专利名称：光码分多路复用传输方法和光码分多路复用传输装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在光码分多路传输中，对光脉冲信号进行编码和解码的方法，及用于实现该方法的装置。
背景技术：
近年来，由于网络的普及等，通信的需求正在迅速增大。与此相应，正在配备使用光纤等的、高速大容量的网络。为了构筑这种高速大容量的光网络，波分多路复用(WDMWavelength DivisionMultiplexing)传输方法是必不可少的。特别是，使分配在信道间的光传播波的波长间隔变窄，在波长轴上，高密度地进行波长复用即高密度WDM(DWDMDense Wavelength Division Multiplexing)的方法倍受瞩目。
但是，由于在实现这种方法的DWDM系统中，能够使用的光传播波的波长频域宽度有限，因此在DWDM系统的多路复用密度上存在限度。之所以光传播波的波长频域宽度受限，是因为如果作为发生光传播波的光源之半导体激光器的谐振频率受限，则作为传输通路的光纤的可传输的频带宽度也受限。在缩小了分配在信道间的光传播波的波长间隔的情况下，成为起因于相邻信道间的光谱重叠(有时也称为“串扰”)而传送的光脉冲信号恶化的问题。
作为解决上述问题的手段，利用光码分多路复用(OCDMOpticalCode Division Multiplexing)执行的传输倍受瞩目。所谓利用OCDM执行的传输是使用以下手段的传输是并列地产生多信道的光脉冲信号(对光脉冲串进行光调制后，将电脉冲信号转换为光脉冲信号的信号)，并利用每个信道不同的码对其进行调制(编码)，在接收端，以与在发送端进行编码时使用的码相同的码来执行解码，恢复(解码)出原始的并列光信号。该方法可以与利用已有的WDM或DWDM的传输系统并用。
根据利用了OCDM的传输，能够使得多数信道的光脉冲信号在同一波长下同时传输。利用OCDM的传输方法，由于是在发送端和接收端都将相同的码用作密钥(有时将编码器和解码器内设置的码称为密钥)的方法，因此，传输中的安全性高也是优点。
按照使用OCDM的传输方法，与利用已有的光时分多路复用(OTDMOptical Time Division Multiplexing)或利用WDM的传输方式相比，使用由单纯结构部件构成的装置，能够构筑复杂且灵活的网络。
作为OCDM编码的手段，我们知道以光相位用作码的相位编码方式OCDM。具体而言，在编码器以及解码器中，使用超结构化光纤布拉格光栅(SSFBGSuperstructured Fiber Bragg Grating)。利用OCDM的传输，如上所述，在发送端和接收端，将相同的码用作密钥，但是作为构成编码器或解码器的SSFBG的工作特性的布拉格反射特性(以后有时称为“工作特性”)随其周围温度等条件而发生变化。在将SSFBF设置在编码器或解码器上时，执行设置，以便使构成编码器或解码器的SSFBG的操作特性成为相同的，这一点在现实中很难。
由此，需要以在构成发送端的编码器的SSFBG和构成接收端的解码器的SSFBG的操作特性经常保持相同的方式，来随时调整构成编码器或解码器的SSFGB的至少任何一方的操作特性。以后，在操作特性统一时，有时也表现为构成发送端的编码器之SSFBG和构成接收端的解码器的SSFBG的操作特性经常保持相同。
在利用相位编码方式OCDM的传输中，如果构成发送端编码器之SSFBG的工作波长和构成接收端解码器的SSFBG的工作波长有几十pm以上的不同，则在接收端，解码不会顺利。即，为了使构成发送端编码器的SSFBG的工作波长和构成接收端解码器的SSFBG的布拉格波长之差不足几十pm，必须随时进行调整。
尽管将SSFGB用于编码器和解码器的相位编码方式OCDM例如是由P.Petropoulos予以公开的，但是，其中并没有公开对于为了使构成发送端编码器的SSFBG的工作波长和构成接收端解码器的SSFBG的布拉格波长的差不足几十pm而进行调整的方法(请参见非专利文献1)。
(非专利文献1)P.Petropoulos等，“Demonstration of a 64-chip OCDMA SystemUsing Superstructured Fiber Gratings and Time-Gating Detecting”，IEEE Photon ics Technology，Vol.13，No.11，2001年11月，第1239-1241页。
发明内容
编码器或解码器的工作波长，曾经是在将编码器或解码器设置到装置内时，以偏移的状态分别将SSFBG设置在编码器或解码器内的。在收发信的操作中，编码器或解码器受到周围温度等的环境变化的影响，其工作波长发生变化。
因此，本发明的目的在于，提供一种用于既便在这种情况下，也能对两者的工作波长经常统一的方法，及实现该方法的装置。
为实现上述目的，根据本发明的光码分多路复用传输方法，在包含以下两个步骤的光码分多路复用传输方法中，具有以下所示的相位调整步骤。其中，所述两个步骤是在发送端，使用具有第1 SSFBG而构成的编码器来执行编码的步骤；以及，在接收端，使用具有与第1 SSFBG相反相位结构(超结构superstructure)的第2 SSFBG而构成的解码器执行解码的步骤。
在编码步骤中，利用起因于第1 SSFBG的超结构之布拉格反射特性(工作特性)来执行编码，在解码步骤中，利用起因于第1 SSFBG的超结构之布拉格反射特性(工作特性)来执行解码。
相位调整步骤，是以测量从第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口(ァィ開口)的大小，并使该EYE开口的大小最大的方式，来调整第2 SSBFG的工作波长的步骤。
编码器和解码器分别处于接收端和发送端中，如果这些部件的周围温度等条件完全相同，则由编码器编码后的信号作为与利用解码器执行解码前的信号相同的信号，被无失真地解码出。即，在这种情况下，如果测量从作为解码器的第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口的大小，则EYE开口的大小变为最大。
细节将在后面进行说明，由于EYE开口显示的是载有信号的光脉冲的自相关的程度，在无失真地对载有信号的光脉冲进行解码的情况下，EYE开口的大小为最大。即，载有信号的光脉冲的形状的失真越小，其自相关程度越高，光脉冲的自相关程度越高，则EYE开口的大小变得越大。例如能够使用相关波形监视器等来测量EYE开口。
另一方面，编码器和解码器分别在接收端和发送端上，如果它们的周围温度等条件不同，则由编码器编码后的信号没有作为与利用解码器执行解码前的信号相同的信号被解码出。即，解码后的光脉冲发生了失真。这种情况下，如果利用相关模型监视器来测量从作为解码器的第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口的大小，则与上述情况那样的、光脉冲形状无失真地被解码的情况相比，EYE开口的大小变小。
因此，如果以该EYE开口的大小变为最大的方式来调整第2SSFBG的工作波长，则由编码器编码后的信号作为与利用解码器执行解码前的信号相同的信号被无失真地解码出，可以以最佳状态来执行光码分多路复用传输。
上述相位调整步骤，最好含有以下步骤而构成。
即，步骤S1获取反映从构成解码器的第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口大小的第1数据。
步骤S2将第2 SSFBG的工作波长移动到短波长一端。
