JP3295029B2 - Optical transmission device and system - Google Patents

Optical transmission device and system

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JP3295029B2
JP3295029B2 JP32620197A JP32620197A JP3295029B2 JP 3295029 B2 JP3295029 B2 JP 3295029B2 JP 32620197 A JP32620197 A JP 32620197A JP 32620197 A JP32620197 A JP 32620197A JP 3295029 B2 JP3295029 B2 JP 3295029B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光SCM方式によ
るアナログ光伝送装置に関し、より特定的には、光SC
M方式で伝送した場合に問題となる、反射光が原因で増
大する雑音または歪、および光源への反射戻り光が原因
で増大する雑音または歪と光源の不安定性とを抑圧する
ことができる装置に関する。また、複数の光源からの光
信号を一括して受光した場合に問題となるビート雑音を
低減することができるアナログ光伝送システムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog optical transmission device based on an optical SCM system, and more particularly, to an optical SC transmission system.
Apparatus that can suppress noise or distortion that increases due to reflected light and noise or distortion that increases due to reflected return light to a light source and instability of the light source, which are problems when transmitted in the M system. About. Further, the present invention relates to an analog optical transmission system capable of reducing beat noise which is a problem when optical signals from a plurality of light sources are collectively received.

【0002】[0002]

【従来の技術】光SCM(SubCarrier Mu
ltiplexing)伝送方式は、伝送すべき周波数
多重された電気信号を、その信号で強度変調されたレー
ザ光に変換して伝送する方式で、光のon/offによ
るディジタル伝送と異なりA/D、D/A変換器が不要
であり、また、従来の同軸ケーブルを用いた伝送方式に
比べて非常に広帯域、低損失であるという特徴を有す
る。このため、近年その実用化が大いに期待されてい
る。
2. Description of the Related Art Optical SCM (SubCarrier Mu)
The ltiplexing transmission method is a method of converting a frequency-multiplexed electric signal to be transmitted into a laser light intensity-modulated by the signal and transmitting the converted laser signal. Unlike digital transmission by on / off of light, A / D, D A / A converter is not required, and it is characterized by a very wide band and low loss as compared with a conventional transmission system using a coaxial cable. For this reason, in recent years, its practical use is greatly expected.

【0003】このような光SCM伝送方式には、以下に
示すような問題点があることが知られている。1つめ
は、光ファイバ中において反射光が生じると、雑音や歪
が増加し伝送特性が劣化すること。2つめは、反射光が
光源に結合された場合、光源の状態が不安定となり雑音
や歪が増加すること。3つめは、複数の光源から発せら
れた光信号を一括して受光する場合、各光信号の波長が
互いに近いとビート雑音が生じ、それが伝送特性を劣化
させること。なお、光信号は、光部品の端面や光ファイ
バのコネクタ端面などにおいて反射される。あるいは、
光ファイバ中のレーリー散乱等によっても反射光が生じ
る。
[0003] It is known that such an optical SCM transmission system has the following problems. First, when reflected light is generated in an optical fiber, noise and distortion increase and transmission characteristics deteriorate. Second, when reflected light is coupled to the light source, the state of the light source becomes unstable and noise and distortion increase. Third, when collectively receiving optical signals emitted from a plurality of light sources, if the wavelengths of the optical signals are close to each other, beat noise is generated, which degrades transmission characteristics. The optical signal is reflected on the end face of the optical component or the end face of the connector of the optical fiber. Or,
Reflected light also occurs due to Rayleigh scattering or the like in the optical fiber.

【0004】上記の3つの問題点の内、1つめの伝送特
性劣化を抑制させる装置の一例として、特開平5−29
1671号に開示されているアナログ光伝送装置および
光ファイバ増幅器がある。図17は、特開平5−291
671号に開示されている、従来のアナログ光伝送装置
の構成を示すブロック図である。図17の装置は、多重
化部501、加算部502、映像信号入力端子503、
増幅器504および508、信号用半導体レーザ素子5
05、光ファイバ506、受光素子507、映像信号出
力端子509ならびに光コネクタ510および511を
備えている。
[0004] Among the above three problems, as an example of an apparatus for suppressing the first degradation of transmission characteristics, Japanese Patent Laid-Open No. 5-29 is disclosed.
No. 1671 discloses an analog optical transmission device and an optical fiber amplifier. FIG.
FIG. 67 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional analog optical transmission device disclosed in No. 671. 17 includes a multiplexing unit 501, an adding unit 502, a video signal input terminal 503,
Amplifiers 504 and 508, Signal Laser Diode 5
05, an optical fiber 506, a light receiving element 507, a video signal output terminal 509, and optical connectors 510 and 511.

【0005】Nチャネル(ch1〜N)のアナログ電気
信号は、多重化部501でRF多重化され、さらに加算
部502においてパイロット信号を加算された後、映像
信号入力端子503に入力される。映像信号入力端子5
03に入力された電気信号は、増幅器504で増幅され
た後、信号用半導体レーザ素子505により光信号に変
換される。信号用半導体レーザ素子505が変換して得
られた光信号は、光ファイバ506ならびに光コネクタ
510および511を介して受信側に伝達される。伝達
された光信号は、受光素子507において再び電気信号
に変換され、さらに増幅器508で増幅された後、映像
信号出力端子509から出力される。
[0005] The analog electric signals of the N channels (ch 1 to N) are RF-multiplexed by a multiplexing section 501, added with a pilot signal by an adding section 502, and then input to a video signal input terminal 503. Video signal input terminal 5
The electrical signal input to the signal 03 is amplified by the amplifier 504 and then converted into an optical signal by the signal semiconductor laser element 505. The optical signal obtained by the conversion by the signal semiconductor laser element 505 is transmitted to the receiving side via the optical fiber 506 and the optical connectors 510 and 511. The transmitted optical signal is converted into an electric signal again by the light receiving element 507, further amplified by the amplifier 508, and output from the video signal output terminal 509.

【0006】以上の動作において、信号用半導体レーザ
素子505から出力された光信号の一部が、光コネクタ
510および511で反射、あるいは光ファイバ506
でレーリー散乱される。さらに反射光の一部が再反射さ
れ、光信号と同方向に進行する多重反射光が生じる。一
般に、半導体レーザでは電気光変換に伴う波長変動があ
るため、光電気変換時、この同方向に進行する反射光が
光信号に干渉して電気の強度変調が生じ、干渉雑音とな
る。従って、そのままでは、映像信号出力端子509か
ら出力される電気信号に雑音または歪が発生することが
予想される。そこで、図17の装置は、伝送すべき電気
信号にパイロット信号を加算し、加算して得られた電気
信号を光信号に変換して伝送することにより、干渉雑音
のパワーを広い周波数帯域にわたって分散させている。
これにより、伝送周波数帯域内の干渉雑音のパワーが低
下し、その結果、反射光による雑音または歪が低減され
る。
In the above operation, a part of the optical signal output from the signal semiconductor laser element 505 is reflected by the optical connectors 510 and 511 or the optical fiber 506
Rayleigh scattering at. Further, part of the reflected light is re-reflected, and multiple reflected light traveling in the same direction as the optical signal is generated. In general, in a semiconductor laser, there is a wavelength fluctuation accompanying electric-optical conversion, so that at the time of photoelectric conversion, reflected light traveling in the same direction interferes with an optical signal to generate electric intensity modulation, resulting in interference noise. Therefore, it is expected that noise or distortion will occur in the electric signal output from the video signal output terminal 509 as it is. Therefore, the apparatus shown in FIG. 17 disperses the power of interference noise over a wide frequency band by adding a pilot signal to an electric signal to be transmitted, converting the added electric signal into an optical signal, and transmitting the optical signal. Let me.
As a result, the power of the interference noise in the transmission frequency band is reduced, and as a result, noise or distortion due to reflected light is reduced.

【0007】特開平5−291671号にはまた、パイ
ロット信号の周波数に関して、半導体レーザのスペクト
ル線幅に相当する周波数以下とする条件も開示されてお
り、図17の装置は、その条件を満たすパイロット信号
を加算することにより、光ファイバ506ならびに光コ
ネクタ510および511で生じる反射光による雑音ま
たは歪を十分低減できるとしている。しかし、図17の
装置では、パイロット信号を加算したことにより、RF
多重化されたアナログ電気信号とパイロット信号との2
次の相互変調歪(以下、IM2)が新たに生じる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-291671 also discloses a condition that the frequency of a pilot signal is set to be equal to or lower than the frequency corresponding to the spectral line width of the semiconductor laser. The apparatus shown in FIG. By adding the signals, noise or distortion due to reflected light generated in the optical fiber 506 and the optical connectors 510 and 511 can be sufficiently reduced. However, in the device shown in FIG.
2 of multiplexed analog electric signal and pilot signal
The next intermodulation distortion (hereinafter, IM2) is newly generated.

【0008】また、特開平5−291671号と同様の
構成を用いたものとして、米国特許5373385があ
る。この特許では、付加信号の周波数は伝送すべき信号
の帯域外と規定されている。従って、付加信号が伝送す
べき信号に直接的に悪影響を与えることはないが、特開
平5−291671号と同様、IM2が新たに生じ、こ
れが伝送すべき信号に悪影響を与える。
[0008] US Pat. No. 5,373,385 uses a configuration similar to that of JP-A-5-291167. In this patent, the frequency of the additional signal is specified to be outside the band of the signal to be transmitted. Therefore, although the additional signal does not directly affect the signal to be transmitted, IM2 is newly generated as in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-291671, which adversely affects the signal to be transmitted.

【0009】これに対して、米国特許5430569に
は、上記のような、付加信号を加えたことによって新た
に生じるIM2を低減できる構成が開示されている。こ
の特許では、IM2が伝送すべき信号の伝送用に割り当
てられた帯域内に生じる場合には、前置歪補償器を用い
ることによりその影響を低減している。なお、IM2が
帯域外に生じる場合には、前置歪補償器を省略する構成
としている。
On the other hand, US Pat. No. 5,430,569 discloses a configuration capable of reducing IM2 newly generated by adding an additional signal as described above. In this patent, when IM2 occurs in a band allocated for transmission of a signal to be transmitted, the effect is reduced by using a predistortion compensator. If IM2 occurs outside the band, the predistortion compensator is omitted.

【0010】2つめの伝送特性劣化を抑制させる方法と
しては、光源に反射光が結合しないよう、光源と光ファ
イバとの間に光アイソレータを挿入する方式が一般に採
用されている。
As a second method for suppressing the deterioration of the transmission characteristics, a method of inserting an optical isolator between the light source and the optical fiber is generally adopted so that the reflected light does not couple to the light source.

【0011】3つめの伝送特性劣化を抑制させる方法と
しては、特開平6−177840号にビート妨害を抑制
する光通信方式が開示されている。図18は、特開平6
−177840号に記載の光通信方式を用いた、従来の
光伝送システムの構成を示すブロック図である。図18
のシステムは、送信端600〜602、受信端603お
よび604、光導波路605および606ならびに光ス
ターカプラ607を備えている。送信端600〜602
はそれぞれ、発振器6081 〜6083 、電気変調器6
091 〜6093 および光変調器6101 〜6103
含む。受信端603は、光復調器611、周波数選択フ
ィルタ6121 〜6123 、電気復調器6131 〜61
3 および発振器6141 〜6143 を含む。受信端6
04は、光復調器615、周波数選択フィルタ6161
〜6163 、電気復調器6171〜6173 および発振
器6181 〜6183 を含む。
As a third method for suppressing the deterioration of transmission characteristics, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-177840 discloses an optical communication system for suppressing beat interference. FIG.
It is a block diagram which shows the structure of the conventional optical transmission system which used the optical communication system of -177840. FIG.
Includes transmission ends 600 to 602, reception ends 603 and 604, optical waveguides 605 and 606, and an optical star coupler 607. Sending end 600-602
Each oscillator 608 1-608 3, electrical modulator 6
09 containing 1-609 3 and the optical modulator 610 1-610 3. The receiving end 603 includes an optical demodulator 611, frequency selection filters 612 1 to 612 3 , and electric demodulators 613 1 to 613.
3 including 3 and the oscillator 614 1-614 3. Receiving end 6
04 is an optical demodulator 615, a frequency selection filter 616 1
~616 3, including an electrical demodulator 617 1-617 3 and the oscillator 618 1-618 3.

【0012】発振器(図中にはf1〜3と表示)608
1 〜6083 、6141 〜6143、6181 〜6183
はそれぞれ、周波数f1〜f3のサブキャリア(電気
信号)を出力する。電気変調器6091 〜6093 はそ
れぞれ、入力信号でサブキャリアを変調する。光変調器
6101 〜6103 はそれぞれ、サブキャリアで波長λ
1〜λ3のメインキャリア(光信号)を変調する。光ス
ターカプラ607は、メインキャリアを合波/分波す
る。光復調器611および615はそれぞれ、メインキ
ャリアを復調する。周波数選択フィルタ6121 〜61
3 、6161 〜6163 はそれぞれ、復調出力から、
周波数f1〜f3のサブキャリアを選択する。電気復調
器6131 〜6133 および6171 〜6173 はそれ
ぞれ、サブキャリアを復調する。
Oscillator (shown as f1 to f3 in the figure) 608
1 to 608 3 , 614 1 to 614 3 , 618 1 to 618 3
Output subcarriers (electric signals) having frequencies f1 to f3, respectively. Each electrical modulator 609 1-609 3 modulates the sub-carrier at the input signal. Each of the optical modulators 610 1 to 610 3 is a subcarrier having a wavelength λ.
The main carriers (optical signals) of 1 to λ3 are modulated. The optical star coupler 607 multiplexes / demultiplexes the main carrier. The optical demodulators 611 and 615 each demodulate the main carrier. Frequency selection filter 612 1 to 61
2 3 , 616 1 to 616 3 are, respectively,
Select subcarriers of frequencies f1 to f3. The electric demodulators 613 1 to 613 3 and 617 1 to 617 3 demodulate the subcarriers, respectively.

【0013】以下には、図18のシステムの動作につい
て説明する。発振器6081 〜6083 がそれぞれ周波
数f1〜f3のサブキャリアを出力すると、電気変調器
6091 〜6093 は、入力信号(1)〜(3)でサブ
キャリアを変調する。次に、光変調器6101 〜610
3 はそれぞれ、変調されたサブキャリアで波長λ1〜λ
3のメインキャリア(光信号)を強度変調する。変調さ
れたメインキャリアはそれぞれ、光導波路605を介し
て光スターカプラ607に伝達されて合波/分波された
後、光導波路606を介して受信端603および604
へ伝達される。受信端603および604では、それぞ
れ光復調器611および615が、伝達されたメインキ
ャリアを復調し、周波数選択フィルタ6121 〜612
3 、6161 〜6163 はそれぞれ、各復調出力から、
周波数f1〜3のサブキャリアを選択する。そして、電
気復調器6131 〜6133 、6171 〜6173
が、それぞれ発振器6141 〜6143 、6181 〜6
18 3 が出力するサブキャリアを用いて、選択されたサ
ブキャリアを復調すると、入力信号(1)〜(3)が得
られる。
The operation of the system shown in FIG.
Will be explained. Oscillator 6081 ~ 608Three Are each frequency
When the sub-carriers of numbers f1 to f3 are output, the electric modulator
6091 ~ 609Three Is the sub signal of the input signals (1) to (3)
Modulate the carrier. Next, the optical modulator 6101 ~ 610
Three Are the modulated subcarriers and have wavelengths λ1 to λ, respectively.
The intensity of the main carrier (optical signal) of No. 3 is modulated. Modulated
Each of the main carriers is connected via an optical waveguide 605.
Transmitted to the optical star coupler 607 to be multiplexed / demultiplexed.
Thereafter, the receiving ends 603 and 604 are transmitted through the optical waveguide 606.
Is transmitted to At the receiving ends 603 and 604,
The optical demodulators 611 and 615 transmit the transmitted main key.
Carrier, and a frequency selection filter 6121 ~ 612
Three , 6161 ~ 616Three Respectively, from each demodulated output,
Select subcarriers of frequencies f1 to f3. And
Air demodulator 6131 ~ 613Three , 6171 ~ 617Three 
Are respectively oscillators 6141 ~ 614Three , 6181 ~ 6
18 Three Using the subcarriers output by
When the carrier is demodulated, input signals (1) to (3) are obtained.
Can be

【0014】以上の動作において、光復調時、互いに波
長が近接した2つのメインキャリアのビート波によるビ
ート雑音が発生して、受信端603および604側の受
信状態が悪化する。そこで、光変調器6101 〜610
3 に含まれるLDの温度を変化させるか、またはバイア
ス電流を変化させることにより、送信端600〜602
毎に独立に、メインキャリアの波長λ1〜λ3を周期的
に変動させる。これにより、ビート周波数がサブキャリ
ア周波数と一致する時間を非常に短くでき、そのため、
ビート雑音が受信状態に与える影響を少なくできるとさ
れている。例えば、CATVのためのアナログ信号を伝
送する場合、上記のようにしてビート周波数がサブキャ
リア周波数と一致する時間を短くすれば、受信状態にほ
とんど影響を与えない。特にケーブルテレビジョン方式
で変調信号がアナログ・テレビジョン信号の場合、瞬間
的にビート雑音が混入されても画面上では認識できな
い。
In the above operation, at the time of optical demodulation, beat noise is generated due to beat waves of two main carriers whose wavelengths are close to each other, and the reception state at the receiving ends 603 and 604 is deteriorated. Therefore, the optical modulators 610 1 to 610
By changing the temperature of the LD included in 3 or changing the bias current, the transmitting ends 600 to 602 are changed.
Independently every time, the wavelengths λ1 to λ3 of the main carrier are periodically changed. This allows the time for the beat frequency to match the subcarrier frequency to be very short,
It is said that the influence of the beat noise on the reception state can be reduced. For example, when transmitting an analog signal for CATV, if the time during which the beat frequency coincides with the subcarrier frequency is shortened as described above, the reception state is hardly affected. In particular, when the modulation signal is an analog television signal in the cable television system, even if beat noise is momentarily mixed, it cannot be recognized on the screen.

【0015】また、別の方法を用いてビート妨害を抑制
できる光通信方式が米国特許5532865に開示され
ている。その方式は、入力される光信号と光源からの光
を合波し、得られた光信号をいったん分岐したのち出力
する構成となっている。分岐して得られた一方の光信号
を電気信号に変換して、ビート周波数がサブキャリア周
波数に近接しているかどうかを検出し、近接している場
合には光源の波長を変えることによってビート周波数を
変化させ、ビート雑音の影響を除去するようにしてい
る。
An optical communication system which can suppress beat interference by using another method is disclosed in US Pat. No. 5,532,865. The system is configured such that an input optical signal and light from a light source are multiplexed, and the obtained optical signal is once branched and then output. One of the branched optical signals is converted into an electric signal, and it is detected whether or not the beat frequency is close to the subcarrier frequency. If so, the beat frequency is changed by changing the wavelength of the light source. To remove the effect of beat noise.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上に示
した各従来例では、以下のような課題が残されている。
すなわち、1つめの問題点に関して、特開平5−291
671号および米国特許5430569ではどちらも、
伝送帯域内にIM2が発生して伝送特性が劣化する可能
性がある。また米国特許5373385では、伝送帯域
内のIM2を低減することができるものの、そのための
前置歪補償器が新たに必要となる。歪補償器に関して
は、補償用の歪電力および位相量の調整を正確に行う必
要があり、この調整作業も容易でない。
However, in each of the above-mentioned conventional examples, the following problems remain.
That is, regarding the first problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-291
No. 671 and US Pat. No. 5,430,569, both
IM2 may occur in the transmission band and the transmission characteristics may be degraded. In US Pat. No. 5,373,385, although IM2 in the transmission band can be reduced, a predistortion compensator for that purpose is newly required. With respect to the distortion compensator, it is necessary to accurately adjust the distortion power and the phase amount for compensation, and this adjustment operation is not easy.

【0017】2つめの問題点に関して、従来の方式で
は、高価な光アイソレータを備えることで装置の価格が
高くなる。付言すれば、分布帰還型半導体レーザ(DF
B−LD)モジュールには一般に光アイソレータが内蔵
されており、従来、光SCM伝送を行う装置では多くの
場合、光源にこの高価なDFB−LDを採用していた。
一方、ファブリペロ型の半導体レーザ(FP−LD)モ
ジュールは一般にディジタル光通信に用いられ、非常に
安価ではあるが光アイソレータを内蔵していない。仮に
光アイソレータを備えることなく、2つめの伝送特性劣
化を抑制できれば、装置の価格を大幅に安くすることが
できる。
Regarding the second problem, the conventional method increases the price of the device by providing an expensive optical isolator. In other words, a distributed feedback semiconductor laser (DF
In general, an optical isolator is built in a (B-LD) module. Conventionally, an optical SCM transmission device often employs this expensive DFB-LD as a light source.
On the other hand, Fabry-Perot type semiconductor laser (FP-LD) modules are generally used for digital optical communication and are very inexpensive but do not include an optical isolator. If the second transmission characteristic degradation can be suppressed without providing an optical isolator, the price of the device can be significantly reduced.

【0018】3つめの問題点に関して、特開平6−17
7840号で示されている方法は、映像信号を伝送する
限りにおいてはビート雑音の影響を小さくできる可能性
がある。しかし、例えば変調信号がディジタル変調信号
であれば、瞬間的な雑音の混入はディジタル信号のバー
スト誤りを引き起こす。その場合、たとえ誤り訂正を行
っていたとしても、バースト誤りを十分に訂正できない
ことがある。また、映像信号を伝送する場合にも、光信
号であるメインキャリアの波長を変動させる周波数成分
と映像信号を伝送するためのサブキャリアの周波数成分
との相互変調歪が生じる。
Regarding the third problem, JP-A-6-17 / 1994
The method disclosed in Japanese Patent No. 7840 may reduce the influence of beat noise as long as a video signal is transmitted. However, for example, when the modulation signal is a digital modulation signal, instantaneous noise contamination causes a burst error of the digital signal. In that case, even if error correction is performed, burst errors may not be sufficiently corrected. Also, when transmitting a video signal, intermodulation distortion occurs between a frequency component that varies the wavelength of a main carrier, which is an optical signal, and a frequency component of a subcarrier that transmits the video signal.

【0019】また、特開平6−177840号では、必
ずしも十分にビート雑音を低減できるとは限らない。そ
れは、以下の理由による。すなわち、ビート雑音の低減
効果は、半導体レーザのチャーピング特性によるもので
あり、半導体レーザに加える付加信号の周波数だけでな
く、その光変調度やバイアス電流値に大きく依存する。
従って、ビート雑音を十分に抑制するためには、このよ
うなパラメータを統合して考える必要がある。しかし、
特開平6−177840号では、ビート雑音の低減量が
そのようにして定量的に評価されておらず、よって必ず
しも十分にビート雑音を低減できるとは限らない。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-177840, beat noise cannot always be sufficiently reduced. It is for the following reasons. That is, the effect of reducing the beat noise is due to the chirping characteristic of the semiconductor laser, and largely depends not only on the frequency of the additional signal applied to the semiconductor laser, but also on the degree of light modulation and the bias current value.
Therefore, in order to sufficiently suppress beat noise, it is necessary to integrate such parameters. But,
In JP-A-6-177840, the amount of reduction of the beat noise is not quantitatively evaluated in such a manner, and thus the beat noise cannot always be sufficiently reduced.

【0020】さらに、米国特許5532865では、光
源の波長を変化させるために、例えば光源の温度を変化
させたり、バイアス電流を変化させる必要がある。バイ
アス電流を変化させると、光SCM伝送システムの重要
な設計パラメータである光変調度も変化するため、ビー
ト妨害以外の歪特性やC/N特性の劣化を招く恐れがあ
り、好ましくない。一方、温度を変化させるには、その
ための部品を設けることが必要となる。2つめの問題点
に関して述べたことに付け加えるならば、FP−LDモ
ジュールは一般に温度制御機能を有しておらず、それを
光SCM伝送用の光源として使用する場合、温度制御の
ための部品を設けねばならない。
Further, in US Pat. No. 5,532,865, in order to change the wavelength of the light source, for example, it is necessary to change the temperature of the light source or change the bias current. If the bias current is changed, the degree of optical modulation, which is an important design parameter of the optical SCM transmission system, also changes, which may lead to deterioration of distortion characteristics other than beat interference and deterioration of C / N characteristics. On the other hand, in order to change the temperature, it is necessary to provide parts for that purpose. In addition to what has been said regarding the second problem, the FP-LD module generally does not have a temperature control function, and if it is used as a light source for optical SCM transmission, components for temperature control are required. Must be provided.

