光脉冲时间扩散装置的制作方法

专利名称：：光脉冲时间扩散装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及用于光复用传送的光脉冲时间扩散器，特别涉及利用SSFBG(SuperstructuredFiberBraggGrating:超结构光纤布拉格光栅)的光脉冲时间扩散器，其中，所述SSFBG是将周期性折射率分布结构体、即单位衍射光栅沿光纤的导波方向配置多个而构成的。
背景技术：
：近年来，随着互联网的普及等，通信需求急速增大。与此对应，使用光纤的高速大容量的网络正在建设。而且，为了实现通信的大容量化，人们正在探讨在一条光纤传送路径上集中传送多个信道的光脉冲信号的光复用技术。作为光复用技术，正在广泛研究光时分复用(OTDM:OpticalTimeDivisionMultiplexing)、波分复用(WDM:WavelengthDivisionMultiplexing)以及光码分复用(OCDM:OpricalCodeDivisionMultiplexing)。其中，OCDM具有要发送接收的光脉冲信号在分配给每l比特的时间轴上没有限制这一运用方面的灵活性。并且，还具有如下特点可在时间轴上对同一时隙设定多个信道，或者在波长轴上对同一波长设定多个通信信道。在下面的说明中，光脉冲信号是指反映了2值数字信号的光脉冲串。即，将如下的光脉冲串称作光脉冲信号，该光脉冲串中光脉冲以规则正确的一定间隔(与频率的倒数相当的时间间隔，该频率与比特率相当)在时间轴上排列，与构成该光脉冲串的光脉冲的存在和不存在对应地反映2值数字信号。OCDM是对每个信道分配不同码(模式)、并通过模式匹配提取信号的通信方法(例如，参照非专利文献l)。即，OCDM是在发送侧使用按照每个通信信道而不同的码对光脉冲信号进行编码、并在接收侧使用与发送侧相同的码进行解码来还原成原来的光脉冲信号的光复用技术。根据OCDM，在解码时，仅将与编码时的码一致的光脉冲信号作为有效信号提取进行处理，所以可将由组合有相同波长或多个波长的光构成的光脉冲信号分配给多个通信信道。并且，根据OCDM，在接收侧，为了进行解码而需要使用与编码中使用的码相同的码，所以除非知道该码，否则不能进行解码。因此，OCDM是在信息的安全确保方面非常优异的传送方法。并且，根据OCDM，能以同一波长在同一时刻复用多个信道，与OTDM或WDM相比，通信容量能够飞跃式提高，所以在能够进行大容量数据通信方面受到关注。在用于对光脉冲信号进行编码或解码的单元中，可以使用超结构光纤布拉格光栅(SSFBG:SuperstructruredFiberBraggGrating)或阵列波导光栅(AWG:ArrayWaveguideGrating)等不消耗电力的无源光元件。根据利用无源光元件的通信装置，该无源光元件可以在不受电处理速度限制的状态下进行动作，所以可容易地应对通信速率的高速化。作为具体的OCDM通信，已知有利用了2值相位码(binarycode)的OCDM通信方法(例如，参照非专利文献2)。下面，也将2值相位码简称作相位码。利用了相位码的OCDM通信方法是指经由如下步骤进行的通信方法。首先，在发送侧，将多波长连续波光源的输出转换为光脉冲串，以该光脉冲串为基础，将2值数字信号即发送信号转换为RZ(returntozero:归零)格式的光脉冲信号，生成应发送的光脉冲信号。下面，有时将RZ格式的光脉冲信号简称作光脉冲信号。在发送侧，利用编码器对应发送的光脉冲信号进行编码，转换成编码光脉冲信号进行发送。另一方面，在接收侧，接收编码光脉冲信号，利用设定有与上述编码器中设定的码相同的码的解码器将该编码光脉冲信号解码，将发送来的光脉冲信号再现。在利用了相位码的OCDM通信方法中，利用编码器，依据该编码器中设定的一定规则，将光脉冲信号扩散到时间轴上，从而转换成编码光脉冲信号。该情况下，一定规则由码来规定。下面，有时将构成编码光脉冲信号的光脉冲称作码片脉冲，该编码光脉冲信号是将光脉冲信号扩散到时间轴上而生成的。即，编码器具有如下功能利用编码器将构成光脉冲信号的光脉冲一个一个作为码片脉冲串扩散到时间轴上。另一方面，编码光脉冲信号被解码器解码成原来的光脉冲信号。艮口，利用解码器从构成编码光脉冲信号的码片脉冲串将构成原来的光脉冲信号的光脉冲一一再现，从而将原来的光脉冲信号解码。在此，在发送侧，利用多波长连续波光源生成了应发送的光脉冲信号的情况下，码片脉冲为单一波长的光脉冲，然而构成光脉冲信号的各个光脉冲是包括多个波长光的光脉冲。使用了SSFBG的编码器和解码器的关系如下SSFBG中设定的码相同，但SSFBG的输入输出端相反。艮卩，将SSFBG的两端分别设为A、B时，设置在编码器上的SSFBG的输入侧为端A、输出侧为端B的情况下，设置在解码器上的SSFBG的输入侧为端B，输出侧为端A。因此，光脉冲信号被输入到设置在编码器上的SSFBG的端A，从端B输出编码光脉冲信号。并且，编码光脉冲信号被输入到设置在解码器上的SSFBG的端B，从端A输出解码后的光脉冲信号。如上所述，使用了SSFBG的编码器和解码器中，仅有输入端和输出端为相互相反的关系，其他各个元件均相同。因此，在下面的说明中，在指编码器和解码器任意一个的情况下，有时称作光脉冲时间扩散器。光纤布拉格光栅(FBG:FiberBraggGrating)是指形成有布拉格衍射光栅的光纤，该布拉格衍射光栅中对芯实施了周期性的折射率调制，该光纤布拉格光栅具有将与设定的周期对应的特定波长的光反射的滤波器的功能(例如，参照非专利文献3)。FBG中仅有光纤的芯的折射率被周期性地调制，几何形状与基于ODDM的光通信的光传送路径中使用的光纤相同。因此，若将FBG作为光通信装置的构成要件使用，则它们与光传送路径之间的连接就是光纤彼此的连接。并且，光纤彼此的连接要比将PLC等光纤以外的光波导和光纤连接容易很多。光脉冲时间扩散器是由周期恒定且具有一定长度的单位FBG沿着多个光纤的芯的长度方向串联配置而形成的SSFBG。单位FBG是指途中不存在折射率调制周期变动或相位跳跃的部分的、连续的FBG部分。编码器或解码器中利用的SSFBG在相邻配置的单位FBG之间设置有相移部。该相移部中设定的相移量由编码器或解码器中设定的码来确定。例如，相移部在配置有S个单位FBG的SSFBG中设置(S-l)处，根据该(S-l)处的各处设定的相移量来确定SSFBG中设定的码。在编码器和解码器中，除了上述的SSFBG以外，还可以利用横向型滤波器结构的PLC(PlanerLightwaveCircuit:平面光电路)(例如，参照非专利文献3)。并且，还可以利用AWG(ArrayWaveguideGratings)(例如，参照非专利文献4)。利用了PLC或AWG的编码器和解码器具有可对它们设定的码没有限制这样的特点。但是，另一方面，与利用SSFBG的情况相比，存在光损失量大、难以将元件小型化的缺点。参照图1、图2(A)以及(B),说明利用SSFBG进行的编码以及解码的原理。图1是用于说明编码器以及解码器的动作原理的图，该编码器以及解码器中利用了设定有同一码的SSFBG。即，图l示出在发送侧进行编码、在接收侧进行解码的情况。下面，有时将利用了SSFBG的编码器称作SSFBG编码器，将利用了SSFBG的解码器称作SSFBG解码器°图1中，针对构成编码器和解码器的SSFBG，仅将单位FBG用包含横条花纹的矩形概要地示出。并且，将对各个单位FBG设定的相对相位以数值表示在各个单位FBG的旁边。在下面的说明中，在与图l种类相同的图3、图7(A)、图8(A)、图10、图12中，单位FBG等也以相同方法示出，所以有时省略对表示在单位FBG旁边的数值的含义等进行重复说明。在此，将从构成SSFBG的单位FBG中的任意单位FBG(称作基准单位FBG)反射的布拉格反射光的相位定义为0，将从基准单位FBG反射的布拉格反射光的相位与从其他FBG反射的布拉格反射光的相位之间的相位差表示为该FBG的相位时，将从该单位FBG反射的布拉格反射光的相位称作相对相位。像这样进行定义时，从构成SSFBG的各单位FBG反射的布拉格反射光的相位全部确定为与基准单位FBG的相位差。在说明形成本发明的光脉冲时间扩散器的SSFBG的动作中，从构成SSFBG的各单位FBG反射的布拉格反射光的相位只需要从单位FBG反射的布拉格反射光相互之间的相位差。图1中，从表示在单位FBG旁边的相对相位中表示为0的单位FBG反射的布拉格反射光的相位全部相同。并且，从这些数值中表示为0.5的单位FBG反射的布拉格反射光的相位也全部相同。而且，从表示为0的单位FBG反射的布拉格反射光的相位和从表示为0.5的单位FBG反射的布拉格反射光的相位之间的相位差偏移半波长量(将光脉冲的波长设为X时，0.5人)。换算成角度相位时，偏移(2兀x0.5)。即，将被编码以及解码的光脉冲的波长设为X时，从表示为0的单位FBG反射的布拉格反射光的相对相位与从表示为0.5的单位FBG反射的布拉格反射光的相对相位之间的相位差等于0.5X。在以具体数值表示相对相位的情况下，例如将从表示为0的单位FBG反射的布拉格反射光的相对相位表示为0，将从表示为0.5的单位FBG反射的布拉格反射光的相对相位表示为0.5，省略入或27T这样的常数部分。为了便于说明，基准单位FBG从构成SSFBG的单位FBG内取配置于SSFBG两端的任意一端上的单位FBG。在此，以下的说明中，基准单位FBG设为配置于SSFBG的输入输出端上的单位FBG或配置于输入输出端相反侧的一端上的单位FBG的任意一个，但不特别告知是将哪个单位FBG设为基准单位FBG。需要了解的是，配置于SSFBG两端的单位FBG的布拉格反射光的相对相位表示为0的、配置于SSFBG的输入输出端或输入输出端相反侧的一端上的单位FBG被选定为基准单位FBG。在此，进一步具体说明布拉格反射光的相位。作为光脉冲的时间波形观测到的形状是指形成光脉冲的光载波的包络线的时间波形。因此，在此所说的布拉格反射光的相位是指，形成从单位FBG布拉格反射的光脉冲的光载波的相位。被输入到构成编码器并具有t个单位FBG的SSFBG的光脉冲作为t个光脉冲扩散在时间轴上(下面，有时称作时间扩散)后输出。即，对该输入到该SSFBG的光脉冲进行编码并输出。有时将对输入到编码器的光脉冲进行时间扩散而生成的该t个光脉冲称作码片脉冲。码片脉冲在时间轴上的峰值位置由生成各码片脉冲的单位FBG在SSFBG上的设置位置来决定。并且，形成各码片脉冲的光载波的相位由构成各单位FBG的折射率周期结构在SSFBG上的相对位置来决定。如图1所示，输入光脉冲经由光环行器12输入到编码器的SSFBG10进行时间扩散，再经由光环行器12，作为码片脉沖串输出。图l所示的编码器的SSFBG10是沿着光纤的导波方向排列7个单位FBG而构成的SSFBG。因此，从编码器的SSFBG输出的、排列在时间轴上的码片脉冲的数量为7个。在此，作为一例，举出下列情况为例进行说明S卩，PN模式(伪随机数(PN:pseudo-randomnumber)模式)的M系列的7比特的2值码(O，0，1,0，1,1，l)被设定在编码器的SSFBG10中。在此，给出码的由"0"和"1"构成的数列的项数有时也称作码长。在该例子中，码长为7。并且，给出码的数列有时也称作码串，码串的各项"0"和"1"有时也称作码片。并且，0和1的值本身有时也称作码值。构成编码器的SSFBG10的单位FBG10a、10b、10c、10d、10e、10f以及10g分别与上述光相位码的第1码片"0"、第2码片"0"、第3码"1"、第4码片"0"、第5码片"1"、第6码片"1"以及第7码片"1"对应。利用对各个单位FBG设定的相对相位来决定码值是0还是1。若向编码器的SSFBGIO输入光脉冲，则从单位FBG10a、10b、10c、10d、10e、10f以及10g分别生成布拉格反射光a、b、c、d、e、f以及g并输出。布拉格反射光a、b及d与布拉格反射光c、e、f及g之间的各个相对相位为0和0.5。下面，有时利用该相对相位值的数列(0，0，0.5，0，0.5,0.5,0.5)来表现包括各码片脉冲的出现顺序在内的、由这样的相对相位的布拉格反射光构成的码片脉冲的集合。在此，使相对相位为0的码片脉冲对应于码值为0的码片，使相对相位为0.5的光脉冲对应于码值为1的码片。艮P，从光环行器12侧，第l码片和第2码片取相等的码值0，所以从对应于第1码片的单位FBG10a反射的布拉格反射光的相位和从对应于第2码片的单位FBG10b反射的布拉格反射光的相位相同。并且，第2码片的码值为0，第3码片的码值为1，所以两者互不相同。因此，从对应于第2码片的单位FBG10b反射的布拉格反射光的相位与从对应于第3码片的单位FBG10c反射的布拉格反射光的相位之差为71。同样地，第3码片的码值为1，第4码片的码值为0，所以两者取互不相同的值。因此，从对应于第3码片的单位FBG10c反射的布拉格反射光的相位与从对应于第4码片的单位FBG10d反射的布拉格反射光的相位之差为71。对于第5之后的码片也相同，因此省略说明。接着，说明如下过程光脉冲被编码器编码，转换成编码光脉冲串，该编码光脉冲串被解码器解码，形成自相关波。当图1所示的单一光脉冲经由光环行器12输入到编码器的SSFBG10时，生成从单位FBG10a、10b、10c、10d、10e、10f以及10g反射的布拉格反射光。在此，将从单位FBG10a、10b、10c、10d、10e、10f以及10g反射的布拉格反射光分别设为a、b、c、d、e、f以及g。g卩，图1所示的单一光脉冲被时间扩散成布拉格反射光a、b、c、d、e、f以及g，转换成编码光脉冲串。当相对于时间轴表示布拉格反射光a、b、c、d、e、f以及g时，如图1的连接发送侧和接收侧的光纤传送路径18的上侧所示，时间扩散成7个光脉冲，构成在时间轴上以依赖于单位FBG10a、10b、10c、10d、10e、10f以及10g的排列方式的指定间隔排列的光脉冲串。因此，编码光脉冲串是指输入到编码器的光脉冲在时间轴上作为多个光脉冲进行时间扩散的光脉冲串。被时间扩散到该时间轴上而排列的各个光脉冲分别与码片脉冲对应。构成编码光脉冲串的这些布拉格反射光a、b、c、d、e、f以及g的相位关系(相对相位)为(0，0，0.5,0,0.5,0.5,0.5)。布拉格反射光a的相位与布拉格反射光b的相位相等。布拉格反射光b的相位与布拉格反射光C的相位之差为71。布拉格反射光C的相位与布拉格反射光d的相位之差为7C。下面，对于布拉格反射光e、f、g也相同。即，当以布拉格反射光a的相位为基准时，布拉格反射光a、布拉格反射光b以及布拉格反射光d的相位相等，相对于它们，布拉格反射光c、e、f、g的相位相差兀o从光环行器12输出的码片脉冲串在光纤传送路径18中传播，经由光环行器14输入到解码器的SSFBG16。