(57)【要約】【課題】符号多重数を３以上に拡大することができる光符号分割多重用送信回路及び光符号分割多重用受信回路を提供することを目的とする。【解決手段】送信側の２値／多値変換手段における電気段符号拡散に基づいて生成された多値電気信号で、各光周波数成分を多値変調した多値信号光を光周波数多重した多波長信号光を送受信する光ＣＤＭ伝送システムにおいて、送信回路が、光周波数が異なる複数の光搬送波を、それぞれ、前記多値電気信号の各シンボル値に対応する電気信号と該電気信号の極性を反転させた電気信号とを印加したマッハツェンダ干渉計型の光強度変調器で多値振幅位相変調し、該変調された各多値ＡＰＳＫ信号光を合波して出力する。【選択図】図４
2011019198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の２値電気信号が入力される２値／多値変換手段、それぞれ光周波数が異なる光搬送波が入力されるＫ個（Ｋは２以上の整数）の光振幅位相変調手段、及び光周波数合波手段を備える光符号分割多重用送信回路であって、
前記２値／多値変換手段は、２種の符号要素で構成される固有符号を割り当てられた複数の拡散符号器を有しており、前記固有符号のうち符号長が最長である前記固有符号の符号長Ｋの個数の多値電気信号を生成し、
各々の前記拡散符号器は、割り当てられた前記固有符号の符号長以上の個数の出力端を持ち、前記固有符号を構成する各符号要素を前記出力端へ順に割り当てた際に、前記固有符号の前記符号要素のうちの一方の前記符号要素を割り当てた前記出力端に前記拡散符号器に入力された前記２値電気信号とシンボル値が一致する信号を出力させ、他の前記出力端に０を出力させ、
ｋ番目（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）の前記多値電気信号のシンボル値は、各々の前記拡散符号器のｋ番目の出力端からの出力信号のシンボル値の和と一致し、
前記光振幅位相変調手段は、前記２値／多値変換手段が出力する前記多値電気信号を用いて前記光搬送波の振幅と光位相を変調して多値振幅位相変調信号光を出力し、
前記多値振幅位相変調信号光がとりうる光電界振幅は２通り以上であり、前記光振幅位相変調手段内での入力光の光位相シフト量は前記多値電気信号のシンボル値に応じて差がπである２値のいずれかであり、
前記光周波数合波手段は、各々の前記光振幅位相変調手段が出力する前記多値振幅位相変調信号光を合波した多波長信号光を出力することを特徴とする光符号分割多重用送信回路。
【請求項２】
前記光振幅位相変調手段は、
入力される前記多値電気信号から極性が反転関係にある２つの電気信号を生成する差動信号生成手段と、
前記差動信号生成手段が出力する前記２つの電気信号で前記光搬送波の振幅と光位相を変調して前記多値振幅位相変調信号光を生成するマッハツェンダ干渉計型の光強度変調器と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の光符号分割多重用送信回路。
【請求項３】
前記光振幅位相変調手段は、
前記光搬送波の伝搬方向に光振幅変調手段と光位相変調手段が直列に接続されており、
前記光振幅変調手段は、
入力される前記多値電気信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値との電位差の絶対値である絶対値信号を出力する信号変換回路と、
前記信号変換回路が出力する前記絶対値信号から極性が反転関係にある２つの電気信号を生成する差動信号生成手段と、
前記差動信号生成手段が出力する前記２つの電気信号で前記光搬送波の振幅を変調して出力するマッハツェンダ干渉計型の光強度変調器と、
を持ち、
前記光位相変調手段は、
入力される前記多値電気信号の電圧値が、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以上の場合と、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以下の場合とで、値が異なる識別信号を出力する識別器と、
前記識別器が出力する前記識別信号で前記光搬送波の光位相を変調して出力する光位相変調器と、
を持ち、
前記光振幅変調手段及び前記光位相変調手段で前記光搬送波から前記多値振幅位相変調信号光を生成することを特徴とする請求項１に記載の光符号分割多重用送信回路。
【請求項４】
前記光振幅位相変調手段は、
前記光搬送波の伝搬方向に光振幅変調手段と光位相変調手段が直列に接続されており、
前記光振幅変調手段は、
入力される前記多値電気信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値との電位差の絶対値である絶対値信号を出力する信号変換回路と、
前記信号変換回路が出力する前記絶対値信号から極性が反転関係にある２つの電気信号を生成する第１差動信号生成手段と、
前記第１差動信号生成手段が出力する前記２つの電気信号で前記光搬送波の振幅を変調して出力するマッハツェンダ干渉計型の第１光強度変調器と、
を持ち、
前記光位相変調手段は、
入力される前記多値電気信号の電圧値が、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以上の場合と、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以下の場合とで、値が異なる識別信号を出力する識別器と、
前記識別器が出力する前記識別信号から極性が反転関係にある２つの電気信号を生成する第２差動信号生成手段と、
前記第２差動信号生成手段が出力する前記２つの電気信号で前記光搬送波の光位相を変調するマッハツェンダ干渉計型の第２光強度変調器と、
を持ち、
前記光振幅変調手段及び前記光位相変調手段で前記光搬送波から前記多値振幅位相変調信号光を生成することを特徴とする請求項１に記載の光符号分割多重用送信回路。
【請求項５】
前記多値振幅位相変調信号光と光周波数が一致する光周波数成分を含み、且つ前記多値振幅位相変調信号光と光周波数が一致する光周波数成分において前記多値振幅位相変調信号光との光位相差が前記光符号分割多重用送信回路の出力端において０またはπである多波長連続光の各光周波数成分を、前記多値振幅位相変調信号光又は前記多波長信号光に混合して出力する光混合器をさらに備えることを特徴とする請求項１から４に記載の光符号分割多重用送信回路。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載の光符号分割多重用送信回路が光ファイバ伝送路を介して接続された光符号分割多重用受信回路であって、
入力される前記多波長信号光を光周波数成分ごとに分離して出力する光周波数分波手段と、
前記光周波数分波手段の出力光をそれぞれ検波して前記多値電気信号とシンボル値が一致する信号を出力するＫ個の光検波手段と、
前記光検波手段と１対１に接続され、
前記光検波手段の出力信号の電圧値が該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以上の場合に前記光検波手段の出力信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値の電位差を２乗した変換信号を出力し、前記光検波手段の出力信号の電圧値が該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以下の場合に前記光検波手段の出力信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値の電位差を２乗し、−１を乗じた変換信号を出力するＫ個の識別変換回路と、
前記識別変換回路からの前記変換信号がそれぞれ入力されるＫ個の入力端を持ち、
前記拡散符号器に割り当てた前記固有符号の１つが割り当てられ、前記固有符号を構成する前記符号要素を前記入力端に順に割り当てた際に、前記固有符号を構成する前記符号要素のうちの一方の前記符号要素を割り当てた前記入力端に入力される前記変換信号を正、他の前記入力端に入力される前記変換信号を負として加える加減算を行う電気復号化手段と、
を備えることを特徴とする光符号分割多重用受信回路。
【請求項７】
前記光検波手段は、
前記多値振幅位相変調信号光の光周波数と所定の周波数差を持つ光周波数の出力光を出力する局発光源と、
前記局発光源からの前記出力光と前記多値振幅位相変調信号光との混合光を２乗検波する光検波器と、
電気帯域が前記多値振幅位相変調信号光のシンボル速度より狭く、前記光検波器の出力を同期検波する電気位相同期ループ回路と、
を有することを特徴とする請求項６に記載の光符号分割多重用受信回路。
【請求項８】
前記光検波手段は、
局発光源及び光検波器を含む光位相同期ループを有し、
前記光位相同期ループ内では、電気帯域が前記多値振幅位相変調信号光のシンボル速度より狭く、前記局発光源の出力光の光周波数及び光位相が前記多値振幅位相変調信号光と同期するように調整され、
前記光検波器は、前記局発光源からの前記出力光と前記値振幅位相変調信号光との混合光を２乗検波することを特徴とする請求項６に記載の光符号分割多重用受信回路。
【請求項９】
請求項５に記載の光符号分割多重用送信回路が光ファイバ伝送路を介して接続された光符号分割多重用受信回路であって、
入力される前記多波長信号光及び前記多波長連続光を光周波数成分ごとに分離して出力する光周波数分波手段と、
