パルス列光伝送システムならびにそれに用いられる送信装置および受信装置
１以上のデータ信号を光伝送するための光伝送システムであって、１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、１以上のデータ信号をそれぞれパルス列に変換して出力するパルス列生成手段と、パルス列生成手段から出力された１以上のパルス列光変調信号に変換して出力する光変調手段と、光変調手段から出力された光変調信号を伝送する光伝送路と、光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に変換して出力する光検波手段と、符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波手段から出力された電気信号からパルス列を得て、データ信号を抽出するデータ信号抽出手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、パルス列を伝送するためのシステムならびにそれに用いられる送信装置および受信装置に関し、より特定的には、光通信を用いてパルス列を伝送するシステムならびにそれに用いられる送信装置および受信装置に関する。
【背景技術】
図１９は、短パルス列を伝送する従来の伝送システムの構成を示す図である。図１９において、従来の伝送システムは、パルス列発生部９０１と、電気伝送路９０２と、パルス列受信部９０３と、復調部９０４とを備える。パルス列発生部９０１とパルス列受信部９０３とは、電気伝送路９０２を介して接続される。パルス列受信部９０３と復調部９０４とは、有線または無線で接続される。
上記のように構成された従来の伝送システムの動作について説明する。パルス列発生部９０１は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力されるデータ信号Ｘを短パルス列に変換し、電気伝送路９０２へ送出する。パルス列受信部９０３は、電気伝送路９０２を介して伝送された短パルス列に対して、増幅および／または波形整形等の所定の処理を施し、処理後の短パルス列を有線または無線で復調部９０４に送信する。復調部９０４は、当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンを用いて、パルス列受信部９０３によって所定の処理が施された短パルス列から元のデータ信号Ｘを復調して、抽出する。
上記のような従来の伝送システムは、例えば、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）信号と呼ばれる短パルス列を用いる無線アクセスシステム等に適用される。ＵＷＢ信号は、幅の狭い単極性または双極性のベースバンドパルス列である。ＵＷＢ信号は、スペクトルが拡散された信号である。したがって、ＵＷＢ信号のピーク電力は、抑圧されている。よって、他の無線信号に対する妨害レベルは、低減される。また、各無線端末（短パルス列）に対応して固有の符号化／復号化パターンが割り当てられているので、干渉耐力が向上する。したがって、同一周波数帯において、複数の無線信号を多重化することのできる無線システムが実現される。
たとえば、上記従来の伝送システムに類似する従来技術として、特開２００１−３０８８９９号公報や特開平６−３２６７２３号公報等がある。
しかしながら、ＵＷＢ信号のような短パルス信号は、広帯域化する程、伝送損失が大きくなる。したがって、一般的な電気線を伝送路とした場合、短パルス信号の伝送可能距離は、極めて短くなる。
また、伝送路での伝搬過程において、群遅延等の伝達特性の広帯域に亘る周波数依存性の影響を受けて、伝送波形が著しく劣化する。したがって、短パルス信号の送出電力を上昇させたとしても、その伝送距離は制限されることとなる。
これらの要因によって、短パルス信号を用いた伝送システムは、サービスエリアが小規模に限定されるという特有の課題を有している。
【発明の開示】
それゆえ、本発明の目的は、伝送路の特性の影響を受けずに、短パルス信号を伝送することができる有線伝送距離が拡大された伝送システムならびにそれに用いられる送信装置および受信装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。本発明の第１の局面は、１以上のデータ信号を光伝送するための光伝送システムであって、１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、１以上のデータ信号をそれぞれパルス列に変換して出力するパルス列生成手段と、パルス列生成手段から出力された１以上のパルス列を光変調信号に変換して出力する光変調手段と、光変調手段から出力された光変調信号を伝送する光伝送路と、光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に変換して出力する光検波手段と、符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波手段から出力された電気信号からパルス列を得て、データ信号を抽出するデータ信号抽出手段とを備える。
これにより、パルス列が光信号に変換されて伝送されることとなるので、伝送路の特性の影響を受けずに、短パルス信号を伝送することができる有線伝送距離が拡大された伝送システムが提供されることとなる。
たとえば、パルス列生成手段がパルス列に変換するデータ信号は、１つである。
これにより、一対一の光通信が可能となる
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、光検波手段は、光伝送路を伝送された光強度変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、データ信号抽出手段は、符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する復調部からなるとよい。
これにより、データ信号に対応して予め一意に定められた符号化パターンに基づいて、データ信号をパルス列に変換し、光信号に変換した後、光伝送し、受信した光信号をパルス列に変換して、当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて当該パルス列からデータ信号を復調することとなる。したがって、パルス列を電気伝送路で伝送するのに比べて、伝送路の特性の影響を受けずに、長距離にパルス列を伝送することができることとなる。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、光検波手段は、光伝送路を伝送された光強度変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、データ信号抽出手段は、検波部から出力された電気信号を無線信号として放射する放射部と、符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、放射部から放射された無線信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する無線端末とからなるとよい。
これにより、データ信号に基づいて生成されたパルス列を、光信号に変換して光伝送した後、アンテナ等を介して放射することとなるので、広帯域無線信号を高品質に長距離伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、光検波手段は、パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなるとよい。
これにより、光伝送後の光信号に対してパルス幅の狭窄化を行うことができるので、送信装置において、パルス幅を狭くしなければならないという条件が緩和される。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部と、パルス列生成部から出力されたパルス列のパルス幅を伸長、もしくは立ち上がり時間および立ち下がり時間を拡大して出力するフィルタ部とからなり、光変調手段は、フィルタ部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、光検波手段は、パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなるとよい。
これにより、伝送信号のパルス幅を、光伝送前に伸長し光伝送後に狭窄化することにより、送信信号において、パルス幅を狭くしなければならないという条件が緩和される。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部からなり、光検波手段は、光伝送路を伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にあるパルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号を出力する光干渉部と、光干渉部から出力される一方の光微分信号を電気信号に変換して出力する光検波部とからなるとよい。
これにより、送信装置や伝送路の負荷を増やすことなく、広帯域な信号を高品質かつ経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなる。
これにより、光干渉部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の光遅延量は、パルス列の１ビット幅より小さいとよい。
これにより、光干渉系のパラメータが適切に設定されることとなるので、広帯域な信号をさらに高品質に伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部からなり、光検波手段は、光伝送路によって伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にあるパルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号をそれぞれ出力する光干渉部と、光干渉部から出力された２つの光微分信号をそれぞれ電気信号に再変換すると共に、両者を合成することにより、双極性の微分パルス列を生成し、出力する平衡光検波部とからなるとよい。
これにより、送信装置や伝送路の負荷を増やすことなく、さらに広帯域な信号を高品質かつ経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなる。
これにより、光干渉部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の光遅延量は、パルス列の１ビット幅より小さいとよい。
これにより、光干渉系のパラメータが適切に設定されることとなるので、より広帯域な信号をさらに高品質に伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、平衡光検波部は、光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、遅延部で遅延処理がなされた後の第１の微分パルス列と第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなる。
これにより、光信号処理により双極性の短パルス列を生成することとなるので、送信装置や伝送路、および放射装置の負荷を増やすことなく、さらに広帯域な信号をより高品質かつ経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなり、平衡光検波部は、光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、遅延部で遅延処理がなされた後の第１の微分パルス列と第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなる。
これにより、光干渉部および平衡光検波部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の電気遅延量と所定の光遅延量とは、等しいとよい。
これにより、光検波系のパラメータが最適に設定されることとなるので、より広帯域な信号をさらに経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力したデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、波長分散特性を有し、光伝送路によって伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列または合成信号のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮して出力する波長分散部をさらに備え、光検波手段は、波長分散部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなるとよい。
これにより、光ファイバの非線形性を利用して、光信号に対してパルス幅の狭窄化を行うことができるので、特殊なデバイスを用いることなく、高品質かつ経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光変調部は、入力したパルス列で、半導体レーザへの注入電流を変調して、光強度変調信号を出力する直接光変調方式を用いるとよい。
このように、光変調方式として直接変調方式を用いることにより、より経済的な光伝送システムを実現できる。
たとえば、パルス列生成手段がパルス列に変換するデータ信号は、２以上である。
これにより、データ信号が多重伝送されることとなる。
好ましくは、パルス列生成手段は、入力するデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をそれぞれ所定変調形式のパルス列に変換して出力する複数のパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部に対応して設けられており、各パルス列生成部から出力されたパルス列を、それぞれ光変調信号に変換して出力する複数の光変調部と、複数の光変調部から出力された光変調信号を合波して光伝送路に出力する光合波部とからなるとよい。
これにより、データ信号に固有の符号化パターンによって生成したパルス列を、光信号に変換し、合波および光伝送した後、固有の復号化パターンにより、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を収容する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、データ信号抽出手段は、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する復調分離部からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号にそれぞれ固有の符号化パターンによって生成したパルス列を、光信号に変換し、合波および光伝送した後、符号化パターンに対応する復号化パターンにより、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を多重化する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部とからなり、データ信号抽出手段は、複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する複数の復調分離部からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号にそれぞれ固有の符号化パターンによって生成したパルス列を、光信号に変換し、合波および光伝送した後、光分配した各受信信号において、符号化パターンに対応する復号化パターンにより、対応するデータ信号をそれぞれ復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号を、光変調信号に変換して出力するデータ光変調部をさらに備え、光合成部は、データ光変調部から出力されるデータ信号をさらに合成し、データ信号抽出手段は、光検波部から出力された電気信号から、パルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号と、その他の信号（以下、合成信号という）とを分離して出力するデータ分離部と、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、データ分離部から出力された合成信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する復調分離部とからなるとよい。
これにより、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、多重化および光伝送すると共に、パルス列よりも遅い繰り返し周期を有するデータ信号を多重化することとなるので、簡単な構成で、より多くのデータ信号を多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、複数の光変調部から出力される光変調信号の波長が互いに重複しないように制御する波長制御部をさらに備えるとよい。
これにより、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、光変調信号として合波および光伝送の後、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出すると共に、光変調信号の波長を適切に制御することとなるので、光変調信号間の干渉による品質劣化を防ぎ、より高品質に、複数のデータ信号を多重化する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、パルス列生成手段は、入力したデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をそれぞれ所定変調形式のパルス列に変換して出力する複数のパルス列生成部からなり、光変調手段は、複数のパルス列生成部から出力されたパルス列を合成した電気信号を出力する合成部と、合成部が出力した電気信号を、光変調信号に変換して出力する光変調部とからなるとよい。
これにより、データ信号に固有の符号化パターンによって生成したパルス列を合成し、光伝送した後、固有の復号化パターンにより、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を収容する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、データ信号抽出手段は、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する復調分離部からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号にそれぞれ固有の符号化パターンによって生成したパルス列を合成し、光伝送した後、符号化パターンに対応する復号化パターンにより、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を多重化する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、データ信号抽出手段は、光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射する放射部と、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、放射部から出力された無線信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する複数の無線端末からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号に基づいて生成された複数のパルス列を合波し、光信号に変換して光伝送した後、アンテナ等を介して放射することとなるので、複数の広帯域無線信号を高品質に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部とからなり、データ信号抽出手段は、複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する複数の復調分離部からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号にそれぞれ固有の符号化パターンによって生成したパルス列を合成し、光分配した後、光分配した各受信信号において、符号化パターンに対応する復号化パターンにより、対応するデータ信号をそれぞれ復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、合成部は、複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号をさらに合成し、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号に対応して設けられ、光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部と、光分岐部によって分岐出力された１つの光変調信号を、複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号に再変換して出力するデータ光検波部とを含み、データ信号抽出手段は、複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する複数の復調分離部からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、多重化すると共に、パルス列よりも遅い繰り返し周期を有するデータ信号を多重化し、光伝送することとなるので、簡単な構成で、より多くのデータ信号を多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、光検波手段は、パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなるとよい。
これにより、光伝送後の光信号に対してパルス幅の狭窄化を行うことにより、送信装置や伝送路の広帯域特性の影響を抑圧し、より多くの広帯域無線信号を高品質に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、さらに、各パルス列生成部と合成部との間にそれぞれ設けられ、パルス列生成部から出力されたパルス列のパルス幅を伸長、もしくは立ち上がり時間および立ち下がり時間を拡大して出力するフィルタ部と、伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部とを備え、光検波手段は、パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部とからなるとよい。
これにより、伝送信号のパルス幅を、光伝送前に伸長し光伝送後に狭窄化することとなるので、送信装置や伝送路の広帯域特性の影響を抑圧し、より多くの広帯域信号を経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光変調部は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部であり、光検波手段は、光伝送路を伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にあるパルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号を出力する光干渉部と、光干渉部から出力される一方の光微分信号を電気信号に変換して出力する光検波部とからなるとよい。
これにより、送信装置や伝送路の負荷を増やすことなく、広帯域な信号を高品質かつ経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなる。
これにより、光干渉部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の光遅延量は、パルス列の１ビット幅より小さいとよい。
これにより、光干渉系のパラメータが適切に設定されることとなるので、広帯域な信号をさらに高品質に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光変調部は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部であり、光検波手段は、光伝送路によって伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にあるパルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号をそれぞれ出力する光干渉部と、光干渉部から出力された２つの光微分信号をそれぞれ電気信号に再変換すると共に、両者を合成することにより、双極性の微分パルス列を生成し、出力する平衡光検波部とからなるとよい。
これにより、送信装置や伝送路の負荷を増やすことなく、さらに広帯域な信号を高品質かつ経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなる。
これにより、光干渉部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の光遅延量は、パルス列の１ビット幅より小さいとよい。
これにより、光干渉系のパラメータが適切に設定されることとなるので、より広帯域な信号をさらに高品質に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、平衡光検波部は、光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、遅延部で遅延処理がなされた後の第１の微分パルス列と第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなる。
これにより、光信号処理により双極性の短パルス列を生成することとなるので、送信装置や伝送路、および放射装置の負荷を増やすことなく、さらに広帯域な信号をより高品質かつ経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなり、平衡光検波部は、光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、遅延部で遅延処理がなされた後の第１の微分パルス列と第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなる。
これにより、光干渉部および平衡光検波部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の電気遅延量と所定の光遅延量とは、等しいとよい。
これにより、光検波系のパラメータが最適に設定されることとなるので、より広帯域な信号をさらに経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光変調部は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力し、波長分散特性を有し、光伝送路によって伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列または合成信号のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮して出力する波長分散部をさらに備え、光検波手段は、波長分散部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなるとよい。
これにより、光ファイバの非線形性を利用して、光信号に対してパルス幅の狭窄化を行うことができるので、特殊なデバイスを用いることなく、高品質かつ経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光変調部は、入力したパルス列で、半導体レーザへの注入電流を変調して、光強度変調信号を出力する直接光変調方式を用いるとよい。
これにより、光変調方式として直接変調方式を用いることにより、より多くの広帯域無線信号を経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、パルス列生成手段で変換されるパルス列の変調形式は、パルス位置変調形式であるとよい。
