[发明专利]光脉冲时间扩展装置和光复用传送系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于光复用传送的光脉冲时间扩展装置，特别涉及利用 SSFBG(Superstructured Fiber Bragg Grating：超结构光纤布拉格光栅)的 光脉冲时间扩展装置，该SSFBG构成为沿着光纤的导波方向配置多个周 期性折射率分布结构体即单位衍射光栅。

背景技术

近年来，由于互联网的普及等，通信需求急速增大，与其对应地， 使用光纤的高速且大容量的网络日渐完备。而且，为了实现通信的大容 量化，在一条光纤传送路径上集中传送多个信道的光脉冲信号的光复用 技术受到重视。

作为光复用技术，正在积极研究光时分复用(OTDM：Optical Time Division Multiplexing)、波分复用(WDM：Wavelength Division Multiplexing)以及光码分复用(OCDM：Optical Code Division Multiplexing)。

其中，OCDM对所收发的光脉冲信号在分配给每1比特的时间轴上 没有限制，具有运用方面的灵活性。并且，还具有如下优点：能够在时 间轴上对同一时隙设定多个信道，或者能够在波长轴上对同一波长设定 多个通信信道。

在以后的说明中，光脉冲信号是指反映了2值数字信号的光脉冲串。 即，将如下的光脉冲串称为光脉冲信号，该光脉冲串中的光脉冲以具有 规则的一定间隔(与频率的倒数相当的时间间隔，该频率与比特率相当) 在时间轴上排列，对应于构成该光脉冲串的光脉冲的存在和不存在来反 映2值数字信号。

OCDM是对每个信道分配不同的码(模式)、并通过模式匹配来提 取信号的通信方法(例如，参照非专利文献1)。即，OCDM是如下的光 复用技术：在发送侧针对每个通信信道利用不同的码对光脉冲信号进行 编码，并且，在接收侧使用与发送侧相同的码进行解码来还原成原来的 光脉冲信号。

根据OCDM，在解码时，仅将与编码时的码一致的光脉冲信号作为 有效信号提取并进行处理，所以，能够将由组合了相同波长或多个波长 的光构成的光脉冲信号分配给多个通信信道。并且，根据OCDM，在接 收侧，为了进行解码而需要使用与编码中使用的码相同的码，所以，只 要不知道该码就无法进行解码。因此，OCDM是在信息的安全确保方面 优良的传送方法。

并且，根据OCDM，能够以同一波长在同一时刻复用多个信道，与 OTDM或WDM相比，能够飞跃性提高通信容量，所以，在能够进行大 容量的数据通信方面受到关注。

在用于对光脉冲信号进行编码或解码的单元中，可以使用SSFBG或 阵列波导光栅(AWG：Array Waveguide Grating)等不消耗电力的无源光 元件。根据利用无源光元件的通信装置，该无源光元件可以在不受电处 理速度限制的状态下进行动作，所以可容易地应对通信速率的高速化。

作为具体的OCDM通信，公知有利用了2值相位码的OCDM通信 方法(例如，参照非专利文献2)。并且，最近正在研究利用将多值相位 作为码的多值相位码的OCDM通信(例如，参照非专利文献3和4)。

下面，有时将2值相位码或多值相位码简称为相位码。利用了相位 码的OCDM通信方法是指经由如下步骤进行的通信方法。首先，在发送 侧，将多波长连续波光源的输出转换为光脉冲串，根据该光脉冲串，将2 值数字信号即发送信号转换为RZ(return to zero：归零)格式的光脉冲 信号，生成应发送的光脉冲信号。下面，有时将RZ格式的光脉冲信号简 称为光脉冲信号。

在发送侧，通过编码器对要发送的光脉冲信号进行编码，将其转换 成编码光脉冲信号并发送。另一方面，在接收侧，接收编码光脉冲信号， 利用设定有与在上述编码器中设定的码相同的码的解码器，对该编码光 脉冲信号进行解码，再现所发送的光脉冲信号。

在利用了相位码的OCDM通信方法中，通过编码器，按照在该编码 器中设定的一定的规则，使光脉冲信号在时间轴上进行扩展，从而转换 成编码光脉冲信号。该情况下，由码来规定一定的规则。下面，有时将 构成编码光脉冲信号的光脉冲称为码片脉冲，该编码光脉冲信号是使光 脉冲信号在时间轴上扩展而生成的。即，编码器发挥如下功能：通过编 码器将构成光脉冲信号的光脉冲逐个作为码片脉冲串在时间轴上进行扩 展。