JP2824875B2 - 光復調器 - Google Patents
光復調器Info
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- JP2824875B2 JP2824875B2 JP3199791A JP19979191A JP2824875B2 JP 2824875 B2 JP2824875 B2 JP 2824875B2 JP 3199791 A JP3199791 A JP 3199791A JP 19979191 A JP19979191 A JP 19979191A JP 2824875 B2 JP2824875 B2 JP 2824875B2
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- wave
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多チャンネル光通信シ
ステムに用いられる光復調器に関するものである。
ステムに用いられる光復調器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信用の光復調器としては、従来一般
にアバランシェホトダイオードが用いられており、これ
は高速応答が可能であって、その最高動作周波数は数十
ＧＨｚである。
にアバランシェホトダイオードが用いられており、これ
は高速応答が可能であって、その最高動作周波数は数十
ＧＨｚである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、光通信のポテ
ンシャルとしては、数ＴＨｚまでの変調が可能であるの
で、そこまでのマルチチャンネル性を活用しないと、光
をキャリアとして使用する光通信の利点を充分に発揮し
たとは言えない。ところが、従来の技術では、光通信の
利点を充分に活用してはおらず、数十ＧＨｚを越える周
波数で動作する光復調器の開発が望まれていた。
ンシャルとしては、数ＴＨｚまでの変調が可能であるの
で、そこまでのマルチチャンネル性を活用しないと、光
をキャリアとして使用する光通信の利点を充分に発揮し
たとは言えない。ところが、従来の技術では、光通信の
利点を充分に活用してはおらず、数十ＧＨｚを越える周
波数で動作する光復調器の開発が望まれていた。
【０００４】本発明は、上記問題点に鑑み、数十ＧＨｚ
を越える周波数の電磁波であるマイクロ波〜サブミリ波
で変調された光信号の復調を行い得る光復調器を提供す
ることを目的としている。
を越える周波数の電磁波であるマイクロ波〜サブミリ波
で変調された光信号の復調を行い得る光復調器を提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による光復調器
は、光及びマイクロ波〜サブミリ波（遠赤外線）の両方
に対してそれぞれの原理に基づいて応答する非線形素子
のショットキダイオードと、ショットキダイオードに局
発信号を印加する伝送路と、ヘテロダイン方式によりシ
ョットキダイオードの信号波を取り出す手段とを備える
光復調器であって、ショットキダイオードに、マイクロ
波〜サブミリ波から成るサブキャリアを信号波で変調し
て成る変調波により変調された光信号と、サブキャリア
と周波数が同じマイクロ波〜サブミリ波から成る局発信
号とを同時に加え、ショットキダイオードには、光伝導
効果により光信号に対応した周波数の電流が流れるとと
もに、局発信号の電圧によりサブキャリアの周波数に対
応した電流が流れ、ショットキダイオードの電流及び電
圧特性の非線形性に基づいて変調された光信号と局発信
号との差周波数を持つ電流により、信号波を取り出すよ
うにしたことを特徴としている。
は、光及びマイクロ波〜サブミリ波（遠赤外線）の両方
に対してそれぞれの原理に基づいて応答する非線形素子
のショットキダイオードと、ショットキダイオードに局
発信号を印加する伝送路と、ヘテロダイン方式によりシ
ョットキダイオードの信号波を取り出す手段とを備える
光復調器であって、ショットキダイオードに、マイクロ
波〜サブミリ波から成るサブキャリアを信号波で変調し
て成る変調波により変調された光信号と、サブキャリア
と周波数が同じマイクロ波〜サブミリ波から成る局発信
号とを同時に加え、ショットキダイオードには、光伝導
効果により光信号に対応した周波数の電流が流れるとと
もに、局発信号の電圧によりサブキャリアの周波数に対
応した電流が流れ、ショットキダイオードの電流及び電
圧特性の非線形性に基づいて変調された光信号と局発信
号との差周波数を持つ電流により、信号波を取り出すよ
うにしたことを特徴としている。
【０００６】非線形素子としては、ＧａＡｓショットキ
ダイオード等の半導体ダイオード或いはＦＥＴ（動作可
能周波数：１００ＧＨｚ以上），ＨＥＭＴ（動作可能周
波数：約１００ＧＨｚまで），ＨＢＴ（動作可能周波
数：約１００ＧＨｚまで）等のトランジスタが用いられ
る。また、光信号は、光ファイバー等を用いて非線形素
子に直接照射され、局発信号は、導波管或いはマイクロ
ストリップ線路等の誘電体を用いた線路等を介して非線
形素子に加えられる。
ダイオード等の半導体ダイオード或いはＦＥＴ（動作可
能周波数：１００ＧＨｚ以上），ＨＥＭＴ（動作可能周
波数：約１００ＧＨｚまで），ＨＢＴ（動作可能周波
数：約１００ＧＨｚまで）等のトランジスタが用いられ
る。また、光信号は、光ファイバー等を用いて非線形素
子に直接照射され、局発信号は、導波管或いはマイクロ
ストリップ線路等の誘電体を用いた線路等を介して非線
形素子に加えられる。
【０００７】
【作用】光信号を非線形素子に照射すると、光伝導効果
により非線形素子に変調波と同じ周波数の電流が流れ
る。同時に、局発信号を非線形素子に印加すると、局発
