JP2003329989A - 光送信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 干渉型光変調器を利用して、信号対雑音比、
非線形光学効果、群速度分散等に有効な符号の光信号に
多重変調する。 【解決手段】 本発明は、１つの干渉型光変調器に複数
の変調電極を設けて、複数のデータ信号をＲＺ符号、位
相変調符号、ＣＳ符号等に変換すると同時に多重をも行
うことによって、光変調器の所要数の削減と光損失の低
減を図る。また、並列処理で変調をすることによって、
低速の送信回路で高遮光信号を送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電気信号を
多重し、光信号に変換して送信する光送信装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周波数利用効率を容易に向上させること
ができることから、光伝送路の大容量化の手段として波
長当りの高速化が進められている。伝送距離を一定に保
ちつつ高速化を進めるために、高い入力光強度が求めら
れる。しかし、高速光伝送では、信号対雑音比劣化、非
線形光学効果、群速度分散、偏波モード分散などの種々
の要因による伝送品質劣化が深刻な課題となる。そのた
め、ＮＲＺ（Non Return-to-Zero）符号に代わって、ビ
ット毎に零レベルに戻るＲＺ（Return-to-Zero）符号が
望まれてきた。ＲＺ符号は、光信号のパルス幅が信号パ
ターンに依存しないため、高速光伝送に適している。ま
た、ビット毎に光の位相が反転するＣＳ−ＲＺ（Carrie
r Suppressed Return-to-Zero）符号が提案されている
（特願２０００−８２９９７）。ＣＳ−ＲＺ符号は変調
帯域が狭いために、分散耐力が高く、高密度波長多重伝
送に適している。

【０００３】ＲＺ符号の変調光を生成する従来技術につ
いて図１を参照して説明する。図１は２台のマッハツェ
ンダ型光変調器を従属に接続し、一方を周波数Ｂのクロ
ック信号で、他方を周波数Ｂのデータ信号で駆動するこ
とにより、ＲＺ符号の光信号を生成するものである。図
１において、連続波光源３１からから出力された連続光
３２は、１台目のマッハツェンダ型光変調器３８−１の
変調電極３６−１に入力されたクロック信号３９により
駆動されて、０１交番のパルス光に変調される。パルス
光は、２段目のマッハツェンダ型光変調器３８−２の変
調電極３６−２に入力されたデータ信号３３により駆動
されて、ＲＺ符号の信号光３７が生成される。

【０００４】図２にそのタイムチャートを示す。連続光
から周波数Ｂのクロック信号が生成され、クロック信号
により、データ信号が打ち抜かれるとＲＺ符号の変調光
が生成される。

【０００５】次に、ＣＳ符号の変調光を生成する従来技
術について図３と図４を参照して説明する。図３、図４
は１タイムスロットＴ毎に位相の反転した周波数Ｂ／２
（ただし、周波数Ｂ＝１／Ｔである）のクロック信号を
利用してビット毎に光の位相が反転した０１交番の信号
光を生成するものである。図３において、連続波光源３
１から出力された連続光３２は、１台目の両側駆動マッ
ハツェンダ型光変調器３８−３で変調電極３６−１に入
力されたクロック信号４０と変調電極３６−３に入力さ
れたクロック信号４１により駆動されて、０１交番のパ
ルス光に変調される。クロック信号４０とクロック信号
４１は極性が逆で、振幅はＶπ／２のpeak to peakで、
いずれも周波数はＢ／２である。振幅Ｖπは光信号の位
相を反転（π相だけシフト）させる電圧振幅をいい、周
波数Ｂはデータ信号３３のクロック周波数をいう。両側
駆動マッハツェンダ型光変調器３８−３の出力光は、１
タイムスロット毎に光信号の位相が反転した０１交番の
パルス光に変調される。変調されたパルス光は、マッハ
ツェンダ型光変調器３８−２で変調電極３６−２に入力
されたデータ信号３３により駆動されて、図４に示すよ
うにビット毎に光の位相が反転した０１交番の信号光３
７が生成される。

【０００６】光時分割多重を用いて、高速化を進めた方
法も提案されている（特開平１０−７９７０５）。この
方法について図５を参照して説明する。連続波光源３１
から出力された連続光２は、光分配期路３４によってＮ
個に分配される、分配された連続光３２はそれぞれ１台
目の変調器３０で変調電極３６に入力された周波数Ｂの
クロック信号３９により駆動されて、０１交番のパルス
光に変調される。パルス光は、２台目の変調器３０で変
調電極３９に入力されたデータ信号３３によって駆動さ
れて信号光となる。ここで、データ信号３３とクロック
信号は（Ｔ／Ｎ）×ｋ（ただし、ｋ＝１〜Ｎ−１の整数
である）だけ遅延されている。各信号光は光結合回路３
５によって結合され、信号光３７となる。信号光３７は
Ｂ×ＮのＲＺ符号の信号光が生成される。

【０００７】図６にそのタイムチャートを示す。データ
信号＃１から＃４までがクロック信号によって、ＲＺに
される。データ信号＃２は１／４クイムスロット、デー
タ信号＃３は２／４タイムスロット、データ信号＃４は
３／４タイムスロット遅延された後、合波される。合波
されたデータ信号はＲＺ化された多重信号となる。

【０００８】ビットレートＢ×ＮのＲＺ信号を生成する
にはＢ×Ｎの動作帯域を持つ光変調器が必要であるが、
光結合回路によって合波される際に、偶数もしくは奇数
チャネルの信号光がπの奇数倍だけ位相が変化するよう
に位相制御手段を配置することで、ビットレートＢ×Ｎ
／２の動作帯域の光変調器を用いることが可能となる。
多重化された信号における隣接ビットの光の位相が反転
しているため、ビット間でパルスが重なり合った部分で
信号光は打ち消し合う。このため、動作帯域Ｂ×Ｎ／２
の光変調器を用いてＢ×Ｎのビットレートを有するＲＺ
符号の光信号を生成することができる。結果として、ビ
ット毎に光の位相が反転したＲＺ符号の光信号が生成さ
れる。但し、信号パターンによってパルス幅が異なるた
め、厳密な意味でのＣＳ−ＲＺ符号ではない。

【０００９】従来、ＲＺ符号もしくはＣＳ−ＲＺ符号の
光信号を生成する場合、キャリア光を０１交番のＲＺ符
号に変調する光変調器とデータ信号で変調する光変調器
の二台が必要であった。超高速光伝送システムでは、変
調によるスペクトル広がりが小さいＬＮ（Lithiun Niob
ate）変調器が適しているが、小型化が難しく、２台使
用することで非常に入きな実装スペースが必要となり、
コストも高くなる。また、２台縦続接続すると損失も２
倍となる。また、光時分割多重を用いてさらに高速のＲ
Ｚ符号、ＣＳ−ＲＺ符号を生成する光送信機において
も、各チャネルに２台の光変調器が必要であり、上記と
同様の課題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解決するために、従来よりも少ない光変調器を用
いてＲＺ符号、ＮＲＺ符号、交番位相ＲＺ符号、位相変
調ＮＲＺ符号、及びＣＳ−ＲＺ符号の光信号を送信する
光送信装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、請求項１に係る発明は、複数の入力電気信号を
周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送信装置
であって、片側のアームに複数の変調電極を備えた干渉
型光変調器と、該干渉型光変調器にキャリア光を供給す
る連続波光源と、複数の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ
以下のパルス幅のＨＺ符号に変換し、かつ順に１／Ａず
つ異なる遅延時間を与えた後、前記干渉型光変調器の前
記各変調電極に入力する手段と、前記干渉型光変調器の
入力光に両アーム間で半波長の位相差を与える手段と、
を具備することを特徴とする光送信装置である。

【００１２】請求項２に係る発明は、複数の入力電気信
号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送信
装置であって、片側のアームに複数の変調電極を備えた
干渉型光変調器と、該干渉型光変調器にキャリア光を供
給する連続波光源と、複数の入力電気信号をそれぞれ１
／Ａ以下のパルス幅のＲＺ符号に変換し、かつ順に１／
Ａずつ異なる遅延時間を与え、さらに、偶数番目又は奇
数番目の入力電気信号の信号極性を反転した後、前記干
渉型光変調器の前記各変調電極に入力する手段と、を具
備することを特徴とする光送信装置である。

【００１３】請求項３に係る発明は、複数の入力電気信
号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送信
装置であって、片側のアームに複数の変調電極を備えた
干渉型光変調器と、該干渉型光変調器にパルス光を供給
するパルス光源と、複数の入力電気信号をそれぞれ１／
Ａ以下のパルス幅のＲＺ符号に変換し、かつ順に１／Ａ
ずつ異なる遅延時間を与え、さらに、偶数番目又は奇数
番目の入力電気信号の信号極性を反転した後、前記干渉
型光変調器の前記各変調電極に入力する手段と、を具備
することを特徴とする光送信装置である。

【００１４】請求項４に係る発明は、複数の入力電気信
号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送信
装置であって、両側のアームにそれぞれ同数の変調電極
を備えた干渉型光変調器と、該干渉型光変調器にキャリ
ア光を供給する連続波光源と、複数の入力電気信号をそ
れぞれ１／Ａ以下のパルス幅のＲＺ符号に変換し、かつ
順に１／Ａずつ異なる遅延時間を与えた後、前記干渉型
光変調器の前記各変調電極に入力する手段と、前記干渉
型光変調器の入力光に両アーム間で半波長の位相差を与
える手段と、を具備することを特徴とする光送信装置で
ある。

【００１５】請求項５に係る発明は、複数の入力電気信
号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送信
装置であって、両側のアームにそれぞれ同数の変調電極
を備えた干渉型光変調器と、該干渉型光変調器にパルス
光を供給するパルス光源と、複数の入力電気信号をそれ
ぞれ１／Ａ以下のパルス幅のＲＺ符号に変換し、かつ順
に１／Ａずつ異なる遅延時間を与えた後、前記干渉型光
変調器の前記各変調電極に入力する手段と、前記干渉型
光変調器の入力光に両アーム間で半波長の位相差を与え
る手段と、を具備することを特徴とする光送信装置であ
る。

【００１６】請求項６に係る発明は、複数の入力電気信
号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送信
装置であって、両側のアームにそれぞれ同数の変調電極
を備えた干渉型光変調器と、該干渉型光変調器にキャリ
ア光を供給する連続波光源と、複数の入力電気信号をそ
れぞれ１／Ａ以下のパルス幅のＲＺ符号に変換し、かつ
順に１／Ａずつ異なる遅延時間を与え、さらに、偶数番
目又は奇数番目の入力電気信号の信号極性を反転した
後、前記干渉型光変調器の前記各変調電極に入力する手
段と、を具備することを特徴とする光送信装置である。

