CN1180548C - 光传输装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明光传输装置和系统，其振荡部输出比应传输的电信号分配到的频带的带宽相当的频率还高，并且比应传输的电信号分配到的频带的最低的频率的一半还低的频率的附加信号。因而，即使产生附加信号与应传输电信号的2次相互调制失真，失真频率也在应传输电信号分配的频带之外，产生的2次相互调制失真对应传输电信号没影响。假如产生附加信号的2次谐波失真，失真的频率也在应传输电信号分配的频带之外，产生的2次谐波失真对应传输电信号没影响。

Description

光传输装置及系统
技术领域
本发明是采用光SCM方式的模拟光传输装置，特别是涉及能够抑制那种在以光SCM方式传输的情况产生的、因反射光而增大的噪声或失真、以及向光源反射的回光所增大的噪声或失真和光源的不稳定性的装置。又涉及能够减低在同时接收多个光源的光信号的情况下产生的差拍(beat)噪声的模拟光传输系统。
背景技术
光SCM(副载波频率多通道)传输方式是把应该传输的频率多路复用的电信号变换为以该信号进行强度调制后的激光来进行传输的方式，不同于借助于光的通断的数字传输，不需要A/D、D/A变换器，而且与已有的使用同轴光缆的传输方式相比，具有频带非常宽，损失也很低的特征。因此，近年来对其实用化的期待很大。
这样的光SCM传输方式存在着下面所述的问题。
第1，在光纤维中一旦产生反射光，即增加噪声和失真，使传输特性劣化。
第2，在反射光结合于光源时，光源的状态变得不稳定，噪声和失真增加。
第3，在同时接收多个光源的光信号的情况下，如果各光信号的波长相近，则产生差拍噪声，该噪声使传输特性劣化。
还有，光信号在光学零部件的端面和光纤维的连接件端面等处受到反射，还有，光纤维中的瑞利散射也引起反射光。
抑制上述三个问题中的第1个传输特性劣化的装置的一个例子有日本专利特开平5-291671公开的模拟光传输装置及光纤维放大器。
图17是日本专利特开平5-291671公开的、已有的模拟光传输装置的结构方框图。图17的装置具有多路复用器501、加法运算器502、图象信号输入端子503、放大器504及508、信号用半导体激光元件505、光纤维506、受光元件507、图象信号输出端子509和光插接件510及511。
N道(第1道～第N道)模拟电信号，在多路复用器501进行RF多重化，再在加法运算器502加上控制(pilot)信号之后，被输入图象信号输入端子503。图象信号输入端子503输入的电信号在放大器504放大后借助于信号用半导体激光元件505变换为光信号。信号用半导体激光元件505变换得到的光信号通过光纤维505、光学插接件510及511传输到接收侧。传输的光信号在受光元件507再度变换为电信号，再在放大器508放大之后从图象信号输出端子509输出。
在以上的动作中，信号用半导体激光元件505输出的光信号的一部分在光学插接件510和511上反射，或在光纤维上瑞利散射。而且反射光的一部分再度反射，生成与光信号同方向前进的多重反射光。通常，半导体激光随着电光变换发生波长变动，因此在光电变换时在该相同方向前进的反射光对光信号产生干涉，产生对电场强度的调制，形成干涉噪声。因而，就保持这样的话，预料图象信号输出端子509输出的电信号会有噪声和失真。因此，图17的装置在应该传输的电信号上加上操纵信号，相加后的电信号变换为光信号传输，以此将干涉噪声的功率广泛分散于很宽的频带。借助于此使传输频带内的干涉噪声功率下降，其结果是，反射光引起的噪声和失真得以减小。
日本专利特开平5-291671关于操纵信号的频率也公开了相当于半导体激光普线宽度的频率以下的条件，图17的装置把满足该条件的操纵信号加上，以此可以充分减少在光纤维506及光插接件510和511的反射光引起的噪声或失真。但是，图17的装置加上操纵信号，使得新产生的RF多路复用的模拟电信号和操纵信号的二次相互调制失真(下称IM2)。
又使用与日本专利特开平5-291671相同结构的有美国专利5373385。该专利中附加信号的频率规定为应该传输的信号的频带以外。因而，附加信号对应该传输的信号没有直接产生不良影响。但是与日本专利特开平5-291671一样，新产生IM2，这对应该传输的信号产生不良影响。
与其相比，美国专利5430569公开了借助于加上上述附加信号，能够减少新产生的IM2的结构。在该专利中，在IM2产生于分配作为应该传输的信号传输用的频带内时，借助于使用前置失真补偿器，减低其影响。而在IM2产生于频带外时，采取省略前置失真补偿器的结构。
第2种抑制传输特性劣化的方法通常采用在光源与光纤之间插入光隔离器(isolator)的方式，以使反射光不与光源结合。
第3种抑制传输特性劣化的方法是日本专利特开平6-177840公开的抑制差拍影响的光通信方式。图18是使用日本专利特开平6-177840所述的光通信方式的已有的光传输系统的结构方框图。图18的系统具备发送端600～602、接收端603及604、光波导605及606，以及星形光耦合器607。发送端600～602分别包括振荡器6081～6083、电调制器6091～6093及光调制器6101～6103。接收端603包含光解调器611、选频滤波器6121～6123、电解调器6131～6133及振荡器6141～6143。接收端604包含光解调器615、选频滤波器6161～6163、电解调器6171～6173及振荡器6181～6183。
振荡器(图中表示为f1～3)6081～6083、6141～6143、6181～6183分别输出频率为f1～f3的副载波(sub-carrier)(电信号)。电调制器6091～6093分别以输入信号调制副载波。光调制器6101～6103分别以副载波调制波长为λ1～λ3的主载波(光信号)。星形光耦合器607将主载波合波或分波。光解调器611和615分别使主载波解调。选频滤波器6121～6123、6161～6163分别从解调输出选择频率为f1~f3的副载波。电解调器6131～6133和6171～6173分别将副载波解调。
下面对图18的系统的动作加以说明。
一旦振荡器6081～6083分别输出频率为f1～f3的副载波，电调制器6091～6093即分别以输入信号(1)～(3)调制副载波。接着，光调制器6101～6103分别以调制了的副载波对波长为λ1～λ3的主载波(光信号)进行强度调制。调制了的主载波分别通过光波导605传输到星形光耦合器607，进行合波/分波之后，通过光波导606传输到接收端603和604。在接收端603和604，各光解调器611和615分别使传输的主载波解调，选频滤波器6121～6123、6161～6163分别从各解调输出选择频率为f1~f3的副载波。然后，电解调器6131～6133和6171～6173分别使用振荡器6141～6143、6181～6183分别输出的副载波将所选择的副载波解调，即得到输入信号(1)～(3)。
在上述动作中，进行光解调时波长相互接近的两个主载波的差拍引起差拍噪声，接收端603和604侧的接收状态恶化。因此，借助于使光调制器6101～6103所包含的LD的温度发生变化，或使偏置电流发生变化，分别在各发送端600～602独立地使主载波波长λ1～λ3发生周期性变动。以此可以使差拍率与副载波频率一致的时间变得非常短，因此，可以减小差拍噪声对接收状态的影响。例如在传输CATV用的模拟信号的情况下，如果像上面所述那样使差差拍率与副载波频率一致的时间变短，对接收状态几乎没有影响。特别是在有线电视方式，调制信号是模拟电视信号的情况下，即使在瞬间有差拍噪声混入在画面上也认不出来。
又，使用其他方法能够抑制差拍影响的光通信方式公开于美国专利5532865号。该方式是采取将输入的光信号与光源来的光合波，将得到的光信号分路一次后输出的结构。分路得到的一路光信号变换为电信号，检测差差拍率是否接近副载波频率，在接近的情况下使光源的波长改变，以改变差差拍率，消除差拍噪声的影响。
但是，在上述各已有的技术例子中，存在着下面所述的课题。
即关于第1个问题，日本专利特开平5-291671和美国专利5430569都存在传输频带内发生IM2、传输特性恶化的可能性。而美国专利5373385能够减低传输频带内的IM2，但是需要为此新设置前置失真补偿器。对于失真补偿器，有必要对补偿用的失真功率和相位量进行正确调整，该调整操作也不是容易的。
关于第2个问题，已有的方式具备昂贵的光隔离器(isolator)，因此装置的价格也高。附带说一句，分布反馈型半导体激光(DFB-LD)模块通常内藏光隔离器，向来，进行光的SCM传输的装置在大多数情况下光源采用这种昂贵的DFB-LD。另一方面，法布里-珀罗型半导体激光(FP-LD)模块通常使用于数字光通信，非常便宜，而且不内藏光隔离器。假如不具备光隔离器，能够抑制第2种传输特性劣化，则可以大幅度降低装置的价格。
关于第3个问题，日本专利特开平6-177840所示的方法只是在传输图象信号时能够减小差拍噪声的影响。但是假如调制信号是数字调制信号，则瞬间的噪声混入将引起数字信号的猝发误差。在这种情况下，即使进行误差订正，也往往不能充分订正猝发误差。又，在传输图像信号的情况下也发生使作为光信号的主载波的波长变动的频率成份与传输图像信号用的副载波的频率成份的相互调制失真。
又，日本专利特开平6-177840不见得能够充分减低差拍噪声。其理由如下。降低差拍噪声的效果是半导体激光的线性调频特性的结果。不仅取决于加在半导体激光上的附加信号的频率，而且很大程度上取决于该光的调制程度和偏置电流值。从而，为了充分抑制差拍噪声，有必要将这样的参数综合考虑。但是，在日本专利特开平6-177840不那样对差拍噪声的降低量作定量评价，因而未必能够充分降低差拍噪声。
还有，美国专利5532865号为了使光源的波长发生改变，有必要使例如光源的温度改变，或使偏置电流改变。偏置电流一改变，作为光SCM传输系统的重要设计参数的光调制度也发生变化，因此，除了差拍干扰以外可能会导致失真特性和C/N特性的劣化，这是最不希望的。另一方面，为了使温度发生变化，必须设置以此为目的的部件。关于第2个问题还要说的是，EP-LD模块不具有温度控制功能，将其作为光SCM传输用的光源使用时，必须设置温度控制用的部件。