前記光周波数分波手段の出力をそれぞれ２乗検波して前記多値電気信号とシンボル値が一致する信号を出力するＫ個の光検波手段と、
前記光検波手段と１対１に接続され、
前記光検波手段の出力信号の電圧値が該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以上の場合に前記光検波手段の出力信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値の電位差を２乗した変換信号を出力し、前記光検波手段の出力信号の電圧値が該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以下の場合に前記光検波手段の出力信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値の電位差を２乗し、−１を乗じた変換信号を出力するＫ個の識別変換回路と、
前記識別変換回路からの前記変換信号がそれぞれ入力されるＫ個の入力端を持ち、
前記拡散符号器に割り当てた前記固有符号の１つが割り当てられ、前記固有符号を構成する前記符号要素を前記入力端に順に割り当てた際に、前記固有符号を構成する前記符号要素のうちの一方の前記符号要素を割り当てた前記入力端に入力される前記変換信号を正、他の前記入力端に入力される前記変換信号を負として加える加減算を行う電気復号化手段と、
を備えることを特徴とする光符号分割多重用受信回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光符号分割多重通信に用いられる光符号分割多重用送信回路及び光符号分割多重用受信回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
光符号分割多重（ＣＤＭ：  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式は、固有符号に応じて符号拡散された光ＣＤＭ信号を多重伝送する方式である。各々の光ＣＤＭ送受信回路には、固有符号が割り当てられる。各送信回路は、割り当てられた固有符号に対応した符号化により拡散された光ＣＤＭ信号を出力する。受信側では、多重された光ＣＤＭ信号から、受信回路と同じ固有符号を割り当てられた送信回路が出力する光ＣＤＭ信号のみを復号可能であり、所望の光ＣＤＭ信号を選択的に受信する。
【０００３】
これまでに、パルス信号光の各光周波数成分の光位相を、送信回路に割り当てられた固有符号に応じて変調することにより、パルス信号光を時間軸上に拡散する方式が提案されている（例えば、非特許文献１及び２を参照。）。また、ＳＳＦＢＧ（Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）などを用いて、パルス信号光を直接的に時間軸上に拡散する方式も提案されている（例えば、非特許文献３を参照。）。
【０００４】
しかしながら、これらの方式では、光位相の厳密な制御やチップ時間（＝ビット時間／符号長）オーダの時間制御を行う光符復号デバイスが必要となる。また、多元接続干渉（ＭＡＩ：  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）や、複数の光ＣＤＭ信号が同時に受信回路へ入力された際に検波時に生じるビート雑音により、符号多重数が制限される。そのため、信号光間での時間同期に基づく時間ゲートや、光媒質の非線形特性を用いた光閾値デバイス、前方誤り訂正（ＦＥＣ：  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）の適用により、ＭＡＩやビート雑音の影響を低減することが必要となり、送受信回路構成の複雑化を招く。
【０００５】
これに対し、図１のように、送信回路内の２値／多値変換手段における電気段符号拡散に基づいて生成された多値電気信号で、各光周波数成分を多値振幅変調（ＡＳＫ：  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）した多値ＡＳＫ信号光を光周波数多重した多波長信号光を送受信する方式が提案されている（例えば、非特許文献４を参照。）。
【０００６】
多値振幅変調は、ＬＮ（ＬｉＮｂＯ３）強度変調器などのマッハツェンダ干渉計型の光強度変調器をＳｉｎｇｌｅ−Ｄｒｉｖｅ動作させることにより行い、多値ＡＳＫ信号光の強度は、変調器に印加される多値電気信号の電圧値に対して線形である。受信側では、光周波数ごとに分波した各光周波数成分をそれぞれ直接検波して生成した多値電気信号を、電気復号化手段において、受信回路に割り当てられた固有符号に応じて加減算を行う。ここで、生成される多値電気信号は、各シンボル値に対応する電圧レベルが等間隔であり、電圧レベル間隔は異なる光検波器が生成する多値電気信号同士で一致する。よって、アダマール符号やビットシフトしたＭ系列符号などの直交符号を固有符号として用いる場合、加減算によりＭＡＩを除去することができる。また、光領域で信号光の多重を行わないため、検波時にビート雑音が生じない。つまり、この方式では、電気段で符復号化を行うために光符復号デバイスが不要である上、ＭＡＩやビート雑音低減のために参考文献１〜３で必要であった時間ゲートや光閾値デバイスが不要である。
【０００７】
そのため、送受信回路内の光デバイス構成の大幅なシンプル化が図れる。更には、電気段での符号拡散を空間的に行うため、時間拡散において要求されるチップレート（＝ビットレート´符号長）での動作（例えば、非特許文献５を参照。）が不要であり、ビットレートと同等の動作速度を有する電気回路で構成可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｖ．  Ｊ．  Ｈｅｒｎａｎｄｅｚ，  ｅｔ  ａｌ．，  “Ａ  ３２０−Ｇｂ／ｓ  ｃａｐａｃｉｔｙ  （３２−ｕｓｅｒ  ´  １０Ｇｂ／ｓ）  ＳＰＥＣＴＳ  Ｏ−ＣＤＭＡ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｔｅｓｔｂｅｄ  ｗｉｔｈ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｔｈｒｏｕｇｈ  ｆｏｒｗａｒｄ  ｅｒｒｏｒ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，”  Ｊ．  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌ．，  ｐｐ．  ７９−８６，  Ｊａｎ．  ２００７
【非特許文献２】Ｐ．  Ｔｏｌｉｖｅｒ，  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｉｇｈ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ＯＣＤＭ  ｕｓｉｎｇ  ＤＱＰＳＫ，  ＦＥＣ，  ａｎｄ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｒｉｎｇ  ｒｅｓｏｎａｔｏｒ−ｂａｓｅｄ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｐｈａｓｅ  ｅｎｃｏｄｅｒ／ｄｅｃｏｄｅｒｓ，”  ＯＦＣ２００７，  ＰＤＰ７，  ２００７
【非特許文献３】Ｔ．  Ｈａｍａｎａｋａ，  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  ｄａｔａ  ｒａｔｅ  ａｎｄ  ｄａｔａ−ｒａｔｅ−ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ６２２  Ｍｂ／ｓ−１０  Ｇｂ／ｓ  ＯＣＤＭＡ  ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ  ｕｓｉｎｇ  ５１１−ｃｈｉｐ  ＳＳＦＢＧ  ａｎｄ  ｃａｓｃａｄｅｄ  ＳＨＧ−ＤＦＧ−ｂａｓｅｄ  ＰＰＬＮ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｅｒ，”  ＩＥＥＥ  Ｊ．  Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ｔｏｐｉｃｓ  ｉｎ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．，  ｐｐ．  １５１６−１５２１，  Ｓｅｐ．／Ｏｃｔ．  ２００７）
【非特許文献４】Ｓ．  Ｋａｎｅｋｏ，  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｂｅａｔ−ｎｏｉｓｅ−ｆｒｅｅ  ＯＣＤＭ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｍ−ａｒｙ  ＡＳＫ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ−ｄｏｍａｉｎ  ｓｐａｔｉａｌ  ｃｏｄｅ  ｓｐｒｅａｄｉｎｇ，”  ＯＦＣ２００９，  ＯＴｈＩ５，  ２００９
