JP2641383B2 - Ｂｐｓｋ光送信装置及び光ファイバリンクシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光変調器を有するＢＰ
ＳＫ（Binary Phase Shift Keying）光送信装置と、当
該ＢＰＳＫ光送信装置を備えた光ファイバリンクシステ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ファイバリンクシステムは、通
常、変調情報を含んで光搬送波（光信号）の強度変調を
生じさせて光搬送波の副搬送波を生成する無線周波信号
を使用し、上記光搬送波を光ファイバケーブルを介して
無線基地局の受信装置に伝送する。受信装置では、光信
号を光検出（光電変換）して上記印加された無線周波信
号を取り出す。約２３ＧＨｚ未満の周波数においては、
レーザダイオードの弛張発振周波数に依存して、レーザ
ダイオードのバイアス電流変調法によって直接に光信号
の光強度を変調することが可能である。しかしながら、
上記２３ＧＨｚを超える周波数でバイアス電流変調法で
動作させた場合、非線形変調となるのを防止するために
以下に示す方法が採用されている。

【０００３】（ａ）例えばマッハ−ツェンダ（Ｍａｃｈ
−Ｚｅｈｎｄｅｒ）干渉計型進行波電気−光変調器を用
いた外部変調法（以下、第１の従来方法という。） （ｂ）比較的低い周波数の無線周波信号で強度変調させ
た光信号を光ファイバケーブルを介して無線基地局に伝
送した後、より高い無線周波数に周波数変換する方法
（以下、第２の従来方法という。） （ｃ）２つのコヒーレントなレーザ光源を用いて１つの
副搬送波を発生する方法（以下、第３の従来方法とい
う。）

【０００４】（ａ）上記第１の従来方法では、光導波路
を通過する光信号を変調することによって副搬送波を直
接に発生するので最も構成が簡単である。 （ｂ）上記第２の従来方法では、より高い無線周波数に
周波数変換するための周波数変換器を必要とするので、
受信装置側の回路構成が複雑となる。 （ｃ）上記第３の従来方法では、送信装置側で回路構成
が複雑となるとともに、受信装置側でも回路構成が複雑
となり高価な回路を必要とする。

【０００５】図２は、上記第１の従来方法を用いた従来
例である、光変調器を有するＢＰＳＫ光送信装置２００
ａと、光受信装置２０１とを備えた光ファイバリンクシ
ステムのブロック図である。

【０００６】図２の光ファイバリンクシステムは、無線
制御局に設けられデータ信号でＢＰＳＫ変調された例え
ば２５ＧＨｚの無線周波信号に従ってレーザ光発生器１
から出力される光信号を強度変調するマッハ−ツェンダ
干渉計型進行波電気−光変調器（以下、光変調器とい
う。）１００を備えたＢＰＳＫ光送信装置２００ａと、
無線基地局に設けられる光受信装置２０１と、互いに所
定の距離だけ離れて設けられた無線制御局と無線基地局
との間に接続される光ファイバケーブル４０とから構成
される。

【０００７】当該光変調器１００は、電気信号に従って
変調された光信号を発生するために用いられ、その動作
点を線形特性の範囲で動作するように構成されている。
光変調器１００は、以下のように形成される。すなわ
ち、図２に示すように、ＬｉＮｂＯ₃にてなる誘電体基
板（図示せず。）上に公知の通りＴｉを熱拡散させるこ
とによって所定の間隔だけ水平方向に離れたＴｉ：Ｌｉ
ＮｂＯ₃にてなる楕円断面形状の薄膜光導波路２７，２
８が互いに平行となるように形成される。次いで、誘電
体基板上にＳｉＯ₂にてなる絶縁膜１１が形成された
後、当該絶縁膜１１上に、Ａｕにてなる幅の帯形状のコ
プレーナ線路の中心導体２１が光導波路２８の直上に位
置するように形成されるとともに、当該中心導体２１を
間に挟んで所定の間隔だけ離れて接地導体が形成され、
上記中心導体２１と上記接地導体とによってコプレーナ
線路を構成している。

【０００８】また、コプレーナ線路の中心導体２１の一
端には、バイアス電圧変更用可変抵抗Ｒａを有するバイ
アス電圧印加用直流電源４ａによって負のバイアス直流
電圧が印加され、このバイアス直流電圧を変化すること
によって光変調器１００の動作点を線形の範囲の概略中
心部に位置させる。

【０００９】一方、データ送信機５から発生される２値
信号列は、局部発振器として動作する中間周波（ＩＦ）
信号発生器７１と混合器７０と中間周波のみを通過させ
る帯域通過フィルタ７２とからなる第１の周波数変換器
によって中間周波信号に周波数変換された後、中間周波
増幅器７３を介して、混合器７４に入力される。次い
で、混合器７４に入力された中間周波信号は、局部発振
器として動作するミリ波信号発生器７５と混合器７４と
ミリ波成分のみを通過させる帯域通過フィルタ７６とか
らなる第２の周波数変換器によって被変調ミリ波信号に
周波数変換された後、広帯域ミリ波増幅器３ａを介し
て、コプレーナ線路の中心導体２１の他端に入力され
る。

【００１０】上記光変調器１００の誘電体基板内には、
光導波路２７，２８のほかに、光導波路２５，３０と、
光導波路Ｙ型分配器２６と、光導波路Ｙ型合成器２９と
が形成される。光導波路２５の一端は誘電体基板の一短
辺に位置して、光ファイバケーブル２４を介してレーザ
ダイオードを含み所定の波長のレーザ光を発生するレー
ザ光発生器１に接続される。一方、光導波路２５の他端
は、分配器２６の入力端子とその第１の出力端子と、光
導波路２７と、合成器２９の第１の入力端子とその出力
端子とを介して、光導波路３０の一端に接続され、光導
波路３０の他端は誘電体基板の他短辺に位置して光ファ
イバケーブル４０を介して光受信装置２０１の光検出器
５１に接続される。また、分配器２６の第２の出力端子
は、光導波路２８を介して合成器２９の第２の入力端子
に接続される。

【００１１】レーザ光発生器１から出力される光信号
は、広帯域ミリ波増幅器３ａから出力される被変調ミリ
波信号に従って、線形範囲で動作する光変調器１００に
よって強度変調された後、光ファイバケーブル４０を介
して、無線基地局に設けられる光受信装置２０１の光検
出器５１に伝送される。ここで、光検出器５１は、入力
された被変調光信号を、被変調ミリ波信号に光電変換し
た後、電力増幅器を含む無線送信機５２に出力する。無
線送信機５２は、入力された被変調ミリ波信号を電力増
幅した後、アンテナ５３を介して送信する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図２の従来例の光ファ
イバリンクシステムにおいては、より高い周波数の被変
調ミリ波を発生するために回路素子７０乃至７６を必要
とするため、ＢＰＳＫ光送信装置２００ａの回路構成が
複雑となるとともに、被変調のミリ波信号を増幅するた
めに高価な広帯域ミリ波増幅器３ａを必要とするという
問題点があった。

