长移位’，则因为进行与规定代码的本来的波长不同的波长的编码，所以由对应的解码(解读)器进行解码(解读)而变得不可能。相反，在正确进行编码时，如果在解码器中产生‘波长移位’，则无法正确地解码代码。这会引起数据传送的错误或者无法传送。为了防止这种‘波长移位’，使编码器/解码器中的光栅被保持于一定温度。

在非专利文献2中公开了一种通过快速跳频法，即使产生微小的‘波长移位’也不会给编码·解读带来障碍的技术。如果使用该技术，则降低码型的头(tip)数，通过给各头的带域赋予大的裕度，而可以得到对波长非选择性移位的耐受性。

所谓‘波长非选择性移位’意味着移位量与波长无关的波长移位。另一方面，所谓‘波长选择性移位’意味着移位量依存于波长而不同的波长移位。波长选择性移位会在不同的温度或者不同的张力施加于各个光栅的场合而发生。

即使使用非专利文献1中所述的码型，在波长移位的大小因波长而异的场合，也发生信号脉冲光中所含有的光分量的较大损失，变得消失。此外，仅在码型的一个头中使用一样的一个光栅，将较大的宽度赋予各反射波长带域是困难的。

波长非选择性移位是波长选择性移位的特殊情况。也就是说，相当于波长选择性移位的移位量在所有的波长中都相同的情况。因此，波长非选择性移位包含于广义上的波长选择性移位。因而，如果具有对波长选择性移位的耐受性，则比起仅具有对波长非选择性移位的耐受性的场合来，成为严格的条件。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，其主要目的在于提高光学CDMA的编码器和解码器的波长选择性移位耐受性。

根据本发明的编码器，是通过光学CDMA编码光波长多重信号的编码器，其中，包括L根各自具有多个光栅(L为大于等于2的整数)的光纤、和连接所述多条光纤的光循环器，所述被编码的代码的码型具有时间舱1、时间舱2、…、时间舱m、…时间舱n等n个(n为大于等于2的整数)时间舱，在将分配给时间舱m(1≤m≤n，m是整数)的波长的个数定义成作为m的函数的Q(m)个，而且，将分配给所述时间舱m的Q(m)个波长中的由指标q(1≤q≤Q(m)，q是整数)所指定的波长定义成作为m和q的函数的λ(m，q)，将所述L根光纤由指标s(1≤s≤L，s是整数)来表示时，在各光纤s(1≤s≤L)上形成对应于所述时间舱m(1≤m≤n)的各个的光栅，而且，在离开反射所述n个时间舱中所含有的至少一个时间舱m所对应的所述波长λ(m，q1)的光信号的光栅位置的位置上，形成属于同一时间舱m，与所述波长λ(m，q1)不同的波长λ(m，q2)(1≤q1≤Q(m)，1≤q2≤Q(m)，q1≠q2，q1和q2是整数)的光信号的另一个光栅，在所述光纤s中，在将从反射所述波长λ(m，q1)的光信号的光栅到反射所述波长λ(m，q2)的光信号的另一个光栅的光路差定义成d(m，q2，s)时，如果对所有所述L根光纤使所述光路差d(m，q2，s)互补，则其合计成为0。

在优选实施方式中，所述多个光栅的至少一个的反射波长在规定范围内连续地分布。

在优选实施方式中，所述光栅具有线性调频脉冲(chirp)结构。

在优选实施方式中，光纤s中的所述光路差d(m，q2，s)的绝对值为光纤s中的光栅的最小间距的(n-1)倍以上。

根据本发明的解码器，是通过光学CDMA解码光波长多重信号的代码的解码器，其中，包括L根各自具有多个光栅(L为大于等于2的整数)的光纤、和连接所述多条光纤的光循环器，所述被编码的代码的码型具有时间舱1、时间舱2、…、时间舱m、…时间舱n等n个(n为大于等于2的整数)时间舱，在将分配给时间舱m(1≤m≤n，m是整数)的波长的个数定义成作为m的函数的Q(m)个，而且，将分配给所述时间舱m的Q(m)个波长当中的由指标q(1≤q≤Q(m)，q是整数)所指定的波长定义成作为m和q的函数的λ(m，q)，将所述L根光纤由指标s(1≤s≤L，s是整数)来表示时，在各光纤s(1≤s≤L)上形成对应于所述时间舱m(1≤m≤n)的各个的光栅，而且，在离开反射所述n个时间舱中所含有的至少一个时间舱m所对应的所述波长λ(m，q1)的光信号的光栅位置的位置上，形成属于同一时间舱m，与所述波长λ(m，q1)不同的波长λ(m，q2)(1≤q1≤Q(m)，1≤q2≤Q(m)，q1≠q2，q1和q2是整数)的光信号的另一个光栅，在所述光纤s中，在将从反射所述波长λ(m，q1)的光信号的光栅到反射所述波长λ(m，q2)的光信号的另一个光栅的光路差定义成d(m，q2，s)的场合，如果对所有所述L根光纤使所述光路差d(m，q2，s)互补，则其合计成为0。

在优选实施方式中，所述多个光栅的至少一个的反射波长在规定范围内连续地分布。

在优选实施方式中，所述光栅具有线性调频脉冲结构。

在优选实施方式中，光纤s中的所述光路差d(m，q2，s)的绝对值为光纤s中的光栅的最小间距的(n-1)倍以上。

根据本发明的温度分布检测器包括输出光波多重信号的光源，具有多个光栅所形成的光纤，编码所述光多重信号的编码器，作为权利要求5中所述的解码器，解码由所述编码器所编码的信号的解码器，基于所述解码器的多个光栅的反射波长的组合确定所述编码器中的多个光栅所处部分的温度的分布。

