JP2002026819A - 光伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過大な振幅を持つ信号を光伝送した場合にお
いても歪を低減することのできる光伝送システムを提供
する。 【解決手段】 電気／光変換器２１、２２に含まれる半
導体レーザでクリッピングが起きないように、入力信号
Ｓａの振幅を信号分解器１１により制限する。すなわち
信号分解器１１は、入力信号Ｓａを、このように振幅の
制限された制限部分信号Ｓｂと、入力信号Ｓａとその制
限部分信号Ｓｂとの差である余剰部分信号Ｓｃとに分解
する。このようにして得られた制限部分信号Ｓｂと余剰
部分信号Ｓｃとは、電気／光変換器２１、２２により光
信号Ｓp1、Ｓp2にそれぞれ変換され、光伝送路３１で光
伝送される。光伝送された光信号Ｓp1、Ｓp2は、光／電
気変換器４１、４２により、電気信号Ｓe1、Ｓe2にそれ
ぞれ変換される。それらを足し合わせることにより、も
との入力信号Ｓａが受信信号Ｓｒとして復元される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光送信装置から光
伝送路を介して光受信装置に光信号を伝送する光伝送シ
ステムに関するものであり、より詳細には、光伝送シス
テムにおいて使用される半導体レーザのクリッピングに
よる伝送特性の劣化を改善するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ＣＡＴＶ（Ｃａｂｌｅ Ｔｅｌｅｖｉ
ｓｉｏｎ）システムや、映像監視システム、携帯電話用
無線基地局間光伝送システム等では、周波数多重された
電気信号や無線信号を光伝送する方式として副搬送波分
割多重（Ｓｕｂ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ
ｉｎｇ）光伝送方式が用いられている。

【０００３】副搬送波分割多重（以下「ＳＣＭ」と略記
する）光伝送方式において、副搬送波分割多重された電
気信号を入力信号として半導体レーザに供給して半導体
レーザから出力される光信号を直接強度変調する場合、
半導体レーザに振幅の大きい信号が入力されるとクリッ
ピングが生じるという問題が知られている。より具体的
には図１９に示すように、半導体レーザのバイアス電流
Ｉｂと閾値電流Ｉｔｈとの差よりも大きい振幅を持つ信
号（電流）が半導体レーザに入力されると、その入力信
号の値が閾値電流Ｉｔｈ以下となる期間が生じ、その期
間では半導体レーザは発光せず、光出力波形はクリッピ
ングされる。複数の信号が周波数分割多重された信号
や、符号分割多重（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕ
ｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）された信号などでは、複数の信
号の振幅が加算されるため、大きな振幅を持つ瞬間が生
じ、クリッピングが生じ易い。

【０００４】クリッピングされた光信号を光電気変換器
で受信した時に得られる電気信号は、歪んだ波形とな
る。このような電気信号は偶数次歪および奇数次歪を含
んでいる。特に、搬送波近傍に生じる奇数次の相互変調
歪は、隣接チャネルに及ぼす影響が大きく無視すること
ができない。

【０００５】上記のような問題を解決するために、従
来、例えば特開平１０−１６３９７５号公報に開示され
ているような、振幅制限という方法が用いられてきた。
この方法では、図２０に示すように、半導体レーザへの
入力信号の振幅が所定値よりも大きい場合には、その入
力信号の振幅は振幅制限回路５１１で制限される。この
方法によれば、半導体レーザによるクリッピングが生じ
ないため、クリッピングに起因する上記のような歪を軽
減することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２０
に示す振幅制限回路５１１によって振幅制限を行なう
と、本来伝送すべき信号のうち振幅制限レベルを超える
部分が失われるため、上記従来の方法では、歪の発生は
避けられない。特に、過大な振幅を持つ信号が振幅制限
回路５１１に入力された場合は、振幅制限によって生じ
る歪のレベルが増加するため、上記従来の方法を適用す
ることができなかった。

【０００７】そこで、本発明は、過大な振幅を持つ信号
を光伝送した場合においても、歪を低減することのでき
る光伝送システムを提供することを目的とする。

【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、入力信号である電気信号を光信号に変換して送
出する光送信装置と、当該送出された光信号を伝送する
光伝送路と、当該送出された光信号を当該光伝送路を介
して受信して電気信号に変換する光受信装置とを備える
光伝送システムであって、前記光送信装置は、前記入力
信号を前記入力信号の振幅よりも小さい振幅を有する複
数の部分信号に分解し、当該複数の部分信号を出力する
信号分解部と、前記複数の部分信号を個別に光信号に変
換する電気／光変換部とを備え、前記光伝送路は、前記
電気／光変換部によって得られた前記光信号を伝送し、
前記光受信装置は、前記光伝送路を介して前記光信号を
受信し、受信された前記光信号から、前記複数の部分信
号にそれぞれ相当する複数の電気信号を生成する光／電
気変換部と、前記複数の前記電気信号を互いに加算する
ことにより前記入力信号を復元する信号合成部とを備え
ることを特徴とする。上記第１の発明によれば、入力信
号がより振幅の小さい複数の部分信号に分解され、それ
らの複数の部分信号が個別に光信号に変換されるため、
電気／光変換部において使用される半導体レーザ等に入
力した場合にクリッピングを引き起こすような振幅の大
きい信号を光伝送する際においても、クリッピングによ
る歪を低減することができる。また、光受信装置では、
上記複数の部分信号に相当する電気信号が足し合わされ
ることにより入力信号が復元されるため、振幅制限によ
る歪も低減される。

【０００９】第２の発明は、第１の発明において、前記
信号分解部は、前記入力信号を、前記入力信号のうち所
定の振幅を越える部分が当該所定の振幅に制限された電
気信号である制限部分信号と、前記入力信号のうち当該
所定の振幅を越える部分に相当する電気信号である余剰
部分信号とに分解する信号分解器を含み、前記制限部分
信号および前記余剰部分信号を前記複数の部分信号とし
て出力することを特徴とする。上記第２の発明によれ
ば、入力信号が、より振幅の小さい制限部分信号と余剰
部分信号（入力信号と制限部分信号との差に相当する信
号）とに分解され、それら２つの部分信号が個別に光信
号に変換されるため、過大な振幅を持つ信号を伝送する
場合であっても、電気／光変換部において使用される半
導体レーザ等で生じるクリッピングによる歪を低減する
ことができる。また、光受信装置では、上記２つの部分
信号に相当する電気信号が足し合わされることにより入
力信号が復元されるため、振幅制限による歪も低減され
る。