【００１７】請求項７に係る発明は、複数の入力電気信
号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送信
装置であって、両側のアームにそれぞれ同数の変調電極
を備えた干渉型光変調器と、該干渉型光変調器にパルス
光を供給するパルス光源と、複数の入力電気信号をそれ
ぞれ１／Ａ以下のパルス幅のＲＺ符号に変換し、かつ順
に１／Ａずつ異なる遅延時間を与え、さらに、偶数番目
又は奇数番目の入力電気信号の信号極性を反転した後、
前記干渉型光変調器の前記各変調電極に入力する手段
と、を具備することを特徴とする光送信装置である。請
求項１から請求項７までの発明では、従来の光送信装置
よりも、少ない数のマッハツェンダ型光変調器で複数の
データ信号を多重変調することができ、併せて、従来の
光送信装置よりも光損失を小さくすることができる。

【００１８】請求項８に係る発明は、複数の入力電気信
号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送信
装置であって、キャリア光を供給する連続波光源と、該
連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分配
する光分配回路と、該分配回路で分配されたキャリア光
をそれぞれ電気信号によって変調するＮ個の光変調器
と、該Ｎ個の光変調器からの光信号を合波する光結合回
路と、Ｎ個の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパル
ス幅のＲＺ符号に変換し、かつ、順に１／Ａずつ異なる
遅延時間を与えた後、前記光変調器に入力する手段とを
具備することを特徴とする光送信装置である。

【００１９】請求項９に係る発明は、複数の入力電気信
号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送信
装置であって、キャリア光を供給する連続波光源と、該
連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分配
する光分配回路と、該分配回路で分配されたキャリア光
をそれぞれ電気信号によって変調するＮ個の光変調器
と、該Ｎ個の光変調器からの光信号に順に１／Ａずつ異
なる遅延時間を与える光遅延回路と、該光遅延回路から
の光信号を合波する光結合回路と、Ｎ個の入力電気信号
をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅のＲＺ符号に変換した
後、前記光変調器に入力する手段とを具備することを特
徴とする光送信装置である。

【００２０】請求項１０に係る発明は、複数の入力電気
信号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送
信装置であって、キャリア光を供給する連続波光源と、
該連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分
配する光分配回路と、該分配回路で分配されたキャリア
光をそれぞれ電気信号によって変調するＮ個の光変調器
と、該Ｎ個の光変調器からの光信号を奇数番目と偶数番
目で光位相の半周期だけ異なるよう光の位相をシフトさ
せる光位相シフト回路と、該光位相シフト回路からの光
信号を合波する光結合回路と、Ｎ個の入力電気信号をそ
れぞれ１／Ａ以下のパルス幅のＲＺ符号に変換し、か
つ、順に１／Ａずつ異なる遅延時間を与えた後、前記光
変調器に入力する手段とを具備することを特徴とする光
送信装置である。

【００２１】請求項１１に係る発明は、複数の入力電気
信号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送
信装置であって、キャリア光を供給する連続波光源と、
該連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分
配する光分配回路と、該分配回路で分配されたキャリア
光をそれぞれ電気信号によって変調するＮ個の光変調器
と、該Ｎ個の光変調器からの光信号のうち、奇数番目又
は偶数番目の光信号の光位相を半周期の奇数倍だけシフ
トさせる光位相シフト回路と、該光位相シフト回路から
の光信号を合波する光結合回路と、Ｎ個の入力電気信号
をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅のＲＺ符号に変換し、
かつ、順に１／Ａずつ異なる遅延時間を与えた後、前記
光変調器に入力する手段とを具備することを特徴とする
光送信装置である。請求項８から請求項１１までの発明
では、光信号を並列処理することにより、従来の光送信
装置よりも、少ない数の光変調器と光損失の低減を図る
ことができる。

【００２２】請求項１２に係る発明は、複数の入力電気
信号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送
信装置であって、キャリア光を供給する連続波光源と、
該連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分
配する光分配回路と、該分配回路で分配されたキャリア
光をそれぞれ電気信号によって変調するＮ個の光変調器
と、該Ｎ個の光変調器からの光信号に順に１／Ａずつ異
なる遅延時期を与える光遅延回路と、該光遅延回路から
の光信号を奇数番目と偶数番目で光位相の半周期だけ異
なるよう光の位相をシフトさせる光位相シフト回路と、
該光位相シフト回路からの光信号を合波する光結合回路
と、Ｎ個の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス
幅のＲＺ符号に変換した後に前記光変調器に入力する手
段とを具備することを特徴とする光送信装置である。

【００２３】請求項１３に係る発明は、複数の入力電気
信号を周波数Ａの信号速度の光信号に多重変調する光送
信装置であって、キャリア光を供給する連続波光源と、
該連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分
配する光分配回路と、該分配回路で分配されたキャリア
光をそれぞれ電気信号によって変調するＮ個の光変調器
と、該Ｎ個の光変調器からの光信号に順に１／Ａずつ異
なる遅延時間を与える光遅延回路と、該光遅延回路から
の光信号のうち奇数番目又は偶数番目の光信号の光位相
を半周期の奇数倍だけシフトさせる光位相シフト回路
と、該光位相シフト回路からの光信号を合波する光結合
回路と、Ｎ個の入力電気信号をそれそれ１／Ａ以下のパ
ルス幅のＲＺ符号に変換した後に前記光変調器に入力す
る手段とを具備することを特徴とする光送信装置であ
る。

【００２４】請求項１４に係る発明は、前記光送信装置
において生成される光信号のデューティを制御する光強
度変調手段を有することを特徴とする請求項１、２、
４、６、８乃至１３のいずれかに記載の光送信装置であ
る。

【００２５】請求項１５に係る発明は、請求項１４に記
載の光送信装置において、前記光強度変調手段として、
両側駆動型マッハツェンダ変調器を用いることを特徴と
する光送信装置である。

【００２６】請求項１６に係る発明は、前記光送信装置
において生成される光信号に含まれる不要な高調波成分
を除去する光帯域制限手段を有することを特徴とする請
求項１乃至１５のいずれかに記載の光送信装置である。

【００２７】請求項１７に係る発明は、請求項１乃至１
５のいずれかに記載の光送信装置を並列に複数設け、こ
の複数の光送信装置をそれぞれ光波長の異なる光信号が
出力されるように設定し、この複数の光送信装置からそ
れぞれ出力される複数の異なる光波長の光信号を合波し
波長多重して出力する光合波手段とを有することを特徴
とする光送信装置である。

【００２８】請求項１８に係る発明は、請求項１７に記
載の光送信装置において、前記光合波手段が複数の異な
る光波長の異なる光信号を合波すると共に、不要な高調
波成分を除去し得るように必要な光信号帯域以外の成分
を遮断する特性を有することを特徴とする光送信装置で
ある。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。 （実施の形態１）請求項１に係る発明の実施の形態を図
７に示す。本光送信装置は、キャリア光を出力する連続
波光源１１と、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の変調電極１
６−１〜１６−Ｎを持つマッハツェンダ型光変調器１８
と、ＮＲＺ符号のデータ信号をＲＺ符号に変換するＮ個
の零復帰変換回路１４−１〜１４−Ｎと、チャネル２〜
Ｎのデータ信号にそれぞれ（１／Ａ）×ｋの遅延を与え
る遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−１）と、干渉型光変
調器の入力光に同アーム間で半波長の位相差を与える手
段として、マッハツェンダ型光変調器１８の片方のアー
ムにＶπのバイアスを印加するバイアス回路１０を備え
ている。但し、Ａは信号光１７の信号速度の周波数（Ｈ
ｚ）、ｋは１からＮ−１までの整数、Ｖπは、入力光を
半波長だけ位相シフトさせる駆動電圧である。ここで
は、バイアス回路１０は、データ信号を変調する側のア
ームに配置したが、反対側のアームに配置して電圧Ｖπ
を印加してもよい。または、それぞれのアームに＋Ｖπ
／２と−Ｖπ／２の電圧を印加してもよい。また、遅延
回路１５と零復帰変換回路１４の接続順番は入れ替えて
もよい。

【００３０】連続波光源１１からのキャリア光１２はマ
ッハツェンダ型光変調器１８に入力される。マッハツェ
ンダ型光変調器１８の片側のアームに、バイアス回路１
０によってＶπのバイアスを印加しておく。チャネル１
〜Ｎのデータ信号１３はそれぞれ零復帰変換回路１４−
１〜１４−Ｎでパルス幅１／Ａ以下、即ち、デューティ
が１／Ｎ以下のＲＺ（Return-to-Zero）符号に変換され
る。１／Ａのパルス幅であれば、信号光１７はＮＲＺ符
号となり、１／（２Ａ）のパルス幅であれば、信号光１
７は５０％デューティのＲＺ符号となる。印加する電圧
振幅はpeak-to-peakでＶπとしておけばよい。さらに、
遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−１）でそれぞれ（１／
Ａ）×ｋだけ遅延された後、マッハツェンダ型光変調器
１８の変調電極１６−１〜１６−Ｎで変調されて周波数
Ａの信号速度の信号光１７を生成することができる。本
実施の形態では、変調電極１６−１には遅延回路を接続
していないが、遅延差を１／Ａずつだけ与えるために、
総ての変調電極に遅延回路を接続してもよい。

【００３１】本光送信装置における多重変調の原理を図
８及び図９に示す。いずれも、２つのデータ信号を多重
変調する例を示している。図８は、零復帰変換回路１４
−１〜１４−Ｎでパルス幅１／（２Ａ）、即ち、デュー
ティが１／（２Ｎ）のＲＺ（Return-to-Zero）符号に変
換する場合である。マッハツェンダ型光変調器１８の片
方のアームにＶπのバイアスが印加されているため、両
信号が“０”のときは、アーム間の位相差はπとなり、
光信号は“０”となる。いずれかのデータ信号が“１”
のときは、アーム間の位相差は２πとなり、光信号は
“１”となる。この結果、多重変調された光信号はデュ
ーティ５０％のＲＺ符号となる。

【００３２】図９は、零復帰変換回路１４−１〜１４−
Ｎでパルス幅１／Ａ、即ち、デューティが１／ＮのＲＺ
（Return-to-Zero）符号に変換する場合である。図８と
同じように動作し、多重変調された光信号はデューティ
１００％のＮＲＺ符号となる。