发明的效果

如果使用本发明的编码器，则即使起因于环境温度或者施加于光纤的张力的变动而发生波长移位或者波长漂移，也可以将多个波长分配给同一时间舱以便移位后的波长一致于原来的波长。因此，即使产生波长移位，也可以由解码器正确地解码。

如果使用本发明的解码器，则因为即使因同样原因发生波长移位，也可以将多个波长分配给同一时间舱，故可以正确地解码。

本发明的编码器/解码器具有作为OR运算的功能，用它可以实现温度分布测定器。

附图说明

图1是非专利文献1所公开的光编码器的概略图。

图2是表示FFH-CDMA码型的例子的图。

图3是表示按照图2的码型所编码的光脉冲(序列)，与所解(解读)码的光脉冲的图。

图4是表示进行图3中所示的编码的公知的编码器的构成的图。

图5是表示进行图3中所示的解码(解读)的公知的解码器的构成的图。

图6是用来说明根据本发明的编码器的动作原理的图。

图7是用来说明根据本发明的编码器的动作原理的图。

图8是表示将多个波长分配给一个时间舱的码型之一例的图。

图9是表示用来进行图8的码型的编码的编码器的构成的图。

图10是表示根据本发明的第一实施方式中的编码器/解码器的构成的图。

图11是表示将规定范围的波长带域分配给一个时间舱的码型之一例的图。

图12是表示根据本发明的第二实施方式中的编码器/解码器的构成的图。

图13是表示把多个波长分配给一个时间舱的码型的另一例的图。

图14是表示根据本发明的第三实施方式中的编码器/解码器的构成的图。

图15是表示根据本发明的第四实施方式中的编码器/解码器的构成的图。

图16是表示进行计算机模拟的编码器/解码器的构成的图。

图17是表示用计算机模拟的码型的图。

图18是表示计算机模拟的结果的曲线图。

图19是表示根据本发明的第五实施方式中的编码器/解码器的构成的图。

标号说明

1  光脉冲输入用的光纤

2  光循环器(circulator)

3  反射波长λ1的光栅(grating)

4  反射波长λ2的光栅

5  反射波长λ3的光栅

6  光脉冲输出用的光纤

7  时间舱(time bin)t1的轴

8  时间舱t2的轴

9  时间舱t3的轴

10 反射波长λ3的光栅

11 反射波长λ2的光栅

12 反射波长λ3的光栅

13 光脉冲输入用的光纤

14  光循环器

15  具有光栅的第一根光纤

16  反射波长λ1的光栅

17  反射波长λ2的光栅

18  反射波长λ3的光栅

19  具有光栅的第二根光纤

20  反射波长λ1的光栅

21  反射波长λ2的光栅

22  反射波长λ3的光栅

23  时间舱t1的轴

24  时间舱t2的轴

25  时间舱t3的轴

26  光脉冲输出用的光纤

27  反射波长λ3的光栅

28  反射波长λ2的光栅

29  反射波长λ1的光栅

30  反射波长λ3的光栅

31  反射波长λ2的光栅

32  反射波长λ1的光栅

33  重复照射反射波长λ1的光栅与反射波长λ4的光栅与反射波长λ5的光栅的光栅

34  时间舱t1的轴

35  光脉冲输入用的光纤

36  具有光栅的第一根光纤

37  反射波长λ5的光栅

38  反射波长λ4的光栅

39  反射波长λ1的光栅

40  反射波长λ2的光栅

41  反射波长λ3的光栅

42  具有光栅的第二根光纤

43  反射波长λ1的光栅

44  反射波长λ4的光栅

45  反射波长λ5的光栅

46  反射波长λ2的光栅

47  反射波长λ3的光栅

48  时间舱t1的轴

49  时间舱t2的轴

50  时间舱t3的轴

51  光脉冲输出用的光纤

52  光循环器

53  光脉冲输入用的光纤

54  光循环器

55  具有光栅的第一根光纤

56  反射波长λ1～λ1+Δλ的线性调频光栅

57  反射波长λ2的光栅

58  反射波长λ3的光栅

59  具有光栅的第二根光纤

60  反射波长λ1～λ1+Δλ的线性调频光栅(与55相反连接)

61  反射波长λ2的光栅

62  反射波长λ3的光栅

63  时间舱t1的轴

64  时间舱t2的轴

65  时间舱t3的轴

66  光脉冲输出用的光纤

67  光脉冲输入用的光纤

68  光循环器

69  具有光栅的第一根光纤

70  反射波长λ1的光栅

71  反射波长λ2的光栅

72  反射波长λ1′的光栅

73  反射波长λ3的光栅

74  反射波长λ3′的光栅

75  反射波长λ2′的光栅

76  具有光栅的第二根光纤

77  反射波长λ2′的光栅

78  反射波长λ1′的光栅

79  反射波长λ1的光栅

80  反射波长λ2的光栅

81  反射波长λ3′的光栅

82  反射波长λ3的光栅

83  时间舱t1的轴

84  时间舱t2的轴

85  时间舱t3的轴

86  光脉冲输出用的光纤

87  光源

88  光循环器

89  具有传感器用的光栅的光纤

90  作为传感器发挥功能的光栅1

91  作为传感器发挥功能的光栅2

92  作为传感器发挥功能的光栅3

93  作为传感器发挥功能的光栅4

94  光纤

95  星形连接器(star coupler)