步骤S3获取反映从第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口大小的第2数据。
步骤S4比较第1数据和第2数据。
步骤S5如果对应于第1数据的EYE开口的大小小于或等于对应于第2数据的EYE开口的大小，则返回步骤S2、如果对应于第1数据的EYE开口的大小大于对应于第2数据的EYE开口的大小，则将第2 SSFBG的工作波长移动到长波长一端。
步骤S6获取反映从第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口大小的第3数据。
步骤S7比较第1数据和第3数据。
步骤S8如果对应于第1数据的EYE开口的大小大于或等于对应于第3数据的EYE开口的大小，则返回步骤S5、如果对应于第1数据的EYE开口的大小小于对应于第3数据的EYE开口的大小，则改换第3数据和第1数据，返回步骤S2。
通过上述步骤S1到步骤S8中的、对第1数据和第2数据进行比较、对第1数据和第3数据进行比较的步骤，能够将从第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口的大小经常保持为最大。
这里，最好这样构成将步骤S2作为将第2 SSFBG的布拉格反射波长移动为长波长一端的步骤，且，将步骤S5作为将第2 SSFBG的布拉格反射波长移动为短波长一端的步骤。也可以以步骤S2和步骤S5为上述任意一种的组合，来构成相位调整步骤，从而得到相同的效果。即，是否将步骤S2和步骤S5作为上述的任一种组合来它构成相位调节步骤，只不过是设计的事项，即使作为任一种结构，作为本发明来说都具有相同的效果。因此，在以下说明中，将限定在将步骤S2作为将第2 SSFBG的布拉格反射波长移动为长波长一端的步骤，且，将步骤S5作为将第2 SSFBG的布拉格反射波长移动到短波长一端的步骤来构成的情况。
通过使固定第2 SSFBG的固定部的间隔变窄来缩短第2 SSFBG的晶格间距，从而能够实现在上述步骤S2中执行的第2 SSFBG的布拉格反射波长向短波长一端的移动。另一方面，通过使固定第2 SSFBG的固定部的间隔变宽来加长第2 SSFBG的晶格间距，从而能够实现在上述步骤S5中执行的向第2 SSFBG的布拉格反射波长的长波长一端的移动。
还有，通过降低第2 SSFBG的温度来缩短第2 SSFBG的实际的晶格间距，从而能够实现在上述步骤S2中执行的向第2 SSFBG的布拉格反射波长的短波长一端的移动。通过升高第2 SSFBG的温度来加长第2 SSFBG的实际的晶格间距，从而能够实现在上述步骤S5中执行的向第2 SSFBG的布拉格反射波长的长波长一端的移动。
在为了实现上述光码分多路复用传输方法的最佳的光码分多路复用传输装置的结构例中，在发送端具有含有第1 SSFBG而构成的编码器，在接收端具有包含与第1 SSFGB相反的相位构造(超结构)的第2 SSFGB而构成的解码器、波长控制部以及相关波形监视器，该解码器具有第2 SSFBG、基板、第1固定部、第2固定部、以及可动控制部。于是，第2 SSFBG被固定在第1固定部和第2固定部上，可动控制部，通过在第1固定部上安装可动部，并以该可动部为媒介而安装在基板上来构成。以将从第2 SSFBG输出的与光脉冲的EYE开口的大小有关的数据，从相关波形监视器提供给波长控制部的方式，来进行连接，并以将对固定第2 SSFBG的固定部的间隔进行调整的信号从波长控制部提供给可动控制部的方式来进行连接。
在为了实现上述光码分多路复用传输方法的最佳的光码分多路复用传输装置的另一个例子中，在发送端具有含有第1 SSFBG而构成的编码器，在接收端具有包含与第1 SSFGB相反的相位构造(超结构)的第2 SSFGB而构成的解码器、波长控制部以及相关波形监视器。该解码器具有第2 SSFBG、基板以及温度控制部。温度控制部，具有热模块、温度传感器以及温度控制器，第2 SSFBG紧贴在基板上。由此，第2 SSFBG的温度能够与基板温度基本相等，第2 SSFBG的温度的调整，可通过调整基板的温度来执行。相关波形监视器和波长控制部相连，并将有关EYE开口大小的数据从相关波形监视器传送到波长控制部。温度传感器和温度控制器相连，并将有关基板温度的数据传送到温度控制器。波长控制部和热模块通过温度控制器相连，并以电信号的形式，从波长控制部向温度控制器输出是扩大还是缩小EYE开口的大小的指示；温度控制器能以该信号为基准，将用于升温或降温的电力提供给热模块。
根据上述的、具有可动控制部或温度控制部分而构成的光码分多路复用传输装置，在相关波形监视器以及波长控制部和可动控制部分，或者是相关波形监视器以及波长控制部和温度控制部中，能够实施上述步骤S1到步骤S8。
图1是使用15比特的M系列的编码串制作的SSFBG的结构图。
图2是第1实施例的光码分多路复用传输装置的方框结构图。
图3是具有可动控制部的解码器的简图。
图4是显示相对于本发明第1实施例的解码器之可动部50的移动量ΔL、其布拉格反射波长的变化Δλ的曲线图。
图5图示了光脉冲串的EYE开口图形。
图6是相位调整步骤的流程图。
图7是供说明相位调整步骤中的EYE开口之大小的变化样子所用的图。
图8是第2实施例的光码分多路复用传输装置的方框结构图。
图9是具有热模块和温度传感器的解码器的简图。
图10是显示相对于构成本发明第2实施例之解码器的第2SSFBG的温度T、其布拉格反射波长的变化Δλ的曲线图。
具体实施例方式
以下，将参照附图，来说明本发明的实施方式。各图显示了本发明的一个构成例，本发明只不过是以能够理解的程度，简要地显示各构成要素的剖面形状或配置关系等，本发明并不限制于图示的例子。在以下的说明中，有时会使用特定的材料和条件等，但是，这些材料和条件只不过是较佳例子中的一个，因此，本发明并没有限制于这些例子中的任何一个。在各图中，相同的构成要素，赋予显示相同的编号，还可以省略对其的重复说明。
在以下所示的图中，用粗线显示光纤等的光信号之通路，用细线显示电信号的通路。这些粗线和细线上所付的编号，除了指示通路外，还意味着在各个通路中传播的光信号或电信号。
<SSFBG>
参见图1，对光脉冲信号的相位信息的编码中使用的SSFBG的结构进行说明。SSFBG，具有将SSFBG形成部8固定于光纤6上的结构。
图1是一张图，简要显示了用于构成使用15比特的M序列的码串制造出的编码器或解码器之SSFBG的结构。图1中，构成SSFBG形成部8的部分，是将A到P所示的构成单位串联配置在一条光纤上而构成的。A到P所示的构成单位，是其所有长度相等，且具有相同衍射晶格间隔(具有相同的布拉格反射波长)的光纤光栅。以后，设将这些一个一个的构成单位称为单位光纤光栅(单位FBG)。即，A到P所示的单位FBG全部长度相等，且在拉格反射长度相等。
SSFBG形成部8是串联连接多个单位FBG而构成的，但也可紧贴在相邻的单位FBG之间来配置，或是在相邻的单位FBG之间，空出与光传播波的相位的π/2相当的间隔而进行配置。这里，所谓相当于π/2相位的间隔，是当以光传播波的波长为λ时，相当于λ/4的间隔。如此，有时也将通过包含在紧贴在相邻的单位FBG之间而配置的部分、以及在相邻的单位FBG之间空出相当于π/2相位的间隔而配置的部分而构成的SSFBG，叫做具有多点相移结构的SSFBG。对于在哪个位置设置相当于π/2相位的间隔，以及是否设置在单位FBG之间，将在后面进行说明。
如图1所示，SSFBG由于合并具有持有周期Λ的有效折射率的周期构造的单位FBG，以及包含以单位FBG为构成单位所具有的相当于相位π/2的间隔之周期构造，因此，假设将SSFBG作为整体所具有的有效折射率的周期构造称为超结构、或SSFBG的相位结构。