信号の電圧により非線形素子にサブキャリアと同じ周波
数の電流が流れる。そして、非線形素子の電流・電圧特
性の非線形性により非線形素子には変調波とサブキャリ
アとの差周波数の電流即ち信号波が流れる。これはヘテ
ロダイン方式による光信号の復調（検波）に他ならな
い。
により非線形素子に変調波と同じ周波数の電流が流れ
る。同時に、局発信号を非線形素子に印加すると、局発
信号の電圧により非線形素子にサブキャリアと同じ周波
数の電流が流れる。そして、非線形素子の電流・電圧特
性の非線形性により非線形素子には変調波とサブキャリ
アとの差周波数の電流即ち信号波が流れる。これはヘテ
ロダイン方式による光信号の復調（検波）に他ならな
い。
【０００８】上記構成によれば、マイクロ波〜サブミリ
波、即ち数十ＧＨｚを越える周波数の電磁波で変調され
た光信号の復調を行うことができる。
波、即ち数十ＧＨｚを越える周波数の電磁波で変調され
た光信号の復調を行うことができる。
【０００９】
【実施例】以下、図示した実施例に基づき本発明を詳細
に説明する。図１は本発明による光復調器の第１実施例
の概略図であって、１はバックショート（可変短絡板）
２が付いている導波管回路である。３は導波管回路１に
装荷された半導体ダイオードであって、光信号が照射さ
れると光伝導電流が生じるようなエネルギーレベルを有
している。また、その電流・電圧特性は、マイクロ波〜
サブミリ波まで応答できる高速性を合わせ持つ。すなわ
ち、半導体ダイオード３は光及び数十ＧＨｚを越える周
波数の電磁波であるマイクロ波〜サブミリ波（遠赤外
線）の両方に対して、それぞれその原理は異なるもの
の、応答するものである。
に説明する。図１は本発明による光復調器の第１実施例
の概略図であって、１はバックショート（可変短絡板）
２が付いている導波管回路である。３は導波管回路１に
装荷された半導体ダイオードであって、光信号が照射さ
れると光伝導電流が生じるようなエネルギーレベルを有
している。また、その電流・電圧特性は、マイクロ波〜
サブミリ波まで応答できる高速性を合わせ持つ。すなわ
ち、半導体ダイオード３は光及び数十ＧＨｚを越える周
波数の電磁波であるマイクロ波〜サブミリ波（遠赤外
線）の両方に対して、それぞれその原理は異なるもの
の、応答するものである。
【００１０】本実施例は上述の如く構成されているか
ら、マイクロ波（周波数：ｆm ）から成るサブキャリア
を信号波（周波数：Δｆ）で変調して成る変調波（周波
数：ｆm ＋Δｆ）により変調された光信号を光ファイバ
ー等を介して半導体ダイオード３に照射すると、光伝導
効果により半導体ダイオード３に周波数がｆm ＋Δｆの
電流ｉＳが流れる。
ら、マイクロ波（周波数：ｆm ）から成るサブキャリア
を信号波（周波数：Δｆ）で変調して成る変調波（周波
数：ｆm ＋Δｆ）により変調された光信号を光ファイバ
ー等を介して半導体ダイオード３に照射すると、光伝導
効果により半導体ダイオード３に周波数がｆm ＋Δｆの
電流ｉＳが流れる。
【００１１】一方、それと同時に周波数がｆm のマイク
ロ波から成る局発信号を導波管回路１を通じて半導体ダ
イオード３に印加すると、その局発信号の電圧により半
導体ダイオード３には周波数がｆm の電流ｉＬが流れ
る。
ロ波から成る局発信号を導波管回路１を通じて半導体ダ
イオード３に印加すると、その局発信号の電圧により半
導体ダイオード３には周波数がｆm の電流ｉＬが流れ
る。
【００１２】そして、半導体ダイオード３の電流・電圧
特性の非線形性により半導体ダイオード３には変調波と
局発信号との差周波数Δｆを持つ電流ＩＦ（中間周
波）、即ち信号波が流れる。これはヘテロダイン方式に
よる光信号の復調（検波）に他ならない。そして、この
信号波は、導波管回路１のダイオード装荷部より同軸線
路４等を介して外部に引き出すことができる。
特性の非線形性により半導体ダイオード３には変調波と
局発信号との差周波数Δｆを持つ電流ＩＦ（中間周
波）、即ち信号波が流れる。これはヘテロダイン方式に
よる光信号の復調（検波）に他ならない。そして、この
信号波は、導波管回路１のダイオード装荷部より同軸線
路４等を介して外部に引き出すことができる。
【００１３】図２は半導体ダイオード３の一つであるＧ
ａＡｓショットキダイオードの電流・電圧特性を示すグ
ラフであり、図中の「有」「無」はＨｅ−Ｎｅレーザ光
の照射の有無を表している。このグラフによれば、レー
ザ光の照射の有無により特性曲線が変化することが示さ
れており、これによりＧａＡｓショットキダイオードの
電流・電圧特性の非線形性によりＩＦ出力が得られるこ
とが明らかである。
ａＡｓショットキダイオードの電流・電圧特性を示すグ
ラフであり、図中の「有」「無」はＨｅ−Ｎｅレーザ光
の照射の有無を表している。このグラフによれば、レー
ザ光の照射の有無により特性曲線が変化することが示さ
れており、これによりＧａＡｓショットキダイオードの
電流・電圧特性の非線形性によりＩＦ出力が得られるこ
とが明らかである。
【００１４】図３は第２実施例の斜視図であって、これ
は半導体基板５上にマイクロストリップ線路６と半導体
ダイオード３ともう一つのマイクロストリップ線路７と
を形成して、光信号を半導体ダイオード３に照射すると
同時にマイクロ波である局発信号をマイクロストリップ
線路６を介して半導体ダイオード３に印加し、マイクロ
ストリップ線路７からＩＦを取り出すようにしたもので
ある。
は半導体基板５上にマイクロストリップ線路６と半導体
ダイオード３ともう一つのマイクロストリップ線路７と
を形成して、光信号を半導体ダイオード３に照射すると
同時にマイクロ波である局発信号をマイクロストリップ
線路６を介して半導体ダイオード３に印加し、マイクロ
ストリップ線路７からＩＦを取り出すようにしたもので