96  去往解码器1的光纤

97  光循环器

98  解码器1的反射波长λ_1-50的光栅

99  解码器1的反射波长λ_2-80的光栅

100 解码器1的反射波长λ_3-50的光栅

101 解码器1的反射波长λ_4-40的光栅

102 光强度检测器

103 连接于解码器2的光纤

104 光循环器

105 具有光栅的第一光纤

106 处于解码器2的第光纤上的反射波长λ_1-50的光栅

107 处于解码器2的第一光纤上的反射波长λ_2-20～λ_2-30的线性调频光栅

108 处于解码器2的第一光纤上的反射波长λ_3-20的光栅

109 处于解码器2的第一光纤上的反射波长λ_3-35的光栅

110 处于解码器2的第一光纤上的反射波长λ_4-40～λ_4-80的线性调频光栅

111 第二光栅的某个光纤

112 处于解码器2的第二光纤上的反射波长λ_1-50的光栅

113 处于解码器2的第二光纤上的反射波长λ_2-20～λ_2-30的线性调频光栅

114 处于解码器2的第二光纤上的反射波长λ_3-35的光栅

115 处于解码器2的第二光纤上的反射波长λ_3-20的光栅

116 处于解码器2的第二光纤上的反射波长λ_4-40～λ_4-80的线性调频光栅

117 连接到检测器的光纤

118 光强度检测器

具体实施方式

本发明者为了解决参照图4和图5说明的编码器/解码器的问题，首先，研究了图9中所示的构成。在开始本发明的说明前，出于容易理解根据本发明的编码器/解码器的动作原理的目的，首先说明图9中所示的构成。

图9示出具有反射波长不同的多个光栅在同一部分上形成的光纤的编码器。在图9的例子中，在反射波长λ1的光栅33所形成的部分上，形成反射波长λ4、λ5的两种光栅。这里，表达成λ1+Δλ＝λ4，λ1+Δλ′＝λ5。

如果在光纤上的同一位置上形成表现出多个反射波长的光栅，则成为多个波长分配给同一时间舱。因此，输入到具有图9的构成的编码器的光脉冲，将λ1、λ1+Δλ、λ1+Δλ′的三个波长的光分配给同一时间舱t1，成为以同一的迟延定时反射三个波长的小的光脉冲。另一方面，如果λ1、λ1+Δλ、λ1+Δλ′的三个波长的光脉冲的至少一个，输入到具有图9的构成的解码器，则可以抵消编码器赋予的迟延而进行解读。

这里，本来设计成反射分配给时间舱t1的波长λ1的光的光栅的实际反射波长，因温度变化或者张力施加而移位，波长λ4和波长λ5的一方成为大致等于波长λ1。在该情况下，波长λ1、λ4、λ5的三个波长的光脉冲同时(在同一时间舱t1内)被输入。因而，解码器因为收到具有分配给时间舱t1的波长λ1的光脉冲(如果没有波长移位，则由反射波长λ4或者λ5的光的光栅所反射的光脉冲)，故可以进行代码的解读。

考虑具有图9的构成的解码器。在对应于该解码器中的时间舱t1的反射波长λ1的光栅中，因温度变化或者张力施加而产生波长移位。在波长移位后的波长λ1等于λ1+Δλ或者λ1+Δλ′的情况下，由光栅33反射同时刻到达的三个光脉冲的任何一个，通过赋予与由编码所赋予的迟延相反的迟延，使得与时间舱t2的波长λ2，时间舱t3的波长λ3的光重叠成为可能。

通过像这样将不同的三个波长分配给一个时间舱，即使产生波长移位，适当的编码/解读也成为可能。

图8示出图9的装置的码型。与图2的码型的不同之处在于分配给一个时间舱t1的波长为λ5、λ4、λ1三个。其结果，即使分配给时间舱t1的光的波长为λ1、λ1+Δλ、λ1+Δλ′的某一个，也可以作为时间舱t1的光赋予同一的迟延。因此，即使产生波长移位引起的错误的编码也可以适当地进行解读。

为了要在光纤中形成光栅，有必要通过对光纤经由掩模照射紫外线，沿着轴向周期性地调制光纤内的纤芯的折射率。因而，为了要在光纤的对应于同一时间舱的位置(例如由图9的轴34所示的位置)上，形成具有不同的反射波长的多个光栅，在该位置处进行紫外线的重复照射，重叠不同的周期的折射率调制结构成为必要。

但是，在光纤的同一位置处进行紫外线的重复照射而形成多个光栅是极其困难的，没有实用性。原因是如果通过紫外线照射提高光纤纤芯的折射率，则折射率很容易饱和，重叠不同的周期的折射率调制结构变得困难的缘故。假如，就重叠的多个光栅的各个而言，在降低紫外线照射量(照射时间)，以便避免折射率上升的饱和的情况下，各光栅的折射率调制的振幅减小，反射波长的带域收窄，而且，只能形成反射率低的光栅。

在根据本发明的编码器/解码器中，通过具有多条光纤，不在光纤的同一位置上重叠形成多个光栅，可以将多个不同的波长分配给同一时间舱。

而且，为了包含本发明的编码器/解码器的理解，参照图6和图7，说明使用多条光纤，进行图3的码型的编码/解码。

在图6的编码器中，以规定的间隔形成三个光栅16、17、18的第一光纤15，和以等于上述规定的间隔形成三个光栅20、21、22的第二光纤19，由光循环器14连接于光栅13和光栅26。由第一光纤15的各光栅16、17、18所反射的光经由光循环器14而入射于第二光纤19。由第二光纤19的各光栅20、21、22所反射的光经由光循环器14而入射于光纤26。各光纤15、19中的光栅的间隔为图4中所示的装置中的光栅的间隔的一半。

