"光源と、透光性の第1の音波伝搬媒質部を有し、受信信号に応じた第1の粗密波を前記第1の音波伝搬媒質部に伝搬させる第1の音波伝搬部と、透光性の第2の音波伝搬媒質部を有し、予め定められた参照信号に応じた第2の粗密波を前記第2の音波伝搬媒質部に伝搬させる第2の音波伝搬部と、前記光源から出射された光を第1の光束および第2の光束に分け、前記第1の光束を前記第1の音波伝搬部に前記第1の疎密波の伝搬方向と交差する方向に入射させ、かつ、前記第2の光束を前記第2の音波伝搬部に前記第2の粗密波の伝搬方向と交差する方向に入射させ、前記第1の音波伝搬部を透過した前記第1の光束および前記第2の音波伝搬部を透過した前記第2の光束の干渉光を生じさせる光学系と、前記干渉光を受け、受けた光の強度に応じた電気信号を出力する受光部と、前記受光部から出力された前記第1の光束および前記第2の光束の干渉光に基づく電気信号を観測することにより、前記受信信号および前記参照信号の相関の有無を判定する相関判定部と、を備える光学式音響相関器。光源と、透光性の音波伝搬媒質部を有し、受信信号に応じた第1の粗密波、および予め定められた参照信号に応じた第2の粗密波を、前記音波伝搬媒質部に互いに対向する向きに伝搬させる音波伝搬部と、前記光源から出射された光を第1の光束および第2の光束に分け、前記第1の光束を前記音波伝搬部に前記第1の疎密波および前記第2の疎密波と交差する方向に入射させ、かつ、前記第2の光束を前記音波伝搬部に入射させることなく、前記音波伝搬部を透過した前記第1の光束および前記第2の光束の干渉光を生じさせる光学系と、前記干渉光を受け、受けた光の強度に応じた電気信号を出力する受光部と、前記受光部から出力された前記干渉光に基づく電気信号を観測することにより、前記受信信号および前記参照信号の相関の有無を判定する相関判定部と、を備える光学式音響相関器。光源と、透光性の第1の音波伝搬媒質部を有し、受信信号に応じた第1の粗密波を前記第1の音波伝搬媒質部に伝搬させる第1の音波伝搬部と、透光性の第2の音波伝搬媒質部を有し、予め定められた参照信号に応じた第2の粗密波を前記第2の音波伝搬媒質部に伝搬させる第2の音波伝搬部と、前記光源から出射された光を第1の光束および第2の光束に分け、前記第1の光束を前記第1の音波伝搬部および前記第2の音波伝搬部に各疎密波の伝搬方向と交差する方向に入射させ、かつ、前記第2の光束を前記第1の音波伝搬部および前記第2の音波伝搬部に入射させることなく、前記第1の音波伝搬部および前記第2の音波伝搬部を透過した前記第1の光束および前記第2の光束の干渉光を生じさせる光学系と、前記干渉光を受け、受けた光の強度に応じた電気信号を出力する受光部と、前記受光部から出力された前記干渉光に基づく電気信号を観測することにより、前記受信信号および前記参照信号の相関の有無を判定する相関判定部と、を備える光学式音響相関器。前記相関判定部は、前記干渉光の強度が所定の閾値以上の場合に、前記受信信号と前記参照信号とが相関していると判定する、請求項1から3のいずれかに記載の光学式音響相関器。前記第1の疎密波の発生点を原点とし前記第1の疎密波の伝搬方向を正方向とする座標、および前記第2の疎密波の発生点を原点とし前記第2の疎密波の伝搬方向を正方向とする座標を、ともにxとし、時間をtとするとき、前記第1の疎密波の屈折率分布Fx、tと、前記第2の疎密波の屈折率分布Rx、tとの間に、Fx,t0=Rx,t0の関係が成立している時刻t=t0において、前記干渉光の強度が最大になるように前記光学系が構成されている、請求項1に記載の光学式音響相関器。前記第1の疎密波の発生点を原点とし前記第1の疎密波の伝搬方向を正方向とする座標をxとし、時間をtとするとき、前記第1の疎密波の屈折率分布Fx、tと、前記第2の疎密波の屈折率分布Rx、tとの間に、Fx,t0=-Rx,t0の関係が成立している時刻t=t0において、前記干渉光の強度が最大になるように前記光学系が構成されている、請求項2に記載の光学式音響相関器。前記第1の疎密波の発生点を原点とし前記第1の疎密波の伝搬方向を正方向とする座標、および前記第2の疎密波の発生点を原点とし前記第2の疎密波の伝搬方向を正方向とする座標を、ともにxとし、時間をtとするとき、前記第1の疎密波の屈折率分布Fx、tと、前記第2の疎密波の屈折率分布Rx、tとの間に、Fx,t0=-Rx,t0の関係が成立している時刻t=t0において、前記干渉光の強度が最大になるように前記光学系が構成されている、請求項3に記載の光学式音響相関器。前記光学系は、前記光源から出射された光を前記第1の光束と前記第2の光束とに分けるビームスプリッタと、前記ビームスプリッタによって分けられた前記第1の光束および前記第2の光束の少なくとも一方を反射させるための反射鏡とを備えている、請求項1から3のいずれかに記載の光学式音響相関器。前記光源は、単色光を出射し、前記相関判定部は、前記反射鏡を振動させることによって前記第1の光束および第2の光束の少なくとも一方が前記受光部に到達するまでの光路長を変動させ、前記電気信号が予め定められた閾値を超えたか否かを判定することにより、前記第1の信号と前記第2の信号との相関の有無を判定する、請求項8に記載の光学式音響相関器。前記相関判定部は、前記反射鏡を、前記単色光の波長の1/2以上の振幅で振動させる、請求項9に記載の光学式音響相関器。前記光源は、互いに偏波面が直交し、かつ、互いに異なる周波数を有する2つの光束を出射し、前記光学系は、前記2つの光束を各々の偏波面に基づいて前記第1の光束および前記第2の光束に分ける偏光ビームスプリッタと、前記第1の光束の偏波面および前記第2の光束の偏波面を一致させる偏光板とを有している、請求項1から3のいずれかに記載の光学式音響相関器。前記第1の光束および前記第2の光束は、それぞれ前記第1の音波伝搬部および前記第2の音波伝搬部を透過することによって波面形状が変化し、前記相関判定部は、前記第1の光束の波面形状と前記第2の光束の波面形状との差異に起因する前記電気信号に基づいて、前記第1の信号と前記第2の信号との相関の有無を判定する、請求項1に記載の光学式音響相関器。前記第1の光束は、前記音波伝搬部を透過することによって波面形状が変化し、前記相関判定部は、前記第1の光束の波面形状と前記第2の光束の波面形状との差異に起因する前記電気信号に基づいて、前記第1の信号と前記第2の信号との相関の有無を判定する、請求項2に記載の光学式音響相関器。前記第1の光束は、前記第1の音波伝搬部および前記第2の音波伝搬部を透過することによって波面形状が変化し、前記相関判定部は、前記第1の光束の波面形状と前記第2の光束の波面形状との差異に起因する前記電気信号に基づいて、前記第1の信号と前記第2の信号との相関の有無を判定する、請求項3に記載の光学式音響相関器。前記光学系は、マイケルソンモーレー型の干渉計の構成を有している、請求項1から3のいずれかに記載の光学式音響相関器。前記光学系は、マッハツェンダー型の干渉計の構成を有している、請求項1から3のいずれかに記載の光学式音響相関器。前記光学系は、フィゾー型の干渉計の構成を有している、請求項2または3に記載の光学式音響相関器。前記第1の疎密波および前記第2の疎密波の伝搬方向は互いに平行である、請求項1から3のいずれかに記載の光学式音響相関器。前記第1の疎密波および前記第2の疎密波の伝搬方向は互いに平行かつ同じ向きである、請求項18に記載の光学式音響相関器。前記第1の光束および前記第2の光束は、干渉するまでの間、大気中を通過しない、請求項1から3のいずれかに記載の光学式音響相関器。しかしながら、特許文献1に開示された構成では、必要な次数の回折光を良好に捕らえるためには、物理的に大型の光学系が必要であり、これを備える超音波センサの物理的サイズが大きくなるという課題を有している。例えば、弾性波の伝搬速度が1000m/s十分な回折光強度を得るために必要な、高屈折率かつ力学的に硬い物質におけるおおよその伝搬速度に相当の音響媒質を用い、周波数100MHzの搬送波を適用した場合、弾性波波長は10μmとなる。散乱光による輝点の広がりが半径2.5mmで十分に減衰すると想定すると、1次回折光の輝点は0次回折光の輝点から5mm以上離れて出現することが必要である。従って、波長600nmのレーザ光を照射したとき、一つの屈折率分布型回折格子による1次回折光の輝点が、0次回折光の輝点から5mm離れて出現するために必要とされる音響媒質159bから空間フィルタ158までの距離は、約83.3mmとなる。従って、従来構成の光学式音響相関器を内蔵する超音波センサ等の機器の大型化は必至である。また、現在の電波や超音波を用いた通信システムでは、上述のように、高機能化を目的として信号変復調方式に符号拡散が用いられることがある。その場合、2信号の相関処理は各信号の瞬時値について行われるのではなく、ある一定の時間における2信号の時間波形の相関を測定することが必要となる。しかしながら、従来の構成では、一定の時間内の2信号の時間波形の相関を測定するためには、音響媒質159a,159bのサイズを極めて大きくしなければならないという課題を有している。例えば、1000m/sの弾性波伝搬速度を有する音響媒質を用いて、時間間隔0.07msecの信号の相関処理をするためには、少なくともその時間間隔分の信号に相当する振幅変動を伴う弾性波の全てが音響媒質159a,159b内に存在していなければならない。この場合、音響媒質159a、159bに必要な長さは70mmとなる。光学系155、集光光学系156の開口径は、音響媒質159a、159bの長さと同程度にする必要があるため、従来の光学式音響相関器を内蔵した機器は大型になる。本発明は、以上の課題を解決するものであり、システム的に小型であるだけでなく、高速処理が可能で、かつ物理的に小型にできる光学式音響相関器を提供することを目的とする。本発明の光学式音響相関器は、光源と、透光性の第1の音波伝搬媒質部を有し、受信信号に応じた第1の粗密波を前記第1の音波伝搬媒質部に伝搬させる第1の音波伝搬部と、透光性の第2の音波伝搬媒質部を有し、予め定められた参照信号に応じた第2の粗密波を前記第2の音波伝搬媒質部に伝搬させる第2の音波伝搬部と、前記光源から出射された光を第1の光束および第2の光束に分け、前記第1の光束を前記第1の音波伝搬部に前記第1の疎密波の伝搬方向と交差する方向に入射させ、かつ、前記第2の光束を前記第2の音波伝搬部に前記第2の粗密波の伝搬方向と交差する方向に入射させ、前記第1の音波伝搬部を透過した前記第1の光束および前記第2の音波伝搬部を透過した前記第2の光束の干渉光を生じさせる光学系と、前記干渉光を受け、受けた光の強度に応じた電気信号を出力する受光部と、前記受光部から出力された前記干渉光に基づく電気信号を観測することにより、前記受信信号および前記参照信号の相関の有無を判定する相関判定部とを備えている。本発明の他の光学式音響相関器は、光源と、透光性の音波伝搬媒質部を有し、受信信号に応じた第1の粗密波、および予め定められた参照信号に応じた第2の粗密波を、前記音波伝搬媒質部に互いに対向する向きに伝搬させる音波伝搬部と、前記光源から出射された光を第1の光束および第2の光束に分け、前記第1の光束を前記音波伝搬部に前記第1の疎密波および前記第2の疎密波と交差する方向に入射させ、かつ、前記第2の光束を前記音波伝搬部に入射させることなく、前記音波伝搬部を透過した前記第1の光束および前記第2の光束の干渉光を生じさせる光学系と、前記干渉光を受け、受けた光の強度に応じた電気信号を出力する受光部と、前記受光部から出力された前記干渉光に基づく電気信号を観測することにより、前記受信信号および前記参照信号の相関の有無を判定する相関判定部とを備えている。本発明のさらに他の光学式音響相関器は、光源と、透光性の第1の音波伝搬媒質部を有し、受信信号に応じた第1の粗密波を前記第1の音波伝搬媒質部に伝搬させる第1の音波伝搬部と、透光性の第2の音波伝搬媒質部を有し予め定められた参照信号に応じた第2の粗密波を前記第2の音波伝搬媒質部に伝搬させる第2の音波伝搬部と、前記光源から出射された光を第1の光束および第2の光束に分け、前記第1の光束を前記第1の音波伝搬部および前記第2の音波伝搬部に各疎密波の伝搬方向と交差する方向に入射させ、かつ、前記第2の光束を前記第1の音波伝搬部および前記第2の音波伝搬部に入射させることなく、前記第1の音波伝搬部および前記第2の音波伝搬部を透過した前記第1の光束および前記第2の光束の干渉光を生じさせる光学系と、前記干渉光を受け、受けた光の強度に応じた電気信号を出力する受光部と、前記受光部から出力された前記干渉光に基づく電気信号を観測することにより、前記受信信号および前記参照信号の相関の有無を判定する相関判定部とを備えている。ある実施形態において、前記相関判定部は、前記干渉光の強度が所定の閾値以上の場合に、前記受信信号と前記参照信号とが相関していると判定する。ある実施形態において、前記第1の疎密波の発生点を原点とし前記第1の疎密波の伝搬方向を正方向とする座標、および前記第2の疎密波の発生点を原点とし前記第2の疎密波の伝搬方向を正方向とする座標を、ともにxとし、時間をtとするとき、前記第1の疎密波の屈折率分布Fx、tと、前記第2の疎密波の屈折率分布Rx、tとの間に、Fx,t0=Rx,t0の関係が成立している時刻t=t0において、前記干渉光の強度が最大になるように前記光学系が構成されている。ある実施形態において、前記第1の疎密波の発生点を原点とし前記第1の疎密波の伝搬方向を正方向とする座標をxとし、時間をtとするとき、前記第1の疎密波の屈折率分布Fx、tと、前記第2の疎密波の屈折率分布Rx、tとの間に、Fx,t0=-Rx,t0の関係が成立している時刻t=t0において、前記干渉光の強度が最大になるように前記光学系が構成されている。