JP2004080539A - Apparatus and method for passive optical transmission - Google Patents

Apparatus and method for passive optical transmission Download PDF

Info

Publication number
JP2004080539A
JP2004080539A JP2002239793A JP2002239793A JP2004080539A JP 2004080539 A JP2004080539 A JP 2004080539A JP 2002239793 A JP2002239793 A JP 2002239793A JP 2002239793 A JP2002239793 A JP 2002239793A JP 2004080539 A JP2004080539 A JP 2004080539A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical transmission
optical
photoelectric conversion
amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002239793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiko Tamaki
玉城 孝彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Hoso Kyokai NHK, Japan Broadcasting Corp filed Critical Nippon Hoso Kyokai NHK
Priority to JP2002239793A priority Critical patent/JP2004080539A/en
Publication of JP2004080539A publication Critical patent/JP2004080539A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for passive optical transmission for long-range transmission of a wide-band signal with an improved S/N ratio. <P>SOLUTION: The apparatus for passive optical transmission for modulating a light emitted from a light source by a modulation signal in an optical modulator, and transmitting the modulated light, is provided with an optoelectronic transducer to translate the light to an electric signal, and an amplifier to amplify the modulation signal and apply the amplified modulation signal into the optical modulator. The electric signal transferred by the optoelectronic transducer is used as a power source for the amplifier. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無給電光伝送装置及び無給電光伝送方法に係り、特に、広帯域信号を光伝送するための無給電光伝送装置及び無給電光伝送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、テレビ電波等をアンテナで受信し、そのアンテナで発生する変調信号における信号電圧を直接光変調器に印加することにより光量を変化させて、テレビジョン受信機あるいはビデオ装置等に伝送を行う光伝送装置は、前記アンテナで受信した電波(変調信号)により光源からの光を直接変調することができるため、外部からの電力を供給することなく無給電で信号を伝送することができる。
【0003】
また、伝送路として絶縁体の光ファイバー等を用いた場合は、同軸ケーブル等と比較すると、外部からの電気雑音の影響を受けにくく、また、落雷等により伝送路が損傷を受けることも少ないという特徴があるため、伝送路として広く利用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の無給電型の光伝送装置は、アンテナからの変調信号により光を変調するが、微弱な電波の場合には変調信号における信号電圧が低くなるため、共振回路等を用いて特定の周波数の信号を増強する必要がある。この場合に共振回路の設定により共振する周波数が限定されるため帯域幅が狭くなり、例えば、テレビジョン信号のような帯域の広い信号を複数チャンネル伝送する場合には適用することができない。また、変調度も弱くなるため信号の長距離伝送を行うことが困難であった。
【0005】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、無給電光伝送装置及び無給電光伝送方法において、S/N比を向上させて効率的な光伝送を行うことができ、更に広帯域信号を伝送することができる無給電光伝送装置及び無給電光伝送方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【0007】
請求項1に記載された発明は、変調信号が光源から出射される光を光変調器により変調して伝送する無給電光伝送装置において、光を電気信号に変換する光電変換素子と、前記変調信号を増幅して、増幅した変調信号を前記光変調器に印加する増幅器とを設け、前記光電変換素子により変換した前記電気信号を前記増幅器の電源とすることを特徴とする。
【0008】
請求項1記載の発明によれば、光電変換素子を用いて無給電で増幅器を動作させ変調信号を増幅することができる。また、増幅した変調信号により光変調を行うため、変調度を強くすることができ、S/N比を向上させて効率的な光伝送を行うことができる。更に、増幅器を用いることにより、伝送帯域に制限がなく広帯域の信号を伝送することができる。
【0009】
請求項2に記載された発明は、前記光電変換素子は、外部からの光、及び/又は前記光源から分岐された一部の光を受けて電気信号に変換することを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明によれば、外部からの光、及び/又は前記光源から分岐された一部の光を用いることで、無給電で増幅器を動作させ変調信号を増幅することができる。
【0011】
請求項3に記載された発明は、前記光源と前記光変調器との間にあって、前記光変調器側に偏光無依存型偏光子を設けたことを特徴とする。
【0012】
請求項3記載の発明によれば、偏光子で生じる光量の減衰と、主に光ファイバー等で生じる偏光の乱れや光量の変動を減少させることができる。また、S/N比を向上させることができる。