如果单位FBG被非隙间配置，则反射满足λ＝2nΛ的关系之波长的光。即，其反射光谱具有一个极大值λ，并成为对称于该极大值的吊钟型的形状。另一方面，如果在相邻的单位FBG之间的间隔的各处，空出了相当于相位π/2的间隔而进行配置，则从这种结构的SSFBG来的反射光谱的形状，变为具有与上述吊钟型的形状不同的复杂的结构。
因此，如果，如图1所示，按照一定的规则，即，使相邻的紧贴配置的单位FBG之间相隔相当于相位π/2的间隔地进行配置而构成SSFBG，则SSFBG成为具有与该规则相对应的固有的反射特性(反射光谱)之反射器。
如果使光脉冲入射到该反射器上，则接受由具有对应于上述规则的固有反射特性的SSFBG的相位结构导致的调制。将以这种方式利用SSFBG对输入光脉冲的形状进行调制称为编码。如果通过利用电脉冲信号对光脉冲在时间轴上等间距排列的光脉冲串进行调制后得到的光脉冲信号与上述光脉冲同样地入射到SSFBG上，则受到源于具有遵循上述规则的固有反射特性的SSFBG的相位结构的调制。即，对光脉冲信号进行编码。
如上所述，编码后的光脉冲信号，如果是从与执行编码时入出射到SSFBG上之方向相反的方向入出射到具有与编码时相同的相位结构之SSFBG上，则将再现编码前的光脉冲信号。如果是使执行编码时的光脉冲信号从配置了图1所示的SSFGB的由A所示的单位FBG一侧入出射，从而执行编码的情况下，则，如果使编码的光脉冲信号从配置了图1所示的SSFGB的由P所示的单位FBG一侧入出射，就能够进行解码。
在本发明的实施例中，为了构成具有多点相移结构的SSFBG的相位结构(超结构)，规定将M序列码用作成为其构成基础之代码。
作为一个例子，使用以下所示的15的M序列的码串，来说明构成使用编码器或解码器的SSFBG之方法。这里，假定，作为15比特的M序列的码串，采用以下的代码序列。
15比特的代码串0，0，0，1，1，1，1，0，1，0，1，1，0，0，1在将该代码串转换为双极性码后，变为以下情况15比特双极性码1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，-1，1，-1，-1，1，1，-1在将该双极性码转换为相位码后，变为以下情况15比特相位码0，0，0，π，π，π，π，0，π，0，π，π，0，0，π在以该15比特相位码为基础，求得SSFBG的相移(插入相当于相位π/2的间隔之部分)配置后，变为以下情况相移部的配置0，0，π/2，0，0，0，π/2，π/2，π/2，π/2，0，π/2，0，π/2但是作为显示上述相移部的配置的例子，由14项并列排列的0和π/2构成的数列的意义，对应于该数列的第1项到第14项，这就意味着如果是以下情况，也是可以的第1项，设作为单位FBG的A和B的界限的相移量为0，第2项，设作为单位FBG的B和C的界限的相移量为0，第3项，设作为单位FBG的C和D的界限的相移量为π/2，第4项，设作为单位FBG的D和E的界限的相移量为0，第5项，设作为单位FBG的E和F的界限的相移量为0，第6项，设作为单位FBG的F和G的界限的相移量为0，第7项，设作为单位FBG的G和H的界限的相移量为π/2，第8项，设作为单位FBG的H和I的界限的相移量为π/2，第9项，设作为单位FBG的I和K的界限的相移量为π/2，第10项，设作为单位FBG的K和L的界限的相移量为π/2，第11项，设作为单位FBG的L和M的界限的相移量为0，第12项，设作为单位FBG的M和N的界限的相移量为π/2，第13项，设作为单位FBG的N和O的界限的相移量为0，第14项，设作为单位FBG的O和P的界限的相移量为π/2。
如以上说明所述，在构成反映上述15比特的M序列的码串之SSFBG中，如图1所示，也可以配置15个单位FBG。
<第1实施例>
参见图2所示的方框结构图，合并说明作为本发明第1实施例的光码分多路复用传输方法以及光码分多路复用传输装置的结构及其各部的功能。
光码分多路复用传输装置具有发送部10和接收部40，它们分别通过传输通路42被连接而构成。通过该光码分多路复用传输装置传输的信号，是光脉冲信号，光脉冲信号是将载有应传输信息的2值数字电脉冲信号(该信号是将“0”或“1”的2值数字信号值反映为电压高低的脉冲信号)进行光电转换所得到的信号。
发送部10具有光脉冲串产生器12、调制信号产生器14、光调整器16、第1环形器18以及编码器20而被构成。脉冲串产生器12产生光脉冲串13。调制信号产生器14将应当传输的信号作为2值数字电脉冲信号15而提供给光调制器16。
从光调制器16输出的应当传输的光脉冲信号17，通过第1光环形器18而入射到编码器20。从编码器20，将编码后的光脉冲信号再次通过第1光环形器18而送到传输通路42上。通过第1光环形器18传送到传送通路42的光脉冲信号19，在传输通路上传播，并被送到接收部40。
接收部40具有第2光环形器22、解码器24、光耦合器26、光电转换器28、相关波形监视器30和波长控制部32而被构成。光电转换器28将光脉冲信号转换为电脉冲信号36。相关波形监视器30测量光脉冲信号29的自相关度(EYE开口的大小)。波长控制部32接受来自于相关波形监视器30的输出31，并将控制信号33提供给可动控制部34。来自相关波形监视器30的输出31是反映光脉冲信号29的自相关度(EYE开口的大小)的电信号。
在传输通路42上传播而被传送的光脉冲信号21，通过第2光环形器22而入射到解码器24，从而被解码。解码后的光脉冲信号再次通过第2光环形器22入射到光耦合器26上，被分离为光脉冲信号27和光脉冲信号。光脉冲信号27通过光电转换器28而被还原为电脉冲信号36。即，作为应传输信息的2值数字电脉冲信号15，在接收部40中，被还原为2值数字电脉冲信号36，从而被接收。
构成编码器20的第1 SSFBG和构成解码器24的第2 SSFBG具有相同的相位结构，且两者，即第1 SSFBG和第2 SSFBG的相位结构是按照相反关系设定的。即，构成编码器20的第1 SSFBG和构成解码器24的第2 SSFBG是按照以下方式来设定的如图1所示，在单位FBG是按照ABCDEFGHIKLMNOP的顺序排列而构成的情况下，如果构成编码器20的第1 SSFBG的输入输出端被假定是作为配置了由A所示的单位FBG的一侧，则构成解码器24的第2 SSFBG的输入输出端就成为是作为配置了由P所示的单位FBG的一侧。
这里，假定由于周围温度等任何原因，而使构成编码器20和解码器24的第1 SSFBG和第2 SSFBG的相位结构间产生不同的情况。在这种情况下，必须要调整构成解码器24的第2 SSFBG的相位结构，使之等于构成编码器20的第1 SSFBG的相位结构。
参见图3，将协同能够实现上述调整的、具有可动控制部的解码器的结构及其各部的功能进行说明。图3是具有可动控制部的解码器的简图。用于使构成编码器20和解码器24的第1 SSFBG和第2SSFBG的相位金额构相等的调整，可以由编码器20来执行，也可以由解码器24来执行，原理上能够起到相同的效果。即，可以对构成编码器20的第1 SSFBG来执行上述相位结构的调整，或者也可以对构成解码器24的第2 SSFBG来执行上述相位结构的调整，由于这只不过是光码分多路复用传输装置的设计事项，因此，在本发明的实施例中，将采用对构成解码器24的第2 SSFBG执行的结构。
在将图3所示的解码器24安装在图2所示的光码分多路复用传输装置内的情况下，既可以将连接第2光环形器22的一侧作为图3中R所示的一侧，也可以作为图3中S所示的一侧。但是，在将连接第2光环形器22的一侧作为图3中R所示的一侧的情况下，与图3所示的解码器相同结构的编码器20和第1光环形器18的连接，必须使S所示的一侧成为与第1光环形18的连接侧。
