JP2000091999A - Optical transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システムに
関し、より特定的には、変調された高周波信号（特に、
ミリ波帯の信号）を光伝送するサブキャリア光伝送シス
テムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission system, and more particularly to a modulated high-frequency signal (in particular,
The present invention relates to a subcarrier optical transmission system for optically transmitting a millimeter wave band signal).
【０００２】[0002]
【従来の技術】マイクロ波帯、ミリ波帯など、高周波帯
の高周波信号を光伝送するサブキャリア光伝送システム
で用いられる光変調方式としては、直接変調方式、外部
変調方式の２通りの方式がある。ミリ波帯の高周波信号
には、外部変調方式を用いるのが一般的なので、ここで
は、外部変調方式を用いたシステムについて説明する。
なお、サブキャリア光伝送については、例えば、”Ｍｉ
ｃｒｏｗａｖｅ ａｎｄｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ−ｗａｖ
ｅ ｆｉｂｅｒ ｏｐｔｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ
ｓ ｆｏｒ ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓ
ｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ”（Ｈｉｒｏｙｏ Ｏｇａｗ
ａ ， ＩＥＩＣＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ， ｖｏｌ．Ｅ７６
−Ｂ ，Ｎｏ．９ ， ｐｐ１０７８−１０９０ ，
Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ， １９９３）に詳しく記述され
ている。2. Description of the Related Art There are two types of optical modulation schemes used in a subcarrier optical transmission system for optically transmitting a high-frequency signal in a high-frequency band such as a microwave band and a millimeter-wave band, a direct modulation system and an external modulation system. is there. Since an external modulation method is generally used for a high-frequency signal in the millimeter wave band, a system using the external modulation method will be described here.
For the subcarrier optical transmission, for example, “Mi
Crowe and millimeter-wav
e fiber optic technology
s for subcarrier transmis
Sion systems ”(Hiroyo Ogawa)
a, IEICE Transactions on
Communications, vol. E76
-B, no. 9, pp 1078-1090,
September, 1993).
【０００３】外部変調方式を用いた従来の光伝送システ
ムを、図９に示す。図９において、従来の光伝送システ
ムは、光送信装置９０および光受信装置９２を備えてい
る。光送信装置９０と光受信装置９２とは、光ファイバ
９１を介して接続されている。光送信装置９０は、光源
９０１、外部変調部９０２、高周波発振器９０３、電気
変調部９０４、高周波増幅部９０５を含む。光受信装置
９２は、光電気変換部を含む。以下には、上記のように
構成された従来の光伝送システムにおいて、光送信装置
９０から光受信装置９２へ、光ファイバ９１を通じて光
信号が伝送される様子を説明する。光送信装置９０で
は、高周波信号（副搬送波）が高周波発振器９０３によ
って出力され、その高周波信号が電気変調部９０４にお
いて伝送されるべき電気信号で変調される。そして、高
周波増幅部９０５により所望のレベルまで増幅され、外
部変調部９０２に入力される。一方、高周波信号を搬送
するための光信号（主搬送波）が光源９０１から出力さ
れ、外部変調部９０２に与えられる。外部変調部９０２
は、入力された高周波信号に応じて、与えられた光信号
を強度変調する。このとき、外部変調部９０２には、図
１０に示すように、そこからの光出力が最大出力の半値
となるようなバイアス電圧が加えられており、外部変調
部９０２は、その電圧を基準点として強度変調動作を行
う（この電圧を、外部変調部９０２の動作点と呼ぶ）。
そうすることによって、外部変調部９０２の光出力特性
が最も線形に近くなるからである。このようにして変調
された光信号は、光ファイバ９１中を伝搬して、光受信
装置９２へと到達する。光受信装置９２では、到達した
光信号は、光電気変換部９２１によって光電気変換され
る。これにより、受信側では、光信号の強度変調成分と
して、高周波信号を得ることができる。FIG. 9 shows a conventional optical transmission system using an external modulation method. In FIG. 9, the conventional optical transmission system includes an optical transmitting device 90 and an optical receiving device 92. The optical transmitting device 90 and the optical receiving device 92 are connected via an optical fiber 91. The optical transmission device 90 includes a light source 901, an external modulator 902, a high-frequency oscillator 903, an electric modulator 904, and a high-frequency amplifier 905. The optical receiving device 92 includes a photoelectric conversion unit. Hereinafter, a description will be given of a state where an optical signal is transmitted from the optical transmitting device 90 to the optical receiving device 92 via the optical fiber 91 in the conventional optical transmission system configured as described above. In the optical transmitter 90, a high-frequency signal (sub-carrier) is output by a high-frequency oscillator 903, and the high-frequency signal is modulated by an electric signal to be transmitted in an electric modulation unit 904. Then, the signal is amplified to a desired level by the high-frequency amplifier 905 and input to the external modulator 902. On the other hand, an optical signal (main carrier) for carrying a high-frequency signal is output from the light source 901 and provided to the external modulator 902. External modulation section 902
Modulates the intensity of a given optical signal according to the input high-frequency signal. At this time, as shown in FIG. 10, a bias voltage is applied to the external modulation unit 902 so that the optical output from the external modulation unit 902 has a half value of the maximum output. (This voltage is referred to as an operating point of the external modulation unit 902).
By doing so, the light output characteristics of the external modulation section 902 become almost linear. The optical signal thus modulated propagates through the optical fiber 91 and reaches the optical receiving device 92. In the optical receiving device 92, the optical signal that has arrived is photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit 921. Thereby, on the receiving side, a high-frequency signal can be obtained as the intensity modulation component of the optical signal.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
光伝送システムにおいて高周波帯（特に、ミリ波帯）の
信号を光伝送する場合、光電気変換後の信号電力を大き
くするには、光電気変換部９２１に与える光信号の光変
調度を上げるか、またはその光信号の光パワーを大きく
する必要がある。図１１に、光電気変換部９２１に与え
る光信号の光変調度と光電気変換後の信号電力との関係
を、また、図１２に、光電気変換部９２１に与える光信
号の光パワーと光電気変換後の信号電力との関係を示
す。図１１、１２からわかるように、光信号の光変調度
を上げるほど、また、光信号の光パワーを大きくするほ
ど、光電気変換後の信号電力は大きくなる。In the above-mentioned conventional optical transmission system, when transmitting a signal in a high-frequency band (particularly, a millimeter-wave band), it is necessary to increase the signal power after photoelectric conversion. It is necessary to increase the degree of optical modulation of the optical signal given to the converter 921 or to increase the optical power of the optical signal. FIG. 11 shows the relationship between the optical modulation degree of the optical signal given to the photoelectric converter 921 and the signal power after photoelectric conversion, and FIG. 12 shows the optical power of the optical signal given to the photoelectric converter 921 and the optical power. The relationship with the signal power after electrical conversion is shown. As can be seen from FIGS. 11 and 12, as the optical modulation degree of the optical signal is increased and the optical power of the optical signal is increased, the signal power after the photoelectric conversion is increased.
【０００５】しかしながら、光電気変換部９２１には、
入力可能な光パワーの最大値が存在するので、その値以
上大きなパワーの光信号を入力することはできない。However, the photoelectric conversion unit 921 includes:
Since there is a maximum value of the optical power that can be input, it is not possible to input an optical signal having a power larger than that value.
【０００６】一方、光信号の光変調度を上げるには、外
部変調部９０２への入力信号（変調された高周波信号）
のレベルを大きくすればよい。参考のため、図１３に、
外部変調部９０２への入力信号のレベルと、そこから出
力される光信号の光変調度との関係を示す。ところが、
入力信号のレベルを大きくしようとすれば、その前段の
高周波増幅部９０５が、高飽和点という厳しい条件を満
足するハイスペックなものでなければならない。On the other hand, in order to increase the degree of optical modulation of the optical signal, an input signal (modulated high-frequency signal) to the external modulator 902 is required.
Should be increased. For reference, FIG.
The relationship between the level of the input signal to the external modulation section 902 and the degree of optical modulation of the optical signal output therefrom is shown. However,
In order to increase the level of the input signal, the high-frequency amplifier 905 at the preceding stage must be of a high specification that satisfies the strict condition of a high saturation point.
【０００７】それゆえに、本発明の目的は、送信側で外
部変調部へ入力する電気信号（変調された高周波信号）
の電力をそれほど大きくしなくても、変調して得られる
光信号の光変調度を十分に上げることができ、その結
果、受信側での光電気変換後の信号電力を大きくするこ
とができるような光伝送システムを提供することであ
る。Therefore, an object of the present invention is to provide an electric signal (modulated high-frequency signal) to be input to an external modulator on the transmitting side.
It is possible to sufficiently increase the degree of optical modulation of an optical signal obtained by modulation without increasing the power of the signal so much, so that the signal power after photoelectric conversion on the receiving side can be increased. It is to provide a simple optical transmission system.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、変調された高周波信号を光伝送する光伝送シス
テムであって、送信側には、光源、光源から出力される
光信号を２分岐する光分岐部、高周波発振器、高周波発
振器から出力される高周波信号を、伝送すべき電気信号
で変調する電気変調部、その出力信号の光パワーが最小
となるようなバイアス電圧が加えられており、光分岐部
が２分岐して得られる一方の光信号を、電気変調部の出
力信号で強度変調する外部変調部、外部変調部の出力信
号を増幅する光増幅部、および光増幅部の出力信号と、
光分岐部が２分岐して得られる他方の光信号とを合波す
る光合波部を備えている。A first aspect of the present invention is an optical transmission system for optically transmitting a modulated high-frequency signal, wherein a transmitting side includes a light source and an optical signal output from the light source. A bifurcated optical branching unit, a high-frequency oscillator, an electric modulating unit for modulating a high-frequency signal output from the high-frequency oscillator with an electric signal to be transmitted, and a bias voltage applied to minimize the optical power of the output signal. An optical modulator that intensity-modulates one optical signal obtained by splitting the optical splitter into two with an output signal of the electric modulator, an optical amplifier that amplifies an output signal of the external modulator, and an optical amplifying unit. An output signal;
An optical multiplexing unit is provided for multiplexing the other optical signal obtained by splitting the optical splitting unit into two.
【０００９】上記第１の発明では、外部変調部から側波
帯のみが出力されるので、側波帯を選択的に増幅するこ
とができる。従って、外部変調部へと入力する電気信号
（変調された高周波信号）の電力をそれほど大きくしな
くても、光増幅部の増幅率を高くすることによって、搬
送波成分のパワーと側波帯のパワーとの比で定義される
光変調度を十分に上げることができ、その結果、受信側
での光電気変換後の信号電力を大きくすることができ
る。In the first aspect, since only the sideband is output from the external modulator, the sideband can be selectively amplified. Therefore, the power of the carrier component and the power of the sideband can be increased by increasing the amplification factor of the optical amplifier without increasing the power of the electric signal (modulated high-frequency signal) input to the external modulator. Can be increased sufficiently, and as a result, the signal power after photoelectric conversion at the receiving side can be increased.
