JP4982888B2 - Fskデータ形式のocdmaシステム - Google Patents
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Description
第一の側面に係る本発明のOCDMAシステム用符号化装置は,基本的には,パスル光源からのパルス信号にFSK変調信号を乗せるためのFSK変調器と,FSK変調器に乗せるデータを制御するためのデータ制御部と,FSK変調器からの出力信号を多重化するためのOCDMA符号器とを有する。そして,位相変調器でパスル光源からのパスル信号にFSK情報を乗せて,OCDMA符号器により多重化し,ペイロード部がFSKデータ形式であるOCDMA信号を得るものである。そして,本発明のシステムは,そのようなOCDMAシステム用符号化装置によって符号化した信号を復号化することにより,情報通信を行うシステムである。
図1は,本発明のOCDMAシステム用符号化装置を説明するためのブロック図である。図1に示されるように,OCDMAシステム用符号化装置(1)は,パスル光源からのパルス信号に周波数シフトキーイング(FSK)変調信号を乗せるためのFSK変調器(2)と,前記FSK変調器に乗せるデータを制御するためのデータ制御部(3)と,前記FSK変調器からの出力信号を多重化するための光符号分割多重アクセス(OCDMA)符号器(4)とを有する。
本発明のOCDMAシステムは,OCDMAシステム用符号化装置と,OCDMAシステム用符号化装置からの出力信号が伝送される伝送路(41)と,前記伝送路(41)を経た光信号が入力されるOCDMAシステム用復号化装置とを含むOCDMAシステムである。そして,前記OCDMAシステム用符号化装置は,上記したOCDMAシステム用符号化装置(1)である。また,OCDMAシステム用復号化装置(42)は,前記伝送路(41)を経た光信号が入力するサーキュレータ(43)と;前記サーキュレータからの光信号が入力するファイバーグレーティング(FBG)(44)と;前記サーキュレータに入力した前記FBGからの光信号が出力される出力路(45)と:前記出力路(45)を経た光信号が分波される分波部(46)と; 前記分波部(46)により分波された一方の光が伝播する導波路(47)に設けられ,出力信号のうち上側波側帯(USB)信号を透過させる光フィルタ(48)と;前記分波部(46)により分波された残りの光が伝播する導波路(49)に設けられ,出力信号のうち下側波側帯(LSB)信号を透過させる光フィルタ(50)と;前記二つの光フィルタ(48,50)を透過した光信号が入力されるバランス検波器(51)とを具備するOCDMAシステム用復号化装置(42)である。
に入力する。そして,FBGにより入力信号はその波長などに応じて折り返される地点が異なるので,復号化が達成される。
第二の側面に係る本発明のOCDMAシステム用符号化装置も,基本的には,パスル光源からのパルス信号にFSK変調信号を乗せるためのFSK変調器と,FSK変調器に乗せるデータを制御するためのデータ制御部と,FSK変調器からの出力信号を多重化するためのOCDMA符号器とを有するものである。そして,位相変調器でパスル光源からのパスル信号にFSK情報を乗せて,OCDMA符号器により多重化し,ペイロード部がFSKデータ形式であるOCDMA信号を得るものである。そして,本発明のシステムは,そのようなOCDMAシステム用符号化装置によって符号化した信号を復号化することにより,情報通信を行うシステムである。
図3は,第二の側面に係る本発明のOCDMAシステムの基本構成を示すブロック図である。図3に示されるように,第二の側面に係る本発明のOCDMAシステム用符号化装置(4)は,基本的には,第一の側面に係る本発明のOCDMAシステム用符号化装置とほぼ同様の考えに基づくものであるが,USB信号とLSB信号とを別々に多重化して,それらを合波して伝送するものである。より具体的には,前記FSK変調器からの出力信号を上側波側帯(USB)信号と下側波側帯(LSB)信号とに分波するための分波部(61)と;前記分波器によって分波されたUSB信号が入力する第1のサーキュレータ(62)と;前記第1のサーキュレータからの光信号が入力する第1のFBG(63)と;前記サーキュレータに入力した前記第1のFBGからの光信号が出力される第1の出力路(64)と:前記分波器によって分波されたLSB信号が入力する第2のサーキュレータ(65)と;前記第2のサーキュレータからの光信号が入力する第2のFBG(66)と;前記サーキュレータに入力した前記第2のFBGからの光信号が出力される第2の出力路(67)と:前記第1の出力路からの出力信号及び前記第2の出力路からの出力信号が合波される合波部(68)とを具備する,OCDMAシステム用符号化装置があげられる。