ある実施形態において、前記第1の疎密波の発生点を原点とし前記第1の疎密波の伝搬方向を正方向とする座標、および前記第2の疎密波の発生点を原点とし前記第2の疎密波の伝搬方向を正方向とする座標を、ともにxとし、時間をtとするとき、前記第1の疎密波の屈折率分布Fx、tと、前記第2の疎密波の屈折率分布Rx、tとの間に、Fx,t0=-Rx,t0の関係が成立している時刻t=t0において、前記干渉光の強度が最大になるように前記光学系が構成されている。ある実施形態において、前記光学系は、前記光源から出射された光を前記第1の光束と前記第2の光束とに分けるビームスプリッタと、前記ビームスプリッタによって分けられた前記第1の光束および前記第2の光束の少なくとも一方を反射させるための反射鏡とを備えている。ある実施形態において、前記光源は、単色光を出射し、前記相関判定部は、前記反射鏡を振動させることによって前記第1の光束および第2の光束の少なくとも一方が前記受光部に到達するまでの光路長を変動させ、前記電気信号が予め定められた閾値を超えたか否かを判定することにより、前記第1の信号と前記第2の信号との相関の有無を判定する。ある実施形態において、前記相関判定部は、前記反射鏡を、前記単色光の波長の1/2以上の振幅で振動させる。ある実施形態において、前記光源は、互いに偏波面が直交し、かつ、互いに異なる周波数を有する2つの光束を出射し、前記光学系は、前記2つの光束を各々の偏波面に基づいて前記第1の光束および前記第2の光束に分ける偏光ビームスプリッタと、前記第1の光束の偏波面および前記第2の光束の偏波面を一致させる偏光板とを有している。ある実施形態において、前記第1の光束および前記第2の光束は、それぞれ前記第1の音波伝搬部および前記第2の音波伝搬部を透過することによって波面形状が変化し、前記相関判定部は、前記第1の光束の波面形状と前記第2の光束の波面形状との差異に起因する前記電気信号に基づいて、前記第1の信号と前記第2の信号との相関の有無を判定する。ある実施形態において、前記第1の光束は、前記音波伝搬部を透過することによって波面形状が変化し、前記相関判定部は、前記第1の光束の波面形状と前記第2の光束の波面形状との差異に起因する前記電気信号に基づいて、前記第1の信号と前記第2の信号との相関の有無を判定する。ある実施形態において、前記第1の光束は、前記第1の音波伝搬部および前記第2の音波伝搬部を透過することによって波面形状が変化し、前記相関判定部は、前記第1の光束の波面形状と前記第2の光束の波面形状との差異に起因する前記電気信号に基づいて、前記第1の信号と前記第2の信号との相関の有無を判定する。ある実施形態において、前記光学系は、マイケルソンモーレー型の干渉計の構成を有している。ある実施形態において、前記光学系は、マッハツェンダー型の干渉計の構成を有している。ある実施形態において、前記光学系は、フィゾー型の干渉計の構成を有している。ある実施形態において、前記第1の疎密波および前記第2の疎密波の伝搬方向は互いに平行である。ある実施形態において、前記第1の疎密波および前記第2の疎密波の伝搬方向は互いに平行かつ同じ向きである。ある実施形態において、前記第1の光束および前記第2の光束は、干渉するまでの間、大気中を通過しない。本発明の光学式音響相関器によれば、システム的にも物理的にも小型な受信機を実現することが可能となる。本発明の光学式音響相関器は、例えば携帯電話や超音波ロボット等の無線超音波通信機器における受信システムの一部として利用され得る。本発明の光学式音響相関器の実施形態を説明する前に、まず光学式音響相関器を搭載する受信システムの概要を説明する。図1Aは、本発明における光学式音響相関器1以下、相関器と呼ぶことがある。を用いた受信システム300の構成例を示す図である。図1Aに示す受信システム300は、アンテナ308、ダウンコンバータ301、オートゲインコントローラ302、相関器1、データ再生部303、同期制御部304、同期回路305、および逆拡散用符号列生成部306を備えている。なお、最適なシステム構成は、通信方式OFDMやSS拡散等によって変わる。例えば、直接拡散方式のスペクトラム拡散方式においては、送信機器および受信機器は、拡散符号と呼ばれる共通する符号列を保持している。送信機器は、拡散符号を用いた演算により、送信データを広い周波数帯に拡散した拡散信号に変換してから送信する。受信機器は、送信機器から拡散信号を受信すると、自らが保持する拡散符号から逆拡散符号を生成し、逆拡散符号を用いた演算により送信データを復号する。図1Aに示すアンテナ308は、送信機から送出された拡散信号を受信し、ダウンコンバータ301に送出する。この例では、受信した信号RF信号の最初に、同期検出用の符号列プリアンブルが存在している。プリアンブルは、例えば、1が5チップ並んだ符号列で表される。なお、拡散されたデータのビットをチップと呼び、プリアンブルおよび拡散されたデータ列のまとまりをフレームと呼ぶ。ダウンコンバータ301は、アンテナ308で受信された信号からキャリアを落としてデジタル信号矩形波を再生する。これは、無線通信機器におけるフロントエンド回路と同様の動作である。ダウンコンバータ301で再生されたデジタル信号は、オートゲインコントローラ302に入力される。オートゲインコントローラ302は、ダウンコンバータ301によって再生されたデジタル信号の振幅が常に等しくなるように、信号を可変増幅し、相関器1に送出する。オートゲインコントローラ302は、相関器1から出力される相関信号の出力を安定させるために必要な回路である。相関器1は、オートゲインコントローラ302から与えられる信号受信信号と、後述する逆拡散用符号列生成部306から与えられる信号参照信号との間の相関を示す相関信号を生成し、データ再生部303および同期制御部304に送出する。この相関信号によって受信信号と参照信号とが整合しているか否かが判定される。データ再生部303は、パルス状の相関信号を通常のデジタル信号矩形波に戻し、再生データとして外部に出力する。同期制御部304は、相関器から出力された相関信号に基づき、同期回路305および逆拡散用符号列生成部306の動作を制御する。同期回路305は、同期制御部304からの指示に基づいて、逆拡散用符号列生成部306に送出するトリガ信号のタイミングを調整し、受信信号と参照信号との同期を図る。逆拡散用符号列生成部306は、同期制御部304からの指示に基づいて、拡散符号列を生成し、これを参照信号として相関器1に送出する。以下、受信信号と参照信号との同期の取り方の例を説明する。なお、同期の取り方は、通信方式に依存する。まず、同期制御部304が、オートゲインコントローラ301に規定値を超える入力があること、すなわち、通信成立に十分な強度の信号がアンテナ308より入力された事を確認すると、逆拡散用符号列生成部306は、全てのチップが1の逆拡散用符号列を発生する。続いて、同期制御部304は、相関信号の振幅値が所定の閾値を越えるまで、同期回路305のトリガ信号のタイミングを微調整する。これにより、チップ単位での同期が成立する。同期制御部304は、データ再生部303から与えられる再生データの中から、プリアンブル列を認識し、同期回路305が出力するトリガ信号のタイミングを調整する。これにより、フレームプリアンブルおよび拡散されたデータ列単位での同期が成立する。最後に、逆拡散用符号列生成部306は、本来の逆拡散符号を生成することにより、正しい再生データが出力される。受信システム300は、以上のような処理によって受信した信号からデータを再生することができる。本発明による相関器1は、受信信号および参照信号の各々を音響媒質を伝搬する音響疎密波に変換し、それらを通過する光束の干渉光を観測することにより、両信号の相関を求める。以下、本発明による光学式音響相関器1の概要を説明する。図1Bは、本発明による光学式音響相関器1の概略構成の一例を示す図である。図1Bに示す例では、光学式音響相関器1は、光源40と、予め定められた参照信号32および外部から受け取った受信信号31に応じた疎密波をそれぞれ伝搬させる2つの音波伝搬部3a、3bと、光学系200と、受光部受光素子10と、参照信号32および受信信号31の相関を判定する相関判定部39とを備えている。音波伝搬部3a、3bは、透光性の音響媒質からなる音波伝搬媒質部を有している。音波伝搬部3a、3bには、参照信号32および受信信号31がそれぞれ入力され、各信号に応じた疎密波が各々の音波伝搬媒質部に生成される。例えば、音波伝搬部3a、3bには、端部に圧電振動子などの疎密波生成部が設けられており、入力された信号に応じた平面波が音波伝搬媒質部に生成される。これにより、音波伝搬部3a、3b中に、各信号に応じた屈折率分布が生じる。これらの疎密波の伝搬方向と交差する方向に光束が入射し、音波伝搬部3a、3bを透過すると、それらの屈折率分布を反映して波面形状が変化することになる。光学系200は、ビームスプリッタ8と、2つの反射鏡11a、11bとを有している。ビームスプリッタ8は、光源40から出射された光を第1の光束100aと第2の光束100bとに分離し、第1の光束100aを第1の音波伝搬部3aに入射させ、第2の光束100bを第2の音波伝搬部3bに入射させる。反射鏡11aは、音波伝搬部3aの背部に配置され、音波伝搬部3aを透過した光を反射する。同様に、反射鏡11bは、音波伝搬部3bの背部に配置され、音波伝搬部3bを透過した光を反射する。反射鏡11a、11bによって反射された2つの光束は、再びビームスプリッタ8に到達し、そこで再び透過光と反射光とに分離される。音波伝搬部3aを2度透過した第1の光束100aのうち、ビームスプリッタ8で反射された光束は、受光部10に入射する。同様に、音波伝搬部3bを2度透過した第2の光束100bのうち、ビームスプリッタ8を透過する光束も、受光部10に入射する。なお、光学系200は、他にも集光レンズや拡大レンズ等を含み得るが、図1Bではそれらを省略している。以上の構成により、音波伝搬部3aを透過した第1の光束100aと、音波伝搬部3bを透過した第2の光束100bとの間には、各音波伝搬部に生成された疎密波に起因する波面形状の差異が生じる。受光部10は、波面形状の異なるこれらの2つの光束の干渉光を受け、この干渉光の強度に応じた電気信号14を出力する。相関判定部39は、受光部10から出力された電気信号14を観測することにより、受信信号31と参照信号32とが相関しているか否かを判定することができる。相関の判定には、様々な方法が適用できる。具体的な判定方法については、後述する。なお、光学系200の構成は、図1Bに示す例に限らず、後述するように多様な構成が可能である。本発明における光学系200は、光源40から出射された光を2つの光束に分け、各光束の少なくとも1つをいずれかの音波伝搬部に入射させ、それらの光束の干渉光を受光部10に入射させるように構成されていればよい。また、上記の例では、光学式音響相関器1は、2つの音波伝搬部3a、3bを備えているが、音波伝搬部は1つでもよい。例えば、後述する実施形態4に示すように、1つの音波伝搬部に両側から対向する向きに参照信号および受信信号に応じた2つの疎密波を伝搬させてもよい。以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。以下の説明において、同様の構成要素には同一の参照符号を付している。実施形態1まず、本発明の第1の実施形態を説明する。図2に、本実施形態における光学式音響相関器の斜視図を示す。図2に示すように、本実施形態における光学式音響相関器1は、波面干渉計2と、受信信号31および相関信号32がそれぞれ入力される音波伝搬部3a、3bと、波面干渉計2の出力信号から上記2信号の相関を観測するためのコントラスト観測部39とを備えている。以下の説明では、図2に示すxy座標系を用いる。まず、図2を参照しながら、波面干渉計2の構成と動作とを説明する。波面干渉計2は、単色光光源4、拡大光学系6、アパーチャ7、ビームスプリッタ8、2つの反射鏡11a、11b、集光光学系9、および受光素子10を備えている。本実施形態における波面干渉計は、マイケルソンモーレー干渉計に分類される構成を有している。波面干渉計2におけるビームスプリッタ8と2つの反射鏡11a、11bとの間には、それぞれ音波伝搬部3a、3bが配置されている。本実施形態では、波面干渉計2における拡大光学系6、アパーチャ7、ビームスプリッタ8、2つの反射鏡11a、11b、集光光学系9が本発明における光学系の機能を有する。図2に示すように、単色光光源4は、レーザ光に代表される干渉性の高い単色光5を生成し、単色光5を拡大光学系6に発射する。拡大光学系6は、拡大光学系6を通過する単色光5の平面波面の断面積を拡大する。拡大光学系6を通過した単色光5は、矩形開口を有するアパーチャ7へと伝搬する。アパーチャ7は、アパーチャ7を通過する光束を、所望の光束断面形状を有するよう、ビーム形状に整形する。ここで、所望の光束断面形状とは、アパーチャ7の矩形開口の形状に対応する形状である。なお、アパーチャ7の矩形開口の大きさを単色光5の波長に比べて十分大きくすることにより、光束断面形状の整形による単色光5の波面の乱れを無視することができる。アパーチャ7を通過した後の単色光5は、ビームスプリッタ8へと伝搬する。ビームスプリッタ8は、アパーチャ7を通過した後の単色光5の経路を、y軸の正方向に反射されるA経路12、およびx軸の正方向にビームスプリッタ8を透過してゆくB経路13の2つの経路に分解する。A経路12を伝搬する光束は、音波伝搬部3bに入射する。音波伝搬部3bは、単色光5に対して十分透明かつ散乱の少ない媒体で構成されており、柱状の形状を有している。音波伝搬部3bには、受信信号31が入力され、x軸の負方向に受信信号31に応じた粗密波が伝搬している。A経路12を進行する光束は、音波伝搬部3bを通過し、反射鏡11bで反射され、再度音波伝搬部3bを通過した後、再びビームスプリッタ8に到来する。そして、ビームスプリッタ8において、単色光光源4に向かって反射される経路反射光と、集光光学系9に向かって透過する経路透過光とに分解される。