因此，本发明的第1个目的是提供在以光SCM方式进行传输时能够以简单而且廉价的结构充分抑制反射光引起的传输特性劣化的光传输装置。又，本发明的第2个目的是提供在以光SCM方式进行传输时能够以简单而且廉价的结构充分抑制反射回光源的光引起的传输特性劣化的光传输装置。还有，本发明的第3个目的是提供在以光SCM方式进行多个局对一个局的传输时能够以简单而且廉价的结构充分抑制总局一揽子接收从多个分局传输来的光信号时发生的差拍噪声引起的传输特性劣化的光传输系统。
发明内容
本发明为了达到上述目的，具有下面所述的特征。
本发明的第1种情况是一种光传输装置，将电信号变换为以该电信号直接进行强度调制的光信号，然后传输该光信号，其特征在于，具备：
输出附加信号的振荡器；
调整所述振荡器输出的附加信号的电平的附加信号电平调整器，以便将在光传输时发生的反射光所引起的噪声和失真至少减少预定的量；将应该传输的电信号与已经过所述附加信号电平调整器进行电平调整过的附加信号加以合成的合成器；
输出直流偏置电流的直流电流源；
输出以所述合成器合成得到的电信号和所述直流电流源输出的直流偏置电流合成得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器；
传输所述半导体激光器输出的光信号用的传输光路；以及
将通过所述传输光路传输的光信号变换为电信号的光电变换器；
所述振荡器输出比所述应该传输的电信号分配到的频带的频带宽度相当的频率还高，并且比所述应该传输的电信号分配到的频带的最低频率的一半还低的频率的附加信号。
如上所述，采用第1种情况的发明，半导体激光被附加信号调制。半导体激光受到附加信号的调制。半导体激光在受到直接强度调制的情况下，为了同时受频率调制，接受附加信号的频率调制。频率调制了的光信号其光谱扩展到很宽的频带，因此，即使产生反射光和向半导体激光器反射的返回光，也能够抑制由这些因素引起的传输特性劣化。这时，将附加信号的频率范围设定得比应该传输的电信号分配到的频带的带宽相当的频率还高，借助于此，即使由于半导体激光器等的非线性导致附加信号与应该传输的电信号的二次相互调制失真产生，失真产生的频率也是处在分配给应该传输的电信号的频带的区域之外，因而，二次相互调制失真对应该传输的电信号没有影响。并且把附加相互的频率范围设定得比应该传输的电信号分配到的频带的最低频率的一半还低，因此，即使由于半导体激光器等的非线性导致附加信号的二次谐波失真产生，产生失真的频率也是处在分配给应该传输的电信号的频带的频带之外，因而，二次谐波失真对应该传输的电信号没有影响。而且由于能够抑制反射返回的光线引起的传输特性劣化，可以使用没有内藏光隔离器的半导体激光模块作为光源。
本发明的第2种情况是根据第1种情况所述的光传输装置，其中，所述附加信号电平调整器调整所述附加信号的电平，使得从所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足β≥1.7。
如上所述，采用第2种情况的发明，可以使反射光和反射返回光引起的噪声或失真至少减少Pmin(Pmin是失真降低的量P的多个极小值中的最小值)。
本发明的第3种情况是根据第2种情况所述的光传输装置，其中，所述半导体激光器是法布里-珀罗型半导体激光器。
如上所述，采用第3种情况的发明，由于使用法布里-珀罗型半导体激光器，可以使装置的价格低廉。
本发明的第4种情况是根据第3种情况所述的光传输装置，其中，从所述振荡器输出的附加信号由规定的数据调制。
如上所述，采用第4种情况的发明，可以借助于附加信号传输例如监视用的数据等。
本发明的第5种情况是根据第4种情况所述的光传输装置，其中，所述法布里-珀罗型半导体激光器具有将带有光信号放大作用的活性层和用于使该活性层输出的光信号的辐射角狭窄的光点尺寸变换器形成于同一基板上那样的芯片结构。
如上所述，采用第5种情况的发明，可以使LD芯片辐射的光信号高效率地耦合于光纤维。
本发明的第6种情况是根据第5种情况所述的光传输装置，其中，所述应该传输的电信号是对用于移动通信的一个或多个无线电信号进行频分多路复用得到的信号，
给一个或多个所述应该传输的电信号分配一个或多个连续的频带，
所述振荡器输出比所述一个或多个连续的频带中最宽的频带的频带宽度相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
如上所述，采用第6种情况的发明，可以进行多个频带的移动体通信用的无线电信号的高质量传输。
本发明的第7种情况是根据第6种情况所述的光传输装置，其中，使用所述一个或多个连续的频带中的至少一个频带所传输的电信号是码分多路复用信号，
所述振荡器输出比与除了向所述码分多路复用信号分配的频带之外的全部所述一个或多个连续的频带中最宽的频带相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
如上所述，采用第7种情况的发明，在符号分割多路复用电信号分配的频带以外的频带内，不管是2次相互调制失真还是2次谐波失真都不会发生。
本发明的第8种情况是根据第7种情况所述的光传输装置，其中，所述传输光路包含一根或多根光纤维，所述法布里-珀罗型半导体激光器的出射端面和与其耦合的光纤维的端面设置成不相互平行。
如上所述，采用第8种情况的发明，可以减少反射返回半导体激光器的光量，其结果是，使附加信号要求的最低电平的值更低。
本发明的第9种情况是根据第8种情况所述的光传输装置，其中，所述附加信号电平调整器调整所述振荡器输出的附加信号的电平，使所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足使光传输中产生的噪声或失真降低至少P分贝的条件式：β≥(2/π)×10P/10，其中π为圆周率。
如上所述，采用第9种情况的发明，可以使反射光和反射返回光引起的失真或噪声减少所希望的量。
本发明的第10种情况是根据第8种情况所述的光传输装置，其中，向多个所述应该传输的电信号与所述附加信号电平调整器进行电平调整得到的附加信号分配的光调制度分别记为mi时，其中i＝1、2、…、N，光的总调制度
Figure C9712262800171
不超过0.3。
如上所述，采用第10种情况的发明，几乎不发生削波失真，可以实现高质量传输。
本发明的第11种情况是根据第4种情况所述的光传输装置，其中，所述法布里-珀罗型半导体激光器具有带有光信号放大作用的活性层为锥状那样的芯片结构。
如上所述，采用第11种情况的发明，可以使LD芯片辐射的光信号高效率地耦合于光纤维。
本发明的第12种情况是根据第11种情况所述的光传输装置，其中，所述应该传输的电信号是对用于移动通信的一个或多个无线电信号进行频分多路复用后得到的信号，
给一个或多个所述应该传输的电信号分配一个或多个连续的频带，
所述振荡器输出比所述一个或多个连续的频带中最宽的频带的频带宽度相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
如上所述，采用第12种情况的发明，可以进行多个频带的移动体通信用的无线电信号的高质量传输。
本发明的第13种情况是根据第12种情况所述的光传输装置，其中，使用所述一个或多个连续的频带中的至少一个频带所传输的电信号是码分多路复用信号，
所述振荡器输出比与除了向码分多路复用信号分配的频带之外的全部所述一个或多个连续的频带中最宽的频带相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
如上所述，采用第13种情况的发明，在符号分割多路复用电信号分配的频带以外的频带内，不管是2次相互调制失真还是2次谐波失真都不会发生。
本发明的第14种情况是根据第13种情况所述的光传输装置，其中，所述传输光路包含一根或多根光纤维，所述法布里-珀罗型半导体激光器的出射端面和与其耦合的光纤维的端面设置成不相互平行。
如上所述，采用第14种情况的发明，可以减少反射返回半导体激光器的光量，其结果是，使附加信号要求的最低电平的值更低。
本发明的第15种情况是根据第14种情况所述的光传输装置，其中，所述附加信号电平调整器调整所述振荡器输出的附加信号的电平，使所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足使光传输中产生的噪声或失真降低至少P分贝的条件式：β≥(2/π)×10P/10，其中π为圆周率。
如上所述，采用第15种情况的发明，可以使反射光和反射返回光引起的失真或噪声减少所希望的量。
本发明的第16种情况是根据第14种情况所述的光传输装置，其中，向多个所述应该传输的电信号与所述附加信号电平调整器进行电平调整得到的附加信号分配的光调制度分别记为mi时，其中i＝1、2、…、N，光的总调制度
Figure C9712262800181
不超过0.3。
如上所述，采用第16种情况的发明，几乎不发生削波失真，可以实现高质量传输。
本发明的第17种情况是一种光传输系统，将电信号变换为以该电信号直接进行强度调制的的光信号，进行双向传输，具备：
传输第1电信号的第1装置、
传输第2电信号的第2装置，以及
将所述第1装置和所述第2装置相互连接的传输光路，
所述第1装置包含：
输出其频率比分配给第1和第2电信号传输用的频带的最低频率的一半还低的附加信号的振荡器、
将所述第1电信号和所述振荡器输出的附加信号加以合成的第1合成器、
输出直流偏置电流的第1直流电流源、
输出以所述第1合成器合成得到的信号和所述第1直流电流源输出的直流偏置电流合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的第1半导体激光器，以及
将从所述第2装置传输来的光信号变换为电信号的第1光电变换器，
第2装置包含：
将所述第1装置传输来的光信号变换为电信号的第2光电变换器、
将第2光电变换器变换得到的电信号分离为所述第1电信号和所述振荡器输出的附加信号的频带分离器、
将所述频带分离器分离得到的附加信号与所述第2电信号合成的第2合成器、
输出直流偏置电流的第2直流电流源，以及
输出以将所述第2合成器合成得到的信号与所述第2直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的第2半导体激光器，
所述传输光路包含：
用于将所述第1半导体激光器输出的光信号输往所述第2装置的第1光纤维，以及用于将所述第2半导体激光器输出的光信号输往所述第1装置的第2光纤维。
如上所述，采用第17种情况的发明，只在第1装置设置输出附加信号的振荡器，在从第1装置往第2装置传输信号的情况下和在从第2装置往第1装置传输信号的情况下都能够减小反射光和反射返回光引起的噪声或失真。