【0013】
請求項4に記載された発明は、変調信号が光源から出射される光を光変調器により変調して伝送する無給電光伝送方法において、光電変換素子を用いて光を電気信号に変換し、前記光電変換素子により変換した前記電気信号を、前記変調信号を増幅する増幅器の電源とし、前記増幅器により増幅した前記変調信号を前記光変調器に印加することを特徴とする。
【0014】
請求項4記載の発明によれば、光電変換素子を用いて無給電で増幅器を動作させ変調信号を増幅することができる。また、増幅した変調信号により光変調を行うため、変調度を強くすることができ、S/N比を向上させて効率的な光伝送を行うことができる。更に、増幅器を用いることにより、伝送帯域に制限がなく広帯域の信号を伝送することができる。
【0015】
請求項5に記載された発明は、前記光電変換素子は、外部からの光、及び/又は前記光源から分岐された一部の光を受けて電気信号に変換することを特徴とする。
【0016】
請求項5記載の発明によれば、外部からの光、及び/又は前記光源から分岐された一部の光を用いることで、無給電で増幅器を動作させ変調信号を増幅することができる。
【0017】
請求項6に記載された発明は、前記光源から出射される光を前記光変調器に入力する前に偏光無依存型偏光子により偏光することを特徴とする。
【0018】
請求項6記載の発明によれば、偏光子で生じる光量の減衰と、主に光ファイバー等で生じる偏光の乱れや光量の変動を減少させることができる。また、S/N比を向上させることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明は、光源からの光を変調信号で光変調して伝送を行う光伝送装置において、例えば、変調信号が弱い場合であっても外部から供給される電源がなく変調度の強い光変調ができるように、光電変換素子を設けて光から電気信号(電圧)を発生し、発生させた電圧で増幅器を動作させて変調信号を増幅させて変調することを主眼とする。
【0020】
上述の内容を詳細に説明すれば、例えば、レーザ光源から光ファイバーを伝わって伝送されてきた光を光電変換素子に照射させて電気を発生させ、発生させた電気により増幅器を動作させた後、アンテナ等から受信した微弱な電波(変調信号)を前記増幅器で増幅し、光変調器の変調電極に印加する。これにより、外部から電力を供給せずに光の変調度を強くすることができ、S/N比を向上させることができると共に、帯域の広い映像信号等の長距離伝送が可能となる。
【0021】
更に、伝送路が絶縁体の光ファイバーを用いることで、落雷等の影響も受けにくくなる。
【0022】
また、一般に、光変調器を効率よく動作させるために、光変調器に入射する光を直線偏光にすると共に、その偏光方向を一定の方向に合わせるために偏光子が用いられる。しかしながら、光ファイバーの曲がりや温度変化等により光の偏光方向が時間と共に複雑に変化するために信号の変動が発生する。また、非偏光の光を通常の偏光子を用いて偏光すると光パワーが約3dB減衰してしまう。
【0023】
そこで、偏光子として入射光の偏光方向に依存しない偏光無依存型偏光子を用いることにより、光量の減衰と、主に光ファイバー等で生じる偏光の乱れや光量の変動を減少させることができ、ほとんど損失することなく偏光を得ることができるため、S/N比を向上させた無給電光伝送装置を提供することができる。
【0024】
ここで、偏光無依存型偏光子とは、予め設定されている偏光方向を持つ偏光に変換する偏光子であり、例えば、本出願人による出願である特開平11−174225号公報等で開示されている。
【0025】
ここで、偏光無依存型偏光子の一例として、上述の公報にて開示されている偏光無依存型偏光子について、図を用いて説明する。
【0026】
図1は、偏光無依存型偏光子の一例を示す図である。
【0027】
図1の偏光無依存型偏光子1は、ルチル複屈折素子2と、1/2波長板3と、複屈折素子4と、複合複屈折素子5とを有するよう構成されている。
【0028】
ルチル複屈折素子2は、厚さがdでOA方向に光学軸を持ち、入力光を複屈折させて、互いに直交する偏光面を持つ常光Oと、異常光Eとに分離する。1/2波長板3は、ルチル複屈折素子2から出射される常光Oの偏光方向を90度回転させて前記異常光Eの偏光方向と同じ偏光方向を持つ常光O’を出射する。複合複屈折素子5は、厚さが1/2・dで、OA方向に光学軸を持つ2つの複屈折素子4a、4bを貼り合わせて構成され、ルチル複屈折素子2から出射された異常光Eと、1/2波長板3から出射される常光O’とを互いに接近する方向に複屈折させることにより、入射光の偏光方向に依存されない1つの光軸を持つ偏光にすることができる。
【0029】
上述に示した偏光無依存型偏光子1を用いることにより、高い変換効率で予め設定されている偏光方向を持つ偏光に変換することができるため、温度変化や伝送路への圧力等により光ファイバー中で生じる偏光方向の乱れや光量の変動と通常の偏光子を用いると避けられない光量の減少を改善することができる。
【0030】
次に、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲で任意に変更可能である。
【0031】
図2は、本発明における無給電光伝送装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
【0032】
図2の無給電光伝送装置10は、レーザ光源11と、光ファイバー12と、光サーキュレータ13と、入力偏光無依存型偏光子14と、光ビームスプリッタ15と、光変調器16と、光反射板17と、光電変換素子18と、増幅器19と、アンテナ20と、テレビジョン受信機21とを有するよう構成されている。
【0033】
まず、搬送波として使用されるレーザ光源11から出た光は、光ファイバー12aに入射され、光サーキュレータ13は、光ファイバー12aから入射した光をそのまま光ファイバー12bへ出力する。更に、上述した入力偏光無依存型偏光子14に入射することにより、光は1つの偏光方向を持つ偏光になって出射される。
【0034】
ここで、入力偏光無依存型偏光子14における入射光の偏光の様子を図を用いて説明する。
【0035】
図3は、入力偏光無依存型偏光子を用いた場合の偏光の一例の様子を示す図である。
【0036】
入力偏光無依存型偏光子14に入射する前の光は、図3(a)に示すように光の進行方向から光ファイバ12bの歪みや温度変化等の影響により、偏光方向が時間と共に変化するが、入力偏光無依存型偏光子14により、図1を用いて説明したような偏光が行われるため、図3(b)に示す入力偏光無依存型偏光子14に予め設定された偏光方向を出力することができる。すなわち、入力偏光無依存型偏光子14を用いることにより、偏光に変換する際の損失を少なくすることができる。
【0037】
なお、入力偏光無依存型偏光子14を光ビームスプリッタ15、及び光変調器16に近づけて設置するよう構成することにより、入力偏光無依存型偏光子14により偏光した光の伝送路中の変化を防止することができるため、光ビームスプリッタ15により安定して光を分岐させることができ、光変調器16による変調で使用される光の損失も少なくすることができる。
【0038】
次に、入力偏光無依存型偏光子14から出力された光は、光ビームスプリッタ15により、光変調器16側と光電変換素子18a側とに分岐して伝送される。
【0039】
光電変換素子18aに伝送された光は、光電変換素子18aで電気信号に変換され増幅器19に出力される。増幅器19は、光電変換素子18aからの電力により動作することができ、アンテナ20により受信したテレビ電波(変調信号)を増幅して、増幅した変調信号(電圧)を光変調器16に印加する。
【0040】
光変調器16は、例えば、電気光学効果を有する光学結晶基板16−1上に、入射光を2分岐した後で再び合流させるための光導波路16−2を形成し、分岐された2つの光導波路16−2の近傍に、夫々変調用電極16−3を配置した構成となっている。但し、本発明における光変調器の構成は、この限りではない。
【0041】
光変調器16は、光ビームスプリッタ15により分岐された光を入射して、光導波路16−2を通過中にアンテナ20からの電圧を変調用電極16−3に入力されることにより、光導波路16−2に異なる屈折率変化を生じさせる。その後、2分岐された光が合流した時に2つの光の位相差により位相変調が起こり、入射された光を変調することができる。
【0042】
また、光変調器16において、光反射板17を有することにより、光反射板17で反射した光も変調することができるため、光変調器16に入射された光に対して変調度を上げることができる。
【0043】
次に、光変調器16により変調された光信号は、光ビームスプリッタ15及び入力偏光無依存型偏光子14をそのまま通過して、光サーキュレータ13に入射する。光サーキュレータ13は、光ファイバー12bから入射された光信号を、光ファイバー12cに出力する。出力された光信号は、光電変換素子18bで電気信号に変換されテレビジョン受像機21に入力される。
【0044】
上述したように、本実施例に示す無給電光伝送装置10によれば、増幅器19によりアンテナ20からの変調信号を増幅することで、光変調器16での変調度を強くすることができるため、S/N比が向上すると共に帯域の広い映像信号等の長距離伝送が可能となる。また、入力偏光無依存型偏光子14を用いることで損失の少ない効率的な伝送を行うことができる。ここで、図4にA点における入射光量の様子と光電変換素子18bに伝送される光信号の一例の概略を示す。
【0045】
図4(a)は、図2のA点での入力偏光無依存型偏光子14から出射される光の光量と時間の関係を示す図である。図4(a)に示すようにA点では一定の光量を持つ光が出射される。また、図4(b)は、光電変換素子18bに入力された光変調器16で光変調が行われた光信号の光量と時間の関係を示す図である。図4(b)に示すように、入力偏光無依存型偏光子14を用いることにより偏光の乱れ等によって生じる光量の変動を少なくできるため、S/N比を向上させて効率的な伝送を行うことができる。
【0046】
なお、上述した無給電光伝送装置10における装置構成は、本発明においては、この限りではなく、例えば、光電変換素子18bで得られる電気信号を別のアンテナを用いて再送信する構成にしてもよい。
【0047】
更に、光電変換素子18aに照射する光を、レーザ光源11から分岐させた光ではなく、太陽光や電灯等の外部からの光を利用することにより電気信号を発生させてもよい。また、増幅器19には電池等から電圧を印加してもよい。ここで、本発明における無給電光伝送装置の第2の実施形態を示す概略構成図を図5に示す。
【0048】
図5の無給電光伝送装置30は、図2の無給電光伝送装置10と比較すると、光ビームスプリッタ15を具備せず、更に光電変換素子18aが太陽光を直接照射できるよう設置され、光電変換素子18aは太陽光からの光を電気信号に変換し、その電力を増幅器19に供給できるように構成されている。
【0049】
図5に示すような構成にすることにより、太陽光から変換された電気信号により増幅器19を動作させることができ、また、増幅器19によりアンテナ20からの変調信号を増幅することで、光変調器16での変調度を強くすることができるため、S/N比が向上すると共に帯域の広い映像信号等の長距離伝送が可能となる。なお、上述した第2の実施形態において、光電変換素子18aで受光可能な外部からの光は、上述の限りではなく、光エネルギーを有するものであればよい。
【0050】
また、実施形態で示した無給電光伝送装置の構成は、上述の限りではなく、例えば、上述の無給電光伝送装置の構成を組み合わせて、光電変換素子18aにてレーザ光源11からの光と太陽光等の外部からの光が入射できる構成にしてもよい。
【0051】
上述したように、本発明における無給電光伝送装置又は無給電光伝送方法を用いることで、光電変換素子を用いて無給電で増幅器を動作させ変調信号を増幅することができる。また、増幅した変調信号により光変調を行うため、変調度を強くすることができ、S/N比を向上させた光伝送を行うことができる。更に、増幅器を用いることにより、共振回路を用いて変調度を上げる方式に比べ伝送帯域を広くでき、例えば、テレビジョン信号のような帯域の広い信号を複数チャンネル伝送することができる。
【0052】
更に、偏光無依存型偏光子を用いることにより、伝送損失を減らすことができると共に偏光の乱れ等によって生じる光量の変動を減少させることができるのでS/N比を向上させることができる。
【0053】
なお、本発明における無給電光伝送装置は、電源の供給が困難な高い山の上や海底、地中等における伝送路としても用いることができる。
【0054】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、微弱な電気信号を増幅器で増幅し、増幅した電圧を光変調素子に印加して光強度を変調することにより変調度を高くすることができる。これにより、無給電で広帯域信号の光伝送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】偏光無依存型偏光子の一例を示す図である。
【図2】本発明における無給電光伝送装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図3】入力偏光無依存型偏光子を用いた場合の偏光の一例の様子を示す図である。
【図4】A点におけるレーザ光源11からの伝送光の様子と光電変換素子18bに伝送される光信号の一例の概略を示す図である。
【図5】本発明における無給電光伝送装置の第2の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 偏光無依存型偏光子
2 ルチル複屈折素子
3 1/2波長板
4 複屈折素子
5 複合複屈折素子
10,30 無給電光伝送装置
11 レーザ光源
12 光ファイバー
13 光サーキュレータ
14 入力偏光無依存型偏光子
15 光ビームスプリッタ
16 光変調器
17 光反射板
18 光電変換素子
19 増幅器
20 アンテナ
21 テレビジョン受信機
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a passive optical transmission device and a passive optical transmission method, and more particularly, to a passive optical transmission device and a passive optical transmission method for optically transmitting a broadband signal.
[0002]
[Prior art]
In general, light that receives a television wave or the like with an antenna and changes the amount of light by directly applying a signal voltage of a modulation signal generated by the antenna to an optical modulator to transmit the signal to a television receiver or a video device. Since the transmission device can directly modulate the light from the light source with the radio wave (modulation signal) received by the antenna, the transmission device can transmit the signal without supplying power from the outside without power supply.
[0003]
Also, when an insulating optical fiber or the like is used as the transmission line, it is less susceptible to external electrical noise than a coaxial cable, etc., and the transmission line is less likely to be damaged by lightning strikes etc. Therefore, it is widely used as a transmission path.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional passive optical transmission device as described above modulates light with a modulation signal from an antenna. However, in the case of a weak radio wave, the signal voltage of the modulation signal becomes low. It must be used to enhance the signal at a particular frequency. In this case, since the resonance frequency is limited by the setting of the resonance circuit, the bandwidth is narrowed. For example, this method cannot be applied to a case where a wide band signal such as a television signal is transmitted through a plurality of channels. In addition, since the degree of modulation is weak, it is difficult to perform long-distance transmission of a signal.
[0005]
The present invention has been made in view of the above points, and in a parasitic optical transmission device and a parasitic optical transmission method, an S / N ratio can be improved to perform efficient optical transmission, and further a wideband signal can be transmitted. It is an object of the present invention to provide a parasitic optical transmission device and a parasitic optical transmission method capable of transmitting.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs means for solving the problems having the following features.
[0007]
An invention according to claim 1 is a parasitic optical transmission device for transmitting a modulated signal by modulating light emitted from a light source by an optical modulator, wherein the photoelectric conversion element converts the light into an electric signal; And an amplifier for applying the amplified modulation signal to the optical modulator, and using the electric signal converted by the photoelectric conversion element as a power supply of the amplifier.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, the modulation signal can be amplified by operating the amplifier without power supply using the photoelectric conversion element. In addition, since optical modulation is performed by the amplified modulation signal, the degree of modulation can be increased, and the S / N ratio can be improved to perform efficient optical transmission. Further, by using an amplifier, a signal in a wide band can be transmitted without restriction on the transmission band.
[0009]
The invention described in claim 2 is characterized in that the photoelectric conversion element receives external light and / or partial light branched from the light source and converts the light into an electric signal.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, by using external light and / or partial light branched from the light source, the amplifier can be operated without power feeding to amplify the modulation signal.
[0011]
The invention described in claim 3 is characterized in that a polarization-independent polarizer is provided between the light source and the optical modulator on the optical modulator side.
[0012]
According to the third aspect of the present invention, it is possible to reduce the attenuation of the light amount generated by the polarizer and the disturbance of the polarization and the fluctuation of the light amount mainly generated by the optical fiber or the like. Further, the S / N ratio can be improved.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the parasitic optical transmission method in which a modulated signal is transmitted by modulating light emitted from a light source by an optical modulator, the light is converted into an electric signal using a photoelectric conversion element. The electric signal converted by the photoelectric conversion element is used as a power supply of an amplifier for amplifying the modulation signal, and the modulation signal amplified by the amplifier is applied to the optical modulator.
[0014]
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to operate the amplifier without power supply using the photoelectric conversion element and amplify the modulation signal. In addition, since optical modulation is performed by the amplified modulation signal, the degree of modulation can be increased, and the S / N ratio can be improved to perform efficient optical transmission. Further, by using an amplifier, a signal in a wide band can be transmitted without restriction on the transmission band.
[0015]
The invention described in claim 5 is characterized in that the photoelectric conversion element receives external light and / or partial light branched from the light source and converts the light into an electric signal.
[0016]
According to the fifth aspect of the invention, by using light from the outside and / or a part of the light branched from the light source, the amplifier can be operated without power feeding to amplify the modulation signal.
[0017]
The invention described in claim 6 is characterized in that the light emitted from the light source is polarized by a polarization-independent polarizer before entering the light modulator.
[0018]
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to reduce the attenuation of the light amount generated by the polarizer and the disturbance of the polarization and the fluctuation of the light amount mainly generated by the optical fiber or the like. Further, the S / N ratio can be improved.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention is directed to an optical transmission device that transmits light by modulating light from a light source with a modulation signal.For example, even when the modulation signal is weak, there is no power supplied from the outside and light modulation with a high modulation degree is performed. The main purpose is to provide a photoelectric conversion element so as to generate an electric signal (voltage) from light and operate an amplifier with the generated voltage to amplify and modulate a modulation signal.
[0020]
If the above-mentioned contents are explained in detail, for example, after irradiating the light transmitted from the laser light source through the optical fiber to the photoelectric conversion element to generate electricity, and operating the amplifier by the generated electricity, the antenna A weak radio wave (modulation signal) received from the above-mentioned device is amplified by the amplifier and applied to the modulation electrode of the optical modulator. As a result, the degree of light modulation can be increased without supplying power from the outside, the S / N ratio can be improved, and long-distance transmission of video signals and the like with a wide band can be performed.
[0021]
Further, by using an insulating optical fiber for the transmission line, the transmission line is less susceptible to lightning strikes and the like.
[0022]
In general, in order to operate the optical modulator efficiently, light incident on the optical modulator is linearly polarized, and a polarizer is used to adjust the polarization direction to a fixed direction. However, since the polarization direction of light changes in a complicated manner with time due to bending of an optical fiber, a change in temperature, or the like, signal fluctuation occurs. Further, when unpolarized light is polarized using a normal polarizer, the light power is attenuated by about 3 dB.
[0023]
Therefore, by using a polarization-independent polarizer that does not depend on the polarization direction of the incident light as the polarizer, it is possible to reduce the attenuation of the light amount and to reduce the disturbance of the polarization and the fluctuation of the light amount mainly caused by an optical fiber or the like. Since polarized light can be obtained without loss, a parasitic optical transmission device with an improved S / N ratio can be provided.
[0024]
Here, the polarization-independent polarizer is a polarizer that converts polarized light having a predetermined polarization direction, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-174225 filed by the present applicant. ing.
[0025]
Here, as an example of the polarization-independent polarizer, a polarization-independent polarizer disclosed in the above publication will be described with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a polarization independent polarizer.
[0027]
The polarization independent polarizer 1 of FIG. 1 is configured to include a rutile birefringent element 2, a half-wave plate 3, a birefringent element 4, and a composite birefringent element 5.
[0028]
The rutile birefringent element 2 has a thickness d and an optical axis in the OA direction, and birefringently separates the input light into ordinary light O having polarization planes orthogonal to each other and extraordinary light E. The 波長 wavelength plate 3 rotates the polarization direction of the ordinary light O emitted from the rutile birefringent element 2 by 90 degrees, and emits the ordinary light O ′ having the same polarization direction as the polarization direction of the extraordinary light E. The complex birefringent element 5 is formed by bonding two birefringent elements 4 a and 4 b having a thickness of ・ · d and having an optical axis in the OA direction, and extraordinary light emitted from the rutile birefringent element 2. By birefringing E and the ordinary light O ′ emitted from the half-wave plate 3 in a direction approaching each other, it is possible to obtain polarized light having one optical axis independent of the polarization direction of the incident light.
[0029]
By using the polarization independent polarizer 1 described above, it is possible to convert the light into a polarized light having a preset polarization direction with high conversion efficiency. When the ordinary polarizer is used, it is possible to improve the disorder of the polarization direction and the fluctuation of the light amount, which are caused by the above, and the unavoidable decrease of the light amount.
[0030]
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below show one embodiment of the present invention, and do not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention.
[0031]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of the passive optical transmission device according to the present invention.
[0032]
2 includes a laser light source 11, an optical fiber 12, an optical circulator 13, an input polarization-independent polarizer 14, an optical beam splitter 15, an optical modulator 16, and an optical reflector 17. , A photoelectric conversion element 18, an amplifier 19, an antenna 20, and a television receiver 21.
[0033]
First, light emitted from the laser light source 11 used as a carrier wave enters the optical fiber 12a, and the optical circulator 13 outputs the light incident from the optical fiber 12a to the optical fiber 12b as it is. Further, by entering the above-mentioned input polarization independent polarizer 14, the light is emitted as polarized light having one polarization direction.
[0034]
Here, the state of polarization of incident light in the input polarization independent polarizer 14 will be described with reference to the drawings.
[0035]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of polarization when an input polarization-independent polarizer is used.
[0036]
As shown in FIG. 3A, the polarization direction of the light before being incident on the input polarization independent polarizer 14 changes with time due to the influence of the distortion of the optical fiber 12b and a change in temperature from the traveling direction of the light. However, since the input polarization independent polarizer 14 performs polarization as described with reference to FIG. 1, the polarization direction preset for the input polarization independent polarizer 14 shown in FIG. Can be output. That is, by using the input-polarization-independent polarizer 14, it is possible to reduce a loss at the time of conversion into polarized light.
[0037]
By configuring the input polarization-independent polarizer 14 so as to be close to the light beam splitter 15 and the optical modulator 16, the change in the transmission path of the light polarized by the input polarization-independent polarizer 14 can be obtained. Therefore, light can be stably branched by the light beam splitter 15, and loss of light used in modulation by the light modulator 16 can be reduced.
[0038]
Next, the light output from the input polarization-independent polarizer 14 is split by the light beam splitter 15 to the optical modulator 16 side and the photoelectric conversion element 18a side and transmitted.
[0039]
The light transmitted to the photoelectric conversion element 18a is converted into an electric signal by the photoelectric conversion element 18a and output to the amplifier 19. The amplifier 19 can be operated by the power from the photoelectric conversion element 18a, amplifies the television wave (modulation signal) received by the antenna 20, and applies the amplified modulation signal (voltage) to the optical modulator 16.
[0040]
The optical modulator 16 forms, for example, an optical waveguide 16-2 on the optical crystal substrate 16-1 having an electro-optic effect for splitting incident light into two and then rejoining the split light, and forming the two split optical waveguides. The modulation electrodes 16-3 are arranged in the vicinity of the wave path 16-2. However, the configuration of the optical modulator in the present invention is not limited to this.
[0041]
The optical modulator 16 receives the light branched by the optical beam splitter 15 and inputs a voltage from the antenna 20 to the modulation electrode 16-3 while passing through the optical waveguide 16-2, thereby forming an optical waveguide. 16-2 causes a different refractive index change. Thereafter, when the two branched lights merge, phase modulation occurs due to the phase difference between the two lights, and the incident light can be modulated.
[0042]
In addition, since the light modulator 16 has the light reflecting plate 17, the light reflected by the light reflecting plate 17 can be modulated. Therefore, the degree of modulation of the light incident on the light modulator 16 can be increased. Can be.
[0043]
Next, the optical signal modulated by the optical modulator 16 passes through the optical beam splitter 15 and the input polarization independent polarizer 14 as it is, and enters the optical circulator 13. The optical circulator 13 outputs an optical signal input from the optical fiber 12b to the optical fiber 12c. The output optical signal is converted into an electric signal by the photoelectric conversion element 18b and input to the television receiver 21.
[0044]
As described above, according to the parasitic optical transmission device 10 shown in the present embodiment, the modulation degree in the optical modulator 16 can be increased by amplifying the modulation signal from the antenna 20 by the amplifier 19, The S / N ratio is improved, and long-distance transmission of video signals with a wide band becomes possible. In addition, by using the input polarization independent polarizer 14, efficient transmission with little loss can be performed. Here, FIG. 4 schematically shows the state of the incident light amount at the point A and an example of the optical signal transmitted to the photoelectric conversion element 18b.
[0045]
FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the amount of light emitted from the input polarization-independent polarizer 14 and the time at point A in FIG. As shown in FIG. 4A, light having a constant light amount is emitted at point A. FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the light amount and the time of an optical signal that has been optically modulated by the optical modulator 16 input to the photoelectric conversion element 18b. As shown in FIG. 4B, the use of the input-polarization-independent polarizer 14 can reduce fluctuations in the amount of light caused by disturbance of polarization or the like, so that the S / N ratio is improved and efficient transmission is performed. be able to.
[0046]
In the present invention, the device configuration of the above-described parasitic optical transmission device 10 is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which an electric signal obtained by the photoelectric conversion element 18b is retransmitted using another antenna. .
[0047]
Further, an electric signal may be generated by using light from the outside such as sunlight or an electric lamp instead of the light radiated from the laser light source 11 for the light irradiated to the photoelectric conversion element 18a. Further, a voltage may be applied to the amplifier 19 from a battery or the like. Here, FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a second embodiment of the passive optical transmission device according to the present invention.
[0048]
The passive optical transmission device 30 in FIG. 5 does not include the light beam splitter 15 and is installed so that the photoelectric conversion element 18a can directly irradiate sunlight, compared with the passive optical transmission device 10 in FIG. Reference numeral 18 a is configured to convert light from sunlight into an electric signal and supply the electric signal to the amplifier 19.
[0049]
With the configuration as shown in FIG. 5, the amplifier 19 can be operated by an electric signal converted from sunlight, and the amplifier 19 amplifies a modulation signal from the antenna 20, so that the optical modulator Since the degree of modulation at 16 can be increased, the S / N ratio is improved and long-distance transmission of video signals with a wide band becomes possible. In the above-described second embodiment, the external light that can be received by the photoelectric conversion element 18a is not limited to the above, and may have any light energy.
[0050]
The configuration of the parasitic optical transmission device described in the embodiment is not limited to the above. For example, by combining the configuration of the parasitic optical transmission device described above, the light from the laser light source 11 and the sunlight Alternatively, a configuration in which light from the outside such as can be incident may be adopted.
[0051]
As described above, by using the parasitic optical transmission device or the parasitic optical transmission method of the present invention, it is possible to operate the amplifier without the power using the photoelectric conversion element and amplify the modulation signal. Further, since optical modulation is performed by the amplified modulation signal, the degree of modulation can be increased, and optical transmission with an improved S / N ratio can be performed. Further, by using an amplifier, a transmission band can be widened as compared with a method of increasing the degree of modulation using a resonance circuit. For example, a signal having a wide band such as a television signal can be transmitted on a plurality of channels.
[0052]
Furthermore, by using a polarization-independent polarizer, transmission loss can be reduced and fluctuations in the amount of light generated due to polarization disorder or the like can be reduced, so that the S / N ratio can be improved.
[0053]
The passive optical transmission device according to the present invention can also be used as a transmission path on a high mountain, under the sea, underground, or the like where power supply is difficult.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the degree of modulation can be increased by amplifying a weak electric signal by the amplifier and applying the amplified voltage to the light modulation element to modulate the light intensity. Thereby, optical transmission of a broadband signal can be performed without power supply.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a polarization independent polarizer.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a parasitic optical transmission device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of polarized light when an input polarization-independent polarizer is used.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a state of light transmitted from a laser light source 11 at a point A and an example of an optical signal transmitted to a photoelectric conversion element 18b.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a second embodiment of the parasitic optical transmission device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polarization-independent polarizer 2 Rutile birefringent element 3 1/2 wavelength plate 4 Birefringent element 5 Complex birefringent element 10, 30 Parasitic optical transmission device 11 Laser light source 12 Optical fiber 13 Optical circulator 14 Input polarization-independent polarizer Reference Signs List 15 light beam splitter 16 light modulator 17 light reflection plate 18 photoelectric conversion element 19 amplifier 20 antenna 21 television receiver

Claims (6)

変調信号が光源から出射される光を光変調器により変調して伝送する無給電光伝送装置において、
光を電気信号に変換する光電変換素子と、
前記変調信号を増幅して、増幅した変調信号を前記光変調器に印加する増幅器とを設け、
前記光電変換素子により変換した前記電気信号を前記増幅器の電源とすることを特徴とする無給電光伝送装置。
In a passive optical transmission device in which a modulation signal modulates light emitted from a light source by an optical modulator and transmits the light,
A photoelectric conversion element that converts light into an electric signal,
An amplifier that amplifies the modulation signal and applies the amplified modulation signal to the optical modulator,
A non-feeding optical transmission device, wherein the electric signal converted by the photoelectric conversion element is used as a power supply of the amplifier.
前記光電変換素子は、外部からの光、及び/又は前記光源から分岐された一部の光を受けて電気信号に変換することを特徴とする請求項1に記載の無給電光伝送装置。The parasitic optical transmission device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element receives external light and / or partial light branched from the light source and converts the light into an electric signal. 前記光源と前記光変調器との間にあって、前記光変調器側に偏光無依存型偏光子を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の無給電光伝送装置。The passive optical transmission device according to claim 1, wherein a polarization-independent polarizer is provided between the light source and the optical modulator on the optical modulator side. 変調信号が光源から出射される光を光変調器により変調して伝送する無給電光伝送方法において、
光電変換素子を用いて光を電気信号に変換し、
前記光電変換素子により変換した前記電気信号を、前記変調信号を増幅する増幅器の電源とし、
前記増幅器により増幅した前記変調信号を前記光変調器に印加することを特徴とする無給電光伝送方法。
In a passive optical transmission method in which a modulation signal is transmitted by modulating light emitted from a light source by an optical modulator,
Convert light into electrical signals using photoelectric conversion elements,
The electric signal converted by the photoelectric conversion element, as a power supply of an amplifier that amplifies the modulation signal,
A parasitic optical transmission method, wherein the modulation signal amplified by the amplifier is applied to the optical modulator.
前記光電変換素子は、外部からの光、及び/又は前記光源から分岐された一部の光を受けて電気信号に変換することを特徴とする請求項4に記載の無給電光伝送方法。The non-feeding optical transmission method according to claim 4, wherein the photoelectric conversion element receives external light and / or partial light branched from the light source and converts the light into an electric signal. 前記光源から出射される光を前記光変調器に入力する前に偏光無依存型偏光子により偏光することを特徴とする請求項4又は5に記載の無給電光伝送方法。The non-feeding optical transmission method according to claim 4 or 5, wherein the light emitted from the light source is polarized by a polarization independent polarizer before being input to the optical modulator.
JP2002239793A 2002-08-20 2002-08-20 Apparatus and method for passive optical transmission Pending JP2004080539A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002239793A JP2004080539A (en) 2002-08-20 2002-08-20 Apparatus and method for passive optical transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002239793A JP2004080539A (en) 2002-08-20 2002-08-20 Apparatus and method for passive optical transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004080539A true JP2004080539A (en) 2004-03-11

Family

ID=32022790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002239793A Pending JP2004080539A (en) 2002-08-20 2002-08-20 Apparatus and method for passive optical transmission

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004080539A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007018126A (en) * 2005-07-06 2007-01-25 Nec Tokin Corp Collapse monitoring system
JP2011142544A (en) * 2010-01-08 2011-07-21 Anritsu Corp Optical feeding light source and optical feeding rof system using the same
JP2011221416A (en) * 2010-04-13 2011-11-04 Opnext Japan Inc Polarization diversity optical system apparatus, demodulator and transmitter/receiver

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007018126A (en) * 2005-07-06 2007-01-25 Nec Tokin Corp Collapse monitoring system
JP2011142544A (en) * 2010-01-08 2011-07-21 Anritsu Corp Optical feeding light source and optical feeding rof system using the same
JP2011221416A (en) * 2010-04-13 2011-11-04 Opnext Japan Inc Polarization diversity optical system apparatus, demodulator and transmitter/receiver

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09162810A (en) Optical transmission/reception antenna system
CN112152720B (en) Multi-frequency-band double-chirp microwave signal generation and optical fiber dispersion resistant transmission system and method
US5799116A (en) Electromagnetic wave-to-optical signal converting and modulating device and a communication system using the same
KR100288443B1 (en) Optical modulator using isolator and optical transmitter comprising it
US8000612B2 (en) Optical transmission device
CN106027153B (en) Increase the method that Dare modulator generates 60GHz millimeter wave based on novel double-side band Mach
JP2006178357A (en) Optical modulator
CN106027152A (en) Method for generating 120GHz millimeter waves based on octuple frequency of Mach-Zehnder modulator
US11609474B2 (en) Terahertz signal generation apparatus and terahertz signal generation method using the same
US6788832B2 (en) Optical modulator and optical signal and electric wave signal converter using same
US9749054B2 (en) Multilayer vertical cavity surface emitting electro-absorption optical transceiver
JP2004080539A (en) Apparatus and method for passive optical transmission
EP3179645B1 (en) Optical signal modulation apparatus and system
JP2021500613A (en) Devices and methods for reducing distortion of optical signals
JP2000295175A (en) Light remote antenna
Xu et al. High spectral purity millimeter wave generation and wavelength reuse radio over fiber system based on modified double sideband
US20240171283A1 (en) Optical transmission device based on lithium niobate modulation method
CN113851919B (en) Sweep frequency electric signal generation system
JP4027875B2 (en) Electric field sensing optical transmission equipment
JP5770561B2 (en) Radio wave reception / optical transmission system
JP2011169746A (en) Electric field sensor
JPH10293280A (en) Optical modulation device for subcarrier transmission system
JP2003107418A (en) Radio wave receiving and optical transmission system
JP3318706B2 (en) Sensing device
JP5478794B2 (en) Electric field sensing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050128

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061212

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070417