好ましくは、データ信号抽出手段で得られるパルス列は、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）信号であるとよい。
このように、パルス列に位置変調形式、あるいはＵＷＢ信号を用いることにより、広帯域信号により大容量データを伝送することができる光伝送システムを実現できる。
本発明の第２の局面は、１以上のデータ信号を光伝送するための送信装置であって、１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、１以上のデータ信号をそれぞれパルス列に変換して出力するパルス列生成手段と、パルス列生成手段から出力された１以上のパルス列を光変調信号に変換して光伝送路に出力する光変調手段とを備える。
本発明の第３の局面は、１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、１以上のデータ信号を変換して得られたパルス列で変調された光変調信号を、光伝送路を介して受信するための受信装置であって、光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に変換して出力する光検波手段と、符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波手段から出力された電気信号からパルス列を得て、データ信号を抽出するデータ信号抽出手段とを備える。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る伝送システム１の構成を示す図であり、
図２は、本発明の第２の実施形態に係る伝送システム２の構成を示す図であり、
図３Ａは、本発明の第３の実施形態に係る伝送システム３の構成を示す図であり、
図３Ｂは、パルス列生成部１１１から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図３Ｃは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図４Ａは、本発明の第４の実施形態に係る伝送システム４の構成を示す図であり、
図４Ｂは、パルス列生成部から出力されるパルス列（ａ）の時間波形を示す図であり、
図４Ｃは、フィルタ部から出力される電気信号（ｂ）、および光伝送路２００を伝送する被変調信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図４Ｄは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｃ）の時間波形を示す図であり、
図５Ａは、本発明の第５の実施形態に係る伝送システム５の構成を示す図であり、
図５Ｂは、パルス列生成部１３２から出力されるパルス列（ａ）、および伝送路を伝送する光角度変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図５Ｃは、光分岐部３３１から出力される一方の光信号（ａ’）、および光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図５Ｄは、二つの光微分信号（ｃ）および（ｄ）の時間波形を示す図であり、
図６Ａは、本発明の第６の実施形態に係る伝送システム６の構成を示す図であり、
図６Ｂは、パルス列生成部１３２から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光角度変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図６Ｃは、光分岐部３３１から出力される一方の光信号（ａ’）、および光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図６Ｄは、第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｄ）の時間波形を示す図であり、
図６Ｅは、合波部３４５に入力される第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｅ）の時間波形を示す図であり、
図６Ｆは、合波部３４５から出力される双極性の微分パルス列（ｆ）の時間波形を示す図であり、
図７は、本発明の第７の実施形態に係る伝送システム７の構成を示す図であり、
図８は、本発明の第８の実施形態に係る伝送システム８の構成を示す図であり、
図９は、本発明の第９の実施形態に係る伝送システム９の構成を示す図であり、
図１０は、本発明の第１０の実施形態に係る伝送システム１０の構成を示す図であり、
図１１は、本発明の第１１の実施形態に係る伝送システム１１の構成を示す図であり、
図１２は、本発明の第１２の実施形態に係る伝送システム１２の構成を示す図であり、
図１３は、本発明の第１３の実施形態に係る伝送システム１３の構成を示す図であり、
図１４は、本発明の第１４の実施形態に係る伝送システム１４の構成を示す図であり、
図１５Ａは、本発明の第１５の実施形態に係る伝送システム１０の構成を示す図であり、
図１５Ｂは、第１および第２のパルス列生成部５０１，５０２から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図１５Ｃは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図１６Ａは、本発明の第１６の４実施形態に係る伝送システム１６の構成を示す図であり、
図１６Ｂは、第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２から出力されるパルス列（ａ）の時間波形を示す図であり、
図１６Ｃは、フィルタ部５１１，５１２から出力される信号（ｂ）、光伝送路２００を伝送する光変調信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図１６Ｄは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図１７Ａは、本発明の第１７の実施形態に係る伝送システム１７の構成を示す図であり、
図１７Ｂは、第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２、合成部１６１から出力されるパルス列（ａ）、光伝送路２００を伝送する光変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図１７Ｃは、光分岐部３３１から出力される一方の光信号（ａ’）、および光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図１７Ｄは、二つの光微分信号（ｃ）および（ｄ）の時間波形を示す図であり、
図１８Ａは、本発明の第１８の実施形態に係る伝送システム１８の構成を示す図であり、
図１８Ｂは、第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２、合成部１６１から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光角度変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図１８Ｃは、光分岐部３３１から出力される一方の光信号（ａ’）、および光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図１８Ｄは、第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｄ）の時間波形を示す図であり、
図１８Ｅは、合波部３４５に入力される第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｅ）の時間波形を示す図であり、
図１８Ｆは、合波部３４５から出力される双極性の微分パルス列（ｆ）の時間波形を示す図であり、
図１９は、短パルス列を伝送する従来の伝送システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る伝送システム１の構成を示す図である。図１では、理解を容易にするため、主要部の信号の時間波形が示されている。図１において、伝送システム１は、送信装置１００と、光伝送路２００と、受信装置３００とを備える。送信装置１００と受信装置３００とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１００は、パルス列生成部１０１と、光変調部１０２とを含む。受信装置３００は、光検波部３０１と、復調部３０２とを含む。
次に、伝送システム１の動作について説明する。パルス列生成部１０１には、データ信号Ｄが入力される。パルス列生成部１０１は、予め定められた符号化パターンを用いて、データ信号Ｄをパルス列に変換して出力する。光変調部１０２は、パルス列生成部１０１が出力したパルス列を、光強度変調信号に変換して、光伝送路２００に送出する。光検波部３０１は、自乗検波特性を有し、光伝送路２００を介して伝送される光強度変調信号を電気信号に変換して、出力する。復調部３０２は、パルス列生成部１０１で用いた符号化パターンに一意に対応する復号化パターンを用いて、光検波部３０１から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号Ｄを復調する。
パルス列生成部１０１で用いられるパルス列の変調形式は、データ信号に対応して予め定められた符号化パターンに基づいて、当該データ信号をパルス位置情報に変換するパルス位置変調形式である。パルス列生成部１０１は、パルス列のパルス幅をより狭めることにより、より広帯域に周波数スペクトルを拡散してパルス列の電力ピークを抑圧する。したがって、他のパルス列に与える妨害レベルを低減することができる。さらに各データ信号に対応して固有の符号化／復号化パターンを割り当てることによって、干渉耐力を向上させることができる。より具体的には、パルス列としてＵＷＢ信号を用いる。
このように、第１の実施形態によれば、データ信号に対応して予め一意に定められた符号化パターンに基づいて、データ信号をパルス列に変換し、光信号に変換した後、光伝送し、受信した光信号をパルス列に変換して、当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて当該パルス列からデータ信号を復調することとなる。したがって、パルス列を電気伝送路で伝送するのに比べて、伝送路の特性の影響を受けずに、長距離にパルス列を伝送することができることとなる。
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係る伝送システム２の構成を示す図である。図２では、理解を容易にするため、主要部の信号の時間波形が示されている。図２において、伝送システム２は、送信装置１００と、光伝送路２００と、受信装置３１０と、無線端末４００とを備える。送信装置１００と受信装置３１０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１００は、パルス列生成部１０１と、光変調部１０２とを含む。受信装置３１０は、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図２において、第１の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム２の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１の実施形態（図１参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。放射部３１２は、光検波部３０１によって変換された電気信号を無線信号に変換して放射する。無線端末４００は、放射された無線信号を受信して、パルス列生成部１０１で用いた符号化パターンに一意に対応する復号化パターンを用いて、受信した無線信号を電気信号に変換して、データ信号Ｄを抽出する。
このように、第２の実施形態によれば、データ信号に対応して予め一意に定められた符号化パターンに基づいて、データ信号をパルス列に変換し、光信号に変換した後、光伝送し、受信した光信号をパルス列に変換して、無線信号として放射し、当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて当該無線信号からデータ信号を復調することとなる。したがって、パルス列を電気伝送路で伝送するのに比べて、伝送路の特性の影響を受けずに、長距離にパルス列を伝送することができることとなる。
（第３の実施形態）
図３Ａは、本発明の第３の実施形態に係る伝送システム３の構成を示す図である。図３Ａにおいて、伝送システム３は、送信装置１１０と、光伝送路２００と、受信装置３２０と、無線端末４００とを備える。送信装置１１０と受信装置３２０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１１０は、パルス列生成部１１１と、光変調部１０２とを含む。受信装置３２０は、パルス圧縮部３２１と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図３Ａにおいて、第１または第２の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム３の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１および第２の実施形態（図１、図２参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。
パルス列生成部１１１は、予め定められた符号化パターンを用いて、入力されるデータ信号Ｄをパルス列に変換して出力する。第１の実施形態におけるパルス列生成部１０１から出力されるパルス列は、立ち上がり部および立ち下がり部が極めて急峻な（ステップ的）な方形パルスの列であった。しかし、パルス列生成部１１１が出力するパルス列は、第１の実施形態と異なり、立ち上がり部および立ち下がり部がある程度の緩やかな傾斜を有するパルスの列である。以下、このようなパルスを台形パルスということにする。図３Ｂは、パルス列生成部１１１から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光変調信号（ａ）の時間波形を示す図である。図３Ｂに示すように、パルス列生成部１１１から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光変調信号（ａ）は、台形パルスとなっている。
パルス列生成部１１１が出力したパルス列は、光変調部１０２によって、光強度変調信号に変換され、光伝送路２００に送出される。パルス圧縮部３２１は、光伝送路１０４を介して伝送された光変調信号を入力し、その変調情報（パルス幅）を圧縮、すなわち変調情報の立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力する。図３Ｃは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｂ）の時間波形を示す図である。図３Ｃに示すように、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｂ）は、パルス幅が狭窄化された方形パルスとなっている。
パルス圧縮部３２１には、例えば、一般的なシングルモード光ファイバ等の波長分散特性を有した媒質が用いられる。光変調部１０２には、半導体レーザへの注入電流を直接変調する直接光変調方式が用いられる。即ち、パルス圧縮部３２１は、直接光変調方式により生成される光強度変調信号において光周波数（波長）が変動する性質（波長チャープ性）と、波長分散性との相互作用を利用して、当該変調情報を圧縮し、光検波部１０５から出力されるパルス列のパルス幅が狭窄化されるようにする。
このように、第３の実施形態によれば、伝送信号のパルス幅を、光伝送後に光信号処理を用いて狭窄化するので、送信装置や伝送路に必要な帯域幅を増やすことなく、パルス列の周波数スペクトルを拡大して、無線信号の干渉耐力を高めることができる。
なお、第３の実施形態では、放射部３１２から無線信号が放射され、無線端末で復調するシステムについて説明したが、光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射せずに復調部で復調するように、第１の実施形態に示すようなシステムを構成してもよい。
（第４の実施形態）
図４Ａは、本発明の第４の実施形態に係る伝送システム４の構成を示す図である。図４Ａにおいて、伝送システム４は、送信装置１２０と、光伝送路２００と、受信装置３２０と、無線端末４００とを備える。送信装置１２０と受信装置３２０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１２０は、パルス列生成部１０１と、フィルタ部１２１と、光変調部１０２とを含む。受信装置３２０は、パルス圧縮部３２１と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図４Ａにおいて、第１または第３の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム４の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１および第３の実施形態（図１、図３参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。
フィルタ部１２１は、パルス列生成部１０１から出力されたパルス列（ａ）（図４Ｂ参照）に対して帯域制限を施すことにより、当該パルス列のパルス幅を伸長し、すなわち立ち上がり時間および立ち下がり時間を拡大し、出力する。図４Ｃは、フィルタ部から出力される電気信号（ｂ）、および光伝送路２００を伝送する被変調信号（ｂ）の時間波形を示す図である。
パルス圧縮部３２１は、光伝送路１０４を介して伝送された光変調信号を入力し、その変調情報（パルス幅）を圧縮、すなわち変調情報の立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力する。図４Ｄは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｃ）の時間波形を示す図である。
このように、第４の実施形態によれば、伝送信号のパルス幅を、光伝送前に一旦伸長し、光伝送後に再びパルス圧縮部で狭窄化することとなるので、送信装置や伝送路に必要な帯域幅を緩和しながら、高い干渉耐力を有する広帯域無線信号を高品質に伝送することができる。
なお、第４の実施形態では、放射部３１２から無線信号が放射され、無線端末で復調するシステムについて説明したが、光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射せずに復調部で復調するように、第１の実施形態に示すようなシステムを構成してもよい。
（第５の実施形態）
図５Ａは、本発明の第５の実施形態に係る伝送システム５の構成を示す図である。図５Ａにおいて、伝送システム５は、送信装置１３０と、光伝送路２００と、受信装置３３０と、無線端末４００とを備える。送信装置１３０と受信装置３３０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１３０は、パルス列生成部１３２と、光角度変調部１３１とを含む。受信装置３３０は、光分岐部３３１と、光遅延部３３２と、光合分波部３３３と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。光分岐部３３１、光遅延部３３２および光合分波部３３３によって光干渉部３３４が構成される。図５Ａにおいて、第１または第２の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム５の動作について説明する。本実施形態の構成は、第１および第２の実施形態（図１、図２参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。
パルス列生成部１３２は、予め定めた符号化パターンを用いて、入力されるデータ信号Ｄを、第１の実施形態におけるパルス列生成部１０１が出力するパルス列のパルス幅よりも広いパルス幅を有するパルス列に変換して出力する。光角度変調部１３１は、パルス列生成部１０１から出力されるパルス列を光角度変調信号に変換し、光伝送路２００へ送出する。図５Ｂは、パルス列生成部１３２から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光角度変調信号（ａ）の時間波形を示す図である。図５Ｂに示すように、パルス列生成部１３２から出力されるパルス列（ａ）、および伝送路を伝送する光角度変調信号（ａ）のパルス幅は第１の実施形態に比べて広い。
光分岐部３３１は、光伝送路を介して伝送される光角度変調信号を分岐し、一方の光信号を光遅延部３３２に入力し、他方の光信号を光合分波部３３３に入力する。光遅延部３３２は、入力される光信号に対して所定の伝搬遅延量Ｔ１を付与したのち、光合分波部３３３に入力する。図５Ｃは、光分岐部３３１から出力される一方の光信号（ａ’）、および光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）の時間波形を示す図である。図５Ｃに示すように、光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）は、光信号（ａ’）に比べて、Ｔ１だけ遅延している。
光合分波部３３３は、入力される二つの光信号を合波して再分岐する。これにより、光合分波部３３３は、光角度変調信号の変調信号（パルス列）の微分成分に相当し、かつ互いに逆極性の変調信号を有する二つの光強度変調信号（以下、光微分信号と呼ぶ）（ｃ）および（ｄ）をそれぞれ出力する。図５Ｄは、二つの光微分信号（ｃ）および（ｄ）の時間波形を示す図である。光検波部３０１は、一方の光微分信号（ｃ）を電気信号である微分パルス列に再変換して出力する。図５Ｄに示すように、光検波部３０１から出力される光微分信号（ｃ）は、パルス列が狭窄化されている信号となっている。
なお、光遅延部３３２において付与する光遅延量Ｔ１は、パルス列生成部１３２から出力されるパルス列の１ビット幅より小さく設定されている。
このように、第５の実施形態によれば、光信号処理を用いて、単極性の短パルス列を生成することができるので、送信装置や伝送路に必要な帯域幅を増やすことなく、パルス列の周波数スペクトルを拡大して、無線信号の干渉耐力を高めることができる。
なお、第５の実施形態では、光遅延部が光分岐部から出力される一方の光角度変調信号を遅延させることとしたが、両方の光角度変調信号を遅延させるように二つの光遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、光合分波部に入力される二つの光角度変調信号の時間ずれが光遅延量Ｔ１となるように、二つの光遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第５の実施形態では、放射部３１２から無線信号が放射され、無線端末で復調するシステムについて説明したが、光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射せずに復調部で復調するように、第１の実施形態に示すようなシステムを構成してもよい。
（第６の実施形態）
図６Ａは、本発明の第６の実施形態に係る伝送システム６の構成を示す図である。図６Ａにおいて、伝送システム６は、送信装置１３０と、光伝送路２００と、受信装置３４０と、無線端末４００とを備える。送信装置１３０と受信装置３４０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１３０は、パルス列生成部１３２と、光角度変調部１３１とを含む。受信装置３４０は、光干渉部３４６と、平衡光検波部３４７と、放射部３１２とを含む。光干渉部３４６は、光分岐部３３１と、光遅延部３３２と、光合分波部３３３とを有する。平衡光検波部３４７は、第１の光検出部３４１と、第２の光検出部３４２と、遅延部３４３と、合波部３４５とを有する。図６Ａにおいて、第５の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム６の動作について説明する。本実施形態の構成は、第５の実施形態の構成（図５参照）に準ずるため、同様の部分については説明を簡素化する。パルス列生成部１３２は、予め定めた符号化パターンを用いて、入力されるデータ信号Ｄを広いパルス幅を有するパルス列（ａ）に変換して出力する（図６Ｂ参照）。光角度変調部１３１は、パルス列生成部１０１から出力されるパルス列を光角度変調信号に変換し、光伝送路２００へ送出する。
光分岐部３３１は、光伝送路を介して伝送される光角度変調信号を分岐し、一方の光信号（ａ’）（図６Ｃ参照）を光遅延部３３２に入力し、他方の光信号を光合分波部３３３に入力する。光遅延部３３２は、入力される光信号に対して所定の伝搬遅延量Ｔ１を付与した光信号（ｂ）（図６Ｃ参照）を光合分波部３３３に入力する。
光合分波部３３３は、入力される二つの光信号を二つの光微分信号に二分岐する。第１の光検出部３４１は、光合分波部３３３から出力される一方の光微分信号を、電気信号である第１の微分パルス列（ｃ）に再変換して出力する。第２の光検出部３４２は、光合分波部３３３から出力される他方の光微分信号を、電気信号である第２の微分パルス列（ｄ）に再変換して出力する。図６Ｄは、第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｄ）の時間波形を示す図である。
遅延部３４３は、第２の光検出部３４２から出力された第２の微分パルス列（ｄ）に所定の伝搬遅延量Ｔ２を付与した第２のパルス列（ｅ）を出力する。合波部３４５は、第１の光検出部３４１からの第１の微分パルス列（ｃ）と遅延部３４３からの伝搬遅延量Ｔ２が付与された第２の微分パルス列（ｅ）とを合波することにより、双極性の微分パルス列（ｆ）を生成して出力する。図６Ｅは、合波部３４５に入力される第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｅ）の時間波形を示す図である。図６Ｆは、合波部３４５から出力される双極性の微分パルス列（ｆ）の時間波形を示す図である。
光遅延部３２２において付与する光遅延量Ｔ１は、パルス列の１ビット幅より小さく設定されている。遅延部３４３において付与する電気遅延量Ｔ２は、好ましくは光遅延量Ｔ１に等しいとよい。
このように、第６の実施形態によれば、光信号処理を用いて双極性の短パルス列を生成することができるので、送信装置や伝送路に必要な帯域幅を増やすことなく、パルス列の周波数スペクトルを拡大して、無線信号の干渉耐力を高めることができる。
なお、第６の実施形態では、光遅延部が光分岐部から出力される一方の光角度変調信号を遅延させることとしたが、両方の光角度変調信号を遅延させるように二つの光遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、光合分波部に入力される二つの光角度変調信号の時間ずれが光遅延量Ｔ１となるように、二つの光遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第６の実施形態では、第２の光検出部から出力される第２の微分パルスのみを遅延させることとしたが、第１および第２の微分パルスの両方を遅延させるように二つの遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、合波部に入力される第１および第２の微分パルスの時間ずれが光遅延量Ｔ２となるように、二つの遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第６の実施形態では、放射部３１２から無線信号が放射され、無線端末で復調するシステムについて説明したが、光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射せずに復調部で復調するように、第１の実施形態に示すようなシステムを構成してもよい。
（第７の実施形態）
