JP2700622B2 - 光信号送信機 - Google Patents
光信号送信機Info
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Description
明は広帯域信号の伝送に利用する。本発明は映像信号の
伝送に利用するに適する。特に、振幅変調された広帯域
電気信号を周波数変調された電気信号に変換する技術に
関する。本発明は、ケーブルテレビジョン用の光信号送
信機として利用するに適する。
し、この電気信号を光信号に変換して送信する光伝送方
式が知られている。この従来例を図9に示す。図9は従
来例の光伝送方式の全体構成図である。図9に示す従来
例では、周波数分割多重された多チャネル振幅変調(以
下、AMと記す)映像信号を一括して周波数変調(以
下、FMと記す)映像信号に変換し、多チャネル映像信
号を光伝送する〔参考文献:1991年電子通信情報学会秋
季大会、B-603 、4-64ページ、「パルス化FM一括変調
アナログ光CATV分配方式」〕。
信号を電圧制御発振器(以下、VCOと記す)に入力す
ることにより、周波数変調された電気信号が出力され
る。さらに、この電気信号をリミッタに入力することに
より、振幅が一定に整形され周波数変調された電気信号
が出力される。この電気信号により半導体レーザを直接
変調して光信号を得る。この光信号は光ファイバを用い
て受信側に伝送される。
信側のフォトダイオード(PD)により光強度検波され
再び電気信号に変換される。この電気信号をSRフリッ
プフロップ、遅延線、ローパスフィルタを用いて復調
し、元の周波数分割された多重多チャネル振幅変調映像
信号が受信側で得られる。
伝送方式では、光ファイバ多チャネル映像伝送システム
のように、広帯域な電気信号を入力とする場合に、VC
Oの入力周波数の帯域制限により変調することができる
周波数帯域に限度がある。従来例で示したVCOでは、
入力できる電気信号は、入力インピーダンスが高周波に
おいて大きくなり、およそ200MHzが限界となる。
したがって、同時に伝送できる映像チャネルの数は20
チャネル程度である。
は、およそ30チャネル分に相当する90MHz〜45
0MHzの帯域が要求されている。従来例で示したVC
Oを用いる方式では、もはやこの要求に対応することは
できない。
であり、広帯域な電気信号を光周波数変調により伝送す
ることができる光信号送信機を提供することを目的とす
る。本発明は、多チャネルの映像信号を送信することが
できる光信号送信機を提供することを目的とする。本発
明は、信号品質のよい光信号送信機を提供することを目
的とする。本発明は、ケーブルテレビジョン用の光信号
送信機として十分な規格を満足する装置を提供すること
を目的とする。
光ヘテロダイン検波技術を用いることを主要な特徴とす
る。これにより、VCOを用いた従来の装置と比較して
入力することができる周波数帯域が大幅に広帯域化され
る。すなわち本発明は、光信号送信機であり、その特徴
とするところは、電気信号を変調入力とし周波数変調さ
れた光信号を出力する光周波数変調部と、この光信号と
中間周波数だけ離れた光周波数の局部発振光を出力する
光周波数局部発振部と、前記光信号と前記局部発振光と
を合波する光合波部と、この合波された光信号を入力し
前記光信号と前記局部発振光との光周波数の差に等しい
中間周波数の電気信号を出力する光ヘテロダイン検波部
と、この光ヘテロダイン検波部出力に得られる電気信号
により光源を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出
力する光送信手段とを備えたところにある。
電気信号から前記光信号および前記局部発振光のゆらぎ
に起因する雑音を除去する手段を備えることが望まし
い。
報信号とこの情報信号とは周波数の異なるパイロット信
号とを含み、前記中間周波数信号はこの情報信号により
周波数変調された第一の信号と前記パイロット信号によ
り周波数変調された第二の信号とを含み、前記除去する
手段は、この第二の信号から抽出したゆらぎ成分を前記
第一の信号のゆらぎ成分と相殺する手段を含むことが望
ましい。
過する第一の帯域濾波器と、前記第二の信号が通過する
第二の帯域濾波器と、この第一の帯域濾波器の出力とこ
の第二の帯域濾波器の出力とを周波数混合する手段とを
備えることが望ましい。
たゆらぎ成分を除去した電気信号を得ることができる。
チャネル振幅変調映像信号であり、前記第一の信号は、
この情報信号を一括して周波数変調した信号であること
ができる。
帯域濾波器で分別できる程度に異なる周波数に設定され
た搬送波であることができる。
号を出力し、この光信号とは異なる光周波数の局部発振
光をこの周波数変調された光信号に合波する。この合波
された二つの光信号からこの二つの光信号の光周波数の
差に等しい周波数の電気信号を出力することにより、振
幅変調された電気信号が周波数変調された電気信号に変
換される。電気光変換手段としては、例えば、半導体レ