【００３３】４つのデータ信号を多重変調する場合のタ
イムチャートを図１０に示す。それぞれビットレートＡ
／４のデータ信号を多重する例である。４つのデータ信
号＃１〜＃４は１／（２Ｎ）＝１／８のデューティのＲ
Ｚ符号に変換され、さらに、（１／Ａ）ずつ異なる遅延
を与えられる。これらの信号をマッハツェンダ型光変調
器１８の各変調電極１６−１〜１６−Ｎに印加すると、
デューティ５０％のＲＺ符号で周波数Ａの信号速度の変
調光が出力される。

【００３４】本実施の形態では異なるビットレートのデ
ータ信号を多重することもできる。そのタイムチャート
を図１１に示す。図１１は、データ信号＃１、＃２と＃
５は周波数がＡ／４の信号速度、データ信号＃３と＃４
は周波数がＡ／８の信号速度で、１／Ｎ＝１／４のデュ
ーティのＲＺ符号に変換する例である。データ信号＃３
と＃４はＲＺ符号に変換される際に、他の信号の半分の
頻度で打ち抜かれることにより他のデータ信号と同様に
多重される。その結果、デューティ１００％のＮＲＺ符
号で周波数Ａの信号速度の変調光が生成される。

【００３５】以上、説明したように、本実施の形態で説
明した光送信装置では、従来の光送信装置よりも、少な
い数のマッハツェンダ型光変調器で複数のデータ信号を
ＲＺ符号又はＮＲＺ符号の光信号に多重変調することが
できた。その結果、従来例のマッハツェンダ光変調器を
従属接続して多重変調する場合に比較して光損失を小さ
くすることもできた。

【００３６】（実施の形態２）請求項２に係る発明の実
施の形態を図１２に示す。本光送信装置は、キャリア光
を出力する連続波光源１１と、Ｎ個（Ｎは２以上の偶
数）の変調電極１６−１〜１６−Ｎを持つマッハツェン
ダ型光変調器１８と、ＮＲＺ符号のデータ信号をＲＺ符
号に変換するＮ個の零復帰変換回路１４−１〜１４−Ｎ
と、チャネル２〜Ｎのデータ信号にそれぞれ（１／Ａ）
×ｋの遅延を与える遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−
１）と、偶数番目のデータ信号を極性反転する信号極性
反転回路１９を備えている。但し、Ａは信号光１７の信
号速度の周波数（Ｈｚ）、ｋは１からＮ−１までの整数
である。ここでは、偶数番目のデータ信号に信号極性反
転回路１９を配置したが、奇数番目のデータ信号に配置
してもよい。また、信号極性反転回路１９、遅延回路１
５、零復帰変換回路１４の接続順番は入れ替えてもよ
い。

【００３７】連続波光源１１からのキャリア光１２はマ
ッハツェンダ型光変調器１８に入力される。チャネル１
〜Ｎのデータ信号１３はそれぞれ零復帰変換回路１４−
１〜１４−Ｎでパルス幅１／Ａ以下、即ち、デューティ
が１／Ｎ以下のＲＺ（Return-to-Zero）符号に変換され
る。１／Ａのパルス幅であれば、信号光１７のデータ信
号はデューティの変化するＲＺ符号となり、１／（２
Ａ）のパルス幅であれば、信号光１７のデータ信号は５
０％デューティのＲＺ符号となる。印加する電圧振幅は
peak-to-peakでＶπとしておけばよい。さらに、遅延回
路１５−１〜１５−（Ｎ−１）でそれぞれ（１／Ａ）×
ｋだけ遅延され、偶数番目のデータ信号の信号極性が反
転された後、マッハツェンダ型光変調器１８の変調電極
１６−１〜１６−Ｎで変調されて周波数Ａの信号速度の
信号光１７を生成することができる。

【００３８】本光送信装置における多重変調の原理を図
１３及び図１４に示す。いずれも、２つのデータ信号を
多重変調する例を示している。図１３は、零復帰変換回
路１４−１〜１４−Ｎでパルス幅１／（２Ａ）、即ち、
デューティが１／（２Ｎ）のＲＺ（Return-to-Zero）符
号に変換する場合である。偶数番目のデータ信号の信号
極性が反転されているため、両信号が“０”のときは、
アーム間の位相差はπとなり、光信号は“０”となる。
いずれかのデータ信号が“１”のときは、アーム間の位
相差は０又は２πとなり、光信号の光強度は“１”で、
光位相は０相又はπ相となる。この結果、多重変調され
た光信号はデューティ５０％の交番位相ＲＺ符号とな
る。

【００３９】図１４は、零復帰変換回路１４−１〜１４
−Ｎでパルス幅１／Ａ、即ちディーティが１／ＮのＲＺ
（Return-to-Zero）符号に変換する場合である。図１３
と同じように動作し、多重変調された光信号は交番位相
でデューティが１００％から５０％まで変化するＲＺ符
号となる。アイパタンを図２１に示す。図２１におい
て、デューティが５０％、７５％、１００％と変化して
いる。

【００４０】以上、説明したように、本実施の形態で説
明した光送信装置では、従来の光送信装置よりも、少な
い数のマッハツェンダ型光変調器で複数のデータ信号を
交番位相ＲＺ符号又はデューティの変化する交番位相Ｒ
Ｚ符号の光信号に多重変調することができた。その結
果、従来例のマッハツェンダ光変調器を従属接続して多
重変調する場合に比較して光損失を小さくすることもで
きた。

【００４１】（実施の形態３）請求項３に係る発明の実
施の形態を図１５に示す。本光送信装置は、パルス光を
出力するパルス光源２１と、Ｎ個（Ｎは２以上の偶数）
の変調電極１６−１〜１６−Ｎを持つマッハツェンダ型
光変調器１８と、ＮＲＺ符号のデータ信号をＲＺ符号に
変換するＮ個の零復帰変換回路１４−１〜１４−Ｎと、
チャネル２〜Ｎのデータ信号にそれぞれ（１／Ａ）×ｋ
の遅延を与える遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−１）
と、偶数番目のデータ信号を極性反転する信号極性反転
回路１９を備えている。但し、Ａは信号光１７の信号速
度の周波数（Ｈｚ）、ｋは１からＮ−１までの整数であ
る。ここでは、偶数番目のデータ信号に信号極性反転回
路１９を配置したが、奇数番目のデータ信号に配置して
もよい。また、信号極性反転回路１９、遅延回路１５、
零復帰変換回路１４の接続順番は入れ替えてもよい。

【００４２】パルス光源２１からのパルス光２６はマッ
ハツェンダ型光変調器１８に入力される。連続光であれ
ば、チャネル１〜Ｎのデータ信号１３はそれぞれ零復帰
変換回路１４−１〜１４−Ｎでパルス幅１／Ａ以下、即
ち、デューティが１／Ｎ以下のＲＺ（Return-to-Zero）
符号に変換される。光源から連続光が供給されれば、１
／Ａのパルス幅のときは、信号光１７のデータ信号はＮ
ＲＺ符号となり、１／（２Ａ）のパルス幅のときは、信
号光１７のデータ信号は５０％デューティのＲＺ符号と
なるが、パルス光源２１から供給されるパルス光のた
め、本実施の形態では、パルス幅はパルス光源が供給す
るパルス光の幅に制限される。印加する電圧振幅はpeak
-to-peakでＶπとしておけばよい。さらに、遅延回路１
５−１〜１５−（Ｎ−１）でそれぞれ（１／Ａ）×ｋだ
け遅延され、偶数番目のデータ信号の信号極性が反転さ
れた後、マッハツェンダ型光変調器１８の変調電極１６
−１〜１６−Ｎで変調されて周波数Ａの信号速度の信号
光１７を生成することができる。

【００４３】本光送信装置における多重変調の原理を図
１６及び図１７に示す。いずれも、２つのデータ信号を
多重変調する例を示している。多重変調の原理は、ほぼ
実施の態様２と同じであるが、パルスのデューティは、
パルス光源のパルス幅に制限される点が異なる。その結
果、パルス光源のパルス幅が零復帰変換回路でのデュー
ティよりも狭い限り、信号光はＣＳ−ＲＺ符号となる。
従って、結果として、図１６、図１７とも同じＣＳ−Ｒ
Ｚ符号の信号光が出力されることになる。

【００４４】以上、説明したように、本実施の形態で説
明した光送信装置では、従来の光送信装置よりも少ない
数のマッハツェンダ型光変調器で、複数のデータ信号を
ＣＳ−ＲＺ符号の光信号に多重変調することができた。
その結果、従来例のマッハツェンダ光変調器を従属接続
して多重変調する場合に比較して光損失を小さくするこ
ともできた。

【００４５】（実施の形態４）請求項４に係る発明の実
施の形態を図１８に示す。本光送信装置は、キャリア光
を出力する連続波光源１１と、Ｎ個（Ｎは２以上の偶
数）の変調電極１６−１〜１６−Ｎを持つ両側駆動のマ
ッハツェンダ型光変調器１８と、ＮＲＺ符号のデータ信
号をＲＺ符号に変換するＮ個の零復帰変換回路１４−１
〜１４−Ｎと、チャネル２〜Ｎのデータ信号にそれぞれ
（１／Ａ）×ｋの遅延を与える遅延回路１５−１〜１５
−（Ｎ−１）と、マッハツェンダ型光変調器１８の片方
のアームにＶπのバイアスを印加するバイアス回路１０
を備えている。奇数番目のデータ信号は前記マッハツェ
ンダ型光変調器の一方側のアームに配置された変調電極
に印加され、偶数番目のデータ信号は前記マッハツェン
ダ型光変調器の他方側のアームに配置された変調電極に
印加される。但し、Ａは信号光１７の信号速度の周波数
（Ｈｚ）、ｋは１からＮ−１までの整数、Ｖπは、入力
光を半波長だけ位相シフトさせる駆動電圧である。ここ
では、バイアス回路１０は、奇数番目のデータ信号を変
調する側のアームに配置したが、反対側のアームに配置
してもよい。また、遅延回路１５と零復帰変換回路１４
の接続順番は入れ替えてもよい。

【００４６】連続波光源１１からのキャリア光１２はマ
ッハツェンダ型光変調器１８に入力される。マッハツェ
ンダ型光変調器１８の片側のアームに、バイアス回路１
０によってＶπのバイアスを印加しておく。チャネル１
〜Ｎのデータ信号１３はそれぞれ零復帰変換回路１４−
１〜１４−Ｎでパルス幅１／Ａ以下、即ち、デューティ
が１／Ｎ以下のＲＺ（Return-to-Zero）符号に変換され
る。１／Ａのパルス幅であれば、信号光１７のデータ信
号はデューティの変化するＲＺ符号となり、１／（２
Ａ）のパルス幅であれば、信号光１７のデータ信号は５
０％デューティのＲＺ符号となる。印加する電圧振幅は
peak-to-peakでＶπとしておけばよい。さらに、遅延回
路１５−１〜１５−（Ｎ−１）でそれぞれ（１／Ａ）×
ｋだけ遅延された後、マッハツェンダ型光変調器１８の
変調電極１６−１〜１６−Ｎで変調されて周波数Ａの信
号速度の信号光１７を生成することができる。

