JP2003502902A - 光伝送の所与の帯域を選択するための高周波／マイクロ波および光混合技術を使用するための方法および装置 - Google Patents

光伝送の所与の帯域を選択するための高周波／マイクロ波および光混合技術を使用するための方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 光リンクを通して１つの光波長により複数の高周波／マイクロ波副搬送波を送受信するための方法および装置。上記方法は、各通信信号で、複数の高周波／マイクロ波副搬送周波数を変調するステップと、上記複数の変調した高周波／マイクロ波副搬送周波数で光搬送波を変調するステップとを含む。上記方法は、さらに、光搬送波の複数の高周波／マイクロ波副搬送波を検出するステップと、検出した副搬送波の変調した信号のスペクトルの最も高い周波数成分の上に新しいヘテロダイン中間周波数を生成するために、これらの副搬送波を第１の局部発振器（ＬＯ）周波数と混合するステップと、新しい中間周波数の中間周波数のところで帯域フィルタにより、複数の検出した高周波／マイクロ波副搬送波の高周波／マイクロ波副搬送周波数を濾過するステップと、以降のネットワーク素子を通して伝播させるために、濾過した高周波／マイクロ波副搬送波を第２の局部発振器（ＬＯ）周波数と混合して必要な中心周波数のところで、差周波数を入手するステップとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、光通信システムに関し、特に光ファイバ通信ネットワーク用の光電
子システムに関する。
【０００２】 （発明の背景） 光ファイバ・ネットワークを通して通信信号を送受信する方法は周知である。
高周波副搬送波分割多重（ＳＤＭ）伝送技術も周知である。このような技術は、
共同アンテナ・テレビジョン（ＣＡＴＶ）配信用のハイブリッド光ファイバ／同
軸ケーブル（ＨＦＣ）ネットワークを含む種々の通信ネットワークに適用されて
きた。実際、副搬送波分割多重は、今日、ＣＡＴＶネットワークで使用されてい
る標準多重化技術である。
【０００３】 従来、ＨＦＣネットワークでの副搬送波分割多重の使用は、通常、ネットワー
ク（例えば、５０〜７５０ＭＨｚ）の同軸ケーブル部分のそれへの伝送のために
使用する光帯域幅に制限されていた。ネットワークの光ファイバ部分を通して必
要な信号品質で伝送することができる副搬送波多重化チャネルの数が、光学シス
テムの直線性のために制限されるテレビジョン信号のアナログ振幅変調残留側波
帯（ＡＭ−ＶＳＢ）伝送の場合には、このような制限も当然である。それ故、こ
のようなネットワークの実行は、光ファイバの損失が低いというメリットはある
が、通信信号およびサービスの配信の際に、光ファイバの有意な帯域幅を利用す
ることができない。
【０００４】 従来技術の内容の中核になっているのは、ネットワークの同軸ケーブル部分の
帯域幅は、上記ハイブリッド・ネットワークを通してサービスを供給するために
有効に使用することができるレーザの帯域幅を幾分制限するという考え方である
。現在の業界のトレンドは、インターネット、ペイパービュー、電話のようなア
プリケーション用のＨＦＣネットワークを通して割り当てられた帯域幅サービス
を行うという方向にある。これらの割り当てられた帯域幅サービスは、通常、デ
ジタル直交振幅変調（ＱＡＭ）という形で行われ、過去において、ＡＭ−ＶＳＢ
信号が必要とした直線性と同じ程度の直線性を光学システムに対して要求しない
。このことは広く知られているが、最近のＣＡＴＶネットワーク・アーキテクチ
ャで効果的に利用されていない。
【０００５】 ＡＭ−ＶＳＢ信号とは対照的にデジタルＱＡＭ信号を使用した場合には、直線
性の仕様がかなり緩やかになるので、２つのハッキリと異なる手段で、ネットワ
ーク・アーキテクチャに大きな影響を与えることができる。一方の手段は、それ
ぞれが、複数のＱＡＭ副搬送波を含むＳＤＭ信号を運ぶいくつかのレーザ波長の
波長分割多重化（ＷＤＭ）によるものである。直線性の仕様が幾分緩和されてい
るので、これらの波長の中の１つを、ＳＤＭ ＡＭ−ＶＳＢ信号を含む光搬送波
と結合する前に、光波長分割デマルチプレクシングにより、波長が、ハブのとこ
ろで分離されている場合には、１本の光ファイバを通してこれらのＷＤＭ信号を
送信することができる。その後で、ＡＭ−ＶＳＢシステムが要求する直線性の性
能を維持しながら、光ファイバにより、これら２つの波長を、かなりの距離を通
して送信することができる。
【０００６】 光波長上にＳＤＭデジタルＱＡＭ信号を含む上記ＷＤＭシステムの場合には、
従来技術は、５５０〜７５０ＭＨｚの範囲内の高周波帯域幅の使用を開示してい
る。５０〜５５０ＭＨｚの範囲内の高周波帯域幅は、ＳＤＭ ＡＭ−ＶＳＢ信号
に留保されていて、７５０ＭＨｚの高い方の帯域幅の制限は、同軸ケーブル（お
よびその関連高周波アンプ・チェーン）の送信機能によるものである。それ故、
光帯域幅の２００ＭＨｚだけが、ＳＤＭ ＱＡＭ信号用に使用される。しかし、
上記帯域幅をこのように制限しなければならない基本的理由は何もない。光学シ
ステムによる制限ではなく、同軸ケーブル・システムによる制限がある。
【０００７】 上記シナリオは、多重化アナログ副搬送波により、ＡＭ−ＶＳＢ信号とＱＡＭ
信号の組合わせを送るアナログ・システムを考慮に入れている。しかし、これら
の考慮は、同様に、デジタル通信システムにも適している。主な違いは、デジタ
ル・システムの場合には、複数のデジタル信号の時分割多重化（ＴＤＭ）により
、帯域幅が広くなるのに反して、アナログ・システムの場合には、帯域幅は、ア
ナログ副搬送波の副搬送波分割多重化により広くなることである。
【０００８】 デジタル・システムの場合には、従来技術は、追加の光帯域幅を使用すること
ができる２つの異なる技術を開示している。一方の技術は、複数の光波長とＷＤ
Ｍ技術の使用を含む。他方の技術は、ＴＤＭ信号のビット速度の増大を含む。こ
の２つの方法の場合には、追加の光帯域幅を使用することができるようにするた
めに、ネットワーク・ターミナル装置の性能をかなり向上させなければならない
。
【０００９】 従って、本発明の１つの目的は、ネットワーク・ターミナル装置への影響を最
小限度に留めながら、ネットワークの光ファイバ部分での光スペクトルの利用を
増大するための手段を提供することである。
【００１０】 本発明のもう１つの目的は、光スペクトルの使用の拡張により生じた追加の帯
域幅を、全帯域幅がもっと狭くてすむ電気的（または、光学的）ネットワークデ
ータの異なる部分に配信するための手段を提供することである。
【００１１】 本発明のさらにもう１つの目的は、配信される帯域幅の一部を、高周波技術お
よび／または光学的技術により、遠隔地から選択的にネットワークの所与の部分
へ配信することができるようにすることにより、ネットワークへ追加のユーティ