在图6中，记载了表示同一时间舱的轴23、24、25。在此例中，λ1、λ2、λ3的波长分别被分配给三个时间舱。

如图6中所示，第一光纤15中的光栅16、17、18的配置关系，与第二光纤19中的光栅20、21、22的配置关系相等。只要满足该关系，从光循环器14到波长λ1的光栅16的距离，与从光循环器14到波长λ1的光栅20的距离也可以不同。

因为光栅彼此的间隔减半，所以在各光纤之间传播的时间可以用ΔT/2来表达。但是，因为光脉冲依次通过两根光纤15、19，所以相对迟延就等于ΔT/2×2×2＝2ΔT。下面，详细地说明这一点。

首先，在光纤13中传播来的光脉冲，通过光循环器14而入射于光纤15。然后，通过光栅16、17、18，分别反射波长λ1、λ2、λ3的光，回到光循环器14。此时，波长λ2的光脉冲比波长λ1的光脉冲迟延ΔT/2×2＝ΔT的时间。同样，波长λ3的光脉冲比波长λ2的光脉冲迟延ΔT/2×2＝ΔT的时间。

回到光循环器14的光脉冲的序列，接着，移向第二光纤19。在光纤19中也是，因为产生同样的迟延，所以，最终波长λ2的光脉冲比波长λ1的光脉冲迟延ΔT/2×2＝ΔT的时间。同样，波长λ3的光脉冲比波长λ2的光脉冲迟延ΔT/2×2＝ΔT的时间。结果，进行与图3中所示的编码同样的编码。

[0202]图7是对应于图6的编码器的解码器。在图7的解码器的第一光纤中，从入射光侧，排列着波长λ3的光栅27、波长λ2的光栅28、波长λ1的光栅29。在第二光纤中，也是同样地从入射光侧排列着波长λ3的光栅30、波长λ2的光栅31、波长λ1的光栅32。在具有这种构成的解码器中也是，进行图3中所示的解码。

在本发明中，通过进一步改良上述编码器/解码器，将多个波长分配给至少一个时间舱，提高波长移位耐受性。

(第一实施方式)

下面，说明根据本发明的编码器的最佳实施方式。

首先，参照图10。图10中所示的编码器，可以进行图8所示码型的编码。也就是说，多个波长λ1、λ4、λ5被分配给时间舱t1。

在图10中，轴48表示相当于时间舱t1的位置，轴49表示相当于时间舱t2的位置，轴50表示相当于时间舱t3的位置。轴48横穿波长λ1的光栅39和光栅43，轴49横穿波长λ2的光栅40和光栅46，轴50横穿波长λ3的光栅41和光栅47。轴48、49、50的间隔形成相当于ΔT/2的时间差的光路差。通过光的往复，在各光纤中产生ΔT的迟延。

图10的编码器与图6的编码器较大不同点在于：为了将多个波长分配给时间舱t1，而设置波长λ4的光栅38、44与波长λ5的光栅37、45。虽然分配给同一时间舱t1的多个波长当中的、波长λ1的光栅39、43处于轴48上，但是波长λ4的光栅38、44分别从轴48向左右移位Δt′、-Δt′的时间。虽然移位量Δt′、-Δt′的符号是相反的，但是绝对值设定成相等。同样，波长λ5的光栅37、45，分别从轴48向左右移位Δt″、-Δt″的时间。虽然移位量的符号相反，但是绝对值被设计成相等。

由第一光纤36中的光栅38和第二光纤42中的光栅44依次反射的波长λ4的光脉冲的迟延时间(对波长λ1的光脉冲的迟延时间)的总和为(-Δt′)×2+Δt′×2＝0。也就是说，波长λ4的光脉冲与波长λ1的光脉冲同时入射于光纤51，并分配给时间舱t1。就波长λ5而言也是同样的。这样一来，查明如果使用图10的编码器，则不用将具有不同的反射波长的多个光栅在光纤的同一部分上形成，就可以得到能够进行与图9的编码器同样的编码效果。

下面，更详细地说明图10的编码器的动作。

首先，在光纤35上传播来的光脉冲，经由光循环器52入射于第一光纤36。在第一光纤36中，上述光脉冲中所含有的波长λ5、λ4、λ1、λ2、λ3的光脉冲分别被光栅37、38、39、40、41所反射。上述各波长的光脉冲反射后，回到光循环器52的定时(相互迟延)取决于第一光纤36中的光栅的相互距离。

因为波长λ5的光栅37比波长λ1的光栅39位于眼前相当于-Δt″的时间迟延的距离，所以波长λ5的光脉冲比波长λ1的光脉冲提前相当于-Δt″×2的距离而入射于第二光纤42。

因为波长λ4的光栅38比波长λ1的光栅39位于眼前相当于-Δt′的时间迟延的距离，所以波长λ4的光脉冲比波长λ1的光脉冲提前相当于-Δt′×2的距离而入射于第二光纤42。

波长λ2的光栅40按照比分配给时间舱t1的波长λ1的光栅39相当于ΔT/2的时间迟延的距离，而位于后方。因此，波长λ2的光脉冲按照比波长λ1的光脉冲迟延ΔT/2×2＝ΔT而入射于第二光纤42。同样，波长λ3的光脉冲按照比波长λ1的光脉冲迟延ΔT×2＝2ΔT而入射于第二光纤42。

