JP3371355B2 - 変調方式変換回路及び光信号伝送装置 - Google Patents
変調方式変換回路及び光信号伝送装置Info
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- JP3371355B2 JP3371355B2 JP17681396A JP17681396A JP3371355B2 JP 3371355 B2 JP3371355 B2 JP 3371355B2 JP 17681396 A JP17681396 A JP 17681396A JP 17681396 A JP17681396 A JP 17681396A JP 3371355 B2 JP3371355 B2 JP 3371355B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は広帯域信号の光伝送
に利用する変調方式変換回路及び光信号伝送装置に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、周波数分割多重されて
いる振幅変調された多チャンネル映像信号を光伝送する
のに適し、特に、パッシブダブルスター（ＰＤＳ）光加
入者システムで利用するのに適した変調方式変換回路及
び光信号伝送装置に関する。
に利用する変調方式変換回路及び光信号伝送装置に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、周波数分割多重されて
いる振幅変調された多チャンネル映像信号を光伝送する
のに適し、特に、パッシブダブルスター（ＰＤＳ）光加
入者システムで利用するのに適した変調方式変換回路及
び光信号伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、各国において、多チャンネル映像
信号を伝送する方法として、広帯域電気信号を光信号に
変換して伝送する光伝送方式の研究開発が精力的に進め
られている。その一つに、振幅変調されている多チャン
ネル映像信号の振幅に比例して半導体レーザを強度変調
し、その強度変調した光信号を光伝送する方式（以下Ａ
Ｍ−ＴＶ伝送方式という）がある。ＡＭ−ＴＶ伝送方式
は、ケーブルテレビの幹線系光伝送に主に用いられてい
る。ところが、ＡＭ−ＴＶ伝送方式は、雑音耐力が小さ
いため、送受間レベル差を大きくとることができず、光
伝送系での伝送距離及び光分岐数を大きくとることがで
きないという課題がある。
信号を伝送する方法として、広帯域電気信号を光信号に
変換して伝送する光伝送方式の研究開発が精力的に進め
られている。その一つに、振幅変調されている多チャン
ネル映像信号の振幅に比例して半導体レーザを強度変調
し、その強度変調した光信号を光伝送する方式（以下Ａ
Ｍ−ＴＶ伝送方式という）がある。ＡＭ−ＴＶ伝送方式
は、ケーブルテレビの幹線系光伝送に主に用いられてい
る。ところが、ＡＭ−ＴＶ伝送方式は、雑音耐力が小さ
いため、送受間レベル差を大きくとることができず、光
伝送系での伝送距離及び光分岐数を大きくとることがで
きないという課題がある。
【０００３】この課題を解決するため、多チャンネル映
像信号をチャンネル毎にあらかじめ周波数変調してから
半導体レーザを強度変調して光伝送する方式（以下、映
像チャンネル個別でのＦＭ−ＴＶ伝送方式という）が開
発された。 映像チャンネル個別でのＦＭ−ＴＶ伝送方
式は、雑音耐力が大きいため、送受間レベル差の大きな
光伝送系において伝送距離及び光分岐数を大きくとるこ
とが可能である。しかしながら、この方式では、チャン
ネルを選択してから復調しなければならず、チャンネル
選択回路が広帯域で複雑なものとなるため、受信器が高
価になってしまうという課題があった。
像信号をチャンネル毎にあらかじめ周波数変調してから
半導体レーザを強度変調して光伝送する方式（以下、映
像チャンネル個別でのＦＭ−ＴＶ伝送方式という）が開
発された。 映像チャンネル個別でのＦＭ−ＴＶ伝送方
式は、雑音耐力が大きいため、送受間レベル差の大きな
光伝送系において伝送距離及び光分岐数を大きくとるこ
とが可能である。しかしながら、この方式では、チャン
ネルを選択してから復調しなければならず、チャンネル
選択回路が広帯域で複雑なものとなるため、受信器が高
価になってしまうという課題があった。
【０００４】一方、これらと異なるものとして、多チャ
ンネル映像信号を多チャンネルのまま一括して周波数変
調してから半導体レーザを強度変調し、その変調信号光
を光伝送し、受信側で一括して多チャンネル映像信号に
復調する方式（以下一括ＦＭ−ＴＶ伝送方式という）が
研究開発された。 一括ＦＭ−ＴＶ伝送方式は、雑音耐
力が大きいため、送受間レベル差が大きい光伝送系にお
いて伝送距離及び光分岐数を大きくとることが可能であ
る。しかも、光伝送される信号は広帯域ではあるが、高
速ＩＣを用いることにより簡単な回路で復調でき、復調
した信号からはケーブルテレビ用の汎用のチューナによ
ってチャンネル選択できるので、受信器は安価に構成す
ることができる。
ンネル映像信号を多チャンネルのまま一括して周波数変