解码器的SSFBG16的结构与编码器的SSFBG10相同，但输入端和输出端相反。即，从解码器的SSFBG16的输入端依次排列单位FBG16a、16b、16c、16d、16e、16f以及16g，单位FBG16a与单位FBG10g对应。并且，同样地单位FBG16b、单位FBG16c、单位FBG16d、单位FBG16e、单位FBG16f、以及单位FBG16g分别与单位FBG10f、单位FBG10e、单位FBG10d、单位FBG10c、单位FBG10b以及单位FBG10a对应。参照图2(A)和(B)来说明如下过程从编码器IO输出的码片脉冲串被输入到解码器的SSFBG16，生成为自相关波并输出。图2(A)和(B)是用于说明由码片脉冲串生成自相关波的过程的图。图2(A)是示出由单位FBG16a、16b、16c、16d、16e、16f以及16g分别进行布拉格反射而生成的码片脉冲a'、b'、c'、d'、e'、f、g'的时间波形的图，取时间轴为横轴。而且，为了方便起见，附上标号1至13来显示时刻的前后关系，该数值越小表示越在前的时刻。码片脉冲串被输入到解码器的SSFBG16时，首先被单位FBG16a布拉格反射。将被单位FBG16a布拉格反射的反射光表示为布拉格反射光a'。同样地，将被单位FBG16b、单位FBG16c、单位FBG16d、单位FBG16e、单位FBG16f、以及单位FBG16g布拉格反射的反射光分别表示为布拉格反射光b'、c'、d'、e'、f以及g'。构成码片脉冲串的码片脉冲a、b、c、d、e、f以及g被单位FBG16a布拉格反射，排列在图2(A)中表示为a'的时间轴上。被单位FBG16a布拉格反射的码片脉冲a是在时间轴上表示为1的位置上具有峰值的光脉冲。被单位FBG16a布拉格反射的码片脉冲b是在时间轴上表示为2的位置上具有峰值的光脉冲。同样地被单位FBG16a布拉格反射的码片脉冲c、d、e、f以及g分别是在时间轴上表示为3、4、5、6、以及7的位置上具有峰值的光脉冲。构成编码光脉冲串的光脉冲a、b、c、d、e、f以及g还被单位FBG16b布拉格反射，排列在图2(A)中表示为b'的时间轴上。从单位FBG16b反射的布拉格反射光b'与布拉格反射光a'相位相同。因此，在表示为a'的时间轴上排列的光脉冲串和在表示为b'的时间轴上排列的光脉冲串是相互的相位关系相同的两个光脉冲串。同样地，构成码片脉冲串的码片脉冲还被单位FBG16c以及单位FBG16e布拉格反射，光脉冲排列在图2(A)中分别表示为c'以及e'的时间轴上。比较从单位FBG16c以及单位FBG16e反射的布拉格反射光c'以及e'与布拉格反射光a'时，相互的相位关系相同。因此，在图2(A)中，作为表示为c'的光脉冲串和表示为e'的光脉冲串排列在时间轴上。与布拉格反射光a'、b'、c'以及e'相关联的光脉冲在时间轴上平行地错开，各个与布拉格反射光相关联的光脉冲的相互的相位关系相同。另一方面，从单位FBG16d、单位FBG16f以及单位FBG16g反射的布拉格反射光与从单位FBG16a、单位FBG16b、单位FBG16c以及单位FBG16e反射的布拉格反射光之间的相位差为兀。因此，构成码片脉冲串a'、b'、c'以及e'的码片脉冲的相对相位为(0.5，0.5,0,0.5，O,O，O)，相对于此，构成码片脉冲串d'、f以及g'的码片脉冲的相对相位为(O,0，0.5，0,0.5,0.5，0.5)。在此，表示构成码片脉冲串的码片脉冲的相对相位的数列依次表记相对于图2(A)所示的时间轴从右向左排列的码片脉冲的相对相位。图2(B)示出由解码器的SSFBG16解码的输入光脉冲的自相关波。横轴为时间轴，该时间轴与图2(A)所示的图一致。自相关波由从解码器的各单位FBG反射的布拉格反射光a'、b'、c'、d'、e'、f以及g'给出，所以是将图2(A)所示的布拉格反射光a'、b'、c'、d'、e'、f以及g'全部相加而得的。在图2(B)的时间轴上表示为7的时刻，与布拉格反射光a'、b'、c'、d'、e'、f以及g'相关联的光脉冲全部以相同相位相加，所以构成最大的峰值。并且，在图2(B)的时间轴上表示为7的时刻以外的时刻，不会叠加7个码片脉冲，而且也不限于同一相对相位的码片脉冲彼此叠加。因此，在图2(B)的时间轴上表示为7的时刻以外的时刻，不会生成大小在表示为7的时刻形成的光脉冲以上的光脉冲。即，如以上说明，光脉冲被编码器的SSFBG10时间扩散成为码片脉冲串，该码片脉冲串被输入到解码器的SSFBG16，从而生成自相关波。在此举出的例子中，使用了7比特(码长为7)的光相位码(0,0,l，O，1,1,1)，但即使光相位码为该长度以外的情况下，上述说明同样成立。图2(B)所示的自相关波可以解释为利用如下的机理生成。在时间轴上表示为1的位置上形成的峰值波形是通过从单位FBG16a反射的、针对码片脉冲a的布拉格反射光a'而形成的。因此，在时间轴上表示为l的位置上形成的峰值波形的振幅与码片脉冲的振幅相等。在时间轴上表示为2的位置上形成的峰值波形是作为从单位FBG16a反射的、针对码片脉冲b的布拉格反射光b'与从单位FBG16b反射的、针对码片脉冲a的布拉格反射光a'之和而形成的。两者之和是相对相位均为0.5的光码片脉冲彼此之和，所以其振幅为码片脉冲的振幅的2倍。以下，在时间轴上表示为3至13的位置上形成的峰值波形的振幅是利用与上述相同的机理生成的峰值波形，分别是码片脉冲的振幅的1倍、0倍、l倍、0倍、7倍、0倍、l倍、0倍、l倍、2倍、l倍。图2(B)中，用括号将表示各个峰值波形的振幅是码片脉冲的振幅的几倍的数值括起来，示出在峰值波形的各个峰值位置。若按照时间轴上表示为1至13的位置上形成的峰值波形的顺序对这些峰值波形的振幅求和，则为1+2+1+0+1+0+7+0+1+0+1+2+1=17。若将其换算成能量，则为l个码片脉冲的289倍(二172倍)。即，自相关波的总能量为1个码片脉冲的能量的289倍。并且，自相关波的峰值(脉冲巅值)的振幅为1个码片脉冲的7倍，所以换算成能量为49倍。以上的说明中，说明了编码器和解码器中设定的码相同的情况。艮口，说明了如下情况通过编码器时间扩散成码片脉冲串之后，该码片脉冲串被输入到解码器，生成为自相关波并输出。接着，参照图3、图4(A)以及(B)，说明编码器和解码器中设定的码不同的情况。图3是用于说明分别将设定有不同码的SSFBG用作编码器和解码器时的、编码器和解码器的动作原理的图。与图1的不同之处在于，设置于发送侧的起到编码器作用的SSFBG中设定的码和设置于接收侧的起到解码器作用的SSFBG中设定的码互不相同。其他方面与图1和图3相同。构成发送信号的光脉冲经由光环行器22输入到编码器的SSFBG20。对于编码器的SSFBG20，从输入输出端(靠近光环行器22—侧)依次配置有单位FBG20a、单位FBG20b、单位FBG20c、单位FBG20d、单位FBG20e、单位FBG20f、单位FBG20g。从各个单位FBG反射的布拉格反射光a、b、c、d、e、f以及g的相对相位为(0.5，0.5，0，0，0，0.5，0.5)。这些布拉格反射光分别成为码片脉冲。如图3中光环行器22和光环行器24之间的光纤传送路径28上侧所示，从光环行器22输出的码片脉冲串是以a、b、c、d、e、f以及g表示的码片脉冲串。各码片脉冲依次按照表示为a的码片脉冲至表示为g的光脉冲的顺序从光环行器22输出，它们的相对相位依次为(0.5，0.5，0，0，0，0.5,0.5)。从光环行器22输出的码片脉冲串在光纤传送路径28中传播，经由光环行器24输入到解码器的SSFBG26。解码器的SSFBG26从输入输出端(靠近光环行器24—侧)依次配置有单位FBG26a、单位FBG26b、单位FBG26c、单位FBG26d、单位FBG26e、单位FBG26f、单位FBG26g。从各个单位FBG反射的布拉格反射光a'、b'、c'、d'、e'、f以及g'的相对相位为(0.5，0.5,0,5,0,0.5，O，O)。即，编码器20中设定的码和解码器的SSFBG26中设定的码不同。参照图4(A)和(B)来说明如下过程从编码器20输出的码片脉冲串被输入到解码器26，生成为自相关波并输出。图4(A)和(B)是用于说明由码片脉冲串生成互相关波的过程的图。图4(A)是示出分别从单位FBG26a、单位FBG26b、单位FBG26c、单位FBG26d、单位FBG26e、单位FBG26f以及单位FBG26g布拉格反射的码片脉冲a'、b'、c'、d'、e'、f、g'的时间波形的图，取时间轴为横轴。而且，为了方便起见，附上标号1至13来显示时刻的前后关系，该数值越小表示越在前的时刻。码片脉冲串被输入到解码器的SSFBG26时，首先被单位FBG26a布拉格反射。将被单位FBG26a布拉格反射的反射光表示为布拉格反射光a'。同样地，将被单位FBG26b、单位FBG26c、单位FBG26d、单位FBG26e、单位FBG26f、以及单位FBG26g布拉格反射的反射光分别表示为布拉格反射光b'、c'、d'、e'、f以及g'。构成码片脉冲串的码片脉冲a、b、c、d、e、f以及g被单位FBG26a布拉格反射，排列在图4(A)中表示为a'的时间轴上。被单位FBG26a布拉格反射的码片脉冲a是在时间轴上表示为1的位置上具有峰值的光脉冲。被单位FBG26a布拉格反射的码片脉冲b是在时间轴上表示为2的位置上具有峰值的光脉冲。同样地，光脉冲c、d、e、f以及g分别是在时间轴上表示为3、4、5、6以及7的位置上具有峰值的光脉冲。构成编码光脉冲串的光脉冲a、b、c、d、e、f以及g也被单位FBG26b布拉格反射，排列在图4(A)中表示为b'的时间轴上。在图4(A)中，在表示为a'、b'、c'、d'、e'、f以及g'的各个码片脉冲串上排列的码片脉冲的相对相位依据参照图2(A)说明的原理，是图4(A)所示的、记载于各个码片脉冲的0以及0.5。图4(B)示出由解码器的SSFBG26解码后的输入光脉冲的互相关波。横轴为时间轴，该时间轴与图4(A)所示的图一致。互相关波由从解码器的各单位FBG反射的布拉格反射光a'、b'、c'、d'、e'、f以及g'给出，所以是将图4(A)所示的布拉格反射光a'、b'、c'、d'、e'、f以及g'全部相加而得的。即，光脉冲被编码器20时间扩散成为码片脉冲串，该码片脉冲串被输入到解码器26，从而生成互相关波。图4(B)所示的生成互相关波的机理与图2(B)所示的生成自相关波的机理相同。图4(B)中，用括号将表示各个峰值波形的振幅是码片脉冲的振幅的几倍的数值括起来，示出在峰值波形的各个峰值位置。若按照时间轴上表示为1至13的位置上形成的峰值波形的顺序对图4(B)所示的互相关波的峰值波形的振幅求和，则为1+2+1+2+3+0+1+0+1+2+1+2+1=17。若将其换算成能量，则为1个码片脉冲的289倍(二172倍)。即，自相关波的总能量为1个码片脉冲的能量的289倍。并且，互相关波的峰值(脉冲巅值)的振幅顶多为1个码片脉冲的3倍，所以换算成能量只不过为9倍。构成图4(B)所示的互相关波的峰值中最大峰值振幅的大小为码片脉冲的振幅的3倍。在接收侧，根据构成自相关波和互相关波的、各个峰值强度之比来进行自相关波和互相关波之间的识别。图2(B)所示的自相关波的最大峰值的振幅的大小为码片脉冲的振幅的7倍，构成图4(B)所示的互相关波的峰值中最大峰值振幅的大小为码片脉冲的振幅的3倍，所以两者的峰值强度比为72比32=49比9。如上所述，自相关波的总和能量为1个码片脉冲的能量的289倍，互相关波的总和能量也为289倍，两者没有不同。通常，在以往的编码和解码中，自相关波的总和能量和互相关波的总和能量是同等程度的大小。因此，若在OCDM中复用的信道数量增多，则自相关波成分的能量要小于互相关波成分的能量。例如，复用的信道数量为2个时，分配给自相关波成分和互相关波成分的能量比(相当于信号的S/N比)大致为1比l;复用的信道数量为4个时，分配给自相关波成分和互相关波成分的能量比为1比3。这是因为，生成为自相关波的是复用的l个信道量，相对于此，生成为互相关波的是再生成为自相关波的以外的3个信道量。艮口，若在OCDM中复用的信道数量增多，贝ljS/N比减小，所以在接收侧，为了识别自相关波和互相关波，需要进行时间选通处理、或利用非线性高价器件等特殊手段(例如，参照非专利文献5)。非专利文献1外林秀之「光符号分割多重氺:y卜I7—夕」応用物理，第71巻，第7号，(2002)pp.853-859.非专利文献2西木玲彦、岩村英志、小林秀幸、沓澤聡子、大柴小枝子「SSFBG^用V、f::OCDM用位相符号器0開発」信学技法TechnicaLReportofIEICE.OFT2002-66，(2002-11).非专利文献3lNaoyaWada，etal.，"A10Gb/sOpticalCodeDivisionMultiplexingUsing8-ChipOpticaBipolarCodeandCoherentDetection"，JournalofLightwaveTechnology,Vol.17，No.10,October1999.非专禾U文献4JingCao,etal.,"SpectralEncodingandDecodingofMonolithicInPOCDMAEncoder",PaperWe.3.6.6，vol.3，ECOC2005.非专利文献5WeiCong,etal.，"AnError-Free100Gb/sTimeSlottedSPECTS-CDMANetworkTestbed",PaperTh.1.4.6vol.3，ECOC2005.
