移相制御による通信方法及びその装置
【課題】 従来の情報通信装置では、干渉回路に光スイッチを入れ、この光スイッチのオン・オフによって受信側の干渉を制御するようにしているが、受信側で情報を判断するためには、多数のパルス光によるフォトンが必要である。
【解決手段】 送信部１はシングルモードレーザ発生器２にファイバ３を介して第１のカプラ４が接続され、第１のカプラ４に長尺の第１のファイバ５及び長尺の第２のファイバ６の一端がそれぞれ接続され、第２のファイバ６に移相器７が接続されて構成され、又、受信部８は第１のファイバ５及び第２のファイバ６の他端がそれぞれ接続された第２のカプラ９と、第２のカプラ９に接続された第１のパワーメータ１０及び第２のパワーメータ１１によって構成されている。
【解決手段】 送信部１はシングルモードレーザ発生器２にファイバ３を介して第１のカプラ４が接続され、第１のカプラ４に長尺の第１のファイバ５及び長尺の第２のファイバ６の一端がそれぞれ接続され、第２のファイバ６に移相器７が接続されて構成され、又、受信部８は第１のファイバ５及び第２のファイバ６の他端がそれぞれ接続された第２のカプラ９と、第２のカプラ９に接続された第１のパワーメータ１０及び第２のパワーメータ１１によって構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シングルモードレーザからのパルス光を一方はそのままで、他方は１８０度反転して送信するようにした移相制御による通信方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の情報通信装置としては、光源から照射された光ビームを第１のビームスプリッタで２つに分け、一方の光ビームに光スイッチを装着し、この光スィッチを制御する信号を送信信号とし、又、２つに分けた光ビームを第２のビームスプリッタで合わせ、合わせた光ビームを第１、第２の検出器で検出してそれぞれの干渉を検出し、検出した信号で受信器を動作して情報を送受信するようにしたものを本出願人が提案している。
【０００３】
このように構成された従来の情報通信装置では、干渉回路に光スイッチを入れ、この光スイッチのオン・オフによって受信側の干渉を制御するようにしているが、受信側で情報を判断するためには、多数のパルス光によるフォトンが必要である。
【特許文献１】特開２００６−１７５６５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、従来の情報通信装置では、干渉回路に光スイッチを入れ、この光スイッチのオン・オフによって受信側の干渉を制御するようにしているが、受信側で情報を判断するためには、多数のパルス光によるフォトンが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、シングルモードレーザ発生器は繰り返し同じ強度のパルス光を発射し、第１のカプラはシングルモードレーザ発生器からのパルス光を受光して長尺の第１、第２のファイバの一端に接続され、第２の光ファイバの中間に移相器が接続され、移相器は第１のカプラからのパルス光によるフォトンの移相を反転させ、制御装置は移相器を通過するフォトンの移相を反転、非反転制御し、第２のカブラは第１の光ファイバの他端に接続され、第１のパワーメータは第２のカプラに接続されて光パルスによるフォトンの強度を検出し、第２のパワーメータは移相を反転させた前記光パルスによるフォトンの強度を検出し、第１、第２のパワーメータに受信されたフォトンによって情報を検出するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の移相制御による通信装置は、シングルモードレーザ発生器からの繰り返し同じ強度のパルス光を第１のカプラにより２つのファイバで２つのパルス光による２つのフォトンに分け、一方のフォトンを直接第１のパワーメータで受光し、反転制御する制御装置により他方のフォトンを移相器で反転させて第２のパワーメータで受光することにより、１つのフォトンに１つの情報を乗せることができ、又、一方のフォトンを検出すると、干渉が消え、同時に情報もきえてしまうので、盗聴は通信情報を破壊してしまい、盗聴は原理的に不可能であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の移相制御による通信装置では、シングルモードレーザ発生器からのパルス光を第１のカプラにより２つのファイバに分け、一方のパルス光によるフォトンを直接第１のパワーメータで受光し、制御装置により他方のパルス光によるフォトンを移相器で反転させて第２のパワーメータで受光することにより、第１、第２のパワーメータで受光したフォトンの受光状態により、情報を検出することができる。
【実施例】
【０００８】
図１は本発明の実施例の移相制御による通信装置の構成図で、送信部１はシングルモードレーザ発生器２にファイバ３を介して第１のカプラ４が接続され、第１のカプラ４に長尺の第１のファイバ５及び長尺の第２のファイバ６の一端がそれぞれ接続され、第２のファイバ６に移相器７が接続されて構成され、又、受信部８は第１のファイバ５及び第２のファイバ６の他端がそれぞれ接続された第２のカプラ９と、第２のカプラ９に接続された第１のパワーメータ１０及び第２のパワーメータ１１によって構成されている。