リティを提供することである。
【００１２】 （発明の概要） 本発明は、光リンクを通して、１つの光波長により、複数の高周波／マイクロ
波副搬送波を送受信するための方法および装置である。上記方法は、各通信信号
で、複数の高周波／マイクロ波副搬送周波数を変調し、複数の変調した高周波／
マイクロ波副搬送周波数で、光搬送波を変調するステップとを含む。上記方法は
、さらに、複数の光搬送波の複数の高周波／マイクロ波副搬送波を検出し、検出
した副搬送波の変調した信号のスペクトルの最も高い周波数成分の上に、新しい
ヘテロダイン中間周波数を生成するために、これらの副搬送波を第１の局部発振
器（ＬＯ）周波数と混合し、新しい中間周波数の中心周波数の帯域フィルタによ
り複数の検出した高周波／マイクロ波副搬送波の高周波／マイクロ波副搬送周波
数を濾過し、以降のネットワーク素子を通して伝播させるために、所望の中心周
波数のところで差周波数を入手するために、濾過した高周波／マイクロ波副搬送
波を第２の局部発振器（ＬＯ）周波数と混合するステップとを含む。
【００１３】 さらに、開示の方法は、光伝送から周波数の所与の帯域を選択し、その後で、
選択した帯域をネットワークの一部上に配信するために、高周波／マイクロ波（
および／または光ヘテロダイン）混合技術を使用する。上記方法は、１つの光波
長（または複数の光波長）上の複数の高周波（またはマイクロ波）搬送波上での
複数の通信信号（例えば、ＴＤＭまたはＳＤＭ）を変調するステップを含む。上
記方法は、さらに、複数の周波数帯域上で、一組の複数の通信信号を検出し、そ
の後で、ネットワークの一部上に配信するために検出した帯域の中の１つを選択
するステップを含む。
【００１４】 送信された成分が、検出装置システムの帯域幅の外側に位置する高い周波数の
マイクロ波信号を運ぶ場合には、上記方法は、さらに、光ヘテロダイン技術を使
用して、１つ（またはそれ以上）のマイクロ波信号を選択するステップを含む。
光ヘテロダイン受信機は、検出装置の帯域幅内に差周波数を生成し、必要なマイ
クロ波信号を光混合の結果としての周波数にシフトする。後者は、もっと高い周
波数のマイクロ波信号成分を送信するために、複数の光搬送波を使用するシステ
ムに適用される。ヘテロダイン受信機の高周波／マイクロ波は、複数の高い周波
数のマイクロ波副搬送波を送信するのに、１つの光搬送波を使用する場合に適用
される。
【００１５】 本発明の利点により、ネットワーク上の現在のターミナル装置を最大限に利用
しながら帯域幅を広げることができるので、ネットワーク・プロバイダは、コス
トを有意に削減することができる。例えば、テレコム・プロバイダが、６２２Ｍ
ｂｐｓ（ＯＣ−１２）から９．９５２Ｇｂｐｓ（ＯＣ−１９２）に、首都のネッ
トワークをアップグレードしたい場合を考えてみよう。従来技術の場合であれば
、ネットワーク・プロバイダはかなりのコストを掛けて、すべてのＯＣ−１２タ
ーミナル装置をＯＣ−４８ターミナル装置に交換しなければならない。ところが
、本発明の場合には、従来のＷＤＭ技術を使用しないで、ＯＣ−１９２の等価物
にネットワークの帯域幅を広げながら、現在のＯＣ−１２のインフラストラクチ
ャを使用することができる。ＯＣ−１９２ターミナル装置のコストが、ＯＣ−１
２装置のコストよりかなり高額であることを考えると、この方法のコストの利点
は明らかであり、ＯＣ−１９２の全帯域幅を必要としない各ターミナルに適用さ
れる。ＯＣ−１２の光搬送波の数を増大するための、従来のＷＤＭ技術は、本明
細書に記載する本発明と比較した場合、コストが高すぎて実際に使用することは
できない。
【００１６】 本発明を使用すれば、帯域幅を遠隔地から選択することができるので、帯域幅
移動性の追加のユーティリティを導入することができる。それ故、実際の要求を
満たすために、ネットワーク上の任意の特定の点に供給された帯域幅を遠隔地か
ら調整することができる。すなわち、ネットワークの一部が、それほど混雑して
いない場合には、そのエリア内の複数のノードに、いくつかの各ノードで、同じ
周波数に対するマイクロ波帯域を選択する電圧制御オッシレータ（ＶＯＣ）を一
回同調させるでけで、１つのマイクロ波副搬送波によりサービスを行うことがで
きる。混雑しているエリア内のすべてのＶＣＯを異なる周波数に同調させること
により、利用できる帯域幅を需要が多いネットワークの他の部分に集中させるこ
とができる。その後で、シフトをローディングしながら、ネットワーク・ローデ
ィング状態の変化を収容するようにＶＣＯの同調を調整することができる。
【００１７】 本発明の方法は、１つの光波長または複数の異なる波長上に常駐する高周波／
マイクロ波搬送波に適用される。複数の光波長を使用する場合には、上記方法は
、さらに、光搬送波の波長を制御するステップを含む。それ故、復調は、安定し
ている光周波数に対して行われる。
【００１８】 （好適な実施形態の詳細な説明） 図１は、ＣＡＴＶネットワーク・アーキテクチャに適用された場合の、送信機
／受信機１０の簡単な略図である。この実施形態の場合には、ＣＡＴＶ放送信号
は、第１の光搬送波上のレーザ送信機１２により送信され、５０〜５５０ＭＨｚ
の高周波帯域幅を占める。高周波信号の複数の帯域は、第２の光搬送波上の第２
のレーザ送信機１４により送信され、０．１〜７００ＭＨｚの高周波帯域幅を占
める。光搬送波は、高い直線性のＤＦＢレーザ（例えば、ルーセント・テクノロ
ジー社のモデル２５７）により生成することができる。２つの光搬送波は、第１
の受動光ハブ１６のところで結合され、その後で、（図１にその中の１つのノー
ド１８が示している）いくつかの光電子ノードに配信することができる。
【００１９】 各光電子ノード１８は、（２つの光波長を分離するための）光フィルタ２０、
および２つの光学受信機２４、２６（各光波長に対して１つずつ）を含む。フィ
ルタ２０は、第１の光搬送波を第１の受信機２４に送り、第２の搬送波を反射す
る。この反射により、第２の搬送波は、光リサーキュレータ２２を通って第２の
受信機２６に戻る。
【００２０】 第２の受信機２６においては、第２の搬送波が、検出装置２８で検出され、ア
ンプ３０で増幅される。高周波／マイクロ波ミキサ３４（ワトキンズ−ジョンソ
ン社製）は、７００ＭＨｚの送信から１つの２００ＭＨｚの帯域を選択し、その
選択した帯域の中心周波数を６５０ＭＨｚにシフトするために、同調させること
ができる高周波発振器３２（例えば、アバンテックスＶＣＯ）を使用する。それ
故、選択した２００ＭＨｚの帯域は、５５０〜７５０ＭＨｚの帯域幅を占める。
ミキサ３４からの中間周波数出力の低い周波数成分は、高域フィルタ３６により
濾過される。上記高域フィルタ３６は、その低域通過構成部材３８が、５０〜５
５０ＭＨｚのＳＣＭアナログＡＭ−ＶＳＢ送信を通過させるダイプレックスの構
成部材を備える。
【００２１】 第１の受信機２４は、検出装置４０で第１の搬送波を検出する。アンプ４２は