【００１３】本発明の第１の目的は以上の問題点を解決
し、従来例に比較して回路構成が簡単で安価であるＢＰ
ＳＫ光送信装置を提供することにある。また、本発明の
第２の目的は、従来例に比較して回路構成が簡単で安価
である光ファイバリンクシステムを提供することにあ
る。さらに、本発明の第３の目的は、従来例に比較して
回路構成が簡単で安価であり、しかも基準無線周波信号
の２倍の周波数の被変調副搬送波を発生して送信するこ
とができるＢＰＳＫ光送信装置を提供することにある。
またさらに、本発明の第４の目的は、従来例に比較して
回路構成が簡単で安価であり、しかも基準無線周波信号
の２倍の周波数の被変調副搬送波を発生して送信するこ
とができる光ファイバリンクシステムを提供することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載のＢＰＳＫ光送信装置は、所定の光強度を有する光信
号を発生する光信号発生手段と、上記光信号発生手段に
よって発生された光信号を入力された２値信号に従って
変調する光変調手段とを備えたＢＰＳＫ光送信装置であ
って、上記光変調手段は、上記光信号発生手段によって
発生された光信号を２分配する光分配手段と、入力され
る無線周波信号が一端に入力されかつ入力される２値信
号と直流バイアス電圧が他端に入力されるマイクロ波線
路と、上記マイクロ波線路と電磁気的に結合して設けら
れ上記光分配手段によって２分配された各光信号がそれ
ぞれ入力される２本の光導波路と、上記２本の光導波路
から出力される光信号を合成する光合成手段とを備え、
上記光変調手段は、所定の直流バイアス電圧対光出力強
度特性を有し、上記２値信号が第１の値と第２の値のと
きそれぞれ上記直流バイアス電圧対光出力強度特性にお
いて互いに異なる符号の傾きをそれぞれ有する線形領域
上の２点に位置するように上記直流バイアス電圧が設定
され、上記２分配された各光信号を、上記２値信号に従
って上記無線周波信号をＢＰＳＫ変調した副搬送波を有
する光信号に変換して上記光合成手段から出力すること
を特徴とする。

【００１５】また、本発明に係る請求項２記載の光ファ
イバリンクシステムは、第１の局と、第２の局とからな
り、上記第１の局と上記第２の局とが光ファイバケーブ
ルを介して接続された光ファイバリンクシステムであっ
て、上記第１の局は、所定の光強度を有する光信号を発
生する光信号発生手段と、上記光信号発生手段によって
発生された光信号を入力された２値信号に従って変調す
る光変調手段とを備え、上記光変調手段は、上記光信号
発生手段によって発生された光信号を２分配する光分配
手段と、入力される無線周波信号が一端に入力されかつ
入力される２値信号と直流バイアス電圧が他端に入力さ
れるマイクロ波線路と、上記マイクロ波線路と電磁気的
に結合して設けられ上記光分配手段によって２分配され
た各光信号がそれぞれ入力される２本の光導波路と、上
記２本の光導波路から出力される光信号を合成する光合
成手段とを備え、上記光変調手段は、所定の直流バイア
ス電圧対光出力強度特性を有し、上記２値信号が第１の
値と第２の値のときそれぞれ上記直流バイアス電圧対光
出力強度特性において互いに異なる符号の傾きをそれぞ
れ有する線形領域上の２点に位置するように上記直流バ
イアス電圧が設定され、上記２分配された各光信号を、
上記２値信号に従って上記無線周波信号をＢＰＳＫ変調
した副搬送波を有する光信号に変換して上記光合成手段
から上記光ファイバケーブルケーブルを介して上記第２
の局に送信し、上記第２の局は、上記光変調手段によっ
て送信された光信号を光電変換して電気信号を出力する
光検出手段を備えたことを特徴とする。

【００１６】さらに、本発明に係る請求項３記載のＢＰ
ＳＫ光送信装置は、所定の光強度を有する光信号を発生
する光信号発生手段と、上記光信号発生手段によって発
生された光信号を入力された２値信号に従って変調する
光変調手段とを備えたＢＰＳＫ光送信装置であって、上
記光変調手段は、上記光信号発生手段によって発生され
た光信号を２分配する光分配手段と、入力される無線周
波信号が一端に入力されかつ入力される２値信号と直流
バイアス電圧が他端に入力されるマイクロ波線路と、上
記マイクロ波線路と電磁気的に結合して設けられ上記光
分配手段によって２分配された各光信号がそれぞれ入力
される２本の光導波路と、上記２本の光導波路から出力
される光信号を合成する光合成手段とを備え、上記光変
調手段は、所定の直流バイアス電圧対光出力強度特性を
有し、上記２値信号が第１の値と第２の値のときそれぞ
れ上記直流バイアス電圧対光出力強度特性における非線
形領域上の最大の光出力強度の点と最小の光出力強度の
点に位置するように上記直流バイアス電圧が設定され、
上記２分配された各光信号を、上記２値信号に従って上
記無線周波信号の２次高調波信号ををＢＰＳＫ変調した
副搬送波を有する光信号に変換して上記光合成手段から
出力することを特徴とする。

【００１７】またさらに、本発明に係る請求項４記載の
光ファイバリンクシステムは、第１の局と、第２の局と
からなり、上記第１の局と上記第２の局とが光ファイバ
ケーブルを介して接続された光ファイバリンクシステム
であって、上記第１の局は、所定の光強度を有する光信
号を発生する光信号発生手段と、上記光信号発生手段に
よって発生された光信号を入力された２値信号に従って
変調する光変調手段とを備え、上記光変調手段は、上記
光信号発生手段によって発生された光信号を２分配する
光分配手段と、入力される無線周波信号が一端に入力さ
れかつ入力される２値信号と直流バイアス電圧が他端に
入力されるマイクロ波線路と、上記マイクロ波線路と電
磁気的に結合して設けられ上記光分配手段によって２分
配された各光信号がそれぞれ入力される２本の光導波路
と、上記２本の光導波路から出力される光信号を合成す
る光合成手段とを備え、上記光変調手段は、所定の直流
バイアス電圧対光出力強度特性を有し、上記２値信号が
第１の値と第２の値のときそれぞれ上記直流バイアス電
圧対光出力強度特性における非線形領域上の最大の光出
力強度の点と最小の光出力強度の点に位置するように上
記直流バイアス電圧が設定され、上記２分配された各光
信号を、上記２値信号に従って上記無線周波信号の２次
高調波信号ををＢＰＳＫ変調した副搬送波を有する光信
号に変換して上記光合成手段から上記光ファイバケーブ
ルケーブルを介して上記第２の局に送信し、上記第２の
局は、上記光変調手段によって送信された光信号を光電
変換して電気信号を出力する光検出手段を備えたことを
特徴とする。