【0021】それゆえに、本発明の第1の目的は、光S
CM方式による伝送を行う際、反射光が生じさせる伝送
特性劣化を簡単かつ安価な構成で十分抑制できる光伝送
装置を提供することである。また、本発明の第2の目的
は、光SCM方式による伝送を行う際、光源への反射戻
り光が生じさせる伝送特性劣化を簡単かつ安価な構成で
十分抑制できる光伝送装置を提供することである。さら
に、本発明の第3の目的は、光SCM方式による多対一
の伝送を行う際、複数の子局から伝送される光信号を一
括して親局が受光するときに発生するビート雑音が生じ
させる伝送特性劣化を簡単かつ安価な構成で十分抑制で
きる光伝送システムを提供することである。
Therefore, the first object of the present invention is to provide the light S
An object of the present invention is to provide an optical transmission device capable of sufficiently suppressing transmission characteristic deterioration caused by reflected light when performing transmission by the CM system with a simple and inexpensive configuration. A second object of the present invention is to provide an optical transmission device that can sufficiently suppress transmission characteristic deterioration caused by reflected return light to a light source when performing transmission by the optical SCM system with a simple and inexpensive configuration. is there. Further, a third object of the present invention is to provide a point-to-point transmission in which optical signals transmitted from a plurality of slave stations are collectively received by the master station when performing a many-to-one transmission by the optical SCM method. It is an object of the present invention to provide an optical transmission system capable of sufficiently suppressing transmission characteristic deterioration caused by a simple and inexpensive configuration.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明は、電気信号をその信号で直接強度変調された光信
号に変換して伝送する光伝送装置であって、付加信号を
出力する発振手段と、伝送すべき電気信号と発振手段が
出力した付加信号とを合成する合成手段と、直流バイア
ス電流を出力する直流電流源と、合成手段が合成して得
られた電気信号と直流源が出力した直流バイアス電流と
を合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を
出力する半導体レーザと、半導体レーザが出力した光信
号を伝達するための光伝送路と、光伝送路を介して伝達
された光信号を電気信号に変換する光電気変換手段とを
備え、発振手段は、伝送すべき電気信号に割り当てられ
た周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ
伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低
周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力するこ
とを特徴としている。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention A first invention is an optical transmission device for converting an electric signal into an optical signal directly intensity-modulated by the signal and transmitting the signal, and outputs an additional signal. Oscillating means, synthesizing means for synthesizing an electric signal to be transmitted and an additional signal output by the oscillating means, a DC current source for outputting a DC bias current, and an electric signal and DC source obtained by synthesizing the synthesizing means A semiconductor laser that outputs an optical signal that is directly intensity-modulated with a signal obtained by combining a DC bias current output by the semiconductor laser, an optical transmission path for transmitting an optical signal output by the semiconductor laser, and an optical transmission path. Photoelectric conversion means for converting an optical signal transmitted through the optical signal into an electric signal, wherein the oscillating means transmits a signal higher than the frequency corresponding to the bandwidth of the frequency band allocated to the electric signal to be transmitted and transmits the signal. Power telegraph It is characterized by outputting a low frequency additional signal than half the lowest frequency of the frequency band allocated to.

【0023】上記のように、第1の発明によれば、付加
信号により半導体レーザが変調される。半導体レーザ
は、直接強度変調された場合、同時に周波数変調される
ため、付加信号による周波数変調を受けることになる。
周波数変調された光信号は、そのスペクトラムが広帯域
に拡大されるため、反射光や半導体レーザへの反射戻り
光が生じてもそれらによる伝送特性劣化が抑制される。
このとき、付加信号の周波数範囲を、伝送すべき電気信
号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波
数より高く設定しておくことにより、仮に半導体レーザ
等の非線形性により付加信号と伝送すべき電気信号との
2次相互変調歪が生じたとしても、歪が生じる周波数は
伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域
外にあり、従って2次相互変調歪が伝送すべき電気信号
に影響することがなくなる。さらに、付加信号の周波数
範囲を、伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯
域の最低周波数の半分よりも低く設定しておくことによ
り、仮に半導体レーザ等の非線形性により付加信号の2
次高調波歪が生じたとしても、歪が生じる周波数は伝送
すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域外に
あり、従って2次高調波歪が伝送すべき電気信号に影響
することもなくなる。加えて、反射戻り光が生じさせる
伝送特性劣化を抑制できたため、光アイソレータを内蔵
していない半導体レーザモジュールを光源として使用す
ることができる。
As described above, according to the first aspect, the semiconductor laser is modulated by the additional signal. When the semiconductor laser is directly intensity-modulated, it is simultaneously frequency-modulated, so that the semiconductor laser is subjected to frequency modulation by an additional signal.
Since the spectrum of the frequency-modulated optical signal is expanded over a wide band, even if reflected light or reflected return light to the semiconductor laser is generated, deterioration of transmission characteristics due to the reflected light or reflected light is suppressed.
At this time, by setting the frequency range of the additional signal to be higher than the frequency corresponding to the bandwidth of the frequency band allocated to the electric signal to be transmitted, the transmission of the additional signal is temporarily performed due to the nonlinearity of the semiconductor laser or the like. Even if the secondary intermodulation distortion with the power signal should occur, the frequency at which the distortion occurs is outside the frequency band assigned to the electrical signal to be transmitted, and therefore the electrical signal to be transmitted due to the secondary intermodulation distortion. Will not be affected. Further, by setting the frequency range of the additional signal to be lower than half of the lowest frequency of the frequency band allocated to the electric signal to be transmitted, the additional signal may be temporarily reduced due to the nonlinearity of the semiconductor laser or the like.
Even if the second harmonic distortion occurs, the frequency at which the distortion occurs is out of the frequency band allocated to the electric signal to be transmitted, so that the second harmonic distortion does not affect the electric signal to be transmitted. . In addition, since transmission characteristic degradation caused by reflected return light can be suppressed, a semiconductor laser module without a built-in optical isolator can be used as a light source.

【0024】第2の発明は、第1の発明において、半導
体レーザは、ファブリペロ型の半導体レーザであること
を特徴としている。
According to a second aspect, in the first aspect, the semiconductor laser is a Fabry-Perot semiconductor laser.

【0025】上記のように、第2の発明によれば、ファ
ブリペロ型の半導体レーザを使用することにより、装置
の価格を安価にできる。
As described above, according to the second aspect of the invention, the use of a Fabry-Perot type semiconductor laser makes it possible to reduce the price of the apparatus.

【0026】第3の発明は、第2の発明において、発振
手段から出力される付加信号が所定のデータにより変調
されていることを特徴としている。
According to a third aspect, in the second aspect, the additional signal output from the oscillating means is modulated by predetermined data.

【0027】上記のように、第3の発明によれば、付加
信号によって例えば監視用のデータなどを伝送すること
ができる。
As described above, according to the third aspect, for example, monitoring data can be transmitted by the additional signal.

【0028】第4の発明は、第3の発明において、ファ
ブリペロ型の半導体レーザは、光信号の増幅作用を持つ
活性層と、当該活性層から出力される光信号の放射角を
狭くするためのスポットサイズ変換手段とを同一基板上
に形成したようなチップ構造を有することを特徴として
いる。
In a fourth aspect based on the third aspect, the Fabry-Perot type semiconductor laser comprises an active layer having an optical signal amplifying function, and a narrower emission angle of the optical signal output from the active layer. It has a chip structure in which the spot size conversion means and the spot size conversion means are formed on the same substrate.

【0029】上記のように、第4の発明によれば、LD
チップから放出される光信号を効率よく光ファイバに結
合させることができる。
As described above, according to the fourth invention, the LD
The optical signal emitted from the chip can be efficiently coupled to the optical fiber.

【0030】第5の発明は、第4の発明において、伝送
すべき電気信号は、移動体通信のための1以上の無線信
号を周波数分割多重して得られた信号であり、伝送すべ
き電気信号は複数であり、各当該伝送すべき電気信号に
は、それぞれ固有の周波数帯域が割り当てられており、
発振手段は、複数の固有の周波数帯域のうち最も広い周
波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高く、かつ複
数の固有の周波数帯域のうちもっとも低い周波数の半分
よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴とし
ている。
In a fifth aspect based on the fourth aspect, the electric signal to be transmitted is a signal obtained by frequency division multiplexing one or more radio signals for mobile communication, and should be transmitted.
There are a plurality of electrical signals, and each of the electrical signals to be transmitted is assigned a unique frequency band,
Oscillating means outputs the broadest higher than the frequency corresponding to the bandwidth of the frequency band and lower frequency addition signal than half the lowest frequency among a plurality of specific frequency bands among a plurality of specific frequency bands It is characterized by doing.

【0031】上記のように、第5の発明によれば、複数
の帯域の移動体通信用の無線信号の高品質伝送を行え
る。
As described above, according to the fifth aspect, high quality transmission of a radio signal for mobile communication in a plurality of bands can be performed.

【0032】第6の発明は、第5の発明において、複数
固有の周波数帯域のうち少なくとも1つの周波数帯域
を用いて伝送される電気信号が符号分割多重信号であ
り、発振手段は、符合分割多重信号に割り当てられた周
波数帯域を除く複数の固有の周波数帯域のうち最も広い
周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ複数の固有
周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付
加信号を出力することを特徴としている。
In a sixth aspect based on the fifth aspect, the electric signal transmitted using at least one of the plurality of unique frequency bands is a code division multiplexed signal, and the oscillating means comprises a code division multiplexed signal. A frequency higher than the frequency corresponding to the widest frequency band among a plurality of unique frequency bands excluding the frequency band assigned to the multiplexed signal, and a plurality of unique
And outputting an additional signal having a frequency lower than half of the lowest frequency of the frequency band.

【0033】上記のように、第6の発明によれば、符号
分割多重された電気信号に割り当てられた周波数帯域以
外の帯域内に、2次相互変調歪および2次高調波歪のい
ずれも発生することがなくなる。
As described above, according to the sixth aspect, both the second-order intermodulation distortion and the second-order harmonic distortion occur in a band other than the frequency band allocated to the code-division multiplexed electric signal. Will not be done.

【0034】第7の発明は、第6の発明において、光伝
送路が1本以上の光ファイバを含み、ファブリペロ型の
半導体レーザの出射端面とそれに結合される光ファイバ
の端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設置され
たことを特徴としている。
According to a seventh aspect, in the sixth aspect, the optical transmission line includes one or more optical fibers, and the emitting end face of the Fabry-Perot type semiconductor laser and the end face of the optical fiber coupled thereto are parallel to each other. It is characterized by being placed out of position.

【0035】上記のように、第7の発明によれば、半導
体レーザへの反射戻り光の量を減らすことができ、その
結果、付加信号に求められる最低レベルの値をより低く
できる。
As described above, according to the seventh aspect, the amount of reflected light returning to the semiconductor laser can be reduced, and as a result, the minimum level value required for the additional signal can be reduced.

【0036】第8の発明は、第7の発明において、発振
手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レ
ベル調整手段をさらに備え、付加信号レベル調整手段
は、半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数β
が、光伝送路で生じる雑音または歪を少なくともPデシ
ベル低減するための条件式β≧(2/π)・10
P/10(ただし、πは円周率)を満たすように、発振手段
が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴とし
ている。
According to an eighth aspect based on the seventh aspect, the apparatus further comprises an additional signal level adjusting means for adjusting the level of the additional signal output by the oscillation means, wherein the additional signal level adjusting means comprises an optical signal output by the semiconductor laser. Frequency modulation index β
Is a conditional expression β ≧ (2 / π) · 10 for reducing at least P decibels of noise or distortion generated in the optical transmission line.
It is characterized in that the level of the additional signal output by the oscillating means is adjusted so as to satisfy P / 10 (where π is the pi).

【0037】上記のように、第8の発明によれば、反射
光および反射戻り光に起因する歪または雑音を所望量低
減できる。
As described above, according to the eighth aspect, distortion or noise caused by reflected light and reflected return light can be reduced by a desired amount.

【0038】第9の発明は、第の発明において、付加
信号レベル調整手段は、周波数変調指数βが条件式β≧
1.7を満たすように、付加信号のレベルを調整するこ
とを特徴としている。
In a ninth aspect based on the seventh aspect , the additional signal level adjusting means is arranged such that the frequency modulation index β is a conditional expression β ≧
It is characterized in that the level of the additional signal is adjusted so as to satisfy 1.7.

【0039】上記のように、第9の発明によれば、反射
光および反射戻り光に起因する雑音または歪を少なくと
もPmin(Pminは、歪の低減量Pの複数の極小値
のうち最小の値)低減できる。
As described above, according to the ninth aspect, the noise or distortion caused by the reflected light and the reflected return light is at least Pmin (Pmin is the minimum value among the plurality of minimum values of the distortion reduction amount P). ) Can be reduced.

【0040】第10の発明は、第7の発明において、複
数の伝送すべき電気信号とレベル調整手段がレベル調整
して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそ
れぞれmi (i =1、2、…、N)とするとき、総合光
変調度√{Σ(mi )2 }が0.3を超えないことを特
徴としている。
In a tenth aspect based on the seventh aspect, the degree of light modulation assigned to each of the plurality of electric signals to be transmitted and the additional signal obtained by level adjustment by the level adjusting means is mi (i = 1). ,..., N), is characterized in that the total light modulation degree {(mi) 2 } does not exceed 0.3.

【0041】上記のように、第10の発明によれば、ク
リッピング歪が起こることがほとんどなくなり、高品質
伝送を実現できる。
As described above, according to the tenth aspect, clipping distortion hardly occurs, and high quality transmission can be realized.

【0042】第11の発明は、第3の発明において、フ
ァブリペロ型の半導体レーザは、光信号の増幅作用を持
つ活性層がテーパ状であるようなチップ構造を有するこ
とを特徴としている。
According to an eleventh aspect based on the third aspect, the Fabry-Perot type semiconductor laser has a chip structure in which an active layer having an optical signal amplifying action is tapered.

【0043】上記のように、第11の発明によれば、L
Dチップから放出される光信号を効率よく光ファイバに
結合させることができる。
As described above, according to the eleventh aspect, L
The optical signal emitted from the D chip can be efficiently coupled to the optical fiber.

【0044】第12の発明は、第11の発明において、
伝送すべき電気信号は、移動体通信のための1以上の無
線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、伝送
すべき電気信号は複数であり、各当該伝送すべき電気信
号には、それぞれ固有の周波数帯域が割り当てられてお
り、発振手段は、複数の固有の周波数帯域のうち最も広
い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高く、か
つ複数の固有の周波数帯域のうちもっとも低い周波数の
半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴
としている。
According to a twelfth aspect, in the eleventh aspect,
The electrical signal to be transmitted is a signal obtained by frequency division multiplexing one or more radio signals for mobile communications, transmission
There are a plurality of electric signals to be transmitted , and each of the electric signals to be transmitted is assigned a unique frequency band, and the oscillating means sets the frequency band to the widest one of the plurality of unique frequency bands. It is characterized in that an additional signal having a frequency higher than the corresponding frequency and lower than half of the lowest frequency among a plurality of unique frequency bands is output.

【0045】上記のように、第12の発明によれば、複
数の帯域の移動体通信用の無線信号の高品質伝送を行え
る。
As described above, according to the twelfth aspect, high quality transmission of a radio signal for mobile communication in a plurality of bands can be performed.

【0046】第13の発明は、第12の発明において、
複数の固有の周波数帯域のうち少なくとも1つの周波数
帯域を用いて伝送される電気信号が符号分割多重信号で
あり、発振手段は、符合分割多重信号に割り当てられた
周波数帯域を除く複数の固有の周波数帯域のうち最も広
い周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ複数の
有の周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の
付加信号を出力することを特徴としている。
According to a thirteenth aspect, in the twelfth aspect,
The electric signal transmitted using at least one frequency band among the plurality of unique frequency bands is a code division multiplexed signal, and the oscillating means includes a plurality of unique frequencies excluding the frequency band assigned to the code division multiplexed signal. higher than the frequency corresponding to the widest frequency band among the bands, and a plurality of solid
It is characterized by outputting a low frequency additional signal than half the lowest frequency of the frequency band of the organic.

【0047】上記のように、第13の発明によれば、符
号分割多重された電気信号に割り当てられた周波数帯域
以外の帯域内に、2次相互変調歪および2次高調波歪の
いずれも発生することがなくなる。
As described above, according to the thirteenth aspect, both the second-order intermodulation distortion and the second-order harmonic distortion occur in bands other than the frequency band allocated to the code-division multiplexed electric signal. Will not be done.

【0048】第14の発明は、第13の発明において、
光伝送路が1本以上の光ファイバを含み、ファブリペロ
型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光ファ
イバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設置
されたことを特徴としている。
According to a fourteenth aspect, in the thirteenth aspect,
The optical transmission path includes one or more optical fibers, and the emission end face of the Fabry-Perot type semiconductor laser and the end face of the optical fiber coupled thereto are set so as to be shifted from a parallel positional relationship with each other.

【0049】上記のように、第14の発明によれば、半
導体レーザへの反射戻り光の量を減らすことができ、そ
の結果、付加信号に求められる最低レベルの値をより低
くできる。
As described above, according to the fourteenth aspect, the amount of reflected light returning to the semiconductor laser can be reduced, and as a result, the minimum level value required for the additional signal can be reduced.

【0050】第15の発明は、第14の発明において、
発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信
号レベル調整手段をさらに備え、付加信号レベル調整手
段は、半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数
βが、光伝送路で生じる雑音または歪を少なくともPデ
シベル低減するための条件式β≧(2/π)・10P/10
(ただし、πは円周率)を満たすように、発振手段が出
力した付加信号のレベルを調整することを特徴としてい
る。
According to a fifteenth aspect, in the fourteenth aspect,
And an additional signal level adjusting means for adjusting the level of the additional signal output from the oscillation means, wherein the additional signal level adjusting means determines whether the frequency modulation index β of the optical signal output by the semiconductor laser is noise or distortion generated in the optical transmission line. Β ≧ (2 / π) · 10 P / 10 for reducing P by at least P decibels
(However, π is the pi), the level of the additional signal output by the oscillation means is adjusted.

【0051】上記のように、第15の発明によれば、反
射光および反射戻り光に起因する歪または雑音を所望量
低減できる。
As described above, according to the fifteenth aspect, distortion or noise caused by reflected light and reflected return light can be reduced by a desired amount.

【0052】第16の発明は、第14の発明において、
付加信号レベル調整手段は、周波数変調指数βが条件式
β≧1.7を満たすように、付加信号のレベルを調整す
ることを特徴としている。
According to a sixteenth aspect, in the fourteenth aspect ,
The additional signal level adjusting means adjusts the level of the additional signal so that the frequency modulation index β satisfies the conditional expression β ≧ 1.7.

【0053】上記のように、第16の発明によれば、反
射光および反射戻り光に起因する雑音または歪を少なく
ともPmin(Pminは、歪の低減量Pの複数の極小
値のうち最小の値)低減できる。
As described above, according to the sixteenth aspect, at least Pmin (Pmin is the minimum value among the plurality of minimum values of the distortion reduction amount P) ) Can be reduced.

【0054】第17の発明は、第14の発明において、
複数の伝送すべき電気信号とレベル調整手段がレベル調
整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度を
それぞれmi (i =1、2、…、N)とするとき、総合
光変調度√{Σ(mi )2 }が0.3を超えないことを
特徴としている。
According to a seventeenth aspect, in the fourteenth aspect,
When the light modulation degrees assigned to the plurality of electric signals to be transmitted and the additional signal obtained by level adjustment by the level adjustment means are mi (i = 1, 2,..., N), respectively, the total light modulation degree {(Mi) 2 } is not more than 0.3.

【0055】上記のように、第17の発明によれば、ク
リッピング歪が起こることがほとんどなくなり、高品質
伝送を実現できる。
As described above, according to the seventeenth aspect, clipping distortion hardly occurs, and high quality transmission can be realized.

【0056】第18の発明は、電気信号をその信号で直
接強度変調された光信号に変換して双方向に伝送する光
伝送システムであって、第1の電気信号を伝送する第1
の装置と、第2の電気信号を伝送する第2の装置と、第
1の装置と第2の装置とを相互に接続する光伝送路とを
備え、第1の装置は、第1および第2の電気信号の伝送
用に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分より
低い周波数の付加信号を出力する発振手段と、第1の電
気信号と発振手段から出力された付加信号とを合成する
第1の合成手段と、直流バイアス電流を出力する第1の
直流電流源と、第1の合成手段が合成して得られた信号
と第1の直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合
成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力
する第1の半導体レーザと、第2の装置から伝送された
光信号を電気信号に変換する第1の光電気変換手段とを
含み、第2の装置は、第1の装置から伝送された光信号
を電気信号に変換する第2の光電気変換手段と、第2の
光電気変換手段が変換して得られた電気信号を第1の電
気信号と発振手段から出力された付加信号とに分離する
帯域分離手段と、帯域分離手段が分離して得られた付加
信号と第2の電気信号とを合成する第2の合成手段と、
直流バイアス電流を出力する第2の直流電流源と、第2
の合成手段が合成して得られた信号と第2の直流電流源
が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号
で直接強度変調された光信号を出力する第2の半導体レ
ーザとを含み、光伝送路は、第1の半導体レーザから出
力される光信号を第2の装置へ伝送するための第1の光
ファイバと、第2の半導体レーザから出力される光信号
を第1の装置へ伝送するための第2の光ファイバとを含
んでいる。
An eighteenth aspect of the present invention is an optical transmission system for converting an electric signal into an optical signal directly intensity-modulated by the signal and transmitting the signal bidirectionally.
Device, a second device that transmits a second electrical signal, and an optical transmission line that interconnects the first device and the second device, wherein the first device includes a first device and a second device. An oscillating means for outputting an additional signal having a frequency lower than half of the lowest frequency of the frequency band allocated for transmission of the second electric signal; and a second synthesizing means for combining the first electric signal with the additional signal output from the oscillating means. 1, a first DC current source for outputting a DC bias current, and a signal obtained by combining the first combining means and a DC bias current output by the first DC current source. A first semiconductor laser that outputs an optical signal that is directly intensity-modulated with the obtained signal, and a first photoelectric conversion unit that converts the optical signal transmitted from the second device into an electric signal, The second device converts an optical signal transmitted from the first device into an electric signal A second photoelectric converting means, a band separating means for separating an electric signal obtained by the conversion by the second photoelectric converting means into a first electric signal and an additional signal output from the oscillating means, Second combining means for combining the additional signal obtained by the band separating means and the second electric signal,
A second DC current source for outputting a DC bias current;
A second semiconductor laser that outputs an optical signal that is directly intensity-modulated with a signal obtained by combining the signal obtained by the combining means and the DC bias current output by the second DC current source; Wherein the optical transmission line includes a first optical fiber for transmitting an optical signal output from the first semiconductor laser to the second device, and an optical signal output from the second semiconductor laser for the first optical fiber. A second optical fiber for transmission to the other device.

【0057】上記のように、第18の発明によれば、付
加信号を出力する発振手段を第1の装置のみに設置する
だけで、第1の装置から第2の装置へ信号を伝送する場
合でも、第2の装置から第1の装置へ信号を伝送する場
合でも、反射光および反射戻り光に起因する雑音または
歪を低減することができる。
As described above, according to the eighteenth aspect, only when the oscillating means for outputting the additional signal is provided only in the first device and the signal is transmitted from the first device to the second device. However, even when a signal is transmitted from the second device to the first device, noise or distortion due to reflected light and reflected return light can be reduced.

【0058】第19の発明は、電気信号をその信号で直
接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親
局へ伝送する光伝送システムであって、それぞれが発す
る光信号の波長順に複数の子局を第1〜n(ただし、n
は2以上の任意の偶数)の子局と呼ぶとき、これら複数
の子局のうち第2k(ただし、k=1、2、…、n/
2)の子局はそれぞれ、付加信号を出力する発振手段
と、当該子局が伝送すべき電気信号と発振手段が出力し
た付加信号とを合成する合成手段と、直流バイアス電流
を出力する直流電流源と、合成手段が合成して得られた
信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成
して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力す
る半導体レーザとを備え、第2k−1の子局はそれぞ
れ、直流バイアス電流を出力する直流電流源と、当該子
局が伝送すべき電気信号と直流電流源が出力した直流バ
イアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調さ
れた光信号を出力する半導体レーザとを備えている。
The nineteenth invention is an optical transmission system for converting an electric signal into an optical signal directly intensity-modulated by the signal and transmitting the optical signal from a plurality of slave stations to a master station. A plurality of slave stations are classified into first to nth (where n
Is called an arbitrary even number of two or more slave stations, and among the plurality of slave stations, a second k (where k = 1, 2,..., N /
Each of the slave stations 2) includes an oscillating means for outputting an additional signal, a synthesizing means for synthesizing an electric signal to be transmitted by the slave station and the additional signal output from the oscillating means, and a DC current for outputting a DC bias current. And a semiconductor laser that outputs an optical signal that is directly intensity-modulated with a signal obtained by combining the signal obtained by the combining means and the DC bias current output by the DC current source, and Each of the 2k-1 slave stations directly outputs a DC current source that outputs a DC bias current, a signal obtained by combining an electric signal to be transmitted by the slave station and a DC bias current output by the DC current source. A semiconductor laser that outputs an intensity-modulated optical signal.

【0059】上記のように、第19の発明によれば、付
加信号により半導体レーザが変調される。半導体レーザ
は、直接強度変調された場合、同時に周波数変調される
ため、付加信号による周波数変調を受けることになる。
周波数変調された光信号は、そのスペクトラムが広帯域
に拡大されるため、反射光や半導体レーザへの反射戻り
光が生じてもそれらによる伝送特性劣化が抑制される。
加えて、複数の子局から伝送される光信号を親局が一括
して受信してビート雑音が生じてもそれによる伝送特性
劣化が抑制される。また、偶数番目の子局でのみ付加信
号を付加したため、全ての子局で付加信号を付加する場
合よりシステム構成が簡単になる。
As described above, according to the nineteenth aspect, the semiconductor laser is modulated by the additional signal. When the semiconductor laser is directly intensity-modulated, it is simultaneously frequency-modulated, so that the semiconductor laser is subjected to frequency modulation by an additional signal.
Since the spectrum of the frequency-modulated optical signal is expanded over a wide band, even if reflected light or reflected return light to the semiconductor laser is generated, deterioration of transmission characteristics due to the reflected light or reflected light is suppressed.
In addition, even when the master station collectively receives optical signals transmitted from a plurality of slave stations and generates beat noise, deterioration of transmission characteristics due to the beat noise is suppressed. In addition, since the additional signal is added only to the even-numbered slave stations, the system configuration is simpler than the case where the additional signal is added to all the slave stations.

