光分割多路复用收发信方法和光分割多路复用收发信装置

摘要

本发明不改变现有的WDM信道所使用的波段、或者不改变分配给现有的OTDM信道的时隙而实现追加了OCDM信道的光多路复用收发信。OCDM信号生成部分(510)将光脉冲信号进行编码并生成编码光脉冲信号(515)。编码光脉冲信号输入到波长分散器(516)以便将其时间波形进行变形并作为变形编码光脉冲信号(517)输出。WDM信号生成部分(530)生成光波长分割多路复用信号。OCDM信号提取部分(610)使用与时间扩展波长跳跃编码相同的编码符号对OCDM接收信号(606)逐信道地进行解码，生成解码OCDM接收信号(613)。利用逆波长分散器(614)将解码OCDM接收信号所包含的变形编码光脉冲信号成分进行恢复来产生再生光脉冲信号(615)。再生光脉冲信号由第1阈值判定部分(618)仅提取作为OCDM的发送信号之光脉冲信号的自相关波形成分。在WDM信号提取部分630中，由第2阈值判定部分(634)从WDM接收信号中逐信道地提取WDM信号。

说明书

技术领域

本发明涉及光分割多路复用收发信方法和光分割多路复用收发信装置，尤其涉及可以实现波长分割多路复用(WDM：WavelengthDivision Multiplexing)收发信和光编码分割多路复用(OCDM：Optical Code Division Multiplexing)收发信同时共存的方法和装置。另外，还涉及可以实现光时间分割多路复用(OTDM：Optical Time Division Multiplexing)收发信和光编码分割多路复用(OCDM)收发信同时共存的方法和装置。

背景技术

为了实现光纤通信的高速化或大容量化，对将多个信道的光脉冲信号集中在一根光纤传送路径中的光分割多路复用技术进行了研究。作为用于光分割多路复用的装置，分别研究了根据构成光脉冲信号的光脉冲的波长来分离信道的WDM、根据构成光脉冲信号的光脉冲所占的时隙来分离信道的OTDM、和根据编码后的光脉冲信号的模式匹配来分离信道的OCDM。

首先参照图1，说明WDM和OTDM。图1是光分割多路复用收发信装置的方框结构示意图，该光分割多路复用收发信装置是由作为传送路径的光纤105将发送部分100与接收部分200连接起来的结构。

发送部分100包括分别对应于第1～第n信道的发送器101、发送器102和发送器103。另外，还具有将上述发送器所输出的第1～第n信道的光脉冲信号进行合波并多路复用的多路复用器104。在发送器101、发送器102和发送器103中，将第1～第n信道的电信号110、电信号111和电信号112分别变换为光脉冲信号120、光脉冲信号121和光脉冲信号122。分别由第1～第n信道的发送器输出的光脉冲信号通过多路复用器104进行合波并多路复用，并作为光分割多路复用信号126输出。

多路复用器104输出的光分割多路复用信号126在作为传送路径的光纤105内进行传播并传送至接收部分200。

接收部分200包括分别对应于第1～第n信道的接收器107、接收器108和接收器109。另外，还包括将输入到上述接收器的光分割多路复用信号进行分离的分离器106。

首先，说明如图1所示的光分割多路复用收发信装置为WDM的收发信装置的情况。在WDM收发信装置的情况下，分配对各信道波长都不同的光并作为各个信道信息的载波。即，在WDM收发信方法和实现该方法的装置中，作为载波的光的波长起识别信道的识别符的作用。

在多路复用器104中使用了诸如光偶合器。另外，分离器106使用了诸如光偶合器与光波长滤波器组合而成的光学元件或者具有阵列波导衍射光栅(AWG：Array Waveguide Grating)等波长分离功能的光学元件。因此，所输入的多波长光分割多路复用信号126在分离器106中被分离为按信道分配的波长并输出。这样，分别分配给各个信道的波长的光脉冲信号被提供给接收器107、接收器108和接收器109。

其次说明OTDM。说明如图1所示的光分割多路复用收发信装置为OTDM的收发信装置的情况。发送器101、发送器102和发送器103输出调制为RZ(Return to Zero，归零)格式的光脉冲信号。在由多路复用器104将第1～第n信道的光脉冲信号进行合波时，可以使用诸如可变延迟线等来调整时序以将光脉冲填入到提供了所有信道的时隙中。

作为分离器106，例如可以使用将多路复用器104所输出的光分割多路复用信号126按强度分割为信道数量的光偶合器与仅在特定时隙透过光的光调制器的组合。利用分离器106按信道进行分离，并将第1信道的光脉冲信号123、第2信道的光脉冲信号124、第n信道的光脉冲信号125提供给各信道的接收器107、接收器108和接收器109。光脉冲信号在接收器107、接收器108和接收器109中经光电变换而被变换为电脉冲信号，从而接收到各信道的电脉冲信号113、114和115。

参照图2(A)和(B)，说明WDM和OTDM中分别在波长轴上和时间轴上构成各光脉冲信号的光脉冲的配置关系。图2(A)是WDM的各信道在波长轴上分割为时隙并配置的示意图。图2(B)是OTDM中按照在时间轴上分割为时隙的位置间隙分配了各信道的状况的示意图。

参照上述图2(A)和(B)可知，在WDM的情形，波段用于分配信道，而当OTDM的情形，在时间轴上被分割并指定的时隙也用于分配信道。即，WDM和OTDM是这样一种方式，即：一个信道占有并使用在波长轴或时间轴上分割的波长或时隙这样的物理资源中的一个。

根据上述说明可知，在OTDM中，光源的波长不是本质的问题。然而，在OTDM中，为了增加多路复用的信道数，必须缩短分配给各信道的时隙，同时必须减小构成光脉冲信号的光脉冲在时间轴上的半高宽。

另一方面，在WDM中，将多路复用的光脉冲信号分离为各信道的光脉冲信号可以由具有波长分离功能的无源光部件实现。光脉冲信号既可以采用RZ格式的光脉冲信号，也可以采用NRZ(不归零)格式的信号，即使不改变传送速率(比特率)也可以改变多路复用的信道数。另外，还具有可以实现异步多路复用的优点。因此，此前，已经对WDM进行了深入的研究，目前已经实用化。

最近，开始了对作为上述的WDM和OTDM之外的另一种光多路复用方法OCDM的研究。该OCDM的优点在于，不必像WDM和OTDM那样占有在波长轴或时间轴上分割的波长或时隙的物理资源中的一个。

参照图3(A)～(E)，说明OCDM装置的一个例子(例如参见非专利文献1和专利文献1)的结构和功能。图3(A)所示的OCDM装置是通过传送路径310将发送部分300和接收部分400进行耦合而构成的。传送路径310是光纤。为了避免烦琐的说明，在图3(A)中示出了假设为2信道收发信的装置。通过以下说明可知，可进行3信道及3信道以上的收发信的OCDM装置亦可以仅仅增加信道数就能够同样地实现。

发送部分300包括第1信道编码器303、第2信道编码器304和合波307。第1信道编码器303用编码符号code1所给出的编码符号对第1信道的光脉冲信号301进行编码并作为第1信道的编码光脉冲信号305输出。同样地，第2信道编码器304用编码符号code2所给出的编码符号对第2信道的光脉冲信号302进行编码并作为第2信道的编码光脉冲信号306输出。

图3(B)是第1和第2信道的光脉冲信号的时间波形示意图。构成第1和第2信道的光脉冲信号的光脉冲包括不同的波长λ₁、λ₂和λ₃的光成分。为了便于表示，将其表示为将识别波长λ₁、λ₂和λ₃的数字1、2和3用矩形包围起来并在同一时间上重叠的形式。在此，假设光脉冲信号由包括3种不同波长的光脉冲而构成并进行说明。然而，通常光脉冲所包含的波长并不限于3种，在包括2种或3种及3种以上的情况下，以下说明同样成立。

所谓光脉冲包括不同波长λ₁、λ₂和λ₃等的光成分，是指在将光脉冲在波长轴上分解并排列，即分光的情况下，将光脉冲分光为分别以λ₁、λ₂和λ₃为中心波长的光脉冲。另外，以下将包含多个光成分而构成的光脉冲进行波长分解所得到的、由单一光波长成分构成的光脉冲称为尖脉冲(チツプパルス)。

下面，将含有不同波长成分的光脉冲表示为将识别波长λ₁、λ₂和λ₃的数字1、2和3用矩形包围起来并在同一时间上重叠的形式。为了识别第1信道的光脉冲和第2信道的光脉冲，在第2信道的光脉冲上加阴影表示。

图3(C)是第1信道的编码光脉冲信号305和第2信道的编码光脉冲信号306相对于时间轴的示意图。如图3(C)所示，例如从第1信道的编码光脉冲信号来看，由编码器303将构成第1信道的光脉冲信号301的光脉冲分光为以λ₁、λ₂和λ₃为中心波长的光脉冲(尖脉冲)、并在时间轴上按时间展开进行配置。第2信道的编码光脉冲信号306也相同。但是，由于设定在第1信道的编码器上的编码(code1)与设定在第2信道的编码器上的编码(code2)是不同的编码，所以第1和第2信道的编码光脉冲信号在时间轴上排列的各个尖脉冲的排列位置不同。

这样，由于如图3(A)所示的装置所进行的编码是通过将光脉冲在时间轴上进行时间扩展、且分光为具有构成光脉冲的λ₁、λ₂和λ₃的中心波长的光脉冲(尖脉冲)来进行编码的方法，所以称为时间扩展波长跳跃编码。即，由第1信道的编码器303和第2信道的编码器304来对第1和第2信道的输入光脉冲信号301和302进行时间扩展波长跳跃编码。

图3(D)表示第1信道的编码光脉冲信号305和第2信道的编码光脉冲信号306由合波器307进行多路复用后的光编码多路复用信号308。合波器307起到将多个信道的光信号进行多路复用的多路复用器的作用。图3(C)所示的构成第1信道的编码光脉冲信号305的尖脉冲序列与构成第2信道的编码光脉冲信号306的尖脉冲序列在同一时间轴上是重叠的。

这里，为了区分构成第1信道的编码光脉冲信号的尖脉冲和构成第2信道的编码光脉冲信号的尖脉冲，在后者的第2信道的尖脉冲上加阴影表示。

光编码分割多路复用信号308由传送路径310传送至接收部分400。接收部分400包括分路器410、第1信道解码器413和第2信道解码器414。分路器410将光编码分割多路复用信号308进行强度分割，一路作为分路光编码多路复用信号411提供给第1信道译码器413，另一路作为分路光编码多路复用信号412提供给第2信道译码器414。

第1信道解码器413将分路光编码分割多路复用信号411以编码符号code1所给出的编码符号进行解码而再生为第1信道的光脉冲信号415并输出。同样地，第2信道解码器414将分路光编码分割多路复用信号412以编码符号code2所给出的编码符号进行解码而再生为第2信道的光脉冲信号416并输出。以下将由各个解码器所再生的光脉冲信号称为解码光脉冲信号。

图3(E)表示相对于第1和第2信道的、由安装在接收部分300的多路器410将光编码分割多路复用信号308按第1和第2信道进行强度分割、并由第1信道的解码器413和第2信道的解码器414进行解码的解码光脉冲信号。

首先，说明第1信道的解码光脉冲信号415。在图3(E)的表示光强度相对于第1信道的时间轴的图中，将来自第2信道的光脉冲信号用包围识别波长的数字之带阴影的矩形来表示，而对于来自第1信道的光脉冲信号，包围用于识别波长的数字的矩形则不带阴影。

来自第1信道的光脉冲的尖脉冲是以code1给出的编码符号进行编码而生成的尖脉冲，如果以同样的code1给出的编码符号进行解码，则可以将各尖脉冲配置为将编码时所引起的时间延迟刚好抵消并使其在时间轴上占据同一位置。即，将原先的光脉冲信号再生为自相关波形。

如图3(E)的第1信道的光强度相对于时间轴的图所示，没有包围数字1、2和3的阴影的矩形在同一时间是重叠的。相反，有包围数字1、2和3的阴影的矩形在时间轴的不同位置上是分散配置的，呈相互层间波形(層間波形)。有包围数字1、2和3的阴影的矩形是来自第2信道的尖脉冲，是构成由code2编码的编码光脉冲信号的尖脉冲。即，为了使用不同的符号进行编码和解码，由来自第2信道的尖脉冲所构成的编码光脉冲信号的成分在解码时不抵消编码时的时间延迟，而是再进行时间扩散而构成相互层间波形。