发明内容本发明提供一种光脉冲时间扩散装置，该光脉冲时间扩散装置与现有的光脉冲时间扩散装置相比，能够实现自相关波成分相对于互相关波成分的能量分配比大、自相关波的峰值强度与互相关波的峰值强度相比足够大的光脉冲时间扩散。为了达到上述目的，根据本发明的宗旨，提供以下结构的光脉冲时间扩散装置。本发明的第1光脉冲时间扩散装置的结构具有将分别输入的光脉冲作为在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1至第N码片脉冲的N个码片脉冲构成的码片脉冲串分别输出的第l,第2,…，以及第S光脉冲时间扩散器，其中，N为2以上的整数，S为满足S《N的整数。而且，第n光脉冲时间扩散器分别具有N个相位控制单元，其中，n=1,2，…，S。该N个相位控制单元中，第1相位控制单元对第1码片脉冲给出等于0的相对相位；第2相位控制单元对第2码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]的相对相位；；第N相位控制单元对第N码片脉冲给出等于2Ti[a+(ii-l)/N]x(N-l)的相对相位。其中，参数a为满足0《a〈1的任意实数。此外，有时将n称作识别参数。并且，本发明的第2光脉冲时间扩散装置的结构具有将分别输入的光脉冲作为在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第l，第2，…，以及第(Nxj)码片脉冲构成的码片脉冲串分别输出的第l，第2,…，以及第S光脉冲时间扩散器，其中，N和j为2以上的整数，S为满足S《N的整数。而且，第n光脉冲时间扩散器分别具有(Nxj)个相位控制单元，其中，n=l，2,…，S。该(Nxj)个相位控制单元中，第1相位控制单元对第1码片脉冲给出等于0的相对相位;第2相位控制单元对第2码片脉冲给出等于2;r[a+(n-l)/N]的相对相位；…；第N相位控制单元对第N码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]x(N-l)的相对相位；第(N+1)相位控制单元对第(N+l)码片脉冲给出等于2Ti[a+(n-l)/N]xN的相对相位；第(N+2)相位控制单元对第(N+2)码片脉冲给出等于2;r[a+(n-1)/N]x(N+l)的相对相位；…；第(j-l)N相位控制单元对第(H)N码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]x((j-l)N-l)的相对相位；第((j-l)N+l)相位控制单元对第((j-l)N+l)码片脉冲给出等于2Ti[a+(n-iyN]x(j-l)N的相对相位；第((j-l)N+2)相位控制单元对第((j-l)N+2)码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]x((j-l)N+l)的相对相位；…；第((H)N+N)相位控制单元对第((j-l)N+N)码片脉冲给出等于2对a+(n-l)/N]x(Nxj-l)的相对相位，第((j-l)N+N)码片脉冲第(Nxj)码片脉冲。其中，参数a为满足0《a〈l的任意实数。在上述的第1以及第2光脉冲时间扩散装置中，作为相位控制单元，优选通过将与在时间轴上配置成一列的(Nxj)个码片脉冲一对一对应的单位衍射光栅沿着光波导方向串联配置来构成。此外，优选该光波导为光纤。并且，本发明的光信号传送方法的特征在于，包括码片脉冲转换步骤和光脉冲复原步骤，通过本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器来实现这些步骤。码片脉冲转换步骤是利用设置于发送侧的、本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器，将光脉冲信号转换成码片脉冲串的步骤。光脉冲复原步骤是使用设置于接收侧的、本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置具备的与用于码片脉冲转换的光脉冲时间扩散器结构相同的光脉冲时间扩散器，将码片脉冲串复原，生成光脉冲串的自相关波，从而再现光脉冲信号的步骤。用于实现上述本发明的光信号传送方法的本发明的光信号传送装置构成为具备码片脉冲转换装置和光脉冲复原装置。并且，其特征在于，作为码片脉冲转换装置和光脉冲复原装置，使用本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置。S卩，码片脉冲转换步骤通过本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器来执行，光脉冲复原步骤通过本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置具备的、具有与为了执行码片脉冲转换步骤而利用的光脉冲时间扩散器相同的时间扩散特性的光脉冲时间扩散器来执行。根据构成本发明的第1光脉冲时间扩散装置的第n光脉冲时间扩散器，具有如下功能将输入的光脉冲转换成在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1至第N码片脉冲的N个码片脉冲构成的码片脉冲串并输出。并且，对构成该码片脉冲串的第k个的第k码片脉冲(k为l至N的全部整数)给出等于2兀[a+(n-l)/N]x(k-l)的相对相位。同样地，根据构成本发明的第1光脉冲时间扩散装置的第m光脉冲时间扩散器(111=1，2，…，S，rn^n)，具有如下功能将输入的光脉冲转换成在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1至第N码片脉冲的N个码片脉冲构成的码片脉冲串并输出。并且，对构成该码片脉冲串的第k个的第k码片脉冲(k为1至N的全部整数)给出等于27i[a+(m-l)/N]x(k-l)的相对相位。因此，由于2兀[a+(n-l)/N]x(k-l)^27i[a+(m-l)/N]x(k-l)，所以在发送侧，将从第1至第S光脉冲时间扩散器输出的S个码片脉冲串合波，作为复用信号发送；在接收侧，将该复用信号输入到本发明的第1光脉冲时间扩散器时，仅从接收侧的光脉冲时间扩散器具备的同一光脉冲时间扩散器生成自相关波，从除此之外的光脉冲时间扩散器生成互相关波。即，在接收侧，通过第n光脉冲时间扩散器，复用信号中仅有利用发送侧的第n光脉冲时间扩散器生成并发送的码片脉冲成分转换为自相关波并输出。而且，定量性说明将在后面进行，根据本发明的第1光脉冲时间扩散装置，与现有的光脉冲时间扩散装置相比，自相关波成分相对于互相关波成分的能量分配比大，自相关波的峰值强度与互相关波的峰值强度相比足够大。本发明的第1光脉冲时间扩散装置和第2光脉冲时间扩散装置的不同之处在于光脉冲时间扩散器的结构。根据构成第2光脉冲时间扩散装置的第n光脉冲时间扩散器，具有如下功能将输入的光脉冲转换成在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1至第(Nxj)码片脉冲的(Nxj)个码片脉冲构成的码片脉冲串并输出。由该(Nxj)个码片脉冲构成的码片脉冲串通过每N个地依次排列第1至第j码片脉冲组来形成。第1码片脉冲组由构成该码片脉冲串的第1个的第1码片脉冲至第N个的第N码片脉冲构成。并且，对构成第1码片脉冲组的第1^码片脉冲(k,为1至N的全部整数)给出等于2;c[a+(n-l)/N]x(krl)的相对相位。第2码片脉冲组由构成该码片脉冲串的第(N+1)个的第(N+1)码片脉冲至第(2N)个的第(2N)码片脉冲构成。并且，对构成第2码片脉冲组的第k2码片脉冲(k2为N+l至2N的全部整数)给出等于27r[a+(n-l)/N]x(k2-l)的相对相位。以下同样地依次排列码片脉冲组，直到第j码片脉冲组。并且，最后排列的第j码片脉冲组由构成该码片脉冲串的第((j-l)N+l)个的第((j-l)N+l)码片脉冲至第((j-l)N+N)个的第((j-l)N+N)码片脉冲、即第(Nxj)码片脉冲构成。而且，对构成第j码片脉冲组的第kj码片脉冲(kj为(j-l)N+l至(Nxj)的全部整数)给出等于2兀[a+(n-l)/N]x(kj-l)的相对相位。艮P，构成第1光脉冲时间扩散装置的第n光脉冲时间扩散器和构成第2光脉冲时间扩散装置的第n光脉冲时间扩散器之间的差异可以如下说明。即，前者具有转换成由第1至第N码片脉冲的N个码片脉冲构成的码片脉冲串并输出的功能，相对于此，后者具有转换成由第1码片脉冲组至第j码片脉冲组的j个码片脉冲组构成的码片脉冲串(码片脉冲数为Nxj个)并输出的功能。由构成第2光脉冲时间扩散装置的第n光脉冲时间扩散器生成并输出的码片脉冲串由第l码片脉冲组至第j码片脉冲组的j个码片脉冲组构成，构成各个码片脉冲组的码片脉冲串全部与由构成第1光脉冲时间扩散装置的第n光脉冲时间扩散器生成并输出的码片脉冲串相同。根据以上述方式构成第n光脉冲时间扩散器的本发明的第2光脉冲时间扩散装置，定量性说明将在后面进行，与第1光脉冲时间扩散装置相比，自相关波成分相对于互相关波成分的能量分配比进一步加大，自相关波的峰值强度与互相关波的峰值强度相比足够大。另一方面，与第1光脉冲时间扩散装置的情况相比，进行时间扩散而排列在时间轴上的码片脉冲的数量为j倍。因此，从l个光脉冲生成的码片脉冲在时间轴上的存在范围也为j倍的宽度。所以，可能发生从构成光脉冲信号的相邻的光脉冲生成的码片脉冲串彼此在时间轴上叠加的现象。其结果，由于叠加的码片脉冲彼此之间的干扰，引起再现的光脉冲的时间波形产生变形等问题。因此，在设计第2光脉冲时间扩散装置时，对于j的值应选为多少，属于应考虑光脉冲信号的比特率等来决定的设计事项。S卩，若设定为j二l，则成为本发明的第l光脉冲时间扩散装置。在此，从构成本发明的第1以及第2光脉冲时间扩散装置的第n光脉冲时间扩散器输出的码片脉冲串不是像通常的从设定有码的编码器输出的码片脉冲串那样，根据严格意义下的码对光脉冲进行时间扩散而生成的。因此，为了方便起见，有时将光脉冲转换成码片脉冲串的情况称为编码，将码片脉冲串作为自相关波或互相关波生成的情况称为解码。还具有如下优点作为相位控制单元，只要釆用如上所述将单位衍射光栅沿着光波导方向串联配置的结构，能够比利用横向型滤光器便利地形成。并且，若采用光纤作为该光波导，则可以将单位FBG用作单位衍射光栅，能够更加容易地形成光脉冲时间扩散器。此外，在光通信系统中，由于光纤被用作光传送路径，所以适合利用使用光纤来构成相位控制单元的光脉冲时间扩散器的情况很多。根据本发明的光信号传送方法以及本发明的光信号传送装置，在码片脉冲转换步骤以及光脉冲复原步骤中分别使用的码片脉冲转换装置以及光脉冲复原装置中，利用本发明的光脉冲时间扩散装置。从而，即使增加复用的信道数量，仍可得到较大的自相关波成分与互相关波成分之间的能量分配比，自相关波的峰值强度与互相关波的峰值强度相比足够大，能够得到容易地将接收信号分离的效果。图1是用于说明利用了设定有同一码的SSFBG的编码器以及解码器的动作原理的图。图2是用于说明从码片脉冲串生成自相关波的过程的图。图2(A)是示出从单位FBG16a、16b、16c、16d、16e、16f以及16g分别进行布拉格反射的码片脉冲a'、b'、c'、d'、e'、f以及g'的时间波形的图，图2(B)是示出由解码器的SSFBG16解码后的输入光脉冲的自相关波的时间波形的图。图3是用于说明利用了设定有不同码的SSFBG的编码器以及解码器的动作原理的图。图4是用于说明从码片脉冲串生成互相关波的过程的图。图4(A)是示出从单位FBG26a、26b、26c、26d、26e、26f以及26g分别进行布拉格反射的码片脉冲a'、b'、c'、d'、e'、f以及g'的时间波形的图，图4(B)是示出由解码器26解码后的输入光脉冲的互相关波的时间波形的图。图5是用于说明本发明的光脉冲时间扩散器中利用的SSFBG的概要结构的图。图5(A)是SSFBG50的示意剖面图，图5(B)是将图5(A)所示的SSFBG50的折射率调制结构概要示出的图，图5(C)是将光纤56的芯54的折射率调制结构的周部放大描绘的图。图6是本发明的第1光脉冲时间扩散装置的概要结构图。图7是用于说明利用第1光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲吋间扩散器生成码片脉冲串、以及从码片脉冲串将光脉冲复原的动作原理的图，该第1光脉冲时间扩散装置利用了固定安装有相同折射率周期结构的一组SSFBG。图7(A)是用于说明动作原理的图，图7(B)是示出从单位FBG46a、46b、46c以及46d分别进行布拉格反射的码片脉冲a'、b'、c'以及d'的时间波形的图，图7(C)是示出利用SSFBG46生成的输入光脉冲的自相关波的时间波形的图。图8是用于说明利用第1光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器生成码片脉冲串、以及从码片脉冲串将光脉冲复原的动作原理的图，该第1光脉冲时间扩散装置利用了固定安装有不同折射率周期结构的一组SSFBG。图8(A)是用于说明动作原理的图，图8(B)是示出从单位FBG56a、56b、56c以及56d分别进行布拉格反射的码片脉冲a'、b'、c'以及d'的时间波形的图，图8(C)是示出利用SSFBG56生成的输入光脉冲的互相关波的时间波形的图。图9是本发明的第2光脉冲时间扩散装置的概要结构图。图10是用于说明利用第2光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器生成码片脉冲串、以及从码片脉冲串将光脉冲复原的动作原理的图，该第2光脉冲时间扩散装置利用了固定安装有相同折射率周期结构的一组SSFBG。图11是用于说明从码片脉冲串生成自相关波的过程的图。图11(A)是从单位FBG66a、66b、66c、66d、66e、66f、66g以及66h分别进行布拉格反射的码片脉冲a'、b'、c'、d'、e'、f、g'以及h'的时间波形的图，图11(B)是示出由解码器的SSFBG66解码后的输入光脉冲的自相关波的时间波形的图。图12是用于说明利用第2光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器生成码片脉冲串、以及从码片脉冲串将光脉冲复原的动作原理的图，该第2光脉冲时间扩散装置利用了固定安装有不同折射率周期结构的一组SSFBGc图13是用于说明从码片脉冲串生成互相关波的过程的图。图13(A)是示出从单位FBG76a、76b、76c、76d、76e、76f、76g以及76h分别进行布拉格反射的码片脉冲a'、b'、c'、d'、e'、f、g'以及h'的时间波形的图，图13(B)是示出由解码器的SSFBG76解码后的输入光脉冲的互相关波的时间波形的图。图14是示出由本发明的第1光脉冲时间扩散装置生成的自相关波以及互相关波的时间波形、即自相关波形以及互相关波形的图。图15是示出复用数量与S/N比之间的关系的图。图16是本发明的光信号传送装置的概要结构框图。