、その後で、ダイプレックスの低域通過構成部材３８に送られる信号を増幅する
。ダイプレックスは、選択した２００ＭＨｚの帯域を、ＳＣＭ ＡＭ−ＶＳＢ信
号と結合する働きをする。広帯域アンプ４４は、同軸ケーブル・ネットワーク（
図示せず）を通して、ＱＡＭ信号の選択した２００ＭＨｚの帯域と一緒に５０〜
５５０ＭＨｚの放送信号を増幅し、配信する。
【００２２】 図１のアーキテクチャの場合には、図の実施形態は、ヘッドエンドにおいて、
ＣＡＴＶネットワークのオペレータが容易に利用することができる７００ＭＨｚ
以下の帯域幅内に複数のチャネルを持つ。しかし、図１の本発明は、また、例え
ば、０．８〜２．０ＧＨｚの範囲内の１．２ＧＨｚの帯域幅を使用して、もっと
高い周波数を送信するのにも適している。この場合、もっと広い帯域幅を使用す
ることができるが、８００ＭＨｚ以下の帯域幅は使用されない。
【００２３】 ミキサからの中間周波数出力が、低周波および高周波の和周波数および差周波
数を含んでいるために、帯域幅が制限されるのである。ある検出した帯域の差周
波数が、他の帯域からの和周波数と同じ周波数のところで発生する場合には、上
記の状態は避けなければならない。最後に、スペクトルの使用を低い帯域に広げ
ることにより、ある周波数に達し、その結果、必要な５５０〜７５０ＭＨｚ内で
、（すなわち、低周波が１３５０ＭＨｚになった場合に）８００ＭＨｚの差周波
数が発生する。それ故、図１のアーキテクチャに適する最も高い搬送周波数は、
２．１ＧＨｚになる。
【００２４】 図の実施形態は、ネットワーク・オペレータが容易に利用できる７００ＭＨｚ
以下のスペクトルを使用する。このことは、現在のターミナル装置を最大限に使
用するための、本発明の主要な目的と一致している。しかし、同時に、所与の光
搬送波の、より多くの利用できる帯域幅を使用するのが望ましい場合もある。図
２は、レーザ帯域幅を最大限度に使用できるようにするためのネットワーク・ア
ーキテクチャの変形例である。
【００２５】 図２のＣＡＴＶネットワークは、１つの波長上で、すべての利用できる変調ス
ペクトルを潜在的に使用することができる。図の例の場合には、２０００ＭＨｚ
の送信が、第２の送信機１００で行われる。これは、ＤＦＢレーザ接合の直接変
調の変調帯域幅内に十分入る。上記の帯域幅制限を避けるために、図２の実施形
態は、二段の混合プロセスを実行する。帯域フィルタ１０６との組合わせの第１
段のミキサ１０２は、送信の中から必要な２００ＭＨｚの帯域を選択し、第２の
ミキサ１０４は、上記帯域を必要な５５０〜７５０ＭＨｚスペクトルにシフトさ
せる。
【００２６】 上記選択は、第１のミキサ１０２内で、必要な２００ＭＨｚの帯域を、２．０
ＧＨｚ（例えば、２．４ＧＨｚ）より高い周波数へ変換することにより行われる
。帯域フィルタ１０６は、検出した複数の周波数帯域から２００ＭＨｚの帯域を
分離する。必要な帯域を濾過した後で、同調状態にある高周波発振器１０８は、
第２のミキサ１０４の低周波入力を駆動して、それにより、選択した帯域の中心
周波数を、この場合は、６５０ＭＨｚである、適当な高い周波数に同調させる。
その後で、高周波ダイプレックス１１０は、選択した２００ＭＨｚの帯域を５０
〜５５０ＭＨｚの放送信号と結合する。広帯域アンプ１１２は、その後で、それ
に接続している同軸ケーブルネットワークを通して、選択した２００ＭＨｚの帯
域と一緒に５０〜５５０ＭＨｚの放送信号を配信する。
【００２７】 上記のネットワークのトポロジーは、ＣＡＴＶネットワークのＳＣＭ送信特性
に適用するのに特に適している。しかし、大部分のデジタル電気通信インフラス
トラクチャは、２進信号の振幅シフト・キーイング（ＡＳＫ）変調を送信するた
めにＴＤＭ技術を使用する。これらのシステムは、通常、ＣＡＴＶネットワーク
・アーキテクチャで普通に使用されているＳＣＭ技術とは反対に、ベースバンド
で動作する。このような違いはあっても、ＡＳＫ、ＦＳＫまたはＰＳＫ変調フォ
ーマット用の本発明の通常の実施形態は、ベースバンドで動作している２進デジ
タル・ネットワークと比較すると、かなりの利点を持つ。
【００２８】 図３は、ＡＳＫのような２進変調信号を多重化するために、ＴＤＭ技術を使用
する電気通信ネットワーク・トポロジーに特に適している。これは上記ネットワ
ーク・トポロジーの自然の拡張であり、（ベースバンドでの動作が望ましい場合
には）ＳＣＭ信号にうまく適用することができる。しかし、図３のネットワーク
は、ＳＭＣデジタル送信との放送信号の統合を収容しない。
【００２９】 複数の低周波数デジタルＴＤＭ信号を配信するために、高周波レーザ送信機が
使用される、図３のトポロジーについて考えてみよう。例えば、外部で変調した
１５５０ｎｍのＤＦＢレーザ（例えば、ユニフェーズ・テレコニュニケーション
・プロダクト製の１０Ｇｂｐｓの変調装置と一緒に使用する富士通のＦＬＤ５Ｆ
６ＣＸ）を、光ファイバ・ネットワークを通して１６のＯＳ−１２信号を送信す
るために内蔵させることができる。
【００３０】 図３は、複数のＯＣ−１２信号、またはＯＣ−１９２信号を結合するために使
用することができる回路装置の詳細図である。（上記回路装置は、１０の２００
ＭＨｚの帯域幅のＳＣＭをベースとするＱＡＭ信号を多重化することにより、図
１のところで説明したデジタルＱＡＭ副搬送波の、２．０ＧＨｚの送信に適用す
ることができることに留意されたい。また、ＱＡＭ信号を、個々のアナログ搬送
波上で、２．０ＧＨｚに直接変調することもできる。さらに、上記の外部で変調
したＤＦＢレーザを、ＣＡＴＶネットワーク・アプリケーションで、２．０ＧＨ
ｚよりかなり高いＱＡＭ副搬送周波数の帯域幅を広くするために使用することが
できる。）
【００３１】 図３の送信機回路は、個々のＯＣ−１２、ＯＣ−１９２またはＱＡＭチャネル
を、後で、帯域フィルタをベースとする多重化ネットワーク２００により結合さ
れる異なるマイクロ波搬送周波数に同調させるために、いくつかの異なる発振器
周波数（ｆ1−ｆn）を使用する。多重化された通信信号は、多重化した信号をネ
ットワーク上の複数のノード２０４に配信するために、光学スプリッタおよび光
アンプを含むことができる光ファイバ・ネットワーク２０２を通して伝播する。
【００３２】 任意の所与のノード２０４のところの高周波受信機は、マイクロ波副搬送波の
スペクトルを検出し、図２のところで説明したＣＡＴＶ受信機と類似の方法で、
ＶＣＯをベースとする帯域セレクタにより個々のＳＣＭチャネルを選択する。し
かし、この場合は、新しい中間周波数は、もっと高いマイクロ波周波数の方へシ
フトしている。何故なら、最も高いマイクロ波副搬送波は、１０ＧＨｚ以上であ
る場合があるからである。上記のように、図２および図３のノード・アーキテク
チャの間にはもう１つハッキリとした違いがある。図２の場合には、第２のミキ
サ段２０６の場合には、選択した帯域の中心周波数は６５０ＭＨｚであるが、図