【００１０】第２の発明は、第１の発明において、受信
側には、合波部の出力信号から搬送波成分、上側波帯お
よび下側波帯を抽出して、当該上側波帯および当該下側
波帯のうち一方の側波帯と、他方の側波帯および当該搬
送波成分とに分離する光分離部、一方の側波帯を光電気
変換する第１の光電気変換部、および他方の側波帯およ
び搬送波成分を光電気変換する第２の光電気変換部を備
えている。In a second aspect based on the first aspect, the receiving side extracts a carrier component, an upper sideband, and a lower sideband from the output signal of the multiplexing section, and extracts the upper sideband and the lower sideband. One sideband of the sidebands, an optical separation unit for separating the other sideband and the carrier component, a first photoelectric conversion unit for photoelectrically converting one sideband, and the other. A second photoelectric conversion unit for photoelectrically converting the sideband and the carrier component is provided.
【００１１】上記第２の発明によれば、高周波信号とベ
ースバンド信号との同時伝送が可能となる。[0011] According to the second aspect, simultaneous transmission of a high-frequency signal and a baseband signal can be performed.
【００１２】第３の発明は、第２の発明において、光分
離部は、一方の側波帯を透過させ、かつ他方の側波帯お
よび搬送波成分を反射するようなファイバグレーティン
グを含んでいる。In a third aspect based on the second aspect, the light splitting section includes a fiber grating that transmits one sideband and reflects the other sideband and a carrier component.
【００１３】第４の発明は、第２の発明において、光分
離部は、一方の側波帯を反射し、かつ他方の側波帯およ
び搬送波成分を透過させるようなファイバグレーティン
グを含んでいる。In a fourth aspect based on the second aspect, the light separating section includes a fiber grating that reflects one sideband and transmits the other sideband and a carrier component.
【００１４】上記第３または第４の発明によれば、上側
波帯および下側波帯のうち一方の側波帯と、他方の側波
帯および搬送波成分との分離を容易に行える。According to the third or fourth aspect of the invention, one of the upper sideband and the lower sideband can be easily separated from the other sideband and the carrier component.
【００１５】第５の発明は、第１の発明において、光増
幅部は、その出力信号の光パワーが他方の光信号のパワ
ーを超えないような増幅率を有することを特徴としてい
る。In a fifth aspect based on the first aspect, the optical amplifier has an amplification factor such that the optical power of the output signal does not exceed the power of the other optical signal.
【００１６】上記第５の発明によれば、光信号の光変調
度が１００％を超えないので、光電気変換時クリッピン
グが生じて、得られる電気信号の特性が劣化することが
なくなる。According to the fifth aspect, since the optical modulation degree of the optical signal does not exceed 100%, clipping does not occur at the time of photoelectric conversion, and the characteristics of the obtained electric signal are not deteriorated.
【００１７】第６の発明は、第１の発明において、光増
幅部は、その出力信号の光パワーが他方の光信号のパワ
ーと一致するような増幅率を有することを特徴としてい
る。According to a sixth aspect based on the first aspect, the optical amplification section has an amplification factor such that the optical power of the output signal matches the power of the other optical signal.
【００１８】上記第６の発明によれば、光信号の光変調
度がちょうど１００％となるので、光信号を光電気変換
したとき、特性劣化のない電気信号としては最も電力の
大きい電気信号が得られる。According to the sixth aspect, since the optical modulation degree of the optical signal is exactly 100%, when the optical signal is subjected to photoelectric conversion, the electric signal having the largest power as the electric signal without characteristic deterioration is obtained. can get.
【００１９】第７の発明は、変調された高周波信号を光
伝送する光伝送システムであって、送信側には、光源、
光源から出力される光信号を３分岐する光分岐部、高周
波発振器、高周波発振器から出力される高周波信号を、
伝送すべき電気信号で変調する電気変調部、その出力信
号の光パワーが最小となるようなバイアス電圧が加えら
れており、光分岐部が３分岐して得られる第１の光信号
を、電気変調部の出力信号で強度変調する外部変調部、
外部変調部の出力信号を増幅する光増幅部、増幅部の出
力信号から上側波帯および下側波帯を抽出・分離する光
分離部、上側波帯と、光分岐部が３分岐して得られる第
２の光信号とを合波する光合波部、および下側波帯と、
光分岐部が３分岐して得られる第３の光信号とを合波す
る光合波部を備えている。A seventh aspect of the present invention is an optical transmission system for optically transmitting a modulated high-frequency signal.
An optical branching unit that branches the optical signal output from the light source into three, a high-frequency oscillator, and a high-frequency signal output from the high-frequency oscillator;
An electric modulation unit that modulates with an electric signal to be transmitted, and a bias voltage that minimizes the optical power of the output signal is applied. An external modulator for intensity-modulating the output signal of the modulator,
An optical amplifier that amplifies the output signal of the external modulator, an optical separator that extracts and separates the upper sideband and the lower sideband from the output signal of the amplifier, an upper sideband, and an optical branching unit that is divided into three parts. An optical multiplexing unit for multiplexing the second optical signal to be multiplexed, and a lower sideband;
The optical multiplexing unit includes an optical multiplexing unit that multiplexes a third optical signal obtained by splitting the optical branching unit into three.
【００２０】上記第７の発明によれば、外部変調部から
側波帯のみが出力されるので、側波帯を選択的に増幅す
ることができる。従って、外部変調部へと入力する電気
信号（変調された高周波信号）の電力をそれほど大きく
しなくても、光増幅部の増幅率を高くすることによっ
て、搬送波成分のパワーと側波帯のパワーとの比で定義
される光変調度を十分に上げることができ、その結果、
受信側での光電気変換後の信号電力を大きくすることが
できる。また、上側波帯と下側波帯とを別々に伝送する
ことができるので、光ファイバ中を伝搬する両側波帯の
位相が互いに反転して受光時に信号が消滅する不都合が
なくなる。According to the seventh aspect, since only the sideband is output from the external modulator, the sideband can be selectively amplified. Therefore, the power of the carrier component and the power of the sideband can be increased by increasing the amplification factor of the optical amplifier without increasing the power of the electric signal (modulated high-frequency signal) input to the external modulator. Can be sufficiently increased, and as a result,
The signal power after the photoelectric conversion on the receiving side can be increased. Further, since the upper sideband and the lower sideband can be transmitted separately, there is no inconvenience that the phases of the both sidebands propagating in the optical fiber are inverted with each other and the signal disappears during light reception.
【００２１】第８の発明は、第７の発明において、光分
離部は、上側波帯および下側波帯のうち一方の側波帯を
透過させ、かつ他方の側波帯を反射するようなファイバ
グレーティングを含んでいる。In an eighth aspect based on the seventh aspect, the light separating section transmits one of the upper sideband and the lower sideband and reflects the other sideband. Includes fiber grating.
【００２２】上記第８の発明によれば、上側波帯と下側
波帯との分離を容易に行える。According to the eighth aspect, the upper sideband and the lower sideband can be easily separated.
【００２３】第９の発明は、第７の発明において、光増
幅部は、その出力信号の光パワーが第２の光信号のパワ
ーおよび第３の光信号のパワーの和を超えないような増
幅率を有することを特徴としている。In a ninth aspect based on the seventh aspect, the optical amplifying unit is such that the optical power of the output signal does not exceed the sum of the power of the second optical signal and the power of the third optical signal. It is characterized by having a rate.
【００２４】上記第９の発明によれば、光信号の光変調
度が１００％を超えないので、光電気変換時クリッピン
グが生じて、得られる電気信号の特性が劣化することが
なくなる。According to the ninth aspect, since the optical modulation degree of the optical signal does not exceed 100%, clipping does not occur at the time of photoelectric conversion and the characteristics of the obtained electric signal are not deteriorated.
【００２５】第１０の発明は、第７の発明において、光
増幅部は、その出力信号の光パワーが第２の光信号のパ
ワーおよび第３の光信号のパワーの和と一致するような
増幅率を有することを特徴としている。In a tenth aspect based on the seventh aspect, the optical amplifying unit is such that the optical power of the output signal thereof is equal to the sum of the power of the second optical signal and the power of the third optical signal. It is characterized by having a rate.
【００２６】上記第１０の発明によれば、光信号の光変
調度がちょうど１００％となるので、光信号を光電気変
換したとき、特性劣化のない電気信号としては最も電力
の大きい電気信号が得られる。According to the tenth aspect, since the optical modulation degree of the optical signal is exactly 100%, when the optical signal is subjected to photoelectric conversion, the electric signal having the largest power as the electric signal having no characteristic deterioration is obtained. can get.
【００２７】第１１の発明は、変調された高周波信号を
光伝送する光伝送システムであって、送信側には、光
源、光源から出力される光信号を２分岐する光分岐部、
高周波発振器、高周波発振器から出力される高周波信号
を、伝送すべき電気信号で変調する電気変調部、その出
力信号の光パワーが最小となるようなバイアス電圧が加
えられており、光分岐部が２分岐して得られる一方の光
信号を、電気変調部の出力信号で強度変調する外部変調
部、外部変調部の出力信号を増幅する光増幅部、増幅部
の出力信号から上側波帯および下側波帯を抽出・分離す
る光分離部、および上側波帯および下側波帯のうち一方
の側波帯と、光分岐部が２分岐して得られる他方の光信
号とを合波する光合波部を備え、受信側には、上側波帯
および下側波帯のうち他方の側波帯を光電気変換する第
１の光電気変換部、および合波部の出力信号を光電気変
換する第２の光電気変換部を備えている。An eleventh aspect of the present invention is an optical transmission system for optically transmitting a modulated high-frequency signal, comprising: a light source; an optical splitter for splitting an optical signal output from the light source into two;
A high-frequency oscillator, an electric modulator for modulating a high-frequency signal output from the high-frequency oscillator with an electric signal to be transmitted, and a bias voltage for minimizing the optical power of the output signal. An external modulator for intensity-modulating one optical signal obtained by branching with the output signal of the electric modulator, an optical amplifier for amplifying the output signal of the external modulator, an upper sideband and a lower side from the output signal of the amplifier. An optical separation unit for extracting and separating a waveband, and an optical multiplexing device for multiplexing one of the upper sideband and the lower sideband with the other optical signal obtained by splitting the optical branching unit into two. A first photoelectric conversion unit for photoelectrically converting the other sideband of the upper sideband and the lower sideband, and a second side for photoelectrically converting the output signal of the multiplexing unit. 2 photoelectric conversion units.