符号说明10、20、40、50、60、70编码器的SSFBG;12、14、22、24、30-1、30-2、30-n、30-S、42、44、52、54、62、64、72、74光环行器；16、26、46、56、66、76解码器的SSFBG;18、28、48、58、68、78光纤传送路径；36-1第l光脉冲时间扩散器；36-2第2光脉冲时间扩散器；36-n第n光脉冲时间扩散器；36-S第S光脉冲时间扩散器；140发送部；142光脉冲光源；144、182分路器；146调制电信号生成部；148调制器；150-1、150-2、150-3、150-4编码器；160发送部第1信道；162发送部第2信道；164发送部第3信道；166发送部第4信道；170合波器；172光传送路径；180接收部；184-1、184-2、184-3、184-4解码器；200接收部第l信道；202接收部第2信道；204接收部第3信道；206接收部第4信道。具体实施方式下面，参照本发明的实施方式。另外，各图用于图示本发明的实施方式涉及的一个结构例，只不过在能够理解本发明的程度上概要示出各构成要素的剖面形状或配置关系等，并不将本发明限定于图示例。并且，各图中对于相同的构成要素有时给出相同符号而省略重复说明。此外，以下的说明中有时使用特定的材料和条件等，但这些材料和条件只不过是优选例之一，所以均不限于此。以下所示的实施方式中说明光脉冲时间扩散器由SSFBG构成的情况。于是，首先说明用于构成本发明的第1和第2实施方式的光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器的SSFBG。当然，利用SSFBG以外的、例如横向型滤波器结构的PLC或AWG来构成光脉冲时间扩散器，也能够同样获得上述本发明发挥的效果。在利用横向型滤波器结构的PLC或AWG来构成的情况下，替代以下说明中对码片脉冲给出相对相位的单位FBG，分别置换成对横向型滤波器结构的PLC或AWG中的码片脉冲给出相对相位的构成部分，由此，以下的说明仍旧成立。<SSFBG〉参照图5(A)、(B)以及(C)，说明本发明的各实施方式的光脉冲时间扩散器中利用的SSFBG的概要结构。图5(A)是SSFBG50的示意性剖面图。该SSFBG50采用在具备芯54和包层52的光纤56的芯54上固定安装SSFBG50的结构。32个单位FBG沿着光纤56的光波导、即芯54的导波方向串联配置，构成SSFBG50。图5(A)和(B)中，对第1至第32单位FBG的32个单位FBG依次给出^至A32的符号予以区分。图5(B)是概要示出图5(A)所示的SSFBG50的折射率调制结构的图。横轴表示沿着形成有SSFBG50的光纤56的长度方向的位置坐标。纵轴表示光纤56的折射率调制结构，将光纤56的芯的折射率的最大和最小之差表示为An。并且，图5(C)中将光纤56的芯54的折射率调制结构局部放大表示。折射率调制周期为A。因此，布拉格反射波长人以人二2NeffA给出。在此，Nd为光纤56的有效折射率。输入到具有32个单位FBG的SSFBG50的光脉冲被时间扩散成32个码片脉冲。在图5(A)和(B)所示的SSFBG50的左端至右端的方向上排列的表示为AiA32的第1至第32单位FBG与从该SSFBG50输出的码片脉冲一对一对应。如图5(C)所示，相邻的单位FBG之间是没有进行折射率调制的区域。说明如何设定由Aj表示的第Ai单位FBG和由Aw表示的第Ai+1单位FBG之间的间隔Di。在此，i为从1到31的任意整数。间隔Di是从由A表示的第Ai单位FBG的折射率周期结构的任意峰值位置到由Ai+1表示的第Aw单位FBG的折射率周期结构的任意峰值位置的距离。在此，将由Aj表示的第Ai单位FBG具有的相对相位设为Pi，将由Aw表示的第Aw单位FBG具有的相对相位设为Pi+1。此时，两者的相位差di为Pi+1-Pi。Di和dj在将由Ai表示的第Ai单位FBG和由Aw表示的第Ai+1单位FBG之间的光纤的有效折射率设为Neff时，存在Di=(M+di)X/2的关系。在此，M表示任意整数，对于X，当光脉冲在真空中的折射率设为Xo时，X二人o/Neff。若以角度相位表示(M+di)A72，则为兀(M+dj)。在制造本发明的第n光脉冲时间扩散器时，将配置于SSFBG50的输入输出端的单位FBG的相对相位设为0，为了形成为使其相邻的单位FBG的相对相位为Ti[a+(n-l)/N]、其相邻的单位FBG的相对相位为兀[a+(n-l)/N]x2，只要相等地设定成Di=(M+a+(n-l)/N)A/2、D2=(M+[a+(n-l)/N])x2A72即可。通常，将配置在SSFBG50的输入输出端的第1单位FBG设为第一个，为了形成为使第k个的第k单位FBG的相对相位为7t[a+(n-l)/N]x(k-l)，只要相等地设定成Dk=(M+[a+(n-l)/N])x(k-l)A/2即可。<第1实施方式〉参照图6，说明本发明的第1实施方式的光脉冲时间扩散装置(下面称作第1光脉冲时间扩散装置)的结构及其动作。图6是本发明的第1实施方式的光脉冲时间扩散装置的概要结构图。第1实施方式的光脉冲时间扩散装置构成为具备从第1光脉冲时间扩散器36-1至第S光脉冲时间扩散器36-S的S个光脉冲时间扩散器。无论第1至第S光脉冲时间扩散器是否分别在空间上分离设置，通过具备一组第1至第S光脉冲时间扩散器，来构成光脉冲时间扩散装置。如图6所示，第1实施方式的光脉冲时间扩散装置构成为具备第1至第S光脉冲时间扩散器(S为满足S《N的整数)。第1至第S光脉冲时间扩散器构成为各个单位FBG从各光脉冲时间扩散器的输入输出端以第1至第N单位FBG的顺序并列配置。图6中，光纤的芯部分上示出的竖条花纹分别表示第1至第N单位FBG。图6所示的第1至第N单位FBG分别与第1至第N相位控制单元对应。第l、第2、…、以及第S光脉冲时间扩散器的各个输入输出端上连接有光环行器30-1至30-S。图6所示的光脉冲时间扩散装置被用作码片脉冲转换装置的情况下，经由各光环行器30-1至30-S分别输入到光脉冲时间扩散器的光脉冲被转换成进行了时间扩散的码片脉冲串，再经由各光环行器30-1至30-S输出。该情况下，例如经由各光环行器30-1至30-S分别输入到光脉冲时间扩散器的光脉冲相当于构成第1至第s信道的光脉冲信号的光脉冲。并且，在图6所示的光脉冲时间扩散装置被用作光脉冲复原器的情况下，经由各光环行器30-1至30-S分别输入到光脉冲时间扩散器的码片脉冲串被转换成自相关波或互相关波，再经由各光环行器30-l至30-S输出。该情况下，经由各光环行器30-l至30-S分别输入到光脉冲时间扩散器的码片脉冲串相当于第1至第S信道的码片脉冲串。首先，举出光脉冲时间扩散器36-l，说明光脉冲时间扩散器的结构。输入到光脉冲时间扩散器36-1的光脉冲29-1经由光环行器30-1输入。光脉冲29-1被第1光脉冲时间扩散器36-1的第1至第N单位FBG时间扩散，生成为码片脉冲串35-l。艮口，经由光环行器30-1输入到第1光脉冲时间扩散器36-1的光脉冲34-1作为在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1至第N码片脉冲的N个码片脉冲构成的码片脉冲串35-1生成，经由光环行器30-1作为码片脉冲串31-1输出。第1至第N单位FBG分别对构成码片脉冲串35-1的第1码片脉冲给出等于O的相对相位，对第2码片脉冲给出等于2xdi(二2;m)的相对相位，…，对第N码片脉冲给出等于2x(N-l)d！(二2兀ax(N-l))的相对相位。其中，参数a为满足0《a〈1的任意实数。输入到光脉冲时间扩散器36-2的光脉冲29-2经由第2光环行器30-2输入。光脉冲29-2被第2光脉冲时间扩散器36-2的第1至第N单位FBG时间扩散，生成为码片脉冲串31-2。艮P，经由光环行器30-2输入到第2光脉冲时间扩散器36-2的光脉冲34-2作为在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1至第N码片脉冲的N个码片脉冲构成的码片脉冲串35-2生成，经由光环行器30-2作为码片脉冲串31-2输出。对构成码片脉冲串35-2的第1码片脉冲给出等于0的相对相位，对第2码片脉冲给出等于2xd2(=2rc(a+(l/N))的相对相位，…，对第N码片脉冲给出等于2x(N-l)d2(二2兀(a+(l/N)x(N-l))的相对相位。以下同样地，输入到光脉冲时间扩散器36-n的光脉冲29-n经由第n光环行器30-n输入。光脉冲29-n被第n光脉冲时间扩散器36-n的第1至第N单位FBG时间扩散，生成为码片脉冲串31-n。艮口，经由光环行器30-n输入到第n光脉冲时间扩散器36-n的光脉冲串34-n作为在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1至第N码片脉冲的N个码片脉冲构成的码片脉冲串35-n生成，经由光环行器30-n作为码片脉冲串31-n输出。对构成码片脉冲串31-n的第1码片脉冲给出等于0的相对相位，对第2码片脉冲给出等于2xdn(二2兀[a+(n-l)/N])的相对相位，…，对第N码片脉冲给出等于2x(N-l)dn(=2:c[a+(n-l)/N]x(N-l))的相对相位。输入到光脉冲时间扩散器36-S的光脉冲29-S经由第S光环行器30-S输入。光脉冲29-S被第S光脉冲时间扩散器36-S的第1至第N单位FBG时间扩散，生成为码片脉冲串31-S。艮P，经由光环行器30-S输入到第S光脉冲时间扩散器36-S的光脉冲34-S作为在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1至第N码片脉冲的N个码片脉冲构成的码片脉冲串35-S生成，经由光环行器30-S作为码片脉冲串31-S输出。对构成码片脉冲串35-S的第1码片脉冲给出等于0的相对相位，对第2码片脉冲给出等于2xds(=27t[a+(S-l)/N])的相对相位，…，对第N码片脉冲给出等于2x(N-l)ds(=27i[a+(S-l)/N]x(N-l))的相对相位。接着，参照图7(A)、(B)以及(C)，说明利用第l光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器生成码片脉冲串、以及从码片脉冲串复原光脉冲的动作原理，该第1光脉冲时间扩散装置利用了固定安装有同一折射率周期结构的一组SSFBG。图7(A)是用于说明动作原理的图，图7(B)是示出从单位FBG46a、46b、46c以及46d分别进行布拉格反射的码片脉冲a'、b'、c'以及d'的时间波形的图，图7(C)示出由SSFBG46解码后的输入光脉冲的自相关波的时间波形。图7(A)示出如下例子将本发明的一组第1光脉冲时间扩散装置的一方具备的SSFBG40设为码片脉冲转换器，将另一方具备的SSFBG46设为光脉冲复原器。即，SSFBG40是作为一方码片脉冲转换装置的光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器，SSFBG46是作为另一方光脉冲复原装置的光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器。图7(A)中，将具有4个相位控制单元的光脉冲时间扩散器、即N=4的情况作为一例举例示出，在以下的说明中，即使对于N-4以外的情况，也只是码片脉冲的数量不同，生成码片脉冲串以及从码片脉冲串复原光脉冲的动作原理相同。如图7(A)所示，输入光脉冲经由光环行器42输入到SSFBG40，进行时间扩散，再经由光环行器42作为码片脉冲串输出。图7(A)所示的SSFBG40是沿着光纤的导波方向排列4个单位FBG而构成的SSFBG。因此，从SSFBG40输出的、在时间轴上排列的码片脉冲的数量为4个。当对SSFBG40输入光脉冲时，从单位FBG40a、40b、40c以及40d分别生成布拉格反射光a、b、c以及d并输出。布拉格反射光a、b、c以及d各自的相对相位是O、0.25、0.5、0.75。若将其表示成相对相位值的数列，则为(0、0.25、0.5、0.75)。艮口，将图7(A)所示的SSFBG40设为第1光脉冲时间扩散器，将SSFBG46设为具有与该第1光脉冲时间扩散器相同的折射率周期结构的SSFBG示出。SSFBG46除了折射率周期结构与SSFBG40相同之外，输入输出端也设定成与其相同。在这一方面，与利用设定有码的SSFBG的现有的编码器和解码器的关系不同。即，现有的编码器和解码器之间的关系设定成输入输出端相反的关系。在图7(A)所示的本发明的第1光脉冲时间扩散装置的第1光脉冲时间扩散器的例子中，相当于n二l、N二4、a二0.25的情况。艮卩，a+(n-l)/N二0.25+(1-1)/4=0.25。因此，对构成第1光脉冲时间扩散器的SSFBG的单位FBG设定的相对相位值的数列以(0、0.25、0.5、0.75)给出。下面，有时将a+(n-l)/N称作相对相位的最小单位。另一方面，对构成第2光脉冲时间扩散器的SSFBG的单位FBG设定的相对相位值的数列如下。艮口，由于a二0.25、n=2、N=4，所以对第1码片脉冲(时间轴上最前位置的码片脉冲)给出等于0的相对相位，对第2码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]的相对相位。因此，对于第2码片脉冲，由于2兀[a+(n-l)/N]=2兀(0.25+(2-1)/4)=2兀(0.25+0.25)二27^0.5，所以省略2兀，相对相位值为0.5。同样地对于第3码片脉冲，由于2;c[a+(n-l)/N]x2二2兀(0.25+(2-l)/4)x2二2兀(0.25+0.25)x2二27tx0.5x2二2兀xl，所以省略2兀，相对相位值为l。同样地，对于第4码片脉冲，由于2兀[a+(n-l)/N]x3二27c(0.25+(2-l)/4)x3二2兀(0.25+0.25)x3二2兀x0.5x3二2兀x1.5，所以省略2tt，相对相位值为1.5。即，对构成第2光脉冲时间扩散器的SSFBG的单位FBG设定的相对相位值的数列为(0、0.5、1、1.5)。并且，虽然如上所述表示相对相位值，但在省略X或27t这样的常数部分来进行标记的关系上，1表示1个周期，0和1作为相位意味着相同相位。因此，对构成第2光脉冲时间扩散器的SSFBG的单位FBG设定的相对相位值的数列(0、0.5、1、1.5)=(0、0.5、0、0.5)。下面，在表示相对相位值时，以0以上且小于1的实数标记。接着，说明如下过程光脉冲被编码器编码，转换成编码光脉冲串，该编码光脉冲串被解码器解码，形成自相关波。即，说明如下过程光脉冲被SSFBG40时间扩散，转换成码片脉冲串，该码片脉冲串被SSFBG46形成自相关波(被复原的光脉冲)。当图7(A)所示的单一光脉冲经由光环行器42输入到SSFBG40时，生成从单位FBG40a、40b、40c以及40d反射的布拉格反射光。