【0060】第20の発明は、第19の発明において、
複数の子局が備える各半導体レーザは、ファブリペロ型
の半導体レーザであることを特徴としている。
According to a twentieth aspect, in the nineteenth aspect,
Each semiconductor laser provided in the plurality of slave stations is a Fabry-Perot semiconductor laser.

【0061】上記のように、第20の発明によれば、シ
ステムの価格を安価にできる。また、ファブリペロ型の
半導体レーザにはマルチモード発振によるビート雑音の
低減効果もあるため、その分、さらに伝送特性が向上す
る。
As described above, according to the twentieth aspect, the price of the system can be reduced. Further, since the Fabry-Perot type semiconductor laser also has an effect of reducing beat noise due to multi-mode oscillation, the transmission characteristics are further improved accordingly.

【0062】第21の発明は、第20の発明において、
親局と複数の子局との接続形態がバス形式であることを
特徴としている。
According to a twenty-first aspect, in the twentieth aspect,
The connection form between the master station and the plurality of slave stations is a bus type.

【0063】上記のように、第21の発明によれば、光
伝送路が見かけ上1本であるため、ツリー形式の接続形
態の場合よりも光伝送路を有効に活用できる。
As described above, according to the twenty-first aspect, since the number of optical transmission lines is apparently one, the optical transmission lines can be used more effectively than in the case of a tree-type connection mode.

【0064】第22の発明は、電気信号をその信号で直
接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親
局へ伝送する光伝送システムであって、それぞれが発す
る光信号の波長順に複数の子局を第1〜n(ただし、n
は3以上の任意の奇数)の子局と呼ぶとき、これら複数
の子局のうち第2k(ただし、k=1、2、…、(n−
1)/2)の子局はそれぞれ、付加信号を出力する発振
手段と、当該子局が伝送すべき電気信号と発振手段が出
力した付加信号とを合成する合成手段と、直流バイアス
電流を出力する直流電流源と、合成手段が合成して得ら
れた信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを
合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出
力する半導体レーザとを備え、第2k−1の子局はそれ
ぞれ、直流バイアス電流を出力する直流電流源と、当該
子局が伝送すべき電気信号と直流電流源が出力した直流
バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調
された光信号を出力する半導体レーザとを備えている。
A twenty-second invention is an optical transmission system for converting an electric signal into an optical signal directly intensity-modulated by the signal and transmitting the optical signal from a plurality of slave stations to a master station. A plurality of slave stations are classified into first to nth (where n
Is called an arbitrary odd number of three or more, and the second k (where k = 1, 2,..., (N−
Each of the slave stations 1) and 2) outputs oscillating means for outputting an additional signal, synthesizing means for synthesizing an electric signal to be transmitted by the slave station with the additional signal output from the oscillating means, and outputting a DC bias current. And a semiconductor laser that outputs an optical signal that is directly intensity-modulated with a signal obtained by synthesizing a signal obtained by synthesizing the synthesizing means and a DC bias current output by the DC current source. The 2k-1 slave stations were obtained by combining a DC current source for outputting a DC bias current, an electric signal to be transmitted by the slave station, and a DC bias current output from the DC current source. A semiconductor laser that outputs an optical signal directly intensity-modulated by a signal.

【0065】上記のように、第22の発明によれば、付
加信号により半導体レーザが変調される。半導体レーザ
は、直接強度変調された場合、同時に周波数変調される
ため、付加信号による周波数変調を受けることになる。
周波数変調された光信号は、そのスペクトラムが広帯域
に拡大されるため、反射光や半導体レーザへの反射戻り
光が生じてもそれらによる伝送特性劣化が抑制される。
加えて、複数の子局から伝送される光信号を親局が一括
して受信してビート雑音が生じてもそれによる伝送特性
劣化が抑制される。また、偶数番目の子局でのみ付加信
号を付加したため、全ての子局で付加信号を付加する場
合よりシステム構成が簡単になる。さらには、子局の総
数が奇数なので、奇数番目の子局でのみ付加信号を付加
するよりもシステム構成が簡単になる。
As described above, according to the twenty-second aspect, the semiconductor laser is modulated by the additional signal. When the semiconductor laser is directly intensity-modulated, it is simultaneously frequency-modulated, so that the semiconductor laser is subjected to frequency modulation by an additional signal.
Since the spectrum of the frequency-modulated optical signal is expanded over a wide band, even if reflected light or reflected return light to the semiconductor laser is generated, deterioration of transmission characteristics due to the reflected light or reflected light is suppressed.
In addition, even when the master station collectively receives optical signals transmitted from a plurality of slave stations and generates beat noise, deterioration of transmission characteristics due to the beat noise is suppressed. In addition, since the additional signal is added only to the even-numbered slave stations, the system configuration is simpler than the case where the additional signal is added to all the slave stations. Furthermore, since the total number of slave stations is odd, the system configuration is simpler than adding an additional signal only at odd-numbered slave stations.

【0066】第23の発明は、第22の発明において、
複数の子局が備える各半導体レーザは、ファブリペロ型
の半導体レーザであることを特徴としている。
According to a twenty-third aspect, in the twenty-second aspect,
Each semiconductor laser provided in the plurality of slave stations is a Fabry-Perot semiconductor laser.

【0067】上記のように、第23の発明によれば、シ
ステムの価格を安価にできる。また、ファブリペロ型の
半導体レーザにはマルチモード発振によるビート雑音の
低減効果もあるため、その分、さらに伝送特性が向上す
る。
As described above, according to the twenty-third aspect, the price of the system can be reduced. Further, since the Fabry-Perot type semiconductor laser also has an effect of reducing beat noise due to multi-mode oscillation, the transmission characteristics are further improved accordingly.

【0068】第24の発明は、第23の発明において、
親局と複数の子局との接続形態がバス形式であることを
特徴としている。
According to a twenty-fourth aspect, in the twenty-third aspect,
The connection form between the master station and the plurality of slave stations is a bus type.

【0069】上記のように、第24の発明によれば、光
伝送路が見かけ上1本であるため、ツリー形式の接続形
態の場合よりも光伝送路を有効に活用できる。
As described above, according to the twenty-fourth aspect, since the number of optical transmission lines is apparently one, the optical transmission lines can be used more effectively than in the case of the tree-type connection mode.

【0070】第25の発明は、電気信号をその信号で直
接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親
局へ光伝送路を介して伝送する光伝送装置であって、複
数の子局はそれぞれ、付加信号を出力する発振手段と、
当該子局が伝送すべき電気信号と発振手段が出力した付
加信号とを合成する合成手段と、直流バイアス電流を出
力する直流電流源と、合成手段が合成して得られた信号
と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して
得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する半
導体レーザとを備えている。
A twenty-fifth invention is an optical transmission apparatus for converting an electric signal into an optical signal directly modulated in intensity by the signal and transmitting the electric signal from a plurality of slave stations to a master station via an optical transmission path, Oscillating means for outputting the additional signal,
Synthesizing means for synthesizing an electric signal to be transmitted by the slave station and an additional signal output by the oscillating means; a DC current source for outputting a DC bias current; a signal obtained by synthesizing the synthesizing means and a DC current source And a semiconductor laser that outputs an optical signal that is directly intensity-modulated with a signal obtained by combining the output DC bias current with the DC bias current.

【0071】上記のように、第25の発明によれば、付
加信号により半導体レーザが変調される。半導体レーザ
は、直接強度変調された場合、同時に周波数変調される
ため、付加信号による周波数変調を受けることになる。
周波数変調された光信号は、そのスペクトラムが広帯域
に拡大されるため、反射光や半導体レーザへの反射戻り
光が生じてもそれらによる伝送特性劣化が抑制される。
加えて、複数の子局から伝送される光信号を親局が一括
して受信してビート雑音が生じても、それによる伝送特
性劣化が抑制される。
As described above, according to the twenty-fifth aspect, the semiconductor laser is modulated by the additional signal. When the semiconductor laser is directly intensity-modulated, it is simultaneously frequency-modulated, so that the semiconductor laser is subjected to frequency modulation by an additional signal.
Since the spectrum of the frequency-modulated optical signal is expanded over a wide band, even if reflected light or reflected return light to the semiconductor laser is generated, deterioration of transmission characteristics due to the reflected light or reflected light is suppressed.
In addition, even if the master station collectively receives optical signals transmitted from a plurality of slave stations and generates beat noise, deterioration of transmission characteristics due to the beat noise is suppressed.

【0072】第26の発明は、第25の発明において、
複数の子局が備える各半導体レーザは、ファブリペロ型
の半導体レーザであることを特徴としている。
According to a twenty-sixth invention, in the twenty-fifth invention,
Each semiconductor laser provided in the plurality of slave stations is a Fabry-Perot semiconductor laser.

【0073】上記のように、第26の発明によれば、シ
ステムの価格を安価にできる。また、ファブリペロ型の
半導体レーザにはマルチモード発振によるビート雑音の
低減効果もあるため、その分、さらに伝送特性が向上す
る。
As described above, according to the twenty-sixth aspect, the price of the system can be reduced. Further, since the Fabry-Perot type semiconductor laser also has an effect of reducing beat noise due to multi-mode oscillation, the transmission characteristics are further improved accordingly.

【0074】第27の発明は、第26の発明において、
親局と複数の子局との接続形態がバス形式であることを
特徴としている。
The twenty-seventh invention is the twenty-sixth invention, wherein
The connection form between the master station and the plurality of slave stations is a bus type.

【0075】上記のように、第27の発明によれば、光
伝送路が見かけ上1本であるため、ツリー形式の接続形
態の場合よりも光伝送路を有効に活用できる。
As described above, according to the twenty-seventh aspect, since the number of optical transmission lines is apparently one, the optical transmission lines can be used more effectively than in the case of a tree-type connection mode.

【0076】第28の発明は、第27の発明において、
複数の子局が備える各発振手段は、互いに異なる周波数
の付加信号を出力することを特徴としている。
According to a twenty-eighth aspect, in the twenty-seventh aspect,
Each oscillator provided in the plurality of slave stations is characterized by outputting additional signals having different frequencies.

【0077】上記のように、第28の発明によれば、付
加信号の周波数を判定することによって、どの子局から
の信号であるかを親局側で知ることができる。
As described above, according to the twenty-eighth aspect, by judging the frequency of the additional signal, the master station can know which slave station the signal is from.

【0078】第29の発明は、第28の発明において、
各発振手段から出力される付加信号がデータにより変調
されていることを特徴としている。
According to a twenty-ninth aspect, in the twenty-eighth aspect,
The additional signal output from each of the oscillating means is modulated by data.

【0079】上記のように、第29の発明によれば、付
加信号によって例えば監視用のデータなどを伝送するこ
とができる。
As described above, according to the twenty-ninth aspect, for example, data for monitoring can be transmitted by the additional signal.

【0080】第30の発明は、第29の発明において、
親局は、システムの故障を検知するために、複数の子局
から伝達された光信号を電気信号に変換する光電気変換
手段と、光電気変換手段が変換して得られた電気信号
を、伝送すべき電気信号と付加信号とに分離する分離手
段と、分離手段が分離して得られた付加信号から、複数
の子局が備える各発振手段が出力した付加信号をそれぞ
れ検出する信号検出手段とをさらに備えている。
A thirtieth aspect of the present invention is based on the twenty-ninth aspect,
The master station converts the optical signals transmitted from the plurality of slave stations into electrical signals in order to detect a system failure, and converts the electrical signals obtained by the photoelectric converter into electrical signals. Separating means for separating an electric signal to be transmitted and an additional signal, and signal detecting means for detecting, from the additional signal obtained by separating the separating means, additional signals output by each of the oscillating means of the plurality of slave stations, respectively And further comprising:

【0081】上記のように、第30の発明によれば、子
局の故障、光伝送路の切断箇所などを逐次、親局側が推
定できる。
As described above, according to the thirtieth aspect, the master station can successively estimate the failure of the slave station, the location where the optical transmission line is cut, and the like.

【0082】第31の発明は、第30の発明において、
伝送すべき電気信号は、移動体通信のための1以上の無
線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、伝送
すべき電気信号は複数であり、各当該伝送すべき電気信
号には、それぞれ固有の周波数帯域が割り当てられてお
り、各発振手段は、複数の固有の周波数帯域のうち最も
広い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高く、
かつ複数の固有の周波数帯域のうちもっとも低い周波数
の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特
徴としている。
According to a thirty-first aspect, in the thirtieth aspect,
The electrical signal to be transmitted is a signal obtained by frequency division multiplexing one or more radio signals for mobile communications, transmission
There are a plurality of electric signals to be transmitted , each of the electric signals to be transmitted is assigned a unique frequency band, and each of the oscillating means has a bandwidth of a widest frequency band among the plurality of unique frequency bands. Higher than the frequency corresponding to
Further, an additional signal having a frequency lower than half of the lowest frequency among a plurality of unique frequency bands is output.

【0083】上記のように、第31の発明によれば、複
数の帯域の移動体通信用の無線信号の高品質伝送を行え
る。
As described above, according to the thirty-first aspect, high quality transmission of a radio signal for mobile communication in a plurality of bands can be performed.

【0084】第32の発明は、第31の発明において、
複数の固有の周波数帯域のうち少なくとも1つの周波数
帯域を用いて伝送される電気信号が符号分割多重信号で
あり、各発振手段は、符合分割多重信号に割り当てられ
た周波数帯域を除く複数の固有の周波数帯域のうち最も
広い周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ複数の
固有の周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数
の付加信号を出力することを特徴としている。
According to a thirty-second aspect, in the thirty-first aspect,
An electric signal transmitted using at least one frequency band among the plurality of unique frequency bands is a code division multiplexed signal, and each of the oscillating units includes a plurality of unique frequency bands other than the frequency band assigned to the code division multiplexed signal . Higher than the frequency corresponding to the widest frequency band among the frequency bands, and
It is characterized in that an additional signal having a frequency lower than half of the lowest frequency of the unique frequency band is output.

【0085】上記のように、第32の発明によれば、符
号分割多重された電気信号に割り当てられた周波数帯域
以外の帯域内に、2次相互変調歪および2次高調波歪の
いずれも発生することがなくなる。
As described above, according to the thirty-second aspect, both the second-order intermodulation distortion and the second-order harmonic distortion occur in a band other than the frequency band allocated to the code-division multiplexed electric signal. Will not be done.

【0086】第33の発明は、第31の発明において、
各ファブリペロ型の半導体レーザは、光信号の増幅作用
を持つ活性層と、当該活性層から出力される光信号の放
射角を狭くするためのスポットサイズ変換手段とを同一
基板上に形成したようなチップ構造を有することを特徴
としている。
A thirty-third invention is a method according to the thirty-first invention, wherein
Each Fabry-Perot type semiconductor laser has an active layer having an optical signal amplifying action, and a spot size conversion means for narrowing a radiation angle of an optical signal output from the active layer formed on the same substrate. It has a chip structure.

【0087】上記のように、第33の発明によれば、L
Dチップから放出される光信号を効率よく光ファイバに
結合させることができる。
As described above, according to the thirty-third aspect, L
The optical signal emitted from the D chip can be efficiently coupled to the optical fiber.

【0088】第34の発明は、第33の発明において、
複数の子局はそれぞれ、各発振手段が出力した付加信号
のレベルを調整する付加信号レベル調整手段をさらに備
え、各付加信号レベル調整手段は、各半導体レーザが出
力する光信号の周波数変調指数βがビート雑音をQ倍
(ただし、Q<1)にするための条件式β<1/(2
Q)を満たす値になるように、各発振手段が出力した付
加信号のレベルを調整することを特徴としている。
A thirty-fourth aspect is the invention according to the thirty-third aspect,
Each of the plurality of slave stations further includes additional signal level adjusting means for adjusting the level of the additional signal output from each oscillation means, and each additional signal level adjusting means includes a frequency modulation index β of the optical signal output from each semiconductor laser. Is a conditional expression β <1 / (2) for making the beat noise Q times (where Q <1).
It is characterized in that the level of the additional signal output by each oscillation means is adjusted so that the value satisfies Q).

【0089】上記のように、第34の発明によれば、ビ
ート雑音を所望量低減できる。
As described above, according to the thirty-fourth aspect, a desired amount of beat noise can be reduced.

【0090】第35の発明は、第33の発明において、
複数の子局はそれぞれ、各発振手段が出力した付加信号
のレベルを調整する付加信号レベル調整手段をさらに備
え、各付加信号レベル調整手段は、各半導体レーザが出
力する光信号の周波数変調指数βが、ビート雑音をQ倍
(ただし、Q<1)にするための条件式β<1/(2
Q)、および光伝送路で生じる雑音または歪を少なくと
もPデシベル低減するための条件式β≧(2/π)・1
P/10(ただし、πは円周率)のいずれをも満たす値に
なるように、各発振手段が出力した付加信号のレベルを
調整することを特徴としている。
The thirty-fifth invention is the thirty-third invention, wherein
Each of the plurality of slave stations further includes additional signal level adjusting means for adjusting the level of the additional signal output from each oscillation means, and each additional signal level adjusting means includes a frequency modulation index β of the optical signal output from each semiconductor laser. Is a conditional expression β <1 / (2) for making the beat noise Q times (where Q <1).
Q), and a conditional expression β ≧ (2 / π) · 1 for reducing at least P decibels of noise or distortion generated in the optical transmission line.
It is characterized in that the level of the additional signal output from each oscillation means is adjusted so that the value satisfies all of 0 P / 10 (where π is the pi).

【0091】上記のように、第35の発明によれば、ビ
ート雑音ならびに反射光および反射戻り光に起因する歪
または雑音を所望量低減できる。
As described above, according to the thirty-fifth aspect, beat noise and distortion or noise caused by reflected light and reflected return light can be reduced by a desired amount.

【0092】第36の発明は、第35の発明において、
光伝送路が1本以上の光ファイバを含み、各ファブリペ
ロ型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光フ
ァイバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設
置されたことを特徴としている。
[0092] A thirty-sixth invention is a method according to the thirty-fifth invention, wherein
The optical transmission path includes one or more optical fibers, and the emission end face of each Fabry-Perot type semiconductor laser and the end face of the optical fiber coupled thereto are set so as to be shifted from a positional relationship parallel to each other.

【0093】上記のように、第36の発明によれば、半
導体レーザへの反射戻り光の量を減らすことができ、そ
の結果、付加信号に求められる最低レベルの値をより低
くできる。
As described above, according to the thirty-sixth aspect, the amount of reflected light returning to the semiconductor laser can be reduced, and as a result, the minimum level value required for the additional signal can be reduced.

【0094】第37の発明は、第35の発明において、
各伝送すべき電気信号と各付加信号レベル調整手段がレ
ベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変
調度をそれぞれmi (i =1、2、…、N)とすると
き、総合光変調度√{Σ(mi)2 }が0.3を超えな
いことを特徴としている。
A thirty-seventh invention is based on the thirty-fifth invention, wherein:
When the degree of optical modulation assigned to each electric signal to be transmitted and the additional signal obtained by level adjustment by each additional signal level adjusting means is mi (i = 1, 2,..., N), the total light The modulation degree {(mi) 2 } does not exceed 0.3.

【0095】上記のように、第37の発明によれば、ク
リッピング歪が起こることがほとんどなくなり、高品質
伝送を実現できる。
As described above, according to the thirty-seventh aspect, clipping distortion hardly occurs, and high quality transmission can be realized.

【0096】第38の発明は、第31の発明において、
各ファブリペロ型の半導体レーザは、光信号の増幅作用
を持つ活性層がテーパ状であるようなチップ構造を有す
ることを特徴としている。
A thirty-eighth aspect of the present invention is the thirty-first aspect, wherein:
Each Fabry-Perot type semiconductor laser is characterized in that it has a chip structure in which the active layer having the function of amplifying an optical signal is tapered.

【0097】上記のように、第38の発明によれば、L
Dチップから放出される光信号を効率よく光ファイバに
結合させることができる。
As described above, according to the thirty-eighth aspect, L
The optical signal emitted from the D chip can be efficiently coupled to the optical fiber.

【0098】第39の発明は、第38の発明において、
複数の子局はそれぞれ、各発振手段が出力した付加信号
のレベルを調整する付加信号レベル調整手段をさらに備
え、各付加信号レベル調整手段は、各半導体レーザが出
力する光信号の周波数変調指数βがビート雑音をQ倍
(ただし、Q<1)にするための条件式β<1/(2
Q)を満たす値になるように、各発振手段が出力した付
加信号のレベルを調整することを特徴としている。
A thirty-ninth aspect is the thirty-eighth aspect, wherein
Each of the plurality of slave stations further includes additional signal level adjusting means for adjusting the level of the additional signal output from each oscillation means, and each additional signal level adjusting means includes a frequency modulation index β of the optical signal output from each semiconductor laser. Is a conditional expression β <1 / (2) for making the beat noise Q times (where Q <1).
It is characterized in that the level of the additional signal output by each oscillation means is adjusted so that the value satisfies Q).

【0099】上記のように、第39の発明によれば、ビ
ート雑音を所望量低減できる。
As described above, according to the thirty-ninth aspect, a desired amount of beat noise can be reduced.

【0100】第40の発明は、第38の発明において、
複数の子局はそれぞれ、各発振手段が出力した付加信号
のレベルを調整する付加信号レベル調整手段をさらに備
え、各付加信号レベル調整手段は、各半導体レーザが出
力する光信号の周波数変調指数βが、ビート雑音をQ倍
(ただし、Q<1)にするための条件式β<1/(2
Q)、および光伝送路で生じる雑音または歪を少なくと
もPデシベル低減するための条件式β≧(2/π)・1
P/10(ただし、πは円周率)のいずれをも満たす値に
なるように、各発振手段が出力した付加信号のレベルを
調整することを特徴としている。
A fortieth aspect of the present invention is the thirty-eighth aspect of the present invention,
Each of the plurality of slave stations further includes additional signal level adjusting means for adjusting the level of the additional signal output from each oscillation means, and each additional signal level adjusting means includes a frequency modulation index β of the optical signal output from each semiconductor laser. Is a conditional expression β <1 / (2) for making the beat noise Q times (where Q <1).
Q), and a conditional expression β ≧ (2 / π) · 1 for reducing at least P decibels of noise or distortion generated in the optical transmission line.
It is characterized in that the level of the additional signal output from each oscillation means is adjusted so that the value satisfies all of 0 P / 10 (where π is the pi).

【0101】上記のように、第40の発明によれば、ビ
ート雑音ならびに反射光および反射戻り光に起因する歪
または雑音を所望量低減できる。
As described above, according to the fortieth aspect, a desired amount of distortion or noise caused by beat noise and reflected light and reflected return light can be reduced.

【0102】第41の発明は、第40の発明において、
光伝送路が1本以上の光ファイバを含み、各ファブリペ
ロ型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光フ
ァイバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設
置されたことを特徴としている。
A forty-first invention is based on the fortieth invention, wherein
The optical transmission path includes one or more optical fibers, and the emission end face of each Fabry-Perot type semiconductor laser and the end face of the optical fiber coupled thereto are set so as to be shifted from a positional relationship parallel to each other.

【0103】上記のように、第41の発明によれば、半
導体レーザへの反射戻り光の量を減らすことができ、そ
の結果、付加信号に求められる最低レベルの値をより低
くできる。
As described above, according to the forty-first aspect, the amount of reflected light returning to the semiconductor laser can be reduced, and as a result, the minimum level value required for the additional signal can be reduced.

【0104】第42の発明は、第40の発明において、
各伝送すべき電気信号と各付加信号レベル調整手段がレ
ベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変
調度をそれぞれmi (i =1、2、…、N)とすると
き、総合光変調度√{Σ(mi)2 }が0.3を超えな
いことを特徴としている。
[0104] A forty-second aspect is based on the fortieth aspect, wherein:
When the degree of optical modulation assigned to each electric signal to be transmitted and the additional signal obtained by level adjustment by each additional signal level adjusting means is mi (i = 1, 2,..., N), the total light The modulation degree {(mi) 2 } does not exceed 0.3.

【0105】上記のように、第42の発明によれば、ク
リッピング歪が起こることがほとんどなくなり、高品質
伝送を実現できる。
As described above, according to the forty-second aspect, clipping distortion hardly occurs, and high quality transmission can be realized.

【0106】第43の発明は、第30の発明において、
各ファブリペロ型の半導体レーザとして、それぞれから
出力される光信号の中心波長が予め設定された波長間隔
だけ互いに離れたものが選ばれていることを特徴として
いる。
A forty-third invention is directed to the thirtieth invention, wherein:
Each of the Fabry-Perot type semiconductor lasers is characterized in that the center wavelengths of optical signals output from the respective lasers are separated from each other by a predetermined wavelength interval.

【0107】上記のように、第43の発明によれば、伝
送特性の劣化をもたらすビート雑音がFP−LDのサイ
ドモード同士からのビート雑音のみとなるため、最大の
モード同士からのビート雑音がある場合に比べて伝送特
性の劣化が小さくなる。
As described above, according to the forty-third aspect, the beat noise that causes the deterioration of the transmission characteristics is only the beat noise between the side modes of the FP-LD. Deterioration of transmission characteristics is smaller than in a certain case.