本发明的第18种情况是一种光传输系统，将电信号变换为以该电信号直接进行强度调制的光信号，从多个分局往总局传输，按照分别发出的光信号的波长顺序将所述多个分局称为第1～第n分局时，其中n为2以上的任意偶数，这些分局中第2k分局分别具备：
输出附加信号的振荡器、
将该分局应该传输的电信号与所述振荡器输出的附加信号加以合成的合成器、
输出直流偏置电流的直流电流源，以及
输出以将所述合成器合成得到的信号与所述直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器，
第2k-1分局分别具备：
输出直流偏置电流的直流电流源，以及
输出以将该分局应该传输的电信号与所述直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器，
其中k＝1、2、…、n/2。
如上所述，采用第18种情况的发明，半导体激光器由附加信号调制。半导体激光器在被直接进行强度调制的情况下，由于同时进行频率调制，受到附加信号的频率调制。频率调制的光信号由于其光谱扩展到很宽的频带，即使有反射光和反射返回半导体激光器的返回光产生，由其引起的传输特性劣化也受到抑制。而且即使总局一揽子接收从多个分局传输来的光信号而产生差拍噪声，由其引起的传输特性劣化也受到抑制。又，只是在编号为偶数的分局附加有附加信号，因此比起在所有的分局都附加附加信号的情况，系统的结构简单了。
本发明的第19种情况是根据第18种情况所述的光传输系统，其中，多个分局所具备的各半导体激光器是法布里-珀罗型半导体激光器。
如上所述，采用第19种情况的发明，可以使系统的价格低廉。而且法布里-珀罗型半导体激光器由于也有减少多模式振荡产生的差拍噪声的效果，使传输特性在这一点上有进一步提高。
本发明的第20种情况是根据第19种情况所述的光传输系统，其特征在于，总局与分局的连接形态是总线形式的连接形态。
如上所述，采用第20种情况的发明，由于传输光路外表上是一条，比树状形式的连接形态的情况更加能够有效利用传输光路。
本发明的第21种情况是一种光传输系统，将电信号变换为以该信号直接进行强度调制的光信号，从多个分局往总局传输，
按照分别发出的光信号的波长顺序将所述多个分局称为第1～第n分局时，其中n为3以上的任意奇数，这些分局中第2k分局分别具备：
输出附加信号的振荡器、
将该分局应该传输的电信号与所述振荡器输出的附加信号加以合成的合成器、
输出直流偏置电流的直流电流源，以及
输出以将所述合成器合成得到的信号与所述直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器，
第2k-1分局分别具备：
输出直流偏置电流的直流电流源，以及
输出以将该分局应该传输的电信号与所述直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器，
其中，k＝1、2、…、(n-1)/2。
如上所述，采用第21种情况的发明，半导体激光器由附加信号调制。半导体激光器在被直接强度调制的情况下，由于同时受到频率调制，受到附加信号的频率调制。频率调制的光信号由于其光谱扩展到很宽的频带，即使有反射光和反射返回半导体激光器的返回光产生，由其引起的传输特性劣化也受到抑制。而且即使总局一揽子接收从多个分局传输来的光信号而产生差拍噪声，由其引起的传输特性劣化也受到抑制。又，只是在编号为偶数的分局附加有附加信号，因此比起在所有的分局都附加附加信号的情况，系统的结构简单了。还由于分局的总数是奇数，形态的结构比只在编号为奇数的分局附加附加信号时的结构还简单。
本发明的第22种情况是根据第21种情况所述的光传输系统，其特征在于，多个分局所具备的各半导体激光器是法布里-珀罗型半导体激光器。
如上所述，采用第22种情况的发明，可以使系统的价格低廉。而且法布里-珀罗型半导体激光器由于也有减少多模式振荡产生的差拍噪声的效果，使传输特性在这一点上有进一步提高。
本发明的第23种情况是根据第22种情况所述的光传输系统，其特征在于，总局与分局的连接形态是总线形式的连接形态。
如上所述，采用第23种情况的发明，由于传输光路外表上是一条，比树状形式的连接形态的情况更加能够有效利用传输光路。
本发明的第24种情况是一种光传输系统，将电信号变换为以该电信号直接进行强度调制的光信号，通过传输光路从多个分局往总局传输，
所述多个分局分别具备：
输出附加信号的振荡器、
调整所述振荡器输出的附加信号的电平的附加信号电平调整器，以便将在光传输时发生的反射光所引起的噪声和失真至少减少预定的量；
将该分局应该传输的电信号与已经过所述附加信号电平调整器进行电平调整过的附加信号加以合成的合成器、
输出直流偏置电流的直流电流源，以及
输出以将所述合成器合成得到的信号与所述直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器。
如上所述，采用第24种情况的发明，半导体激光器由附加信号调制。半导体激光器在被直接进行强度调制的情况下，由于同时受到频率调制，受到附加信号的频率调制。频率调制的光信号由于其光谱扩展到很宽的频带，即使有反射光和反射返回半导体激光器的返回光产生，由其引起的传输特性劣化也受到抑制。而且即使总局一揽子接收从多个分局传输来的光信号而产生差拍噪声，由其引起的传输特性劣化也受到抑制。
本发明的第25种情况是根据第24种情况所述的光传输系统，其中，所述附加信号电平调整器调整所述附加信号的电平，使得从所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足β≥1.7。
如上所述，采用第25种情况的发明，可以使反射光和反射返回光引起的噪声或失真至少减少Pmin(Pmin是失真降低的量P的多个极小值中的最小值)。
本发明的第26种情况是根据第25种情况所述的光传输系统，其中，多个分局所具备的各半导体激光器是法布里-珀罗型半导体激光器。
如上所述，采用第26种情况的发明，可以使系统的价格低廉。而且法布里-珀罗型半导体激光器由于也有减少多模式振荡产生的差拍噪声的效果，使传输特性在这一点上有进一步提高。
本发明的第27种情况是根据第26种情况所述的光传输系统，其中，总局与分局的连接形态是总线形式的连接形态。
如上所述，采用第27种情况的发明，由于传输光路外表上是一条，比树状形式的连接形态的情况更加能够有效利用传输光路。
本发明的第28种情况是根据第27种情况所述的光传输系统，其中，多个分局具备的各振荡器输出频率互不相同的附加信号。
如上所述，采用第28种情况的发明，总局可以借助于判定附加信号的频率，了解是哪一个分局发来的信号。
本发明的第29种情况是根据第28种情况所述的光传输系统，其中，从各振荡器输出的附加信号由数据调制。
如上所述，采用第29种情况的发明，可以借助于附加信号传输例如监视用的数据等。
本发明的第30种情况是根据第29种情况所述的光传输系统，其中，
总局为了检测系统的故障，还具备：
将多个分局传输来的光信号变换为电信号的光电变换器、
将光电变换器变换得到的电信号分离为应该传输的电信号和附加信号的分离器，以及
从分离器分离得到的附加信号分别检测出各分局具备的各振荡器输出的附加信号的信号检测器。
如上所述，采用第30种情况的发明，总局方面可以逐次推定分局的故障、传输光路的切断处所等情况。
本发明的第31种情况是根据第30种情况所述的光传输系统，其中，所述应该传输的电信号是对用于移动通信的一个或多个无线电信号进行频分多路复用后得到的信号，
给一个或多个所述应该传输的电信号分配一个或多个连续的频带，
各所述振荡器输出比所述一个或多个连续的频带中最宽的频带的频带宽度相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
如上所述，采用第31种情况的发明，可以进行多个频带的移动体通信用的无线电信号的高质量传输。
本发明的第32种情况是根据第31种情况所述的光传输系统，其中，使用所述一个或多个连续的频带中的至少一个频带，所传输的电信号是码分多路复用信号，
各所述振荡器输出比与除了向所述码分多路复用信号分配的频带之外的全部所述一个或多个连续的频带中最宽的频带相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
如上所述，采用第32种情况的发明，在符号分割多路复用电信号分配的频带以外的频带内，不管是2次相互调制失真还是2次谐波失真都不会发生。
本发明的第33种情况是根据第31种情况所述的光传输系统，其中，各法布里-珀罗型半导体激光器有把具有光信号放大作用的活性层和用于使该活性层输出的光信号的辐射角狭窄的光点尺寸变换器形成于同一基板上那样的芯片结构。
如上所述，采用第33种情况的发明，可以使LD芯片辐射出的光信号高效率地耦合于光纤维。
本发明的第34种情况是根据第33种情况所述的光传输系统，其中，各所述附加信号电平调整器调整各所述振荡器输出的附加信号的电平，使各所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β的数值满足使差拍噪声变成原来的Q倍的条件式：β＜1/(2Q)，其中Q＜1。
如上所述，采用第34种情况的发明，可以使差拍噪声减少所希望的量。
本发明的第35种情况是根据第33种情况所述的光传输系统，其中，各所述附加信号电平调整器调整各所述振荡器输出的附加信号的电平，使各所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足使差拍噪声变成原来的Q倍的条件式：β＜1/(2Q)，和使在光传输中产生的噪声或失真至少降低P分贝的条件式：β≥(2/π)×10P/10，其中Q＜1，π为圆周率。
如上所述，采用第35种情况的发明，可以使差拍噪声和反射光及反射返回光引起的失真或噪声减少所希望的量。
本发明的第36种情况是根据第35种情况所述的光传输系统，其中，所述传输光路包含一根或多根光纤维，各所述法布里-珀罗型半导体激光器的出射端面和与其耦合的光纤维的端面设置成不相互平行。
如上所述，采用第36种情况的发明，可以减少反射返回半导体激光器的光量，其结果是，使附加信号要求的最低电平的值更低。本发明的第37种情况是根据第35种情况所述的光传输系统，其中，向各所述应该传输的电信号与各所述附加信号电平调整器进行电平调整得到的附加信号分配的光调制度分别记为mi时，其中i＝1、2、…、N，光的总调制度