【００４７】本光送信装置における多重変調の原理を図
１９及び図２０に示す。いずれも、２つのデータ信号を
多重変調する例を示している。図１９は、零復帰変換回
路１４−１〜１４−Ｎでパルス幅１／（２Ａ）、即ち、
デューティが１／（２Ｎ）のＲＺ（Return-to-Zero）符
号に変換する場合である、マッハツェンダ型光変調器１
８片方のアームにＶπのバイアスが印加されているた
め、両信号が“０”のときは、アーム間の位相差はπと
なり、光信号は“０”となる。偶数番目のデータ信号が
“１”のときは、アーム間の位相差はゼロとなり、奇数
番目のデータ信号が“１”のときは、アーム間の位相差
は２πとなる。この結果、多重変調された光信号はデュ
ーティ５０％の交番位相ＲＺ符号となる。

【００４８】図２０は、零復帰変換回路１４−１〜１４
−Ｎでパルス幅１／Ａ、即ちデューティが１／ＮのＲＺ
符号に変換する場合である。図１９と同じように動作
し、多重変調された光信号はデューティ５０％から１０
０％まで変化する交番位相ＲＺ符号となる。アイパタン
を図２１に示す。デューティが５０％、７５％、１００
％と変化している。

【００４９】以上、説明したように、本実施の形態で説
明した光送信装置では、従来の光送信装置よりも、少な
い数のマッハツェンダ型光変調器で複数のデータ信号を
交番位相ＲＺ符号又はデューティの変化する交番位相Ｒ
Ｚ符号の光信号に多重変調することができた。その結
果、従来例のマッハツェンダ光変調器を従属接続して多
重変調する場合に比較して光損失を小さくすることもで
きた。

【００５０】（実施の形態５）請求項５に係る発明の実
施の形態を図２２に示す。本光送信装置は、パルス光を
出力するパルス光源２１と、Ｎ個（Ｎは２以上の偶数）
の変調電極１６−１〜１６−Ｎを持つマッハツェンダ型
光変調器１８と、ＮＲＺ符号のデータ信号をＲＺ符号に
変換するＮ個の零復帰変換回路１４−１〜１４−Ｎと、
チャネル２〜Ｎのデータ信号にそれぞれ（１／Ａ）×ｋ
の遅延を与える遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−１）
と、マッハツェンダ型光変調器１８の片方のアームにＶ
πのバイアスを印加するバイアス回路１０を備えてい
る。奇数番目のデータ信号は前記マッハツェンダ型光変
調器の一方側のアームに配置された変調電極に印加さ
れ、偶数番目のデータ信号は前記マッハツェンダ型光変
調器の他方側のアームに配置された変調電極に印加され
る。但し、Ａは信号光１７の信号速度の周波数（Ｈ
ｚ）、ｋは１からＮ−１までの整数である。ここでは、
バイアス回路１０は、奇数番目のデータ信号を変調する
側のアームに配置したが、反対側のアームに配置しても
よい。遅延回路１５と零復帰変換回路１４の接続順番は
入れ替えてもよい。

【００５１】パルス光源２１からのパルス光２６はマッ
ハツェンダ型光変調器１８に入力される。光源から連続
光が供給されれば、チャネル１〜Ｎのデータ信号１３は
それぞれ零復帰変換回路１４−１〜１４−Ｎでパルス幅
１／Ａ以下、即ち、デューティが１／Ｎ以下のＲＺ（Re
turn-to-Zero）符号に変換され、１／Ａのパルス幅のと
きは、信号光１７のデータ信号はデューティの変化する
ＲＺ符号となり、１／（２Ａ）のパルス幅のときは、信
号光１７のデータ信号は５０％デューティのＲＺ符号と
なる。しかし、パルス光のため、パルス幅はパルス光源
が供給するパルス光の幅に制限される。印加する電圧振
幅はpeak-to-peakでＶπとしておけばよい。さらに、遅
延回路１５−１〜１５−（Ｎ−１）でそれぞれ（１／
Ａ）×ｋだけ遅延され後、マッハツェンダ型光変調器１
８の変調電極１６−１〜１６−Ｎで変調されて周波数Ａ
の信号速度の信号光１７を生成することができる。

【００５２】本光送信装置における多重変調の原理を図
２３及び図２４に示す。いずれも、２つのデータ信号を
多重変調する例を示している。多重変調の原理は、ほぼ
実施の態様４と同じであるが、パルスのデューティは、
パルス光源のパルス幅に制限される点が異なる。その結
果、パルス光源のパルス幅が零復帰変換回路でのデュー
ティよりも狭い限り、信号光はＣＳ−ＲＺ符号となる。
従って、結果として、図２３、図２４とも同じＣＳ−Ｒ
Ｚ符号の信号光が出力されることになる。

【００５３】以上、説明したように、本実施の形態で説
明した光送信装置では、従来の光送信装置よりも少ない
数のマッハツェンダ型光変調器で、複数のデータ信号を
ＣＳ−ＲＺ符号の光信号に多重変調することができた。
その結果、従来例のマッハツェンダ光変調器を従属接続
して多重変調する場合に比較して光損失を小さくするこ
ともできた。

【００５４】（実施の形態６）請求項６に係る発明の実
施の形態を図２５に示す。本光送信装置は、キャリア光
を出力する連続波光源１１と、Ｎ個（Ｎは２以上の整
数）の変調電極１６−１〜１６−Ｎを持つマッハツェン
ダ型光変調器１８と、ＮＲＺ符号のデータ信号をＲＺ符
号に変換するＮ個の零復帰変換回路１４−１〜１４−Ｎ
と、チャネル２〜Ｎのデータ信号にそれぞれ（１／Ａ）
×ｋの遅延を与える遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−
１）と、偶数番目のデータ信号を極性反転する信号極性
反転回路１９を備えている。奇数番目のデータ信号は前
記マッハツェンダ型光変調器の一方側のアームに配置さ
れた変調電極に印加され、偶数番目のデータ信号は前記
マッハツェンダ型光変調器の他方側のアームに配置され
た変調電極に印加される。但し、Ａは信号光１７の信号
速度の周波数（Ｈｚ）、ｋは１からＮ−１までの整数で
ある。ここでは、偶数番目のデータ信号に信号極性反転
回路１９を配置したが、奇数番目のデータ信号に配置し
てもよい。また、信号極性反転回路１９、遅延回路１
５、零復帰変換回路１４の接続順番は入れ替えてもよ
い。

【００５５】連続波光源１１からのキャリア光１２はマ
ッハツェンダ型光変調器１８に入力される。チャネル１
〜Ｎのデータ信号１３はそれぞれ零復帰変換回路１４−
１〜１４−Ｎでパルス幅１／Ａ以下、即ち、デューティ
が１／Ｎ以下のＲＺ（Return-to-Zero）符号に変換され
る。１／Ａのパルス幅であれば、信号光１７のデータ信
号はＮＲＺ符号となり、１／（２Ａ）のパルス幅であれ
ば、信号光１７のデータ信号は５０％デューティのＲＺ
符号となる。印加する電圧振幅はpeak-to-peakでＶπと
しておけばよい。さらに、遅延回路１５−１〜１５−
（Ｎ−１）でそれぞれ（１／Ａ）×ｋだけ遅延され、偶
数番目のデータ信号の信号極性が反転された後、マッハ
ツェンダ型光変調器１８の変調電極１６−１〜１６−Ｎ
で変調されて周波数Ａの信号速度の信号光１７を生成す
ることができる。

【００５６】本光送信装置における多重変調の原理を図
２６及び図２７に示す。いずれも、２つのデータ信号を
多重変調する例を示している。図２６は、零復帰変換回
路１４−１〜１４−Ｎでパルス幅１／（２Ａ）、即ち、
デューティが１／（２Ｎ）のＲＺ（Return-to-Zero）符
号に変換する場合である。偶数番目のデータ信号の信号
極性が反転されているため、両信号が“０”のときは、
アーム間の位相差はπとなり、光信号は“０”となる。
偶数番目のデータ信号が“１”のときは、アーム間の位
相差は０となり、光信号の光強度は“１”で、光位相は
０相となり、奇数番目のデータ信号が“１”のときは、
アーム間の位相差は０となり、光信号の光強度は“１”
で、光位相はπ相となる。この結果、多重変調された光
信号はデューティ５０％の交番位相ＲＺ符号となる。

【００５７】図２７は、零復帰変換回路１４−１〜１４
−Ｎでパルス幅１／Ａ即ち、デューティが１／ＮのＲＺ
（Return-to-Zero）符号に変換する場合である。図２６
と同じように動作し、多重変調された光信号は位相変調
ＮＲＺ符号となる。ＮＲＺ符号の光信号の光スペクトル
とアイパターンを図２８、図２９に、位相変調ＮＲＺ符
号の光信号の光スペクトルとアイパターンを図３０、図
３１に示す。同者ともアイパターンは同じであるが、位
相変調ＮＲＺ符号の場合はキャリア成分が抑圧されてい
ることが分かる。この結果、誘導ブルリアン散乱を抑圧
することができる。また、光バンドパスフィルタで光信
号の帯域を制限することで、ビット間の境界部分の光強
度を下げることが出来る。そのときのアイパタンを図３
２に示す。同じ平均パワーで、ピークパワーを増加させ
ることができるため、光受信機で受信した後の電気信号
における信号対雑音比を増加させることができる。

【００５８】以上、説明したように、本実施の形態で説
明した光送信装置では、従来の光送信装置よりも、少な
い数のマッハツェンダ型光変調器で複数のデータ信号を
交番位相ＲＺ符号又は位相変調ＮＲＺ符号の光信号に多
重変調することができた。その結果、従来例のマッハツ
ェンダ光変調器を従属接続して多重変調する場合に比較
して光損失を小さくすることもできた。