【0108】第44の発明は、第43の発明において、
1本の光ファイバに接続される子局数が最大で3である
ことを特徴としている。
[0108] A forty-fourth invention is characterized in that, in the forty-third invention,
It is characterized in that the number of slave stations connected to one optical fiber is up to three.

【0109】上記のように、第44の発明によれば、F
P−LDの波長選別を行う際、3つの波長領域を確保す
ればよい。この場合、中心波長領域以外では領域の制限
が片側のみであるため、波長選別を容易に行える。
As described above, according to the forty-fourth aspect, F
When selecting the wavelength of the P-LD, three wavelength regions may be secured. In this case, the wavelength selection can be easily performed since the region is limited to only one side except the center wavelength region.

【0110】[0110]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態に
係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。図1の
装置は、電気信号レベル調整部101および109、発
振部102、付加信号レベル調整部103、合成部10
4、半導体レーザ105、直流電流源106、光ファイ
バ107および光電気変換部108を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical transmission device according to a first embodiment of the present invention. 1 includes an electric signal level adjusting units 101 and 109, an oscillating unit 102, an additional signal level adjusting unit 103, and a combining unit 10.
4, a semiconductor laser 105, a DC current source 106, an optical fiber 107, and a photoelectric conversion unit 108 are provided.

【0111】電気信号レベル調整部101および109
はそれぞれ、電気信号のレベルを調整する。発振部10
2は、付加信号(ここでは正弦波)を出力する。付加信
号レベル調整部103は、付加信号のレベルを調整す
る。合成部104は、電気信号と付加信号とを合成す
る。直流電流源106は、電気信号に直流バイアス電流
を成分を付加するための直流バイアス電流を出力する。
半導体レーザ105は、電気信号と直流バイアス電流と
で直接強度変調された光信号を出力する。光ファイバ1
07は、光信号を伝達する。光電気変換部108は、光
信号を電気信号に変換する。
Electric signal level adjusting units 101 and 109
Respectively adjust the level of the electrical signal. Oscillator 10
2 outputs an additional signal (here, a sine wave). Additional signal level adjustment section 103 adjusts the level of the additional signal. The combining unit 104 combines the electric signal and the additional signal. The DC current source 106 outputs a DC bias current for adding a DC bias current component to the electric signal.
The semiconductor laser 105 outputs an optical signal that is directly intensity-modulated by an electric signal and a DC bias current. Optical fiber 1
07 transmits an optical signal. The photoelectric conversion unit 108 converts an optical signal into an electric signal.

【0112】以下には、図1の装置が電気信号を伝送す
る動作について説明する。なお、ここでは、伝送すべき
電気信号は、所定の信号を多重して得られた信号、特に
移動体通信用の無線信号を周波数分割多重して得られた
信号を想定している。入力された電気信号は、電気信号
レベル調整部101において所定のレベルに調整され
る。一方、発振部102が出力した付加信号は、付加信
号レベル調整部103で所定のレベルに調整される。合
成部104は、これらレベル調整された電気信号および
付加信号を合成する。伝送すべき電気信号に所定の直流
バイアス成分を付加するための直流バイアス電流を直流
電流源106が出力すると、半導体レーザ105は、直
流電流源106が出力した直流バイアス電流と合成部1
04が合成して得られた電気信号とで直接強度変調され
た光信号を出力する。出力された光信号は、光ファイバ
107を介して受信側へ伝送される。伝達された光信号
は、光電気変換部108で電気信号に変換され、さら
に、電気信号レベル調整部109で所定のレベルに調整
された後、出力される。
Hereinafter, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 for transmitting an electric signal will be described. Here, it is assumed that the electric signal to be transmitted is a signal obtained by multiplexing a predetermined signal, particularly a signal obtained by frequency division multiplexing a wireless signal for mobile communication. The input electric signal is adjusted to a predetermined level in the electric signal level adjustment unit 101. On the other hand, the additional signal output from the oscillator 102 is adjusted to a predetermined level by the additional signal level adjuster 103. The combining unit 104 combines the electric signal and the additional signal whose levels have been adjusted. When the DC current source 106 outputs a DC bias current for adding a predetermined DC bias component to the electric signal to be transmitted, the semiconductor laser 105 combines the DC bias current output from the DC current source 106 with the combining unit 1.
04 outputs an optical signal that is directly intensity-modulated with the electric signal obtained by synthesis. The output optical signal is transmitted to the receiving side via the optical fiber 107. The transmitted optical signal is converted into an electric signal by an optical-electrical conversion unit 108, further adjusted to a predetermined level by an electric signal level adjustment unit 109, and then output.

【0113】以上の動作において、光信号が受信側へ伝
送される際、光ファイバ107の接続面、あるいは半導
体レーザ105や光電気変換部108の端面などで反射
が起こり、反射光が生じる。また、光ファイバ107内
でのレーリー散乱などによっても反射光が生じる。さら
に、反射光が再反射、再々反射されると多重反射光も生
じる。こうした様々な原因で生じた反射光による雑音ま
たは歪が、電気信号レベル調整部101に入力された信
号のみが伝送されると、図1の装置の伝送特性を劣化さ
せる。しかし、図1の装置では、付加信号レベル調整部
103が、発振部102から出力された付加信号のレベ
ルを調整することによって、反射光による雑音または歪
を低減している。以下には、その詳細について説明す
る。
In the above operation, when an optical signal is transmitted to the receiving side, reflection occurs at the connection surface of the optical fiber 107, the end surface of the semiconductor laser 105 or the photoelectric conversion unit 108, and reflected light is generated. Further, reflected light is also generated due to Rayleigh scattering in the optical fiber 107 or the like. Further, when the reflected light is re-reflected and re-reflected, multiple reflected light is also generated. Noise or distortion due to reflected light caused by these various causes deteriorates the transmission characteristics of the device in FIG. 1 when only the signal input to the electric signal level adjustment unit 101 is transmitted. However, in the apparatus of FIG. 1, the additional signal level adjuster 103 adjusts the level of the additional signal output from the oscillator 102 to reduce noise or distortion due to reflected light. The details will be described below.

【0114】半導体レーザ105が出力する光信号は、
直接強度変調されると同時に周波数変調されている。周
波数変調指数は一般に、最大周波数偏移量と変調周波数
との比で表わされる。発振部102が出力する付加信号
による周波数変調指数βは、その付加信号の周波数を
f、直流電流源106が出力する直流バイアス電流をI
b、半導体レーザ105の発光しきい値電流をIth、光
変調度をm、周波数変調効率をdF/dIとして、次式
(1)で与えられる。 β={m・(Ib−Ith)・(dF/dI)}/f…(1)
The optical signal output from the semiconductor laser 105 is
It is frequency-modulated simultaneously with direct intensity modulation. The frequency modulation index is generally represented by the ratio between the maximum frequency shift and the modulation frequency. The frequency modulation index β due to the additional signal output from the oscillator 102 indicates the frequency of the additional signal.
f, the DC bias current output from the DC current source 106 is I
b, given by the following equation (1), where Ith is the emission threshold current of the semiconductor laser 105, m is the light modulation degree, and dF / dI is the frequency modulation efficiency. β = {m · (Ib−Ith) · (dF / dI)} / f (1)

【0115】一方、光伝送時に生じる反射光による雑音
または歪の低減量P(単位はデシベル、以下dB)は、
0次のベッセル関数J0 を用いて、次式(2)で表現で
きる。 P=10・log{J0 (β)2 }…(2)
On the other hand, the reduction amount P (unit is decibel, hereinafter, dB) of noise or distortion due to reflected light generated during optical transmission is:
Using the zero-order Bessel function J 0 , it can be expressed by the following equation (2). P = 10 · log {J 0 (β) 2 } (2)

【0116】図2は、周波数変調指数βと光伝送時に生
じる反射光による雑音または歪の低減量PdBとの関係
を示すグラフである。なお、図2では、横軸は対数表示
されている。図2から明らかなように、低減量Pは、β
<1では高々数デシベルである一方、β>1では、βが
変化するのに応じて大きく増減を繰り返す。そしてその
極小値Pmin1、Pmin2、…は、周波数変調指数βが大き
くなるにつれて単調に増加する特性を有している(すな
わち、Pmin1<Pmin2<…)。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the frequency modulation index β and the noise or distortion reduction amount PdB due to reflected light generated during optical transmission. In FIG. 2, the horizontal axis is logarithmic. As is clear from FIG. 2, the reduction amount P is β
In <1, the value is at most several decibels, while in β> 1, the value repeatedly increases and decreases greatly as β changes. Have a characteristic that they monotonically increase as the frequency modulation index β increases (that is, Pmin1 <Pmin2 <...).

【0117】さらに、上記の極小値Pmin1、Pmin2、…
に対応する各極小点は、図2に点線で表わされるような
直線上に並んでいる。我々は、レーザ光の発振周波数が
周波数変調を受けたことによるパワースペクトラムの分
散量と0次のベッセル関数J0 の極限値とを考慮するこ
とによって、この直線が次式(3)で近似されることを
新たに導き出した。 P=10・log(πβ/2)…(3)
Further, the minimum values Pmin1, Pmin2,.
Are arranged on a straight line as represented by a dotted line in FIG. We consider this straight line to be approximated by the following equation (3) by considering the amount of dispersion of the power spectrum due to the frequency modulation of the oscillation frequency of the laser beam and the limit of the zero-order Bessel function J0. That was newly derived. P = 10 · log (πβ / 2) (3)

【0118】上式(3)から、反射光による雑音または
歪を少なくともPdB低減するための条件式、すなわち
次式(4)が得られる。 β=(2/π)・10P/10…(4)
From the above expression (3), a conditional expression for at least reducing the noise or distortion due to the reflected light by PdB, that is, the following expression (4) is obtained. β = (2 / π) · 10 P / 10 … (4)

【0119】上式(1)において、発光しきい値Ithお
よび周波数変調効率dF/dIは、半導体レーザ105
に固有の値であり、また光変調度mは、付加信号のレベ
ルで定まる。従って、付加信号の周波数と直流バイアス
電流とが各々適当な範囲の値に設定されていれば、付加
信号のレベルを調整することにより、周波数変調指数β
を上式(4)を満たすような値にすることができる。つ
まり、周波数変調指数βが上式(4)を満たすような値
になるよう、付加信号レベル調整部103が発振部10
2から出力される付加信号のレベルを調整することによ
り、反射光による雑音または歪を少なくともPdB低減
できる。
In the above equation (1), the emission threshold Ith and the frequency modulation efficiency dF / dI are
And the degree of light modulation m is determined by the level of the additional signal. Therefore, if the frequency of the additional signal and the DC bias current are set to values in appropriate ranges, the frequency modulation index β can be adjusted by adjusting the level of the additional signal.
Can be set to a value that satisfies the above equation (4). That is, the additional signal level adjustment unit 103 sets the oscillation unit 10 such that the frequency modulation index β satisfies the above expression (4).
By adjusting the level of the additional signal output from 2, the noise or distortion due to the reflected light can be reduced by at least PdB.

【0120】また、図2から分かるように、β=1.7
は第1の極小値Pmin1に等しい低減量を得ることができ
る最小のβである。従って、β≧1.7を満たすような
値になるよう、付加信号レベル調整部103が発振部1
02から出力される付加信号のレベルを調整することに
より、反射光による雑音または歪を少なくともPmin1d
B低減できる。
As can be seen from FIG. 2, β = 1.7.
Is the minimum β at which a reduction amount equal to the first minimum value Pmin1 can be obtained. Therefore, the additional signal level adjusting unit 103 sets the oscillation unit 1 to a value that satisfies β ≧ 1.7.
02, the noise or distortion due to the reflected light is reduced by at least Pmin1d.
B can be reduced.

【0121】なお、上式(1)から明らかなように、付
加信号のレベルを調整する代わりにバイアス電流を調整
するようにしてもよい。あるいは、付加信号のレベルお
よびバイアス電流を同時に調整するようにしてもよい。
As is apparent from the above equation (1), the bias current may be adjusted instead of adjusting the level of the additional signal. Alternatively, the level of the additional signal and the bias current may be adjusted simultaneously.

【0122】ここで一般的に、複数の信号を周波数多重
して得られた電気信号をその電気信号で直接強度変調さ
れた光信号に変換して伝送する場合、多重する信号数を
N、各信号に割り当てられる光変調度をm1 、付加信号
に割り当てられる光変調度をm2 とすると、総合光変調
度は、√{(m12 ・N+(m22 }で表される。
この総合光変調度が、半導体レーザ105において電気
光変換時に生じる歪(3次相互変調歪)特性の制限のた
め、ある値以下に設定される必要がある。例えばCAT
Vの信号伝送の場合、その値は一般に0.45と言われ
ている。
Here, in general, when an electric signal obtained by frequency-multiplexing a plurality of signals is converted into an optical signal directly intensity-modulated by the electric signal and transmitted, the number of signals to be multiplexed is set to N, Assuming that the light modulation degree assigned to the signal is m 1 and the light modulation degree assigned to the additional signal is m 2 , the total light modulation degree is represented by {(m 1 ) 2 · N + (m 2 ) 2 }. .
This total light modulation degree needs to be set to a certain value or less due to the limitation of the distortion (third-order intermodulation distortion) characteristic generated during the electric-to-optical conversion in the semiconductor laser 105. For example, CAT
In the case of V signal transmission, the value is generally said to be 0.45.

【0123】しかし、携帯電話信号の伝送の場合、超低
歪特性(適用箇所にもよるが70dB程度)が要求され
るため、総合光変調度を0.3以下にする必要がある。
以下、その理由を図3を用いて説明する。図3は、半導
体レーザ105において電気光変換時に生じる3次相互
変調歪の総合光変調度依存性を示す(図3では32およ
び64キャリアの場合の平均値と最悪値とを示している
が、それについては後述する)。図3において、総合光
変調度が0.3以上になると3次相互変調歪が急激に増
大していることがわかる。これは、半導体レーザ105
に入力される電気信号が半導体レーザ105のしきい値
電流以下となったために起こった現象である。この急激
に増大する歪はクリッピング歪と呼ばれ、伝送特性を大
きく劣化させる要因となる。クリッピング歪は、ディジ
タル変調信号を伝送する場合バースト誤りを引き起こす
ため、誤り訂正符号を用いても符号誤り率を低減できな
いことが一般に知られている。総合光変調度を0.3以
下に設定することによって上記のようなクリッピング歪
がほとんど生じないようにでき、高品質な光伝送を実現
できる。
However, in the case of transmitting a mobile phone signal, since ultra-low distortion characteristics (about 70 dB depending on the application location) are required, the total optical modulation degree needs to be 0.3 or less.
Hereinafter, the reason will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the overall optical modulation factor dependency of the third-order intermodulation distortion generated during the electro-optical conversion in the semiconductor laser 105 (FIG. 3 shows the average value and the worst value in the case of 32 and 64 carriers. This will be described later). FIG. 3 shows that the third-order intermodulation distortion sharply increases when the total light modulation degree is 0.3 or more. This is the semiconductor laser 105
This is a phenomenon that has occurred because the electric signal input to the semiconductor laser 105 has become equal to or less than the threshold current of the semiconductor laser 105. This sharply increasing distortion is called clipping distortion and is a factor that greatly degrades transmission characteristics. It is generally known that clipping distortion causes a burst error when transmitting a digitally modulated signal, so that even if an error correction code is used, the code error rate cannot be reduced. By setting the total optical modulation factor to 0.3 or less, the above-described clipping distortion can hardly occur, and high-quality optical transmission can be realized.

【0124】また、βが大きいほど付加信号に割り当て
られる光変調度m2 が大きくなるため、上記の複数の信
号に割り当て可能な光変調度がその分だけ小さくなり、
信号の伝送品質が低化する。このことから、信号の伝送
品質に注目した場合、βは小さいほど好ましいと言え
る。つまり、周波数変調指数βが条件式β≧1.7を満
たす値になるよう、付加信号レベル調整部103が発振
部102から出力された付加信号のレベルを調整するこ
とにより、反射光による雑音または歪の低減と信号の伝
送品質とをバランスさせる効果も得ていることが分か
る。
Also, as β increases, the degree of light modulation m 2 assigned to the additional signal increases, so that the degree of light modulation that can be assigned to the plurality of signals decreases accordingly.
Signal transmission quality is degraded. From this, when attention is paid to the transmission quality of a signal, it can be said that β is preferably as small as possible. That is, the additional signal level adjuster 103 adjusts the level of the additional signal output from the oscillator 102 so that the frequency modulation index β satisfies the conditional expression β ≧ 1.7, so that noise due to reflected light or noise It can be seen that the effect of reducing the distortion and balancing the signal transmission quality is also obtained.

【0125】このように、伝送すべき電気信号に上記の
ようなレベルを有する付加信号を加えることにより、反
射光による雑音または歪を少なくとも所定量低減でき
る。しかしその一方で、付加信号と伝送すべき電気信号
との2次相互変調歪(以下、IM2)が新たに生じ、こ
れが伝送特性を劣化させる。そこで以下には、図1の装
置がこのIM2を抑制する動作について説明する。
As described above, by adding the additional signal having the above level to the electric signal to be transmitted, noise or distortion due to reflected light can be reduced by at least a predetermined amount. However, on the other hand, a second-order intermodulation distortion (IM2) between the additional signal and the electric signal to be transmitted is newly generated, which deteriorates transmission characteristics. Therefore, the operation of the apparatus of FIG. 1 for suppressing IM2 will be described below.

【0126】発振部102が出力する付加信号の周波数
が、伝送すべき電気信号の周波数帯域の帯域幅に相当す
る周波数以下であると、その電気信号の伝送周波数帯域
内にIM2が発生する。また、発振部102が出力する
付加信号の周波数が伝送すべき電気信号の伝送周波数帯
域の最低周波数の1/2以上になると、その電気信号の
高調波歪のうち最も大きい2次高調波歪(以下、HD)
が伝送周波数帯域内に発生する。
If the frequency of the additional signal output from the oscillating unit 102 is lower than the frequency corresponding to the bandwidth of the frequency band of the electric signal to be transmitted, IM2 is generated in the transmission frequency band of the electric signal. Further, when the frequency of the additional signal output from the oscillation unit 102 is equal to or more than の of the lowest frequency of the transmission frequency band of the electric signal to be transmitted, the largest second harmonic distortion among the harmonic distortions of the electric signal ( Hereafter, HD)
Occur in the transmission frequency band.

【0127】加えて、発振部102から出力される付加
信号の周波数が小さいほど周波数変調指数βを大きくで
きることを考慮すれば、付加信号の周波数を、伝送すべ
き電気信号の伝送周波数帯域の帯域幅に相当する周波数
より高く、かつ伝送すべき電気信号の伝送周波数帯域の
最低周波数の1/2より低くすることにより、IM2お
よびHDのいずれも伝送周波数帯域内に発生しないよう
にできる。
In addition, considering that the frequency modulation index β can be increased as the frequency of the additional signal output from the oscillating unit 102 decreases, the frequency of the additional signal is changed to the bandwidth of the transmission frequency band of the electric signal to be transmitted. By setting the frequency higher than the frequency corresponding to and lower than 最低 of the lowest frequency of the transmission frequency band of the electric signal to be transmitted, neither IM2 nor HD can be generated in the transmission frequency band.

【0128】ただし、伝送すべき電気信号が移動体通信
用の無線信号である場合、その電気信号の伝送周波数帯
域外のIM2またはHDが空間に放射されて不要輻射と
なることが懸念される。しかしこれは、伝送周波数帯域
内の信号のみを帯域通過フィルタで選択することによっ
て解決できる。
However, when the electric signal to be transmitted is a radio signal for mobile communication, there is a concern that IM2 or HD outside the transmission frequency band of the electric signal may be radiated into space and become unnecessary radiation. However, this can be solved by selecting only signals within the transmission frequency band with a bandpass filter.

【0129】例えば、伝送すべき電気信号が日本におけ
るディジタル携帯電話用の無線信号を周波数多重して得
られた信号であると想定する。日本におけるディジタル
携帯電話の伝送周波数帯域には、いわゆる800MHz
帯と1.5GHz帯との2つの帯域がある。このうち8
00MHz帯のみを用いて光伝送を行う場合を考える。
この場合、下り信号の伝送周波数帯域が810〜830
MHzであるので、伝送周波数帯域の帯域幅は20MH
z、伝送周波数帯域の最低周波数の1/2が405MH
zとなる。よって、20MHzより大きく405MHz
より小さい周波数の付加信号が得られるよう発振部10
2の発信周波数を設定することによって、伝送周波数帯
域内にIM2およびHDのいずれも発生することがなく
なる。
For example, it is assumed that an electric signal to be transmitted is a signal obtained by frequency multiplexing a radio signal for digital mobile telephone in Japan. The transmission frequency band of digital mobile phones in Japan is 800 MHz
There are two bands, a band and a 1.5 GHz band. 8 of these
Consider a case where optical transmission is performed using only the 00 MHz band.
In this case, the transmission frequency band of the downlink signal is 810 to 830.
MHz, the bandwidth of the transmission frequency band is 20 MHz.
z, 1/2 of the lowest frequency of the transmission frequency band is 405 MH
z. Therefore, 405 MHz larger than 20 MHz
The oscillating unit 10 can obtain an additional signal having a smaller frequency.
By setting the transmission frequency of No. 2, neither IM2 nor HD occurs in the transmission frequency band.

【0130】また、周波数変調効率が変調周波数に反比
例することを考慮すると、付加信号の周波数はできるだ
け低い方がよい。つまり、上記の例では付加信号の周波
数は20MHzに近い値が好ましい。ただし、帯域通過
フィルタによって伝送周波数帯域内の信号のみを透過さ
せ、帯域外の不要輻射等を遮断する場合には、IM2が
伝送周波数帯域の近傍に生じると、帯域通過フィルタが
IM2のレベルを十分低下させることができない恐れが
ある。しかしこれは、付加信号の周波数を20MHzよ
り若干高く設定してIM2の周波数を伝送周波数帯域の
最大周波数から遠ざけることにより解決できる。
Considering that the frequency modulation efficiency is inversely proportional to the modulation frequency, the frequency of the additional signal is preferably as low as possible. That is, in the above example, the frequency of the additional signal is preferably a value close to 20 MHz. However, when only signals within the transmission frequency band are transmitted by the band-pass filter and unnecessary radiation outside the band is cut off, if the IM2 is generated in the vicinity of the transmission frequency band, the band-pass filter can sufficiently reduce the level of IM2. May not be able to lower. However, this can be solved by setting the frequency of the additional signal slightly higher than 20 MHz and moving the IM2 frequency away from the maximum frequency of the transmission frequency band.

【0131】ここで、上記の携帯電話の例によって、以
上の説明の要点をまとめておく。例えば発振部102か
ら出力される付加信号の周波数を約22MHzとすれ
ば、その周波数は伝送周波数帯域の帯域幅20MHzよ
りも高く、伝送周波数帯域の最低周波数810MHzの
1/2より低いので、伝送周波数帯域内にはIM2およ
びHDのいずれも発生しない。また、反射光による雑音
または歪については、直流電流源106が出力する直流
バイアス電流が40mA、半導体レーザ105のしきい
値電流が10mA、周波数変調効率が220MHz/m
Aである場合、光変調度m2 が0.57%以上であれ
ば、周波数変調指数βが条件式β≧1.7を満たす値と
なる。従って、光変調度が0.57%以上となるよう付
加信号のレベルを調整することにより、反射光による雑
音または歪を少なくともPmin1dB(図2では約6デシ
ベル)低減できる。
Here, the main points of the above description will be summarized with reference to the example of the above-mentioned portable telephone. For example, if the frequency of the additional signal output from the oscillating unit 102 is about 22 MHz, the frequency is higher than the bandwidth of the transmission frequency band of 20 MHz and lower than 1 / of the lowest frequency 810 MHz of the transmission frequency band. Neither IM2 nor HD occurs in the band. Regarding noise or distortion due to reflected light, the DC bias current output from the DC current source 106 is 40 mA, the threshold current of the semiconductor laser 105 is 10 mA, and the frequency modulation efficiency is 220 MHz / m.
In the case of A, if the degree of light modulation m2 is 0.57% or more, the frequency modulation index β becomes a value satisfying the conditional expression β ≧ 1.7. Therefore, by adjusting the level of the additional signal so that the light modulation degree becomes 0.57% or more, noise or distortion due to reflected light can be reduced by at least Pmin1 dB (about 6 dB in FIG. 2).