図７は、本発明の第７の実施形態に係る伝送システム７の構成を示す図である。図７において、伝送システム７は、送信装置１４０と、光伝送路２００と、受信装置３５０とを備える。送信装置１４０と受信装置３５０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１４０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、第１の光変調部１４３と、第２の光変調部１４４と、光合波部１４５とを含む。受信装置３５０は、光検波部３０１と、復調分離部３５１とを含む。
次に、伝送システム７の動作について説明する。第１のパルス列生成部１４１は、入力される第１のデータ信号Ｄ１を、当該データ信号に対応して予め定められた第１の符号化パターンに基づいて、第１のパルス列に変換して出力する。第２のパルス列生成部１４２は、入力される第２のデータ信号Ｄ２を、当該データ信号に対応して予め定められた第１の符号化パターンとは異なる第２の符号化パターンに基づいて、第２のパルス列に変換して出力する。第１および第２の光変調部１４３および１４４は、第１および第２のパルス列に対応して設けられており、当該パルス列をそれぞれ光変調信号に変換し、出力する。光合波部１４５は、第１および第２の光変調部１４３および１４４から出力される光変調信号を合波し、光伝送路２００へ送出する。光検波部３０１は、自乗検波特性を有し、光伝送路２００を介して伝送される光変調信号を、電気信号に再変換し、出力する。復調分離部３５１は、第１および／または第２の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部３０１から出力される電気信号を選択的に復調してパルス列を得て、第１のデータ信号Ｄ１および／または第２のデータ信号Ｄ２を抽出し、出力する。
第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２で用いられるパルス列の変調形式は、データ信号に対応して予め定められた符号化パターンに基づいて、当該データ信号をパルス位置情報に変換するパルス位置変調形式である。第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２は、パルス列のパルス幅をより狭めることにより、より広帯域に周波数スペクトルを拡散して当該電力ピークを抑圧する。したがって、他のパルス列との合波・多重化時において他のパルス列に与える妨害レベルを低減し、さらに各データ信号に対応して固有の符号化／復号化パターンを割り当てることによって、干渉耐力を向上させて、複数のパルス列を非同期に多重化することができる。
なお、三以上のデータ信号を多重化する場合、パルス列生成部および光変調部を複数設けて、データ信号毎に相異なる符号化パターンおよび復号化パターンを割り当て、パルス列生成部でパルス列を生成して、光変調部で光変調信号に変換して、光合波部で合波して、光伝送すればよい。この場合、復調分離部は、二つの場合と同様に、光検波部から出力される電気信号を復号化パターンを用いて選択的に復調し、各データ信号を抽出し、出力する。
このように、第７の実施形態によれば、複数のデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をパルス列に変換し、光変調信号に変換した上で合波して光伝送する。その後、光伝送された光信号を電気信号に変換して、送信装置で用いた符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、所望のデータ信号を選択的に復調して抽出する。したがって、データ信号同士の干渉による品質劣化を防ぐと共に、データ信号間の同期手順を要することなく、高品質かつ簡単に、複数データ信号の多重化・収容を実現することができる。
なお、光検波部３０１から出力される電気信号を放射部を用いて電波として放射してもよい。この場合、当該電波を受信した無線端末が復調分離部を用いて、所望のデータ信号を抽出することとなる。
（第８の実施形態）
図８は、本発明の第８の実施形態に係る伝送システム８の構成を示す図である。図８において、伝送システム８は、送信装置１４０と、光伝送路２００と、受信装置３６０とを備える。送信装置１４０と受信装置３６０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１４０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、第１の光変調部１４３と、第２の光変調部１４４と、光合波部１４５とを含む。受信装置３６０は、光分岐部３６１と、第１の光検波部３６２と、第２の光検波部３６３と、第１の復調分離部３６４と、第２の復調分離部３６５とを含む。図８において、第７の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム８の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第７の実施形態（図７参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。光分岐部３６１は、光伝送路２００を介して伝送される光変調信号を複数（図８では２つ）に分岐し、出力する。第１および第２の光検波部３６２，３６３は、光分岐部３６１によって分岐される光変調信号に対応して設けられ、当該光変調信号をそれぞれ電気信号に再変換し、出力する。第１および第２の復調分離部３６４，３６５は、第１および第２の光検波部３６２，３６３から出力される電気信号に対応して設けられ、第１および第２の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づき、当該電気信号を選択的に復調し、それぞれ第１のデータ信号Ｄ１および第２のデータ信号Ｄ２を抽出し、出力する。
なお、三以上のデータ信号を多重化する場合、パルス列生成部および光変調部を複数設けて、データ信号毎に相異なる符号化パターンおよび復号化パターンを割り当て、パルス列生成部でパルス列を生成して、光変調部で光変調信号に変換して、光合波部で合波して、光伝送すればよい。この場合、光分岐部は、入力される光変調信号を複数に分岐して、分岐された光変調信号をそれぞれ、光検波部で検波して、復号化パターンを用いて選択的に復調して、各データ信号を抽出すればよい。
このように、第８の実施形態によれば、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、光変調信号に変換した上で合波して光伝送する。その後、受信側では、光分配して、各光信号を電気信号に変換して、データ信号をそれぞれ復調して、抽出する。したがって、データ信号同士の干渉による品質劣化を防ぐと共に、データ信号間の同期手順を要することなく、高品質かつ簡単に、複数データ信号の多重伝送を実現することができる。
なお、各光検波部から出力される電気信号を放射部を用いて電波として放射してもよい。この場合、当該電波を受信した無線端末が復調分離部を用いて、所望のデータ信号を抽出することとなる。
（第９の実施形態）
図９は、本発明の第９の実施形態に係る伝送システム９の構成を示す図である。図９において、伝送システム９は、送信装置１５０と、光伝送路２００と、受信装置３７０とを備える。送信装置１５０と受信装置３７０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１５０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、第１の光変調部１４３と、第２の光変調部１４４と、光合波部１４５と、データ光変調部１５１とを含む。受信装置３７０は、光検波部３０１と、データ分離部３７１と、復調分離部３５１とを含む。図９において、第７の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。図９に示す構成において、図７に示す構成と異なる点は、データ光変調部１５１と、データ分離部３７１とを新たに備える点である。
次に、伝送システム９の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第７の実施形態（図７参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。データ光変調部１５１には、第１および第２のパルス列よりも遅いクロックレートを有する第３のデータ信号Ｄ３が入力される。データ光変調部１５１は、入力した第３のデータ信号Ｄ３を光変調信号に変換して出力する。光合波部１４５は、第１および第２の光変調部１４３，１４４から出力される光変調信号と、データ光変調部１５１から出力される光変調信号とを合波して、光伝送路２００へ送出する。データ分離部３７１は、光検波部３０１から出力される電気信号から、第３のデータ信号Ｄ３を分離し、出力すると共に、その他の信号を復調分離部３５１に出力する。
なお、三以上のパルス列を多重化する場合、各パルス列に対応させて光変調部を設け、光合波部で合波して光伝送するようにすればよい。受信側では、復調分離部において、三以上のパルス列を復号化パターンを用いて選択的に復調すればよい。
このように、第９の実施形態によれば、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、多重化および光伝送すると共に、当該パルス列よりも遅い繰り返し周期を有するデータ信号を多重化するので、簡単な構成で、より多くのデータ信号の多重伝送を実現することができる。
なお、各光検波部から出力される電気信号を放射部を用いて電波として放射してもよい。この場合、当該電波を受信した無線端末が復調分離部を用いて、所望のデータ信号を抽出することとなる。
（第１０の実施形態）
図１０は、本発明の第１０の実施形態に係る伝送システム１０の構成を示す図である。図１０において、伝送システム１０は、送信装置１６０と、光伝送路２００と、受信装置３５０とを備える。送信装置１６０と受信装置３５０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１６０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、合成部１６１と、光変調部１６２とを含む。受信装置３５０は、光検波部３０１と、復調分離部３５１とを含む。図１０において、第７の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。図１０に示す構成において、図７に示す構成と異なる点は、光合波部１４５に代えて、合成部１６１と、光変調部１６２とを備える点である。
次に、伝送システム１０の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第７の実施形態（図７参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。合成部１６１は、第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２から出力されるパルス列を合成し、出力する。光変調部１６２は、合成部１６１から出力される合成信号を光変調信号に変換し、光伝送路１０４へ送出する。
なお、三以上のデータ信号を多重化する場合、合成部でデータ信号毎に得られるパルス列を合成して、光変調部で変調すればよい。受信側では、光検波部から出力される電気信号を、符号化パターンを用いて選択的に復調し、各データ信号を抽出すればよい。
このように、第１０の実施形態によれば、複数のデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をパルス列に変換して合成し、光変調信号に変換した上で光伝送する。その後、光伝送された光信号を電気信号に変換して、送信装置で用いた符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、所望のデータ信号を選択的に復調して抽出する。したがって、データ信号同士の干渉による品質劣化を防ぐと共に、データ信号間の同期手順を要することなく、高品質かつ簡単に、複数データ信号の多重化・収容を実現することができる。
（第１１の実施形態）
図１１は、本発明の第１１の実施形態に係る伝送システム１１の構成を示す図である。図１１において、伝送システム１１は、送信装置１６０と、光伝送路２００と、受信装置３６０とを備える。送信装置１６０と受信装置３６０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１６０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、合成部１６１と、光変調部１６２とを含む。受信装置３６０は、光分岐部３６１と、第１の光検波部３６２と、第２の光検波部３６３と、第１の復調分離部３６４と、第２の復調分離部３６５とを含む。図１１において、第８または第１０の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム１１の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１０の実施形態（図１０参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。光分岐部３６１は、光伝送路２００を介して伝送される光変調信号を複数に（図１１では２つ）分岐し、出力する。第１および第２の光検波部３６２，３６３は、光分岐部３６１によって分岐される光変調信号に対応して設けられ、当該光変調信号をそれぞれ電気信号に再変換し、出力する。第１および第２の復調分離部３６４，３６５は、第１および第２の光検波部３６２，３６３から出力される電気信号に対応して設けられ、第１および第２の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づき、当該電気信号を選択的に復調し、それぞれ第１のデータ信号Ｄ１および第２のデータ信号Ｄ２を抽出し、出力する。
なお、三以上のデータ信号を多重化する場合の構成については、第８および第１０の実施形態で説明したのと同様である。
このように、第１１の実施形態によれば、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換して合成し、光変調信号に変換した上で光伝送する。その後、受信側では、光分配して、各光信号を電気信号に変換して、データ信号をそれぞれ復調して、抽出する。したがって、データ信号同士の干渉による品質劣化を防ぐと共に、データ信号間の同期手順を要することなく、高品質かつ簡単に、複数データ信号の多重伝送を実現することができる。
なお、各光検波部から出力される電気信号を放射部を用いて電波として放射してもよい。この場合、当該電波を受信した無線端末が復調分離部を用いて、所望のデータ信号を抽出することとなる。
（第１２の実施形態）
図１２は、本発明の第１２の実施形態に係る伝送システム１２の構成を示す図である。図１２において、伝送システム１２は、送信装置１７０と、光伝送路２００と、受信装置３８０とを備える。送信装置１７０と受信装置３８０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１７０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、合成部１７１と、光変調部１６２とを含む。受信装置３８０は、光分岐部３８１と、第１の光検波部３６２と、第２の光検波部３６３と、第１の復調分離部３６４と、第２の復調分離部３６５と、データ光検波部３８２とを含む。図１２において、第１１の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。図１２に示す構成では、図１１に示す構成に対して、合成部１７１が第３のデータ信号Ｄ３を合成し、光分岐部３８１が３分岐し、データ光検波部３８２が新たに加えられた点が異なる。
次に、伝送システム１２の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１１の実施形態（図１１参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。合成部１７１は、第１および第２のパルス列と共に、第１および第２のパルス列よりも遅いクロックレートを有する第３のデータ信号Ｄ３を合成し、光変調部１６２に出力する。光分岐部３８１は、光伝送路２００を介して伝送された光信号を３分岐する。データ光検波部３８２は、光分岐部３８１から分岐、出力される光変調信号の１つを電気信号に再変換すると共に、第３のデータ信号Ｄ３を分離し、出力する。
なお、三以上のパルス列を多重化する場合、合成部で各パルス列を合成して、光分岐部でデータ信号の数だけ分岐して、光検波部で電気信号に変換して、復調分離部で符号化パターンを用いて選択的に復調すればよい。
このように、第１２の実施形態によれば、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、多重化すると共に、当該パルス列よりも遅い繰り返し周期を有するデータ信号を多重化し、光伝送することによって、簡単な構成で、より多くのデータ信号の多重伝送を実現することができる。
なお、各光検波部から出力される電気信号を放射部を用いて電波として放射してもよい。この場合、当該電波を受信した無線端末が復調分離部を用いて、所望のデータ信号を抽出することとなる。
（第１３の実施形態）
図１３は、本発明の第１３の実施形態に係る伝送システム１３の構成を示す図である。図１３において、伝送システム１３は、送信装置１８０と、光伝送路２００と、受信装置３５０とを備える。送信装置１８０と受信装置３５０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１８０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、第１の光変調部１４３と、第２の光変調部１４４と、光合波部１４５と、波長制御部１８１とを含む。受信装置３５０は、光検波部３０１と、復調分離部３５１とを含む。図１３において、第７の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。図１３に示す構成は、図７に示す構成に対して、波長制御部１８１が新たに加わった点が異なる。
次に、伝送システム１３の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第７の実施形態（図７参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。波長制御部１８１は、第１および第２の光変調部１４３，１４４から出力される光変調信号の波長が安定化するように制御し、互いに異なる波長になるように調整する。
なお、三以上のパルス列を多重化する場合も、各光変調部の波長を波長制御部が制御するようにすればよい。
このように、第１３の実施形態によれば、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、光変調信号として合波および光伝送の後、受信信号から、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出する構成において、光変調信号の波長を適切に制御することによって、光変調信号間の干渉による品質劣化を防ぎ、より高品質に、複数データ信号の多重化・収容を実現することができる。
（第１４の実施形態）
図１４は、本発明の第１４の実施形態に係る伝送システム１４の構成を示す図である。図１４において、伝送システム１４は、送信装置１６０と、光伝送路２００と、受信装置６００と、第１の無線端末４０１と、第２の無線端末４０２とを備える。送信装置１６０と受信装置６００とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１６０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、合成部１６１と、光変調部１６２とを含む。受信装置６００は、光検波部３０１と、放射部６０１とを含む。図１４において、第１０の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。図１４に示す構成において、図１０に示す構成と異なる点は、復調分離部３５１に代えて、放射部６０１を備える点である。
次に、伝送システム１４の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１０の実施形態（図１０参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。放射部６０１は、光検波部３０１から出力される合成信号を、増幅または／および波形整形した後、無線信号として空間に放射する。第１および第２の無線端末４０１および４０２は、第１および２のパルス列生成部１４１および１４２に対応して設けられ、当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づき、放射部６０１から放射される無線信号を復調し、それぞれ第１のデータ信号Ｄ１および第２のデータ信号Ｄ２を抽出する。
このように、第１４の実施形態によれば、データ信号に対応して予め一意に定められた符号化パターンに基づいてパルス列に変換し、光伝送した後、無線信号として放射し、無線端末において当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づき、受信信号から対応するデータ信号を復調する。したがって、高い干渉耐力を有する広帯域無線信号を高品質に伝送し、大容量化と共に、より多くの無線信号（無線端末）の多重化・収容を実現することができる。
（第１５の実施形態）
図１５Ａは、本発明の第１５の実施形態に係る伝送システム１０の構成を示す図である。図１５Ａにおいて、伝送システム１５は、送信装置５００と、光伝送路２００と、受信装置３２０と、第１の無線端末４０１と、第２の無線端末４０２とを備える。送信装置５００と受信装置３２０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置５００は、第１のパルス列生成部５０１と、第２のパルス列生成部５０２と、合成部１６１と、光変調部１６２とを含む。受信装置３２０は、パルス圧縮部３２１と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図１５Ａにおいて、第３または第１４の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム１５の動作について説明する。第１のパルス列生成部５０１には、データ信号Ｄ１が入力される。第２のパルス列生成部５０２には、データ信号Ｄ２が入力される。第１および第２のパルス列生成部５０１，５０２は、それぞれ、予め定められた符号化パターンを用いて、データ信号Ｄ１，Ｄ２を各パルスが台形パルスであるパルス列（ａ）に変換して出力する（図１５Ｂ参照）。第１および第２のパルス列生成部５０１，５０２で用いられる符号化パターンは相異なるものとする。合成部１６１は、第１および第２のパルス列生成部５０１，５０２から出力されるパルス列を合成し、出力する。光変調部１６２は、合成部１６１から出力される合成信号を光変調信号（ａ）に変換し、光伝送路２００へ送出する。パルス圧縮部３２１は、光伝送路２００によって伝送された光変調信号（ａ）を入力し、その変調情報（パルス列、または合成信号）を圧縮、即ち変調情報の立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮し、出力する（図１５Ｃ参照）。
このように、第１５の実施形態によれば、伝送信号のパルス幅を、光伝送後に光信号処理を用いて狭窄化することとなるので、送信装置や伝送路の所要帯域幅を増やすことなく、当該周波数スペクトルを拡大して、無線信号の干渉耐力をさらに高め、さらに多くの無線端末の多重化・収容を実現することができる。
なお、パルス圧縮部を、波長分散特性を有し、光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列または合成信号のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮して出力する波長分散部に置き換えてもよい。この場合、光変調部は、入力したパルス列で、半導体レーザへの注入電流を変調して、光強度変調信号を出力する直接光変調方式を用いるのがこのましい。これにより、光ファイバの非線形性を利用して、光信号に対してパルス幅の狭窄化を行うことができるので、特殊なデバイスを用いることなく、高品質かつ経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
なお、第１５の実施形態では、光検波部によって検波された電気信号を無線信号として放射することとしたが、第１０の実施形態のように、復調分離部を用いて受信装置が各データ信号を選択的に抽出するようにしてもよい。
（第１６の実施形態）
図１６Ａは、本発明の第１６の実施形態に係る伝送システム１６の構成を示す図である。図１６Ａにおいて、伝送システム１６は、送信装置５１０と、光伝送路２００と、受信装置３２０と、第１の無線端末４０１と、第２の無線端末４０２とを備える。送信装置５１０と受信装置３２０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置５１０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、フィルタ部５１１，５１２と、合成部１６１と、光変調部１６２とを含む。受信装置３２０は、パルス圧縮部３２１と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図１６Ａにおいて、第４または第１４の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略することとする。
次に、伝送システム１６の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１４および第１５の実施形態（図１４，１５参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。フィルタ部５１１，５１２は、それぞれ、第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２と合成部１６１との間に挿入され、各パルス列生成部から出力されたパルス列（ａ）（図１６Ｂ参照）に対して帯域制限を施すことにより、当該パルス幅を伸長、即ち立ち上がり／立ち下がり時間を拡大し、出力する（図１６Ｃ参照）。パルス圧縮部３２１は、光伝送路１０４を介して伝送された光変調信号を入力し、その変調情報（パルス幅）を圧縮、すなわち変調情報の立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力する（図１６Ｄ参照）。
このように、第１６の実施形態によれば、伝送信号のパルス幅を、光伝送前に一旦伸長し、光伝送後に再び狭窄化するので、送信装置や伝送路に必要な帯域幅を増やすことなく、高い干渉耐力を有する広帯域無線信号を高品質に伝送し、より多くの無線端末の多重化・収容を実現することができる。
なお、フィルタ部は、合成部１６１と光変調部１６２との間に挿入されていてもよい。
なお、第１６の実施形態では、光検波部によって検波された電気信号を無線信号として放射することとしたが、第１０の実施形態のように、復調分離部を用いて受信装置が各データ信号を選択的に抽出するようにしてもよい。
（第１７の実施形態）
図１７Ａは、本発明の第１７の実施形態に係る伝送システム１７の構成を示す図である。図１７Ａにおいて、伝送システム１７は、送信装置５２０と、光伝送路２００と、受信装置３３０と、第１の無線端末４０１と、第２の無線端末４０２とを備える。送信装置５２０と受信装置３３０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置５２０は、第１のパルス列生成部５２１と、第２のパルス列生成部５２２と、合成部１６１と、光角度変調部１３１とを含む。受信装置３３０は、光分岐部３３１と、光遅延部３３２と、光合分波部３３３と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図１７Ａにおいて、第５または第１４の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略することとする。