【００１８】

【作用】以上のように構成された請求項１記載のＢＰＳ
Ｋ光送信装置においては、上記光変調手段は、所定の直
流バイアス電圧対光出力強度特性を有し、上記２値信号
が第１の値と第２の値のときそれぞれ上記直流バイアス
電圧対光出力強度特性において互いに異なる符号の傾き
をそれぞれ有する線形領域上の２点に位置するように上
記直流バイアス電圧が設定され、上記２分配された各光
信号を、上記２値信号に従って上記無線周波信号をＢＰ
ＳＫ変調した副搬送波を有する光信号に変換して上記光
合成手段から出力する。

【００１９】また、請求項２記載の光ファイバリンクシ
ステムにおいては、上記第１の局と上記第２の局とが光
ファイバケーブルを介して接続され、上記第１の局は、
上記請求項１記載のＢＰＳＫ光送信装置と同様の作用を
有する。一方、上記第２の局の光検出手段は、上記光変
調手段によって送信された光信号を光電変換して電気信
号を出力する。

【００２０】さらに、請求項３記載のＢＰＳＫ光送信装
置においては、上記光変調手段は、所定の直流バイアス
電圧対光出力強度特性を有し、上記２値信号が第１の値
と第２の値のときそれぞれ上記直流バイアス電圧対光出
力強度特性における非線形領域上の最大の光出力強度の
点と最小の光出力強度の点に位置するように上記直流バ
イアス電圧が設定され、上記２分配された各光信号を、
上記２値信号に従って上記無線周波信号の２次高調波信
号をＢＰＳＫ変調した副搬送波を有する光信号に変換し
て上記光合成手段から出力する。

【００２１】またさらに、請求項４記載の光ファイバリ
ンクシステムは、上記第１の局と上記第２の局とが光フ
ァイバケーブルを介して接続され、上記第１の局は、上
記請求項３記載のＢＰＳＫ光送信装置と同様の作用を有
する。一方、上記第２の局の光検出手段は、上記光変調
手段によって送信された光信号を光電変換して電気信号
を出力する。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る実施例に
ついて説明する。

【００２３】＜実施例の構成及び特徴＞図１は、本発明
に係る一実施例である、光変調器を有するＢＰＳＫ光送
信装置２００と、光受信装置２０１とを備えた光ファイ
バリンクシステムのブロック図である。当該実施例の光
ファイバリンクシステムは、無線制御局に設けられたＢ
ＰＳＫ光送信装置２００と、光電変換装置である光検出
器５１を有する光受信装置２０１と無線送信機５２とア
ンテナ５３とを備えた無線基地局と、互いに所定の距離
だけ離れて設けられた無線制御局と無線基地局との間に
接続される光ファイバケーブルと４０とから構成され
る。

【００２４】本実施例においては、光変調器１００と光
受信装置２０１は、従来例と同様に構成されるが、本実
施例のＢＰＳＫ光送信装置２００は、図１と図２との比
較から分かるように、以下の点を特徴とする。 （ａ）ミリ波信号発生器２によって発生される無変調ミ
リ波信号を、その周波数成分のみを増幅する狭帯域増幅
器３を介して光変調器１００のコプレーナ線路の中心導
体２１の一端に印加すると同時に、データ送信機５によ
って発生され＋２．５Ｖ（２値信号“１”）と−２．５
Ｖ（２値信号“０”）との間で変化する２値信号列を直
流阻止用キャパシタＣ１を介して上記中心導体２１の他
端に印加するとともにバイアス電圧変更用可変抵抗Ｒａ
を有するバイアス電圧印加用直流電源４からの直流バイ
アス電圧を上記中心導体２１の他端に印加する。 （ｂ）ミリ波信号発生器２によって発生される無変調ミ
リ波信号を副搬送波とする場合（以下、第１の実施例と
いう。）、データ送信機５から“０”又は“１”で変化
する２値信号が出力されているときに、図５に示す光変
調器１００のバイアス電圧に対する光出力強度特性にお
いて、光変調器１００におけるバイアス点が、それぞれ
互いに隣接する線形領域上の最小の負の傾きと最大の正
の傾きのバイアス点ＰＢ１とＰＢ２との間で変化するよ
うに、直流電源４の可変抵抗Ｒａを変化させて印加バイ
アス電圧を設定する。これによって、図３に示すよう
に、上記無変調ミリ波信号と同一の副搬送波周波数を有
するＢＰＳＫ副搬送波を含む光信号を発生する。 （ｃ）ミリ波信号発生器２によって発生される無変調ミ
リ波信号の２次高調波を副搬送波とする場合（以下、第
２の実施例という。）、データ送信機５から“０”又は
“１”で変化する２値信号が出力されているときに、図
５に示す光変調器１００のバイアス電圧に対する光出力
強度特性において、光変調器１００におけるバイアス点
が、それぞれ互いに隣接する非線形領域上の当該印加バ
イアス電圧対光出力強度特性の頂点（最大光出力強度の
点）と谷（最小光出力強度の点）とに対応するバイアス
点ＰＡ１とＰＡ２との間で変化するように、直流電源４
の可変抵抗Ｒａを変化させて印加バイアス電圧を設定す
る。これによって、図４に示すように、上記無変調ミリ
波信号の２倍の周波数を有する副搬送波周波数を有する
ＢＰＳＫ副搬送波を含む光信号を発生する。

【００２５】ＢＰＳＫ光送信装置２００は、図２の従来
例と同様の構成を有する光変調器１００を備える。ミリ
波信号発生器２は無変調ミリ波信号を発生した後、その
無変調ミリ波信号のみを通過させる狭帯域増幅器３を介
して光変調器１００のコプレーナ線路の中心導体２１の
一端に出力する。ここで、ミリ波信号発生器２は、例え
ば飽和型増幅器又は注入同期型インパット又はガン発振
器で構成され、必要な高い電力のミリ波信号をより効率
的にかつ安価に発生することができる。

【００２６】一方、データ送信機５によって発生され＋
２．５Ｖ（２値信号“１”）と−２．５Ｖ（２値信号
“０”）との間で変化する２値信号列が直流阻止用キャ
パシタＣ１を介して上記中心導体２１の他端に印加され
るとともに、バイアス電圧変更用可変抵抗Ｒａを有する
バイアス電圧印加用直流電源４からの直流バイアス電圧
が上記中心導体２１の他端に印加される。

【００２７】ここで、第１の実施例においては、図５に
示す光変調器１００のバイアス電圧に対する光出力強度
特性において、光変調器１００におけるバイアス点が、
それぞれ互いに隣接する線形領域上の最小の負の傾きと
最大の正の傾きのバイアス点ＰＢ１とＰＢ２との間で変
化するように、直流電源４の可変抵抗Ｒａを変化させて
印加バイアス電圧を設定する。この場合、光変調器１０
０の光信号の副搬送周波数は、詳細後述するように、上
記中心導体２１の一端に印加されるミリ波信号の周波数
と同一となる。一方、第２の実施例において、図５に示
す光変調器１００のバイアス電圧に対する光出力強度特
性において、光変調器１００におけるバイアス点が、そ
れぞれ互いに隣接する非線形領域上の当該印加バイアス
電圧対光出力強度特性の頂点（最大光出力強度の点）と
谷（最小光出力強度の点）とに対応するバイアス点ＰＡ
１とＰＡ２との間で変化するように、直流電源４の可変
抵抗Ｒａを変化させて印加バイアス電圧を設定する。こ
の場合、光変調器１００の光信号の副搬送周波数は、詳
細後述するように、上記中心導体２１の一端に印加され
るミリ波信号の周波数の２倍の周波数となる。

【００２８】レーザダイオードを備えたレーザ光発生器
１は、比較的高い所定の光強度を有する光信号を発生し
て光ファイバケーブル２４を介して光変調器１００の光
導波路２５に出力する。光導波路２５に入射した光信号
は分配器２６によって２分配された後、分配された各光
信号がそれぞれ光導波路２７，２８を介して合成器２９
に入射する。次いで、各光信号が合成器２９によって合
成された後、光導波路３０を介して光ファイバケーブル
４０の入力端に出力する。ここで、光変調器１００内の
コプレーナ線路に入力されたミリ波信号は、コプレーナ
線路内を所定の電磁波モードで伝搬する。従って、当該
ミリ波信号によって生じる電界は光変調器１００の誘電
体基板の表面に対して概ね垂直な方向で光導波路２７，
２８に印加される。これによって、光変調器１００で伝
搬する光信号は、詳細後述するように、データ送信機５
で発生される２値信号列でＢＰＳＫ変調され無変調ミリ
波信号の同一の又は２倍の周波数を有するミリ波の副搬
送波で強度変調される。

【００２９】さらに、光変調器１００の光導波路３０か
ら出力される光信号は、光ファイバケーブル４０を介し
て、無線基地局の光電変換装置である光検出器５１に伝
送される。当該光検出器５１は、例えばフォトダイオー
ドやフォトトランジスタなどによって構成され、入力さ
れる光信号を元のＢＰＳＫ変調されたミリ波信号に光電
変換した後、無線送信機５２に出力する。次いで、無線
送信機５２は、入力されたＢＰＳＫミリ波信号を電力増
幅した後、アンテナ５３を介して送信する。

【００３０】以上説明したように、無線制御局に設けら
れる図１のＢＰＳＫ光送信装置２００を用いて、ＢＰＳ
Ｋ変調されたミリ波信号の副搬送波で強度変調された光
信号を発生させた後、光ファイバケーブル４０を介し
て、無線基地局に設けられる光受信装置２０１で光電変
換して元のＢＰＳＫ変調されたミリ波信号を取り出し
て、無線送信機５２及びアンテナ５３を介して送信する
ことができる。

【００３１】＜光変調器１０の動作原理＞印加されたバ
イアス電圧に対する光変調器１００の光強度の応答につ
いては、２Ｖ_πを周期とする正弦波関数を用いて近似す
ることができ、ここで、Ｖ_πは、πだけシフトさせるた
めに必要なバイアス電圧である。

【００３２】動作中において、無変調ミリ波信号がミリ
波信号発生器２から狭帯域増幅器３を介して光変調器１
００の中心導体２１の一端に印加されると同時に、直流
バイアス電圧が直流電源４から光変調器１００の中心導
体２１の一端に印加される。この直流バイアス電圧は、
光変調器１００の動作点を定義する位相シフトに等価で
ある。さらに、動作点を±π／２だけそれぞれシフトさ
せる２値信号電圧±Ｖ_π／２（±２．５Ｖに対応す
る。）をデータ送信機５からキャパシタＣ１を介して光
変調器１００の中心導体２１の他端に印加する。ここ
で、光ファイバケーブル４０を介して光受信装置２０１
で受信された光電力は次の数１で表される。

【００３３】

【数１】Ｐ_det＝Ｐ_０／２・［１＋cos｛π（Ｖ_bias＋Ｖ
_RF＋Ｖ_data）／Ｖ_π＋θ｝］ ここで、Ｐ_０は光受信装置２０１で受信された光電力の
最大値であり、Ｐ_detは光受信装置２０１で検出された
光電力であり、Ｖ_biasは光変調器１００に印加される直
流バイアス電圧であり、Ｖ_RFは光変調器１００に印加さ
れる無変調ミリ波信号電圧であり、Ｖ_dataは光変調器１
００に印加される２値信号電圧であり、θは光変調器１
００の２つの光導波路２７，２８の光路差から生じる位
相オフセット値である。

【００３４】以下、光変調器１００に印加される２値信
号電圧をスイッチングすることによって光受信装置２０
１で受信された光信号の無線周波成分の位相がどのよう
に反転するかを第１の実施例と第２の実施例とに分けて
示す。

【００３５】＜第１の実施例の動作原理＞線形動作に対
して、光変調器１００は、図５のバイアス電圧対光出力
強度特性のスロープにおいて、最大の正の傾きの点ＰＢ
２又は最小の負の傾きの点ＰＢ１でバイアスされる。以
下、これら２つのバイアス点間のスイッチングによっ
て、光受信装置２０１で受信された光信号の無線周波成
分の位相反転をもたらすことを示す。

【００３６】光変調器１００の応答が、印加される無変
調ミリ波信号電圧Ｖ_RFに対して余弦波（ｃｏｓ）関数と
して表されるようにバイアス電圧Ｖ_biasを調節する。そ
して、“０”の２値信号に対してπＶ_data／Ｖ_π＝−π
／２となる一方、“１”の２値信号に対してπＶ_data／
Ｖ_π＝＋π／２となるように印加２値信号電圧Ｖ_dataを
定義する。また、規格化無変調ミリ波電圧Ｖ＝πＶ_RF／
Ｖ_πとなるように無変調ミリ波信号電圧Ｖ_RFの大きさを
規格化する。このとき、数１から“０”及び“１”の２
値信号に対する光受信装置２０１で検出された電圧Ｖ
_detはそれぞれ次の数２及び数３で表わすことができ
る。

【００３７】

【数２】Ｖ_det,₀＝αＰ_０／２・{１＋cos(Ｖ−π／２)}
＝αＰ_０／２・{１＋sin(Ｖ)}

【数３】Ｖ_det,₁＝αＰ_０／２・{１＋cos(Ｖ＋π／２)}
＝αＰ_０／２・{１−sin(Ｖ)} ここで、αは光検出器５１の感度を示す。

【００３８】次いで、数２及び数３をそれぞれ、規格化
無変調ミリ波電圧Ｖに関して級数展開を行い、Ｖ≪１／
２という条件のもとで近似を行うと、次の数４及び数５
を得る。

【数４】 Ｖ_det,₀＝αＰ_０／２・｛１＋Ｖ−（Ｖ^３／３！）＋（Ｖ^５／５！）…｝ ≒αＰ_０／２・（＋Ｖ＋１）

【数５】 Ｖ_det,₁＝αＰ_０／２・｛１−Ｖ＋（Ｖ^３／３！）−（Ｖ^５／５！）…｝ ≒αＰ_０／２・（−Ｖ＋１）

【００３９】そして、規格化された無変調ミリ波信号を
Ｖｃｏｓ（ωｔ）と定義し、これを数４及び数５に代入
すると、次の数６を得る。すなわち、Ｖ≪１／２という
条件のもとで、

【数６】 Ｖ_det≒αＰ_０／２・｛±Ｖｃｏｓ（ωｔ）＋１｝

【００４０】上記数６から、図５のバイアス電圧対光出
力強度特性のスロープ上の、最大の正の傾きの点ＰＢ２
と最小の負の傾きの点ＰＢ１との間でスイッチングさせ
ると、無線周波数の項の位相が反転する一方、少なくと
も数６における近似においては直流項は一定であること
がわかる。すなわち、図３に示すように、無変調ミリ波
信号である無線周波信号ｃｏｓ（ωｔ）に対してＢＰＳ
Ｋ変調させることができる。図３のデータ“０”におい
て、入力ＲＦ信号（ミリ波信号）の各点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３はそれぞれ、光出力信号のＰ１，Ｐ２，Ｐ３に対応し
ている。一方、図３のデータ“１”において、入力ＲＦ
信号の各点Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３はそれぞれ、光出力
信号のＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３に対応している。

【００４１】＜第２の実施例の動作原理＞非線形動作に
対して、光変調器１００は、図５のバイアス電圧対光出
力強度特性のスロープにおいて、最大の光出力強度点Ｐ
Ａ２又は最小の光出力強度点ＰＡ１でバイアスされる。
以下、これら非線形領域における動作によって光変調器
１００に印加された無変調ミリ波信号の周波数の２倍の
周波数で強度変調が実行され、かつこれら２つのバイア
ス点ＰＡ１，ＰＡ２間のスイッチングによって、光受信
装置２０１で受信された光信号の無線周波成分の位相反
転をもたらすことを示す。

【００４２】光変調器１００の応答が、印加される無変
調ミリ波信号電圧Ｖ_RFに対して正弦波（ｓｉｎ）関数と
して表されるようにバイアス電圧Ｖ_biasを調節する。そ
して、第１の実施例と同様に、“０”の２値信号に対し
てπＶ_data／Ｖ_π＝−π／２となる一方、“１”の２値
信号に対してπＶ_data／Ｖ_π＝＋π／２となるように印
加２値信号電圧Ｖ_dataを定義する。また、規格化無変調
ミリ波電圧Ｖ＝πＶ_RF／Ｖ_πとなるように無変調ミリ波
信号電圧Ｖ_RFの大きさを規格化する。このとき、数１か
ら“０”及び“１”の２値信号に対する光受信装置２０
１で検出された電圧Ｖ_detはそれぞれ次の数７及び数８
で表わすことができる。

【００４３】

【数７】 Ｖ_det,₀＝αＰ_０／２・｛１＋ｓｉｎ（Ｖ_RF−π／２）｝ ＝αＰ_０／２・｛１−ｃｏｓ（Ｖ_RF）｝

【数８】 Ｖ_det,₁＝αＰ_０／２・｛１＋ｓｉｎ（Ｖ_RF＋π／２）｝ ＝αＰ_０／２・｛１＋ｃｏｓ（Ｖ_RF）｝

【００４４】次いで、数７及び数８をそれぞれ、規格化
無変調ミリ波電圧Ｖに関して級数展開を行い、Ｖ≪１／
２という条件のもとで近似を行うと、次の数９及び数１
０を得る。

【数９】 Ｖ_det,₀＝αＰ_０／２・｛１−１＋（Ｖ^２／２！）−（Ｖ^４／４！）…｝ ≒αＰ_０／２・（Ｖ^２／２）

【数１０】 Ｖ_det,₁＝αＰ_０／２・｛１＋１−（Ｖ^２／２！）＋（Ｖ^４／４！）…｝ ≒αＰ_０／２・（２−Ｖ^２／２）

【００４５】そして、規格化された無変調ミリ波信号を
Ｖｃｏｓ（ωｔ）と定義し、これを数９及び数１０に代
入するとそれぞれ、次の数１１及び数１２を得る。すな
わち、Ｖ≪１／２という条件のもとで、

【数１１】 Ｖ_det,₀≒αＰ_０／２・［｛Ｖｃｏｓ（ωｔ）｝^２／２］ ≒αＰ_０｛＋Ｖ^２ｃｏｓ（２ωｔ）／８＋（Ｖ^２／８）｝

【数１２】 Ｖ_det,₁≒αＰ_０／２・｛２−［Ｖｃｏｓ（ωｔ）］^２／２｝ ≒αＰ_０｛−Ｖ^２ｃｏｓ（２ωｔ）／８＋（１−Ｖ^２／８）｝

【００４６】上記数６から、図５のバイアス電圧対光出
力強度特性のスロープ上の、最大の光出力強度点ＰＡ２
と最小の光出力強度点ＰＡ１との間でスイッチングさせ
ると、２倍の周波数を有する無線周波数の項の位相が反
転する一方、直流項の大きさは変化することがわかる。
すなわち、図４に示すように、無変調ミリ波信号の２倍
の周波数を有する無線周波信号ｃｏｓ（２ωｔ）に対し
てＢＰＳＫ変調させることができる。図４のデータ
“０”において、入力ＲＦ信号（ミリ波信号）の各点Ｐ
２１，Ｐ２２，Ｐ２３はそれぞれ、光出力信号のＰ２
１，Ｐ２２，Ｐ２３に対応している。一方、図４のデー
タ“１”において、入力ＲＦ信号の各点Ｐ３１，Ｐ３
２，Ｐ３３はそれぞれ、光出力信号のＰ３１，Ｐ３２，
Ｐ３３に対応している。

【００４７】＜第１の実施例と第２の実施例の比較＞数
６と、数１１，数１２との比較から明らかなように、最
大の印加無変調ミリ波電圧Ｖ＝Ｖ_π／２に対して、すな
わち数６と、数１１，数１２にＶ＝Ｖ_π／２を代入する
ことによって、２倍の周波数の光変調器１００の応答
（すなわち光出力強度）は、基本波のその応答の１／８
倍となることがわかる。このことは、電力でいえば、１
８ｄＢだけ小さくなることを意味する。なお、以上の解
析は、印加される無変調ミリ波電圧が非常に小さい（Ｖ
≪１／２）という近似条件のもとで得られる結果であ
る。

【００４８】＜シミュレーション＞本発明者は、以下の
回路を用いてシミュレーションを行った。 （ａ）レーザ光発生器１：波長１．３μｍのＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザ （ｂ）データ送信機５：（２²³−１）ビット繰り返しで
あって２０Ｍｂ／ｓの擬似ランダム２値シーケンス（Ｐ
ＲＢＳ）信号発生器 （ｃ）ミリ波信号発生器２：２５ＧＨｚミリ波シンセサ
イザ （ｄ）狭帯域増幅器３：ミリ波信号発生器２の出力を１
００ｍＷまで増幅 （ｅ）光変調器１００：Ｚカット型ＬｉＮｂＯ_３マッハ
−ツェンダ（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）干渉計型進行
波電気−光変調器，光信号の損失６．８ｄＢ，Ｖ_π＝５
Ｖ（図５参照。），データ送信機５からの２値信号と直
流電源４からの直流バイアス電圧を同軸ケーブルを介し
て光変調器１００のコプレーナ線路の中心導体２１の他
端に印加するとともに、ミリ波信号発生器２の出力を狭
帯域増幅器３を介して上記中心導体２１の一端に印加
し、これによって２５ＧＨｚ信号に対する負荷に対する
近似を提供し、無変調ミリ波信号が印加される２５ＧＨ
ｚポートにおける同軸／コプレーナ線路変換は、バイア
ス電圧信号と２値信号に対して反対の方向で直流ブロッ
クを提供する。ここで、２値信号は、データ送信機５に
対して容量性負荷となる２５ＧＨｚポート上で同軸／コ
プレーナ線路変換による開回路で終端される。より高い
データレートでは、反射を防止するために整合負荷を用
いて２値信号電圧を終端する必要があり、このことは、
例えば、低域通過フィルタを用いて２値信号と高周波信
号とを分離するような簡単な方法で実現できる。 （ｆ）光検出器５１：波長１．３μｍにおいて０．４８
ｍＷ／ｍＡの感度，４０ＧＨｚで３ｄＢ帯域幅 （ｇ）光検出器５１の出力に所定の中間周波数に周波数
変換する周波数変換器を介してスペクトラムアナライザ
を接続してスペクトラムを測定した。

【００４９】シミュレーションで用いた光変調器１００
は、図５で示すバイアス電圧対光出力強度特性を有する
が、余弦波関数に関する光変調器１００の応答の位相オ
フセットは、光変調器１００上の２つの光導波路２７，
２８の光路長が互いに若干異なるために生じている。ま
た、当該図５に、線形動作の第１の実施例における動作
点ＰＢ１，ＰＢ２が示される一方、非線形動作の第２の
実施例における動作点ＰＡ１，ＰＡ２が示される。

【００５０】図６は、第１の実施例において無変調時の
図１のＢＰＳＫ光送信装置２００から出力された後、光
受信装置２０１で光検波後の相対出力電力の周波数特性
を示すグラフである。この場合、光変調器１００のバイ
アス電圧は、ミリ波信号の周波数である変調周波数（２
５ＧＨｚ）で光検波後の相対出力電力が最大となるよう
に設定された場合であって、そのバイアス電圧は−１．
２８Ｖである。次いで、バイアス点は上記変調周波数で
光検波後の相対出力電力が最小になるように移動され、
そのときのバイアス電圧は−３．６５Ｖである。そし
て、データ送信機５から擬似ランダム２値シーケンスの
信号列が印加される。

【００５１】図７はこのときの光受信装置２０１で光検
出後の相対出力電力の周波数特性を示すグラフである。
測定されたスペクトラムを示す図７から明らかなよう
に、擬似ランダム２値シーケンス信号のＢＰＳＫ変調信
号のスペクトラムの特徴的な標本化関数＜ｓｉｎｃ（）
関数＞の形状が測定され、搬送波成分が見えないことが
わかる。また、クロック周波数での離散成分とその高調
波成分は、ミリ波信号を駆動する２値信号における不完
全な対称性から得られている。しかしながら、結晶欠陥
において光学的に発生されたエレクトロンのトラップの
ために生じる光変調器１００のバイアス点のドリフト
は、副搬送波レベルが、無変調時の副搬送波レベルに比
較して約−４５ｄＢ乃至−３５ｄＢだけ抑圧された範囲
で変動することをもたらす。このドリフトの効果を減少
させるためには、光変調器１００のバイアス点の時間的
変動につれて、バイアス電圧を所定のバイアス点に設定
されるように自動的に調整する制御装置を設けることが
好ましい。

【００５２】図８は、第２の実施例において無変調時の
図１のＢＰＳＫ光送信装置２００から出力された後、光
受信装置２０１で光検波後の相対出力電力の周波数特性
を示すグラフである。この場合、光変調器１００のバイ
アス電圧は、ミリ波信号の２倍の周波数である変調周波
数（５０ＧＨｚ）で光検波後の相対出力電力が最大とな
るように設定された場合であって、そのバイアス電圧は
−３．６５Ｖである。次いで、バイアス点は上記変調周
波数で光検波後の相対出力電力が最小になるように移動
され、そのときのバイアス電圧は−１．２８Ｖである。
そして、データ送信機５から擬似ランダム２値シーケン
スの信号列が印加される。

【００５３】図９はこのときの光受信装置２０１で光検
出後の相対出力電力の周波数特性を示すグラフである。
測定されたスペクトラムを示す図９から明らかなよう
に、光変調器１００に入力したミリ波信号は２５ＧＨｚ
であるが、その２次高調波の５０ＧＨｚで最大出力が得
られている。このスペクトラム特性は、中心周波数が２
倍であることを除いて、図７と同様のＢＰＳＫ変調信号
のスペクトラムが測定され、搬送波成分が見えないこと
がわかる。また、クロック周波数での離散成分とその高
調波成分は、ミリ波信号を駆動する２値信号における不
完全な対称性から得られている。光変調器１００のバイ
アス点のドリフトは、副搬送波レベルが、無変調時の副
搬送波レベルに比較して約−４０ｄＢ乃至−３０ｄＢだ
け抑圧された範囲で変動することをもたらし、この理由
は第１の実施例と同様である。このドリフトの効果を減
少させるためには、光変調器１００のバイアス点の時間
的変動につれて、バイアス電圧を所定のバイアス点に設
定されるように自動的に調整する制御装置を設けること
が好ましい。

【００５４】さらに、図７と図８の各電力レベルを、図
９と図１０の各電力レベルと比較することによって、動
作原理の項目で前述したように、１７ｄＢだけ低くなっ
ていることがわかる。しかしながら、この比較は、光検
出器５１の応答性や、当シミュレーションにおいて該ス
ペクトラムアナライザを用いるために用いた周波数変換
器によって導入される不確定さのために、定性分析のみ
に信頼性があると考えられる。

【００５５】＜実施例の効果＞以上のように構成された
ＢＰＳＫ光送信装置２００を備えた光ファイバリンクシ
ステムは次のような特有の利点を有する。 （１）ＢＰＳＫ光送信装置２００は、従来例のＢＰＳＫ
光送信装置２００ａに比較して回路構成が極めて簡単で
あって安価で構成することができる。ここで、特に、無
変調ミリ波信号を直接に光変調器１００に印加するの
で、従来例のように高価な広帯域増幅器３ａを用いるこ
となく、しかもミリ波信号発生器２と狭帯域増幅器３と
を用いて非常に高い電力のミリ波信号をより安価でかつ
簡単な回路素子で発生することができる。 （２）データ送信機５によって発生される２値信号はキ
ャパシタＣ１を介して直接に光変調器１００に入力され
るので、２値信号のデータビットレートは光変調器１０
０の３ｄＢの帯域幅によって制限されるが、非常に簡単
な回路構成で非常に広いデータ帯域幅を実現することが
できる。 （３）第２の実施例においては、光変調器１００のバイ
アス点を所定の点に設定するだけで、印加したミリ波信
号の周波数の２倍の変調周波数を有するＢＰＳＫ光変調
装置を実現することができる。そして、周波数混合と電
光変換とを同時に行うことができるので、回路構成が簡
単になるとともに、低損失で信号変換することができ
る。

【００５６】＜変形例＞ミリ波信号発生器２と狭帯域増
幅器３とは、例えば飽和型増幅器又は注入同期型インパ
ット又はガン発振器などの一体化された回路で構成して
もよい。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、請
求項１又は２において、所定の直流バイアス電圧対光出
力強度特性を有し、２値信号が第１の値と第２の値のと
きそれぞれ直流バイアス電圧対光出力強度特性において
互いに異なる符号の傾きをそれぞれ有する線形領域上の
２点に位置するように上記直流バイアス電圧が設定さ
れ、２分配された各光信号を、上記２値信号に従って無
線周波信号をＢＰＳＫ変調した副搬送波を有する光信号
に変換して出力する光変調手段を備え、一方、請求項３
又は４において、所定の直流バイアス電圧対光出力強度
特性を有し、２値信号が第１の値と第２の値のときそれ
ぞれ直流バイアス電圧対光出力強度特性における非線形
領域上の最大の光出力強度の点と最小の光出力強度の点
に位置するように上記直流バイアス電圧が設定され、２
分配された各光信号を、上記２値信号に従って無線周波
信号の２次高調波信号をＢＰＳＫ変調した副搬送波を有
する光信号に変換して出力する光変調手段を備えてＢＰ
ＳＫ光送信装置を構成したので、以下の特有の利点を有
する。 （１）ＢＰＳＫ光送信装置は、従来例のＢＰＳＫ光送信
装置２００ａに比較して回路構成が極めて簡単であって
安価で構成することができる。ここで、特に、例えば無
変調ミリ波信号である無線周波信号を直接に上記光変調
手段に印加するので、従来例のように高価な広帯域増幅
器３ａを用いることなく、しかも上記光発生手段のみを
用いて非常に高い電力の、例えばミリ波信号などの無線
周波信号をより安価でかつ簡単な回路素子で発生するこ
とができる。 （２）２値信号のデータビットレートは上記光変調手段
の帯域幅によって制限されるが、非常に簡単な回路構成
で非常に広いデータ帯域幅を実現することができる。 （３）請求項３又は４記載の発明においては、上記光変
調手段のバイアス点を所定の点に設定するだけで、印加
した無線周波信号の周波数の２倍の変調周波数を有する
ＢＰＳＫ光変調装置を実現することができる。そして、
周波数混合と電光変換とを同時に行うことができるの
で、回路構成が簡単になるとともに、低損失で信号変換
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る一実施例である、光変調器を有
するＢＰＳＫ光送信装置と、光受信装置とを備えた光フ
ァイバリンクシステムのブロック図である。

【図２】 従来例である、光変調器を有するＢＰＳＫ光
送信装置と、光受信装置とを備えた光ファイバリンクシ
ステムのブロック図である。

【図３】 基本波を副搬送波として用いる場合の図１の
ＢＰＳＫ光送信装置の動作を示すグラフである。

【図４】 ２次高調波を副搬送波として用いる場合の図
１のＢＰＳＫ光送信装置の動作を示すグラフである。

【図５】 図３と図４の場合の光変調器におけるバイア
ス点を示すバイアス電圧に対する光出力強度のグラフで
ある。

【図６】 基本波を副搬送波として用いる場合であって
無変調時の図１のＢＰＳＫ光送信装置から出力された
後、光受信装置で光検波後の相対出力電力の周波数特性
を示すグラフである。

【図７】 基本波を副搬送波として用いる場合であって
擬似ランダム２値シーケンス信号（ＰＲＢＳ）発生器を
用いたＢＰＳＫ変調時の図１のＢＰＳＫ光送信装置から
出力された後、光受信装置で光検出後の相対出力電力の
周波数特性を示すグラフである。

【図８】 ２次高調波を副搬送波として用いる場合であ
って無変調時の図１のＢＰＳＫ光送信装置から出力され
た後、光受信装置で光検波後の相対出力電力の周波数特
性を示すグラフである。