【００２８】上記第１１の発明によれば、外部変調部か
ら側波帯のみが出力されるので、側波帯を選択的に増幅
することができる。従って、外部変調部へと入力する電
気信号（変調された高周波信号）の電力をそれほど大き
くしなくても、光増幅部の増幅率を高くすることによっ
て、搬送波成分のパワーと側波帯のパワーとの比で定義
される光変調度を十分に上げることができ、その結果、
受信側での光電気変換後の信号電力を大きくすることが
できる。また、上側波帯と下側波帯とを別々に伝送する
ことができるので、光ファイバ中を伝搬する両側波帯の
位相が互いに反転して受光時に信号が消滅する不都合が
なくなる。さらには、高周波信号とベースバンド信号と
の同時伝送が可能となる。According to the eleventh aspect, since only the sideband is output from the external modulator, the sideband can be selectively amplified. Therefore, the power of the carrier component and the power of the sideband can be increased by increasing the amplification factor of the optical amplifier without increasing the power of the electric signal (modulated high-frequency signal) input to the external modulator. Can be sufficiently increased, and as a result,
The signal power after the photoelectric conversion on the receiving side can be increased. Further, since the upper sideband and the lower sideband can be transmitted separately, there is no inconvenience that the phases of the both sidebands propagating in the optical fiber are inverted with each other and the signal disappears during light reception. Furthermore, simultaneous transmission of a high-frequency signal and a baseband signal becomes possible.
【００２９】第１２の発明は、第１１の発明において、
光分離部は、上側波帯および下側波帯のうち一方の側波
帯を透過させ、かつ他方の側波帯を反射するようなファ
イバグレーティングを含んでいる。A twelfth invention is directed to the eleventh invention,
The light separating section includes a fiber grating that transmits one sideband of the upper sideband and the lower sideband and reflects the other sideband.
【００３０】上記第１２の発明によれば、上側波帯と下
側波帯との分離を容易に行える。According to the twelfth aspect, the upper sideband and the lower sideband can be easily separated.
【００３１】第１３発明は、第１１の発明において、光
増幅部は、一方の側波帯の光パワーが他方の光信号のパ
ワーを超えないような増幅率を有することを特徴として
いる。According to a thirteenth aspect, in the eleventh aspect, the optical amplifier has an amplification factor such that the optical power of one sideband does not exceed the power of the other optical signal.
【００３２】上記第１３の発明によれば、光信号の光変
調度が１００％を超えないので、光電気変換時クリッピ
ングが生じて、得られる電気信号の特性が劣化すること
がなくなる。According to the thirteenth aspect, since the optical modulation factor of the optical signal does not exceed 100%, clipping does not occur at the time of photoelectric conversion and the characteristics of the obtained electrical signal are not deteriorated.
【００３３】第１４発明は、第１１の発明において、光
増幅部は、一方の側波帯の光パワーが他方の光信号のパ
ワーと一致するような増幅率を有することを特徴として
いる。According to a fourteenth aspect, in the eleventh aspect, the optical amplifier has an amplification factor such that the optical power of one sideband matches the power of the other optical signal.
【００３４】上記第１４の発明によれば、光信号の光変
調度がちょうど１００％となるので、光信号を光電気変
換したとき、特性劣化のない電気信号としては最も電力
の大きい電気信号が得られる。According to the fourteenth aspect, since the optical modulation degree of the optical signal is exactly 100%, when the optical signal is subjected to photoelectric conversion, the electric signal having the largest power as the electric signal having no characteristic deterioration is obtained. can get.
【００３５】[0035]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係る光送信装置の構成を示すブロック図である。図１に
おいて、光送信装置１０は、光源１０１、光分岐部１０
２、外部変調部１０３、光増幅部１０４、光合波部１０
５、高周波発振器１０６、電気変調部１０７を備えてい
る。なお、光送信装置１０は、光ファイバ１１を介して
光受信装置（図示せず）と接続されており、光受信装置
へ、光ファイバ１１を通じて光信号を送信する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an optical transmission device 10 includes a light source 101, an optical branching unit 10
2. External modulator 103, optical amplifier 104, optical multiplexer 10
5, a high-frequency oscillator 106 and an electric modulation unit 107 are provided. The optical transmitter 10 is connected to an optical receiver (not shown) via an optical fiber 11, and transmits an optical signal to the optical receiver through the optical fiber 11.
【００３６】光源１０１は、光信号を出力する。光分岐
部１０２は、光信号を２分岐する。高周波発振器１０６
は、高周波信号を出力する。電気変調部１０７は、高周
波信号を電気信号で変調する。外部変調部１０３は、光
分岐部１０２が２分岐して得られた一方の光信号を、変
調された高周波信号で変調する。光増幅部１０４は、変
調された光信号を増幅する。光合波部１０５は、光分岐
部１０２が２分岐して得られた他方の光信号と、増幅さ
れた光信号とを合波する。The light source 101 outputs an optical signal. The optical splitter 102 splits the optical signal into two. High frequency oscillator 106
Outputs a high frequency signal. The electric modulation unit 107 modulates a high-frequency signal with an electric signal. The external modulator 103 modulates one optical signal obtained by splitting the optical splitter 102 into two with a modulated high-frequency signal. The optical amplifier 104 amplifies the modulated optical signal. The optical multiplexing unit 105 multiplexes the other optical signal obtained by splitting the optical splitting unit 102 into two and the amplified optical signal.
【００３７】図２は、図１の光送信装置１０において、
Ａ〜Ｃの各点を伝送される光信号のスペクトラムを示す
模式図である。以下、上記のように構成された光送信装
置１０が光信号を送信する動作を、図２を用いて説明す
る。光送信装置１０において、最初、高周波発振器１０
６から高周波信号（副搬送波）が出力され、伝送される
べきベースバンド信号である電気信号と共に、電気変調
部１０７に与えられる。電気変調部１０７は、与えられ
た高周波信号を電気信号で変調する。こうして変調され
た高周波信号が、外部変調部１０３に与えられる。FIG. 2 shows an optical transmission apparatus 10 of FIG.
It is a schematic diagram which shows the spectrum of the optical signal transmitted through each point of AC. Hereinafter, an operation of transmitting an optical signal by the optical transmission device 10 configured as described above will be described with reference to FIG. In the optical transmission device 10, first, the high-frequency oscillator 10
A high-frequency signal (subcarrier) is output from 6 and supplied to the electric modulation section 107 together with an electric signal which is a baseband signal to be transmitted. The electric modulation section 107 modulates the given high-frequency signal with the electric signal. The modulated high-frequency signal is provided to the external modulation unit 103.
【００３８】一方、光源１０１から、図２（１）に示す
ようなスペクトラムを持つ光信号（主搬送波）が出力さ
れる。周波数ｆｃにおいて搬送波成分を有する光信号
は、光分岐部１０２によって２分岐され、得られた一方
の光信号が外部変調部１０３に、他方の光信号は光合波
部１０５に与えられる。外部変調部１０３は、与えられ
た一方の光信号を、変調された高周波信号で強度変調す
る。On the other hand, the light source 101 outputs an optical signal (main carrier) having a spectrum as shown in FIG. An optical signal having a carrier component at the frequency fc is split into two by the optical splitter 102, and one obtained optical signal is provided to the external modulator 103, and the other optical signal is provided to the optical multiplexer 105. The external modulator 103 modulates the intensity of one of the given optical signals with the modulated high-frequency signal.
【００３９】外部変調部１０３には、その光出力が最小
となるようなバイアス電圧が加えられており、外部変調
部１０３は、その電圧を基準（振幅の中心）として強度
変調動作を行う（この電圧を、外部変調部１０３の動作
点と呼ぶ）。図３に外部変調部１０３の動作点を示す。
このとき、外部変調部１０３の出力は、図２（２）に示
すようなスペクトラムを持つ光信号となる。すなわち、
外部変調部１０３によって変調された光信号では、上記
の搬送波成分が抑圧され、その左右（すなわち、ｆｃよ
り高い周波数およびｆｃより低い周波数）においてそれ
ぞれ側波帯が生じている。これら各側波帯を、上側波
帯、下側波帯と呼ぶ。A bias voltage that minimizes the light output is applied to the external modulation section 103, and the external modulation section 103 performs an intensity modulation operation using the voltage as a reference (center of amplitude). The voltage is called an operating point of the external modulation unit 103). FIG. 3 shows operating points of the external modulation unit 103.
At this time, the output of the external modulator 103 is an optical signal having a spectrum as shown in FIG. That is,
In the optical signal modulated by the external modulator 103, the above-described carrier component is suppressed, and sidebands are generated on the left and right sides (that is, frequencies higher than fc and frequencies lower than fc). Each of these sidebands is called an upper sideband and a lower sideband.
【００４０】外部変調部１０３から出力された光信号
は、光増幅部１０４によって増幅された後、光合波部１
０５へと入力される。光合波部１０５は、光増幅部１０
４を通じて入力された光信号と、光分岐部１０２から与
えられた上記他方の光信号とを合波して、光ファイバ１
１中に送出する。このとき、光合波部１０５の出力は、
図２（３）に示すようなスペクトラムを持つ光信号とな
る。すなわち、光送信装置１０から送信される光信号に
は、上記の搬送波成分と増幅された両側波帯とが含まれ
ている。こうして光送信装置１０から送信された光信号
は、光ファイバ１１中を伝搬して光受信装置へと到達す
る。光受信装置では、到達した光信号を光電気変換する
処理が行われる。The optical signal output from the external modulator 103 is amplified by the optical amplifier 104,
05 is input. The optical multiplexing unit 105 includes the optical amplifying unit 10
The optical signal input through the optical fiber 4 and the other optical signal given from the optical branching unit 102 are multiplexed to form an optical fiber 1
Send out during 1. At this time, the output of the optical multiplexing unit 105 is
An optical signal having a spectrum as shown in FIG. That is, the optical signal transmitted from the optical transmission device 10 includes the above-described carrier component and the amplified double sideband. The optical signal transmitted from the optical transmitter 10 in this way propagates through the optical fiber 11 and reaches the optical receiver. In the optical receiving device, a process of photoelectrically converting the arrived optical signal is performed.
【００４１】以上のように、光送信装置１０では、外部
変調部１０３の動作点を図３の位置に設定することによ
り、搬送波成分を抑圧して外部変調部１０３から側波帯
のみが出力されるようにしている。そうすることによっ
て、側波帯を選択的に増幅することができるようにな
り、その結果、搬送波成分のパワーと側波帯のパワーと
の比で定義される光変調度を上げることができる。従っ
て、従来の光送信装置（例えば、図９の光送信装置９
０）と異なり、外部変調部１０３へと入力する電気信号
（変調された高周波信号）の電力をそれほど大きくしな
くても、光増幅部１０４の増幅率を高くすることによっ
て、光信号の光変調度を十分に上げることができる。As described above, in the optical transmitter 10, by setting the operating point of the external modulator 103 to the position shown in FIG. 3, the carrier component is suppressed and only the sideband is output from the external modulator 103. I am trying to. By doing so, the sideband can be selectively amplified, and as a result, the degree of optical modulation defined by the ratio of the power of the carrier component to the power of the sideband can be increased. Therefore, the conventional optical transmission device (for example, the optical transmission device 9 in FIG. 9)
Unlike (0), even if the power of the electric signal (modulated high-frequency signal) input to the external modulation unit 103 is not so increased, the amplification factor of the optical amplification unit 104 can be increased to increase the optical modulation of the optical signal. The degree can be raised sufficiently.
