JP3124869B2 - 光変調装置及び双方向光伝送システム - Google Patents
光変調装置及び双方向光伝送システムInfo
- Publication number
- JP3124869B2 JP3124869B2 JP16114993A JP16114993A JP3124869B2 JP 3124869 B2 JP3124869 B2 JP 3124869B2 JP 16114993 A JP16114993 A JP 16114993A JP 16114993 A JP16114993 A JP 16114993A JP 3124869 B2 JP3124869 B2 JP 3124869B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- polarization
- optical signal
- unit
- input
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CATV等の光信号伝
送に用いられる外部変調方式の光変調装置に関するもの
である。
送に用いられる外部変調方式の光変調装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図12(a)は、従来の光変調装置の第
1の例である。図12(a)において、1101は光の
偏光方向を調整する偏光調整部、1102は光を変調す
る光変調部、1103〜1105は光伝送路である。こ
のような従来の光変調装置について、以下に説明する。
1の例である。図12(a)において、1101は光の
偏光方向を調整する偏光調整部、1102は光を変調す
る光変調部、1103〜1105は光伝送路である。こ
のような従来の光変調装置について、以下に説明する。
【0003】光変調部1102として、図13(a)に
示すように、ニオブ酸リチウム(LiNbO3 、以下L
Nと呼ぶ)基板にチタン(Ti)を熱拡散して形成した
光導波路により構成されたマハツェンダー干渉系構成の
光強度変調器を用いる。ニオブ酸リチウムは電気光学材
料の一種で、この光学軸Z方向に垂直にスライスしたZ
カット結晶板(以下、ZカットLN基板と呼ぶ)を用い
て構成された光変調器は変調効率が入力光の偏光方向に
依存する性質を有している。例えば図13(b)に示す
ように、光導波路に対してz方向に電界を印加する場
合、その屈折率はx方向とz方向で異なり、各々(数
1)のように表わされる。
示すように、ニオブ酸リチウム(LiNbO3 、以下L
Nと呼ぶ)基板にチタン(Ti)を熱拡散して形成した
光導波路により構成されたマハツェンダー干渉系構成の
光強度変調器を用いる。ニオブ酸リチウムは電気光学材
料の一種で、この光学軸Z方向に垂直にスライスしたZ
カット結晶板(以下、ZカットLN基板と呼ぶ)を用い
て構成された光変調器は変調効率が入力光の偏光方向に
依存する性質を有している。例えば図13(b)に示す
ように、光導波路に対してz方向に電界を印加する場
合、その屈折率はx方向とz方向で異なり、各々(数
1)のように表わされる。
【0004】
【数1】
【0005】 但し、 nox ':電界印加時におけるx方向屈折率 nez ': 〃 z方向屈折率 nox :電界非印加時におけるx方向屈折率 nez : 〃 z方向屈折率 r13 :電気光学定数( 8.6×10-12m/V) r33 : 〃 (30.8×10-12m/V) Ez :印加電界(z方向) 従って、電界Ez による屈折率の変化率はx方向よりも
z方向の方が約4倍大きく、入力光のTM波成分(z方
向偏光成分)が多い程、変調効率が高くなる。従って、
偏光調整部1101は、光変調部1102への入力光が
TM波となるように入力光の偏光状態を調整する。
z方向の方が約4倍大きく、入力光のTM波成分(z方
向偏光成分)が多い程、変調効率が高くなる。従って、
偏光調整部1101は、光変調部1102への入力光が
TM波となるように入力光の偏光状態を調整する。
【0006】図14(a)は、従来の光変調装置の第2
の例である。図14(a)において、1301は偏光調
整部、1302は光変調部、1303は光変調部130
2から出力された光を、再び光変調部1302側に反射
させるための光反射部、1304〜1306は光伝送路
である。このような従来の光伝送装置について、以下に
説明する。
の例である。図14(a)において、1301は偏光調
整部、1302は光変調部、1303は光変調部130
2から出力された光を、再び光変調部1302側に反射
させるための光反射部、1304〜1306は光伝送路
である。このような従来の光伝送装置について、以下に
説明する。
【0007】偏光調整部1301および、光変調部13
02は、図12(a)の第1の従来例に説明したものと
同様である。光反射部1303は光変調部1302から
出力された光を反射し、再び光変調部1302に入力す
る。再入力された光は再び光変調部1302において変
調を受けた後、光伝送路1304へと出力される。光反
射部1303は入力光の偏光方向を維持したまま反射す
るため、偏光調整部1301により変調効率が最大とな
るように(TM波になるように)偏光調整された入射光
は、光変調部1302に再入力する際もTM波として、
高い効率で変調を受ける。このような反射型の光変調装
置は、光を2度同一の光変調器に通すことにより、変調
効果を有する導波路長、即ち電極長を見かけ上2倍にす
ることができ、変調効率を上げることができる。また、
光変調部1302としては、図15に示すように光導波
路を分岐した状態で光反射部1303に接続する構成と
しても動作は同様である。
02は、図12(a)の第1の従来例に説明したものと
同様である。光反射部1303は光変調部1302から
出力された光を反射し、再び光変調部1302に入力す
る。再入力された光は再び光変調部1302において変
調を受けた後、光伝送路1304へと出力される。光反
射部1303は入力光の偏光方向を維持したまま反射す
るため、偏光調整部1301により変調効率が最大とな
るように(TM波になるように)偏光調整された入射光
は、光変調部1302に再入力する際もTM波として、
高い効率で変調を受ける。このような反射型の光変調装
置は、光を2度同一の光変調器に通すことにより、変調
効果を有する導波路長、即ち電極長を見かけ上2倍にす
ることができ、変調効率を上げることができる。また、
光変調部1302としては、図15に示すように光導波
路を分岐した状態で光反射部1303に接続する構成と
しても動作は同様である。
【0008】図16(a)は、従来の光変調装置の第3
の例である。図16(a)において、1501は偏光調
整部、1502は光変調部、1503は光反射部、15
04は受光部、1505〜1508は光伝送路である。
このような従来の光変調装置について、以下に説明す
る。
の例である。図16(a)において、1501は偏光調
整部、1502は光変調部、1503は光反射部、15
04は受光部、1505〜1508は光伝送路である。
このような従来の光変調装置について、以下に説明す
る。
【0009】偏光調整部1501および、光変調部15
02は、第1および、第2の従来例に説明したものと同
様である。光反射部1503は第2の従来例とは異な
り、入射光の一部のパワーのみ反射し、残りの光パワー
は透過する。受光部1504は、この透過光を電気信号
に変換する。この光変調装置は、例えば文献(古田
他;”LN外部光変調器を用いた光CATV加入者系の
双方向伝送”,1992年信学会春季全国大会講演論文
集B−1029)に示される図16のようなデマンドア
クセス型光CATVの加入者宅内の光送受信器として用
いることができる。即ち、CATV局は、多チャンネル
映像信号のFDM多重信号で強度変調された光信号(下
り信号)を各加入者宅に分配する。各加入者は図16
(a)に説明したような光変調装置の受光部1504に
より、下り信号光からFDM多重された映像信号を再生
する。その一方で、各加入者はCATVの番組プログラ
ム送信要求情報(上り信号)を載せた光信号を光変調装
置の光変調部1502によりCATV局に返信する。こ
のような光変調装置を用いると、加入者はCATV局か
らの送信光パワーの一部を利用して送信要求を返信でき
るため、各加入者宅に設置される光送受信器には、光源
を設ける必要がなく単純な構成とすることができる。但
し、このような光送受信器として本光変調装置を用いる
場合には、図18(a)に示すように、図13(a)の
ような構成ではなく図15のように光導波路を分岐した
状態で光反射部1503に接続する光変調部1502と
する必要がある(石川;”LN光導波路を用いた双方向
伝送用外部光変調器”,1992年信学会春季全国大会
講演論文集C−215)。また別の構成として、図18
(b)に示すように、2分岐した光導波路からの出力光
の一方のみを受光部に入射するものも考えられる。これ
らの構成を採る理由は、図13(a)のように受光素子
に光が入力する前に2つの導波路光を干渉させると、下
り信号の変調成分と上り信号のための変調成分が共に受