以不同的定时入射于第二光纤42的波长λ1、λ4、λ5、λ2、λ3的光脉冲分别被光栅44、45、43、46、47所反射。也就是说，波长λ1的光脉冲被光栅43所反射，分配给时间舱t1。虽然波长λ4的光脉冲被光栅44所反射，但是对波长λ1的光脉冲产生迟延Δt′。波长λ5的光脉冲被光栅45所反射，对波长λ1的光脉冲产生Δt″的迟延。

波长λ2的光脉冲，由光栅46所反射，并被分配给时间舱t2。另一方面，波长λ3的光脉冲，由光栅47所反射，并被分配给时间舱t3。

这样一来，波长λ5的光脉冲，与波长λ1的光脉冲相比，以2×(-Δt″)+2×Δt″＝0的迟延而入射于光纤51。波长λ4的光脉冲，与波长λ1的光脉冲相比，以2×(-Δt′)+2×Δt′＝0的迟延而入射于光纤51。波长λ2的光脉冲，与波长λ1的光脉冲相比，以2×ΔT/2+2×ΔT/2＝2ΔT的迟延而入射于光纤51。波长λ3的光脉冲，与波长λ1的光脉冲相比，以2×ΔT+2×ΔT＝4ΔT的迟延而入射于光纤51。

根据以上的说明可以看出，λ1、λ4、λ5三个波长分配给时间舱t1，λ2、λ3的光脉冲分别分配給时间舱t2、t3。

如果用图10的编码器，则不用在光纤的同一位置上形成不同的反射波长的光栅，就可以将多个波长分配给同一时间舱。通过将多个波长分配给同一时间舱，可以提高波长移位耐受性。

(第二实施方式)

接下来，参照图12说明根据本发明的编码器/解码器的另一个实施方式。

虽然在第一实施方式中，将离散的波长的组(例如λ1、λ4、λ5)分配给同一时间舱，但是在本实施方式中，可以将在规定范围内连续的波长的宽度(带域)分配给同一时间舱。

图11示出本实施方式的装置中的码型。在图11的例子中，将在λ1～λ1+Δλ的范围内连续的无数个波长分配给时间舱t1。虽然也可以同样地，分别将λ2～λ2′、λ3～λ3′的波长分配给时间舱t2、t3，但是在图11的例子中，为了简单起见，分配λ1、λ2的波长。

在光纤53上传播来的光脉冲，透过光循环器54而入射于第一光纤55。在光纤55中，光栅56、57、58被分别配置于时间舱t1、t2、t3的位置。光栅57、58分别具有几乎单一的反射波长λ2、λ3。与此相反，光栅56是具有λ1～λ1+Δλ的反射带域的线性调频光栅。线性调频光栅因为具有光栅周期(折射率调制周期)根据轴向位置而变化的结构，故为具有λ1～λ1+Δλ的带域中所含有的波长的光根据波长被光栅56的不同的位置所反射。因此，根据波长产生连续地不同的光路差(迟延)。

在本实施方式中，具有光栅56的反射波长根据离光纤55的光入射端的距离单调地减少，或者相反增加的线性调频结构。另一方面，在第二光纤59中，配置着具有与上述的线性调频结构相反的线性调频结构的光栅60。通过像这样互补地配置两个线性调频光栅56、60，而可以抵销起因于线性调频结构的迟延。例如，在波长λ1～λ1+Δλ之中最长波长(λ1+Δλ)的光脉冲被光栅56的左端附近所反射的场合，该光脉冲在第二光纤59中被线性调频光栅60的右端附近所反射。另一方面，在波长λ1～λ1+Δλ之中最短的波长(λ1)的光脉冲在第一光纤56中虽然被光栅56的右端附近所反射，但是在第二光纤59中被光栅60的左端附近所反射。

如果用本实施方式的编码器，则将连续变化的多个波长的光分配给一个时间舱而进行编码。因此，即使产生波长移位，只要在波长移位后的线性调频光栅的反射波带域中含有解读所需的波长λ1，就可以正确地解读。

另一方面，如果具有图12结构的解码器，则只要分配给所编码的光脉冲的时间舱t1的波长包含于从λ1到λ1+Δλ的带域，无论产生多大的波长移位，也都能够进行正确的解读。

在上述各实施方式中，为了简单起见，仅将多个波长分配给时间舱t1，此外，仅将对应于同一时间舱的多个光栅配置于成为中心的时间轴附近。但是，本发明并不限定于这种构成，也可以将多个反射波长分配给时间舱t1、t2、t3的各个。此外，时间舱的个数并不限定于三个，也可以是四个以上。

(第三实施方式)

接下来，参照图13和图14，说明根据本发明的编码器的第三实施方式。

在图13所示的码型中，λ1和λ1′、λ2和λ2′、λ3和λ3′分别分配給时间舱t1、t2、t3。

图14所示的本实施方式的编码器与所述各实施方式中的编码器的较大区别之处在于：在同步于表示时间舱的轴83、84、85的各个的光栅71、72、73、79、80、81之间，不***其他光栅。在本实施方式中，轴83、84、85的各间隔为0.5cm左右，与此相对，将各光栅的长度设定成大约2cm。在如本实施方式这样，轴83、84、85的各间隔为0.5cm左右的情况下，如果将各光栅的长度设定为2cm，则因为无法实现图10或者图12所示构成，所以，在本实施方式中，采用图14中所示的构成。

在本实施方式中，如图14所示，在光纤67上传播来的光脉冲通过光循环器68而入射于第一光纤69，被各光栅70、71、72、73、74、75反射各自的波长的光脉冲而回到光循环器68。这些光脉冲序列接着入射于第二光纤76，被77、78、79、80、81、82所反射。然后再次回到光循环器68，输出到光纤86。

