"シンボルレートRの光信号パルス列を光時分割多重OTDMによりN倍のシンボルレートに高速化する超高速OTDM伝送において、OTDM多重化前の光信号パルス列は、その中心から時間軸上の正負の方向に1/NRの時間間隔で強度が零となる光ナイキストパルスで構成され、その結果OTDM多重化後に異なるパルス間の符号間干渉が生じないことを特徴とする光ナイキストパルス伝送。光ナイキストパルスは1αNRただし0≦α≦1の信号帯域を有することを特徴とする請求項1に記載の光ナイキストパルス伝送。光ナイキストパルスの振幅および位相を同時に多値で変調することを特徴とする請求項1に記載の光ナイキストパルス伝送。偏波状態が互いに直交する光ナイキストパルスを偏波多重伝送することを特徴とする請求項1に記載の光ナイキストパルス伝送。光ナイキストパルスを2MQAMQuadratureAmplitudeModulation方式により変調し偏波多重伝送することにより、伝送速度2×M×N×Rの信号を2M/1αただし0≦α≦1の周波数利用効率で伝送することを特徴とする請求項1に記載の光ナイキストパルス伝送。光ナイキストパルスは、Gauss型もしくはSech型等の光パルスに対し、その光スペクトルの縦モード一本ずつの振幅及び位相を独立に制御することにより発生することを特徴とする請求項1に記載の光ナイキストパルス伝送。光ナイキストパルスは、Gauss型もしくはSech型等の光パルスに対し、伝達関数がナイキストパルスのスペクトル形状と前記光パルスのスペクトル形状の比で与えられる光フィルタを通過させることにより発生することを特徴とする請求項1に記載の光ナイキストパルス伝送。しかしながら、通常のRZパルス伝送に用いられるGauss型やSech型等のパルス形状では、そのスペクトルは一般に広い帯域を占有してしまう。その結果、従来のRZパルスを用いた超多値コヒーレント伝送では、高周波数利用効率というコヒーレント伝送の特徴を最大に引き出すことが難しい。一例として、トランスフォームリミットなGauss型パルスにおいては、その時間バンド幅積はΔτΔν=0.44である。例えば160Gsymbol/sの伝送を想定し、パルス幅がΔτ=2ps160Gsymbol/s伝送時に符号間干渉が生じない程度のパルス幅の場合、そのスペクトル幅はピークから-3dBの帯域幅で220GHz、ピークから-20dBでは570GHzに及ぶ。その結果、570GHzをこのパルスの帯域幅と定義すると、このパルスに256QAM変調ならびに偏波多重を導入したとしても、その周波数利用効率は160Gsymbol/s×8bit/symbol×2/570GHz=4.5bit/s/Hzにとどまってしまう。これはCW光を用いた256QAM偏波多重伝送に比べて1/2以下の効率である。コヒーレントRZパルスの周波数利用効率を拡大させるためには、パルス幅Δτを広げ信号帯域Δνを出来るだけ狭窄化することが不可欠である。しかしながら、パルス幅を広げると隣接ビットとの符号間干渉が増大し、伝送性能が著しく劣化してしまう。このように、従来のコヒーレントRZパルス伝送においては、高速化と周波数利用効率の拡大を同時に実現することは難しい。本発明はこのような課題を解決するためのものであり、符号間干渉を生じることなく高速化と周波数利用効率の拡大を同時に実現可能な光パルス伝送方式を提供することを目的とする。かかる目的を達成するために、本発明では、シンボルレートRの光信号パルス列を光時分割多重OTDMによりN倍のシンボルレートに高速化する超高速OTDM伝送において、その中心から時間軸上の正負の方向に1/NRの時間間隔で強度が零となる光ナイキストパルスを用いることにより、広いパルス幅であっても符号間干渉を最小限に抑えた高速伝送を実現することを特徴とする。今までに光通信においてナイキストパルスの概念は提案されておらず、伝送実験も実現されていない。本特許において提案する光ナイキストパルスは、Gauss型もしくはSech型等の光パルスに対し、その光スペクトルの縦モード一本ずつの振幅及び位相を独立に制御することにより発生させる。あるいは、Gauss型もしくはSech型等の光パルスに対し、伝達関数がナイキストパルスのスペクトル形状と前記光パルスのスペクトル形状の比で与えられる光フィルタを通過させることにより、光ナイキストパルスを発生させる。光ナイキストパルスを用いることにより、従来パルスでは符号間干渉により困難であった広いパルス幅であっても高速伝送を実現することが可能となる。特に、光ナイキストパルスの振幅および位相を同時に多値で変調し、さらに偏波多重を用いることにより、シンボルレートの高速化と同時に周波数利用効率の拡大を図ることが出来る。また、超高速化の障害となる波長分散や偏波分散に対する耐力が向上するため、超高速伝送の長距離化とシステムマージンの拡大にも大変有効である。本発明の実施形態の一例を図1に示す。光パルス光源1から出力される繰り返し周波数Rの光パルスを、光パルス波形整形回路2を用いて、その形状をナイキストパルスに整形する。光パルス整形回路としては、Gauss型もしくはSech型等の光パルスに対し、その光スペクトルの縦モード一本ずつの振幅及び位相を独立に制御する方法、あるいは伝達関数がナイキストパルスのスペクトル形状と前記光パルスのスペクトル形状の比で与えられる光フィルタを通過させる方法などが用いられる。