【００５９】（実施の形態７）請求項７に係る発明の実
施の形態を図３３に示す。本光送信装置は、パルス光を
出力するパルス光源２１と、Ｎ個（Ｎは２以上の偶数）
の変調電極１６−１〜１６−Ｎを持つマッハツェンダ型
光変調器１８と、ＮＲＺ符号のデータ信号をＲＺ符号に
変換するＮ個の零復帰変換回路１４−１〜１４−Ｎと、
チャネル２〜Ｎのデータ信号にそれぞれ（１／Ａ）×ｋ
の遅延を与える遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−１）
と、偶数番目のデータ信号を極性反転する信号極性反転
回路１９を備えている。奇数番目のデータ信号は前記マ
ッハツェンダ型光変調器の一方側のアームに配置された
変調電極に印加され、偶数番目のデータ信号は前記マッ
ハツェンダ型光変調器の他方側のアームに配置された変
調電極に印加される。但し、Ａは信号光１７の信号速度
の周波数（Ｈｚ）、ｋは１からＮ−１までの整数であ
る。信号極性反転回路１９と遅延回路１５と零復帰変換
回路１４の接続順番は入れ替えてもよい。

【００６０】パルス光源２１からのパルス光２６はマッ
ハツェンダ型光変調器１８に入力される。光源から連続
光が供給されれば、チャネル１〜Ｎのデータ信号１３は
それぞれ零復帰変換回路１４−１〜１４−Ｎでパルス幅
１／Ａ以下、即ち、デューティが１／Ｎ以下のＲＺ（Re
turn-to-Zero）符号に変換される。１／Ａのパルス幅の
ときは、信号光１７のデータ信号はＮＲＺ符号となり、
１／（２Ａ）のパルス幅のときは、信号光１７のデータ
信号は５０％デューティのＲＺ符号となる。しかし、パ
ルス光源２１から供給されるのはパルス光のため、パル
ス幅はパルス光源が供給するパルス光の幅に制限され
る。印加する電圧振幅はpeak-to-peakでＶπとしておけ
ばよい。さらに、遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−１）
でそれぞれ（１／Ａ）×ｋだけ遅延され、偶数番目のデ
ータ信号は信号極性が反転された後、マッハツェンダ型
光変調器１８の変調電極１６−１〜１６−Ｎで変調され
て周波数Ａの信号速度の信号光１７を生成することがで
きる。

【００６１】本光送信装置における多重変調の原理を図
３４及び図３５に示す。いずれも、２つのデータ信号を
多重変調する例を示している。多重変調の原理は、ほぼ
実施の態様６と同じであるが、パルスのデューティは、
パルス光源のパルス幅に制限される点が異なる。その結
果、パルス光源のパルス幅が零復帰変換回路でのデュー
ティよりも狭い限り、信号光はＣＳ−ＲＺ符号となる。
従って、結果として、図３４、図３５とも同じＣＳ−Ｒ
Ｚ符号の信号光が出力されることになる。

【００６２】以上、説明したように、本実施の形態で説
明した光送信装置では、従来の光送信装置よりも少ない
数のマッハツェンダ型光変調器で、複数のデータ信号を
ＣＳ−ＲＺ符号の光信号に多重変調することができた。
その結果、従来例のマッハツェンダ光変調器を従属接続
して多重変調する場合に比較して光損失を小さくするこ
ともできた。

【００６３】（実施の形態８）請求項８に係る発明の実
施の形態を図３６に示す。本光送信装置は、キャリア光
を出力する連続波光源１１と、該連続波光源１１からの
キャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分配する光分配回路
と、該分配回路で分配されたキャリア光をそれぞれ電気
信号によって変調するＮ個の光変調器２０と、該Ｎ個の
光変調器からの光信号を合波する光結合回路２３と、Ｎ
個のデータ信号をＲＺ符号に変換するＮ個の零復帰変換
回路１４−１〜１４−Ｎと、チャネル２〜Ｎのデータ信
号にそれぞれ（１／Ａ）×ｋの遅延を与える遅延回路１
５−１〜１５−（Ｎ−１）と、を備えている。但し、Ａ
は信号光１７の信号速度の周波数（Ｈｚ）、ｋは１から
Ｎ−１までの整数である。遅延回路１５と零復帰変換回
路１４の接続順番は入れ替えてもよい。

【００６４】連続波光源１１からのキャリア光１２は、
光分配回路２２でＮ個の光変調器２０に分配される。チ
ャネル１〜Ｎのデータ信号１３はそれぞれ零復帰変換回
路１４−１〜１４〜Ｎでパルス幅１／Ａ以下、即ち、デ
ューティが１／Ｎ以下のＲＺ（Return-to-Zero）符号に
変換される。さらに、遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−
１）でそれぞれ（１／Ａ）×ｋだけ遅延された後、変調
器２０の変調電極１６−１〜１６−Ｎで変調される。変
調されたＮ個の光信号は、光結合回路２３で結合され、
周波数Ａの信号速度の信号光１７を生成する。零復帰変
換回路１４で変換する際に１／Ａのパルス幅であれば、
信号光１７のデータ信号はＮＲＺ符号となり、１／（２
Ａ）のパルス幅であれば、信号光１７のデータ信号は５
０％デューティのＲＺ符号となる。

【００６５】本光送信装置では、Ｎ個のキャリア光を並
列処理した上で、結合することにより、高速の光信号に
多重変調するものである。従来は、Ｎ個のキャリア光を
並列処理する場合は、Ｎ個の光キャリア光に分配した
後、光変調器でクロック信号により打ち抜いた光パルス
を次段の光変調器でデータ信号により変調し、さらに、
光結合回路で結合する構成であった。従って、本実施の
形態では、従来に比較して少ない数の変調器で、複数の
データ信号を高速の光信号に多重変調することができ
た。その結果、従来例の光変調器を従属接続して多重変
調する場合に比較して光損失を小さくすることもでき
た、

【００６６】（実施の形態９）請求項９に係る発明の実
施の形態を図３７に示す。本光送信装置は、キャリア光
を出力する連続波光源１１と、該連続波光源１１からの
キャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分配する光分配回路
と、該分配回路で分配されたキャリア光をそれぞれ電気
信号によって変調するＮ個の光変調器２０と、該Ｎ個の
光変調器からの光信号に順に１／Ａずつ異なる遅延時間
を与える光遅延回路２４と、該Ｎ個の光遅延回路からの
光信号を合波する光結合回路２３と、Ｎ個のデータ信号
をＲＺ符号に変換するＮ個の零復帰変換回路１４−１〜
１４−Ｎとを備えている。但し、Ａは信号光１７の信号
速度の周波数（Ｈｚ）、ｋは１からＮ−１までの整数で
ある。光変調器２０と光遅延回路２４の接続順は入れ替
えてもよい。光遅延回路は光導波路の長さを変えること
によって得られる。

【００６７】実施の形態８では各データ信号の遅延を電
気レベルで行っていたが、本実施の形態では、光レベル
で行う点で異なる。連続波光源１１からのキャリア光１
２は、光分配回路２２でＮ個の光変調器２０に分配され
る。チャネル１〜Ｎのデータ信号１３はそれぞれ零復帰
変換回路１４−１〜１４−Ｎでパルス幅１／Ａ以下、即
ち、デューティが１／Ｎ以下のＲＺ（Return-to-Zero）
符号に変換される。さらに、変調器２０の変調電極１６
−１〜１６−Ｎで変調された後、変調されたＮ個の光信
号は、光結合回路２３で結合され、周波数Ａの信号速度
の信号光１７を生成する。零復帰変換回路１４で変換す
る際に１／Ａのパルス幅であれば、信号光１７のデータ
信号はＮＲＺ符号となり、１／（２Ａ）のパルス幅であ
れは、信号光１７のデータ信号は５０％デューティのＲ
Ｚ符号となる。

【００６８】本光送信装置では、Ｎ個のキャリア光を並
列処理した上で、結合することにより、高速の光信号に
多重変調するものである。従来は、Ｎ個のキャリア光を
並列処理する場合は、Ｎ個の光キャリア光に分配した
後、光変調器でクロック信号により打ち抜いた光パルス
を次段の光変調器でデータ信号により変調し、さらに、
光結合回路で結合する構成であった。従って、本実施の
形態では、従来に比較して少ない数の変調器で、複数の
データ信号を高速の光信号に多重変調することができ
た。また、従来例の光変調器を従属接続して多重変調す
る場合に比較して光損失を小さくすることもできた。さ
らに、各データの遅延処理を、光導波路の長さだけで、
処理できるため、より簡易の構成とすることができた。

【００６９】（実施の形態１０）請求項１０に係る発明
の実施の形態を図３８に示す。本光送信装置は、キャリ
ア光を出力する連続波光源１１と、該連続波光源１１か
らのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分配する光分配回
路と、該分配回路で分配されたキャリア光をそれぞれ電
気信号によって変調するＮ個の光変調器２０と、該Ｎ個
の光変調器からの光信号を奇数番目と偶数番目で光位相
の半周期だけ異なるよう光の位相をシフトさせる光位相
シフト回路２５と、該光位相シフト回路からの光信号を
合波する光結合回路２３と、Ｎ個のデータ信号をＲＺ符
号に変換するＮ個の零復帰変換回路１４−１〜１４−Ｎ
と、チャネル２〜Ｎのデータ信号にそれぞれ（１／Ａ）
×ｋの遅延を与える遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−
１）と、を備えている。但し、Ａは信号光１７の信号速
度の周波数（Ｈｚ）、ｋは１からＮ−１までの整数であ
る。遅延回路１５と零復帰変換回路１４の接続順、及び
光変調器２０と光位相シフト回路２５の接続順は入れ替
えてもよい。光位相シフト回路は、導波路の長さを変え
るか、導波路の屈折率を変えることによって得られる。

【００７０】連続波光源１１からのキャリア光１２は、
光分配回路２２でＮ個の光変調器２０に分配される。チ
ャネル１〜Ｎのデータ信号１３はそれぞれ零復帰変換回
路１４−１〜１４−Ｎでパルス幅１／Ａ以下、即ち、デ
ューティが１／Ｎ以下のＲＺ（Return-to-Zero）符号に
変換される。さらに、遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−
１）でそれぞれ（１／Ａ）×ｋだけ遅延された後、変調
器２０の変調電極１６−１〜１６−Ｎで変調される。変
調された光信号は、光位相シフト回路２５で光信号を奇
数番目と偶数番目で光位相の半周期だけ異なるよう光の
位相をシフトさせる。その後、光信号は、光結合回路２
３で結合され、周波数Ａの信号速度の信号光１７を生成
する。零復帰変換回路１４で変換する際に１／Ａのパル
ス幅であれば、信号光１７のデータ信号はデューティの
変化する交番位相ＲＺ符号となり、１／（２Ａ）のパル
ス幅であれば、信号光１７のデータ信号は交番位相ＲＺ
符号となる。いずれも、光信号のデューティが一定にな
る条件で、光変調器としてＸカットＬＮ変調器を用いれ
ば変調器にチャープはなくなり、ＣＳ−ＲＺ符号とな
る。

