JP2001166261A - 光相関器 - Google Patents

光相関器

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JP2001166261A
JP2001166261A JP34737799A JP34737799A JP2001166261A JP 2001166261 A JP2001166261 A JP 2001166261A JP 34737799 A JP34737799 A JP 34737799A JP 34737799 A JP34737799 A JP 34737799A JP 2001166261 A JP2001166261 A JP 2001166261A
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Morio Toyoshima
守生 豊嶋
Kenichi Araki
賢一 荒木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 変調コードのチップ数を多くしても容易に対
応できると共に、高い拡散利得を得ることができる光相
関器を提供する。 【構成】 空間的に透過率が異なるように作ったビーム
スプリッタ2へCDM変調した光を入射し、このビーム
スプリッタ2を透過するビームと反射するビームに分離
し、ビームスプリッタ2と平行に配置された鏡3との間
で反射して時間遅延を持ったビームを透過させ、互いに
隣り合ったビームが変調コードの1チップ長づつ遅延す
ると共に等間隔で空間光変調板4へ至り、各ビームは位
相差または振幅分布を与えられて焦点面でフーリエ変換
を行うレンズ5へ到達し、メインローブのみを通すマス
ク6を抜けて受光素子7で受光され、受光素子7上の光
信号から、入射光のCDM変調と同一の位相差または振
幅分布が空間光変調板4により与えられているか相関を
とる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CDM変調された
光を空間で合成する光相関器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、CDM(Code Division Multiple
xing)光相関器として、光ファイバを用いたものが知ら
れている。ここで、光ファイバを用いた光相関器の一例
を図6に基づき説明する。図6において、光相関器60
への入射光は1×N分波器61に入射されて、それぞれ
変調コードの1チップ長だけ長さの異なるN個の光ファ
イバの遅延線621 ,622 ,623 ,…,62N へ導
かれる。各光ファイバ621 〜62N は、位相シフト制
御回路63により制御された変調コードに対応した位相
差または振幅を位相シフト回路64により付加され、N
×1合波器65で合波される。合波された光は、時間ゲ
ート回路66を通過して受光素子67により検出され
る。受光素子67により検出された信号は、波形整形回
路68により整形された後に出力される。上記のように
構成した光相関器60へCDMの変調コードに対応した
信号が入射されると、N本のファイバからの合成された
光は出力が最大となり、所望の変調コードが伝送された
ことが判別でき、光信号の相関を検出できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような光ファイバを用いる従来型の光相関器では、変
調コードのチップ数を増加させると、光ファイバ遅延線
及び位相または振幅を付加する回路などがチップ数だけ
必要となるため、分波器から合波器に至る構成が複雑に
なるという問題が生ずる。そこで、本発明は、変調コー
ドのチップ数が多い場合でも、容易に対応することが可
能な光相関器の提供を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するべく成されたもので、請求項1に係る光相関器
は、空間で光を合成する光相関器であって、位相または
振幅がCDM変調された光を多重反射させて変調コード
の1チップ長づつ時間遅延を持たせた複数の光ビームを
生成する第1光学系(例えば、ビームスプリッタ2,鏡
3)と、該第1光学系により生成した前記複数の光ビー
ムそれぞれに位相差または振幅分布を付加して出力する
第2光学系(例えば、空間光変調板4)と、該第2光学
系より出力された複数のビームをフーリエ変換するレン
ズ系(例えば、レンズ5)と、該レンズ系によりフーリ