調してから半導体レーザを強度変調し、その変調信号光
を光伝送し、受信側で一括して多チャンネル映像信号に
復調する方式（以下一括ＦＭ−ＴＶ伝送方式という）が
研究開発された。 一括ＦＭ−ＴＶ伝送方式は、雑音耐
力が大きいため、送受間レベル差が大きい光伝送系にお
いて伝送距離及び光分岐数を大きくとることが可能であ
る。しかも、光伝送される信号は広帯域ではあるが、高
速ＩＣを用いることにより簡単な回路で復調でき、復調
した信号からはケーブルテレビ用の汎用のチューナによ
ってチャンネル選択できるので、受信器は安価に構成す
ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多チャ
ンネル映像信号を一括して周波数変調する変調器は、従
来、電圧制御発振器（以下、ＶＣＯと記す）を用いて構
成されているため、ＶＣＯの入力周波数の帯域制限によ
り変調することができる周波数帯域に限度がある。 一
般にＶＣＯの入力インピーダンスは高周波において大き
くなるので、ＶＣＯへ入力できる電気信号はおよそ200M
Hzが限界である。テレビ放送の伝送に使用可能な周波数
帯域の下限はラジオ放送の周波数（例えば90MHz）によ
って制限されるため、ＶＣＯを使用する場合には、90〜
200MHz程度の帯域がテレビ放送の伝送のために使用でき
る周波数帯域となる。例えば、テレビ放送の１チャンネ
ル当たりの伝送に必要な伝送帯域幅を6MHzとすると、Ｖ
ＣＯを使用する場合には同時に伝送できる映像チャンネ
ルの数が２０チャンネル程度となる。さらに、広い周波
数帯域に渡って線形性を維持するＶＣＯを作製すること
は困難であるという作製上の問題もある。
ンネル映像信号を一括して周波数変調する変調器は、従
来、電圧制御発振器（以下、ＶＣＯと記す）を用いて構
成されているため、ＶＣＯの入力周波数の帯域制限によ
り変調することができる周波数帯域に限度がある。 一
般にＶＣＯの入力インピーダンスは高周波において大き
くなるので、ＶＣＯへ入力できる電気信号はおよそ200M
Hzが限界である。テレビ放送の伝送に使用可能な周波数
帯域の下限はラジオ放送の周波数（例えば90MHz）によ
って制限されるため、ＶＣＯを使用する場合には、90〜
200MHz程度の帯域がテレビ放送の伝送のために使用でき
る周波数帯域となる。例えば、テレビ放送の１チャンネ
ル当たりの伝送に必要な伝送帯域幅を6MHzとすると、Ｖ
ＣＯを使用する場合には同時に伝送できる映像チャンネ
ルの数が２０チャンネル程度となる。さらに、広い周波
数帯域に渡って線形性を維持するＶＣＯを作製すること
は困難であるという作製上の問題もある。
【０００６】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、周波数帯域を従来に比べ広帯域化でき、歪み
や雑音の少ない高品質な信号伝送を可能とする変調方式
変換回路及びそれを用いた光信号伝送装置を提供するこ
とを目的とする。
たもので、周波数帯域を従来に比べ広帯域化でき、歪み
や雑音の少ない高品質な信号伝送を可能とする変調方式
変換回路及びそれを用いた光信号伝送装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、電気信号を入力し、光周波
数変調した信号光を出力する光周波数変調手段と、前記
信号光と所定の中間周波数だけ離れた光周波数の局部発
振光を出力する光周波数発振手段と、前記信号光と前記
局部発振光とを合波する光合波手段と、前記光合波手段
の出力を電気信号に変換して出力する光電変換手段とを
備え、前記信号光を入力して前記中間周波数へ周波数変
換した変調信号を出力する光ヘテロダイン検波部と、前
記光周波数変調手段において発生する、光周波数変調手
段が発生する信号におけるＡＭ成分を除去する不要強度
成分除去手段とを有し、前記不要強度成分除去手段は、
前記光周波数変調手段に入力される電気信号を分配する
分配手段と、前記分配手段の出力の一つを前記光ヘテロ
ダイン検波部の出力変調信号と逆相の関係で合波する合
波手段とからなることを特徴とする変調方式変換回路で
ある。
め、請求項１記載の発明は、電気信号を入力し、光周波
数変調した信号光を出力する光周波数変調手段と、前記
信号光と所定の中間周波数だけ離れた光周波数の局部発
振光を出力する光周波数発振手段と、前記信号光と前記
局部発振光とを合波する光合波手段と、前記光合波手段
の出力を電気信号に変換して出力する光電変換手段とを
備え、前記信号光を入力して前記中間周波数へ周波数変
換した変調信号を出力する光ヘテロダイン検波部と、前
記光周波数変調手段において発生する、光周波数変調手
段が発生する信号におけるＡＭ成分を除去する不要強度
成分除去手段とを有し、前記不要強度成分除去手段は、
前記光周波数変調手段に入力される電気信号を分配する
分配手段と、前記分配手段の出力の一つを前記光ヘテロ
ダイン検波部の出力変調信号と逆相の関係で合波する合
波手段とからなることを特徴とする変調方式変換回路で
ある。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、電気信号を