【0132】また、800MHz帯および1.5GHz
帯の2つの帯域を用いて信号を伝送する場合を考える。
この場合、帯域幅がより広いのは1.5GHz帯の方で
あり、それは36MHzの帯域幅を有している。そのた
め、発振部102から出力される付加信号の周波数を3
6MHzより大きくすればよい(例えば40MHz程
度)。またこの場合、上記と同様の条件でβ≧1.7と
するには、光変調度を1.03%以上とすればよい。こ
のように、1帯域による伝送と同様の効果を維持したま
ま、複数帯域による伝送を行える。なお、携帯電話サー
ビスを行う各事業者に実際に割り当てられている伝送周
波数帯域は帯域幅がもっと狭いものであるが、こうした
狭い伝送周波数帯域によって無線信号を伝送する場合に
は、その帯域幅をもとに発振周波数と光変調度とを設定
すればよい。
Further, in the 800 MHz band and 1.5 GHz
Consider a case where a signal is transmitted using two bands.
In this case, the wider bandwidth is in the 1.5 GHz band, which has a bandwidth of 36 MHz. Therefore, the frequency of the additional signal output from the oscillator 102 is set to 3
What is necessary is just to make it larger than 6 MHz (for example, about 40 MHz). In this case, in order to satisfy β ≧ 1.7 under the same conditions as described above, the light modulation degree may be set to 1.03% or more. As described above, transmission in a plurality of bands can be performed while maintaining the same effect as transmission in one band. The transmission frequency band actually allocated to each mobile phone service provider has a narrower bandwidth, but when transmitting a wireless signal through such a narrow transmission frequency band, the bandwidth is reduced. The oscillation frequency and the degree of light modulation may be set based on this.

【0133】ところで、半導体レーザを用いたアナログ
光伝送装置では一般に、以上に説明したような反射光に
よる雑音または歪(反射光が直接的にもたらす雑音また
は歪)以外にも、レーザチップ内に入射する反射光(以
下、反射戻り光)の影響が問題になることがある。反射
戻り光の影響は、完全には解明されていないが、例えば
レーザ発振が不安定になってモードホッピングが生じる
ことなどが知られている。我々は、ファブリペロ型の半
導体レーザ(以下、FP−LD)を使用した場合、レー
リー散乱で生じた反射戻り光によってモードホッピング
が生じ、その結果として雑音または歪が増加することを
実験的に確認した。
By the way, in an analog optical transmission device using a semiconductor laser, in addition to the noise or distortion due to the reflected light described above (noise or distortion caused directly by the reflected light), the analog light transmission device generally enters the laser chip. The influence of reflected light (hereinafter, reflected return light) may be a problem. Although the effect of the reflected return light has not been completely elucidated, it is known that, for example, laser oscillation becomes unstable and mode hopping occurs. We have experimentally confirmed that when a Fabry-Perot type semiconductor laser (hereinafter, FP-LD) is used, mode hopping occurs due to reflected return light generated by Rayleigh scattering, and as a result, noise or distortion increases. .

【0134】従来の技術の項目でも述べたように、光伝
送に用いられる半導体レーザは、主として分布帰還型の
半導体レーザ(以下、DFB−LD)およびFP−LD
である。そのうちアナログ光伝送に使用されるのは、D
FB−LDの方である。DFB−LDモジュールは光ア
イソレータを内蔵しており、この光アイソレータがレー
ザチップ内へ入射する反射光の量を1万分の1以下にま
で低減する。このため、DFB−LDを備えた従来のア
ナログ光伝送装置では、反射戻り光の影響をほとんど受
けない代わり、DFB−LDの価格がFP−LDの価格
の約10倍であるため、装置の価格が高価であった。
As described in the section of the prior art, semiconductor lasers used for optical transmission are mainly distributed feedback semiconductor lasers (hereinafter, DFB-LD) and FP-LDs.
It is. Among them, D used for analog optical transmission
FB-LD. The DFB-LD module has a built-in optical isolator, and this optical isolator reduces the amount of reflected light that enters the laser chip to 1 / 10,000 or less. For this reason, in the conventional analog optical transmission device provided with the DFB-LD, the price of the DFB-LD is about 10 times the price of the FP-LD instead of being substantially unaffected by the reflected return light. Was expensive.

【0135】一方、FP−LDは、一般には光ディジタ
ル伝送を目的として使用され、光アイソレータを備えて
いない。このため、FP−LDは安価ではあるものの、
従来アナログ光伝送に用いられることはなかった。しか
し、図1の装置は、反射光による雑音または歪を低減し
たのと同様にして、反射戻り光による雑音または歪をも
低減することができる。つまり、図1の装置では、伝送
時に生じる反射光による雑音または歪が少なくとも所定
量低減されることが保証されているのに加えて、反射戻
り光による雑音または歪も低減されるため、半導体レー
ザ105としてFP−LDを採用することができ、その
結果、装置の価格を大幅に安くできる。
On the other hand, the FP-LD is generally used for optical digital transmission, and does not have an optical isolator. For this reason, although FP-LD is inexpensive,
Conventionally, it has not been used for analog optical transmission. However, the apparatus of FIG. 1 can reduce noise or distortion due to reflected return light in the same manner as noise or distortion due to reflected light is reduced. That is, in the apparatus shown in FIG. 1, the noise or distortion due to reflected light generated during transmission is guaranteed to be reduced by at least a predetermined amount, and the noise or distortion due to reflected return light is also reduced. An FP-LD can be employed as 105, and as a result, the price of the apparatus can be significantly reduced.

【0136】なお、発振部102から出力される信号
は、正弦波に限らずアナログ変調/ディジタル変調され
た信号であってもよい。この場合、付加信号によって監
視用のデータなどを伝送することもできる。
The signal output from the oscillating section 102 is not limited to a sine wave, but may be a signal modulated by analog modulation / digital modulation. In this case, monitoring data and the like can be transmitted by the additional signal.

【0137】また、近年、LDチップから放出される光
信号を効率よく光ファイバに結合させるために、光信号
の放射角を狭めることができるFP−LDが開発されて
いる。この種のFP−LDは、そのチップ構造によって
大きく2つのタイプに分けられる。1つは、従来構造の
活性層の外側に、放射角を狭めるためのテーパ状の導波
路がその活性層と同一基板上に形成されているタイプ、
もう1つは、活性層自身がテーパ状に形成されているタ
イプである。いずれのタイプのFP−LDも従来のもの
に比べ光ファイバに結合される光電力が2〜3倍程度に
なることが期待されている。しかしそのことは逆に、光
ファイバ伝送路からの反射戻り光がLDチップへ結合さ
れやすくなることも意味する。従って、上記のような光
信号の放射角を狭めることができるようなFP−LDで
は、前述のようにして付加信号を加えることが必須とな
る。その場合、FP−LDチップの出射端面とそれに結
合される光ファイバ端面とを互いに平行な位置関係から
ずらせて設置することによって反射戻り光量を低減する
ことができ、その結果、付加信号に求められる最低レベ
ルをより低くすることができる。
In recent years, FP-LDs capable of narrowing the emission angle of an optical signal have been developed in order to efficiently couple an optical signal emitted from an LD chip to an optical fiber. This type of FP-LD is roughly classified into two types according to its chip structure. One is a type in which a tapered waveguide for narrowing the radiation angle is formed on the same substrate as the active layer outside the active layer of the conventional structure.
The other is a type in which the active layer itself is formed in a tapered shape. It is expected that the optical power coupled to the optical fiber of each type of FP-LD is about two to three times that of the conventional type. However, on the contrary, it also means that the reflected return light from the optical fiber transmission line is easily coupled to the LD chip. Therefore, in an FP-LD capable of narrowing the emission angle of an optical signal as described above, it is essential to add an additional signal as described above. In this case, the amount of reflected return light can be reduced by displacing the exit end face of the FP-LD chip and the end face of the optical fiber coupled thereto from a positional relationship parallel to each other, and as a result, an additional signal is obtained. The minimum level can be lower.

【0138】また、複数の連続した伝送周波数帯域(例
えば、先に述べた800MHz帯および1.5GHz
帯)の1つが符号分割多重信号の伝送のために割り当て
られている場合を考える。符号分割多重信号の伝送では
通常、各符号に割り当てられた信号が互いにほぼ等しい
電力で伝送されるため、広いダイナミックレンジ特性は
必要ない。よって、付加信号の周波数を、符号分割多重
信号に割り当てられた周波数帯域以外の複数の連続した
周波数帯域のうち最も広い周波数帯域の帯域幅に相当す
る周波数より高く、かつ複数の連続した周波数帯域の最
も低い周波数の1/2よりも低く設定することにより、
符号分割多重信号に割り当てられた周波数帯域以外の複
数の連続した周波数帯域内にIM2およびHDがいずれ
も発生しないようにできる。
A plurality of continuous transmission frequency bands (for example, the 800 MHz band and 1.5 GHz
Let us consider a case where one of the bands is assigned for transmission of a code division multiplexed signal. In the transmission of a code division multiplexed signal, signals assigned to each code are usually transmitted with substantially the same power, so that a wide dynamic range characteristic is not required. Therefore, the frequency of the additional signal is higher than the frequency corresponding to the bandwidth of the widest frequency band among a plurality of continuous frequency bands other than the frequency band assigned to the code division multiplexed signal, and the By setting it lower than half of the lowest frequency,
Both IM2 and HD can be prevented from occurring in a plurality of continuous frequency bands other than the frequency band allocated to the code division multiplexed signal.

【0139】また、多数の周波数多重信号あるいは符号
分割多重信号を一括して光伝送する場合、半導体レーザ
でのクリッピングに起因する歪が生じることが知られて
いる。このクリッピング歪については、図3を用いてす
でに述べた。図3には、各キャリア成分に割り当てられ
た光変調度mi =mと、3次相互変調歪の一つである複
合3次歪(Composite Triple Bea
t、以下、CTB)との関係を測定した結果が示されて
いる。我々は、800MHz帯と1.5GHz帯とでそ
れぞれ16および32キャリア伝送を行うような合計3
2および64キャリアの場合について、CTBの平均値
とマックスホールド値(最大値)とを測定した。測定周
波数は、800MHz帯である。図3において、総合光
変調度√{Σ(mi )2 }が0.3を越えると、伝送キ
ャリア数に関わらず、CTBの平均値および最大値共、
大きく劣化することが分かる。この測定結果から、クリ
ッピングによる歪の影響を受けずに低歪特性を維持する
ためには、各キャリア成分に条件式√{Σ(mi )2
<0.3を満足するような光変調度mi を割り当てれば
よいことが分かる。
It is known that when a large number of frequency-division multiplexed signals or code division multiplexed signals are optically transmitted collectively, distortion due to clipping in a semiconductor laser occurs. This clipping distortion has already been described with reference to FIG. FIG. 3 shows an optical modulation factor mi = m assigned to each carrier component and a composite triple distortion (Composite Triple Beam) which is one of the third-order intermodulation distortions.
t, hereinafter, CTB) is shown. We have a total of 3 to perform 16 and 32 carrier transmissions in the 800 MHz band and 1.5 GHz band, respectively.
The average value and the maximum hold value (maximum value) of CTB were measured for the cases of 2 and 64 carriers. The measurement frequency is in the 800 MHz band. In FIG. 3, when the total optical modulation degree {(mi) 2 } exceeds 0.3, both the average value and the maximum value of CTB are independent of the number of transmission carriers.
It turns out that it deteriorates greatly. From this measurement result, in order to maintain low distortion characteristics without being affected by distortion due to clipping, conditional expression {(mi) 2 } is applied to each carrier component.
It can be seen that the light modulation degree mi satisfying <0.3 may be assigned.

【0140】上記の総合光変調度に関する本発明の効果
を実際に確認した様子を、図4〜11に示す。図4およ
び5は、3次相互変調歪(IM3)の温度依存性を測定
した結果であり、図4が付加信号なしの場合、図5は付
加信号ありの場合を示している。図6および7は、雑音
の温度依存性を測定した結果であり、図6が付加信号あ
りの場合、図7は付加信号なしの場合を示している。図
4〜7に共通して、光源にはFP−LDを使用し、入力
電気信号には周波数1485.9MHzおよび149
2.1MHzの正弦波(光変調度10%)を使用し、付
加信号には周波数25.8MHzの正弦波(光変調度1
0%)を使用した。光ファイバの長さは2kmである。
測定したIM3の周波数は1479.7MHz、雑音の
周波数は1489MHzである。
FIGS. 4 to 11 show the manner in which the effect of the present invention on the above-mentioned total light modulation is actually confirmed. 4 and 5 show the results of measuring the temperature dependence of the third-order intermodulation distortion (IM3). FIG. 4 shows the case without an additional signal, and FIG. 5 shows the case with an additional signal. 6 and 7 show the results of measuring the temperature dependence of noise. FIG. 6 shows the case where there is an additional signal, and FIG. 7 shows the case where there is no additional signal. 4 to 7, an FP-LD is used as a light source, and a frequency of 1485.9 MHz and 149
A 2.1 MHz sine wave (optical modulation factor 10%) is used, and the additional signal has a 25.8 MHz frequency sine wave (optical modulation factor 1).
0%) was used. The length of the optical fiber is 2 km.
The measured frequency of IM3 is 1479.7 MHz, and the frequency of noise is 1489 MHz.

【0141】図4および5において、付加信号がない場
合、20〜21度、22〜24.5度、25〜27.5
度、28.5〜29度付近でIM3が大きく増加して、
−45dB程度にまでIM3特性が劣化していることが
分かる。一方、付加信号がある場合には、いずれの温度
でもIM3は−85dB程度以下であり、付加信号がな
い場合に比べて40dB程度もIM3特性が改善されて
いることが分かる。
4 and 5, when there is no additional signal, 20 to 21 degrees, 22 to 24.5 degrees, and 25 to 27.5 degrees
Degrees, IM3 greatly increases around 28.5-29 degrees,
It can be seen that the IM3 characteristic has deteriorated to about -45 dB. On the other hand, when there is an additional signal, IM3 is about -85 dB or less at any temperature, and it can be seen that the IM3 characteristic is improved by about 40 dB compared to the case where there is no additional signal.

【0142】図6および7において、付加信号がない場
合、20〜21度、22〜24.5度、25〜27.5
度、28.5〜29度付近で雑音が大きく増加している
ことが分かる。縦軸は相対強度雑音(RIN)であり、
このRINが上記の各温度付近で−137dB/Hz程
度まで増加している。一方、付加信号がある場合には、
いずれの温度でもRINは−152dB/Hz程度以下
であり、付加信号がない場合に比べて15dB程も雑音
特性が改善されていることが分かる。
6 and 7, when there is no additional signal, 20 to 21 degrees, 22 to 24.5 degrees, and 25 to 27.5 degrees
It can be seen that the noise greatly increases around 28.5 to 29 degrees. The vertical axis is the relative intensity noise (RIN),
This RIN increases to about -137 dB / Hz around each of the above temperatures. On the other hand, if there is an additional signal,
At any temperature, the RIN is about -152 dB / Hz or less, and it can be seen that the noise characteristic is improved by about 15 dB as compared with the case where there is no additional signal.

【0143】これらIM3特性および雑音特性の劣化の
原因は主として光ファイバで生じたレーリー散乱光と考
えれるが、それだけではIM3およびRINが温度依存
性を有することを説明できない。そこで我々は、IM3
およびRIN共に劣化が大きい25〜27.5度付近
と、劣化がほとんどない21〜22度付近とで、FP−
LDのスペクトル線幅を自己遅延ホモダイン法により測
定してみた。その測定結果を図8および9に示す。図8
は25〜27.5度付近でのFP−LDのスペクトル、
図9は21〜22度付近でのFP−LDのスペクトルで
ある。図8および9には、平均値とマックスホールド値
とが示されている。
It is considered that the cause of the deterioration of the IM3 characteristics and the noise characteristics is mainly Rayleigh scattered light generated in the optical fiber, but it cannot explain the fact that IM3 and RIN have temperature dependence. So we have IM3
And RIN at around 25 to 27.5 degrees where the deterioration is large, and at around 21 to 22 degrees where there is almost no deterioration, the FP-
The spectral line width of LD was measured by the self-delay homodyne method. The measurement results are shown in FIGS. FIG.
Is the spectrum of FP-LD around 25-27.5 degrees,
FIG. 9 is a spectrum of the FP-LD around 21 to 22 degrees. 8 and 9 show the average value and the max hold value.

【0144】図8および9において、劣化が大きい温度
におけるスペクトル(図8のもの)は、3dB帯域幅で
スペクトル線幅が1MHz以下となっている。なお、7
4MHz付近に見られるスプリアスは、FP−LDのピ
ッグテールファイバの先端の光コネクタからの反射光の
影響によるものである。これに対して、劣化がほとんど
ない温度におけるスペクトル(図9のもの)は、3dB
帯域幅でスペクトル線幅が236MHz程度とかなり線
幅が広がっていることが分かる。スペクトル線幅が光信
号の干渉性を示すことを併せて考慮すると、スペクトル
線幅が狭い場合、レーリー散乱による反射戻り光がLD
内で光信号と干渉してIM3およびRIN特性が劣化す
るが、スペクトル線幅が広い場合には、レーリー散乱に
よる反射戻り光があっても光信号の干渉性が低いためI
M3およびRIN特性がほとんど劣化しないものと考え
られる。これにより、IM3およびRINが温度依存性
を有することが実験的に説明された。
In FIGS. 8 and 9, the spectrum at the temperature where the deterioration is large (FIG. 8) has a 3 dB bandwidth and a spectral line width of 1 MHz or less. Note that 7
The spurious around 4 MHz is due to the influence of the reflected light from the optical connector at the tip of the pigtail fiber of the FP-LD. On the other hand, the spectrum at the temperature where there is almost no deterioration (the one in FIG. 9) is 3 dB.
It can be seen that the spectral line width is considerably wide at about 236 MHz in the bandwidth. Considering also that the spectral line width indicates the coherence of the optical signal, when the spectral line width is narrow, reflected return light due to Rayleigh scattering is LD.
IM3 and RIN characteristics are degraded due to interference with the optical signal within the optical path, but when the spectral line width is wide, even if there is reflected return light due to Rayleigh scattering, the coherence of the optical signal is low,
It is considered that M3 and RIN characteristics hardly deteriorate. This experimentally demonstrated that IM3 and RIN have temperature dependence.

【0145】さらに、FP−LDに2kmの光ファイバ
を接続した場合についても、上記と同様にしてFP−L
Dのスペクトル線幅を測定した。その測定結果を図10
および11に示す。図10は、FP−LDに2kmのフ
ァイバを接続した場合の、25〜27.5度付近でのF
P−LDのスペクトル、図11は、FP−LDに2km
のファイバを接続した場合の、21〜22度付近でのF
P−LDのスペクトルである。図10および11には、
平均値とマックスホールド値とが示されている。図10
および11において、IM3およびRIN共に劣化が大
きい25〜27.5度付近でのスペクトル(図10のも
の)は、反射戻り光の影響により非常に不安定になって
いることが分かる。一方、劣化がほとんどない21〜2
2度付近でのスペクトル(図11のもの)は、光ファイ
バを接続しない場合のスペクトル(図9のもの)とほと
んど変わりがなく、安定であることが分かる。このよう
に、我々は、付加信号を加えることによって光信号のス
ペクトラムを拡大することが、IM3特性およびRIN
特性の劣化を抑制する効果をももたらすことを確認でき
た。
Further, when a 2-km optical fiber is connected to the FP-LD, the FP-L
The spectral line width of D was measured. FIG. 10 shows the measurement results.
And 11. FIG. 10 shows the F around 25 to 27.5 degrees when a 2 km fiber is connected to the FP-LD.
FIG. 11 shows the spectrum of P-LD at 2 km.
Around 21 to 22 degrees when the fiber of
It is a spectrum of P-LD. 10 and 11 show:
The average value and the max hold value are shown. FIG.
10 and 11, it can be seen that the spectrum near 25 to 27.5 degrees where both IM3 and RIN greatly deteriorate (FIG. 10) is very unstable due to the influence of reflected return light. On the other hand, there is almost no deterioration 21 to 2
It can be seen that the spectrum around 2 degrees (FIG. 11) is almost the same as the spectrum without the optical fiber connected (FIG. 9) and is stable. Thus, we can see that expanding the spectrum of an optical signal by adding an additional signal can improve the IM3 characteristics and RIN
It was confirmed that the effect of suppressing the deterioration of the characteristics was also obtained.

【0146】(第2の実施形態)図12は、本発明の第
2の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロッ
ク図である。図12のシステムは、センタ側装置20、
基地局装置21ならびに光ファイバ207および216
を備えている。センタ側装置20は、第1の電気信号レ
ベル調整部201、発振部202、付加信号レベル調整
部203、第1の合成部204、第1の半導体レーザ2
05、第1の直流電流源206、第1の光電気変換部2
17および第2の電気信号レベル調整部218を含む。
基地局装置21は、第2の光電気変換部208、第3の
電気信号レベル調整部209、第4の電気信号レベル調
整部210、帯域分離部211、第5の電気信号レベル
調整部212、第2の合成部213、第2の半導体レー
ザ214および第2の直流電流源215を含む。
(Second Embodiment) FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an optical transmission system according to a second embodiment of the present invention. The system shown in FIG.
Base station device 21 and optical fibers 207 and 216
It has. The center-side device 20 includes a first electric signal level adjustment unit 201, an oscillation unit 202, an additional signal level adjustment unit 203, a first synthesis unit 204, and a first semiconductor laser 2.
05, first DC current source 206, first photoelectric conversion unit 2
17 and a second electric signal level adjuster 218.
The base station device 21 includes a second optical-electrical conversion unit 208, a third electric signal level adjustment unit 209, a fourth electric signal level adjustment unit 210, a band separation unit 211, a fifth electric signal level adjustment unit 212, It includes a second synthesizing unit 213, a second semiconductor laser 214, and a second DC current source 215.

【0147】図12において、センタ側装置20から基
地局装置21へ伝送されるべき第1の無線信号は、第1
の電気信号レベル調整部201に入力され、そこで所定
のレベルに調整される。また、発振部202から正弦波
(付加信号)が出力され、付加信号レベル調整部203
で所定のレベルに調整される。第1の電気信号レベル調
整部201および付加信号レベル調整部203からの出
力が第1の合成部204において周波数分割多重により
合成される。そして、第1の合成部204から出力され
た信号と第1の直流電流源206から出力された直流バ
イアス電流とが第1の半導体レーザ205を直接強度変
調する。第1の半導体レーザ205から出力された変調
された光信号は、光ファイバ207を介して基地局装置
21へ伝送される。伝送された光信号は、第2の光電気
変換部208で電気信号に変換された後、帯域分離部2
11で無線信号と付加信号とに分離され、無線信号が第
3の電気信号レベル調整部209へ、付加信号は第5の
電気信号レベル調整部212へ与えられる。第3の電気
信号レベル調整部209に与えられた無線信号は、そこ
で所定のレベルに調整された後、第1の無線信号として
出力される。
In FIG. 12, the first radio signal to be transmitted from the center device 20 to the base station device 21 is the first radio signal.
, And is adjusted to a predetermined level there. Further, a sine wave (additional signal) is output from the oscillation unit 202 and the additional signal level adjustment unit 203
Is adjusted to a predetermined level. Outputs from the first electric signal level adjustment unit 201 and the additional signal level adjustment unit 203 are combined by a first combining unit 204 by frequency division multiplexing. Then, the signal output from the first synthesis unit 204 and the DC bias current output from the first DC current source 206 directly modulate the intensity of the first semiconductor laser 205. The modulated optical signal output from the first semiconductor laser 205 is transmitted to the base station device 21 via the optical fiber 207. The transmitted optical signal is converted into an electric signal by the second opto-electrical converter 208 and then converted into an electric signal.
At 11, the radio signal and the additional signal are separated, and the radio signal is supplied to the third electric signal level adjusting unit 209 and the additional signal is supplied to the fifth electric signal level adjusting unit 212. The wireless signal provided to the third electric signal level adjusting unit 209 is adjusted to a predetermined level there, and is output as a first wireless signal.

【0148】以上は、図12のシステムの、センタ側装
置20から基地局装置21への伝送動作である。この場
合、第1の半導体レーザ205から出力される光信号の
付加信号による周波数変調指数が1.7以上となるよう
に、発振部202からの付加信号を付加信号レベル調整
部203でレベル調整した後、第1の合成部204で第
1の無線信号と周波数分割多重することにより、光ファ
イバ207中での反射による波長変動が強度変調に変換
されて生じる雑音または歪の量を低減できる。これは、
第1の実施形態で説明したものと同様の効果である。
The transmission operation from the center device 20 to the base station device 21 in the system shown in FIG. In this case, the level of the additional signal from the oscillating unit 202 was adjusted by the additional signal level adjusting unit 203 so that the frequency modulation index of the optical signal output from the first semiconductor laser 205 due to the additional signal was 1.7 or more. After that, by performing frequency division multiplexing with the first wireless signal in the first combining unit 204, the amount of noise or distortion generated by converting the wavelength fluctuation due to reflection in the optical fiber 207 into intensity modulation can be reduced. this is,
The effect is the same as that described in the first embodiment.

【0149】一方、基地局装置21からセンタ側装置2
0へ伝送されるべき第2の無線信号は、第4の電気信号
レベル調整部210に入力され、そこで所定のレベルに
調整される。帯域分離部211で分離されて第5の電気
信号レベル調整部212へ与えられた付加信号は、そこ
で所定のレベルに調整される。その後、第4の電気信号
レベル調整部210からの出力と第5の電気信号レベル
調整部212からの出力とが第2の合成部213におい
て周波数分割多重により合成される。そして、第2の合
成部213から出力された信号と第2の直流電流源21
5から出力された直流バイアス電流とが第2の半導体レ
ーザ214を直接強度変調する。第2の半導体レーザ2
14から出力された変調された光信号は、光ファイバ2
16を介してセンタ側装置20へ伝送される。伝送され
た光信号は、第1の光電気変換部217で電気信号に変
換され、さらに第2の電気信号レベル調整部218で所
定のレベルに調整された後、第2の無線信号として出力
される。
On the other hand, from the base station apparatus 21 to the center side apparatus 2
The second radio signal to be transmitted to 0 is input to the fourth electric signal level adjustment unit 210, where the second radio signal is adjusted to a predetermined level. The additional signal separated by the band separation unit 211 and given to the fifth electric signal level adjustment unit 212 is adjusted to a predetermined level there. After that, the output from the fourth electric signal level adjusting section 210 and the output from the fifth electric signal level adjusting section 212 are combined by the second combining section 213 by frequency division multiplexing. Then, the signal output from the second synthesis unit 213 and the second DC current source 21
5 directly modulates the intensity of the second semiconductor laser 214. Second semiconductor laser 2
The modulated optical signal output from the optical fiber 2
The data is transmitted to the center-side device 20 via the communication device 16. The transmitted optical signal is converted into an electric signal by a first optical-electrical conversion unit 217 and further adjusted to a predetermined level by a second electric signal level adjustment unit 218, and then output as a second wireless signal. You.