【００１０】第３の発明は、第１の発明において、前記
信号分解部は、予め決められた個数Ｎの信号分解器であ
る１番目からＮ番目までの信号分解器を含み、前記１番
目の信号分解器は、前記入力信号を、前記入力信号のう
ち所定の振幅を越える部分が当該所定の振幅に制限され
た電気信号である第１の制限部分信号と、前記入力信号
のうち当該所定の振幅を越える部分に相当する電気信号
である第１の余剰部分信号とに分解し、ｊを１≦ｊ≦Ｎ
−１を満たす任意の整数とすると、前記ｊ＋１番目の信
号分解器は、第ｊの余剰部分信号を、第ｊの余剰部分信
号のうち所定の振幅を越える部分が当該所定の振幅に制
限された電気信号である第ｊ＋１の制限部分信号と、前
記第ｊの余剰部分信号のうち当該所定の振幅を越える部
分に相当する電気信号である第ｊ＋１の余剰部分信号と
に分解し、前記信号分解部は、前記第１の制限部分信号
から前記第Ｎの制限部分信号までのＮ個の制限部分信号
と前記第Ｎの余剰部分信号とを、前記複数の部分信号と
して出力することを特徴とする。上記第３の発明によれ
ば、入力信号が、より振幅の小さいＮ＋１個の部分信号
すなわち第１から第Ｎまでの制限部分信号と第Ｎの余剰
部分信号とに分解され、それらＮ＋１個の部分信号が個
別に光信号に変換されるため、過大な振幅を持つ信号を
伝送する場合であっても、電気／光変換部において使用
される半導体レーザ等におけるクリッピングによる歪を
低減することができる。また、光受信装置では、上記Ｎ
＋１個の部分信号に相当する電気信号が足し合わされる
ことにより入力信号が復元されるため、振幅制限による
歪も低減される。

【００１１】第４の発明は、第２または第３の発明にお
いて、前記各信号分解器は、前記各信号分解器に入力さ
れる信号である元信号のうち所定の振幅を越える部分が
当該所定の振幅に制限された電気信号を、前記制限部分
信号のいずれかに相当する第１の部分信号として生成す
る振幅制限回路と、前記第１の部分信号の位相を反転さ
せる位相反転回路と、前記振幅制限回路で生じる遅延量
と前記位相反転回路で生じる遅延量との和だけ前記元信
号を遅延させる遅延回路と、前記遅延回路で遅延した前
記元信号と前記位相反転回路で位相の反転した前記第１
の部分信号とを加算することにより、前記余剰部分信号
のいずれかに相当する第２の部分信号を生成する信号加
算器と、を含むことを特徴とする。

【００１２】第５の発明は、第１の発明において、前記
電気／光変換部は、前記信号分解部から出力される前記
複数の部分信号のそれぞれに対して、所定の同期信号を
位相基準として付加する同期信号付加回路と、前記同期
信号の付加された前記複数の部分信号を、前記光伝送路
で伝送すべき光信号に個別に変換する光変調器とを含
み、前記光／電気変換部は、前記伝送路を介して受信さ
れた前記光信号を、前記同期信号の付加された前記複数
の部分信号にそれぞれ相当する複数の電気信号に変換し
て複数の受信部分信号として出力し、前記光受信装置
は、前記光／電気変換部から出力される前記複数の受信
部分信号のそれぞれに含まれる同期信号に基づき、前記
複数の受信部分信号の位相が互いに一致するように前記
複数の受信部分信号の間で位相を調整する位相調整部を
更に備え、前記信号合成部は、前記位相調整部によって
位相の調整された前記複数の受信部分信号を互いに加算
することにより、前記入力信号に相当する信号を復元す
ることを特徴とする。上記第５の発明によれば、光受信
装置において同期信号に基づき受信信号の位相が揃えら
れた後にそれらの受信部分信号が互いに足し合わされて
入力信号が復元されるので、精度よく入力信号を復元で
きる。

【００１３】第６の発明は、第５の発明において、前記
位相調整部は、前記各受信部分信号に含まれる同期信号
を再生する同期信号再生回路と、前記再生された同期信
号の位相を互いに比較し、当該同期信号の間での位相関
係に基づく制御信号を生成する位相比較回路と、前記複
数の受信部分信号の位相が互いに一致するように前記制
御信号に基づき前記複数の受信部分信号をそれぞれ遅延
させる遅延回路と、を有することを特徴とする。

【００１４】第７の発明は、第１の発明において、前記
電気／光変換部は、前記信号分解部から出力される前記
複数の部分信号にそれぞれ相当する複数の光信号を生成
し、前記光伝送路は、前記複数の光信号をそれぞれ伝送
する複数の光ファイバを含むことを特徴とする。

【００１５】第８の発明は、第１の発明において、前記
電気／光変換部は、互いに光波長の異なる複数の光信号
であって前記前記信号分解部から出力される前記複数の
部分信号にそれぞれ相当する複数の光信号を生成し、前
記光伝送路は、前記光送信装置から前記複数の光信号を
受け取り、前記複数の光信号を多重化することにより波
長分割多重信号を生成する光合波器と、前記波長分割多
重信号を伝送する光ファイバと、前記光ファイバで伝送
された前記波長分割多重信号を受け取り、前記波長分割
多重信号を互いに光波長の異なる複数の光信号に分離し
て前記光受信装置に出力する光分波器と、を含むことを
特徴とする。上記第８の発明によれば、入力信号を構成
する複数の部分信号に相当する複数の光信号が多重化さ
れるので、１本の光ファイバーで光送信装置から光受信
装置へと入力信号を伝送することができる。

【００１６】第９の発明は、第１の発明において、前記
入力信号は、周波数分割多重された信号であることを特
徴とする。

【００１７】第１０の発明は、第１の発明において、前
記入力信号は、符号分割多重された信号であることを特
徴とする。

【００１８】第１１の発明は、第１の発明において、前
記入力信号は、周波数分割多重された信号と符号分割多
重された信号とが合成されてなる信号であることを特徴
とする。

【００１９】周波数分割多重された信号や符号分割多重
された信号は、大きな振幅を持つ瞬間が生じるので、そ
のまま半導体レーザ等に入力されるとクリッピングを引
き起こしやすい。しかし、上記第９、１０、または１１
の発明では、入力信号がより振幅の小さい複数の部分信
号に分解されて光伝送され、光受信装置では上記複数の
部分信号に相当する電気信号が足し合わされることによ
り入力信号が復元される。したがって、周波数分割多重
された信号、符号分割多重された信号、または周波数分
割多重された信号と符号分割多重された信号とが合成さ
れてなる信号である入力信号の多重度を下げる等によっ
て最大振幅値を小さくしなくとも、電気／光変換部にお
いて使用される半導体レーザ等におけるクリッピングに
よる歪を低減し、かつ、振幅制限による歪を低減するこ
とができる。

【００２０】第１２の発明は、入力信号である電気信号
を光信号に変換して光伝送路に送出する光送信装置であ
って、前記入力信号を前記入力信号の振幅よりも小さい
振幅を有する複数の部分信号に分解し、当該複数の部分
信号を出力する信号分解部と、前記複数の部分信号を個
別に光信号に変換する電気／光変換部と、を備えること
を特徴とする。