次に伝送システム１７の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第５の実施形態（図５参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２は、入力されるデータ信号Ｄ１，Ｄ２を、当該データ信号に対応して予め定められた符号化パターンに基づいて、第１および第２のパルス列に変換して出力する。第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２が出力するパルス列（ａ）のパルス幅は、第７の実施形態における第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２が出力するパルス列のパルス幅に比べて広い（図１７Ｂ参照）。合成部１６１は、第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２から出力されるパルス列を合成して光角度変調部１３１に入力する。以下は、第５の実施形態と同じように動作して、放射部３１２から単極性の短パルス列が放射される（図１７Ｃ，Ｄ参照）。
このように、第１７の実施形態によれば、光信号処理を用いて単極性の短パルス列を生成することができるので、送信装置や伝送路の負担を増やすことなく、パルス列の周波数スペクトルを拡大し、無線信号の干渉耐力をさらに高め、さらに多くの無線端末の多重化・収容を実現することができる。
なお、第１７の実施形態では、光遅延部が光分岐部から出力される一方の光角度変調信号を遅延させることとしたが、両方の光角度変調信号を遅延させるように二つの光遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、光合分波部に入力される二つの光角度変調信号の時間ずれが光遅延量Ｔ１となるように、二つの光遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第１７の実施形態では、光検波部によって検波された電気信号を無線信号として放射することとしたが、第１０の実施形態のように、復調分離部を用いて受信装置が各データ信号を選択的に抽出するようにしてもよい。
（第１８の実施形態）
図１８Ａは、本発明の第１８の実施形態に係る伝送システム１８の構成を示す図である。図１８Ａにおいて、伝送システム１８は、送信装置５２０と、光伝送路２００と、受信装置３４０と、第１の無線端末４０１と、第２の無線端末４０２とを備える。送信装置５２０と受信装置３４０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置５２０は、第１のパルス列生成部５２１と、第２のパルス列生成部５２２と、合成部１６１と、光角度変調部１３１とを含む。受信装置３４０は、光干渉部３４６と、平衡光検波部３４７と、放射部３１２とを含む。光干渉部３４６は、光分岐部３３１と、光遅延部３３２と、光合分波部３３３とを有する。平衡光検波部３４７は、第１の光検出部３４１と、第２の光検出部３４２と、遅延部３４３と、合波部３４５とを有する。図１８Ａにおいて、第６または第１７の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略することとする。
次に伝送システム１８の動作について説明する。本実施形態の構成は、第６の実施形態（図６参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２は、入力されるデータ信号Ｄ１，Ｄ２を、当該データ信号に対応して予め定められた符号化パターンに基づいて、第１および第２のパルス列に変換して出力する。第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２が出力するパルス列（ａ）のパルス幅は、第７の実施形態における第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２が出力するパルス列のパルス幅に比べて広い（図１８Ｂ参照）。合成部１６１は、第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２から出力されるパルス列を合成して光角度変調部１３１に入力する。以下は、第６の実施形態と同じように動作して、放射部３１２から双極性の短パルス列が放射される（図１８Ｃ〜Ｆ参照）。
このように、第１８の実施形態では、光信号処理を用いて双極性の短パルス列を生成する構成により、送信装置や伝送路の負荷を増やすことなく、当該周波数スペクトルを拡大して、無線信号の干渉耐力をさらに高め、さらに多くの無線端末の多重化・収容を実現することができる。
なお、第１８の実施形態では、光遅延部が光分岐部から出力される一方の光角度変調信号を遅延させることとしたが、両方の光角度変調信号を遅延させるように二つの光遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、光合分波部に入力される二つの光角度変調信号の時間ずれが光遅延量Ｔ１となるように、二つの光遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第１８の実施形態では、第２の光検出部から出力される第２の微分パルスのみを遅延させることとしたが、第１および第２の微分パルスの両方を遅延させるように二つの遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、合波部に入力される第１および第２の微分パルスの時間ずれが光遅延量Ｔ２となるように、二つの遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第１８の実施形態では、光検波部によって検波された電気信号を無線信号として放射することとしたが、第１０の実施形態のように、復調分離部を用いて受信装置が各データ信号を選択的に抽出するようにしてもよい。
なお、第３，４，１５，１６の実施形態において、パルス圧縮部は、受信装置内に設けられることとしたが、光伝送路上に設けられていてもよい。
なお、前述の第１〜第１８の実施形態では、パルス列生成部、無線端末の数を共に「２」としたが、これらは必ずしも一致する必要はない。また、「２」以外の数でも良い。
【産業上の利用可能性】
本発明にかかる光伝送システムならびにそれに用いられる送信装置および受信装置は、伝送路の特性の影響を受けずに、短パルス信号を伝送することができ、通信分野等に有用である。
【図１】
【図２】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１９】
【技術分野】
本発明は、パルス列を伝送するためのシステムならびにそれに用いられる送信装置および受信装置に関し、より特定的には、光通信を用いてパルス列を伝送するシステムならびにそれに用いられる送信装置および受信装置に関する。
【背景技術】
図１９は、短パルス列を伝送する従来の伝送システムの構成を示す図である。図１９において、従来の伝送システムは、パルス列発生部９０１と、電気伝送路９０２と、パルス列受信部９０３と、復調部９０４とを備える。パルス列発生部９０１とパルス列受信部９０３とは、電気伝送路９０２を介して接続される。パルス列受信部９０３と復調部９０４とは、有線または無線で接続される。
上記のように構成された従来の伝送システムの動作について説明する。パルス列発生部９０１は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力されるデータ信号Ｘを短パルス列に変換し、電気伝送路９０２へ送出する。パルス列受信部９０３は、電気伝送路９０２を介して伝送された短パルス列に対して、増幅および／または波形整形等の所定の処理を施し、処理後の短パルス列を有線または無線で復調部９０４に送信する。復調部９０４は、当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンを用いて、パルス列受信部９０３によって所定の処理が施された短パルス列から元のデータ信号Ｘを復調して、抽出する。
上記のような従来の伝送システムは、例えば、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）信号と呼ばれる短パルス列を用いる無線アクセスシステム等に適用される。ＵＷＢ信号は、幅の狭い単極性または双極性のベースバンドパルス列である。ＵＷＢ信号は、スペクトルが拡散された信号である。したがって、ＵＷＢ信号のピーク電力は、抑圧されている。よって、他の無線信号に対する妨害レベルは、低減される。また、各無線端末（短パルス列）に対応して固有の符号化／復号化パターンが割り当てられているので、干渉耐力が向上する。したがって、同一周波数帯において、複数の無線信号を多重化することのできる無線システムが実現される。
たとえば、上記従来の伝送システムに類似する従来技術として、特開２００１−３０８８９９号公報や特開平６−３２６７２３号公報等がある。
しかしながら、ＵＷＢ信号のような短パルス信号は、広帯域化する程、伝送損失が大きくなる。したがって、一般的な電気線を伝送路とした場合、短パルス信号の伝送可能距離は、極めて短くなる。
また、伝送路での伝搬過程において、群遅延等の伝達特性の広帯域に亘る周波数依存性の影響を受けて、伝送波形が著しく劣化する。したがって、短パルス信号の送出電力を上昇させたとしても、その伝送距離は制限されることとなる。
これらの要因によって、短パルス信号を用いた伝送システムは、サービスエリアが小規模に限定されるという特有の課題を有している。
【発明の開示】
それゆえ、本発明の目的は、伝送路の特性の影響を受けずに、短パルス信号を伝送することができる有線伝送距離が拡大された伝送システムならびにそれに用いられる送信装置および受信装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。本発明の第１の局面は、１以上のデータ信号を光伝送するための光伝送システムであって、１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、１以上のデータ信号をそれぞれパルス列に変換して出力するパルス列生成手段と、パルス列生成手段から出力された１以上のパルス列を光変調信号に変換して出力する光変調手段と、光変調手段から出力された光変調信号を伝送する光伝送路と、光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に変換して出力する光検波手段と、符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波手段から出力された電気信号からパルス列を得て、データ信号を抽出するデータ信号抽出手段とを備える。
これにより、パルス列が光信号に変換されて伝送されることとなるので、伝送路の特性の影響を受けずに、短パルス信号を伝送することができる有線伝送距離が拡大された伝送システムが提供されることとなる。
たとえば、パルス列生成手段がパルス列に変換するデータ信号は、１つである。
これにより、一対一の光通信が可能となる
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、光検波手段は、光伝送路を伝送された光強度変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、データ信号抽出手段は、符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する復調部からなるとよい。
これにより、データ信号に対応して予め一意に定められた符号化パターンに基づいて、データ信号をパルス列に変換し、光信号に変換した後、光伝送し、受信した光信号をパルス列に変換して、当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて当該パルス列からデータ信号を復調することとなる。したがって、パルス列を電気伝送路で伝送するのに比べて、伝送路の特性の影響を受けずに、長距離にパルス列を伝送することができることとなる。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、光検波手段は、光伝送路を伝送された光強度変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、データ信号抽出手段は、検波部から出力された電気信号を無線信号として放射する放射部と、符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、放射部から放射された無線信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する無線端末とからなるとよい。
これにより、データ信号に基づいて生成されたパルス列を、光信号に変換して光伝送した後、アンテナ等を介して放射することとなるので、広帯域無線信号を高品質に長距離伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、光検波手段は、パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなるとよい。
これにより、光伝送後の光信号に対してパルス幅の狭窄化を行うことができるので、送信装置において、パルス幅を狭くしなければならないという条件が緩和される。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部と、パルス列生成部から出力されたパルス列のパルス幅を伸長、もしくは立ち上がり時間および立ち下がり時間を拡大して出力するフィルタ部とからなり、光変調手段は、フィルタ部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、光検波手段は、パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなるとよい。
これにより、伝送信号のパルス幅を、光伝送前に伸長し光伝送後に狭窄化することにより、送信信号において、パルス幅を狭くしなければならないという条件が緩和される。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部からなり、光検波手段は、光伝送路を伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にあるパルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号を出力する光干渉部と、光干渉部から出力される一方の光微分信号を電気信号に変換して出力する光検波部とからなるとよい。
これにより、送信装置や伝送路の負荷を増やすことなく、広帯域な信号を高品質かつ経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなる。
これにより、光干渉部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の光遅延量は、パルス列の１ビット幅より小さいとよい。
これにより、光干渉系のパラメータが適切に設定されることとなるので、広帯域な信号をさらに高品質に伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部からなり、光検波手段は、光伝送路によって伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にあるパルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号をそれぞれ出力する光干渉部と、光干渉部から出力された２つの光微分信号をそれぞれ電気信号に再変換すると共に、両者を合成することにより、双極性の微分パルス列を生成し、出力する平衡光検波部とからなるとよい。
これにより、送信装置や伝送路の負荷を増やすことなく、さらに広帯域な信号を高品質かつ経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなる。
これにより、光干渉部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の光遅延量は、パルス列の１ビット幅より小さいとよい。
これにより、光干渉系のパラメータが適切に設定されることとなるので、より広帯域な信号をさらに高品質に伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、平衡光検波部は、光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、遅延部で遅延処理がなされた後の第１の微分パルス列と第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなる。
これにより、光信号処理により双極性の短パルス列を生成することとなるので、送信装置や伝送路、および放射装置の負荷を増やすことなく、さらに広帯域な信号をより高品質かつ経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなり、平衡光検波部は、光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、遅延部で遅延処理がなされた後の第１の微分パルス列と第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなる。
これにより、光干渉部および平衡光検波部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の電気遅延量と所定の光遅延量とは、等しいとよい。
これにより、光検波系のパラメータが最適に設定されることとなるので、より広帯域な信号をさらに経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力したデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、波長分散特性を有し、光伝送路によって伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列または合成信号のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮して出力する波長分散部をさらに備え、光検波手段は、波長分散部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなるとよい。
これにより、光ファイバの非線形性を利用して、光信号に対してパルス幅の狭窄化を行うことができるので、特殊なデバイスを用いることなく、高品質かつ経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光変調部は、入力したパルス列で、半導体レーザへの注入電流を変調して、光強度変調信号を出力する直接光変調方式を用いるとよい。
このように、光変調方式として直接変調方式を用いることにより、より経済的な光伝送システムを実現できる。
たとえば、パルス列生成手段がパルス列に変換するデータ信号は、２以上である。
これにより、データ信号が多重伝送されることとなる。
好ましくは、パルス列生成手段は、入力するデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をそれぞれ所定変調形式のパルス列に変換して出力する複数のパルス列生成部からなり、光変調手段は、パルス列生成部に対応して設けられており、各パルス列生成部から出力されたパルス列を、それぞれ光変調信号に変換して出力する複数の光変調部と、複数の光変調部から出力された光変調信号を合波して光伝送路に出力する光合波部とからなるとよい。
これにより、データ信号に固有の符号化パターンによって生成したパルス列を、光信号に変換し、合波および光伝送した後、固有の復号化パターンにより、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を収容する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、データ信号抽出手段は、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する復調分離部からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号にそれぞれ固有の符号化パターンによって生成したパルス列を、光信号に変換し、合波および光伝送した後、符号化パターンに対応する復号化パターンにより、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を多重化する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部とからなり、データ信号抽出手段は、複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する複数の復調分離部からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号にそれぞれ固有の符号化パターンによって生成したパルス列を、光信号に変換し、合波および光伝送した後、光分配した各受信信号において、符号化パターンに対応する復号化パターンにより、対応するデータ信号をそれぞれ復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号を、光変調信号に変換して出力するデータ光変調部をさらに備え、光合成部は、データ光変調部から出力されるデータ信号をさらに合成し、データ信号抽出手段は、光検波部から出力された電気信号から、パルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号と、その他の信号（以下、合成信号という）とを分離して出力するデータ分離部と、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、データ分離部から出力された合成信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する復調分離部とからなるとよい。
これにより、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、多重化および光伝送すると共に、パルス列よりも遅い繰り返し周期を有するデータ信号を多重化することとなるので、簡単な構成で、より多くのデータ信号を多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、複数の光変調部から出力される光変調信号の波長が互いに重複しないように制御する波長制御部をさらに備えるとよい。
これにより、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、光変調信号として合波および光伝送の後、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出すると共に、光変調信号の波長を適切に制御することとなるので、光変調信号間の干渉による品質劣化を防ぎ、より高品質に、複数のデータ信号を多重化する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、パルス列生成手段は、入力したデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をそれぞれ所定変調形式のパルス列に変換して出力する複数のパルス列生成部からなり、光変調手段は、複数のパルス列生成部から出力されたパルス列を合成した電気信号を出力する合成部と、合成部が出力した電気信号を、光変調信号に変換して出力する光変調部とからなるとよい。
これにより、データ信号に固有の符号化パターンによって生成したパルス列を合成し、光伝送した後、固有の復号化パターンにより、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を収容する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、データ信号抽出手段は、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する復調分離部からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号にそれぞれ固有の符号化パターンによって生成したパルス列を合成し、光伝送した後、符号化パターンに対応する復号化パターンにより、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を多重化する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、データ信号抽出手段は、光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射する放射部と、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、放射部から出力された無線信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する複数の無線端末からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号に基づいて生成された複数のパルス列を合波し、光信号に変換して光伝送した後、アンテナ等を介して放射することとなるので、複数の広帯域無線信号を高品質に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部とからなり、データ信号抽出手段は、複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する複数の復調分離部からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号にそれぞれ固有の符号化パターンによって生成したパルス列を合成し、光分配した後、光分配した各受信信号において、符号化パターンに対応する復号化パターンにより、対応するデータ信号をそれぞれ復調、抽出することとなるので、高品質かつ簡単に、複数のデータ信号を多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、合成部は、複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号をさらに合成し、光検波手段は、光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号に対応して設けられ、光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部と、光分岐部によって分岐出力された１つの光変調信号を、複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号に再変換して出力するデータ光検波部とを含み、データ信号抽出手段は、複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号を復調する複数の復調分離部からなるとよい。
これにより、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、多重化すると共に、パルス列よりも遅い繰り返し周期を有するデータ信号を多重化し、光伝送することとなるので、簡単な構成で、より多くのデータ信号を多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、光検波手段は、パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなるとよい。
これにより、光伝送後の光信号に対してパルス幅の狭窄化を行うことにより、送信装置や伝送路の広帯域特性の影響を抑圧し、より多くの広帯域無線信号を高品質に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、さらに、各パルス列生成部と合成部との間にそれぞれ設けられ、パルス列生成部から出力されたパルス列のパルス幅を伸長、もしくは立ち上がり時間および立ち下がり時間を拡大して出力するフィルタ部と、伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部とを備え、光検波手段は、パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部とからなるとよい。
