JP2006287433A - Ｆｍ変調方法、ｆｍ変調装置及び光伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストで広帯域の多チャネル映像信号をＦＭ変調することができるＦＭ変調装置を提供する。
【解決手段】 第１分岐器１１Ａで互いに逆の位相関係をもつ２つの信号に分岐された低周波側の出力信号を増幅する第１、第２高周波アンプ部１２Ａ、１２Ｂと、第３高周波アンプ部１２Ｃで増幅後の高周波側の信号を互いに逆の位相関係をもつ２つの信号に分岐する第２分岐器１１Ｂと、低周波側と高周波側の各２つの信号のうち各１信号ずつ合波させる第１、第２合波部１３Ａ、１３Ｂと、第１、第２の合波部出力により光周波数変調する第１、第２ＦＭ変調用レーザ１４Ａ、１４Ｂと、第１、第２ＦＭ変調用レーザ出力光を光学的に合波する光カプラ１５と、合波後の信号光を光ヘテロダイン検波してＦＭ変調信号を出力する光ヘテロダイン検波部１６とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、広帯域周波数多重電気信号（広帯域ＲＦ信号）を周波数変調信号に一括変換するＦＭ変調方法、ＦＭ変調装置及び光伝送システムに関する。

周波数多重された電気信号を光信号にＥ／Ｏ変換して光ファイバ伝送する光伝送方法が知られている。この中で多チャネルの各種映像信号やデータ信号を光ファイバ伝送する光伝送システムとしては、光伝送路の雑音耐力を向上させるために、一括してＦＭ信号に変換し、それを伝送する方法が有力とされている。

例えば、映像信号に関していえば、多チャンネル電気信号をＦＭ変調用レーザに入力して光周波数変調し、このレーザ出力光とは異なる波長の局部用レーザ光（λ２）をＦＭ変調用レーザ出力光（λ１）と合波し、光ヘテロダイン検波することにより、両レーザ光の波長差Δλ（＝λ1−λ２）に相当する周波数を中間周波数とするＦＭ変調信号に一括して変換し、そのＦＭ変調信号で送信用レーザを強度変調して光ファイバ伝送する方法などが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような方法を用いて光ファイバ伝送する光伝送システムは、光ファイバ伝送路中のコネクタ等での光反射率が高い場合や伝送距離が長い場合に有力である。また、この方式において、搬送波対雑音電力比（ＣＮＲ；Carrier to Noise Ratio）特性を向上させるべく、以下に述べる構成としたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
即ち、これは、例えば図３において、まず、多チャネル電気信号１０１を、分岐器１０２により互いに逆の位相関係（０度、１８０度）をもつ２信号に分岐してそれぞれを高周波アンプ１０３Ａ、１０３Ｂで増幅し、第１、第２のＦＭ変調用レーザ１０４Ａ、１０４Ｂに入力する。そして、第１、第２のＦＭ変調用レーザ１０４Ａ、１０４Ｂから出力するレーザ光どうしを光カプラ１０５で合波した後、光ヘテロダイン検波部１０６で光ヘテロダイン検波して、ＦＭ変調信号に変換するものである。

（１）このように構成にすることで、第１、第２のＦＭ変調用レーザへの入力信号はそれぞれ高周波アンプで増幅されているのに加え、両レーザ光（波長λ１、λ２）は互いに逆相であるため、両レーザ光の波長差Δλ（＝λ１−λ２）に相当する周波数を中間周波数とするＦＭ変調信号の最大周波数偏移量ΔＦ[ＭＨｚ]は、次式で示すように、

ΔＦ＝ΔＦ１＋ΔＦ２
但し、ΔＦ＝Ｋ・ΔＩ/２π

Ｋ：ＦＭ変調用レーザの波長チャープ[ＭＨｚ／ｍＡ]