【００２１】第１３の発明は、光送信装置から光伝送路
を介して光受信装置に光信号を伝送するための光伝送方
法であって、前記入力信号を前記入力信号の振幅よりも
小さい振幅を有する複数の部分信号に分解する信号分解
ステップと、前記複数の部分信号を個別に光信号に変換
する電気／光変換ステップと、前記光信号を前記光伝送
路によって前記光送信装置から前記光受信装置へと伝送
する伝送ステップと、前記光伝送路によって前記光受信
装置へと伝送された前記光信号から、前記複数の部分信
号にそれぞれ相当する複数の電気信号を生成する光／電
気変換ステップと、前記複数の前記電気信号を互いに加
算することにより前記入力信号を復元する信号合成ステ
ップと、を備えることを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の各実施形態について説明する。 ＜第１の実施形態＞図１は、本発明の第１の実施形態に
係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。こ
の光伝送システムは、光送信装置１と、光伝送路３１
と、光受信装置２とから構成される。光送信装置１は、
信号分解器１１と、光変調器としての半導体レーザを含
む第１および第２の電気／光変換器（図では「Ｅ／Ｏ」
と略記されている）２１および２２とを備えており、外
部から電気信号を入力信号Ｓａとして受け取って、光信
号Ｓp1およびＳp2を生成し、これらを光伝送路３１に送
出する。光伝送路３１は、図２に示すように、２本の光
ファイバー４３１および４３２を備えており、これらの
光ファイバ４３１および４３２は、光信号Ｓp1およびＳ
p2をそれぞれ光受信装置２へと伝送する。光受信装置２
は、フォトダイオード等の光電変換素子で構成される第
１および第２の光／電気変換器（図では「Ｏ／Ｅ」と略
記されている）４１および４２と合波器５１とを備えて
おり、光伝送路３１によって伝送された光信号Ｓp1およ
びＳp2を受信し、これらの光信号Ｓp1およびＳp2から入
力信号Ｓａを復元し、復元された入力信号Ｓａを受信信
号Ｓｒとして出力する。

【００２３】上記構成において、信号分解器１１には入
力信号Ｓａが入力され、信号分解器１１は、その入力信
号Ｓａを２つの電気信号ＳｂとＳｃに分解する。電気信
号Ｓｂは、入力信号Ｓａのうち予め決められた許容振幅
Ａlmを越える部分をその許容振幅Ａlmに制限した信号、
すなわち、入力信号Ｓａから許容振幅Ａlmを越える部分
（Ａlmよりも大きいか又は−Ａlmよりも小さい部分）を
除去した信号であり、これを以下において「制限部分信
号」と呼ぶものとする。電気信号Ｓｃは、入力信号のう
ち許容振幅Ａlmを越える部分（Ａlmよりも大きいか又は
−Ａlmよりも小さい部分）に相当する信号であり、これ
を以下において「余剰部分信号」と呼ぶものとする。余
剰部分信号Ｓｃは、入力信号Ｓａと制限部分信号Ｓｂと
の差に相当する信号である。このような制限部分信号Ｓ
ｂと余剰部分信号Ｓｃとは、それぞれ、第１の電気／光
変換器２１と第２の電気／光変換器２２における半導体
レーザによる直接強度変調によって、光信号Ｓp1とＳp2
に変換される。このとき半導体レーザにおいてクリッピ
ングが生じないように、上記の許容振幅Ａlmとして、半
導体レーザのバイアス電流Ｉｂと閾値電流Ｉｔｈとの差
よりも小さい値が選定されている（図１９参照）。

【００２４】図３は、上記信号分解器１１の構成を示す
ブロック図である。この信号分解器１１は、振幅制限回
路３１１と位相反転回路３１２と遅延回路３１３と合波
器３１４とを備えている。振幅制限回路３１１は、リミ
タとして機能する回路であって、入力信号Ｓａの振幅を
許容振幅Ａlmに制限することにより上記の制限部分信号
Ｓｂを生成する。この制限部分信号Ｓｂは、信号分解器
１１から出力されるとともに、位相反転回路３１２に入
力される。位相反転回路３１２は、この制限部分信号Ｓ
ｂの位相を反転させ、位相の反転した制限部分信号Ｓbr
を出力する。一方、入力信号Ｓａは遅延回路３１３にも
入力され、遅延回路３１３は、この入力信号Ｓａを、振
幅制限回路３１１における遅延量と位相反転回路３１２
における遅延量との和に相当する遅延量だけ遅延させ、
その遅延後の入力信号Ｓadを出力する。合波器３１４
は、信号加算手段であって、この遅延後の入力信号Ｓad
と位相の反転された制限部分信号Ｓbrとを足し合わせる
ことにより、余剰部分信号Ｓｃを生成する。

【００２５】いま、光送信装置１に入力信号Ｓａとし
て、図４に示すような過大な振幅を有する信号が入力さ
れたものとする。この入力信号Ｓａは、例えば符号分割
多重（以下「ＣＤＭ」と略記する）信号である。ただ
し、本実施形態に係る光伝送システムへの入力信号Ｓａ
はＣＤＭ信号に限定されるものではなく、ＳＣＭ信号で
あってもよく、その他の信号であってもよい（他の実施
形態においても同様）。以下、入力信号Ｓａが図４に示
すように過大な振幅を有するものとして、本実施形態に
係る光伝送システムの動作を説明する。

【００２６】光送信装置１への入力信号Ｓａは、信号分
解器１１において、電気／光変換器２１に含まれる半導
体レーザでクリッピングが生じないように振幅の制限さ
れた制限部分信号Ｓｂと、入力信号Ｓａとその制限部分
信号との差である余剰部分信号Ｓｃとに分解される。す
なわち、図４に示すような入力信号Ｓａは、図５に示す
ような制限部分信号Ｓｂと、図６に示すような余剰部分
信号Ｓｃとに、分解される。制限部分信号Ｓｂは、第１
の電気／光変換器２１に入力されて、その内部の半導体
レーザで直接強度変調されることにより、光信号Ｓp1に
変換される。余剰部分信号Ｓｃは、第２の電気／光変換
器２２に入力されて、その内部の半導体レーザで直接強
度変調されることにより、光信号Ｓp2に変換される。こ
れらの光信号Ｓp1およびＳp2は、光伝送路３１を構成す
る２つの光ファイバ４３１および４３２によって、それ
ぞれ光受信装置２へと伝送される。

【００２７】光伝送路３１によって伝送された光信号Ｓ
p1およびＳp2が光受信装置２によって受信されると、光
信号Ｓp1は第１の光／電気変換器４１に、光信号Ｓp2は
第２の光／電気変換器４２にそれぞれ入力される。第１
の光／電気変換器４１では光信号Ｓp1が電気信号Ｓe1
に、第２の光／電気変換器４２では光信号Ｓp2が電気信
号Ｓe2にそれぞれ変換される。本実施形態の光伝送シス
テムでは、光信号Sp1およびＳp2を伝送するそれぞれの
伝送路の長さを等しくすることにより、これらの電気信
号Ｓe1およびＳe2の位相が一致するように構成されてい
る。具体的には、光伝送路３１内の２つの光ファイバ４
３１および４３２の長さを等しくすることにより、電気
信号Ｓe1およびＳe2の位相を揃えている。ただし、電気
信号Ｓe1およびＳe2の位相を一致させるための具体的方
法は、これに限定されるものではない（他の方法につい
ては後述する）。