【００４２】ここで、参考のため、従来の光送信装置９
０において、外部変調部９０２の直後に光増幅部を設け
た場合を考える。この場合、外部変調部９０２の動作点
が図１０の位置に設定されているので、外部変調部９０
２からは、搬送波成分と側波帯とが出力される。従っ
て、光増幅部では、搬送波成分と側波帯とが共に増幅さ
れることとなり、光変調度は上がらない。Here, for reference, the conventional optical transmitter 9
At 0, a case is considered in which an optical amplification unit is provided immediately after the external modulation unit 902. In this case, since the operating point of external modulation section 902 is set at the position shown in FIG.
2 outputs a carrier component and a sideband. Therefore, in the optical amplifier, both the carrier component and the sideband are amplified, and the optical modulation degree does not increase.
【００４３】ところで、光送信装置１０では、光増幅部
１０４の増幅率を高くするだけで光信号の光変調度を容
易に上げることができるので、光受信装置側で光信号を
光電気変換したときに大きな電力の電気信号が得られる
ようになる一方、次のような問題が起こる。すなわち、
光増幅部１０４の増幅率が高すぎて光信号の光変調度が
１００％を超えた場合に、光電気変換時クリッピングが
生じて、得られる電気信号の特性が劣化する問題であ
る。このため、光信号の光変調度が１００％を超えない
よう、光増幅部１０４の増幅率を、両側波帯のパワーが
搬送波成分のパワー以下となるような値に設定すること
が好ましい。By the way, in the optical transmitting apparatus 10, the optical modulation degree of the optical signal can be easily increased only by increasing the amplification factor of the optical amplifying section 104. While an electric signal with a large electric power is sometimes obtained, the following problem occurs. That is,
When the amplification factor of the optical amplifier 104 is too high and the optical modulation degree of the optical signal exceeds 100%, clipping occurs at the time of photoelectric conversion, and the characteristic of the obtained electric signal is deteriorated. For this reason, it is preferable to set the amplification factor of the optical amplifier 104 to a value such that the power of the double-sideband is equal to or less than the power of the carrier component so that the optical modulation factor of the optical signal does not exceed 100%.
【００４４】最も好ましいのは、光増幅部１０４の増幅
率を、両側波帯のパワーが搬送波成分のパワーと等しく
なるような値に設定し、それによって、光信号の光変調
度がちょうど１００％となるようにすることである。な
せなら、その場合に、光信号を光電気変換したとき、特
性劣化のない電気信号としては最も電力の大きい電気信
号が得られるからである。Most preferably, the amplification factor of the optical amplifying unit 104 is set to a value such that the power of the double-sideband is equal to the power of the carrier component, so that the optical modulation degree of the optical signal is exactly 100%. It is to be. This is because, in such a case, when the optical signal is subjected to photoelectric conversion, an electric signal having the highest power can be obtained as an electric signal without characteristic deterioration.
【００４５】なお、本実施形態は、例えばミリ波帯の高
周波信号を用いた新たな無線通信システムへの適用が可
能である。その場合、光受信装置にアンテナを設けて、
高周波信号を空間に放射する。The present embodiment can be applied to a new radio communication system using, for example, a high frequency signal in a millimeter wave band. In that case, an antenna is provided in the optical receiver,
Emit high frequency signals into space.
【００４６】ところで、一般に使用されている１．３μ
ｍ帯の光信号用のシングルモードファイバを用いて１．
５μｍ帯の光信号を伝送する場合、その光信号がミリ波
帯程度の高周波信号で変調されたものであれば、波長分
散による変調成分の消滅が数ｋｍで生じることが、文献
（Ｕ．Ｇｌｉｅｓｅ，ｅｔ ａｌ．，”Ｃｈｒｏｍａｔ
ｉｃ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｉｎ ｆｉｂｒｅ−ｏｐ
ｔｉｃ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｎｄ ｍｉｌｌｉｍｅ
ｔｅｒ−ｗａｖｅ ｌｉｎｋｓ”，ＩＥＥＥＴｒａｎ
ｓ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｔｈｅｏｒｙ Ｔｅｃｈ．，
ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．１０ ，１９９６）等に記されて
いる。ここで、波長分散による変調成分の消滅とは、具
体的には、次のような現象をいう。すなわち、光信号が
光ファイバ中を伝搬していく際、上記の上側波帯および
下側波帯の間に位相差が生じ、ついには逆相となる。こ
のような位相関係において光受信装置が光信号を受信し
た場合、受光時に、光搬送波と上側波帯とのビート成分
と、光搬送波と下側波帯とのビート成分とが互いに相殺
され、その結果、信号（の変調成分）が消滅してしま
う。以下に説明する第２の実施形態では、この波長分散
による信号の消滅を防ぐことができるような光送信装置
を開示する。By the way, the generally used 1.3 μm
1. Using a single-mode fiber for m-band optical signals
When transmitting an optical signal in the 5 μm band, if the optical signal is modulated by a high-frequency signal in the millimeter-wave band, the extinction of the modulation component due to chromatic dispersion occurs at several km. , Et al., "Chromat.
ic dispersion in fiber-op
tic microwave and millime
ter-wave links ", IEEE Tran
s. Microwave Theory Tech. ,
vol. 44, no. 10, 1996). Here, the disappearance of the modulation component due to chromatic dispersion specifically refers to the following phenomenon. That is, when the optical signal propagates through the optical fiber, a phase difference is generated between the upper sideband and the lower sideband, and finally the phases are reversed. When the optical receiver receives an optical signal in such a phase relationship, at the time of light reception, the beat components of the optical carrier and the upper sideband, and the beat components of the optical carrier and the lower sideband cancel each other, and the As a result, (the modulation component of) the signal disappears. In a second embodiment described below, an optical transmission device that can prevent signal disappearance due to this chromatic dispersion is disclosed.
【００４７】（第２の実施形態）図４は、本発明の第２
の実施形態に係る光送信装置の構成を示すブロック図で
ある。図４において、光送信装置２０は、光源２０１、
光分岐部２０２、外部変調部２０３、光増幅部２０４、
２つの光合波部２０５ａおよび２０５ｂ、高周波発振器
２０６、電気変調部２０７および光分離部２０８を備え
ている。なお、光送信装置２０は、２本の光ファイバ２
１ａおよび２１ｂを介して２つの光受信装置（図示せ
ず）と接続されており、各光受信装置へ、各光ファイバ
（２１ａ，２１ｂ）を通じて光信号を送信する。(Second Embodiment) FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the structure of the optical transmission apparatus which concerns on embodiment. In FIG. 4, the optical transmission device 20 includes a light source 201,
An optical splitter 202, an external modulator 203, an optical amplifier 204,
It comprises two optical multiplexing units 205a and 205b, a high-frequency oscillator 206, an electric modulation unit 207 and an optical separation unit 208. The optical transmission device 20 includes two optical fibers 2
It is connected to two optical receiving devices (not shown) via 1a and 21b, and transmits an optical signal to each optical receiving device through each optical fiber (21a, 21b).
【００４８】光源２０１は、光信号を出力する。光分岐
部２０２は、光信号を３分岐する。高周波発振器２０６
は、高周波信号を出力する。電気変調部２０７は、高周
波信号を電気信号で変調する。外部変調部２０３は、光
分岐部２０２が３分岐して得られた第１の光信号を、変
調された高周波信号で変調する。光増幅部２０４は、変
調された光信号を増幅する。光分離部２０８は、光増幅
部２０４の出力から上側波帯と下側波帯とを抽出・分離
して、各光合波部（２０５ａ，２０５ｂ）に与える。光
合波部２０５ａは、光分岐部２０２が３分岐して得られ
た第２の光信号と、増幅された光信号（ここでは、上側
波帯）とを合波する。光合波部２０５ｂは、光分岐部２
０２が３分岐して得られた第３の光信号と、増幅された
光信号（ここでは、下側波帯）とを合波する。The light source 201 outputs an optical signal. The optical splitter 202 splits the optical signal into three. High frequency oscillator 206
Outputs a high frequency signal. The electric modulation unit 207 modulates a high-frequency signal with an electric signal. The external modulation unit 203 modulates the first optical signal obtained by the optical branching unit 202 into three by using a modulated high-frequency signal. The optical amplifier 204 amplifies the modulated optical signal. The optical demultiplexing unit 208 extracts and separates an upper sideband and a lower sideband from the output of the optical amplifying unit 204 and supplies the upper sideband and the lower sideband to each optical multiplexing unit (205a, 205b). The optical multiplexing unit 205a multiplexes the second optical signal obtained by splitting the optical splitting unit 202 into three and the amplified optical signal (here, the upper sideband). The optical multiplexing unit 205b includes the optical branching unit 2
02 multiplexes the third optical signal obtained by branching into three and the amplified optical signal (here, the lower sideband).
【００４９】図５は、図４の光送信装置２０において、
ＤおよびＥの各点を伝送される光信号のスペクトラムを
示す模式図である。以下、上記のように構成された光送
信装置２０が光信号を送信する動作を、図２（第１の実
施形態参照）および図５を用いて説明する。図４の光送
信装置２０の動作は、原理的には、第１の実施形態で説
明した図１の光送信装置１０の動作と同様である。そこ
で、図１の装置と同様の動作については概略を説明する
に止め、異なる動作についてのみ詳細に説明する。光送
信装置２０において、最初、高周波発振器２０６から高
周波信号（副搬送波）が出力され、伝送されるべきベー
スバンド信号である電気信号と共に、電気変調部２０７
に与えられる。電気変調部２０７は、与えられた高周波
信号を電気信号で変調する。こうして変調された高周波
信号が、外部変調部２０３に与えられる。FIG. 5 shows the optical transmission device 20 of FIG.
It is a schematic diagram which shows the spectrum of the optical signal transmitted through each point of D and E. Hereinafter, the operation of transmitting an optical signal by the optical transmission device 20 configured as described above will be described with reference to FIG. 2 (refer to the first embodiment) and FIG. The operation of the optical transmission device 20 of FIG. 4 is in principle the same as the operation of the optical transmission device 10 of FIG. 1 described in the first embodiment. Therefore, only the operation similar to that of the apparatus of FIG. 1 will be described briefly, and only the different operation will be described in detail. In the optical transmission device 20, first, a high-frequency signal (sub-carrier) is output from the high-frequency oscillator 206, and an electric modulation unit 207 is output together with an electric signal that is a baseband signal to be transmitted.