【非特許文献５】Ｇ．  Ｃ．  Ｇｕｐｔａ，  ｅｔ  ａｌ．，  “Ａ  ｓｉｍｐｌｅ  ｏｎｅ−ｓｙｓｔｅｍ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ＣＯＦ−ＰＯＮ  ｆｏｒ  ｍｅｔｒｏ／ａｃｃｅｓｓ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ，”  Ｊ．  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌ．，  ｐｐ．  １９３−２００，  Ｊａｎ．  ２００７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非特許文献４の方式では、固有符号の符号長に応じて、最大符号多重数および最大多値数が決まる。例えば、固有符号としてアダマール符号を用いる場合、符号長をＫとすると、最大多重数はＫ−１，最大多値数はＫ／２＋１となる。図１９は、３符号多重を実現するために、符号長４のアダマール符号｛１，１，０，０｝，｛１，０，１，０｝，｛０，１，１，０｝を固有符号１〜３とした場合、２値／多値変換手段へ入力される各２値電気信号のシンボル値Ｄ１（ｔ）〜Ｄ３（ｔ）と、生成される各多値電気信号のシンボル値Ｄ＃１（ｔ）〜Ｄ＃４（ｔ）との対応である。この場合、Ｄ＃１（ｔ）〜Ｄ＃３（ｔ）は、“０”，“１”，“２”の３通りの値をとる。Ｓｉｎｇｌｅ−Ｄｒｉｖｅ  ＬＮ強度変調器を用いて強度変調を行う場合に、出力信号光の光電界が、変調器への印加電圧の変化に応じて、図２中の点（ａ，０）を中心とする半径ａの円周上を遷移するとすると、３値ＡＳＫでは、各シンボル値に対応する光電界が点Ａ０（０  ０），Ａ１（ａ，ａ），Ａ２（２ａ，０）に対応すると見なせる。この３値ＡＳＫ信号光を直接検波すると、各シンボル値に対応する電圧レベルが、図２における各点と原点との距離の２乗と比例する３値電気信号が生成される。この時、各電圧レベルは、順に、０，２ｃａ２，４ｃａ２（ｃは定数）と等間隔となるため、電気段復号化手段における加減算によりＭＡＩが除去される。
【００１０】
固有符号の符号長を拡張することにより、符号多重数を拡大することが可能であるが、これに伴い最大多値数が増加する。例えば、固有符号として符号長が８であるアダマール符号を用いる場合、７符号多重が実現可能であり、この時、多値電気信号は“０”，“１”，“２”，“３”，“４”の５シンボル値をとる。Ｓｉｎｇｌｅ−Ｄｒｉｖｅ  ＬＮ強度変調器を用いて強度変調を行う場合に、出力信号光の光電界が、変調器への印加電圧の変化に応じて、図３中の点（ａ，０）を中心とする半径ａの円周上を遷移するとすると、５値ＡＳＫでは、各シンボル値に対応する光電界が円周上に４５°間隔で配置された点Ａ０〜Ａ４に対応すると見なせる。
【００１１】
しかしながら、図３における各点と原点との距離を２乗した値は等間隔ではないため、５値ＡＳＫ信号光を直接検波して生成される５値電気信号は、各シンボル値に対応する電圧レベルが等間隔ではない。よって、電気復号化手段における加減算によって、ＭＡＩを除去することができなくなる。つまり、非特許文献４の方式では、符号多重数を３以上に拡大することが困難であるという課題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、符号多重数を３以上に拡大することができる光符号分割多重用送信回路及び光符号分割多重用受信回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る光符号分割多重用送信回路は、電気段符号拡散に基づいて生成された多値電気信号で、各光周波数成分の振幅と光位相を変調した多値振幅位相変調信号光を光周波数多重した多波長信号光を出力することとした。なお、以下の説明で、光符号分割多重用送信回路及び光符号分割多重用受信回路をそれぞれ光ＣＤＭ送信回路及び光ＣＤＭ受信回路と記載する。
【００１４】
具体的には、本発明に係る光ＣＤＭ送信回路は、複数の２値電気信号が入力される２値／多値変換手段、それぞれ光周波数が異なる光搬送波が入力されるＫ個（Ｋは２以上の整数）の光振幅位相変調手段、及び光周波数合波手段を備える光符号分割多重用送信回路であって、前記２値／多値変換手段は、２種の符号要素で構成される固有符号を割り当てられた複数の拡散符号器を有しており、前記固有符号のうち符号長が最長である前記固有符号の符号長Ｋの個数の多値電気信号を生成し、各々の前記拡散符号器は、割り当てられた前記固有符号の符号長以上の個数の出力端を持ち、前記固有符号を構成する各符号要素を前記出力端へ順に割り当てた際に、前記固有符号の前記符号要素のうちの一方の前記符号要素を割り当てた前記出力端に前記拡散符号器に入力された前記２値電気信号とシンボル値が一致する信号を出力させ、他の前記出力端に０を出力させ、ｋ番目（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）の前記多値電気信号のシンボル値は、各々の前記拡散符号器のｋ番目の出力端からの出力信号のシンボル値の和と一致し、前記光振幅位相変調手段は、前記２値／多値変換手段が出力する前記多値電気信号を用いて前記光搬送波の振幅と光位相を変調して多値振幅位相変調信号光を出力し、前記多値振幅位相変調信号光がとりうる光電界振幅は２通り以上であり、前記光振幅位相変調手段内での入力光の光位相シフト量は前記多値電気信号のシンボル値に応じて差がπである２値のいずれかであり、前記光周波数合波手段は、各々の前記光振幅位相変調手段が出力する前記多値振幅位相変調信号光を合波した多波長信号光を出力することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る光ＣＤＭ送信回路からの多波長信号光を受信した光ＣＤＭ受信回路は、光ＣＤＭ送信回路からの多波長信号光の各光周波数成分を検波して生成される多値電気信号の各シンボル値に対応する各電圧レベルを等間隔にすることができ、電気段復号化手段における加減算により多元接続干渉（ＭＡＩ）を除去することが可能となる。従って、本発明は、符号多重数を３以上に拡大することができる光ＣＤＭ送信回路を提供することができる。
【００１６】
本発明に係る光ＣＤＭ送信回路の光振幅位相変調手段には、次のような形態がある。第１の光振幅位相変調手段は、入力される前記多値電気信号から極性が反転関係にある２つの電気信号を生成する差動信号生成手段と、前記差動信号生成手段が出力する前記２つの電気信号で前記光搬送波の振幅と光位相を変調して前記多値振幅位相変調信号光を生成するマッハツェンダ干渉計型の光強度変調器と、を備える。
【００１７】
第２の光振幅位相変調手段は、前記光搬送波の伝搬方向に光振幅変調手段と光位相変調手段が直列に接続されており、前記光振幅変調手段は、入力される前記多値電気信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値との電位差の絶対値である絶対値信号を出力する信号変換回路と、前記信号変換回路が出力する前記絶対値信号から極性が反転関係にある２つの電気信号を生成する差動信号生成手段と、前記差動信号生成手段が出力する前記２つの電気信号で前記光搬送波の振幅を変調して出力するマッハツェンダ干渉計型の光強度変調器と、を持つ。前記光位相変調手段は、入力される前記多値電気信号の電圧値が、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以上の場合と、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以下の場合とで、値が異なる識別信号を出力する識別器と、前記識別器が出力する前記識別信号で前記光搬送波の光位相を変調して出力する光位相変調器と、を持つ。第２の光振幅位相変調手段は、前記光振幅変調手段及び前記光位相変調手段で前記光搬送波から前記多値振幅位相変調信号光を生成することを特徴とする。
【００１８】
第３の光振幅位相変調手段は、前記光搬送波の伝搬方向に光振幅変調手段と光位相変調手段が直列に接続されている。前記光振幅変調手段は、入力される前記多値電気信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値との電位差の絶対値である絶対値信号を出力する信号変換回路と、前記信号変換回路が出力する前記絶対値信号から極性が反転関係にある２つの電気信号を生成する第１差動信号生成手段と、前記第１差動信号生成手段が出力する前記２つの電気信号で前記光搬送波の振幅を変調して出力するマッハツェンダ干渉計型の第１光強度変調器と、を持つ。前記光位相変調手段は、入力される前記多値電気信号の電圧値が、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以上の場合と、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以下の場合とで、値が異なる識別信号を出力する識別器と、前記識別器が出力する前記識別信号から極性が反転関係にある２つの電気信号を生成する第２差動信号生成手段と、前記第２差動信号生成手段が出力する前記２つの電気信号で前記光搬送波の光位相を変調するマッハツェンダ干渉計型の第２光強度変調器と、を持つ。第３の光振幅位相変調手段は、前記光振幅変調手段及び前記光位相変調手段で前記光搬送波から前記多値振幅位相変調信号光を生成することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る光ＣＤＭ送信回路の前記多値振幅位相変調信号光と光周波数が一致する光周波数成分を含み、且つ前記多値振幅位相変調信号光と光周波数が一致する光周波数成分において前記多値振幅位相変調信号光との光位相差が前記光符号分割多重用送信回路の出力端において０またはπである多波長連続光の各光周波数成分を、前記多値振幅位相変調信号光又は前記多波長信号光に混合して出力する光混合器をさらに備えてもよい。