３の選択したチャネルは、ベースバンドに同調している。
【００３３】 マイクロ波副搬送波の周波数は、１０〜２０ＧＨｚ以上に高くなっているので
、関連するマイクロ波の高い周波数のために、図３のアーキテクチャを実行する
のは遥かに困難になる。それ故、もっと周波数の高いマイクロ波副搬送波のとこ
ろで、通信信号を管理するために光学的技術を使用するのが望ましい。
【００３４】 図４のアーキテクチャは、送信を行うために、複数の光波長を使用する。複数
の光学ソース４０１−４０３を含む送信機４００は、光チャネル・バンク４０４
の形で表示されている。光学的に多重化された送信により可能になった帯域幅の
有意の増大により、光伝送の最も高いマイクロ波周波数成分より高い中間周波数
を使用する実行可能性が少なくなる。それ故、図４の光デマルチプレクス・トポ
ロジーは、光ヘテロダイン検出技術を内蔵する。
【００３５】 中間周波数を通信帯域幅内で実現するために、隣接する光周波数は、ヘテロダ
イン差周波数だけシフトしている信号帯域幅を収容するために、適当なマイクロ
波帯域幅により分離されている。それ故、差周波数は、光周波数間隔の一部を含
む。
【００３６】 複数の送信機レーザ４０１−４０３が、この実施形態で使用されていて、各レ
ーザは、ＳＤＭマイクロ波スペクトル（または、１つの高周波ＴＤＭ送信）を運
ぶ。各レーザは、光ファイバ共振器４０６を参照する既知の光周波数で安定して
いる。その温度を制御することにより光ファイバ共振器４０６の自由スペクトル
領域を制御するために、フィードバック・エレクトロニクスが使用され、各レー
ザ４０１−４０３の絶対波長は、その各注入制御装置へのフィードバックにより
制御される。種々のフィードバック信号は、種々の周波数で入手され、帯域フィ
ルタ・ネットワークは、これらの信号をデマルチプレクスし、各信号を適当なレ
ーザ制御回路に送る。
【００３７】 光ファイバ共振器４０６の自由スペクトル領域は、マイクロ波周波数にロック
され、ＷＤＭレーザ４０１−４０３は、その共振器４０６を参照する既知の光周
波数にロックされる。このような１つの既知の光周波数（すなわち、モード）は
、絶対光周波数と比較され、すべての他のモード数は、絶対光周波数に対して決
定される。絶対光周波数の発生と、自由スペクトル領域のロックは、本発明者の
米国特許第５，７１７，７０８号に開示されている方法、および絶対光周波数基
準（例えば、ルビジウム）にこの参照レーザをロックするための、ホール他の（
１９８１年１１月発行の、応用物理レター掲載の光ヘテロダイン飽和分光学）の
技術を使用して、および／または光参照共振器の自由スペクトル領域を既知のマ
イクロ波周波数に安定させ、ロックするための、デボエおよびブルーアの技術を
使用して実行することができる。
【００３８】 別な方法としては、各ＷＤＭレーザ４０１−４０３を、（それぞれ、それ自身
のライン幅縮小共振器４０６により）それ自身の既知の光周波数に簡単に校正す
ることができる。従来技術は、既知の光周波数（例えば、マイケルソン干渉計を
ベースとする波長計、回折格子をベースとする他のタイプの干渉計等）を測定す
るための多くの方法を開示している。他のもっと新しい方法も分子共振セル（例
えば、１つの既知の周波数を安定させるためのルビジウム・セル、多数の参照周
波数を供給するために使用することができるアセチレン・セルを含む共振振動セ
ル）として使用することができる。
【００３９】 ＷＤＭレーザ４０１−４０３のレーザ波長は、標準ＷＤＭ多重化技術（例えば
、光サーキュレータ４０８、４１０およびファイバブラッグ格子４１２、４１４
の組合わせ）により結合される。ＷＤＭスペクトルの小さなサンプルをファイバ
共振器４０６に入射させ、反射を、適当な制御信号を入手するためのフィードバ
ック信号として使用することができる。ＷＤＭ電力出力は、単一モードの光ファ
イバ・ネットワーク４１６を通して送信することができる。
【００４０】 図４は、さらに、光チャネル・バンク４０４から、ネットワーク４１６を通し
て１つの送信機のレーザ周波数を選択するために使用することができる同調可能
な局部発振器（ＬＯ）レーザ４１８も示す。このレーザ４１８も、光共振器と比
較され、その自由スペクトル領域もマイクロ波発振器にロックされる。しかし、
局部発振器をベースとする共振器の自由スペクトル領域は、（例えば、３以上の
係数のような）光チャネル空間の積分分数である。さらに、各光搬送波上のマイ
クロ波帯域幅は、局部発振器をベースとする共振器の自由スペクトル領域より狭
くなるように選択される。光学的に多重化された送信からマイクロ波帯域を選択
するために、局部発振器信号は、必要な信号の波長が共振しているモードに隣接
しているその共振器のモードにロックされる。局部発振器レーザ４１８は、本発
明者の米国特許第５，７１７，７０８号が開示しているように、ほぼ構成するこ
とができる。
【００４１】 図４の受信機は、ノード４２２、４２４の物理的位置に、しかし必ずしも、こ
の様な位置でなく、その近辺に局部発振器（ＬＯ）のレーザ信号を導入すること
により機能する。実際、この設計（図５）は、２つのノード４２２、４２４が共
有する局部発振器のレーザ電力を示す。偏光整合デバイスは、偏光ビーム・スプ
リッタ４２６、および５０％ＰＭ光ファイバ・カプラ４２８を含む。局部発振器
４１８からの入力ＰＭファイバ４３０は、４５度回転させることができ、その結
果、局部発振器の電力の等しい成分が、両方の偏光軸を励起する。両方の出力偏
光は、ＰＭ光ファイバ（例えば、遅い軸）の同じ偏光軸に整合される。ＰＭ光フ
ァイバ４３２の一方は、９０度回転し、その結果、１つの偏光は、５０％ＰＭ光
ファイバ・カプラ４２８で結合される。信号入力は任意に偏光されるが、５０％
光ファイバ・カプラ４２８およびＰＭ光ファイバ４３２の中の一方の９０度の回
転により、確実に、信号電力の等しい成分が、ビーム偏光整合デバイスの両方の
出力に沿って伝播する。本明細書で使用する場合には、回転という用語は、ＰＭ
光ファイバの一方の端部を他方の端部に対して捻じることを意味する。
【００４２】 それ故、偏光整合により、確実に、局部発振器および信号フィールドは、共通
の偏光状態になる。さらに、局部発振器（ＬＯ）のレーザの偏光が、受信したレ
ーザの偏光とマッチすると、単一モード光ファイバで、送信を再度確立すること
ができ、その結果、遠隔地からノードの一方または両方の位置を知ることができ
る。ビームは、もう一度偏光を解除されるが、楕円偏光の未知の状態は、局部発
振器のレーザ・ビームおよび受信したレーザ・ビームにマッチする。
【００４３】 ヘテロダイン差周波数は、同調状態にある受信機４２２、４２４の検出装置４
３８、４４０で検出される。ミキサ４３４、４３６の最終段マイクロ波復調は、
通信信号をベースバンドに戻す。この最終ミキサ段４３４、４３６も、同調して