単色光光源4がレーザ光源である場合、前者の光反射光が光源内の単色光と干渉するため、何も対策をしなければ単色光光源4の動作が不安定になることがある。その場合は、戻り光対策例えば、光アイソレータの挿入がなされたレーザ光源を単色光光源4とすることによって、この問題は解決される。一方、単色光光源4がLED発光ダイオードやSLDスーパールミネッセンスレーザダイオードのような広帯域光源をフィルタ等で狭帯域化したものである場合は、このような戻り光による不安定動作は生じない。また、後者の光透過光は、集光光学系9により受光素子10に導入され、その積分強度が電気信号14として出力される。A経路12を経由し、受光素子10に捉えられる光束の波面は、音波伝搬部3bの通過後、受信信号31に応じた波面形状の乱れを生じる。後に詳述するように、受信信号31の音波伝搬部3bへの入力形態は疎密進行波である。すなわち、受信信号31が電気信号である場合は、圧電振動体などの電気機械振動変換手段により、音波伝搬部3bをx軸負方向に伝搬する疎密進行波が形成される。従って、ある瞬間では音波伝搬部3bの構成媒体中に密度分布が形成されている。密度分布は屈折率分布として通過光束に感受される。高屈折率領域を通過する光線は、低屈折率領域を通過する光束に比べ遅れる。そのため、音波伝搬部3bを通過する前に概ね平面であった波面は、通過後、受信信号31を反映した屈折率分布の影響により、乱れることとなる。次に、B経路13を進行する光速について説明する。B経路13を進行する光速は、音波伝搬部3aに入射する。音波伝搬部3aは、音波伝搬部3bと同じ材料で構成されている。音波伝搬部3aには、参照信号32が入力され、y軸の正方向に参照信号32に応じた粗密波が伝搬している。B経路13を進行する光束は、音波伝搬部3aを通過し、反射鏡11aで反射され、再度音波伝搬部3aを通過した後、再びビームスプリッタ8に到来する。ここで、反射鏡11aは、後述するように、コントラスト観測部39の制御により、単色光5の波長をλとして、x方向におおよそ振幅λ/4で振動するように構成されている。再びビームスプリッタ8に到来した光束は、ビームスプリッタ8を透過して単色光光源4に向かう光束と、反射されて集光光学系9に向かう光束とに分解される。B経路13を経由し受光素子10で捉えられる光束の波面には、音波伝搬部3aに入力される参照信号32に応じた波面形状の乱れが生じる。A経路を経由した光束およびB経路を経由した光束は、集光光学系9により受光素子10に導入され、その積分強度が電気信号14として出力される。上記構成において、各構成要素は、受信信号31および参照信号32が入力されていない状態で、A経路12を経由して受光素子10に向かう光束とB経路13を経由して受光素子10に向かう光束とが、十分に干渉するように配置される。さらに、集光光学系9の入射側開口面の直前で、干渉光束の光束断面における光強度分布が十分均一すなわち、ゼロフリンジ状態になるように、各構成要素の面精度の確保と十分な光軸調整とが行われる。図3は、音波伝播部3aを通過した光束34aおよび音波伝播部3bを通過した光束34bの波面の乱れが干渉縞400として出現することを説明するための模式図である。図3aは、音波伝搬部3a、3bをそれぞれ通過した光束34a、34bの波面に乱れがある場合の例を示し、図3bは、それらの光束の波面に乱れがない場合の例を示している。なお、図3に示す光束34a、34bの波面は、集光光学系9の入射側開口面近傍におけるものであり、座標軸は図2に記したものに準拠している。ここで、ある時刻t0における光束34a、34bの波面を表す関数を、それぞれRx、t0、Fx,t0と表している。図3に示すように、両音響信号入力信号31および参照信号32入力時において、両音響信号に差異がある場合、音波伝搬部3a、3bを通過する各々の光束34a、34bの波面形状に差異が現れる。その差異は、集光光学系9の入射側開口面直前位置での光束断面において干渉縞400として現れる。具体的には、図3bに示すように、波面形状に差異がない場合は、たとえ両光束の波面形状が平面に比べて変位していたとしても、集光光学系9の入射側開口面上ではゼロフリンジとなる。これは、集光光学系9の入射側開口面上の同一点を通過する両光束の光線が常に同相であるからである。逆に、図3aに示すように、両波面形状に差異がある場合には、同開口面上の同一点を通過する両光束の光線間の位相の均一性が崩れるため、多数の干渉縞が同開口面上で観測されることになる。受光素子9は、干渉光波面の乱れを有する光の積分強度を捉えるため、干渉縞がまったくない場合に、最も高いコントラスト=信号振幅値/信号の時間平均値を持った電気信号14が受光素子10から出力される。一方、両光束の波面形状の差異が顕著になればなるほど複雑な干渉縞が生成されるので、電気信号14のコントラストは低下する。以上のことから、受光素子10から出力される電気信号14のコントラストを観測することによって、音波伝搬部3a,3bを通った光束の波面形状の相違を判断することができる。更には、この波面形状の相違を介して、受信信号31の波形と参照信号32の波形との相違を判断することができる。本実施形態の光学式音響相関器1は、電気信号14のコントラストを観測するために、単色光5の波長をλとして、反射鏡11aをx方向におおよそ振幅λ/4で振動させる機構コントラスト観測部39を有している。これにより、受光素子10から出力される電気信号14は、後述するように、受信信号31と相関信号32とが相関している場合に大きく変動し、相関していない場合にはほとんど変動しない。このため、電気信号14のコントラストの変動が所定の閾値を超えているか否かを観測すれば、受信信号31と相関信号32とが相関しているか否かを判定できる。なお、反射鏡11aをx方向に振動させる代わりに、反射鏡11bをy方向に振動させても同様の効果を得ることができる。反射鏡11aまたは反射鏡11bを振動させる機構の詳細は後述する。以上が、本実施形態における光学式音響相関器1の波面干渉計2の基本的動作である。なお、受光素子10から出力される電気信号14のコントラストの具体的な測定方法、および必要とされる装置構成の詳細については後述する。次に、再び図2を参照して、干渉縞を介した波面形状の比較を高精度に行なうための、各構成要素の光学調整法を説明する。干渉縞を介した波面形状の比較を高精度に行なうためには、ビームスプリッタ8の4つの入出射面、および音波伝搬部3a、3bの各2ヶ所の入出射面に反射防止膜を施すことが好ましい。これは、各光学面で生成される多重反射光線が上記干渉縞に重畳し干渉することを防ぐためである。また、多重反射光線の強度を低減するために、各々の光学面がそこを通過する光束の波面に対して平行にならないよう所望の角度をつけることが好ましい。このようにして、多重反射光線の強度を下げ、かつ観測したい光束と多重反射光線の干渉性を減じることにより、良好な干渉縞を生成することができる。結果として、高精度な波面形状の比較計測が可能となる。次に、本実施形態における光学式音響相関器1の音波伝搬部3a,3bの構成と動作について説明する。図4は、本実施形態における音波伝搬部3aの上面図を示している。音波伝搬部3aと音波伝搬部3bとは、同一の装置構成を有するため、音波伝搬部3aのみを、以下説明する。図4は、図2に示す音波伝搬部3aの拡大図に相当する。分かりやすさのため、両図の方位関係を一致させている。図4に示すように、音波伝搬部3aは、音響媒質33と、その端面に設けられた疎密波生成部91と、音響媒質33の粗密波生成部91が設けられた端面と対向する面に配置された吸音材92とを有している。平面状の波面36を有する光束34は、音響媒質33を通過することにより、波面形状が波面37のように変化する。音響媒質33は、例えば矩形断面を有する柱状の容器に封入されている。ここで、参照信号32は、時間波形rtを有する電気信号であるとする。一方、受信信号31は、時間波形ftを有する電気信号であるとする。参照信号32は疎密波生成部91を経由して音響媒質33へ入力される。図2を参照しながら説明したように、参照信号32は、音響媒質33の長手方向であるy軸正方向に伝搬する疎密波として音響媒質33へ入力される。この粗密波が概ね平面波となるように、音響媒質33の断面形状および疎密波生成部91の構造が設計されている。音響媒質33は、単色光5に対して十分均一な光学媒質として機能する。十分均一な光学媒質とは、透過による強度減衰や散乱が少ない光学媒質を指す。例えば、光学ガラスなどの光学媒質や、気体及び液体などの固体でない媒質も適用可能である。疎密波生成部91によって生成された疎密波は、音響媒質33を伝搬後に吸音材92で反射されることなく吸収される。この結果、相関演算精度の劣化の要因となる音響媒質33中の残響が生じないようになっている。以下で述べるように、疎密波振幅の時間変動は近似的に矩形あるいは近似的にパルス状である。時間的に局在した信号は周波数領域において広い周波成分を持っているため、吸音材92としては、疎密波の吸収減衰率の周波数特性が平坦な周波数依存性が小さい素材構造が採用されることが好ましい。本実施形態の光学式音響相関器1において、受信信号31と参照信号32との間の信号相関処理が正確に行われるためには、粗密波の音響媒質33中における分散特性粗密波の伝搬速度の周波数依存性が少ない平坦であることが必要である。音響媒質33が急峻な分散特性つまり狭帯域特性を有する場合、受信信号31及び参照信号32の波形が、音響媒質33中で崩れるため、受信信号31と参照信号32の正確な波形相関が観測できなくなるからである。音響媒質33中を伝搬する粗密波の伝搬速度と、それを囲む外界35における粗密波の伝搬速度との間に、速度差が十分ある場合において、分散特性が少ないこと緩やかな分散特性を実現するためには、例えば以下のようにすればよい。すなわち、音響媒質33の矩形断面の短辺の長さが、受信信号31と参照信号32とに含まれる最低周波数に対応する音響媒質33中の粗密波の波長以上となるように構成されていることが望ましい。その場合、音響媒質33中を伝搬する最低周波数以上の周波数を有する疎密波は、概ね自由空間を進行するものとみなせる。このとき、疎密波は、周波数に依らず音響媒質33を構成する材料の物性値により決まる伝搬速度を有する。この結果、広帯域な導波が可能となり、導波による受信信号31と参照信号32の波形の崩れを抑圧することができる。図4では、音響媒質33の表面は直接外界35に接しているように記載しているが、両者は、光学的に透明かつそれを通過する光束34の波面を乱さない良好な光学特性を有する媒体を介して接するように構成されていても良い。例えば、音響媒質としてガス状の気体、液体などを適用する場合は、上記のような特性を有する媒体を用いることが望ましい。一方、音響媒質33が固体であり、外界35中を伝搬する粗密波の音速と、音響媒質33中を伝搬する粗密波の音速が概ね等しい場合、音響媒質33から外界35へ粗密波が浸潤しないように、音響媒質33と外界35との間に粗密波の音速が大きく異なる媒質を配置することが必要となる。以下、このような媒質を隔離構造と呼ぶ。隔離構造がない場合、粗密波生成部91で生成された平面波が外界35へ浸潤することによって減衰するとともに、波面の乱れが生じる。そのため、音響媒質33において、十分均一な音場が実現されない。以上のように、不定形の音響媒質33の容器としての目的としてだけでなく、音響媒質33を粗密波の減衰の少ない直線状の導波路として動作させる目的としても、外界35から音響媒質33を遮蔽することが好ましい。なお、電気信号である受信信号31と参照信号32とを音響媒質33に入力する疎密波生成部91の構造および動作については、後述する。次に、再び図2を参照しながら、音波伝搬部3a、3bおよび受光素子10による受信信号31と参照信号32の相関処理の原理について詳しく説明する。音波伝搬部3a,3b中の音響媒質33を伝搬する疎密波は、受信信号31と参照信号32の振幅位相に応じた圧縮応力分布を各々の音響媒質33中に生成する。圧縮応力分布が生成されていることは、音響媒質33の構成物質中に密度分布が生成されていることと等価である。よって、透過する光線にとって圧縮応力分布は、屈折率分布変動による位相変化として感受される。このことは、例えば、屈折率nの等方的光学媒質中に存在する光路長Lを有する任意の光路を進む単色光光線と比較して、屈折率がnΔnの等方的光学媒質中にある同一光路を辿る単色光光線は、kΔnLk=2π/λ,λは光線の波長だけ位相が遅れることより理解できる。以上の概念を基礎として、音波伝搬部3a,3bと受光素子10は、受信信号31と参照信号32の相関処理を行なう。このことを具体的に説明するため、以下の説明では、時間波形ftを有する受信信号31による疎密進行波と、時間波形rtを有する参照信号32による疎密進行波とが、ある時刻t0において各々の音響媒質33上に形成する屈折率分布の変化量を、それぞれFx,t0、Rx,t0とする。なお、屈折率分布の変化量とは、疎密波が存在する場合の屈折率分布から疎密波が存在しない時の屈折率分布定数を減じたものであり、すなわち、上記の説明におけるΔnに相当する。時刻t0において、集光光学系9の入射側開口面上の位置x1を通過する光線38は、音波伝搬部3aを通過し屈折率分布変化量Rx1,t0に応じて位相変化を受けた光線振幅Arと、音波伝搬部3bを通過し屈折率分布変化量Fx1,t0に応じて位相変化を受けた光線振幅Afの、2光線の重畳により生成された干渉光である。従って、光線38の光強度は、両者の和の絶対値の2乗Ar^2Af^22ArAfcosk{2d[Fx1,t0-Rx1,t0]nL}に比例する。ここで、図4に示すように、音波伝播部3aおよび音波伝搬部3bの各々の音響媒質33の光線進行方向に沿った厚さをd、図2におけるA経路12とB経路13との光路長差をL、音響媒質33の平均屈折率をn、波数をk=2π/λλは単色光5の波長と表している。