ある。
【００１５】図４は第３実施例の斜視図であって、これ
は半導体基板５上にマイクロストリップ線路６とＦＥＴ
８（動作可能周波数：１００ＧＨｚ以上）ともう一つの
マイクロストリップ線路７とを形成し、且つＦＥＴ８の
ゲート端子Ｇ及びドレイン端子Ｄにマイクロストリップ
線路６及びマイクロストリップ線路７をそれぞれ接続
し、光信号をＦＥＴ８に照射すると同時にマイクロ波で
ある局発信号をマイクロストリップ線路６を介してＦＥ
Ｔ８のゲート端子Ｇに印加し、ドレイン端子Ｄからマイ
クロストリップ線路７を介してＩＦを取り出すようにし
たものである。
は半導体基板５上にマイクロストリップ線路６とＦＥＴ
８（動作可能周波数：１００ＧＨｚ以上）ともう一つの
マイクロストリップ線路７とを形成し、且つＦＥＴ８の
ゲート端子Ｇ及びドレイン端子Ｄにマイクロストリップ
線路６及びマイクロストリップ線路７をそれぞれ接続
し、光信号をＦＥＴ８に照射すると同時にマイクロ波で
ある局発信号をマイクロストリップ線路６を介してＦＥ
Ｔ８のゲート端子Ｇに印加し、ドレイン端子Ｄからマイ
クロストリップ線路７を介してＩＦを取り出すようにし
たものである。
【００１６】尚、ＦＥＴ８の代わりに、ＨＥＭＴ（動作
可能周波数：約１００ＧＨｚまで）やＨＢＴ（動作可能
周波数：約１００ＧＨｚまで）などのトランジスタを用
いることもできる。
可能周波数：約１００ＧＨｚまで）やＨＢＴ（動作可能
周波数：約１００ＧＨｚまで）などのトランジスタを用
いることもできる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による光復
調器によれば、数十ＧＨｚを越える周波数の電磁波であ
るマイクロ波〜サブミリ波で変調された光信号の復調を
行うことができ、その結果、光をキャリアとして使用す
る光通信の利点を充分に発揮させることができる。
調器によれば、数十ＧＨｚを越える周波数の電磁波であ
るマイクロ波〜サブミリ波で変調された光信号の復調を
行うことができ、その結果、光をキャリアとして使用す
る光通信の利点を充分に発揮させることができる。
【図１】本発明による光復調器の第１実施例の概略図で
ある。
ある。
【図２】半導体ダイオードの一つであるＧａＡｓショッ
トキダイオードの電流・電圧特性を示すグラフである。
トキダイオードの電流・電圧特性を示すグラフである。
【図３】第２実施例の斜視図である。
【図４】第３実施例の斜視図である。
１ 導波管回路 ２ バックショート ３ 半導体ダイオード ４ 同軸線路 ５ 半導体基板 ６，７ マイクロストリップ線路 ８ ＦＥＴ
Claims (1)
- 【請求項１】 光及びマイクロ波〜サブミリ波（遠赤外
線）の両方に対してそれぞれの原理に基づいて応答する
非線形素子のショットキダイオードと、このショットキ
ダイオードに局発信号を印加する伝送路と、ヘテロダイ
ン方式により上記ショットキダイオードの信号波を取り
出す手段とを備える光復調器であって、 該ショットキダイオードに、マイクロ波〜サブミリ波か
ら成るサブキャリアを信号波で変調して成る変調波によ
り変調された光信号と、該サブキャリアと周波数が同じ
マィクロ波〜サブミリ波から成る局発信号とを同時に加
え、上記ショットキダイオードには、光伝導効果により上記
光信号に対応した周波数の電流が流れるとともに、上記
局発信号の電圧により上記サブキャリアの周波数に対応
した電流が流れ、 上記ショットキダイオードの電流及び電圧特性の非線形
性に基づいて上記変調された光信号と局発信号との差周
波数を持つ電流により、前記信号波を取り出すようにし
たことを特徴とする光復調器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199791A JP2824875B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 光復調器 |
| DE69227550T DE69227550T2 (de) | 1991-07-16 | 1992-07-15 | Optischer Demodulator |
| EP92112067A EP0527350B1 (en) | 1991-07-16 | 1992-07-15 | Optical demodulator |
| US07/913,661 US5349465A (en) | 1991-07-16 | 1992-07-16 | Optical democulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199791A JP2824875B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 光復調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522230A JPH0522230A (ja) | 1993-01-29 |
| JP2824875B2 true JP2824875B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=16413678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3199791A Expired - Fee Related JP2824875B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 光復調器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5349465A (ja) |
| EP (1) | EP0527350B1 (ja) |