【００２８】このようにして位相の揃えられた電気信号
Ｓe1およびＳe2は、共に、信号加算による信号合成手段
としての合波器５１に入力される。ここで、電気信号Ｓ
e1は光送信装置１内の制限部分信号Ｓｂに相当する信号
であり、電気信号Ｓe2は光送信装置１内の余剰部分信号
Ｓｃに相当する信号である。合波器５１では、これらの
電気信号Ｓe1およびＳe2が足し合わされることにより、
本実施形態の光伝送システムへの入力信号Ｓａが復元さ
れる。このようにして復元された入力信号は、受信信号
Ｓｒとして光受信装置２から出力される。

【００２９】上記のような本実施形態によれば、入力信
号Ｓａが振幅の制限された制限部分信号Ｓｂと余剰部分
信号Ｓｃとに分解され、それらの各部分信号Ｓｂ，Ｓｃ
がそれぞれ別個に半導体レーザで光信号に変換される。
このため、半導体レーザでのクリッピングによる歪みが
低減される。また本実施形態によれば、伝送された光信
号は、光受信装置２において、制限部分信号Ｓｂと余剰
部分信号Ｓｃにそれぞれ相当する電気信号Ｓe1、Ｓe2が
得られ（これらの電気信号は位相も揃っている）、これ
らが足し合わされることにより入力信号Ｓａが受信信号
Ｓｒとして復元される。したがって、その受信信号Ｓｒ
において、振幅制限による歪みも低減されている。

【００３０】＜第２の実施形態＞図７は、本発明の第２
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。この光伝送システムは、光送信装置１０１
と、光伝送路１３１と、光受信装置１０２とから構成さ
れる。光送信装置１０１は、第１の信号分解器１１１か
ら第Ｎの信号分解器１１ＮまでのＮ個の信号分解器と、
光変調器としての半導体レーザを含む第１の電気／光変
換器１２１から第Ｎ＋１の電気／光変換器１１Ｎ+1まで
のＮ＋１個の電気／光変換器とを備えており（ただし、
Ｎは２以上の整数）、外部から電気信号である入力信号
Ｓａを受け取って、Ｎ＋１個の光信号Ｓp1〜ＳpN+1を生
成し、これらを光伝送路１３１に送出する。光伝送路１
３１は、図８に示すように、Ｎ＋１本の光ファイバー５
３１〜５３Ｎ+1を備えており、これらの光ファイバ５３
１〜５３Ｎ+1は、Ｎ＋１個の光信号Ｓp1〜ＳpN+1をそれ
ぞれ光受信装置１０２へと伝送する。光受信装置１０２
は、フォトダイオード等の光電変換素子で構成される第
１の光／電気変換器１４１から第Ｎ＋１の光／電気変換
器１４Ｎ+1までのＮ＋１個の光／電気変換器と、合波器
１５１とを備えており、光伝送路１３１によって伝送さ
れた光信号Ｓp1〜ＳpN+1を受信し、これらの光信号Ｓp1
〜ＳpN+1から入力信号Ｓａを復元し、復元された入力信
号を受信信号Ｓｒとして出力する。

【００３１】上記光伝送システムにおける各信号分解器
１１１〜１１Ｎの構成は、いずれも上記第１の実施形態
における信号分解器１１の構成と同様である。入力信号
Ｓａは、まず、第１の信号分解器１１１に入力され、第
１の信号分解器１１１は、第１の実施形態の場合と同様
にして、その入力信号Ｓａを第１の制限部分信号Ｓb1と
第１の余剰部分信号Ｓc1とに分解する。このうち第１の
余剰部分信号Ｓc1は第２の信号分解器１１２に入力さ
れ、第２の信号分解器１１２は、この第１の余剰部分信
号Ｓc1を第２の制限部分信号Ｓb2と第２の余剰部分信号
Ｓc2とに分解する。ここで、第２の制限部分信号Ｓb2
は、第１の余剰部分信号Ｓc1のうち許容振幅Ａlmを越え
る部分をその許容振幅Ａlmに制限した信号であり、第２
余剰部分信号Ｓc2は、第１の余剰部分信号Ｓc1のうち許
容振幅Ａlmを越える部分に相当する信号である。以降同
様にして、第ｊの余剰部分信号Ｓcjは、第ｊ＋１の信号
分解器１１ｊ+1に入力され、第ｊ＋１の信号分解器１１
ｊ+1は、この第ｊの余剰部分信号Ｓcjを第ｊ＋１の制限
部分信号Ｓbj+1と第ｊ＋１の余剰部分信号Ｓcj+1とに分
解する（ただし、２≦ｊ≦Ｎ−１）。ここで、第ｊ＋１
の制限部分信号Ｓbj+1は、第ｊの余剰部分信号Ｓcjのう
ち許容振幅Ａlmを越える部分をその許容振幅Ａlmに制限
した信号であり、第ｊ＋１余剰部分信号Ｓcj+1は、第ｊ
の余剰部分信号Ｓcjのうち許容振幅Ａlmを越える部分に
相当する信号である。このようなＮ個の信号分解器１１
１〜１１ＮからなるＮ段構成の信号分解によって、それ
らの和が入力信号Ｓａに相当するＮ＋１個の部分信号Ｓ
b1〜ＳbN，ＳcNが生成される。これらのうち第１の制限
部分信号Ｓb1〜第Ｎの制限部分信号ＳbNは、第１の電気
／光変換器１２１〜第Ｎの電気／光変換器１２Ｎにそれ
ぞれ入力され、第Ｎの余剰部分信号ＳcNは第Ｎ＋１の電
気／光変換器１２Ｎ+1に入力される。第１の電気／光変
換器１２１〜第Ｎ＋１の電気／光変換器１２Ｎ+1は、そ
れぞれの内部の半導体レーザによる直接強度変調によ
り、部分信号Ｓb1〜ＳbN，ＳcNを光信号Ｓp1〜ＳpN+1に
それぞれ変換する。このとき半導体レーザにおいてクリ
ッピングが生じないように、上記の許容振幅Ａlmとし
て、各半導体レーザのバイアス電流Ｉｂと閾値電流Ｉｔ
ｈとの差よりも小さい値が選定されている。

【００３２】いま、光送信装置１０１に入力信号Ｓａと
して、図９に示すような過大な振幅を有する信号が入力
されたものとする。この入力信号Ｓａは、例えばＣＤＭ
信号である。ただし、本実施形態に係る光伝送システム
への入力信号はＣＤＭ信号に限定されるものではなく、
ＳＣＭ信号であってもよく、その他の信号であってもよ
い。以下、入力信号Ｓａが図９に示すように過大な振幅
を有するものとして、本実施形態に係る光伝送システム
の動作を説明する。