对于其他光栅70、74、75、77、78、82来说，只要配置成抵消迟延，即使从轴83、84、85向左右较大离开也没有问题。例如，从波长λ1′的光栅70到对应于时间舱t1的轴83的距离与从该轴83到处于相反侧的第二根光纤76的光栅82的距离相等。因此，波长λ1′和波长λ1的光脉冲在同一时间舱t1中输出。同样，从波长λ2′的光栅75到对应于时间舱t2的轴84的距离，与从该轴84到处于相反侧的第二根光纤76的光栅77的距离相等。其结果，波长λ2′和波长λ2的光脉冲在同一时间舱t2中输出。同样，从波长λ3′的光栅74到时间舱t3的轴85的距离，与从该轴85到处于相反侧的第二光纤76的光栅78的距离相等。其结果，波长λ3′和波长λ3的光脉冲在同一时间舱t3中输出。

(第四实施方式)

参照图15，对本发明的解码器更普通化的构成进行说明。

图15的解码器包括L根各自具有光栅的(L为大于等于2的整数)光纤、和连接L根光纤的光循环器。将L根光纤分别用指标s(1≤s≤L，s是整数)来表示。

被编码的代码的码型具有n个时间舱，也就是时间舱1、时间舱2、…、时间舱n等n个时间舱。这里，n为大于等于2的整数。

这里，将指定时间舱的指标定义成‘m’(1≤m≤n，m是整数)。将至少一个反射波长分配给各时间舱。将分配给由指标m所表示的时间舱(时间舱m)的波长的总数由m的函数的Q(m)来表达。此时，将分配给所述时间舱m的总计Q(m)个波长由指标q(1≤q≤Q(m)，q是整数)指定。而且，将由指标q所指定的波长定义成作为m和q的函数的λ(m，q)。

在各光纤s(1≤s≤L)上形成对应于时间舱m(1≤m≤n)的各个的光栅。在某个光纤s中，对应于n个时间舱中所含有的至少一个时间舱的波长可以由λ(m，q1)来指定。此时，在离开反射波长λ(m，q1)的光信号的光栅位置的位置处，形成反射属于同一时间舱m，与波长λ(m，q1)不同的波长λ(m，q2)的光信号的另一个光栅。这里，q1和q2是整数，1≤q1≤Q(m)，1≤q2≤Q(m)，q1≠q2，的关系成立。

在光纤s中，将从反射波长λ(m，q1)的光信号的光栅到反射波长λ(m，q2)的光信号的另一个光栅的光路差定义成d(m，q2，s)。此时，如果在所有L根光纤上使光路差d(m，q2，s)互补，则其合计成为0。其中，在光路差d(m，q2，s)中有正负，对反射波长λ(m，q1)的光信号的光栅，反射波长λ(m，q2)的光信号的另一个光栅位于接近光循环器侧(输入侧)时，光路差d(m，q2，s)具有‘负’的极性。

更一般地说，也可以由作为m、q、s的函数λ(m，q，s)来表达反射波长。λ(m，q，s)是在第s根光纤中分配给时间舱m的第q号波长。可以由d(m，q，s)来表达在第s根光纤中反射分配给时间舱m的第q号波长的光的光栅离开相当于该时间舱的纵轴的位置多大距离。在光纤上处于时间舱的轴眼前的场合，d为负。此外，在处于上述时间舱的轴后方时，d为正。

在本发明中，因为多个波长分配给一个时间舱，所以具有某个反射波长的光栅在多条光纤上形成。如果使这些光栅离时间舱的轴的距离d在所有的光纤上互补，则如下式所示，成为0。

(式1)

$\underset{s=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}d(m,q,s)=0$

例如，图15所示的分配给时间舱m＝1的第一号波长(q＝1)的光栅配置于L根光纤(s＝1～L)。s由1～3的光纤所反射的波长，λ(m＝1，q＝1，s＝1)、λ(m＝1，q＝1，s＝2)、λ(m＝1，q＝1，s＝3)，表示对应的光栅的位置。在第L根光纤中，由λ(m＝1，q＝1，s＝L)表示对应的光栅位置。

设这些光栅的各个，与离对应的时间舱的轴的距离为d(m＝1，q＝1，s＝1～L)。因为λ(1，1，1)的光栅位于时间轴的左侧，所以距离d(1，1，1)为负。因为λ(1，1，2)的光栅位于时间舱的轴的右侧，所以距离d(1，1，2)为正。就所有光纤而言，如果加算d(1，1，s＝1～L)，则其合计值为0。分配给时间舱m＝1的具有q＝1的波长的光脉冲，与分配给时间舱m＝1的具有q≠1的波长的其他所有光脉冲，具有相同的迟延。

其中，在采用图14所示构成时，配置光栅以便光纤s中的光路差(m，q2，s)的绝对值成为光纤s中的光栅的最小间距的(n-1)倍以上。具体地说，图14构成中的光栅的最小间距相当于ΔT/2的时间，三个光栅71、72、73(或者79、80、81)的两端的距离相当于(3-1)×ΔT/2的时间。分配给同一时间舱t1的波长λ1′的光栅与波长λ1的光栅的间隔大于三个光栅71、72、73(或者79、80、81)的两端的距离。

(计算机模拟)