Given to. The electric modulation unit 207 modulates the given high-frequency signal with the electric signal. The high-frequency signal modulated in this manner is provided to the external modulation section 203.
【００５０】一方、光源２０１から、図２（１）に示す
ようなスペクトラムを持つ光信号（主搬送波）が出力さ
れる。周波数ｆｃにおいて搬送波成分を有する光信号
は、光分岐部２０２によって３分岐され、得られた第１
の光信号が外部変調部２０３に、第２および第３の光信
号は各光合波部（２０５ａ，２０５ｂ）に与えられる。
外部変調部２０３は、与えられた第１の光信号を、変調
された高周波信号で強度変調する。On the other hand, the light source 201 outputs an optical signal (main carrier) having a spectrum as shown in FIG. The optical signal having the carrier component at the frequency fc is branched into three by the optical branching unit 202 and the obtained first signal is obtained.
Is supplied to the external modulation section 203, and the second and third optical signals are supplied to the respective optical multiplexing sections (205a, 205b).
The external modulator 203 modulates the intensity of the given first optical signal with the modulated high-frequency signal.
【００５１】外部変調部２０３には、その光出力が最小
となるようなバイアス電圧が加えられており、外部変調
部２０３は、その電圧（動作点）を基準として強度変調
動作を行う。外部変調部２０３の動作点は、図３を示す
ものと同様である。このとき、外部変調部２０３の出力
は、図２（２）に示すようなスペクトラムを持つ光信号
となる。すなわち、外部変調部２０３によって変調され
た光信号では、上記の搬送波成分が抑圧され、その左右
において側波帯が生じている。A bias voltage that minimizes the light output is applied to the external modulator 203, and the external modulator 203 performs an intensity modulation operation based on the voltage (operating point). The operating point of the external modulator 203 is the same as that shown in FIG. At this time, the output of the external modulator 203 is an optical signal having a spectrum as shown in FIG. That is, in the optical signal modulated by the external modulation unit 203, the above-described carrier component is suppressed, and sidebands are generated on the left and right sides.
【００５２】外部変調部２０３から出力された光信号
は、光増幅部２０４によって増幅された後、光分離部２
０８へと入力される。図６は、図４の光分離部２０８の
構成を示すブロック図である。図６において、光分離部
２０８は、光サーキュレータ２０８１およびファイバグ
レーティング２０８２を含む。ファイバグレーティング
２０８２は、例えば円柱形状に形成された光学媒質に複
数の回折格子を刻んだものであって、特定の帯域（ここ
では、上記の上側波帯に相当する帯域）の信号を選択的
に通過させ、かつ他の帯域の信号を反射する性質を有す
る光学部品である。The optical signal output from the external modulation unit 203 is amplified by the optical amplification unit 204,
08. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the light separating unit 208 in FIG. In FIG. 6, the light separating unit 208 includes an optical circulator 2081 and a fiber grating 2082. The fiber grating 2082 is obtained by engraving a plurality of diffraction gratings on an optical medium formed in, for example, a cylindrical shape, and selectively selects a signal in a specific band (here, a band corresponding to the above-described upper waveband). It is an optical component having the property of transmitting and reflecting signals in other bands.
【００５３】光分離部２０８へと入力された光信号は、
光サーキュレータ２０８１を通過して、ファイバグレー
ティング２０８２に到達する。ファイバグレーティング
２０８２に到達した光信号（上側波帯および下側波帯）
のうち上側波帯がそこを透過し、下側波帯は反射され
る。従って、透過された上側波帯は、光合波部２０５ａ
側に出力され、反射された下側波帯は、再び光サーキュ
レータ２０８１を通過して、光合波部２０５ｂ側に出力
される。The optical signal input to the optical separation unit 208 is
The light passes through the optical circulator 2081 and reaches the fiber grating 2082. Optical signal reaching the fiber grating 2082 (upper and lower sidebands)
Of these, the upper sideband is transmitted therethrough and the lower sideband is reflected. Therefore, the transmitted upper waveband is the optical multiplexing part 205a.
The lower sideband that is output to the side and reflected passes through the optical circulator 2081 again and is output to the optical multiplexing unit 205b side.
【００５４】光合波部２０５ａは、光分離部２０８を通
じて入力された光信号（上側波帯）と、光分岐部２０２
から与えられた上記第２の光信号（搬送波成分）とを合
波して、光ファイバ２１ａ中に送出する。このとき、光
合波部２０５ａの出力は、図５（１）に示すようなスペ
クトラムを持つ光信号となる。一方、光合波部２０５ｂ
は、光分離部２０８を通じて入力された光信号（下側波
帯）と、光分岐部２０２から与えられた上記第３の光信
号（搬送波成分）とを合波して、光ファイバ２１ｂ中に
送出する。このとき、光合波部２０５ｂの出力は、図５
（２）に示すようなスペクトラムを持つ光信号となる。The optical multiplexing section 205a is connected to the optical signal (upper waveband) input through the optical demultiplexing section 208 and the optical branching section 202.
Multiplexed with the second optical signal (carrier component) given by the above and sent out into the optical fiber 21a. At this time, the output of the optical multiplexing unit 205a is an optical signal having a spectrum as shown in FIG. On the other hand, the optical multiplexing unit 205b
Multiplexes the optical signal (lower sideband) input through the optical splitter 208 and the third optical signal (carrier component) given from the optical branching unit 202, into the optical fiber 21b. Send out. At this time, the output of the optical multiplexing unit 205b is as shown in FIG.
An optical signal having a spectrum as shown in (2) is obtained.
【００５５】すなわち、光ファイバ２１ａを通じて送信
される光信号には、上記の搬送波成分と増幅された上側
波帯とが含まれ、光ファイバ２１ｂを通じて送信される
光信号には、上記の搬送波成分と増幅された下側波帯と
が含まれている。こうして光送信装置２０から送信され
た２つの光信号は、各光受信装置へと到達する。各光受
信装置では、到達した光信号を光電気変換する処理が行
われる。That is, the optical signal transmitted through the optical fiber 21a includes the above-described carrier component and the amplified upper sideband, and the optical signal transmitted through the optical fiber 21b includes the above-described carrier component. And the amplified lower sideband. Thus, the two optical signals transmitted from the optical transmitting device 20 reach each optical receiving device. In each optical receiving device, a process of photoelectrically converting the arrived optical signal is performed.
【００５６】以上のように、光送信装置２０では、従来
の光送信装置と異なり、外部変調部２０３へと入力する
電気信号（変調された高周波信号）の電力をそれほど大
きくしなくても、光増幅部２０４の増幅率を高くするこ
とによって、光信号の光変調度を十分に上げることがで
きる。As described above, unlike the conventional optical transmitting apparatus, the optical transmitting apparatus 20 does not need to increase the power of the electric signal (modulated high-frequency signal) to be input to the external modulation section 203 so much. By increasing the amplification factor of the amplifier 204, the degree of optical modulation of the optical signal can be sufficiently increased.
【００５７】また、光送信装置２０では、図１の光送信
装置１０と異なり、上側波帯と下側波帯とを別々の光フ
ァイバ（２１ａ、２１ｂ）を通じて送信することができ
るので、光ファイバ中を伝搬する両側波帯の位相が互い
に反転して受光時に信号が消滅する不都合がなくなる。Also, unlike the optical transmitter 10 of FIG. 1, the optical transmitter 20 can transmit the upper sideband and the lower sideband through separate optical fibers (21a, 21b). This eliminates the inconvenience that the phases of the two sidebands propagating inside are inverted with each other and the signal disappears during light reception.
【００５８】なお、本実施形態は、例えばミリ波帯の高
周波信号を用いた新たな無線通信システムへの適用が可
能である。その場合、光受信装置にアンテナを設けて、
高周波信号を空間に放射する。The present embodiment can be applied to a new radio communication system using, for example, a high-frequency signal in a millimeter wave band. In that case, an antenna is provided in the optical receiver,
Emit high frequency signals into space.
【００５９】さて、第２の実施形態では、上側波帯およ
び下側波帯を、それぞれ搬送波成分と合波して送信した
が、代わりに、上側波帯および下側波帯のいずれか一方
を搬送波成分と合波して送信し、他方を搬送波成分と合
波せずにそのまま送信することもできる。それによっ
て、高周波信号とベースバンド信号との同時伝送が可能
となる。以下に説明する第３の実施形態では、高周波信
号およびベースバンド信号を同時に伝送するような光伝
送システムを開示する。In the second embodiment, the upper sideband and the lower sideband are each multiplexed with the carrier component and transmitted. Instead, one of the upper sideband and the lower sideband is transmitted. It is also possible to transmit by multiplexing with the carrier component and transmit the other without multiplexing with the carrier component. Thereby, simultaneous transmission of a high-frequency signal and a baseband signal becomes possible. In a third embodiment described below, an optical transmission system that simultaneously transmits a high-frequency signal and a baseband signal is disclosed.
【００６０】（第３の実施形態）図７は、本発明の第３
の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック
図である。図７において、光伝送システムは、光送信装
置３０および２つの光受信装置３２ａおよび３２ｂを備
えている。光送信装置３０は、光源３０１、光分岐部３
０２、外部変調部３０３、光増幅部３０４、光合波部３
０５、高周波発振器３０６、電気変調部３０７および光
分離部３０８を含む。光受信装置３２ａは、光電気変換
部３２１ａを含む。光受信装置３２ｂは、光電気変換部
３２１ｂを含む。光送信装置３０は、２本の光ファイバ
３１ａおよび３１ｂを介して２つの光受信装置３２ａお
よび３２ｂと接続されており、各光受信装置（３２ａ，
３２ｂ）へ、各光ファイバ（３１ａ，３１ｂ）を通じて
光信号を送信する。(Third Embodiment) FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
It is a block diagram showing the composition of the optical transmission system concerning an embodiment. In FIG. 7, the optical transmission system includes an optical transmitting device 30 and two optical receiving devices 32a and 32b. The optical transmission device 30 includes a light source 301, an optical branching unit 3,
02, external modulation section 303, optical amplification section 304, optical multiplexing section 3
05, a high-frequency oscillator 306, an electric modulation unit 307, and a light separation unit 308. The optical receiving device 32a includes a photoelectric conversion unit 321a. The optical receiving device 32b includes a photoelectric conversion unit 321b. The optical transmitter 30 is connected to two optical receivers 32a and 32b via two optical fibers 31a and 31b, and each optical receiver (32a,
32b), an optical signal is transmitted through each optical fiber (31a, 31b).