于是，分别将从单位FBG40a、40b、40c以及40d反射的布拉格反射光设为a、b、c以及d。g卩，图7(A)所示的单一光脉冲被时间扩散成布拉格反射光a、b、c以及d，转换成编码光脉冲串。当相对于时间轴表示布拉格反射光a、b、c以及d时，如图7(A)的连接发送侧和接收侧的光纤传送路径48的上侧所示，时间扩散成4个光脉冲，构成在时间轴上依赖于单位FBG40a、40b、40c以及40d的特定码片脉冲串。因此，码片脉冲串是指输入到编码器的光脉冲在时间轴上作为多个码片脉冲时间扩散而成的码片脉冲串。构成码片脉冲串的这些布拉格反射光a、b、C以及d的相对相位表示为(0，0.25,0.5,0.75)。布拉格反射光a的相位与布拉格反射光b的相位差为0.25。布拉格反射光b的相位与布拉格反射光c的相位之差、布拉格反射光c的相位与布拉格反射光d的相位之差也为0.25。从光环行器42输出的码片脉冲串在光纤传送路径48中传播，经由光环行器44输入到解码器的SSFBG46。SSFBG46与SSFBG40结构相同，输入端和输出端也相同。即，从SSFBG40的输入端依次排列单位FBG40a、40b、40c以及40d，从SSFBG46的输入端也同样地依次排列单位FBG46a、46b、46c以及46d。参照图7(B)和(C)来说明如下过程从SSFBG40输出的码片脉冲串输入到SSFBG46，生成为自相关波并输出。图7(B)和(C)是用于说明从码片脉冲串生成自相关波的过程的图。图7(B)是示出从单位FBG46a、46b、46c以及46d分别进行布拉格反射而生成的码片脉冲a'、b'、c'以及d'的时间波形的图，取时间轴为横轴。而且，为了方便起见，附上标号1至7来表示时刻的前后关系，该数值越小表示越在前的时刻。码片脉冲串被输入到解码器的SSFBG46时，首先被单位FBG46a布拉格反射。将被单位FBG46a布拉格反射的反射光表示为布拉格反射光a'。同样地，将被单位FBG46b、单位FBG46c以及单位FBG46d布拉格反射的反射光分别表示为布拉格反射光b'、c'以及d'。构成码片脉冲串的码片脉冲a、b、c以及d被单位FBG46a布拉格反射，成为在图7(B)中表示为a'的时间轴上排列的码片脉冲串。被单位FBG46a布拉格反射的码片脉冲a是在时间轴上表示为1的位置上具有峰值的光脉冲。被单位FBG46a布拉格反射的码片脉冲b是在时间轴上表示为2的位置上具有峰值的光脉冲。同样地，被单位FBG46a布拉格反射的码片脉冲c和d分别是在时间轴上表示为3和4的位置上具有峰值的码片脉冲。构成码片脉冲串的光脉冲a、b、c以及d还被单位FBG46b布拉格反射，成为在图7(B)中表示为b'的时间轴上排列的码片脉冲串。从单位FBG46b反射的布拉格反射光b'与布拉格反射光a'相比增加0.25。因此，相对于在表示为a'的时间轴上排列的码片脉冲串，在表示为b'的时间轴上排列的码片脉冲串为对各码片脉冲的相对相位相加0.25而得到的值。即，在表示为a'的时间轴上排列的码片脉冲串的从右侧至左侧的相对相位为(0,0.25,0.5,0.75)，相对于此，在表示为b'的时间轴上排列的码片脉冲串的相对相位值从右侧至左侧分别相加0.25，成为(0.25,0.5,0.75，0)。若仅单纯地相加0.25，则表示为b'的串的相对相位成为(0.25，0.5,0.75,1)，但最后的第4项不是1而是O，这是由于，如上所述，对于相对相位值是0还是1，作为相位来说两者相同。同样地，对于在表示为c'的时间轴上排列的码片脉冲串，对表示为a'的码片脉冲串的相对相位值(0，0.25，0.5，0.75)相加0.5，成为(0.5,0.75,1,1.25)=(0.5，0.75，0,0.25)。并且，对于在表示为d'的时间轴上排列的码片脉冲串，对表示为a'的串的码片脉冲串的相对相位值(0,0.25,0.5，0.75)相加0.75，成为(0.75,1，1.25,1.5)=(0.75,0,0.25，0.5)。图7(C)示出由SSFBG46复原后的输入光脉冲的自相关波。横轴为时间轴，该时间轴与图7(B)所示的图一致。自相关波由从SSFBG46的各单位FBG反射的布拉格反射光a'、b'、c'以及d'给出，所以是将图7(B)所示的布拉格反射光a'、b'、c'以及d'全部相加而得的。在图7(C)的时间轴上表示为4的时刻，与布拉格反射光a'、b'、c'以及d'相关联的光脉冲全部以相同相位相加，所以构成最大的峰值。并且，即使在图7(C)的时间轴上表示为4的时刻以外的时刻，各码片脉冲也以同一相位叠加，但叠加的码片脉冲的数量小于4个(3、2以及1个)，所以比在表示为4的时刻的最大峰值还小。如上说明，光脉冲被SSFBG40时间扩散成为码片脉冲串，该码片脉冲串被输入到SSFBG46，从而生成自相关波。在此举出的例子中，使用了4比特的相对相位(0,0.25，0.5,0.75)，但即使相对相位为除此之外的情况，上述说明同样成立。图7(C)所示的自相关波可以解释为以如下机理生成。在时间轴上表示为1的位置上形成的峰值波形是通过从单位FBG46a反射的、针对码片脉冲a的布拉格反射光a'形成的。因此，在时间轴上表示为1的位置上形成的峰值波形的振幅与码片脉冲的振幅相等。在时间轴上表示为2的位置上形成的峰值波形是作为从单位FBG46a反射的、针对码片脉冲b的布拉格反射光b'与从单位FBG46b反射的、针对码片脉冲a的布拉格反射光a'之和形成的。它们两者之和是相对相位均为0.25的同相位的光码片脉冲彼此之和，所以其振幅为码片脉冲的振幅的2倍。以下，在时间轴上表示为3至7的位置上形成的峰值波形的振幅是以与上述相同的机理生成的峰值波形，分别是码片脉冲的振幅的3倍、4倍、3倍、2倍、l倍。图7(C)中，用括号将表示各个峰值波形的振幅是码片脉冲的振幅的几倍的数值括起来，示出在峰值波形的各个峰值位置。若按照时间轴上表示为1至7的位置上形成的峰值波形的顺序对这些峰值波形的振幅求和，则为1+2+3+4+3+2+1=16。若将其换算成能量，则为1个码片脉冲的256倍(=162倍)。即，自相关波的总能量为1个码片脉冲的能量的256倍。以上的说明中，说明了分别对构成起到类似编码器作用的SSFBG40和起到类似解码器作用的SSFBG46的各单位FBG设定的相对相位相同的情况。即，说明了如下情况通过SSFBG40时间扩散成码片脉冲串之后，该码片脉冲串被输入到SSFBG46，生成为自相关波并输出。接着，说明对起到类似编码器作用的SSFBG和起到类似解码器作用的SSFBG设定的码不同的情况。图8(A)、(B)以及(C)是用于说明由第1光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器生成码片脉冲串、以及从码片脉冲串复原光脉冲的动作原理，该第1光脉冲时间扩散装置利用了固定安装有不同折射率周期结构的一组SSFBG。图8(A)是用于说明动作原理的图，图8(B)是示出从单位FBG56a、56b、56c以及56d分别进行布拉格反射的码片脉冲a、b、c以及d的时间波形的图，图8(C)示出由解码器的SSFBG56解码后的输入光脉冲的互相关波的时间波形。与图7(A)、(B)以及(C)相同，在图8(A)、(B)以及(C)中将具备4个相位控制单元的光脉冲时间扩散器、即N二4的情况作为一例举出。参照图8(A)、(B)以及(C)，说明由第l光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器生成码片脉冲串以及从码片脉冲串复原光脉冲的动作原理，该第1光脉冲时间扩散装置利用了固定安装有不同折射率周期结构的一组SSFBG。图8(A)中示出如下例子将一组第1光脉冲时间扩散装置的一方具备的SSFBG50设为码片脉冲转换器，将另一方具备的SSFBG56设为光脉冲复原装置。即，SSFBG50是作为一方的码片脉冲转换装置的光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器，SSFBG56是作为另一方的光脉冲复原装置的光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器。艮卩，SSFBG50是一组光脉冲时间扩散装置的一方具备的第2光脉冲时间扩散器，SSFBG56是一组光脉冲时间扩散装置的另一方具备的第1光脉冲时间扩散器。如图8(A)所示，输入光脉冲经由光环行器52输入到SSFBG50，进行时间扩散，再经由光环行器52作为码片脉冲串输出。图8(A)所示的SSFBG50是沿着光纤的导波方向排列4个单位FBG而构成的SSFBG。因此，从SSFBG50输出的、排列在时间轴上的码片脉冲的数量为4个。构成SSFBG50的单位FBG50a、50b、50c以及50d分别与光相位码的第l码片a、第2码片b、第3码片c、第4码片d对应。当对SSFBG50输入光脉冲时，从单位FBG50a、50b、50c以及50d分别生成布拉格反射光a、b、c以及d并输出。SSFBG50与第2光脉冲时间扩散器对应，所以布拉格反射光a、b、c以及d各自的相对相位为0、0.5、0、0.5。若将其表示为相对相位值的数列，则为(0、0.5、0、0.5)。即，与第2光脉冲时间扩散器对应的SSFBG50相当于n=2、N=4、a=0.25的情况。即，相对相位的最小单位a+(n-l)/N为a+(n-l)/N=0.25+(2-1)/4=0.5。对构成第2光脉冲时间扩散器的SSFBG的单位FBG设定的相对相位值的数列为(0、0.5、0、0.5)。相对于此，SSFBG56与第1光脉冲时间扩散器对应，所以表示布拉格反射光a、b、c以及d各自的相对相位的数列为(0、0.25、0.5、0.75)。即，与第1光脉冲时间扩散器对应的SSFBG56相当于n=l、N=4、a二0,25的情况。即，相对相位的最小单位a+(n-l)/N为a+(n-l)/N=0.25+(1-1)/4=0.25。因此，对构成第1光脉冲时间扩散器的SSFBG的单位FBG设定的相对相位值的数列为(0、0.25、0.5、0.75)。接着，说明如下过程光脉冲被对应于第2光脉冲时间扩散器的SSFBG50时间扩散，转换成码片脉冲串，该码片脉冲串借助对应于第1光脉冲时间扩散器的SSFBG56形成互相关波。当图8(A)所示的单一光脉冲经由光环行器52输入到编码器的SSFBG50时，生成从单位FBG50a、50b、50c以及50d反射的布拉格反射光。于是，将从单位FBG50a、50b、50c以及50d反射的布拉格反射光分别设为a、b、c以及d。即，图8(A)所示的单一光脉冲被时间扩散成布拉格反射光a、b、c以及d，转换成编码光脉冲串。当相对于时间轴表示布拉格反射光a、b、c以及d时，如图8(A)的连接发送侧和接收侧的光纤传送路径58的上侧所示，时间扩散成4个光脉冲，构成在时间轴上依赖于单位FBG50a、50b、50c以及50d的特定码片脉冲串。因此，码片脉冲串是指输入到编码器的光脉冲在时间轴上作为多个码片脉冲时间扩散而成的码片脉冲串。构成码片脉冲串的这些布拉格反射光a、b、c以及d的相对相位表示为(0,0.5,0，0.5)。布拉格反射光a的相位与布拉格反射光b的相位差为0.5。布拉格反射光b的相位与布拉格反射光c的相位之差、布拉格反射光c的相位与布拉格反射光d的相位之差也为0.5。从光环行器52输出的码片脉冲串在光纤传送路径58中传播，经由光环行器54输入到SSFBG56。参照图8(B)禾n(C)说明如下过程从SSFBG50输出的码片脉冲串输入到SSFBG56，生成为互相关波并输出。图8(B)和(C)是用于说明从码片脉冲串生成互相关波的过程的图。图8(B)是示出从单位FBG56a、56b、56c以及56d分别进行布拉格反射而生成的码片脉冲a'、b'、C'以及d'的时间波形的图，取时间轴为横轴。而且，为了方便起见，附上标号1至7来表示时刻的前后关系，该数值越小表示越在前的时刻。码片脉冲串被输入到解码器的SSFBG56时，..首先被单位FBG56a布拉格反射。将被单位FBG56a布拉格反射的反射光表示为布拉格反射光a'。同样地，将被单位FBG56b、单位FBG56c以及单位FBG56d布拉格反射的反射光分别表示为布拉格反射光b'、c'以及d'。构成码片脉冲串的码片脉冲a、b、c以及d被单位FBG56a布拉格反射，排列在图8(B)中表示为a'的时间轴上。被单位FBG56a布拉格反射的码片脉冲a是在时间轴上表示为1的位置上具有峰值的光脉冲。被单位FBG56a布拉格反射的码片脉冲b是在时间轴上表示为2的位置上具有峰值的光脉冲。同样地，被单位FBG56a布拉格反射的码片脉冲c和d分别是在时间轴上表示为3和4的位置上具有峰值的码片脉冲。构成码片脉冲串的光脉冲a、b、c以及d还被单位FBG56b布拉格反射，排列在图8(B)中表示为b'的时间轴上。从单位FBG56b反射的布拉格反射光b'与布拉格反射光a'相比增加0.25。因此，相对于在表示为a'的时间轴上排列的码片脉冲串，在表示为b'的时间轴上排列的码片脉冲串成为对各码片脉冲的相对相位相加0.25而得到的值。即，在表示为a'的时间轴上排列的码片脉冲串的从右侧至左侧的相对相位为(0，0.5，0，0.5)，相对于此，在表示为b'的时间轴上排列的码片脉冲串的相对相位值从右侧至左侧分别相加0.25，成为(0.25，0.75，0.25，0.75)。同样地，对于在表示为c'的时间轴上排列的码片脉冲串，对表示为a'的码片脉冲串的相对相位值(O，0.5，0，0.5)相加0.5，成为(0.5,0,0.5,0)。并且，对于在表示为d'的时间轴上排列的码片脉冲串，对表示为a'的码片脉冲串的相对相位值(0,0.5,0,0.5)相加0.75，(0.75,1.25，0.75,1.25)=(0.75,0.25,0.75,0,25)。图8(C)示出利用SSFBG56复原后的输入光脉冲的互相关波。横轴为时间轴，该时间轴与图8(B)所示的图一致。互相关波由从SSFBG56的各单位FBG反射的布拉格反射光a'、b'、c'以及d'给出，所以是将图8(B)所示的布拉格反射光a'、b'、c'以及d'全部相加而得的。图8(C)的时间轴上表示为1的时刻是仅利用布拉格反射光a'中位于最右侧的码片脉冲形成的峰值，其振幅与一个码片脉冲的振幅相等。在时间轴上表示为2的时刻是作为布拉格反射光a'中位于右侧起第二个码片脉冲和布拉格反射光b'中位于最右侧的码片脉冲之和形成的峰值。两者的码片脉冲的相位分别为0.5、0.25，所以作为其和形成的峰值的振幅小于2个码片脉冲。图8(C)中将其表示为(<2)。