ΔＩ：入力ＲＦ信号の振幅[ｍＡ]
第１のレーザ出力光の最大周波数偏移量ΔＦ１と第２のレーザ出力光の最大周波数偏移量ΔＦ２との和となり、全体の最大周波数偏移量ΔＦが拡大して、ＣＮＲ性能が大幅に改善する。
（２）また、ＦＭ変調用レーザは、例えば半導体レーザなどで構成され、注入電流を振幅変調すると、発振波長（光周波数）が変調を受けると同時に出力光強度も変調を受け、これが残留ＡＭ成分として、広帯域ＦＭ変調信号に対する不要信号となる。ところが、上記構成にすることで、第１、第２のＦＭ変調用レーザの残留ＡＭ成分も、また、互いに逆相の関係となるため、分岐器からＦＭ変調用レーザを経て光カプラまでの経路長（伝播遅延量）や高周波アンプのゲインを調整することにより、光ヘテロダイン検波部において、これらを相殺、抑圧することができる、という他の効果も得られる。
（３）さらに、多チャネル電気信号を分岐後、２つの高周波アンプで増幅する際に生じる歪も、互いに逆相の関係となるため、これらを相殺、抑制することができる。
特開平８−２７４７１４号公報 特開平１１−７４８４７号公報 石井 他 著、「広帯域ＦＭ変調形光映像伝送システムにおける群遅延歪みに関する理論検討」、信学技報ＯＣＳ９６−１７

とこで、実際に例えばＣＡＴＶ送信局が送信する信号には、地上波アナログ放送、地上波デジタル放送、衛星放送など、多様な変調方式の信号などが広帯域（例えば、７０ＭＨｚ〜２．1ＧＨｚ）にわたって周波数多重化されている。従って、これらを従来のＦＭ変調装置でＦＭ変調信号に一括変換するためには、分岐器や高周波アンプに、入出力周波数特性及び群遅延特性の広帯域（凡そ、２ＧＨｚ）に亙る平坦化が必要とされる。その理由は、例えば入出力周波数特性および群遅延特性が変動すると、残留ＡＭ成分が全域にわたって打ち消すことができなくなり、また、群遅延特性が変動すると、遅延歪を発生するなどといった弊害が生じるからである（例えば、非特許文献１参照）。
このような事情から、上述した構成のＦＭ変調装置では、広帯域（２ＧＨｚ）に亙る入出力周波数特性、群遅延特性の平坦化は実現困難であり、それぞれの帯域ごとに分岐部や高周波アンプ部などが必要となるので部品の高価格化につながる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低コストで広帯域の多チャネル映像信号をＦＭ変調することができるＦＭ変調方法、ＦＭ変調装置及び光伝送システムを提供することを目的とする。

本発明のＦＭ変調方法は、周波数多重された多チャネル電気信号を１つの広帯域周波数変調信号に一括変換するＦＭ変調方法であって、前記多チャネル電気信号のうち低周波側の信号は互いに逆の位相関係をもつ２つの信号に分岐した後にそれぞれ増幅するとともに、前記多チャネル電気信号のうち高周波側の信号は増幅した後に互いに逆の位相関係をもつ２つの信号に分岐し、前記低周波側の２つの信号と前記高周波側の２つの信号とについて、各１つずつを電気的に合波して２つの信号を生成し、前記生成した２つの信号を２つのＦＭ変調用レーザにそれぞれ別々に入力して光周波数変調し、前記各ＦＭ変調用レーザからの出力光（波長；λ１、λ２）を光学的に合波後にＯ／Ｅ変換することにより光ヘテロダイン検波して、前記双方のレーザ出力光の波長差Δλ（＝λ１−λ２）に相当する周波数を中間周波数とするＦＭ変調信号を出力するものである。
一般に、ＢＳ放送やＣＳ放送などの高周波側の放送信号は、チャネル数が低周波側の放送信号（ＡＭ信号など）と比較して少なく、また要求される雑音、歪特性も低い。このため、本発明のＦＭ変調方法では、ＢＳ放送、ＣＳ放送の帯域のみについて、初めに、所望の入出力周波数特性、群遅延特性を満足する高周波アンプ部で増幅させ、次に（第２）位相分岐部で互いに逆の位相関係をもつ２信号に分割する。一方、地上波アナログ放送信号や地上波デジタル放送信号などの低周波側の放送信号は、チャンネル数も多く、１チャンネル当たりの信号電力も大きいために、そのまま高周波アンプ部に入力すると、歪が発生するおそれがある。そこで、低周波側の放送信号は、初めに、（第１）位相分岐部で互いに逆の位相関係をもつ２信号に分割させ、次に、（第１、第２）高周波アンプ部で増幅する。このようにして、低周波側の放送信号及び高周波側の放送信号をそれぞれ２分岐させた後、各１信号ずつ合波させてから、各ＦＭ変調用レーザにそれぞれに入力し、ＦＭ変調する。従って、位相分岐部や高周波アンプ部などの必要な部品点数を削減でき、各部品の要求特性も緩和できるため、広帯域の多チャネル映像信号などを低コストで一括にＦＭ変調できるわけである。