【０００９】
そして、図２に示すように、移相器７はファイバ１２、１３の端部にそれぞれ固着された鍔１４，１５の間に圧電アクチュエータ１６が固着され、この圧電アクチュエータ１６に制御装置１７から電圧を印可することによって伸縮又は拡大されて鍔１４，１５の間隔が縮小又は拡大され、それによってファイバ１２，１３の間に剥き出された光ファイバ１８の長さが変更されることによって、光ファイバ１８を通過するフォトンが１８０度反転されるように構成されている。
【００１０】
このように構成された本実施例の移相制御による通信装置では、図３（ａ）に示すように、送信部１のシングルモードレーザ発生器２から同じ強さの繰り返しパルス光をファイバ３に送信すると、これらのパルス光は第１のカプラ４で第１、第２のファイバ５，６をフォトンとして通過し、第１のファイバ５のフォトンは受信部８の第２のカプラ９に入力されるが、第２のファイバ６を通過するフォトンは移相器７で１８０度反転され、第２のカブラ９に入力されることにより、第２のカプラ９で第１のファイバ５を通過したフォトンと第２のファイバ６を通過したフォトンの相関がとられ、第１のファイバ５を通過したフォトンは第１のパワーメータ１０で受光されることにより、図３（ｂ）で示すようになり、受光されたフォトンを「１」、受光されないフォトンを「０」とすると、第１のパワーメータ１０では、「１０００１１０１」のようにフォトンが受光され、第１のパワーメータ９で受光されないフォトンは図３（ｃ）で示すように第２のパワーメータ１１で受光される。
【００１１】
本発明は、このようにシングルモードレーザ発生器２からのパルス光を第１のカプラ４で第１、第２のファイバ５，６に入力し、第２のファイバ６を通過したフォトンを移相器７で１８０度反転することにより、受信部８の第２のカプラ９で相関を取り、第１のパワーメータ１０で１８０度反転しないフォトンを受光し、第２のパワーメータ１１で１８０度反転したフォトン受光することにより、１つのフォトンに１つのデジタル情報を乗せることができ、通信効率を良くすることができる。
【００１２】
図４は本発明の他の実施例の移相制御による通信装置の構成図で、１は送信部、２はシングルレーザ発生器、３はファイバ、４は第１のカプラ、５は第１のファイバ、６は第２のファイバ、７は移相器、８は受信部、９は第２のカプラ、１０は第１のパワーメータ、１１は第２のパワーメータであり、これらの構成は上記実施例と同じであるので、説明は省略するが、本実施例では、第２のファイバ６の移相器７の後の第２のカプラ９の前に移相補償器１９を接続する。
【００１３】
このように構成された本実施例の移相制御による通信装置では、シングルモードレーザ発生器２からリファレンス信号を送信し、第１、第２のファイバ５，６の状態を第１のパワーメータ１０，第２のパワーメータ１１でモニタし、温度によって受信信号が変形している場合には、図２の移相器７と同様に図４で示した移相補償器１９において、ファイバ２０、２１の端部にそれぞれ固着された鍔２２，２３の間に圧電アクチュエータ２４が固着され、この圧電アクチュエータ２４に制御装置２５から電圧を印可することによって縮小又は拡大されて鍔２２，２３の間隔が縮小又は拡大され、ファイバ２０，２１の間に剥き出された光ファイバ２６が縮小又は拡大され、それによって温度を補償することができる。
【００１４】
本発明の実施例では、この移相補償器１９において、制御装置２５から圧電アクチュエータ２４に電圧を印可することにより、ファイバ２０，２１の間に剥き出された光ファイバ２６が縮小又は拡大されるように構成されるので、温度によるファイバの伸縮を補償することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
なお、本実施例は、情報通信分野で使用することができ、特に暗号通信に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例の移相制御による通信装置の構成図である。
【図２】図１の実施例で使用する移相器の側面断面図である。
【図３】送信部から送信されたパルス光に対して、受信部受信したフォトンの受信情報を示した図である。
【図４】本発明の他の実施例の移相制御による通信装置の構成図である。
【図５】図４の実施例で使用する移相補償器の側面断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ 送信部
２ シングルレーザ発生器
３ ファイバ
４ 第１のカプラ
５ 第１のファイバ
６ 第２のファイバ
７ 移相器
８ 受信部
９ 第２のカプラ
１０ 第１のパワーメータ