Figure C9712262800241
不超过0.3。
如上所述，采用第37种情况的发明，几乎不发生削波失真，可以实现高质量传输。
本发明的第38种情况是根据第31种情况所述的光传输系统，其中，各法布里-珀罗型半导体激光器具有带光信号放大作用的活性层为锥状那样的芯片结构。
如上所述，采用第38种情况的发明，可以使LD芯片辐射的光信号高效率地耦合于光纤维。
本发明的第39种情况是根据第38种情况所述的光传输系统，其中，各所述附加信号电平调整器调整各所述振荡器输出的附加信号的电平，使各所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β的数值满足使差拍噪声变成原来的Q倍的条件式：β＜1/(2Q)，其中Q＜1。
如上所述，采用第39种情况的发明，可以使差拍噪声减少所希望的量。
本发明的第40种情况是根据第38种情况所述的光传输系统，其中，各所述附加信号电平调整器调整各所述振荡器输出的附加信号的电平，使各所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足使差拍噪声变成原来的Q倍的条件式：β＜1/(2Q)，和使在光传输中产生的噪声或失真至少降低P分贝的条件式：β≥(2/π)×10P/10，其中Q＜1，π为圆周率。
如上所述，采用第40种情况的发明，可以使差拍噪声和反射光及反射返回光引起的失真或噪声减少所希望的量。
本发明的第41种情况是根据第40种情况所述的光传输系统，其中，传输光路包含1根以上的光纤维，各法布里-珀罗型半导体激光器的出射端面和与其耦合的光纤维的端面从相互平行的位置关系挪开设置。
如上所述，采用第41种情况的发明，可以减少反射返回半导体激光器的光量，其结果是，能使附加信号要求的最低电平的值更低。
本发明的第42种情况是根据第40种情况所述的光传输系统，其中，向各所述应该传输的电信号与各所述附加信号电平调整器进行电平调整得到的附加信号分配的光调制度分别记为mi时，其中i＝1、2、…、N光的总调制度不超过0.3。
如上所述，采用第42种情况的发明，几乎不发生削波失真，可以实现高质量传输。
本发明的第43种情况是根据第30种情况所述的光传输系统，其中，各法布里-珀罗型半导体激光器被选择为，分别输出的光信号的中心波长互相离开预先设定的波长间隔。
如上所述，采用第43种情况的发明，造成传输特性劣化的差拍噪声只是FP-LD的侧面模式(side mode)相互之间来的差拍噪声，因此与有最大的模式之间来的差拍噪声的情况相比，传输特性的劣化变小了。
本发明的第44种情况是根据第43种情况所述的光传输系统，其中，1根光纤维上连接的分局数目最多为3个。
如上所述，采用第44种情况的发明，在进行FP-LD的波长选择时，只要确保3个波长区域就可以。在这种情况下，由于在中心波长区域以外区域的限制只是单侧，波长选择容易进行。
附图说明
图1是示意本发明第一实施例光传输装置构成的框图。
图2是表示频率调制指数β与光传输时产生的反射光所造成的噪声或失真的抑制量PdB之间关系的曲线图。
图3示出的是电光变换时产生的3次互调制失真的总光调制度依存性。
图4示出的是对3次互调制失真(IM3)的温度依存性进行测定的结果(无附加信号场合)。
图5示出的是对3次互调制失真(IM3)的温度依存性进行测定的结果(有附加信号场合)。
图6示出的是对噪声的温度依存性进行测定的结果(有附加信号场合)。
图7示出的是对噪声的温度依存性进行测定的结果(无附加信号场合)。
图8示出的是25～27.5度附近FP-LD的频谱。
图9示出的是21～22度附近FP-LD的频谱。
图10示出的是FP-LD与2km光纤连接时25～27.5度附近FP-LD的频谱。
图11示出的是FP-LD与2km光纤连接时21～22度附近FP-LD的频谱。
图12是示意本发明第二实施例光传输系统构成的框图。
图13是示意本发明第三实施例光传输系统构成的框图。
图14示出的是FP-LD和波长可变光源两者均未调制时差拍噪声的频谱。
图15示出的是波长可变光源未调制，FP-LD则加有一附加信号使得频率调制指数为27.8时差拍噪声的频谱。
图16是示意本发明第四实施例光传输系统构成的框图。
图17是示意一例现有光传输装置构成的框图。
图18是示意一例现有光传输系统构成的框图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明实施例。
(第一实施例)
图1是示意本发明第一实施例光传输装置构成的框图。图1装置包括电信号电平调整器101与109，振荡器102，附加信号电平调整器103，合成器104，半导体激光器105，直流电流源106，光纤107和光电变换器108。
电信号电平调整器101和109分别调整电信号电平。振荡器102输出附加信号(这里为正弦波)。附加信号电平调整器103调整附加信号电平。合成器104合成电信号和附加信号。直流电流源106输出直流偏置电流，用以在电信号上加直流偏置电流。半导体激光器105输出由电信号和直流偏置电流直接进行强度调制的光信号。光纤107传播光信号。光电变换器108将光信号变换为电信号。
以下说明图1装置传输电信号的动作。另外，这里假定所要传输的电信号为对规定信号进行多路复用得到的信号，尤其是对移动通信用无线信号进行频分多路复用得到的信号。
输入的电信号在电信号电平调整器101中调整为规定电平。而振荡器102输出的附加信号在附加信号电平调整器103中调整为规定电平。合成器104合成这些经电平调整的电信号和附加信号。直流电流源106一旦输出直流偏置电流用以在所要传输的电信号上加规定直流偏置成分，半导体激光器105便输出由直流电流源106输出的直流偏置电流和合成器104合成得到的电信号直接进行强度调制的光信号。所输出的光信号通过光纤107传输至接收一侧。所传输的光信号由光电变换器108变换为电信号，接着由电信号电平调整器109调整为规定电平后输出。
以上动作当中，光信号传输至接收一侧时，在光纤107接续面或是半导体激光器105和光电变换器108端面等发生反射，产生反射光。而且，光纤107内还因瑞利散射等产生反射光。此外，反射光接着再反射，不断反射，也就有多重反射光产生。由此类种种原因产生的反射光造成的噪声或失真如果不设法改变，只传输电平调整器101输入的信号，会使图1装置的传输特性变差。但图1装置通过附加信号电平调整器103调整振荡器102输出的附加信号电平，来减小反射光造成的噪声或失真。以下对此详细说明。
半导体激光器105所输出光信号在直接进行强度调制的同时还进行频率调制。频率调制指数一般由最大频移量与调制频率之比表示。令振荡器102输出的附加信号的频率为f，直流电流源106输出的直流偏置电流为Ib，半导体激光器105发光阈值电流为Ith，光调制度为m，频率调制效率为dF/dI，基于振荡器102输出的附加信号的频率调制指数β便由下面式(1)给出。
β＝{m·(Ib-Ith)·(dF/dI)}/f…(1)
而光传输时产生的反射光所造成的噪声或失真的抑制量(单位为分贝，以下记为dB)可以用0阶贝塞耳函数J1，由下面式(2)表达。
P＝10·log{J1(β)2}…(2)
图2是表示频率调制指数β与光传输时产生的反射光所造成的噪声或失真的抑制量PdB之间关系的曲线图。另外，图2中横轴由对数表示。由图2可知，抑制量P在β＜1处为大数值分贝，而β＞1处则随β的变化有较大的反复增减。而且，还具有其极小值Pmin1、Pmin2、…随着频率调制指数β的增大而单调增加的特性(即Pmin1＜Pmin2＜…)。
此外，上述极小值Pmin1、Pmin2、…对应的各极小点排列在如图2所示的虚线上。我们通过考虑激光振荡频率经频率调制得到的能谱的发散量和0阶贝塞耳函数J0的极限值，该直线重新导出由下面式(3)近似。
P＝10·log(πβ/2)…(3)
由上面式(3)可以获得至少抑制反射光所造成的噪声或失真PdB所用的条件式，即下面式(4)。
β＝(2/π)·10P/10    …(4)
上面式(1)中，发光阈值Ith和频率调制效率dF/dI为半导体激光器105固有值，而且光调制度m由附加信号电平确定。因而，附加信号频率和直流偏置电流分别设定为适当范围内值的话，通过调整附加信号电平，可以使频率调制指数β为满足上面式(4)的值。具体来说，附加信号电平调整器103通过将振荡器102输出的附加信号电平调整使得频率调制指数β为满足上面式(4)的值，可以至少抑制反射光所造成的噪声或失真PdB。
而且，由图2可知，β＝1.7为可以获得与第1极小值Pmin1相等的抑制量的最小β。因而，附加信号电平调整器103通过将振荡器102输出的附加信号电平调整使得频率调制指数β为满足β≥1.7的值，可以至少抑制反射光所造成的噪声或失真Pmin1dB。
另外，由上面式(1)可知，也可以设法调整偏置电流来替代对附加信号电平的调整。或者，也可以设法同时调整附加信号电平和偏置电流。
这里，一般将多种信号频率复用得到的电信号变换为由该电信号直接进行强度调制的光信号传输时，令多路复用的信号数目为N，分配给各信号的光调制度为m1，分配给附加信号的光调制度为m2的话，总光调制度由√{(m1)2·N+(m2)2}表示。这种总光调制度要对半导体激光器105中电光变换时产生的失真(3次互调制度失真)特性进行限制，需要设定为某一数值以下。例如CATV信号传输场合，该值一般来说为0.45。
但便携电话信号传输场合，由于要求超低失真特性(根据运用位置也可以是70dB大小)，因而需要将总光调制度设定为0.3以下。以下用图3说明其理由。图3示出半导体激光器105电光变换时产生的3次互调制失真的总光调制度依存性(图3中示出的是32和64载波场合的平均值和最差值，后面对此加以叙述)。由图3可知，总光调制度超过0.3时，3次互调制度失真便急剧增大。这是由于输入至半导体激光器105的电信号在半导体激光器105阈值电流以下所引起的现象。这种急剧增大的失真称为削波失真，成为使传输特性大大变差的因素。一般知道，削波失真由于是在传输数字调制信号时短脉冲串错误所引起的，因而即便用纠错码，也不能降低误码率。通过将总光调制度设定为0.3以下，上述这种削波失真几乎无法发生，可以实现高质量光传输。