光部に入射され、下り信号と上り信号の相互干渉により
歪の発生などが生じ信号品質が劣化するためである。
02は、第1および、第2の従来例に説明したものと同
様である。光反射部1503は第2の従来例とは異な
り、入射光の一部のパワーのみ反射し、残りの光パワー
は透過する。受光部1504は、この透過光を電気信号
に変換する。この光変調装置は、例えば文献(古田
他;”LN外部光変調器を用いた光CATV加入者系の
双方向伝送”,1992年信学会春季全国大会講演論文
集B−1029)に示される図16のようなデマンドア
クセス型光CATVの加入者宅内の光送受信器として用
いることができる。即ち、CATV局は、多チャンネル
映像信号のFDM多重信号で強度変調された光信号(下
り信号)を各加入者宅に分配する。各加入者は図16
(a)に説明したような光変調装置の受光部1504に
より、下り信号光からFDM多重された映像信号を再生
する。その一方で、各加入者はCATVの番組プログラ
ム送信要求情報(上り信号)を載せた光信号を光変調装
置の光変調部1502によりCATV局に返信する。こ
のような光変調装置を用いると、加入者はCATV局か
らの送信光パワーの一部を利用して送信要求を返信でき
るため、各加入者宅に設置される光送受信器には、光源
を設ける必要がなく単純な構成とすることができる。但
し、このような光送受信器として本光変調装置を用いる
場合には、図18(a)に示すように、図13(a)の
ような構成ではなく図15のように光導波路を分岐した
状態で光反射部1503に接続する光変調部1502と
する必要がある(石川;”LN光導波路を用いた双方向
伝送用外部光変調器”,1992年信学会春季全国大会
講演論文集C−215)。また別の構成として、図18
(b)に示すように、2分岐した光導波路からの出力光
の一方のみを受光部に入射するものも考えられる。これ
らの構成を採る理由は、図13(a)のように受光素子
に光が入力する前に2つの導波路光を干渉させると、下
り信号の変調成分と上り信号のための変調成分が共に受
光部に入射され、下り信号と上り信号の相互干渉により
歪の発生などが生じ信号品質が劣化するためである。
【0010】LN基板を用いた光変調部としては、図1
9(a)に示すように、Xカット基板(以下、Xカット
LN基板)を用いることも可能で、光導波路に対してy
方向に電界を印加した場合の各屈折率(x方向、y方
向)は(数2)で表わされる。
9(a)に示すように、Xカット基板(以下、Xカット
LN基板)を用いることも可能で、光導波路に対してy
方向に電界を印加した場合の各屈折率(x方向、y方
向)は(数2)で表わされる。
【0011】
【数2】
【0012】 但し、 nox ':電界印加時におけるx方向屈折率 noy ': 〃 y方向屈折率 nox :電界非印加時におけるx方向屈折率 noy : 〃 y方向屈折率 r22 :電気光学定数(3.4×10-12m/V) Ey :印加電界(y方向) この場合、入射光の各偏光成分(x方向または、y方
向)の印加電界(図19(b)ではy方向に印加してい
る。)に対する屈折率変化率は同一である。従って、X
カットLN基板による変調器を用いる場合、変調効率は
入射光の偏光方向に依存しないため、各従来例において
偏光調整部を必要としない構成とすることが可能であ
る。この場合の構成例を、それぞれ図12(b)、図1
4(b)、図16(b)に示す。
向)の印加電界(図19(b)ではy方向に印加してい
る。)に対する屈折率変化率は同一である。従って、X
カットLN基板による変調器を用いる場合、変調効率は
入射光の偏光方向に依存しないため、各従来例において
偏光調整部を必要としない構成とすることが可能であ
る。この場合の構成例を、それぞれ図12(b)、図1
4(b)、図16(b)に示す。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなLN基板
を用いた光変調装置は、一般に2つの入出力口のどちら
から光を入射しても変調動作を行なわせることができ
る。ZカットLN基板を用いた光変調装置の変調効率を
高めるためには、上述のように入射光の偏光状態を最適
に(LN基板に対してTM波となるように)調整する。
しかし、他端からの入射光の偏光方向については従来考
慮されていないため、図17に示したような双方向光伝
送路において、一方向(上り方向;←Bn )の伝送光の
みを変調するだけでなく、他方向(下り方向;A→)の
伝送光も変調される場合がある。XカットLN基板を用
いた光変調装置の場合も、変調効率が入射光の偏光依存
性を有さないため、両方向からの入射光に対して常に変
調が加えられる。従って、下り方向光が既に情報として
有している下り信号(例えば、CATV局から各加入者
宅に伝送・分配される映像信号のFDM多重信号)と、
光変調部に加える上り信号(例えば、各加入者からCA
TV局へ送る送信要求信号)が相互干渉することによ
り、各伝送信号の品質が劣化する恐れがある。
を用いた光変調装置は、一般に2つの入出力口のどちら
から光を入射しても変調動作を行なわせることができ
る。ZカットLN基板を用いた光変調装置の変調効率を
高めるためには、上述のように入射光の偏光状態を最適
に(LN基板に対してTM波となるように)調整する。
しかし、他端からの入射光の偏光方向については従来考
慮されていないため、図17に示したような双方向光伝
送路において、一方向(上り方向;←Bn )の伝送光の
みを変調するだけでなく、他方向(下り方向;A→)の
伝送光も変調される場合がある。XカットLN基板を用
いた光変調装置の場合も、変調効率が入射光の偏光依存
性を有さないため、両方向からの入射光に対して常に変
調が加えられる。従って、下り方向光が既に情報として
有している下り信号(例えば、CATV局から各加入者
宅に伝送・分配される映像信号のFDM多重信号)と、
光変調部に加える上り信号(例えば、各加入者からCA
TV局へ送る送信要求信号)が相互干渉することによ
り、各伝送信号の品質が劣化する恐れがある。
【0014】上述したように図18(a)では、これを
回避するためにLN基板上において2分岐した光導波路
を光反射部および受光部の前で干渉させずに、分岐状態
のまま下り方向光を受光部に入射させている。受光部・
受光面の2つのビームスポット間の距離を充分とって干
渉を避けることにより、受光部で再変換される電気信号
に上り信号の成分は含まれず、下り信号との干渉も生じ
ない。但し、この場合は受光部・受光面を大きく設ける
必要があり、感度および周波数特性が最も良好な受光面
中央部を利用することが難しく、受光素子の性能を充分
利用することができない。また、図18(b)のように
2分岐した光導波路からの一方のみの光を受光部に入射
する構成も考えられるが、この場合受信光電力が小さく
なるため伝送距離が制約を受けることになる。
回避するためにLN基板上において2分岐した光導波路
を光反射部および受光部の前で干渉させずに、分岐状態
のまま下り方向光を受光部に入射させている。受光部・
受光面の2つのビームスポット間の距離を充分とって干
渉を避けることにより、受光部で再変換される電気信号
に上り信号の成分は含まれず、下り信号との干渉も生じ
ない。但し、この場合は受光部・受光面を大きく設ける
必要があり、感度および周波数特性が最も良好な受光面
中央部を利用することが難しく、受光素子の性能を充分
利用することができない。また、図18(b)のように
2分岐した光導波路からの一方のみの光を受光部に入射
する構成も考えられるが、この場合受信光電力が小さく
なるため伝送距離が制約を受けることになる。
【0015】又、図14(a)に示したような光変調装
置では、反射型の構成を採用することにより変調効率を
上げているが、変調周波数が高くなると導波路内の光速
度と電極に印加される電気信号との位相不整合が生じ、
かえって変調効率の悪化を招く場合がある。
置では、反射型の構成を採用することにより変調効率を
上げているが、変調周波数が高くなると導波路内の光速
度と電極に印加される電気信号との位相不整合が生じ、
かえって変調効率の悪化を招く場合がある。
【0016】以上のように従来の光変調装置は、光変調
部に対してどちらの方向から光を入射しても変調動作を
起こすため、反射型構成では変調効率の低下を招いた
り、双方向光伝送路に適用すると本来お互いに逆方向に
伝送されるべき信号間での相互干渉が生じて品質劣化を
起こす場合がある。また、受光部において信号間の干渉
を防ぐ構成とすると、受光部の感度・周波数特性などが
劣化したり、伝送距離が制約を受ける等の課題がある。
部に対してどちらの方向から光を入射しても変調動作を
起こすため、反射型構成では変調効率の低下を招いた
り、双方向光伝送路に適用すると本来お互いに逆方向に
伝送されるべき信号間での相互干渉が生じて品質劣化を
起こす場合がある。また、受光部において信号間の干渉
を防ぐ構成とすると、受光部の感度・周波数特性などが
劣化したり、伝送距離が制約を受ける等の課題がある。
【0017】本発明は、従来の光変調装置このような課
題を考慮し、変調効率の低下が少なく、双方向光伝送に