１１ 第２のパワーメータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シングルモードレーザからのパルス光を一方はそのままで、他方は１８０度反転して送信するようにした移相制御による通信方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の情報通信装置としては、光源から照射された光ビームを第１のビームスプリッタで２つに分け、一方の光ビームに光スイッチを装着し、この光スィッチを制御する信号を送信信号とし、又、２つに分けた光ビームを第２のビームスプリッタで合わせ、合わせた光ビームを第１、第２の検出器で検出してそれぞれの干渉を検出し、検出した信号で受信器を動作して情報を送受信するようにしたものを本出願人が提案している。
【０００３】
このように構成された従来の情報通信装置では、干渉回路に光スイッチを入れ、この光スイッチのオン・オフによって受信側の干渉を制御するようにしているが、受信側で情報を判断するためには、多数のパルス光によるフォトンが必要である。
【特許文献１】特開２００６−１７５６５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、従来の情報通信装置では、干渉回路に光スイッチを入れ、この光スイッチのオン・オフによって受信側の干渉を制御するようにしているが、受信側で情報を判断するためには、多数のパルス光によるフォトンが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、シングルモードレーザ発生器は繰り返し同じ強度のパルス光を発射し、第１のカプラはシングルモードレーザ発生器からのパルス光を受光して長尺の第１、第２のファイバの一端に接続され、第２の光ファイバの中間に移相器が接続され、移相器は第１のカプラからのパルス光によるフォトンの移相を反転させ、制御装置は移相器を通過するフォトンの移相を反転、非反転制御し、第２のカブラは第１の光ファイバの他端に接続され、第１のパワーメータは第２のカプラに接続されて光パルスによるフォトンの強度を検出し、第２のパワーメータは移相を反転させた前記光パルスによるフォトンの強度を検出し、第１、第２のパワーメータに受信されたフォトンによって情報を検出するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の移相制御による通信装置は、シングルモードレーザ発生器からの繰り返し同じ強度のパルス光を第１のカプラにより２つのファイバで２つのパルス光による２つのフォトンに分け、一方のフォトンを直接第１のパワーメータで受光し、反転制御する制御装置により他方のフォトンを移相器で反転させて第２のパワーメータで受光することにより、１つのフォトンに１つの情報を乗せることができ、又、一方のフォトンを検出すると、干渉が消え、同時に情報もきえてしまうので、盗聴は通信情報を破壊してしまい、盗聴は原理的に不可能であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の移相制御による通信装置では、シングルモードレーザ発生器からのパルス光を第１のカプラにより２つのファイバに分け、一方のパルス光によるフォトンを直接第１のパワーメータで受光し、制御装置により他方のパルス光によるフォトンを移相器で反転させて第２のパワーメータで受光することにより、第１、第２のパワーメータで受光したフォトンの受光状態により、情報を検出することができる。
【実施例】
【０００８】
図１は本発明の実施例の移相制御による通信装置の構成図で、送信部１はシングルモードレーザ発生器２にファイバ３を介して第１のカプラ４が接続され、第１のカプラ４に長尺の第１のファイバ５及び長尺の第２のファイバ６の一端がそれぞれ接続され、第２のファイバ６に移相器７が接続されて構成され、又、受信部８は第１のファイバ５及び第２のファイバ６の他端がそれぞれ接続された第２のカプラ９と、第２のカプラ９に接続された第１のパワーメータ１０及び第２のパワーメータ１１によって構成されている。
【０００９】
そして、図２に示すように、移相器７はファイバ１２、１３の端部にそれぞれ固着された鍔１４，１５の間に圧電アクチュエータ１６が固着され、この圧電アクチュエータ１６に制御装置１７から電圧を印可することによって伸縮又は拡大されて鍔１４，１５の間隔が縮小又は拡大され、それによってファイバ１２，１３の間に剥き出された光ファイバ１８の長さが変更されることによって、光ファイバ１８を通過するフォトンが１８０度反転されるように構成されている。
【００１０】
このように構成された本実施例の移相制御による通信装置では、図３（ａ）に示すように、送信部１のシングルモードレーザ発生器２から同じ強さの繰り返しパルス光をファイバ３に送信すると、これらのパルス光は第１のカプラ４で第１、第２のファイバ５，６をフォトンとして通過し、第１のファイバ５のフォトンは受信部８の第２のカプラ９に入力されるが、第２のファイバ６を通過するフォトンは移相器７で１８０度反転され、第２のカブラ９に入力されることにより、第２のカプラ９で第１のファイバ５を通過したフォトンと第２のファイバ６を通過したフォトンの相関がとられ、第１のファイバ５を通過したフォトンは第１のパワーメータ１０で受光されることにより、図３（ｂ）で示すようになり、受光されたフォトンを「１」、受光されないフォトンを「０」とすると、第１のパワーメータ１０では、「１０００１１０１」のようにフォトンが受光され、第１のパワーメータ９で受光されないフォトンは図３（ｃ）で示すように第２のパワーメータ１１で受光される。