而且，β越大，分配给附加信号的光调制度m2越大，因而，能够分配给上述多种信号的光调制度便小了相应的一部分，信号传输质量就变差。从这个意义上来说，重视信号传输质量时，β越小越好。具体来说，很显然，附加信号电平调整器103通过将振荡器102输出的附加信号电平调整使得频率调制指数β为满足β≥1.7的值，还获得平衡对反射光所造成的噪声或失真的抑制和信号传输质量这种效果。
象这样，通过在所要传输的电信号上加如上所述电平的附加信号，就可以使反射光所造成的噪声或失真至少降低规定量。但另一方面，又新产生附加信号与所要传输的电信号的2次互调制失真(以下记为IM2)，这使得传输特性变差。因此，以下对图1装置抑制此IM2动作加以说明。
振荡器102输出的附加信号频率低于与所要传输电信号频带带宽相当的频率时，该电信号传输频带内便有IM2发生。而且，振荡器102输出的附加信号频率超过所要传输电信号的传输频带的最低频率的1/2时，传输频带内便有该电信号高次谐波失真当中最大的2次谐波失真(以下记为HD)发生。
另外，考虑振荡器102输出的附加信号的频率越小，频率调制指数β可以越大的话，通过使附加信号频率比与所要传输电信号传输频带带宽相当的频率大，但比所要传输电信号传输频带的最低频率的1/2小，就可以避免在传输频带内发生IM2或HD。
但所要传输电信号为移动通信用无线信号时，该电信号在传输频带外的IM2或HD辐射到空间成为杂散辐射方面留有悬念。但这可以通过由带通滤波器仅选择传输频带内的信号来解决。
例如，假定所要传输电信号为对日本数字便携电话用无线信号进行频率复用得到的信号。日本数字便携电话的传输频带有所谓800MHz带和1.5GHz带两个频带。这里考虑仅用800MHz带进行光传输场合。这时，下行信号传输频带为810～830MHz，因而，传输频带带宽为20MHz，传输频带最低频率的1/2为405MHz。所以，通过设定振荡器102的发送频率以获得比20MHz大但比405MHz小的频率的附加信号，就不会在传输频带内发生IM2或HD。
而且，考虑频率调制效率与调制频率成反比的话，附加信号频率以尽可能低为好。具体来说，在上面例子中附加信号的频率最好是接近20MHz的值。但在靠带通滤波器仅使传输频带内信号通过，切断频带外杂散辐射时，若IM2产生于传输频带附近的话，就有带通滤波器无法使IM2电平足够低的可能。但这可以通过将附加信号频率设定得比20MHz高若干，使IM2频率远离传输频带最大频率来解决。
这里，按照上述便携电话例子，来总结以上说明要点。例如将振荡器102输出的附加信号频率设定为约22MHz的话，由于该频率比传输频带带宽20MHz高，比传输频带最低频率810MHz的1/2低，因而传输频带内没有IM2或HD发生。而且，对于反射光所造成的噪声或失真，直流电流源106输出的直流偏置电流为40mA，半导体激光器105的阈值电流为10mA，频率调制效率为220MHz/mA时，光调制度m2为0.57％以上的话，频率调制指数β便成为满足条件式β≥1.7的值。所以，通过调整附加信号电平以便光调制度超过0.57％，可以使反射光所造成的噪声或失真至少抑制Pmin1dB(图2中约为6分贝)。
还可考虑用800MHz带和1.5GHz带两个频带传输信号场合。这时，带宽较宽的是1.5GHz带，它具有36MHz带宽。因此，使振荡器102输出的附加信号的频率比36MHz大较好(例如40MHz左右)。这时，要满足上述相同条件β≥1.7，将光调制度设定为超过1.03％为好。这样，可依然保持与1频带传输相同效果进行多频带传输。另外，实际分配给各职员进行便携电话服务的传输频带属于带宽均较窄的频带，但通过这种较窄传输频带传输无线信号时，根据其带宽设定振荡频率和光调制度为好。
但采用半导体激光器的模拟光传输装置，一般来说，除了如上所述的反射光所造成的噪声或失真(反射光直接产生噪声或失真)以外，往往入射至激光芯片内的反射光的影响也成问题。尽管未完全了解多重反射光的影响，但知道有例如激光振荡不稳定，发生模跃变(mode hopping)这种情况。我们实验确认，使用法布里·珀罗型半导体激光器(以下记为FP-LD)时，由瑞利散射产生的多重反射光造成模跃变，噪声或失真因此而增加。
如现有技术项目中所述，光传输所用的半导体激光器主要为分布反馈型半导体激光器(以下记为DFB-LD)和FP-LD。其中模拟光传输所用的是DFB-LD。DFB-LD模块内置有光隔离器，该光隔离器将入射至激光芯片内的反射光光量抑制至万分之一。因此，具有DFB-LD的现有模拟光传输装置几乎不受多重反射光的影响，但DFB-LD价格大约是FP-LD价格的10倍，因而装置价格较高。
而FP-LD一般采用光数字传输作为目的，不具备光隔离器。因此，FP-LD虽便宜，但没有用于现有模拟光传输。但图1装置与抑制反射光所造成的噪声或失真一样，也可以抑制多重反射光所造成的噪声或失真。具体来说，图1装置保证传输时产生的反射光所造成的噪声或失真至少抑制规定量，而且也可抑制多重反射光所造成的噪声或失真，因而，可以采用FP-LD作为半导体激光器105，因此，可以大幅降低装置价格。
另外，振荡器102输出的信号不限于正弦波，也可以是经模拟调制/数字调制的信号。这时，也可以由附加信号传输监视用数据。
近年来，为了将LD芯片出射的光信号与高效率光纤耦合，开发出可以使光信号辐射角变窄的FP-LD。这种FP-LD根据其芯片结构分成较大的2种。一种是在现有结构活性层外侧与该活性层在同一基板上形成用于使辐射角变窄的锥状波导路的类型，另一种是活性层本身形成锥状的类型。任意一种类型的FP-LD均可以期待光纤耦合的光电力是现有器件的2～3倍左右。但这种情况反过来也意味着光纤传输路的多重反射光很容易与LD芯片耦合。因而，上述那种可以使光信号辐射角变窄的FP-LD必须如前所述加附加信号。这时，通过使FP-LD芯片出射端面和与此耦合的光纤端面设置成偏离相互平行的位置关系，可以减少多重反射光光量，因此，可以使附加信号求得的最低电平更加低。
还可考虑多个连续传输频带(例如前面所述的800MHz带和1.5GHz带)中的一个分配给用于码分复用信号传输的场合。码分复用信号的传输通常以分配给各码的信号互相基本相等的功率传输，因而不需要较宽的动态范围特性。因而，通过将附加信号频率设定成比分配给码分复用信号的频带以外的多个连续频带当中最宽频带的带宽相当的频率要高，但比多个连续频带的最低频率的1/2要低，便可以避免在分配给码分复用信号的频带以外的多个连续频带内发生IM2或HD。
而且，将多种频率复用信号或码分复用信号一并光传输场合，已知是因半导体激光器中的削波而产生失真。对于这种削波失真，已经利用图3说明过。图3中示出的是对分配给各载波成分的光调制度mi＝m和3次互调制失真之一的复合3次失真(Composite Triple Beat以下记为CTB)之间关系进行测定的结果。我们对于800MHz带和1.5GHz带分别进行16和32载波传输，共计32和64载波场合，对CTB平均值和最大保持值(最大值)进行了测定。测定频率是800MHz频带。图3中可知，若总光调制度√{∑(mi)2}超过0.3，不论传输载波数如何，CTB平均值和最大值都差了许多。根据该测定结果可知，为了免受削波失真的影响，并保持低失真特性，将满足条件式√{∑(mi)2}＜0.3的光调制度mi分配给各载波成分为好。
图4～11示出实际确认与上述总光调制度有关的本发明效果的情形。图4和5是对3次互调制失真(IM3)温度依存性进行测定的结果，图4示出无附加信号场合，图5示出有附加信号场合。图6和图7是对噪声的温度依存性进行测定的结果，图6示出有附加信号场合，图7示出无附加信号场合。图4～7相同，光源用FP-LD，输入电信号用1485.9MHz和1492.MHz正弦波(光调制度10％)，附加信号用频率25.8MHz正弦波(光调制度10％)。光纤长度为2km。所测定的IM3频率为1479.7MHz，噪声频率为1489MHz。
图4和图5中可知，无附加信号场合在20～21度，22～24.5度，25～27.5度，28.5~29度附近IM3大大增加，IM3特性变差至-45dB左右。而有附加信号场合，任何温度IM3都低于-85dB左右，与无附加信号场合相比IM3特性都可改善40dB左右。
图6和图7中可知，无附加信号场合，在20～21度，22～24.5度，25～27.5度，28.5～29度附近噪声大大增加。纵轴是相对强度噪声(RIN)，此RIN在上述各温度附近增加至-137dB/Hz左右，而有附加信号的情况下，任何温度RIN都低于-152dB/Hz左右，与无附加信号场合相比，噪声特性都可改善15dB。
可以认为，这些IM3特性和噪声特性变差的主要原因在于光纤中产生的瑞利散射光，但这不足以说明IM3和RIN具有温度依存性。因此，我们尝试在IM3和RIN都变差很多的25～27.5度附近和几乎没怎么变差的21～22度附近靠自延迟零拍法测定FP-LD频谱线宽。图8和图9示出该测定结果。图8是25～27.5度附近的FP-LD频谱，图9是21～22度附近的FP-LD频谱。图8和图9示出平均值和最大保持值。
图8和图9中可知，变差很多温度下的频谱(图8所示)按3dB带宽频谱线宽低于1MHz。另外，74MHz附近观察到的乱真信号取决于来自FP-LD引出光纤前端光连接器的反射光的影响。与此相反，几乎没怎么变差的温度下的频谱(图9所示)按3dB带宽频谱线宽相当宽达236MHz左右。若一并考虑频谱线宽示出光信号相干性的话，可以认为，频谱线宽较窄场合，瑞利散射所造成的多重反射光在LD内与光信号相干，IM3和RIN特性故而变差，但在频谱线宽较宽场合，即便有瑞利散射所造成的多重反射光，但光信号相干性较低，因而IM3和RIN特性几乎没有变差。因此，实验说明IM3和RIN具有温度依存性。
此外，还对于2km光纤与FP-LD连接场合，与上述同样测定FP-LD频谱线宽。其测定结果示于图10和图11。图10是2km光纤与FP-LD连接时25～27.5度附近的FP-LD频谱，图11是2km光纤与FP-LD连接时21～22度附近的FP-LD频谱。图10和图11示出平均值和最大保持值。图10和图11中可知，IM3和RIN都变差很多的25～27.5度附近的频谱(图10所示)，因多重反射光的影响变得非常不稳定。而几乎没怎么变差的21～22度附近的频谱(图11所示)，与未连接光纤场合的频谱(图9所示)几乎没有变化，较为稳定。这样，我们能够确认，通过增加附加信号使光信号频谱扩散，来达到抑制IM3特性和RIN特性变差的效果。
(第二实施例)