如图3(E)所示的第2信道的光强度相对于时间轴的图则与上述关系相反。即，来自第2信道的尖脉冲形成自相关波形，而来自第1信道的尖脉冲形成互相关波形。这是由于对于第2信道，其结构是用code2的编码符号进行编码、并由code2的编码符号进行解码的缘故。

由于强度分割的光编码分割多路复用信号412是由code2的编码符号所解码的，故光编码分割多路复用信号412中包含的以code1的编码符号进行编码的来自第1信道的尖脉冲在编码时所产生的时间延迟在解码时不被抵消，而是再次进行时间扩展而构成互相关波形。另一方面，光编码分割多路复用信号412中包含的以code2的编码符号编码的来自第2信道的尖脉冲，编码时产生的时间延迟在解码时被抵消，构成自相关波形。

如上所述，第1信道的解码光脉冲信号415和第2信道的解码光脉冲信号416分别是自相关波形和互相关波形之和。如图3(E)所示，由于自相关波形和互相关波形的峰值强度不同(自相关波形的峰值大)，所以如果通过与预先设定的阈值进行比较来判断峰值的大小的所谓阈值判定来去除互相关成分，就可以只提取出自相关波形成分。如果各信道能够提取出各自的自相关波形成分，其自相关波形就是再生后的各光脉冲信号，因此，如果将该光脉冲信号变换为电信号，就可以接收所传送的信息。

除上述的时间扩展波长跳跃方法外，编码和解码的方法还包括对使用了单一波长的光的光脉冲信号进行编码的方法。在该方法中，将构成光脉冲信号的光脉冲分解为尖脉冲，对各个尖脉冲赋予相位差并在时间轴上排列，从而进行编码(例如参考非专利文献2)。这种编码称为时间扩展编码。

作为实现编码和解码的装置的一个例子，已知的有超结构光纤布喇格光栅(SSFBG：Super Structure Fiber Bragg Grating)。参照图4(A)和(B)，说明FBG(光纤布喇格光栅)光编码器的结构及其动作。在图4(A)中，上图和下图分别表示形成了SSFBG的光纤的纤维芯的折射率分布结构和折射率的变化情况。如图4(A)的上图所示，输入的光脉冲从图左侧输入到SSFBG，生成的尖脉冲列也从左侧输出。图4(A)所示的SSFBG通过将单位FBG G1、单位FBG G2和单位FBG G3串行排列，该SSFBG设定为编码长度为3的编码。下面，将由多个单位FBG串行排列所构成的SSFBG简单地称为FBG。

单位FBG G1、单位FBG G2和单位FBG G3的折射率调制周期(称为栅格间距)如图4(A)的下图所示，分别为Λ1、Λ2和Λ3。通常，折射率调制周期Λ与布喇格反射波长λ之间的关系为λ＝2nΛ。其中n为FBG的平均折射率。即，通过确定单位FBG的栅格间距Λ，确定该单位FBG的布喇格反射波长λ。

此处，当具有不同的栅格间距的多个单位FBG串行配置在1个光栅中时，从各单位FBG得到波长与栅格间距相对应的光(下面也称为“布喇格反射光”)。各个单位FBG所反射的布喇格反射光根据该单位FBG所配置的位置以不同的时间延迟被反射。对其进行利用的是FBG的时间扩展波长跳跃编码。

参照图4(B)说明利用FBG的光编码器的结构例。图4(B)所示的光编码器包括FBG 352和光循环器350。被编码的光脉冲作为输入光从图4(B)左侧的输入端口348经光循环器350输入到FBG 352。FBG 352包括单位FBG G1、单位FBG G2和单位FBG G3，因此，对各单位FBG所反射的不同波长的布喇格反射光进行反射。上述布喇格反射光通过光循环器350从图4(B)右侧的输入端口354作为编码光脉冲输出。

除上述的FBG外，作为能够实现时间扩展波长跳跃编码的光编码器，还有AWG(Array Waveguide Grating：阵列波导光栅)与光延迟线进行组合所构成的装置(例如，参照非专利文献3)。

在接收方，从解码后的光脉冲信号中将自相关波形成分与互相关波形成分分离并提取出自相关波形成分的方法，除了上述的利用阈值判定的方法之外，还有时间闸(時間ゲ-ト)方法。时间闸方法是使用时间闸装置的一种方法，在该时间闸装置中，进行时间调整以便互相关波形成分不与自相关波形成分重叠，并且使信号仅在自相关波形通过的时间带通过。

已知的是利用作为时间闸装置的电场吸收型光调制器(EA调制器，Electro-absorption Modulator)的时间闸方法(例如，参照非专利文献4)。即，通过控制EA调制器的透射率，使其仅在自相关波形通过的时间带内使EA调制器的透射率大，而在互相关波形成分通过的时间带内使其变小，来实现时间闸。上述EA调制器的透射率的控制使用时钟信号。

此外，已知的还有利用作为时间闸装置的SOA(SemiconductorOptical Amplifier：半导体光放大器)的时间闸的方法(例如参照非专利文献5)。该方法首先使用模式同步半导体激光器从已解码的一部分信号中提取出光时钟。然后，将解码后的信号和光时钟输入到SOA，在SOA中与光时钟同步来实现四光混合效果。通过与光时钟同步而实现的四光混合效果，从而仅使与SOA处于导通状态的时间带相重合的光脉冲能够通过SOA，从而实现时间闸装置。

如上所述，OCDM具有一个信道不必占用一个物理资源(波段或时隙)的特征。与此相对，WDM则必须为每个信道分配不同的波段。而OTDM则必须在时间轴上为每个信道分配不同的时隙。

另外，为了使接收方可以将编码后传送来的编码光脉冲信号进行解码，OCDM必须知道编码时所使用的编码符号。因此，只要不公开将传送的光脉冲信号进行编码时所使用的编码符号，就可以使不知道该编码符号的第三者无法解码。这是与利用WDM或OTDM进行光通信相比利用OCDM进行光通信的安全性较高的原因所在。

另外，OCDM的优势还在于可以灵活地处理信道数量的增减。例如，根据WDM，为了在有限的通信波段内增加信道的数量，必须缩小分配给各信道的带宽，并再次对分配给所有信道的带宽进行设定。同样地，根据OTDM，为了在有限的通信速度范围内增加信道的数量，必须缩小分配给各信道的时隙宽度，并再次对分配给所有信道的时隙进行设定。即使实现利用WDM或OTDM中的任意一个进行光通信，也必须对构成所使用的光通信装置的光源、波长分波器等进行变更。

对此，在OCDM中，只要保证互相关波形成分的峰值与自相关波形成分的峰值的比值大小为能够从解码后的光脉冲信号中去除互相关波形成分并提取出自相关必须成分的程度，就可以仅仅通过追加编码符号的种类来追加信道。即，无须改变光通信装置的、对应于所追加的之外的信道的构成部分，只需追加设定了与新追加的信道相对应的新编码符号之编码部分和解码部分，即可以实现新信道的追加。

非专利文献1：N.Wada，et al.，“Error-free transmission of2-channel×2.5Gbit/s time-spread/wavelength-hop OCDM usingfiber Bragg grating with supercontinuum light source”，ECOC’99(1999)。

专利文献1：特开2000-209186号公报。

非专利文献2：P.C.Teh，et al.，Photon.Technol.Lett，vol.14，No.2，pp227-229，(2002)。

非专利文献3：S.Yegnanarayanan，et al.，“An incoherentwavelength hopping/time spreading code-division multiple accesssystem”，ECOC’99(1999)

非专利文献4：凑直树等，信学技法OCS 2003-24，pp49-54，2003年5月号

非专利文献5：K.Kitayama et al.，IEICE Trans.Fundamentals，vol.E82-A，No.12，pp2616-2626，(1999)

如果能够实现不改变利用WDM的光多路复用通信系统的硬件资源就能够实现WDM收发信和OCDM收发信同时共存的方法和装置的话，则可以增加可收发信的信道数量。或者，如果能够实现OTDM收发信和OCDM收发信同时共存的方法和装置的话，则可以增加可收发信的信道数量。而且，利用OCDM所进行的收发信具有上述的优势。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种不改变现有的WDM信道所使用的波段而追加了OCDM信道的光多路复用收发信装置和光多路复用收发信方法。还提供一种不改变分配给现有的OTDM信道的时隙而追加了OCDM信道的光多路复用收发信装置和光多路复用收发信方法。

此处，WDM信道、OTDM信道和OCDM信道分别指利用WDM、OTDM和OCDM收发信的信道。下面，在此意义的基础上使用WDM信道、OTDM信道和OCDM信道。

本发明第1方面的光多路复用收发信方法包括：并列地具有光编码分割多路复用信号生成步骤和光波长分割多路复用信号生成步骤的发送步骤、和并列地具有光编码分割多路复用信号提取步骤和光波长分割多路复用信号提取步骤的接收步骤。

光编码分割多路复用信号生成步骤包括编码步骤和时间波形变形步骤。编码步骤是使用每个信道都不同的时间扩展波长跳跃编码对光脉冲信号进行编码来生成编码光脉冲信号的步骤。时间波形变形步骤是将编码光脉冲信号的时间波形进行变形来生成变形编码光脉冲信号的步骤。

光波长分割多路复用信号生成步骤是对每个信道分配不同的波长来生成光波长分割多路复用信号的步骤。

发送步骤还包括将变形编码光脉冲信号与光波长分割多路复用信号进行合波来生成光分割多路复用信号的合波步骤。

接收步骤包括将光分割多路复用信号分割为光编码多路复用信号与光波长分割多路复用信号的分波步骤。

光编码分割多路复用信号提取步骤包括解码步骤、时间波形恢复步骤和第1阈值判定步骤。解码步骤是对光编码分割多路复用信号按信道使用与时间扩展波长跳跃编码相同的编码符号进行解码来生成解码光编码分割多路复用信号的步骤。时间波形恢复步骤是将解码光编码分割多路复用信号中所包含的波形光脉冲信号成分进行恢复来生成再生光脉冲信号的步骤。第1阈值判定步骤是从再生光脉冲信号中只提取光脉冲信号的自相关波形成分的步骤。

光波长分割多路复用信号提取步骤包括：对光波长分割多路复用接收信号进行波长分割来按信道生成光波长分割信号的波长分割步骤、和对该光波长分割信号进行阈值判定来提取光波长分割多路复用信号的第2阈值判定步骤。

本发明第1方面的特征在于，光编码分割多路复用信号生成步骤包括：将编码光脉冲信号的时间波形进行变形来生成变形编码光脉冲信号的时间波形变形步骤。而光编码分割多路复用信号提取步骤包括：将解码光编码分割多路复用接收信号所包含的变形光脉冲信号成分进行恢复来生成再生光脉冲信号的时间波形恢复步骤。

本发明第1方面的光分割多路复用收发信方法是通过如下的光分割多路复用收发信装置实现的。即，实现本发明第1方面的光分割多路复用收发信方法的光分割多路复用收发信装置包括：并列地具有光编码分割多路复用信号生成部分和光波长分割多路复用信号生成部分的发送部分、以及并列地具有光编码分割多路复用信号提取部分和光波长分割多路复用信号提取部分的接收部分。

光编码分割多路复用信号生成步骤由光编码分割多路复用信号生成部分执行。光编码分割多路复用信号生成部分包括编码器和波长分散器。编码器对每个信道分配不同的时间扩展波长跳跃编码并将各信道的光脉冲信号进行编码来生成编码光脉冲信号。波长分散器将编码光脉冲信号的时间波形进行变形来生成变形编码光脉冲信号。

光波长分割多路复用信号生成步骤由光波长分割多路复用生成部分执行。光波长分割多路复用信号生成部分对每个信道分配不同的波长来生成光波长分割多路复用信号。

发送部分还包括将变形编码光脉冲信号与光波长分割多路复用信号进行合波来生成光分割多路复用信号的合波器。

接收部分包括将接收的光分割多路复用信号分割为光编码分割多路复用接收信号和光波长分割多路复用接收信号的分波器。

光编码分割多路复用信号提取步骤由光编码分割多路复用提取部分执行。光编码分割多路复用信号提取部分包括解码器、逆波长分散器和第1阈值判定部分。解码器使用与每个信道在编码时所用的时间扩展波长跳跃编码相同的编码符号对光编码分割多路复用接收信号进行解码来生成解码光编码多路复用接收信号。逆波长分散器进行与上述波长分散器的分散值的绝对值相等而符号相反的波长分散。即，对解码光编码分割多路复用接收信号中所包含的变形光脉冲信号成分进行恢复来生成再生光脉冲信号。第1阈值判定部分从再生光脉冲信号中只提取出光脉冲信号的自相关波形成分。