【００１１】
本発明は、このようにシングルモードレーザ発生器２からのパルス光を第１のカプラ４で第１、第２のファイバ５，６に入力し、第２のファイバ６を通過したフォトンを移相器７で１８０度反転することにより、受信部８の第２のカプラ９で相関を取り、第１のパワーメータ１０で１８０度反転しないフォトンを受光し、第２のパワーメータ１１で１８０度反転したフォトン受光することにより、１つのフォトンに１つのデジタル情報を乗せることができ、通信効率を良くすることができる。
【００１２】
図４は本発明の他の実施例の移相制御による通信装置の構成図で、１は送信部、２はシングルレーザ発生器、３はファイバ、４は第１のカプラ、５は第１のファイバ、６は第２のファイバ、７は移相器、８は受信部、９は第２のカプラ、１０は第１のパワーメータ、１１は第２のパワーメータであり、これらの構成は上記実施例と同じであるので、説明は省略するが、本実施例では、第２のファイバ６の移相器７の後の第２のカプラ９の前に移相補償器１９を接続する。
【００１３】
このように構成された本実施例の移相制御による通信装置では、シングルモードレーザ発生器２からリファレンス信号を送信し、第１、第２のファイバ５，６の状態を第１のパワーメータ１０，第２のパワーメータ１１でモニタし、温度によって受信信号が変形している場合には、図２の移相器７と同様に図４で示した移相補償器１９において、ファイバ２０、２１の端部にそれぞれ固着された鍔２２，２３の間に圧電アクチュエータ２４が固着され、この圧電アクチュエータ２４に制御装置２５から電圧を印可することによって縮小又は拡大されて鍔２２，２３の間隔が縮小又は拡大され、ファイバ２０，２１の間に剥き出された光ファイバ２６が縮小又は拡大され、それによって温度を補償することができる。
【００１４】
本発明の実施例では、この移相補償器１９において、制御装置２５から圧電アクチュエータ２４に電圧を印可することにより、ファイバ２０，２１の間に剥き出された光ファイバ２６が縮小又は拡大されるように構成されるので、温度によるファイバの伸縮を補償することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
なお、本実施例は、情報通信分野で使用することができ、特に暗号通信に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例の移相制御による通信装置の構成図である。
【図２】図１の実施例で使用する移相器の側面断面図である。
【図３】送信部から送信されたパルス光に対して、受信部受信したフォトンの受信情報を示した図である。
【図４】本発明の他の実施例の移相制御による通信装置の構成図である。
【図５】図４の実施例で使用する移相補償器の側面断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ 送信部
２ シングルレーザ発生器
３ ファイバ
４ 第１のカプラ
５ 第１のファイバ
６ 第２のファイバ
７ 移相器
８ 受信部
９ 第２のカプラ
１０ 第１のパワーメータ
１１ 第２のパワーメータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シングルモードレーザ発生器からの繰り返し同じ強度のパルス光を第１のカプラにより２つのファイバで２つのパルス光による２つのフォトンに分け、一方のフォトンを直接第１のパワーメータで受光し、反転制御する制御装置により他方のフォトンを移相器で反転させて第２のパワーメータで受光することにより、第１、第２のパワーメータで受光したフォトンの受光状態により、情報を検出することを特徴とする移相制御による通信装方法。
【請求項２】
前記第１のパワーメータへ到着したフォトンを１とし、第２のパワーメータで受信したフォトンを０とすることにより、フォトン１つに１つの情報を乗せることを特徴とする請求項１記載の移相制御による通信方法。
【請求項３】
前記移相器の１８０度反転を制御装置の入力信号によって行うことを特徴とする請求項１記載の移相制御による通信方法。
【請求項４】
繰り返し同じ強度のパルス光を発射するシングルモードレーザ発生器と、シングルモードレーザ発生器からのパルス光を受光して長尺の第１、第２のファイバの一端に接続された第１のカプラと、前記第２の光ファイバの中間に接続され、前記第１のカプラからの前記パルス光によるフォトンの移相を１８０度反転させる移相器と、該移相器を通過するフォトンの移相を反転、非反転制御する反転制御装置と、前記第１、第２の他端に接続された第２のカブラと、第２のカプラに接続され、前記光パルスによるフォトンの強度を検出する第１のパワーメータと、移相を１８０度反転させた前記光パルスによるフォトンの強度を検出する第２のパワーメータとからなり、前記第１、第２のパワーメータに受信されたフォトンによって情報を検出することを特徴とする移相制御による通信装置。