用いた場合に、一方向の伝送光に対して高い効率で変調
動作を行うことができ、反対方向に伝送される複数の光
信号間の相互干渉による品質劣化を抑えることができる
光変調装置及び双方向光伝送システムを提供することを
目的とするものである。
題を考慮し、変調効率の低下が少なく、双方向光伝送に
用いた場合に、一方向の伝送光に対して高い効率で変調
動作を行うことができ、反対方向に伝送される複数の光
信号間の相互干渉による品質劣化を抑えることができる
光変調装置及び双方向光伝送システムを提供することを
目的とするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1の本発明は、光
を入力又は出力する2つの光入出力口を有し、変調効率
が入力光の偏光方向に依存する光強度変調部と、前記光
強度変調部の一端に接続され、第1の情報を伝達する第
1の光信号を所定の第1の偏光状態に調整し、前記光強
度変調部に入力する第1の偏光調整部と、前記光強度変
調部の他端に接続され、前記第1の光信号と反対方向に
伝搬する第2の光信号を所定の第2の偏光状態に調整
し、前記光強度変調部に入力する第2の偏光調整部とを
備え、 前記第1の偏光調整部は、前記光強度変調部にお
ける第1の光信号に対する変調効率が最小となるよう
に、該偏光状態を前記第1の偏光状態に調整し、かつ前
記第2の偏光調整部は、前記光強度変調部における第2
の光信号に対する変調効率が最大となるように、該偏光
状態を前記第2の偏光状態に調整することにより、前記
第1の情報を伝達する第1の光信号を透過しながら、前
記光強度変調部に入力する第2の情報で前記第2の光信
号を変調し、第1の光信号の進行方向に対して反対方向
に伝達することを特徴とする光変調装置である。
を入力又は出力する2つの光入出力口を有し、変調効率
が入力光の偏光方向に依存する光強度変調部と、前記光
強度変調部の一端に接続され、第1の情報を伝達する第
1の光信号を所定の第1の偏光状態に調整し、前記光強
度変調部に入力する第1の偏光調整部と、前記光強度変
調部の他端に接続され、前記第1の光信号と反対方向に
伝搬する第2の光信号を所定の第2の偏光状態に調整
し、前記光強度変調部に入力する第2の偏光調整部とを
備え、 前記第1の偏光調整部は、前記光強度変調部にお
ける第1の光信号に対する変調効率が最小となるよう
に、該偏光状態を前記第1の偏光状態に調整し、かつ前
記第2の偏光調整部は、前記光強度変調部における第2
の光信号に対する変調効率が最大となるように、該偏光
状態を前記第2の偏光状態に調整することにより、前記
第1の情報を伝達する第1の光信号を透過しながら、前
記光強度変調部に入力する第2の情報で前記第2の光信
号を変調し、第1の光信号の進行方向に対して反対方向
に伝達することを特徴とする光変調装置である。
【0019】請求項3の本発明は、光を入力又は出力す
る2つの光入出力口を有し、変調効率が入力光の偏光方
向に依存する光強度変調部と、前記光強度変調部の一端
に接続され、該第1の端子を介して入力した第1の情報
を伝達する第1の光信号を、所定の第1の偏光状態に調
整し、あるいは前記第1の光信号における所定の第1の
偏光成分のみを透過して、該第2の端子を介して前記光
強度変調部に入力すると共に、前記光強度変調部から出
力された第2の光信号を、該第2の端子を介して入力
し、該第3の端子から出力する偏光合成・分離部と、前
記光強度変調部の他端に接続され、前記第1の光信号と
反対方向に伝搬する第2の光信号を所定の第2の偏光状
態に調整し、前記光強度変調部に入力する第2の偏光調
整部とを備え、前記偏光分離・合成部は、前記光強度変
調部における第1の光信号に対する変調効率が最小とな
るように、該偏光状態を前記第1の偏光状態に調整し、
かつ前記第2の偏光調整部は、前記光強度変調部におけ
る第2の光信号に対する変調効率が最大となるように、
該偏光状態を前記第2の偏光状態に調整することによ
り、前記第1の情報を伝達する第1の光信号を透過しな
がら、前記光強度変調部に入力する第2の情報で前記第
2の光信号を変調し、第1の光信号の進行方向に対して
反対方向に伝達することを特徴とする光変調装置であ
る。
る2つの光入出力口を有し、変調効率が入力光の偏光方
向に依存する光強度変調部と、前記光強度変調部の一端
に接続され、該第1の端子を介して入力した第1の情報
を伝達する第1の光信号を、所定の第1の偏光状態に調
整し、あるいは前記第1の光信号における所定の第1の
偏光成分のみを透過して、該第2の端子を介して前記光
強度変調部に入力すると共に、前記光強度変調部から出
力された第2の光信号を、該第2の端子を介して入力
し、該第3の端子から出力する偏光合成・分離部と、前
記光強度変調部の他端に接続され、前記第1の光信号と
反対方向に伝搬する第2の光信号を所定の第2の偏光状
態に調整し、前記光強度変調部に入力する第2の偏光調
整部とを備え、前記偏光分離・合成部は、前記光強度変
調部における第1の光信号に対する変調効率が最小とな
るように、該偏光状態を前記第1の偏光状態に調整し、
かつ前記第2の偏光調整部は、前記光強度変調部におけ
る第2の光信号に対する変調効率が最大となるように、
該偏光状態を前記第2の偏光状態に調整することによ
り、前記第1の情報を伝達する第1の光信号を透過しな
がら、前記光強度変調部に入力する第2の情報で前記第
2の光信号を変調し、第1の光信号の進行方向に対して
反対方向に伝達することを特徴とする光変調装置であ
る。
【0020】請求項5の本発明は、光を入力又は出力す
る2つの光入出力口を有し、変調効率が入力光の偏光方
向に依存する光強度変調部と、前記光強度変調部の一端
に接続され、該第1の端子を介して入力した第1の情報
を伝達する第1の光信号を、所定の第1の偏光状態に調
整し、あるいは前記第1の光信号における所定の第1の
偏光成分のみを透過して、該第2の端子を介して前記光
強度変調部に入力すると共に、前記光強度変調部から出
力された第2の光信号を、該第2の端子を介して入力
し、該第3の端子から出力する第1の偏光合成・分離部
と、前記光強度変調部の他端に接続され、該第1の端子
を介して入力した、前記第1の光信号と反対方向に伝搬
する第2の光信号を、所定の第2の偏光状態に調整し、
あるいは前記第2の光信号における所定の第2の偏光成
分のみを透過して、該第2の端子を介して前記光強度変
調部に入力すると共に、前記光強度変調部から出力され
た前記第1の光信号を、該第2の端子を介して入力し、
該第3の端子から出力する第2の偏光合成・分離部とを
備え、前記第1の偏光分離・合成部は、前記光強度変調
部における第1の光信号に対する変調効率が最小となる
ように、該偏光状態を前記第1の偏光状態に調整し、か
つ前記第2の偏光分離・合成部は、前記光強度変調部に
おける第2の光信号に対する変調効率が最大となるよう
に、該偏光状態を前記第2の偏光状態に調整することに
より、前記第1の情報を伝達する第1の光信号を透過し
ながら、前記光強度変調部に入力する第2の情報で前記
第2の光信号を変調し、第1の光信号の進行方向に対し
て反対方向に伝達することを特徴とする光変調装置であ
る。
る2つの光入出力口を有し、変調効率が入力光の偏光方
向に依存する光強度変調部と、前記光強度変調部の一端
に接続され、該第1の端子を介して入力した第1の情報
を伝達する第1の光信号を、所定の第1の偏光状態に調
整し、あるいは前記第1の光信号における所定の第1の
偏光成分のみを透過して、該第2の端子を介して前記光
強度変調部に入力すると共に、前記光強度変調部から出
力された第2の光信号を、該第2の端子を介して入力
し、該第3の端子から出力する第1の偏光合成・分離部
と、前記光強度変調部の他端に接続され、該第1の端子
を介して入力した、前記第1の光信号と反対方向に伝搬
する第2の光信号を、所定の第2の偏光状態に調整し、
あるいは前記第2の光信号における所定の第2の偏光成
分のみを透過して、該第2の端子を介して前記光強度変
調部に入力すると共に、前記光強度変調部から出力され
た前記第1の光信号を、該第2の端子を介して入力し、
該第3の端子から出力する第2の偏光合成・分離部とを
備え、前記第1の偏光分離・合成部は、前記光強度変調
部における第1の光信号に対する変調効率が最小となる
ように、該偏光状態を前記第1の偏光状態に調整し、か
つ前記第2の偏光分離・合成部は、前記光強度変調部に
おける第2の光信号に対する変調効率が最大となるよう
に、該偏光状態を前記第2の偏光状態に調整することに
より、前記第1の情報を伝達する第1の光信号を透過し
ながら、前記光強度変調部に入力する第2の情報で前記
第2の光信号を変調し、第1の光信号の進行方向に対し
て反対方向に伝達することを特徴とする光変調装置であ
る。
【0021】請求項8の本発明は、上記光反射部は、前
記第1の光信号を前記第2の光信号として反射すると共
に、該一部電力の光信号を透過する構成を有し、前記光
反射部を透過した第1の光信号を受信し、電気信号に変
換することにより、前記第1の情報を再生、出力する受
光部をさらに備えることを特徴とする本発明の光変調装