ーザを用いるが、半導体レーザは、入力する電気信号が
数GHzくらいまでの高周波であっても、電気光変換を
行うことができるので、VCOその他の電気的手段と比
較すると大幅な広帯域化を実現することができる。二つ
の光信号の光周波数の差に等しい周波数は電気信号が扱
うことのできる周波数である。
部発振光のゆらぎに起因する雑音をこの電気信号から除
去することにより、高い信号品質の周波数変調された広
帯域の電気信号を得ることができる。
その信号には情報信号とこの情報信号とは周波数の異な
るパイロット信号とを含み、光ヘテロダイン検波により
出力される電気信号は、この情報信号により周波数変調
された第一の信号と前記パイロット信号により周波数変
調されたこの第一の信号とは周波数が異なる第二の信号
とを含んでいる。このとき、この第二の信号から抽出し
たゆらぎ成分により第一の信号のゆらぎ成分を相殺する
ことにより電気信号に含まれる雑音を除去することがよ
い。
用いて第一の信号と第二の信号とを分離して取り出し、
これらを周波数混合することにより行うことができる。
た多チャネルAM映像信号であり、第一の信号は、この
情報信号を一括して周波数変調した信号であることが望
ましい。本発明は、このような広帯域の電気信号を入力
して周波数変調することができる。
波数の搬送波であることが望ましい。パイロット信号
は、相殺に用いるゆらぎを得るための信号であるから、
情報信号と分離できるように、情報信号とは異なる周波
数の搬送波を用いることがよい。
る。図1は本発明実施例の全体構成図である。
するところは、電気信号を変調入力とし周波数変調され
た光信号を出力する光周波数変調部1と、この光信号と
中間周波数だけ離れた光周波数の局部発振光を出力する
光周波数局部発振部2と、前記光信号と前記局部発振光
とを合波する光合波部3と、この合波された光信号を入
力し前記光信号と前記局部発振光との光周波数の差に等
しい中間周波数の電気信号を出力する光ヘテロダイン検
波部4と、この電気信号から前記光信号および前記局部
発振光のゆらぎに起因する雑音を除去する手段としての
一括FM映像信号周波数安定化部5と、この一括FM映
像信号周波数安定化部5からの電気信号により光源を強
度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信手
段としての一括FM映像信号光送信部6とを備えたとこ
ろにある。
ず、光周波数変調部1を図2を参照して説明する。図2
は光周波数変調部1のブロック構成図である。入力され
る周波数分割多重された多チャネルAM映像信号に、パ
イロット信号を周波数分割多重により多重し、この周波
数分割多重された多チャネル振幅変調映像信号とパイロ
ット信号により、光周波数変調用単一モードレーザ10
を光周波数変調し光信号f1を出力する。本発明実施例
では、多チャネルAM映像信号は90MHz〜450M
Hzの周波数分割多重された信号である。パイロット信
号としては、2.1GHzの搬送波を用いた。光周波数
変調用単一モードレーザ10は193006.1GHz
の波長1.5μm帯の光信号である。光信号f1は、図
2に示すように、193006.1GHzを中心に左右
対称に映像信号の領域が存在し、その両端にパイロット
信号の領域が存在する。
および光ヘテロダイン検波部4を図3ないし図5を参照
して説明する。図3は光周波数局部発振部2のブロック
構成図である。図4は光合波部3のブロック構成図であ
る。図5は光ヘテロダイン検波部4のブロック構成図で
ある。光周波数局部発振部2から出力される光周波数f
2の局部発振光信号は、光周波数変調部1から出力され
る光信号f1とともに、図4に示す光合波器3の光カプ
ラ14において偏波状態が同じになるように合波され
る。本発明実施例では、光信号f2は、図3に示すよう
に、193000GHzの光信号とした。
ダイン検波部4に入力されて、フォトダイオード30に
より光強度検波が行われ周波数(f2−f1)、すなわ
ち、 193006.1GHz−193000GHz=6.1
GHz の電気信号に変換される。この周波数(f2−f1=
6.1GHz)は電気周波数として扱いが可能な周波数
である。
を図6を参照して説明する。図6は一括FM映像信号周
波数安定化部5のブロック構成図である。図6(a)に
示す光ヘテロダイン検波部4から出力された周波数(f
2−f1=6.1GHz)の電気信号から帯域濾波器2
4を用いて、図6(d)に示すパイロット信号を抽出
し、帯域濾波器22を用いて、図6(b)に示す一括F
M映像信号を抽出する。これら二つの帯域濾波器22、
24を用いて抽出した二つの電気信号をレベル調整器2
5、26により所望のレベルに調整して周波数混合器2
0に入力し、図6(c)に示す周波数混合された電気信
号を出力する。これにより、光周波数変調用単一モード
レーザ10と局部発振用単一モードレーザ12の光周波
数がそれぞれ、外乱その他によりゆらいでも、この一括
FM映像信号周波数安定化部5において、そのゆらぎを