【0150】以上は、図12のシステムの、基地局装置
21からセンタ側装置20への伝送動作である。この場
合、第2の半導体レーザ214から出力される光信号の
付加信号による周波数変調指数が1.7以上となるよう
に、帯域分離部211で分離して得られた付加信号のレ
ベルを第5の電気信号レベル調整部212で調整した
後、第2の合成部213で第2の無線信号と周波数分割
多重することにより、光ファイバ216中での反射によ
る波長変動が強度変調に変換されて生じる雑音または歪
の量を低減できる。これも、第1の実施形態で説明した
ものと同様の効果である。
The transmission operation from the base station apparatus 21 to the center apparatus 20 in the system shown in FIG. In this case, the level of the additional signal obtained by the band separation unit 211 is changed to the fifth level so that the frequency modulation index of the optical signal output from the second semiconductor laser 214 by the additional signal becomes 1.7 or more. Is adjusted by the electric signal level adjustment unit 212, and then frequency-division multiplexed with the second radio signal by the second combining unit 213, so that the wavelength fluctuation due to the reflection in the optical fiber 216 is converted into intensity modulation. The amount of noise or distortion can be reduced. This is the same effect as that described in the first embodiment.

【0151】このように、図12のシステムでは、セン
タ側装置20から基地局装置21へ無線信号を伝送する
場合と、基地局装置21からセンタ側装置20へ無線信
号を伝送する場合とをそれぞれ個別的に注目すれば、ど
ちらの場合も第1の実施形態と同様の構成である。よっ
て、順方向および逆方向のいずれの伝送でも第1の実施
形態と同様の効果が得られる。
As described above, in the system shown in FIG. 12, a case where a radio signal is transmitted from center device 20 to base station device 21 and a case where a radio signal is transmitted from base station device 21 to center device 20 are respectively described. When individually noted, both cases have the same configuration as the first embodiment. Therefore, the same effects as in the first embodiment can be obtained in both forward and reverse transmissions.

【0152】加えて、発振部202をセンタ側装置20
のみに設置することにより、センタ側装置20から基地
局装置21へ無線信号を伝送する場合だけでなく、基地
局装置21からセンタ側装置20へ無線信号を伝送する
場合にも光ファイバ(207および216)中での反射
によって生じる雑音または歪の量を低減することができ
る。
In addition, the oscillation unit 202 is connected to the center-side device 20.
By installing the optical fibers (207 and 207) not only when transmitting a wireless signal from the center apparatus 20 to the base station apparatus 21 but also when transmitting a wireless signal from the base station apparatus 21 to the center apparatus 20. The amount of noise or distortion caused by the reflection in 216) can be reduced.

【0153】なお、第1の半導体レーザ205と第2の
半導体レーザ214とに互いに異なる発振波長を割り当
てておけば、2芯の光ファイバ(207および216)
に代えて一芯の光ファイバで双方向通信を行え、光伝送
路を効率的に活用できる。この場合、上記一芯の光ファ
イバの両端に、第1の半導体レーザ205から出力され
る光信号と第2の半導体レーザ214とから出力される
光信号とを合波/分波する光合波分波部を設ける必要が
ある。
If different oscillation wavelengths are assigned to the first semiconductor laser 205 and the second semiconductor laser 214, a two-core optical fiber (207 and 216)
Instead, bidirectional communication can be performed using a single optical fiber, and the optical transmission path can be used efficiently. In this case, an optical multiplexing component for multiplexing / demultiplexing the optical signal output from the first semiconductor laser 205 and the optical signal output from the second semiconductor laser 214 at both ends of the single-core optical fiber. It is necessary to provide a wave part.

【0154】(第3の実施形態)図13は、本発明の第
3の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロッ
ク図である。図13のシステムは、親局300、子局3
011 〜301n (ただし、nは2以上の任意の偶数)
および光ファイバ302を備えている。上記子局301
1 〜301n のうち、子局301(2k)(ただし、k=
1、2、…、n/2)はそれぞれ、光合波部303、発
振部304、レベル調整部305、加算部306、駆動
部307および半導体レーザ308を含む。子局301
(2k-1)はそれぞれ、光合波部303、駆動部307およ
び半導体レーザ308を含む。ただし、各子局に付され
た番号1〜nは、上記全子局をそれぞれが発する光信号
の波長順に並べたときの順位に一致している。
(Third Embodiment) FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an optical transmission system according to a third embodiment of the present invention. The system shown in FIG.
01 1 to 301 n (where n is any even number of 2 or more)
And an optical fiber 302. The above slave station 301
Out of 1 to 301 n , the slave station 301 (2k) (where k =
1, 2,..., N / 2) include an optical multiplexing unit 303, an oscillating unit 304, a level adjusting unit 305, an adding unit 306, a driving unit 307, and a semiconductor laser 308, respectively. Slave station 301
(2k-1) includes the optical multiplexing unit 303, the driving unit 307, and the semiconductor laser 308, respectively. However, the numbers 1 to n assigned to the respective slave stations match the order when all the slave stations are arranged in the order of the wavelengths of the optical signals emitted from the respective slave stations.

【0155】子局3011 〜301n はそれぞれ、同一
波長帯に属し、かつ互いに異なる波長の光信号を発す
る。光ファイバ302は、光信号を伝達する。親局30
0は、伝達された光信号を受光する。発振部304は、
付加信号を出力する。レベル調整部305は、付加信号
のレベルを調整する。加算部306は、電気信号と付加
信号とを加算する。駆動部307は、電気信号に直流バ
イアス成分を付加する。半導体レーザは308は、電気
信号で直接強度変調された光信号を出力する。光合波部
303は、光信号を合波する。
Each of the slave stations 301 1 to 301 n belongs to the same wavelength band and emits optical signals having different wavelengths. The optical fiber 302 transmits an optical signal. Master station 30
0 receives the transmitted optical signal. The oscillation unit 304
Outputs additional signal. Level adjustment section 305 adjusts the level of the additional signal. Adder 306 adds the electric signal and the additional signal. The drive unit 307 adds a DC bias component to the electric signal. The semiconductor laser 308 outputs an optical signal directly intensity-modulated with an electric signal. The optical multiplexing unit 303 multiplexes the optical signals.

【0156】以下には、図13のシステムが、伝送すべ
き電気信号で直接強度変調された光信号を多重して伝送
する動作について説明する。子局301(2k)ではそれぞ
れ、発振部304が付加信号を出力し、レベル調整部3
05は、その付加信号のレベルを調整する。加算部30
6は、自局が伝送すべき電気信号(電気信号2k)と、
レベル調整部305がレベル調整して得られた付加信号
とを加算する。次に、駆動部307が、加算部306が
加算して得られた電気信号に直流バイアス成分を付加
し、半導体レーザ308は、直流バイアス成分を付加し
て得られた電気信号で直接強度変調された光信号を出力
する。
The operation of the system shown in FIG. 13 for multiplexing and transmitting an optical signal directly intensity-modulated with an electric signal to be transmitted will be described below. In each of the slave stations 301 (2k) , the oscillation section 304 outputs an additional signal, and the level adjustment section 3
05 adjusts the level of the additional signal. Adder 30
6 is an electric signal to be transmitted by the own station (electric signal 2k);
The level adjustment unit 305 adds the additional signal obtained by level adjustment. Next, the drive unit 307 adds a DC bias component to the electric signal obtained by the addition unit 306, and the semiconductor laser 308 is directly intensity-modulated by the electric signal obtained by adding the DC bias component. The optical signal is output.

【0157】一方、子局301(2k-1)ではそれぞれ、駆
動部307が、伝送すべき電気信号(電気信号2k−
1)に直流バイアス成分を付加し、半導体レーザ308
は、直流バイアス成分を付加して得られた電気信号で直
接強度変調された光信号を出力する。こうして子局30
1 〜301n から発せられた光信号は、光合波部30
3で合波された後、光ファイバ302を介して親局30
0に伝達される。親局300は、伝達された光信号を受
光する。なお、受光された光信号は、光電気変換された
後、必要に応じて電気信号1〜nに分離される。
On the other hand, in each of the slave stations 301 (2k-1) , the driving section 307 sends an electric signal (electric signal 2k-
1) A DC bias component is added to the semiconductor laser 308.
Outputs an optical signal directly intensity-modulated with an electric signal obtained by adding a DC bias component. Thus the child station 30
1 1 optical signal emitted from to 301 n, the optical multiplexing section 30
3 and multiplexed by the master station 30 via the optical fiber 302.
0 is transmitted. Master station 300 receives the transmitted optical signal. Note that the received optical signal is subjected to photoelectric conversion, and then separated into electrical signals 1 to n as necessary.

【0158】以上の動作において、光電気変換時、波長
が互いに最も近接する光信号、例えば子局3011 が発
する光信号と子局3012 が発する光信号とのビート波
の周波数が、環境温度の変化などの影響によって電気信
号1〜nのいずれかの周波数に一致ないしは極めて近く
なると、ビート波がビート雑音となって光伝送に悪影響
を与える。子局3012 が発する光信号と子局3013
が発する光信号についても同様である。また、子局30
3 が発する光信号と子局3014 が発する光信号につ
いても、…、子局301(n-1) が発する光信号と子局3
01n が発する光信号についても同様である。これらの
ビート雑音はいずれも同等のものであるので、以下に
は、図13のシステムが、子局3011 が発する光信号
と子局3012 が発する光信号とのビート波によるビー
ト雑音を抑制する動作について説明する。
[0158] In the above operation, when the optical-electrical conversion, optical signal wavelength is closest to each other, the beat wave of the frequency of the optical signal and the slave station 301 optical signal 2 is emitted to emit example slave station 301 1, the environmental temperature If the frequency matches or becomes very close to any one of the frequencies of the electric signals 1 to n due to the influence of the change of the beat signal, the beat wave becomes beat noise and adversely affects the optical transmission. Optical signal and the slave station 301 3 child station 301 2 emitted
The same applies to the optical signal emitted by. In addition, the child station 30
1 3 for even optical signal and the slave station 301 optical signal 4 emitted that is emitted, ..., slave station 301 (n-1) is an optical signal and the slave station 3 that emits
The same applies to the optical signal emitted from 01 n . These beat noise is equivalent both, below, the system of FIG. 13, suppressing the beat noise by the beat wave between the optical signal and the slave station 301 optical signal 2 is emitted to the slave station 301 1 emitted The operation to be performed will be described.

【0159】第2の子局3012 では、半導体レーザ3
08は、強度変調される際、同時に周波数変調を受け
る。そこで、付加信号を加えることにより、光信号のス
ペクトラムを複数のモードに分散させる。このとき、周
波数変調指数が十分大きければ、光信号の各モードのパ
ワーはそれぞれ、分散させない場合のパワーのほぼモー
ド数分の1となる。従って、子局3011 および子局3
012 から出力される光信号のビート波の周波数が電気
信号1〜nのいずれかの周波数と一致または極めて近接
してビート波によるビート雑音が生じても、生じたビー
ト雑音のパワーを低減できる。光信号のスペクトル線幅
が電気信号の帯域より大きい場合、ビート雑音のパワー
をほぼモード数分の1に低減できる。
[0159] In the second slave station 301 2, the semiconductor laser 3
08 is simultaneously frequency-modulated when intensity-modulated. Therefore, the spectrum of the optical signal is dispersed into a plurality of modes by adding an additional signal. At this time, if the frequency modulation index is sufficiently large, the power of each mode of the optical signal is approximately 1 / the number of modes when the power is not dispersed. Thus, the slave station 301 1 and the slave stations 3
01 even beat noise due to match or beat wave in close proximity with any of the frequency of the beat wave frequency electrical signals 1~n of the optical signal output from the 2 occurs can be reduced the power of the resulting beat noise . When the spectral line width of the optical signal is larger than the band of the electric signal, the power of the beat noise can be reduced to approximately one-half the number of modes.

【0160】ここで、上記モード数は、付加信号による
最大周波数偏移を付加信号の周波数で除して得られる値
(=β)に1を加えた値を超えない最大の整数であるか
ら、ビート雑音の各モードの電力をQ倍(ただし、Q<
1)にするためにはβを1/Qよりも大きくすればよい
ことになる。上記のβは一般に周波数変調指数と呼ば
れ、付加信号の周波数をf、付加信号の光変調度をm、
半導体レーザ308の発光しきい値電流をIth、直流バ
イアス電流をIb、周波数変調効率をdF/dIとする
と、上記の式(1)で与えられる(第1の実施形態参
照)。
Here, the number of modes is a maximum integer not exceeding a value obtained by adding 1 to a value (= β) obtained by dividing the maximum frequency shift due to the additional signal by the frequency of the additional signal. The power of each mode of beat noise is Q times (where Q <
In order to satisfy 1), β needs to be larger than 1 / Q. The above β is generally called a frequency modulation index, and the frequency of the additional signal is f, the optical modulation degree of the additional signal is m,
Assuming that the emission threshold current of the semiconductor laser 308 is Ith, the DC bias current is Ib, and the frequency modulation efficiency is dF / dI, this is given by the above equation (1) (see the first embodiment).

【0161】一方、光変調度mは、付加信号のレベルで
決まる。そこで、図13のシステムでは、半導体レーザ
308の発光しきい値電流、直流バイアス電流および周
波数変調効率ならびに付加信号周波数がそれぞれ所定の
範囲の値である場合、周波数変調指数βが1/Qよりも
大きくなるよう付加信号のレベルを調整する。これによ
り、ビート雑音のパワーをQ倍に低減できる。
On the other hand, the degree of light modulation m is determined by the level of the additional signal. Therefore, in the system of FIG. 13, when the emission threshold current, the DC bias current, the frequency modulation efficiency, and the additional signal frequency of the semiconductor laser 308 are values within predetermined ranges, the frequency modulation index β is larger than 1 / Q. Adjust the level of the additional signal so that it becomes larger. Thereby, the power of the beat noise can be reduced by Q times.

【0162】例えば、上記各パラメータを(Ib −It
h)=50mA、dF/dI=200MHz/mA、f
=20MHzと設定した場合、付加信号の光変調度mが
0.2となるよう、レベル調整部305が付加信号のレ
ベルを調整することにより、β=100となり、ビート
雑音の電力を約100分の1にまで減少させることがで
きる。なお、図13のシステムにおいて、子局301
(2k)の構成要素と子局301(2k-1)の構成要素とを互い
に入れ替えても上記と同様の効果が得られることはいう
までもない。
For example, each of the above parameters is represented by (Ib-It)
h) = 50 mA, dF / dI = 200 MHz / mA, f
= 20 MHz, the level adjuster 305 adjusts the level of the additional signal so that the optical modulation degree m of the additional signal becomes 0.2, so that β = 100, and the power of the beat noise is reduced by about 100 minutes. Can be reduced to 1. In the system shown in FIG.
It goes without saying that the same effect as above can be obtained even if the component of (2k) and the component of the slave station 301 (2k-1) are interchanged.

【0163】本発明のビート雑音低減効果を実際に確認
した様子を図14および15に示す。我々は、光源とし
てFP−LDと波長可変光源とを使用し、ビート雑音の
スペクトラムをスペクトラムアナライザで観測した。図
14は、FP−LDおよび波長可変光源のどちらも無変
調の場合のビート雑音のスペクトルを、図15は、波長
可変光源が無変調であり、FP−LDには周波数変調指
数が27.8となるように付加信号を加えた場合のビー
ト雑音のスペクトルを示している。図14および15に
おいて、付加信号を加えない場合、2つの光周波数の差
の周波数に非常にパワーの大きいビート雑音が生じるこ
とが分かる(図14)。従って、ビート雑音の周波数が
伝送されるべき電気信号の周波数と一致または近接した
場合、その影響が非常に大きくなる。一方、付加信号を
加えた場合には、FP−LDは、直接強度変調と同時に
付加信号によって受ける周波数変調のために、ビート雑
音のスペクトラムが広帯域に広がっていることが分かる
(図15)。この場合、周波数変調指数βがβ>>1で
あり、各モードがほぼ等しくなっていることも分かる。
伝送されるべき電気信号の伝送周波数帯域の帯域幅は、
携帯電話用の信号の場合数十kHz程度、ケーブルテレ
ビ信号の場合には6MHzであって、帯域幅がもともと
数十MHz程度ある光源のスペクトル線幅より狭い。従
って、図15のように付加信号を加えて雑音帯域を広い
周波数範囲に拡大することによって、伝送されるべき電
気信号の伝送帯域へ影響を与える雑音成分の最大値を低
減できることが分かる。
FIGS. 14 and 15 show how the beat noise reduction effect of the present invention is actually confirmed. We used an FP-LD and a variable wavelength light source as the light source, and observed the spectrum of beat noise with a spectrum analyzer. FIG. 14 shows the spectrum of the beat noise when both the FP-LD and the tunable light source are not modulated. FIG. 15 shows that the tunable light source is not modulated and the FP-LD has a frequency modulation index of 27.8. 4 shows the spectrum of beat noise when an additional signal is added such that 14 and 15, it can be seen that when no additional signal is added, a very high-power beat noise is generated at the frequency difference between the two optical frequencies (FIG. 14). Therefore, when the frequency of the beat noise coincides with or is close to the frequency of the electric signal to be transmitted, the influence becomes very large. On the other hand, when the additional signal is added, the FP-LD shows that the spectrum of the beat noise is spread over a wide band because of the frequency modulation received by the additional signal simultaneously with the direct intensity modulation (FIG. 15). In this case, it can also be seen that the frequency modulation index β is β >> 1 and that the modes are almost equal.
The bandwidth of the transmission frequency band of the electric signal to be transmitted is
It is about several tens of kHz for mobile phone signals and about 6 MHz for cable television signals, which is narrower than the spectral line width of a light source whose bandwidth is originally about tens of MHz. Therefore, it can be seen that the maximum value of the noise component that affects the transmission band of the electric signal to be transmitted can be reduced by adding the additional signal and expanding the noise band to a wide frequency range as shown in FIG.

【0164】なお、子局の総数nが3以上の奇数である
場合にも、上記と同様の効果が得られることはいうまで
もない。ただしこの場合には、子局3011 〜301n
のうち、子局301(2k)(ただし、k=1、2、…、
(n−1)/2)がそれぞれ光合波部303、発振部3
04、レベル調整部305、加算部306、駆動部30
7および半導体レーザ308を含み、子局301(2k-1)
がそれぞれ光合波部303、駆動部307および半導体
レーザ308を含む構成の方が、子局301(2k- 1)がそ
れぞれ光合波部303、発振部304、レベル調整部3
05、加算部306、駆動部307および半導体レーザ
308を含み、子局301(2k)がそれぞれ光合波部30
3、駆動部307および半導体レーザ308を含む構成
の場合より装置の規模が小さくなる。
It is needless to say that the same effect as described above can be obtained even when the total number n of the slave stations is an odd number of 3 or more. However, in this case, the slave stations 301 1 to 301 n
Of the slave stations 301 (2k) (where k = 1, 2,...,
(N-1) / 2) are the optical multiplexing unit 303 and the oscillating unit 3 respectively.
04, level adjustment unit 305, addition unit 306, drive unit 30
7 and the semiconductor laser 308, and the slave station 301 (2k-1)
Has a configuration including the optical multiplexing unit 303, the driving unit 307, and the semiconductor laser 308, respectively, and the slave station 301 (2k- 1) has the optical multiplexing unit 303, the oscillation unit 304, and the level adjustment unit 3 respectively.
05, an adder 306, a driver 307, and a semiconductor laser 308, and each of the slave stations 301 (2k)
3. The size of the device is smaller than that of the configuration including the driving unit 307 and the semiconductor laser 308.

【0165】以上の説明から分かるように、図13のシ
ステムでは、半導体レーザの駆動に関する基本的な動作
は、第1の実施形態で説明したものと同様である。従っ
て、図13のシステムでも半導体レーザとしてFP−L
Dを使用することができ、従来のようにDFB−LDを
使用する場合に比べてシステムの価格を大幅に安くでき
る。さらに、半導体レーザ308としてFP−LDを採
用した場合、マルチモード発振によるビート雑音の低減
効果が加わるため、より一層の低減効果を得ることがで
きる。
As can be understood from the above description, in the system shown in FIG. 13, the basic operation relating to the driving of the semiconductor laser is the same as that described in the first embodiment. Therefore, the system shown in FIG.
D can be used, and the price of the system can be significantly reduced as compared with the case where a DFB-LD is used as in the related art. Further, when an FP-LD is used as the semiconductor laser 308, the effect of reducing beat noise due to multi-mode oscillation is added, so that a further reduction effect can be obtained.

【0166】なお、本実施形態では、親局300と各子
局3011 〜301n との接続形態がバス形式の場合に
ついて説明したが、ツリー形式の場合にも同様の効果が
得られることは言うまでもない。その場合、各子局30
1 〜301n 内に設けられた光合波部303が不要と
なり、その代わり、親局300近傍または親局300内
に各子局3011 〜301n から伝送されてくる光信号
を合波する光合波器が必要となる。なお、バス形式で
は、必要な光伝送路が見かけ上1本となるため、ツリー
形式に比べて光伝送路を有効に活用できる。また、ツリ
ー形式とバス形式とが混在した接続形態であってもビー
ト雑音の低減に関して同様の効果が得られることはいう
までもなく、それによって子局の配置場所に柔軟性を持
たせることができる。
In the present embodiment, the case where the connection form between the master station 300 and each of the slave stations 301 1 to 301 n is of the bus type has been described. However, the same effect can be obtained in the case of the tree form. Needless to say. In that case, each slave station 30
The optical multiplexing unit 303 provided in 11 1 to 301 n becomes unnecessary, and instead, an optical signal transmitted from each of the slave stations 301 1 to 301 n is multiplexed in the vicinity of the master station 300 or in the master station 300. An optical multiplexer is required. In the bus format, the number of necessary optical transmission lines is apparently one, so that the optical transmission lines can be used more effectively than in the tree format. In addition, it is needless to say that the same effect can be obtained with respect to the reduction of beat noise even in a connection configuration in which the tree format and the bus format are mixed, thereby giving flexibility to the location of the slave station. it can.

【0167】(第4の実施形態)図16は、本発明の第
4の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロッ
ク図である。図16のシステムは、親局400、子局4
011 〜401n (ただし、nは2以上の任意の整数)
および光ファイバ402を備えている。子局4011
401n はそれぞれ、光合波部403、発振部404、
レベル調整部405、加算部406、駆動部407およ
び半導体レーザ408を含む。親局400は、光電気変
換部409、分離部410および複数の信号検出部41
1を含む。
(Fourth Embodiment) FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of an optical transmission system according to a fourth embodiment of the present invention. The system shown in FIG.
01 1 to 401 n (where n is an arbitrary integer of 2 or more)
And an optical fiber 402. Slave station 401 1-
401 n is an optical multiplexing unit 403, an oscillation unit 404,
A level adjusting unit 405, an adding unit 406, a driving unit 407, and a semiconductor laser 408 are included. The master station 400 includes a photoelectric conversion unit 409, a separation unit 410, and a plurality of signal detection units 41.
Including 1.

【0168】光電気変換部409は、光信号を電気信号
に変換する。分離部410は、光電気変換部409が変
換して得られた電気信号を伝送すべき電気信号と付加信
号とに分離する。各信号検出部411は、分離部410
が分離して得られた付加信号から、子局4011 〜40
n の各発振部404が出力した信号を検出する。他の
構成要素は、図13のシステムの対応する要素と同様の
動作を行う。
The photoelectric conversion unit 409 converts an optical signal into an electric signal. The separation unit 410 separates the electric signal obtained by the conversion by the photoelectric conversion unit 409 into an electric signal to be transmitted and an additional signal. Each signal detection unit 411 includes a separation unit 410
Are separated from the slave stations 401 1 to 40 1
1 each oscillation unit 404 n detects the output signal. Other components perform similar operations as corresponding components of the system of FIG.

【0169】以下には、図16のシステムが、伝送すべ
き電気信号で直接強度変調された光信号を多重して伝送
する動作について説明する。子局4011 〜401n
はそれぞれ、発振部404が付加信号を出力し、レベル
調整部405は、その付加信号のレベルを調整する。加
算部406は、伝送すべき電気信号(第1〜nの電気信
号)と、その付加信号とを加算する。次に、駆動部40
7が、加算部406が加算して得られた電気信号に直流
バイアス成分を付加し、半導体レーザ408は、直流バ
イアス成分を付加して得られた電気信号で直接強度変調
された光信号を出力する。
The operation of the system shown in FIG. 16 for multiplexing and transmitting an optical signal directly intensity-modulated with an electric signal to be transmitted will be described below. In each of the slave stations 401 1 to 401 n , the oscillation section 404 outputs an additional signal, and the level adjustment section 405 adjusts the level of the additional signal. The adding unit 406 adds the electric signal to be transmitted (the first to n-th electric signals) and the additional signal. Next, the driving unit 40
7, a DC bias component is added to the electric signal obtained by the adding unit 406, and the semiconductor laser 408 outputs an optical signal directly intensity-modulated by the electric signal obtained by adding the DC bias component. I do.