【００２０】
また、本発明に係る光ＣＤＭ受信回路は、前記光符号分割多重用送信回路と光ファイバ伝送路を介して接続されている。本発明に係る光ＣＤＭ受信回路は、入力される前記多波長信号光を光周波数成分ごとに分離して出力する光周波数分波手段と、前記光周波数分波手段の出力光をそれぞれ検波して前記多値電気信号とシンボル値が一致する信号を出力するＫ個の光検波手段と、前記光検波手段と１対１に接続され、前記光検波手段の出力信号の電圧値が該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以上の場合に前記光検波手段の出力信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値の電位差を２乗した変換信号を出力し、前記光検波手段の出力信号の電圧値が該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以下の場合に前記光検波手段の出力信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値の電位差を２乗し、−１を乗じた変換信号を出力するＫ個の識別変換回路と、前記識別変換回路からの前記変換信号がそれぞれ入力されるＫ個の入力端を持ち、前記拡散符号器に割り当てた前記固有符号の１つが割り当てられ、前記固有符号を構成する前記符号要素を前記入力端に順に割り当てた際に、前記固有符号を構成する前記符号要素のうちの一方の前記符号要素を割り当てた前記入力端に入力される前記変換信号を正、他の前記入力端に入力される前記変換信号を負として加える加減算を行う電気復号化手段と、を備える。
【００２１】
本発明に係る光ＣＤＭ受信回路は、本発明に係る光ＣＤＭ送信回路からの多値振幅位相変調信号光を検波した際の各シンボル値に対応する各電圧レベルを等間隔にすることができ、電気段復号化手段における加減算により多元接続干渉（ＭＡＩ）を除去することが可能となる。従って、本発明は、符号多重数を３以上に拡大することができる光ＣＤＭ受信回路を提供することができる。
【００２２】
本発明に係る光ＣＤＭ受信回路の光検波手段には、次のような形態がある。第１の前記光検波手段は、前記多値振幅位相変調信号光の光周波数と所定の周波数差を持つ光周波数の出力光を出力する局発光源と、前記局発光源からの前記出力光と前記多値振幅位相変調信号光との混合光を２乗検波する光検波器と、電気帯域が前記多値振幅位相変調信号光のシンボル速度より狭く、前記光検波器の出力を同期検波する電気位相同期ループ回路と、を有する。
【００２３】
第２の前記光検波手段は、局発光源及び光検波器を含む光位相同期ループを有し、前記光位相同期ループ内では、電気帯域が前記多値振幅位相変調信号光のシンボル速度より狭く、前記局発光源の出力光の光周波数及び光位相が前記多値振幅位相変調信号光と同期するように調整され、前記光検波器は、前記局発光源からの前記出力光と前記値振幅位相変調信号光との混合光を２乗検波する。
【００２４】
本発明に係る光ＣＤＭ送信回路が前記多波長信号光と前記多波長連続光とを合波して出力する場合、本発明に係る光ＣＤＭ受信回路は、入力される前記多波長信号光及び前記多波長連続光を光周波数成分ごとに分離して出力する光周波数分波手段と、前記光周波数分波手段の出力をそれぞれ２乗検波して前記多値電気信号とシンボル値が一致する信号を出力するＫ個の光検波手段と、前記光検波手段と１対１に接続され、前記光検波手段の出力信号の電圧値が該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以上の場合に前記光検波手段の出力信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値の電位差を２乗した変換信号を出力し、前記光検波手段の出力信号の電圧値が該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以下の場合に前記光検波手段の出力信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値の電位差を２乗し、−１を乗じた変換信号を出力するＫ個の識別変換回路と、前記識別変換回路からの前記変換信号がそれぞれ入力されるＫ個の入力端を持ち、前記拡散符号器に割り当てた前記固有符号の１つが割り当てられ、前記固有符号を構成する前記符号要素を前記入力端に順に割り当てた際に、前記固有符号を構成する前記符号要素のうちの一方の前記符号要素を割り当てた前記入力端に入力される前記変換信号を正、他の前記入力端に入力される前記変換信号を負として加える加減算を行う電気復号化手段と、を備える。
【００２５】
本発明に係る光ＣＤＭ受信回路は、本発明に係る光ＣＤＭ送信回路からの多波長信号光の各光周波数成分を検波して生成される多値電気信号の各シンボル値に対応する各電圧レベルを等間隔にすることができ、電気段復号化手段における加減算により多元接続干渉（ＭＡＩ）を除去することが可能となる。従って、本発明は、符号多重数を３以上に拡大することができる光ＣＤＭ受信回路を提供することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、符号多重数を３以上に拡大することができる光符号分割多重用送信回路及び光符号分割多重用受信回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】電気段符号拡散と多値振幅変調を用いた従来の光ＣＤＭ伝送システム構成例を説明する図である。
【図２】Ｓｉｎｇｌｅ−Ｄｒｉｖｅ  ＬＮ強度変調器を用いて生成した３値ＡＳＫ信号光の光電界を説明する図である。
【図３】Ｓｉｎｇｌｅ−Ｄｒｉｖｅ  ＬＮ強度変調器を用いて生成した５値ＡＳＫ信号光の光電界を説明する図である。
【図４】本発明に係る光ＣＤＭ伝送システムを説明する図である。
【図５】本発明に係る光ＣＤＭ送信回路を説明する図である。
【図６】本発明に係る２値／多値変換手段を説明する図である。
【図７】本発明に係るヘテロダイン同期検波回路を説明する図である。
【図８】本発明に係る識別変換回路を説明する図である。
【図９】Ｄｕａｌ−Ｄｒｉｖｅ  ＬＮ強度変調器を用いて生成した５値ＡＰＳＫ信号光の光電界を説明する図である。
【図１０】光検波手段が出力する５値電気信号のアイパターンを説明する図である。
【図１１】識別変換回路が出力する５値電気信号のアイパターンを説明する図である。
【図１２】本発明に係る光ＣＤＭ受信回路を説明する図である。
【図１３】本発明に係る光位相同期ホモダイン検波回路を説明する図である。
【図１４】本発明に係る光振幅位相変調手段を説明する図である。
【図１５】本発明に係る光振幅位相変調手段を説明する図である。
【図１６】本発明に係る光ＣＤＭ送信回路を説明する図である。
【図１７】本発明に係る光ＣＤＭ送信回路を説明する図である。
【図１８】本発明に係る光ＣＤＭ送信回路を説明する図である。
【図１９】２値／多値変換手段への入力２値電気信号と出力多値電気信号の対応を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。また、枝番号を付さずに説明する場合は、その構成要素全てに共通する説明である。
【００２９】
（実施形態１）
図４は、本実施形態の光ＣＤＭ伝送システム３０１を説明する図である。光ＣＤＭ伝送システム３０１は、光ＣＤＭ送信回路２０１と、複数の光ＣＤＭ受信回路（２０２−１、２０２−２、・・・）とを、光ファイバ伝送路２０３が接続する構造である。
【００３０】
［光ＣＤＭ送信回路］
光ＣＤＭ送信回路２０１は、複数の２値電気信号が入力される２値／多値変換手段１１、それぞれ光周波数が異なる光搬送波が入力されるＫ個（Ｋは２以上の整数）の光振幅位相変調手段（１２−１、１２−２、・・・、１２−Ｋ）、及び光周波数合波手段１３を備える。
【００３１】
各々の光振幅位相変調手段１２は、それぞれ光周波数が異なる光搬送波が入力され、入力された光搬送波を２値／多値変換手段１１が生成する多値電気信号により変調して出力する。
【００３２】
各光振幅位相変調手段１２の出力光は、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ：  Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ）や多層膜フィルタ等の光周波数合波手段１３により合波され、光ファイバ伝送路２０３を介して、各光ＣＤＭ受信回路２０２へ伝送される。光周波数合波手段１３は、光ファイバやＰＬＣ（Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）により作成された光カプラでもよい。ここで、各光振幅位相変調手段１２の出力光の光強度は等しい。
【００３３】
図４では、光周波数が異なる光搬送波を出力する各光源（１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｋ）と光振幅位相変調手段１２が１対１に接続された構成としたが、図５のように、多波長光源１５の出力を光周波数分波手段１６で光周波数成分ごとに分離して各光振幅位相変調手段１２へ入力する構成も可能である。単一モード光の出力を高周波正弦波で変調して多波長化する構成、モード同期レーザ等を多波長光源１５として用いることが可能である。光周波数分波手段１６は、ＡＷＧ、多層膜フィルタなどがこれにあたる。