本発明のＦＭ変調方法は、前記低周波数側の信号は、歪や雑音等の伝送特性に対して要求特性が高い信号からなる、チャネル数が多い周波数多重信号であり、前記高周波側の信号は、前記低周波側の信号と比較して、要求特性が低く、かつ、チャネル数が少ない周波数多重信号のものである。

本発明のＦＭ変調方法は、前記低周波側の信号は、地上波アナログ放送信号等のＡＭ信号及び地上波デジタル放送信号等のＱＡＭ信号であり、前記高周波側の信号は、ＢＳ放送信号やＣＳ放送信号等のＦＭ信号及びＱＰＳＫ信号であるものである。

本発明のＦＭ変調方法は、前記低周波側の信号を互いに逆の位相関係を持つ２つの信号に分岐する第１位相分岐部、前記低周波側の分岐後の信号を増幅する第１、第２高周波アンプ部、前記高周波側の信号を分岐するのに先立って前記信号を増幅する第３高周波アンプ部、及び前記第３高周波アンプ部の出力を互いに逆の位相関係を持つ２つの信号に分岐する第２位相分岐部は、それぞれの入力信号の周波数帯域内で、周波数に対するゲイン及び群遅延値の変化が一定範囲内にある特性を有するものである。

本発明のＦＭ変調装置は、周波数多重された多チャネル電気信号を１つの広帯域ＦＭ変調信号に一括変換するＦＭ変調装置であって、前記多チャネル電気信号のうち低周波側の信号を互いに逆の位相関係をもつ２つの信号に分岐する第１位相分岐部と、前記第１位相分岐部からの出力信号をそれぞれ増幅する第１高周波アンプ部及び第２高周波アンプ部と、前記高周波側の信号を増幅する第３高周波アンプ部と、前記第３高周波アンプ部で増幅後に、互いに逆の位相関係をもつ２つの信号に分岐する第２位相分岐部と、前記第１高周波アンプ部及び第２高周波アンプ部から出力する前記低周波側の２つの信号と、前記第２位相分岐部により分岐された高周波側の２つの信号とに対して、各１つずつ電気的に合波させる第１合波部及び第２合波部と、前記第１合波部及び第２合波部で合波後の各信号を、それぞれ別々に入力させて光周波数変調する第１ＦＭ変調用レーザ及び第２ＦＭ変調用レーザと、前記第１ＦＭ変調用レーザ及び第２ＦＭ変調用レーザからの出力光（波長λ１、λ２）を光学的に合波して信号光を生成する光合波部と、前記信号光をＯ／Ｅ変換して光ヘテロダイン検波することにより、前記双方の出力光の波長差Δλ（＝λ１−λ２）に相当する周波数を中間周波数とするＦＭ変調信号を出力する光ヘテロダイン検波部とを備えるものである。

本発明のＦＭ変調装置は、前記低周波数側の信号が、歪や雑音等の伝送特性に対して要求特性が高い信号からなる、チャネル数が多い周波数多重信号であり、前記高周波側の信号は、前記低周波側の信号と比較して、要求特性が低く、かつ、チャネル数が少ない周波数多重信号である。