相殺することができる。
5の動作をさらに詳細に説明する。図7は各部の信号状
態を示す図である。図7(A)は、光周波数変調部1に
入力されるAM映像信号および光周波数fpのパイロッ
ト信号の状態を示している。前述したように、AM映像
信号の周波数帯域は90MHz〜450MHzであり、
パイロット信号の周波数は2.1GHzである。この図
7(A)に示した電気信号は、光周波数変調部1により
周波数変調された光信号に変換されるが、光周波数変調
部1の光周波数変調用単一モードレーザ10の有するゆ
らぎ、あるいは温度変動その他の外乱によるゆらぎによ
り、その光信号は、図7(B)に示す状態になる。ここ
でΔf1はゆらぎ成分である。前述したように、光信号
の周波数f1は193006.1GHzであり、光パイ
ロット信号の周波数(f1+fp)は193008.2
GHzである。図7(C)は、光周波数局部発振部2か
ら出力される周波数f2の局部発振光の状態を示してい
る。ここでΔf2はゆらぎ成分である。前述したよう
に、局部発振光の周波数f2は193000GHzであ
る。図7(D)は、光ヘテロダイン検波部4から出力さ
れる周波数(f1−f2)の電気信号であるが、光信号
に含まれるゆらぎはそのまま電気信号に変換される。こ
こでΔf(=Δf1+Δf2)はゆらぎ成分である。図
7(E)は、一括FM映像信号周波数安定化部5の帯域
濾波器22により分離された一括FM映像信号である。
図7(F)は、一括FM映像信号周波数安定化部5の帯
域濾波器24により分離されたパイロット信号である。
ここでΔf(=Δf1+Δf2)はゆらぎ成分である。
この図7(F)に示すパイロット信号と図7(E)に示
す一括FM映像信号とを周波数混合することにより、図
7(G)に示すようなゆらぎ成分が相殺された一括FM
映像信号を得ることができる。さらに、この一括FM映
像信号は、リミッタ11により振幅が整形される。
ァイバ伝送路9、一括FM映像信号受信部7および一括
FM映像信号復調部8を図8を参照して説明する。図8
は一括FM映像信号光送信部6、光ファイバ伝送路9、
一括FM映像信号受信部7および一括FM映像信号復調
部8のブロック構成図である。一括FM映像信号光送信
部6では、一括FM映像信号周波数安定化部5から出力
される電気信号により、送信用半導体レーザ40を強度
変調し、その光出力を光ファイバ伝送路9に入力する。
信号光送信部6から出力された光信号を一括FM映像信
号光受信部7まで伝送する。一括FM映像信号光受信部
7においては、受信した光信号をフォトダイオード50
により光強度検波し、検波された電気信号を出力する。
波された電気信号を遅延検波回路に入力し、周波数変調
された電気信号の復調を行い、光周波数変調部1に入力
された周波数分割多重された多チャネル振幅変調映像信
号と同一の信号を復調信号として出力する。
チャネルAM映像信号を入力とする光信号送信機として
説明したが、映像信号以外でも、アナログまたはディジ
タルの広帯域な電気信号を入力として同様に説明するこ
とができる。
広帯域な電気信号を入力することができる光信号送信機
を実現することができる。これにより、多チャネルの映
像信号を送信することができる。さらに、信号品質のよ
い光信号送信機を実現することができる。本発明は、ケ
ーブルテレビジョン用の光信号送信機に利用して特に有
効である。
成図。
路、一括FM映像信号受信部および一括FM映像信号復
調部のブロック構成図。
Claims (6)
- 【請求項1】 電気信号を変調入力とし周波数変調され
た光信号を出力する光周波数変調部と、 この光信号と中間周波数だけ離れた光周波数の局部発振
光を出力する光周波数局部発振部と、 前記光信号と前記局部発振光とを合波する光合波部と、 この合波された光信号を入力し前記光信号と前記局部発
振光との光周波数の差に等しい中間周波数の電気信号を
出力する光ヘテロダイン検波部と、 この電 気信号により光源を強度変調し光伝送路に送信す
る光信号を出力する光送信手段とを備えたことを特徴と
する光信号送信機。 - 【請求項2】 前記光ヘテロダイン検波部の出力に得ら
れる電気信号から前記光信号および前記局部発振光のゆ
らぎに起因する雑音を除去する手段を備えた請求項1記
載の光信号送信機。 - 【請求項3】 前記変調入力はベースバンド信号であり
情報信号とこの情報信号とは周波数の異なるパイロット
信号とを含み、前記中間周波数信号はこの情報信号によ
り周波数変調された第一の信号と前記パイロット信号に
より周波数変調された第二の信号とを含み、 前記除去する手段は、この第二の信号から抽出したゆら
ぎ成分を前記第一の信号のゆらぎ成分と相殺する手段を
含む請求項2記載の光信号送信機。 - 【請求項4】 前記相殺する手段は、前記第一の信号が
通過する第一の帯域濾波器と、前記第二の信号が通過す
る第二の帯域濾波器と、この第一の帯域濾波器の出力と
この第二の帯域濾波器の出力とを周波数混合する手段と