OCDMAシステム用符号化装置と,OCDMAシステム用符号化装置からの出力信号が伝送される伝送路(41)と,前記伝送路(41)を経た光信号が入力されるOCDMAシステム用復号化装置とを含むOCDMAシステムである。そして,前記OCDMAシステム用符号化装置は,基本的には上記した第二の側面に係るOCDMAシステム用符号化装置(1)である。そして,OCDMAシステム用復号化装置(71)は,前記伝送路(41)を経た光信号が入力し,分波される分波部(72)と;前記分波部(72)により分波された一方の光が伝播する導波路(73)に設けられ,出力信号のうち上側波側帯(USB)信号を透過させる光フィルタ(74)と;前記光フィルタ(74)からの出力信号が入力するサーキュレータ(75)と;前記サーキュレータからの光信号が入力するファイバーグレーティング(FBG)(76)と;前記サーキュレータに入力した前記FBGからの光信号が出力される出力路(77)と;前記分波部(72)により分波された残りの光が伝播する導波路(78)に設けられ,出力信号のうち下側波側帯(LSB)信号を透過させる光フィルタ(79)と;前記光フィルタ(79)からの出力信号が入力するサーキュレータ(80)と;前記サーキュレータからの光信号が入力するファイバーグレーティング(FBG)(81)と;前記サーキュレータに入力した前記FBGからの光信号が出力される出力路(82)と:前記二つの出力路(77,72)を透過した光信号が入力されるバランス検波器(83)とを具備するOCDMAシステム用復号化装置(71)である。
本発明のOCDMAシステムは,公知の構成要素を適宜組み合わせて製造することができる。光導波路の形成方法として,チタン拡散法等の内拡散法やプロトン交換法など公知の形成方法を利用できる。すなわち,本発明の光FSK変調器は,例えば以下のようにして製造できる。まず,ニオブ酸リチウムのウエハー上に,フォトリソグラフィー法によって,チタンをパターニングし,熱拡散法によってチタンを拡散させ,光導波路を形成する。この際の条件は,チタンの厚さを100〜2000オングストロームとし,拡散温度を500〜2000℃とし,拡散時間を10〜40時間とすればよい。基板の主面に,二酸化珪素の絶縁バッファ層(厚さ0.5−2μm)を形成する。次いで,これらの上に厚さ15−30μmの金属メッキからなる電極を形成する。次いでウエハーを切断する。このようして,チタン拡散導波路が形成された光変調器が形成される。
の形成と同様にフォトリソグラフィー技術によって,同一幅で形成した多数の導波路の両脇に対して電極間ギャップが1マイクロメートル〜50マイクロメートル程度になるように形成することができる。
なお,上記では,周波数スペクトルの符号化を,FBGを用いて行う例について説明した。しかしながら,たとえば,以下に説明するような装置によっても符号化を行うことができる。すなわち,以下に説明する符号化器は,上記したシステムに適宜組み合わせて用いることができる。図6は,光パルスの周波数スペクトルに位相シフトを与えることにより周波数スペクトルの符号化を行うための装置の概略図である。すなわち,周波数スペクトルを符号化するために,パルス光が入射する第1全反射鏡101aと,第1全反射鏡101aからの反射光が入射し,時空変換処理を施す第1回折格子102aと,第1回折格子102aからの回折光が透過し,透過光にフーリエ変換処理を施す第1フーリエレンズ103aと,第1フーリエレンズ103aからの出力光が入射し,特定の符号パターンを持つマスク104と,マスク104からの出力光が入射し,入射光に対して逆フーリエ変換処理を施す第2フーリエレンズ103bと,第2フーリエレンズ103bの出力光が入射する第2回折格子102bと,第2回折格子102bからの回折光が入射する第2全反射鏡101bとを具備する。入力された光パルスは,第1全反射鏡101aと第1回折格子102aで時空変換された後,第1フーリエレンズ103aでフーリエ変換される。フーリエ変換によって形成された周波数スペクトル場に対し,特定の符号パターンを持つマスク104で光位相のマスキング(“0”または“π”の位相シフトを与える)を行う。マスキングされた場を,第2フーリエレンズ103bで逆フーリエ変換した後,第2回折格子102bと第2全反射鏡101bで逆時空変換を行うことにより,周波数スペクトルの符号化が行われる。この装置は,OCDMA符号器として機能するほか,周波数スペクトルに与えた位相シフトを回復できるので,OCDMA復号器としても機能する。
図4は,第一の側面に係る本発明のOCDMAシステムを実証するための実験システムを示す概略構成図である。図4に示されるように,このOCDMAシステムは,パスル光源からのパルス信号に周波数シフトキーイング(FSK)変調信号を乗せるためのFSK変調器(2)と,前記FSK変調器に乗せるデータを制御するためのデータ制御部(3)と,前記FSK変調器からの出力信号を多重化するための光符号分割多重アクセス(OCDMA)符号器(4)とを有する,OCDMAシステム用符号化装置(1)である。