同样地，在时间轴上标记为3的时刻，是其振幅小于1个码片脉冲的峰值；在时间轴上标记为5的时刻，是其振幅小于1个码片脉冲的峰值；在时间轴上标记为6的时刻，是其振幅小于2个码片脉冲的峰值。并且，在时间轴上标记为4的时刻，叠加的码片脉冲刚好相互抵消，其振幅为0。并且，在时间轴上标记为7的时刻，是仅利用布拉格反射光d'中位于最左侧的码片脉冲形成的峰值，所以其振幅等于1个码片脉冲的振幅。图8(C)中，用括号将表示各个峰值波形的振幅是码片脉冲的振幅的几倍的数值括起来，示出在峰值波形的各个峰值位置。若按照时间轴上表示为1至7的位置上形成的峰值波形的顺序对这些峰值波形的振幅求和，则小于1+2+1+0+1+2+1=8。若将其换算成能量，则成为比l个码片脉冲的64倍(=82倍)小的值。即，互相关波的总能量比l个码片脉冲的能量的64倍小。因此，利用第1光脉冲时间扩散器进行时间扩散，利用第1光脉冲时间扩散器将光脉冲复原的情况下，自相关波能量是1个码片脉冲的能量的256倍，相对于此，利用第2光脉冲时间扩散器进行时间扩散，利用第1光脉冲时间扩散器将光脉冲复原的情况下，互相关波能量为1个码片脉冲的能量的64倍。即，通过本发明的第1光脉冲时间扩散装置进行光脉冲的时间扩散以及光脉冲的复原的情况下，自相关波的能量为互相关波的能量的4(=256/64)倍。并且，如图7(C)所示，自相关波的峰值强度为1个码片脉冲的4倍。即，换算成能量为16倍。另一方面，如图8(C)所示，互相关波的峰值强度为O。由以上可知，根据本发明的第1光脉冲时间扩散装置，自相关波成分相对于互相关波成分的能量分配比大，自相关波的峰值强度与互相关波的峰值强度相比足够大。<第2实施方式>接着，参照图9说明本发明的第2实施方式的光脉冲时间扩散装置(以下称作第2光脉冲时间扩散装置)的结构及其功能。图9是第2光脉冲时间扩散装置的概要结构图。图9所示的第1至第(Nxj)单位FBG分别与第1至第(Nxj)的相位控制单元对应。第2光脉冲时间扩散装置具备的第1、第2、…、以及第S光脉冲时间扩散器具备的单位FBG从各光脉冲时间扩散器的输入输出端(连接有光环行器的一端)以第1至第(Nxj)单位FBG的顺序并列配置。经由光环行器30-l输入到第1光脉冲时间扩散器36-l的光脉冲34-l作为在时间轴上时间扩散而依次排列的、由第1至第(Nxj)码片脉冲的(Nxj)个码片脉冲构成的码片脉冲串35-1生成，经由光环行器30-l输出。对构成码片脉冲串35-1的第1码片脉冲给出等于0的相对相位，对第2码片脉冲给出等于2x山(二2兀a)的相对相位，…，对第N码片脉冲给出等于2x(N-l)d,的相对相位，…，对第(Nxj-3)码片脉冲给出等于2x(Nxj-3)山的相对相位，对第(Nxj-2)码片脉冲给出等于2x(Nxj-2)d,的相对相位，对第(Nxj-l)码片脉冲给出等于2x(Nxj-l)d,的相对相位。经由光环行器30-2输入到第2光脉冲时间扩散器36-2的光脉冲34-2作为在时间轴上时间扩散而依次排列的、由第1至第(Nxj)码片脉冲的(Nxj)个码片脉冲构成的码片脉冲串35-2生成，经由光环行器30-2输出。对构成码片脉沖串35-2的第1码片脉冲给出等于0的相对相位，对第2码片脉冲给出等于2xd2(二2兀(a+(l/N))的相对相位，…，对第N码片脉冲给出等于2x(N-l)d2的相对相位，…，对第(Nxj-3)码片脉冲给出等于2x(Nxj-3)d2的相对相位，对第(Nxj-2)码片脉冲给出等于2x(Nxj-2)d2的相对相位，对第(Nxj-l)码片脉冲给出等于2x(Nxj-l)d2的相对相位。以下同样地，经由光环行器30-n输入到第n光脉冲时间扩散器36-n的光脉冲34-n也作为在时间轴上时间扩散而依次排列的、由第l至第(Nxj)码片脉冲的(Nxj)个码片脉冲构成的码片脉冲串35-n生成，经由光环行器30-n输出。对构成码片脉冲串35-n的第1码片脉冲给出等于0的相对相位，对第2码片脉冲给出等于2xdn(二2兀[a+(n-l)/N])的相对相位，…，对第N码片脉冲给出等于2x(N-l)dn(二2兀[a+(n-l)/N]x(N-l))的相对相位，…，对第(Nxj-3)码片脉冲给出等于2x(Nxj-3)dn的相对相位，对第(Nxj-2)码片脉冲给出等于2x(Nxj-2)4的相对相位，对第(Nxj-l)码片脉冲给出等于2x(Nxj-l)dn的相对相位。经由光环行器30-S输入到第S光脉冲时间扩散器36-S的光脉冲34-S也作为在时间轴上时间扩散而依次排列的、由第1至第(Nxj)码片脉冲的(Nxj)个码片脉冲构成的码片脉冲串35-S生成，经由光环行器30-S输出。对构成码片脉冲串35-S的第1码片脉冲给出等于0的相对相位，对第2码片脉冲给出等于2xds(二2兀[a+(S-l)/N])的相对相位，…，对第N码片脉冲给出等于2x(N-l)ds(二2兀[a+(S-l)/N]x(N-l))的相对相位，，对第(Nxj-3)码片脉冲给出等于2x(Nxj-3)ds的相对相位，对第(Nxj-2)码片脉冲给出等于2x(Nxj-2)ds的相对相位，对第(Nxj-l)码片脉冲给出等于2x(Nxj-l)ds的相对相位。图9中，分别针对第1至第S光脉冲时间扩散器用虚线将单位FBG组包围成矩形示出，该单位FBG组分别生成作为j=l给出的第1码片脉冲组、作为j二2给出的第2码片脉冲组、以及作为j^j给出的第j码片脉冲组。在此，第1码片脉冲组是指由第1码片脉冲至第N码片脉冲构成的码片脉冲组，第2码片脉冲组是指由第(N+1)码片脉冲至第2N码片脉冲构成的码片脉冲组，第j码片脉冲组是指由第((j-l)N+l)码片脉冲至第(Nxj)码片脉冲构成的码片脉冲组。参照图IO、图ll(A)以及(B)，说明由本发明的第2光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器生成码片脉冲串以及从码片脉冲串复原光脉冲的动作原理，本发明的第2光脉冲时间扩散装置利用了固定安装有同一折射率周期结构的一组SSFBG。图10是用于说明动作原理的图，图11(A)是示出从单位FBG60a、60b、60c、60d、60e、60f、60g以及60h分别进行布拉格反射的码片脉冲a、b、c、d、e、f、g以及h的时间波形的图，图ll(B)示出由SSFBG66解码后的输入光脉冲的自相关波。图IO中示出如下例子将本发明的一方的第2光脉冲时间扩散装置具备的SSFBG60设为码片脉冲转换器，将另一方的第2光脉冲时间扩散装置具备的SSFBG66设为光脉冲复原器。即，将图10所示的SSFBG60作为第1光脉冲时间扩散器，将SSFBG66作为具有与该第1光脉冲时间扩散器相同的折射率周期结构的SSFBG示出。SSFBG66与SSFBG60折射率周期结构相同，除此之外，输入输出端也设定成相同。图10中，将具备8个相位控制单元的光脉冲时间扩散器、即N二4、j=2的情况作为一例举例示出，但在以下的说明中，即使对于N=4、j=2以外的情况，也仅仅是码片脉冲的数量不同而己，生成码片脉冲串以及从码片脉冲串复原光脉冲的动作原理相同。如图IO所示，输入光脉冲经由光环行器62输入到SSFBG60，进行时间扩散，再经由光环行器62作为码片脉冲串输出。图10所示的SSFBG60是沿着光纤的导波方向排列8个单位FBG而构成的SSFBG。因此，从SSFBG60输出的、排列在时间轴上的码片脉冲的数量为8个。构成SSFBG60的单位FBG60a、60b、60c、60d、60e、60f、60g以及60h分别与上述光相位码的第1码片a至第8码片h对应。在图10所示的本发明的第2光脉冲时间扩散装置的第1光脉冲时间扩散器的例子中，相当于n二l、N=4、a=0.25、j=2的情况。j是码片脉冲组的数量，与图IO所示的第1光脉冲时间扩散器对应的SSFBG60以及SSFBG66构成为2个码片脉冲组的重复模式。第1光脉冲时间扩散器的相对相位的最小单位为a+(n-l)/N=0.25+(l-l)/4=0.25。因此，对构成第1光脉冲时间扩散器的SSFBG的单位FBG设定的相对相位值的数列的、第1码片脉冲组以(0、0.25、0.5、0.75)给出。与其连续的第2码片脉冲组也以(0、0.25、0.5、0.75)给出。因此，第1光脉冲时间扩散器的相对相位为(0、0.25、0.5、0.75、0、0.25、0.5、0.75)。另一方面，对构成本发明的第2光脉冲时间扩散装置的第2光脉冲时间扩散器的SSFBG的单位FBG设定的相对相位值的数列如下。第2光脉冲时间扩散器的例子中，相当于n二2、N=4、a二0.25、j=2的情况。第2光脉冲时间扩散器的相对相位的最小单位为a+(2-l)/N=0.25+(2-l)/4=0.5。因此，对构成第2光脉冲时间扩散器的SSFBG的单位FBG设定的相对相位值的数列的、第l码片脉冲组以(0、0.5、0、0.5)给出。与其连续的第2码片脉冲组也以(0、0.5、0、0.5)给出。因此，第l光脉冲时间扩散器的相对相位为(0、0.5、0、0.5、0、0.5、0、0.5)。接着说明如下过程光脉冲被编码器编码，转换成编码光脉冲串，该编码光脉冲串被解码器解码，形成自相关波。即，说明如下过程光脉冲被SSFBG60时间扩散而转换成码片脉冲串，该码片脉冲串借助SSFBG66而形成自相关波(复原的光脉冲)。当图10所示的单一光脉冲经由光环行器62输入到SSFBG60时，生成从单位FBG60a、60b、60c、60d、60e、60f、60g以及60h反射的布拉格反射光。在此，将从单位FBG60a、60b、60c、60d、60e、60f、60g以及60h反射的布拉格反射光分别设为a、b、c、d、e、f、g以及h。艮P，图10所示的单一光脉冲作为布拉格反射光a、b、c、d、e、f、g以及h时间扩散，转换成编码光脉冲串。当相对于时间轴表示布拉格反射光a、b、c、d、e、f、g以及h时，如图10的连接发送侧和接收侧的光纤传送路径68的上侧所示，时间扩散成8个光脉冲，构成在时间轴上依赖于单位FBG60a、60b、60c、60d、60e、60f、60g以及60h的特定码片脉冲串。由于SSFBG60利用本发明的第2光脉冲时间扩散装置的第1光脉冲时间扩散器，所以构成码片脉冲串的这些布拉格反射光a、b、c、d、e、f、g以及h的相对相位表示为(0、0.25、0.5、0.75、0、0.25、0.5、0.75)。布拉格反射光a、b、c、d、e、f、g以及h中相邻的布拉格反射光彼此的相位差为0.25。从光环行器62输出的码片脉冲串在光纤传送路径68中传播，经由光环行器64输入到解码器的SSFBG66。SSFBG66与SSFBG60结构相同，输入端和输出端也相同，均是本发明的第2光脉冲时间扩散装置的第1光脉冲时间扩散器。参照图ll(A)和(B)说明如下过程从SSFBG60输出的码片脉冲串输入到SSFBG66，生成为自相关波并输出。图11(A)和(B)是用于说明从码片脉冲串生成自相关波的过程的图。图11(A)是示出分别从单位FBG66a、66b、66c、66d、66e、66f、66g以及66h进行布拉格反射而生成的码片脉冲a'、b'、c'、d'、e'、f、g'以及h'的时间波形的图，取时间轴为横轴。而且，为了方便起见，附上标号1至15来表示时刻的前后关系，该数值越小表示越在前的时刻。当码片脉冲串被输入到解码器的SSFBG66时，首先被单位FBG66a布拉格反射。将被单位FBG66a布拉格反射的反射光表示为布拉格反射光a'。同样地，将被单位FBG66b、单位FBG66c、单位FBG66d、单位FBG66e、单位FBG66f、单位FBG66g以及单位FBG66h布拉格反射的反射光分别表示为布拉格反射光b'、c'、d'、e'、f、g'以及h'。构成码片脉冲串的码片脉冲a、b、c、d、e、f、g以及h被单位FBG66a布拉格反射，成为在图ll(A)中表示为a'的时间轴上排列的码片脉冲串。被单位FBG66a布拉格反射的码片脉冲a'是在时间轴上表示为1的位置上具有峰值的光脉冲。被单位FBG66a布拉格反射的码片脉冲b'是在时间轴上表示为2的位置上具有峰值的光脉冲。以下同样地，被单位FBG66a布拉格反射的码片脉冲h'是在时间轴上表示为8的位置上具有峰值的码片脉冲。构成码片脉冲串的光脉冲a、b、c、d、e、f、g以及h还被单位FBG66b布拉格反射，成为在图ll(A)中表示为b'的时间轴上排列的码片脉冲串。从单位FBG66b反射的布拉格反射光b'与布拉格反射光a'相比增加0.25。因此，相对于在表示为a'的时间轴上排列的码片脉冲串，在表示为b'的时间轴上排列的码片脉冲串是对各码片脉冲的相对相位相加0.25而得到的值。g卩，在表示为a'的时间轴上排列的码片脉冲串的从右侧至左侧的相对相位为(0、0.25、0.5、0.75、0、0.25、0.5、0.75)，相对于此，在表示为b'的时间轴上排列的码片脉冲串的相对相位值从右侧至左侧分别相加0.25，成为(0.25、0.5、0,75、0、0.25、0.5、0,75、0)。图11(B)示出利用SSFBG66复原后的输入光脉冲的自相关波。横轴为时间轴，该时间轴与图ll(A)中示出的图一致。自相关波由从SSFBG66的各单位FBG反射的布拉格反射光a'、b'、c'、d'、e'、f、g'以及h'给出，所以是将图11(A)所示的、布拉格反射光a'、b'、c'、d'、e'、f、g'以及h'全部相加而得的。在图ll(B)的时间轴上表示为8的时刻，与布拉格反射光a'、b'、c'、d'、e'、f、g'以及h'相关联的光脉冲全部以同相位相加，所以构成最大的峰值。如上述说明，光脉冲被SSFBG60时间扩散成为码片脉冲串，该码片脉冲串被输入到SSFBG66，从而生成自相关波。在此举出的例子中，使用了8比特的相对相位(0、0.25、0.5、0.75、0、0.25、0.5、0.75)，但即使相对相位为除此之外的情况，上述说明也同样成立。图ll(B)所示的自相关波与参照图7(B)或图8(B)说明的生成自相关波或互相关波的机理相同，所以省略其说明。图ll(B)中，用括号将表示各个峰值波形的振幅是码片脉冲的振幅的几倍的数值括起来，示出在峰值波形的各个峰值位置。若按照时间轴上表示为1至15的位置上形成的峰值波形的顺序对这些峰值波形的振幅求和，则为1+2+3+4+5+6+7+8+7+6+5+4+3+2+1=64。若将其换算成能量，则为1个码片脉冲的4096倍(=642倍)。即，自相关波的总能量是l个码片脉冲的能量的4096倍。并且，自相关波的峰值(脉冲巅值)的振幅为l个码片脉冲的8倍，所以换算成能量为64倍。以上的说明中，说明了分别对构成起到类似编码器作用的SSFBG60和起到类似解码器作用的SSFBG66的各单位FBG设定的相对相位相同的情况。