图12是示意本发明第二实施例光传输系统构成的框图。图12系统包括中心一侧装置20，基站装置21以及光纤207和216。中心一侧装置20包含第一电信号电平调整器201，振荡器202，附加信号电平调整器203，第一合成器204，第一半导体激光器205，第一直流电流源206，第一光电变换器217和第二电信号电平调整器218。基站装置21包含第二光电变换器208，第三电信号电平调整器209，第四电信号电平调整器210，频带分离部211，第五电信号电平调整器212，第二合成器213，第二导半体激光器214和第二直流电流源215。
图12中，从中心一侧装置20传输至基站装置21的第一无线信号输入至第一电信号电平调整器201，在这里调整至规定电平。而且，从振荡器202输出正弦波(附加信号)，在附加信号电平调整器203调整为规定电平。第一电信号电平调整器201和附加信号电平调整器203的输出在第一合成器204中通过频分复用合成。接着，由第一合成器204输出的信号和第一直流电流源206输出的直流偏置电流对第一半导体激光器205直接进行强度调制。第一半导体激光器205输出的经调制的光信号通过光纤207传输至基站装置21。所传输的光信号由第二光电变换器208变换为电信号之后，由频带分离器211分离成无线信号与附加信号，无线信号提供至第三电信号电平调整器209，附加信号提供至第五电信号电平调整器212。提供给第三电信号电平调整器209的无线信号在这里调整为规定电平后，输出作为第一无线信号。
以上是图12系统从中心一侧装置20至基站装置21的传输动作。这时，由附加信号电平调整器203对振荡器202输出的附加信号进行电平调整，使得第一半导体激光器205输出的光信号的附加信号的频率调制指数为1.7以上之后，由第一合成器204与第一无线信号频分复用，光纤207中反射所造成的波长变动通过变换为强度调制可以抑制所产生的噪声或失真量。这是与第一实施例中所说明的相同效果。
另一方面，要从基站装置21传输至中心一侧装置20的第二无线信号输入至第四电信号电平调整器210，在这里调整为规定电平。由频带分离器211分离提供至第五电信号电平调整器212的附加信号在这里调整为规定电平。然后，第四电信号电平调整器210的输出与第五电信号电平调整器212的输出在第二合成器213中通过频分复用合成。接下来，第二合成器213中通过频分复用合成。接下来，第二合成器213输出的信号与第二直流电流源215输出的直流偏置电流对第二半导体激光器214直接进行强度调制。第二半导体激光器214输出的经调制光信号通过光纤216传输至中心一侧装置20。所传输的光信号由第一光电变换器217变换为电信号，接着由第二电信号电平调整器218调整为规定电平之后，输出作为第二无线信号。
以上是图12的系统从基站装置21向中心一侧装置20的传输动作。这时，由第五电信号电平调整器212对频带分离器211分离得到的附加信号的电平进行调整，使得第二半导体激光器214输出的光信号的附加信号的频率调制指数为1.7以上之后，通过由第二合成器213与第二无线信号进行频分复用，光纤216中反射所造成的波长变动变换为强度调制可抑制所产生的噪声或失真量。这也是与第一实施例中所说明的相同效果。
象这样，图12系统中若分别考察从中心一侧装置20向基站装置21传输无线信号的场合和从基站装置21向中心一侧装置20传输无线信号的场合，不论哪一场合都具有与第一实施例相同构成。因而，正向和反向中任一方向的传输都可以获得与第一实施例相同的效果。
而且，通过仅仅在中心一侧装置20设置振荡器202，不仅是从中心一侧装置20向基站装置21传输无线信号的场合，而且从基站装置21向中心一侧装置20传输无线信号的场合，都可以抑制光纤(207和216)中反射所产生的噪声或失真量。
另外，第一半导体激光器205和第二半导体激光器214分配得到互不相同振荡波长的话，便可用单芯光纤替代双芯光纤(207和216)进行双向通信，可以有效地运用光传输路。这时，上述单芯光纤两端需要设置合成/分离第一半导体激光器205输出的光信号和第二导半体激光器214输出的光信号的光合成分离器。
(第三实施例)
图13是示意本发明第三实施例光传输系统构成的框图。图13系统包括总局300，分局3011～301n(其中n为超过2的任意偶数)和光纤302。上述分局3011～301n中，分局301(2k)(其中K＝1，2，…，n/2)分别包含光合成器303，振荡器304，电平调整器305，加法器306，驱动器307和半导体激光器308。分局301(2k-1)分别包含光合成器303，驱动器307和半导体激光器308。其中，赋予各分局的序号1～n同分别发给上述全部分局的光信号的波长排序时的顺序相一致。
分局3011～301n分别发出属于相同波段并且为波长互不相同的光信号。光纤302传播光信号。总局300接收所传播的光信号。振荡器304输出附加信号。电平调整器305调整附加信号的电平。加法器306使电信号与附加信号相加。驱动器307在电信号上加直流偏置成分。半导体激光器308输出由电信号直接进行强度调制的光信号。光合成器303合成光信号。
以下说明图13系统多路复用传输由所要传输电信号直接进行强度调制的光信号的动作。分局301(2k)中分别由振荡器304输出附加信号，电平调整器305调整其附加信号电平。加法器306使分局所要传输的电信号(电信号2k)与电平调整器305进行电平调整所得到的附加信号相加。接下来，驱动器307在加法器306相加得到的电信号上迭加直流偏置成分，半导体激光器308输出由迭加直流偏置成分得到的电信号直接进行强度调制后的光信号。
另一方面，分局301(2k-1)分别由驱动器307在所要传输电信号(电信号2k-1)上迭加直流偏置成分，半导体激光器308输出由迭加直流偏置成分得到的电信号直接进行强度调制后的光信号。
这样从分局3011～301n发出的光信号由光合成器303合成后，通过光纤302传播至总局300。总局300接收所传播的光信号。另外，所接收的光信号经光电变换之后，根据需要分离为电信号1～n。
以上动作当中，光电变换时，对波长互相最为接近的光信号，例如分局3011所发出的光信号和分局3012所发出的光信号的差拍波频率，由于环境温度变化等影响而与电信号1～n中任一频率一致或极为接近的话，差拍波便成为差拍噪声，给光传输带来不良影响。对于分局3012所发出的光信号和分局3012所发出的光信号也一样。而且，对于分局3012所发出的光信号和分局3014所发出的光信号，……对于分局301(n-1)所发出的光信号和分局301n所发出的光信号也一样。这些差拍噪声全都是等同的，因而以下说明图13系统对分局3011所发出的光信号和分局3012所发出的光信号的差拍波造成的差拍噪声进行抑制的动作。
第二分局3012中，对半导体激光器308强度调制时，同时接受频率调制。因此，通过迭加附加信号，使信号频谱分布至多个模。这时，频率调制指数足够大的，光信号各模的功率分别为未分布时功率的大约模数分之一。因而，即便分局3011和分局3012输出的光信号差拍波频率与电信号1～n中某一频率一致或极为接近，而产生差拍波所造成的差拍噪声，也能降低所产生的差拍噪声功率。光信号频谱线宽比电信号频带大时，可以使差拍噪声功率降至大约模数分之一。
这里，上述模数是不超过附加信号的最大频率偏移除以附加信号频率得到的数值(＝β)加1数值的最大整数，因而，为了使差拍噪声各模的功率达到Q倍(其中Q＞1)，使β比1/Q大为好。上述β一般称为频率调制指数的话，令附加信号频率为f，加附信号光调制度为m，半导体激光器308的发光阈值电流为Ith，直流偏置电流为Ib，频率调制效率为dF/dI，就可由上述式(1)给出(参照第一实施例)。
另一方面，光调制度m为附加信号电平确定。这里，图13系统中，半导体激光器308的发光阈值电流，直流偏置电流和频率调制效率以及附加信号频率分别为规定范围值时，对附加信号的电平进行调整，使得频率调制指数β比1/Q大。因此，可以将差拍噪声功率降低至Q倍。
例如将上述各参数设定为(Ib-Ith)＝50mA，dF/dI＝200MHz/mA，f＝20MHz时，通过由电平调整器305调整附加信号电平使得附加信号光调制度m为0.2，β＝100，可以将差拍噪声功率减小至约百分之一。另外，图13系统中，将分局301(2k)组成部分与分局301(2k-1)组成要素互相替换，当然也可获得与上述相同效果。
图14和图15示出实际确认本发明差拍噪声降低效果的情形。我们采用FP-LD和波长可变光源作为光源，用频谱分析仪观测差拍噪声频谱。图14示出FD-LD和波长可变光源均未调制场合的差拍噪声频谱，图15示出波长可变光源未调制，FP-LD迭加附加信号使得频率调制指数为27.8场合的差拍噪声频谱。图14和15中可知，未迭加附加信号场合在两个光频率之差的频率处产生功率很大的差拍噪声(图14)。所以，差拍噪声频率与所要传输的电信号频率相一致或接近时，其影响非常大。而迭加有附加信号的场合，FP-LD直接进行强度调制的同时通过附加信号接受频率调制，因而差拍噪声的频谱展宽成为宽频带(图15)。这时，频率调制指数β＞＞1，各模基本相等。所要传输的电信号的传输频带的带宽，在便携式电话用信号场合为几十KHz左右，而有线电视场为6MHz，比带宽本来达几十MHz左右的光源频谱谱线窄。所以如图15所示便知通过迭加附加信号使噪声频带扩展为较宽频率范围，就可以降低给所要传输电信号的传输频率带来影响的噪声成分的最大值。
另外，分局总数n为3以上奇数时，当然也可获得与上述相同效果。但这时，分局3011～301n中，分局301(2k)(其中，k＝1，2，……，(n-1)/2)分别包含光合成器303、振荡器304、电平调整器305、加法器306、驱动器307和半导体激光器308，分局301(2k-1)分别包含光合成器303、驱动器307和半导体激光器308，这种构成装置规模比下述的分局301(2k-1分别包含光合成器303、振荡器304、电平调整器305、加法器306、驱动器307和半导体激光器308，分局301(2k)分别包含光合成器303、驱动器307和半导体激光器308这种构成要小。
由以上说明可知，图13系统中有关半导体激光器驱动的基本动作与第一实施例中说明的相同。因而，图13系统中也可采用FP-LD作为半导体激光器，与以往采用DFB-LD场合相比，可以使系统价格大幅便宜。此外，采用FP-LD作为半导体激光器308时，增加了对多模振荡所造成的差拍噪声的抑制效果，因而可以获得进一步的抑制效果。