【請求項５】
前記第１のパワーメータへ到着したフォトンを１とし、第２のパワーメータで受信したフォトンを０とすることにより、フォトン１つに１つの情報を乗せることを特徴とする請求項４記載の移相制御による通信装置。
【請求項６】
前記移相器は２つのファイバの間の対向する端部に鍔を固定し、該鍔の間に圧電アクチュエータを固定し、ファイバの間に光ファイバを剥きだし、前記圧電アクチュエータを伸縮することにより、前記光ファイバの長さを伸縮して、光ファイバを通過するフォトンの移相を１８０度変更することを特徴とする請求項４記載の移相制御による通信装置。
【請求項７】
前記第２の光ファイバの中間に移相補償器を接続することを特徴とする請求項４記載の移相制御による通信装置。
【請求項８】
前記移相補償器は２つのファイバの間の対向する端部に鍔を固定し、該鍔の間に圧電アクチュエータを固定し、ファイバの間に光ファイバを剥きだし、前記光ファイバの長さの温度による伸縮を、前記圧電アクチュエータを伸縮することにより、前記光ファイバの長さを伸縮して、温度による伸縮を補償することを特徴とする請求項５記載の移相制御による通信装置。
【請求項１】
シングルモードレーザ発生器からの繰り返し同じ強度のパルス光を第１のカプラにより２つのファイバで２つのパルス光による２つのフォトンに分け、一方のフォトンを直接第１のパワーメータで受光し、反転制御する制御装置により他方のフォトンを移相器で反転させて第２のパワーメータで受光することにより、第１、第２のパワーメータで受光したフォトンの受光状態により、情報を検出することを特徴とする移相制御による通信装方法。
【請求項２】
前記第１のパワーメータへ到着したフォトンを１とし、第２のパワーメータで受信したフォトンを０とすることにより、フォトン１つに１つの情報を乗せることを特徴とする請求項１記載の移相制御による通信方法。
【請求項３】
前記移相器の１８０度反転を制御装置の入力信号によって行うことを特徴とする請求項１記載の移相制御による通信方法。
【請求項４】
繰り返し同じ強度のパルス光を発射するシングルモードレーザ発生器と、シングルモードレーザ発生器からのパルス光を受光して長尺の第１、第２のファイバの一端に接続された第１のカプラと、前記第２の光ファイバの中間に接続され、前記第１のカプラからの前記パルス光によるフォトンの移相を１８０度反転させる移相器と、該移相器を通過するフォトンの移相を反転、非反転制御する反転制御装置と、前記第１、第２の他端に接続された第２のカブラと、第２のカプラに接続され、前記光パルスによるフォトンの強度を検出する第１のパワーメータと、移相を１８０度反転させた前記光パルスによるフォトンの強度を検出する第２のパワーメータとからなり、前記第１、第２のパワーメータに受信されたフォトンによって情報を検出することを特徴とする移相制御による通信装置。
【請求項５】
前記第１のパワーメータへ到着したフォトンを１とし、第２のパワーメータで受信したフォトンを０とすることにより、フォトン１つに１つの情報を乗せることを特徴とする請求項４記載の移相制御による通信装置。
【請求項６】
前記移相器は２つのファイバの間の対向する端部に鍔を固定し、該鍔の間に圧電アクチュエータを固定し、ファイバの間に光ファイバを剥きだし、前記圧電アクチュエータを伸縮することにより、前記光ファイバの長さを伸縮して、光ファイバを通過するフォトンの移相を１８０度変更することを特徴とする請求項４記載の移相制御による通信装置。
【請求項７】
前記第２の光ファイバの中間に移相補償器を接続することを特徴とする請求項４記載の移相制御による通信装置。
【請求項８】
前記移相補償器は２つのファイバの間の対向する端部に鍔を固定し、該鍔の間に圧電アクチュエータを固定し、ファイバの間に光ファイバを剥きだし、前記光ファイバの長さの温度による伸縮を、前記圧電アクチュエータを伸縮することにより、前記光ファイバの長さを伸縮して、温度による伸縮を補償することを特徴とする請求項５記載の移相制御による通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−６０４４７（Ｐ２００９−６０４４７Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２６７４４（Ｐ２００７−２２６７４４）
【出願日】平成１９年８月３１日（２００７．８．３１）
【出願人】（０００２４３３６４）本多電子株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３１日（２００７．８．３１）
【出願人】（０００２４３３６４）本多電子株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
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