即，说明了如下情况通过SSFBG60时间扩散成码片脉冲串之后，该码片脉冲串输入到SSFBG66，生成为自相关波并输出。接着，说明对起到类似编码器作用的SSFBG和起到类似解码器作用的SSFBG设定的码不同的情况。图12、图13(A)以及(B)是用于说明由第2光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器生成码片脉冲串以及从码片脉冲串复原光脉冲的动作原理的图，该第2光脉冲时间扩散装置利用了固定安装有不同折射率周期结构的一组SSFBG。与图10、图11(A)以及(B)中的情况相同，在图12、图13(A)以及(B)中将具有8个相位控制单元的光脉冲时间扩散器、即N二4、j=2的情况作为一例举出。图12是用于说明动作原理的图，图13(A)是示出从单位FBG70a、70b、70c、70d、70e、70f、70g以及70h分别进行布拉格反射的码片脉冲a、b、c、d、e、f、g以及h的时间波形的图，图13(B)示出由解码器的SSFBG76解码后的输入光脉冲的互相关波。参照图12、图13(A)以及(B)，说明由第2光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器生成码片脉冲串以及从码片脉冲串复原光脉冲的动作原理，该第2光脉冲时间扩散装置利用了固定安装有不同折射率周期结构的一组SSFBG。图12是用于说明动作原理的图，图13(A)是示出从单位FBG70a、70b、70c、70d、70e、70f、70g以及70h分别进行布拉格反射的码片脉冲a、b、c、d、e、f、g以及h的时间波形的图，图13(B)示出由解码器的SSFBG76解码后的输入光脉冲的互相关波。图12中示出如下例子将本发明的第2光脉冲时间扩散装置的一方具备的SSFBG70设为光脉冲时间扩散器，将另一方的第2光脉冲时间扩散装置的另一方具备的SSFBG76设为光脉冲复原装置。即，SSFBG70是一方的光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器，SSFBG76是另一方的光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器。如图12所示，输入光脉冲经由光环行器72输入到SSFBG70，进行时间扩散，再经由光环行器72作为码片脉冲串输出。图12所示的SSFBG70是沿着光纤的导波方向排列8个单位FBG而构成的SSFBG。因此，从SSFBG70输出的、排列在时间轴上的码片脉冲的数量为8个。构成SSFBG70的单位FBG70a、70b、70c、70d、70e、70f、70g以及70h分别与上述光相位码的第1码片a至第8码片h对应。当对SSFBG70输入光脉冲时，从单位FBG70a、70b、70c、70d、70e、70f、70g以及70h分别生成布拉格反射光a、b、c、d、e、f、g以及h并输出。SSFBG70与第2光脉冲时间扩散器对应，所以布拉格反射光a、b、c、d、e、f、g以及h各自的相对相位为0、0.5、0、0.5、0、0.5、0、0.5。若将其表示为相对相位值的数列，则为(0、0.5、0、0.5、0、0.5、0、0.5)。艮卩，与第2光脉冲时间扩散器对应的SSFBG70相当于n=2、N=4、a二0.25的情况。即，相对相位的最小单位a+(n-l)/N为a+(n-l)/N=0.25+(2-l)/4=0.5。对构成第2光脉冲时间扩散器的SSFBG的单位FBG设定的相对相位值的数列以(0、0.5、0、0.5、0、0.5、0、0.5)给出b相对于此，SSFBG76与第l光脉冲时间扩散器对应，表示布拉格反射光a、b、c、d、e、f、g以及h各自的相对相位的数列为(0、0.25、0.5、0.75、0、0.25、0.5、0.75)。即，与第1光脉冲时间扩散器对应的SSFBG76相当于n二l、N=4、a=0.5的情况。即，相对相位的最小单位a+(n-l)/N为a+(n-l)/N=0.25+(l-l)/4=0.25。因此，对构成第1光脉冲时间扩散器的SSFBG的单位FBG设定的相对相位值的数列以(0、0.25、0.5、0.75、0、0.25、0.5、0.75)给出。接着说明如下过程光脉冲被对应于第2光脉冲时间扩散器的SSFBG70时间扩散，转换成码片脉冲串，该码片脉冲串借助对应于第1光脉冲时间扩散器的SSFBG76形成互相关波。当图12所示的单一光脉冲经由光环行器72输入到编码器的SSFBG70时，生成从单位FBG70a、70b、70c、70d、70e、70f、70g以及70h反射的布拉格反射光。在此，将从单位FBG70a、70b、70c、70d、70e、70f、70g以及70h反射的布拉格反射光分别设为a、b、c、d、e、f、g以及h。S卩，图12所示的单一光脉冲作为布拉格反射光a、b、c、d、e、f、g以及h时间扩散，转换成编码光脉冲串。当相对于时间轴表示布拉格反射光a、b、c、d、e、f、g以及h时，如图12的连接发送侧和接收侧的光纤传送路径78的上侧所示，时间扩散成8个光脉冲，构成在时间轴上依赖于单位FBG70a、70b、70c、70d、70e、70f、70g以及70h的特定码片脉冲串。构成码片脉冲串的这些布拉格反射光a、b、c、d、e、f、g以及h的相对相位表示为(0、0.5、0、0.5、0、0.5、0、0.5)。布拉格反射光a、b、c、d、e、f、g以及h中相邻的布拉格反射光彼此的相位差为0.25。从光环行器72输出的码片脉冲串在光纤传送路径78中传播，经由光环行器74输入到SSFBG76。参照图13(A)和(B)说明如下过程从SSFBG70输出的码片脉冲串被输入到SSFBG76，生成为互相关波并输出。图13(A)和(B)是用于说明从码片脉冲串生成互相关波的过程的图。图13(A)是示出从单位FBG76a、76b、76c、76d、76e、76f、76g以及76h分别进行布拉格反射而生成的码片脉冲a'、b'、c'、d'、e'、f、g'以及h'的时间波形的图，取时间轴为横轴。并且，为了方便起见，附上标号1至15来表示时刻的前后关系，该数值越小表示越在前的时刻。码片脉冲串被输入到解码器的SSFBG76时，首先被单位FBG76a布拉格反射。将被单位FBG76a布拉格反射的反射光表示为布拉格反射光a'。同样地将被单位FBG76b、单位FBG76c、单位FBG76d、单位FBG76e、单位FBG76f、单位FBG76g以及单位FBG76h布拉格反射的反射光分别表示为布拉格反射光b'、c'、d'、e'、f、g'以及h'。构成码片脉冲串的码片脉冲a、b、c、d、e、f、g以及h被单位FBG76a布拉格反射，成为在图13(A)中表示为a'的时间轴上排列的码片脉冲串。被单位FBG76a布拉格反射的码片脉冲a'是在时间轴上表示为1的位置上具有峰值的光脉冲。被单位FBG76a布拉格反射的码片脉冲b是在时间轴上表示为2的位置上具有峰值的光脉冲。同样地被单位FBG76a布拉格反射的码片脉冲c至h分别是在时间轴上表示为3至8的位置上具有峰值的码片脉冲。构成码片脉沖串的光脉冲a、b、c、d、e、f、g以及h也被单位FBG76b布拉格反射，排列在图13(A)中表示为b'的时间轴上。从单位FBG76b反射的布拉格反射光b'与布拉格反射光a'相比增加0.25。因此，相对于在表示为a'的时间轴上排列的码片脉冲串，在表示为b'的时间轴上排列的码片脉冲串为对各码片脉冲的相对相位相加0.25而得到的值。即，在表示为a'的时间轴上排列的码片脉冲串的从右侧至左侧的相对相位为(0,0.5,0,0.5,0,0.5,0,0.5)，相对于此，在表示为b'的时间轴上排列的码片脉冲串的相对相位值从右侧至左侧分别相加0.25，成为(0.25，0.75，0.25,0.75,0.25,0.75,0.25,0.75)。同样地，对于在表示为C'的时间轴上排列的码片脉冲串，对表示为a'的串的码片脉冲串的相对相位值(0,0.5,0，0.5,0,0.5，0,0.5)相加0.5，成为(0.5,0,0.5，0，0.5，0，0.5,0)。以下对于在表示为d'至h'的时间轴上排列的各个码片脉冲串也相同。图13(B)示出由SSFBG76复原后的输入光脉冲的互相关波。横轴为时间轴，该时间轴与图13(A)所示的图一致。互相关波由从SSFBG76的各单位FBG反射的布拉格反射光a'、b'、c'、d'、e'、f、g'以及h'给出，所以是将图13(A)所示的、布拉格反射光a'、b'、c'、d'、e'、f、g'以及h'全部相加而得的。在图13(B)的时间轴上表示为1的时刻，是仅利用布拉格反射光a'中位于最右侧的码片脉冲形成的峰值，其振幅与1个码片脉冲的振幅相等。在时间轴上表示为2的时刻，是作为布拉格反射光a'中位于右侧起第2位的码片脉冲和布拉格反射光b'中位于最右侧的码片脉冲之和形成的峰值。两者的码片脉冲的相位分别为0.5、0.25，所以作为其和形成的峰值的振幅比2个码片脉冲小。在图13(B)中将其表示为(<2)。图13(B)中，用括号将表示各个峰值波形的振幅是码片脉冲的振幅的几倍的数值括起来，示出在峰值波形的各个峰值位置。若按照时间轴上表示为1至15的位置上形成的峰值波形的顺序对这些峰值波形的振幅求和，则小于1+2+1+0+1+2+1+0+1+2+1+0+1+2+1=16。若将其换算成能量，则为小于1个码片脉冲的256倍(=162倍)的值。即，互相关波的总能量小于1个码片脉冲的能量的256倍。并且，互相关波的峰值(脉冲巅值)的振幅最大也只为l个码片脉冲的大致2倍，换算成能量，为1个码片脉冲的大致4倍。上述的互相关波形中，峰值强度为l个码片脉冲的大致64倍，与此相比，可以说达到了1/16以下的强度。因此，利用第1光脉冲时间扩散器进行时间扩散，利用第1光脉冲时间扩散器将光脉冲复原的情况下，即自相关波能量为1个码片脉冲的能量的4096倍，相对于此，利用第2光脉冲时间扩散器进行时间扩散，利用第1光脉冲时间扩散器将光脉冲复原的情况下，即互相关波能量为1个码片脉冲的能量的256倍。目卩，通过本发明的第2光脉冲时间扩散装置进行光脉冲的时间扩散以及光脉冲的复原的情况下，自相关波的能量为互相关波的能量的16(=4096/256)倍。由以上可知，根据本发明的第2光脉冲时间扩散装置，进一步增大自相关波成分相对于互相关波成分的能量分配比，使其在本发明的第1光脉冲时间扩散装置以上，自相关波的峰值强度与互相关波的峰值强度相比足够大。表1将通过以上说明的本发明的第1以及第2光脉冲时间扩散装置得到的自相关波的能量相对于互相关波的能量为多少的情况整理成容易观看的方式示出。并且，为了便于比较，对于现有的编码器，也一并示出自相关波的能量相对于互相关波的能量为多少的情况，以便能够与现有的7码片的编码器进行比较。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage50</column></row><table>根据本发明的第1光脉冲时间扩散装置，自相关波的能量A(为256)与互相关波的能量B(小于64)之比A/B为4以上。并且，根据本发明的第2光脉冲时间扩散装置，自相关波的能量A(为4096)与互相关波的能量B(小于256)之比A/B为16以上。并且，相对于此，根据现有的编码器，自相关波的能量A(为289)与互相关波的能量B(为289)之比A/B为1。因此可知，根据本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置，与现有的光脉冲时间扩散装置相比，自相关波成分相对于互相关波成分的能量分配比大。并且，如上所述，自相关波的峰值强度(脉冲巅值)与互相关波的峰值强度相比也足够大。<自相关波和互相关波〉参照图14，说明通过本发明的第1光脉冲时间扩散装置得到的自相关波和互相关波。图14示出作为通过本发明的第1光脉冲时间扩散装置生成的自相关波和互相关波的时间波形的、自相关波形和互相关波形。在此，用于确定对SSFBG的各单位FBG设定的相对相位的参数如下。即，设N二36，利用第4光脉冲时间扩散器(71=4)将光脉冲作为码片脉冲串时间扩散，利用第1光脉冲时间扩散器(n二l)从该码片脉冲串生成互相关波。并且，利用第l光脉冲时间扩散器(n二l)将光脉冲作为码片脉冲串时间扩散，利用第1光脉冲时间扩散器(n^l)从该码片脉冲串生成自相关波。参数a的值不特别示出，但该参数仅给出相位的常数值，是不会给自相关波或互相关波的能量以及峰值强度带来影响的参数。图14中，在横轴上以ps(皮秒)单位示出时间，纵轴以任意尺度示出标准化的光强度(标准化功率)。作为光脉冲，利用半值宽度为3ps、比特率为622Mbit/s的数据信号。图14中，自相关波和互相关波以相同尺度表示。由图14可知，与互相关波相比，自相关波的强度足够大。<复用数量与S/N比之间的关系〉参照图15说明利用本发明的第1光脉冲时间扩散装置进行码片脉冲转换步骤以及光脉冲复原步骤时的、复用数量与S/N比之间的关系。另外，用于确定对SSFBG的各单位FBG设定的相对相位的参数等与图14中的设定相同。图15是示出复用数量与S/N之间的关系的图，取复用数量为横轴，取S/N比(dB)为纵轴。复用数量增加到2、4、8、16时，S/N比减少，即使进行16复用，仍可以得到约6dB的S/N比。如以上说明，根据本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置，可以增大从码片脉冲串生成的自相关波的能量和互相关波的能量之比(相当于S/N比)。在接收侧，其他信道的互相关波成分成为相对于作为接收信号的自相关波的噪声。在接收侧选择接收信号的单元中使用的阈值处理中，S/N比越大，选择接收信号的可靠性越高。其理由基于进行阈值处理的元件的时间响应特性。即，基于如下事实进行阈值处理的元件根据其时间响应特性以一定的时间间隔检测接收信号的能量的积分值。因此，不仅被再现的自相关波形的巅值要大，形成自相关波形的时间波形的面积、即作为积分值的光脉冲本身的能量也要大。换言之，上述S/N比大与光脉冲的时间波形的面积(积分值)大对应，并与自相关波的能量和互相关波的能量之比大对应。根据本发明的第l以及第2光脉冲时间扩散装置，即使信道数量增多，S/N也难以减小。相对于此，在根据现有的码形成的光脉冲时间扩散器中，当信道数量增大时S/N比急剧减小。信道数量是指可对光脉冲时间扩散器设定的时间扩散模式的数量，本发明的第1以及第2光脉冲时间扩散装置中以参数S给出。<光信号传送方法以及装置>本发明的第1以及第2光脉冲时间扩散装置优选应用于本发明的光信号传送装置。