このように、光強度は位置xの関数であるため、集光光学系9の入射側開口面上には一般に、図3aに示すような不均一な干渉縞400が生成される。受光素子10から出力される電気信号14は光束34の積分強度に比例するので、上記の状況設定下では、Sを光束34の断面積として、電気信号14は、Ar^2Af^22ArAf∫cosk{2d[Fx,t0-Rx,t0]nL}dx/Sに比例する。次に、屈折率分布について、以下の式1が成立している状況を想定する。このとき、上述の電気信号14の出力信号の表現から分かるように、時刻t0の瞬間では、たとえ各屈折率分布変化量Rx,t0、Fx,t0がx軸方向について変動していたとしても、図3bに示すように、干渉後の集光光学系9の入射側開口面上における光束34の断面には光強度分布が一切存在しない。このときの電気信号14は、Ar^2Af^22ArAfcosknLに比例する。そこで、以下で詳述するコントラスト観測部39により、光路長差Lを|knL|>2πとなるように変動させる。これにより、電気信号14の強度はAr-Af^2からArAf^2まで変動する。なお、電気信号14の強度をAr-Af^2からArAf^2まで変動させるためには、光路長差Lを|knL|≦πの範囲で変動させればよいが、本実施形態では、光学素子のアライメント誤差を考慮し、その2倍の振れ幅でLを変動させるものとする。電気信号14の振幅の直流成分に対する比をコントラストと呼ぶ。Ar=Afとすると、式1の成立下図3bの状況においてコントラストCmaxは、以下の式2で表される。ところが、式1が成立しない一般の状況である図2aに示す状況においては、Fx,t0≠Rx,t0となるため、以下の式3が成立する。式3が成立することは、上式においてL=0の場合を想定すると容易に理解できる。従って、光路長差Lを変化させた時の∫cosk{2d[Fx,t0-Rx,t0]nL}dx/Sの最大値をΔとすると、Δ<1である。この場合の電気信号14のコントラストCは、以下の式4で表される。このことより、式1が成立する場合において電気信号14のコントラストは最大となる。逆に、任意の時刻tにおいてFx,tとRx,tとの相違が顕著になればなるほど、電気信号14のコントラストは低下してゆく。以上のように、受光素子14から出力される電気信号のコントラストの大小をコントラスト観測部39によって観測することにより、受信信号31の波形と参照信号32の波形との相違を判定することができる。以上が、音波伝搬部3a,3bと受光素子10による、受信信号31と参照信号32の相関処理の原理である。以上、本実施形態における光学式音響相関器1の波面干渉計2と音波伝搬部3a,3bの各々の概略構成と動作について説明した。以下では、例として、上述のように構成された本装置が、符号拡散された音波を用いた通信システムの受信機側に設けられる逆拡散用の相関器として機能することを説明する。自由空間を伝搬する音響信号を用いた通信システムにおいても、電波による無線通信システムと同様に、高通信品質と高データ伝送速度の両立を図るため、送信信号として符号拡散された2値信号を用いることがある。図5は、拡散符号の適用により、入力データ2値信号41が符号拡散された送信信号43に変換される様子を示す模式図である。図5に示すように、符号拡散された信号43は、2値性の入力データ41時間波形Dtに、入力データ41の1ビット長と同一の時間長τを持つ2値性の拡散符号42時間波形Mtを乗ずることによって生成される。すなわち、符号拡散された信号43は、時間波形Dt×Mtを有する。この例では、図5bに示す拡散符号42が参照信号32に相当し、図5cに示す符号拡散された信号43が受信信号31に相当する。なお、拡散符号42の符号系列の種類にもよるが、通常はM系列に代表されるように、同一チップ長τ/nからなる2値性のnビット符号が拡散符号42として用いられる。従って、図5に示すように、符号拡散された信号43において、1に相当するデータ41は拡散符号42と同一の時間波形として表現され、また、データ41の0は振幅値を反転させた拡散符号42として表現される。以上のようにして、送信機で生成された符号拡散された信号43は、音響信号として自由空間中に送波され、受信機で受波される。その受波信号から拡散前のデータを再生するためには、逆拡散と呼ばれる復調処理が必要となる。この逆拡散が、本実施形態における光学式音響相関器1によりなされることを以下に説明する。逆拡散処理を行なうために、受信機において、まず以下の2つの信号処理A,Bが実行される。A受信信号31と参照信号32のタイミング調整処理B受信信号31と参照信号32の振幅調整処理まず、信号処理Aについて説明する。受信機は、送信機側で用いられた拡散符号42と同一の符号を生成する手段を内蔵している。信号処理Aは、受信機内で参照信号32の生成タイミングを受信信号31の符号の開始タイミングに合うように調整する処理である。具体的には、図3に示す音波伝搬部3aの疎密波生成部91側の端面に参照信号32の符号の開始を示す信号図5において参照信号開始45と表示が入力されると、同時刻に、受信信号31の符合の開始を示す信号図5において受信信号開始44と表示が、もう一方の音波伝搬部3bの疎密波生成部91側の端面に丁度入力されるように、受信機内で参照信号32の生成タイミングが調整される。このようなタイミング調整は、例えば、CDMACodeDivisionMultipleAccess方式に代表される無線通信システムで用いられる多種多様な信号同期方法例えば、同期調整用の信号の送受信を適用することによって実現される。次に、信号処理Bについて説明する。受信信号31および参照信号32は2値性の信号であるが、音響媒質33へ入力される時点において、一般に両信号が同一振幅値を持つ保証はない。そこで、信号処理Bにより、両信号が同一の振幅値を有するよう受信信号31の振幅がフィードバック補償される。自由空間を伝搬してきた音波は微弱であるので、雑音による感度の劣化を最小にするために受波後直ちに増幅することが望ましい。増幅後の受信信号の信号強度を一定値に保つ方法としては、電波を用いた通信機器において広く適用されている自動利得調整Autogaincontroller回路を用いる方法がある。この方法は、電波を用いた通信システムのみならず、例えば、音響信号を用いた通信システムにおいても適用できる。ここで、信号処理A及びBが終了したとする。本実施形態では、データ41の1ビットの伝送時間τの間に、丁度1ビット分の符号拡散された信号43が疎密進行波として伝搬するように、音響媒質33のy軸方向の長さは調整されている。すなわち、音響媒質33の長さは、疎密進行波の伝搬速度にτを乗じたものに等しい。図6aは、符号拡散された信号43の中で1に相当する符号列から1が逆拡散により再生される様子を示した模式図である。図6aに示すように、ある時刻t1において、符号拡散された信号43中の1に相当する符号列が音波伝搬部3bの音響媒質33全体に伝搬したとすると、それに応じて音響媒質33内で受信信号31による屈折率分布61が生成される。一方、同時刻において参照信号32は、受信信号31と同一の屈折率分布図6の参照信号32による屈折率分布62を音波伝搬部3aの音響媒質33中に生成する。従って、式1の条件が満足されるため、受光素子10から出力される電気信号14のコントラストは最大となる。また、上の説明より類推されるように時刻t1の前後においては式1が満足されないために、コントラストは低くなる。従って、コントラストの時間変動は時刻t1においてパルス的パルス幅はτ/2nに最大値を与え、その前後においては両信号の相関が悪化するため、ノイズ状の不規則な時間変動となる。一方、図6bは、符号拡散された信号43の中で0に相当する符号列から0が逆拡散により再生される様子を示した模式図である。図6bに示すように、符号拡散された信号43受信信号31の中で0に相当する符号列が音波伝搬部3bの音響媒質33全体に伝搬したとすると、式1が満足されないため、やはりコントラストの増強は生じない。以上の方法により、本実施形態における光学式音響相関器1による受信信号32の逆拡散処理が実行される。図6cは、4ビット分の受信信号31が復調信号として受光素子10から出力された信号14の時間波形の例を示す図である。逆拡散処理により、受信信号31は、ビット長τを持つパルス信号として、受光素子10からの出力信号14に現れる。受光素子10からの出力信号14において、受信信号31に拡散されたデータは、パルス状の波形としてビットの最後に出現する。送波時の1は、復調信号中でパルス有として、送波時の0は復調信号中でパルス無しとして現れる。実際のデータ再生は、適当な閾値を設定し、受光素子10からの出力信号14におけるパルス状波形の有無を判定することによりなされる。次に、本実施形態における光学式音響相関器1の各部の具体的構成について述べる。まず、光学式音響相関器1の大まかなサイズについて述べる。拡散符号42としてチップ長10μsec中心周波数100kHzの超音波の1波長を1チップとして用いることを想定の3次M系列を適用した場合従って最大100kHzの超音波信号を含む、ビット長は2^3-1×10μsec=0.07msecとなる。従って、音響媒質33として疎密進行波の音速が50m/sの物質例えば、シリカナノ多孔体を適用すれば、逆拡散に必要とされる音響媒質33の全長は3.5mmとなる。従って、単色光光源4を除く光学式音響相関器1全体の大きさは高々数センチメートルとなる。したがって、本実施形態による光学式音響相関器1を用いた通信機器は、従来技術と比較して、大幅に小型化できる。次に、受光素子10から出力される電気信号14のコントラストを観測する手法、およびその具体的観測手段コントラスト観測部39について説明する。図7は、反射鏡11aあるいは反射鏡11bを光束進行方向に対して平行に振動させる装置構成の概略を示す図である。図7に示すように、本実施形態においては、反射鏡11aは、圧電振動体72を間に介して固定台71に固定される。圧電振動体72は、コントラスト観測部39から角周波数ωの正弦信号が印加された場合、同一角周波数で、単色光5の波長に換算して振幅1/4波長程度の厚み振動を行う。この厚み振動により、ビームスプリッタ8により分割された2光束が、A経路12とB経路13を経由し最終的に干渉するまでに経るそれぞれの光路の光路長差の時間変動が実現できる。この光路長差は、角周波数ωで1波長程度変化するために、集光光学系9の入射開口面における干渉縞は、全体として角周波数ωで明滅する。従って、受光素子10から出力される電気信号は、角周波数ωで時間的に変動する信号となる。コントラスト観測部39は、その信号を広域通過フィルタで濾波することによりコントラストを測定することができる。次に、音波伝搬部3a、3bのそれぞれの音響媒質33に、受信信号31と参照信号32を疎密進行波として入力するための、疎密波生成部91の装置構成について説明する。図8は、音波伝搬部3a,3bの端部に設けられた疎密波生成部91の詳細構造を示した断面図である。図8に示すように、音響媒質33は板状圧電振動体93を介して固定台94に頑強に固定されている。板状圧電振動体93は、特に強固に固定台94に固定されており、板状圧電振動体93に電気信号受信信号31あるいは参照信号32が入力された際に、板状圧電振動体93は厚さ方向図8向かって左右方向にのみ伸縮運動をする。このように、受信信号31と参照信号32は、それぞれ各音波伝搬部3a,3bに敷設された板状圧電振動体93に入力され、各信号に応じた疎密波を音響媒質33中に発生させる。それらの信号波形が正しく音響媒質33内の疎密進行波波形として再現されるためには、広い周波数帯にわたって、入力信号電圧と板状圧電振動体93の伸縮量との線形性が確保されなければならない。そのため、板状圧電振動体93の厚さは、板状圧電振動体93に固有の最低共振周波数が、両信号に含まれる周波数成分の最高周波数の少なくとも数倍になるよう、設定されている。また、音響媒質33中に励起された疎密波が正しく平面波となるため、音響媒質33の端面を十分被覆するように板状圧電振動体93の敷設領域が設定されている。以上、本実施形態における光学式音響相関器1の構成と動作について説明した。かかる構成によれば、参照信号32と、参照信号32に同期し、かつ参照信号32と同一振幅値を持つように自動利得調整された受信信号31とが疎密進行波として音波伝搬部3a,3bにそれぞれ入力される。その結果、音波伝搬部3a,3bを構成する2つの音響媒質33中に各々の信号に依存した屈折率分布が生成される。各屈折率分布は、2つの独立な光束の波面形状として捉えられる。両光束を波面干渉させることにより光束断面に干渉縞が発現する。受光素子10においてその干渉縞の積分強度が電気信号14に変換され、そのコントラストが観測される。これにより、小型受動素子として光学式音響相関器を実現することができる。なお、上記の説明において、図2では、音波伝搬部3aには参照信号32が入力され、音波伝搬部3bには受信信号31が入力されるが、両者が逆転して入力されても同様に機能することは言うまでもない。すなわち、音波伝搬部3aに受信信号32を入力し、音波伝搬部3bに参照信号31を入力しても本実施形態の効果に変わりはない。また、図2に示す構成では、音波伝搬部3aには参照信号31に基づく疎密進行波がy軸正方向に伝搬し、音波伝搬部3bには受信信号31に基づく疎密進行波がx軸負方向に伝搬するが、これらの疎密進行波の伝搬方向は逆転していても同様に機能することも言うまでもない。以上のことから、本実施形態における音波伝搬部3a,3bの可能な構成をまとめると、図9Aに示す4種類が考えられる。音波伝搬部3a,3bの可能な構成としては、更に図9Bに示す4種類が考えられる。