【0170】こうして子局4011 〜401n から発せ
られた光信号は、光合波部403で合波された後、光フ
ァイバ402を介して親局400側へ伝達される。親局
400では、光電気変換部409が、伝達された光信号
を電気信号に変換する。そして、分離部410は、変換
して得られた電気信号を、伝送すべき電気信号(電気信
号1〜n)と、付加信号とに分離する。信号検出部41
1は、分離して得られた付加信号から、子局4011
401n の各発振部404が出力した信号を検出する。
検出は例えば、分離して得られた付加信号の周波数を、
子局4011 〜401n の各発振部404が出力した信
号のそれらと相互に比較することにより行える。
The optical signals thus emitted from the slave stations 401 1 to 401 n are multiplexed by the optical multiplexing section 403 and transmitted to the master station 400 via the optical fiber 402. In the master station 400, the photoelectric conversion unit 409 converts the transmitted optical signal into an electric signal. Then, separation section 410 separates the converted electric signal into an electric signal to be transmitted (electric signals 1 to n) and an additional signal. Signal detector 41
1 denotes the slave stations 401 1 to 401 1 from the additional signals obtained by separation.
The signal output from each oscillation unit 404 of 401 n is detected.
For example, the detection is performed by using the frequency of the separated additional signal,
This can be performed by comparing the signals output from the oscillators 404 of the slave stations 401 1 to 401 n with each other.

【0171】以上の動作において、図13のシステム同
様、光電気変換時、波長が互いに最も近接する光信号の
ビート波によるビート雑音が発生する。このビート雑音
を抑制する動作は、第3の実施形態において説明したも
のと同様である。すなわち、半導体レーザ408は、直
接強度変調される際、同時に周波数変調を受けるため、
付加信号を加算することにより光信号のスペクトラムを
複数のモードに分散させる。このとき、光信号の各モー
ドのパワーはそれぞれ、分散させない場合のパワーのほ
ぼモード数分の1となる。
In the above operation, as in the system shown in FIG. 13, at the time of photoelectric conversion, beat noise is generated due to the beat waves of the optical signals whose wavelengths are closest to each other. The operation of suppressing the beat noise is the same as that described in the third embodiment. That is, when the semiconductor laser 408 is directly intensity-modulated, it is simultaneously frequency-modulated.
By adding the additional signals, the spectrum of the optical signal is dispersed into a plurality of modes. At this time, the power of each mode of the optical signal is approximately 1 / mode number of the power in the case of not dispersing.

【0172】ただし、図13のシステムでは、波長が互
いに最も近接する光信号の一方をモード分散させたが、
図16のシステムではその両方をモード分散させるた
め、ビート雑音の各モードの電力をQ倍(ただし、Q<
1)にするためにはβを1/(2Q)より大きくすれば
よい。そこで、図16のシステムでは、半導体レーザ4
08の発光しきい値電流、直流バイアス電流および周波
数変調効率ならびに付加信号の周波数が所定の範囲の値
である場合、周波数変調指数βが1/(2Q)よりも大
きくなるよう付加信号のレベルを調整する。これによ
り、ビート雑音のパワーをQ倍に低減できる。
However, in the system shown in FIG. 13, one of the optical signals whose wavelengths are closest to each other is mode-dispersed.
In the system of FIG. 16, in order to disperse both modes, the power of each mode of the beat noise is multiplied by Q times (where Q <
In order to make 1), β may be made larger than 1 / (2Q). Therefore, in the system of FIG.
08, the DC bias current, the frequency modulation efficiency, and the frequency of the additional signal are within a predetermined range, the level of the additional signal is set so that the frequency modulation index β becomes larger than 1 / (2Q). adjust. Thereby, the power of the beat noise can be reduced by Q times.

【0173】また、図16のシステムでは、各子局40
1 〜401n の故障、あるいは光ファイバ402の切
断箇所などを、以下のようにして親局400側で逐次認
識可能である。すなわち、例えば子局4011 の発振部
404から出力された付加信号を信号検出部411が検
出できない場合、親局400は子局4011 が故障した
可能性を認識できる。また、信号検出部411が、子局
4012 の発振部404から出力された付加信号を検出
したにもかかわらず子局4011 の発振部404から出
力された付加信号を検出できない場合には、子局401
1 が故障した可能性に加えて、子局4011 と子局40
2 との間の光ファイバ402が切断された可能性を認
識できる。
In the system shown in FIG.
The master station 400 can sequentially recognize a failure of 11 to 401 n or a cut portion of the optical fiber 402 as follows. That is, for example, when the additional signal outputted from the slave station 401 1 of the oscillator 404 signal detector 411 can not detect, the main station 400 can recognize the possibility that the slave station 401 1 has failed. Further, when the signal detection unit 411 can not detect the additional signal outputted from the slave station 401 2 of the oscillator has been added signal detected despite of the slave station 401 1 output from the 404 oscillator portion 404, Slave station 401
In addition to the possibility that 1 has failed, the slave stations 401 1 and 40
It is possible to recognize the possibility that the optical fiber 402 between 12 and 12 has been cut.

【0174】このように、図16のシステムでは、子局
4011 〜401n の各発振部404が出力した付加信
号が親局400に伝達されたか否かを判定することがで
き、これにより、子局4011 〜401n の故障、光フ
ァイバ402の切断箇所などを逐次親局400側が推定
することができる。なお、これは、第3の実施形態と異
なり、全ての子局4011 〜401n について、伝送す
べき電気信号に付加信号を加算するような構成としたこ
とにより初めて得られた効果である。
As described above, in the system of FIG. 16, it is possible to determine whether or not the additional signal output from each of the oscillators 404 of the slave stations 401 1 to 401 n has been transmitted to the master station 400. The master station 400 can sequentially estimate the failure of the slave stations 401 1 to 401 n , the cut position of the optical fiber 402, and the like. Note that, unlike the third embodiment, this is the first effect obtained by adopting a configuration in which the additional signal is added to the electric signal to be transmitted for all the slave stations 401 1 to 401 n .

【0175】また、本実施形態を第1の実施形態と比較
すると、半導体レーザ408の駆動に関しては、基本的
には第1の実施形態と同様である。従って、半導体レー
ザ408としてFP−LDを使用することができ、従来
のようにDFB−LDを使用する場合に比べてシステム
の価格を大幅に安くできる。さらに、半導体レーザ40
8としてFP−LDを採用した場合、マルチモード発振
によるビート雑音の低減効果が加わるため、より一層の
低減効果を得ることができる。また、第1の実施形態で
得られた他の効果も同様に得られる。
When this embodiment is compared with the first embodiment, the drive of the semiconductor laser 408 is basically the same as that of the first embodiment. Therefore, an FP-LD can be used as the semiconductor laser 408, and the price of the system can be significantly reduced as compared with the case where a DFB-LD is used as in the related art. Further, the semiconductor laser 40
When the FP-LD is adopted as 8, the effect of reducing the beat noise due to the multi-mode oscillation is added, so that a further reduction effect can be obtained. Further, other effects obtained in the first embodiment can be obtained similarly.

【0176】また、FP−LDの最大のモード同士から
生じるビート雑音がサブキャリアに影響を与える場合、
高性能な伝送特性が要求されるような伝送システムで
は、そのビート雑音が伝送特性に深刻な劣化を与える場
合がある。そのような場合には、予め波長選別を行うこ
とにより、子局4011 〜401n の各FP−LDとし
て中心波長が互いにある程度離れたものを使用すること
が考えられる。中心波長の互いにある程度離れたFP−
LDを使用することによって、伝送特性の劣化をもたら
すビート雑音がFP−LDのサイドモード同士からのビ
ート雑音のみとなるため、最大のモード同士からのビー
ト雑音がある場合に比べて伝送特性の劣化が小さくな
る。さらにこの場合、(1本の光ファイバ402に接続
される)全子局数を3とすれば、FP−LDの波長選別
を行う際、3つの波長領域を確保すればよい。例えば、
中心波長を10nm以上離す必要があるとする。まず、
真中の波長領域を決定し、その両側に10nmの波長間
隔をとれば、中心波長がそれ以上離れたFP−LDは、
全て使用できることになる。この場合、中心波長領域以
外では領域の制限が片側のみであるため、波長選別を容
易に行える。
When beat noise generated from the largest modes of the FP-LD affects subcarriers,
In a transmission system that requires high-performance transmission characteristics, the beat noise may seriously degrade the transmission characteristics. In such a case, it is conceivable to perform wavelength selection in advance to use the FP-LDs of the slave stations 401 1 to 401 n whose center wavelengths are separated to some extent from each other. FP- with center wavelengths separated from each other to some extent
By using the LD, the beat noise that causes the deterioration of the transmission characteristics is only the beat noise between the side modes of the FP-LD, so that the deterioration of the transmission characteristics is smaller than when there is the beat noise from the largest modes. Becomes smaller. Further, in this case, if the total number of slave stations (connected to one optical fiber 402) is set to 3, it is sufficient to secure three wavelength regions when performing wavelength selection of the FP-LD. For example,
It is assumed that the center wavelength needs to be separated by 10 nm or more. First,
If the wavelength region in the center is determined and a wavelength interval of 10 nm is taken on both sides, the FP-LD whose central wavelength is further away,
All can be used. In this case, the wavelength selection can be easily performed since the region is limited to only one side except the center wavelength region.

【0177】また、本実施形態では、親局400と各子
局4011 〜401n との接続形態がバス形式の場合に
ついて説明したが、ツリー形式の場合にも同様の効果が
得られることは言うまでもない。その場合、各子局40
1 〜401n 内に設けられた光合波部403が不要と
なり、その代わり、親局400近傍または親局400内
に各子局4011 〜401n から伝送されてくる光信号
を合波する光合波器が必要となる。なお、バス形式で
は、必要な光伝送路が見かけ上1本となるため、ツリー
形式に比べて光伝送路を有効に活用できる。また、ツリ
ー形式とバス形式とが混在した接続形態であってもビー
ト雑音の低減に関して同様の効果が得られることはいう
までもなく、それによって子局の配置場所に柔軟性を持
たせることができる。
Also, in the present embodiment, the case where the connection form between the master station 400 and each of the slave stations 401 1 to 401 n is a bus form has been described. However, the same effect can be obtained even when the connection form is a tree form. Needless to say. In that case, each slave station 40
The optical multiplexing unit 403 provided in 11 1 to 401 n becomes unnecessary, and instead, an optical signal transmitted from each of the slave stations 401 1 to 401 n is multiplexed in the vicinity of the master station 400 or in the master station 400. An optical multiplexer is required. In the bus format, the number of necessary optical transmission lines is apparently one, so that the optical transmission lines can be used more effectively than in the tree format. In addition, it is needless to say that the same effect can be obtained with respect to the reduction of beat noise even in a connection configuration in which the tree format and the bus format are mixed, thereby giving flexibility to the location of the slave station. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る光伝送装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】周波数変調指数βと光伝送時に生じる反射光に
よる雑音または歪の低減量PdBとの関係を示すグラフ
である。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a frequency modulation index β and a reduction amount PdB of noise or distortion due to reflected light generated during optical transmission.

【図3】電気光変換時に生じる3次相互変調歪の総合光
変調度依存性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the dependence of third-order intermodulation distortion generated at the time of electro-optical conversion on the total optical modulation factor.

【図4】3次相互変調歪(IM3)の温度依存性を測定
した結果(付加信号なしの場合)を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a result of measuring the temperature dependency of third-order intermodulation distortion (IM3) (without an additional signal).

【図5】3次相互変調歪(IM3)の温度依存性を測定
した結果(付加信号ありの場合)を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a result of measuring the temperature dependency of third-order intermodulation distortion (IM3) (in the case where an additional signal is present).

【図6】雑音の温度依存性を測定した結果(付加信号あ
りの場合)を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a result of measuring the temperature dependency of noise (in the case where an additional signal is present).

【図7】雑音の温度依存性を測定した結果(付加信号な
しの場合)を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a result of measuring temperature dependency of noise (in the case where there is no additional signal).

【図8】25〜27.5度付近でのFP−LDのスペク
トルを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a spectrum of FP-LD around 25 to 27.5 degrees.

【図9】21〜22度付近でのFP−LDのスペクトル
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a spectrum of FP-LD around 21 to 22 degrees.

【図10】FP−LDに2kmのファイバを接続した場
合の、25〜27.5度付近でのFP−LDのスペクト
ルを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a spectrum of the FP-LD around 25 to 27.5 degrees when a 2 km fiber is connected to the FP-LD.

【図11】FP−LDに2kmのファイバを接続した場
合の、21〜22度付近でのFP−LDのスペクトルを
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a spectrum of the FP-LD around 21 to 22 degrees when a 2 km fiber is connected to the FP-LD.

【図12】本発明の第2の実施形態に係る光伝送システ
ムの構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to a second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施形態に係る光伝送システ
ムの構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to a third embodiment of the present invention.

【図14】FP−LDおよび波長可変光源のどちらも無
変調の場合のビート雑音のスペクトルを示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a spectrum of beat noise when both the FP-LD and the variable wavelength light source are not modulated.

【図15】波長可変光源が無変調であり、FP−LDに
は周波数変調指数が27.8となるように付加信号を加
えた場合のビート雑音のスペクトルを示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a spectrum of beat noise when the wavelength variable light source is non-modulated and an additional signal is added to the FP-LD so that the frequency modulation index becomes 27.8.

【図16】本発明の第4の実施形態に係る光伝送システ
ムの構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図17】従来の光伝送装置の構成の一例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 17 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a conventional optical transmission device.

【図18】従来の光伝送システムの構成の一例を示すブ
ロック図である。
FIG. 18 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a conventional optical transmission system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…センタ側装置 21…基地局装置 101、109…電気信号レベル調整部 102、202、304、404…発振部 103、203…付加信号レベル調整部 104…合成部 105、308、408…半導体レーザ 106…直流電流源 107、207、216、302、402…光ファイバ 108、409…光電気変換部 201…第1の電気信号レベル調整部 204…第1の合成部 205…第1の半導体レーザ 206…第1の直流電流源 208…第2の光電気変換部 209…第3の電気信号レベル調整部 210…第4の電気信号レベル調整部 211…帯域分離部 212…第5の電気信号レベル調整部 213…第2の合成部 214…第2の半導体レーザ 215…第2の直流電流源 217…第1の光電気変換部 218…第2の電気信号レベル調整部 300、400…親局 301、401…子局 303、403…光合波部 305、405…レベル調整部 306、406…加算部 307、407…駆動部 410…分離部 411…信号検出部 Reference Signs List 20 center device 21 base station device 101, 109 electric signal level adjustment unit 102, 202, 304, 404 oscillation unit 103, 203 additional signal level adjustment unit 104 synthesis unit 105, 308, 408 semiconductor laser 106 DC current source 107, 207, 216, 302, 402 Optical fiber 108, 409 Photoelectric conversion unit 201 First electric signal level adjustment unit 204 First synthesis unit 205 First semiconductor laser 206 .., First DC current source 208, second photoelectric conversion unit 209, third electric signal level adjustment unit 210, fourth electric signal level adjustment unit 211, band separation unit 212, fifth electric signal level adjustment Unit 213 second combining unit 214 second semiconductor laser 215 second DC current source 217 first photoelectric conversion unit 218 second Air signal level adjustment units 300, 400 ... master stations 301, 401 ... slave stations 303, 403 ... optical multiplexing units 305, 405 ... level adjustment units 306, 406 ... addition units 307, 407 ... drive units 410 ... separation units 411 ... signals Detection unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 浩明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 内海 邦昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 藤戸 克行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 福家 裕 東京都港区虎ノ門二丁目10番1号 エ ヌ・ティ・ティ移動通信網株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−193537(JP,A) 特開 平6−104843(JP,A) 特開 平4−139924(JP,A) 特開 平2−26425(JP,A) 特開 平4−280521(JP,A) 特開 平2−226921(JP,A) 特開 平2−148929(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 H04Q 7/36 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Hiroaki Yamamoto 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Katsuyuki Fujito 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yutaka Fukuya 2-1-1 Toranomon, Minato-ku, Tokyo NTTI Mobile Communication Network (56) References JP-A-7-193537 (JP, A) JP-A-6-104843 (JP, A) JP-A-4-139924 (JP, A) JP-A-2-26425 (JP, A) A) JP-A-4-280521 (JP, A) JP-A-2-226921 (JP, A) JP-A-2-148929 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) ) H04B 10/00-10/28 H04J 14/00-14 / 08 H04Q 7/36

Claims (44)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電気信号をその信号で直接強度変調され
た光信号に変換して伝送する光伝送装置であって、 付加信号を出力する発振手段と、 伝送すべき電気信号と前記発振手段が出力した付加信号
とを合成する合成手段と、 直流バイアス電流を出力する直流電流源と、 前記合成手段が合成して得られた電気信号と前記直流電
流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた
信号で直接強度変調された光信号を出力する半導体レー
ザと、 前記半導体レーザが出力した光信号を伝達するための光
伝送路と、 前記光伝送路を介して伝達された光信号を電気信号に変
換する光電気変換手段とを備え、 前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てら
れた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、か
つ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域
の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力
することを特徴とする、光伝送装置。
1. An optical transmission device for converting an electric signal into an optical signal directly intensity-modulated by the signal and transmitting the converted signal, wherein an oscillating means for outputting an additional signal, an electric signal to be transmitted and the oscillating means are provided. Combining means for combining the output additional signal, a DC current source for outputting a DC bias current, and combining an electric signal obtained by the combining means with the DC bias current output from the DC current source. A semiconductor laser that outputs an optical signal that is directly intensity-modulated with the obtained signal, an optical transmission path for transmitting the optical signal output by the semiconductor laser, and an optical signal that is transmitted via the optical transmission path And an opto-electric conversion means for converting the electric signal to an electric signal, wherein the oscillation means is higher than a frequency corresponding to a bandwidth of a frequency band allocated to the electric signal to be transmitted, and And outputting a low frequency additional signal than half the lowest frequency of the hit was frequency band Ri, an optical transmission device.
【請求項2】 前記半導体レーザは、ファブリペロ型の
半導体レーザであることを特徴とする、請求項1に記載
の光伝送装置。
2. The optical transmission device according to claim 1, wherein the semiconductor laser is a Fabry-Perot semiconductor laser.
【請求項3】 前記発振手段から出力される付加信号が
所定のデータにより変調されていることを特徴とする、
請求項2に記載の光伝送装置。
3. An additional signal output from said oscillating means is modulated by predetermined data.
The optical transmission device according to claim 2.
【請求項4】 前記ファブリペロ型の半導体レーザは、
光信号の増幅作用を持つ活性層と、当該活性層から出力
される光信号の放射角を狭くするためのスポットサイズ
変換手段とを同一基板上に形成したようなチップ構造を
有することを特徴とする、請求項3に記載の光伝送装
置。
4. The semiconductor laser of the Fabry-Perot type,
It has a chip structure in which an active layer having an amplifying function of an optical signal and a spot size converting means for narrowing a radiation angle of an optical signal output from the active layer are formed on the same substrate. The optical transmission device according to claim 3, wherein
【請求項5】 前記伝送すべき電気信号は、移動体通信
のための1以上の無線信号を周波数分割多重して得られ
た信号であり、前記伝送すべき電気信号は複数であり、各当該 伝送すべ
き電気信号には、それぞれ固有の周波数帯域が割り当て
られており、 前記発振手段は、複数の前記固有の周波数帯域のうち最
も広い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高
く、かつ複数の前記固有の周波数帯域のうちもっとも低
い周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力する
ことを特徴とする、請求項4に記載の光伝送装置。
5. The electric signal to be transmitted is a signal obtained by frequency-division multiplexing one or more radio signals for mobile communication, wherein the electric signal to be transmitted is plural, and into an electric signal to be transmitted, each is assigned a unique frequency band, the oscillation means is higher than the frequency corresponding to the bandwidth of the widest frequency band among a plurality of said unique frequency bands, and a plurality The optical transmission apparatus according to claim 4, wherein an additional signal having a frequency lower than half of the lowest frequency among the specific frequency bands is output.
【請求項6】 複数の前記固有の周波数帯域のうち少な
くとも1つの周波数帯域を用いて伝送される電気信号が
符号分割多重信号であり、 前記発振手段は、前記符合分割多重信号に割り当てられ
た周波数帯域を除く複数の前記固有の周波数帯域のうち
最も広い周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ
数の前記固有の周波数帯域の最低周波数の半分よりも低
い周波数の付加信号を出力することを特徴とする、請求
項5に記載の光伝送装置。
6. An electric signal transmitted using at least one frequency band among the plurality of unique frequency bands is a code division multiplex signal, and the oscillating means includes a frequency assigned to the code division multiplex signal. higher than the frequency corresponding to the widest frequency band among a plurality of said unique frequency bands excluding the band, and double
The optical transmission apparatus according to claim 5, wherein the additional signal having a frequency lower than half of the lowest frequency of the number of the specific frequency bands is output.
【請求項7】 前記光伝送路が1本以上の光ファイバを
含み、前記ファブリペロ型の半導体レーザの出射端面と
それに結合される光ファイバの端面とが互いに平行な位
置関係からずらせて設置されたことを特徴とする、請求
項6に記載の光伝送装置。
7. The optical transmission line includes one or more optical fibers, and an emission end face of the Fabry-Perot type semiconductor laser and an end face of an optical fiber coupled thereto are set so as to be displaced from a positional relationship parallel to each other. The optical transmission device according to claim 6, wherein:
【請求項8】 前記発振手段が出力した付加信号のレベ
ルを調整する付加信号レベル調整手段をさらに備え、 前記付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出
力する光信号の周波数変調指数βが、前記光伝送路で生
じる雑音または歪を少なくともPデシベル低減するため
の条件式β≧(2/π)・10P/10(ただし、πは円周
率)を満たすように、前記発振手段が出力した付加信号
のレベルを調整することを特徴とする、請求項7に記載
の光伝送装置。
8. An additional signal level adjusting means for adjusting a level of the additional signal output by the oscillation means, wherein the additional signal level adjusting means has a frequency modulation index β of an optical signal output by the semiconductor laser, The oscillating means outputs an output signal so as to satisfy a conditional expression β ≧ (2 / π) · 10 P / 10 (where π is a circular constant) for reducing at least P decibels of noise or distortion generated in the optical transmission line. The optical transmission apparatus according to claim 7, wherein the level of the additional signal is adjusted.
【請求項9】 前記付加信号レベル調整手段は、周波数
変調指数βが条件式β≧1.7を満たすように、付加信
号のレベルを調整することを特徴とする、請求項に記
載の光伝送装置。
Wherein said additional signal level adjusting means, so that the frequency modulation index beta satisfy the condition beta ≧ 1.7, and adjusting the level of the additional signal, the light according to claim 7 Transmission equipment.
【請求項10】 複数の前記伝送すべき電気信号と前記
レベル調整部がレベル調整して得られた付加信号とに割
り当てられる光変調度をそれぞれmi (i =1、2、
…、N)とするとき、総合光変調度√{Σ(mi )2
が0.3を超えないことを特徴とする、請求項7に記載
の光伝送装置。
10. An optical modulation factor assigned to a plurality of electric signals to be transmitted and an additional signal obtained by level adjustment by the level adjustment unit is defined as mi (i = 1, 2,
.., N), the total light modulation degree {(mi) 2 }
The optical transmission device according to claim 7, wherein?
【請求項11】 前記ファブリペロ型の半導体レーザ
は、光信号の増幅作用を持つ活性層がテーパ状であるよ
うなチップ構造を有することを特徴とする、請求項3に
記載の光伝送装置。
11. The optical transmission device according to claim 3, wherein the Fabry-Perot type semiconductor laser has a chip structure in which an active layer having an optical signal amplifying action is tapered.
【請求項12】 前記伝送すべき電気信号は、移動体通
信のための1以上の無線信号を周波数分割多重して得ら
れた信号であり、前記伝送すべき電気信号は複数であり、各当該 伝送すべ
き電気信号には、それぞれ固有の周波数帯域が割り当て
られており、 前記発振手段は、複数の前記固有の周波数帯域のうち最
も広い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高
く、かつ複数の前記固有の周波数帯域のうちもっとも低
い周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力する
ことを特徴とする、請求項11に記載の光伝送装置。
12. The electric signal to be transmitted is a signal obtained by frequency-division multiplexing one or more radio signals for mobile communication, and the electric signal to be transmitted is plural, and into an electric signal to be transmitted, each is assigned a unique frequency band, the oscillation means is higher than the frequency corresponding to the bandwidth of the widest frequency band among a plurality of said unique frequency bands, and a plurality 12. The optical transmission apparatus according to claim 11, wherein an additional signal having a frequency lower than half of the lowest frequency in said specific frequency band is output.
【請求項13】 複数の前記固有の周波数帯域のうち少
なくとも1つの周波数帯域を用いて伝送される電気信号
が符号分割多重信号であり、 前記発振手段は、前記符合分割多重信号に割り当てられ
た周波数帯域を除く複数の前記固有の周波数帯域のうち
最も広い周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ
数の前記固有の周波数帯域の最低周波数の半分よりも低
い周波数の付加信号を出力することを特徴とする、請求
項12に記載の光伝送装置。
13. An electric signal transmitted using at least one frequency band among the plurality of unique frequency bands is a code division multiplexed signal, and the oscillating means includes a frequency assigned to the code division multiplexed signal. higher than the frequency corresponding to the widest frequency band among a plurality of said unique frequency bands excluding the band, and double
13. The optical transmission apparatus according to claim 12, wherein an additional signal having a frequency lower than half of the lowest frequency of the number of the specific frequency bands is output.
【請求項14】 前記光伝送路が1本以上の光ファイバ
を含み、前記ファブリペロ型の半導体レーザの出射端面
とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行な
位置関係からずらせて設置されたことを特徴とする、請
求項13に記載の光伝送装置。
14. The optical transmission line includes one or more optical fibers, and an output end face of the Fabry-Perot type semiconductor laser and an end face of an optical fiber coupled to the Fabry-Perot type semiconductor laser are displaced from a positional relationship parallel to each other. 14. The optical transmission device according to claim 13, wherein:
【請求項15】 前記発振手段が出力した付加信号のレ
ベルを調整する付加信号レベル調整手段をさらに備え、 前記付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出
力する光信号の周波数変調指数βが、前記光伝送路で生
じる雑音または歪を少なくともPデシベル低減するため
の条件式β≧(2/π)・10P/10(ただし、πは円周
率)を満たすように、前記発振手段が出力した付加信号
のレベルを調整することを特徴とする、請求項14に記
載の光伝送装置。
15. An additional signal level adjusting means for adjusting a level of an additional signal output by the oscillation means, wherein the additional signal level adjusting means has a frequency modulation index β of an optical signal output by the semiconductor laser. The oscillating means outputs an output signal so as to satisfy a conditional expression β ≧ (2 / π) · 10 P / 10 (where π is a circular constant) for reducing at least P decibels of noise or distortion generated in the optical transmission line. The optical transmission apparatus according to claim 14, wherein the level of the additional signal is adjusted.
【請求項16】 前記付加信号レベル調整手段は、周波
数変調指数βが条件式β≧1.7を満たすように、付加
信号のレベルを調整することを特徴とする、請求項14
に記載の光伝送装置。
16. The additional signal level adjusting means, so that the frequency modulation index beta satisfy the condition beta ≧ 1.7, and adjusting the level of the additional signal, claim 14
An optical transmission device according to claim 1.
【請求項17】 複数の前記伝送すべき電気信号と前記
レベル調整部がレベル調整して得られた付加信号とに割
り当てられる光変調度をそれぞれmi (i =1、2、
…、N)とするとき、総合光変調度√{Σ(mi )2
が0.3を超えないことを特徴とする、請求項14に記
載の光伝送装置。
17. The optical modulation factors assigned to a plurality of electric signals to be transmitted and an additional signal obtained by level adjustment by the level adjustment unit are respectively mi (i = 1, 2,
.., N), the total light modulation degree {(mi) 2 }
The optical transmission device according to claim 14, wherein?
【請求項18】 電気信号をその信号で直接強度変調さ
れた光信号に変換して双方向に伝送する光伝送システム
であって、 第1の電気信号を伝送する第1の装置と、 第2の電気信号を伝送する第2の装置と、 前記第1の装置と前記第2の装置とを相互に接続する光
伝送路とを備え、 前記第1の装置は、前記第1および第2の電気信号の伝送用に割り当てられ
た周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ
前記第1および第2の電気信号の伝送用に割り当てられ
た周波数帯域の最低周波数の半分より低い周波数の付加
信号を出力する発振手段と、 前記第1の電気信号と前記発振手段から出力された付加
信号とを合成する第1の合成手段と、 直流バイアス電流を出力する第1の直流電流源と、 前記第1の合成手段が合成して得られた信号と前記第1
の直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して
得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第
1の半導体レーザと、 前記第2の装置から伝送された光信号を電気信号に変換
する第1の光電気変換手段とを含み、 前記第2の装置は、 前記第1の装置から伝送された光信号を電気信号に変換
する第2の光電気変換手段と、 前記第2の光電気変換手段が変換して得られた電気信号
を前記第1の電気信号と前記発振手段から出力された付
加信号とに分離する帯域分離手段と、 前記帯域分離手段が分離して得られた付加信号と前記第
2の電気信号とを合成する第2の合成手段と、 直流バイアス電流を出力する第2の直流電流源と、 前記第2の合成手段が合成して得られた信号と前記第2
の直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して
得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第
2の半導体レーザとを含み、 前記光伝送路は、 前記第1の半導体レーザから出力される光信号を前記第
2の装置へ伝送するための第1の光ファイバと、 前記第2の半導体レーザから出力される光信号を前記第
1の装置へ伝送するための第2の光ファイバとを含む、
光伝送システム。
18. An optical transmission system for converting an electric signal into an optical signal directly intensity-modulated by the signal and transmitting the signal bidirectionally, comprising: a first device for transmitting a first electric signal; A second device that transmits an electric signal of the first device and an optical transmission line that interconnects the first device and the second device, wherein the first device has the first and second devices . Allocated for the transmission of electrical signals
Oscillating means for outputting an additional signal having a frequency higher than the frequency corresponding to the bandwidth of the frequency band and lower than half of the lowest frequency of the frequency band allocated for transmitting the first and second electric signals; A first combining unit that combines the first electric signal and the additional signal output from the oscillation unit; a first DC current source that outputs a DC bias current; and the first combining unit combines the first electric signal and the additional signal output from the oscillation unit. And the first signal
A first semiconductor laser that outputs an optical signal that is directly intensity-modulated with a signal obtained by combining the DC bias current output by the DC current source of the first embodiment, and an optical signal that is transmitted from the second device. A first photoelectric conversion unit for converting the optical signal transmitted from the first device into an electric signal; and a second photoelectric conversion unit for converting the optical signal transmitted from the first device into an electric signal. Band separation means for separating the electric signal obtained by the second photoelectric conversion means into the first electric signal and the additional signal output from the oscillating means; Second combining means for combining the obtained additional signal and the second electric signal; a second DC current source for outputting a DC bias current; and a signal obtained by combining the second combining means. And the second
A second semiconductor laser that outputs an optical signal that is directly intensity-modulated with a signal obtained by combining a DC bias current output by the DC current source of the first semiconductor laser, and wherein the optical transmission path includes the first semiconductor A first optical fiber for transmitting an optical signal output from a laser to the second device; and a second optical fiber for transmitting an optical signal output from the second semiconductor laser to the first device. Including an optical fiber,
Optical transmission system.
【請求項19】 電気信号をその信号で直接強度変調さ
れた光信号に変換して、複数の子局から親局へ伝送する
光伝送システムであって、 それぞれが発する光信号の波長順に前記複数の子局を第
1〜n(ただし、nは2以上の任意の偶数)の子局と呼
ぶとき、これら複数の子局のうち第2k(ただし、k=
1、2、…、n/2)の子局はそれぞれ、 付加信号を出力する発振手段と、 当該子局が伝送すべき電気信号と前記発振手段が出力し
た付加信号とを合成する合成手段と、 直流バイアス電流を出力する直流電流源と、 前記合成手段が合成して得られた信号と前記直流電流源
が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号
で直接強度変調された光信号を出力する半導体レーザと
を備え、 第2k−1の子局はそれぞれ、 直流バイアス電流を出力する直流電流源と、 当該子局が伝送すべき電気信号と前記直流電流源が出力
した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接
強度変調された光信号を出力する半導体レーザとを備
前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てら
れた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、か
つ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域
の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力
することを特徴とす る、光伝送システム。
19. An optical transmission system for converting an electric signal into an optical signal directly intensity-modulated by the signal and transmitting the converted signal from a plurality of slave stations to a master station, wherein the plurality of the plurality of slave stations are arranged in the order of the wavelength of the emitted optical signal. Are referred to as first to nth (where n is an arbitrary even number of 2 or more) slave stations, a second k (where k =
Each of the slave stations (1, 2,..., N / 2) has an oscillating means for outputting an additional signal, and a synthesizing means for synthesizing an electric signal to be transmitted by the slave station and the additional signal output from the oscillating means. A DC current source that outputs a DC bias current; and light that is directly intensity-modulated with a signal obtained by combining the signal obtained by the combining unit and the DC bias current output by the DC current source. A 2k-1 slave station that outputs a DC bias current; an electric signal to be transmitted by the slave station; and a DC bias output by the DC current source. and a semiconductor laser for outputting an optical signal directly intensity-modulated by a signal obtained by combining the current, the oscillation means is assigned to an electrical signal to be said transmission
Higher than the frequency corresponding to the bandwidth of the
Frequency band assigned to the electrical signal to be transmitted
Output additional signal with frequency lower than half of the lowest frequency
It characterized in that the optical transmission system.
【請求項20】 前記複数の子局が備える各半導体レー
ザは、ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴
とする、請求項19に記載の光伝送システム。
20. The optical transmission system according to claim 19, wherein each semiconductor laser provided in said plurality of slave stations is a Fabry-Perot semiconductor laser.
【請求項21】 前記親局と前記複数の子局との接続形
態がバス形式であることを特徴とする、請求項20に記
載の光伝送システム。
21. The optical transmission system according to claim 20, wherein a connection form between said master station and said plurality of slave stations is a bus type.
【請求項22】 電気信号をその信号で直接強度変調さ
れた光信号に変換して、複数の子局から親局へ伝送する
光伝送システムであって、 それぞれが発する光信号の波長順に前記複数の子局を第
1〜n(ただし、nは3以上の任意の奇数)の子局と呼
ぶとき、これら複数の子局のうち第2k(ただし、k=
1、2、…、(n−1)/2)の子局はそれぞれ、 付加信号を出力する発振手段と、 当該子局が伝送すべき電気信号と前記発振手段が出力し
た付加信号とを合成する合成手段と、 直流バイアス電流を出力する直流電流源と、 前記合成手段が合成して得られた信号と前記直流電流源
が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号
で直接強度変調された光信号を出力する半導体レーザと
を備え、 第2k−1の子局はそれぞれ、 直流バイアス電流を出力する直流電流源と、 当該子局が伝送すべき電気信号と前記直流電流源が出力
した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接
強度変調された光信号を出力する半導体レーザとを備
前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てら
れた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、か
つ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域
の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力
することを特徴とす る、光伝送システム。
22. An optical transmission system for converting an electric signal into an optical signal directly intensity-modulated by the signal and transmitting the electric signal from a plurality of slave stations to a master station, wherein the plurality of the plurality of slave stations are arranged in the order of the wavelength of the emitted optical signal. Are referred to as first to nth (where n is an arbitrary odd number of 3 or more) child stations, a second k (where k =
Each of the slave stations (1, 2,..., (N-1) / 2) synthesizes an oscillating means for outputting an additional signal, an electric signal to be transmitted by the slave station, and an additional signal output from the oscillating means. A DC current source that outputs a DC bias current; and a signal obtained by synthesizing a signal obtained by the synthesis unit and a DC bias current output by the DC current source. A semiconductor laser that outputs a modulated optical signal, the 2k-1 slave stations each include a DC current source that outputs a DC bias current, an electric signal to be transmitted by the slave station, and the DC current source. and a semiconductor laser for outputting an optical signal directly intensity-modulated by a signal obtained by combining the DC bias current outputted by said oscillating means, assigned to the electrical signal to be said transmission
Higher than the frequency corresponding to the bandwidth of the
Frequency band assigned to the electrical signal to be transmitted
Output additional signal with frequency lower than half of the lowest frequency
It characterized in that the optical transmission system.
【請求項23】 前記複数の子局が備える各半導体レー
ザは、ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴
とする、請求項22に記載の光伝送システム。
23. The optical transmission system according to claim 22, wherein each semiconductor laser provided in said plurality of slave stations is a Fabry-Perot semiconductor laser.
【請求項24】 前記親局と前記複数の子局との接続形
態がバス形式であることを特徴とする、請求項23に記
載の光伝送システム。
24. The optical transmission system according to claim 23, wherein a connection form between said master station and said plurality of slave stations is a bus type.
【請求項25】 電気信号をその信号で直接強度変調さ
れた光信号に変換して、複数の子局から親局へ光伝送路
を介して伝送する光伝送装置であって、 前記複数の子局はそれぞれ、 付加信号を出力する発振手段と、 当該子局が伝送すべき電気信号と前記発振手段が出力し
た付加信号とを合成する合成手段と、 直流バイアス電流を出力する直流電流源と、 前記合成手段が合成して得られた信号と前記直流電流源
が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号
で直接強度変調された光信号を出力する半導体レーザと
を備え 前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てら
れた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、か
つ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域
の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力
することを特徴とす る、光伝送システム。
25. An optical transmission device for converting an electric signal into an optical signal directly intensity-modulated by the signal and transmitting the optical signal from a plurality of slave stations to a master station via an optical transmission path, wherein the plurality of slave stations Each of the stations includes an oscillating unit that outputs an additional signal, a combining unit that combines an electric signal to be transmitted by the slave station with the additional signal output by the oscillating unit, a DC current source that outputs a DC bias current, and a semiconductor laser which said combining means outputs an optical signal directly intensity-modulated by a signal obtained by synthesizing a DC bias current, wherein the signal obtained by combining a DC current source and an output, said oscillator The means are assigned to the electrical signal to be transmitted.
Higher than the frequency corresponding to the bandwidth of the
Frequency band assigned to the electrical signal to be transmitted
Output additional signal with frequency lower than half of the lowest frequency
It characterized in that the optical transmission system.
【請求項26】 前記複数の子局が備える各半導体レー
ザは、ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴
とする、請求項25に記載の光伝送システム。
26. The optical transmission system according to claim 25, wherein each semiconductor laser provided in said plurality of slave stations is a Fabry-Perot semiconductor laser.
【請求項27】 前記親局と前記複数の子局との接続形
態がバス形式であることを特徴とする、請求項26に記
載の光伝送システム。
27. The optical transmission system according to claim 26, wherein a connection form between said master station and said plurality of slave stations is a bus type.
【請求項28】 前記複数の子局が備える各前記発振手
段は、互いに異なる周波数の付加信号を出力することを
特徴とする、請求項27に記載の光伝送システム。
28. The optical transmission system according to claim 27, wherein each of said oscillating means provided in said plurality of slave stations outputs additional signals having different frequencies.
【請求項29】 各前記発振手段から出力される付加信
号がデータにより変調されていることを特徴とする、請
求項28に記載の光伝送システム。
29. The optical transmission system according to claim 28, wherein the additional signal output from each said oscillating means is modulated by data.
【請求項30】 前記親局は、システムの故障を検知す
るために、 前記複数の子局から伝達された光信号を電気信号に変換
する光電気変換手段と、 前記光電気変換手段が変換して得られた電気信号を、伝
送すべき電気信号と付加信号とに分離する分離手段と、 前記分離手段が分離して得られた付加信号から、前記複
数の子局が備える各前記発振手段が出力した付加信号を
それぞれ検出する信号検出手段とをさらに備える、請求
項29に記載の光伝送システム。
30. The master station, in order to detect a system failure, converts the optical signals transmitted from the plurality of slave stations into electrical signals, and converts the optical signals into electrical signals. Separating means for separating the obtained electric signal into an electric signal to be transmitted and an additional signal, and each of the oscillating means provided in the plurality of slave stations from the additional signal obtained by separating the separating means. 30. The optical transmission system according to claim 29, further comprising: signal detection means for detecting each of the output additional signals.
【請求項31】 前記伝送すべき電気信号は、移動体通
信のための1以上の無線信号を周波数分割多重して得ら
れた信号であり、前記伝送すべき電気信号は複数であり、各当該 伝送すべ
き電気信号には、それぞれ固有の周波数帯域が割り当て
られており、 各前記発振手段は、複数の前記固有の周波数帯域のうち
最も広い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高
く、かつ複数の前記固有の周波数帯域のうちもっとも低
い周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力する
ことを特徴とする、請求項30に記載の光伝送システ
ム。
31. The electric signal to be transmitted is a signal obtained by frequency-division multiplexing one or more radio signals for mobile communication, and the electric signal to be transmitted is plural, and A unique frequency band is assigned to each of the electric signals to be transmitted, and each of the oscillating units is higher than a frequency corresponding to a bandwidth of a widest one of the plurality of unique frequency bands, and 31. The optical transmission system according to claim 30, wherein an additional signal having a frequency lower than half of the lowest frequency among the plurality of unique frequency bands is output.
【請求項32】 複数の前記固有の周波数帯域のうち少
なくとも1つの周波数帯域を用いて伝送される電気信号
が符号分割多重信号であり、 各前記発振手段は、前記符合分割多重信号に割り当てら
れた周波数帯域を除く複数の前記固有の周波数帯域のう
ち最も広い周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ
複数の前記固有の周波数帯域の最低周波数の半分よりも
低い周波数の付加信号を出力することを特徴とする、請
求項31に記載の光伝送システム。
32. An electric signal transmitted using at least one frequency band among the plurality of unique frequency bands is a code division multiplexed signal, and each of said oscillating means is assigned to said code division multiplexed signal. Higher than the frequency corresponding to the widest frequency band among the plurality of unique frequency bands excluding the frequency band, and
The optical transmission system according to claim 31, wherein an additional signal having a frequency lower than half of the lowest frequency of the plurality of unique frequency bands is output.
【請求項33】 各前記ファブリペロ型の半導体レーザ
は、光信号の増幅作用を持つ活性層と、当該活性層から
出力される光信号の放射角を狭くするためのスポットサ
イズ変換手段とを同一基板上に形成したようなチップ構
造を有することを特徴とする、請求項31に記載の光伝
送システム。
33. Each of the Fabry-Perot type semiconductor lasers comprises an active layer having an optical signal amplifying function and a spot size converting means for narrowing a radiation angle of an optical signal output from the active layer on the same substrate. 32. The optical transmission system according to claim 31, having a chip structure as formed above.
【請求項34】 前記複数の子局はそれぞれ、各前記発
振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号
レベル調整手段をさらに備え、 各前記付加信号レベル調整手段は、各前記半導体レーザ
が出力する光信号の周波数変調指数βがビート雑音をQ
倍(ただし、Q<1)にするための条件式β<1/(2
Q)を満たす値になるように、各前記発振手段が出力し
た付加信号のレベルを調整することを特徴とする、請求
項33に記載の光伝送システム。
34. Each of the plurality of slave stations further includes additional signal level adjusting means for adjusting the level of an additional signal output by each of the oscillating means. The frequency modulation index β of the output optical signal gives the beat noise Q
Conditional expression β <1 / (2) for doubling (where Q <1)
34. The optical transmission system according to claim 33, wherein a level of the additional signal output from each of the oscillation units is adjusted so that the value satisfies Q).
【請求項35】 前記複数の子局はそれぞれ、各前記発
振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号
レベル調整手段をさらに備え、 各前記付加信号レベル調整手段は、各前記半導体レーザ
が出力する光信号の周波数変調指数βが、ビート雑音を
Q倍(ただし、Q<1)にするための条件式β<1/
(2Q)、および前記光伝送路で生じる雑音または歪を
少なくともPデシベル低減するための条件式β≧(2/
π)・10P/10(ただし、πは円周率)のいずれをも満
たす値になるように、各前記発振手段が出力した付加信
号のレベルを調整することを特徴とする、請求項33に
記載の光伝送システム。
35. Each of the plurality of slave stations further includes additional signal level adjusting means for adjusting the level of an additional signal output by each of the oscillating means. The frequency modulation index β of the output optical signal is equal to the conditional expression β <1/1 for making the beat noise Q times (where Q <1).
(2Q), and a conditional expression β ≧ (2 /) for reducing at least P decibels of noise or distortion generated in the optical transmission line.
34. The level of the additional signal output by each of the oscillating means is adjusted so that the value satisfies any one of (π) · 10 P / 10 (where π is a pi). An optical transmission system according to item 1.
【請求項36】 前記光伝送路が1本以上の光ファイバ
を含み、各前記ファブリペロ型の半導体レーザの出射端
面とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行
な位置関係からずらせて設置されたことを特徴とする、
請求項35に記載の光伝送システム。
36. The optical transmission path includes one or more optical fibers, and an emission end face of each of the Fabry-Perot type semiconductor lasers and an end face of an optical fiber coupled thereto are set so as to be shifted from a parallel positional relationship with each other. Characterized by the fact that
The optical transmission system according to claim 35.
【請求項37】 各前記伝送すべき電気信号と各前記付
加信号レベル調整手段がレベル調整して得られた付加信
号とに割り当てられる光変調度をそれぞれmi (i =
1、2、…、N)とするとき、総合光変調度√{Σ(m
i )2 }が0.3を超えないことを特徴とする、請求項
35に記載の光伝送システム。
37. The degree of optical modulation assigned to each of the electric signals to be transmitted and the additional signal obtained by level adjustment by each of the additional signal level adjusting means is defined as mi (i = i
, (N, 1, 2,...)
The optical transmission system according to claim 35, wherein i) 2 2 does not exceed 0.3.
【請求項38】 各前記ファブリペロ型の半導体レーザ
は、光信号の増幅作用を持つ活性層がテーパ状であるよ
うなチップ構造を有することを特徴とする、請求項31
に記載の光伝送システム。
38. Each of the Fabry-Perot semiconductor lasers has a chip structure in which an active layer having an optical signal amplifying action is tapered.
An optical transmission system according to item 1.
【請求項39】 前記複数の子局はそれぞれ、各前記発
振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号
レベル調整手段をさらに備え、 各前記付加信号レベル調整手段は、各前記半導体レーザ
が出力する光信号の周波数変調指数βがビート雑音をQ
倍(ただし、Q<1)にするための条件式β<1/(2
Q)を満たす値になるように、各前記発振手段が出力し
た付加信号のレベルを調整することを特徴とする、請求
項38に記載の光伝送システム。
39. Each of the plurality of slave stations further includes an additional signal level adjusting means for adjusting a level of an additional signal output by each of the oscillating means. The frequency modulation index β of the output optical signal gives the beat noise Q
Conditional expression β <1 / (2) for doubling (where Q <1)
39. The optical transmission system according to claim 38, wherein the level of the additional signal output by each of said oscillation units is adjusted so that the value satisfies Q).
【請求項40】 前記複数の子局はそれぞれ、各前記発
振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号
レベル調整手段をさらに備え、 各前記付加信号レベル調整手段は、各前記半導体レーザ
が出力する光信号の周波数変調指数βが、ビート雑音を
Q倍(ただし、Q<1)にするための条件式β<1/
(2Q)、および前記光伝送路で生じる雑音または歪を
少なくともPデシベル低減するための条件式β≧(2/
π)・10P/10(ただし、πは円周率)のいずれをも満
たす値になるように、各前記発振手段が出力した付加信
号のレベルを調整することを特徴とする、請求項38に
記載の光伝送システム。
40. Each of the plurality of slave stations further includes an additional signal level adjusting means for adjusting a level of an additional signal output by each of the oscillating means. The frequency modulation index β of the output optical signal is equal to the conditional expression β <1/1 for making the beat noise Q times (where Q <1).
(2Q), and a conditional expression β ≧ (2 /) for reducing at least P decibels of noise or distortion generated in the optical transmission line.
39. The level of the additional signal output by each of the oscillating means is adjusted so that the value satisfies any one of (π) · 10 P / 10 (where π is a circular constant). An optical transmission system according to item 1.
【請求項41】 前記光伝送路が1本以上の光ファイバ
を含み、各前記ファブリペロ型の半導体レーザの出射端
面とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行
な位置関係からずらせて設置されたことを特徴とする、
請求項40に記載の光伝送システム。
41. The optical transmission line includes one or more optical fibers, and an emission end face of each of the Fabry-Perot type semiconductor lasers and an end face of an optical fiber coupled to the Fabry-Perot type semiconductor laser are arranged so as to be displaced from a positional relationship parallel to each other. Characterized by the fact that
The optical transmission system according to claim 40.
【請求項42】 各前記伝送すべき電気信号と各前記付
加信号レベル調整手段がレベル調整して得られた付加信
号とに割り当てられる光変調度をそれぞれmi (i =
1、2、…、N)とするとき、総合光変調度√{Σ(m
i )2 }が0.3を超えないことを特徴とする、請求項
40に記載の光伝送システム。
42. The optical modulation degree assigned to each of the electric signals to be transmitted and the additional signal obtained by level adjustment by each of the additional signal level adjusting means is represented by mi (i = i
, (N, 1, 2,...)
41. The optical transmission system according to claim 40, wherein i) 2な い does not exceed 0.3.
【請求項43】 各前記ファブリペロ型の半導体レーザ
として、それぞれから出力される光信号の中心波長が予
め設定された波長間隔だけ互いに離れたものが選ばれて
いることを特徴とする、請求項30に記載の光伝送シス
テム。
43. Each of the Fabry-Perot semiconductor lasers is such that the center wavelengths of optical signals outputted from the respective lasers are separated from each other by a predetermined wavelength interval. An optical transmission system according to item 1.
【請求項44】 1本の光ファイバに接続される子局数
が最大で3であることを特徴とする、請求項43に記載
の光伝送システム。
44. The optical transmission system according to claim 43, wherein the number of slave stations connected to one optical fiber is a maximum of three.
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