これにより、伝送信号のパルス幅を、光伝送前に伸長し光伝送後に狭窄化することとなるので、送信装置や伝送路の広帯域特性の影響を抑圧し、より多くの広帯域信号を経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光変調部は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部であり、光検波手段は、光伝送路を伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にあるパルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号を出力する光干渉部と、光干渉部から出力される一方の光微分信号を電気信号に変換して出力する光検波部とからなるとよい。
これにより、送信装置や伝送路の負荷を増やすことなく、広帯域な信号を高品質かつ経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなる。
これにより、光干渉部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の光遅延量は、パルス列の１ビット幅より小さいとよい。
これにより、光干渉系のパラメータが適切に設定されることとなるので、広帯域な信号をさらに高品質に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光変調部は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部であり、光検波手段は、光伝送路によって伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にあるパルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号をそれぞれ出力する光干渉部と、光干渉部から出力された２つの光微分信号をそれぞれ電気信号に再変換すると共に、両者を合成することにより、双極性の微分パルス列を生成し、出力する平衡光検波部とからなるとよい。
これにより、送信装置や伝送路の負荷を増やすことなく、さらに広帯域な信号を高品質かつ経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなる。
これにより、光干渉部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の光遅延量は、パルス列の１ビット幅より小さいとよい。
これにより、光干渉系のパラメータが適切に設定されることとなるので、より広帯域な信号をさらに高品質に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、平衡光検波部は、光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、遅延部で遅延処理がなされた後の第１の微分パルス列と第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなる。
これにより、光信号処理により双極性の短パルス列を生成することとなるので、送信装置や伝送路、および放射装置の負荷を増やすことなく、さらに広帯域な信号をより高品質かつ経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
たとえば、光干渉部は、入力した光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなり、平衡光検波部は、光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、遅延部で遅延処理がなされた後の第１の微分パルス列と第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなる。
これにより、光干渉部および平衡光検波部の構成が簡単となる。
好ましくは、所定の電気遅延量と所定の光遅延量とは、等しいとよい。
これにより、光検波系のパラメータが最適に設定されることとなるので、より広帯域な信号をさらに経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光変調部は、パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力し、波長分散特性を有し、光伝送路によって伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列または合成信号のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮して出力する波長分散部をさらに備え、光検波手段は、波長分散部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなるとよい。
これにより、光ファイバの非線形性を利用して、光信号に対してパルス幅の狭窄化を行うことができるので、特殊なデバイスを用いることなく、高品質かつ経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、光変調部は、入力したパルス列で、半導体レーザへの注入電流を変調して、光強度変調信号を出力する直接光変調方式を用いるとよい。
これにより、光変調方式として直接変調方式を用いることにより、より多くの広帯域無線信号を経済的に多重伝送する光伝送システムを実現できる。
好ましくは、パルス列生成手段で変換されるパルス列の変調形式は、パルス位置変調形式であるとよい。
好ましくは、データ信号抽出手段で得られるパルス列は、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）信号であるとよい。
このように、パルス列に位置変調形式、あるいはＵＷＢ信号を用いることにより、広帯域信号により大容量データを伝送することができる光伝送システムを実現できる。
本発明の第２の局面は、１以上のデータ信号を光伝送するための送信装置であって、１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、１以上のデータ信号をそれぞれパルス列に変換して出力するパルス列生成手段と、パルス列生成手段から出力された１以上のパルス列を光変調信号に変換して光伝送路に出力する光変調手段とを備える。
本発明の第３の局面は、１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、１以上のデータ信号を変換して得られたパルス列で変調された光変調信号を、光伝送路を介して受信するための受信装置であって、光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に変換して出力する光検波手段と、符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波手段から出力された電気信号からパルス列を得て、データ信号を抽出するデータ信号抽出手段とを備える。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る伝送システム１の構成を示す図であり、
図２は、本発明の第２の実施形態に係る伝送システム２の構成を示す図であり、
図３Ａは、本発明の第３の実施形態に係る伝送システム３の構成を示す図であり、
図３Ｂは、パルス列生成部１１１から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図３Ｃは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図４Ａは、本発明の第４の実施形態に係る伝送システム４の構成を示す図であり、
図４Ｂは、パルス列生成部から出力されるパルス列（ａ）の時間波形を示す図であり、
図４Ｃは、フィルタ部から出力される電気信号（ｂ）、および光伝送路２００を伝送する被変調信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図４Ｄは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｃ）の時間波形を示す図であり、
図５Ａは、本発明の第５の実施形態に係る伝送システム５の構成を示す図であり、
図５Ｂは、パルス列生成部１３２から出力されるパルス列（ａ）、および伝送路を伝送する光角度変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図５Ｃは、光分岐部３３１から出力される一方の光信号（ａ’）、および光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図５Ｄは、二つの光微分信号（ｃ）および（ｄ）の時間波形を示す図であり、
図６Ａは、本発明の第６の実施形態に係る伝送システム６の構成を示す図であり、
図６Ｂは、パルス列生成部１３２から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光角度変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図６Ｃは、光分岐部３３１から出力される一方の光信号（ａ’）、および光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図６Ｄは、第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｄ）の時間波形を示す図であり、
図６Ｅは、合波部３４５に入力される第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｅ）の時間波形を示す図であり、
図６Ｆは、合波部３４５から出力される双極性の微分パルス列（ｆ）の時間波形を示す図であり、
図７は、本発明の第７の実施形態に係る伝送システム７の構成を示す図であり、
図８は、本発明の第８の実施形態に係る伝送システム８の構成を示す図であり、
図９は、本発明の第９の実施形態に係る伝送システム９の構成を示す図であり、
図１０は、本発明の第１０の実施形態に係る伝送システム１０の構成を示す図であり、
図１１は、本発明の第１１の実施形態に係る伝送システム１１の構成を示す図であり、
図１２は、本発明の第１２の実施形態に係る伝送システム１２の構成を示す図であり、
図１３は、本発明の第１３の実施形態に係る伝送システム１３の構成を示す図であり、
図１４は、本発明の第１４の実施形態に係る伝送システム１４の構成を示す図であり、
図１５Ａは、本発明の第１５の実施形態に係る伝送システム１０の構成を示す図であり、
図１５Ｂは、第１および第２のパルス列生成部５０１，５０２から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図１５Ｃは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図１６Ａは、本発明の第１６の４実施形態に係る伝送システム１６の構成を示す図であり、
図１６Ｂは、第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２から出力されるパルス列（ａ）の時間波形を示す図であり、
図１６Ｃは、フィルタ部５１１，５１２から出力される信号（ｂ）、光伝送路２００を伝送する光変調信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図１６Ｄは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図１７Ａは、本発明の第１７の実施形態に係る伝送システム１７の構成を示す図であり、
図１７Ｂは、第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２、合成部１６１から出力されるパルス列（ａ）、光伝送路２００を伝送する光変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図１７Ｃは、光分岐部３３１から出力される一方の光信号（ａ’）、および光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図１７Ｄは、二つの光微分信号（ｃ）および（ｄ）の時間波形を示す図であり、
図１８Ａは、本発明の第１８の実施形態に係る伝送システム１８の構成を示す図であり、
図１８Ｂは、第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２、合成部１６１から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光角度変調信号（ａ）の時間波形を示す図であり、
図１８Ｃは、光分岐部３３１から出力される一方の光信号（ａ’）、および光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）の時間波形を示す図であり、
図１８Ｄは、第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｄ）の時間波形を示す図であり、
図１８Ｅは、合波部３４５に入力される第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｅ）の時間波形を示す図であり、
図１８Ｆは、合波部３４５から出力される双極性の微分パルス列（ｆ）の時間波形を示す図であり、
図１９は、短パルス列を伝送する従来の伝送システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る伝送システム１の構成を示す図である。図１では、理解を容易にするため、主要部の信号の時間波形が示されている。図１において、伝送システム１は、送信装置１００と、光伝送路２００と、受信装置３００とを備える。送信装置１００と受信装置３００とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１００は、パルス列生成部１０１と、光変調部１０２とを含む。受信装置３００は、光検波部３０１と、復調部３０２とを含む。
次に、伝送システム１の動作について説明する。パルス列生成部１０１には、データ信号Ｄが入力される。パルス列生成部１０１は、予め定められた符号化パターンを用いて、データ信号Ｄをパルス列に変換して出力する。光変調部１０２は、パルス列生成部１０１が出力したパルス列を、光強度変調信号に変換して、光伝送路２００に送出する。光検波部３０１は、自乗検波特性を有し、光伝送路２００を介して伝送される光強度変調信号を電気信号に変換して、出力する。復調部３０２は、パルス列生成部１０１で用いた符号化パターンに一意に対応する復号化パターンを用いて、光検波部３０１から出力された電気信号からパルス列を抽出し、データ信号Ｄを復調する。
パルス列生成部１０１で用いられるパルス列の変調形式は、データ信号に対応して予め定められた符号化パターンに基づいて、当該データ信号をパルス位置情報に変換するパルス位置変調形式である。パルス列生成部１０１は、パルス列のパルス幅をより狭めることにより、より広帯域に周波数スペクトルを拡散してパルス列の電力ピークを抑圧する。したがって、他のパルス列に与える妨害レベルを低減することができる。さらに各データ信号に対応して固有の符号化／復号化パターンを割り当てることによって、干渉耐力を向上させることができる。より具体的には、パルス列としてＵＷＢ信号を用いる。
このように、第１の実施形態によれば、データ信号に対応して予め一意に定められた符号化パターンに基づいて、データ信号をパルス列に変換し、光信号に変換した後、光伝送し、受信した光信号をパルス列に変換して、当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて当該パルス列からデータ信号を復調することとなる。したがって、パルス列を電気伝送路で伝送するのに比べて、伝送路の特性の影響を受けずに、長距離にパルス列を伝送することができることとなる。
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係る伝送システム２の構成を示す図である。図２では、理解を容易にするため、主要部の信号の時間波形が示されている。図２において、伝送システム２は、送信装置１００と、光伝送路２００と、受信装置３１０と、無線端末４００とを備える。送信装置１００と受信装置３１０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１００は、パルス列生成部１０１と、光変調部１０２とを含む。受信装置３１０は、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図２において、第１の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム２の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１の実施形態（図１参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。放射部３１２は、光検波部３０１によって変換された電気信号を無線信号に変換して放射する。無線端末４００は、放射された無線信号を受信して、パルス列生成部１０１で用いた符号化パターンに一意に対応する復号化パターンを用いて、受信した無線信号を電気信号に変換して、データ信号Ｄを抽出する。
このように、第２の実施形態によれば、データ信号に対応して予め一意に定められた符号化パターンに基づいて、データ信号をパルス列に変換し、光信号に変換した後、光伝送し、受信した光信号をパルス列に変換して、無線信号として放射し、当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて当該無線信号からデータ信号を復調することとなる。したがって、パルス列を電気伝送路で伝送するのに比べて、伝送路の特性の影響を受けずに、長距離にパルス列を伝送することができることとなる。
（第３の実施形態）
図３Ａは、本発明の第３の実施形態に係る伝送システム３の構成を示す図である。図３Ａにおいて、伝送システム３は、送信装置１１０と、光伝送路２００と、受信装置３２０と、無線端末４００とを備える。送信装置１１０と受信装置３２０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１１０は、パルス列生成部１１１と、光変調部１０２とを含む。受信装置３２０は、パルス圧縮部３２１と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図３Ａにおいて、第１または第２の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム３の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１および第２の実施形態（図１、図２参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。
パルス列生成部１１１は、予め定められた符号化パターンを用いて、入力されるデータ信号Ｄをパルス列に変換して出力する。第１の実施形態におけるパルス列生成部１０１から出力されるパルス列は、立ち上がり部および立ち下がり部が極めて急峻な（ステップ的）な方形パルスの列であった。しかし、パルス列生成部１１１が出力するパルス列は、第１の実施形態と異なり、立ち上がり部および立ち下がり部がある程度の緩やかな傾斜を有するパルスの列である。以下、このようなパルスを台形パルスということにする。図３Ｂは、パルス列生成部１１１から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光変調信号（ａ）の時間波形を示す図である。図３Ｂに示すように、パルス列生成部１１１から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光変調信号（ａ）は、台形パルスとなっている。
パルス列生成部１１１が出力したパルス列は、光変調部１０２によって、光強度変調信号に変換され、光伝送路２００に送出される。パルス圧縮部３２１は、光伝送路１０４を介して伝送された光変調信号を入力し、その変調情報（パルス幅）を圧縮、すなわち変調情報の立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力する。図３Ｃは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｂ）の時間波形を示す図である。図３Ｃに示すように、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｂ）は、パルス幅が狭窄化された方形パルスとなっている。
パルス圧縮部３２１には、例えば、一般的なシングルモード光ファイバ等の波長分散特性を有した媒質が用いられる。光変調部１０２には、半導体レーザへの注入電流を直接変調する直接光変調方式が用いられる。即ち、パルス圧縮部３２１は、直接光変調方式により生成される光強度変調信号において光周波数（波長）が変動する性質（波長チャープ性）と、波長分散性との相互作用を利用して、当該変調情報を圧縮し、光検波部１０５から出力されるパルス列のパルス幅が狭窄化されるようにする。
このように、第３の実施形態によれば、伝送信号のパルス幅を、光伝送後に光信号処理を用いて狭窄化するので、送信装置や伝送路に必要な帯域幅を増やすことなく、パルス列の周波数スペクトルを拡大して、無線信号の干渉耐力を高めることができる。
なお、第３の実施形態では、放射部３１２から無線信号が放射され、無線端末で復調するシステムについて説明したが、光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射せずに復調部で復調するように、第１の実施形態に示すようなシステムを構成してもよい。
（第４の実施形態）
図４Ａは、本発明の第４の実施形態に係る伝送システム４の構成を示す図である。図４Ａにおいて、伝送システム４は、送信装置１２０と、光伝送路２００と、受信装置３２０と、無線端末４００とを備える。送信装置１２０と受信装置３２０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１２０は、パルス列生成部１０１と、フィルタ部１２１と、光変調部１０２とを含む。受信装置３２０は、パルス圧縮部３２１と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図４Ａにおいて、第１または第３の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム４の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１および第３の実施形態（図１、図３参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。
フィルタ部１２１は、パルス列生成部１０１から出力されたパルス列（ａ）（図４Ｂ参照）に対して帯域制限を施すことにより、当該パルス列のパルス幅を伸長し、すなわち立ち上がり時間および立ち下がり時間を拡大し、出力する。図４Ｃは、フィルタ部から出力される電気信号（ｂ）、および光伝送路２００を伝送する被変調信号（ｂ）の時間波形を示す図である。
パルス圧縮部３２１は、光伝送路１０４を介して伝送された光変調信号を入力し、その変調情報（パルス幅）を圧縮、すなわち変調情報の立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力する。図４Ｄは、パルス圧縮部３２１および光検波部３０１から出力されるパルス列（ｃ）の時間波形を示す図である。
このように、第４の実施形態によれば、伝送信号のパルス幅を、光伝送前に一旦伸長し、光伝送後に再びパルス圧縮部で狭窄化することとなるので、送信装置や伝送路に必要な帯域幅を緩和しながら、高い干渉耐力を有する広帯域無線信号を高品質に伝送することができる。
なお、第４の実施形態では、放射部３１２から無線信号が放射され、無線端末で復調するシステムについて説明したが、光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射せずに復調部で復調するように、第１の実施形態に示すようなシステムを構成してもよい。
（第５の実施形態）
図５Ａは、本発明の第５の実施形態に係る伝送システム５の構成を示す図である。図５Ａにおいて、伝送システム５は、送信装置１３０と、光伝送路２００と、受信装置３３０と、無線端末４００とを備える。送信装置１３０と受信装置３３０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１３０は、パルス列生成部１３２と、光角度変調部１３１とを含む。受信装置３３０は、光分岐部３３１と、光遅延部３３２と、光合分波部３３３と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。光分岐部３３１、光遅延部３３２および光合分波部３３３によって光干渉部３３４が構成される。図５Ａにおいて、第１または第２の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム５の動作について説明する。本実施形態の構成は、第１および第２の実施形態（図１、図２参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。
パルス列生成部１３２は、予め定めた符号化パターンを用いて、入力されるデータ信号Ｄを、第１の実施形態におけるパルス列生成部１０１が出力するパルス列のパルス幅よりも広いパルス幅を有するパルス列に変換して出力する。光角度変調部１３１は、パルス列生成部１０１から出力されるパルス列を光角度変調信号に変換し、光伝送路２００へ送出する。図５Ｂは、パルス列生成部１３２から出力されるパルス列（ａ）、および光伝送路２００を伝送する光角度変調信号（ａ）の時間波形を示す図である。図５Ｂに示すように、パルス列生成部１３２から出力されるパルス列（ａ）、および伝送路を伝送する光角度変調信号（ａ）のパルス幅は第１の実施形態に比べて広い。
光分岐部３３１は、光伝送路を介して伝送される光角度変調信号を分岐し、一方の光信号を光遅延部３３２に入力し、他方の光信号を光合分波部３３３に入力する。光遅延部３３２は、入力される光信号に対して所定の伝搬遅延量Ｔ１を付与したのち、光合分波部３３３に入力する。図５Ｃは、光分岐部３３１から出力される一方の光信号（ａ’）、および光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）の時間波形を示す図である。図５Ｃに示すように、光遅延部３３２から出力される光信号（ｂ）は、光信号（ａ’）に比べて、Ｔ１だけ遅延している。
光合分波部３３３は、入力される二つの光信号を合波して再分岐する。これにより、光合分波部３３３は、光角度変調信号の変調信号（パルス列）の微分成分に相当し、かつ互いに逆極性の変調信号を有する二つの光強度変調信号（以下、光微分信号と呼ぶ）（ｃ）および（ｄ）をそれぞれ出力する。図５Ｄは、二つの光微分信号（ｃ）および（ｄ）の時間波形を示す図である。光検波部３０１は、一方の光微分信号（ｃ）を電気信号である微分パルス列に再変換して出力する。図５Ｄに示すように、光検波部３０１から出力される光微分信号（ｃ）は、パルス列が狭窄化されている信号となっている。
なお、光遅延部３３２において付与する光遅延量Ｔ１は、パルス列生成部１３２から出力されるパルス列の１ビット幅より小さく設定されている。
このように、第５の実施形態によれば、光信号処理を用いて、単極性の短パルス列を生成することができるので、送信装置や伝送路に必要な帯域幅を増やすことなく、パルス列の周波数スペクトルを拡大して、無線信号の干渉耐力を高めることができる。
なお、第５の実施形態では、光遅延部が光分岐部から出力される一方の光角度変調信号を遅延させることとしたが、両方の光角度変調信号を遅延させるように二つの光遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、光合分波部に入力される二つの光角度変調信号の時間ずれが光遅延量Ｔ１となるように、二つの光遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第５の実施形態では、放射部３１２から無線信号が放射され、無線端末で復調するシステムについて説明したが、光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射せずに復調部で復調するように、第１の実施形態に示すようなシステムを構成してもよい。