置である。
記第1の光信号を前記第2の光信号として反射すると共
に、該一部電力の光信号を透過する構成を有し、前記光
反射部を透過した第1の光信号を受信し、電気信号に変
換することにより、前記第1の情報を再生、出力する受
光部をさらに備えることを特徴とする本発明の光変調装
置である。
【0022】請求項12の本発明は、同一の光ファイバ
伝送路を用いて、第1の端末から第2の端末に対して第
1の情報を伝達する第1の光信号を伝送すると共に、第
2の端末から第1の端末に対して第2の情報を伝達する
第2の光信号を伝送する光伝送システムであって、前記
光ファイバ伝送路上に、請求項1〜6のいずれかに記載
の前記光変調装置を設けることにより、前記第1の光信
号を透過または受信すると共に、前記第2の情報による
第2の光信号の生成(変調)、送出を行うことを特徴と
する双方向光伝送システムである。
伝送路を用いて、第1の端末から第2の端末に対して第
1の情報を伝達する第1の光信号を伝送すると共に、第
2の端末から第1の端末に対して第2の情報を伝達する
第2の光信号を伝送する光伝送システムであって、前記
光ファイバ伝送路上に、請求項1〜6のいずれかに記載
の前記光変調装置を設けることにより、前記第1の光信
号を透過または受信すると共に、前記第2の情報による
第2の光信号の生成(変調)、送出を行うことを特徴と
する双方向光伝送システムである。
【0023】
【作用】本発明は、偏光調整部が入力又は出力される光
の偏光方向を調整し、光の偏光方向により異なる変調効
率を持つ光変調部が、偏光方向が調整されて入力された
光を変調する。
の偏光方向を調整し、光の偏光方向により異なる変調効
率を持つ光変調部が、偏光方向が調整されて入力された
光を変調する。
【0024】
【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【0025】図1は、本発明にかかる第1の実施例の光
変調装置の構成図である。101は第1の偏光調整部、
102は光変調部、103は第2の偏光調整部、104
〜107は光伝送路である。第1の偏光調整部101及
び第2の偏光調整部103は、透過光の偏光方向を調整
するものであり、光変調部102は、従来例と同様、光
の偏光方向により変調効率が異なるZカットLN基板を
用いたものである。
変調装置の構成図である。101は第1の偏光調整部、
102は光変調部、103は第2の偏光調整部、104
〜107は光伝送路である。第1の偏光調整部101及
び第2の偏光調整部103は、透過光の偏光方向を調整
するものであり、光変調部102は、従来例と同様、光
の偏光方向により変調効率が異なるZカットLN基板を
用いたものである。
【0026】以上のように構成された第1の実施例の光
変調装置における動作について説明する。
変調装置における動作について説明する。
【0027】光伝送路104,105によって光変調部
102へと導かれる光LA は、第1の偏光調整部101
により偏光状態を調整され、光変調部102に用いるZ
カットLN基板に対してx方向に偏光する光(TE波)
として入力される。光変調部102は、マハツェンダー
干渉系構成の光強度変調器で、z方向に偏光する光(T
M波)の入射時に最大の変調効率を有するが、TE波と
して入射された光には殆ど変調効果なく透過する。一
方、光伝送路107,106によって光変調部102へ
と導かれる光LB は、第2の偏光調整部103により偏
光状態を調整され、TM波として入力される。そのため
光LB は、最大の変調効率で変調を受け光伝送路10
5、第1の偏光調整部101を経て光伝送路104へ出
力される。
102へと導かれる光LA は、第1の偏光調整部101
により偏光状態を調整され、光変調部102に用いるZ
カットLN基板に対してx方向に偏光する光(TE波)
として入力される。光変調部102は、マハツェンダー
干渉系構成の光強度変調器で、z方向に偏光する光(T
M波)の入射時に最大の変調効率を有するが、TE波と
して入射された光には殆ど変調効果なく透過する。一
方、光伝送路107,106によって光変調部102へ
と導かれる光LB は、第2の偏光調整部103により偏
光状態を調整され、TM波として入力される。そのため
光LB は、最大の変調効率で変調を受け光伝送路10
5、第1の偏光調整部101を経て光伝送路104へ出
力される。
【0028】図2は、本発明にかかる第2の実施例の光
変調装置の構成図である。201は第1の偏光調整部
(以下、単に偏光調整部と呼ぶ)、202は光変調部、
203は第2の偏光調整部(以下、偏光回転部と呼
ぶ)、204は光反射部、205〜208は光伝送路で
ある。本実施例では、入射光を反射して反対方向に伝送
するための光反射部204が設けられている。
変調装置の構成図である。201は第1の偏光調整部
(以下、単に偏光調整部と呼ぶ)、202は光変調部、
203は第2の偏光調整部(以下、偏光回転部と呼
ぶ)、204は光反射部、205〜208は光伝送路で
ある。本実施例では、入射光を反射して反対方向に伝送
するための光反射部204が設けられている。
【0029】以上のように構成された第2の実施例の光
変調装置における動作について説明する。
変調装置における動作について説明する。
【0030】まず、光変調部202への入射光LA は、
第1の実施例と同様に偏光調整部201により偏光状態
が調整され、TE波として入射されるため殆ど変調され
ず光変調部202を透過する(LA’)。図3(a)に
示すように、この透過光LA’は偏光回転部203によ
り光LA’の入射方向から見て所定の方向( 図では時計
回りの方向)に45°偏光方向が回転される(LA''
)。この光は光反射部204により反射され、このと
きの、入射光と反対方向に進む反射光LB の偏光方向は
光LA''と同様である。反射光LBは再び偏光回転部20
3に入射し、入射方向から見て所定の方向に45°偏光
方向が回転される( LB’)。このように2回偏光回転
部203を通過し、光変調部202に再入射した光
LB’の偏光方向は、もとの入射光LA に対して90°
偏光方向が回転されたものとなり、即ちTM波として光
変調部202に再入射する。従って、再入射光 LB’は
光変調部202により最大の変調効率で変調を受けた
後、光伝送路206へ伝送され(LB'')、更に偏光調
整部201を経て光伝送路205へ出力される。
第1の実施例と同様に偏光調整部201により偏光状態
が調整され、TE波として入射されるため殆ど変調され
ず光変調部202を透過する(LA’)。図3(a)に
示すように、この透過光LA’は偏光回転部203によ
り光LA’の入射方向から見て所定の方向( 図では時計
回りの方向)に45°偏光方向が回転される(LA''
)。この光は光反射部204により反射され、このと
きの、入射光と反対方向に進む反射光LB の偏光方向は
光LA''と同様である。反射光LBは再び偏光回転部20
3に入射し、入射方向から見て所定の方向に45°偏光
方向が回転される( LB’)。このように2回偏光回転
部203を通過し、光変調部202に再入射した光
LB’の偏光方向は、もとの入射光LA に対して90°
偏光方向が回転されたものとなり、即ちTM波として光
変調部202に再入射する。従って、再入射光 LB’は
光変調部202により最大の変調効率で変調を受けた
後、光伝送路206へ伝送され(LB'')、更に偏光調
整部201を経て光伝送路205へ出力される。
【0031】図4は、本発明にかかる第3の実施例の光
変調装置の構成図である。401は第1の偏光調整部
(以下、単に偏光調整部と呼ぶ)、402は光変調部、
403は第2の偏光調整部(以下、偏光回転部と呼
ぶ)、404は光反射部、405は受光部、406〜4
10は光伝送路である。本実施例では、光反射部404
は、入射光の一部を反射し、残りの光を透過させる機能
を有するものであり、その光反射部404の透過光を受
光する受光部405が設けられている。
変調装置の構成図である。401は第1の偏光調整部
(以下、単に偏光調整部と呼ぶ)、402は光変調部、
403は第2の偏光調整部(以下、偏光回転部と呼
ぶ)、404は光反射部、405は受光部、406〜4
10は光伝送路である。本実施例では、光反射部404
は、入射光の一部を反射し、残りの光を透過させる機能
を有するものであり、その光反射部404の透過光を受
光する受光部405が設けられている。
【0032】以上のように構成された第3の実施例の光
変調装置における動作について説明する。
変調装置における動作について説明する。
【0033】本実施例による光変調装置は、第2の実施
例とほぼ同じ動作をする。但し、光反射部404は入射
光の全パワーを反射せず、一部のパワーの光を反射し残
りの光パワーを透過する。透過光は光伝送路410を介
して受光部405により受光されて電気信号に再変換さ
れ、光LA(LA'')が有する情報を取り出すことができ
る。一方、反射された一部の光LB は、偏光回転部40
3により偏光方向が回転された後、光変調部402によ
って強度変調を受け光LB'' として光伝送路407、偏