当然，在图2中S所示的一侧和第2光环形器22连接的情况下，必须使得与图3所示的解码器相同结构的编码器的R所示一侧为与第1光环形器18相连的一侧。
解码器24，是用粘接固定剂46a和46b将含有SSFBG形成部54的第2SSFBG 44固定在第1固定部48a和第2固定部48b上从而构成的。第1固定部48a通过可动部50被固定在基板52上，第2固定部48b被直接固定在基板52上。将可动部设置在第1固定部48a一侧，还是设置在第2固定部48b一侧，只不过是设计的事项，可以将其设置在任何一侧。以后，代替表示为第1固定部48a和第2固定部48b，为了简单而统一两者，也可省略表示为固定部48a和48b。
在以解码器24为图3所示结构的情况下，可动控制部34相当于虚线四边形所包围的部分。
可动部50具有精密单轴台(stage)和驱动精密单轴台的测微计的步进马达而被构成。以在图3的左右方向上可动的方式设定精密单轴台。根据这种结构，通过基于来自波长控制部32的控制信号33，运转步进马达，从而驱动测微计，并滑动精密单轴台，能够改变固定部间隔L。
在将固定部48a和48b固定在基板52上的情况下，是在对第2SSFBG 44施加了张力的情况下进行固定的。即，可动部50为处于动作基准点(动作量为0的点)的状态，成为张力作用于第2 SSFBG 44的状态。通过设置为这种状态，能够以可动部的工作基准点为中心，将第2 SSFBG 44的布拉格反射波长调整到短波长一侧，也可以调整到长波长一侧。
对于用于固定固定部48a及48b与第2 SSFBG 44的粘接固定剂46a和46b，除了环氧(epoxy)类、丙烯(acryl)类等粘接剂外，还能够使用央头(ハンダ)和玻璃粉等。在本发明的实施例中，使用的是Summers Optical(サマ-ズォプティカル)公司的VTC-2。
图2所示的光码分多路复用传输装置的编码器20，能够用与图3所示的解码器24相同的结构来实现。在作为编码器而构成的情况下，不必设置可动控制部34。即，也可以将固定部48a直接固定在基板52上来构成。
在将第2 SSFBG 44固定在第1固定部48a和第2固定部48b上的情况下，也可以如图3所示直接进行固定，而在预备的第2 SSFBG44和作为新部件的固定板通过粘接材料进行固定时，也可以采用固定该固定板与固定部48a或48b的方法。根据这种结构，产生了容易拆装第2 SSFBG 44和固定部48a和48b的优点。即，与具有不同相位结构的SSFBG的交换变容易了。
在图3所示的解码器24中，如果可动部50偏向图面左侧，则能够加宽固定部间隔L。其结果是第2 SSFBG 44被拉长，形成相位结构的光纤光栅的周期的有效折射率变化结构的周期变长。与此相伴，布拉格反射波长移动到长波长一端。相反，如果可动部50偏向图面右侧，则布拉格反射波长移动到短波长一端。
如果可动部50向图面左侧移动了ΔL，则固定部的间隔变为L+ΔL。如果可动部50向图面右侧移动了ΔL，则固定部的间隔变为L-ΔL。另一方面，我们知道(例如请参考Andreas Othonos andKyriacos Kalli著Fiber Bragg Grating)，通过以下式子(1)，而提供了作为光纤光栅的平均单位长的伸缩量ε之ΔL/L，与布拉格反射波长的波长变化Δλ之间的关系。
Δλ＝Δλ(ΔL/L)(1-p) (1)这里，p，是有效的应力光学常数(effective strain-optic constant)，是作为构成光纤的玻璃材料的应力张量分量、泊松(ポァッソン)比以及光纤的有效折射率的函数而提供的量。
从式(1)中可以看到，布拉格反射波长的波长变化Δλ，被提供为可动部50的移动量ΔL、即第2 SSFBG 44的长度变化的函数。
参见图4，来说明布拉格反射波长的变化Δλ相对于光纤光栅的伸缩量ΔL的关系。图4是显示本发明的第1实施例的解码器的、相对于可动部50的移动量ΔL的布拉格反射波长的变化Δλ的曲线图。图4的横轴(x轴)表示光纤光栅的伸缩量ΔL、纵轴(y轴)表示布拉格反射波长的变化Δλ。在图4中，用黑三角形表示的点为测量点，对这些测量点进行平滑后的值用直线来表示。该直线是由以下的式(2)的试验式提供的。可动部的移动量x的单位为μm，布拉格反射波长的变化y的单位为nm。
y＝0.0153x-0.003(2)对应于横轴显示的光纤光栅的伸缩量ΔL取正值还是取负值，可动部相应地相对于工作基准点沿着拉伸光纤光栅的方向移动，或者沿着收缩光纤光栅的方向移动。另一方面，纵轴所示的布拉格反射波长的变化Δλ，如果布拉格反射波长变化到长波长一端，则Δλ取正值，如果变化到短波长一端，则Δλ取负值。从该图中，可以得出结果，如果光纤光栅延伸，则布拉格反射波长变化到长波长一端，如果光纤光栅收缩，则布拉格反射波长变化到短波长一端。
从图4中可以读出，相对于可动部50的移动量ΔL＝1μm，反射波长的变化Δλ为0.015nm。相对于可动部50的移动量ΔL＝±15μm，反射波长的变化Δλ为±0.2nm。从中可知，在将编码器20和解码器24安装到光码分多路复用传输装置上时，作为其初始状态，组装在编码器20内的SSFBG和组装在解码器24内的SSFBG，如果既便由于在其张力不同的情况下而被安装等理由，而使得两者的布拉格反射特性不同的情况下，其布拉格反射特性的差也处于±0.2nm左右，则能够将可动部对应调整±15μm左右。即，这意味着能够将组装在编码器20内的SSFBG和组装在解码器24内的SSFBG的布拉格反射特性调整为相同。即，能够统一构成发送端的编码器的SSFBG和构成接收端的解码器的SSFBG的工作特性。
在第一实施例中，可动部50是通过具有精密单轴台和驱动精密单轴台的测微计的步进马达来构成的，但是，也可以使用利用压电元件来执行1轴操作的结构之压电台来构成。由于压电台能以比用测微计而构成的单轴台更高的精度执行操作，因此，能够更高精度地执行相位调整步骤。
接下来，对光脉冲信号从发送部10传送到接受部40为止的期间中，该光脉冲信号在时间轴上的形状变化为什么样进行说明。为简单起见，以光脉冲信号是以一定间隔在时间轴上确实规则排列的光脉冲串，构成该脉冲串的各个光脉冲之时间轴上的形状为高斯函数进行说明。
经由编码器20编码的光脉冲串，在解码器24中被解码。如果在相关波形监视器30中观测解码后的光脉冲串，则观测到EYE开口的图形。这种观测，在图2所示的接收部40中，是通过利用光耦合器26抽出了光脉冲信号的一部分来执行的。这里，所谓抽出，是指利用光耦合器等分波器，对光脉冲信号等的信号光的一部分进行强度分割(能量分割)并将其取出。
利用光耦合器26抽出的光脉冲信号的一部分29被提供给相关波形监视器30，用以观测EYE开口图形。利用光耦合器26抽出的光脉冲信号，是在解码器24中解码，并通过第2光环形器22被传送给光耦合器26的光脉冲信号。
图5(A)和(B)中，显示了在相关波形监视器30中观测到的光脉冲串的EYE开口图形的一个例子。图5(A)和(B)的横轴是时间轴(任意比例)，纵轴是光强度(任意比例)。图5(A)和(B)的曲线图，是通过按照一定的时间间隔来扫描到达相关波形监视器30的光脉冲串，并重叠描绘这些光脉冲的扫描轨迹而得到的曲线图。
