JP3131320B2 - 周波数分割多重光伝送システム用電気/光変換装置 - Google Patents

周波数分割多重光伝送システム用電気/光変換装置

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JP3131320B2 JP04326106A JP32610692A JP3131320B2 JP 3131320 B2 JP3131320 B2 JP 3131320B2 JP 04326106 A JP04326106 A JP 04326106A JP 32610692 A JP32610692 A JP 32610692A JP 3131320 B2 JP3131320 B2 JP 3131320B2
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    • H04J14/00Optical multiplex systems
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Optical Communication System (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数分割多重(FD
M)光伝送システムに関する。特に、使用チャネル数の
変動に伴うC/N比の低下を防止するようにしたシステ
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】最近、周波数多重化信号でレーザ光を直
接振幅変調して光伝送路に送出するFDM信号光伝送方
式が提案されている。この方式は、従来の同軸ケーブル
を用いたCATVシステムとの互換性に優れ、しかも、
無中継の伝送距離が長くとれるため中継増幅器の数を減
少させることができ、チャネル当たりの伝送設備コスト
が安く、CATV網の幹線に適している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、CAT
Vシステムの場合には、使用チャネル数は固定されたも
のではなく、時間的に変動する。即ち、全伝送帯域にお
ける信号レベルの総和は一定ではなく、信号レベルの総
和は使用チャネル数に比例して増加する。一方、周波数
多重化電気信号によりレーザダイオードの発振光を振幅
変調するとき、同時に周波数変調も行われる。この現象
をチャーピングというが、チャーピングされた時のスペ
クトラム線幅は、周波数多重化信号の搬送波の数が増加
するにつれて広くなる。この結果、光伝送路でのC/N
比は搬送波の数が少なくなるにつれて低下する。即ち、
全チャネルが使用された状態で、レーザダイオードへ入
力させる変調信号のレベルを設定すると、使用チャネル
が減少するに伴って、C/N比が低下するという問題が
ある。
【0004】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、光伝送システムにおい
て、使用チャネル数が変動しても、C/N比を低下させ
ないようにすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明の構成は、周波数分割多重化信号を電気伝送路に
送出すると共に周波数分割多重化信号の使用チャネル数
を示すチャネル数データを電気伝送路のデータチャネル
に送出するシステムにおいて用いられ、電気伝送路から
受信した周波数分割多重化信号により、レーザ光を振幅
変調して、変調された光信号を光伝送路へ送出する電気
/光変換装置であって、電気伝送路の電気信号を増幅す
る利得可変増幅器と、電気伝送路のデータチャネルから
チャネル数データを復調する復調装置と、復調装置によ
り復調されたチャネル数データが小さい値をとる程、利
得可変増幅器の増幅率を大きくするように制御する制御
装置と、利得可変増幅器の出力する電気信号によりレー
ザ光を振幅変調して光信号に変換する電気/光変換素子
とを設けたことを特徴とする。
【0006】
【作用及び発明の効果】センタからは、周波数多重化電
気信号が電気伝送路に送出されるが、この時、周波数多
重化電気信号の使用チャネル数、即ち、搬送波の数を示
すチャネル数データも電気伝送路のデータチャネルに送
出される。このチャネル数データは復調装置により、デ
ータチャネルから受信され復調される。そして、制御装
置により、チャネル数データが小さい値をとる程、利得
可変増幅器の増幅率が大きくなるように制御される。よ
って、使用チャネルが減少すれば、増幅率が大きくなる
ので、使用チャネルの信号レベルは高くなる。この状態
で、レーザ光が振幅変調されて、振幅変調された光が光
ファイバー等の光伝送路を伝送しても、C/N比は低下
しない。
【0007】
【実施例】図1は、本発明の具体的な実施例にかかる光
伝送システムの構成を示した図である。センタ装置6
は、テレビジョン受信波及び自主放送波を所定の周波数
配置で周波数多重化して同軸ケーブル(第1電気伝送
路)4に送出する送信装置64、パイロット信号を発生
する発振器61、全伝送帯域をスキャーンして全伝送帯
域における搬送波の数を計測する搬送波検出器62、数
値データをデータチャネルのRF信号に変調する変調器
63とで構成されている。同軸ケーブル4は、第1変換
装置1に接続されている。その第1変換装置1は、増幅
器11、PINダイオード可変減衰器13、増幅器1
2、復調器14、メモリ15、D/A変換器17、DF
Bレーザダイオード16とで構成されている。このう
ち、増幅器11、PINダイオード可変減衰器13、増
幅器12とが利得可変増幅器を構成し、メモリ15とD
/A変換器17とが制御装置を構成している。第1変換
装置1は周波数多重化電気信号を周波数多重化光信号に
変換して、光ファイバー(光伝送路)3に送出する装置
である。
【0008】その光ファイバー3の受信端には、周波数
多重化光信号を周波数多重化電気信号に変換する第2変
換装置2が接続されている。その第2変換装置2は、P
INフォトダイオード28、増幅器21、PINダイオ
ード可変減衰器22、増幅器23、復調器71、メモリ
72、D/A変換器73とで構成されている。第2変換
装置2は変換して得られた周波数多重化電気信号を同軸
ケーブル(第2電気伝送路)5に送出する装置である。
【0009】次に、本システムの作動について説明す
る。センタ装置6では、搬送波検出器62により全伝送
帯域がスキャーンされて、全CATVチャネルの映像搬
送波が検出され、その搬送波の数が計測される。この数
はチャネル数データとして記憶され、変調器63により
データチャネルのRF信号に変調されて、同軸ケーブル
(第1電気伝送路)4に送出される。この搬送波の検出
は所定時間間隔で実行される。又、受信されたテレビジ
ョン信号、自主放送波は、送信装置64により、所定の
周波数配置に多重化されて、同軸ケーブル4に送出され
る。
【0010】同軸ケーブル4により伝送された周波数多
重化電気信号(CATV信号)は、増幅器11により増
幅され、PINダイオード可変減衰器13により減衰さ
れ、増幅器12により増幅される。この増幅器12の出
力する信号はDFBレーザダイオード16に入力し、単
一モードのレーザがその信号により振幅変調(輝度変
調)され、周波数多重化光信号に変換される。この周波
数多重化光信号は光ファイバー3を第2変換装置2に向
けて伝搬する。
【0011】一方、増幅器11の出力信号の一部は分岐
器18により分岐され、復調器14によりデータチャネ
ルのRF信号からデータに復調される。このデータはセ
ンタ装置6から送出されたチャネル数データであり、メ
モリ15のアドレスラインに出力される。メモリ15に
はチャネル数と利得可変増幅器の利得との関係がマップ
形式で記憶されている。即ち、チャネル数データの示す
アドレスにそのチャネル数に対応した利得値が記憶され
ている。この関係は、使用チャネル数が減少するにつれ
て、増幅率が比例して増加するような関係に設定されて
いる。メモリ15から読み出された利得値はD/A変換
器17によりアナログ信号の電圧信号に変換されて、P
INダイオード可変減衰器13に入力している。
【0012】この電圧信号によりPINダイオード可変
減衰器13の減衰量が制御される。即ち、増幅器12の
出力する信号のレベルは、使用チャネル数が減少するに
逆比例して増加するようにレベル調整が行われる。よっ
て、使用チャネル数が少なくなるに連れて、増幅器11
に入力される信号の全伝送帯域の信号のレベルの総和は
小さくなるが、増幅器12の出力する全伝送帯域におけ
る信号のレベルの総和が所定値に等しくなるようにPI
Nダイオード可変減衰器13の減衰量が小さくなる。
【0013】増幅器12の出力するレベル調整された周
波数多重化電気信号は、DFBレーザダイオード16に
入力してレーザ光を振幅変調し、周波数多重化光信号が
得られる。この周波数多重化光信号は光ファイバー3を
伝搬し、第2変換装置2に伝達される。第2変換装置2
では、PINフォトダイオード28により周波数多重化
光信号が受信され、周波数多重化電気信号に復調され
る。この周波数多重化電気信号は増幅器21に入力して
増幅され、PINダイオード可変減衰器22に入力して
レベル調整が行われ、増幅器23に入力して増幅された
後、同軸ケーブル(第2電気伝送路)5に送出される。
増幅器21の出力信号の一部は分岐器74により分岐さ
れ、復調器71によりデータチャネルのRF信号が復調
されて、チャネル数データが解読される。このチャネル
数データはメモリ72のアドレス信号となる。メモリ7
2にはチャネル数と利得可変増幅器の利得との関係がマ
ップ形式で記憶されている。即ち、チャネル数データの
示すアドレスにそのチャネル数に対応した利得値が記憶
されている。この関係は、第1変換装置1において、チ
ャネル数の減少に応じて増加された信号レベルを元の信
号レベルに戻すために、チャネル数が減少するにつれ
て、増幅率が比例して減少するような関係に設定されて
いる。メモリ72から読み出された利得値はD/A変換
器73によりアナログ信号の電圧信号に変換されて、P
INダイオード可変減衰器22に入力している。
【0014】この電圧信号によりPINダイオード可変
減衰器22の減衰量が制御される。この結果、増幅器2
3の出力する信号は、所定の使用チャネルにおける信号
レベルが所定の基準レベルに等しくなる。よって、同軸