図9Aに示す装置構成においては、受信信号31と参照信号32による音響媒質33中の疎密進行波の波形が一致した瞬間の前後τ/4nに、局在したパルス状全パルス幅はτ/2nの相関信号が受光素子10から出力される電気信号14に出現することを、図6cを参照して説明した。しかし、図9Bに示す装置構成においては、受信信号31と参照信号32による音響媒質33中の疎密進行波波形が一致した場合、受光素子10から出力される電気信号14中に出現するパルス状の相関信号の全パルス幅はτ/2となり、図9Aの構成に比べ全パルス幅は、n倍に拡大される。nは拡散符号42のチップ数であるから、拡散符号42を構成するチップ幅が短く、十分なパルス幅を持った相関信号が得られない場合には本構成は優位に作用する。なお、図2において、ビームスプリッタ8、音波伝搬部3a,3b、反射鏡11a,11bの間は空気層が挿入されているように表されているが、図10に示すように、これらの構成要素の全てを接触させて配置しても良い。空気層のゆらぎによる影響は、集光光学系9の入射側開口面上で干渉縞として出現し、受信信号31および参照信号32のみから生成される干渉縞に重畳する場合がある。このため、逆拡散復調された信号のノイズを低減するという観点において、これらの空気層を排除することは優位に作用する。もちろん、装置全体の小型化のためにも、本構成は優位に作用する。なお、図4の説明でも述べたように、構成要素の接触によって音響媒質33中の疎密進行波の他の構成要素への浸潤が問題になる場合には、疎密波の伝搬速度が音響媒質33における伝搬速度とは大きく異なる光学媒体で音響媒質33を囲み、疎密進行波の浸潤を防止することが必要である。実施形態2次に、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態における光学式音響相関器は、単色光光源4および反射鏡の振動を用いる代わりに2周波ゼーマンレーザに代表される2周波直線偏波レーザ80を用いて光ヘテロダイン検波を行う点が実施形態1の光学式音響相関器と異なっている。以下、実施形態1と異なる点を説明し、重複する事項についての説明は省略する。図11は、本実施形態における光学式音響相関器101の概略構成図である。図8に示すように、図2に示す光学式音響相関器1の装置構成における単色光光源4を2周波直線偏波レーザ80に置き換えることに加え、新たに3つの光学素子が実施形態1の構成に加えて挿入される。なお、本実施形態では、コントラスト観測部39は、反射鏡11aまたは反射鏡11bを振動させず、受光信号14のコントラストの観測のみを行う。2周波直線偏波レーザ80は、互いにわずかに周波数の異なる2つの直線偏波光を生成する。これらの2つの直線偏波光の角周波数差をωと表す。それらの偏波面は出射光線中において直交している。本実施形態では、図11に示すように、図2におけるビームスプリッタ8の代わりに偏光ビームスプリッタ81に変更するが配置される。なお、偏光ビームスプリッタ81の偏光軸は上記の2つの直線偏波光のいずれかの偏波面に一致させておく。これにより、偏光ビームスプリッタ81において、上記2つの直線偏波光のどちらか一方は反射されA経路12を辿るが、他方は透過しB経路13に沿って進行する。両経路12,13中にはそれぞれ、1/4波長板83が挿入されている。各経路を進む光束は、それぞれ音波伝搬部3a、3bを透過し、反射鏡11a,11bで折り返され再び偏光ビームスプリッタ81に到達するまでに1/4波長板83を2回通過する。従って、各経路12,13を進む直線偏波光の偏波面は90°回転する。従って、A経路12を経て偏光ビームスプリッタ81に戻ってきた光束は偏光ビームスプリッタ81を透過し、B経路13を経て偏光ビームスプリッタ81に戻ってきた光束は偏光ビームスプリッタ81で反射される。このため、両光束は共に集光光学系9に向かう一本の光束に統合される。統合された光束はまだ互いに偏波面が直交しており互いに干渉することはない。本実施形態では、偏光ビームスプリッタ81の集光光学系9側に面した光学面に、統合された上記2つの光束の各偏波面に対して45°の偏光軸を有する偏光板82が挿入される。これにより、偏光板82に入射する2つの光束は、偏光板82を透過後に干渉する。そして、2つの光束は、偏光板82を通過後の光束断面において干渉縞を生成する。両者は周波数差ωを有するので、干渉縞は強度分布を変えることなく全体として周波数ωで明滅する。従って、受光素子10から出力される電気信号14は周波数ωで変動する正弦波状信号となり、実施形態1で説明したような信号検波方法を適用することによりコントラストを測定することができる。このように、本実施形態では、2つの反射鏡11a、11bの一方を振動させることなく、電気信号14のコントラストを測定することができる。このコントラストをコントラスト観測部39によって観測することにより、受信信号31および相関信号32の相関を検出することができる。なお、図11では偏光板82を偏光ビームスプリッタ81と集光光学系9との間に配置しているが、集光光学系9の光学特性に偏波依存性がない場合は偏光板82を集光光学系9と受光素子10との間に挿入してもよいことは言うまでもない。実施形態3次に、本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態による光学式音響相関器131は、波面干渉計2における光学系の配置が実施形態1の光学式音響相関器1と異なっている。以下、実施形態1と異なる点を主に説明し、重複する事項についての説明は省略する。図12は、本実施形態の光学式音響相関器の装置構成の概略を示す図である。図12において、図1と同じ構成要素については同一の符号を用いている。以下の説明において、図12に示すxyz座標系を用いる。実施形態1の波面干渉計2がマイケルソンモーレー干渉計に分類される光学系構成を有しているのに対して、本実施形態の波面干渉計2はマッハツェンダー干渉計に分類される光学系構成を有している。本実施形態においても、単色光光源4から出射した単色光5は、実施形態1と同様な動作原理により波面干渉し、集光光学系9の入射側開口面近傍における光束断面に受信信号31と参照信号32の信号相関に依存した干渉縞を生成する。そして、集光光学系9による干渉光の積分強度が受光素子10により電気信号14として出力される。さらに、実施形態1と同様、コントラスト観測部39図6,図7参照により、電気信号14のコントラストが計測される。以上の動作によって受信信号31と参照信号32との信号相関処理を行う点において、本実施形態の光学式音響相関器131は、実施形態1の光学式音響相関器1と同様に動作する。音波伝搬部3a,3bを構成する2つの音響媒質33中に形成された屈折率分布を各々独立な光束の波面形状に写し取り、両光束の波面形状の差異を干渉縞として表現する変換器として波面干渉計2が動作することは実施形態1で詳述したとおりである。本実施形態の波面干渉計2においてもこの動作は同様である。本実施形態では、アパーチャ7の直後にあるビームスプリッタ8aを透過した光束は、音波伝搬部3aを透過し、その直後にある反射鏡11aでz軸正方向に反射された後もう一方のビームスプリッタ8bで反射される。一方、ビームスプリッタ8aで反射された光束は、反射鏡11bでさらに反射され、音波伝搬部3bを透過し、もう一方のビームスプリッタ8bを透過する。これらの2つの光束は、集光光学系9によって受光素子10に集光される。これらの集光された光束が、音波伝搬部3a、3b中に形成された屈折率分布を波面の乱れとして伝達する光束成分に相当する。以下、本実施形態におけるコントラスト観測手段の実装について説明する。本実施形態においても、図7に示した2枚の反射鏡11a,11bのどちらか一方を平行に振動させる方法を適用することができる。反射鏡11a,11bのいずれか一方を例えばx軸に平行な方向に振動させればよい。より一般的に述べれば、振動方向は振動させたい反射鏡の反射面の面外方向であり、反射面が平行移動するように振動させればよい。図12に示す構成では、一例として、コントラスト観測部39によって反射鏡11aをx方向に振動させている。本実施形態におけるコントラスト観測手段として、実施形態2図11における2周波直線偏波レーザを用いたヘテロダイン検波による方法を用いることも可能である。図11の構成を実装する場合は、単色光光源4を2周波直線偏波レーザ80に置き換えるとともに、2つのビームスプリッタ8a、8bを2つの偏光ビームスプリッタ81に交換すればよい。さらに、2つの偏光ビームスプリッタ81の偏光軸を互いに直交させるとともに、両偏光軸が2周波直線偏波レーザ80から出射される光線の偏光面に一致するように、光軸を回転軸として2周波直線偏波レーザ80を回転させ偏波面を調整すればよい。音波伝搬部3a,3bを通過してきた各々の光束の偏波方向は直交しておりそのままでは干渉しないため、偏光軸が各光束の偏波面に対して45°の角度をもった偏光板82が集光光学系9の直前に挿入される。この構成では、電気信号14は2周波直線偏波レーザ80に含まれる2周波光の差周波数をもったビート信号となるため、反射鏡11a、11bの一方を振動させることなくコントラストを観測することができる。なお、偏光板82は、集光光学系9と受光素子10の間に挿入しても同様に機能する。以上の構成により、本実施形態の構成によれば、実施形態1、2における装置構成では物理的に大きな容積が必要であったビームスプリッタ8を小型化することが可能となる。このため、更に小型かつ光学素子の調整が容易な光学式音響相関器を提供できる。なお、図12において、2つのビームスプリッタ8a、8b、音波伝搬部3a,3b,および平面鏡11a,11bは空間的に孤立して存在しているように表現されているが、そのような構成に限定されるものではない。図13aに示すように、これらの構成要素を接触させるように構成してもよい。なお、図13aに示すように、2つのビームスプリッタ8a、8b間の光学的接続素子として機能する反射鏡11a,11bを、新たに導入したプリズム141の所望の端面に接触させることによって、これらの構成要素を完全に密着させて構成することができる。あるいは、プリズム141の所望の端面に反射コーティングすることによって同様の構成を実現してもよい。実施形態1の説明で述べたように、受光素子10から出力される電気信号14の安定性や装置の小型化の観点から、図13aに示す構成は優位に機能する。また、図13aに示す構成は2つの音波伝搬部3a,3bを通過する各々の光束が経由する光路の光路長を概ね等しくすることが出来るため、単色光光源4として広帯域光源例えば、半導体レーザや発光ダイオードを適用することが可能となる。このため、光学式音響相関器のコスト低減に際しても優位に機能する。ただし、広帯域光源を適用する場合、広帯域な2周波直線偏波光源の構成が技術的に困難であるため、コントラスト観測手段としては実施形態1に示した構成を適用するとよい。また、本実施形態の波面干渉計2としてのマッハツェンダー干渉計の他の可能な光学系構成として、図13bに示す構成を適用することもできる。図13aの光学系構成と同様に、受光素子10から出力される電気信号14の安定性や装置の小型化の観点から、図13bの構成においてもプリズム141の端面に反射鏡11a,11bを接触させ、波面干渉計2中に存在する光路を全て光学媒質中に存在させるよう構成することが好ましい。あるいは、プリズム141の所望の端面に反射コーティングを施してもよい。また、図13bの光学系構成において、音波伝搬部3aの屈折率分布を反映した波面形状をもつ光束は直線状の経路を辿るため、各素子の光学調整が容易になるという利点も有している。本実施形態においても実施形態1と同様、受信信号31と参照信号32の音波伝搬部3a,3bへの入力の順序や方向は特に限定されない。図14および図15に示す構成のいずれも適用可能であることは言うまでもない。ただし、図14および図15の構成においては、受光素子10から出力される電気信号14中に現れるパルス状相関信号の全パルス幅に差異がある点については、実施形態1で説明したとおりである。実施形態4次に、本発明の第4の実施形態を説明する。本実施形態の光学式音響相関器111は、音波伝搬部3a、3bの代わりに音波伝搬部3cが設けられている点と、波面干渉計2の構成とが実施形態1と異なっている。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明し、重複する事項についての説明は省略する。図16に、本実施形態における光学式音響相関器の斜視図を示す。図16に示すように、本実施形態における光学式音響相関器1は、波面干渉計2と音波伝搬部3cとの2つの主要部位を備えている。以下の説明では、図16に示すxy座標を用いる。本実施形態では、実施形態1における音波伝搬部3aの代わりに、同様の材料から構成される音波伝搬部3cが設けられており、音波伝搬部3bは設けられていない。さらに、本実施形態における波面干渉計2は、実施形態1における反射鏡11bの代わりにビームストッパ28を有し、ビームスプリッタ8と音波伝搬部3cとの間に参照平面参照面29を有している。本実施形態では、音波伝搬部3cの側面からy軸正方向に参照信号32が入力され、反対側の側面からy軸負方向に受信信号31が入力される。以下、光源4から出射された単色光5のうち、ビームスプリッタ8で反射された光束が伝搬するA経路12と、ビームスプリッタ8を透過した光束が伝搬するB経路13とを説明する。まず、A経路13を進行する光束は、信号雑音の原因となる迷光や散乱光を生成することなく、ビームストッパ28により良好に吸収される。一方、B経路27を進む光束は、参照平面29によってビームスプリッタ8方向へ反射されるBre経路210と、音波伝搬部3cに向かって参照平面29を透過してゆくBtrans経路212とに更に分割される。なお、参照平面29のx軸負側にある光学面は、単色光5の波長に換算して十分な平面精度少なくとも1/8波長以上を有している。