（第６の実施形態）
図６Ａは、本発明の第６の実施形態に係る伝送システム６の構成を示す図である。図６Ａにおいて、伝送システム６は、送信装置１３０と、光伝送路２００と、受信装置３４０と、無線端末４００とを備える。送信装置１３０と受信装置３４０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１３０は、パルス列生成部１３２と、光角度変調部１３１とを含む。受信装置３４０は、光干渉部３４６と、平衡光検波部３４７と、放射部３１２とを含む。光干渉部３４６は、光分岐部３３１と、光遅延部３３２と、光合分波部３３３とを有する。平衡光検波部３４７は、第１の光検出部３４１と、第２の光検出部３４２と、遅延部３４３と、合波部３４５とを有する。図６Ａにおいて、第５の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム６の動作について説明する。本実施形態の構成は、第５の実施形態の構成（図５参照）に準ずるため、同様の部分については説明を簡素化する。パルス列生成部１３２は、予め定めた符号化パターンを用いて、入力されるデータ信号Ｄを広いパルス幅を有するパルス列（ａ）に変換して出力する（図６Ｂ参照）。光角度変調部１３１は、パルス列生成部１０１から出力されるパルス列を光角度変調信号に変換し、光伝送路２００へ送出する。
光分岐部３３１は、光伝送路を介して伝送される光角度変調信号を分岐し、一方の光信号（ａ’）（図６Ｃ参照）を光遅延部３３２に入力し、他方の光信号を光合分波部３３３に入力する。光遅延部３３２は、入力される光信号に対して所定の伝搬遅延量Ｔ１を付与した光信号（ｂ）（図６Ｃ参照）を光合分波部３３３に入力する。
光合分波部３３３は、入力される二つの光信号を二つの光微分信号に二分岐する。第１の光検出部３４１は、光合分波部３３３から出力される一方の光微分信号を、電気信号である第１の微分パルス列（ｃ）に再変換して出力する。第２の光検出部３４２は、光合分波部３３３から出力される他方の光微分信号を、電気信号である第２の微分パルス列（ｄ）に再変換して出力する。図６Ｄは、第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｄ）の時間波形を示す図である。
遅延部３４３は、第２の光検出部３４２から出力された第２の微分パルス列（ｄ）に所定の伝搬遅延量Ｔ２を付与した第２のパルス列（ｅ）を出力する。合波部３４５は、第１の光検出部３４１からの第１の微分パルス列（ｃ）と遅延部３４３からの伝搬遅延量Ｔ２が付与された第２の微分パルス列（ｅ）とを合波することにより、双極性の微分パルス列（ｆ）を生成して出力する。図６Ｅは、合波部３４５に入力される第１の微分パルス列（ｃ）および第２の微分パルス列（ｅ）の時間波形を示す図である。図６Ｆは、合波部３４５から出力される双極性の微分パルス列（ｆ）の時間波形を示す図である。
光遅延部３２２において付与する光遅延量Ｔ１は、パルス列の１ビット幅より小さく設定されている。遅延部３４３において付与する電気遅延量Ｔ２は、好ましくは光遅延量Ｔ１に等しいとよい。
このように、第６の実施形態によれば、光信号処理を用いて双極性の短パルス列を生成することができるので、送信装置や伝送路に必要な帯域幅を増やすことなく、パルス列の周波数スペクトルを拡大して、無線信号の干渉耐力を高めることができる。
なお、第６の実施形態では、光遅延部が光分岐部から出力される一方の光角度変調信号を遅延させることとしたが、両方の光角度変調信号を遅延させるように二つの光遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、光合分波部に入力される二つの光角度変調信号の時間ずれが光遅延量Ｔ１となるように、二つの光遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第６の実施形態では、第２の光検出部から出力される第２の微分パルスのみを遅延させることとしたが、第１および第２の微分パルスの両方を遅延させるように二つの遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、合波部に入力される第１および第２の微分パルスの時間ずれが光遅延量Ｔ２となるように、二つの遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第６の実施形態では、放射部３１２から無線信号が放射され、無線端末で復調するシステムについて説明したが、光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射せずに復調部で復調するように、第１の実施形態に示すようなシステムを構成してもよい。
（第７の実施形態）
図７は、本発明の第７の実施形態に係る伝送システム７の構成を示す図である。図７において、伝送システム７は、送信装置１４０と、光伝送路２００と、受信装置３５０とを備える。送信装置１４０と受信装置３５０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１４０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、第１の光変調部１４３と、第２の光変調部１４４と、光合波部１４５とを含む。受信装置３５０は、光検波部３０１と、復調分離部３５１とを含む。
次に、伝送システム７の動作について説明する。第１のパルス列生成部１４１は、入力される第１のデータ信号Ｄ１を、当該データ信号に対応して予め定められた第１の符号化パターンに基づいて、第１のパルス列に変換して出力する。第２のパルス列生成部１４２は、入力される第２のデータ信号Ｄ２を、当該データ信号に対応して予め定められた第１の符号化パターンとは異なる第２の符号化パターンに基づいて、第２のパルス列に変換して出力する。第１および第２の光変調部１４３および１４４は、第１および第２のパルス列に対応して設けられており、当該パルス列をそれぞれ光変調信号に変換し、出力する。光合波部１４５は、第１および第２の光変調部１４３および１４４から出力される光変調信号を合波し、光伝送路２００へ送出する。光検波部３０１は、自乗検波特性を有し、光伝送路２００を介して伝送される光変調信号を、電気信号に再変換し、出力する。復調分離部３５１は、第１および／または第２の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、光検波部３０１から出力される電気信号を選択的に復調してパルス列を得て、第１のデータ信号Ｄ１および／または第２のデータ信号Ｄ２を抽出し、出力する。
第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２で用いられるパルス列の変調形式は、データ信号に対応して予め定められた符号化パターンに基づいて、当該データ信号をパルス位置情報に変換するパルス位置変調形式である。第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２は、パルス列のパルス幅をより狭めることにより、より広帯域に周波数スペクトルを拡散して当該電力ピークを抑圧する。したがって、他のパルス列との合波・多重化時において他のパルス列に与える妨害レベルを低減し、さらに各データ信号に対応して固有の符号化／復号化パターンを割り当てることによって、干渉耐力を向上させて、複数のパルス列を非同期に多重化することができる。
なお、三以上のデータ信号を多重化する場合、パルス列生成部および光変調部を複数設けて、データ信号毎に相異なる符号化パターンおよび復号化パターンを割り当て、パルス列生成部でパルス列を生成して、光変調部で光変調信号に変換して、光合波部で合波して、光伝送すればよい。この場合、復調分離部は、二つの場合と同様に、光検波部から出力される電気信号を復号化パターンを用いて選択的に復調し、各データ信号を抽出し、出力する。
このように、第７の実施形態によれば、複数のデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をパルス列に変換し、光変調信号に変換した上で合波して光伝送する。その後、光伝送された光信号を電気信号に変換して、送信装置で用いた符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、所望のデータ信号を選択的に復調して抽出する。したがって、データ信号同士の干渉による品質劣化を防ぐと共に、データ信号間の同期手順を要することなく、高品質かつ簡単に、複数データ信号の多重化・収容を実現することができる。
なお、光検波部３０１から出力される電気信号を放射部を用いて電波として放射してもよい。この場合、当該電波を受信した無線端末が復調分離部を用いて、所望のデータ信号を抽出することとなる。
（第８の実施形態）
図８は、本発明の第８の実施形態に係る伝送システム８の構成を示す図である。図８において、伝送システム８は、送信装置１４０と、光伝送路２００と、受信装置３６０とを備える。送信装置１４０と受信装置３６０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１４０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、第１の光変調部１４３と、第２の光変調部１４４と、光合波部１４５とを含む。受信装置３６０は、光分岐部３６１と、第１の光検波部３６２と、第２の光検波部３６３と、第１の復調分離部３６４と、第２の復調分離部３６５とを含む。図８において、第７の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム８の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第７の実施形態（図７参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。光分岐部３６１は、光伝送路２００を介して伝送される光変調信号を複数（図８では２つ）に分岐し、出力する。第１および第２の光検波部３６２，３６３は、光分岐部３６１によって分岐される光変調信号に対応して設けられ、当該光変調信号をそれぞれ電気信号に再変換し、出力する。第１および第２の復調分離部３６４，３６５は、第１および第２の光検波部３６２，３６３から出力される電気信号に対応して設けられ、第１および第２の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づき、当該電気信号を選択的に復調し、それぞれ第１のデータ信号Ｄ１および第２のデータ信号Ｄ２を抽出し、出力する。
なお、三以上のデータ信号を多重化する場合、パルス列生成部および光変調部を複数設けて、データ信号毎に相異なる符号化パターンおよび復号化パターンを割り当て、パルス列生成部でパルス列を生成して、光変調部で光変調信号に変換して、光合波部で合波して、光伝送すればよい。この場合、光分岐部は、入力される光変調信号を複数に分岐して、分岐された光変調信号をそれぞれ、光検波部で検波して、復号化パターンを用いて選択的に復調して、各データ信号を抽出すればよい。
このように、第８の実施形態によれば、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、光変調信号に変換した上で合波して光伝送する。その後、受信側では、光分配して、各光信号を電気信号に変換して、データ信号をそれぞれ復調して、抽出する。したがって、データ信号同士の干渉による品質劣化を防ぐと共に、データ信号間の同期手順を要することなく、高品質かつ簡単に、複数データ信号の多重伝送を実現することができる。
なお、各光検波部から出力される電気信号を放射部を用いて電波として放射してもよい。この場合、当該電波を受信した無線端末が復調分離部を用いて、所望のデータ信号を抽出することとなる。
（第９の実施形態）
図９は、本発明の第９の実施形態に係る伝送システム９の構成を示す図である。図９において、伝送システム９は、送信装置１５０と、光伝送路２００と、受信装置３７０とを備える。送信装置１５０と受信装置３７０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１５０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、第１の光変調部１４３と、第２の光変調部１４４と、光合波部１４５と、データ光変調部１５１とを含む。受信装置３７０は、光検波部３０１と、データ分離部３７１と、復調分離部３５１とを含む。図９において、第７の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。図９に示す構成において、図７に示す構成と異なる点は、データ光変調部１５１と、データ分離部３７１とを新たに備える点である。
次に、伝送システム９の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第７の実施形態（図７参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。データ光変調部１５１には、第１および第２のパルス列よりも遅いクロックレートを有する第３のデータ信号Ｄ３が入力される。データ光変調部１５１は、入力した第３のデータ信号Ｄ３を光変調信号に変換して出力する。光合波部１４５は、第１および第２の光変調部１４３，１４４から出力される光変調信号と、データ光変調部１５１から出力される光変調信号とを合波して、光伝送路２００へ送出する。データ分離部３７１は、光検波部３０１から出力される電気信号から、第３のデータ信号Ｄ３を分離し、出力すると共に、その他の信号を復調分離部３５１に出力する。
なお、三以上のパルス列を多重化する場合、各パルス列に対応させて光変調部を設け、光合波部で合波して光伝送するようにすればよい。受信側では、復調分離部において、三以上のパルス列を復号化パターンを用いて選択的に復調すればよい。
このように、第９の実施形態によれば、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、多重化および光伝送すると共に、当該パルス列よりも遅い繰り返し周期を有するデータ信号を多重化するので、簡単な構成で、より多くのデータ信号の多重伝送を実現することができる。
なお、各光検波部から出力される電気信号を放射部を用いて電波として放射してもよい。この場合、当該電波を受信した無線端末が復調分離部を用いて、所望のデータ信号を抽出することとなる。
（第１０の実施形態）
図１０は、本発明の第１０の実施形態に係る伝送システム１０の構成を示す図である。図１０において、伝送システム１０は、送信装置１６０と、光伝送路２００と、受信装置３５０とを備える。送信装置１６０と受信装置３５０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１６０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、合成部１６１と、光変調部１６２とを含む。受信装置３５０は、光検波部３０１と、復調分離部３５１とを含む。図１０において、第７の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。図１０に示す構成において、図７に示す構成と異なる点は、光合波部１４５に代えて、合成部１６１と、光変調部１６２とを備える点である。
次に、伝送システム１０の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第７の実施形態（図７参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。合成部１６１は、第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２から出力されるパルス列を合成し、出力する。光変調部１６２は、合成部１６１から出力される合成信号を光変調信号に変換し、光伝送路１０４へ送出する。
なお、三以上のデータ信号を多重化する場合、合成部でデータ信号毎に得られるパルス列を合成して、光変調部で変調すればよい。受信側では、光検波部から出力される電気信号を、符号化パターンを用いて選択的に復調し、各データ信号を抽出すればよい。
このように、第１０の実施形態によれば、複数のデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をパルス列に変換して合成し、光変調信号に変換した上で光伝送する。その後、光伝送された光信号を電気信号に変換して、送信装置で用いた符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、所望のデータ信号を選択的に復調して抽出する。したがって、データ信号同士の干渉による品質劣化を防ぐと共に、データ信号間の同期手順を要することなく、高品質かつ簡単に、複数データ信号の多重化・収容を実現することができる。
（第１１の実施形態）
図１１は、本発明の第１１の実施形態に係る伝送システム１１の構成を示す図である。図１１において、伝送システム１１は、送信装置１６０と、光伝送路２００と、受信装置３６０とを備える。送信装置１６０と受信装置３６０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１６０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、合成部１６１と、光変調部１６２とを含む。受信装置３６０は、光分岐部３６１と、第１の光検波部３６２と、第２の光検波部３６３と、第１の復調分離部３６４と、第２の復調分離部３６５とを含む。図１１において、第８または第１０の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム１１の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１０の実施形態（図１０参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。光分岐部３６１は、光伝送路２００を介して伝送される光変調信号を複数に（図１１では２つ）分岐し、出力する。第１および第２の光検波部３６２，３６３は、光分岐部３６１によって分岐される光変調信号に対応して設けられ、当該光変調信号をそれぞれ電気信号に再変換し、出力する。第１および第２の復調分離部３６４，３６５は、第１および第２の光検波部３６２，３６３から出力される電気信号に対応して設けられ、第１および第２の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づき、当該電気信号を選択的に復調し、それぞれ第１のデータ信号Ｄ１および第２のデータ信号Ｄ２を抽出し、出力する。
なお、三以上のデータ信号を多重化する場合の構成については、第８および第１０の実施形態で説明したのと同様である。
このように、第１１の実施形態によれば、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換して合成し、光変調信号に変換した上で光伝送する。その後、受信側では、光分配して、各光信号を電気信号に変換して、データ信号をそれぞれ復調して、抽出する。したがって、データ信号同士の干渉による品質劣化を防ぐと共に、データ信号間の同期手順を要することなく、高品質かつ簡単に、複数データ信号の多重伝送を実現することができる。
なお、各光検波部から出力される電気信号を放射部を用いて電波として放射してもよい。この場合、当該電波を受信した無線端末が復調分離部を用いて、所望のデータ信号を抽出することとなる。
（第１２の実施形態）
図１２は、本発明の第１２の実施形態に係る伝送システム１２の構成を示す図である。図１２において、伝送システム１２は、送信装置１７０と、光伝送路２００と、受信装置３８０とを備える。送信装置１７０と受信装置３８０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１７０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、合成部１７１と、光変調部１６２とを含む。受信装置３８０は、光分岐部３８１と、第１の光検波部３６２と、第２の光検波部３６３と、第１の復調分離部３６４と、第２の復調分離部３６５と、データ光検波部３８２とを含む。図１２において、第１１の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。図１２に示す構成では、図１１に示す構成に対して、合成部１７１が第３のデータ信号Ｄ３を合成し、光分岐部３８１が３分岐し、データ光検波部３８２が新たに加えられた点が異なる。
次に、伝送システム１２の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１１の実施形態（図１１参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。合成部１７１は、第１および第２のパルス列と共に、第１および第２のパルス列よりも遅いクロックレートを有する第３のデータ信号Ｄ３を合成し、光変調部１６２に出力する。光分岐部３８１は、光伝送路２００を介して伝送された光信号を３分岐する。データ光検波部３８２は、光分岐部３８１から分岐、出力される光変調信号の１つを電気信号に再変換すると共に、第３のデータ信号Ｄ３を分離し、出力する。
なお、三以上のパルス列を多重化する場合、合成部で各パルス列を合成して、光分岐部でデータ信号の数だけ分岐して、光検波部で電気信号に変換して、復調分離部で符号化パターンを用いて選択的に復調すればよい。
このように、第１２の実施形態によれば、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、多重化すると共に、当該パルス列よりも遅い繰り返し周期を有するデータ信号を多重化し、光伝送することによって、簡単な構成で、より多くのデータ信号の多重伝送を実現することができる。
なお、各光検波部から出力される電気信号を放射部を用いて電波として放射してもよい。この場合、当該電波を受信した無線端末が復調分離部を用いて、所望のデータ信号を抽出することとなる。
（第１３の実施形態）
図１３は、本発明の第１３の実施形態に係る伝送システム１３の構成を示す図である。図１３において、伝送システム１３は、送信装置１８０と、光伝送路２００と、受信装置３５０とを備える。送信装置１８０と受信装置３５０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１８０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、第１の光変調部１４３と、第２の光変調部１４４と、光合波部１４５と、波長制御部１８１とを含む。受信装置３５０は、光検波部３０１と、復調分離部３５１とを含む。図１３において、第７の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。図１３に示す構成は、図７に示す構成に対して、波長制御部１８１が新たに加わった点が異なる。
次に、伝送システム１３の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第７の実施形態（図７参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。波長制御部１８１は、第１および第２の光変調部１４３，１４４から出力される光変調信号の波長が安定化するように制御し、互いに異なる波長になるように調整する。
なお、三以上のパルス列を多重化する場合も、各光変調部の波長を波長制御部が制御するようにすればよい。
このように、第１３の実施形態によれば、複数のデータ信号をそれぞれパルス列に変換し、光変調信号として合波および光伝送の後、受信信号から、所望のデータ信号を選択的に復調、抽出する構成において、光変調信号の波長を適切に制御することによって、光変調信号間の干渉による品質劣化を防ぎ、より高品質に、複数データ信号の多重化・収容を実現することができる。
（第１４の実施形態）
図１４は、本発明の第１４の実施形態に係る伝送システム１４の構成を示す図である。図１４において、伝送システム１４は、送信装置１６０と、光伝送路２００と、受信装置６００と、第１の無線端末４０１と、第２の無線端末４０２とを備える。送信装置１６０と受信装置６００とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置１６０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、合成部１６１と、光変調部１６２とを含む。受信装置６００は、光検波部３０１と、放射部６０１とを含む。図１４において、第１０の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。図１４に示す構成において、図１０に示す構成と異なる点は、復調分離部３５１に代えて、放射部６０１を備える点である。
次に、伝送システム１４の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１０の実施形態（図１０参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。放射部６０１は、光検波部３０１から出力される合成信号を、増幅または／および波形整形した後、無線信号として空間に放射する。第１および第２の無線端末４０１および４０２は、第１および２のパルス列生成部１４１および１４２に対応して設けられ、当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づき、放射部６０１から放射される無線信号を復調し、それぞれ第１のデータ信号Ｄ１および第２のデータ信号Ｄ２を抽出する。
このように、第１４の実施形態によれば、データ信号に対応して予め一意に定められた符号化パターンに基づいてパルス列に変換し、光伝送した後、無線信号として放射し、無線端末において当該符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づき、受信信号から対応するデータ信号を復調する。したがって、高い干渉耐力を有する広帯域無線信号を高品質に伝送し、大容量化と共に、より多くの無線信号（無線端末）の多重化・収容を実現することができる。
（第１５の実施形態）
図１５Ａは、本発明の第１５の実施形態に係る伝送システム１０の構成を示す図である。図１５Ａにおいて、伝送システム１５は、送信装置５００と、光伝送路２００と、受信装置３２０と、第１の無線端末４０１と、第２の無線端末４０２とを備える。送信装置５００と受信装置３２０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置５００は、第１のパルス列生成部５０１と、第２のパルス列生成部５０２と、合成部１６１と、光変調部１６２とを含む。受信装置３２０は、パルス圧縮部３２１と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図１５Ａにおいて、第３または第１４の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
次に、伝送システム１５の動作について説明する。第１のパルス列生成部５０１には、データ信号Ｄ１が入力される。第２のパルス列生成部５０２には、データ信号Ｄ２が入力される。第１および第２のパルス列生成部５０１，５０２は、それぞれ、予め定められた符号化パターンを用いて、データ信号Ｄ１，Ｄ２を各パルスが台形パルスであるパルス列（ａ）に変換して出力する（図１５Ｂ参照）。第１および第２のパルス列生成部５０１，５０２で用いられる符号化パターンは相異なるものとする。合成部１６１は、第１および第２のパルス列生成部５０１，５０２から出力されるパルス列を合成し、出力する。光変調部１６２は、合成部１６１から出力される合成信号を光変調信号（ａ）に変換し、光伝送路２００へ送出する。パルス圧縮部３２１は、光伝送路２００によって伝送された光変調信号（ａ）を入力し、その変調情報（パルス列、または合成信号）を圧縮、即ち変調情報の立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮し、出力する（図１５Ｃ参照）。