【００３４】
２値／多値変換手段１１は、入力されたＮ個の２値電気信号からＫ個の多値電気信号を生成する。図６は、２値／多値変換手段１１の構成例を説明する図である。２値／多値変換手段１１は、２種の符号要素で構成される固有符号を割り当てられたＮ個の拡散符号器（２１−１、２１−２、・・・、２１−Ｎ）と、固有符号のうち符号長が最長である前記固有符号の符号長Ｋ以上の個数の加算器（２２−１、２２−２、・・・、２２−Ｋ）と、を有している。固有符号としては、光周波数領域において符号化を行う光ＣＤＭ方式において用いられるアダマール符号等を用いる。
【００３５】
各々の拡散符号器２１は、割り当てられた固有符号の符号長以上の個数の出力端（２３−１１、２３−１２、・・・）を持ち、固有符号を構成する各符号要素｛１｝，｛０｝を出力端２３へ順に割り当てた際に、固有符号の符号要素のうちの一方の符号要素を割り当てた出力端２３に拡散符号器に入力された２値電気信号とシンボル値が一致する信号を出力させ、他の前記出力端に０を出力させる。例えば、符号要素｛１｝を割り当てられた各出力端２３は、拡散符号器２１へ入力された２値電気信号とシンボル値が一致する信号を出力する。それ以外の出力端２３（符号要素｛０｝を割り当てられた出力端２３、及び符号要素が割り当てられていない出力端２３）は０を出力する。つまり、固有符号ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のｋ番目（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）の符号要素ｃｎ，ｋが割り当てられた拡散符号器ｎのｋ番目の出力端の出力信号のシンボル値は、符号要素ｃｎ，ｋの値と拡散符号器ｎへの入力２値電気信号のシンボル値Ｄｎ（ｔ）の値との積ｃｎ，ｋ×Ｄｎ（ｔ）で表せる。
【００３６】
ｋ番目（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）の加算器２２−ｋは、各々の拡散符号器２１−ｋのｋ番目の出力端２３からの出力を加算して多値電気信号を生成する。加算器２２は、各拡散符号器２１の出力端２３のうち、同一番目の符号要素を割り当てられたすべての出力端２３の出力を加算し、多値電気信号を生成する。ｋ番目の加算器２２−ｋが、各拡散符号器２１のｋ番目の出力端２３−ｋの出力を加算し、シンボル値がＤ＃ｋ（ｔ）である多値電気信号を生成するとすると、Ｄ＃ｋ（ｔ）は、式（１）で表される。
【数１】
2011019198.tif 000003
【００３７】
ここで、２値／多値変換手段１１に入力されるＮ個の２値電気信号は、必ずしも信号間でビット同期していなくてもよく、信号速度が異なっていてもよい。また、拡散符号器２１と加算器２２の代わりに、式（１）で表される演算を予め記憶させたメモリとＤ／Ａコンバータを用いることもできる。
【００３８】
図６は、Ｎ＝３，  Ｋ＝４の場合の、２値／多値変換手段１１の構成例である。２値／多値変換手段１１は、３個の拡散符号器２１と４個の加算器２２により構成されている。拡散符号器２１は、Ｋ＝４個のスイッチ（ＳＷ）を備える。入力された電気信号は分岐され、各ＳＷを介して出力端２３より出力される。ここで、符号要素｛１｝を割り当てられた出力端２３に接続するＳＷのみをＯＮとすることにより、各出力端２３の出力信号のシンボル値は、各符号要素の値と拡散符号器２１への入力電気信号のシンボル値との積と一致する。例えば、固有符号１｛１，１，０，０｝が割り当てられた拡散符号器２１−１の出力端２３−１１〜１４の出力シンボル値は、Ｄ１（ｔ）＝１の場合、順に１，１，０，０となり、Ｄ１（ｔ）＝０の場合はすべて０となる。
【００３９】
光振幅位相変調手段１２は、２値／多値変換手段１１が出力する多値電気信号を用いて光搬送波の振幅と光位相を変調し、多値振幅位相変調（ＡＰＳＫ：  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）信号光を出力する。出力される多値振幅位相変調信号光がとりうる光電界振幅は２通り以上であり、光振幅位相変調手段１２内での入力光の光位相シフト量は、多値電気信号のシンボル値に応じて差がπである２値のいずれかとなる。
【００４０】
例えば、光振幅位相変調手段１２は、入力される多値電気信号から極性が反転関係にある２つの電気信号を生成する差動信号生成手段２５と、差動信号生成手段２５が出力する２つの電気信号で光搬送波の振幅と光位相を変調して多値振幅位相変調信号光を生成するマッハツェンダ干渉計型の光強度変調器２６と、を備える。以下、多値振幅位相変調信号光を多値ＡＰＳＫ信号光と記載することがある。
【００４１】
差動信号生成手段２５は、２値／多値変換手段１１が生成した多値電気信号が入力され、極性が反転関係にある２つの信号を出力する。差動信号生成手段２５は、例えば、差動アンプである。
【００４２】
差動信号生成手段２５の２出力は、光強度変調器２６を構成する各アーム内の光位相変調部に印加される。ここで、光強度変調器２６へのバイアス電圧を、光強度変調器２６の透過率が差動信号生成手段２５の出力信号の中間電圧値が印加された時に最小となるように設定し、差動信号生成手段２５の出力信号のピーク・トゥー・ピーク電圧を、各アーム内の光位相変調部における光位相シフト量が最大電圧時と最小電圧時でπだけ異なるように調整することにより、所望の多値ＡＰＳＫ信号光が生成される。光強度変調器２６は、例えば、Ｄｕａｌ−Ｄｒｉｖｅ  ＬＮ強度変調器である。
【００４３】
［光ＣＤＭ受信回路］
光ＣＤＭ受信回路２０２は、光周波数分波手段４２、Ｋ個の光検波手段（４３−１、４２−２、・・・、４３−Ｋ）、Ｋ個の識別変換回路（４４−１、４４−２、・・・、４４−Ｋ）、電気復号化手段４５を備える。光周波数分波手段４２は、光ＣＤＭ受信回路２０２へ入力された多波長信号光を光周波数成分ごとに分離して出力する。光検波手段４３は、光周波数分波手段の出力光をそれぞれ検波して光ＣＤＭ送信回路内の２値／多値変換手段において生成された多値電気信号とシンボル値が一致する信号を出力する。生成される多値電気信号は、各電圧レベルが中間電圧値を中心として対称であり、各電圧レベルと中間電圧値との電位差は、多値ＡＰＳＫ信号光の光電界振幅に比例する。
【００４４】
図７は、光検波手段４３の１の構成例である。光検波手段４３は、局発光源５１、偏波調整手段５２、光検波器（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ−Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）５３、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）５４、電気位相同期ループ（ＰＬＬ：  Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路５５、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）５６を備えるヘテロダイン同期検波回路である。局発光源５１は、多値振幅位相変調信号光の光周波数と所定の周波数差を持つ光周波数の出力光を出力する。光検波器５３は、局発光源５１からの出力光と多値振幅位相変調信号光との混合光を２乗検波する。電気位相同期ループ回路５５は、電気帯域が多値振幅位相変調信号光のシンボル速度より狭く、光検波器５３の出力を同期検波する。
【００４５】
局発光源５１は、出力光の光周波数を光検波手段４３への多値ＡＰＳＫ信号光とｆＩＦだけ異なるように調整する。つまり、光周波数がｆｋである多値ＡＰＳＫ信号光が入力されるｋ番目の光検波手段４３−ｋ内で、局発光源５１からの光周波数はｆｋ―ｆＩＦとなるように調整され、その光電界ＥＬは、
【数２】
2011019198.tif 000004
と表せる。ここで、ＰＬ（ｔ），φＬ（ｔ）は、それぞれ、局発光の光強度および位相雑音である。
【００４６】
一方、光検波手段４３−ｋに入力される多値ＡＰＳＫ信号光の光電界ＥＳ（ｔ）は、
【数３】
2011019198.tif 000005
と表せる。ＰＳ（ｔ），φＳ（ｔ）は、それぞれ、多値ＡＰＳＫ信号光の光強度および位相雑音であり、θ（ｔ）は、光ＣＤＭ送信回路内の２値／多値変換回路１１で生成される多値電気信号のシンボル値Ｄ＃ｋ（ｔ）に応じて、０またはπをとる。ここで、局発光および信号光の位相雑音の時間変動は、多値ＡＰＳＫ信号のシンボル速度と比べて、十分に緩やかである。
【００４７】
光検出器５３は、局発光と多値ＡＰＳＫ信号光との混合光を２乗検波し、その出力Ｐ（ｔ）は、
【数４】
2011019198.tif 000006
と表せる。ここで、
【数５】
2011019198.tif 000007
とした。
【００４８】
偏波調整手段５２は、局発光と多値ＡＰＳＫ信号光の少なくとも一方の偏波状態を調整し、局発光と多値ＡＰＳＫ信号光の偏波状態を一致させる。なお、光ＣＤＭ送信回路２０１が、多波長信号光の偏波状態を時間ごとに変化させる偏波スクランブルの構成や、直交する偏波状態を足し合わせた多波長信号光を送信する構成であること、又は光検波手段４３が偏波ダイバーシティの構成であることで、偏波調整手段５２を省くことも可能である。
【００４９】
ＢＰＦ５４は、ｆＩＦ近傍に透過帯域を有し、式（４）中の第１項及び第２項にあたる直接検波成分を除去し、式（６）で表されるｆＩＦを中心周波数とする中間周波信号Ｑ（ｔ）を出力する。