ナイキストパルスの時間波形rtおよびスペクトルRfは以下の式で与えられる。ここでTは光パルスの間隔であり、ここではOTDM多重化多重度Nを行なった後のパルス間隔T=1/NRに設定する。またαはロールオフ率と呼ばれるパラメータであり、0≦α≦1の値をとる。α=0,0.5,1の3通りの場合におけるナイキストパルスの波形およびスペクトルを図2に示す。ロールオフ率αが増大するとともにパルスの裾野の振動は小さくなり、且つ早くゼロに収束することがわかる。一方スペクトルにおいては、αの増大とともに帯域が広がっていることがわかる。ナイキストパルスの帯域はB=1α/Tで与えられることが知られている。本発明のOTDM伝送の場合はT=1/NRに設定しているので、その帯域はB=1αNRとなる。以上のことから、所要帯域を狭窄化するためにはαを小さくすることが望ましいが、その一方でαが小さいと、時間ジッタなどにより信号判定時点が僅かにずれただけでも隣接する信号との符号間干渉が増大するため、信号検出に対するマージンが小さくなってしまうという問題がある。そのため、伝送システムの条件に応じて最適なαの値を設定する必要がある。α=0.5の場合において、複数のナイキストパルスにより信号パルス列を構成した例を図3aに示す。図3aの上の図はパルスの電界振幅、下はその強度を示している。また同図の波線は個別のナイキストパルスを示しており、本発明の場合はこれらがOTDM多重化前の信号パルスに相当する。これらのパルスは、強度が1で、その中心がt=-2T,-T,Tの3つの時点に位置している。実線はこれらのナイキストパルスを同相で重ね合わせたものであり、本発明の場合はOTDM多重化後の信号パルスに相当する。同図からわかるように、OTDM多重化後は、点線および黒丸で示す信号判定時点t/T=整数以外では波形が歪んでいるものの、信号判定時点ではもとのナイキストパルスを同じ強度を維持しており、符号間干渉なく信号が多重化できていることがわかる。図3aの例では、3つのナイキストパルスを同位相で重ね合わせていたが、OTDM多重化においては、異なるトリビュータリの信号は一般に任意の位相関係で重ね合わされる。図3aの場合と同じ3つのパルスを互いに適当な位相関係で重ね合わせた波形を図3bに示す。ここで同図上の電界振幅は実部と虚部の両方を示している。多重化されるパルスが互いに任意の位相関係であっても、信号判定時点では符号間干渉無く信号強度が維持されていることがわかる。このようにナイキストパルスはOTDM多重化とも整合性が高い。ナイキストパルスの代わりに、同じパルス幅を有するGauss型パルスを用いて図3a,bと同じ信号系列を構成したときの電界強度を図4a,bにそれぞれ示す。いずれの場合も、符号間干渉によりt=-2Tおよびt=-Tにおいて強度が正確な値をとっておらず、非ナイキストパルスでは信号を正確に検出できないことがわかる。図3のようにナイキストパルスで構成したOTDM信号を多重分離するためには、信号判定時点付近の無歪みな信号成分のみを抽出するゲート特性を用いればよい。その様子を図5に示す。同図は、図3aに示した信号において、t=-2Tの信号を太線で示すゲートにより多重分離する様子を模式的に示している。ゲート幅を十分狭く、且つできるだけ矩形状に近づけることにより、信号判定時点付近の無歪みな信号成分のみを抽出することができる。このようなゲート特性を実現するためには、例えば非線形ファイバループミラーのような全光スイッチにおいて、パルス幅が十分狭く且つ形状が矩形に近いパルスを制御光パルスとして用いればよい。同じシンボルレートのもとで伝送速度をさらに向上させるためには、光ナイキストパルスの振幅および位相を同時に多値で変調したり、さらには偏波状態が互いに直交する光ナイキストパルスを偏波多重伝送することが大変有効である。その一例として、光ナイキストパルスを2MQAMQuadratureAmplitudeModulation方式により変調し偏波多重伝送する場合を考える。このとき伝送速度は2×M×N×R、信号帯域は1αNRであることから、その周波数利用効率は2M/1αただし0≦α≦1となる。段落0008と同様に256QAM伝送M=8を考えると、周波数利用効率は最大で16bit/s/Hzα=0のとき、最小でも8bit/s/Hzα=1のときとなる。この結果から、典型的なGauss型パルスを用いた場合の周波数利用効率が4.5bit/s/Hzであったのに比べて、ナイキストパルスを用いることにより少なくとも1.8倍、最大で4倍の高効率化が可能であることが判る。振幅と位相を同時に多値で変調した光ナイキストパルスをOTDMにより多重化した例を図6に示す。同図は以下の4つのパルスを多重化したものである。パルス1中心時間位置:t1=-2T、強度:I1=1.5、位相:φ1=0.25πパルス2中心時間位置:t2=-T、強度:I2=1.0、位相:φ2=πパルス3中心時間位置:t3=0、強度:I3=2.0、位相:φ3=0パルス4中心時間位置:t4=T、強度:I4=0.5、位相:φ4=0.5π図6に示す多重化後のパルスにおいて各信号判定時点t1~t4における強度および位相の値を見ると、多重化前の各パルスの強度および位相同図の点線および黒丸が保持されていることが判る。図6と同じ信号をGauss型パルスを用いて構成した結果を図7に示す。ナイキストパルスを用いた場合と異なり、強度位相ともに信号判定時点で正確な値が検出できないことがわかる。"