另外，本实施例是对总局300与各分局3011～301n的连接形态为总线形式的场合进行说明的，当然树形场合也可获得相同效果。这时，各分局3011～301n内设置的光合成器分303已不需要，作为替换，总局300附近或总局300内需要对3011～301n传输来的光信号进行合成的光合成器。另外，在总线形式中，所需的光传输路看上去为一根，因而可以比树形有效运用光传输路。而且，即便是树形和总线形式混合的连接状态，当然也可以获得与差拍噪声降低有关的相同效果，因此可以让分局配置场所具有灵活性。
(第四实施例)
图16是示意本发明第四实施例光传输系统构成的框图。图16系统包括总局400，分局4011～401n(其中n为2以上任意整数)和光纤402。分局4011～401n分别包含光合成器403，振荡器404，电平调整器405，加法器406，驱动器407和半导体激光器408。总局400包含光变换器409，分离器410和多个信号检测器411。
光电变换器409将光信号变换为电信号。分离器410将光电变换器409变换得到的电信号分离成所要传输电信号与附加信号。各信号检测器411由分离器410分离得到的附加信号检测分局4011～401n各振荡器404输出的信号。其他组成部分进行与图13系统相应部分相同的动作。
以下说明图16系统对由所要传输电信直接进行强度调制后的光信号进行多路复路传输的动作。分局4011～401n分别由振荡器404输出附加信号，电平调整器405对该附加信号电平进行调整。加法器406使所要传输电信号(第1～n电信号)与其附加信号相加。接下来，驱动器407在加法器406相加得到的电信号上迭加直流偏置成分，半导体激光器408输出由迭加直流偏置成分得到的电信号直接进行强度调制后的光信号。
这样从分局4011～401n发出的光信号由光合成器430合成后，通过光纤402传播至总局400一侧。总局400由光电变换器409将所传播的光信号变换为电信号。接着，分离器410将变换得到的电信号分离为所要传输的电信号(电信号1-n)和附加信号。信号检测器411从分离得到的附加信号检测分局4011～401n各振荡器404输出的信号。检测可通过例如将分离得到的附加信号频率与分局4011～401n各振荡器404输出信号的频率相互比较来进行。
以上动作过程中，与图13系统一样光电变换时产生因波长互相最为接近光信号的差拍波所造成的差拍噪声。抑制这种差拍噪声的动作与第三实施例中说明的相同。具体来说，由于半导体激光器408被直接进行强度调制的同时还接受频率调制，因而通过加上附加信号使光信号频谱分布至多个模。这时，光信号各模的功率分别为未分布时功率大约模数分之一。
但图13系统中，是将波长互为最接近光信号中的某一方进行模分布的，而图16系统中却是将两者进行模分布，因而为了使差拍噪声各模的功率为Q倍(其中Q＜1)而使β比1/(2Q)大为好。因此，图16系统中，半导体激光器408的发光阈值电流、直流偏置电流和频率调制效率以及附加信号频率为规定范围值时，对附加信号电平进行调整，使得频率调制指数β比1/(2Q)大。因此，可以使差拍噪声的功率降低至Q倍。
而且，图16系统中可以如下所述在总局400一侧依次辨别各分局4011～401n故障或光纤402的切断位置等。具体来说，例如信号检测器411无法检测分局4011振荡器404所输出的附加信号场合，总局400可以识别分局4011故障的可能性。而信号检测器411不论是否检测出分局4012振荡器404输出的附加信号都无法检测分局4011振荡器404输出的附加信号时，那么除了分局4011发生故障的可能性之外，还可以识别分局4011与分局4012之间光纤402切断的可能性。
这样，图16系统中可判定分局4011～401n各振荡器404所输出的附加信号是否传播至总局400，因此可以在总局400一侧依次推定分局4011～401n故障，光纤402断开位置等。另外，这与第三实施例不同，对于全部分局4011～401n是构成为在所要传输的电信号上加附加信号初步获得的效果。
将本实施例与第一实施例比较的话，关于半导体激光器408的驱动基本上与第一实施例相同。因此，半导体激光器408可以采用FP-LD，与以往采用DFB-LD场合相比可以使系统价格大幅降低。另外，半导体激光器408采用FP-LD时，由于增加对多模振荡所造成差拍噪声的抑制效果，因而可以获得进一步的抑制效果。而且，同样也可获得第一实施例得到的其他效果。
FP-LD最大模所产生的差拍噪声给副载波带来影响时，要求高性能传输特性的传输系统中存在该差拍噪声给传输特性带来深刻不良影响的场合。这种场合，可考虑通过预先进行波长甄别，采用中心波长互相存在某种程度偏离的模作为分局4011～401n的各FP-LD。通过采用中心波长有某种程度偏离的FP-LD，传输特性变差产生的差拍噪声仅仅是FP-LD边带模的差拍噪声，因而与存在最大模所输出的差拍杂质的场合相比，减小了传输特性的变差。这时，令(一根光纤402所连接的)全部分局部为3的话，进行FP-LD波长甄别时，只要确保3个波长区即可。例如决定中心的波长区，如果在其两侧取10nm的波长间隔，则中心波长离开得比这更远的FP-LD全部能够使用。这时，在中心波长区以外，对区域的限制仅仅是单侧，因而可很容易进行波长甄别。
本实施例是对总局400与各分局4011～401n连接形态为总线形式场合加以说明的，当然树形场合也可获得相同效果。这时，各分局4011～401n内所设置的光合成器403已不需要，作为替代，总局400附近或总局400内需要使各分局4011～401n传输来的光信号合成的光合成器。另外，总线形式中所需光传输的光信号合成的光合成器。另外，总线形式中所需光传输路外观上为一根，因而可以比树形更为有效地运用光传输路。当然树形与总线形式混合的连接形态也可就差拍噪声的抑制获得相同效果，因此可以让分局的配置场所拥有灵活性。

Claims (44)

1.一种光传输装置，将电信号变换为以该电信号直接进行强度调制的光信号，然后传输该光信号，其特征在于，具备：
输出附加信号的振荡器；
调整所述振荡器输出的附加信号的电平的附加信号电平调整器，以便将在光传输时发生的反射光所引起的噪声和失真至少减少预定的量；将应该传输的电信号与已经过所述附加信号电平调整器进行电平调整过的附加信号加以合成的合成器；
输出直流偏置电流的直流电流源；
输出以所述合成器合成得到的电信号和所述直流电流源输出的直流偏置电流合成得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器；
传输所述半导体激光器输出的光信号用的传输光路；以及
将通过所述传输光路传输的光信号变换为电信号的光电变换器；
所述振荡器输出比所述应该传输的电信号分配到的频带的频带宽度相当的频率还高，并且比所述应该传输的电信号分配到的频带的最低频率的一半还低的频率的附加信号。
2.如权利要求1所述的光传输装置，其特征在于，所述附加信号电平调整器调整所述附加信号的电平，使得从所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足β≥1.7。
3.根据权利要求2所述的光传输装置，其特征在于，所述半导体激光器是法布里-珀罗型半导体激光器。
4.根据权利要求3所述的光传输装置，其特征在于，从所述振荡器输出的附加信号由规定的数据调制。
5.根据权利要求4所述的光传输装置，其特征在于，所述法布里-珀罗型半导体激光器具有将带有光信号放大作用的活性层和用于使该活性层输出的光信号的辐射角狭窄的光点尺寸变换器形成于同一基板上那样的芯片结构。
6.根据权利要求5所述的光传输装置，其特征在于，
所述应该传输的电信号是对用于移动通信的一个或多个无线电信号进行频分多路复用得到的信号，
给一个或多个所述应该传输的电信号分配一个或多个连续的频带，
所述振荡器输出比所述一个或多个连续的频带中最宽的频带的频带宽度相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
7.根据权利要求6所述的光传输装置，其特征在于，
使用所述一个或多个连续的频带中的至少一个频带所传输的电信号是码分多路复用信号，
所述振荡器输出比与除了向所述码分多路复用信号分配的频带之外的全部所述一个或多个连续的频带中最宽的频带相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
8.根据权利要求7所述的光传输装置，其特征在于，所述传输光路包含一根或多根光纤维，所述法布里-珀罗型半导体激光器的出射端面和与其耦合的光纤维的端面设置成不相互平行。
9.根据权利要求8所述的光传输装置，其特征在于，
所述附加信号电平调整器调整所述振荡器输出的附加信号的电平，使所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足使光传输中产生的噪声或失真降低至少P分贝的条件式：β≥(2/π)×10P/10，其中π为圆周率。
10.根据权利要求8所述的光传输装置，其特征在于，向多个所述应该传输的电信号与所述附加信号电平调整器进行电平调整得到的附加信号分配的光调制度分别记为mi时，其中i＝1、2、…、N，光的总调制度
Figure C971226280003C1
不超过0.3。
11.根据权利要求4所述的光传输装置，其特征在于，所述法布里-珀罗型半导体激光器具有带有光信号放大作用的活性层为锥状那样的芯片结构。
12.根据权利要求11所述的光传输装置，其特征在于，
所述应该传输的电信号是对用于移动通信的一个或多个无线电信号进行频分多路复用后得到的信号，
给一个或多个所述应该传输的电信号分配一个或多个连续的频带，
所述振荡器输出比所述一个或多个连续的频带中最宽的频带的频带宽度相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
13.根据权利要求12所述的光传输装置，其特征在于，
使用所述一个或多个连续的频带中的至少一个频带所传输的电信号是码分多路复用信号，
所述振荡器输出比与除了向码分多路复用信号分配的频带之外的全部所述一个或多个连续的频带中最宽的频带相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
14.根据权利要求13所述的光传输装置，其特征在于，所述传输光路包含一根或多根光纤维，所述法布里-珀罗型半导体激光器的出射端面和与其耦合的光纤维的端面设置成不相互平行。
15.根据权利要求14所述的光传输装置，其特征在于，
所述附加信号电平调整器调整所述振荡器输出的附加信号的电平，使所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足使光传输中产生的噪声或失真降低至少P分贝的条件式：β≥(2/π)×10P/10，其中π为圆周率。
16.根据权利要求14所述的光传输装置，其特征在于，向多个所述应该传输的电信号与所述附加信号电平调整器进行电平调整得到的附加信号分配的光调制度分别记为mi时，其中i＝1、2、…、N，光的总调制度
Figure C971226280004C1
不超过0.3。
17.一种光传输系统，将电信号变换为以该电信号直接进行强度调制的的光信号，进行双向传输，其特征在于，具备：
传输第1电信号的第1装置、
传输第2电信号的第2装置，以及
将所述第1装置和所述第2装置相互连接的传输光路，
所述第1装置包含：
输出其频率比分配给第1和第2电信号传输用的频带的最低频率的一半还低的附加信号的振荡器、
将所述第1电信号和所述振荡器输出的附加信号加以合成的第1合成器、
输出直流偏置电流的第1直流电流源、
输出以所述第1合成器合成得到的信号和所述第1直流电流源输出的直流偏置电流合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的第1半导体激光器，以及
将从所述第2装置传输来的光信号变换为电信号的第1光电变换器，
第2装置包含：
将所述第1装置传输来的光信号变换为电信号的第2光电变换器、
将第2光电变换器变换得到的电信号分离为所述第1电信号和所述振荡器输出的附加信号的频带分离器、
将所述频带分离器分离得到的附加信号与所述第2电信号合成的第2合成器、
输出直流偏置电流的第2直流电流源，以及
输出以将所述第2合成器合成得到的信号与所述第2直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的第2半导体激光器，
所述传输光路包含：
用于将所述第1半导体激光器输出的光信号输往所述第2装置的第1光纤维，以及用于将所述第2半导体激光器输出的光信号输往所述第1装置的第2光纤维。
18.一种光传输系统，其特征在于，
将电信号变换为以该电信号直接进行强度调制的光信号，从多个分局往总局传输，
按照分别发出的光信号的波长顺序将所述多个分局称为第1～第n分局时，其中n为2以上的任意偶数，这些分局中第2k分局分别具备：
输出附加信号的振荡器、
将该分局应该传输的电信号与所述振荡器输出的附加信号加以合成的合成器、
输出直流偏置电流的直流电流源，以及
输出以将所述合成器合成得到的信号与所述直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器，
第2k-1分局分别具备：
输出直流偏置电流的直流电流源，以及
输出以将该分局应该传输的电信号与所述直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器，
其中k＝1、2、…、n/2。
19.根据权利要求18所述的光传输系统，其特征在于，所述多个分局所具备的各半导体激光器是法布里-珀罗型半导体激光器。
20.根据权利要求19所述的光传输系统，其特征在于，所述总局与所述多个分局的连接形态是总线形式的连接形态。
21.一种光传输系统，其特征在于，将电信号变换为以该信号直接进行强度调制的光信号，从多个分局往总局传输，
按照分别发出的光信号的波长顺序将所述多个分局称为第1～第n分局时，其中n为3以上的任意奇数，这些分局中第2k分局分别具备：
输出附加信号的振荡器、
将该分局应该传输的电信号与所述振荡器输出的附加信号加以合成的合成器、
输出直流偏置电流的直流电流源，以及
输出以将所述合成器合成得到的信号与所述直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器，
第2k-1分局分别具备：
输出直流偏置电流的直流电流源，以及
输出以将该分局应该传输的电信号与所述直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器，
其中，k＝1、2、…、(n-1)/2。
22.根据权利要求21所述的光传输系统，其特征在于，所述多个分局所具备的各半导体激光器是法布里-珀罗型半导体激光器。
23.根据权利要求22所述的光传输系统，其特征在于，所述总局与所述多个分局的连接形态是总线形式的连接形态。
24.一种光传输系统，其特征在于，将电信号变换为以该电信号直接进行强度调制的光信号，通过传输光路从多个分局往总局传输，
所述多个分局分别具备：
输出附加信号的振荡器、
调整所述振荡器输出的附加信号的电平的附加信号电平调整器，以便将在光传输时发生的反射光所引起的噪声和失真至少减少预定的量；
将该分局应该传输的电信号与已经过所述附加信号电平调整器进行电平调整过的附加信号加以合成的合成器、
输出直流偏置电流的直流电流源，以及
输出以将所述合成器合成得到的信号与所述直流电流源输出的直流偏置电流加以合成所得到的信号直接进行强度调制的光信号的半导体激光器。
25.如权利要求24所述的光传输系统，其特征在于，所述附加信号电平调整器调整所述附加信号的电平，使得从所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足β≥1.7。
26.根据权利要求25所述的光传输系统，其特征在于，所述多个分局所具备的各半导体激光器是法布里-珀罗型半导体激光器。
27.根据权利要求26所述的光传输系统，其特征在于，所述总局与所述多个分局的连接形态是总线形式的连接形态。
28.根据权利要求27所述的光传输系统，其特征在于，所述多个分局具备的各所述振荡器输出频率互不相同的附加信号。
29.根据权利要求28所述的光传输系统，其特征在于，从各所述振荡器输出的附加信号由数据调制。
30.根据权利要求29所述的光传输系统，其特征在于，
总局为了检测系统的故障，还具备：
将所述多个分局传输来的光信号变换为电信号的光电变换器、
将所述光电变换器变换得到的电信号分离为应该传输的电信号和附加信号的分离器，以及
从所述分离器分离得到的附加信号分别检测所述多个分局具备的各振荡器输出的附加信号的信号检测器。
31.根据权利要求30所述的光传输系统，其特征在于，
所述应该传输的电信号是对用于移动通信的一个或多个无线电信号进行频分多路复用后得到的信号，
给一个或多个所述应该传输的电信号分配一个或多个连续的频带，
各所述振荡器输出比所述一个或多个连续的频带中最宽的频带的频带宽度相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
32.根据权利要求31所述的光传输系统，其特征在于，
使用所述一个或多个连续的频带中的至少一个频带，所传输的电信号是码分多路复用信号，
各所述振荡器输出比与除了向所述码分多路复用信号分配的频带之外的全部所述一个或多个连续的频带中最宽的频带相当的频率还高，并且比所述一个或多个连续的频带中最低的频率的一半还低的频率的附加信号。
33.根据权利要求31所述的光传输系统，其特征在于，各所述法布里-珀罗型半导体激光器具有将带信号放大作用的活性层和用于使该活性层输出的光信号的辐射角狭窄的光点尺寸变换器形成于同一基板上那样的芯片结构。
34.根据权利要求33所述的光传输系统，其特征在于，
各所述附加信号电平调整器调整各所述振荡器输出的附加信号的电平，使各所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β的数值满足使差拍噪声变成原来的Q倍的条件式：β＜1/(2Q)，其中Q＜1。
35.根据权利要求33所述的光传输系统，其特征在于，
各所述附加信号电平调整器调整各所述振荡器输出的附加信号的电平，使各所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足使差拍噪声变成原来的Q倍的条件式：β＜1/(2Q)，和使在光传输中产生的噪声或失真至少降低P分贝的条件式：β≥(2/π)×10P/10，其中Q＜1，π为圆周率。
36.根据权利要求35所述的光传输系统，其特征在于，
所述传输光路包含一根或多根光纤维，各所述法布里-珀罗型半导体激光器的出射端面和与其耦合的光纤维的端面设置成不相互平行。
37.根据权利要求35所述的光传输系统，其特征在于，向各所述应该传输的电信号与各所述附加信号电平调整器进行电平调整得到的附加信号分配的光调制度分别记为mi时，其中i＝1、2、…、N，光的总调制度不超过0.3。
38.根据权利要求31所述的光传输系统，其特征在于，各所述法布里-珀罗型半导体激光器具有带光信号放大作用的活性层为锥状那样的芯片结构。
39.根据权利要求38所述的光传输系统，其特征在于，
各所述附加信号电平调整器调整各所述振荡器输出的附加信号的电平，使各所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β的数值满足使差拍噪声变成原来的Q倍的条件式：β＜1/(2Q)，其中Q＜1。
40.根据权利要求38所述的光传输系统，其特征在于，
各所述附加信号电平调整器调整各所述振荡器输出的附加信号的电平，使各所述半导体激光器输出的光信号的频率调制指数β满足使差拍噪声变成原来的Q倍的条件式：β＜1/(2Q)，和使在光传输中产生的噪声或失真至少降低P分贝的条件式：β≥(2/π)×10P/10，其中Q＜1，π为圆周率。
41.根据权利要求40所述的光传输系统，其特征在于，
所述传输光路包含1根以上的光纤维，各所述法布里-珀罗型半导体激光器的出射端面和与其耦合的光纤维的端面从相互平行的位置关系挪开设置。
42.根据权利要求40所述的光传输系统，其特征在于，
向各所述应该传输的电信号与各所述附加信号电平调整器进行电平调整得到的附加信号分配的光调制度分别记为mi时，其中i＝1、2、…、N光的总调制度
Figure C971226280009C1
不超过0.3。
43.根据权利要求30所述的光传输系统，其特征在于，各所述法布里-珀罗型半导体激光器被选择为，其分别输出的光信号的中心波长互相离开预先设定的波长间隔。
44.根据权利要求43所述的光传输系统，其特征在于，1根光纤维上连接的分局数目最多为3个。
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