通过计算机模拟求出本发明的编码器/解码器的特性。参照图16至图18对其结果进行说明。

首先，在本模拟中，就图16中所示的构成来进行。在图16的构成中，由光循环器结合反射波长λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6～λ7的光栅所形成的两根光纤。编码按照图17中所示的码型。也就是说，将波长λ2、λ4分配给时间舱t1，将波长λ3、λ5分配給时间舱t2，将波长λ1分配給时间舱t3，将波长λ6～λ7分配給时间舱t4。波长λ6～λ7的光栅具有线性调频结构。

在图16中表示长度的数值的单位是cm(厘米)，反射波长λ1、λ2、λ3、λ4、λ5的各光栅的长度全都是1cm，具有线性调频结构的光栅的长度是2cm。

如果用具有图16的构成的解码器，则即使在时间舱t1的定时中到达波长λ2的光脉冲，即使到达波长λ4的光脉冲，也可以进行解码。这就意味着，作为OR算子发挥功能。在时间舱t4的定时中，当在波长λ6～λ7的范围内具有波长的光脉冲到达时，使编码成为可能。

图18是就图15的装置而言，表示光脉冲的相对迟延与波长的关系的曲线图。该曲线图反映图17的码型，形成具有同一相对迟延的多个反射带域。这意味着多个波长分配给同一时间舱。

(第五实施方式)

接下来，参照图19说明根据本发明的温度分布测定装置的实施方式。如上所述，如果将例如三个波长λ1、λ4、λ5分配给同一时间舱t1，则即使在时间舱t1的定时中到达的光脉冲的波长是λ1、λ4、λ5的某一个，解码也是可能的。在本实施方式中，利用这种OR算子的功能，实现温度分布测定装置。

图19示出本实施方式中的温度分布传感器。如果使用该温度传感器，则可以判定四个地点处的温度分布是否与目标的温度分布相一致。

在进行温度测定的四个地点处，分别配置光栅90、91、92、93。因为光栅90、91、92、93的反射波长根据各地点处的温度而移位，所以检测温度分布成为可能。

在本实施方式中，通过起因于温度的波长移位，不仅测量各地点的温度本身，而且判定四地点处的温度分布是否一致于规定的温度分布。

通过温度分布将带域宽的光脉冲赋予反射波长移位的各光栅。如就上述各实施方式说明的那样，光脉冲按照特定的码型被编码，生成具有相对的迟延关系的光脉冲的序列。

在解码侧(解读侧)收到该光脉冲序列，可以确定是否进行了与解码侧的码型一致的编码。也就是说，因为在进行对应于目标的温度分布的编码时，收到的光脉冲序列的相对迟延通过解码而消除，所以可以生成具有高于某个阈值的光强度的脉冲。

在本实施方式中，因为可以生成根据光栅90、91、92、93中的温度的分布的代码，所以通过按规定的码型解码该代码，而可以检测温度的分布。

接下来，更详细地说明图19的装置的动作。

光源87输出广带域的光。该光通过光循环器88而输入到光纤89。在光纤89上形成光栅90、91、92、93。这些光栅90、91、92、93在光纤89上布置成配置于成为温度分布的测量对象的四个地点。

其中，测定地点并不限定于四个，也可以是三个或者五个以上。光栅的间隔虽然可以根据测定对象(标本)的大小而任意地确定，但是有必要时间舱t1、t2、t3、t4的时间间隔一致于解码器中的各光栅的时间舱的时间间隔。

光栅的反射波长带域不仅设定成同一温度之时相互不重合，而且有必要设定成某个光栅温度在能够测定温度范围(例如0℃到80℃)内变化，或者即使因张力变化而反射带域移位，反射带域也不重合。这样一来，因为包含光栅90、91、92、93的反射波长带域的总体的范围很广，所以从光源87所放射的光的波长范围也设定得广，有必要覆盖上述反射波长带域的总体。例如，在温度引起的波长移位为0.01nm/℃的情况下，有必要覆盖带域4nm。

这里，设p为光栅的序号，设q为光栅的温度，如果将当时的光栅的移位的反射波长定义成λ_p-q，则可以将光栅90、91、92、93的温度X℃下的反射波长表达成λ_1-x、λ_2-x、λ_3-x、λ_4-x。

在本实施方式中，将温度分布的总体作为一个代码用光信号表现。光纤上的四个光栅90、91、92、93的间隔对应于各自的反射光彼此的迟延时间。在解码时，通过抵消它们的迟延时间而可以检测温度分布。

在图19的例子中，将光栅90与光栅91的距离定义成ΔT1时间量的距离，将光栅91与光栅92的间隔定义成ΔT2时间量的距离，将光栅92与光栅93之间定义成ΔT3时间量的距离。

这些光栅90、91、92、93的温度，分别取为50℃、25℃、35℃、80℃。被光栅90、91、92、93所反射的光的波长分别为λ_1-50、λ_2-25、λ_3-35、λ_4-80。如果光脉冲从光源87赋予该状态的光纤，则波长λ_1-50、λ_2-25、λ_3-35、λ_4-80的光脉冲具有反映光栅间的相互距离的迟延，回到光循环器88。这些光脉冲的序列表现根据四个地点处的温度分布的代码。

这些光脉冲的序列，经由光循环器88而向光纤94输入。然后，一部分的光被星形连接器而输入光纤97，另一部分光输入光纤103。

对被代码化的光从光纤97输入解码器1的情况进行说明。输入光通过光循环器96而进入有光栅的光纤，在那里被解码。在光纤上，形成使四个光栅90、91、92、93的排列翻转的排列的四个光栅98、99、100、101。也就是说，从离入射侧较远的一方起，光栅98与光栅99之间的距离成为ΔT1时间量，光栅99与光栅100之间的距离成为ΔT2时间量，光栅100与光栅101之间的距离成为ΔT3时间量，作为总体，成为赋予与传感器之时相反的迟延。这样一来，被传感器编码，可以使具有相互迟延的光恢复成同时刻重叠的光脉冲。