光波长分割多路复用信号提取步骤由光波长分割多路复用信号提取部分执行。光波长分割多路复用信号提取部分包括：对光波长分割多路复用接收信号进行波长分割来生成每个信道的光波长分割信号的波长分波器、和对光波长分割信号进行阈值判定来提取光波长分割多路复用信号的第2阈值判定部分。

因此，实现本发明第1方面的光分割多路复用收发信方法的光分割多路复用收发信装置的特征在于，光编码分割多路复用信号生成部分包括将编码光脉冲信号进行波长分散的波长分散器。而光编码分割多路复用信号提取部分包括进行与上述波长分散器的分散值的绝对值相等、符号相反的波长分散的逆波长分散器。这里，时间波形变形步骤由波长分散器执行，时间波形恢复步骤由逆波长分散器执行。

本发明第2方面的光多路复用收发信方法包括：并列地具有光编码分割多路复用信号生成步骤和光时间分割多路复用信号生成步骤的发送步骤、以及并列地具有光编码分割多路复用信号提取步骤和光时间分割多路复用信号提取步骤的接收步骤。

光编码分割多路复用信号生成步骤包括编码步骤和时间波形变形步骤。编码步骤是对每个信道使用不同的时间扩展波长跳跃编码对光脉冲信号进行编码来生成编码光脉冲信号的步骤。时间波形变形步骤是将编码光脉冲信号的时间波形进行变形来生成变形编码光脉冲信号的步骤。

光时间分割多路复用信号生成步骤是对每个信道分配不同的时隙来生成光时间分割多路复用信号的步骤。

发送步骤还包括：将变形编码光脉冲信号与光时间分割多路复用信号进行合波来生成光分割多路复用信号的合波步骤。

接收步骤包括：将光分割多路复用信号分割为光编码多路复用接收信号与光时间分割多路复用接收信号的分波步骤。

光编码分割多路复用信号提取步骤包括解码步骤、时间变形恢复步骤和第1阈值判定步骤。解码步骤是对光编码分割多路复用信号按信道使用与时间扩展波长跳跃编码相同的编码符号进行解码，从而生成解码光编码分割多路复用接收信号的步骤。时间变形恢复步骤是将解码光编码分割多路复用信号中所包含的变形光脉冲信号成分进行恢复来生成再生光脉冲信号的步骤。第1阈值判定步骤是从再生光脉冲信号中只提取光脉冲信号的自相关波形成分的步骤。

光时间分割多路复用信号提取步骤包括：对光时间分割多路复用接收信号按信道分离光时间分割信号的时间闸步骤、和对该光时间分割信号进行阈值判定来提取光时间分割多路复用信号的第2阈值判定步骤。

本发明第2方面的特征在于，光编码分割多路复用信号生成步骤包括：将编码光脉冲信号的时间波形进行变形来生成变形编码光脉冲信号的时间波形变形步骤。而光编码分割多路复用信号提取步骤包括：将解码光编码分割多路复用接收信号中所包含的变形光脉冲信号成分进行恢复来生成再生光脉冲信号的时间波形恢复步骤。

本发明第2方面的光分割多路复用收发信方法是通过如下的光分割多路复用收发信装置实现的。即，实现本发明第2方面的光分割多路复用收发信方法的光分割多路复用收发信装置包括：并列地具有光编码分割多路复用信号生成部分和光时间分割多路复用信号生成部分的发送部分、以及并列地具有光编码分割多路复用信号提取部分和光时间分割多路复用信号提取部分的接收部分。

光编码分割多路复用信号生成步骤由光编码分割多路复用信号生成部分执行。光编码分割多路复用信号生成部分包括编码器和波长分散器。编码器对每个信道分配不同的时间扩展波长跳跃编码，并将各信道的光脉冲信号进行编码来生成编码光脉冲信号。波长分散器将编码光脉冲信号的时间波形进行变形来生成变形编码光脉冲信号。

光时间分割多路复用信号生成步骤由光时间分割多路复用生成部分执行。光时间分割多路复用信号生成部分对每个信道分配不同的时隙来生成光时间分割多路复用信号。

发送部分还包括将变形编码光脉冲信号与光时间分割多路复用信号进行合波来生成光分割多路复用信号的合波器。

接收部分包括将接收的光分割多路复用信号分割为光编码分割多路复用接收信号和光时间分割多路复用接收信号的分波器。

光编码分割多路复用信号提取步骤由光编码分割多路复用提取部分执行。光编码分割多路复用信号提取部分包括解码器、逆波长分散器和第1阈值判定部分。解码器使用与每个信道在编码时所用的时间扩展波长跳跃编码相同的编码符号对光编码分割多路复用接收信号进行解码来生成解码光编码分割多路复用接收信号。逆波长分散器进行与上述波长分散器的分散值的绝对值相等而符号相反的波长分散。即，对解码光编码分割多路复用接收信号中所包含的变形光脉冲信号成分进行恢复来生成再生光脉冲信号。第1阈值判定部分从再生光脉冲信号中只提取出光脉冲信号的自相关波形成分。

光时间分割多路复用信号提取步骤包括：对光时间分割多路复用接收信号按信道分离光时间分割信号的光时间分割多路复用信号分离部、以及对光时间分割信号进行阈值判定来提取光时间分割多路复用信号的第2阈值判定部分。

因此，实现本发明第2方面的光分割多路复用收发信方法的光分割多路复用收发信装置的特征在于，光编码分割多路复用信号生成部分包括将编码光脉冲信号进行波长分散的波长分散器。而光编码分割多路复用信号提取部分包括进行与上述波长分散器的分散值的绝对值相等、符号相反的波长分散的逆波长分散器。这里，时间波形变形步骤由波长分散器执行，时间波形恢复步骤由逆波长分散器执行。

另外，本发明第1和第2方面的光分割多路复用收发信装置的编码器和解码器优选包括光纤布喇格光栅。

另外，本发明第1和第2方面的光分割多路复用收发信装置的第1和第2阈值判定部分优选包括非线性光纤回路。

另外，本发明第1和第2方面的光分割多路复用收发信装置的第1和第2阈值判定部分优选包括光可饱和吸收体。

根据本发明第1方面的光分割多路复用收发信方法，在发送步骤中，生成变形编码光脉冲信号和光波长分割多路复用信号、并通过合波步骤将二者进行合波来生成光分割多路复用信号。该光分割多路复用信号通过接收部分所具有的分波步骤来分割为光编码分割多路复用接收信号和光波长分割多路复用接收信号。

从光编码分割多路复用接收信号中提取出与按信道进行编码并传送来的光脉冲信号进行再生后的光脉冲信号相当的自相关波形成分，或者从光波长分割多路复用接收信号中提取出每个信道的光波长分割多路复用信号。

上述的光分割多路复用信号包括变形编码光脉冲信号和光波长分割多路复用信号，将该光分割多路复用信号进行分割所得到的光编码多路复用接收信号和光波长分割多路复用接收信号均包含变形编码光脉冲信号和光波长分割多路复用信号。

这样，为了从光编码分割多路复用接收信号中提取自相关波形成分，必须去除该光编码分割多路复用接收信号中所包含的光波长分割多路复用信号成分。而为了从光波长分割多路复用接收信号中提取光波长分割多路复用信号，必须去除光编码分割多路复用接收信号成分。下面，也将光波长分割多路复用接收信号成分称为来自WDM信道的光脉冲信号，将光编码分割多路复用接收信号成分称为来自OCDM信道的光脉冲信号。

另一方面，根据本发明第2方面的光分割多路复用收发信方法，在发送步骤中，生成变形编码光脉冲信号和光时间分割多路复用信号、并通过合波步骤将二者合波来生成光分割多路复用信号。该光分割多路复用信号通过接收部分所具有的分波步骤来分割为光编码分割多路复用接收信号和光时间分割多路复用接收信号。

从光编码分割多路复用接收信号提取出与按每个信道进行编码并传送来的光脉冲信号进行再生后的光脉冲信号相当的自相关波形成分，或者从光时间分割多路复用接收信号中提取出每个信道的光时间分割多路复用信号。

上述光分割多路复用信号包括变形编码光脉冲信号和光时间分割多路复用信号，将该光分割多路复用信号进行分割所得到的光编码多路复用接收信号和光时间分割多路复用接收信号均包含变形编码光脉冲信号和光时间分割多路复用信号。

这样，为了从光编码分割多路复用接收信号中提取自相关波形成分，必须去除该光编码分割多路复用接收信号所包含的光时间分割多路复用信号成分。而为了从光编码分割多路复用接收信号中提取光时间分割多路复用信号，必须去除来自OCDM信道的光脉冲信号。下面，也将光时间分割多路复用接收信号成分称为来自OTDM信道的光脉冲信号。

本发明第1和第2方面的光分割多路复用收发信方法的特征在于，发送步骤中所包含的光编码分割多路复用信号生成步骤包括：将编码光脉冲信号的时间波形进行变形并生成变形编码光脉冲信号的时间波形变形步骤。另外，接收步骤中所包含的光编码分割多路复用信号提取步骤包括：恢复变形编码光脉冲信号的波形并生成与编码光脉冲信号波形相似的恢复编码光脉冲信号的时间波形恢复步骤。

为此，将编码光脉冲信号的时间波形通过时间变形步骤进行变形并传送。在接收步骤中，被变形并传送来的编码光脉冲信号通过时间波形恢复步骤恢复并生成与编码光脉冲信号波形相似的恢复编码光脉冲信号。

然而，在本发明第1方面的光分割多路复用收发信方法中，光波长分割多路复用信号生成步骤中不包含时间波形变形步骤。因此，在接收步骤，光波长分割多路复用接收信号中所包含的光波长分割多路复用信号成分的时间波形未被变形。该光波长分割多路复用信号成分的时间波形，通过光编码分割多路复用信号提取步骤的时间波形恢复步骤中所使用的逆波长分散器来进行变形。

即，由于来自WDM信道的光脉冲信号在发送时不经过时间波形变形步骤，所以光波长分割多路复用接收信号所包含的来自WDM信道的光脉冲信号未受到时间波形变形。由于尽管来自WDM信道的光脉冲信号未受到时间波形变形，但执行时间波形恢复步骤，所以在该阶段受到时间波形变形。另一方面，编码光脉冲信号的时间波形发生变形并被传送，在接收时将变形后的时间波形进行恢复。

如上所述，在接收步骤，即使在变形并传送来的编码光脉冲信号中混入了在光波长多路复用信号生成步骤中所生成的来自WDM信道的光脉冲信号，也可以通过时间波形恢复步骤所利用的逆波长分散器将来自WDM信道的光脉冲信号的时间波形进行变形，从而在时间轴上扩展。因此，来自WDM信道的光脉冲信号的峰值降低，可以由第1阈值判定步骤去除。

同样地，在本发明第2方面的光分割多路复用收发信方法中，光时间分割多路复用信号生成步骤中不包含时间波形变形步骤。因此，在接收步骤中，光波长分割多路复用接收信号中所包含的来自OTDM信道的光脉冲信号的时间波形未发生变形。该来自OTDM信道的光脉冲信号的时间波形通过光编码分割多路复用信号提取步骤的时间波形恢复步骤中所使用的逆波长分散器来进行变形。

即，由于来自OTDM信道的光脉冲信号在发送时不经过时间波形变形步骤，所以，所接收的光编码分割多路复用接收信号所包含的来自OTDM信道的光脉冲信号未受到时间波形变形。尽管来自OTDM信道的光脉冲信号未受到时间波形变形，但执行时间波形恢复步骤，所以在该阶段受到时间波形变形。另一方面，编码光脉冲信号的时间波形发生变形并被传送，在接收时将其变形后的时间波形进行恢复。

如上所述，在接收步骤中，即使在变形并传送来的编码光脉冲信号中混入了在光时间分割多路复用信号生成步骤所生成的来自OTDM信道的光脉冲信号，也可以通过时间波形恢复步骤中所利用的逆波长分散器将来自OTDM信道的光脉冲信号的时间波形进行变形，从而在时间轴上扩展。因此，来自OTDM信道的光脉冲信号的峰值降低，可以由第1阈值判定步骤去除。