いる受信機の帯域フィルタの帯域幅内で検出装置４３８、４４０により検出され
る２組のマイクロ波副搬送波の中の一方を選択する働きをする。それ故、各光波
長は、４組までのマイクロ波副搬送波を運ぶことができる（図８ａ）。低い方の
一組の周波数は、局部発振器のレーザを、必要な副搬送波の下の局部発振器共振
器モードに同調させることにより選択される（図８ｂ）。逆に、高い方の一組の
周波数は、局部発振器のレーザを必要な搬送波上の局部発振器共振器モードに同
調させることにより選択される（図８ｃ）。
【００４４】 図６は、単一モード光ファイバの偏光解消特性により偏光依存損失を起こさな
いで、単一モード光ファイバが、局部発振器レーザおよび１つのレーザ電力を受
信機に配信するために使用されるコヒーレントな光通信リンクでの本発明の実行
を示す。この必要な効果を達成する目的で、最初に、信号および局部発振器のレ
ーザ偏光を共通の直線的な状態に整合させるために、偏光保存システム（例えば
、パンダ・ファイバ）を使用しなければならない。共通な直線的な状態になると
、その状態を好きな任意の状態に変えることができる。この場合、上記任意の状
態が、信号のレーザ・フィールドおよび局部発振器のレーザ・フィールドの光学
的偏光に正確にマッチしている場合には、偏光に依存する損失は起こらない。
【００４５】 この効果を達成する１つの方法は、パンダ・ファイバを、溶融スプライサを使
用して単一モード光ファイバにスプライスすることである。上記スプライスの場
合には、パンダ゛・ファイバは、信号レーザおよび局部発振器レーザの両方に対
して、単一モード光ファイバを、確実に、同じ直線偏光状態にする。偏光モード
分散は、偏光に依存する損失を起こさない。何故なら、信号フィールドおよび局
部発振器フィールドの両方が、偏光解消ファイバを通して同じ任意の偏光状態に
留まっているからである。このようにして、コヒーレントな光学システムの利点
を、光学的に、１つの復調電力を光ファイバ・ネットワークの複数のノードに配
信することができるようにする標準単一モード光ファイバを使用する光ネットワ
ークに適用することができる。
【００４６】 実際、偏光回復デバイスは、入力偏光の状態を感知しないので、上記デバイス
は、共通の偏光を任意の偏光状態の２つの入力フィールドに回復させるだけの機
能をもつ。（図４の偏光回復デバイスへの局部発振器レーザ入力光ファイバは、
単一モード光ファイバまたは偏光維持光ファイバのいずれでもよいことに留意さ
れたい。また、偏光への入力のところの偏光維持光ファイバの回転は、完全に任
意なものである。）
【００４７】 図７は、単一モード光ファイバ内で、信号レーザ・フィールドおよび局部発振
器レーザ・フィールドが混合し、その結果、２つのフィールドが、偏光回復デバ
イスへの入力のところで、任意で、別々の偏光状態にある例示としての実施形態
である。この場合、１本の入力ファイバが必要であり、２つのフィールドは、光
学系により直線偏光状態に別々に回復する。
【００４８】 それ故、これまでに説明し、図４に示す光ヘテロダイン技術は、図１−図３の
ところで説明したマイクロ波混合技術を直接拡張したものであることがハッキリ
してきた。これらすべての技術は、より高い柔軟性をほぼ維持し、従来のＷＤＭ
技術と比較した場合、かなりのコスト削減を行いながら、ネットワーク上で、帯
域幅の利用を改善するのに適している。さらに、最新のコヒーレントな光ヘテロ
ダイン・システムの場合でも、上記システムを使用した場合、現在のターミナル
装置のインフラストラクチャをそのまま使用することができる。
【００４９】 本発明の製作および使用方法を説明するために、本発明によるコヒーレントな
ビームを変調するための方法および装置の特定の実施形態について説明してきた
。当業者であれば、本発明およびその種々の機能を変更したもの、および修正し
たものの実行も容易に思い付くことを理解されたい。また本発明は、上記の好適
な実施形態に制限されるものではないことを理解されたい。それ故、本明細書に
開示し、特許請求している基本的原理の精神および範囲に含まれる任意のおよび
すべての修正、変更または等価のものは、本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＡＭ−ＶＳＢ信号およびデジタルＱＡＭ信号の組合わせを送信するためにＳＣ
Ｍ技術を使用するＣＡＴＶ配信ネットワーク・アーキテクチャに特に適用された
本発明の一実施形態である。この好適な実施形態は、光ファイバを通してデジタ
ルＱＡＭ信号を送信するために、７００ＭＨｚ以下の高周波範囲内のアナログ・
副搬送周波数を使用する。
【図２】 デジタルＱＡＭ信号を送信するために、２．０ＧＨｚまでのアナログ搬送波を
内蔵させることにより、もっと多くの光帯域幅を使用しての、図１のアーキテク
チャの拡張を示す。
【図３】 光ファイバ電気通信ネットワークに適用される、好適な実施形態のネットワー
ク・アーキテクチャの全体図である。このアーキテクチャは、送信機の帯域幅が
、受信機の帯域幅より広い場合の、非対称ネットワーク・アーキテクチャである
ことに留意されたい。ネットワーク・アーキテクチャのこの一般化は、復調の最
終段がベースバンドであるデジタル通信信号（例えば、振幅シフト・キーイング
２進データのＴＤＭ）に適している。
【図４】 複数の光搬送周波数の復調が、マイクロ波搬送波のスペクトルの必要な部分を
受信機の帯域幅内にシフトさせることにより、光ビート・ノートを生成するため
に、光ミキサを内蔵させることにより、複数の光搬送周波数の復調が行われる、
図の実施形態をもっと高い帯域幅へデマルチプレクシングする論理的拡張の際の
ヘテロダイン・システムである。
【図５】 ネットワークの複数のノードへの局部発振器のレーザ電力の配信を可能にしな
がら、システムの偏光依存損失を除去する、図示の実施形態の下の偏光整合デバ
イスである。
【図６】 直線偏光状態が回復した後で、単一モード光ファイバがシステムを終端させ、
受信機のところでの楕円偏光の未知の（動的）状態を確立するオプションとして
の実施形態の偏光整合デバイスである。
【図７】 単一モード光ファイバ・カプラが、信号フィールドと局部発振器レーザ・フィ
ールドを結合するために使用され、単一モード光ファイバ送信ラインが、偏光回
復デバイスへ、別個の任意の偏光状態で、信号フィールドおよび局部発振器フィ
ールドを送るために使用される、オプションとしての実施形態の偏光整合デバイ
スである。
【図８Ａ】 それにより、４組のマイクロ波副搬送波を運ぶために、１つの光搬送波を使用
することができる光周波数計画である。図８ａは、それぞれ、光搬送波およびマ
イクロ波搬送波の上および下側波帯に適用された個々の通信信号を示す光スペク
トルである。
【図８Ｂ】 それにより、４組のマイクロ波副搬送波を運ぶために、１つの光搬送波を使用
することができる光周波数計画である。図８ｂは、一組のもっと低い周波数（す