入力し、光周波数変調した信号光を出力する光周波数変
調手段と、前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光
周波数の局部発振光を出力する光周波数発振手段と、前
記信号光と前記局部発振光とを合波する光合波手段と、
前記光合波手段の出力を電気信号に変換して出力する光
電変換手段とを備え、前記信号光を入力して前記中間周
波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテロダイ
ン検波部と、前記光周波数変調手段において発生する、
光周波数変調手段が発生する信号におけるＡＭ成分を除
去する不要強度成分除去手段とを有し、前記不要強度成
分除去手段は、前記光周波数変調手段に入力される電気
信号を分配する分配手段と、前記分配手段の一つの出力
によって前記光周波数変調手段の出力信号光を強度変調
する光強度変調手段とからなることを特徴とする変調方
式変換回路である。
入力し、光周波数変調した信号光を出力する光周波数変
調手段と、前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光
周波数の局部発振光を出力する光周波数発振手段と、前
記信号光と前記局部発振光とを合波する光合波手段と、
前記光合波手段の出力を電気信号に変換して出力する光
電変換手段とを備え、前記信号光を入力して前記中間周
波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテロダイ
ン検波部と、前記光周波数変調手段において発生する、
光周波数変調手段が発生する信号におけるＡＭ成分を除
去する不要強度成分除去手段とを有し、前記不要強度成
分除去手段は、前記光周波数変調手段に入力される電気
信号を分配する分配手段と、前記分配手段の一つの出力
によって前記光周波数変調手段の出力信号光を強度変調
する光強度変調手段とからなることを特徴とする変調方
式変換回路である。
【０００９】また、請求項３記載の発明は、電気信号を
入力し、光周波数変調した信号光を出力する光周波数変
調手段と、前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光
周波数の局部発振光を出力する光周波数発振手段と、前
記信号光と前記局部発振光とを合波する光合波手段と、
前記光合波手段の出力を電気信号に変換して出力する光
電変換手段とを備え、前記信号光を入力して前記中間周
波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテロダイ
ン検波部と、前記光周波数変調手段において発生する、
光周波数変調手段が発生する信号におけるＡＭ成分を除
去する不要強度成分除去手段とを有し、前記不要強度成
分除去手段は、前記光周波数変調手段の出力信号光を２
分岐する２分岐手段と、前記２分岐手段の出力の一方を
光強度変調して、光強度変調した出力を前記光ヘテロダ
イン検波部へ供給する光強度変調手段と、前記２分岐手
段のもう一方の出力を電気信号に変換し、変換した電気
信号を前記光強度変調手段に逆相で変調信号として入力
するための光電変換器とからなることを特徴とする変調
方式変換回路である。
入力し、光周波数変調した信号光を出力する光周波数変
調手段と、前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光
周波数の局部発振光を出力する光周波数発振手段と、前
記信号光と前記局部発振光とを合波する光合波手段と、
前記光合波手段の出力を電気信号に変換して出力する光
電変換手段とを備え、前記信号光を入力して前記中間周
波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテロダイ
ン検波部と、前記光周波数変調手段において発生する、
光周波数変調手段が発生する信号におけるＡＭ成分を除
去する不要強度成分除去手段とを有し、前記不要強度成
分除去手段は、前記光周波数変調手段の出力信号光を２
分岐する２分岐手段と、前記２分岐手段の出力の一方を
光強度変調して、光強度変調した出力を前記光ヘテロダ
イン検波部へ供給する光強度変調手段と、前記２分岐手
段のもう一方の出力を電気信号に変換し、変換した電気
信号を前記光強度変調手段に逆相で変調信号として入力
するための光電変換器とからなることを特徴とする変調
方式変換回路である。
【００１０】また、請求項４記載の発明は、電気信号を
入力し、光周波数変調した信号光を出力する光周波数変
調手段と、前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光
周波数の局部発振光を出力する光周波数発振手段と、前
記信号光と前記局部発振光とを合成する光合波手段と、
前記光合波手段の出力を電気信号に変換して出力する第
１の光電変換手段とを備え、前記信号光を入力して前記
中間周波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテ
ロダイン検波部とからなる変調方式変換回路と、 前記