因此，根据本发明第1方面的光分割多路复用收发信方法，可以并列地实现OCDM通信和WDM通信。而根据本发明第2方面的光分割多路复用收发信方法，可以并列地实现OCDM通信和OTDM通信。据此，可以不改变现有的WDM信道所使用的波段，来实现追加了OCDM信道的光多路复用收发信装置和光多路复用收发信方法。另外，可以不改变分配给现有的OTDM信道的时隙，来实现追加了OCDM信道的光多路复用收发信装置和光多路复用收发信方法。

另外，如果第1和第2方面的光分割多路复用收发信装置的编码器和解码器具有光纤布喇格光栅的话，则由于光分割多路复用装置的传送路径由光纤构成，因此，利用光纤而形成的光纤布喇格光栅是便于连接的方式。即，利用下述的光循环器来形成编码器和解码器，因此光纤布喇格光栅非常便于与该光循环器相连接。

另外，如果第1和第2方面的光分割多路复用收发信装置的第1和第2阈值判定部分具有非线性光纤回路的话，则可以利用非线性光学效应来进行阈值判定，因此能够以比利用电气方式的阈值判定动作快得多的高速率进行阈值判定。尤其在高速通信的情况下，利用非线性光学效应而不使用电气方式来进行阈值判定的好处很多。

另外，第1和第2方面的光分割多路复用收发信装置的第1和第2阈值判定部分优选具有光可饱和吸收体。利用可饱和吸收体的阈值判定部分具有耐光破坏性和耐机械破坏性以及耐水性，被认为具有超长的寿命。因此，利用了可饱和吸收体的阈值判定部分优选用于光多路复用收发信装置。

附图说明

图1是光分割多路复用收发信装置的方框结构示意图。

图2是说明分配给WDM和OTDM的信道的带宽的图。

图3是说明时间扩展波长跳跃OCDM的工作原理的图。

图4是说明光编码器的图。

图5是第1实施例的光分割多路复用收发信装置的方框结构示意图。

图6是说明对光脉冲的波长分散和逆波长分散的图。

图7是由强度调制器所输出的光脉冲信号的时间波形图。

图8是编码光脉冲信号和WDM信道的光脉冲信号的时间波形。

图9是光分割多路复用信号的时间波形。

图10是光波长分割信号和解码OCDM接收信号的时间波形。

图11是第2实施例的光分割多路复用收发信装置的方框结构示意图。

图12是强度调制器所输出的光脉冲信号的时间波形。

图13是编码光脉冲信号和OTDM信道的光脉冲信号的时间波形。

图14是光分割多路复用信号的时间波形。

图15是光时间分割多路复用接收信号的时间波形(第1种情况)。

图16是光时间分割多路复用接收信号的时间波形(第2种情况)。

图17是解码光编码分割多路复用接收信号的时间波形(第1种情况)。

图18是解码光编码分割多路复用接收信号的时间波形(第2种情况)。

具体实施方式

下面参照附图，说明本发明的实施方式。各图所示为本发明的1个结构例，仅在可以理解本发明的程度上表示了各构成要素的剖面形状以及配置关系等，而本发明并不限于图示的例子。在下面的说明中，使用了特定的材料和条件，但该材料和条件仅为优选例的一种，因此本发明并不限于此。各图中的相同的构成要素采用同一符号表示，其重复的说明从略。

在下面所示的图中，光纤等光脉冲信号的路径用粗线表示，而电信号的通路用细线表示。上述粗线和细线的编号除了标识通路本身之外，还有表示通过各个路径传播的光脉冲信号或电信号的情况。

第1实施例

参照图5，说明第1实施例的光分割多路复用收发信方法和用于实现该方法的装置。该光分割多路复用收发信装置包括：并列地具有光编码分割多路复用信号生成部分510和光波长分割多路复用信号生成部分530的发送部分500、和并列地具有光编码分割多路复用信号提取部分610和光波长分割多路复用信号提取部分630的接收部分600。

在以下的说明中，将光编码分割多路复用信号生成部分简记为OCDM信号生成部分，将光波长分割多路复用信号生成部分简记为WDM信号生成部分，将光编码分割多路复用信号提取部分简记为OCDM信号提取部分，将光波长分割多路复用信号提取部分简记为WDM信号提取部分。

光编码分割多路复用信号生成步骤由OCDM信号生成部分510执行。即，在OCDM信号生成部分510中，首先执行如下编码步骤：使用每个信道都不同的时间扩展波长跳跃编码对光脉冲信号进行编码来生成编码光脉冲信号。然后执行将该编码光脉冲信号的时间波形进行变形来生成变形编码光脉冲信号的时间波形变形步骤。

另外，光波长分割多路复用信号生成步骤由WDM信号生成部分530来实现。WDM信号生成部分530对每个信道分配不同的波长来生成光波长分割多路复用信号。

执行光编码分割多路复用信号生成步骤的OCDM信号生成部分510和执行光波长分割多路复用信号生成步骤的WDM信号生成部分530如图5所示的那样并列。

在图5中，对OCDM信号生成部分510和WDM信号生成部分530分别示出了1个信道，而其它的信道从略。即，OCDM信号生成部分510通常是按OCDM信道的数量并列配置，而WDM530通常按WDM信道的数量并列配置。按OCDM信道的数量并列配置的OCDM信号生成部分510仅是设定在编码器的编码符号不同，而其它的构成要素是相同的。但是，波长分散器516的波长分散特性可以是各信道都相同，也可以是每个信道都不同。而按WDM信道的数量并列配置的WDM信号生成部分530则由各信道相同的构成要素所构成。

在下面的说明中，为方便起见，有时也说明了OCDM信道为2信道、WDM信道为4信道的情况。但显然下面的说明是成立的，而与信道数量无关。

发送部分500还包括将变形编码光脉冲信号与光波长分割多路复用信号合波为光分割多路复用信号的合波器540。另一方面，接收部分600中包括将接收到的光分割多路复用信号分割为光编码多路复用接收信号和光波长多路复用接收信号的分波器605。

光编码分割多路复用信号提取步骤由OCDM信号提取部分610执行。在OCDM信号提取部分610的解码器612中使用与时间扩展波长跳跃编码相同的编码符号对光编码分割多路复用接收信号逐信道地进行解码，产生解码光编码分割多路复用接收信号。利用逆波长分散器614将解码光编码分割多路复用接收信号所包含的变形光脉冲信号成分进行恢复来产生再生光脉冲信号。再生光脉冲信号是利用第1阈值判定部分618仅提取作为发送信号的光脉冲信号的自相关波形成分。

OCDM信号生成部分510所具有的波长分散器516以及OCDM信号提取部分610所具有的逆波长分散器614具有绝对值相等、符号相反的分散值。即，时间波形变形步骤由波长分散器516执行，时间波形恢复步骤由逆波长分散器614执行。另外，OCDM信号提取部分610包含用于从再生光脉冲信号中仅提取出自相关波形成分的第1阈值判定部分618。

光波长分割多路复用信号提取步骤由WDM信号提取部分630执行。在WDM信号提取部分630中，由该WDM信号提取部分所具有的第2阈值判定部分634从光波长分割多路复用接收信号中逐信道提取光波长分割多路复用信号。

参照图5详细说明OCDM信道和WDM信道的结构。首先，说明发送部分500的OCDM信道的OCDM信号生成部分510的结构。OCDM信号生成部分510设置有并列的多个OCDM信道。以其中的第1OCDM信道为例进行说明。其它的OCDM信号因结构相同而从略。

OCDM信号生成部分510包括强度调制器512、编码器514、波长分散器516和功率调节器520。每个信道的不同之处在于设定在编码器中的编码符号。通过该编码符号的不同来识别各信道，因此OCDM是以编码符号为识别符的光多路复用收发信方法。

首先，向构成OCDM信号生成部分510的要素的强度调制器512输入光脉冲序列509。构成该光脉冲序列509的光脉冲包含有如下所述的波长为λ₁、λ₂、λ₃和λ₄的光。所谓光脉冲包含有波长为λ₁、λ₂、λ₃和λ₄的光是指中心波长分别为λ₁、λ₂、λ₃和λ₄的光脉冲在同一时间轴上重合存在的状态。

强度调制器512具有将作为第1OCDM信道的发送信息的2值数字电信号变换为RZ格式化光脉冲信号的功能。强度调制器512可以使用诸如EA调制器。输入到强度调制器512的光脉冲序列509作为反映了第1OCDM信道的发送信息的光脉冲信号513输出。

下面，光脉冲信号这一表达只用于对光脉冲序列进行光调制，将电脉冲信号变换为光脉冲信号所得到的、反映了2值数字电信号的光脉冲序列的场合。另一方面，光脉冲序列这一表达是指在时间轴上按规则以固定的间隔(时隙)排列的光脉冲的总体。

光脉冲信号513输入到编码器514，进行时间扩展波长跳跃编码后作为编码光脉冲信号515输出。即，由编码器514实现编码步骤。编码器514中设定了用于识别第1OCDM信道的编码符号，该编码符号与设定在下述的接收部分600中的编码器612的编码符号相同。由于已经就时间扩展波长跳跃编码进行了说明，故相同的说明不再赘述。

编码器或解码器可以利用上述的FBG。具体地，可以利用根据图4所说明的光编码器作为编码器或解码器。另外，除FBG之外，编码器或解码器还可以利用横向型滤波器结构的元件等，但在下述的说明中，是以利用FBG构成的编码器和解码器为前提进行说明的。无论如何，当如上所述的编码器和解码器利用由如图4所示的光循环器所构成的光编码器时，易于与该光循环器相连接的FBG是非常方便的。

编码光脉冲信号515输入到波长分散器516来将其时间波形进行变形并作为变形编码光脉冲信号517输出。即，由波长分散器516执行时间波形变形步骤。波长分散器可以利用分散补偿光纤或将折射率周期结构进行了线性调制(チヤ-ピング)的光纤布喇格光栅等市售的波长分散器件。

在此，参照图6(A)～(C)说明对构成光脉冲信号的光脉冲的波长分散和逆波长分散。图6(A)～(C)中各图的上部分是光脉冲对时间轴的波形，下部分是光脉冲对波长轴的波形。即，下部分所示的是光脉冲的波长光谱。图6(A)～(C)中，实线所示的波形是光电场矢量的强度，虚线所示为光电场矢量对时间轴的强度波形的包络线。

图6(A)所示为输入到波长分散器之前的光脉冲。图6(B)所示为通过具有正常分散特性的波长分散器之后的光脉冲。波长光谱的强度和半高宽没有变化，但扩展了时间波形的半高宽。此处，时间波形的半高宽是指光电场矢量对时间轴的强度波形的包络线的半高宽。光电场矢量对时间轴的强度波形的包络线之上半部分和下半部分的形状的半高宽分别相等，因此该半高宽称为时间波形的半高宽。

时间波形的半高宽得到扩展的原因是，当光通过构成波长分散器的具有正常分散特性的波长分散介质中时，构成光脉冲的光成分的波长越长其传播速度越大。即，当光通过构成波长分散器的波长分散介质中时，光成分的波长越长其相位越超前，结果使光脉冲在时间轴上扩展。在此，波长分散介质是指例如用作波长分散器的分散补偿光纤的纤维芯或形成有将折射率周期结构进行了线性调制的光纤布喇格光栅的芯等。

图6(C)所示是通过具有异常分散特性的波长分散器之后的光脉冲。此时也与图6(B)所示的光脉冲相同，光脉冲的时间波形的半高宽得到扩展。其原因是，与图6(B)相反，当光通过具有正常分散特性的波长分散介质中时，构成光脉冲的光的成分的波长越短其相位速度越大。

在此，波长越长相位速度越大的现象称为正常分散，波长越短相速度越大的现象称为异常分散。另外，具有单位波长差的光之间的相位速度的差称为该介质的分散值。并且，将正常分散的分散值和异常分散的分散值分别用正值和负值表示。

本发明的光分割多路复用收发信方法以及实现该方法的装置的特征在于，在由波长分散器516执行的时间波形变形步骤中，将编码光脉冲信号的时间波形进行变形来生成变形编码光脉冲信号；在由逆波长分散器614执行的时间波形恢复步骤中，将变形编码光脉冲信号进行恢复来生成与编码光脉冲信号的时间波形相似的恢复编码光脉冲信号。因此，波长分散器516的分散值与逆波长分散器614的分散值必须绝对值相等、符号相反。