なわち、光下側波帯）を復調するために使用する局部発振器の波長である。
【図８Ｃ】 それにより、４組のマイクロ波副搬送波を運ぶために、１つの光搬送波を使用
することができる光周波数計画である。図８ｃは、一組のもっと高い周波数を復
調する局部発振器の波長である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光リンクを通して１つの光波長により複数の高周波／マイク
    ロ波副搬送波を送受信するための方法であって、 各通信信号で複数の高周波／マイクロ波副搬送周波数を変調するステップと、 前記複数の変調した高周波／マイクロ波副搬送周波数で光搬送波を変調するス
    テップと、 前記複数の光搬送波の複数の高周波／マイクロ波副搬送波を検出し、前記検出
    した副搬送波の、変調した信号のスペクトルの最も高い周波数成分の上に、新し
    いヘテロダイン中間周波数を生成するために、これらの副搬送波を第１の局部発
    振器（ＬＯ）周波数と混合するステップと、 新しい中間周波数の中心周波数のところで、帯域フィルタにより、前記複数の
    検出した高周波／マイクロ波副搬送波の高周波／マイクロ波副搬送周波数を濾過
    するステップと、 以降のネットワーク素子を通して伝播させるために、必要な中心周波数のとこ
    ろで差周波数を入手するために、前記濾過した高周波／マイクロ波副搬送波を第
    ２の局部発振器（ＬＯ）周波数と混合するステップとを含む方法。
  2. 【請求項２】 狭い間隔を置いたいくつかの光波長により複数の高周波／マ
    イクロ波副搬送波を送受信するための方法であって、 複数の高周波／マイクロ波副搬送周波数を生成するステップと、 複数の情報信号で前記複数の各高周波／マイクロ波副搬送周波数を変調するス
    テップと、 前記複数の変調した高周波／マイクロ波副搬送波の少なくともいくつかの変調
    した副搬送波で複数の個々の各光信号を変調するステップと、 前記複数の光搬送波信号を既知の光周波数に安定させるステップと、 前記ローカル・レーザと必要な信号成分に対応する搬送周波数との間のヘテロ
    ダイン・ビート・ノートが、前記複数の高周波／マイクロ波副搬送波の、変調し
    た信号スペクトルの最も高い周波数の上の中間周波数の中心周波数のところに位
    置するように、前記受信機のところで、前記複数の光信号を既知の光周波数に同
    調している局部発振器（ＬＯ）レーザと混合するステップと、 濾過した中間周波数出力を供給するために、前記中間周波数の中心周波数のと
    ころで帯域フィルタを使用して高周波／マイクロ波副搬送周波数の制限された帯
    域幅を濾過するステップと、 ダウンストリーム・ネットワーク素子を通して伝播させるために、前記必要な
    中心周波数で差周波数を入手するために、前記濾過した中間周波数出力を局部発
    振器と混合するステップとを含む方法。
  3. 【請求項３】 光リンクを通して１つの光波長により複数の高周波／マイク
    ロ波副搬送波を送受信する方法であって、 一連の通信信号を一連の高周波／マイクロ波副搬送周波数に変調するステップ
    と、 所望の周波数帯域で新しいヘテロダイン中間周波数を生成するための、検出さ
    れた高周波スペクトルと局部発振器（ＬＯ）周波数との混合により、他の帯域か
    らの和周波数と同じ周波数のところに発生する１つの検出した帯域の差周波数を
    、前記所望の周波数帯域の外側に位置するように、前記一連の高周波／マイクロ
    波副搬送周波数の高周波変調帯域幅を制限するステップと、 前記変調した一連の高周波／マイクロ波副搬送周波数により定義された高周波
    ／マイクロ波信号の全スペクトルにより１つの光搬送波を変調するステップと、 高周波／マイクロ波副搬送波の全スペクトルを検出し、以降のネットワーク素
    子を通して伝播させるために、これらの副搬送波を局部発振器（ＬＯ）と混合し
    て所望の周波数帯域において新しいヘテロダイン中間周波数を生成するステップ
    と、 １つの検出した帯域の差周波数が、必要な局部発振器周波数の全範囲上の他の
    帯域からの和周波数と同じ周波数のところに発生するこれらの周波数を除去する
    中間周波数の中心周波数のところの帯域フィルタ（または、他のタイプのフィル
    タ）を使用して、前記所望の周波数帯域の必要な中心周波数における前記検出し
    た高周波／マイクロ波副搬送周波数を濾過するステップとを含む方法。
  4. 【請求項４】 狭い間隔を置いたいくつかの光波長により複数の高周波／マ
    イクロ波副搬送波を送受信するための方法であって、 一連の高周波／マイクロ波副搬送周波数上で一連の通信信号を変調するステッ
    プと、 各光周波数が、前記一連の副搬送周波数を含む高周波／マイクロ波信号の全ス
    ペクトルを運ぶように、個々の排他的な一連の通信信号によりいくつかの個々の
    各光学ソースを変調するステップと、 前記所望の周波数帯域で新しいヘテロダイン中間周波数を生成するための光信
    号スペクトルと、光周波数との混合により、他の帯域からの和周波数と同じ周波
    数のところに発生する１つの検出した帯域の差周波数を前記所望の周波数帯域の
    外側に位置するように高周波変調帯域幅を制限するステップと、 前記複数の光搬送波信号を既知の光周波数に安定させるステップと、 以降のネットワーク素子を通して伝播させるために、受信機のところで、前記
    光信号を既知の光周波数に同調している局部発振器レーザと混合して前記所望の
    周波数帯域で新しいヘテロダイン中間周波数を発生するステップと、 １つの検出した帯域の差周波数が、必要な局部発振器周波数の全範囲上の他の
    帯域からの和周波数と同じ周波数のところに発生するこれらの周波数を拒否する
    中間周波数の中心周波数の帯域フィルタ（または、他のタイプのフィルタ）を使
    用して前記新しい中間周波数の必要な中心周波数の前記高周波／マイクロ波副搬
    送周波数を濾過するステップとを含む方法。
  5. 【請求項５】 ヘテロダインを検出し、単一モード光ファイバ伝送リンクで
    偏光モード分散を補正することにより偏光依存損失を除去するために、局部発振
    器レーザを使用する方法であって、 偏光ビームスプリッタを使用して、前記偏光ビーム・スプリッタの第１のポー
    トに到着する入力光信号の２つの直交する直線偏光光成分を分離するステップと
    、 局部発振器レーザを前記偏光ビーム・スプリッタの第２のポートに導入するス
    テップと、 偏光を維持する光カプラを通して前記偏光ビーム・スプリッタから２つの偏光
    維持光ファイバを供給するステップであって、前記２つの光ファイバが、前記光
    カプラ内において、ほぼ５０％の結合比率を持ち、前記偏光ビーム・スプリッタ