光調整部401を経て光伝送路406へ伝送される。
例とほぼ同じ動作をする。但し、光反射部404は入射
光の全パワーを反射せず、一部のパワーの光を反射し残
りの光パワーを透過する。透過光は光伝送路410を介
して受光部405により受光されて電気信号に再変換さ
れ、光LA(LA'')が有する情報を取り出すことができ
る。一方、反射された一部の光LB は、偏光回転部40
3により偏光方向が回転された後、光変調部402によ
って強度変調を受け光LB'' として光伝送路407、偏
光調整部401を経て光伝送路406へ伝送される。
【0034】図5は、本発明にかかる第4の実施例の光
変調装置の構成図である。501は偏光分離・合成部、
502は光変調部、503は偏光調整部、504〜50
8は光伝送路である。本実施例では、第1の実施例にお
ける第1の偏光調整部101に代えて、偏光分離・合成
部501が設けられている。この偏光分離・合成部50
1は、3つの光入出力口を有し、本来は、光の分波器ま
たは合波器としての機能を有するものであり、合波器と
しては、入出力口Aに入力した光はTE波成分のみ透過
し、入出力口Bに入力した光はTM波成分のみ透過し
て、これら光を合成した後入出力口Cより出力する。
又、分波器としては、入出力口Cに入力した光のTE波
成分は入出力口Aより出力し、TM波成分は入出力口B
より出力する。ここでは、合波器としては、入出力口A
のみに光を入力し、TE波成分のみを透過させて入出力
口Cから出力させ、分波器としては、入出力口CからT
M波成分の光を入力し、その光を入出力口Bから出力す
る。
変調装置の構成図である。501は偏光分離・合成部、
502は光変調部、503は偏光調整部、504〜50
8は光伝送路である。本実施例では、第1の実施例にお
ける第1の偏光調整部101に代えて、偏光分離・合成
部501が設けられている。この偏光分離・合成部50
1は、3つの光入出力口を有し、本来は、光の分波器ま
たは合波器としての機能を有するものであり、合波器と
しては、入出力口Aに入力した光はTE波成分のみ透過
し、入出力口Bに入力した光はTM波成分のみ透過し
て、これら光を合成した後入出力口Cより出力する。
又、分波器としては、入出力口Cに入力した光のTE波
成分は入出力口Aより出力し、TM波成分は入出力口B
より出力する。ここでは、合波器としては、入出力口A
のみに光を入力し、TE波成分のみを透過させて入出力
口Cから出力させ、分波器としては、入出力口CからT
M波成分の光を入力し、その光を入出力口Bから出力す
る。
【0035】以上のように構成された第4の実施例の光
変調装置における動作について説明する。
変調装置における動作について説明する。
【0036】まず、光伝送路504より入力された光L
1 は、TE波のみが光変調部502に入力されるため殆
ど変調を受けずに光伝送路507,508へと透過する
(L1’)。一方、光伝送路508より入力された光L2
は、偏光調整部503によりTM波になるように調整さ
れ、光変調部502において高い変調効率で変調された
後、偏光分離・合成部501に入力され、TM波である
ため入出力口Bから出力される(L2’)。
1 は、TE波のみが光変調部502に入力されるため殆
ど変調を受けずに光伝送路507,508へと透過する
(L1’)。一方、光伝送路508より入力された光L2
は、偏光調整部503によりTM波になるように調整さ
れ、光変調部502において高い変調効率で変調された
後、偏光分離・合成部501に入力され、TM波である
ため入出力口Bから出力される(L2’)。
【0037】図6は、本発明にかかる第5の実施例の光
変調装置の構成図である。601は第1の偏光分離・合
成部、602は光変調部、603は第2の偏光分離・合
成部、604〜609は光伝送路である。本実施例の光
変調装置において、第1の偏光分離・合成部601及び
第2の偏光分離・合成部603は、第4の実施例の偏光
分離・合成部501と同様の機能を有し、同じ動作をす
る。又、光変調部602も、第4の実施例と同様であ
る。本実施例では、第4の実施例の偏光調整部503に
代えて、第2の偏光分離・合成部603を接続してい
る。
変調装置の構成図である。601は第1の偏光分離・合
成部、602は光変調部、603は第2の偏光分離・合
成部、604〜609は光伝送路である。本実施例の光
変調装置において、第1の偏光分離・合成部601及び
第2の偏光分離・合成部603は、第4の実施例の偏光
分離・合成部501と同様の機能を有し、同じ動作をす
る。又、光変調部602も、第4の実施例と同様であ
る。本実施例では、第4の実施例の偏光調整部503に
代えて、第2の偏光分離・合成部603を接続してい
る。
【0038】以上のように構成された第5の実施例の光
変調装置における動作について説明する。
変調装置における動作について説明する。
【0039】図7にも示すように、第1の偏光分離・合
成部601の入出力口Aより入力された光L1 は、TE
波のみが光変調部602を、ほとんど変調を受けずに透
過し、第2の偏光分離・合成部603の入出力口A’よ
り出力される( L1’)。一方、第2の偏光分離・合成
部603の入出力口B’より入力された光L2 はTM波
のみが光変調部602に入力され、高い変調効率で変調
を受け、第1の偏光分離・合成部601の入出力口Bか
ら出力される(L2’)。
成部601の入出力口Aより入力された光L1 は、TE
波のみが光変調部602を、ほとんど変調を受けずに透
過し、第2の偏光分離・合成部603の入出力口A’よ
り出力される( L1’)。一方、第2の偏光分離・合成
部603の入出力口B’より入力された光L2 はTM波
のみが光変調部602に入力され、高い変調効率で変調
を受け、第1の偏光分離・合成部601の入出力口Bか
ら出力される(L2’)。
【0040】図8は、本発明にかかる第6の実施例の光
変調装置の構成図である。801は偏光分離・合成部、
802は光変調部、803は偏光調整部(以下、偏光回
転部と呼ぶ)、804は光反射部、805は受光部、8
06〜811は光伝送路である。本実施例の光変調装置
において、偏光分離・合成部801、光変調部802は
第4または第5の実施例と同様の動作をし、偏光回転部
803、光反射部804、受光部805は第3の実施例
と同様の動作をする。
変調装置の構成図である。801は偏光分離・合成部、
802は光変調部、803は偏光調整部(以下、偏光回
転部と呼ぶ)、804は光反射部、805は受光部、8
06〜811は光伝送路である。本実施例の光変調装置
において、偏光分離・合成部801、光変調部802は
第4または第5の実施例と同様の動作をし、偏光回転部
803、光反射部804、受光部805は第3の実施例
と同様の動作をする。
【0041】以上のように構成された第6の実施例の光
変調装置における動作について説明する。
変調装置における動作について説明する。
【0042】まず、偏光分離・合成部801の入出力口
Aより入力された光L1 は、TE波のみが透過し、光変
調部802では殆ど変調を受けずに透過する(
L1’)。この透過光 L1’は、第2または第3の実施
例と同様に、偏光回転部803により光L1’の入射方
向から見て所定の方向に45°偏光方向が回転される
(L1'')。その後、光L1''は光反射部804により一
部が反射され、反射光L2となる。このとき、入射光
L1''と反対方向に進む反射光L2 の偏光方向は光L1''
の偏光方向と同様である。光L2 は再び偏光回転部80
3に入射し、入射方向から見て所定の方向に45°偏光
方向が回転される( L2’)。このようにして光変調部
802に再入射された光L2’の偏光方向は、入射光L1
に対して90°偏光方向が回転したものであり、TM波
として光変調部802に再入射するため、光変調部80
2により最大の変調効率で変調を受け、その後、偏光分
離・合成部801の入出力口Bから光伝送路807へ伝
送される( L2'')。また、光反射部804を透過した
一部の光は、受光部805により受光され、電気信号に
変換される(図9参照)。
Aより入力された光L1 は、TE波のみが透過し、光変
調部802では殆ど変調を受けずに透過する(
L1’)。この透過光 L1’は、第2または第3の実施
例と同様に、偏光回転部803により光L1’の入射方
向から見て所定の方向に45°偏光方向が回転される
(L1'')。その後、光L1''は光反射部804により一
部が反射され、反射光L2となる。このとき、入射光
L1''と反対方向に進む反射光L2 の偏光方向は光L1''
の偏光方向と同様である。光L2 は再び偏光回転部80
3に入射し、入射方向から見て所定の方向に45°偏光
方向が回転される( L2’)。このようにして光変調部
802に再入射された光L2’の偏光方向は、入射光L1
に対して90°偏光方向が回転したものであり、TM波
として光変調部802に再入射するため、光変調部80
2により最大の変調効率で変調を受け、その後、偏光分
離・合成部801の入出力口Bから光伝送路807へ伝
送される( L2'')。また、光反射部804を透過した
一部の光は、受光部805により受光され、電気信号に