即，如果到达相关波形监视器30的光脉冲串的形状几乎不变形，则由于每次扫描的相同形状的光脉冲基本上以相同的形状重叠，因此，能够细细地观测重叠描绘的光脉冲的轨迹。其结果，光脉冲的描绘轨迹(高斯函数型)中的、由时间轴和与时间轴最近位置处描绘的光脉冲的轨迹所包围形成的EYE开口变宽。另一方面，如果到达相关波形监视器30的光脉冲串的形状发生变形，则由于每次扫描到的不同形状的光脉冲被重叠在一起，因此，粗略地观测重叠描绘的光脉冲的轨迹。其结果，EYE开口变窄。
在图5(A)和(B)中显示的EYE开口图形中，在图中，在由箭头T1、T2和T3所示的位置处，捕捉到3个光脉冲。在3个光脉冲存在期间(在箭头T1和T2之间，以及T2和T3之间)，还观测到了小的峰值，这是噪声。该噪声，在接收部40中，通过在对光脉冲信号进行观点转换时实施阀值处理等，可以去除。
EYE开口的宽度，理想的是用时间轴与光脉冲的描绘轨迹中最靠近时间轴的光脉冲的描绘轨迹所包围的面积来表示，但是，测量该面积在技术上很繁琐。因此，在本发明的实施例中，如图5(A)和(B)中所示的EYE开口图形中所示的那样，规定用光脉冲的峰值位置中的、从时间轴开始到光脉冲的描绘轨迹之最下位的位置为止的高度ha或hb来表示。
如果到达相关波形监视器30的光脉冲串的形状发生变形，则光脉冲的轨迹按照图5(A)所示的eye图形的方式得以粗略观测。因此，EYE开口变窄，从时间轴开始到光脉冲的描绘轨迹之最下位的位置为止的高度ha变低。另一方面，如果到达相关波形监视器30的光脉冲串的形状没有变形，则光脉冲的轨迹按照图5(B)所示的eye图形的方式得以细细观测。因此，EYE开口变宽，从时间轴开始到光脉冲的描绘轨迹之最下位的位置为止的高度hb变高。
接下来，参见图6，对以下相位调整步骤进行说明，其中该相位调整步骤是用相关波形监视器来测量从第2 SSFBG 44输出的光脉冲的EYE开口的大小，并以使该EYE开口的大小最大的方式来调整第2 SSFBG 44的布拉格反射波长。图6是用于说明相位调整步骤的流程图。相位调整步骤是由以下说明的步骤S1到步骤S8构成。
以下说明的步骤S1到步骤S8中，使第2 SSFBG 44的布拉格反射波长移动到短波长或场波长一端，相互比较第1、第2以及第3数据的操作可以通过人手也可以通过相同内容的计算机来执行。
步骤S1是获取反映从构成解码器的第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口大小之第2数据D1的步骤。从构成解码器的第2SSFBG 44经由第2光环形器22和光耦合器26输出的光脉冲29的EYE开口大小，在相关波形监视器30中进行观测。反映该EYE开口大小的第1数据D1的值，在EYE开口图形中，对应于光脉冲的峰值位置中的、从时间轴开始到光脉冲的描绘轨迹之最下位的位置为止的高度。即，对应于图5所示的ha或hb。
在步骤S1中，如果在D1＝h1时进行测量，则将其存储到存储媒体内。所谓存储到存储媒体内，意味着人利用目视从相关波形监视器30中读出EYE开口的大小，人将其值记录在纸等上。所谓改换数据，意味着消去并改写记录到纸等上的数据。当然，这些EYE开口的大小的所谓读取、记录以及数据的改换操作的全部或一部分，也可以由计算机来执行。在以下的描述中，所谓存储在存储媒体或改换数据，用于与上述相同的意义。
例如，在利用上述计算机而被存储到上述存储媒体内的情况下，存储媒体能够设置在相关波形监视器30或波长控制部32或其他任何一个场所。是否设置在哪里，只不过是设计的事项。在图2和图3中，是假定将存储媒体M设置在波长控制部32中而描绘的。
步骤S2，是将第2 SSFBG 44的布拉格反射波长移到短波长一端的步骤。在该步骤中，是由波长控制部32对可动控制部34发出指示，以削减固定部间隔L。基于该指示，在可动部50中，驱动使精密单轴台的测微计驱动的步进马达，使精密单轴台可向右方向移动，执行削减固定部间隔L的操作。
步骤S3，是获取反映从第2 SSFBG 44输出的光脉冲的EYE开口的大小之第2数据D2的步骤。在步骤S2中，由于固定部间隔L比步骤S1时要窄，因此，第2 SSFBG 44的布拉格反射波长应该移动到短波长一端。由此，第2 SSFBG 44中的解码程度发生改变，从构成解码器的第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口的大小发生变化。
在步骤S3中，同步骤S1执行的相同，是获取反映从构成解码器的第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口大小之第2数据D2的步骤。在步骤S3中，如果在D2＝h2时进行测量，则将其存储在存储媒体M内。
步骤S4是对D1和D2进行比较的步骤。在该步骤S4中，将D1的值h1与D2的值h2进行比较，如果h1≤h2，则返回作为第2 SSFBG44的布拉格反射波长移动到短波长一端的步骤之步骤S2。另一方面，如果h1＞h2，则前进到下一个步骤S5。
步骤S5，是将第2 SSFBG 44的布拉格反射波长移到长波长一端的步骤。即，在该步骤中，是由波长控制部32对可动控制部34发出指示，以使固定部间隔L比步骤S2中设定的固定部间隔L要宽。基于该指示，在可动部50中，驱动使精密单轴台的测微计驱动的步进马达，使精密单轴台可向左方向移动，执行削减固定部间隔L的操作。
步骤S6，是获取反映从第2 SSFBG 44输出的光脉冲的EYE开口的大小之第3数据D3的步骤。在步骤S6中，由于固定部间隔L比步骤S3中要宽，因此，第2 SSFBG 44的布拉格反射波长比步骤S3时的确实要移向长波长一端。由此，第2 SSFBG 44中的解码程度，从步骤S3时开始变化，从构成解码器的第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口的大小，与步骤S3时相比发生了变化。
在步骤S6中，与在步骤S1及步骤S3中执行的相同，是获取反映从构成解码器的第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口大小之第3数据D3的步骤。在步骤S6中，如果在D3＝h3时进行测量，则将其存储在存储媒体M内。
步骤S7是对D1和D3进行比较的步骤。在该步骤S7中，将D1的值h1与D3的值h3进行比较，如果h1≥h3，则返回将第2 SSFBG 44的布拉格反射波长移动到长波长一端的步骤S5。另一方面，如果h1＜h3，则前进到下一个步骤S8。
步骤S8是交换D3和D1的步骤。即，使在步骤S6中作为D3＝h3存储在存储媒体M内的信息改写为D1＝h3。如果结束了该步骤S8，则返回步骤S2。
如上所述，通过在接收光码分多路复用传送的信号期间连续地执行从步骤S1到步骤S8所示的步骤，能够以经常最大地保持从构成解码器的第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口的大小的方式持续地进行接收。
参照图7，来说明在从上述的步骤S1到步骤S8中，构成解码器的第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口的大小是否发生了怎样的变化。图7是用于说明在具有从上述的步骤S1到步骤S8之相位调整步骤中的、EYE开口大小变化的样子。图7的横轴是以任意比例刻度的第2 SSFBG 44的布拉格反射波长。纵轴是以任意比例刻度的EYE开口的大小(用h1、h2、h3等表示的EYE开口图形的光脉冲的峰值位置中的、从时间轴到光脉冲的描绘轨迹的最下位的位置为止的高度)。
设作为在步骤S1中测量的第1数据D1的EYE开口大小h1，与图7所示的点a对应。即，规定对于将第2 SSFBG 44设置在解码器40内时刻的可动部50存在的位置X(距基准点的偏移量在该时刻为0)，所观测的EYE开口的大小为h1。