【数６】
2011019198.tif 000008
【００５０】
電気位相同期ループ回路５５は、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）６１、ミキサー６２、ループフィルタ６３を備え、中間周波信号Ｑ（ｔ）を同期検波する。
【００５１】
ループフィルタ６３は、ＶＣＯ６１の発振周波数および位相が中間周波信号Ｑ（ｔ）と同期するように調整する。ここで、電気位相同期ループ回路５５の電気帯域が、多値ＡＰＳＫ信号光のシンボルレートよりも十分に狭いとすると、ループフィルタ６３はθ（ｔ）の変動によるシンボル速度の電圧変動を感じないため、ＶＣＯ６１の位相はΔφ（ｔ）と同期し、電気位相同期ループ回路５５からの出力Ｒ（ｔ）は、
【数７】
2011019198.tif 000009
と表せる。
【００５２】
電気位相同期ループ回路５５の出力は、ＬＰＦ５６にて低域濾波され、式（７）の右辺第２項が出力される。θ（ｔ）は、光ＣＤＭ送信回路内の２値／多値変換回路１１で生成される多値電気信号のシンボル値Ｄ＃ｋ（ｔ）に応じて、０またはπをとるため、光検波手段４３が生成する多値電気信号の各電圧レベルは、中間電圧値を中心として対称で、中間電圧値との電位差は多値ＡＰＳＫ信号光の光電界振幅√（ＰＳ（ｔ））に比例する。
【００５３】
識別変換回路４４は、光検波手段４３と１対１に接続される。光検波手段４３が出力する多値電気信号の電圧値が該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以上の場合に多値電気信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値の電位差を２乗した変換信号を出力し、光検波手段４３が出力する多値電気信号の電圧値が該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以下の場合に多値電気信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値の電位差を２乗し、−１を乗じた変換信号を出力する。
【００５４】
識別変換回路４４は、入力信号の電圧値が光検波手段の出力する多値電気信号の中間電圧値Ｖｍ以上の場合に入力信号の電圧値とＶｍの電位差の２乗を出力する。一方、識別変換回路４４は、Ｖｍ以下の場合に入力信号の電圧値とＶｍの電位差の２乗に−１を乗じて出力する。光検波手段４３の出力である多値電気信号は、各電圧レベルが中間電圧値を中心として対称で、各電圧レベル間隔が等しい変換信号に変換される。
【００５５】
識別変換回路４４は、例えば、図８のように、Ｖｍを閾値電圧とし、入力信号の電圧値が閾値電圧以上の場合に１を、閾値電圧以下の場合に−１を出力する識別器６５と、入力信号の電圧値からＶｍを引いた差信号を出力する減算器６６と、入力信号の電圧値の２乗を出力する２乗器６７と、識別器６５と２乗器６７の出力の積を出力する乗算器６８と、を持つ。光検波手段４３が出力する多値電気信号は、各シンボルに対応する電圧レベルが中間電圧値Ｖｍを中心として対称であるため、減算器６６をＤＣブロックで代用することも可能である。光検波手段４３の出力端がＡＣ結合である場合は、ＤＣブロックを省くこともできる。ここで、ＡＣ結合とは、直流を遮断した電気的接続をいう。
【００５６】
電気復号化手段４５は、識別変換回路４４からの変換信号がそれぞれ入力されるＫ個の入力端７１を持ち、拡散符号器２１に割り当てた固有符号の１つが割り当てられ、固有符号を構成する符号要素を入力端７１に順に割り当てた際に、固有符号を構成する符号要素のうちの一方の符号要素を割り当てた入力端７１に入力される変換信号を正、他の入力端７１に入力される変換信号を負として加える加減算を行う。
【００５７】
電気復号化手段４５は、割り当てられた固有符号を構成する各要素｛１｝，｛０｝を各入力端７１に順に割り当てた際に、｛１｝に対応する入力端７１と接続した識別変換回路の出力を正、｛０｝に対応する入力端７１と接続した識別変換回路の出力を負として加える加減算を行う。識別変換回路４４が出力する変換信号は、各電圧レベルが等間隔であり、電圧レベル間隔は異なる識別変換回路４４が出力する変換信号同士で一致するため、アダマール符号やビットシフトしたＭ系列符号などを固有符号として用いる場合、符号の直交性によりＭＡＩを除去することができる。よって、光ＣＤＭ受信回路２０２は、電気復号化手段４５と同じ固有符号を割り当てられた光ＣＤＭ送信回路２０１内の拡散符号器２１に入力された２値電気信号を選択的に受信することが可能である。
【００５８】
例えば、符号長８のアダマール符号を用いて７符号多重を実現する場合、光ＣＤＭ送信回路２０１では、２値／多値変換手段１１で生成される５値電気信号が、光振幅位相変調手段１２へ印加され、５値ＡＰＳＫ信号光が生成される。ここで、光強度変調器２６に印加される５値電気信号のシンボル値の変化に応じて、図９中の原点を中心とする半径ａの円周上に４５°間隔で配置された点Ｂ０〜Ｂ７を、光強度変調器２６の一方のアームの出力光の光電界がＢ０→Ｂ１→Ｂ２→Ｂ３→Ｂ４の順に遷移し、他方のアームの出力光の光電界がＢ０→Ｂ７→Ｂ６→Ｂ５→Ｂ４の順に遷移するとする。この時、光強度変調器２６の出力である５値ＡＰＳＫ信号光の光電界は、両アームの出力光の光電界のベクトル合成で表せ、各シンボル値“０”〜“４”に対応する光電界が点Ａ０（−２ａ，０），Ａ１（−√（２ａ），０），Ａ２（０，０），Ａ３（√（２ａ），０），Ａ４（２ａ，０）に順に対応すると見なせる。
【００５９】
光ＣＤＭ受信回路２０２では、上記のような光電界を有する５値ＡＰＳＫ信号光が、各光検波手段４３に入力される。光検波手段４３は、各シンボル値“０”〜“４”に対応する電圧レベルＶ０〜Ｖ４が、シンボル値“２”に対応する中間電圧値Ｖ２を中心として対称で、各電圧レベルと中間電圧値との電位差が、図９の光電界における原点と各シンボル値に対応する点Ａ０〜Ａ４との距離に比例する、図１０のような５値電気信号を生成する。
【００６０】
識別変換回路４４内の減算器６６にてＶｍ＝Ｖ２とすると、識別変換回路４４の出力は、各シンボル値に対応する電圧レベルＶ’０〜Ｖ’４が等間隔である図１１のような５値電気信号となる。よって、電気復号化手段４５における加減算により、ＭＡＩを除去し、所望の２値電気信号を選択的に復調できる。つまり、本実施形態により符号多重数７を実現でき、従来技術では困難であった符号多重数３以上が可能となる。
【００６１】
図４では、各光ＣＤＭ受信回路２０２が１個の電気復号化手段４５を備えるとしたが、図１２のように、１つの光ＣＤＭ受信回路２０２’がそれぞれ異なる固有符号を割り当てられた複数の電気復号化手段（４５’−１、４５’−２、・・・、４５’−Ｎ’）を備えることも可能である。識別変換回路４４の出力は分岐され、各電気復号化手段４５’へ入力される。固有符号を割り当てられた各電気復号化手段４５’は、割り当てられた固有符号と同じ符号を割り当てられた拡散符号器２１へ入力された２値電気信号を出力する。
【００６２】
一方、符号を割り当てられない電気符号化手段４５’が０を出力するとすると、各ユーザが所望する情報量の大小に応じて、光ＣＤＭ受信回路２０２内の電気復号化手段４５’への固有符号の割り当てを動的に変化させることにより、伝送効率を向上させることが可能となる。つまり、大きな情報量を所望するユーザの電気復号化手段４５’へ固有符号を割り当てることにより、複数の信号を同時に受信し、一定時間に受信できる情報量を増大することが可能となる。
【００６３】
（実施形態２）
図１３は、光検波手段４３の他の構成例である。光検波手段４３は、局発光源５１、ループフィルタ６３、光検波器（ＰＤ）５３を備え、これらが光ＰＬＬを構成する光位相同期ホモダイン検波回路である。
【００６４】
光検波器５３は、局発光と多値ＡＰＳＫ信号光との混合光を２乗検波する。偏波調整手段５２は、図７で説明したように、局発光と多値ＡＰＳＫ信号光の偏波状態を一致させる。また、図７で説明したように、所定の構成の光ＣＤＭ送信回路２０１や光ＣＤＭ受信回路２０２とすることで偏波調整手段５２を省くことも可能である。
【００６５】
ループフィルタ６３は、局発光源５１の出力光の光周波数および光位相が多値ＡＰＳＫ信号光と同期するように調整を行う。ここで、ループフィルタ６３の電気帯域が、多値ＡＰＳＫ信号光のシンボルレートよりも十分に狭いとすると、ループフィルタ６３はθ（ｔ）の変動によるシンボル速度の電圧変動を感じないため、局発光の光位相はφＳ（ｔ）と同期し、その光電界Ｅ’Ｌは、
【数８】
2011019198.tif 000010
と表せる。
【００６６】
一方、多値ＡＰＳＫ信号の光電界は、第１の実施形態中の式（３）で表せるため、ＰＤの出力Ｐ’（ｔ）は、
【数９】
2011019198.tif 000011
となる。
【００６７】
局発光源５１の出力光の光強度ＰＬを、光検波手段４３へ入力される多値ＡＰＳＫ信号の光強度ＰＳ（ｔ）よりも十分に大きくなるように設定すると、多値ＡＰＳＫ信号光の直接検波成分である式（９）の右辺第２項は、局発光とのビート成分である右辺第３項と比べて無視できる。また、θ（ｔ）は、光ＣＤＭ送信回路２０１内の２値／多値変換回路１１で生成される多値電気信号のシンボル値Ｄ＃ｋ（ｔ）に応じて、０またはπをとる。よって、図１３の光検波手段４３は、図７の光検波手段４３と同様に、各シンボル値に対応する電圧レベルが中間電圧値を中心として対称で、中間電圧値との電位差が多値ＡＰＳＫ信号光の光電界振幅√（ＰＳ（ｔ））に比例する多値電気信号を生成する。
