JP4556780B2 - 光導波路装置及び光符号分割多重通信システム - Google Patents
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Description
図3は、本発明の第1実施形態に係る光導波路装置である光符号装置(又は光復号装置)の構成を概略的に示す平面図である。第1の実施形態に係る光符号装置は、石英系平面光導波路回路(PLC)技術を用いて製造することができ、光信号の分波合波部300と、位相シフト部400と、遅延反射部500の3つの部分から構成されている。
λ=2×neff×Λ
に従うものである。ここで、Λは、回折格子の屈折率変調周期であり、第1の実施形態においては、約536nmとした。また、neffは、約1.45である。よって、反射波長λは、約1.55μmとなる。また、回折格子構造の長さは、2.5mmとした。各反射器E1〜E16は、相対反射器反射率が表1のようになるように作製されている。
(0001111010110010)
を生成するためには、各光チップパルスの合波時に各光チップパルスの相対的な光位相がそれぞれNo.1〜16で
(000ππππ0π0ππ00π0)
となるように、No.4、5、6、7、9、11、12、15の位相シフト用光導波路E4、E5、E6、E7、E9、E11、E12、E15上の薄膜ヒータF4、F5、F6、F7、F9、F11、F12、F15をオンにする。位相シフト部400における光チップパルスの位相調整は光導波路ごとの個別調整であるので、予め位相シフトπに対応する薄膜ヒータへの供給電流量を調べてデータとして保持しておくことによって、薄膜ヒータのオン又はオフだけで、位相量π又は0を設定できる。
(0100110101111000)
を再生するためには、各光チップパルスの合波時に各光チップパルスの相対的な光位相がそれぞれNo.1〜16で
(0π00ππ0π0ππππ000)
となるように、位相シフト用光導波路上の薄膜ヒータの温度調整をする。
図9は、本発明の第2の実施形態に係る光符号分割多重通信システムの構成を概略的に示す図である。図9に示される光符号分割多重通信システムは、WDM/OCDM伝送を実現できるシステムであり、WDMに3波長、OCDMに3チャンネルを用いる場合を示している。ただし、本発明は、図9に示される態様に限定されるものではなく、WDMに用いる波長数及びOCDMに用いるチャンネル数は、他の数であってもよい。
311,321〜322,331〜334,341〜348 対称Y分岐路、
400 位相シフト部、
401 基板、
402 位相シフト用光導波路、
403 クラッド、
404 薄膜ヒータ、
500 遅延反射部、
501 基板、
502 遅延用光導波路、
503 回折格子(グレーティング)、
504 クラッド、
601 パルス光源、
602,604 光サーキュレータ、
603 光符号装置、
605 光復号装置、
606,607 光オシロスコープ、
710,720,730 OCDM装置、
711〜713,721〜723,731〜733 送信機(TX)、
714〜716、724〜726,734〜736 光符号装置、
717,727,737 OCDM合波器、
740 WDM合波器、
750 光ケーブル、
801 光復号装置、
802 受信機(RX)、
A0 分波合波部の第1の入出力部、
B1〜B16 分波合波部の第2の入出力部、
C1〜C16 位相シフト用光導波路、
D1〜D16 薄膜ヒータ、
E1〜E16 遅延用光導波路、
F1〜F16 反射器、
P0 入力光パルス、
Q1〜Q16 光チップパルス、
R0 符号化パルス列。
Claims (11)
- 第1の入出力部と複数の第2の入出力部とを具備し、前記第1の入出力部に入力された第1の波長の光パルスを複数の光チップパルスに分割する分波を行って前記複数の第2の入出力部から出力し、前記複数の第2の入出力部に入力された複数の光チップパルスを合成する合波を行って前記第1の入出力部から出力する分波合波部と、
前記複数の第2の入出力部に接続された複数の位相シフト用光導波路と、前記複数の位相シフト用光導波路の一つ以上に備えられ、前記位相シフト用光導波路を通過する光チップパルスの位相をπ又は0に変更させる位相制御手段とを具備する位相シフト部と、
前記複数の位相シフト用光導波路に接続され、それぞれが所定の長さを持つ複数の遅延用光導波路と、前記複数の遅延用光導波路のそれぞれに備えられ、前記複数の遅延用光導波路のそれぞれに入力された光チップパルスを反射して前記複数の遅延用光導波路から出力させる複数の反射器とを具備する遅延反射部と
を有し、
前記複数の遅延用光導波路の前記所定の長さはそれぞれ、遅延時間差を一定にするように異なる長さに設定されており、
前記分波合波部によって分波された複数の光チップパルスが、前記分波合波部の前記複数の第2の入出力部から前記位相シフト部を通過して前記遅延反射部に入力され、前記遅延反射部で反射され、前記位相シフト部を通過して前記分波合波部の前記複数の第2の入出力部に入力されるように構成した
ことを特徴とする光導波路装置。 - 前記分波合波部が、
前記第1の入出力部側を第1の光導波路とし、前記第2の入出力部側を第2及び第3の光導波路とする対称Y分岐光導波路を多段に接続した構造を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の光導波路装置。 - 前記位相制御手段が、前記複数の位相シフト用光導波路のそれぞれに隣接して備えられた加熱手段を有し、
前記加熱手段による加熱によって前記位相シフト用光導波路を通過する光チップパルスの位相を所定量シフトさせる
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の光導波路装置。 - 前記加熱手段が前記複数の位相シフト用光導波路のそれぞれに備えられ、前記加熱手段のそれぞれを、独立にオン又はオフに切り替えられることを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の光導波路装置。
- 光チップパルスが前記位相シフト用光導波路を2回通過する間に前記位相制御手段により変更される位相量が、πに設定されていることを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の光導波路装置。
- 前記複数の反射器が、特定の波長の光を反射し、前記特定の波長以外の波長の光を通過させる回折格子を有することを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の光導波路装置。
- 前記遅延用光導波路からの出力光パルスのパワを均一にするように、前記複数の反射器の反射率を、対応する前記遅延用光導波路の長さが長いほど高く設定したことを特徴とする請求項1から6までのいずれかに記載の光導波路装置。
- 前記光導波路装置が、光符号装置又は光復号装置のいずれかであることを特徴とする請求項1から7までのいずれかに記載の光導波路装置。
- 入力光パルスから符号化パルス列を生成する光符号装置と、
前記符号化パルス列から前記入力光パルスの自己相関波形を生成する光復号装置と
を有し、
前記光符号装置及び前記光復号装置が、前記請求項1から7までのいずれか1項に記載の光導波路装置である
ことを特徴とする光符号分割多重通信システム。 - それぞれが異なる波長の入力光パルスから異なる波長の符号化パルス列を生成する光符号装置を複数備え、前記複数の光符号装置のそれぞれで生成された符号化パルス列を合波する符号分割多重合波器を備えた光符号多重分割装置と、
前記合波された符号化パルス列から前記複数の光符号装置の中のいずれかの入力光パルスの自己相関波形を生成する光復号装置と
を有し、
前記複数の光符号装置及び前記光復号装置が、前記請求項1から7までのいずれか1項に記載の光導波路装置である
ことを特徴とする光符号分割多重通信システム。 - 前記光符号多重分割装置を異なる複数の波長チャンネル毎に複数備え、
前記複数の光符号多重分割装置のそれぞれから出力される前記波長チャンネルごとの符号化パルス列を合波する波長分割多重合波器をさらに有する
ことを特徴とする請求項10に記載の光符号分割多重通信システム。
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