在步骤S3中，与步骤S1执行的相同，获取反映从构成解码器之第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口的大小之第2数据D2。即，作为在D2＝h2时进行的测量，规定与此相对应的EYE开口的大小h2，对应于图7所示的点b。这样一来，由于D1＞D2，即h1＞h2，因此，转到作为下一个步骤的步骤S5。
另一方面，在步骤S3中，作为在D2＝h2时进行的测量，规定与此相对应的EYE开口的大小h2，对应于图7所示的点c。这样一来，由于D1＜D2，即h1＜h2，因此，规定返回作为将第2 SSFBG 44的布拉格反射波长移动到短波长一端的步骤之步骤S2。之后，再次执行将第2 SSFBG 44的布拉格反射波长移动到短波长一端的操作。
该操作规定在得到D1＞D2即h1＞h2的结果之前，即，朝着图7中的如Max那样的箭头所示的开口最大打开状态，执行将第2 SSFBG44的布拉格反射波长移动到短波长一端的操作。于是，反复执行将该第2 SSFBG 44的布拉格反射波长移动到短波长一端的操作的结果是，在EYE开口大小h2超过了图7中如Max那样的箭头所示的位置，第2 SSFBG 44的布拉格反射波长变化到到短波长一端，从而变为D1＞D2即h1＞h2的时刻，转到作为下一个步骤的步骤S5。
反复执行将该第2 SSFBG 44的布拉格反射波长移动到短波长一端的操作的结果是，在EYE开口大小h2超过了图7中如Max那样的箭头所示的位置，假定EYE开口大小h2变化到与图7所示的点d对应的位置为止。在这种情况下，在步骤S4中，比较D1的值h1与D2的值h2，由于得到了D1＞D2，即h1＞h2的结果，因此前进到作为下一个步骤的步骤S5。
在步骤S5中，由于第2 SSFBG 44被拉伸，因此，其布拉格反射波长移动到长波长一端。由此，EYE开口大小h2从对应于图7所示的点d的位置向着对应于作为长波长一端的点e的位置变化。于是，在步骤S6中，获取到的反映从构成解码器之第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口的大小之第3数据D3的结果，假定在D3＝h3时测量到的EYE开口的大小h3对应于图7所示的点e。
在步骤S7中，比较D1和D3。在该步骤S7中，比较D1的值h1与D3的值h3，在D1≥D3即h1≥h3时，返回到作为使第2 SSFBG 44的布拉格反射波长移动到长波长一端的步骤之步骤S5。
另一方面，如果连续执行将第2 SSFBG 44的布拉格反射波长移动到长波长一端，从而变为D1＜D3即h1＜h3时，则转到作为下一个步骤的步骤S8。即，比较点a和点b在图7中纵轴上的高度差，如果该点a在纵轴上的高于点e在纵轴上的高度，则转到作为下一个步骤的步骤S8。
步骤S8是改换D3和D1的步骤。即，是在D1＝h3时执行改写在步骤S6中作为D3＝h3收纳于存储媒体M内的信息之步骤。在转到步骤S8的阶段中，存在点e在纵轴上的高度处于比点a在纵轴上的高度要高的位置上。因此，如果执行该改换，则规定在比如Max那样的箭头所示的、EYE开口最大打开状态下的波长还要短的短波长一端，再设定一个点a。
如此，如果再设定一个点a，则返回步骤S2。步骤S2，由于是将第2 SSFBG 44的布拉格反射波长变化到到短波长一端的步骤，因此，点a向着图7的左侧即短波长一端移动。其结果，如果EYE开口变小，则进行跳转到移动到长波长一端的步骤S5之步骤。以后，反复执行上述步骤S5之后的步骤。
我们知道，如以上说明所述，通过执行从步骤S1到步骤S8的步骤，能够经常保持构成解码器的从第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口的大小为最大地连续进行接收。
在以上说明中，假定作为在步骤S1中所测量的第1数据D1的EYE开口大小h1与图7所示的点a对应，点a的位置，位于比像Max那样的箭头所示的、EYE开口最大打开状态下的波长还要长的长波长一端的情况，作为出发点。相反，我们能够理解即便在点a的位置，位于比像Max那样的箭头所示的、EYE开口最大打开状态下的波长还要短的短波长一端的情况下，如上述所说明的那样，也能以经常最大地保持从构成解码器之第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口的大小的方式连续进行接收。
我们知道在步骤S2作为将第2 SSFBG 44的布拉格反射波长变化到长波长一端的步骤，且步骤S5作为将第2 SSFBG 44的布拉格反射波长变化到短波长一端的步骤来构成的情况下，通过执行与上述相同的考察，也能以经常保持从构成解码器之第2 SSFBG 44输出的光脉冲29的EYE开口的大小为最大的方式连续进行接收。
<第2实施例>
参见图8所示的方框结构图，一起说明作为本发明第2实施例的光码分多路复用传输方法以及光码分多路复用传输装置的结构及其各部分的功能。以下，对于与作为第1实施例的光码分多路复用传输方法以及光码分多路复用传输装置的结构及其各部分的功能相重复的内容，省略其内容说明。
作为本发明的第2实施例的光码分多路复用传输装置也具有发送部10和接收部140，它们是通过传输通路42连接在一起而构成的。发送部10具有光脉冲串产生器12、调制信号产生器14、光调制器16、第1光环形器18以及编码器60而构成的。它与本发明第1实施例的光码分多路复用传输方法以及光码分多路复用传输装置的不同点在于接收部140的结构。
即，构成接收部140的解码器，用具有热模块66、温度传感器64、温度控制器68的温度控制部74，来代替在本发明第1实施例中作为构成要素使用的可动控制部34来构成。
作为热模块，使用具有珀尔帖(Peltier)元件构成的加热/冷却装置，不能能够发挥珀尔帖元件的加热功能，还能发挥其冷却功能。热模块也可以使用具有加热体构成的加热装置。在这种情况下，通过加热利用加热器功能，冷却利用自然冷却功能，从而得到相同的效果。
接收部140，具有第2环形器22、解码器62、光耦合器26、光电转换器28、相关波形监视器30以及波长控制部72而构成。构成编码器60的第1 SSFBG和构成解码器2的第2 SSFBG，与第1实施例相同，是以具有相同的相位结构，且两者，第1 SSFBG和第2 SSFBG的相位结构为相反关系的方式设定的。
相关波形监视器30，测量光脉冲信号29的自相关度(EYE开口的大小)。波长控制部72接受来自于线管波形监视器30的输出31，并将控制信号67提供给温度控制器68。接受了控制信号67的温度控制器68，基于控制信号67，经由电缆69，来控制热模块66的电流，执行是升高还是降低第2 SSFBG 92的固定区域L’(参见图9)的温度之控制。
另一方面，在解码器62中，设置了温度传感器64，经常测量第2 SSFBG 92的温度，并将其结果作为温度信号65送到温度控制器68。波长控制部72，对应于来自相关波形监视器30的输出31，计算出应当设定给第2 SSFBG 92的温度。为了实现该计算出的温度，而将温度控制信号67提供给温度控制器68。
这里，假设是由于周围温度等任何原因，而在分别构成编码器60和解码器62的第1 SSFBG和第2 SSFBG的相位结构之间产生不同的情况。在这种情况下，必须通过调整其周围温度，而使构成解码器62的相位结构的第2 SSFBG的相位结构，与构成编码器60的第1SSFBG的相位结构相等。
参见图9，将一起说明能够实现上述调整的、具有热模块66和温度传感器64的解码器的结构及其各部分的功能。图9是具有热模块66和温度传感器64的解码器62的简图。