変換される(図9参照)。
【0043】以上のように、第4から第6までの実施例
においては、偏光分離・合成部を用いるので、送信方向
毎に別の光源を利用した双方向通信が可能になる。
においては、偏光分離・合成部を用いるので、送信方向
毎に別の光源を利用した双方向通信が可能になる。
【0044】以上の第2、第3および第6の実施例につ
いては、光変調部として光反射部の前で2分岐光導波路
を1つに合流して干渉させず、例えば図10に示すよう
に、分岐状態のまま光反射部へ出力する構成も勿論可能
であり、2つの光導波路からの各出力光の偏光方向を各
々同方向に回転させることにより、上記実施例と同様の
効果を実現することができる。
いては、光変調部として光反射部の前で2分岐光導波路
を1つに合流して干渉させず、例えば図10に示すよう
に、分岐状態のまま光反射部へ出力する構成も勿論可能
であり、2つの光導波路からの各出力光の偏光方向を各
々同方向に回転させることにより、上記実施例と同様の
効果を実現することができる。
【0045】以上のように、反射型構成、あるいは双方
向光伝送系において一方向の伝送光に対して高い効率で
変調動作を行い、反対方向の伝送光に対する変調効率を
低めることにより、各方向の伝送光が有する情報の相互
干渉による品質劣化を抑える光変調装置を提供すること
ができる。
向光伝送系において一方向の伝送光に対して高い効率で
変調動作を行い、反対方向の伝送光に対する変調効率を
低めることにより、各方向の伝送光が有する情報の相互
干渉による品質劣化を抑える光変調装置を提供すること
ができる。
【0046】なお、上記実施例では、いずれも光変調部
を変調効率が偏光依存性を有する構成として所定方向の
伝送光に対する変調効率を高め、反対方向の伝送光との
干渉を防ぐ構成としたが、これに限らず、電気光学材料
基板上に形成する変調用電極を進行波型構造とすること
でも所定方向の伝送光に対する変調効率を高めることが
可能である。この場合、前述したようなXカットLN基
板を用いた光変調部のように変調効率が入射光の偏光依
存性を有さないものを用いても、一方向の伝送光に対す
る変調効率を高めることが可能である。従って、上述の
実施例における偏光調整部は不用となり、また偏光分離
・合成部の代わりに一般的な光カプラを用いることが可
能である。あるいは又、変調効率が偏光依存性を有する
光変調部と、進行波型構造の変調用電極を併用すること
で、所定方向の伝送光に対する変調効率を更に高めるこ
とも可能である。
を変調効率が偏光依存性を有する構成として所定方向の
伝送光に対する変調効率を高め、反対方向の伝送光との
干渉を防ぐ構成としたが、これに限らず、電気光学材料
基板上に形成する変調用電極を進行波型構造とすること
でも所定方向の伝送光に対する変調効率を高めることが
可能である。この場合、前述したようなXカットLN基
板を用いた光変調部のように変調効率が入射光の偏光依
存性を有さないものを用いても、一方向の伝送光に対す
る変調効率を高めることが可能である。従って、上述の
実施例における偏光調整部は不用となり、また偏光分離
・合成部の代わりに一般的な光カプラを用いることが可
能である。あるいは又、変調効率が偏光依存性を有する
光変調部と、進行波型構造の変調用電極を併用すること
で、所定方向の伝送光に対する変調効率を更に高めるこ
とも可能である。
【0047】また、上記実施例では、いずれも光変調部
を構成する電気光学材料にニオブ酸リチウム基板を用い
たが、これに限らず、同様の機能を有するものであれ
ば、他の電気光学材料を用いてもよい。
を構成する電気光学材料にニオブ酸リチウム基板を用い
たが、これに限らず、同様の機能を有するものであれ
ば、他の電気光学材料を用いてもよい。
【0048】図11は、本発明にかかる一実施例の双方
向光伝送システムの構成図である。すなわち、双方向光
伝送システムには、光信号を伝送する光伝送路1905
が設置され、その光伝送路1905の一端には、前述し
た第3の実施例又は第6の実施例等の光変調装置を有す
る光送受信器1900が接続されている。又、光伝送路
1905の他の一端には、3つの光入出力口を有する光
分岐器1904が接続され、その光分岐器1904に
は、光源1901から出力される光を変調して出力する
光送信器1902及び、光信号を受信して電気信号に変
換する光受信器1903がそれぞれ接続されている。こ
こで、光分岐器1904は光送信器1902から出力さ
れる光信号を入力して光伝送路1905へ送出し、光伝
送路1905から伝送されてくる光信号を入力して光受
信器1903へ出力する。
向光伝送システムの構成図である。すなわち、双方向光
伝送システムには、光信号を伝送する光伝送路1905
が設置され、その光伝送路1905の一端には、前述し
た第3の実施例又は第6の実施例等の光変調装置を有す
る光送受信器1900が接続されている。又、光伝送路
1905の他の一端には、3つの光入出力口を有する光
分岐器1904が接続され、その光分岐器1904に
は、光源1901から出力される光を変調して出力する
光送信器1902及び、光信号を受信して電気信号に変
換する光受信器1903がそれぞれ接続されている。こ
こで、光分岐器1904は光送信器1902から出力さ
れる光信号を入力して光伝送路1905へ送出し、光伝
送路1905から伝送されてくる光信号を入力して光受
信器1903へ出力する。
【0049】次に上記実施例の双方向光伝送システムの
動作について説明する。
動作について説明する。
【0050】まず、光源1901から発射された光は光
送信器1902内で、送信すべき文字、画像等の情報信
号に基づいて変調され光信号として光分岐器1904へ
出力され、光分岐器1904は光送信器1902から送
られてきた光信号を光伝送路1905へ送出する。送出
された光信号は光伝送路1905を伝送して光送受信器
1900へ入力される。
送信器1902内で、送信すべき文字、画像等の情報信
号に基づいて変調され光信号として光分岐器1904へ
出力され、光分岐器1904は光送信器1902から送
られてきた光信号を光伝送路1905へ送出する。送出
された光信号は光伝送路1905を伝送して光送受信器
1900へ入力される。
【0051】光送受信器1900では、例えば上述の第
3の実施例の光変調装置(図4参照)で説明したような
動作を行う。すなわち、文字、画像等の情報により変調
された光信号は、偏光調整部401により光変調部での
変調がかかりにくい偏光方向に調整され、光変調部40
2、偏光回転部403、光反射部404を経て受光部4
05により受光されて電気信号に変換され、文字、画像
等の情報が取り出される。前述したように、偏光回転部
403は通過する光信号の偏光方向を45度所定の方向
に回転させる。又、光反射部404では、その光信号の
一部を反射させ、偏光回転部403側へ再入力させる。
再入力された光信号は偏光回転部403により、更に4
5度同方向に回転され、偏光方向がもとの入射光に対し
て90度回転した光信号として光変調部402へ入力さ
れる。この光信号の偏光方向は、光変調部402におけ
る変調効率が高い偏光方向であるため、光変調部402
により変調を行うことが可能である。
3の実施例の光変調装置(図4参照)で説明したような
動作を行う。すなわち、文字、画像等の情報により変調
された光信号は、偏光調整部401により光変調部での
変調がかかりにくい偏光方向に調整され、光変調部40
2、偏光回転部403、光反射部404を経て受光部4
05により受光されて電気信号に変換され、文字、画像
等の情報が取り出される。前述したように、偏光回転部
403は通過する光信号の偏光方向を45度所定の方向
に回転させる。又、光反射部404では、その光信号の
一部を反射させ、偏光回転部403側へ再入力させる。
再入力された光信号は偏光回転部403により、更に4
5度同方向に回転され、偏光方向がもとの入射光に対し
て90度回転した光信号として光変調部402へ入力さ
れる。この光信号の偏光方向は、光変調部402におけ
る変調効率が高い偏光方向であるため、光変調部402
により変調を行うことが可能である。
【0052】そこで、例えば、CATV等において加入
者側から番組プログラム送信要求等を行う場合、この反
射光を、光変調部402によって変調して番組プログラ
ム送信要求等の情報を載せた光信号とし、光伝送路19
05へ送出する。この光信号は光伝送路1905を伝送
され、光分岐器1904を介して光受信器1903へ入
力される。光受信器1903では受信した光信号を電気
信号に変換して、その番組プログラム送信要求等の情報
を読み取る。
者側から番組プログラム送信要求等を行う場合、この反
射光を、光変調部402によって変調して番組プログラ
ム送信要求等の情報を載せた光信号とし、光伝送路19
05へ送出する。この光信号は光伝送路1905を伝送
され、光分岐器1904を介して光受信器1903へ入
力される。光受信器1903では受信した光信号を電気
信号に変換して、その番組プログラム送信要求等の情報
を読み取る。
【0053】なお、上記実施例では、光送受信器190