【００６１】光送信装置３０において、光源３０１は、
光信号を出力する。光分岐部３０２は、光信号を２分岐
する。高周波発振器３０６は、高周波信号を出力する。
電気変調部３０７は、高周波信号を電気信号で変調す
る。外部変調部３０３は、光分岐部３０２が２分岐して
得られた一方の光信号を、変調された高周波信号で変調
する。光増幅部３０４は、変調された光信号を増幅す
る。光分離部３０８は、光増幅部３０４の出力から上側
波帯と下側波帯とを抽出・分離して、上側波帯および下
側波帯のいずれか一方（ここでは下側波帯）を光合波部
３０５に与え、他方（ここでは上側波帯）を光ファイバ
３１ａへと送出する。光合波部３０５は、光分岐部３０
２が２分岐して得られた他方の光信号と、増幅された光
信号（下側波帯）とを合波して光ファイバ３１ｂへと送
出する。In the optical transmission device 30, the light source 301
Outputs an optical signal. The optical splitter 302 splits the optical signal into two. The high frequency oscillator 306 outputs a high frequency signal.
The electric modulation unit 307 modulates a high-frequency signal with an electric signal. The external modulation unit 303 modulates one optical signal obtained by splitting the optical splitting unit 302 into two with a modulated high-frequency signal. The optical amplifier 304 amplifies the modulated optical signal. The optical separation unit 308 extracts and separates an upper sideband and a lower sideband from the output of the optical amplifier 304, and separates one of the upper sideband and the lower sideband (here, the lower sideband). The signal is supplied to the optical multiplexing unit 305, and the other (here, the upper waveband) is transmitted to the optical fiber 31a. The optical multiplexing unit 305 is
2 is split into two, and the other optical signal and the amplified optical signal (lower sideband) are combined and transmitted to the optical fiber 31b.
【００６２】光受信装置３２ａにおいて、光電気変換部
３２１ａは、光ファイバ３１ａを通じて送られてきた光
信号（上側波帯だけを含むベースバンド信号）を光電気
変換する。一方、光受信装置３２ｂにおいて、光電気変
換部３２１ｂは、光ファイバ３１ｂを通じて送られてき
た光信号（搬送波成分および下側波帯を含む高周波信
号）を光電気変換する。In the optical receiver 32a, the opto-electric converter 321a performs opto-electric conversion of the optical signal (baseband signal including only the upper sideband) transmitted through the optical fiber 31a. On the other hand, in the optical receiver 32b, the photoelectric conversion unit 321b performs photoelectric conversion of an optical signal (a high-frequency signal including a carrier component and a lower sideband) transmitted through the optical fiber 31b.
【００６３】以下、上記のように構成された光伝送シス
テムにおいて、光送信装置３０が２つの光受信装置３２
ａおよび３２ｂへと光信号を送信する動作を、図２（第
１の実施形態参照）および図５（第２の実施形態参照）
を用いて説明する。図７の光送信装置３０の動作は、上
側波帯および下側波帯のいずれか一方を搬送波成分と合
波して送信し、他方を搬送波成分と合波せずにそのまま
送信する点を除き、第２の実施形態で説明した図４の光
送信装置２０の動作と同様である。そこで、図４の装置
と同様の動作については概略を説明するに止め、異なる
動作についてのみ詳細に説明する。光送信装置３０にお
いて、最初、高周波発振器３０６から高周波信号（副搬
送波）が出力され、伝送されるべきベースバンド信号で
ある電気信号と共に、電気変調部３０７に与えられる。
電気変調部３０７は、与えられた高周波信号を電気信号
で変調する。こうして変調された高周波信号が、外部変
調部３０３に与えられる。Hereinafter, in the optical transmission system configured as described above, the optical transmitter 30 is connected to two optical receivers 32.
2 (see the first embodiment) and FIG. 5 (see the second embodiment)
This will be described with reference to FIG. The operation of the optical transmission device 30 in FIG. 7 is the same as that described above except that one of the upper sideband and the lower sideband is multiplexed with the carrier component and transmitted, and the other is transmitted without being multiplexed with the carrier component. The operation is the same as that of the optical transmission device 20 of FIG. 4 described in the second embodiment. Therefore, only the operation similar to that of the apparatus in FIG. 4 will be described briefly, and only the different operation will be described in detail. In the optical transmitter 30, first, a high-frequency signal (subcarrier) is output from the high-frequency oscillator 306, and is supplied to the electric modulation unit 307 together with an electric signal that is a baseband signal to be transmitted.
The electric modulation unit 307 modulates the given high-frequency signal with the electric signal. The modulated high-frequency signal is provided to the external modulation section 303.
【００６４】一方、光源３０１から、図２（１）に示す
ようなスペクトラムを持つ光信号（主搬送波）が出力さ
れる。周波数ｆｃにおいて搬送波成分を有する光信号
は、光分岐部３０２によって２分岐され、得られた一方
の光信号が外部変調部３０３に、他方の光信号は光合波
部３０５に与えられる。外部変調部３０３は、与えられ
た一方の光信号を、変調された高周波信号で強度変調す
る。On the other hand, the light source 301 outputs an optical signal (main carrier) having a spectrum as shown in FIG. An optical signal having a carrier component at the frequency fc is split into two by an optical splitter 302, and one obtained optical signal is provided to an external modulator 303 and the other optical signal is provided to an optical multiplexer 305. The external modulator 303 modulates the intensity of one of the given optical signals with the modulated high-frequency signal.
【００６５】外部変調部３０３には、その光出力が最小
となるようなバイアス電圧が加えられており、外部変調
部３０３は、その電圧（動作点）を基準として強度変調
動作を行う。外部変調部３０３の動作点は、図３を示す
ものと同様である。このとき、外部変調部３０３の出力
は、図２（２）に示すようなスペクトラムを持つ光信号
となる。すなわち、外部変調部３０３によって変調され
た光信号では、上記の搬送波成分が抑圧され、その左右
において側波帯が生じている。A bias voltage that minimizes the light output is applied to the external modulation section 303, and the external modulation section 303 performs an intensity modulation operation based on the voltage (operating point). The operating point of the external modulation section 303 is the same as that shown in FIG. At this time, the output of the external modulation section 303 is an optical signal having a spectrum as shown in FIG. That is, in the optical signal modulated by the external modulator 303, the above-described carrier component is suppressed, and sidebands are generated on the left and right sides.
【００６６】外部変調部３０３から出力された光信号
は、光増幅部３０４によって増幅された後、光分離部３
０８へと入力される。光分離部３０８は、図６に示すも
のと同様の構成を有する。すなわち、光分離部３０８に
は、特定の帯域（ここでは、上記の上側波帯に相当する
帯域）の信号を選択的に通過させ、かつ他の帯域の信号
を反射するファイバグレーティングと光サーキュレータ
とが含まれている。従って、光分離部３０８からは、光
信号（上側波帯および下側波帯）のうち下側波帯が光合
波部３０５側に出力され、上側波帯が光ファイバ３１ａ
中に出力される。The optical signal output from the external modulation section 303 is amplified by the optical amplification section 304,
08. The light separating unit 308 has the same configuration as that shown in FIG. That is, the optical separation unit 308 includes a fiber grating and an optical circulator that selectively pass a signal in a specific band (here, a band corresponding to the above-described upper waveband) and reflect signals in other bands. It is included. Accordingly, the lower sideband of the optical signal (upper sideband and lower sideband) is output from the optical splitter 308 to the optical multiplexing section 305 side, and the upper sideband is transmitted to the optical fiber 31a.
Output during.
【００６７】光合波部３０５は、光分離部３０８を通じ
て入力された光信号（下側波帯）と、光分岐部３０２か
ら与えられた上記他方の光信号（搬送波成分）とを合波
して、光ファイバ３１ｂ中に送出する。このとき、光合
波部３０５の出力は、図５（２）に示すようなスペクト
ラムを持つ光信号となる。The optical multiplexing unit 305 multiplexes the optical signal (lower sideband) input through the optical demultiplexing unit 308 and the other optical signal (carrier component) provided from the optical branching unit 302. , Into the optical fiber 31b. At this time, the output of the optical multiplexing unit 305 is an optical signal having a spectrum as shown in FIG.
【００６８】すなわち、光ファイバ３１ａを通じて送信
される光信号には、増幅された上側波帯が含まれ、光フ
ァイバ３１ｂを通じて送信される光信号には、上記の搬
送波成分と増幅された下側波帯とが含まれている。こう
して光送信装置３０から送信された２つの光信号は、各
光受信装置（３２ａ，３２ｂ）へと到達する。光受信装
置３２ａでは、光電気変換部３２１ａが、到達した光信
号（ベースバンド信号）を光電気変換する。一方、光受
信装置３２ｂでは、光電気変換部３２１ｂが、到達した
光信号（高周波信号）を光電気変換する。That is, the optical signal transmitted through the optical fiber 31a includes the amplified upper sideband, and the optical signal transmitted through the optical fiber 31b includes the carrier component and the amplified lower sideband. Obi and are included. Thus, the two optical signals transmitted from the optical transmitting device 30 reach the respective optical receiving devices (32a, 32b). In the optical receiver 32a, the photoelectric conversion unit 321a performs photoelectric conversion of the arriving optical signal (baseband signal). On the other hand, in the optical receiver 32b, the photoelectric conversion unit 321b performs photoelectric conversion of the arriving optical signal (high-frequency signal).
【００６９】なお、光電気変換部３２１ｂでクリッピン
グが生じるのを防ぐために、光増幅部３０４の増幅率
は、増幅された下側波帯の光パワーが上記の搬送波成分
のパワーを超えないような値とするのが好ましい。最も
好ましいのは、光増幅部３０４の増幅率を、増幅された
下側波帯の光パワーが上記の搬送波成分のパワーと等し
くなるような値に設定し、それによって、光信号の光変
調度がちょうど１００％となるようにすることである。
なぜなら、その場合に、光信号を光電気変換したとき、
特性劣化のない電気信号としては最も電力の大きい電気
信号が得られるからである。In order to prevent clipping from occurring in the photoelectric conversion section 321b, the amplification factor of the optical amplification section 304 is set so that the amplified lower sideband optical power does not exceed the above-described carrier wave component power. It is preferable to use a value. Most preferably, the amplification factor of the optical amplifier 304 is set to a value such that the amplified optical power of the lower sideband is equal to the power of the above-described carrier component. Is exactly 100%.
Because, in that case, when the optical signal is photoelectrically converted,
This is because an electric signal having the largest power can be obtained as an electric signal without characteristic deterioration.
【００７０】以上のように、光送信装置３０では、従来
の光送信装置と異なり、外部変調部３０３へと入力する
電気信号（変調された高周波信号）の電力をそれほど大
きくしなくても、光増幅部３０４の増幅率を高くするこ
とによって、光信号の光変調度を十分に上げることがで
きる。As described above, unlike the conventional optical transmitting apparatus, the optical transmitting apparatus 30 does not need to increase the power of the electric signal (modulated high-frequency signal) input to the external modulation section 303 so much. By increasing the amplification factor of the amplifier 304, the degree of optical modulation of the optical signal can be sufficiently increased.