用于使构成编码器60和解码器62的第1 SSFBG和第2 SSFBG的相位结构相等的调整，可以由编码器60来执行，也可以由解码器62来执行，原理上能够起到相同的效果，这一点与第1实施例的情况相同。因此，在本发明的第2实施例中，也规定用于使第1 SSFBG和第2 SSFBG的相位结构相等的调整，是对构成解码器62的第2 SSFBG执行而构成的。
在将图9所示的解码器设置在图8所示的光码分多路复用传输装置上的情况下，可以将连接第2光环形器22的一侧作为图9中R’所表示的一侧，也可以作为图9中S’所表示的一侧，这一点也与第1实施例的情况相同。与此相应，与图9所示的解码器结构相同的编码器60与第1光环形器18相连接的一侧，可以设定为图9中S’所示的一侧，也可以设定为图9中的R’所示的一侧，其对应关系也与第1实施例的情况相同。
解码器62，是通过粘接固定剂86a和86b，将含有SSFBG形成部的第2 SSFBG固定在基板80上而构成的。在基板80上形成了沟88a和88b。从热模决66提供的热，是以均匀加热第2 SSFBG 92的固定区域L’的方式形成的。在第2 SSFBG 92的固定区域L’中，第2SSFBG 92是通过硅脂膏而与基板80粘接在一起的，通过从热模块66提供的热，以在第2 SSFBG 92的固定区域L’内被均匀加热的方式来构成。
为了较好地在第2 SSFBG的规定区域L’内得到均匀加热或吸热的效果，在基板80和外壳84之间设置了隔热材料82。对于隔热材料82，例如除了玻璃环氧材料外，还能够使用聚醚醚酮(ピ-ク，PEEK)材料或云母等具有低热传导率的材料。也可以是除去隔热材料82，用具有低热传导率的小螺钉(ビス)来架桥固定基板80，并对其进行空气隔热来构成。热模块66，例如是以热敏电阻等温度传感器64测量的温度为基准，由温度控制器68来控制的，以使由温度传感器64所产生的测量温度为规定温度的方式，来执行加热(使用加热器的情况下)、或是加热或冷却(使用珀尔帖元件的情况下)。
温度控制部74，与由虚线四边形包围的部分相当，由温度传感器64、热模块66以及温度控制器68而构成的。这些温度传感器64、热模块66以及温度控制器68的操作如上所述。
为了使第2 SSFBG 92的固定区域L’的温度分布均匀，基板80例如也可以是由铜等热传导率大的材料构成。一般来说，由于铜等热传导率到的材料热膨涨系数也大，因此，利用热模块66所进行的加热或冷却，会发生基板80的伸缩。在本发明的第2实施例中，对于用于将第2 SSFBG固定到基板80上的粘接固定剂86a和86b，使用硬化后仍由柔软性的硅胶，从而难以将基板80的伸缩传递给第2 SSFBG。
在基板80上，与上述情况相反，例如，能够使用以镍铁合金(invar)为代表的具有低热膨胀率的材料。以镍铁合金(invar)为代表的具有低热膨胀率的材料，由于一般热传导率低于铜等的热传导率，因此，在这种情况下，需要作为热模块66，而安装设计多个热模块，并需要以使第2 SSFBG 92的固定区域L’的温度分布均匀的方式进行设计。
外壳84，为了不妨碍与外壳84相接的热模块66的放热效率，例如最好使用铝等热传导率大的材料而构成。此外，通过对外壳84的内表面实施镀金等处理，从而能充分提取热模块66的放热效率。
在通过通孔90a和90b，将第2 SSFBG 92固定在外壳84上的情况下，在没有对第2 SSFBG 92施加张力的状态下进行固定。通过设置为这种状态，通过控制第2 SSFBG 92的布拉格反射波长、通过控制第2 SSFBG 92的固定区域L’的温度，从而既能够调整到短波长一端，也能够调整到长波长一端。
图8所示的光码分多路复用传输装置的编码器60，在能利用与图9所示的解码器相同的结构来实现这一点上，与本发明第一实施例相同。
在图9所示的解码器62中，如果提高第2 SSFBG 92的固定区域L’的温度，则形成第2 SSFBG 92的相位结构之光纤光栅的周期的有效折射率变化结构的周期(有效晶格间隔)变长，同时，周期的有效折射率变化结构的折射率变化量变大。伴随这种情况，布拉格反射波长被设置在长波长一端。相反，如果降低第2 SSFBG 92的固定区域L’的温度，则布拉格反射波长设置在短波长一端。
这里，是对通过升高或是降低第2 SSFBG 92的固定区域L’的温度，而能够控制形成第2 SSFBG 92的相位结构之光纤光栅的周期的有效折射率变化结构的周期(有效晶格间隔)，以及控制折射率变换量的原理进行说明。
我们知道，利用下式(3)，提供了光纤光栅的温度变化ΔT和布拉格反射波长的波长变化Δλ之间的关系(例如请参见Andreas Othonosand Kyriacos Kalli著Fiber Bragg Gratings)。
Δλ＝λ·ΔT(1/Λ)(dΛ/dT)+(1/neff)(dneff/ΔT)(3)这里，dΛ/dT是做成光纤光栅的光纤的热膨涨系数。Λ是光纤光栅折射率周期构造的周期、neff是光纤光栅的有效折射率。A和neff是光纤光栅随温度而发生变化的值。
我们知道，布拉格反射波长的波长变化Δλ，如式(3)提供的那样，是光纤光栅的温度变化的函数。光纤光栅的温度变化，是从温度控制器68给出了升温或降温的指示，按照该指示，通过由基板80上设置的热模块66所产生的基板80温度的升降来产生的。通过基板80的温度的升降，基米安装在该基板80上的第2 SSFBG 92的温度也升降，从而可能将第2 SSFBG 92的布拉格反射波长移动到长波长一侧或短波长一侧。
参见图10，来说明布拉格反射波长的变化Δλ对于光纤光栅的温度T的关系。图10是显示了布拉格反射波长的变化Δλ，对于接在本发明第2实施例的解码器基板80上的第2 SSFBG 92的SSFBG形成部94的部分的温度T的曲线图。
图10的横轴(x轴)显示了SSFBG形成部94的部分的温度T、纵轴(y轴)显示布拉格反射波长的变化Δλ。在图10中，黑三角形所示的点为测量点，用直线表示对这些测量点进行平滑后的值。这些直线是由以下的式(4)的实验式提供的。温度x的单位为℃，布拉格反射波长的变化y的单位为nm。
y＝0.0111x-0.2744 (4)对应于横轴所示的SSFBG形成部94的温度T相对于基准温度(图10中为25℃)是高或是低，接在解码器基板80上的第2 SSFBG的SSFBG形成部94的部分的温度相应地上升或是下降。另一方面，纵轴所示的布拉格反射波长的变化Δλ，如果布拉格反射波长变化到长波长一端，则Δλ取正值，如果变化到短波长一端，则Δλ取负值。从图10中，可以得出结果，如果光纤光栅被升温，则布拉格反射波长变化到长波长一端，如果光纤光栅被降温，则布拉格反射波长变化到短波长一端。
从图10中，可以读出对于温度ΔT＝1℃，其布拉格反射波长的变化Δλ为0.011nm。对于SSFBG形成部94的温度T从15℃变化到45℃，读出布拉格反射波长的变化Δλ为0.3nm。根据这一点，如果温度控制部74具有0.1℃精度的温度控制功能，则可以以0.001nm的精度来调节安装在编码器60内的第1 SSFBG和安装在解码器62内的第2SSFBG 92的布拉格反射波长。
我们知道，如以上说明所述，通过控制SSFBG的温度，能够控制SSFBG的布拉格反射波长。即，很清楚，能够通过控制SSFBG的温度来控制SSFBG的布拉格反射波长，以替代在第1实施例的光码分多路复用传输装置中，通过控制SSFBG的张力，来实现SSFBG的布拉格波长的控制。