本発明のＦＭ変調装置は、前記低周波側の信号が、地上波アナログ放送信号等のＡＭ信号及び地上波デジタル放送信号等のＱＡＭ信号であり、前記高周波側の信号は、ＢＳ放送信号やＣＳ放送信号等のＦＭ信号及びＱＰＳＫ信号である。

本発明のＦＭ変調装置は、前記低周波側の信号を互いに逆の位相関係を持つ２つの信号に分岐する前記第１位相分岐部、前記低周波側の分岐後の信号を増幅する前記第１、第２高周波アンプ部、前記高周波側の信号を分岐するのに先立って前記信号を増幅する前記第３高周波アンプ部、及び前記第３高周波アンプ部の出力を互いに逆の位相関係を持つ２つの信号に分岐する第２位相分岐部は、それぞれ入力信号の周波数帯域内で、周波数に対するゲイン及び群遅延値の変化が一定範囲内にある特性を有するものである。

本発明の光伝送システムは、上記の何れかに記載のＦＭ変調装置及び前記ＦＭ変調装置からの出力信号を入力する送信用のＥ／Ｏ変換部を設けた送信局と、前記Ｅ／Ｏ変換部からの出力光を伝送させる光ファイバと、前記光ファイバ伝送後の前記出力光を一括受信する、各受信部に設けたＯ／Ｅ変換部とを備えるものである。

地上波アナログ放送信号や地上波デジタル放送信号などの低周波側の放送信号は、位相分岐部で互いに逆の位相関係をもつ２信号に分岐してから高周波アンプ部で増幅し、ＦＭ変調用レーザに入力する。これにより、高周波アンプの入力を小さくすることで、高周波アンプ部でのクリッピングによる歪劣化を防ぐことができる。また、互いに同一特性の高周波アンプを使用した場合、高周波アンプの非線形性による歪を、光へテロダイン検波部での検波の際に互いに逆の位相関係を利用して打ち消すことができる。また、帯域が７７０ＭＨｚ以下に狭く設定できるので、使用する分岐器と高周波アンプのコストが削減できる。
一方、ＢＳ放送やＣＳ放送などの高周波側の放送信号は、高周波アンプで増幅させてから、位相分岐部で逆の位相関係をもつ２信号に分岐し、ＦＭ変調用レーザに入力する。従って、高周波アンプの構成数は１つで良く、また低周波側の放送信号と同様に、高周波アンプの非線形性による歪を光へテロダイン検波部での検波の際に互いに逆の位相関係を利用して打ち消すことができる。また、帯域を１〜２．１ＧＨｚに狭く設定できるので、低周波側の放送信号と同様に、使用する分岐器と高周波アンプのコストも削減できる。
さらに、伝送する映像信号は、周波数帯域を削減する目的で周波数変換することなくＥ／Ｏ変換後、光伝送し、受信部側である各加入者宅では、単一のＯ／Ｅ変換部で一括受信するので、ＦＭ復調した信号をそのまま既存のチューナに入力させることができる。
このように、本発明によれば、広帯域の多チャネル映像信号などを低コストでＦＭ変調することができるＦＭ変調方法、ＦＭ変調装置及び光伝送システムを提供できる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るＦＭ変調装置を備えた光伝送システムを示すものであり、この光伝送システムは、送信局（ＣＡＴＶ局）Ａと、各家庭（加入者宅）などに設けた受信器Ｂと、これらの間を光学的に接続する光ファイバＦとで構成している。なお、図１，２において、各構成要素をつなぐ細線はケーブルなどの電気的接続手段、２重線は光導波路などの光学的な接続手段、Ｄは光ファイバＦの分岐部を示す。