【００７１】また、光送信装置３０では、図１の光送信
装置１０と異なり、上側波帯と下側波帯とを別々の光フ
ァイバ（３１ａ，３１ｂ）を通じて送信することができ
るので、光ファイバ中を伝搬する両側波帯の位相が互い
に反転して受光時に信号が消滅する不都合がなくなる。Further, unlike the optical transmission apparatus 10 of FIG. 1, the optical transmission apparatus 30 can transmit the upper sideband and the lower sideband through separate optical fibers (31a, 31b). This eliminates the inconvenience that the phases of the two sidebands propagating inside are inverted with each other and the signal disappears during light reception.
【００７２】さらには、光送信装置３０では、図４の光
送信装置２０と異なり、上側波帯および下側波帯のいず
れか一方を搬送波成分と合波して送信し、他方を搬送波
成分と合波せずにそのまま送信するので、高周波信号と
ベースバンド信号との同時伝送が可能となる。Further, in the optical transmission device 30, unlike the optical transmission device 20 of FIG. 4, one of the upper sideband and the lower sideband is combined with the carrier component and transmitted, and the other is combined with the carrier component. Since the signal is transmitted as it is without multiplexing, simultaneous transmission of the high-frequency signal and the baseband signal becomes possible.
【００７３】なお、本実施形態は、例えばミリ波帯の高
周波信号を用いた新たな無線通信システムへの適用が可
能である。その場合、光電気変換部３２１ｂにアンテナ
を接続して、高周波信号を空間に放射する。一方、光電
気変換部３２１ａからはディジタルデータが得られるの
で、パソコンを接続してデータ通信を行うことができ
る。The present embodiment can be applied to a new radio communication system using, for example, high-frequency signals in the millimeter wave band. In that case, an antenna is connected to the photoelectric conversion unit 321b to radiate a high-frequency signal into space. On the other hand, since digital data is obtained from the photoelectric converter 321a, data communication can be performed by connecting a personal computer.
【００７４】さて、以下に説明する第４の実施形態で
は、第１の実施形態で開示した光送信装置１０と組み合
わせて用いることによって、第３の実施形態と同様の、
高周波信号とベースバンド信号との同時伝送を行えるよ
うな光伝送システムを実現する光受信装置を開示する。Now, in the fourth embodiment described below, by using the optical transmission device 10 disclosed in the first embodiment in combination, the same as the third embodiment,
An optical receiver that realizes an optical transmission system that can simultaneously transmit a high-frequency signal and a baseband signal is disclosed.
【００７５】（第４の実施形態）図８は、本発明の第４
の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック
図である。図８において、光伝送システムは、光送信装
置１０および光受信装置１２を備えている。光送信装置
１０は、図１の光送信装置１０と同様のものである。光
送信装置１０は、光ファイバ１１を介して光受信装置１
２と接続されており、光受信装置１２へ、光ファイバ１
１を通じて光信号を送信する。(Fourth Embodiment) FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention.
It is a block diagram showing the composition of the optical transmission system concerning an embodiment. In FIG. 8, the optical transmission system includes an optical transmitting device 10 and an optical receiving device 12. The optical transmission device 10 is similar to the optical transmission device 10 of FIG. The optical transmitter 10 is connected to the optical receiver 1 via the optical fiber 11.
2 and the optical fiber 1 to the optical receiver 12.
1 transmits an optical signal.
【００７６】光受信装置１２は、光分離部１２１、２つ
の光電気変換部１２２ａおよび１２２ｂを含む。光分離
部１２１は、光ファイバ１１を通じて送られてきた光信
号から搬送波成分、上側波帯および下側波帯を抽出し
て、上側波帯および下側波帯のうち一方の側波帯と、他
方の側波帯および搬送波成分とに分離し、一方の側波帯
（ここでは、上側波帯）を光電気変換部１２２ａに与
え、他方の側波帯（ここでは、下側波帯）および搬送波
成分を光電気変換１２２ｂ部に与える。２つの光電気変
換部１２２ａおよび１２２ｂの基本的な動作は、第３の
実施形態で説明したものと同様である。すなわち、光電
気変換部１２２ａは、与えられた光信号（上側波帯だけ
を含むベースバンド信号）を光電気変換する。光電気変
換部１２２ｂは、与えられた光信号（搬送波成分および
下側波帯を含む高周波信号）を光電気変換する。The optical receiver 12 includes a light splitting section 121 and two photoelectric conversion sections 122a and 122b. The light separating unit 121 extracts a carrier component, an upper sideband, and a lower sideband from the optical signal transmitted through the optical fiber 11, and outputs one of the upper sideband and the lower sideband, It is separated into the other sideband and the carrier component, and one sideband (here, the upper sideband) is given to the photoelectric conversion unit 122a, and the other sideband (here, the lower sideband) and The carrier component is provided to the photoelectric conversion unit 122b. The basic operation of the two photoelectric conversion units 122a and 122b is the same as that described in the third embodiment. That is, the photoelectric conversion unit 122a performs photoelectric conversion of the given optical signal (baseband signal including only the upper sideband). The opto-electric converter 122b performs opto-electric conversion of the applied optical signal (a high-frequency signal including a carrier component and a lower sideband).
【００７７】上記のように構成された光伝送システムに
おいて、光送信装置１０が光受信装置１２へと光信号を
送信する動作は、第１の実施形態で説明したものと同様
なので説明を省略し、以下、光受信装置１２の受信動作
だけを説明する。In the optical transmission system configured as described above, the operation of transmitting the optical signal from the optical transmitting device 10 to the optical receiving device 12 is the same as that described in the first embodiment, and the description is omitted. Hereinafter, only the receiving operation of the optical receiving device 12 will be described.
【００７８】光受信装置１２へと到達した光信号は、光
分離部１２１へと入力される。光分離部１２１は、図６
に示すものと同様の構成を有する。すなわち、光分離部
１２１には、特定の帯域（ここでは、上記の上側波帯に
相当する帯域）の信号を選択的に通過させ、かつ他の帯
域の信号を反射するファイバグレーティングと光サーキ
ュレータとが含まれている。従って、光分離部１２１か
らは、光信号（搬送波成分、上側波帯および下側波帯）
のうち上側波帯が光電気変換部１２２ａ側に出力され、
搬送波成分および下側波帯が光電気変換部１２２ｂ側に
出力される。The optical signal arriving at the optical receiving device 12 is input to the optical demultiplexing unit 121. The light separating unit 121 is configured as shown in FIG.
Has the same configuration as that shown in FIG. That is, the optical separation unit 121 includes a fiber grating and an optical circulator that selectively pass a signal in a specific band (here, a band corresponding to the above-described upper waveband) and reflect signals in other bands. It is included. Accordingly, the optical signal (carrier component, upper sideband and lower sideband) is output from the optical separation section 121.
Out of which is output to the photoelectric conversion unit 122a side,
The carrier component and the lower sideband are output to the photoelectric conversion unit 122b.
【００７９】光電気変換部１２２ａは、与えられた光信
号（ベースバンド信号）を光電気変換する。一方、光電
気変換部１２２ｂは、与えられた光信号（高周波信号）
を光電気変換する。The photoelectric conversion unit 122a performs photoelectric conversion of a given optical signal (baseband signal). On the other hand, the photoelectric conversion unit 122b receives the given optical signal (high frequency signal).
To photoelectric conversion.
【００８０】以上のように、光送信装置１０では、従来
の光送信装置と異なり、外部変調部３０３へと入力する
電気信号（変調された高周波信号）の電力をそれほど大
きくしなくても、光増幅部３０４の増幅率を高くするこ
とによって、光信号の光変調度を十分に上げることがで
きる。As described above, unlike the conventional optical transmitting apparatus, the optical transmitting apparatus 10 does not need to increase the power of the electric signal (modulated high-frequency signal) input to the external modulation section 303 so much. By increasing the amplification factor of the amplifier 304, the degree of optical modulation of the optical signal can be sufficiently increased.
【００８１】また、光受信装置１２では、送られてきた
光信号から上側波帯および下側波帯の一方の側波帯と搬
送波成分とを抽出して光電気変換し、高周波信号を得て
いる。また、他方の側波帯を光電気変換して、ベースバ
ンド信号を得ている。従って、結果として、第３の実施
形態同様、高周波信号とベースバンド信号との同時伝送
が可能となる。In the optical receiver 12, one of the upper sideband and the lower sideband and the carrier component are extracted from the transmitted optical signal and subjected to opto-electric conversion to obtain a high-frequency signal. I have. Also, the other sideband is photoelectrically converted to obtain a baseband signal. Therefore, as a result, as in the third embodiment, simultaneous transmission of a high-frequency signal and a baseband signal becomes possible.
【００８２】なお、本実施形態は、例えばミリ波帯の高
周波信号を用いた新たな無線通信システムへの適用が可
能である。その場合、光電気変換部１２２ｂにアンテナ
を接続して、高周波信号を空間に放射する。一方、光電
気変換部１２２ａからはディジタルデータが得られるの
で、パソコンを接続してデータ通信を行うことができ
る。The present embodiment can be applied to a new radio communication system using, for example, high-frequency signals in the millimeter wave band. In that case, an antenna is connected to the photoelectric conversion unit 122b to radiate a high-frequency signal into space. On the other hand, since digital data is obtained from the photoelectric conversion unit 122a, a personal computer can be connected to perform data communication.
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光送信装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の光送信装置１０において、Ａ〜Ｃの各点
を伝送される光信号のスペクトラムを示す模式図であ
る。FIG. 2 is a schematic diagram showing a spectrum of an optical signal transmitted at each of points A to C in the optical transmission device 10 of FIG.
【図３】図１の外部変調部１０３の動作点を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing operating points of an external modulation unit 103 in FIG.
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光送信装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】図４の光送信装置２０において、ＤおよびＥの
各点を伝送される光信号のスペクトラムを示す模式図で
ある。FIG. 5 is a schematic diagram showing a spectrum of an optical signal transmitted at each of points D and E in the optical transmission device 20 of FIG.
【図６】図４の光分離部２０８の構成を示すブロック図
である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a light splitting unit 208 in FIG.
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光伝送システム
の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to a third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第４の実施形態に係る光伝送システム
の構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to a fourth embodiment of the present invention.
【図９】外部変調方式を用いた従来の光伝送システムの
構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical transmission system using an external modulation scheme.
【図１０】図９の外部変調部９０２の動作点を示す図で
ある。FIG. 10 is a diagram showing operating points of an external modulation unit 902 in FIG. 9;
【図１１】図９の光電気変換部９２１に与える光信号の
光変調度と光電気変換後の信号電力との関係を示す図で
ある。11 is a diagram showing the relationship between the optical modulation degree of an optical signal given to the photoelectric conversion unit 921 in FIG. 9 and the signal power after photoelectric conversion.
【図１２】図９の光電気変換部９２１に与える光信号の
光パワーと光電気変換後の信号電力との関係を示す図で
ある。12 is a diagram showing the relationship between the optical power of the optical signal given to the photoelectric conversion unit 921 in FIG. 9 and the signal power after photoelectric conversion.