因此，在上述第1实施例的光码分多路复用传输装置的操作的说明中所执行的记述内容，在有关第2 SSFBG的布拉格反射波长的控制方法的说明的位置上，通过将第2 SSFBG 44的张力控制部分的说明位置被文字代替为第2 SSFBG 92的温度控制的说明，并作为原样的D2实施例的光码分多路复用传输装置的操作说明而成立。
有关参见图6说明过的、以从第2 SSFBG 44输出的光脉冲的EYE开口的大小最大的方式，来调节第2 SSFBG 44的布拉格反射波长之相位调节步骤，通过以下的文字替换能够原样成立。
即，在步骤S2的将第2 SSFBG 44的布拉格反射波长移动到短波长一端的步骤中，将由波长控制部32对可动控制部34提出缩小固定部间隔L的指令的部分，文字替换为由波长控制部72对温度控制器68提出指示，以降低连接于基板80上的第2 SSFBG 92的SSFBG形成部94的温度。
在步骤S5的将第2 SSFBG 44的波拉格反射波长移动到长波长一端的步骤中，将由波长控制部32对可动控制部34提出指示，以便将固定部间隔L扩大为比步骤S2中设定的固定间隔L要宽的部分，文字替换为由波长控制部72对温度控制器68提出指示，以提高连接于基板80上的第2 SSFBG 92的SSFBG形成部94的温度。
在其他步骤中，由于很明显，也可以按照上述的步骤S2和步骤S5的文字替换，对其内容进行文字替换，因此，对于上述步骤S2和S5之外的步骤的文字替换予以省略。
发明效果如以上说明所述，本发明的光码分多路复用传输方法具有一个相位调整步骤，用于使用相关波形监视器来测量从作为解码器的第2SSFBG输出的光脉冲的EYE开口的大小，并以使该EYE开口的大小最大的方式来调节第2 SSFBG的工作波长。为此，由编码器编码的信号，作为与通过解码器对其进行解码前的信号相同的信号而被无失真地解码，并以最佳状态来执行光码分多路复用传输。
本发明的光码分多路复用传输装置，由于具有相关波形监视器以及波长控制部分以及可动控制部、或相关波形显示器以及波长控制部及温度控制部，因此，能够实施包含调整第2 SSFBG的工作波长之相位调整步骤的、本发明的光码分多路复用传输方法。
权利要求
1.一种光码分多路复用传输方法，包含在发送端使用由第1超结构光纤布拉格光栅(SSFBGSuperstructured Fiber Bragg Grating)构成的编码器来执行编码的步骤；在接收端使用由和第1 SSFBG相反的相位结构的第2 SSFBG构成的解码器来执行解码的步骤；其特征在于，具有相位调整步骤，用于调整该第2 SSFBG的工作波长以使从该第2SSFBG输出的光脉冲的EYE开口大小为最大。
2.如权利要求1所述的光码分多路复用传输方法，其特征在于，所述相位调整步骤包含第一步骤，获取反映了从构成所述解码器的第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口大小的第1数据；第二步骤，使所述第2 SSFBG的工作波长移动到短波长一端；第三步骤，获取反映了从所述第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口大小的第2数据；第四步骤，比较所述第1数据和所述第2数据；第五步骤，如果对应于所述第1数据的EYE开口大小小于或等于对应于所述第2数据的EYE开口大小，则返回所述第二步骤，而如果对应于所述第1数据的EYE开口大小大于对应于所述第2数据的EYE开口大小，则使所述第2 SSFBG的工作波长移动到长波长一端；第六步骤，获取反映了从所述第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口大小的第3数据；第七步骤，比较所述第1数据和所述第3数据；第八步骤，如果对应于所述第1数据的EYE开口大小大于或等于对应于所述第3数据的EYE开口大小，则返回所述第五步骤，而如果对应于所述第1数据的EYE开口大小小于对应于所述第3数据的EYE开口大小，则交换所述第3数据和所述第1数据后返回所述第二步骤。
3.如权利要求2所述的光码分多路复用传输方法，其特征在于，使所述第2 SSFBG的工作波长移动到短波长一端的第二步骤是通过使固定所述第2 SSFBG的固定部之间的间隔变窄来缩短所述第2SSFBG的晶格间距的步骤；使所述第2 SSFBG的工作波长移动到长波长一端的第五步骤是通过使固定所述第2 SSFBG的固定部之间的间隔变宽来加长所述第2SSFBG的晶格间距的步骤。
4.如权利要求2所述的光码分多路复用传输方法，其特征在于，使所述第2 SSFBG的工作波长移动到短波长一端的第二步骤是通过使所述第2 SSFBG的温度降低来缩短所述第2 SSFBG的有效晶格间距的步骤；使所述第2 SSFBG的工作波长移动到长波长一端的第五步骤是通过使所述第2 SSFBG的温度升高来加长所述第2 SSFBG的有效晶格间距的步骤。
5.一种光码分多路复用传输装置，在发送端具有由第1超结构光纤布拉格光栅(SSFBGSuperstructured Fiber Bragg Grating)构成的编码器；在接收端具有由具有和第1 SSFBG相反的相位结构的第2SSFBG构成的解码器、波长控制部以及相关波形监视器；其特征在于，该解码器具有该第2 SSFBG、基板、第1固定部、第2固定部以及可动控制部；该第2 SSFBG被固定在该第1固定部和该第2固定部上；该可动控制部，通过在该第1固定部上安装可动部，并通过该可动部，将该第1固定部安装在所述基板上而构成；进行连接，以从所述相关波形监视器向所述波长控制部提供与从所述第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口大小相关的数据；进行连接，以从该波长控制部向所述可动控制部提供用于调节固定所述第2 SSFBG的所述第1固定部和所述第2固定部的间隔的信号。
6.一种光码分多路复用传输装置，在发送端具有由第1超结构光纤布拉格光栅(SSFBGSuperstructured Fiber Bragg Grating)构成的编码器；在接收端具有由具有和第1 SSFBG相反的相位结构的第2SSFBG构成的解码器、波长控制部以及相关波形监视器；其特征在于，该解码器具有该第2 SSFBG、基板以及温度控制部；该第2 SSFBG被粘贴在该基板上；该温度控制部，具有热模块、温度传感器以及温度控制器；进行连接，以从该相关波形监视器向该波长控制部提供与从所述第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口大小有关的数据；该温度传感器和该温度控制器是以将与该温度传感器测量的温度有关的数据提供给该温度控制器的方式进行连接；所述波长控制部和所述热模块以通过该温度控制器提供用于调整所述基板温度的信号的方式来进行连接。
全文摘要
本发明提供一种光码分多路复用传输方法和光码分多路复用传输装置，其目的在于调整解码器的工作波长，统一编码器和解码器的工作特性。光码分多路复用传输装置，在解码器24中具有第2 SSFBG 44，还具有这样一种机构用于以使从第2 SSFBG输出的光脉冲的EYE开口大小最大的方式，来调整作为固定该第2 SSFBG的第1和第2固定部间隔的固定部间隔L(相位调节步骤)。EYE开口大小是利用相关波形监视器30来测量的，该测量数据被传送给波长控制部32。基于从相关波形传送来的有关EYE开口大小的数据，从波长控制部向可动控制部34发送用于设定固定部间隔的信号。
文档编号H04J13/00GK1577031SQ200410060049
公开日2005年2月9日 申请日期2004年6月25日 优先权日2003年6月26日
发明者小林秀幸, 西木玲彥, 沓泽聪子 申请人:冲电气工业株式会社