【００７１】本光送信装置における多重変調の原理を図
３９に示す。いずれも、２つのデータ信号を多重変調す
る例を示している。図３９は、零復帰変換回路１４−１
〜１４−Ｎでパルス幅１／（２Ａ）、即ち、デューティ
が１／（２Ｎ）のＲＺ（Return-to-Zero）符号に変換す
る場合である。奇数番目のデータ信号の光周波数が半周
期、即ちπ位相だけシフトされているため、両信号光間
の位相差はπとなる。この結果、多重変調された光信号
はデューティ５０％の交番位相ＲＺ符号となる。パルス
幅が１／Ａのときは、デューティの変化する交番位相Ｒ
Ｚ符号となる。いずれも、光信号のデューティが一定に
なる条件で、光変調器としてＸカットＬＮ変調器を用い
れば変調器にチャープはなくなり、ＣＳ−ＲＺ符号とな
る。

【００７２】本実施の形態では、従来に比較して少ない
数の変調器で、複数のデータ信号を高速の光信号に多重
変調することができた。また、従来例の光変調器を従属
接続して多重変調する場合に比較して光損失を小さくす
ることもできた。さらに、各データの遅延処理を、光導
波路の長さや屈折率を変えるだけで、光位相シフト処理
ができるため、より簡易の構成とすることができた。

【００７３】（実施の形態１１）請求項１１に係る発明
の実施の形態を図４０に示す。本光送信装置は、キャリ
ア光を出力する連続波光源１１と、該連続波光源１１か
らのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分配する光分配回
路と、該分配回路で分配されたキャリア光をそれぞれ電
気信号によって変調するＮ個の光変調器２０と、該Ｎ個
の光変調器からの光信号のうち、偶数番目の光信号の光
位相を単周期の奇数倍だけシフトさせる光位相シフト回
路２５と、該光位相シフト回路からの光信号を合波する
光結合回路２３と、Ｎ個のデータ信号をＲＺ符号に変換
するＮ個の零復帰変換回路１４−１〜１４−Ｎと、チャ
ネル２〜Ｎのデータ信号にそれぞれ（１／Ａ）×ｋの遅
延を与える遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−１）と、を
備えている。但し、Ａは信号光１７の信号速度の周波数
（Ｈｚ）、ｋは１からＮ−１までの整数である。遅延回
路１５と零復帰変換回路１４の接続順、及び光変調器２
０と光位相シフト回路２５の接続順は入れ替えてもよ
い。また、光位相シフト回路２５は奇数番目の光信号の
光位相を半周期の奇数倍だけシフトさせることでもよ
い。光位相シフト回路は、導波路の長さを変えるか、導
波路の屈折率を変えることによって得られる。

【００７４】連続波光源１１からのキャリア光１２は、
光分配回路２２でＮ個の光変調器２０に分配される。チ
ャネル１〜Ｎのデータ信号１３はそれぞれ零復帰変換回
路１４−１〜１４−Ｎでパルス幅１／Ａ以下、即ち、デ
ューティが１／Ｎ以下のＲＺ（Return-to-Zero）符号に
変換される。さらに、遅延回路１５−１〜１５−（Ｎ−
１）でそれぞれ（１／Ａ）×ｋだけ遅延された後、変調
器２０の変調電極１６−１〜１６−Ｎで変調される。変
調された光信号は、光位相シフト回路２５で偶数番目の
データ信号を変調した光信号を、光位相の半周期だけ異
なるよう光の位相をシフトさせる。その後、光信号は、
光結合回路２３で結合され、周波数Ａの信号速度の信号
光１７を生成する。零復帰変換回路１４で変換する際に
１／Ａのパルス幅であれば、信号光１７のデータ信号は
デューティの変化する交番位相ＲＺ符号となり、１／
（２Ａ）のパルス幅であれば、信号光１７のデータ信号
は交番位相ＲＺ符号となる。いずれも、光信号のデュー
ティが一定になる条件で、光変調器としてＸカットＬＮ
変調器を用いれは変調器にチャープはなくなり、ＣＳ−
ＲＺ符号となる。

【００７５】本実施の形態では、従来に比較して少ない
数の変調器で、複数のデータ信号を高速の光信号に多重
変調することができた。また、従来例の光変調器を従属
接続して多重変調する場合に比較して光損失を小さくす
ることもできた。さらに、各データの遅延処理を光導波
路の長さや屈折率を変えるだけで光位相シフト処理で
き、その光位相シフト回路も半減することができた。

【００７６】（実施の形態１２）請求項１２に係る発明
の実施の形態１２の構成例のブロックを図４１に示す。
本発明の光送信装置が実施の形態１０の発明と異なる点
は、各データ信号１３の遅延を、電気レベル（電気信号
の段階）で行うのではなく、光レベル（光信号の段階）
で行う点である。実施の形態１２においては、実施の形
態１０と同様の構成に対して、同一の符号を付し、これ
らの動作が同様のため説明を省略する。すなわち、実施
の形態１２の発明は、実施の形態１０における遅延回路
１５（１５−1〜１５−（N-1））に換えて、光変調器２
０と光位相シフト回路２５（２５−1〜２５−N）との間
に、各々光遅延回路５０（５０−1〜５０−N）を介挿し
たものである。この遅延回路５０は、チャンネル１〜Ｎ
により変調された光キャリア信号１２各々に、それぞれ
（１／Ａ）×ｋの遅延を与える。

【００７７】これにより、実施の形態１２の発明は、実
施の形態１０のように、各データ信号１３を遅延回路１
５により電気的に遅延させるのではなく、光遅延回路５
０により、上記データ信号１３により変調されたキャリ
ア光に対して遅延を行う。すなわち、零復帰変換回路１
４-1〜１４-NでＲＺ符号に変換された後、このＲＺ符号
により、キャリア光１２を変調器２０で変調する。そし
て、光遅延回路５０により、変調されたキャリア光１２
各々の遅延処理を行い、（１／Ａ）×ｋだけ遅延する。
この光遅延回路５０におけるキャリア光１２の遅延処理
以外の動作は、実施の形態１０と同様である。ここで、
零復帰変換回路１４で変換する際に１／Ａのパルス幅で
あれば、信号光１７のデータ信号はデューティの変化す
る交番位相ＲＺ符号となり、１／（２Ａ）のパルス幅で
あれば、信号光１７のデータ信号は交番位相ＲＺ符号と
なる。いずれも、光信号のデューティが一定になる条件
で、光変調器としてＸカットＬＮ変調器を用いれば変調
器にチャープはなくなり、ＣＳ−ＲＺ符号となる。した
がって、本発明の光送信装置は、実施の形態１０の効果
に加え、各データ信号１３の遅延処理を、光遅延回路５
０における光導波路の長さの調整だけで処理できる為、
より簡易な構成で実現可能である。

【００７８】（実施の形態１３）請求項１３に係る発明
の実施の形態１３の構成例のブロックを図４２に示す。
本発明の光送信装置が実施の形態１１の発明と異なる点
は、各データ信号１３の遅延処理を電気レベルで行うの
ではなく、光レベルで行う点である。すなわち、実施の
形態１３の発明は、実施の形態１１における遅延回路１
５（１５−1〜１５−（N-1））に換えて、奇数チャンネ
ルに対応する導波路において、光変調器２０と光結合回
路２３との間に光遅延回路５０（５０−1，５０−3，
…，５０−(N-1)）を各々介挿し、偶数チャンネルに対
応する導波路において、光変調器２０と光位相シフト回
路２５（２５−1〜２５−N/2）との間に、光遅延回路５
０（５０−2，５０−4，…，５０−N）を介挿したもの
である。この遅延回路５０は、チャンネル１〜Ｎにより
変調された光キャリア信号１２各々に、それぞれ（１／
Ａ）×ｋの遅延を与える。

【００７９】これにより、実施の形態１３の発明は、各
データ信号１３の遅延を遅延回路１５により電気的に行
うのでなく、光遅延回路５０により光レベルで行う。す
なわち、零復帰変換回路１４-1〜１４-NによりＲＺ符号
に変換された後、このＲＺ符号により、キャリア光１２
を変調器２０で変調し、そして光遅延回路５０により、
変調されたキャリア光１２各々の遅延処理を行い、（１
／Ａ）×ｋだけ遅延する。この光遅延回路５０における
キャリア光１２の遅延処理以外の動作は、実施の形態１
１と同様である。ここで、零復帰変換回路１４で変換す
る際に１／Ａのパルス幅であれば、信号光１７のデータ
信号はデューティの変化する交番位相ＲＺ符号となり、
１／（２Ａ）のパルス幅であれば、信号光１７のデータ
信号は交番位相ＲＺ符号となる。いずれも、光信号のデ
ューティが一定になる条件で、光変調器としてＸカット
ＬＮ変調器を用いれば変調器にチャープはなくなり、Ｃ
Ｓ−ＲＺ符号となる。したがって、本発明の光送信装置
は、実施の形態１１の効果に加え、各データ信号１３の
遅延処理を、光遅延回路５０における光導波路の長さの
調整だけで処理できる為、より簡易な構成で実現可能で
ある。

【００８０】（実施の形態１４）請求項１４に係る発明
の実施の形態１４の構成例のブロックを図４３に示す。
本発明の実施の形態１４の光送信装置は、実施の形態
１，２，４，６，８〜１３に記載の光送信装置から出力
される各信号光を、光強度変調器６０により強度変調し
た後、この光強度変調した信号光を出力する構成となっ
ている。上記光強度変調器６０は、外部から入力される
デューティ５０％のクロック信号６１により駆動され、
ゲート動作することにより、デューティ５０％で一定の
光信号（信号光）を生成することが出来る。そして、ビ
ット毎に光の位相が反転し、かつデューティ５０％の光
信号は、高い分散耐力と高い受信感度との双方を満足す
る（両立させる）ことが出来る。

【００８１】また、上記光強度変調器６０は、前記クロ
ック信号のデューティを制御することにより、さらにデ
ューティの小さい光信号を生成することも可能である。
そして、さらにデューティを小さくすることにより、受
信感度を向上させることが可能となり、かつ偏波モード
分散（ＰＭＤ）に対する耐力を向上させることも可能と
なる。この実施の形態１４の光伝送装置の動作につい
て、図４４（横軸の時間軸は（a）〜（c）で対応してい
る）を参照して説明する。図４４（ａ）は、図４３に示
す光送信装置（実施の形態１，２，４，６，８〜１３に
よる光送信装置）から出力される光信号の光信号波形の
例を模式的に示す図である。図４４（ｂ）は、光強度変
調器６０を駆動するクロック信号の例を模式的に示す図
である。図４４（ｃ）は、上記光強度変調器６０から出
力される光信号の光波形の例を模式的に示す図である。