【００６８】
各光検波手段４３の出力する多値電気信号は、識別変換回路４４を経て電気復号化手段４５に入力され、電気復号化手段４５に割り当てられた固有符号に応じて加減算される。多値電気信号は、識別変換回路４４にて各電圧レベルが等間隔である変換信号に変換され、電圧レベル間隔は異なる識別変換回路４４が出力する変換信号同士で一致するため、アダマール符号やビットシフトしたＭ系列符号などを固有符号として用いる場合、符号の直交性によりＭＡＩを除去することができる。よって、光ＣＤＭ受信回路２０２は、電気復号化手段４５と同じ固有符号を割り当てられた光ＣＤＭ送信回路２０１内の拡散符号器２１に入力された２値電気信号を選択的に受信することが可能である。
【００６９】
図１３の光検波手段４３が出力する多値電気信号は、図７の光検波手段４３の出力と同様であるため、本実施形態の光ＣＤＭ伝送システムは、符号多重数７を実現でき、従来技術では困難であった符号多重数３以上が可能となる。
【００７０】
（実施形態３）
第３の実施形態は、光ＣＤＭ送信回路２０１内の光振幅位相変調手段１２が、光振幅変調手段７５と光位相変調手段７６が直列に接続された構成からなる光ＣＤＭ伝送システムである。光振幅変調手段７５は、振幅が一定である光搬送波の振幅を変調し、２通り以上の振幅状態を有する信号光を出力する。光位相変調手段７６は、光位相がシンボル時間オーダで一定である光搬送波の光位相を変調する。ここで、光位相変調手段内での入力光の光位相シフト量は差がπである２値のいずれかであり、光振幅位相変調手段からの出力は、第１の実施形態と同様の多値ＡＰＳＫ信号光となる。光振幅変調手段と光位相変調手段は、どちらが前に配置されてもよい。
【００７１】
図１４は、光振幅位相変調手段１２’の１の構成例である。図中には、符号長８のアダマール符号を用いて７符号多重を実現する場合に、２値／多値変換手段１１で生成される５値電気信号を光振幅位相変調手段１２’へ入力した際、光振幅位相変調手段１２’内の各点における光電界も示す。
【００７２】
光振幅位相変調手段１２’は、光搬送波の伝搬方向に光振幅変調手段７５と光位相変調手段７６が直列に接続されている。光振幅変調手段７５は、入力される多値電気信号の電圧値と該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値との電位差の絶対値である絶対値信号を出力する信号変換回路８１と、信号変換回路８１が出力する絶対値信号から極性が反転関係にある２つの電気信号を生成する差動信号生成手段８２と、差動信号生成手段８２が出力する２つの電気信号で光搬送波の振幅を変調して出力するマッハツェンダ干渉計型の光強度変調器８３と、を持つ。
【００７３】
光位相変調手段７６は、入力される多値電気信号のシンボルの電圧値が、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以上の場合と、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以下の場合とで、値が異なる識別信号を出力する識別器８４と、識別器８４が出力する識別信号で光搬送波の光位相を変調して出力する光位相変調器８５と、を持つ。光振幅位相変調手段１２’は、光振幅変調手段７５及び光位相変調手段７６で光搬送波から多値振幅位相変調信号光を生成する。
【００７４】
信号変換回路８１は、２値／多値変換手段１１が生成した多値電気信号が入力され、多値電気信号の電圧値から該多値電気信号の中間電圧値Ｖｍを引いた電位差の絶対値を出力する。信号変換回路８１は、図１４のように、入力信号からＶｍを引いた差信号を出力する減算器１０１と、Ｖｍを閾値電圧とし、入力信号の電圧値が閾値電圧以上の場合に１を、閾値電圧以下の場合に−１を出力する識別器１０２と、減算器１０１と識別器１０２の出力の積を出力する乗算器１０３を持つ。
【００７５】
多値電気信号は、各シンボルに対応する電圧レベルが中間電圧値Ｖｍを中心として対称であるため、減算器の代わりにＤＣブロックを配置することも可能である。２値／多値変換手段１１の出力端がＡＣ結合である場合は、ＤＣブロックを省くこともできる。
【００７６】
ここで、符号長８のアダマール符号を用いて７符号多重を実現する場合、信号変換回路８１は、入力された５値電気信号のシンボル値“０”，“１”，“２”，“３”，“４”が、それぞれ“２”，“１”，“０”，“１”，“２”に対応する３値電気信号を出力する。
【００７７】
差動信号生成手段８２へは、乗算器１０３の出力する絶対値信号が入力され、極性が反転関係にある２つの信号が出力される。差動信号生成手段８２は、例えば、差動アンプ等である。
【００７８】
差動信号生成手段８２の２出力は、光強度変調器８３を構成する各アーム内の位相変調部に印加される。ここで、光強度変調器８３へのバイアス電圧を、変調器の透過率が差動信号生成手段８２の出力信号の中間電圧値が印加された時に透過曲線のクワドラチャポイント（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｏｉｎｔ）となるように設定し、差動信号生成手段の出力信号のピーク・トゥー・ピーク電圧を、各アーム内の光位相変調部における光位相シフト量が最大電圧時と最小電圧時でπ／２だけ異なるように調整することにより、多値ＡＳＫ信号光が生成できる。光強度変調器８３は、例えば、Ｄｕａｌ−Ｄｒｉｖｅ  ＬＮ強度変調器である。
【００７９】
符号長８のアダマール符号を用いて７符号多重を実現する場合、光強度変調器８３に印加される３値電気信号のシンボル値の変化に応じて、原点を中心とする半径ａの円周上に４５°間隔で配置された点Ｂ０〜Ｂ４を、光強度変調器８３の一方のアームの出力光の光電界がＢ０→Ｂ１→Ｂ２の順に遷移し、他方のアームの出力光の光電界がＢ４→Ｂ３→Ｂ２の順に遷移する。この時、光強度変調器８３の出力である３値ＡＰＳＫ信号光の光電界は、両アームの出力光の光電界のベクトル合成で表せ、信号変換回路へ入力される５値電気信号の各シンボル値“０”〜“４”が点Ａ０（２ａ，０），Ａ１（√（２ａ），０），Ａ２（０，０），Ａ１（√（２ａ），０），Ａ０（２ａ，０）に順に対応する。
【００８０】
光位相変調手段７６は、識別器８４と光位相変調器８５を持つ。識別器８４は、２値／多値変換手段１１が生成した多値電気信号が入力され、入力信号の電圧値が、閾値電圧値以上の場合と、閾値電圧値以下の場合とで、値が異なる識別信号を出力する。閾値電圧値は、２値／多値変換手段１１が生成した多値電気信号の中間電圧値Ｖｍと等しくなるように設定する。
【００８１】
識別器８４の出力は、光位相変調器８５に印加される。ここで、識別器８４の出力信号のピーク・トゥー・ピーク電圧で、光位相変調器８５の各アーム内の光位相変調部における光位相シフト量が最大電圧時と最小電圧時でπだけ異なるように調整する。従って、光位相変調手段７６は、光強度変調手段７５が出力する多値ＡＳＫ信号光を２値位相変調し、所望の多値ＡＰＳＫ信号を生成する。
【００８２】
図１５は、光振幅位相変調手段１２’の他の構成例である。図１５の光振幅位相変調手段１２’と図１４の光振幅位相変調手段１２’との違いは、図１５の光振幅位相変調手段１２’が光位相変調手段７６の代替として光位相変調手段７６’を持っていることである。光位相変調手段７６’は、識別器８６、差動信号生成手段８７、及びマッハツェンダ干渉計型の光強度変調器８８を持つ。
【００８３】
光位相変調手段７６’は、入力される多値電気信号のシンボルの電圧値が、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以上の場合と、該電圧値がとりうる最大値と最小値の中間値以下の場合とで、値が異なる識別信号を出力する識別器８６と、識別器８６が出力する識別信号から極性が反転関係にある２つの電気信号を生成する差動信号生成手段８７と、差動信号生成手段８７が出力する２つの電気信号で光搬送波の光位相を変調する光強度変調器８８と、を持つ。光振幅位相変調手段１２’は、光振幅変調手段７５及び光位相変調手段７６’で光搬送波から多値振幅位相変調信号光を生成する。
【００８４】
差動信号生成手段８７の２出力は、光強度変調器８８を構成する各アーム内の位相変調部に印加される。ここで、光強度変調器８８へのバイアス電圧を、変調器の透過率が差動信号生成手段８２の出力信号の中間電圧値が印加された時に最小となるように設定し、差動信号生成手段８２の出力信号のピーク・トゥー・ピーク電圧を、各アーム内の光位相変調部における光位相シフト量が最大電圧時と最小電圧時でπだけ異なるように調整することにより、２値位相変調を実現できる。従って、光位相変調手段７６’は、光強度変調手段７５が出力する多値ＡＳＫ信号光を２値位相変調した所望の多値ＡＰＳＫ信号を生成する。
【００８５】
（実施形態４）
［光ＣＤＭ送信回路］
実施形態４の光ＣＤＭ送信回路２０１’は、各光周波数成分が多値振幅位相変調された多波長信号光に加え、多波長信号光と光周波数が一致する光周波数成分を含む多波長連続光を出力する。多波長信号光と多波長連続光は、光ＣＤＭ送信回路の出力端において、光周波数が同じである光周波数成分同士の光位相差が０またはπである。
【００８６】