    への前記入力から前記光カプラの結合レジームの最初の部分までの前記２つのフ
    ァイバの対応する光路長が等しくなるような既知の光学長さを持つステップと、 前記偏光ビーム・スプリッタが、各偏光維持ファイバの同じ偏光軸を励起する
    ように、９０度の角度で前記ファイバの一方を回転させることにより、前記２つ
    の偏光維持光ファイバ内の前記２つの直交する直線偏光出力を共通の偏光軸に整
    合させるステップと、 前記偏光維持ファイバ・カプラからの前記各偏光維持ファイバ出力を、独立の
    フォトダイオードをベースとする受信機に整合させるステップとを含む方法。
  6. 【請求項６】 単一モード光ファイバ内の偏光モード分散により、結合レジ
    ーム内で、偏光に依存する損失を起こさないで、単一モードファイバを使用して
    、ヘテロダイン検出のために、局部発振器レーザの位置を遠隔地から発見する方
    法であって、 偏光ビームスプリッタ内で、前記偏光ビーム・スプリッタの第１の入力ポート
    に到着する光信号の２つの直交する直線偏光光成分を分離するステップと、 局部発振器レーザを前記偏光ビーム・スプリッタの第２の入力ポートに導入す
    るステップと、 偏光を維持する光カプラを通して前記偏光ビーム・スプリッタから２つの偏光
    維持出力ファイバを供給するステップであって、前記光カプラが、前記２つの結
    合している光ファイバの間にほぼ５０％の結合比率を維持し、前記２つの光ファ
    イバが、前記偏光ビーム・スプリッタの前記入力から前記光カプラの結合レジー
    ムの最初の部分までの対応する光路長が等しくなるような既知の光学長さを持つ
    ステップと、 前記偏光ビーム・スプリッタからの前記直交する偏光出力が、各偏光維持ファ
    イバの同じ偏光軸を励起するように９０度の角度で前記偏光維持ファイバの１方
    を回転させることにより、２つの偏光維持ファイバ内の２つの直交する偏光出力
    を共通の偏光軸に整合させるステップと、 単一モード光ファイバ出力を供給するために、前記偏光維持ファイバ・カプラ
    からの前記偏光維持ファイバ出力の一方または両方を単一モード光ファイバにス
    プライスするステップと、 各単一モード光ファイバ出力を、フォトダイオードをベースとする受信機に整
    合させるステップとを含む方法。
  7. 【請求項７】 前記単一モード光ファイバでの、偏光モード分散による偏光
    依存損失を起こさないで、単一モード光ファイバを使用して、遠隔地から局部発
    振器の位置を発見し、前記局部発振器の光出力をヘテロダイン検出のための信号
    フィールドと光学的に結合する方法であって、 単一モード光ファイバ・カプラで、前記信号フィールドと前記局部発振器の前
    記光出力とを結合するステップと、 前記結合した信号フィールドと光出力を偏光ビーム・スプリッタの第１の入力
    に送り、前記偏光ビーム・スプリッタ内で前記結合した光信号フィールドと光出
    力の２つの直交する直線偏光成分を分離するステップと、 前記偏光ビーム・スプリッタへの前記入力から前記偏光維持カプラの結合レジ
    ームの始めの部分までの前記２つの偏光維持ファイバの前記２つの光路長が等し
    くなるように、前記偏光ビーム・スプリッタと５０％の結合比率を持つ偏光維持
    カプラとの間の２つの偏光維持ファイバを既知の光学長さに維持するステップと
    、 ９０度の角度で前記２つの偏光維持ファイバの中の一方を回転させることによ
    り、前記偏光ビーム・スプリッタからの前記２つの直交する偏光出力成分を前記
    ２つの偏光維持ファイバの共通の軸に整合させるステップと、 偏光維持ファイバまたは単一モードファイバを使用して、前記偏光維持ファイ
    バ・カプラからの前記偏光維持ファイバ出力を個々のフォトダイオードをベース
    とする受信機に整合させるステップとを含む方法。
  8. 【請求項８】 光伝送信号により運ばれる各マイクロ波副搬送波上で、４組
    までの個々の信号を受信する方法であって、 同じ周波数の２つの個々のマイクロ波信号の上および下側波帯上で前記個々の
    通信信号を変調するステップと、 前記光信号の上および下側波帯上で、それぞれ、前記２つの個々のマイクロ波
    信号を変調するステップと、 受信した光信号に対する偏光依存損失を除去するために局部発振器レーザを正
    しい偏光状態に導入するステップと、 中間周波数のところで、ヘテロダイン・ビーム・ノートを生成する前記上（ま
    たは、下）光側波帯を選択するために、前記光搬送波の前記波長の下（または、
    上）の波長に前記局部発振器レーザを同調させるステップと、 個々のマイクロ波側波帯を選択するため適している帯域幅を持つ帯域フィルタ
    を使用して、前記ヘテロダイン・ビーム・ノートを濾過するステップと、 前記中心周波数が、前記選択した上（または、下）マイクロ波側波帯に対応す
    るように、前記中間周波数から前記帯域フィルタの中心周波数をオフセットさせ
    るステップと、 前記濾過したマイクロ波側波帯の中心周波数を、ダウンストリーム・ネットワ
    ーク素子を通して伝播させるために、前記濾過した中間周波数出力と局部発振器
    の周波数とを混合させて正しい周波数にシフトさせるステップとを含む方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE50108910D1 (de) 2000-03-04 2006-04-20 Thorlabs Gmbh Vorrichtung zur erfassung der pmd von optoelektronischen übertragungsstrecken
AU2001289643A1 (en) * 2000-07-12 2002-01-21 Profile Optische Systeme Gmbh Pdm monitor method and device for determining the polarisation mode dispersion of a transmission system, especially a transmission fibre
EP1361683A1 (en) * 2002-02-08 2003-11-12 Motorola, Inc. Optical to radio frequency detector
US7466929B2 (en) 2004-03-11 2008-12-16 Agilent Technologies, Inc. Method and system for superheterodyne detection of an optical input signal
CN100362747C (zh) * 2005-04-07 2008-01-16 上海华为技术有限公司 抑制本振泄漏的电路