【００８２】図４４（ａ）に示したデューティが信号パ
ターンに依存して変化し、ビット毎に光の位相が反転す
る光信号に対して、図４４（ｂ）に示すクロック信号で
変調を行い、ゲート動作させることにより、図４４
（ｃ）に示したビット毎に光位相が反転したデューティ
５０％の光信号を生成して、出力することが出来る。上
記クロック信号６１のデューティを変えることにより、
光信号のデューティを制御することができ、分散耐力、
ＰＭＤ耐力、受信感度等をシステム設計にあわせて変え
ることが可能となる。

【００８３】（実施の形態１５）請求項１５に係る発明
の実施の形態１５の構成例のブロックを図４５に示す。
図４５に示す光送信装置では、実施の形態１４における
光信号のデューティの制御を行う光強度変調器６０に換
えて、両側駆動型マッハツェンダ変調器６２（マッハツ
ェンダ型光変調器３８−３と同様な構成）を用いる。こ
こで、両側駆動型マッハツェンダ変調器６２は、クロッ
ク信号６３，６４により、光送信装置からの信号光を１
タイムスロット毎に光信号の位相が反転した０１交番の
パルス光に変調する。

【００８４】そして、両側駆動型マッハツェンダ変調器
６２は、上述したように、クロック信号６３，６４によ
りプッシュプル動作されることにより、チャープなしで
デューティの制御が可能となる。ここで、クロック信号
６３とクロック信号６４とは、極性が逆であり、振幅が
Ｖπ／２のpeak to peak（パルス（クロック信号６３，
６４）の山の部分から底の部分までの間隔）であり、い
ずれも周波数がＢ／２のクロックである。振幅Ｖπは光
信号の位相を反転（π相だけシフト）させる電圧振幅を
いい、周波数Ｂはデータ信号１３のクロック周波数をい
う。したがって、実施の形態１５の構成例は、両側駆動
型マッハツェンダ変調器６２により、チャープなしでデ
ューティの制御動作が可能となり、出力する信号光にお
ける不要なスペクトル幅の増大を防ぐことが出来る。

【００８５】（実施の形態１６）請求項１６に係る発明
の実施の形態１６の構成例のブロックを図４６に示す。
図４６は、実施の形態１６の構成例を示すブロック図で
ある。図４６に示した光送信装置は、図１８に示した実
施の形態４の光送信装置において、マッハツェンダ型光
変調器（両側駆動マッハツェンダ型変調器）１８（図１
８において説明済みであるため、内部の構成は省略）の
後段に、光帯域制限器６５を設けた点が異なるのみであ
り、その他の構成および動作は同じである。図４６には
図１８に示した実施の形態４の光送信装置を一例として
記載したが、実施の形態１から実施の形態１５における
いずれかの構成の光送信装置でもよい。光帯域制限器６
５は、必要な光信号帯域以外の成分を遮断する透過帯域
を有し、不要な高調波成分を除去することで、周波数利
用効率を向上することが出来る。すなわち、光帯域制限
器６５により光信号の帯域を制限することで、ビット間
の境界部分の光強度を下げることが出来る。したがっ
て、同じ平均パワーで、ピークパワーを増加させること
ができ、光受信機で受信した後の電気信号における信号
対雑音比を増加（向上）させることができる。

【００８６】図４６に示した光送信装置の動作につい
て、図４７（図４７(ａ)〜(ｃ)の横軸は周波数）を参照
して説明する。図４７（ａ）は、図４６に示す光送信装
置において生成される光信号の光スペクトルの例を模式
的に示す図である。図４７（ｂ）は、光帯域制限器６５
の透過特性例を模式的に示す図である。図４７（ｃ）
は、光帯域制限器６５から出力される光信号の光信号ス
ペクトルの例を模式的に示す図である。光帯域制限器６
５は、光信号における必要な信号帯域（周波数帯域）を
透過させ、不要な高調波成分を除去するように透過帯域
が設定されている。これにより、図４６に示す光送信装
置において、両側駆動マッハツェンダ型変調器１８から
出力された信号光は、光帯域制限器６５を通過すること
により、不要な高調波成分が抑圧される。上記した実施
の形態１６のように、光送信装置を構成することによ
り、不要な高周波成分を抑圧することができ、周波数利
用効率を向上させることが可能となる。

【００８７】図４８〜図５０は、実施の形態１６に記載
の光送信装置においてマッハツェンダ型光変調器の駆動
信号がデューティ５０％の場合の信号スペクトルおよび
信号波形の一例を示している。図４８（ａ）が光帯域制
限を行っていない場合の信号光の光信号スペクトルを示
しており、図４８（ｂ）が光帯域制限を行った場合の信
号光の光信号スペクトルを示している。ここで、光帯域
制限器６５は、透過帯域がビットレートの１.７５倍で
あり、対応する高調波成分を除去するものとする。ま
た、図４９（ａ）が光帯域制限を行っていない場合の信
号光の光波形を示しており、図４９（ｂ）が光帯域制限
を行った場合の信号光の光波形を示している。

【００８８】そして、図５０は光信号を電気信号へ変換
した後に、ビットレートの７５％の帯域を持つ低域通過
フィルタを通過させたときの電気信号波形であり、図５
０（ａ）が光帯域制限を行っていない場合の電気信号波
形を示しており、図５０（ｂ）が光帯域制限を行った場
合の電気信号波形を示している。図４８（ａ）及び
（ｂ）の比較から判るように、不要な高調波成分を除去
することで、信号光の占有帯域を狭窄化することがで
き、周波数帯域が空くため、信号光をより多く伝搬させ
ることとなり、周波数利用効率を上げることが可能とな
るだけでなく、図４９（ａ），（ｂ）に示すように信号
光のデューティを小さくすることができるため、パワー
が狭い周波数範囲に集中することとなり、同一平均パワ
ーにおいてピーク値が高くなり、伝送特性が改善される
こととなる。

【００８９】また、図５０（ａ）各々示すように、光帯
域制限が行われていない場合、デューティが一定でない
信号においては、電気信号で帯域制限がかかるとデュー
ティが小さいパルスのピーク値が下がり、デューティー
定の信号に比べて特性劣化が発生する。しかしながら、
図５０（ｂ）に示すように、光帯域制限が行われた場
合、光信号におけるデューティの小さいパルスのピーク
パワーが、デューティの大きいパルスのピークパワーに
比較して大きくなる。これにより、本実施の形態１６に
よれば、電気信号において帯域制限をかけることによ
り、デューティの違いによるピーク変動を小さくするこ
とができ、伝送特性を向上することが可能となる。

【００９０】（実施の形態１７）図５１は、請求項１７
および１８に対応した実施の形態１７の構成例を示すブ
ロック図である。図５１に示した光送信装置は、実施の
形態１〜１５に記載の光送信装置を複数並列に設けて、
この複数の光送信装置からそれぞれ光波長の異なる光信
号が出力されるよう設定し、出力された複数の光信号を
光合波器７０で波長多重して出力するよう構成したもの
である。このように、波長多重を行うことにより、１本
の光ファイバにおける伝送容量をさらに増加させること
が出来る。図５１に示す実施の形態１７の光伝送装置に
おいて、光合波器７０は必要な光信号帯域以外の成分を
遮断する特性を持つ周期的透過帯域を有し、不要な高調
波成分を除去する機能を有する。

【００９１】図５１に示した実施の形態１７の光送信装
置の動作について、図５２を参照して説明する（図５２
(ａ)〜(ｃ)の横軸は周波数）。図５２（ａ）は、図５１
に示す光合波器７０に入力される信号光の光スペクトル
の例を模式的に示す図である。図５２（ｂ）は、光合波
器７０の透過特性例を模式的に示す図である。図５２
（ｃ）は、光合波器７０による波長多重され出力される
光信号の光スペクトルの例を模式的に示す図である。合
波器７０は信号光に必要な信号帯域を透過させ、不要な
高調波成分を除去するような周期的透過特性に設定され
ている。これにより、各光送信装置から出力される信号
光は、光合波器７０を通過することで、不要な高調波成
分を抑圧することとなる。上記の実施の形態１７のよう
に光送信装置を構成することで、不要な高調波成分を抑
圧することができ、周波数利用効率を向上させることが
可能となる。さらに、実施の形態１７の光送信装置は、
不要な高調波成分が抑圧されることにより、異なる波長
の信号間でのクロストーク・ノイズが抑圧される為、高
密度波長多重伝送が可能となる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の光送信装置よりも少ない変調器と簡易な構成で各
種符号の高速光信号を多重変調することができる。ま
た、従来の構成よりも光損失を小さくすることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の光送信装置の構成図

【図２】 従来の光送信装置の動作図

【図３】 従来の光送信装置の構成図

【図４】 従来の光送信装置の動作図

【図５】 従来の光送信装置の構成図

【図６】 従来の光送信装置の動作図

【図７】 本発明の光送信装置の構成図

【図８】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図９】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図１０】 本発明の光送信装置の動作図

【図１１】 本発明の光送信装置の動作図

【図１２】 本発明の光送信装置の構成図

【図１３】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図１４】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図１５】 本発明の光送信装置の構成図

【図１６】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図１７】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図１８】 本発明の光送信装置の構成図

【図１９】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図２０】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図２１】 本発明の光送信装置の出力波形

【図２２】 本発明の光送信装置の構成図

【図２３】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図２４】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図２５】 本発明の光送信装置の構成図

【図２６】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図２７】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図２８】 本発明の光送信装置の出力信号のスぺクト
ル

【図２９】 本発明の光送信装置の出力波形

【図３０】 本発明の光送信装置の出力信号のスぺクト
ル

【図３１】 本発明の光送信装置の出力波形

【図３２】 本発明の光送信装置の出力波形

【図３３】 本発明の光送信装置の構成図

【図３４】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図３５】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図３６】 本発明の光送信装置の構成図

【図３７】 本発明の光送信装置の構成図

【図３８】 本発明の光送信装置の構成図

【図３９】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図４０】 本発明の光送信装置の構成図

【図４１】 本発明の光送信装置の構成図

【図４２】 本発明の光送信装置の構成図

【図４３】 本発明の光送信装置の構成図

【図４４】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図４５】 本発明の光送信装置の構成図

【図４６】 本発明の光送信装置の構成図

【図４７】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図４８】 本発明の光送信装置の信号スペクトルおよ
び信号波形の一例