エ変換された光を受信する受光素子(7)を備えること
を特徴とする。
【0005】また、請求項2に係る光相関器は、上記請
求項1において、レンズ系と受光素子との間に空間的な
遮蔽(例えば、マスク6)を設置することにより、拡散
利得を向上させるようにしたことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】次に、添付図面に基づいて、本発
明に係る光相関器の実施形態を説明する。
【0007】図1は、本発明に係る光相関器1の第1実
施形態の概略を示す構成図であり、図1において、CD
Mで光変調された入射光を受けるビームスプリッタ2
は、入射光を透過光と反射光とに分離するためのもの
で、空間的に透過率が異なるようにしてある。このビー
ムスプリッタ2の反射側(入射光の入射側)には鏡3
を、ビームスプリッタ2の透過側には空間光変調板4を
配置してある。
【0008】上記ビームスプリッタ2と平行に配置した
鏡3は、ビームスプリッタ2によって一部反射された光
を再度ビームスプリッタ2に入射させるもので、ビーム
スプリッタ2→鏡3→ビームスプリッタ2へ至り、更に
ビームスプリッタ2を透過して空間光変調板4へ到達す
る時間が、ビームスプリッタ2を透過する全ての透過光
において、変調コードの1チップ分の時間遅延に等しく
なるように設定してある。しかも、ビームスプリッタ2
と鏡3を平行に配置することで、ビームスプリッタ2を
透過した全ての透過光はほぼ平行となって空間光変調板
4へ至る。なお、ビームスプリッタ2は、反射回数の多
い光が透過する部位ほど透過率を高めるよう空間的に透
過率を異ならしめることで、ビームスプリッタ2を透過
した光の強度をほぼ均一化できるようにしてある。
【0009】すなわち、本実施形態においては、ビーム
スプリッタ2と鏡3とを平行に配置すると共に、ビーム
スプリッタ2から出力される各ビームのうち互いに隣り
合うビームが1チップ分の時間遅延を持つようにビーム
スプリッタ2と鏡3との配置間隔を調節することによっ
て、位相または振幅がCDM変調された光を多重反射さ
せて変調コードの1チップ長づつ時間遅延を持たせた複
数の光ビームを生成する第1光学系を実現するものとし
てある。
【0010】上記ビームスプリッタ2を透過した透過光
が入射する空間光変調板4は、空間的に厚みまたは透過
率が異なるように作ってあり、各入射光の入射部位に応
じた位相差または振幅分布が付加されて出力される。す
なわち、本実施形態においては、空間的に厚みまたは透
過率を異ならしめた空間光変調板4が、第1光学系によ
り生成した複数の光ビームそれぞれの入力部位に応じた
位相差または振幅分布を付加して出力することによっ
て、第1光学系により生成した複数の光ビームそれぞれ
に位相差または振幅分布を付加して出力する第2光学系
を実現するのである。
【0011】上記空間光変調板4を透過した光が入射す
るレンズ5は、焦点面でフーリエ変換を行うフーリエ変
換レンズとしてある。すなわち、本実施形態において
は、フーリエ変換レンズをレンズ5に用いることで、第
2光学系より出力された複数のビームをフーリエ変換す
るレンズ系を実現するのである。
【0012】上記レンズ5の透過側には、空間的に一部
分だけの光を取り出すためのマスク6を配置し、レンズ
5の焦点に集まるメインローブのみを受光素子7によっ
て効率良く受光できるようにしてある。
【0013】次に、上記のように構成した光相関器1の
動作を説明する。
【0014】CDM変調された入射光はビームスプリッ
タ2へ至り、ビームスプリッタ2を透過して空間光変調
板4に入射する光と、ビームスプリッタ2で反射されて
鏡3へ至る光と、に分離される。上記のようにビームス
プリッタ2で反射されて鏡3へ至った光は再度ビームス
プリッタ2へ至り、ここでもビームスプリッタ2を透過
して空間光変調板4に入射する光と、ビームスプリッタ
2で反射されて鏡3へ至る光と、に分離される。このよ
うに、ビームスプリッタ2により反射と透過をCDMの
チップ数繰り返してできた複数のビームは、隣り合うそ
れぞれのビームが変調コードの1チップ分の時間遅延を
持ち、空間光変調板4の空間的に異なる場所を通過する
ために、異なる位相差または振幅分布を付加されて、レ
ンズ5に入射する。
【0015】レンズ5により、複数のビームはフーリエ
変換され、CDMの変調コードと同一の位相差または振
幅分布が空間光変調板4に与えられていると、受光素子
7上で光スポットは空間的に最大値を示す。ここで、図