在解码器中重要的是解码器中的各光栅的反射波长，设定成反映作为目标的温度分布的反射波长。例如，在调查传感器的光栅90、91、92、93所配置的地点的温度，是否分别一致于50℃、80℃、50℃、40℃的场合，只要把解读器1的光栅98、99、100、101的反射波长设定成λ_1-50、λ_2-80、λ_3-50、λ_4-40就可以了。

在编码侧与解读侧之间温度分布的相关变得最大时，虽然高的光强度的尖峰被检测器102检测到，但是相关低时，光的强度的尖峰减小。解读器2因为在反射波长上具有宽度，故作为OR运算发挥功能，即使在与目标的温度分布不完全一致的场合，也因为能够检测，故可以赋予温度分布的相关上宽的允许幅度。

工业实用性

本发明的编码器/解码器，通过利用反射波长不同的多个光栅所排列的多条光纤，把多个波长分配给一个时间舱。因此，在把光波长多重信号编码/解码之际可以具有对环境的变化等引起的波长移位的耐受性。

Claims (9)

1.一种编码器，其特征在于：

其是通过光学CDMA编码光波长多重信号的编码器，其中，

包括L根各自具有多个光栅的光纤、和连接所述多条光纤的光循环器，

所述被编码的代码的码型具有时间舱1、时间舱2、…、时间舱m、…时间舱n等n个时间舱，

在将分配给时间舱m的波长的个数定义成作为m的函数的Q(m)个，而且，将分配给所述时间舱m的Q(m)个波长中的由指标q所指定的波长定义成作为m和q的函数的λ(m，q)，将所述L根光纤分别由指标s来表示时，

在各光纤s上形成分别对应于所述时间舱m的光栅，而且，在离开反射所述n个时间舱中所含有的至少一个时间舱m所对应的所述波长λ(m，q1)的光信号的光栅的位置的位置上，形成属于同一时间舱m，反射与所述波长λ(m，q1)不同的波长λ(m，q2)的光信号的另一个光栅，

在所述光纤s中，在将从反射所述波长λ(m，q1)的光信号的光栅到反射所述波长λ(m，q2)的光信号的另一个光栅的光路差定义成d(m，q2，s)时，对所有所述L根光纤令所述光路差d(m，q2，s)互补，其合计成为0、

其中，L为大于等于2的整数，n为大于等于2的整数，1≤m≤n且m为整数，1≤q≤Q(m)且q为整数，1≤s≤L且s为整数，1≤q1≤Q(m)，1≤q2≤Q(m)，q1≠q2，q1和q2为整数。

2.如权利要求1中所述的编码器，其特征在于：

所述多个光栅的至少一个的反射波长在规定范围内连续地分布。

3.如权利要求2中所述的编码器，其特征在于：

所述光栅具有线性调频脉冲结构。

4.如权利要求1中所述的编码器，其特征在于：

光纤s中的所述光路差d(m，q2，s)的绝对值为光纤s中的光栅的最小间距的n-1倍以上，其中，n是大于等于2的整数。

5.一种解码器，其特征在于：

其是通过光学CDMA解码光波长多重信号的代码的解码器，其中，

包括L根各自具有多个光栅的光纤、和连接所述多条光纤的光循环器，

所述被编码的代码的码型具有时间舱1、时间舱2、…、时间舱m、…时间舱n等n个时间舱，

在将分配给时间舱m的波长的个数定义成作为m的函数的Q(m)个，而且，将分配给所述时间舱m的Q(m)个波长中的由指标q所指定的波长定义成作为m和q的函数的λ(m，q)，将所述L根光纤由指标s来表示时，

在各光纤s上形成分别对应于所述时间舱m的光栅，而且，在离开反射所述n个时间舱中所含有的至少一个时间舱m所对应的所述波长λ(m，q1)的光信号的光栅的位置的位置上，形成属于同一时间舱m，反射与所述波长λ(m，q1)不同的波长λ(m，q2)的光信号的另一个光栅，

在所述光纤s中，在将从反射所述波长λ(m，q1)的光信号的光栅到反射所述波长λ(m，q2)的光信号的另一个光栅的光路差定义成d(m，q2，s)时，对所有所述L根光纤令所述光路差d(m，q2，s)互补，其合计成为0，

其中，L为大于等于2的整数，n为大于等于2的整数，1≤m≤n且m为整数，1≤q≤Q(m)且q为整数，1≤s≤L且s为整数，1≤q1≤Q(m)，1≤q2≤Q(m)，q1≠q2，q1和q2为整数。

6.如权利要求5中所述的解码器，其特征在于：

所述多个光栅的至少一个的反射波长在规定范围内连续地分布。

7.如权利要求6中所述的解码器，其特征在于：

所述光栅具有线性调频脉冲结构。

8.如权利要求5中所述的解码器，其特征在于：

光纤s中的所述光路差d(m，q2，s)的绝对值为光纤s中的光栅的最小间距的n-1倍以上，其中，n为大于等于2的整数。

9.一种温度分布检测器，其特征在于，包括：

输出光波多重信号的光源，

具有多个光栅所形成的光纤，编码所述光多重信号的编码器，和

如权利要求5所述的解码器，是解码由所述编码器所编码的信号的解码器，其中，

基于所述解码器的多个光栅的反射波长的组合确定所述编码器中的多个光栅所处部分的温度分布。

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