を備えた請求項3記載の光信号送信機。 - 【請求項5】 前記情報信号は、周波数分割多重された
多チャネル振幅変調映像信号であり、前記第一の信号
は、この情報信号を一括して周波数変調した信号である
請求項3記載の光信号送信機。 - 【請求項6】 前記パイロット信号は、前記情報信号と
は帯域濾波器で分別できる程度に異なる周波数に設定さ
れた搬送波である請求項3記載の光信号送信機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7073639A JP2700622B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 光信号送信機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7073639A JP2700622B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 光信号送信機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08274714A JPH08274714A (ja) | 1996-10-18 |
JP2700622B2 true JP2700622B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=13524075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7073639A Expired - Lifetime JP2700622B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 光信号送信機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2700622B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005006600A1 (ja) | 2003-07-11 | 2005-01-20 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 光信号送信機及び光信号伝送システム |
WO2005027380A1 (ja) | 2003-09-08 | 2005-03-24 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 光信号受信機、光信号受信装置及び光信号伝送システム |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP5102144B2 (ja) * | 2008-08-15 | 2012-12-19 | 日本電信電話株式会社 | 光中継装置および光伝送システム |
KR102361071B1 (ko) * | 2018-12-11 | 2022-02-09 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 광 전송 시스템 및 전기 광 변환 디바이스 |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7073639A patent/JP2700622B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
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US7391978B2 (en) | 2003-07-11 | 2008-06-24 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical signal transmitter and optical signal transmission system |
WO2005027380A1 (ja) | 2003-09-08 | 2005-03-24 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 光信号受信機、光信号受信装置及び光信号伝送システム |
US7444084B2 (en) | 2003-09-08 | 2008-10-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical signal receiver, optical signal receiving equipment, and optical signal transmitting system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH08274714A (ja) | 1996-10-18 |
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