【００３３】光送信装置１０１への入力信号Ｓａは、第
１の信号分解器１１１において、第１の電気／光変換器
１２１に含まれる半導体レーザでクリッピングが生じな
いように振幅の制限された電気信号である第１の制限部
分信号Ｓb1と、入力信号Ｓａとその制限部分信号Ｓb1と
の差である第１の余剰部分信号Ｓc1とに、分解される。
すなわち、図９に示す入力信号Ｓａは、図１０に示す第
１の制限部分信号Ｓb1と、図１１に示す第１の余剰部分
信号Ｓc1とに分解される。第１の余剰部分信号Ｓc1は、
第２の信号分解器１１２に入力され、そこで、図１２に
示す第２の制限信号Ｓ2bと図１３に示す第２の余剰部分
信号Ｓ2cとに分解される。このようにして入力信号Ｓａ
に対する信号分解がＮ回行われ、Ｎ＋１個の部分信号Ｓ
b1〜ＳbN，ＳcNが生成される。これらのうち第１の制限
部分信号Ｓb1〜第Ｎの制限部分信号ＳbNの振幅は、各電
気／光変換器１４１〜１４Ｎ内の半導体レーザによって
クリッピングが生じないような振幅となっており、ま
た、信号分解器の段数Ｎを適切に設定することにより、
第Ｎの余剰部分信号ＳcNの振幅も電気／光変換器１４Ｎ
+1内の半導体レーザによってクリッピングが生じないよ
うな振幅となる（以下では、信号分解器の段数Ｎがこの
ような適切な値に設定されているものとする）。このよ
うにして、入力信号Ｓａは、各電気／光変換器１４１〜
１４Ｎ+1内の半導体レーザによってクリッピングが生じ
ないようなＮ＋１個の部分信号Ｓb1〜ＳbN，ＳcNに分解
され、これらの部分信号Ｓb1〜ＳbN，ＳcNは、電気／光
変換器１２１〜１２Ｎ+1における半導体レーザでそれぞ
れ直接強度変調されることにより、光信号Ｓp1〜ＳpN+1
にそれぞれ変換される。これらの光信号Ｓp1〜ＳpN+1
は、それぞれ、光伝送路１３１を構成するＮ＋１本の光
ファイバ５３１および５３Ｎ+1によって光受信装置１０
２へと伝送される。

【００３４】光伝送路１３１によって伝送されたＮ＋１
個の光信号Ｓp1〜ＳpN+1が光受信装置１０２によって受
信されると、光信号Ｓp1〜ＳpN+1は、まず、光／電気変
換器１４１〜１４Ｎ+1にそれぞれ入力される。光／電気
変換器１４１〜１４Ｎ+1では、それぞれに入力された光
信号Ｓp1〜ＳpN+1が電気信号Ｓe1〜ＳeN+1にそれぞれ変
換される。本実施形態の光伝送システムでは、光信号Ｓ
p1〜ＳpN+1を伝送するそれぞれの伝送路の長さを等しく
することにより、これらの電気信号Ｓe1〜ＳeN+1の位相
が全て一致するように構成されている。具体的には、光
伝送路３１１内のＮ＋１本の光ファイバ５３１〜５３Ｎ
+1の長さを全て等しくすることにより、電気信号Ｓe1〜
ＳeN+1の位相を揃えている。ただし、電気信号Ｓe1〜Ｓ
eN+1の位相を一致させるための具体的方法は、これに限
定されるものではない（他の方法については後述す
る）。

【００３５】このようにして位相の揃えられた電気信号
Ｓe1〜ＳeN+1は、全て、信号加算による信号合成手段と
しての合波器１５１に入力される。ここで、電気信号Ｓ
e1〜ＳeNは光送信装置１０１内の第１の制限部分信号Ｓ
b1〜第Ｎの制限部分信号ＳbNにそれぞれ相当し、電気信
号ＳeN+1は光送信装置１０１内の第Ｎの余剰部分信号Ｓ
cNに相当する。合波器１５１では、これらの電気信号Ｓ
e1〜ＳeN+1が足し合わされることにより、本実施形態の
光伝送システムへの入力信号Ｓａが復元される。このよ
うにして復元された入力信号は、受信信号Ｓｒとして光
受信装置１０２から出力される。

【００３６】上記のような本実施形態によれば、入力信
号Ｓａが、振幅の制限された第１の制限部分信号Ｓb1〜
第Ｎの制限信号ＳbNと第Ｎの余剰部分信号ＳcNとに分解
され、それらの各部分信号Ｓb1〜ＳbN，ＳcNがそれぞれ
別個に半導体レーザで光信号に変換される。このため、
Ｎを適切に設定することにより、半導体レーザでのクリ
ッピングによる歪みをより確実に低減することができ
る。また本実施形態によれば、伝送された光信号は、光
受信装置１０２において、各部分信号Ｓb1〜ＳbN，ＳcN
にそれぞれ相当する電気信号Ｓe1〜ＳeN+1が得られ（こ
れらの電気信号は位相も揃っている）、これらが足し合
わされることにより入力信号Ｓａが受信信号Ｓｒとして
復元される。したがって、復元された入力信号である受
信信号Ｓｒにおいて、振幅制限による歪みも低減されて
いる。

【００３７】＜第３の実施形態＞次に、本発明の第３の
実施形態に係る光伝送システムについて説明する。本実
施形態に係る光伝送システムにおける光送信装置の構成
は、第１の実施形態における光送信装置１または第２の
実施形態における光送信装置１０１の構成と基本的に同
様であって、図１または図７に示すような構成となって
いる。以下の説明では、本実施形態は、第２の実施形態
のように、入力信号ＳａがＮ＋１個の信号に分解された
後にＮ＋１個の光信号に変換されて伝送される構成にな
っているものとする（図７参照）。なお、本実施形態に
係る光伝送システムにおける構成要素のうち第２の実施
形態におけるものと同一の構成要素については、同一の
参照番号を付すものとする。

【００３８】本実施形態では、信号分解器１１１〜１１
Ｎから出力されるＮ＋１の部分信号Ｓb1〜ＳbN，ＳcNを
光信号に変換して伝送したときに生じる位相遅れを光受
信装置において求める際に、位相基準となる同期信号と
してパイロット信号Ｓpiloが使用される。このために、
本実施形態の光伝送システムは、光送信装置における電
気／光変換器の構成および光受信装置の構成が第２の実
施形態と相違する。そこで、以下では、これらの相違部
分を中心に、本実施形態に係る光伝送システムの構成お
よび動作について説明する。

【００３９】図１４は、本実施形態における光送信装置
における電気／光変換器の構成を示すブロック図であ
る。すなわち、図７に示すＮ＋１個の電気／光変換器１
２１〜１２Ｎ+1は、本実施形態では、いずれも図１４に
示すような構成となっている。図１４に示すように、本
実施形態における各電気／光変換器は、パイロット信号
発生回路３２１と遅延回路３２２と合波器３２３と半導
体レーザ３２４とを備えている。この電気／光変換器に
は、入力信号Ｓａの分解によって得られるＮ＋１個の部
分信号Ｓb1〜ＳbN，ＳcNのいずれかが入力され（入力さ
れる部分信号を説明の便宜上、符号“Ｓｉ”で表すもの
とする）、入力された部分信号Ｓｉは合波器３２３に与
えられる。パイロット信号発生回路３２１は、上記のパ
イロット信号Ｓpiloとして予め決められた周波数ｆｐの
信号を発生させる。このパイロット信号Ｓpiloは遅延回
路３２２に入力される。各電気／光変換器における遅延
回路３２２は、信号分解器１１１〜１１Ｎから出力され
るＮ＋１個の部分信号Ｓb1〜ＳbN，ＳcNとこのパイロッ
ト信号Ｓpiloとの位相関係が全てにおいて同じになるよ
うに、パイロット信号Ｓpiloを遅延させる。遅延回路３
２２から出力される遅延後のパイロット信号Ｓｄpilo
は、合波器３２３に入力される。合波器３２３は、入力
される部分信号Ｓｉと遅延後のパイロット信号Ｓpiloと
を足し合わせることにより、パイロット信号の付加され
た部分信号（以下「パイロット信号付き部分信号」とい
う）Ｓi2を生成し、これを半導体レーザ３２４に供給す
る。パイロット信号付き部分信号Ｓi2は、例えば図１５
に示すような周波数スペクトルを有している。このよう
なパイロット信号付き部分信号Ｓi2が半導体レーザ３２
４に供給されると、半導体レーザ３２４は、このパイロ
ット信号付き部分信号Ｓi2で光強度変調された光信号Ｓ
ppを生成する。