送信局Ａは、図２に示すように、第１信号源Ｓ１及び第２信号源Ｓ２と、送信器を構成するＦＭ変調装置１及びＥ／Ｏ変換部２とを備えている。

第１信号源Ｓ１は、低周波側の放送信号を出力するものであり、本実施形態では、地上波アナログ（ＡＭ）放送信号（例えば、９０〜３８０ＭＨｚ）及び地上波デジタル（ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）；位相変調と振幅変調とを複合させた変調方式）放送信号及びＣＡＴＶ独自チャネル信号（例えば、５９０〜７７０ＭＨｚ）を用いている。低周波側の放送信号である第１信号源Ｓ１からの電気信号は、雑音、歪特性に対して高い品質を要求され、また、チャネル数も多く、１チャネルあたりの信号電力も大きいため、そのまま高周波アンプに入力すると高周波アンプで歪が発生してしまう。そこで、高周波増幅させるのに先立ち、まず初めに、互いに逆の位相関係をもつ２信号に分岐させている。
一方、第２信号源Ｓ２は、高周波側の放送信号（例えば、１．０５〜２．０５ＧＨｚ）を出力するものであり、本実施形態では、ＢＳ（Broadcasting Satellite；放送衛星）放送用のＢＳ−ＩＦ信号（ＦＭ及びＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）；４相位相変調方式）及びＣＳ（Communication Satellite；通信衛星）放送用のＣＳ−ＩＦ信号（ＱＰＳＫ）用いている。高周波側の放送信号である第２信号源Ｓ２からの電気信号は、チャネル数も少なく、ＦＭやＱＰＳＫなどの雑音、歪に強い変調方式を用いているため、初めに、高周波増幅させている。

ＦＭ変調装置１は、第１位相分岐部を構成する第１分岐器１１Ａ及び第２位相分岐部を構成する第２分岐器１１Ｂと、第１〜第３高周波アンプ部１２Ａ〜１２Ｃと、第１合波部を構成する第１合波器１３Ａ及び第２合波部を構成する第２合波器１３Ｂと、第１ＦＭ変調用レーザ１４Ａ及び第２ＦＭ変調用レーザ１４Ｂと、光合波部を構成する光カプラ１５と、光ヘテロダイン検波部１６とを備えている。

このうち、第１分岐器１１Ａは、第１信号源Ｓ１から出力される低周波側の放送信号に対して、互いに逆の位相関係（０度と１８０度）をもつ２信号に分岐させるものであり、１８０度位相分岐器を用いており、位相ずれのない信号（以下、同相信号とよぶ）とこの同相信号に比べて位相がπｒａｄ（１８０度）だけずれた信号（位相反転信号）との２つの信号に分岐させる。
一方、第２分岐器１１Ｂは、第２信号源Ｓ２から出力され高周波アンプ部１２Ｃで増幅された高周波側の放送信号に対して、互いに逆の位相関係（０度と１８０度）をもつ２信号に分岐させるものであり、第１分岐器１１Ａと同様のものが使用されている。

第１〜第２高周波アンプ部１２Ａ〜１２Ｂは、入出力周波数依存性や群遅延特性に対して、互いに同一特性の高周波アンプを使用するようになっており、高周波アンプの非線形性による歪を、光へテロダイン検波部１６での検波の際に互いに逆の位相関係を利用して打ち消すことができる。

第１合波器１３Ａは、第１信号源Ｓ１及び第２信号源Ｓ２の双方から出力する放送信号のうち、各１信号ずつを合波する。一方、第２合波器１３Ｂは、第１信号源Ｓ１、第２信号源Ｓ２の双方から出力する放送信号のうち、残りの各１信号ずつを合波する。

第１ＦＭ変調用レーザ１４Ａは、低周波側と高周波側の放送信号をそれぞれ２分割したものを一括してＦＭ変調するものであり、波長１．５μｍ帯の光を出射するＤＦＢ型半導体レーザ（Distributed FeedBack Laser Diode）を用いている。また、第２ＦＭ変調用レーザ１４Ｂも、同様に、低周波側と高周波側の放送信号をそれぞれ２分割したものを一括してＦＭ変調するものであり、波長１．５μｍ帯の光を出射するＤＦＢ−ＬＤを用いている。

光カプラ１５は、第１ＦＭ変調用レーザ１４Ａ及び第２ＦＭ変調用レーザ１４Ｂから出力する２つの信号光を合波するものであり、例えば溶融型光カプラなどを用いている。

光ヘテロダイン検波部１６は、２つのレーザより出力されるＦＭ変調光を干渉させ中間周波数帯の電気信号に変換するものであって、生成された電気信号をＥ／Ｏ変換部２の送信用レーザ２１に向けて出力する。