【図１３】図９の外部変調部９０２への入力信号のレベ
ルと、そこから出力される光信号の光変調度との関係を
示す図である。13 is a diagram illustrating a relationship between a level of an input signal to an external modulation unit 902 in FIG. 9 and a degree of optical modulation of an optical signal output therefrom.
１０，２０，３０ 光送信装置 １１，２１ａ，２１ｂ，３１ａ、３１ｂ 光ファイバ １２，３２ａ，３２ｂ 光受信装置 １０１，２０１，３０１ 光源 １０２，２０２，３０２ 光分岐部 １０３，２０３，３０３ 外部変調部 １０４，２０４，３０４ 光増幅部 １０５，２０５ａ，２０５ｂ，３０５ 光合波部 １０６，２０６，３０６ 高周波発振器 １０７，２０７，３０７ 電気変調部 １２１，２０８，３０８ 光分離部 １２２ａ，１２２ｂ，３２１ａ，３２１ｂ 光電気変換
部10, 20, 30 Optical transmitting device 11, 21a, 21b, 31a, 31b Optical fiber 12, 32a, 32b Optical receiving device 101, 201, 301 Light source 102, 202, 302 Optical branching unit 103, 203, 303 External modulation unit 104 , 204, 304 Optical amplification units 105, 205a, 205b, 305 Optical multiplexing units 106, 206, 306 High-frequency oscillators 107, 207, 307 Electric modulation units 121, 208, 308 Optical separation units 122a, 122b, 321a, 321b Opto-electric conversion Department
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/26 10/14 (72)発明者 前田 和貴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 布施 優 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 森倉 晋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 AA02 BA05 BA21 CA13 CA14 CA16 FA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04B 10/26 10/14 (72) Inventor Kazuki Maeda 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yu Fuse, 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. AA02 BA05 BA21 CA13 CA14 CA16 FA01
Claims (14)
送システムであって、 送信側には、 光源、 前記光源から出力される光信号を２分岐する光分岐部、 高周波発振器、 前記高周波発振器から出力される高周波信号を、伝送す
べき電気信号で変調する電気変調部、 その出力信号の光パワーが最小となるようなバイアス電
圧が加えられており、前記光分岐部が２分岐して得られ
る一方の光信号を、前記電気変調部の出力信号で強度変
調する外部変調部、 前記外部変調部の出力信号を増幅する光増幅部、および
前記光増幅部の出力信号と、前記光分岐部が２分岐して
得られる他方の光信号とを合波する光合波部を備える、
光伝送システム。1. An optical transmission system for optically transmitting a modulated high-frequency signal, comprising: a light source; an optical splitter for splitting an optical signal output from the light source into two; a high-frequency oscillator; An electric modulation unit for modulating a high-frequency signal output from an electric signal with an electric signal to be transmitted, a bias voltage applied so that the optical power of the output signal is minimized, An external modulator for intensity-modulating one optical signal with an output signal of the electric modulator, an optical amplifier for amplifying an output signal of the external modulator, an output signal of the optical amplifier, and the optical branching unit. Is provided with an optical multiplexing unit that multiplexes the other optical signal obtained by branching into two.
Optical transmission system.
下側波帯を抽出して、当該上側波帯および当該下側波帯
のうち一方の側波帯と、他方の側波帯および当該搬送波
成分とに分離する光分離部、 前記一方の側波帯を光電気変換する第１の光電気変換
部、および前記他方の側波帯および前記搬送波成分を光
電気変換する第２の光電気変換部を備える、請求項１に
記載の光伝送システム。2. The receiving side extracts a carrier component, an upper sideband, and a lower sideband from an output signal of the multiplexing unit, and extracts one of the upper sideband and the lower sideband. A band, an optical separation unit for separating the other sideband and the carrier component, a first photoelectric conversion unit for photoelectrically converting the one sideband, and the other sideband and the carrier component The optical transmission system according to claim 1, further comprising a second photoelectric conversion unit configured to photoelectrically convert the light.
過させ、かつ前記他方の側波帯および前記搬送波成分を
反射するようなファイバグレーティングを含む、請求項
２に記載の光伝送システム。3. The optical transmission according to claim 2, wherein the light separating unit includes a fiber grating that transmits the one sideband and reflects the other sideband and the carrier component. system.
射し、かつ前記他方の側波帯および前記搬送波成分を透
過させるようなファイバグレーティングを含む、請求項
２に記載の光伝送システム。4. The optical transmission according to claim 2, wherein the light separating unit includes a fiber grating that reflects the one sideband and transmits the other sideband and the carrier component. system.
ーが前記他方の光信号のパワーを超えないような増幅率
を有することを特徴とする、請求項１に記載の光伝送シ
ステム。5. The optical transmission system according to claim 1, wherein the optical amplifier has an amplification factor such that the optical power of the output signal does not exceed the power of the other optical signal.
ーが前記他方の光信号のパワーと一致するような増幅率
を有することを特徴とする、請求項１に記載の光伝送シ
ステム。6. The optical transmission system according to claim 1, wherein the optical amplifier has an amplification factor such that the optical power of the output signal matches the power of the other optical signal.
送システムであって、 送信側には、 光源、 前記光源から出力される光信号を３分岐する光分岐部、 高周波発振器、 前記高周波発振器から出力される高周波信号を、伝送す
べき電気信号で変調する電気変調部、 その出力信号の光パワーが最小となるようなバイアス電
圧が加えられており、前記光分岐部が３分岐して得られ
る第１の光信号を、前記電気変調部の出力信号で強度変
調する外部変調部、 前記外部変調部の出力信号を増幅する光増幅部、 前記増幅部の出力信号から上側波帯および下側波帯を抽
出・分離する光分離部、 前記上側波帯と、前記光分岐部が３分岐して得られる第
２の光信号とを合波する光合波部、および前記下側波帯
と、前記光分岐部が３分岐して得られる第３の光信号と
を合波する光合波部を備える、光伝送システム。7. An optical transmission system for optically transmitting a modulated high-frequency signal, comprising: a light source, an optical splitter for splitting an optical signal output from the light source into three, a high-frequency oscillator, and the high-frequency oscillator on a transmission side. An electric modulator for modulating a high-frequency signal output from the optical signal with an electric signal to be transmitted, a bias voltage to minimize the optical power of the output signal is applied, An external modulator for intensity-modulating a first optical signal to be output with an output signal of the electric modulator, an optical amplifier for amplifying an output signal of the external modulator, an upper sideband and a lower side from the output signal of the amplifier. An optical separation unit that extracts and separates a waveband; an optical multiplexing unit that multiplexes the upper sideband and a second optical signal obtained by splitting the optical branching unit into three; and the lower sideband; A third optical branch obtained by branching the optical branch section into three An optical transmission system including an optical multiplexing unit that multiplexes an optical signal.
記下側波帯のうち一方の側波帯を透過させ、かつ他方の
側波帯を反射するようなファイバグレーティングを含
む、請求項７に記載の光伝送システム。8. The light splitting unit includes a fiber grating that transmits one sideband of the upper sideband and the lower sideband and reflects the other sideband. 8. The optical transmission system according to 7.
ーが前記第２の光信号のパワーおよび前記第３の光信号
のパワーの和を超えないような増幅率を有することを特
徴とする、請求項７に記載の光伝送システム。9. The optical amplification unit has an amplification factor such that the optical power of the output signal does not exceed the sum of the power of the second optical signal and the power of the third optical signal. The optical transmission system according to claim 7, wherein:
ワーが前記第２の光信号のパワーおよび前記第３の光信
号のパワーの和と一致するような増幅率を有することを
特徴とする、請求項７に記載の光伝送システム。10. The optical amplification unit has an amplification factor such that an optical power of an output signal thereof is equal to a sum of a power of the second optical signal and a power of the third optical signal. The optical transmission system according to claim 7, wherein:
伝送システムであって、 送信側には、 光源、 前記光源から出力される光信号を２分岐する光分岐部、 高周波発振器、 前記高周波発振器から出力される高周波信号を、伝送す
べき電気信号で変調する電気変調部、 その出力信号の光パワーが最小となるようなバイアス電
圧が加えられており、前記光分岐部が２分岐して得られ
る一方の光信号を、前記電気変調部の出力信号で強度変
調する外部変調部、 前記外部変調部の出力信号を増幅する光増幅部、 前記増幅部の出力信号から上側波帯および下側波帯を抽
出・分離する光分離部、および前記上側波帯および前記
下側波帯のうち一方の側波帯と、前記光分岐部が２分岐
して得られる他方の光信号とを合波する光合波部を備
え、 受信側には、 前記上側波帯および前記下側波帯のうち他方の側波帯を
光電気変換する第１の光電気変換部、および前記合波部
の出力信号を光電気変換する第２の光電気変換部を備え
る、光伝送システム。11. An optical transmission system for optically transmitting a modulated high-frequency signal, comprising: a light source, an optical splitter for splitting an optical signal output from the light source into two, a high-frequency oscillator, and the high-frequency oscillator on a transmission side. An electric modulation unit for modulating a high-frequency signal output from an optical signal with an electric signal to be transmitted, to which a bias voltage is applied so that the optical power of the output signal is minimized, An external modulator for intensity-modulating one optical signal to be output with the output signal of the electric modulator, an optical amplifier for amplifying an output signal of the external modulator, an upper sideband and a lower sidewave from the output signal of the amplifier. An optical separation unit for extracting and separating a band, and combining one of the upper sideband and the lower sideband with the other optical signal obtained by splitting the optical branching unit into two. It has an optical multiplexing unit, A first photoelectric converter for photoelectrically converting the other sideband of the upper sideband and the lower sideband, and a second photoelectrical converter for photoelectrically converting an output signal of the multiplexing unit An optical transmission system comprising a unit.
前記下側波帯のうち一方の側波帯を透過させ、かつ他方
の側波帯を反射するようなファイバグレーティングを含
む、請求項１１に記載の光伝送システム。12. The light separating section includes a fiber grating that transmits one sideband of the upper sideband and the lower sideband and reflects the other sideband. 12. The optical transmission system according to item 11.
光パワーが前記他方の光信号のパワーを超えないような
増幅率を有することを特徴とする、請求項１１に記載の
光伝送システム。13. The light according to claim 11, wherein the optical amplifier has an amplification factor such that the optical power of the one sideband does not exceed the power of the other optical signal. Transmission system.
光パワーが前記他方の光信号のパワーと一致するような
増幅率を有することを特徴とする、請求項１１に記載の
光伝送システム。14. The light according to claim 11, wherein the optical amplifier has an amplification factor such that the optical power of the one sideband coincides with the power of the other optical signal. Transmission system.
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-
1998
- 1998-09-11 JP JP10259009A patent/JP2000091999A/en active Pending
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