【００４０】本実施形態では、このとき半導体レーザ３
２４でクリッピングが生じないように、パイロット信号
付き部分信号Ｓi2の振幅が設定される。具体的には、信
号分解器１１１〜１１Ｎから出力されるＮ＋１個の部分
信号Ｓb1〜ＳbN，ＳcN（上記の部分信号Ｓｉはこれらを
代表する信号）のそれぞれとパイロット信号Ｓpiloとの
和であるパイロット信号付き部分信号（上記の信号Ｓi2
はこれを代表する信号）の振幅が、半導体レーザ３２４
のバイアス電流Ｉｂと閾値電流Ｉｔｈとの差よりも小さ
くなるように、信号分解器１１１〜１１Ｎにおける許容
振幅Ａlmが設定される。

【００４１】このようにしてＮ＋１個の電気／光変換器
１２１〜１２Ｎ+1において、それぞれに入力された部分
信号Ｓb1〜ＳbN，ＳcNにパイロット信号の付加された部
分信号によって、光強度変調が行われ、その光強度変調
により光信号Ｓｐp1〜ＳｐpN+1がそれぞれ生成され、こ
れらの光信号Ｓｐp1〜ＳｐpN+1は光伝送路１３１によっ
て光受信装置へと伝送される。

【００４２】図１６は、本実施形態における光受信装置
の構成を示すブロック図である。この光受信装置は、第
２の実施形態と同様にＮ＋１個の光／電気変換器１４１
〜１４Ｎ+1を備える他、Ｎ＋１個の同期搬送波再生回路
３５１〜３５Ｎ+1と位相比較回路３６１とＮ＋１個の遅
延回路３７１〜３７Ｎ+1とからなる位相調整手段、およ
び、合波器３８１を備えている。光伝送路１３１によっ
て伝送されたＮ＋１個の光信号Ｓｐp1〜ＳｐpN+1は光受
信装置で受信されると、まず、光／電気変換器１４１〜
１４Ｎ+1にそれぞれ入力され、そこで、電気信号Ｓｐe1
〜ＳｐeN+1にそれぞれ変換される。同期搬送波再生回路
３５１〜３５Ｎ+1は、電気信号Ｓｐe1〜ＳｐeN+1からそ
れらに含まれるパイロット信号Ｓｐl1〜ＳｐlN+1をそれ
ぞれ再生する。位相比較回路３６１は、これらのパイロ
ット信号Ｓｐl1〜ＳｐlN+1のそれぞれの間の位相関係を
求め、その位相関係に基づく制御信号Ｓcon1〜ＳconN+1
を生成する。ここで、制御信号Ｓconjは、上記のパイロ
ット信号ｐl1〜ＳｐlN+1を互いに同相とするために上記
のパイロット信号ｐl1〜ＳｐlN+1のそれぞれをどの程度
遅延させるべきかを示す信号であり、遅延回路３７ｊに
入力される（ｊ＝１，２，…，Ｎ＋１）。遅延回路３７
１〜３７Ｎ+1は、それぞれに入力される制御信号Ｓcon1
〜ＳconN+1に基づき、電気信号Ｓｐe1〜ＳｐeN+1をそれ
ぞれ遅延させる。これによりパイロット信号ｐl1〜Ｓｐ
lN+1の位相が揃えられるので、電気信号Ｓｐe1〜ＳｐeN
+1の位相も揃うことになる。このようにして遅延回路３
７１〜３７Ｎ+1から互いに同相の電気信号Ｓｄe1〜Ｓｄ
eN+1が出力され、これらは、信号加算手段としての合波
器３８１に入力される。合波器３８１は、これらの電気
信号Ｓｄe1〜ＳｄeN+1を足し合わせることにより、本実
施形態の光伝送システムへの入力信号Ｓａを復元する。
このようにして復元された入力信号は、受信信号Ｓｒと
して光受信装置２から出力される。

【００４３】上記実施形態によれば、第２の実施形態と
同様、半導体レーザでのクリッピングによる歪みが低減
される。また、上記実施形態では、受信側において、パ
イロット信号を用いて各部分信号に相当する電気信号の
位相が揃えられた後に、それらの電気信号が足し合わさ
れることにより、入力信号Ｓａが受信信号Ｓｒとして復
元される。したがって、第２の実施形態と同様、復元さ
れた入力信号である受信信号Ｓｒにおいて、振幅制限に
よる歪みも低減されている。

【００４４】なお、上記では、第２の実施形態の構成を
基本としてパイロット信号を使用した例を第３実施形態
として説明したが、第１の実施形態を基本としてパイロ
ット信号を使用した場合であっても、同様の動作によっ
て同様の効果が得られる。

【００４５】＜第４の実施形態＞次に、本発明の第４の
実施形態に係る光伝送システムについて説明する。第１
の実施形態における光伝送路３１は、図２に示すように
２本の光ファイバーを用いて構成されているが、本実施
形態における光伝送路は、図１７に示すように、送信側
に配置された光合波器２３１と、受信側に配置された光
分波器２３３と、光合波器２３１と光分波器２３３との
間を接続する１本の光ファイバー２３２とによって構成
されている。本実施形態におけるその他の構成要素は、
第１の実施形態とほぼ同様であるので、同一構成要素に
は同一の参照番号を付して詳しい説明を省略する。

【００４６】本実施形態では、光送信装置１における電
気／光変換器２１および２２は、互いに光波長の異なる
光信号Ｓp1およびＳp2をそれぞれ出力する。これらの光
信号Ｓp1およびＳp2は光伝送路に入力されると、まず、
光合波器２３１が光信号Ｓp1およびＳp2を合波すること
により伝送用光信号として波長分割多重信号Ｓptを生成
する。光ファイバー２３２は、この波長分割多重信号Ｓ
ptを光分波器２３３へと伝送する。光分波器２３３は、
光ファイバー２３２によって伝送されてきた波長分割多
重信号Ｓptを、光送信装置１から出力された光信号Ｓp1
およびＳp2の光波長をそれぞれ持っている光信号Ｓｒp1
およびＳｒp2に分離する。光波長毎に分離された光信号
Ｓｒp1およびＳｒp2は光受信装置２に入力され、これら
から第１の実施形態と同様にして入力信号Ｓａが復元さ
れる。