| JP (1) | JP2824875B2 (ja) |
| DE (1) | DE69227550T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5526158A (en) * | 1994-12-22 | 1996-06-11 | Trw Inc. | Low-bias heterodyne fiber-optic communication link |
| US5796506A (en) * | 1995-11-21 | 1998-08-18 | Tsai; Charles Su-Chang | Submillimeter indirect heterodyne receiver and mixer element |
| DE10035177C2 (de) * | 2000-07-19 | 2002-06-20 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur plasmagestützten Behandlung der Innenfläche eines Hohlkörpers und Verwendung desselben |
| US6778317B1 (en) * | 2003-02-19 | 2004-08-17 | The Aerospace Corporation | Optical fiber quadrature demodulator |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3403257A (en) * | 1963-04-02 | 1968-09-24 | Mc Donnell Douglas Corp | Light beam demodulator |
| JPS57199273A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-07 | Semiconductor Res Found | Light wave detector |
| EP0145712A1 (en) * | 1983-06-16 | 1985-06-26 | Hughes Aircraft Company | Millimeter-wave quasi-optical planar balanced mixer |
| JPH0642656B2 (ja) * | 1986-08-27 | 1994-06-01 | 三菱電機株式会社 | 光受信器 |
| GB8625416D0 (en) * | 1986-10-23 | 1987-02-04 | Plessey Co Plc | Optical fsk demodulator |
| US4856095A (en) * | 1987-05-28 | 1989-08-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | OPFET demodulator-donwconverter for detecting microwave modulated optical signals |
| US5016242A (en) * | 1988-11-01 | 1991-05-14 | Gte Laboratories Incorporated | Microwave subcarrier generation for fiber optic systems |
| US5039951A (en) * | 1990-10-30 | 1991-08-13 | Bell Communications Research, Inc. | Josephson junction FSK demodulator |
| US5214275A (en) * | 1991-09-30 | 1993-05-25 | The Boeing Company | Optically controlled microwave switch and signal switching system |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP3199791A patent/JP2824875B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-07-15 EP EP92112067A patent/EP0527350B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-15 DE DE69227550T patent/DE69227550T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-16 US US07/913,661 patent/US5349465A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0527350A3 (en) | 1993-08-18 |
| EP0527350A2 (en) | 1993-02-17 |
| DE69227550D1 (de) | 1998-12-17 |
| US5349465A (en) | 1994-09-20 |
| EP0527350B1 (en) | 1998-11-11 |
| JPH0522230A (ja) | 1993-01-29 |
| DE69227550T2 (de) | 1999-06-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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