このように、第１５の実施形態によれば、伝送信号のパルス幅を、光伝送後に光信号処理を用いて狭窄化することとなるので、送信装置や伝送路の所要帯域幅を増やすことなく、当該周波数スペクトルを拡大して、無線信号の干渉耐力をさらに高め、さらに多くの無線端末の多重化・収容を実現することができる。
なお、パルス圧縮部を、波長分散特性を有し、光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列または合成信号のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮して出力する波長分散部に置き換えてもよい。この場合、光変調部は、入力したパルス列で、半導体レーザへの注入電流を変調して、光強度変調信号を出力する直接光変調方式を用いるのがこのましい。これにより、光ファイバの非線形性を利用して、光信号に対してパルス幅の狭窄化を行うことができるので、特殊なデバイスを用いることなく、高品質かつ経済的に伝送する光伝送システムを実現できる。
なお、第１５の実施形態では、光検波部によって検波された電気信号を無線信号として放射することとしたが、第１０の実施形態のように、復調分離部を用いて受信装置が各データ信号を選択的に抽出するようにしてもよい。
（第１６の実施形態）
図１６Ａは、本発明の第１６の実施形態に係る伝送システム１６の構成を示す図である。図１６Ａにおいて、伝送システム１６は、送信装置５１０と、光伝送路２００と、受信装置３２０と、第１の無線端末４０１と、第２の無線端末４０２とを備える。送信装置５１０と受信装置３２０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置５１０は、第１のパルス列生成部１４１と、第２のパルス列生成部１４２と、フィルタ部５１１，５１２と、合成部１６１と、光変調部１６２とを含む。受信装置３２０は、パルス圧縮部３２１と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図１６Ａにおいて、第４または第１４の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略することとする。
次に、伝送システム１６の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第１４および第１５の実施形態（図１４，１５参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。フィルタ部５１１，５１２は、それぞれ、第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２と合成部１６１との間に挿入され、各パルス列生成部から出力されたパルス列（ａ）（図１６Ｂ参照）に対して帯域制限を施すことにより、当該パルス幅を伸長、即ち立ち上がり／立ち下がり時間を拡大し、出力する（図１６Ｃ参照）。パルス圧縮部３２１は、光伝送路１０４を介して伝送された光変調信号を入力し、その変調情報（パルス幅）を圧縮、すなわち変調情報の立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力する（図１６Ｄ参照）。
このように、第１６の実施形態によれば、伝送信号のパルス幅を、光伝送前に一旦伸長し、光伝送後に再び狭窄化するので、送信装置や伝送路に必要な帯域幅を増やすことなく、高い干渉耐力を有する広帯域無線信号を高品質に伝送し、より多くの無線端末の多重化・収容を実現することができる。
なお、フィルタ部は、合成部１６１と光変調部１６２との間に挿入されていてもよい。
なお、第１６の実施形態では、光検波部によって検波された電気信号を無線信号として放射することとしたが、第１０の実施形態のように、復調分離部を用いて受信装置が各データ信号を選択的に抽出するようにしてもよい。
（第１７の実施形態）
図１７Ａは、本発明の第１７の実施形態に係る伝送システム１７の構成を示す図である。図１７Ａにおいて、伝送システム１７は、送信装置５２０と、光伝送路２００と、受信装置３３０と、第１の無線端末４０１と、第２の無線端末４０２とを備える。送信装置５２０と受信装置３３０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置５２０は、第１のパルス列生成部５２１と、第２のパルス列生成部５２２と、合成部１６１と、光角度変調部１３１とを含む。受信装置３３０は、光分岐部３３１と、光遅延部３３２と、光合分波部３３３と、光検波部３０１と、放射部３１２とを含む。図１７Ａにおいて、第５または第１４の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略することとする。
次に伝送システム１７の動作について説明する。本実施形態の構成は、前述の第５の実施形態（図５参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２は、入力されるデータ信号Ｄ１，Ｄ２を、当該データ信号に対応して予め定められた符号化パターンに基づいて、第１および第２のパルス列に変換して出力する。第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２が出力するパルス列（ａ）のパルス幅は、第７の実施形態における第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２が出力するパルス列のパルス幅に比べて広い（図１７Ｂ参照）。合成部１６１は、第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２から出力されるパルス列を合成して光角度変調部１３１に入力する。以下は、第５の実施形態と同じように動作して、放射部３１２から単極性の短パルス列が放射される（図１７Ｃ，Ｄ参照）。
このように、第１７の実施形態によれば、光信号処理を用いて単極性の短パルス列を生成することができるので、送信装置や伝送路の負担を増やすことなく、パルス列の周波数スペクトルを拡大し、無線信号の干渉耐力をさらに高め、さらに多くの無線端末の多重化・収容を実現することができる。
なお、第１７の実施形態では、光遅延部が光分岐部から出力される一方の光角度変調信号を遅延させることとしたが、両方の光角度変調信号を遅延させるように二つの光遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、光合分波部に入力される二つの光角度変調信号の時間ずれが光遅延量Ｔ１となるように、二つの光遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第１７の実施形態では、光検波部によって検波された電気信号を無線信号として放射することとしたが、第１０の実施形態のように、復調分離部を用いて受信装置が各データ信号を選択的に抽出するようにしてもよい。
（第１８の実施形態）
図１８Ａは、本発明の第１８の実施形態に係る伝送システム１８の構成を示す図である。図１８Ａにおいて、伝送システム１８は、送信装置５２０と、光伝送路２００と、受信装置３４０と、第１の無線端末４０１と、第２の無線端末４０２とを備える。送信装置５２０と受信装置３４０とは、光伝送路２００を介して接続される。送信装置５２０は、第１のパルス列生成部５２１と、第２のパルス列生成部５２２と、合成部１６１と、光角度変調部１３１とを含む。受信装置３４０は、光干渉部３４６と、平衡光検波部３４７と、放射部３１２とを含む。光干渉部３４６は、光分岐部３３１と、光遅延部３３２と、光合分波部３３３とを有する。平衡光検波部３４７は、第１の光検出部３４１と、第２の光検出部３４２と、遅延部３４３と、合波部３４５とを有する。図１８Ａにおいて、第６または第１７の実施形態と同様の機能を有するブロックについては、同一の参照符号を付し、説明を省略することとする。
次に伝送システム１８の動作について説明する。本実施形態の構成は、第６の実施形態（図６参照）の構成に準ずるため、相違点のみを以下に説明する。第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２は、入力されるデータ信号Ｄ１，Ｄ２を、当該データ信号に対応して予め定められた符号化パターンに基づいて、第１および第２のパルス列に変換して出力する。第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２が出力するパルス列（ａ）のパルス幅は、第７の実施形態における第１および第２のパルス列生成部１４１，１４２が出力するパルス列のパルス幅に比べて広い（図１８Ｂ参照）。合成部１６１は、第１および第２のパルス列生成部５２１，５２２から出力されるパルス列を合成して光角度変調部１３１に入力する。以下は、第６の実施形態と同じように動作して、放射部３１２から双極性の短パルス列が放射される（図１８Ｃ〜Ｆ参照）。
このように、第１８の実施形態では、光信号処理を用いて双極性の短パルス列を生成する構成により、送信装置や伝送路の負荷を増やすことなく、当該周波数スペクトルを拡大して、無線信号の干渉耐力をさらに高め、さらに多くの無線端末の多重化・収容を実現することができる。
なお、第１８の実施形態では、光遅延部が光分岐部から出力される一方の光角度変調信号を遅延させることとしたが、両方の光角度変調信号を遅延させるように二つの光遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、光合分波部に入力される二つの光角度変調信号の時間ずれが光遅延量Ｔ１となるように、二つの光遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第１８の実施形態では、第２の光検出部から出力される第２の微分パルスのみを遅延させることとしたが、第１および第２の微分パルスの両方を遅延させるように二つの遅延部が挿入されていてもよい。この場合も、合波部に入力される第１および第２の微分パルスの時間ずれが光遅延量Ｔ２となるように、二つの遅延部の遅延量を決定すればよい。
なお、第１８の実施形態では、光検波部によって検波された電気信号を無線信号として放射することとしたが、第１０の実施形態のように、復調分離部を用いて受信装置が各データ信号を選択的に抽出するようにしてもよい。
なお、第３，４，１５，１６の実施形態において、パルス圧縮部は、受信装置内に設けられることとしたが、光伝送路上に設けられていてもよい。
なお、前述の第１〜第１８の実施形態では、パルス列生成部、無線端末の数を共に「２」としたが、これらは必ずしも一致する必要はない。また、「２」以外の数でも良い。
【産業上の利用可能性】
本発明にかかる光伝送システムならびにそれに用いられる送信装置および受信装置は、伝送路の特性の影響を受けずに、短パルス信号を伝送することができ、通信分野等に有用である。
【図１】
【図２】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１９】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上のデータ信号を光伝送するための光伝送システムであって、
前記１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、前記１以上のデータ信号をそれぞれパルス列に変換して出力するパルス列生成手段と、
前記パルス列生成手段から出力された１以上のパルス列を光変調信号に変換して出力する光変調手段と、
前記光変調手段から出力された光変調信号を伝送する光伝送路と、
前記光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に変換して出力する光検波手段と、
前記符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波手段から出力された電気信号から前記パルス列を得て、前記データ信号を抽出するデータ信号抽出手段とを備える、光伝送システム。
【請求項２】
前記パルス列生成手段がパルス列に変換するデータ信号は、１つであることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、
前記光検波手段は、前記光伝送路を伝送された光強度変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、
前記データ信号抽出手段は、前記符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する復調部からなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、
前記光検波手段は、前記光伝送路を伝送された光強度変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、
前記データ信号抽出手段は、
前記検波部から出力された電気信号を無線信号として放射する放射部と、
前記符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記放射部から放射された無線信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する無線端末とからなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、
前記伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、
前記光検波手段は、
前記パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項６】
前記パルス列生成手段は、
予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部と、
前記パルス列生成部から出力されたパルス列のパルス幅を伸長、もしくは立ち上がり時間および立ち下がり時間を拡大して出力するフィルタ部とからなり、
前記光変調手段は、前記フィルタ部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、
前記伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、
前記光検波手段は、
前記パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項７】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部からなり、
前記光検波手段は、
前記光伝送路を伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にある前記パルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号を出力する光干渉部と、
前記光干渉部から出力される一方の光微分信号を電気信号に変換して出力する光検波部とからなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項８】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなることを特徴とする、請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項９】
前記所定の光遅延量は、前記パルス列の１ビット幅より小さいことを特徴とする、請求項８に記載の光伝送システム。
【請求項１０】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して、出力する光角度変調部からなり、
前記光検波手段は、
前記光伝送路によって伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にある前記パルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号をそれぞれ出力する光干渉部と、
前記光干渉部から出力された２つの光微分信号をそれぞれ電気信号に再変換すると共に、両者を合成することにより、双極性の微分パルス列を生成し、出力する平衡光検波部とからなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項１１】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなることを特徴とする、請求項１０に記載の光伝送システム。
【請求項１２】
前記所定の光遅延量は、前記パルス列の１ビット幅より小さいことを特徴とする、請求項１１に記載の光伝送システム。
【請求項１３】
前記平衡光検波部は、
前記光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、
前記光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、
前記第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、
前記遅延部で遅延処理がなされた後の前記第１の微分パルス列と前記第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなることを特徴とする、請求項１０に記載の光伝送システム。
【請求項１４】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなり、
前記平衡光検波部は、
前記光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、
前記光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、
前記第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、
前記遅延部で遅延処理がなされた後の前記第１の微分パルス列と前記第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなることを特徴とする、請求項１０に記載の光伝送システム。
【請求項１５】
前記所定の電気遅延量と前記所定の光遅延量とは、等しいことを特徴とする、請求項１４に記載の光伝送システム。
【請求項１６】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力したデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、
波長分散特性を有し、前記光伝送路によって伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列または合成信号のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮して出力する波長分散部をさらに備え、
前記光検波手段は、
前記波長分散部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項１７】
前記光変調部は、入力したパルス列で、半導体レーザへの注入電流を変調して、光強度変調信号を出力する直接光変調方式を用いることを特徴とする、請求項１６に記載の光伝送システム。
【請求項１８】
前記パルス列生成手段がパルス列に変換するデータ信号は、２以上であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項１９】
前記パルス列生成手段は、入力するデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をそれぞれ所定変調形式のパルス列に変換して出力する複数のパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、
前記パルス列生成部に対応して設けられており、各前記パルス列生成部から出力されたパルス列を、それぞれ光変調信号に変換して出力する複数の光変調部と、
前記複数の光変調部から出力された光変調信号を合波して前記光伝送路に出力する光合波部とからなることを特徴とする、請求項１８に記載の光伝送システム。
【請求項２０】
前記光検波手段は、前記光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、
前記データ信号抽出手段は、前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する復調分離部からなることを特徴とする、請求項１９に記載の光伝送システム。
【請求項２１】
前記光検波手段は、
前記光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、
前記光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、前記光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部とからなり、
前記データ信号抽出手段は、前記複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する複数の復調分離部からなることを特徴とする、請求項１９に記載の光伝送システム。
【請求項２２】
前記複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号を、光変調信号に変換して出力するデータ光変調部をさらに備え、
前記光合成部は、前記データ光変調部から出力されるデータ信号をさらに合成し、
前記データ信号抽出手段は、
前記光検波部から出力された電気信号から、前記パルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号と、その他の信号（合成信号）とを分離して出力するデータ分離部と、
前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記データ分離部から出力された合成信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する復調分離部とからなることを特徴とする、請求項１９に記載の光伝送システム。
【請求項２３】
前記複数の光変調部から出力される光変調信号の波長が互いに重複しないように制御する波長制御部をさらに備えることを特徴とする、請求項１９に記載の光伝送システム。
【請求項２４】
前記パルス列生成手段は、入力したデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をそれぞれ所定変調形式のパルス列に変換して出力する複数のパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、
前記複数のパルス列生成部から出力されたパルス列を合成した電気信号を出力する合成部と、
前記合成部が出力した電気信号を、光変調信号に変換して出力する光変調部とからなることを特徴とする、請求項１８に記載の光伝送システム。
【請求項２５】
前記光検波手段は、前記光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、
前記データ信号抽出手段は、前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する復調分離部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項２６】
前記光検波手段は、前記光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、
前記データ信号抽出手段は、
前記光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射する放射部と、
前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記放射部から出力された無線信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する複数の無線端末からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項２７】
前記光検波手段は、
前記光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、
前記光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、前記光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部とからなり、
前記データ信号抽出手段は、前記複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する複数の復調分離部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項２８】
前記合成部は、前記複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号をさらに合成し、
前記光検波手段は、
前記光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、
前記光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号に対応して設けられ、前記光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部と、
前記光分岐部によって分岐出力された１つの光変調信号を、前記複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号に再変換して出力するデータ光検波部とを含み、
前記データ信号抽出手段は、前記複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する複数の復調分離
部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項２９】
前記伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、
前記光検波手段は、
前記パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項３０】
さらに、各前記パルス列生成部と前記合成部との間にそれぞれ設けられ、前記パルス列生成部から出力されたパルス列のパルス幅を伸長、もしくは立ち上がり時間および立ち下がり時間を拡大して出力するフィルタ部と、
前記伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部とを備え、
前記光検波手段は、
前記パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項３１】
前記光変調部は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部であり、
前記光検波手段は、
前記光伝送路を伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にある前記パルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号を出力する光干渉部と、
前記光干渉部から出力される一方の光微分信号を電気信号に変換して出力する光検波部とからなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項３２】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなることを特徴とする、請求項３２に記載の光伝送システム。
【請求項３３】
前記所定の光遅延量は、前記パルス列の１ビット幅より小さいことを特徴とする、請求項３２に記載の光伝送システム。
【請求項３４】
前記光変調部は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部であり、
前記光検波手段は、
前記光伝送路によって伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にある前記パルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号をそれぞれ出力する光干渉部と、