【００４７】上記実施形態によれば、第１の実施形態と
同様、電気／光変換器内の半導体レーザでのクリッピン
グによる歪みが低減されるとともに、復元された入力信
号である受信信号Ｓｒにおいて振幅制限による歪みも低
減される。また、上記実施形態によれば、入力信号Ｓａ
を構成する２つの部分信号Ｓｂ，Ｓｃに相当する２つの
光信号Ｓp1，Ｓp2が多重化されるので、１本の光ファイ
バーで光送信装置から光受信装置へと入力信号を伝送す
ることができる。

【００４８】＜第４の実施形態の変形例＞上記第４の実
施形態は、第１の実施形態における光伝送路に使用され
る光ファイバーの本数を光波長分割多重によって２本か
ら１本に減らした構成となっているが、第２の実施形態
において光伝送路に使用される光ファイバーの本数を光
波長分割多重によってＮ＋１本から１本に減らす構成と
してもよい（以下、このような光伝送システムを「変形
例」という）。図１８は、この変形例における光伝送路
の構成を示している。この光伝送路は、送信側に配置さ
れた光合波器３３１と、受信側に配置された光分波器３
３３と、光合波器３３１と光分波器３３３との間を接続
する１本の光ファイバー３３２とによって構成されてい
る。本変形例における他の構成要素は、第２の実施形態
とほぼ同様であるので、同一構成要素には同一の参照番
号を付して詳しい説明を省略する。

【００４９】本変形例では、光送信装置１０１における
電気／光変換器１２１〜１２Ｎ+1は、互いに光波長の異
なる光信号Ｓp1〜ＳpN+1をそれぞれ出力する。これらの
光信号Ｓp1〜ＳpN+1は光伝送路に入力されると、まず、
光合波器３３１がそれらの光信号Ｓp1〜ＳpN+1を合波す
ることにより伝送用光信号として波長分割多重信号Ｓpt
を生成する。光ファイバー３３２は、この波長分割多重
信号Ｓptを光分波器３３３へと伝送する。光分波器３３
３は、光ファイバー３３２によって伝送されてきた波長
分割多重信号Ｓptを、光送信装置１０１から出力された
光信号Ｓp1〜ＳpN+1の光波長をそれぞれ持っている光信
号Ｓｒp1〜ＳｒpN+1に分離する。光波長毎に分離された
光信号Ｓｒp1〜ＳｒpN+1は光受信装置１０２に入力さ
れ、これらから第２の実施形態と同様にして入力信号Ｓ
ａが復元される。

【００５０】上記実施形態によれば、第２の実施形態と
同様、電気／光変換器内の半導体レーザでのクリッピン
グによる歪みが低減されるとともに、復元された入力信
号でる受信信号Ｓｒにおいて振幅制限による歪みも低減
される。また、上記実施形態によれば、入力信号Ｓａを
構成するＮ＋１個の部分信号Ｓb1〜ＳbN，ＳcNに相当す
るＮ＋１の光信号Ｓp1〜ＳpN+1が多重化されるので、１
本の光ファイバーで光送信装置から光受信装置へと入力
信号を伝送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１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。

【図２】第１の実施形態における光伝送路の構成を示す
図。

【図３】第１の実施形態における信号分解器の構成を示
すブロック図。

【図４】第１の実施形態に係る光伝送システムへの入力
信号Ｓａを示す信号波形図。

【図５】第１の実施形態における制限部分信号Ｓｂを示
す信号波形図。

【図６】第１の実施形態における余剰部分信号Ｓｃを示
す信号波形図。

【図７】本発明の第２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。

【図８】第２の実施形態における光伝送路の構成を示す
図。

【図９】第２の実施形態に係る光伝送システムへの入力
信号Ｓａを示す信号波形図。

【図１０】第２の実施形態における第１の制限部分信号
Ｓb1を示す信号波形図。

【図１１】第２の実施形態における第１の余剰部分信号
Ｓc1を示す信号波形図。

【図１２】第２の実施形態における第２の制限部分信号
Ｓb2を示す信号波形図。

【図１３】第２の実施形態における第２の余剰部分信号
Ｓc2を示す信号波形図。

【図１４】本発明の第３の実施形態に係る光伝送システ
ムにおける電気／光変換器の構成を示すブロック図。

【図１５】第３の実施形態において使用されるパイロッ
ト信号付き部分信号の周波数スペクトルの一例を示す
図。

【図１６】第３の実施形態に係る光伝送システムにおけ
る光受信装置の構成を示すブロック図。

【図１７】本発明の第４の実施形態に係る光伝送システ
ムにおける光伝送路の構成を示す図。

【図１８】第４の実施形態の変形例に係る光伝送システ
ムにおける光伝送路の構成を示す図。

【図１９】半導体レーザによるクリッピングの原理を説
明するための図。

【図２０】従来技術における振幅制限回路の動作を説明
するための図。

【符号の説明】

１ …光送信装置 ２ …光受信装置 １１ …信号分解器 ２１，２２…電気／光変換器 ３１ …光伝送路 ４１，４２…光／電気変換器 ５１ …合波器 １０１ …光送信装置 １０２ …光受信装置 １１１〜１１Ｎ …信号分解器 １２１〜１２Ｎ+1…電気／光変換器 １３１ …光伝送路 １４１〜１４Ｎ+1…光／電気変換器 １５１ …合波器 ２３１，３３１ …光合波器 ２３２，３３２ …光ファイバー ２３３，３３３ …光分波器 ３１１ …振幅制限回路 ３１２ …位相反転回路 ３１３ …遅延回路 ３１４ …合波器 ３２１ …パイロット信号発生回路 ３２２ …遅延回路 ３２３ …合波器 ３２４ …半導体レーザ ３５１〜３５Ｎ+1…同期搬送波再生回路 ３６１ …位相比較回路 ３７１〜３７Ｎ+1…遅延回路 ３８１ …合波器 ４３１，４３２，５３１〜５３Ｎ+1…光ファイバー Ｓａ …入力信号 Ｓｂ …制限部分信号 Ｓｃ …余剰部分信号 Ｓp1，Ｓp2…光信号 Ｓe1，Ｓe2…電気信号 Ｓｒ …受信信号 Ｓbj …第ｊの制限部分信号（１≦ｊ≦Ｎ） Ｓcj …第ｊの余剰部分信号（１≦ｊ≦Ｎ） Ｓp1〜ＳpN+1…光信号 Ｓe1〜ＳeN+1…電気信号 Ｓｉ …部分信号 Ｓpilo …パイロット信号 Ｓｐp1〜ＳｐpN+1…光信号（パイロット信号を含む） Ｓｐe1〜ＳｐeN+1…電気信号（パイロット信号を含む） Ｓｐl1〜ＳｐlN+1…パイロット信号 Ｓcon1〜ＳconN+1…制御信号