CN101997611B (zh) * 2009-08-20 2014-02-26 华为技术有限公司 频率跟踪的方法、装置及相干检测接收装置
WO2015180006A1 (zh) * 2014-05-26 2015-12-03 华为技术有限公司 一种光信号的处理方法和装置
CN105915290B (zh) * 2016-04-15 2018-05-22 西南交通大学 一种基于软滤波的超密集信道型光载无线接入方法
CN108718213B (zh) * 2018-07-23 2023-11-24 华北水利水电大学 基于偏振复用的全双工有线无线混合光接入系统及方法
CN109004989B (zh) * 2018-08-06 2019-10-15 合肥本源量子计算科技有限责任公司 一种量子比特逻辑信号的生成系统和方法
CN109714068B (zh) * 2019-01-16 2020-09-01 湖南科技大学 一种基于光处理技术的紧凑型宽带信道化接收机
US10972184B2 (en) * 2019-05-07 2021-04-06 Infinera Corporation Bidirectional optical communications
CN114268374B (zh) * 2021-12-23 2023-07-25 华中科技大学 非对称双单边带调制的偏振复用光生毫米波方法及系统

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2121636B (en) * 1982-05-20 1986-03-05 Standard Telephones Cables Ltd Coherent optical receiver
EP0352809B1 (en) * 1988-07-29 1997-04-16 Nec Corporation Polarization diversity optical heterodyne receiver with phase adjustment of two i.f. signals for control of a local optical source
US4953156A (en) * 1988-09-08 1990-08-28 Gte Laboratories, Incorporated Wideband subcarrier multiplexed optical communication system operating over more than one octave
JPH0734080B2 (ja) * 1988-10-20 1995-04-12 富士通株式会社 コヒーレント光通信用ヘテロダイン検波受信装置
US5016242A (en) * 1988-11-01 1991-05-14 Gte Laboratories Incorporated Microwave subcarrier generation for fiber optic systems
JPH02162330A (ja) * 1988-12-16 1990-06-21 Hitachi Ltd 偏波ダイバシティ光受信方法とその装置および中間周波数安定化方法
US5191459A (en) * 1989-12-04 1993-03-02 Scientific-Atlanta, Inc. Method and apparatus for transmitting broadband amplitude modulated radio frequency signals over optical links
GB2245117B (en) * 1990-06-14 1994-04-06 Stc Plc Optical mixing for heterodyne detection
EP0772312A3 (en) * 1990-09-14 1997-09-03 Fujitsu Ltd Optical communication system with multiplexed subcarriers
JPH04144320A (ja) * 1990-10-05 1992-05-18 Hitachi Ltd ホモダイン光受信装置
US5339184A (en) * 1992-06-15 1994-08-16 Gte Laboratories Incorporated Fiber optic antenna remoting for multi-sector cell sites
KR970008300B1 (en) * 1994-12-02 1997-05-22 Korea Electronics Telecomm Locking apparatus for multiplexing optic frequencies
US5526158A (en) * 1994-12-22 1996-06-11 Trw Inc. Low-bias heterodyne fiber-optic communication link
US6115162A (en) * 1995-01-10 2000-09-05 Harris Corporation Double side band, carrier suppressed modulated coherent fiber optic link
JP3413304B2 (ja) * 1995-01-31 2003-06-03 富士通株式会社 ハイブリッドｓｃｍ光伝送装置
US5596436A (en) * 1995-07-14 1997-01-21 The Regents Of The University Of California Subcarrier multiplexing with dispersion reduction and direct detection
US5940196A (en) * 1997-05-16 1999-08-17 Harmonic Lightwaves, Inc. Optical communications system with wavelength division multiplexing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005099025A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Agilent Technol Inc 光信号のスペクトルコンテンツを求めるシステムおよび方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU5332200A (en) 2001-01-02
EP1190509A1 (en) 2002-03-27
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