【図９】 ２次高調波を副搬送波として用いる場合であ
って擬似ランダム２値シーケンス信号（ＰＲＢＳ）発生
器を用いたＢＰＳＫ変調時の図１のＢＰＳＫ光送信装置
から出力された後、光受信装置で光検出後の相対出力電
力の周波数特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１…レーザ光発生器、 ２…ミリ波信号発振器、 ３…狭帯域増幅器、 ４…直流電源、 ５…データ送信機、 １１…絶縁膜、 ２１…コプレーナ線路の中心導体、 ２４…光ファイバケーブル、 ２５，２７，２８，３０…光導波路、 ２６…光導波路Ｙ型分配器、 ２９…光導波路Ｙ型合成器、 ４０…光ファイバケーブル、 ５１…光検出器、 ５２…無線送信機、 ５３…アンテナ、 １００…光変調器、 ２００…ＢＰＳＫ光送信装置、 ２０１…光受信装置、 Ｃ１…キャパシタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/26 10/28 Ｈ０４Ｌ 27/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の光強度を有する光信号を発生する
   光信号発生手段と、上記光信号発生手段によって発生さ
   れた光信号を入力された２値信号に従って変調する光変
   調手段とを備えたＢＰＳＫ光送信装置であって、 上記光変調手段は、 上記光信号発生手段によって発生された光信号を２分配
   する光分配手段と、 入力される無線周波信号が一端に入力されかつ入力され
   る２値信号と直流バイアス電圧が他端に入力されるマイ
   クロ波線路と、 上記マイクロ波線路と電磁気的に結合して設けられ上記
   光分配手段によって２分配された各光信号がそれぞれ入
   力される２本の光導波路と、 上記２本の光導波路から出力される光信号を合成する光
   合成手段とを備え、 上記光変調手段は、 所定の直流バイアス電圧対光出力強度特性を有し、上記
   ２値信号が第１の値と第２の値のときそれぞれ上記直流
   バイアス電圧対光出力強度特性において互いに異なる符
   号の傾きをそれぞれ有する線形領域上の２点に位置する
   ように上記直流バイアス電圧が設定され、上記２分配さ
   れた各光信号を、上記２値信号に従って上記無線周波信
   号をＢＰＳＫ変調した副搬送波を有する光信号に変換し
   て上記光合成手段から出力することを特徴とするＢＰＳ
   Ｋ光送信装置。
2. 【請求項２】 第１の局と、第２の局とからなり、上記
   第１の局と上記第２の局とが光ファイバケーブルを介し
   て接続された光ファイバリンクシステムであって、 上記第１の局は、 所定の光強度を有する光信号を発生する光信号発生手段
   と、上記光信号発生手段によって発生された光信号を入
   力された２値信号に従って変調する光変調手段とを備
   え、 上記光変調手段は、 上記光信号発生手段によって発生された光信号を２分配
   する光分配手段と、 入力される無線周波信号が一端に入力されかつ入力され
   る２値信号と直流バイアス電圧が他端に入力されるマイ
   クロ波線路と、 上記マイクロ波線路と電磁気的に結合して設けられ上記
   光分配手段によって２分配された各光信号がそれぞれ入
   力される２本の光導波路と、 上記２本の光導波路から出力される光信号を合成する光
   合成手段とを備え、 上記光変調手段は、 所定の直流バイアス電圧対光出力強度特性を有し、上記
   ２値信号が第１の値と第２の値のときそれぞれ上記直流
   バイアス電圧対光出力強度特性において互いに異なる符
   号の傾きをそれぞれ有する線形領域上の２点に位置する
   ように上記直流バイアス電圧が設定され、上記２分配さ
   れた各光信号を、上記２値信号に従って上記無線周波信
   号をＢＰＳＫ変調した副搬送波を有する光信号に変換し
   て上記光合成手段から上記光ファイバケーブルケーブル
   を介して上記第２の局に送信し、 上記第２の局は、 上記光変調手段によって送信された光信号を光電変換し
   て電気信号を出力する光検出手段を備えたことを特徴と
   する光ファイバリンクシステム。
3. 【請求項３】 所定の光強度を有する光信号を発生する
   光信号発生手段と、上記光信号発生手段によって発生さ
   れた光信号を入力された２値信号に従って変調する光変
   調手段とを備えたＢＰＳＫ光送信装置であって、 上記光変調手段は、 上記光信号発生手段によって発生された光信号を２分配
   する光分配手段と、 入力される無線周波信号が一端に入力されかつ入力され
   る２値信号と直流バイアス電圧が他端に入力されるマイ
   クロ波線路と、 上記マイクロ波線路と電磁気的に結合して設けられ上記
   光分配手段によって２分配された各光信号がそれぞれ入
   力される２本の光導波路と、 上記２本の光導波路から出力される光信号を合成する光
   合成手段とを備え、 上記光変調手段は、 所定の直流バイアス電圧対光出力強度特性を有し、上記
   ２値信号が第１の値と第２の値のときそれぞれ上記直流
   バイアス電圧対光出力強度特性における非線形領域上の
   最大の光出力強度の点と最小の光出力強度の点に位置す
   るように上記直流バイアス電圧が設定され、上記２分配
   された各光信号を、上記２値信号に従って上記無線周波
   信号の２次高調波信号をＢＰＳＫ変調した副搬送波を有
   する光信号に変換して上記光合成手段から出力すること
   を特徴とするＢＰＳＫ光送信装置。
4. 【請求項４】 第１の局と、第２の局とからなり、上記
   第１の局と上記第２の局とが光ファイバケーブルを介し
   て接続された光ファイバリンクシステムであって、 上記第１の局は、 所定の光強度を有する光信号を発生する光信号発生手段
   と、上記光信号発生手段によって発生された光信号を入
   力された２値信号に従って変調する光変調手段とを備
   え、 上記光変調手段は、 上記光信号発生手段によって発生された光信号を２分配
   する光分配手段と、 入力される無線周波信号が一端に入力されかつ入力され
   る２値信号と直流バイアス電圧が他端に入力されるマイ
   クロ波線路と、 上記マイクロ波線路と電磁気的に結合して設けられ上記
   光分配手段によって２分配された各光信号がそれぞれ入
   力される２本の光導波路と、 上記２本の光導波路から出力される光信号を合成する光
   合成手段とを備え、 上記光変調手段は、 所定の直流バイアス電圧対光出力強度特性を有し、上記
   ２値信号が第１の値と第２の値のときそれぞれ上記直流
   バイアス電圧対光出力強度特性における非線形領域上の
   最大の光出力強度の点と最小の光出力強度の点に位置す
   るように上記直流バイアス電圧が設定され、上記２分配
   された各光信号を、上記２値信号に従って上記無線周波
   信号の２次高調波信号をＢＰＳＫ変調した副搬送波を有
   する光信号に変換して上記光合成手段から上記光ファイ
   バケーブルケーブルを介して上記第２の局に送信し、 上記第２の局は、 上記光変調手段によって送信された光信号を光電変換し
   て電気信号を出力する光検出手段を備えたことを特徴と
   する光ファイバリンクシステム。