【図４９】 本発明の光送信装置の構成図

【図５０】 本発明の光送信装置の動作原理図

【図５１】 本発明の光送信装置の構成図

【図５２】 本発明の光送信装置の動作原理図

【符号の説明】

１０：バイアス回路 １１：連続波光源 １２：キャリア光 １３：データ信号 １４：零復帰変換回路 １５：遅延回路 １６：変調電極 １７：信号光 １８：マッハツェンダ型光変調器 １９：信号極性反転回路 ２０：光変調器 ２１：パルス光源 ２２：光分配回路 ２３：光結合回路 ２４：光遅延回路 ２５：光位相シフト回路 ２６：パルス光 ３０：光変調器 ３１：連続波光源 ３２：キャリア光 ３３：データ信号 ３４：光分配回路 ３５：光結合回路 ３６：変調電極 ３７：信号光 ３８−１：マッハツェンダ型光変調器 ３８−２：マッハツェンダ型光変調器 ３８−３：マッハツェンダ型光変調器 ４０：クロック信号 ４１：クロック信号 ５０：光遅延回路 ６０：光強度変調器 ６２：両側駆動マッハツェンダ型光変調器 ６５：光帯域制限器 ７０：光合波器

───────────────────────────────────────────────────── 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 10/152 Ｈ０４Ｊ 3/00 14/08 (72)発明者 平野 章 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2H079 AA02 AA12 BA01 BA03 CA05 EA05 EB04 FA02 FA03 GA01 HA15 KA20 5K028 AA07 BB08 CC01 KK02 SS02 5K102 AA11 AA61 AD12 AH02 AH04 AH23 AH30 PH02

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号速
   度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 片側のアームに複数の変調電極を備えた干渉型光変調器
   と、 該干渉型光変調器にキャリア光を供給する連続波光源
   と、 複数の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅の
   ＲＺ符号に変換し、かつ順に１／Ａずつ異なる遅延時間
   を与えた後、前記干渉型光変調器の前記各変調電極に入
   力する手段と、 前記干渉型光変調器の入力光に両アーム間で半波長の位
   相差を与える手段と、 を具備することを特徴とする光送信装置。
2. 【請求項２】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号速
   度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 片側のアームに複数の変調電極を備えた干渉型光変調器
   と、 該干渉型光変調器にキャリア光を供給する連続波光源
   と、 複数の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅の
   ＲＺ符号に変換し、かつ順に１／Ａずつ異なる遅延時間
   を与え、さらに、偶数番目又は奇数番目の入力電気信号
   の信号極性を反転した後、前記干渉型光変調器の前記各
   変調電極に入力する手段と、 を具備することを特徴とする光送信装置。
3. 【請求項３】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号速
   度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 片側のアームに複数の変調電極を備えた干渉型光変調器
   と、 該干渉型光変調器にパルス光を供給するパルス光源と、 複数の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅の
   ＲＺ符号に変換し、かつ順に１／Ａずつ異なる遅延時間
   を与え、さらに、偶数番目又は奇数番目の入力電気信号
   の信号極性を反転した後、前記干渉型光変調器の前記各
   変調電極に入力する手段と、 を具備することを特徴とする光送信装置。
4. 【請求項４】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号速
   度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 両側のアームにそれぞれ同数の変調電極を備えた干渉型
   光変調器と、 該干渉型光変調器にキャリア光を供給する連続波光源
   と、 複数の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅の
   ＲＺ符号に変換し、かつ順に１／Ａずつ異なる遅延時間
   を与えた後、前記干渉型光変調器の前記各変調電極に入
   力する手段と、 前記干渉型光変調器の入力光に両アーム間で半波長の位
   相差を与える手段と、 を具備することを特徴とする光送信装置。
5. 【請求項５】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号速
   度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 両側のアームにそれぞれ同数の変調電極を備えた干渉型
   光変調器と、 該干渉型光変調器にパルス光を供給するパルス光源と、 複数の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅の
   ＲＺ符号に変換し、かつ順に１／Ａずつ異なる遅延時間
   を与えた後、前記干渉型光変調器の前記各変調電極に入
   力する手段と、 前記干渉型光変調器の入力光に両アーム間で半波長の位
   相差を与える手段と、 を具備することを特徴とする光送信装置。
6. 【請求項６】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号速
   度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 両側のアームにそれぞれ同数の変調電極を備えた干渉型
   光変調器と、 該干渉型光変調器にキャリア光を供給する連続波光源
   と、 複数の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅の
   ＲＺ符号に変換し、かつ順に１／Ａずつ異なる遅延時間
   を与え、さらに、偶数番目又は奇数番目の入力電気信号
   の信号極性を反転した後、前記干渉型光変調器の前記各
   変調電極に入力する手段と、 を具備することを特徴とする光送信装置。
7. 【請求項７】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号速
   度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 両側のアームにそれぞれ同数の変調電極を備えた干渉型
   光変調器と、 該干渉型光変調器にパルス光を供給するパルス光源と、 複数の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅の
   ＲＺ符号に変換し、かつ順に１／Ａずつ異なる遅延時間
   を与え、さらに、偶数番目又は奇数番目の入力電気信号
   の信号極性を反転した後、前記干渉型光変調器の前記各
   変調電極に入力する手段と、 を具備することを特徴とする光送信装置。
8. 【請求項８】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号速
   度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 キャリア光を供給する連続波光源と、 該連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分
   配する光分配回路と、 該分配回路で分配されたキャリア光をそれぞれ電気信号
   によって変調するＮ個の光変調器と、 該Ｎ個の光変調器からの光信号を合波する光結合回路
   と、Ｎ個の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス
   幅のＲＺ符号に変換し、かつ、順に１／Ａずつ異なる遅
   延時間を与えた後、前記光変調器に入力する手段とを具
   備することを特徴とする光送信装置。
9. 【請求項９】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号速
   度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 キャリア光を供給する連続波光源と、 該連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分
   配する光分配回路と、 該分配回路で分配されたキャリア光をそれぞれ電気信号
   によって変調するＮ個の光変調器と、 該Ｎ個の光変調器からの光信号に順に１／Ａずつ異なる
   遅延時間を与える光遅延回路と、 該光遅延回路からの光信号を合波する光結合回路と、 Ｎ個の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅の
   ＲＺ符号に変換した後、前記光変調器に入力する手段と
   を具備することを特徴とする光送信装置。
10. 【請求項１０】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号
    速度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 キャリア光を供給する連続波光源と、 該連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分
    配する光分配回路と、 該分配回路で分配されたキャリア光をそれぞれ電気信号
    によって変調するＮ個の光変調器と、 該Ｎ個の光変調器からの光信号を奇数番目と偶数番目で
    光位相の半周期だけ異なるよう光の位相をシフトさせる
    光位相シフト回路と、 該光位相シフト回路からの光信号を合波する光結合回路
    と、 Ｎ個の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅の
    ＲＺ符号に変換し、かつ、順に１／Ａずつ異なる遅延時
    間を与えた後、前記光変調器に入力する手段とを具備す
    ることを特徴とする光送信装置。
11. 【請求項１１】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号
    速度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 キャリア光を供給する連続波光源と、 該連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分
    配する光分配回路と、 該分配回路で分配されたキャリア光をそれぞれ電気信号
    によって変調するＮ個の光変調器と、 該Ｎ個の光変調器からの光信号のうち、奇数番目又は偶
    数番目の光信号の光位相を半周期の奇数倍だけシフトさ
    せる光位相シフト回路と、 該光位相シフト回路からの光信号を合波する光結合回路
    と、 Ｎ個の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅の
    ＲＺ符号に変換し、かつ、順に１／Ａずつ異なる遅延時
    間を与えた後、前記光変調器に入力する手段とを具備す
    ることを特徴とする光送信装置。
12. 【請求項１２】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号
    速度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 キャリア光を供給する連続波光源と、 該連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分
    配する光分配回路と、 該分配回路で分配されたキャリア光をそれぞれ電気信号
    によって変調するＮ個の光変調器と、 該Ｎ個の光変調器からの光信号に順に１／Ａずつ異なる
    遅延時期を与える光遅延回路と、 該光遅延回路からの光信号を奇数番目と偶数番目で光位
    相の半周期だけ異なるよう光の位相をシフトさせる光位
    相シフト回路と、 該光位相シフト回路からの光信号を合波する光結合回路
    と、 Ｎ個の入力電気信号をそれぞれ１／Ａ以下のパルス幅の
    ＲＺ符号に変換した後に前記光変調器に入力する手段と
    を具備することを特徴とする光送信装置。
13. 【請求項１３】 複数の入力電気信号を周波数Ａの信号
    速度の光信号に多重変調する光送信装置であって、 キャリア光を供給する連続波光源と、 該連続波光源からのキャリア光をＮ個（Ｎは整数）に分
    配する光分配回路と、 該分配回路で分配されたキャリア光をそれぞれ電気信号
    によって変調するＮ個の光変調器と、 該Ｎ個の光変調器からの光信号に順に１／Ａずつ異なる
    遅延時間を与える光遅延回路と、 該光遅延回路からの光信号のうち奇数番目又は偶数番目
    の光信号の光位相を半周期の奇数倍だけシフトさせる光
    位相シフト回路と、 該光位相シフト回路からの光信号を合波する光結合回路
    と、 Ｎ個の入力電気信号をそれそれ１／Ａ以下のパルス幅の
    ＲＺ符号に変換した後に前記光変調器に入力する手段と
    を具備することを特徴とする光送信装置。
14. 【請求項１４】 前記光送信装置において生成される光
    信号のデューティを制御する光強度変調手段を有するこ
    とを特徴とする請求項１、２、４、６、８乃至１３のい
    ずれかに記載の光送信装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の光送信装置におい
    て、 前記光強度変調手段として、両側駆動型マッハツェンダ
    変調器を用いることを特徴とする光送信装置。
16. 【請求項１６】 前記光送信装置において生成される光
    信号に含まれる不要な高調波成分を除去する光帯域制限
    手段を有することを特徴とする請求項１乃至１５のいず
    れかに記載の光送信装置。
17. 【請求項１７】 請求項１乃至１５のいずれかに記載の
    光送信装置を並列に複数設け、この複数の光送信装置を
    それぞれ光波長の異なる光信号が出力されるように設定
    し、この複数の光送信装置からそれぞれ出力される複数
    の異なる光波長の光信号を合波し波長多重して出力する
    光合波手段とを有することを特徴とする光送信装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の光送信装置におい
    て、 前記光合波手段が複数の異なる光波長の異なる光信号を
    合波すると共に、不要な高調波成分を除去し得るように
    必要な光信号帯域以外の成分を遮断する特性を有するこ
    とを特徴とする光送信装置。