次に、Bre経路210およびBtrans経路212の2つの経路を進む光束の振る舞いを説明する。まず、Bre経路210を説明する。参照平面29で反射されたBre経路210を進む光束は、ビームスプリッタ8により、2つの成分に分かれる。ビームスプリッタ8で反射される成分は、集光光学系9により受光素子10に集光され、積分された光強度が電気信号14に変換される。例えば、集光光学系9は、Bre経路210を進む光束の進行方向に対して、ビームスプリッタ8で90度の方向に反射された位置に配置されている。なお、ビームストッパ28と集光光学系9とは、ビームスプリッタ8を介して互いに対面した位置に配置されている。また、Bre経路210を進む光束のうちビームスプリッタ8を透過する成分は単色光光源4に戻ることになる。単色光光源4は、単色光光源4に戻る光を遮蔽すること等により、単色光光源4が単色光5の発射する動作に影響を与えないように、戻り光対策がなされている。次に、Btrans経路212を説明する。Btrans経路212を進む光束は、音波伝搬部3cを通過し、反射鏡215により反射される。そして、反射された光は、再び音波伝搬部3cを通過する。音波伝搬部3cには、受信信号31及び参照信号32が入力され、それらに応じた粗密波が形成されている。図16に示す音波伝搬部3cにおいて、濃淡で表している部分が粗密波に相当する。音波伝搬部3cに入射する前の光束の波面は平面である。音波伝搬部3cを2回通過した後の光束の波面は、音波伝搬部3cに粗密波として入力される受信信号31と参照信号32との波形の相関に応じて、平面からずれる。このことは、後述の音波伝搬部3cの説明において、詳細に説明する。そして、音波伝搬部3cを2回通過することによって波形相関の情報を波面形状に反映した光束のうち、参照平面29を透過した光束は、先述のBre経路210を進む光束と同一経路を辿る。その光束の一部は、ビームスプリッタ8で反射され、集光光学系9により受光素子10に集光される。受光素子10により、集光された光束の積分強度が電気信号14に変換される。上記構成において、各構成要素は、受信信号31および参照信号32が音波伝搬部3cに入力されていない状態で、音波伝搬部3cを透過し受光素子10に向かうBtrans経路を伝搬する光束と、参照平面29で反射され受光素子10に向かうBre経路を伝搬する光束とが十分に干渉するように配置される。さらに、集光光学系9の入射側開口面直前において、干渉光束の光束断面における光強度分布が十分均一すなわち、ゼロフリンジ状態になるよう、各構成要素の面精度の確保とそれらの十分な光軸調整とが行われる。図17は、光束の波面の乱れが干渉縞として出現することを説明するための模式図である。図17aは音響干渉部3の波面に乱れがある場合の例を示し、図17bは、波面の乱れがない場合の例を示している。図17aに示すように、音波伝搬部3cに音響信号粗密波を入力した時、音波伝搬部3cを通過する光束に波面の乱れが生成される。集光光学系9に入射する開口面の直前位置での光束断面において、その波面の乱れが干渉縞400として現れることを観察することができる。受光素子10は、干渉光波面の乱れを有する光の積分強度が受光されるため、干渉縞がまったくない場合に、最も高いコントラスト=信号振幅値/信号の時間平均値を持った電気信号が受光素子10から出力される。一方、波面の乱れが顕著になるほど複雑な干渉縞が生成され、受光素子10から出力される電気信号のコントラストは低下する。つまり、受光素子10から出力される電気信号のコントラストを観測することによって、音波伝搬部3cでを通った光束の波面の乱れの強弱を判断することができる。受光素子10から出力される電気信号のコントラストの具体的な測定法については後ほど詳述する。次に、再び図16を参照して、各構成要素の光学調整法を説明する。ビームスプリッタ8の4つの入出射面、参照平面29のx軸正側にある光学面、音波伝搬部3cの2つの入出射面には反射防止膜が形成されていることが好ましい。これは、各光学面で生成される多重反射光線が上記干渉縞に重畳し干渉することを防ぐためである。また、多重反射光線の強度を低減するために、これら各々の光学面が、その面を通過する光束の波面に対して、平行にならないよう所望の角度がつけられていることが好ましい。また、参照平面29のx軸負側にある光学面には、反射膜のコーティングを施し、所望の反射率にしてもよい。次に、本実施形態における光学式音響相関器111の音波伝搬部3cの構成を説明する。図18は、本実施形態における光学式音響相関器111の音波伝搬部3cの上面図である。図18は、図1の音波伝搬部3cの拡大図に相当し、両図の方位関係を一致させている。すなわち、図18における右側に反射鏡11が存在している。図18に示す音波伝搬部3cは、音響媒質33、及び音響媒質33の両端に配置された粗密波生成部91を有している。音響媒質33は、例えば、矩形断面を有する柱状の容器に封入されている。時間波形ftを有する受信信号31と、時間波形rtを有する参照信号32の2つの電気信号が、粗密波生成部91を経由して、音波伝搬部3cに入力される。音響媒質33への入力されるこれらの電気信号は、音響媒質33を長手方向に伝搬する粗密波に変換される。この粗密波は、図18の音響媒質33の長手方向であるy軸に平行に進行する平面波である。この粗密波が概ね平面波となるように、音響媒質33の断面形状および粗密波生成部91の構造が設計されている。次に、音波伝搬部3cの動作について説明する。音響媒質33を伝搬する粗密波は、音響媒質33中に圧縮応力分布を生成する。この圧縮応力分布は、音響媒質33を構成する物質の密度分布に相当する。よって、この圧縮応力分布は、音響媒質33を透過する光束に対する屈折率分布に相当する。ここで、ある時刻t0において、時間波形ftを有する受信信号31と時間波形rtを有する参照信号32とによる粗密波が、音響媒質33上に形成する屈折率分布をそれぞれFx,t0、Rx,t0とする。次に、屈折率分布が以下の式5を満足する状況を想定する。このような状況下で、時刻t0の瞬間における音響媒質33中の屈折率分布は、その場所によらず均一である。そのため、粗密波が伝搬しているにもかかわらず、あたかも信号が無い場合粗密波が伝搬していないと同様に、音波伝搬部3cを通過する光束の波面形状の乱れは生じない。この状態は、図17bに示す状態に相当する。ゆえに、式5が成立する場合、図16に示す受光素子10から出力される電気信号のコントラストは最大となる。また逆に、任意の時刻tにおいてFx,tと-Rx,tとの分布の相違が顕著になればなるほど、受光素子214から出力される電気信号のコントラストは小さくなる。以上のように、音波伝搬部3cは、受光素子214から出力される電気信号のコントラストの大小に応じて、受信信号31の波形の形状と参照信号32の波形の形状との相違を判定する素子として動作する。以下、本実施形態における光学式音響相関器1を、符号拡散された音波を用いた通信システムの受信機側に設けられる逆拡散用の相関器に適用する場合の例を説明する。本実施形態においても、図5に示す符号拡散方式を想定する。実施形態1と同様、逆拡散処理を行なうために、受信機において、以下の2つの信号処理A,Bが遂行される。A受信信号31と参照信号32のタイミング調整処理B受信信号31と参照信号32の振幅調整処理まず、信号処理Aについて説明する。図19は、受信器において拡散符号42から参照信号32が生成される様子を示す模式図である。受信機は、送信機側で用いられた拡散符号42と同一の符号を生成する手段を予め内包している。図5に示すように、拡散符号42を時間反転し、さらに-1を乗じた信号が参照信号32として供給される。信号処理Aは、受信機内で参照信号32の生成タイミングを受信信号31の符号の開始タイミングに合うように調整する処理である。具体的には、図18における音響媒質33の端面に参照信号32の符号の開始図19において参照信号開始51と表示が入力されると、同時刻に、受信信号31の符合の開始図5において受信信号開始44と表示が音響媒質33のもう一方の端面に丁度入力されるよう、受信機内で参照信号32の生成タイミングが調整される。このようなタイミング調整は、例えば、CDMACodeDivisionMultipleAccess方式に代表される無線通信システムで用いられる多種多様な信号同期方法例えば、同期調整用の信号の送受信を適用することによって実現される。信号処理Bについては、実施形態1と同様であるため、詳細な説明を省略する。本実施形態においても、図18における音響媒質33のy軸方向の長さは、図5におけるデータ41の1ビット長の時間において、丁度1ビット分の符号拡散された信号43が粗密波として伝搬するように調整される。図20aは、符号拡散された信号43の中で1に相当する符号列から1が逆拡散により再生される様子を示した模式図である。図20aに示すように、ある時刻t1において、符号拡散された信号43のなかで1に相当する符号列が音響媒質33全体に伝搬したとすると、それに応じて音響媒質33内で受信信号31による屈折率分布61が生成される。一方、同時刻において参照信号32は、受信信号31とは逆の屈折率分布に相当する参照信号32による屈折率分布62を生成する。従って、このとき、式5の条件が満足されるため、図16における受光素子10から出力される電気信号のコントラストは最大となる。また、上述の説明より類推されるように時刻t1の前後においては、式5が満足されないためにコントラストは低くなる、従って、コントラストの時間変動は時刻t1においてパルス的パルス幅はτ/2nに最大値を与え、その前後においてはノイズ状の不規則な時間変動をする。一方、図20bは、符号拡散された信号43の中で0に相当する符号列から0が逆拡散により再生される様子を示した模式図である。図20bに示すように、符号拡散された信号43の中で0に相当する符号列が音響媒質33全体に伝搬したとすると式5は満足されないため、やはりコントラストの増強は生じない。以上のようにして、本実施形態における光学式音響相関器111による受信信号32の逆拡散処理が実行される。図20cは、4ビット分の受信信号31が復調信号として受光素子10から出力された信号14の時間波形の例を示す図である。実施形態1と同様、逆拡散処理により、受信信号31は、ビット長τを持つパルス信号として、受光素子214からの出力信号64に現れる。受光素子10からの出力信号14において、受信信号31に拡散されたデータは、パルス状の波形としてビットの最後に出現する。送波時の1は復調信号中でパルス有として、送波時の0は復調信号中でパルス無しとして現れる。実際のデータ再生は、適当な閾値を設定し、受光素子10からの出力信号14におけるパルス状波形の有無を判定することによりなされる。このように、本実施形態の光学式音響相関器111によれば、実施形態1と同様、受光素子10から出力される出力信号14のコントラストを観測することにより、受信信号31と参照信号32とが相関しているか否かを判定できる。本実施形態においても、コントラストの観測は、図16に示すコントラスト観測部39が、反射鏡11を振動させることによって行われる。具体的には、コントラスト観測部39は、周波数ωの正弦波信号が入力されると、単色光5の波長をλとして、圧電振動体72を振幅λ/4程度で振動させるように制御する。次に、音響媒質33に受信信号31と参照信号32を粗密波として入力するための装置構成を説明する。図21は、音波伝搬部3cの端部に設けられた粗密波生成部の詳細構造を示した斜視図である。図21に示すように、音波伝搬部3cの端部に設けられた粗密波生成部91は、吸音材92と多数の圧電振動体93のマトリクス構造となっている。音響媒質33中を伝搬する粗密波が十分平坦な波面をもつ粗密平面波となるためには、各圧電振動体93の配置間隔は、音響媒質33中に生成されるべき粗密波の最小波長に換算して、少なくとも1/2波長以下であることが望ましい。各々の圧電振動体93には受信信号31あるいは参照信号32が電気信号として同相入力される。それに応じて各圧電振動体93は図中の矢印方向に伸張することにより、単体では粗密波点波源として動作するが、各々の圧電振動体93によって生成された粗密波は重畳されて最終的には良好な粗密平面波となる。なお、吸音材92が必要となる理由については次のとおりである。本実施形態における音波伝搬部3cでは、受信信号31と参照信号32とを対面する端面から入力するために、端面での粗密波の良好な吸音が実現されないと、反射波が生成され、それによる屈折率分布がノイズとして受光素子10からの出力信号に混入し、コントラストの低下を来たす。この問題を回避するために吸音材92の敷設が必要となる。以上、本実施形態における光学式音響相関器111の構成と動作を説明した。かかる構成によれば、受信信号31と同期した参照信号32、および、参照信号32と同一振幅値を持つように自動利得調整された受信信号を粗密音波として音波伝搬部3cに入力、干渉させて屈折率分布を音響媒質33に生成する。その屈折率分布を光束の波面形状を介して干渉縞として発現させ、受光素子10においてその積分強度を電気信号に変換し、そのコントラストを観測する。これにより、小型受動素子として光学式音響信号相関器を実現することができる。なお、本実施形態において、図16に示すように、音波伝搬部3cへの受信信号31および参照信号32の入力は、それぞれ音波伝搬部3cの両端面のy軸正負方向側からなされるものとしたが、この位置関係が逆転してもよいことは言うまでもない。また、ビームスプリッタ8,ビームストッパ28,参照平面29,音波伝搬部3c,反射鏡11の間は空気層が挿入されているように説明したが、図22に示すように、これら全てを接触させて配置しても良い。