前記光干渉部から出力された２つの光微分信号をそれぞれ電気信号に再変換すると共に、両者を合成することにより、双極性の微分パルス列を生成し、出力する平衡光検波部とからなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項３５】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなることを特徴とする、請求項３４に記載の光伝送システム。
【請求項３６】
前記所定の光遅延量は、前記パルス列の１ビット幅より小さいことを特徴とする、請求項３５に記載の光伝送システム。
【請求項３７】
前記平衡光検波部は、
前記光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、
前記光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、
前記第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、
前記遅延部で遅延処理がなされた後の前記第１の微分パルス列と前記第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなることを特徴とする、請求項３４に記載の光伝送システム。
【請求項３８】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなり、
前記平衡光検波部は、
前記光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、
前記光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、
前記第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、
前記遅延部で遅延処理がなされた後の前記第１の微分パルス列と前記第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなることを特徴とする、請求項３４に記載の光伝送システム。
【請求項３９】
前記所定の電気遅延量と前記所定の光遅延量とは、等しいことを特徴とする、請求項３８に記載の光伝送システム。
【請求項４０】
前記光変調部は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力し、
波長分散特性を有し、前記光伝送路によって伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列または合成信号のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮して出力する波長分散部をさらに備え、
前記光検波手段は、
前記波長分散部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項４１】
前記光変調部は、入力したパルス列で、半導体レーザへの注入電流を変調して、光強度変調信号を出力する直接光変調方式を用いることを特徴とする、請求項４０に記載の光伝送システム。
【請求項４２】
前記パルス列生成手段で変換されるパルス列の変調形式は、パルス位置変調形式であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項４３】
前記データ信号抽出手段で得られるパルス列は、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）信号であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項４４】
１以上のデータ信号を光伝送するための送信装置であって、
前記１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、前記１以上のデータ信号をそれぞれパルス列に変換して出力するパルス列生成手段と、
前記パルス列生成手段から出力された１以上のパルス列を光変調信号に変換して光伝送路に出力する光変調手段とを備える、送信装置。
【請求項４５】
１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、前記１以上のデータ信号を変換して得られたパルス列で変調された光変調信号を、光伝送路を介して受信するための受信装置であって、
前記光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に変換して出力する光検波手段と、
前記符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波手段から出力された電気信号から前記パルス列を得て、前記データ信号を抽出するデータ信号抽出手段とを備える、受信装置。
【請求項１】
１以上のデータ信号を光伝送するための光伝送システムであって、
前記１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、前記１以上のデータ信号をそれぞれパルス列に変換して出力するパルス列生成手段と、
前記パルス列生成手段から出力された１以上のパルス列を光変調信号に変換して出力する光変調手段と、
前記光変調手段から出力された光変調信号を伝送する光伝送路と、
前記光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に変換して出力する光検波手段と、
前記符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波手段から出力された電気信号から前記パルス列を得て、前記データ信号を抽出するデータ信号抽出手段とを備える、光伝送システム。
【請求項２】
前記パルス列生成手段がパルス列に変換するデータ信号は、１つであることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、
前記光検波手段は、前記光伝送路を伝送された光強度変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、
前記データ信号抽出手段は、前記符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する復調部からなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、
前記光検波手段は、前記光伝送路を伝送された光強度変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、
前記データ信号抽出手段は、
前記検波部から出力された電気信号を無線信号として放射する放射部と、
前記符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記放射部から放射された無線信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する無線端末とからなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、
前記伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、
前記光検波手段は、
前記パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項６】
前記パルス列生成手段は、
予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部と、
前記パルス列生成部から出力されたパルス列のパルス幅を伸長、もしくは立ち上がり時間および立ち下がり時間を拡大して出力するフィルタ部とからなり、
前記光変調手段は、前記フィルタ部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、
前記伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、
前記光検波手段は、
前記パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項７】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部からなり、
前記光検波手段は、
前記光伝送路を伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にある前記パルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号を出力する光干渉部と、
前記光干渉部から出力される一方の光微分信号を電気信号に変換して出力する光検波部とからなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項８】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなることを特徴とする、請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項９】
前記所定の光遅延量は、前記パルス列の１ビット幅より小さいことを特徴とする、請求項８に記載の光伝送システム。
【請求項１０】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力するデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して、出力する光角度変調部からなり、
前記光検波手段は、
前記光伝送路によって伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にある前記パルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号をそれぞれ出力する光干渉部と、
前記光干渉部から出力された２つの光微分信号をそれぞれ電気信号に再変換すると共に、両者を合成することにより、双極性の微分パルス列を生成し、出力する平衡光検波部とからなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項１１】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなることを特徴とする、請求項１０に記載の光伝送システム。
【請求項１２】
前記所定の光遅延量は、前記パルス列の１ビット幅より小さいことを特徴とする、請求項１１に記載の光伝送システム。
【請求項１３】
前記平衡光検波部は、
前記光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、
前記光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、
前記第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、
前記遅延部で遅延処理がなされた後の前記第１の微分パルス列と前記第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなることを特徴とする、請求項１０に記載の光伝送システム。
【請求項１４】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなり、
前記平衡光検波部は、
前記光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、
前記光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、
前記第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、
前記遅延部で遅延処理がなされた後の前記第１の微分パルス列と前記第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなることを特徴とする、請求項１０に記載の光伝送システム。
【請求項１５】
前記所定の電気遅延量と前記所定の光遅延量とは、等しいことを特徴とする、請求項１４に記載の光伝送システム。
【請求項１６】
前記パルス列生成手段は、予め定められた符号化パターンに基づいて、入力したデータ信号をパルス列に変換して出力するパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力する光変調部からなり、
波長分散特性を有し、前記光伝送路によって伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列または合成信号のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮して出力する波長分散部をさらに備え、
前記光検波手段は、
前記波長分散部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項１７】
前記光変調部は、入力したパルス列で、半導体レーザへの注入電流を変調して、光強度変調信号を出力する直接光変調方式を用いることを特徴とする、請求項１６に記載の光伝送システム。
【請求項１８】
前記パルス列生成手段がパルス列に変換するデータ信号は、２以上であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項１９】
前記パルス列生成手段は、入力するデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をそれぞれ所定変調形式のパルス列に変換して出力する複数のパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、
前記パルス列生成部に対応して設けられており、各前記パルス列生成部から出力されたパルス列を、それぞれ光変調信号に変換して出力する複数の光変調部と、
前記複数の光変調部から出力された光変調信号を合波して前記光伝送路に出力する光合波部とからなることを特徴とする、請求項１８に記載の光伝送システム。
【請求項２０】
前記光検波手段は、前記光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、
前記データ信号抽出手段は、前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する復調分離部からなることを特徴とする、請求項１９に記載の光伝送システム。
【請求項２１】
前記光検波手段は、
前記光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、
前記光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、前記光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部とからなり、
前記データ信号抽出手段は、前記複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する複数の復調分離部からなることを特徴とする、請求項１９に記載の光伝送システム。
【請求項２２】
前記複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号を、光変調信号に変換して出力するデータ光変調部をさらに備え、
前記光合成部は、前記データ光変調部から出力されるデータ信号をさらに合成し、
前記データ信号抽出手段は、
前記光検波部から出力された電気信号から、前記パルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号と、その他の信号（合成信号）とを分離して出力するデータ分離部と、
前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記データ分離部から出力された合成信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する復調分離部とからなることを特徴とする、請求項１９に記載の光伝送システム。
【請求項２３】
前記複数の光変調部から出力される光変調信号の波長が互いに重複しないように制御する波長制御部をさらに備えることを特徴とする、請求項１９に記載の光伝送システム。
【請求項２４】
前記パルス列生成手段は、入力したデータ信号に対応して予め定められた互いに異なる符号化パターンに基づいて、複数のデータ信号をそれぞれ所定変調形式のパルス列に変換して出力する複数のパルス列生成部からなり、
前記光変調手段は、
前記複数のパルス列生成部から出力されたパルス列を合成した電気信号を出力する合成部と、
前記合成部が出力した電気信号を、光変調信号に変換して出力する光変調部とからなることを特徴とする、請求項１８に記載の光伝送システム。
【請求項２５】
前記光検波手段は、前記光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、
前記データ信号抽出手段は、前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する復調分離部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項２６】
前記光検波手段は、前記光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に再変換して出力する光検波部からなり、
前記データ信号抽出手段は、
前記光検波部から出力される電気信号を無線信号として放射する放射部と、
前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記放射部から出力された無線信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する複数の無線端末からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項２７】
前記光検波手段は、
前記光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、
前記光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、前記光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部とからなり、
前記データ信号抽出手段は、前記複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する複数の復調分離部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項２８】
前記合成部は、前記複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号をさらに合成し、
前記光検波手段は、
前記光伝送路を伝送された光変調信号を複数に分岐して出力する光分岐部と、
前記光分岐部によって分岐出力された複数の光変調信号に対応して設けられ、前記光変調信号を電気信号に再変換して出力する複数の光検波部と、
前記光分岐部によって分岐出力された１つの光変調信号を、前記複数のパルス列生成部から出力されるパルス列の繰り返し周期より遅いレートを有するデータ信号に再変換して出力するデータ光検波部とを含み、
前記データ信号抽出手段は、前記複数の光検波部のそれぞれに対応して設けられ、前記複数の符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波部から出力された電気信号から前記パルス列を抽出し、前記データ信号を復調する複数の復調分離
部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項２９】
前記伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部をさらに備え、
前記光検波手段は、
前記パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項３０】
さらに、各前記パルス列生成部と前記合成部との間にそれぞれ設けられ、前記パルス列生成部から出力されたパルス列のパルス幅を伸長、もしくは立ち上がり時間および立ち下がり時間を拡大して出力するフィルタ部と、
前記伝送路を伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間および／または立ち下がり時間を短縮して出力するパルス圧縮部とを備え、
前記光検波手段は、
前記パルス圧縮部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項３１】
前記光変調部は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部であり、
前記光検波手段は、
前記光伝送路を伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にある前記パルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号を出力する光干渉部と、
前記光干渉部から出力される一方の光微分信号を電気信号に変換して出力する光検波部とからなることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項３２】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなることを特徴とする、請求項３２に記載の光伝送システム。
【請求項３３】
前記所定の光遅延量は、前記パルス列の１ビット幅より小さいことを特徴とする、請求項３２に記載の光伝送システム。
【請求項３４】
前記光変調部は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光角度変調信号に変換して出力する光角度変調部であり、
前記光検波手段は、
前記光伝送路によって伝送された光角度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列の隣接ビット間の相関性を検出することにより、互いに逆極性の関係にある前記パルス列の微分成分に対応する２つの光微分信号をそれぞれ出力する光干渉部と、
前記光干渉部から出力された２つの光微分信号をそれぞれ電気信号に再変換すると共に、両者を合成することにより、双極性の微分パルス列を生成し、出力する平衡光検波部とからなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項３５】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなることを特徴とする、請求項３４に記載の光伝送システム。
【請求項３６】
前記所定の光遅延量は、前記パルス列の１ビット幅より小さいことを特徴とする、請求項３５に記載の光伝送システム。
【請求項３７】
前記平衡光検波部は、
前記光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、
前記光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、
前記第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、
前記遅延部で遅延処理がなされた後の前記第１の微分パルス列と前記第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなることを特徴とする、請求項３４に記載の光伝送システム。
【請求項３８】
前記光干渉部は、
入力した前記光角度変調信号を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から分岐出力された一方もしくは両方の光角度変調信号に対して、所定の光遅延量を付与して出力する光遅延部と、
前記光分岐部から分岐出力された他方の光角度変調信号と、前記光遅延部から出力された光角度変調信号とを合波すると共に再度２分岐することにより、互いに逆極性の光微分信号をそれぞれ出力する光合分波部とからなり、
前記平衡光検波部は、
前記光干渉部から出力された一方の光微分信号を電気信号である第１の微分パルス列に再変換して出力する第１の光検出部と、
前記光干渉部から出力された他方の光微分信号を電気信号である第２の微分パルス列に再変換して出力する第２の光検出部と、
前記第１の光検波部から出力された第１の微分パルス列および／または第２の光検波部から出力された第２の微分パルス列に対して、所定の電気遅延量を付与して出力する遅延部と、
前記遅延部で遅延処理がなされた後の前記第１の微分パルス列と前記第２の微分パルス列とを合成して、双極性の微分パルス列を出力する合波部とからなることを特徴とする、請求項３４に記載の光伝送システム。
【請求項３９】
前記所定の電気遅延量と前記所定の光遅延量とは、等しいことを特徴とする、請求項３８に記載の光伝送システム。
【請求項４０】
前記光変調部は、前記パルス列生成部から出力されたパルス列を光強度変調信号に変換して出力し、
波長分散特性を有し、前記光伝送路によって伝送された光強度変調信号を入力し、変調情報であるパルス列または合成信号のパルス幅を圧縮、もしくは立ち上がり時間または／および立ち下がり時間を短縮して出力する波長分散部をさらに備え、
前記光検波手段は、
前記波長分散部から出力される光信号を電気信号に変換して出力する光検波部からなることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項４１】
前記光変調部は、入力したパルス列で、半導体レーザへの注入電流を変調して、光強度変調信号を出力する直接光変調方式を用いることを特徴とする、請求項４０に記載の光伝送システム。
【請求項４２】
前記パルス列生成手段で変換されるパルス列の変調形式は、パルス位置変調形式であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項４３】
前記データ信号抽出手段で得られるパルス列は、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）信号であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項４４】
１以上のデータ信号を光伝送するための送信装置であって、
前記１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、前記１以上のデータ信号をそれぞれパルス列に変換して出力するパルス列生成手段と、
前記パルス列生成手段から出力された１以上のパルス列を光変調信号に変換して光伝送路に出力する光変調手段とを備える、送信装置。
【請求項４５】
１以上のデータ信号に対応して予め一意に定められた１以上の符号化パターンに基づいて、前記１以上のデータ信号を変換して得られたパルス列で変調された光変調信号を、光伝送路を介して受信するための受信装置であって、
前記光伝送路を伝送された光変調信号を電気信号に変換して出力する光検波手段と、
前記符号化パターンに一意に対応する復号化パターンに基づいて、前記光検波手段から出力された電気信号から前記パルス列を得て、前記データ信号を抽出するデータ信号抽出手段とを備える、受信装置。
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０８２１７５
【国際公開日】平成１６年９月２３日（２００４．９．２３）
【発行日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５０３４９９（Ｐ２００５−５０３４９９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００２８１１
【国際出願日】平成１６年３月５日（２００４．３．５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１６年９月２３日（２００４．９．２３）
【発行日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００２８１１
【国際出願日】平成１６年３月５日（２００４．３．５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]