即，通过将本发明的光脉冲时间扩散装置作为编码器(码片脉冲转换装置)以及解码器(光脉冲复原装置)采用，能够实现包括以下步骤的本发明的光信号传送方法。本发明的光信号传送方法包括编码步骤(码片脉冲转换步骤)和光脉冲复原步骤(光脉冲复原步骤)。并且，利用本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置执行码片脉冲转换步骤和光脉冲复原步骤。码片脉冲转换步骤是将光脉冲信号作为码片脉冲串生成的步骤。光脉冲复原步骤是使用给出了在码片脉冲转换步骤中使用的相对相位的光脉冲时间扩散器来生成光脉冲信号的自相关波的步骤。上述光信号传送方法可以利用具有本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置的本发明的光信号传送装置来实现。即，本发明的光信号传送装置中将本发明的光脉冲时间扩散装置用作码片脉冲转换装置以及光脉冲复原装置。码片脉冲转换装置实现将光脉冲信号作为码片脉冲串生成的码片脉冲转换步骤。光脉冲复原装置实现从码片脉冲串生成光脉冲信号的自相关波的光脉冲复原步骤。参照图16说明本发明的光信号传送装置的结构及其功能。图16是本发明的光信号传送装置的概要结构框图。图16中附加在信号路径上的号码表示路径本身，除此之外，还表示在各个路径中传播的光脉冲或码片脉冲串等信号。图16中示出4个信道结构的例子，本发明的光信号传送装置不限于4个信道，无论信道数量为多少个的结构，以下的说明同样成立。图16中，表示为编码器150-1至150-4的部分的构成要素与设置于发送侧的本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置具备的第1至第4光脉冲时间扩散器对应。并且，表示为解码器184-1至解码器184-4的部分的构成要素与设置于接收侧的本发明的第1或第2光脉冲时间扩散装置具备的第1至第4光脉冲时间扩散器对应。本发明的光信号传送装置的结构如下在发送部140中按照每个信道生成码片脉冲串，利用合波器170将全部信道的码片脉冲串复用，作为发送信号172a在光传送路径172中传播，传送给接收部180。传送到接收部180的将全部信道的码片脉冲串复用而得到的发送信号172a利用分路器182强度分割成与信道数量相等的数。然后，进行了强度分割的被复用的码片脉冲串181a、181b、181c以及181d分别被输入到接收部180的接收部第1信道200、接收部第2信道202、接收部第3信道204以及接收部第4信道206。首先，说明生成光脉冲串并将该光脉冲串提供给各信道的功能部分，该光脉冲串成为用于生成各信道的发送信号即光脉冲信号的基础。该部分构成为具备脉冲光源142和分路器144。脉冲光源142可以使用例如分布反馈型半导体激光器(DFB-LD)来构成。以如下方式构成的光源为脉冲光源142:利用光调制器(未图示)将从该DFB-LD输出的连续波光转换成光脉冲串，并从一根光纤端输出该光脉冲串。脉冲光源142的输出光143借助分路器144强度分割成信道数量(在此为4个)，分配给各信道。即，对第1至第4信道，分别强度分割成光脉冲串145a、光,脉冲串145b、光脉冲串145c以及光脉冲串145d来提供。下面进行的码片脉冲生成部的说明属于各信道的共同事项，所以在此以第1信道为例进行说明。第1信道的编码部即发送部第1信道160构成为具备调制电信号生成部146、调制器148以及编码器150-1。第2信道162、第3信道164以及第4信道166的结构与第1信道160相同。不同之处在于，对各个信道具备的编码器(光脉冲时间扩散器)设定的识别参数n。按照每个信道设定不同的识别参数n。例如对第1至第4信道分别分配11=1至4。从而，能够按照每个信道独立地发送接收光脉冲信号。在图16中，编码器150-1至编码器150-4分别与构成图6所示的光脉冲时间扩散装置的光脉冲时间扩散器36-1至36-4(相当于S^4)对应。发送部第1信道160是执行使用为了第1信道而设置的光脉冲时间扩散器(编码器)将第1信道的光脉冲信号时间扩散来生成码片脉冲串的码片脉冲转换步骤的部分。如上所述，用于构成发送部第1信道160的必要构成要素是调制电信号生成部146、调制器148以及编码器150-1。该编码器150-1中使用基于识别参数n设定为1的SSFBG的光脉冲时间扩散器。同样地在第2、第3以及第4信道上设置的编码器中分别使用基于设定有识别参数n二2、n=3以及n=4的SSFBG的光脉冲时间扩散器。调制电信号生成部146生成负责发送信号的电脉冲信号147。电脉冲信号147是作为反映了分配给第1信道的发送信息的2值数字电信号而生成的电信号。调制器148借助电脉冲信号147将光脉冲串145a转换成光脉冲信号149。光脉冲串145a被调制器148强度调制成反映了电脉冲信号147的RZ格式，作为光脉冲信号149生成。编码器150-1将光脉冲信号149时间扩散，生成码片脉冲串161。并且，接收部180的接收部第1信道200具备的解码器184-1中使用设定有与编码器150-1同一相对相位结构的(设定识别参数n二l)光脉冲时间扩散器。即，解码器184-1使用设定有与第1信道的编码器相同的识别参数n二l的光脉冲时间扩散器，对进行强度分割而分配给第1信道的编码光脉冲信号181a将码片脉冲串解码。其结果，在解码器184-1中，生成包括第1信道的光脉冲信号的自相关波成分以及第2至第4信道的光脉冲信号的互相关波成分的再现光脉冲信号。在图16中，解码器184-1至解码器184-4分别与构成图6所示的光脉冲时间扩散装置的光脉冲时间扩散器36-1至光脉冲时间扩散器36-4(相当于S二4)对应。在解码器184-1中，再现的自相关波成分185被受光器l卯转换成电信号，生成第1信道的接收信号191。该接收信号191的波形是反映了从发送部140的发送部第1信道160具备的调制电信号生成部146输出的电脉冲信号147的信号。这样，应通过第1信道发送的电脉冲信号147被接收部180作为第1信道的接收信号191接收。在接收部180的接收部第2信道202、第3信道204以及第4信道206中，与接收部第1信道200相同，从各个复用的码片脉冲串再现自相关波。由于从该自相关波生成通过各个信道发送的电脉冲信号的过程相同，所以省略其说明。如上所述，本发明的光信号传送方法以及本发明的光信号传送装置利用本发明的光脉冲时间扩散装置来实现。因此，根据本发明的光信号传送方法以及本发明的光信号传送装置，能够得到即使信道数量增加也难以减小S/N的效果。权利要求1.一种光脉冲时间扩散装置，其特征在于，所述光脉冲时间扩散装置具有将分别输入的光脉冲作为在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1至第N码片脉冲的N个码片脉冲构成的码片脉冲串分别输出的第1，第2，…，以及第S光脉冲时间扩散器，其中，N为2以上的整数，S为满足S≤N的整数；第n光脉冲时间扩散器分别具有N个相位控制单元，其中，n＝1，2，…，S；第1相位控制单元对第1码片脉冲给出等于0的相对相位；第2相位控制单元对第2码片脉冲给出等于2π[a+(n-1)/N]的相对相位；…；第N相位控制单元对第N码片脉冲给出等于2π[a+(n-1)/N]×(N-1)的相对相位；其中，参数a为满足0≤a＜1的任意实数。2.—种光脉冲时间扩散装置，其特征在于，所述光脉冲时间扩散装置具有将分别输入的光脉冲作为在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1,第2，…，以及第N码片脉冲构成的码片脉冲串分别输出的第l，第2，…，以及第S光脉冲时间扩散器，其中，N为2以上的整数，S为满足S《N的整数；第n光脉冲时间扩散器分别具有N个相位控制单元，其中，n二1,2，…，S;第1相位控制单元对第1码片脉冲给出等于0的相对相位；第2相位控制单元对第2码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]的相对相位；第N相位控制单元对第N码片脉冲给出等于2Ti[a+(n-l)/N]x(N-l)的相对相位；所述第1至第N相位控制单元是与在时间轴上配置成一列的N个码片脉冲一对一对应的单位衍射光栅，沿着光波导方向串联配置；其中，参数a为满足0《a〈1的任意实数。3.—种光脉冲时间扩散装置，该光脉冲时间扩散装置具有将分别输入的光脉冲作为在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1,第2，…,以及第(Nxj)码片脉冲构成的码片脉冲串分别输出的第1,第2,…，以及第S光脉冲时间扩散器，其中，N和j为2以上的整数，S为满足S《N的整数，所述光脉冲时间扩散装置的特征在于，第n光脉冲时间扩散器分别具有(Nxj)个相位控制单元，其中，n=l,2，…，S;第1相位控制单元对第1码片脉冲给出等于0的相对相位；第2相位控制单元对第2码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]的相对相位；第N相位控制单元对第N码片脉冲给出等于2Tt[a+(n-l)/N]x(N-l)的相对相位；第(N+1)相位控制单元对第(N+1)码片脉冲给出等于2;t[a+(n-l)/N]xN的相对相位；第(N+2)相位控制单元对第(N+2)码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]x(N+l)的相对相位；第(j-l)N相位控制单元对第(j-l)N码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]x((j-l)N-l)的相对相位；第((j-l)N+l)相位控制单元对第((j-l)N+l)码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]x(j-l)N的相对相位；第((j-l)N+2)相位控制单元对第((j-l)N+2)码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]x((j-l)N+l)的相对相位；第(Nxj)相位控制单元对第((j-l)N+N)码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]x(Nxj-l)的相对相位，第((j-l)N+N)码片脉冲-第(Nxj)码片脉冲；其中，参数a为满足0《a〈1的任意实数。4.一种光脉冲时间扩散装置，该光脉冲时间扩散装置具有将分别输入的光脉冲作为在时间轴上进行时间扩散而依次排列的、由第1，第2，…,以及第(Nxj)码片脉冲构成的码片脉冲串分别输出的第1,第2,…，以及第S光脉冲时间扩散器，其中，N和j为2以上的整数，S为满足S《N的整数，所述光脉冲时间扩散装置的特征在于，第n光脉冲时间扩散器分别具有(Nxj)个相位控制单元，其中，n=l，2,…，S;第1相位控制单元对第1码片脉冲给出等于0的相对相位；第2相位控制单元对第2码片脉冲给出等于2;c[a+(n-l)/N]的相对相位；第N相位控制单元对第N码片脉冲给出等于2兀[a+(n-1)/N]x(N-l)的相对相位；第(N+1)相位控制单元对第(N+1)码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]xN的相对相位；第(N+2)相位控制单元对第(N+2)码片脉冲给出等于27i[a+(n-1)/N]x(N+1)的相对相位；第(j-l)N相位控制单元对第(j-l)N码片脉冲给出等于2兀[a+(n-1)/N]x((j-1)N-1)的相对相位；第((H)N+1)相位控制单元对第((j-l)N+l)码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]x(j-l)N的相对相位；第((j-l)N+2)相位控制单元对第((j-l)N+2)码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]x((j-l)N+l)的相对相位；第(Nxj)相位控制单元对第((j-l)N+N)码片脉冲给出等于2兀[a+(n-l)/N]x(Nxj-l)的相对相位，第((j-l)N+N)码片脉冲^第(Nxj)码片脉冲；所述第1至第(Nxj)相位控制单元是与在时间轴上配置成一列的(Nxj)个码片脉冲一对一对应的单位衍射光栅，沿着光波导方向串联配置；其中，参数a为满足0《a〈1的任意实数。5.根据权利要求2或4所述的光脉冲时间扩散装置，其特征在于，所述光波导是光纤。6.—种光信号传送方法，其特征在于，所述光信号传送方法包括如下步骤码片脉冲转换步骤，在发送侧，利用权利要求15的任意一项所述的光脉冲时间扩散装置具备的光脉冲时间扩散器将光脉冲信号转换成码片脉冲串；以及光脉冲复原步骤，在接收侧，利用权利要求15的任意一项所述的光脉冲时间扩散装置具备的、与用于所述码片脉冲转换的光脉冲时间扩散器结构相同的光脉冲时间扩散器，将所述码片脉冲串复原，生成所述光脉冲串的自相关波，从而再现光脉冲信号。7.—种光信号传送装置，其特征在于，在发送侧设置具备作为码片脉冲转换器利用的光脉冲时间扩散器的、权利要求15的任意一项所述的光脉冲时间扩散装置，该码片脉冲转换器执行将光脉冲信号转换成码片脉冲串的码片脉冲转换步骤；在接收侧设置具备作为光脉冲复原器利用的光脉冲时间扩散器的、权利要求15的任意一项所述的光脉冲时间扩散装置，该光脉冲复原器执行将所述码片脉冲串复原而生成所述光脉冲串的自相关波来再现光脉冲信号的光脉冲复原步骤。全文摘要一种光脉冲时间扩散装置，自相关波成分相对于互相关波成分的能量分配比大，自相关波的峰值强度与互相关波的峰值强度相比足够大。第1至第S光脉冲时间扩散器(S为满足S≤N的整数)中，从输入输出端以第1至第N单位FBG的顺序并列配置有N个单位FBG。各个单位FBG中设定有示出于各自上部的上段的相对相位。输入到第1光脉冲时间扩散器的光脉冲29-n经由光环行器30-n输入到光脉冲时间扩散器36-n，被第1至第N单位FBG时间扩散，生成为码片脉冲串35-n，经由光环行器输出。对构成码片脉冲串的第1码片脉冲给出等于0的相对相位，对第2码片脉冲给出等于d1(＝2π[a+(n-1)/N])的相对相位，…，对第N码片脉冲给出等于(N-1)d1的相对相位。参数a为满足0≤a＜1的任意实数。文档编号G02B6/34GK101335589SQ200810100740公开日2008年12月31日申请日期2008年5月20日优先权日2007年6月27日发明者佐佐木健介申请人:冲电气工业株式会社