0に用いる光変調装置として第3の実施例のものを例と
して説明したが、これに限らず、例えば第6の実施例の
光変調装置等を用いても勿論よい。
0に用いる光変調装置として第3の実施例のものを例と
して説明したが、これに限らず、例えば第6の実施例の
光変調装置等を用いても勿論よい。
【0054】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、変調効率の低下が少なく、双方向光伝送に用い
た場合に、一方向の伝送光に対して高い効率で変調動作
を行うことができ、反対方向に伝送される光信号との相
互干渉による品質劣化を抑えることができるという長所
を有する。
発明は、変調効率の低下が少なく、双方向光伝送に用い
た場合に、一方向の伝送光に対して高い効率で変調動作
を行うことができ、反対方向に伝送される光信号との相
互干渉による品質劣化を抑えることができるという長所
を有する。
【図1】本発明にかかる第1の実施例の光変調装置の構
成図である。
成図である。
【図2】本発明にかかる第2の実施例の光変調装置の構
成図である。
成図である。
【図3】同図(a)、(b)は、同第2の実施例の光変
調装置における偏光状態を説明する図である。
調装置における偏光状態を説明する図である。
【図4】本発明にかかる第3の実施例の光変調装置の構
成図である。
成図である。
【図5】本発明にかかる第4の実施例の光変調装置の構
成図である。
成図である。
【図6】本発明にかかる第5の実施例の光変調装置の構
成図である。
成図である。
【図7】同第5の実施例の光変調装置の動作を説明する
図である。
図である。
【図8】本発明にかかる第6の実施例の光変調装置の構
成図である。
成図である。
【図9】同第6の実施例の光変調装置の動作を説明する
図である。
図である。
【図10】本発明にかかる実施例の光変調装置における
光変調部の別の構成例を説明する図である。
光変調部の別の構成例を説明する図である。
【図11】本発明にかかる一実施例の双方向光伝送シス
テムの構成図である。
テムの構成図である。
【図12】同図(a)、(b)は、従来の光変調装置の
第1の例の構成図である。
第1の例の構成図である。
【図13】同図(a)は、ZカットLN基板を用いた光
変調器を説明する図、同図(b)は、その動作原理を示
す断面図である。
変調器を説明する図、同図(b)は、その動作原理を示
す断面図である。
【図14】同図(a)、(b)は、従来の光変調装置の
第2の例の構成図である。
第2の例の構成図である。
【図15】従来の光変調装置における反射型光変調器の
構成例を説明する図である。
構成例を説明する図である。
【図16】同図(a)、(b)は、従来の光変調装置の
第3の例の構成図である。
第3の例の構成図である。
【図17】デマンドアクセス型光CATVの構成例を説
明する図である。
明する図である。
【図18】同図(a)、(b)は、従来の光変調装置の
構成例を説明する図である。
構成例を説明する図である。
【図19】同図(a)は、XカットLN基板を用いた光
変調器を説明する図、同図(b)は、その動作原理を示
す断面図である。
変調器を説明する図、同図(b)は、その動作原理を示
す断面図である。
101 第1の偏光調整部 102、202、402 光変調部 103 第2の偏光調整部 201、401 偏光調整部(第1の偏光調整部) 203、403 偏光回転部(第2の偏光調整部) 204、404、804 光反射部 405、805 受光部 501、801 偏光分離・合成部 502、602、802 光変調部 503 偏光調整部 601 第1の偏光分離・合成部 603 第2の偏光分離・合成部 803 偏光回転部(偏光調整部) 1101、1301、1501 偏光調整部 1102、1302、1502 光変調部 1900 光送受信器 1902 光送信器 1903 光受信器 1904 光分岐器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−296710(JP,A) 特開 平4−254819(JP,A) 特開 平1−155323(JP,A) 特開 昭61−28925(JP,A) 特開 平4−263525(JP,A) 特開 平2−46432(JP,A) 実開 昭60−104821(JP,U) 特表 昭63−502946(JP,A) Electronics Lette rs,Vol.22,No.9,pp. 479−481(1986)J.K.Wheele r et al. (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/01 - 1/035 H04B 10/00 - 10/28 JICSTファイル(JOIS) WPI(DIALOG)
Claims (7)
- 【請求項1】 光を入力又は出力する2つの光入出力口
を有し、変調効率が入力光の偏光方向に依存する光強度
変調部と、前記光強度変調部の一端に接続され、第1の情報を伝達
する第1の光信号を所定の第1の偏光状態に調整し、前
記光強度変調部に入力する第1の偏光調整部と、 前記光強度変調部の他端に接続され、前記第1の光信号
と反対方向に伝搬する第2の光信号を所定の第2の偏光
状態に調整し、前記光強度変調部に入力する第2の偏光
調整部とを備え、 前記第1の偏光調整部は、前記光強度変調部における第
1の光信号に対する変調効率が最小となるように、該偏
光状態を前記第1の偏光状態に調整し、かつ前記第2の
偏光調整部は、前記光強度変調部における第2の光信号
に対する変調効率が最大となるように、該偏光状態を前
記第2の偏光状態に調整することにより、前記第1の情
報を伝達する第1の光信号を透過しながら、前記光強度
変調部に入力する第2の情報で前記第2の光信号を変調
し、第1の光信号の進行方向に対して反対方向に伝達す
る ことを特徴とする光変調装置。 - 【請求項2】 光を入力又は出力する2つの光入出力口
を有し、変調効率が入力光の偏光方向に依存する光強度
変調部と、 前記光強度変調部の一端に接続され、第1の情報を伝達
する第1の光信号を所定の第1の偏光状態に調整し、前
記光強度変調部に入力する第1の偏光調整部と、 前記光強度変調部の他端に接続され、前記第1の光信号
と反対方向に伝搬する第2の光信号を所定の第2の偏光
状態に調整し、前記光強度変調部に入力する第2の偏光
調整部と、 前記光強度変調部および前記第2の偏光調整部を透過し
た第1の光信号を、該進行方向と反対方向に反射し、前
記第2の光信号として、前記第2の偏光調整部に入力す
る反射部を備え、 前記第1の偏光調整部は、前記光強度変調部における第
1の光信号に対する変調効率が最小となるように、該偏
光状態を前記第1の偏光状態に調整し、かつ前 記第2の
偏光調整部は、前記光強度変調部における第2の光信号
に対する変調効率が最大となるように、該偏光状態を前
記第2の偏光状態に調整することにより、前記第1の情
報を伝達する第1の光信号を透過しながら、前記光強度
変調部に入力する第2の情報で前記第2の光信号を変調
し、第1の光信号の進行方向に対して反対方向に伝達す
ることを特徴とする 光変調装置。 - 【請求項3】 光を入力又は出力する2つの光入出力口
を有し、変調効率が入力光の偏光方向に依存する光強度
変調部と、 前記光強度変調部の一端に接続され、該第1の端子を介
して入力した第1の情報を伝達する第1の光信号を、所
定の第1の偏光状態に調整し、あるいは前記第1の光信
号における所定の第1の偏光成分のみを透過して、該第
2の端子を介して前記光強度変調部に入力すると共に、
前記光強度変調部から出力された第2の光信号を、該第
2の端子を介して入力し、該第3の端子から出力する偏
光合成・分離部と、 前記光強度変調部の他端に接続され、前記第1の光信号
と反対方向に伝搬する第2の光信号を所定の第2の偏光
状態に調整し、前記光強度変調部に入力する第2の偏光
調整部とを備え、 前記偏光分離・合成部は、前記光強度変調部における第
1の光信号に対する変調効率が最小となるように、該偏
光状態を前記第1の偏光状態に調整し、かつ前記第2の
偏光調整部は、前記光強度変調部における第2の光信号
に対する変調効率が最大となるように、該偏光状態を前
記第2の偏光状態に調整することにより、前記第1の情
報を伝達する第1の光信号を透過しながら、前記光強度
変調部に入力する第2の情報で前記第2の光信号を変調
し、第1の光信号の進行方向に対して反対方向に伝達す
る ことを特徴とする光変調装置。 - 【請求項4】 光を入力又は出力する2つの光入出力口
を有し、変調効率が入力光の偏光方向に依存する光強度
変調部と、 前記光強度変調部の一端に接続され、該第1の端子を介
して入力した第1の情報を伝達する第1の光信号を、所
定の第1の偏光状態に調整し、あるいは前記第1の光信
号における所定の第1の偏光成分のみを透過して、該第
2の端子を介して前記光強度変調部に入力すると共に、
前記光強度変調部から出力された第2の 光信号を、該第
2の端子を介して入力し、該第3の端子から出力する偏
光合成・分離部と、 前記光強度変調部の他端に接続され、前記第1の光信号