另外，变形编码光脉冲信号517输入到功率调节器520来调节功率并作为变形编码光脉冲信号521输出。该功率调节器520是为了使各OCDM信道的变形编码光脉冲信号的强度一致而设置的。如果各OCDM信道相互之间的变形编码光脉冲信号的强度差异大的话，则可能使接收部分600的解码器解码的解码光脉冲信号所包含的互相关波形成分与自相关波形成分为相同的程度甚至大于等于自相关波形成分。如果这样的话，第1阈值判定部分就可能无法提取出自相关波形成分。

如上所述，本发明的特征在于，包括：在发送步骤中由编码器514执行的光编码分割多路复用信号生成步骤、和由波长分散器516执行的时间波形变形步骤。

下面参照图5说明发送部分500中的WDM信道的WDM信号生成部分530的结构。WDM信号生成部分530设置有并列的多个WDM信道。这里，与说明上述OCDM信号生成部分的结构时相同，以其中的第1WDM信道为例进行说明。其它的WDM信号因结构相同而从略。

WDM信号生成部分530包括波长分波器532、强度调制器534、和功率调节器538。首先，向构成WDM信号生成部分530的要素的波长分波器532输入光脉冲序列529。这里也与OCDM信道的情况相同，光脉冲序列529包含有波长为λ₁、λ₂、λ₃和λ₄的光。由波长分波器532对各WDM信道分配波长不同的光脉冲。例如，对第1WDM信道分配波长为λ₁的光脉冲531。即根据其波长的不同来识别各WDM信道，因此WDM是以编码符号为识别符的光多路复用收发信方法。波长分波器532和下述的波长分波器632可以使用诸如AWG等。

强度调制器534具有将作为第1WDM信道的发送信息的2值数字电信号变换为RZ格式化光脉冲信号的功能。强度调制器534与第1OCDM信道的强度调制器512相同，这里不再赘述。输入到强度调制器534的光脉冲序列531作为反映了第1WDM信道的发送信息的光脉冲信号535输出。光脉冲信号535的波长为λ₁。

光脉冲信号535输入到功率调节器538，调整其功率并作为光脉冲信号539输出。该功率调节器538也是为了与OCDM信号生成部分510所具有的功率调节器520相同的目的而设置的。

如上所述，各OCDM信道的变形编码光脉冲信号与各WDM信道的光脉冲信号由合波器540合波为光分割多路复用信号541并通过由光纤构成的传送路径550进行传播，传送至接收部分600。此处，各OCDM信道的变形编码光脉冲信号是指包括第1OCDM信道的变形编码光脉冲信号521在内的2个信道，是将第1和第2OCDM信道的变形编码光脉冲信号进行合波而生成的变形编码光脉冲信号。另外，各WDM信道的光脉冲信号是指包括第1WDM信道的光脉冲信号539在内的4个信道，是将第1～第4信道的光脉冲信号合波而生成的光波长分割多路复用信号。即，由合波器540执行合波步骤。

下面说明接收部分600及其功能。接收部分600包括分波器605、OCDM信号提取部分610和WDM信号提取部分630，OCDM信号提取部分610和WDM信号提取部分630是并列的。首先，OCDM信道的OCDM信号提取部分610的结构。OCDM信号提取部分610并列设置有多个OCDM信道。在此，与上述OCDM信号生成部分510的说明相同，以第1OCDM信道为例进行说明。

OCDM信号提取部分610包括解码器612、逆波长分散器614、第1阈值判定部分618和接收器620。各信道的不同在于解码器中设定的编码符号。发送部分500的各信道中设置的编码器与接收器600的各信道中设置的解码器，在对应的各个信道分别设有相同的编码符号。

光分割多路复用信号541输入到分波器605，并分割为光编码多路复用接收信号(以下记为OCDM接收信号)和光波长分割多路复用接收信号(下面记为WDM接收信号)。光分割多路复用信号541是由各OCDM信道的变形编码光脉冲信号与各WDM信道的光波长分割多路复用信号在合波器540进行合波而生成的信号，因此，将该光分割多路复用信号541由分波器605进行强度分割所得到的OCDM接收信号和WDM接收信号均为同等地包含各OCDM信道的变形编码光脉冲信号和各WDM信道的光波长分割多路复用信号的信号。

提供给OCDM信号提取部分610的OCDM信号中，分配给第1OCDM信道的OCDM接收信号606输入到解码器612，并解码为解码光编码分割多路复用接收信号(也记为解码OCDM接收信号)613并输出。解码OCDM接收信号613输入到逆波长分散器614，将解码OCDM接收信号613中所包含的变形编码光脉冲信号成分进行恢复并作为再生光脉冲信号615输出。即，由逆波长分散器614执行时间波形恢复步骤。

在此，解码OCDM接收信号613也包含变形编码光脉冲信号成分以外的成分，但在第1OCDM信道中，在此后的步骤中将该变形编码光脉冲信号成分以外的成分作为噪声来处理。因此，逆波长分散器614所输出的有效信号成为再生光脉冲信号615。对解码OCDM接收信号613、变形编码光脉冲信号成分等的详细说明将在后面进行。

通过再生光脉冲信号615输入到第1阈值判定部分618来执行第1阈值判定步骤，仅输出反映了第1OCDM信道的发送信息的光脉冲信号513的自相关波形成分619。自相关波形成分619输入到接收器620，作为光脉冲信号的自相关波形成分619变换为电脉冲信号(O/E变换)，在接收部分600获得第1OCDM信道的接收信息。即，接收部分500所发送的第1OCDM信道的发送信息由接收部分600接收为第1OCDM信道的接收信息。

另一方面，说明提供给WDM信号提取部分630的WDM接收信号631。在此也与对上述WDM信号生成部分530的说明相同，以第1WDM为例进行说明。提供给WDM信号提取部分630的WDM接收信号631输入到波长分波器632并分波为对应于各WDM信道的波长的光信号，提供给各信道的第2阈值判定部分634。其中，提供给第1WDM信道的第2阈值判定部分634的波长为λ₁的光波长分割信号633执行第2阈值判定步骤，提取出第1WDM信道的WDM信号635，并输入到接收器636而变换为电脉冲信号(O/E变换)，作为第1WDM信道的接收信息进行接收。即，发送部分500所发送的第1WDM信道的发送信息作为第1WDM信道的接收信息由接收部分600进行接收。

在此，也与OCDM信道的情况相同，在提供给第2阈值判定部分634的波长为λ₁的光波长分割信号633中也含有OCDM信道的变形编码光脉冲信号成分，但在第1WDM信道中，在此后的步骤中将该OCDM信道的变形编码光脉冲信号成分作为噪声处理。对该OCDM信道的变形编码光脉冲信号成分等的详细说明也会在后面进行。

参照图7～图10说明第1实施例的光分割多路复用接收装置的光信号的传送方式。在此，以参照图5说明的光分割多路复用接收装置为例说明光信号的传送方式。图7～图10所示为WDM信道的4个信道的光脉冲信号和OCDM信道的2个信道的光脉冲信号的时间波形，所示的横轴为时间轴。WDM信道的第1～第4信道(第1WDM信道～第4WDM信道)分别由信道W1～信道W4表示，OCDM信道的第1和第2信道(第1OCDM信道和第2OCDM信道)分别由信道C1和信道C2表示。

图8～图10中平行于纵方向的虚线的间隔为时隙。即，在该虚线的间隔中分配1个光脉冲或尖脉冲。在此说明了WDM信道为4信道、OCDM信道为2信道的情况，但信道数量并不限于此，无论信道数量多少，下面的说明同样成立。

在图7～图10中也与图3(B)～(E)相同，构成OCDM信道的光脉冲信号的光脉冲包含波长为λ₁、λ₂、λ₃和λ₄的光，WDM信道的光脉冲信号由各个信道的波长分别为λ₁、λ₂、λ₃和λ₄的单独的波长所构成。为了便于表示，用包围识别波长λ₁、λ₂、λ₃和λ₄的数字1、2、3和4的矩形在时间轴上进行重叠来表示。在此，假定光脉冲信号由包含4种不同波长的光脉冲构成来说明。然而，通常光脉冲所包含的波长并不限于4种，无论几种，下面的说明同样成立。

另外，与图3(B)～(E)相同，含有不同波长成分的光脉冲用包围表示其波长的识别数字的矩形在同一时间轴上进行重叠来表示。另外，在图7～图10中，作为WDM信道的光脉冲与OCDM信道的各信道的光脉冲信号，是用1个光脉冲占有同一个时隙来表示的。

实际上，对光脉冲序列进行光调制，并将电脉冲信号变换为光脉冲信号所获得的反映了2值数字电信号的光脉冲序列是光脉冲信号。然而，如果判断出单一的光脉冲的传送方式，就可以对构成光脉冲信号的所有光脉冲采取相同的传送方式，因此，为了说明光脉冲信号的传送方式，对1个光脉冲占用同一个时隙的情况进行说明就足够了。下面参照图7～图10的说明中，将上述1个光脉冲称为光脉冲信号。

图7是图5所示的传送部分500的OCDM信道的强度调制器(对于信道C1为强度调制器512)和WDM信道的强度调制器(对于信道W1为强度调制器534)所输出的光脉冲信号。例如，信道C1的光脉冲信号为光脉冲信号513，信道W1的光脉冲信号为光脉冲信号535。

图8为将信道C1和信道C2的光脉冲信号编码后的信道W1～信道W4的光脉冲信号与信道C1和信道C2的光脉冲信号在时间轴上的位置关系。关于信道C1和信道C2的光脉冲信号，示出了通过波长分散器之前和之后的光脉冲信号的形状、即编码光脉冲信号和变形编码光脉冲信号。对于信道C1和信道C2，记为“通过波长分散器之前”的图所示为编码光脉冲信号，记为“通过波长分散器之后”的图所示为变形编码光脉冲信号。例如，信道C1的编码光脉冲信号和变形编码光脉冲信号分别是图5所示的编码光脉冲信号515和变形编码光脉冲信号517。

如图8所示，编码光脉冲信号由编码器分割为尖脉冲。信道C1和信道C2的尖脉冲的排列关系的不同是由于上述尖脉冲在时间轴上的排列关系由分别设定在各信道的编码器中的编码符号所决定的。即，该尖脉冲的排列关系的差异成为用于识别信道C1和C2的识别符。

另外，构成变形编码光脉冲信号的尖脉冲在时间轴上的宽度发生扩展，并超过时隙的宽度。这是通过波长分散器将尖脉冲的时间波形进行变形的效果。即，执行了时间波形变形步骤的效果。

图8中所示的信道W1～信道W4的光脉冲信号的强度是相等的，但实际上由于各信道的强度调制器的特性差异等原因该强度会有所不同。另外，构成信道C1和信道C2的变形编码光脉冲信号的尖脉冲的强度也由于各信道的编码器或波长分散器的特性差异等原因而会有所不同。

图9是如图5所示的将光波长分割多路复用信号与变形编码光脉冲信号由合波器540合波并生成的光分割多路复用信号541的时间波形。光波长分割多路复用信号由功率调节器将构成信道W1～信道W4的光脉冲的强度调整为相等。另外，构成信道C1和信道C2的变形编码光脉冲信号的尖脉冲的强度也由功率调节器调整为相等。

由于光分割多路复用信号541是由光波长分割多路复用信号与变形编码光脉冲信号合波而生成的信号，因此，图8所示的信道W1～信道W4的光脉冲信号与构成信道C1及C2的变形编码光脉冲信号的尖脉冲的各时间波形恰好重合。

图10是图5所示的波长分波器632所输出的光波长分割信号的时间波形、和信道C1和信道C2的解码OCDM接收信号和再生光脉冲信号的时间波形。关于信道C1和信道C2，示出了通过逆波长分波器614之前和之后的光脉冲信号的时间波形、即解码OCDM接收信号和再生光脉冲信号的时间波形。再生光脉冲信号提供给OCDM信道的各信道的第1阈值判定部分618并去除噪声。

对于信道C1和信道C2，记为“通过逆波长分散器之前”的图示出了解码OCDM接收信号，记为“通过逆波长分散器之后”的图示出了再生光脉冲信号。例如，信道C1的解码OCDM接收信号和再生光脉冲信号分别是图5所示的解码OCDM接收信号613和再生光脉冲信号615。

在图10中，对在各信道中所再生的光脉冲信号加上了阴影。即，加上了阴影的所示光脉冲是各信道的接收信号。其余的光脉冲成分(没有加上阴影的成分)作为噪声在OCDM信道中由第1阈值判定部分去除，在WDM信道中由第2阈值判定部分去除。