参照平面29と音波伝搬部3cとの間、および音波伝搬部3cと反射鏡11との間に存在する空気層の揺動による影響は干渉縞として出現するため、逆拡散復調された信号のノイズを低減するという観点において、これらの空気層を排除することは優位に作用する。もちろん、装置全体の小型化のためにも、本構成は優位に作用する。また、上記の説明では、参照平面29は別個の光学素子として説明したが、図11に示すように、ビームスプリッタ8の光学面110あるいは、音波伝搬部3cのビームスプリッタ8側に面する光学面で代用しても良い。この場合、光学素子の数を減じることになるため、装置の小型化と各素子の光軸調整を用意にする点において優れる。実施形態5次に、本発明の第5の実施形態を説明する。本実施形態における光学式音響相関器は、実施形態4と比較して、単色光光源4および反射鏡11の振動を用いる代わりに2周波ゼーマンレーザに代表される2周波直線偏波レーザ80を用いて光ヘテロダイン検波を行う点が異なっている。以下、実施形態4と異なる点を説明し、重複する事項についての説明は省略する。図24は、本実施形態における光学式音響相関器112の概略構成を示す図である。図24において、図16に示す構成と比較して、単色光光源4が2周波直線偏波レーザ80に置き換わっているとともに、新たに2つの光学素子が挿入されている。なお、本実施形態では、コントラスト観測部39は、反射鏡11を振動させず、受光信号14のコントラストの観測のみを行う。2周波直線偏波レーザは、互いにわずかに周波数の異なる2つの直線偏波光を生成する。これらの2つの直線偏波光の角周波数差をωと表す。それらの偏波面は出射光線中において直交している。そこで、本実施形態では、図24に示すように、参照平面29のx軸負側の光学面に偏波選択性の反射コーティング84が施される。反射コーティング84の偏波選択性は、その表面において、2直線偏波光のいずれか一方は反射されるが、他方は透過するように設計されている。また、ビームスプリッタ8の集光光学系9側の光学面に、上記2つの直線偏波光の各偏波面に対して45°の偏光軸を有する偏光板82が挿入される。偏光板82を通過することによって、参照平面29からの反射光束と音波伝搬部3cで波面形状に変調を被った光束とが干渉し、干渉縞が生成される。両者の光束は周波数差ωを有するので、干渉縞は強度分布を変えることなく全体として周波数ωで明滅する。従って、受光素子10から出力される電気信号14は周波数ωで変動する正弦波状信号となり、実施形態4の説明で述べたような信号検波方法を適用することによりコントラストを測定することができる。このように、本実施形態では、反射鏡11を振動させることなく、電気信号14のコントラストを測定することができる。このコントラストをコントラスト観測部39によって観測することにより、受信信号31および相関信号32の相関を検出することができる。なお、図24では、偏光板82をビームスプリッタ81と集光光学系9との間に配置しているが、集光光学系9の光学特性に偏波依存性がない場合は偏光板82を集光光学系9と受光素子10との間に配置してもよい。実施形態6次に、本発明の第6の実施形態を説明する。本実施形態による光学式音響相関器121は、波面干渉計2における光学系の配置が実施形態4の光学式音響相関器111と異なっている。以下、実施形態4と異なる点を主に説明し、重複する事項についての説明は省略する。図25は、本実施形態の光学式音響相関器121の装置構成を示す上面図である。図25において、図16と同じ構成要素については同じ符号を用いている。実施形態4の波面干渉計2がフィゾー干渉計に分類されるものであるのに対し、本実施形態の波面干渉計2は、マイケルソンモーレー干渉計に分類されるものである。単色光光源4から出射された単色光5は、実施形態4と同様の原理により、波面干渉し、その積分強度が受光素子10により電気信号として出力される。そして、その電気信号のコントラストを計測することによって受信信号31と参照信号3と2の信号相関を行う点において、実施形態4と同様に動作する。波面干渉計2は、音波伝搬部3c中に形成された屈折率分布を、平面からの波面形状の乱れとして干渉縞の形態に変換する変換器として動作することは実施形態4の説明で詳述したとおりである。本実施形態においては、ビームスプリッタ8でy軸正方向に反射され、反射鏡11で反射される際に音波伝搬部3cを2回通過し、受光素子10に集光される光束が、音波伝搬部3c中に形成された屈折率分布を波面の乱れとして伝達する光束成分に相当する。また、ビームスプリッタ8を通過し、x軸正方向にある反射鏡11で反射された後にビームスプリッタ8で反射され、受光素子10で捕らえられる光束成分が、上記光束の波面干渉の際の参照平面波に相当する。このように、本実施形態の構成は、実施形態4の構成と同様に動作する。本実施形態によれば、参照平面29が不要となるため、さらに小型で光学素子の調整が容易な光学式音響相関器を提供できる。なお、図25において、ビームスプリッタ8,音波伝搬部3c,両平面鏡11は接触させているように表現したが、各々を孤立して配置してもよいことは言うまでもない。しかしながら、前述したように、受光素子10からの電気信号の安定性や装置の小型化の観点からは、図25に示す構成を採用することが望ましい。また、受信信号31および参照信号32の音波伝搬部3c端部への各入力方向は、図25に示す方向と比較して逆転していても良いことは言うまでもない。更に、コントラストの測定手段として、実施形態4と同様に、図25に示す2枚の平面鏡11のどちらか一方を光束進行方向に平行に振動させる方法を採用することができる。あるいは、実施形態5と同様、図24に示す2周波直線偏波レーザを用いたヘテロダイン検波によっても実現することができる。後者の構成を採用する場合、ビームスプリッタ8を偏光ビームスプリッタに変更し、偏光ビームスプリッタとx軸正方向の反射鏡11との間、および偏光ビームスプリッタと音波伝搬部3cとの間または音波伝搬部3cと反射鏡11との間に1/8波長板を挿入し、更に、偏光ビームスプリッタと集光光学系9との間に偏光板を挿入すればよい。このような構成により、実施形態5と同様、ビート光の生成が可能となる。なお、偏光ビームスプリッタの偏光軸は、2周波直線偏波レーザから出射される2つの直線偏波光のどちらか一方の偏光面と一致させ、偏光板の偏光軸は、両直線偏波光の偏波面に対して45°の方位を持つように配置すればよい。実施形態7次に、本発明の第7の実施形態を説明する。本実施形態における光学式音響相関器131は、実施形態4と比較して、波面干渉計2の構成が異なっている。以下、実施形態4と異なる点を主に説明し、重複する事項についての説明は省略する。図26は、本実施形態の光学式音響相関器131の装置構成を示す斜視図である。実施形態4の波面干渉計2がフィゾー干渉計、実施形態6の波面干渉計2がマイケルソンモーレー干渉計に分類される光学系構成を有しているのに対し、本実施形態の波面干渉計2は、マッハツェンダー干渉計に分類される光学系構成を有している。単色光光源4から出射された単色光5は、実施形態4と同様の原理により波面干渉し、干渉光の積分強度が受光素子10により電気信号として出力される。そして、その電気信号のコントラストを計測することによって受信信号31と参照信号32との信号相関を行う点において、実施形態4および実施形態6と同様である。音波伝搬部3c中に形成された屈折率分布を、平面波からの波面形状の乱れとして干渉縞に変換する変換器として波面干渉計2が動作することは実施形態4の説明で詳述したとおりである。本実施形態においては、アパーチャ7の直後にあるビームスプリッタ8aを透過した後に音波伝搬部3cを透過し、直後にある反射鏡11aでz軸正方向に反射され、かつ、もう一方のビームスプリッタ8bでも反射され、そして受光素子10に集光される光束が、音波伝搬部3c中に形成された屈折率分布を波面の乱れとして伝達する光束成分に相当する。また、アパーチャ7の直後のビームスプリッタ8aによりz軸正方向に反射され、反射鏡11bでx軸正方向に折り返され、もう一方のビームスプリッタ8bを透過し、受光素子10で捕らえられる光束成分が、上記光束の波面干渉の際の参照平面波に相当する。以上のように、本実施形態の光学式音響相関器131は、前述の実施形態4、および、実施形態6と同様に動作する。以上のように構成することにより、実施形態6と同様に参照平面29が省略可能となるため、小型かつ光学素子の調整が容易な光学式音響相関器を提供できる。なお、図26において、2つのビームスプリッタ8a、8b、音波伝搬部3c、2つの平面鏡11a、11bは、空間的に孤立して存在しているように表現したが、図27aに記すように、これらの構成要素を接触させるように構成してもよい。なお、図27aに記すように、2つのビームスプリッタ8a、8b間の光学的接続素子として機能する反射鏡11a、11bを、新たに導入したプリズム141の所望の端面に接触させることによって、これらの構成要素を完全に密着させて構成することができる。あるいは、プリズム141の所望の端面に反射コーティングすることによっても同一構成を実現できる。実施形態4、6の説明で述べたように、受光素子10から出力される電気信号の安定性や装置の小型化の観点からは、図27aに示す構成を採用することが望ましい。また、本実施形態の波面干渉計2としてのマッハツェンダー干渉計の構成として、図27bに示すような構成を適用することもできる。図27aの光学系構成と同様に、受光素子10から出力される電気信号の安定性や装置の小型化の観点からは、図27bの構成においてもプリズム141の端面に反射鏡11a、11bを接触させ、波面干渉計2中の光路を全て光学媒質中に存在させるよう構成することが望ましい。また、図27bの光学系構成においては、音波伝搬部3cの屈折率分布を反映した波面形状をもつ光束は直線状の経路を辿るため、各素子の光学調整が容易になるという利点も有している。なお、本実施形態においても、音波伝搬部3cの2つの端部への受信信号31と参照信号32の入力順序は特に限定されず、どちらにおいても同様に機能することは言うまでもない。更に、コントラストの測定手段として、実施形態4、6と同様に、2枚の平面鏡11a、11bのどちらか一方を光束進行方向に平行に振動させる方法を採用することができる。あるいは、実施形態5のように、図24に示す2周波直線偏波レーザ80を用いたヘテロダイン検波により実現する構成を採用してもよい。例えば、図27aの構成においてヘテロダイン検波を行うためには、アパーチャ7の直後のビームスプリッタ8aを偏光ビームスプリッタに変更し、更に、もう一方のビームスプリッタ8bと集光光学系9との間に偏光板を挿入すればよい。このような構成によってビート光の生成が可能となる。なお、偏光ビームスプリッタの偏光軸を、2周波直線偏波レーザから出射される2つの直線偏波光のどちらか一方の偏光面方向と一致させ、また、前記偏光板の偏光軸を、両直線偏波光の偏波面に対して45°の方位を持つように配置すれば良好なビート光を生成させることができる。実施形態8次に、本発明の第8の実施形態を説明する。本実施形態の光学式音響相関器111は、実施形態4の構成と比較して、平行に配置された2つの音波伝搬部3a、3bを有しており、それらの一方に受信信号31が入力され、他方に参照信号32が入力される点が異なっている。以下、実施形態4と異なる点を中心に説明し、重複する事項についての説明は省略する。図28に、本実施形態における光学式音響相関器114の斜視図を示す。図28に示すように、本実施形態における光学式音響相関器114は、波面干渉計2と音波伝搬部3a、3bとを備えている。以下の説明では、図28に示すxy座標を用いる。本実施形態における光束の伝搬経路は、実施形態4における経路と全く同様であるが、Btrans経路212を伝搬する光束が、2つの音波伝搬部3a、3bを通過する点が実施形態4とは異なっている。2つの音波伝搬部3a、3bの一方にはy軸正方向に参照信号32が入力され、他方にはy軸負方向に受信信号31が入力される。図29は、本実施形態における音波伝搬部3a、3bの上面図である。図29は、図28に示す音波伝搬部3a、3bの拡大図に相当し、両図の方位関係は一致している。図29に示す音波伝搬部3a、3bの各々は、音響媒質33と、音響媒質33の端面に配置された粗密波生成部91及び吸音材92を有している。2つの音響媒質33は、概ね平行になるように配置されている。音響媒質33は、例えば、矩形断面を有する柱状である。また、粗密波生成部91及び吸音材92は、音響媒質33の互いに対向する面に配置されている。このように、本実施形態における音波伝搬部3a、3bは、実施形態1における音波伝搬部3a、3bと同様の構成を有している。時間波形ftを有する受信信号31、および時間波形rtを有する参照信号32の2つの電気信号が、粗密波生成部91を経由して、各々の音響媒質33に入力される。すなわち、粗密波生成部91は、音響媒質33の電気信号が入力される端面に配置されている。本実施形態では、図29に示すように、入力される受信信号31及び参照信号32は、互いに逆の方向から入力される。これらの音響媒質33へ入力される電気信号は、音響媒質33中を長手方向に伝搬する粗密波である。この粗密波は、図29に示す音響媒質33の長手方向であるy軸に平行に進行する平面波である。この粗密波が平面波となるように、音響媒質33の断面形状、及び粗密波生成部91の構造が設計されている。以上の構成により、本実施形態の光学式音響相関器114は、実施形態4における光学式音響相関器図16と全く同様の動作を行う。本実施形態においても、図20を参照して説明した議論が全く同様に成立する。Btrans経路212を経由した光束とBre経路を経由した光束との干渉光を受光素子10で検出し、出力信号14のコントラストをコントラスト観測部39によって観測することにより、2つの信号の相関が判定される。このために、本実施形態においても、コントラスト観測部39は、反射鏡11がx方向に振動するように制御する。