図5は,第二の側面に係る本発明のOCDMAシステムを実証するための実験システムを示す概略構成図である。図5に示されるように,このOCDMAシステムは,パスル光源からのパルス信号に周波数シフトキーイング(FSK)変調信号を乗せるためのFSK変調器(2)と,前記FSK変調器に乗せるデータを制御するためのデータ制御部(3)と,前記FSK変調器からの出力信号を多重化するための光符号分割多重アクセス(OCDMA)符号器(4)とを有する,OCDMAシステム用符号化装置(1)である。
2 FSK変調器
3 データ制御部
4 OCDMA符号器
Claims (2)
- OCDMAシステム用符号化装置と,前記OCDMAシステム用符号化装置からの出力信号が伝送される伝送路と,前記伝送路を経た光信号が入力されるOCDMAシステム用復号化装置とを含むOCDMAシステムであって,
前記OCDMAシステム用符号化装置は,
パルス光源からのパルス信号に周波数シフトキーイング(FSK)変調信号を乗せるためのFSK変調器(2)と,
前記FSK変調器(2)に乗せるデータを制御するためのデータ制御部(3)と,
前記FSK変調器(2)からの出力信号を多重化するためのOCDMA符号器(4)とを有し,
前記OCDMA符号器(4)は,
前記FSK変調器(2)からの出力信号をUSB信号とLSB信号とに分波するための分波器(61)と;
前記分波器(61)によって分波されたUSB信号が入力する第1のサーキュレータ(62)と;
前記第1のサーキュレータ(62)からの光信号が入力する第1のFBG(63)と;
前記第1のサーキュレータ(62)に入力した前記第1のFBG(63)からの光信号が出力される第1の出力路(64)と;
前記分波器(61)によって分波されたLSB信号が入力する第2のサーキュレータ(65)と;
前記第2のサーキュレータ(65)からの光信号が入力する第2のFBG(66)と;
前記第2のサーキュレータ(65)に入力した前記第2のFBG(66)らの光信号が出力される第2の出力路(67)と:
前記第1の出力路(64)からの出力信号及び前記第2の出力路(67)からの出力信号が合波される合波部(68)と;を具備し,
前記OCDMAシステム用復号化装置は,
前記伝送路を経た光信号が入力し,分波される分波部(72)と;
前記分波部(72)により分波された一方の光が伝播する導波路(73)に設けられ,出力信号のうち前記USB信号を透過させる光フィルタ(74)と;
前記光フィルタ(74)からの出力信号が入力する第3のサーキュレータ(75)と;
前記第3のサーキュレータ(75)からの光信号が入力する第3のFBG(76)と;
前記第3のサーキュレータ(75)に入力した前記第3のFBG(76)からの光信号が出力される第3の出力路(77)と;
前記分波部(72)により分波された残りの光が伝播する導波路(78)に設けられ,出力信号のうち前記LSB信号を透過させる光フィルタ(79)と;
前記光フィルタ(79)からの出力信号が入力する第4のサーキュレータ(80)と;
前記第4のサーキュレータ(80)からの光信号が入力する第4のFBG(81)と;
前記第4のサーキュレータに入力した前記第4のFBGからの光信号が出力される第4の出力路(82)と:
前記第3の出力路(77)を透過した光信号及び前記第4の出力路(82)を透過した光信号が入力されるバランス検波器(83)と,を具備する
OCDMAシステム。
- パルス光源からのパルス信号に周波数シフトキーイング(FSK)変調信号を乗せるためのFSK変調器(2)と,
前記FSK変調器(2)に乗せるデータを制御するためのデータ制御部(3)と,
前記FSK変調器(2)からの出力信号を多重化するためのOCDMA符号器(4)とを有し,
前記OCDMA符号器(4)は,
前記FSK変調器(2)からの出力信号をUSB信号とLSB信号とに分波するための分波器(61)と;
前記分波器(61)によって分波されたUSB信号が入力する第1のサーキュレータ(62)と;
前記第1のサーキュレータ(62)からの光信号が入力する第1のFBG(63)と;
前記第1のサーキュレータ(62)に入力した前記第1のFBG(63)からの光信号が出力される第1の出力路(64)と;
前記分波器(61)によって分波されたLSB信号が入力する第2のサーキュレータ(65)と;
前記第2のサーキュレータ(65)からの光信号が入力する第2のFBG(66)と;
前記第2のサーキュレータ(65)に入力した前記第2のFBG(66)らの光信号が出力される第2の出力路(67)と:
前記第1の出力路(64)からの出力信号及び前記第2の出力路(67)からの出力信号が合波される合波部(68)とを具備する,
OCDMAシステム用符号化装置。
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