光ＣＤＭ送信回路２０１’は、図４で説明した光ＣＤＭ送信回路２０１に、多値振幅位相変調信号光と光周波数が一致する光周波数成分を含み、且つ多値振幅位相変調信号光と光周波数が一致する光周波数成分において多値振幅位相変調信号光との光位相差が光ＣＤＭ送信回路２０１’の出力端において０またはπである多波長連続光を、多値振幅位相変調信号光又は多波長信号光に混合して出力する光混合器９１をさらに備える。
【００８７】
図１６は、光ＣＤＭ送信回路２０１’の構成例である。各光源１４の出力する光搬送波は、光振幅位相変調手段１２の前で分岐される。一方の経路を通過した光搬送波は変調されずに連続光となる。他方の光搬送波は経路内の光振幅位相変調手段１２にて振幅と光位相が変調され多値ＡＰＳＫ信号光となる。その後、連続光と多値ＡＰＳＫ信号光は光合波器９１で合波される。
【００８８】
ここで、少なくとも一方の経路内に配置された光位相調整手段９２により、多値ＡＰＳＫ信号光と連続光の光位相は、合波した際に光位相差が０またはπとなるように調整される。多値ＡＰＳＫ信号光と連続光の光強度は、連続光の光強度が多値ＡＰＳＫ信号光よりも十分に大きくなるように、少なくとも一方の経路内に配置された光強度調整手段９３により調整される。多値ＡＰＳＫ信号光と連続光の偏波状態は、合波した際に一致するように、少なくとも一方の経路内に配置された偏波調整手段９４により調整される。両経路内で偏波状態が保持される場合は、偏波調整手段９４を省くこともできる。
【００８９】
例えば、符号長８のアダマール符号を用いて７符号多重を実現する場合、２値／多値変換手段１１で生成される５値電気信号に基づいて光振幅位相変調手段１２が出力する５値ＡＰＳＫ信号光と連続光の光電界を図１６中に示す。５値ＡＰＳＫ信号光のシンボル値“０”，“１”に対応する点Ａ０，Ａ１と、連続光に対応する点Ｂの光位相差はπである。一方、シンボル値“３”，“４”に対応する点Ａ３，Ａ４と、点Ｂの光位相差は０である。
【００９０】
光周波数合波手段１３は、光周波数がｆ１である多値ＡＰＳＫ信号光及び連続光と、光周波数がｆ２，・・・，ｆＫである多値ＡＰＳＫ信号光及び連続光と、を合波して多波長信号光及び多波長連続光を出力する。多波長信号光と多波長連続光は、上記のように、ｆ１成分同士、ｆ２成分同士、・・・、ｆＫ成分同士の光位相差が０またはπであればよく、ｆ１，ｆ２，・・・，ｆＫ成分間の光位相関係は任意である。また、多波長信号光と多波長連続光は、ｆ１成分同士、ｆ２成分同士、・・・、ｆＫ成分同士の偏波状態が一致しているが、ｆ１，ｆ２，・・・，ｆＫ成分間の偏波状態は必ずしも一致していなくてよい。図１６では、光位相調整手段９２の出力を偏波調整手段９４に入力する構成としたが、偏波調整手段９４は、光位相調整手段９２の前に配置してもよい。同様に、光強度調整手段９３を光振幅位相変調手段１２の前に配置することも可能である。
【００９１】
図１６では、光周波数が異なる光搬送波を出力する各光源１４と光振幅位相変調手段１２とが１対１に接続された構成としたが、図１７のように、多波長光源１５の出力を光周波数分波手段１６で光周波数成分ごとに分離して各光振幅位相変調手段１２へ入力する構成も可能である。また、図１８のように、多波長光源１５の出力を光周波数分波手段１６の前で分岐して、一方の経路を通過した多波長連続光を、光周波数合波手段１３の後段で多波長信号光と合波する構成も可能である。
【００９２】
［光ＣＤＭ受信回路］
図１６から図１８で説明した光ＣＤＭ送信回路２０１’からの多波長信号光と多波長連続光の混合光を受信する場合は、図４の光ＣＤＭ受信回路２０２内の光検波手段４３は２乗検波する。
図４の光ＣＤＭ受信回路２０２は、光検波手段４３としてＰＤ等の光検波器が配置され、光周波数が同じである連続光と多値ＡＰＳＫ信号光の混合光が２乗検波される。ここで、光周波数が同じである連続光と多値ＡＰＳＫ信号光の光位相は、光ＣＤＭ送信回路２０１’内において、光位相差が多値ＡＰＳＫ信号のシンボル値に応じて０またはπとなるように調整されている。更に、これらの光の光ファイバ伝送中における位相変移量は等しいため、光ＣＤＭ受信回路２０２内における光位相差も０またはπとなる。よって、連続光の光電界ＥＣＷ（ｔ）と多値ＡＰＳＫ信号光の光電界ＥＳ（ｔ）の和である光検波器への入力光電界ＥＴｏｔａｌ（ｔ）は、式（１０）で表せる。
【数１０】
2011019198.tif 000012
ここで、ＰＣＷ（ｔ）は、連続光の光強度である。
【００９３】
光検波器の出力Ｐ’’（ｔ）は、
【数１１】
2011019198.tif 000013
となる。光ＣＤＭ送信回路内において、連続光の光強度ＰＣＷが、多値ＡＰＳＫ信号の光強度ＰＳ（ｔ）よりも十分に大きくなるように調整されているため、多値ＡＰＳＫ信号光の直接検波成分である式（１１）の右辺第２項は、連続光とのビート成分である右辺第３項と比べて無視できる。
【００９４】
また、θ（ｔ）は、光ＣＤＭ送信回路２０１’内の光振幅位相変調手段１２に印加された多値電気信号のシンボル値に応じて、０またはπをとる。よって、第１，２の実施形態における光検波手段４３と同様に、各シンボル値に対応する電圧レベルが、中間電圧値を中心として対称で、中間電圧値との電位差は多値ＡＰＳＫ信号光の光電界振幅√（ＰＳ（ｔ））に比例する多値電気信号が生成される。
【００９５】
光周波数が同じである多値ＡＰＳＫ信号光と連続光は、光ＣＤＭ送信回路２０１’内において偏波状態が一致するように調整される。また、光ファイバ伝送中の偏波変移も一様であるため、光検波手段４３の入力端においても偏波状態は揃っている。よって、第４の実施形態における光ＣＤＭ受信回路２０２内では、通常のコヒーレント検波手段内で必要となる偏波状態の調整が不要である。
【００９６】
各光検波手段４３の出力する多値電気信号は、識別変換回路４４を経て電気復号化手段４５に入力される。電気復号化手段４５は割り当てられた固有符号に応じて識別変換回路４４の出力する変換信号を加減算する。識別変換回路４４の出力する変換信号は、各シンボルに対応する電圧レベルが等間隔であり、電圧レベル間隔は異なる識別変換回路４４が出力する変換信号同士で一致するため、アダマール符号やビットシフトしたＭ系列符号などを固有符号として用いる場合、符号の直交性によりＭＡＩを除去することができる。よって、実施形態４の光ＣＤＭ受信回路２０２は、電気復号化手段４５と同じ固有符号を割り当てられた光ＣＤＭ送信回路２０１内の拡散符号器２１に入力された２値電気信号を選択的に受信することが可能である。
【００９７】
各光検波手段４３が出力する多値電気信号は、第１の実施形態で説明したヘテロダイン同期検波回路の出力と同様であるため、本実施形態により符号多重数７を実現でき、従来技術では困難であった符号多重数３以上が可能となる。
【符号の説明】
【００９８】
１１：２値／多値変換手段
１２、１２’１２−１、１２−２、・・・、１２−Ｋ：光振幅位相変調手段
１３：光周波数合波手段
１４、１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｋ：光源
１５：多波長光源
１６：光周波数分波手段
２１、２１−１、２１−２、・・・、２１−Ｎ：拡散符号器
２２、２２−１、２２−２、・・・、２２−Ｋ：加算器
２３、２３−１１、２３−１２、・・・：出力端
２５：差動信号生成手段
２６：光強度変調器
４２：光周波数分波手段
４３、４３−１、４３−２、・・・、４３−Ｋ：光検波手段
４４、４４−１、４４−２、・・・、４４−Ｋ：識別変換回路
４５、４５’、４５’−１、４５’−２、・・・、４５’−Ｎ’：電気復号化手段
５１：局発光源
５２：偏波調整手段
５３：光検波器
５４：ＢＰＦ
５５：電気位相同期ループ回路
５６：ＬＰＦ
６１：ＶＣＯ
６２：ミキサー
６３：ループフィルタ
６５：識別器
６６：減算器
６７：２乗器
６８：乗算器
７１：入力端
７５：光振幅変調手段
７６、７６’：光位相変調手段
８１：信号変換回路
８２、８７：差動信号生成手段
８３、８８：光強度変調器
８４、８６：識別器
８５：光位相変調器
９１：光混合器
９２、９２−１、９２−２、・・・、９２−Ｋ：光位相調整手段
９３、９３−１、９３−２、・・・、９３−Ｋ：光強度調整手段
９４、９４−１、９４−２、・・・、９４−Ｋ：偏波調整手段
１０１：減算器
１０２：識別器
１０３：乗算器
２０１：光ＣＤＭ送信回路
２０２、２０２−１、２０２−２、・・・、２０２−Ｎ：光ＣＤＭ受信回路
２０３：光ファイバ伝送路
３０１：光ＣＤＭ伝送システム
【図１】
2011019198.tif 000014
【図２】
2011019198.tif 000015
【図３】
2011019198.tif 000016
【図４】
2011019198.tif 000017
【図５】
2011019198.tif 000018
【図６】
2011019198.tif 000019
【図７】
2011019198.tif 000020
【図８】
2011019198.tif 000021
【図９】
2011019198.tif 000022
【図１０】
2011019198.tif 000023
【図１１】
2011019198.tif 000024
【図１２】
2011019198.tif 000025
【図１３】
2011019198.tif 000026
【図１４】
2011019198.tif 000027
【図１５】
2011019198.tif 000028
【図１６】
2011019198.tif 000029
【図１７】
2011019198.tif 000030
【図１８】
2011019198.tif 000031
【図１９】
2011019198.tif 000032