以上のように、本実施形態によれば、実施形態4と同様、受信信号31と同期した参照信号32、および、参照信号32と同一振幅値を持つように自動利得調整された受信信号31が疎密音波として音波伝搬部3a、3bに入力される。音波伝搬部3a、3bを構成する2つの音響媒質33中に各々の信号に依存した屈折率分布が生成し、各屈折率分布の和が光束の波面形状を介して干渉縞として発現する。受光素子10においてその積分強度が電気信号に変換され、コントラスト観測部39によってそのコントラストが観測される。このような動作により、小型受動素子として光学式音響信号相関器を実現することができる。なお、本実施形態においては、図29に示すように、音波伝搬部3a、3bへの受信信号31および参照信号32の入力は、音響媒質33中を伝搬するそれぞれの疎密波がy軸負正方向に進行するが、この位置関係が逆転してもよいことは言うまでもない。すなわち、図30Aに示す音波伝搬部3a、3bの4つの構成は全て同様に機能する。音波伝搬部3a、3bの可能な構成としては、更に図30Bに示す4種類の構成が可能である。図30Aの装置構成においては、受信信号31と参照信号32とが反転した瞬間の前後τ/4nに局在したパルス状全パルス幅はτ/2nの相関信号が受光素子10から出力される出力信号14に出現する。一方、図30Bに示す装置構成においては、受信信号31と参照信号32とが反転した場合に受光素子10から出力される出力信号14中に出現するパルス状の相関信号の全パルス幅はτ/2となる。したがって、図30Aの構成に比べ、図30Bの構成では、全パルス幅がn倍に拡大される。拡散符号42を構成するチップ幅が短くなるため、十分なパルス幅を持った相関信号が得られない場合には本構成は優位に作用する。なお、図28に示す構成では、ビームスプリッタ8,ビームストッパ12,参照平面29,音波伝搬部3a、3b、反射鏡11の間は空気層が挿入されているように表されている。しかしながら、図31に示すように、これら全てを接触させて配置しても良い。参照平面29と音波伝搬部3a、3bとの間、および音波伝搬部3a、3bと反射鏡11との間に存在する空気層の揺動は干渉縞として出現するため、逆拡散復調された信号のノイズを低減する点において、これらの空気層を排除することは優位に作用する。もちろん、装置全体の小型化のためにも、本構成は優位に作用する。なお、受信信号31と参照信号32との混ざりこみを防ぐために、疎密波伝搬速度が音響媒質33から大きく異なる光学媒体を、2つの音響媒質33の間に挿入することが好ましい。また、参照平面29は、他の光学系とは別個の光学素子として説明したが、図32に示すように、ビームスプリッタ8の光学面110あるいは、音波伝搬部3a、3bのビームスプリッタ8側に面する光学面で代用しても良い。この場合、光学素子の点数を減じることになるため、装置の小型化と各素子の光軸調整を容易にする点において優れる。実施形態9次に、本発明の第9の実施形態を説明する。本実施形態における光学式音響相関器は、実施形態8と比較して、単色光光源4および反射鏡の振動を用いる代わりに2周波ゼーマンレーザに代表される2周波直線偏波レーザ80を用いて光ヘテロダイン検波を行う点が異なっている。以下、実施形態8と異なる点を説明し、重複する事項についての説明は省略する。図33は、本実施形態における光学式音響相関器の概略構成を示す図である。図33において、図28に示す構成と比較して、単色光光源4が2周波直線偏波レーザ80に置き換わっているとともに、新たに2つの光学素子が挿入されている。なお、本実施形態では、コントラスト観測部39は、反射鏡11を振動させず、受光信号14のコントラストの観測のみを行う。2周波直線偏波レーザは互いにわずかに周波数の異なる2つの直線偏波光を生成する。これらの2つの直線偏波光の各周波数差をωと表す。それらの偏波面は出射光線中において直交している。そこで、本実施形態では、図33に示すように、参照平面29のx軸負側の光学面に偏波選択性の反射コーティング84が施される。反射コーティング84の偏波選択性は、その表面において、2直線偏波光のいずれか一方は反射されるが、他方は透過するように設計されている。また、ビームスプリッタ25の集光光学系213側の光学面に、前記2直線偏波光の各偏波面に対して45°の偏光軸を有する偏光板82が挿入される。偏光板82を通過することによって、参照平面29からの反射光束と音波伝搬部3a、3bで波面形状に変調を被った光束とが干渉し、干渉縞が生成される。両者の光束は周波数差ωを有するので、干渉縞は強度分布を変えることなく全体として周波数ωで明滅する。従って、受光素子10から出力される電気信号14は周波数ωで変動する正弦波状信号となり、実施形態8の説明で述べたような信号検波方法を適用することによりコントラストを測定することができる。このように、本実施形態では、反射鏡11を振動させることなく、電気信号14のコントラストを測定することができる。このコントラストをコントラスト観測部39によって観測することにより、受信信号31および相関信号32の相関を検出することができる。なお、図33では、偏光板82をビームスプリッタ81と集光光学系9との間に配置しているが、集光光学系9の光学特性に偏波依存性がない場合は偏光板82を集光光学系9と受光素子10との間に配置してもよい。実施形態10次に、本発明の実施形態10を説明する。本実施形態による光学式音響相関器122は、波面干渉計2における光学系の配置が実施形態8の光学式音響相関器111と異なっている。以下、実施形態8と異なる点を主に説明し、重複する事項についての説明は省略する。図34は、本実施形態の光学式音響相関器122の装置構成を示す上面図である。図34において、図28と同じ構成要素については同じ符号を用いている。実施形態8の波面干渉計2がフィゾー干渉計に分類されるものであるのに対し、本実施形態の波面干渉計2は、マイケルソンモーレー干渉計に分類されるものである。単色光光源4から出射された単色光5は、実施形態8と同様の原理により波面干渉し、その積分強度が受光素子10により電気信号として出力される。そして、その電気信号のコントラストを計測することによって受信信号31と参照信号32の信号相関を行う点において、実施形態8と同様に動作する。波面干渉計2は、音波伝搬部3a、3b中に形成された屈折率分布を、平面からの波面形状の乱れとして干渉縞の形態に変換する変換器として動作することは実施形態8の説明で詳述したとおりである。本実施形態においては、ビームスプリッタ8でy軸正側に反射され、反射鏡11で反射される際に音波伝搬部3a、3bを2回通過し、受光素子10に集光される光束が、音波伝搬部3a、3bにより形成される波面の乱れを伝達する光束成分に相当する。また、ビームスプリッタ8を通過し、x軸正方向にある反射鏡11で反射された後にビームスプリッタ8で反射され、受光素子10で捕らえられる光束成分が、上記光束の波面干渉の際の参照平面波に相当する。このように、本実施形態の構成は、実施形態8の構成と同様に動作する。本実施形態によれば、参照平面29が不要となるため、さらに小型で光学素子の調整が容易な光学式音響相関器を提供できる。なお、図34において、ビームスプリッタ8,音波伝搬部3a、3b,両平面鏡11は接触させているように表現したが、各々を孤立して配置してもよいことは言うまでもない。しかしながら、前述したように、受光素子10からの電気信号の安定性や装置の小型化の観点からは、図34に示す構成を採用することが望ましい。また、受信信号31および参照信号32の音波伝搬部3a、3b端部への入力方向は、図34に示した方向以外にも、図30Aおよび図30Bに示した方向がここでも適用可能であることは良いことは言うまでもない。ただし、図30Aの構成と図30Bの構成とでは、受光素子10からの出力信号14に出現するパルス状相関信号の全パルス幅に差異がある点については、実施形態8の説明で述べたとおりである。更に、コントラストの測定手段としては実施形態8と同様に、図34に示す2枚の反射鏡11のどちらか一方を光束進行方向に平行に振動させる方法を採用することができる。あるいは、実施形態9と同様、図33に示す2周波直線偏波レーザ80を用いたヘテロダイン検波により実現することもできる。後者を採用する場合、ビームスプリッタ8を偏光ビームスプリッタに変更し、偏光ビームスプリッタとx軸正方向の反射鏡11との間、および偏光ビームスプリッタと音波伝搬部3a、3bとの間または音波伝搬部3a、3bと反射鏡11との間に1/8波長板を挿入し、更に、偏光ビームスプリッタと集光光学系9との間に偏光板を挿入すればよい。このような構成により、実施形態9と同様、ビート光の生成が可能となる。なお、偏光ビームスプリッタの偏光軸は、2周波直線偏波レーザから出射される2つの直線偏波光のどちらか一方の偏光面と一致させ、偏光板の偏光軸は、両直線偏波光の偏波面に対して45°の方位を持つように配置すればよい。実施形態11次に、本発明の第11の実施形態を説明する。本実施形態における光学式音響相関器132は、実施形態8と比較して、波面干渉計2の構成が異なっている。以下、実施形態8と異なる点を主に説明し、重複する事項についての説明は省略する。図35は、本実施形態の光学式音響相関器132の装置構成を示した斜視図である。実施形態4の波面干渉計2がフィゾー干渉計、実施形態6の波面干渉計2がマイケルソンモーレー干渉計に分類される光学系構成を有しているのに対し、本実施形態の波面干渉計2は、マッハツェンダー干渉計に分類される光学系構成を有している。単色光光源4から出射された単色光5は、実施形態4と同様の原理により波面干渉し、干渉光の積分強度が受光素子10により電気信号として出力される。そして、その電気信号のコントラストを計測することによって受信信号31と参照信号32との信号相関を行う点において、実施形態8および実施形態10と同様である。音波伝搬部3a、3bを構成する2つの音響媒質33中に形成された屈折率分布を、平面波からの波面形状の乱れとして干渉縞に変換する変換器として波面干渉計2が動作することは、実施形態8で詳述したとおりである。本実施形態においては、アパーチャ7の直後にあるビームスプリッタ8aを透過した後に音波伝搬部3a、3bを透過し、直後に配置された反射鏡11aでz軸正方向に反射され、かつ、もう一方のビームスプリッタ8bでも反射され、そして受光素子10に集光される光束が、音波伝搬部3a、3b中に形成された屈折率分布を波面の乱れとして伝達する光束成分に相当する。また、アパーチャ7の直後のビームスプリッタ8aによりz軸正方向に反射され、反射鏡11bでx軸正方向に折り返され、もう一方のビームスプリッタ8bを透過し、受光素子10で捕らえられる光束成分が、上記光束の波面干渉の際の参照平面波に相当する。以上のように、本実施形態の光学式音響相関器132は、実施形態8、および、実施形態10の光学式音響相関器と同様に動作する。以上のように構成することにより、実施形態10と同様に参照平面29が省略可能となるため、小型かつ光学素子の調整が容易な光学式音響相関器を提供できる。なお、図35において、2つのビームスプリッタ8a、8b、音波伝搬部3a、3b、2つの平面鏡11a、11bは、空間的に孤立して存在しているように表現したが、図36aに示すように、これらの構成要素を接触させるように構成してもよい。なお、図36aに記すように、2つのビームスプリッタ8a、8b間の光学的接続素子として機能する反射鏡11a、11bを、新たに導入したプリズム141の所望の端面に接触させることによって、これらの構成要素を完全に密着させて構成することができる。あるいは、プリズム141の所望の端面に反射コーティングすることによっても同一構成を実現できる。実施形態8、10の説明で述べたように、受光素子10から出力される電気信号の安定性や装置の小型化の観点からは、図36aに示す構成を採用することが望ましい。また、本実施の形態の波面干渉計2としてのマッハツェンダー干渉計の構成として、図36bに示すような構成を適用することもできる。図36aの光学系構成と同様に、受光素子10から出力される電気信号の安定性や装置の小型化の観点からは、図36bの構成においてもプリズム141の端面に反射鏡11a、11bを接触させ、波面干渉計2中の光路を全て光学媒質中に存在させるよう構成することが望ましい。また、図36bの光学系構成においては、音波伝搬部3a、3bの屈折率分布を反映した波面形状をもつ光束は直線状の経路を辿るため、各素子の光学調整が容易になるという利点も有している。なお、実施形態8、10と同様、本実施形態においても、音波伝搬部3a、3bの2つの端部への受信信号31および参照信号32の入力方向は特に限定されず、図30Aおよび図30Bに示す構成のいずれも適用可能であることは言うまでもない。ただし、図30Aの構成と図30Bの構成とでは、受光素子10からの出力信号14に出現するパルス状相関信号の全パルス幅に差異がある点については、実施形態8の説明で述べたとおりである。更に、コントラストの測定手段として、実施形態8、10と同様に、2枚の平面鏡11a、11bのどちらか一方を光束進行方向に平行に振動させる方法を採用することができる。あるいは、実施形態9図33と同様、2周波直線偏波レーザを用いたヘテロダイン検波により実現することもできる。例えば、図36aの構成においてヘテロダイン検波を行うためには、アパーチャ7の直後のビームスプリッタ8aを偏光ビームスプリッタに変更し、更に、もう一方のビームスプリッタ8bと集光光学系9との間に偏光板を挿入すればよい。このような構成により、ビート光の生成が可能となる。なお、偏光ビームスプリッタの偏光軸を、2周波直線偏波レーザから出射される2つの直線偏波光のどちらか一方の偏光面方向と一致させ、また、偏光板の偏光軸を、両直線偏波光の偏波面に対して45°の方位を持つように配置すれば良好なビート光を生成させることができる。"