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｊ 14/02 1/00

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号である電気信号を光信号に変換
   して送出する光送信装置と、当該送出された光信号を伝
   送する光伝送路と、当該送出された光信号を当該光伝送
   路を介して受信して電気信号に変換する光受信装置とを
   備える光伝送システムであって、 前記光送信装置は、 前記入力信号を前記入力信号の振幅よりも小さい振幅を
   有する複数の部分信号に分解し、当該複数の部分信号を
   出力する信号分解部と、 前記複数の部分信号を個別に光信号に変換する電気／光
   変換部とを備え、 前記光伝送路は、前記電気／光変換部によって得られた
   前記光信号を伝送し、 前記光受信装置は、 前記光伝送路を介して前記光信号を受信し、受信された
   前記光信号から、前記複数の部分信号にそれぞれ相当す
   る複数の電気信号を生成する光／電気変換部と、 前記複数の前記電気信号を互いに加算することにより前
   記入力信号を復元する信号合成部とを備えることを特徴
   とする、光伝送システム。
2. 【請求項２】 前記信号分解部は、 前記入力信号を、前記入力信号のうち所定の振幅を越え
   る部分が当該所定の振幅に制限された電気信号である制
   限部分信号と、前記入力信号のうち当該所定の振幅を越
   える部分に相当する電気信号である余剰部分信号とに分
   解する信号分解器を含み、 前記制限部分信号および前記余剰部分信号を前記複数の
   部分信号として出力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。
3. 【請求項３】 前記信号分解部は、予め決められた個数
   Ｎの信号分解器である１番目からＮ番目までの信号分解
   器を含み、 前記１番目の信号分解器は、前記入力信号を、前記入力
   信号のうち所定の振幅を越える部分が当該所定の振幅に
   制限された電気信号である第１の制限部分信号と、前記
   入力信号のうち当該所定の振幅を越える部分に相当する
   電気信号である第１の余剰部分信号とに分解し、 ｊを１≦ｊ≦Ｎ−１を満たす任意の整数とすると、前記
   ｊ＋１番目の信号分解器は、前記第ｊの余剰部分信号
   を、前記第ｊの余剰部分信号のうち所定の振幅を越える
   部分が当該所定の振幅に制限された電気信号である第ｊ
   ＋１の制限部分信号と、前記第ｊの余剰部分信号のうち
   当該所定の振幅を越える部分に相当する電気信号である
   第ｊ＋１の余剰部分信号とに分解し、 前記信号分解部は、前記第１の制限部分信号から前記第
   Ｎの制限部分信号までのＮ個の制限部分信号と前記第Ｎ
   の余剰部分信号とを、前記複数の部分信号として出力す
   ることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システ
   ム。
4. 【請求項４】 前記各信号分解器は、 前記各信号分解器に入力される信号である元信号のうち
   所定の振幅を越える部分が当該所定の振幅に制限された
   電気信号を、前記制限部分信号のいずれかに相当する第
   １の部分信号として生成する振幅制限回路と、 前記第１の部分信号の位相を反転させる位相反転回路
   と、 前記振幅制限回路で生じる遅延量と前記位相反転回路で
   生じる遅延量との和だけ前記元信号を遅延させる遅延回
   路と、 前記遅延回路で遅延した前記元信号と前記位相反転回路
   で位相の反転した前記第１の部分信号とを加算すること
   により、前記余剰部分信号のいずれかに相当する第２の
   部分信号を生成する信号加算器と、を含むことを特徴と
   する、請求項２または３に記載の光伝送システム。
5. 【請求項５】 前記電気／光変換部は、 前記信号分解部から出力される前記複数の部分信号のそ
   れぞれに対して、所定の同期信号を位相基準として付加
   する同期信号付加回路と、 前記同期信号の付加された前記複数の部分信号を、前記
   光伝送路で伝送すべき光信号に個別に変換する光変調器
   と、を含み、 前記光／電気変換部は、前記伝送路を介して受信された
   前記光信号を、前記同期信号の付加された前記複数の部
   分信号にそれぞれ相当する複数の電気信号に変換して複
   数の受信部分信号として出力し、 前記光受信装置は、前記光／電気変換部から出力される
   前記複数の受信部分信号のそれぞれに含まれる同期信号
   に基づき、前記複数の受信部分信号の位相が互いに一致
   するように前記複数の受信部分信号の間で位相を調整す
   る位相調整部を更に備え、 前記信号合成部は、前記位相調整部によって位相の調整
   された前記複数の受信部分信号を互いに加算することに
   より、前記入力信号に相当する信号を復元することを特
   徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
6. 【請求項６】 前記位相調整部は、 前記各受信部分信号に含まれる同期信号を再生する同期
   信号再生回路と、 前記再生された同期信号の位相を互いに比較し、当該同
   期信号の間での位相関係に基づく制御信号を生成する位
   相比較回路と、 前記複数の受信部分信号の位相が互いに一致するように
   前記制御信号に基づき前記複数の受信部分信号をそれぞ
   れ遅延させる遅延回路と、を有することを特徴とする、
   請求項５に記載の光伝送システム。
7. 【請求項７】 前記電気／光変換部は、前記信号分解部
   から出力される前記複数の部分信号にそれぞれ相当する
   複数の光信号を生成し、 前記光伝送路は、前記複数の光信号をそれぞれ伝送する
   複数の光ファイバを含むことを特徴とする、請求項１に
   記載の光伝送システム。
8. 【請求項８】 前記電気／光変換部は、互いに光波長の
   異なる複数の光信号であって前記前記信号分解部から出
   力される前記複数の部分信号にそれぞれ相当する複数の
   光信号を生成し、 前記光伝送路は、 前記光送信装置から前記複数の光信号を受け取り、前記
   複数の光信号を多重化することにより波長分割多重信号
   を生成する光合波器と、 前記波長分割多重信号を伝送する光ファイバと、 前記光ファイバで伝送された前記波長分割多重信号を受
   け取り、前記波長分割多重信号を互いに光波長の異なる
   複数の光信号に分離して前記光受信装置に出力する光分
   波器と、 を含むことを特徴とする、請求項１に記載の光伝送シス
   テム。
9. 【請求項９】 前記入力信号は、周波数分割多重された
   信号であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送
   システム。
10. 【請求項１０】 前記入力信号は、符号分割多重された
    信号であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送
    システム。
11. 【請求項１１】 前記入力信号は、周波数分割多重され
    た信号と符号分割多重された信号とが合成されてなる信
    号であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送シ
    ステム。
12. 【請求項１２】 入力信号である電気信号を光信号に変
    換して光伝送路に送出する光送信装置であって、 前記入力信号を前記入力信号の振幅よりも小さい振幅を
    有する複数の部分信号に分解し、当該複数の部分信号を
    出力する信号分解部と、 前記複数の部分信号を個別に光信号に変換する電気／光
    変換部と、を備えることを特徴とする光送信装置。
13. 【請求項１３】 光送信装置から光伝送路を介して光受
    信装置に光信号を伝送するための光伝送方法であって、 前記入力信号を前記入力信号の振幅よりも小さい振幅を
    有する複数の部分信号に分解する信号分解ステップと、 前記複数の部分信号を個別に光信号に変換する電気／光
    変換ステップと、 前記光信号を前記光伝送路によって前記光送信装置から
    前記光受信装置へと伝送する伝送ステップと、 前記光伝送路によって前記光受信装置へと伝送された前
    記光信号から、前記複数の部分信号にそれぞれ相当する
    複数の電気信号を生成する光／電気変換ステップと、 前記複数の前記電気信号を互いに加算することにより前
    記入力信号を復元する信号合成ステップと、を備えるこ
    とを特徴とする光伝送方法。