2は、光の位相でCDM変調された光が、繰り返し伝送
されている場合で、チップ数が16の時に受光素子7で
検出されるメインローブの規格化受信電力の計算例であ
る。位相変調された光信号と、空間光変調板4の空間位
相変調パターンが一致するときに、光信号が最大となる
ので、この例ではチップ数である16の倍数で受信電力
が高くなっていることが確認できる。
【0016】ここで、マスク6を設けずに、ビームスポ
ットを全て受光素子7で受光した場合の拡散利得Gは次
の式1で得られる。
【0017】
【数1】
【0018】上記の式1において、λは光の波長、Nは
チップ数、dはビーム間隔、Φはビームスプリッタ2と
鏡3との間の位相差、θは回折角度である。
【0019】また、図3は、光の波長1.55μm、チ
ップ数128、d=0.339mm、Φ=0の時の拡散
利得の計算例である。128個のチップ数では、20d
B以上の拡散利得が得られることを示している。
【0020】さらに、受光素子7の前に、メインローブ
のみを受光できるようにしたマスク6などの空間的な遮
蔽を設置することにより、拡散利得Gは空間的に広がっ
た雑音成分を除去できるため下記の式2のようになる。
【0021】
【数2】
【0022】この式2から、128のチップ数では、最
大42dB程度の拡散利得を得ることができ、マスク6
等で空間的に広がった雑音成分を除去することの有用性
がわかる。
【0023】そして、本実施形態として示した光相関器
1においては、従来の光ファイバを用いた光相関器とは
異なり、光ファイバ遅延線をチップ数だけ設けると共
に、各光ファイバ遅延線毎に位相シフト回路を付加した
りする必要がないので、CDMのチップ数を比較的容易
に多くできるという特徴がある。このように、CDMの
チップ数を多くできるということは、CDMAに適用し
た場合、伝送できるチャンネル数を増加させることが容
易である。また、高い拡散利得によりS/Nを向上する
ことができるので、光通信装置を兼用したレーザレーダ
などに応用できるという効果も有する。
【0024】なお、光を多重反射させて変調コードの1
チップ長づつ時間遅延を持たせた複数の光ビームを生成
する第1光学系は、上述した第1実施形態の例に限定さ
れるものではない。
【0025】例えば、図4に示す第2実施形態における
光相関器1′では、CDMで光変調された入射光を受け
るビームスプリッタ2の面を上記第1実施形態と逆にし
てある。本実施形態においては、ビームスプリッタ2で
入射光の一部は反射されて空間光変調板4へ向かい、ビ
ームスプリッタ2を透過した光は鏡3で反射されて再び
ビームスプリッタ2へ到達し、透過した光は空間光変調
板4へ向かい反射した光は再び鏡3へ向う。したがっ
て、この第2実施形態に係る光相関器1′における第1
光学系の構造でも、上述した第1実施形態度同様に、変
調コードの1チップ長づつ時間遅延を持たせた複数の光
ビームを生成することが可能である。なお、この第2実
施形態は、ビームスプリッタ2と鏡3との間隔が狭い場
合(1チップの時間間隔が短い場合)に有効である。
【0026】また、図5に示す第3実施形態における光
相関器1″では、CDMで光変調された入射光を受ける
入射面8aと該入射面と相対向する反射面8bを平行に
加工したバルク光学材料8を第1光学系として用いる。
このバルク光学材料8の入射面8aには、反射率分布を
持たせる表面加工を施してあり、第1,第2実施形態の
ビームスプリッタ2と同様に、空間光変調板4へ向う光
の強度をほぼ均一化できる。一方、バルク光学材料8の
反射面8bには鏡面加工を施してあり、第1,第2実施
形態の鏡3と同様の作用を期せる。なお、この第3実施
形態の第1光学系では、第1,第2実施形態の如く、ビ
ームスプリッタ2と鏡3とを正確に平行配置する手間が
省けると共に、使用中にビームスプリッタ2と鏡3との
平行が崩れてしまうこともないので、相関器としての信
頼性も高いものとなる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本願請求項1に係
る光相関器によれば、光を多重反射させて変調コードの
1チップ長づつ時間遅延を持たせた複数の光ビームを生
成する第1光学系と、該第1光学系により生成した前記
複数の光ビームそれぞれに位相差または振幅分布を付加
して出力する第2光学系と、該第2光学系より出力され
た複数のビームをフーリエ変換するレンズ系と、該レン
ズ系によりフーリエ変換された光を受信する受光素子と
から構成することができ、旧来の光ファイバを用いた光