と反対方向に伝搬する第2の光信号を所定の第2の偏光
状態に調整し、前記光強度変調部に入力する第2の偏光
調整部と、 前記光強度変調部および前記第2の偏光調整部を透過し
た第1の光信号を、該進行方向と反対方向に反射し、前
記第2の光信号として、前記第2の偏光調整部に入力す
る反射部を備え、 前記偏光分離・合成部は、前記光強度変調部における第
1の光信号に対する変調効率が最小となるように、該偏
光状態を前記第1の偏光状態に調整し、かつ前記第2の
偏光調整部は、前記光強度変調部における第2の光信号
に対する変調効率が最大となるように、該偏光状態を前
記第2の偏光状態に調整することにより、前記第1の情
報を伝達する第1の光信号を透過しながら、前記光強度
変調部に入力する第2の情報で前記第2の光信号を変調
し、第1の光信号の進行方向に対して反対方向に伝達す
る ことを特徴とする光変調装置。 - 【請求項5】 光を入力又は出力する2つの光入出力口
を有し、変調効率が入力光の偏光方向に依存する光強度
変調部と、 前記光強度変調部の一端に接続され、該第1の端子を介
して入力した第1の情報を伝達する第1の光信号を、所
定の第1の偏光状態に調整し、あるいは前記第1の光信
号における所定の第1の偏光成分のみを透過して、該第
2の端子を介して前記光強度変調部に入力すると共に、
前記光強度変調部から出力された第2の光信号を、該第
2の端子を介して入力し、該第3の端子から出力する第
1の偏光合成・分離部と、 前記光強度変調部の他端に接続され、該第1の端子を介
して入力した、前記第1の光信号と反対方向に伝搬する
第2の光信号を、所定の第2の偏光状態に調整し、ある
いは前記第2の光信号における所定の第2の偏光成分の
みを透過して、該第2の端子を介して前記光強度変調部
に入力すると共に、前記光強度変調部から出力された前
記第1の光信号を、該第2の端子を介して入力し、該第
3の端子から出力する第2の偏光合成・分離部とを備
え、 前記第1の偏光分離・合成部は、前記光強度変調部にお
ける第1の光信号に対する変調効率が最小となるよう
に、該偏光状態を前記第1の偏光状態に調整し、かつ前
記第2の偏光分離・合成部は、前記光強度変調部におけ
る第2の光信号に対する変調効率が最大となるように、
該偏光状態を前記第2の偏光状態に調整することによ
り、前記第1の情報を伝達する第1の光信号を透過しな
がら、前記光強度変調部に入力する第2の情報で前記第
2の光信号を変調し、第1の光信号の進行方向に対して
反対方向に伝達する ことを特徴とする光変調装置。 - 【請求項6】 前記光反射部は、前記第1の光信号を前
記第2の光信号として反射すると共に、該一部電力の光
信号を透過する構成を有し、 前記光反射部を透過した第1の光信号を受信し、電気信
号に変換することにより、前記第1の情報を再生、出力
する受光部をさらに備えることを特徴とする請求項2ま
たは4に記載の 光変調装置。 - 【請求項7】 同一の光ファイバ伝送路を用いて、第1
の端末から第2の端末に対して第1の情報を伝達する第
1の光信号を伝送すると共に、第2の端末から第1の端
末に対して第2の情報を伝達する第2の光信号を伝送す
る光伝送システムであって、 前記光ファイバ伝送路上に、請求項1〜6のいずれかに
記載の前記光変調装置を設けることにより、前記第1の
光信号を透過または受信すると共に、前記第2の情報に
よる第2の光信号の生成(変調)、送出を行うことを特
徴とする 双方向光伝送システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16114993A JP3124869B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光変調装置及び双方向光伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16114993A JP3124869B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光変調装置及び双方向光伝送システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0777675A JPH0777675A (ja) | 1995-03-20 |
JP3124869B2 true JP3124869B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=15729529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16114993A Expired - Fee Related JP3124869B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光変調装置及び双方向光伝送システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3124869B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1003198C2 (nl) * | 1995-07-07 | 1997-11-25 | Nederland Ptt | Polarisatie-onafhankelijke optische inrichting. |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16114993A patent/JP3124869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Electronics Letters,Vol.22,No.9,pp.479−481(1986)J.K.Wheeler et al. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0777675A (ja) | 1995-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0950167B1 (en) | Variable chirp optical modulator using single modulation source | |
US5109441A (en) | Fiber optic external modulator | |
US20040208646A1 (en) | System and method for multi-level phase modulated communication | |
JP5182049B2 (ja) | 偏波変換デバイス及び偏波多重変調器 | |
JPS63502946A (ja) | 光通信システム | |
US9235100B1 (en) | Apparatus for dual-polarization QAM and optical communications system using the same cross-reference to related application | |
JP3820009B2 (ja) | 光変調器および光変調方法 | |
JP4527993B2 (ja) | 光変調装置及び光変調方法 | |
JPH1152313A (ja) | 光変調装置 | |
JP6110547B1 (ja) | 光増幅装置 | |
JP2889129B2 (ja) | 光装置 | |
JP5594192B2 (ja) | 光変調器 | |
EP0615356A1 (en) | Technique for reducing nonlinear signal degradation and fading in a long optical transmission system | |
JP3124869B2 (ja) | 光変調装置及び双方向光伝送システム | |
US20070047668A1 (en) | Single side band modulator module and single side band modulator device using the same | |
US7751722B2 (en) | Optical transmission system | |
JP2005266362A (ja) | 偏波無依存型光学機器 | |
JPH103066A (ja) | 光変調装置と波長アド・ドロップモジュール | |
JP3054167B2 (ja) | 双方向光伝送方式および光受信装置 | |
JP3230522B2 (ja) | 信号通信方式 | |
JPH07212307A (ja) | 光伝送システムの性能向上方法 | |
JP2004093750A (ja) | 光スイッチ | |
JP2001324734A (ja) | 波長変換回路 | |
JPH1188299A (ja) | 時間多重光回路 | |
JP3569142B2 (ja) | マイクロ波信号光伝送装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |