JP3148670B2 - サブキャリア伝送システム - Google Patents
サブキャリア伝送システムInfo
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- JP3148670B2 JP3148670B2 JP06429697A JP6429697A JP3148670B2 JP 3148670 B2 JP3148670 B2 JP 3148670B2 JP 06429697 A JP06429697 A JP 06429697A JP 6429697 A JP6429697 A JP 6429697A JP 3148670 B2 JP3148670 B2 JP 3148670B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を無線周波
信号（以下、ＲＦ信号という。）で変調することによ
り、ＲＦ信号をサブキャリア信号を用いて伝送するサブ
キャリア伝送システムに関する。
信号（以下、ＲＦ信号という。）で変調することによ
り、ＲＦ信号をサブキャリア信号を用いて伝送するサブ
キャリア伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムは伝送帯域が直流から所
定の周波数までであるディジタル信号のベースバンド伝
送のために用いられてきた。従来の光通信システムは波
長１．３μｍ帯の光信号を用いて設計されてきたが、光
増幅器の登場により、光の波長が１．３μｍから、マル
チモードで使用可能な１．５５μｍへ移行してきた。
定の周波数までであるディジタル信号のベースバンド伝
送のために用いられてきた。従来の光通信システムは波
長１．３μｍ帯の光信号を用いて設計されてきたが、光
増幅器の登場により、光の波長が１．３μｍから、マル
チモードで使用可能な１．５５μｍへ移行してきた。
【０００３】一方で、近年、所定の周波数近傍の比較的
狭い伝送帯域を持つＲＦ信号を光ファイバを用いて伝送
するサブキャリア伝送システムに注目が集まってきた。
特に、ミリ波などの高い周波数では通常の同軸ケーブル
の伝送損失が大きく、低損失な光ファイバを用いたサブ
キャリア伝送システムへの期待が高まっている。ベース
バンド伝送システムとサブキャリア伝送システムの波長
に対する信号のスペクトル分布をそれぞれ図２及び図３
に示す。
狭い伝送帯域を持つＲＦ信号を光ファイバを用いて伝送
するサブキャリア伝送システムに注目が集まってきた。
特に、ミリ波などの高い周波数では通常の同軸ケーブル
の伝送損失が大きく、低損失な光ファイバを用いたサブ
キャリア伝送システムへの期待が高まっている。ベース
バンド伝送システムとサブキャリア伝送システムの波長
に対する信号のスペクトル分布をそれぞれ図２及び図３
に示す。
【０００４】光信号の波長が１．３μｍ帯から１．５５
μｍ帯へ移行してきているが、通常の１．３μｍ用のシ
ングルモード光ファイバケーブルは伝送速度の波長依存
性である波長分散値が波長１．３μｍで０になるように
設計されており、波長１．５５μｍでは波長分散値は０
でない。従来行われているような光の強度変調では光の
周波数領域ではキャリアの両側に側波帯があるため、波
長分散が存在することにより信号強度が大きく劣化し、
高速なデータ伝送ができないと考えられてきた。また、
サブキャリア伝送システムにおいても同様に、一定以上
の距離の伝送は困難と考えられてきた。例えば、マッハ
・ツェンダ型光変調器のように変調することによる光の
位相変動がない場合には、光ファイバケーブルの長さを
Ｌとし、変調信号の変調周波数をｆmとし、波長分散値
をＤとし、光源の波長をλとしたときに、従来用いられ
るバイアス位相の条件であるπ／２又は−π／２の場合
に、光ファイバケーブルの後段に接続された光電変換器
から出力される光電変換信号の電力Ｐoutは、次式で表
わすことができる。
μｍ帯へ移行してきているが、通常の１．３μｍ用のシ
ングルモード光ファイバケーブルは伝送速度の波長依存
性である波長分散値が波長１．３μｍで０になるように
設計されており、波長１．５５μｍでは波長分散値は０
でない。従来行われているような光の強度変調では光の
周波数領域ではキャリアの両側に側波帯があるため、波
長分散が存在することにより信号強度が大きく劣化し、
高速なデータ伝送ができないと考えられてきた。また、
サブキャリア伝送システムにおいても同様に、一定以上
の距離の伝送は困難と考えられてきた。例えば、マッハ
・ツェンダ型光変調器のように変調することによる光の
位相変動がない場合には、光ファイバケーブルの長さを
Ｌとし、変調信号の変調周波数をｆmとし、波長分散値
をＤとし、光源の波長をλとしたときに、従来用いられ
るバイアス位相の条件であるπ／２又は−π／２の場合
に、光ファイバケーブルの後段に接続された光電変換器
から出力される光電変換信号の電力Ｐoutは、次式で表
わすことができる。
【０００５】
【数２】 Ｐout＝Ｋ［ｃｏｓ｛π（λ2Ｄ／ｃ）Ｌｆm 2｝］2 ここで、変換係数Ｋは、次式で表わすことができる。
【数３】 Ｋ＝｛（Ｊ1（ｍ／２））・Ｐoptin・ｒPD｝2Ｒin
【０００６】また、Ｊn（ｘ）はｎ次のベッセル関数で
あり、ｍはマッハ・ツェンダ型光変調器の位相変調指数
であり、Ｐoptinは光電変換器への平均光強度であり、
ｒPDは光電変換器の変換効率で、光入力強度により生じ
る光起電流値である。さらに、Ｒinは光電変換器の入力
端において光電変換器を見たときのインピーダンスであ
り、ｃは光速（＝３×１０8ｍ／ｓｅｃ）である。
あり、ｍはマッハ・ツェンダ型光変調器の位相変調指数
であり、Ｐoptinは光電変換器への平均光強度であり、
ｒPDは光電変換器の変換効率で、光入力強度により生じ
る光起電流値である。さらに、Ｒinは光電変換器の入力
端において光電変換器を見たときのインピーダンスであ
り、ｃは光速（＝３×１０8ｍ／ｓｅｃ）である。
【０００７】ここで、波長分散値Ｄとは、光ファイバケ
ーブルの群速度を波長軸上で多項式展開した際の１次の
係数である。従って、変調周波数ｆmが３０ＧＨｚで波
長が１．５５μｍであり、そのときの波長分散値が１７
ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）のときには約４ｋｍで光信号の信
号強度が０となる（例えば、従来技術文献１「U. Glies
e et al.,“Chromatic Dispersion in Fiber-Optic Mic
rowave and Millimeter-Wave Links", IEEE Transactio
ns on Microwave Theory Thechnology,Vol.44,No.10,p
p.1716-1724,1996年」参照。）。特に、周波数の高いミ
リ波では、伝送可能な距離が数ｋｍと極めて短くなる
（例えば、従来技術文献２「R. Hofstetter et al.,“D
ispersion Effects in Optical Millimeter-Wave Syste
ms Using Self-Heterodyne Method for Transport and
Generation", IEEE Transactions on Microwave Theory
Technology,Vol.43,No.9,pp.2263,1995年9月」参
照。）。
ーブルの群速度を波長軸上で多項式展開した際の１次の
係数である。従って、変調周波数ｆmが３０ＧＨｚで波
長が１．５５μｍであり、そのときの波長分散値が１７
ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）のときには約４ｋｍで光信号の信
号強度が０となる（例えば、従来技術文献１「U. Glies
e et al.,“Chromatic Dispersion in Fiber-Optic Mic
rowave and Millimeter-Wave Links", IEEE Transactio
ns on Microwave Theory Thechnology,Vol.44,No.10,p
p.1716-1724,1996年」参照。）。特に、周波数の高いミ
リ波では、伝送可能な距離が数ｋｍと極めて短くなる
（例えば、従来技術文献２「R. Hofstetter et al.,“D
ispersion Effects in Optical Millimeter-Wave Syste
ms Using Self-Heterodyne Method for Transport and
Generation", IEEE Transactions on Microwave Theory
Technology,Vol.43,No.9,pp.2263,1995年9月」参
照。）。
【０００８】この問題を解決するために、光源に工夫を
して側波帯を片側だけにする方法（例えば、従来技術文
献３「D. Wake et al.,“Optical Generation of Milli
meter-Wave Signals for Fiber-Radio Systems Using a
Dual-Mode DFB Semiconductor Laser", IEEE Transact
ions on Microwave Theory Technology,Vol.43,No.9,p
p.2270-2276,1995年」、従来技術文献４「J. J. O'Reil
ly et al.,“Optical generation of very narrow line
width millimeter wave signals", ElectronicsLetter
s,Vol.28,No.25,pp.2309-2311,1992年」参照。）や、波
長分散値が１．５５μｍで０となる波長分散シフトファ
イバを用いる方法などが考案されてきた。
して側波帯を片側だけにする方法（例えば、従来技術文
献３「D. Wake et al.,“Optical Generation of Milli
meter-Wave Signals for Fiber-Radio Systems Using a
Dual-Mode DFB Semiconductor Laser", IEEE Transact
ions on Microwave Theory Technology,Vol.43,No.9,p
p.2270-2276,1995年」、従来技術文献４「J. J. O'Reil
ly et al.,“Optical generation of very narrow line
width millimeter wave signals", ElectronicsLetter
s,Vol.28,No.25,pp.2309-2311,1992年」参照。）や、波
長分散値が１．５５μｍで０となる波長分散シフトファ
イバを用いる方法などが考案されてきた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光源を
工夫する方法はまだ開発途中であり実用化までには解決
しなければならない問題が多く、また、コストアップに
つながることが多い。波長分散シフトファイバを用いる
方法は、第１に波長分散シフトファイバは通常の波長
１．３μｍ用シングルモード光ファイバケーブルに比べ
て複雑な構造であるため価格がやや高いことと、既に
１．３μｍ用シングルモード光ファイバケーブルが多く
敷設されており、それらを交換するためには膨大なコス
トが掛かると考えられる。伝送距離に対する考え方は基
本的にディジタルのベースバンド伝送での検討を元にし
ており、比較的帯域が狭いサブキャリア伝送システムの
持つ特質を利用したものは考えられていない。
工夫する方法はまだ開発途中であり実用化までには解決
しなければならない問題が多く、また、コストアップに
つながることが多い。波長分散シフトファイバを用いる
方法は、第１に波長分散シフトファイバは通常の波長
１．３μｍ用シングルモード光ファイバケーブルに比べ
て複雑な構造であるため価格がやや高いことと、既に
１．３μｍ用シングルモード光ファイバケーブルが多く
敷設されており、それらを交換するためには膨大なコス
トが掛かると考えられる。伝送距離に対する考え方は基
本的にディジタルのベースバンド伝送での検討を元にし
ており、比較的帯域が狭いサブキャリア伝送システムの
持つ特質を利用したものは考えられていない。
【００１０】本発明の目的は以上の問題点を解決し、従
来技術に比較して高い効率で、より長い距離で光信号を
伝送することができるサブキャリア伝送システムを提供
することにある。
来技術に比較して高い効率で、より長い距離で光信号を
伝送することができるサブキャリア伝送システムを提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載のサブキャリア伝送システムは、１．３μｍ帯以外の
波長λの光信号を発生して出力する光源と、上記光源か
ら出力される光信号を所定の電力分波比で分配して出力
する光分波手段と、上記光分波手段から出力される一方
の光信号を、所定の変調周波数ｆmを有する電気信号に
従って所定のバイアス位相Ｂｉａｓで光位相変調を行っ
て出力する光位相変調手段と、上記光分波手段から出力
される他方の光信号と上記光位相変調手段から出力され
る光信号とを合波して上記光ファイバケーブルに出力す
る光合波手段とを備えたサブキャリア伝送システムにお
いて、上記光合波手段の後段に接続され、上記波長λと
光ファイバケーブルの長さＬに応じて決定される所定の
波長分散値を有し、波長分散素子として動作する波長
１．３μｍ帯用シングルモード光ファイバケーブルをさ
らに備え、上記バイアス位相Ｂｉａｓと、上記光信号の
波長λと、上記変調周波数ｆmと、上記長さＬとは、上
記光ファイバケーブルから出力される光信号の光電変換
信号の電力が、上記光ファイバケーブルが接続されてい
ないときに比較して大きくなるように設定されたことを
特徴とする。
載のサブキャリア伝送システムは、１．３μｍ帯以外の
波長λの光信号を発生して出力する光源と、上記光源か
ら出力される光信号を所定の電力分波比で分配して出力
する光分波手段と、上記光分波手段から出力される一方
の光信号を、所定の変調周波数ｆmを有する電気信号に
従って所定のバイアス位相Ｂｉａｓで光位相変調を行っ
て出力する光位相変調手段と、上記光分波手段から出力
される他方の光信号と上記光位相変調手段から出力され
る光信号とを合波して上記光ファイバケーブルに出力す
る光合波手段とを備えたサブキャリア伝送システムにお
いて、上記光合波手段の後段に接続され、上記波長λと
光ファイバケーブルの長さＬに応じて決定される所定の
波長分散値を有し、波長分散素子として動作する波長
１．３μｍ帯用シングルモード光ファイバケーブルをさ
らに備え、上記バイアス位相Ｂｉａｓと、上記光信号の
波長λと、上記変調周波数ｆmと、上記長さＬとは、上
記光ファイバケーブルから出力される光信号の光電変換
信号の電力が、上記光ファイバケーブルが接続されてい
ないときに比較して大きくなるように設定されたことを
特徴とする。
【００１２】また、請求項２記載のサブキャリア伝送シ
ステムは、請求項１記載のサブキャリア伝送システムに
おいて、上記バイアス位相Ｂｉａｓと、上記光信号の波
長λと、上記変調周波数ｆmと、上記長さＬとは、上記
光ファイバケーブルから出力される光信号の光電変換信
号の電力が実質的に最大となるように設定されたことを
特徴とする。
ステムは、請求項１記載のサブキャリア伝送システムに
おいて、上記バイアス位相Ｂｉａｓと、上記光信号の波
長λと、上記変調周波数ｆmと、上記長さＬとは、上記
光ファイバケーブルから出力される光信号の光電変換信
号の電力が実質的に最大となるように設定されたことを
特徴とする。
【００１３】さらに、請求項３記載のサブキャリア伝送
システムは、請求項２記載のサブキャリア伝送システム
において、上記電力分波比の値は実質的に１であり、上
記バイアス位相Ｂｉａｓは実質的に０に設定され、上記
光信号の波長λと、上記変調周波数ｆmと、上記波長分
散値Ｄは次式を満たすように設定され、
システムは、請求項２記載のサブキャリア伝送システム
において、上記電力分波比の値は実質的に１であり、上
記バイアス位相Ｂｉａｓは実質的に０に設定され、上記
光信号の波長λと、上記変調周波数ｆmと、上記波長分
散値Ｄは次式を満たすように設定され、
【数４】（λ2Ｄ／ｃ）Ｌｆm 2＝１／２＋ｎ ここで、ｎは整数であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。
る実施形態について説明する。
【００１５】図１は、本発明に係る一実施形態であるサ
ブキャリア伝送システムの構成を示すブロック図であ
る。この実施形態のサブキャリア伝送システムは、図１
に示すように、プッシュプル型でない１個の光位相変調
器７を備えた従来のマッハ・ツェンダ型光変調器１００
の前段には、波長１．５５μｍの無変調光信号を発生す
る光源１が接続される一方、光変調器１００の後段に、
所定の波長分散値を有する波長分散素子５０として動作
する波長１．３μｍ用シングルモード光ファイバケーブ
ル６を接続したことを特徴とする。
ブキャリア伝送システムの構成を示すブロック図であ
る。この実施形態のサブキャリア伝送システムは、図１
に示すように、プッシュプル型でない１個の光位相変調
器７を備えた従来のマッハ・ツェンダ型光変調器１００
の前段には、波長１．５５μｍの無変調光信号を発生す
る光源１が接続される一方、光変調器１００の後段に、
所定の波長分散値を有する波長分散素子５０として動作
する波長１．３μｍ用シングルモード光ファイバケーブ
ル６を接続したことを特徴とする。
【００１６】ファイバ長Ｌが所定の長さでない場合、プ
ッシュプル型でない図１のマッハ・ツェンダ型光変調器
１００とシングルモード光ファイバケーブル６のを組み
合わせることにより、信号を伝送することが可能であ
る。プッシュプル型でない図１のマッハ・ツェンダ型光
変調器１００を用いた場合には光変調器１００自身が変
調信号により波長が変化するチャープ特性をもつため、
その後段に通常のシングルモード光ファイバケーブル６
を接続した場合の光ファイバケーブル６の出力端に接続
された光電変換器３から出力される光電変換信号の電力
Ｐoutは、次式で表わすことができる。
ッシュプル型でない図１のマッハ・ツェンダ型光変調器
１００とシングルモード光ファイバケーブル６のを組み
合わせることにより、信号を伝送することが可能であ
る。プッシュプル型でない図１のマッハ・ツェンダ型光
変調器１００を用いた場合には光変調器１００自身が変
調信号により波長が変化するチャープ特性をもつため、
その後段に通常のシングルモード光ファイバケーブル６
を接続した場合の光ファイバケーブル６の出力端に接続
された光電変換器３から出力される光電変換信号の電力
Ｐoutは、次式で表わすことができる。
【００１７】
【数５】Ｐout ＝Ｋ’［ｓｉｎ｛Bias＋π（λ2Ｄ／ｃ）Ｌｆm 2｝ ＋Ｊ0（ｍ）ｓｉｎ｛π（λ2Ｄ／ｃ）Ｌｆm 2｝］2 ここで、 Ｋ’＝｛（Ｊ1（ｍ）／２）・Ｐoptin・ｒPD｝2Ｒin
【００１８】ここで、バイアス位相Biasは次式で表わす
ことができる。
ことができる。
【数６】Bias＝π・Ｖπ／Ｖbias
【００１９】ここで、Ｖπは半波長電圧（図４参照。）
であり、Ｖbiasはバイアス電圧である。また、位相変調
指数ｍが小さい範囲（ｍ＜０．３）ではベッセル関数の
関数値Ｊ0（ｍ）≒１であるので、上記数５は次式とな
る。
であり、Ｖbiasはバイアス電圧である。また、位相変調
指数ｍが小さい範囲（ｍ＜０．３）ではベッセル関数の
関数値Ｊ0（ｍ）≒１であるので、上記数５は次式とな
る。
【００２０】
【数７】Ｐout ＝Ｋ’［ｓｉｎ｛Bias＋π（λ2Ｄ／ｃ）Ｌｆm 2｝ ＋ｓｉｎ｛π（λ2Ｄ／ｃ）Ｌｆm 2｝］2
【００２１】ここで、バイアス位相Bias＝０のときは、
【数８】Ｐout ＝Ｋ’［２ｓｉｎ｛π（λ2Ｄ／ｃ）Ｌｆm 2｝］2 となり、
【数９】 （λ2Ｄ／ｃ）Ｌｆm 2＝１／２＋ｎ，ｎは整数である となる条件を選択すれば、光電変換信号の電力Ｐoutは
最大になり、ベースバンド伝送システムにおける従来の
バイアス点（すなわち、波長分散素子５０が無く、バイ
アス位相＝±π／２のとき）のときに比較して、光電変
換信号の電力Ｐoutは６ｄＢだけ改善されることがわか
る。また、従来のバイアス点であるバイアス位相＝±π
／２のときであっても、数９を満たす条件を選ぶことに
より、光電変換信号の電力Ｐoutを３ｄＢだけ増大する
ことができる。
最大になり、ベースバンド伝送システムにおける従来の
バイアス点（すなわち、波長分散素子５０が無く、バイ
アス位相＝±π／２のとき）のときに比較して、光電変
換信号の電力Ｐoutは６ｄＢだけ改善されることがわか
る。また、従来のバイアス点であるバイアス位相＝±π
／２のときであっても、数９を満たす条件を選ぶことに
より、光電変換信号の電力Ｐoutを３ｄＢだけ増大する
ことができる。
【００２２】次いで、図１を参照して、本実施形態のサ
ブキャリア伝送システムについて説明する。ここで、レ
ーザダイオード１と変調信号発生器２と光変調器１００
とは送信側に設けられる一方、光電変換器３は、光ファ
イバケーブル６を隔てた受信側に設けられる。図１にお
いて、電気光学効果を有するＬｉＮｂＯ3基板１０上
に、光導波路２１，２２，２３，２４と、光導波路を用
いて構成された光分波器１１と光合波器１２と、光位相
変調器７とが形成される。ここで、光導波路２１，２
２，２３，２４の形成は、ＬｉＮｂＯ3基板１０上に公
知の通りＴｉを熱拡散させることによりＴｉ：ＬｉＮｂ
Ｏ3にてなる楕円断面形状の薄膜光導波路を形成するこ
とにより行われる。変調信号発生器２は例えばディジタ
ルデータ信号で変調されたＲＦ信号を発生した後、結合
用キャパシタＣcを介して光位相変調器７に印加すると
ともに、可変直流電圧源８は直流バイアス電圧Ｖbiasを
高周波除去用インダクタＬbを介して光位相変調器７に
印加する。これに応答して、光位相変調器７は、上記印
加信号に比例する位相偏移に従って入力された光信号を
位相変調する。ここで、可変直流電圧源８の直流バイア
ス電圧Ｖbiasを変化することにより、バイアス位相Bias
を変化することができる。
ブキャリア伝送システムについて説明する。ここで、レ
ーザダイオード１と変調信号発生器２と光変調器１００
とは送信側に設けられる一方、光電変換器３は、光ファ
イバケーブル６を隔てた受信側に設けられる。図１にお
いて、電気光学効果を有するＬｉＮｂＯ3基板１０上
に、光導波路２１，２２，２３，２４と、光導波路を用
いて構成された光分波器１１と光合波器１２と、光位相
変調器７とが形成される。ここで、光導波路２１，２
２，２３，２４の形成は、ＬｉＮｂＯ3基板１０上に公
知の通りＴｉを熱拡散させることによりＴｉ：ＬｉＮｂ
Ｏ3にてなる楕円断面形状の薄膜光導波路を形成するこ
とにより行われる。変調信号発生器２は例えばディジタ
ルデータ信号で変調されたＲＦ信号を発生した後、結合
用キャパシタＣcを介して光位相変調器７に印加すると
ともに、可変直流電圧源８は直流バイアス電圧Ｖbiasを
高周波除去用インダクタＬbを介して光位相変調器７に
印加する。これに応答して、光位相変調器７は、上記印
加信号に比例する位相偏移に従って入力された光信号を
位相変調する。ここで、可変直流電圧源８の直流バイア
ス電圧Ｖbiasを変化することにより、バイアス位相Bias
を変化することができる。
【００２３】図１において、レーザダイオード１は波長
１．３μｍ帯以外の例えば１．５５μｍの無変調光信号
を発生して、光ファイバケーブル５及び光導波路２１を
介して光分波器１１に入力される。次いで、光分波器１
１は入力された光信号を電力分波比１：１で２分波し
て、一方の光信号を光導波路２２及び光位相変調器を介
して光合波器１２に出力する一方、他方の光信号を光導
波路２３を介して光合波器１２に出力する。さらに、光
合波器１２は入力された２つの光信号を合波して、合波
後の光信号を光導波路２４、波長分散素子５０として動
作する波長１．３μｍ用シングルモード光ファイバケー
ブル６を介して、例えばフォトダイオードで構成されて
例えば２乗検波特性を有する光電変換器３に出力する。
光電変換器３は入力される光信号を光電変換して電気信
号である光電変換信号を出力する。
１．３μｍ帯以外の例えば１．５５μｍの無変調光信号
を発生して、光ファイバケーブル５及び光導波路２１を
介して光分波器１１に入力される。次いで、光分波器１
１は入力された光信号を電力分波比１：１で２分波し
て、一方の光信号を光導波路２２及び光位相変調器を介
して光合波器１２に出力する一方、他方の光信号を光導
波路２３を介して光合波器１２に出力する。さらに、光
合波器１２は入力された２つの光信号を合波して、合波
後の光信号を光導波路２４、波長分散素子５０として動
作する波長１．３μｍ用シングルモード光ファイバケー
ブル６を介して、例えばフォトダイオードで構成されて
例えば２乗検波特性を有する光電変換器３に出力する。
光電変換器３は入力される光信号を光電変換して電気信
号である光電変換信号を出力する。
【００２４】
【実施例】本発明者は、以上のように構成された光変調
装置を形成して、コンピュータによるシミュレーション
及び実験を行った。これらのシミュレーション及び実験
は同様の結果が得られ、以下の通りである。
装置を形成して、コンピュータによるシミュレーション
及び実験を行った。これらのシミュレーション及び実験
は同様の結果が得られ、以下の通りである。
【００２５】まず、バイアス位相Biasを変化させた場合
の光電変換信号の電力の光ファイバケーブル６の長さ依
存性を図５に示し、バイアス位相Biasを変化させた場合
の光電変換信号の電力の周波数依存性（ここで、周波数
は、変調信号の変調周波数ｆmである。）を図６に示
す。ここで、光信号の波長１．５５μｍで波長分散値が
１７ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）に設定され、光ファイバケー
ブル６の長さ依存性においては周波数は３０ＧＨｚに設
定され、周波数依存性においては光ファイバケーブル６
の長さは５ｋｍと設定した。
の光電変換信号の電力の光ファイバケーブル６の長さ依
存性を図５に示し、バイアス位相Biasを変化させた場合
の光電変換信号の電力の周波数依存性（ここで、周波数
は、変調信号の変調周波数ｆmである。）を図６に示
す。ここで、光信号の波長１．５５μｍで波長分散値が
１７ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）に設定され、光ファイバケー
ブル６の長さ依存性においては周波数は３０ＧＨｚに設
定され、周波数依存性においては光ファイバケーブル６
の長さは５ｋｍと設定した。
【００２６】図５及び図６から明らかなように、バイア
ス位相Biasを調整することにより、光電変換信号の電力
Ｐoutの変動を６ｄＢ程度許容すれば任意の光ファイバ
ケーブル６の長さと変調信号の変調周波数ｆmで伝送が
可能となる。また、バイアス位相Bias＝０の点では、バ
イアス位相Biasが＋π／２又は−π／２に設定された従
来のバイアス点に比較して、光電変換信号の電力Ｐout
が６ｄＢだけ向上していることがわかる。
ス位相Biasを調整することにより、光電変換信号の電力
Ｐoutの変動を６ｄＢ程度許容すれば任意の光ファイバ
ケーブル６の長さと変調信号の変調周波数ｆmで伝送が
可能となる。また、バイアス位相Bias＝０の点では、バ
イアス位相Biasが＋π／２又は−π／２に設定された従
来のバイアス点に比較して、光電変換信号の電力Ｐout
が６ｄＢだけ向上していることがわかる。
【００２７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、送信部である光変調器１００と受信部である光電変
換器３との間を、波長１．３μｍ用シングルモード光フ
ァイバケーブル６を用いて接続し、かつ光ファイバケー
ブル６の長さを調整することにより波長分散値を調整し
て、波長分散による信号の劣化を防ぐことが可能で、従
来考えられていた限界以上の距離でサブキャリア伝送が
可能になる。また、チャープのある光変調器１００と、
光ファイバケーブル６とを組み合わせることにより、光
電変換信号の電力を従来技術に比較して６ｄＢだけ向上
することが可能である。
ば、送信部である光変調器１００と受信部である光電変
換器３との間を、波長１．３μｍ用シングルモード光フ
ァイバケーブル６を用いて接続し、かつ光ファイバケー
ブル６の長さを調整することにより波長分散値を調整し
て、波長分散による信号の劣化を防ぐことが可能で、従
来考えられていた限界以上の距離でサブキャリア伝送が
可能になる。また、チャープのある光変調器１００と、
光ファイバケーブル６とを組み合わせることにより、光
電変換信号の電力を従来技術に比較して６ｄＢだけ向上
することが可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、送
信部である光変調器と受信部である光電変換器との間
を、波長１．３μｍ用シングルモード光ファイバケーブ
ルを用いて接続し、かつバイアス位相Ｂｉａｓと、光信
号の波長λと、変調周波数ｆmと、光ファイバケーブル
の長さＬとは、上記光ファイバケーブルから出力される
光信号の光電変換信号の電力が、上記光ファイバケーブ
ルが接続されていないときに比較して大きくなるように
設定され、より好ましくは、上記光ファイバケーブルか
ら出力される光信号の光電変換信号の電力が実質的に最
大となるように設定される。これにより、波長分散によ
る信号の劣化を防ぐことが可能で、従来技術に比較して
６ｄＢだけ向上することが可能である。それ故、従来考
えられていた限界以上の距離でサブキャリア伝送が可能
になり、当該サブキャリア伝送システムにおける伝送距
離を長くすることができる。
信部である光変調器と受信部である光電変換器との間
を、波長１．３μｍ用シングルモード光ファイバケーブ
ルを用いて接続し、かつバイアス位相Ｂｉａｓと、光信
号の波長λと、変調周波数ｆmと、光ファイバケーブル
の長さＬとは、上記光ファイバケーブルから出力される
光信号の光電変換信号の電力が、上記光ファイバケーブ
ルが接続されていないときに比較して大きくなるように
設定され、より好ましくは、上記光ファイバケーブルか
ら出力される光信号の光電変換信号の電力が実質的に最
大となるように設定される。これにより、波長分散によ
る信号の劣化を防ぐことが可能で、従来技術に比較して
６ｄＢだけ向上することが可能である。それ故、従来考
えられていた限界以上の距離でサブキャリア伝送が可能
になり、当該サブキャリア伝送システムにおける伝送距
離を長くすることができる。
【図１】 本発明に係る一実施形態であるサブキャリア
伝送システムの構成を示すブロック図である。
伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】 ベースバンド伝送システムのスペクトルを示
す図である。
す図である。
【図３】 サブキャリア伝送システムのスペクトルを示
す図である。
す図である。
【図４】 図１の光変調器への入力電圧に対する光変調
器の出力光強度の特性を示すグラフである。
器の出力光強度の特性を示すグラフである。
【図５】 図１のサブキャリア伝送システムにおいて、
バイアス位相を変化させたときの光電変換信号電力の光
ファイバケーブルの長さ依存性を示すグラフである。
バイアス位相を変化させたときの光電変換信号電力の光
ファイバケーブルの長さ依存性を示すグラフである。
【図６】 図１のサブキャリア伝送システムにおいて、
バイアス位相を変化させたときの光電変換信号電力の周
波数依存性を示すグラフである。
バイアス位相を変化させたときの光電変換信号電力の周
波数依存性を示すグラフである。
１…レーザダイオード、 ２…変調信号発生器、 ３…光電変換器、 ５…光ファイバケーブル、 ６…波長１．３μｍ用光ファイバケーブル、 ７…光位相変調器、 ８…可変直流電圧源、 １０…ＬｉＮｂＯ3基板、 １１…光分波器、 １２…光合波器、 ２１，２２，２３，２４…光導波路、 ５０…波長分散素子、 １００…光変調器、 Ｃc…結合用キャパシタ、 Ｌb…高周波除去用インダクタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/142 10/18 (56)参考文献 特開 平７−120710（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−201742（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−86991（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−172215（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−274713（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−139681（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−61768（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−260384（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 G02F 1/01
Claims (3)
- 【請求項１】 １．３μｍ帯以外の波長λの光信号を発
生して出力する光源と、 上記光源から出力される光信号を所定の電力分波比で分
配して出力する光分波手段と、 上記光分波手段から出力される一方の光信号を、所定の
変調周波数ｆmを有する電気信号に従って所定のバイア
ス位相Ｂｉａｓで光位相変調を行って出力する光位相変
調手段と、 上記光分波手段から出力される他方の光信号と上記光位
相変調手段から出力される光信号とを合波して上記光フ
ァイバケーブルに出力する光合波手段とを備えたサブキ
ャリア伝送システムにおいて、 上記光合波手段の後段に接続され、上記波長λと光ファ
イバケーブルの長さＬに応じて決定される所定の波長分
散値Ｄを有し、波長分散素子として動作する波長１．３
μｍ帯用シングルモード光ファイバケーブルをさらに備
え、 上記バイアス位相Ｂｉａｓと、上記光信号の波長λと、
上記変調周波数ｆmと、上記長さＬとは、上記光ファイ
バケーブルから出力される光信号の光電変換信号の電力
が、上記光ファイバケーブルが接続されていないときに
比較して大きくなるように設定されたことを特徴とする
サブキャリア伝送システム。 - 【請求項２】 上記バイアス位相Ｂｉａｓと、上記光信
号の波長λと、上記変調周波数ｆmと、上記長さＬと
は、上記光ファイバケーブルから出力される光信号の光
電変換信号の電力が実質的に最大となるように設定され
たことを特徴とする請求項１記載のサブキャリア伝送シ
ステム。 - 【請求項３】 上記電力分波比の値は実質的に１であ
り、上記バイアス位相Ｂｉａｓは実質的に０に設定さ
れ、上記光信号の波長λと、上記変調周波数ｆmと、上
記波長分散値Ｄは次式を満たすように設定され、 【数１】（λ2Ｄ／ｃ）Ｌｆm 2＝１／２＋ｎ ここで、ｎは整数であることを特徴とする請求項２記載
のサブキャリア伝送システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06429697A JP3148670B2 (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | サブキャリア伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06429697A JP3148670B2 (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | サブキャリア伝送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10261994A JPH10261994A (ja) | 1998-09-29 |
| JP3148670B2 true JP3148670B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=13254150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06429697A Expired - Fee Related JP3148670B2 (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | サブキャリア伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3148670B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013078093A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Fujitsu Ltd | 光受信装置および光ネットワークシステム |
| JP6425242B2 (ja) * | 2014-12-16 | 2018-11-21 | 国立大学法人静岡大学 | 変調光検出のｓｎ比を向上する方法 |
-
1997
- 1997-03-18 JP JP06429697A patent/JP3148670B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10261994A (ja) | 1998-09-29 |
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