相関器の如く、変調コードのチップ数に応じた光ファイ
バ遅延線を設けたり、各光ファイバ遅延線毎に位相シフ
ト回路を付加したりする必要がないので、CDMのチッ
プ数を比較的容易に多くできる。しかも、レンズ系と受
光素子との間に空間的な遮蔽を設置することで、空間的
に広がった雑音成分を除去し、高い拡散利得を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る光相関器の概略構成図であ
る。
【図2】図1の光相関器でチップ数を16とした場合に
おけるメインローブの規格化受信電力の計算結果を示す
特性図である。
【図3】図1の光相関器でチップ数を128とした場合
における拡散利得の計算結果を示す特性図である。
【図4】第2実施形態に係る光相関器の概略構成図であ
る。
【図5】第3実施形態に係る光相関器の概略構成図であ
る。
【図6】従来の光ファイバによるCDMを用いた光相関
器の概略ブロック図である。
【符号の説明】
1 光相関器 2 ビームスプリッタ 3 鏡 4 空間光変調板 5 レンズ 6 マスク 7 受光素子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空間で光を合成する光相関器であって、
    位相または振幅がCDM変調された光を多重反射させて
    変調コードの1チップ長づつ時間遅延を持たせた複数の
    光ビームを生成する第1光学系と、該第1光学系により
    生成した前記複数の光ビームそれぞれに位相差または振
    幅分布を付加して出力する第2光学系と、該第2光学系
    より出力された複数のビームをフーリエ変換するレンズ
    系と、該レンズ系によりフーリエ変換された光を受信す
    る受光素子を備えることを特徴とする光相関器。
  2. 【請求項2】 レンズ系と受光素子との間に空間的な遮
    蔽を設置することにより、拡散利得を向上させるように
    したことを特徴とする請求項1に記載の光相関器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1421421A1 (en) * 2001-07-20 2004-05-26 Essex Corporation Method and apparatus for optical signal processing using an optical tapped delay line
JP2008517312A (ja) * 2004-10-18 2008-05-22 キネテイツク・リミテツド 光相関装置および方法
CN106684694A (zh) * 2017-02-17 2017-05-17 北京工业大学 一种用于多线激光雷达的激光分束装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1421421A1 (en) * 2001-07-20 2004-05-26 Essex Corporation Method and apparatus for optical signal processing using an optical tapped delay line
EP1421421A4 (en) * 2001-07-20 2005-10-05 Essex Corp METHOD AND DEVICE FOR OPTICAL SIGNAL PROCESSING USING AN OPTICAL TERMINATED DELAYING LINE
US7509048B2 (en) 2001-07-20 2009-03-24 Essex Corporation Method and apparatus for optical signal processing using an optical tapped delay line
JP2008517312A (ja) * 2004-10-18 2008-05-22 キネテイツク・リミテツド 光相関装置および方法
US8078663B2 (en) 2004-10-18 2011-12-13 Qinetiq Limited Optical correlation apparatus and method
CN106684694A (zh) * 2017-02-17 2017-05-17 北京工业大学 一种用于多线激光雷达的激光分束装置

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