如上所述，光分割多路复用信号541是由合波器540将各OCDM信道的变形编码光脉冲信号与各WDM信道的光波长分割多路复用信号进行合波而生成的信号。因此，该光分割多路复用信号541经分波器605进行强度分割所得到的OCDM接收信号和WDM接收信号中的任意信号都同样含有各OCDM信道的变形编码光脉冲信号和各WDM信道的光脉冲信号。这里，参照图10对此进行说明。

图10为提供给信道W1～信道W4的第2阈值判定部分的光信号的时间波形。即，当说明信道W1时，所示为光波长分割信号633的时间波形。光波长分割信号633中如上所述通过合波器540、传送路径550、分波器605和波长分波器632而混入了来自OCDM信道的光信号

信道W1中所混入的来自OCDM信道的光信号由波长分散器进行了波长分散，因此其时间宽度变宽。即混入信道W1中的来自OCDM信道的光信号是在图10中标记为“1”的大于等于时隙宽度的光脉冲。

这样，来自OCDM信道的光信号由于其时间宽度增大，所以其峰值减小，包含有来自OCDM信道的光信号的信道W1的光波长分割信号633由第2阈值判定部分634作为噪声而被去除。由第2阈值判定部分634提取出信道W1的WDM信号635。上述情况对于信道W2～W4是相同的。

图10表示信道C1和信道C2的、在输入到逆波长分散器之前的解码OCDM接收信号和通过逆波长分散器之后、即由逆波长分散器所输出的再生光脉冲信号的时间波形。

首先，以信道C1为例进行说明。信道C1的OCDM接收信号输入到解码器612而被解码为解码OCDM接收信号613并输出。解码OCDM接收信号613输入到逆波长分散器614，将解码OCDM接收信号613所包含的变形光脉冲信号成分恢复出来并作为再生光脉冲信号615进行输出。即，由逆波长分散器614执行时间波形恢复步骤。参照图10对此进行说明。

图10中记为“信道C1(通过逆波长分散器之前)”的图所示为解码器612所输出的解码OCDM接收信号613的时间波形。

如上所述，分配给信道C1的OCDM接收信号606中经合波器540、传送路径550和分波器605而混入了来自WDM信道的光信号。而OCDM接收信号606所包含的来自WDM信道的光信号成分不通过发送部分500的波长分散器。但OCDM接收信号606输入到解码器612而被解码，并作为解码OCDM接收信号613输出。

换言之，OCDM接收信号606是由来自WDM信道的光脉冲信号成分与来自OCDM信道的光脉冲成分合并生成的光信号，因此来自WDM信道的光脉冲成分和来自OCDM信道的光脉冲成分会同样地在解码器612中解码。即，来自OCDM信道的光脉冲成分被解码，而来自WDM信道的光脉冲成分实际上在编码器612中被编码。

因此，如图10中记为“信道C1(通过逆波长分散器之前)”的图所示，来自WDM信道的光脉冲成分在时间轴的方向展宽为尖脉冲。具体地，该尖脉冲的、以包围由1～4表示的数值的方式所表示的正方形的矩形是来自WDM信道的光脉冲成分。另外，在横向上同样展宽的在外侧标记了由1～4表示的数值的矩形是来自信道C2的光脉冲成分。

这样，来自信道C2的光脉冲成分的尖脉冲在时间轴上扩展而存在。但来自信道C1的光脉冲成分如阴影所示是在时间轴上重叠地存在的。这是由于，来自信道C1的光脉冲成分是由设定了与信道C1的编码器相同的编码符号的解码器612进行解码的，因此被以在时间轴上重叠的方式解码。另一方面，来自信道C2的光脉冲成分由于是由信道C2的编码器所编码的，因而在设定了与设定在信道C2的编码器中的编码符号不同的编码符号的解码器612中无法进行解码，所以其尖脉冲在时间轴上分散地存在。

另一方面，图10中记为“信道C2(通过逆波长分散器之前)”的图所示是由信道C2的解码器所输出的解码OCDM接收信号的时间波形。在该图中，与上述相反，来自信道C2的光脉冲成分被解码。其理由与上述信道C1的情况相同。

但是，无论对于信道C1还是信道C2，解码后的光脉冲信号的时间宽度都被展宽了。即，在发送部分500的长分散器中，光脉冲信号的时间波形保持变形后的状态。因此，必须将解码OCDM接收信号输入到逆波长分散器，将时间波形保持变形后的状态的、解码后的光脉冲信号的时间宽度收窄为时间波形变形前的状态。

因此，在图10中，由逆波长分散器输出的再生光脉冲信号的时间波形，相对于信道C1和信道C2分别记为“信道C1(通过逆波长分散器之后)为和“信道C2(通过逆波长分散器之后)”来进行表示。

如图10中记为“信道C1(通过逆波长分散器之后)”的图所示，来自有阴影的信道C1的光脉冲成分的时间宽度被收窄为时间波形变形之前的状态。同样，如图10中记为“信道C2(通过逆波长分散器之后)”的图所示，来自有阴影的信道C2的光脉冲成分的时间宽度被收窄为时间波形变形之前的状态。即，分别生成发送后的信道C1和信道C2的光脉冲信号的自相关波形(图中加了阴影的)。

这样，通过将信道C1上来自WDM信道的光脉冲信号的时间宽度展宽，来减小其峰值。另外，来自信道C2的光信号的时间宽度也被展宽。这样，信道C1的光信号615中来自WDM信道的光信号成分和来自信道C2的光信号成分被第1阈值判定部分618作为噪声而去除。然后，由第1阈值判定部分618提取出信道C1的OCDM信号619。

在信道C2也同样，通过将来自WDM信道的光信号的时间宽度展宽，来减小其峰值。另外，来自信道C1的光信号成分的时间宽度也被展宽。这样，信道C1的光信号中，来自WDM信道的光信号成分和来自信道C1的光信号成分被信道C2的第1阈值判定部分作为噪声而去除。然后，由信道C2的第1阈值判定部分提取出信道C1的OCDM信号。

在此，说明第1和第2阈值判定部分的结构例。在下述的第2实施例中，也可以利用在此所述结构的第1和第2阈值判定部分。

第1和第2阈值判定部分可以用非线性光纤循环器构成。本例作为第1例来说明。

非线性光纤循环器的结构和工作原理已在文献(由学术出版社于1989年出版、Govind P.Agrawal所著的《非线性光纤光学》(第2版)中进行了说明。另外，利用非线性光纤循环器进行阈值处理的例子已经在文献(Ju Han Lee et al.，“Reduction of InterchannelInterference Noise in a Two-Channel Grating-Based OCDMA systemUsing a Nonlinear Optical Loop Mirror”，IEEE，PhotonicsTechnology Letters，Vol，13，No.5，May 2001，pp.529-531)中公开。二者都是利用通过构成非线性循环器的光纤所发生的非线性光学效应来使在非线性光纤循环器中顺时针传播的光和逆时针传播的光的相位差依存于输入到该非线性光纤循环器的信号强度。

输入到非线性光纤循环器的光由方向性光耦合器分离为在非线性光纤循环器中顺时针传播的光与逆时针传播的光。可以通过将该分离比从1比1错开设定，从而可以使在非线性光纤循环器中顺时针传播的光与逆时针传播的光的相位差非线性地依存于输入光的强度。据此，当输入到非线性光纤循环器的光较强时，从非线性光纤作为透射光输出；反之在较弱时，作为反射光输出。

由于作为噪声所去除的光成分的强度较弱，所以其从非线性光纤作为反射光输出。另外，由于光信号成分的强度较强，所以其从非线性光纤中作为透射光输出。据此，可以仅将作为透射光所得到的光信号成分通过非线性光纤循环器的透射光输出端口取出。即，可以对输入到非线性光循环器的光实施阈值处理。

另外，可以使用可饱和吸收体来构成第1和第2阈值判定部分。下面以该例作为第2例进行说明。

使用可饱和吸收体所构成的阈值判定元件的结构及其工作原理已在特开2003-248251号公报中进行了详细说明。根据该文献，利用了碳纳米管作为可饱和吸收体。已知碳纳米管具有其吸收率与光强度的平方成比例减小的非线性光学特性。利用该特性，可以实现与上述的利用非线性光纤循环器的阈值判定元件相同的动作。

即，当输入到可饱和吸收体的光强度较强时，可饱和吸收体为透明体，并输出透射光；而当输入可饱和吸收体的光强度较弱时，可饱和吸收体不透明，从而遮挡输入光。

由于作为噪声去除的光成分的强度较弱，所以其由可饱和吸收体进行反射。另外，由于光信号成分的强度较强，所以其通过可饱和吸收体并作为透射光输出。据此，可以仅将如上所述那样作为透射光所得到的光信号成分从利用可饱和吸收体而形成的阈值判定元件的透射光输出端口取出。即，对输入到可饱和吸收体的光实施阈值处理。

第2实施例

参照图11，说明第2实施例的光分割多路复用收发信方法和用于实现该方法的装置。该光分割多路复用收发信装置包括：并列地具有光编码分割多路复用信号生成部分710和光时间分割多路复用信号生成部分730的发送部分700、和并列地具有光编码分割多路复用信号提取部分810和光时间分割多路复用信号提取部分830的接收部分800。

在以下的说明中，将光时间分割多路复用信号生成部分简记为OTDM信号生成部分，将光时间分割多路复用信号提取部分简记为OTDM信号提取部分。

OCDM信号生成部分710的结构与图5所示的OCDM信号生成部分510相同。即，强度调制器712与强度调制器512、编码器714与编码器514、波长分散器716与波长分散器516、以及功率调节器720与功率调节器520分别对应。因此，省略说明到该OCDM信号生成部分710执行时间波形变形并生成变形编码光脉冲信号为止的步骤。

光时间分割多路复用信号生成步骤由OTDM信号生成部分730所实现。在OTDM信号生成部分730中，对每个信道分配不同的时隙并生成光时间分割多路复用信号。

如图11所示，执行光编码分割多路复用信号生成步骤的OCDM信号生成部分710与执行光时间分割多路复用信号生成步骤的OTDM信号生成部分730是并列的。

与图5相同，图11也是对OCDM信号生成部分710和OTDM信号生成部分730分别示出了1个信道，而省略了其它信道。按OCDM信道的数量并列配置的OCDM信号生成部分710仅是设定在编码器上的编码符号不同，而其它的构成要素是相同的。但是，波长分散器716的波长分散特性可以是各信道都相同，也可以是各信道都不同。在按OTDM信道的数量并列配置的OTDM信号生成部分730中，到各OTDM信道的信号输入到光时间分割多路复用信号生成部分738中为止的结构是各信道都相同的。

在下面的说明中，为方便起见，有时也说明了OCDM信道和OTDM信道分别为2信道的情况。但显然下面的说明是成立的，而与信道数量无关。

发送部分700还包括将变形编码光脉冲信号与光时间分割多路复用信号合波为光分割多路复用信号的合波器740。另一方面，接收部分800中包括将接收到的光分割多路复用信号分割为光编码多路复用接收信号和光时间分割多路复用接收信号的分波器805。

光编码分割多路复用信号提取步骤与参照图5所说明的第1实施例的光分割多路复用收发信装置的OCDM信号提取部分610所执行的步骤相同。因此，其详细说明从略。

在OCDM信号提取部分810的解码器812中，从光编码分割多路复用接收信号生成解码光编码分割多路复用接收信号。由逆波长分散器814从解码光编码分割多路复用接收信号所包含的变形光脉冲成分中生成再生光脉冲信号。通过第1阈值判定部分818仅将作为发送信号的光脉冲信号的自相关波形成分从再生光脉冲信号中提取出来。另外，时间波形变形步骤由波长分散器716执行，时间波形恢复步骤由逆波长分散器814执行。

光时间分割多路复用信号提取步骤由OTDM信号提取部分830执行。在OTDM信号提取部分830中，由该OTDM信号提取部分所具有的第2阈值判定部分834从光波长分割多路复用接收信号中逐信道提取出光时间分割多路复用信号。

由于接收部分700的OCDM信道的OCDM信号生成部分710的结构与本发明第1方面的光分割多路复用收发信装置的OCDM信号生成部分510的结构相同，因此其结构和动作的说明从略。

另外，作为本实施例的光分割多路复用收发信方法及实现该方法的装置的特征的、波长分散器716和逆波长分散器814的结构及其功能也与波长分散器516和逆波长分散器614相同，因此其说明从略。第2实施例的光分割多路复用收发信方法及实现该方法的装置的特征在于：包括接收步骤中由编码器714所执行的编码步骤、和由波长分散器716所执行的时间波形变形步骤。

下面，参照图11说明接收部分700的OTDM信道的OTDM信号生成部分730的结构。OTDM信号生成部分730设置有并列的多个OTDM信道。在此，以其中的第1OTDM信道为例进行说明。其它的OTDM信号因结构相同而从略。

WDM信号生成部分730包括强度调制器732、功率调节器734、和光时间分割多路复用信号合成部分738。首先，向构成OTDM信号生成部分730的要素的强度调制器732输入光脉冲序列729。在此也与OCDM信道的情况相同，该光脉冲序列729包含有波长为λ₁、λ₂、λ₃和λ₄的光。

强度调制器732具有将作为第1OTDM信道的发送信息的2值数字电信号变换为RZ格式化光脉冲信号的功能。输入到强度调制器732的光脉冲序列729作为反映了第1OTDM信道的发送信息的光脉冲信号731输出。光脉冲信号731包含波长为λ₁、λ₂、λ₃和λ₄的光。即在分光的情况下，将构成光脉冲信号731的光脉冲分光为中心波长分别为λ₁、λ₂、λ₃等的光脉冲。

光脉冲信号731输入到功率调节器734来调整其功率后作为光脉冲信号735输出，并输入到光时间分割多路复用信号合成部分738。该功率调节器734也是为了与OCDM信号生成部分710所具有的功率调节器720相同的目的而设置的。

该功率调节器734是为了使各OTDM信道的光脉冲信号的强度一致而设置的。如果各OTDM信道相互之间的光脉冲信号的强度差异大的话，可能使接收部分800的第2阈值判定部分无法提取出各OTDM信道的光时间分割多路复用信号。

在光时间分割多路复用信号合成部分738中，对各OTDM信道的光脉冲信号附加时间延迟来合成以便将其放入到分配给各信道的时隙之中。如此合成的光分割多路复用信号由光时间分割多路复用信号合成部分738生成并输出。

如上所述，各OCDM信道的变形编码光脉冲信号与将各OTDM信道的光脉冲信号进行合成而生成的光时间分割多路复用信号739由合波器740合波为光分割多路复用信号741并通过由光纤构成的传送路径750进行传播，传送至接收部分800。此处，各OCDM信道的变形编码光脉冲信号是指包括第1OCDM信道的变形编码光脉冲信号721在内的2个信道，是将第1和第2OCDM信道的变形编码光脉冲信号进行合波而生成的变形编码光脉冲信号。

下面说明接收部分800及其功能。接收部分800包括分波器805、OCDM信号提取部分810和OTDM信号提取部分830，OCDM信号提取部分810和WDM信号提取部分830是并列的。

OCDM信号生成部分810的结构与图5所示的OCDM信号生成部分610相同。即解码器812与解码器612、逆波长分散器814与逆波长分散器614、第1阈值判定部分818与第1阈值判定部分618、以及接收器820与接收器620分别对应。因此，省略说明到OCDM信号生成部分810执行光编码分割多路复用信号提取步骤，并再生出各OCDM信道的光脉冲信号为止的步骤。

光分割多路复用信号741输入到分波器805，并分割为OCDM接收信号806和OTDM接收信号831。光分割多路复用信号741是由合波器740将各OCDM信道的变形编码光脉冲信号与各OTDM信道的光脉冲信号进行合波而生成的信号，因此将该光分割多路复用信号741由分波器805进行强度分割所得到的OCDM接收信号和OTDM接收信号均为同等地包含各OCDM信道的变形编码光脉冲信号和OTWDM信道的光时间分割多路复用信号的信号。

提供给OCDM信号提取部分810的OCDM信号中分配给第1OCDM信道的OCDM接收信号806输入到解码器812，并解码为解码OCDM接收信号813后输出。解码OCDM接收信号813输入到逆波长分散器814，将解码OCDM接收信号813中所包含的变形编码光脉冲信号成分恢复并作为再生光脉冲信号815输出。即，由逆波长分散器814执行时间波形恢复步骤。

在此，解码OCDM接收信号813也包含变形编码光脉冲信号成分以外的成分，但在第1OCDM信道中，在此后的步骤中将该变形编码光脉冲信号成分以外的成分作为噪声来处理。因此，逆波长分散器814所输出的有效信号成为再生光脉冲信号815。对解码OCDM接收信号813、变形编码光脉冲信号成分等的详细说明会在后面进行。

通过再生光脉冲信号815输入到第1阈值判定部分818来执行第1阈值判定步骤，从而仅输出反映了第1OCDM信道的发送信息的光脉冲信号713的自相关波形成分819。自相关波形成分819输入到接收器820，作为光脉冲信号的自相关波形成分819变换为电脉冲信号(O/E变换)，在接收部分800获得第1OCDM信道的接收信息。即，接收部分700所发送的第1OCDM信道的发送信息由接收部分800接收为第1OCDM信道的接收信息。

另一方面，说明提供给OTDM信号提取部分830的OTDM接收信号831。在此也与对上述OTDM信号生成部分730的说明相同，以第1OTDM信道为例进行说明。提供给OTDM信号提取部分830的OTDM接收信号831输入到时间分割多路复用信号分离部分832并分离为对应于各OTDM信道的光时间分割信号，提供给各信道的第2阈值判定部分。其中，提供给第1OTDM信道的第2阈值判定部分834的光时间分割信号833执行第2阈值判定步骤，提取出第1OTDM信道的OTDM信号835，并输入到接收器836。即，发送部分700所发送的第1OTDM信道的发送信息作为第1OTDM信道的接收信息由接收部分800进行接收。

在此也与OCDM信道的情况相同，在提供给第2阈值判定部分834的光时间分割信号833中也包含OCDM信道的变形编码光脉冲信号成分，但在第1OTDM信道中，在此后的步骤中将该OCDM信道的变形编码光脉冲信号成分作为噪声处理。对该OCDM信道的变形编码光脉冲信号成分等的详细说明也会在后面进行。

参照图12～图18说明第2实施例的光分割多路复用接收装置的光信号的传送方式。在此，以参照图11说明的光分割多路复用接收装置为例说明光信号的传送方式。图12～图18所示为OTDM信道的2个信道的光脉冲信号和OCDM信道的2个信道的光脉冲信号的时间波形，所示的横轴为时间轴。OTDM信道的第1和第2信道(第1OTDM信道和第2OTDM信道)分别由信道T1和信道T2表示，OCDM信道的第1和第2信道(第1OCDM信道和第2OCDM信道)分别由信道C1和信道C2表示。

图13～图18中平行于纵方向的虚线的间隔为时隙。即，在该虚线所包夹的时间区域中分配1个光脉冲或尖脉冲。在此，说明了OTDM信道为2信道、OCDM信道为2信道的情况，但信道数量并不限于此，无论信道数量多少，下面的说明同样成立。

在图12～图18中，构成OCDM的光脉冲信号和OTDM信道的光脉冲信号的光脉冲包含有波长为λ₁、λ₂、λ₃和λ₄的光脉冲。为了便于表示，用包围识别波长λ₁、λ₂、λ₃和λ₄的数字1、2、3和4的矩形在同一时刻进行重叠来表示。在此，假定光脉冲信号由包含4种不同波长的光脉冲构成来说明。然而，通常光脉冲所包含的波长并不限于4种，无论几种，下面的说明同样成立。光脉冲中所包含的波长的种类根据设定在编码器的编码符号长度来选择适当的数量。通常，当利用设定了编码符号长度为n(n为自然数)的编码符号的编码器和解码器时，优选光脉冲中所包含的波长种类为n种。

包含不同波长成分的光脉冲用包围表示其波长的识别数字的矩形在同一时刻进行重叠来表示。另外，与图7～图10相同，在图12～图18中，作为OTDM信道与OCDM信道的各信道的光脉冲信号，是用1个光脉冲占有同一个时隙来表示的。在下面的参照图12～图18的说明中，与对第1实施例的光分割多路复用收发信装置的说明相同，将该1个光脉冲称为光脉冲信号。

图12所示是图11所示的传送部分700的OCDM信道的强度调制器(对于信道C1为强度调制器512)和OTDM信道的强度调制器(对于信道T1为强度调制器732)所输出的光脉冲信号。例如，信道C1的光脉冲信号为光脉冲信号713，信道T1的光脉冲信号为光脉冲信号731。

图13表示信道T1和信道T2的光脉冲信号与信道C1和信道C2的光脉冲信号在时间轴上的位置关系。关于信道C1和信道C2的光脉冲信号，示出了通过波长分散器之前和之后的光脉冲信号的形状、即编码光脉冲信号和变形编码光脉冲信号。对于信道C1和信道C2，记为“通过波长分散器之前”的图所示为编码光脉冲信号，记为“通过波长分散器之后”的图所示为变形编码光脉冲信号。例如，信道C1的编码光脉冲信号和变形编码光脉冲信号分别是图11所示的编码光脉冲信号715和变形编码光脉冲信号717。

如图13所示，编码光脉冲信号由编码器分割为尖脉冲。信道C1和信道C2的尖脉冲排列关系的不同是由于上述的尖脉冲在时间轴上的排列关系由分别设定在各信道的编码器中的编码符号所决定的。即，该尖脉冲的排列关系的差异成为用于区分信道C1和C2的识别符。

另外，构成变形编码光脉冲信号的尖脉冲在时间轴上的宽度发生扩展，并超过时隙的宽度。这是通过波长分散器将时间波形进行变形的效果。即，执行了时间波形变形步骤的效果。

图13中所示的信道T1和信道T2的光脉冲信号的强度是相等的，但实际上由于各信道的强度调制器的特性差异等原因该强度多少会有所不同。另外，构成信道C1和信道C2的变形编码光脉冲信号的尖脉冲的强度也由于各信道的编码器或波长分散器的特性差异等原因而会有所不同。

图14所示是如图11所示的将光时间分割多路复用信号与变形编码光脉冲信号由合波器740进行合波而生成的光分割多路复用信号741的时间波形。光时间分割多路复用信号由功率调节器将构成信道T1和信道T2的光脉冲的强度调整为相等。另外，构成信道C1和信道C2的变形编码光脉冲信号的尖脉冲的强度也由功率调节器调整为相等后进行合成。

由于光分割多路复用信号741是由光时间分割多路复用信号与变形编码光脉冲信号合波而生成的信号，因此，图13所示的信道T1和信道T2的光脉冲信号与构成信道C1及C2的变形编码光脉冲信号的尖脉冲的各时间波形恰好重合。

图15是图11所示的由分波器805分波光分割多路复用信号741而生成的OTDM接收信号806输入到光时间分割多路复用信号分割部分832中，并按OTDM信道进行了强度分割所得到的光脉冲信号的时间波形。图15中，纵向的粗虚线所示为分配给OTDM信道的1位的时隙。即，纵向的粗虚线所包夹的时间间隔表示分配给OTDM信道的1位的时隙。另外，纵向的细虚线是分配1个尖脉冲的时隙。即，纵向的细虚线所包夹的时间间隔表示分配1个尖脉冲的时隙。

下面将分配给1位的时隙表示为位时隙、将分配1个尖脉冲的时隙表示为小片时隙(チツプスロツト)。

另外，在此，为了避免混淆，仅限定在1位时隙的范围内来表示光脉冲或尖脉冲的存在。实际上，光脉冲或尖脉冲也存在于相邻的位时隙中，因此应将其考虑在内来描述时间波形。如下所述，考虑光脉冲或尖脉冲也存在于相邻的位时隙中的情况下的时间波形如图16所示。这样，图15为第1种情况，图16为第2种情况。

在图15中，表示分配给信道T1的时间波形的图(图15的上图)中，对表示信道T1的OTDM信号的光脉冲加上阴影来表示，另外，在表示分配给信道T2的时间波形的图(图15的下图)中，对表示信道T2的OTDM信号的光脉冲加上阴影来表示。

另外，在时间轴上的半高宽展宽的、表示信道T1和信道T2的OTDM信号的光脉冲之外的尖脉冲是来自OCDM信道的尖脉冲成分。如图15所示，来自OCDM信道的尖脉冲成分的时间宽度展宽的原因是由于，光脉冲分割多路复用信号生成部分710中所设定的波长分散器进行了波长分散的缘故。

图16是如上所述的考虑了存在于相邻的位时隙中的光脉冲或尖脉冲来表示的逐OTDM信道地进行强度分割所得到的光脉冲信号的时间波形。上部分所示的图为分配给信道T1的时间波形，下部分所示的图为分配给信道T2的时间波形。

与图15的不同之处在于，相邻的位时隙的成分进入到例如表示位时隙的时间轴的分界线上。例如，在表示信道T1的加了阴影的信道T1之OTDM信号的光脉冲的最下部分中混入了波长为λ₃的尖脉冲成分。这是由于，图15中，跨过占据时间轴的分界线右侧的粗虚线而存在的波长为λ₃的一部分尖脉冲成分对应于图16所示的表示信道T1的OTDM信号之光脉冲的最下部分中所混入的波长为λ₃的尖脉冲成分，其中该时间轴的分界线是划定位时隙的时间轴的分界线。图16所示的时间波形是实际上用光采样示波器等所观测到的眼孔图样。

如图16所示，信道T1的光脉冲与信道T2的光脉冲共存于1位时隙中。因此，必须切去信道T1中信道T2的光脉冲和信道T2中信道T1的光脉冲。这是由时间闸步骤执行的。如目前所知，该时间闸步骤是通过使用从OTDM接收信号831等中所提取的时钟信号来执行的。由于该时间闸步骤可以使用目前所知的方法来实现，因此其说明从略。

执行上述的时间闸步骤，对信道T1选择在上部分的图中加了阴影的光脉冲，对信道T2选择在下部分的图中加了阴影的光脉冲。

然而，在时间轴上展宽后的尖脉冲成分无法在两个信道中都无法去除。因此，例如在信道T1中，由第2阈值判定部分834执行第2阈值判定步骤。这样，时间宽度展宽后的尖脉冲成分的强度小于加了阴影的光脉冲信号的强度，因而被第2阈值判定部分834除去，从而提取出信道T1的OTDM信号835。即，由发送部分700所发送的信道T1的发送信息作为接收部分800的信道T1的接收信息被接收。即，作为时间宽度展宽后的尖脉冲成分的OCDM信道的变形编码光脉冲信号成分被作为信道T1的噪声来处理。

信道T1的OTDM信号835输入到接收器836而变换为电脉冲信号(O/E变换)，作为信道T1的接收信息由接收部分800获得。即，由发送部分700所发送的信道T1的发送信息作为接收部分800的信道T1的接收信息进行接收。

信道T2也同样执行第2阈值判定步骤来由第2阈值判定部分去除，并提取信道T2的OTDM信号，并在接收部分800中作为信道T2的接收信息进行接收。信道T2的OTDM同样进行O/E变换，由发送部分700所发送的信道T2的发送信息作为接收部分800的信道T2的接收信息进行接收。

图17所示是光编码分割多路复用信号提取部分810中由解码器所输出的解码光编码分割多路复用信号的时间波形。在图17中，最上部分表示输入到信道C1的逆波长分散器814的解码OCDM接收信号813的时间波形，第2部分表示与信道C1同样输入到信道C2的逆波长分散器中的解码OCDM接收信号的时间波形。另外，从图17的上方开始的第3部分表示由信道C1的逆波长分散器814所输出的再生光脉冲信号815的时间波形，第4部分表示与信道C1相同，从信道C2的逆波长分散器所输出的再生光脉冲信号的时间波形。再生光脉冲信号提供给OCDM信道的各信道的第1阈值判定部分以去除噪声。

在图17中，在各信道中所再生的光脉冲信号上加上阴影来表示。图17的第3部分和第4部分中加了阴影的光脉冲为各信道的再生光脉冲信号所包含的自相关波形成分。其他的光脉冲成分(未加阴影的成分)在第1阈值判定部分中作为噪声而去除。

与图15相同，在图17中，纵向的粗虚线表示分配给OCTM信道的1位的时隙。另外，细虚线表示分配1个尖脉冲的时隙。

光分割多路复用信号741是由合波器740将各OCDM信道的变形编码光脉冲信号与各OTDM信道的光时间分割多路复用信号进行合波而生成的信号，因此，将该光分割多路复用信号741由分波器805进行强度分割所得到的OCDM接收信号和OTDM接收信号均为同等地包含各OCDM信道的变形编码光脉冲信号和各OTDM信道的光波长分割多路复用信号的信号。参照图15和图17就此进行说明。

图15所示为提供给信道T1和信道T2的第2阈值判定部分的光信号的时间波形。即，如果以信道T1为例进行说明，则表示光时间分割信号833的时间波形。如上所述，来自OCDM信道的光信号经合波器740、传送路径750、分波器805和光时间分割多路复用信号分离部分832而混入到光时间分割信号833中。

混入到信道T1中的来自OCDM信道的光信号由波长分散器进行波长分散，因此其时间轴展宽。即，图15所示为信道T1中所混入的来自OCDM信道的光信号展宽为大于等于时隙宽的光信号。

这样，由于来自OCDM信道的光信号的时间宽度展宽，所以其峰值减小，使包含来自OCDM信道的光信号成分之信道T1的光时间分割信号833由第2阈值判定部分834作为噪声而去除。由第2阈值判定部分834提取出信道T1的OTDM信号835。上述情况对于信道T2也是同样的。

图17为信道C1和信道C2的、在输入到逆波长分散器之前的解码OCDM接收信号和由逆波长分散器所输出的通过逆波长分散器后的光脉冲信号，即再生光脉冲信号的时间波形。

首先，以信道C1为例进行说明。信道C1的OCDM接收信号输入到解码器812而被解码为解码OCDM接收信号813并输出。解码OCDM接收信号813输入到逆波长分散器814，将解码OCDM接收信号813所包含的变形光脉冲信号成分恢复出来并输出为再生光脉冲信号815。即，由逆波长分散器814执行时间波形恢复步骤。参照图17对此进行说明。

图17中记为“信道C1(通过逆波长分散器之前)”的图所示为解码器812所输出的解码OCDM接收信号813的时间波形。

如上所述，分配给信道C1的OCDM接收信号806中经合波器740、传送路径750和分波器805而混入了来自OTDM信道的光信号。而OCDM接收信号806所包含的来自OTDM信道的光信号成分不通过发送部分700的波长分散器。但OCDM接收信号806输入到解码器812而被解码，并作为解码OCDM接收信号813输出。

换言之，OCDM接收信号806是由来自OTDM信道的光脉冲信号成分与来自OCDM信道的光脉冲成分合并而生成的光信号，因此来自OTDM信道的光脉冲成分和来自OCDM信道的光脉冲成分会同样地在解码器812中解码。即，来自OCDM信道的光脉冲成分被解码，而来自OTDM信道的光脉冲成分实际上在编码器812中被编码。

因此，如图17中记为“信道C1(通过逆波长分散器之前)”的图所示，来自OTDM信道的光脉冲成分在时间轴上展宽为尖脉冲。具体地，该尖脉冲的、包围着由1～4表示的数值的正方形是来自OTDM信道的光脉冲成分。另外，在横向同样地展宽的在外侧标记了由1～4表示的数值的矩形是来自信道C2的光脉冲成分。

这样，来自信道C2的光脉冲成分的尖脉冲在时间轴上扩展而存在。但是，来自信道C1的光脉冲成分如阴影所示是在时间轴上重叠地存在的。这是由于，来自信道C1的光脉冲成分是由设定了与信道C1的编码器相同的编码符号之解码器进行解码的，因此，被以在时间轴上重叠的方式进行解码。另一方面，来自信道C2的光脉冲成分由于是由信道C2的编码器所编码的，因此，在设定了与设定在信道C2的编码器中的编码符号不同的编码符号之解码器612中无法进行解码，所以其尖脉冲在时间轴上分散地存在。

另一方面，图17中记为“信道C2(通过逆波长分散器之前)”的图是由信道C2的解码器所输出的解码OCDM接收信号的时间波形。在该图中，与上述相反，来自信道C2的光脉冲成分被解码。其理由与上述信道C1的情况相同。

但是，无论对于信道C1还是信道C2，解码后的光脉冲信号的时间宽度都被展宽了。即，在发送部分700的波长分散器中光脉冲信号的时间波形保持变形后的状态。因此，必须将解码OCDM接收信号输入到逆波长分散器，将时间波形保持变形后的状态的解码后的光脉冲信号的时间宽度收窄为时间波形变形前的状态。

因此，下面考察由逆波长分散器所输出的再生光脉冲信号的时间波形。在图17中，对于信道C1和信道C2，再生光脉冲信号的时间波形分别记为“信道C1(通过逆波长分散器之后)”和“信道C2(通过逆波长分散器之后)”。

如图17中记为“信道C1(通过逆波长分散器之后)”的图所示，来自有阴影的信道C1的光脉冲成分的时间宽度被收窄为时间波形变形之前的状态。同样，如记为“信道C2(通过逆波长分散器之后)”的图所示，来自有阴影的信道C2的光脉冲成分的时间宽度被收窄为时间波形变形之前的状态。即，分别生成发送后的信道C1和信道C2的光脉冲信号的自相关波形(图中加了阴影的)。

这样，通过将信道C1上来自OTDM信道的光脉冲信号的时间宽度展宽，来减小其峰值。另外，来自信道C2的光信号成分的时间宽度也被展宽。这样，信道C1的光信号815中来自OTDM信道的光信号成分和来自信道C2的光信号成分被第1阈值判定部分818作为噪声而去除。然后，从第1阈值判定部分818提取出信道C1的OCDM信号819。

在信道C2也同样，通过将来自OTDM信道的光信号的时间宽度展宽，来减小其峰值。另外，来自信道C1的光信号成分的时间宽度也被展宽。这样，信道C2的光信号中来自OTDM信道的光信号成分和来自信道C1的光信号成分被信道C2的第1阈值判定部分作为噪声而去除。然后，从信道C2的第1阈值判定部分提取出信道C2的OCDM信号。

与图15相同，在图17中由纵向的粗虚线来表示分配给OTDM信道的1位的时隙。即，纵向的粗虚线所包夹的时间间隔表示分配给OTDM信道的1位的时隙。另外，纵向的细虚线是分配1个尖脉冲的时隙。即纵向的细虚线所包夹的时间间隔表示分配1个尖脉冲的时隙。另外，在此也同样，限定在1位时隙的范围内来表示光脉冲或尖脉冲的存在。考虑光脉冲或尖脉冲也存在于相邻的位时隙中的情况下的时间波形如图18所示。这样，图17为第1种情况，图18为第2种情况。

在图17中表示分配给信道C1的时间波形的图(图17的最上方的图和第3段的图)中，对表示信道C1的OCDM信号的光脉冲加上阴影来表示，另外，在表示分配给信道C2的时间波形的图(图17的第2段的图和第4段的图)中，对表示信道C2的OCDM信号的光脉冲加上阴影来表示。

图18是如上所述的考虑存在于相邻的位时隙中的光脉冲或尖脉冲来表示的逐OCDM信道地进行强度分割所得到的光脉冲信号的时间波形。与图17的不同之处在于，相邻的位时隙的成分进入到例如表示位时隙的时间轴的分界线上。

例如，图17所示为表示信道C1的加了阴影的信道C1的OCDM信号(时间宽度展宽了)之光脉冲的一部分跨越划定位时隙的时间轴的分界线。在图18中，在本次时隙上露出的部分重叠在波长为λ₃的尖脉冲上。即，在图17中，跨越表示时间轴的分界线右侧之粗虚线而存在的信道C1之OCDM信号的一部分叠加在图18所示的波长为λ₃的尖脉冲成分上，其中，该时间轴的分界线是划定位时隙的时间轴的分界线。叠加在波长为λ₃的尖脉冲成分上的、表示该信道C1的OCDM信号的一部分光脉冲中混入了相邻的位时隙的成分。

图18所示的时间波形是实际上用光采样示波器等所观测到的眼孔图样。

信道C1的OCDM信号819输入到接收器820并进行O/E变换，并作为信道C1的接收信息由接收部分800获得。即，由发送部分700所发送的信道C1的发送信息由接收部分800作为信道C1的接收信息进行接收。

提取出信道C2的OCDM信号并由接收部分800作为信道C2的接收信息进行接收。信道C2的OCDM也同样进行O/E变换，在接收部分800中，由发送部分700所发送的信道C2的发送信息作为信道C2的接收信息进行接收。