ケーブル5に出力される周波数多重化電気信号の信号レ
ベルは、再び、所定の同軸伝送系の運用レベルとなる。
【0015】上記の実施例において、使用チャネル数を
変化させて、第2変換装置2で変換された周波数多重化
電気信号のC/N比偏差を測定した。C/N比偏差は4
0チャネル使用時のC/N比を基準として表されてい
る。比較のために、第1変換装置1において変調信号の
レベル調整を行わない場合について、同様な実験を行い
C/N比偏差を測定した。その結果を図2に示す。図2
から分かることは、本実施例のようにレベル調整を行っ
た場合には、レベル調整を行わない場合に比べて、チャ
ネル数の減少に伴い、逆にC/N比が向上しているのが
分かる。
【0016】次に他の実施例について説明する。本実施
例は、上記実施例に対して、第2変換装置のみが異な
る。その第2変換装置2は、図3に示すように、PIN
フォトダイオード28、増幅器21、PINダイオード
可変減衰器22、増幅器23、帯域通過フィルタ24、
増幅器25、検波回路26、差動増幅器27とで構成さ
れている。第2変換装置2は変換して得られた周波数多
重化電気信号を同軸ケーブル(第2電気伝送路)5に送
出する装置である。
【0017】第2変換装置2では、PINフォトダイオ
ード28により周波数多重化光信号が受信され、周波数
多重化電気信号に復調される。この周波数多重化電気信
号は増幅器21に入力して増幅され、PINダイオード
可変減衰器22に入力してレベル調整が行われ、増幅器
23に入力して増幅された後、同軸ケーブル(第2電気
伝送路)5に送出される。増幅器23の出力信号の一部
は分岐器29により分岐され、帯域通過フィルタ24に
より所定周波数のパイロット信号が抽出され、増幅器2
5により増幅された後、検波回路26により検波され
て、パイロット信号のレベルが検出される。検波回路2
6の出力信号は差動増幅器27に入力する。差動増幅器
27には基準電圧Vr2が入力しており、差動増幅器27
の出力は、検波回路26の出力するパイロット信号のレ
ベルの基準電圧Vr2に対する偏差を表す信号となる。こ
の信号は、PINダイオード可変減衰器22に入力し
て、その減衰器22の減衰量を変化させる。
【0018】このようにして、本システムでは、使用チ
ャネル数が減少するに連れて全伝送帯域における信号レ
ベルが増加されるが、受信側では所定周波数のパイロッ
ト信号を検出して、そのパイロット信号のレベルが所定
値になるように、PINフォトダイオード以降の装置に
おいて、電気信号のレベルが調整される。よって、同軸
ケーブル5に出力される周波数多重化電気信号の信号レ
ベルは、再び、所定の同軸伝送系の運用レベルとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体的な実施例にかかる光伝送システ
ムの構成を示したブロック図。
【図2】同光伝送システムにおける受信端でのC/N比
偏差と使用チャネル数との関係を測定した測定図。
【図3】他の実施例にかかる光伝送システムの構成を示
したブロック図。
【符号の説明】
1…第1変換装置(電気/光変換装置) 2…第2変換装置 3…光ファイバー(光伝送路) 4…同軸ケーブル(電気伝送路) 5…同軸ケーブル 13…PINダイオード可変減衰器(利得可変増幅器) 12…増幅器(利得可変増幅器) 14…復調器(復調装置) 15…メモリ(制御装置) 17…D/A変換器(制御装置) 16…DFBレーザダイオード(電気/光変換素子) 22…PINダイオード可変減衰器 23…増幅器 24…帯域通過フィルタ 26…検波回路 27…差動増幅器 28…PINフォトダイオード 61…発信器 62…搬送波検出器 63…変調器 71…復調器 72…メモリ 73…D/A変換器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/28 H04N 7/22 H01S 5/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周波数分割多重化信号を電気伝送路に送
    出すると共に周波数分割多重化信号の使用チャネル数を
    示すチャネル数データを電気伝送路のデータチャネルに
    送出するシステムにおいて用いられ、電気伝送路から受
    信した周波数分割多重化信号により、レーザ光を振幅変
    調して、変調された光信号を光伝送路へ送出する電気/
    光変換装置であって、 前記電気伝送路の電気信号を増幅する利得可変増幅器
    と、 前記電気伝送路のデータチャネルから前記チャネル数デ
    ータを復調する復調装置と、 前記復調装置により復調された前記チャネル数データが
    小さい値をとる程、前記利得可変増幅器の増幅率を大き
    くするように制御する制御装置と、 前記利得可変増幅器の出力する前記電気信号によりレー
    ザ光を振幅変調して光信号に変換する電気/光変換素子
    とを設けたことを特徴とする周波数分割多重光伝送シス
    テム用電気/光変換装置。
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