一方、Ｅ／Ｏ変換部２は、送信用レーザ２１と、光アンプ部２２とを備えている。本実施形態の送信用レーザ２１は、光ヘテロダイン検波部１６から出力される電気（ＦＭ）信号を印加して光出力を変調する直接変調により波長１．５μｍ帯の光信号を生成するようになっており、例えばＤＦＢ型半導体レーザ（Distributed Feedback Laser Diode）などが使用されている。一方、光アンプ部２２は、波長１．５μｍ帯の信号光を用いているので、例えばＥＤＦＡ(エルビウム ドープト ファイバー光増幅器)などが用いられている。

受信器Ｂは、図１に示すように、Ｏ／Ｅ変換部（ＰＤ）３１と、ＦＭ復調器３２と、ＴＶ用のチューナ３３とを備えている。

光ファイバＦは、多数の各家庭（加入者宅）へＴＶ映像などを配信するため、光ファイバＦの適宜の箇所に複数の分岐部Ｄを備えており、本実施形態ではシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ；Single Mode Fiber）を使用している。

次に、本実施形態に係る光伝送システムの作用について説明する。
第１信号源Ｓ１から出力する地上波アナログ放送や地上波デジタル放送などの低周波側の放送信号（例えば、９０〜７７０ＭＨｚ）は、チャネル数も多く、１チャネルあたりの信号電力も大きい。このため、そのまま高周波アンプ部に入力すると高周波アンプ部で歪が発生してしまう。従って、本実施形態では、最初に、低周波側の放送信号（入力電気信号）を互いに逆の位相関係をもつ２信号に分岐する第１分岐器１１Ａで分岐した後に、それぞれの電気信号を第１、第２高周波アンプ部１２Ａ、１２Ｂで増幅し、それぞれ２つの合波器１３Ａ，１３Ｂに入力する。ここで、第１分岐器１１Ａ及び第１、第２高周波アンプ部１２Ａ、１２Ｂの入出力周波数特性及び群遅延特性は、雑音、歪特性を確保するために、例えば９０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚまで平坦な特性を有する必要がある。

一方、第１信号源Ｓ２から出力するＢＳ放送及びＣＳ放送等の高周波側の放送信号（例えば、１.０５〜２．０５ＧＨｚ）は、地上波アナログ放送など（例えば、９０〜７７０ＭＨｚ）と比較して、チャネル数も少なく、ＦＭやＱＰＳＫといった雑音や歪に強い変調方式を用いている。このため、第２信号源Ｓ２から出力する放送信号は、直接、第３高周波アンプ部１２Ｃで増幅してから第２分岐器１１Ｂで分岐する。即ち、第３高周波アンプ部１２Ｃで増幅後の信号は、第２分岐器１１Ｂで互いに逆位相関係の２信号に分岐され、その後、第１、第２の合波器に入力される。また、第３高周波アンプ部１２Ｃの入出力周波数特性及び群遅延特性の非線形性により発生した歪も、第２分岐器１１Ｂで互いに逆位相関係の２信号に分岐されて、各々ＦＭ変調用レーザでＦＭ変調されて、その後、光ヘテロダイン検波する。従って、高周波アンプ部の非線形性に起因した歪も逆位相の関係を利用して相殺、抑圧できる。このため、この第３高周波アンプ部１２Ｃの入出力周波数特性や群遅延特性に対し要求される特性は、例えば１.０５ＧＨｚ〜２．０５ＧＨｚの周波数帯域において、地上波用の第１、第２高周波アンプ部１２Ａ、１２Ｂと比較して緩和される。

次に、本実施形態に係る前述した構成の送信局Ａにおいて、ＦＭ変調装置１からの出力信号は、９０ＭＨｚ〜２．０５ＧＨｚの信号をＦＭ変調信号に変換した広帯域の電気信号となっている。それをＥ／Ｏ変換部であるＤＦＢ−ＬＤなどで強度変調し、それを光アンプ部２２で増幅する。そして、シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）Ｆを介して各加入者宅の受信部Ｂへ伝送する。なお、シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）Ｆは、受信する各家庭（加入者宅）の戸数に応じて分岐部Ｄで適宜分岐させる。

また、受信部Ｂでは、まず、各家庭（加入者宅）に伝送されてきた光信号をＯ／Ｅ変換部３１である単一のＰＤ（Photo Diode；フォトダイオード）、例えばＰＩＮ−ＰＤ（Positive-Intrinsic-Negative Photo Diode）又はＡＰＤ（Avalanche Photo Diode）などで一括受信し、広帯域のＦＭ変調信号を得る。そのＦＭ変調信号は、ＦＭ復調部３２でＦＭ復調して各種のＴＶ用チューナ３３に入力される。ここで、ＦＭ復調された信号は、送信局Ａで入力された信号を、周波数変換することなくパススルーで伝送しているため、ＴＶ用チューナ３３は既存のものを利用できる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。

本発明のＦＭ変調方法及びＦＭ変調装置は、低コストで広帯域の多チャネル映像信号をＦＭ変調することができる効果を有し、そのＦＭ変調装置を備えた光伝送システム等に有用である。

本発明の実施形態に係る光伝送システムを示す概略構成図 本発明の実施形態に係る送信局を示す構成ブロック図 従来のＦＭ変調装置を示す構成ブロック図

符号の説明

１ ＦＭ変調装置（送信器）
１１Ａ 第１分岐器（第１位相分岐部）
１１Ｂ 第２分岐器（第２位相分岐部）
１２Ａ〜１２Ｃ 第１〜第３高周波アンプ部
１３Ａ 第１合波器（第１合波部）
１３Ｂ 第２合波器（第２合波部）
１４Ａ 第１ＦＭ変調用レーザ
１４Ｂ 第２ＦＭ変調用レーザ
１５ 光カプラ（光合波部）
１６ 光ヘテロダイン検波部
２ Ｅ／Ｏ変換部
２１ 送信用レーザ
２２ 光アンプ部
Ａ 送信局（ＣＡＴＶ局）
Ｂ 受信器（加入者宅）
Ｆ 光ファイバ
Ｄ 光ファイバの分岐部
Ｓ１、Ｓ２ 第１、第２信号源

Claims (9)

1. 周波数多重された多チャネル電気信号を１つの広帯域周波数変調信号に一括変換するＦＭ変調方法であって、
   前記多チャネル電気信号のうち低周波側の信号は互いに逆の位相関係をもつ２つの信号に分岐した後にそれぞれ増幅するとともに、前記多チャネル電気信号のうち高周波側の信号は増幅した後に互いに逆の位相関係をもつ２つの信号に分岐し、
   前記低周波側の２つの信号と前記高周波側の２つの信号とについて、各１つずつを電気的に合波して２つの信号を生成し、
   前記生成した２つの信号を２つのＦＭ変調用レーザにそれぞれ別々に入力して光周波数変調し、
   前記各ＦＭ変調用レーザからの出力光（波長；λ１、λ２）を光学的に合波後にＯ／Ｅ変換することにより光ヘテロダイン検波して、前記双方のレーザ出力光の波長差Δλ（＝λ１−λ２）に相当する周波数を中間周波数とするＦＭ変調信号を出力するＦＭ変調方法。
2. 前記低周波数側の信号は、歪や雑音等の伝送特性に対して要求特性が高い信号からなる、チャネル数が多い周波数多重信号であり、
   前記高周波側の信号は、前記低周波側の信号と比較して、要求特性が低く、かつ、チャネル数が少ない周波数多重信号である請求項１に記載のＦＭ変調方法。
3. 前記低周波側の信号は、地上波アナログ放送信号等のＡＭ信号及び地上波デジタル放送信号等のＱＡＭ信号であり、
   前記高周波側の信号は、ＢＳ放送信号やＣＳ放送信号等のＦＭ信号及びＱＰＳＫ信号である請求項１又は２に記載のＦＭ変調方法。
4. 前記低周波側の信号を互いに逆の位相関係を持つ２つの信号に分岐する第１位相分岐部、前記低周波側の分岐後の信号を増幅する第１、第２高周波アンプ部、前記高周波側の信号を分岐するのに先立って前記信号を増幅する第３高周波アンプ部、及び前記第３高周波アンプ部の出力を互いに逆の位相関係を持つ２つの信号に分岐する第２位相分岐部は、それぞれの入力信号の周波数帯域内で、周波数に対するゲイン及び群遅延値の変化が一定範囲内にある特性を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のＦＭ変調方法。
5. 周波数多重された多チャネル電気信号を１つの広帯域ＦＭ変調信号に一括変換するＦＭ変調装置であって、
   前記多チャネル電気信号のうち低周波側の信号を互いに逆の位相関係をもつ２つの信号に分岐する第１位相分岐部と、
   前記第１位相分岐部からの出力信号をそれぞれ増幅する第１高周波アンプ部及び第２高周波アンプ部と、
   前記高周波側の信号を増幅する第３高周波アンプ部と、
   前記第３高周波アンプ部で増幅後に、互いに逆の位相関係をもつ２つの信号に分岐する第２位相分岐部と、
   前記第１高周波アンプ部及び第２高周波アンプ部から出力する前記低周波側の２つの信号と、前記第２位相分岐部により分岐された高周波側の２つの信号とに対して、各１つずつ電気的に合波させる第１合波部及び第２合波部と、
   前記第１合波部及び第２合波部で合波後の各信号を、それぞれ別々に入力させて光周波数変調する第１ＦＭ変調用レーザ及び第２ＦＭ変調用レーザと、
   前記第１ＦＭ変調用レーザ及び第２ＦＭ変調用レーザからの出力光（波長λ１、λ２）を光学的に合波して信号光を生成する光合波部と、
   前記信号光をＯ／Ｅ変換して光ヘテロダイン検波することにより、前記双方の出力光の波長差Δλ（＝λ１−λ２）に相当する周波数を中間周波数とするＦＭ変調信号を出力する光ヘテロダイン検波部と
   を備えるＦＭ変調装置。
6. 前記低周波数側の信号は、歪や雑音等の伝送特性に対して要求特性が高い信号からなる、チャネル数が多い周波数多重信号であり、
   前記高周波側の信号は、前記低周波側の信号と比較して、要求特性が低く、かつ、チャネル数が少ない周波数多重信号である請求項５に記載のＦＭ変調装置。
7. 前記低周波側の信号は、地上波アナログ放送信号等のＡＭ信号及び地上波デジタル放送信号等のＱＡＭ信号であり、
   前記高周波側の信号は、ＢＳ放送信号やＣＳ放送信号等のＦＭ信号及びＱＰＳＫ信号である請求項５又は６に記載のＦＭ変調装置。
8. 前記低周波側の信号を互いに逆の位相関係を持つ２つの信号に分岐する前記第１分岐部、前記低周波側の分岐後の信号を増幅する前記第１、第２高周波アンプ部、前記高周波側の信号を分岐するのに先立って前記信号を増幅する前記第３高周波アンプ部、及び前記第３高周波アンプ部の出力を互いに逆の位相関係を持つ２つの信号に分岐する第２分岐部は、それぞれ入力信号の周波数帯域内で、周波数に対するゲイン及び群遅延値の変化が一定範囲内にある特性を有する請求項５〜７のいずれか１項に記載のＦＭ変調装置。
9. 請求項５〜８の何れか１項に記載のＦＭ変調装置及び前記ＦＭ変調装置からの出力信号を入力する送信用のＥ／Ｏ変換部を設けた送信局と、
   前記Ｅ／Ｏ変換部からの出力光を伝送させる光ファイバと、
   前記光ファイバ伝送後の前記出力光を一括受信する、各受信部に設けたＯ／Ｅ変換部と
   を備える光伝送システム。

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