変調方式変換回路の出力によって強度変調した送信光を
出力する送信手段とからなる光送信装置と、光伝送路
と、前記光送信装置に前記光伝送路を介して接続され、
第２の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段の出力
を周波数復調する周波数復調手段とからなる光受信装置
とを備える光信号伝送装置において、前記光周波数変調
手段において発生する、光周波数変調手段が発生する信
号におけるＡＭ成分を除去する不要強度成分除去手段を
備え、前記不要強度成分除去手段は、前記光周波数変調
手段に入力される電気信号を分配する分配手段と、前記
分配手段の出力の一つを前記光ヘテロダイン検波部の出
力変調信号と逆相の関係で合波する合波手段とからなる
ことを特徴とする光信号伝送装置である。
入力し、光周波数変調した信号光を出力する光周波数変
調手段と、前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光
周波数の局部発振光を出力する光周波数発振手段と、前
記信号光と前記局部発振光とを合成する光合波手段と、
前記光合波手段の出力を電気信号に変換して出力する第
１の光電変換手段とを備え、前記信号光を入力して前記
中間周波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテ
ロダイン検波部とからなる変調方式変換回路と、 前記
変調方式変換回路の出力によって強度変調した送信光を
出力する送信手段とからなる光送信装置と、光伝送路
と、前記光送信装置に前記光伝送路を介して接続され、
第２の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段の出力
を周波数復調する周波数復調手段とからなる光受信装置
とを備える光信号伝送装置において、前記光周波数変調
手段において発生する、光周波数変調手段が発生する信
号におけるＡＭ成分を除去する不要強度成分除去手段を
備え、前記不要強度成分除去手段は、前記光周波数変調
手段に入力される電気信号を分配する分配手段と、前記
分配手段の出力の一つを前記光ヘテロダイン検波部の出
力変調信号と逆相の関係で合波する合波手段とからなる
ことを特徴とする光信号伝送装置である。
【００１１】また、請求項５記載の発明は、電気信号を
入力し、光周波数変調した信号光を出力する光周波数変
調手段と、前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光
周波数の局部発振光を出力する光周波数発振手段と、前
記信号光と前記局部発振光とを合成する光合波手段と、
前記光合波手段の出力を電気信号に変換して出力する第
１の光電変換手段とを備え、前記信号光を入力して前記
中間周波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテ
ロダイン検波部とからなる変調方式変換回路と、 前記
変調方式変換回路の出力によって強度変調した送信光を
出力する送信手段とからなる光送信装置と、光伝送路
と、前記光送信装置に前記光伝送路を介して接続され、
第２の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段の出力
を周波数復調する周波数復調手段とからなる光受信装置
とを備える光信号伝送装置において、前記光周波数変調
手段において発生する、光周波数変調手段が発生する信
号におけるＡＭ成分を除去する不要強度成分除去手段を
備え、前記不要強度成分除去手段は、前記光周波数変調
手段に入力される電気信号を分配する分配手段と、前記
分配手段の一つの出力によって前記光周波数変調手段の
出力信号光を強度変調する光強度変調手段とからなるこ
とを特徴とする光信号伝送装置である。
入力し、光周波数変調した信号光を出力する光周波数変
調手段と、前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光
周波数の局部発振光を出力する光周波数発振手段と、前
記信号光と前記局部発振光とを合成する光合波手段と、
前記光合波手段の出力を電気信号に変換して出力する第
１の光電変換手段とを備え、前記信号光を入力して前記
中間周波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテ
ロダイン検波部とからなる変調方式変換回路と、 前記
変調方式変換回路の出力によって強度変調した送信光を
出力する送信手段とからなる光送信装置と、光伝送路
と、前記光送信装置に前記光伝送路を介して接続され、
第２の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段の出力
を周波数復調する周波数復調手段とからなる光受信装置
とを備える光信号伝送装置において、前記光周波数変調
手段において発生する、光周波数変調手段が発生する信
号におけるＡＭ成分を除去する不要強度成分除去手段を
備え、前記不要強度成分除去手段は、前記光周波数変調
手段に入力される電気信号を分配する分配手段と、前記
分配手段の一つの出力によって前記光周波数変調手段の
出力信号光を強度変調する光強度変調手段とからなるこ
とを特徴とする光信号伝送装置である。
【００１２】また、請求項６記載の発明は、電気信号を
入力し、光周波数変調した信号光を出力する光周波数変
調手段と、前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光
周波数の局部発振光を出力する光周波数発振手段と、前
記信号光と前記局部発振光とを合成する光合波手段と、
前記光合波手段の出力を電気信号に変換して出力する第
１の光電変換手段とを備え、前記信号光を入力して前記
中間周波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテ
ロダイン検波部とからなる変調方式変換回路と、 前記
変調方式変換回路の出力によって強度変調した送信光を
出力する送信手段とからなる光送信装置と、光伝送路
と、前記光送信装置に前記光伝送路を介して接続され、
第２の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段の出力
を周波数復調する周波数復調手段とからなる光受信装置
とを備える光信号伝送装置において、前記光周波数変調
手段において発生する、光周波数変調手段が発生する信
号におけるＡＭ成分を除去する不要強度成分除去手段を
備え、前記不要強度成分除去手段は、前記光周波数変調
手段の出力信号光を２分岐する２分岐手段と、前記２分
岐手段の出力の一方を光強度変調して、光強度変調した
出力を前記光ヘテロダイン検波部へ供給する光強度変調
手段と、前記２分岐手段のもう一方の出力を電気信号に
変換し、変換した電気信号を前記光強度変調手段に逆相
で変調信号として入力するための光電変換器とからなる
ことを特徴とする光信号伝送装置である。
入力し、光周波数変調した信号光を出力する光周波数変
調手段と、前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光
周波数の局部発振光を出力する光周波数発振手段と、前
記信号光と前記局部発振光とを合成する光合波手段と、
前記光合波手段の出力を電気信号に変換して出力する第
１の光電変換手段とを備え、前記信号光を入力して前記
中間周波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテ
ロダイン検波部とからなる変調方式変換回路と、 前記
変調方式変換回路の出力によって強度変調した送信光を
出力する送信手段とからなる光送信装置と、光伝送路
と、前記光送信装置に前記光伝送路を介して接続され、
第２の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段の出力
を周波数復調する周波数復調手段とからなる光受信装置
とを備える光信号伝送装置において、前記光周波数変調
手段において発生する、光周波数変調手段が発生する信
号におけるＡＭ成分を除去する不要強度成分除去手段を
備え、前記不要強度成分除去手段は、前記光周波数変調
手段の出力信号光を２分岐する２分岐手段と、前記２分
岐手段の出力の一方を光強度変調して、光強度変調した
出力を前記光ヘテロダイン検波部へ供給する光強度変調
手段と、前記２分岐手段のもう一方の出力を電気信号に
変換し、変換した電気信号を前記光強度変調手段に逆相
で変調信号として入力するための光電変換器とからなる
ことを特徴とする光信号伝送装置である。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明が適用される光信号伝送装
置は、図1(a)〜図1(c)にその一構成例を示すように、広
帯域ＡＭ入力信号で変調された半導体ＦＭレーザの光Ｆ
Ｍ変調成分を光ヘテロダイン検波により電気ＦＭ変調成
分として抽出して、送信用光源を強度変調し光伝送路に
送信する。図1(a)は光信号伝送装置100の全体構成を示
すブロック図である。 光信号伝送装置100は、ＳＬＴ
（加入者線端末）1、光伝送路2、ＯＮＵ（光網終端装
置）3、及びテレビ受像機4から構成されている。ただ
し、ＯＮＵ3から出力されるＡＭ映像信号を受信するテ
レビ受像機4は、例えば受信部を有するビデオテープレ
コーダ等の機器に置き換えることが可能である。さら
に、テレビ受像機4を含まない構成も、本発明による光
信号伝送装置の一態様として考えることができる。な
お、このような光信号伝送装置の概要は、本出願の発明
者による"Optical Super Wide-Band FM Modulation Sch
eme and Its Application to Multi-Channel AM Video
Transmission Systems", International Conference on
Integrated Optics and Optical FIbre Communicatio
n, IOOC-95, June26-30, 1995, Technical Digest, vol
ume 5 - Postdeadline Papersに記載されている。
置は、図1(a)〜図1(c)にその一構成例を示すように、広
帯域ＡＭ入力信号で変調された半導体ＦＭレーザの光Ｆ
Ｍ変調成分を光ヘテロダイン検波により電気ＦＭ変調成
分として抽出して、送信用光源を強度変調し光伝送路に
送信する。図1(a)は光信号伝送装置100の全体構成を示
すブロック図である。 光信号伝送装置100は、ＳＬＴ
（加入者線端末）1、光伝送路2、ＯＮＵ（光網終端装
置）3、及びテレビ受像機4から構成されている。ただ
し、ＯＮＵ3から出力されるＡＭ映像信号を受信するテ
レビ受像機4は、例えば受信部を有するビデオテープレ
コーダ等の機器に置き換えることが可能である。さら
に、テレビ受像機4を含まない構成も、本発明による光
信号伝送装置の一態様として考えることができる。な
お、このような光信号伝送装置の概要は、本出願の発明
者による"Optical Super Wide-Band FM Modulation Sch
eme and Its Application to Multi-Channel AM Video
Transmission Systems", International Conference on
Integrated Optics and Optical FIbre Communicatio
n, IOOC-95, June26-30, 1995, Technical Digest, vol
ume 5 - Postdeadline Papersに記載されている。
【００２５】図1(a)に示すＳＬＴ1は、ＡＭ／ＦＭ（振
幅変調／周波数変調）コンバータ11とＤＦＢ（分布帰
還）レーザ12から構成されている。ＳＬＴ1は、周波数
分割多重された多チャンネルのＡＭ映像信号を入力し、
一括してＦＭ映像信号に変換し、変換した多チャンネル
映像信号によって強度変調された光伝送信号として光伝
送路2上へ送信する。 光伝送路２は、光ファイバ20、光
スターカプラ21、光スターカプラ21の分岐出力に接続さ
れた複数の光ファイバ22を用い、１対多数の通信を可能
にするパッシブダブルスター（ＰＤＳ）方式によって光
信号を伝送する。ＯＮＵ３は、光電変換及びＦＭ／ＡＭ
コンバータ30によって、光伝送路２を介して伝送されて
きた光伝送信号を受信して、光電変換し、ＡＭ映像信号
に復調して出力する。 テレビ受像機４は、ＯＮＵ３か
ら出力されるＡＭ映像信号を受信し、複数チャネルの中
からユーザーによって選択された任意のチャンネルの映
像を映し出す。
幅変調／周波数変調）コンバータ11とＤＦＢ（分布帰
還）レーザ12から構成されている。ＳＬＴ1は、周波数
分割多重された多チャンネルのＡＭ映像信号を入力し、
一括してＦＭ映像信号に変換し、変換した多チャンネル
映像信号によって強度変調された光伝送信号として光伝
送路2上へ送信する。 光伝送路２は、光ファイバ20、光
スターカプラ21、光スターカプラ21の分岐出力に接続さ
れた複数の光ファイバ22を用い、１対多数の通信を可能
にするパッシブダブルスター（ＰＤＳ）方式によって光
信号を伝送する。ＯＮＵ３は、光電変換及びＦＭ／ＡＭ
コンバータ30によって、光伝送路２を介して伝送されて
きた光伝送信号を受信して、光電変換し、ＡＭ映像信号
に復調して出力する。 テレビ受像機４は、ＯＮＵ３か
ら出力されるＡＭ映像信号を受信し、複数チャネルの中
からユーザーによって選択された任意のチャンネルの映
像を映し出す。
【００２６】図1(b)は、図1(a)に示すＡＭ／ＦＭコンバ
ータ11の内部構成を示すブロック図である。ＡＭ／ＦＭ
コンバータ11は光周波数変調部111と光ヘテロダイン検
波部112から構成されている。光周波数変調部111は半導
体ＦＭレーザ111-1を含んでいる。光ヘテロダイン検波
部112は半導体ローカルレーザ112-10からなる光周波数
局部発振器112-1と光合波器112-2とＰＤ（フォトダイオ
ード）からなる光電変換器112-3を備えている。一方、
光電変換及びＦＭ／ＡＭコンバータ30は、図1(c)に示す
ようにＡＰＤ（アバランシュフォトダイオード）からな
る光電変換器31とＦＭ復調部32から構成されている。
ＦＭ復調部32は、反転非反転増幅器32-1、遅延線32-2、
排他的論理和回路32-3、及びローパスフィルタ32-4を用
い、光電変換器31で電気信号に変換したＦＭ電気信号を
遅延検波によってＡＭ電気信号に復調する。
ータ11の内部構成を示すブロック図である。ＡＭ／ＦＭ
コンバータ11は光周波数変調部111と光ヘテロダイン検
波部112から構成されている。光周波数変調部111は半導
体ＦＭレーザ111-1を含んでいる。光ヘテロダイン検波
部112は半導体ローカルレーザ112-10からなる光周波数
局部発振器112-1と光合波器112-2とＰＤ（フォトダイオ
ード）からなる光電変換器112-3を備えている。一方、
光電変換及びＦＭ／ＡＭコンバータ30は、図1(c)に示す
ようにＡＰＤ（アバランシュフォトダイオード）からな
る光電変換器31とＦＭ復調部32から構成されている。
ＦＭ復調部32は、反転非反転増幅器32-1、遅延線32-2、
排他的論理和回路32-3、及びローパスフィルタ32-4を用
い、光電変換器31で電気信号に変換したＦＭ電気信号を
遅延検波によってＡＭ電気信号に復調する。
【００２７】以上の構成によって、図1に示す光信号伝
送装置は、周波数分割多重された多チャンネルのＡＭ映
像信号をＳＬＴ1へ入力し、この入力信号によって半導
体ＦＭレーザ111-1をＦＭ変調する。光ヘテロダイン検
波部112は、光周波数局部発振器112-1と光合波器112-2
を用い光ヘテロダイン検波技術によって広帯域ＡＭ入力
信号で変調された半導体ＦＭレーザ111-1の出力から光
周波数変調成分を得て、さらに光電変換器112-3で光電
変換して、電気一括ＦＭ変調成分を抽出する。ＤＦＢレ
ーザ12を用いた送信用光源は、光電変換器112-3から出
力される電気一括ＦＭ変調成分によって強度変調され、
強度変調された光信号が光伝送路2へ送信される。一
方、受信側では、ＯＮＵ3において、光伝送路2を介して
伝送されてきた光伝送信号を光電変換器31で受信して光
電変換する。そして、ＦＭ復調部32において遅延検波に
よりＡＭ映像信号に復調する。
送装置は、周波数分割多重された多チャンネルのＡＭ映
像信号をＳＬＴ1へ入力し、この入力信号によって半導
体ＦＭレーザ111-1をＦＭ変調する。光ヘテロダイン検
波部112は、光周波数局部発振器112-1と光合波器112-2
を用い光ヘテロダイン検波技術によって広帯域ＡＭ入力
信号で変調された半導体ＦＭレーザ111-1の出力から光
周波数変調成分を得て、さらに光電変換器112-3で光電
変換して、電気一括ＦＭ変調成分を抽出する。ＤＦＢレ
ーザ12を用いた送信用光源は、光電変換器112-3から出
力される電気一括ＦＭ変調成分によって強度変調され、
強度変調された光信号が光伝送路2へ送信される。一
方、受信側では、ＯＮＵ3において、光伝送路2を介して
伝送されてきた光伝送信号を光電変換器31で受信して光
電変換する。そして、ＦＭ復調部32において遅延検波に
よりＡＭ映像信号に復調する。
【００２８】図2(a)に光ヘテロダイン検波部112の出力
として得られる電気一括ＦＭ変調成分のスペクトルの一
例を、図2(b)にＦＭ復調部32によって一括して復調され
る復調多チャンネルＡＭ映像信号のスペクトルを示す。
図2(a)は、電気一括ＦＭ変調成分のスペクトルの中心周
波数、すなわち中間周波数は1.75GHzの場合を示してい
る。図2(b)は、４０チャンネルのＡＭ映像信号を復調す
る場合を示している。
として得られる電気一括ＦＭ変調成分のスペクトルの一
例を、図2(b)にＦＭ復調部32によって一括して復調され
る復調多チャンネルＡＭ映像信号のスペクトルを示す。
図2(a)は、電気一括ＦＭ変調成分のスペクトルの中心周
波数、すなわち中間周波数は1.75GHzの場合を示してい
る。図2(b)は、４０チャンネルのＡＭ映像信号を復調す
る場合を示している。
【００２９】図1(a)〜1(c)に示す構成の光信号伝送装置
をケーブルテレビシステムに応用する場合、数十チャン
ネルのＡＭ映像信号を一括してひとつのＦＭ信号に変換
し、これを光伝送路に送出し、受信側でこのＦＭ伝送信
号を遅延検波等によって一括して多チャンネルＡＭ映像
信号に復調することが可能となる。すなわち、以上の構
成によれば、従来ＶＣＯを利用した一括ＦＭ−ＴＶ伝送
方式では実現することが困難であった広周波数帯域の信
号伝送が可能となる。しかしながら、上述した光信号伝
送装置を実用するに当たっては、雑音を減少させ、高品
質な信号伝送を可能とするため、以上の構成に加えて、
さらに以下に説明する本発明による各構成を採用するこ
とが望まれる。
をケーブルテレビシステムに応用する場合、数十チャン
ネルのＡＭ映像信号を一括してひとつのＦＭ信号に変換
し、これを光伝送路に送出し、受信側でこのＦＭ伝送信
号を遅延検波等によって一括して多チャンネルＡＭ映像
信号に復調することが可能となる。すなわち、以上の構
成によれば、従来ＶＣＯを利用した一括ＦＭ−ＴＶ伝送
方式では実現することが困難であった広周波数帯域の信
号伝送が可能となる。しかしながら、上述した光信号伝
送装置を実用するに当たっては、雑音を減少させ、高品
質な信号伝送を可能とするため、以上の構成に加えて、
さらに以下に説明する本発明による各構成を採用するこ
とが望まれる。
【００３０】図1(a)及び図1(c)に示す構成が含まれる一
括ＦＭ−ＴＶ伝送方式においては、ＯＮＵ3内の光電変
換及びＦＭ／ＡＭコンバータ30の出力端子（すなわち、
ＦＭ復調部32の出力端子）における出力信号をＡＭ映像
信号に復調したときに得られるＣＮＲ（Carrier to Noi
se Ratio：搬送波対雑音比）の値が、伝送するチャンネ
ル数に依存することが分かっている。つまりＣＮＲはチ
ャンネル数を減らすことによって改善することが可能で
ある。しかし、ＣＮＲの改善を目的としてチャンネル数
を減らした場合には、上記の構成によって得られる広周
波数帯域の信号伝送という作用効果が十分に生かされな
くなってしまう。そのため、チャンネル数を減らすこと
なくＣＮＲの改善ができる技術が望まれていた。これに
対して本発明は、チャンネル数を減らすことなくＣＮＲ
を改善することができる変調方式変換回路及び光信号伝
送装置を提供することを詳細な目的とし、そのための構
成を提供するものである。
括ＦＭ−ＴＶ伝送方式においては、ＯＮＵ3内の光電変
換及びＦＭ／ＡＭコンバータ30の出力端子（すなわち、
ＦＭ復調部32の出力端子）における出力信号をＡＭ映像
信号に復調したときに得られるＣＮＲ（Carrier to Noi
se Ratio：搬送波対雑音比）の値が、伝送するチャンネ
ル数に依存することが分かっている。つまりＣＮＲはチ
ャンネル数を減らすことによって改善することが可能で
ある。しかし、ＣＮＲの改善を目的としてチャンネル数
を減らした場合には、上記の構成によって得られる広周
波数帯域の信号伝送という作用効果が十分に生かされな
くなってしまう。そのため、チャンネル数を減らすこと
なくＣＮＲの改善ができる技術が望まれていた。これに
対して本発明は、チャンネル数を減らすことなくＣＮＲ
を改善することができる変調方式変換回路及び光信号伝
送装置を提供することを詳細な目的とし、そのための構
成を提供するものである。
【００３１】図3(a)及び図3(b)は、図1(b)に示す光ヘテ
ロダイン検波部112において光電変換器112-3へ入力され
る信号光（ＦＭレーザ光）のパワーＰFMと光周波数局部
発振器112-1から出力される局部発振光（ローカルレー
ザ光）のパワーＰＬＯとの比ＰFM／ＰLOと、ＡＭ／ＦＭ
コンバータ11の出力端子において変調信号をＡＭ映像信
号に復調したときのＣＮＲの関係を示す。ここで、図3
(a)はＦＭ信号スペクトルの中心周波数すなわち中間周
波数が2.75GHzの場合の測定値を示し、図3(b)は3.85GHz
の場合の測定値を示す。どちらも２０チャンネルの伝送
特性である。また、１チャネル当たりの周波数偏移Δｆ
は中間周波数が2.75GHzと3.85GHzのときに、それぞれ22
0MHz0-p/ch、280MHz0-p/chである。
ロダイン検波部112において光電変換器112-3へ入力され
る信号光（ＦＭレーザ光）のパワーＰFMと光周波数局部
発振器112-1から出力される局部発振光（ローカルレー
ザ光）のパワーＰＬＯとの比ＰFM／ＰLOと、ＡＭ／ＦＭ
コンバータ11の出力端子において変調信号をＡＭ映像信
号に復調したときのＣＮＲの関係を示す。ここで、図3
(a)はＦＭ信号スペクトルの中心周波数すなわち中間周
波数が2.75GHzの場合の測定値を示し、図3(b)は3.85GHz
の場合の測定値を示す。どちらも２０チャンネルの伝送
特性である。また、１チャネル当たりの周波数偏移Δｆ
は中間周波数が2.75GHzと3.85GHzのときに、それぞれ22
0MHz0-p/ch、280MHz0-p/chである。
【００３２】これらの図に示すように、ＡＭ映像信号の
ＣＮＲは、ＦＭレーザ光のパワーＰ FMとローカルレーザ
光のパワーＰLOの比ＰFM／ＰLOの値に依存して変化す
る。さらに、ＣＮＲとパワー比ＰFM／ＰLOの関係は中間
周波数の大きさによって変化する。 また、図3(a)、図3
(b)から、ＣＮＲが最大となるのは、光パワー比が０ｄ
Ｂ近傍であることがわかる。したがって、パワーＰFMと
パワーＰLOの比ＰFM／ＰLOを所望の範囲に制御すること
で、所望のＣＮＲを得ることが可能となる。
ＣＮＲは、ＦＭレーザ光のパワーＰ FMとローカルレーザ
光のパワーＰLOの比ＰFM／ＰLOの値に依存して変化す
る。さらに、ＣＮＲとパワー比ＰFM／ＰLOの関係は中間
周波数の大きさによって変化する。 また、図3(a)、図3
(b)から、ＣＮＲが最大となるのは、光パワー比が０ｄ
Ｂ近傍であることがわかる。したがって、パワーＰFMと
パワーＰLOの比ＰFM／ＰLOを所望の範囲に制御すること
で、所望のＣＮＲを得ることが可能となる。
【００３３】ところで、現在、ＣＮＲに関する同軸ＣＡ
ＴＶでの伝送品質の規格は４２ｄＢ以上となっている。
また、実際にパワー比ＰFM／ＰLOを制御するに当たって
は、ＦＭレーザ光のパワーＰFMとローカルレーザ光のパ
ワーＰLOそれぞれについて設計値に対しての初期製造偏
差を±４ｄＢ程度見込む必要がある。したがって、これ
らの条件を考慮し、図3(a)及び図3(b)に示す特性に基づ
いて考えると、安定した品質でかつ伝送品質の規格４２
ｄＢ以上を満足するＣＮＲの特性を得るためには、ＰFM
／ＰLOの比を−８＜ＰFM／ＰLO＜８［ｄＢ］に制御する
ことが望ましい。
ＴＶでの伝送品質の規格は４２ｄＢ以上となっている。
また、実際にパワー比ＰFM／ＰLOを制御するに当たって
は、ＦＭレーザ光のパワーＰFMとローカルレーザ光のパ
ワーＰLOそれぞれについて設計値に対しての初期製造偏
差を±４ｄＢ程度見込む必要がある。したがって、これ
らの条件を考慮し、図3(a)及び図3(b)に示す特性に基づ
いて考えると、安定した品質でかつ伝送品質の規格４２
ｄＢ以上を満足するＣＮＲの特性を得るためには、ＰFM
／ＰLOの比を−８＜ＰFM／ＰLO＜８［ｄＢ］に制御する
ことが望ましい。
【００３４】次に、図1(a)及び図1(b)に示す光信号伝送
装置のＡＭ／ＦＭコンバータ11の本発明による他の実施
形態を、図2(a)並びに図4〜図8を参照して説明する。上
述した図1(b)に示す光周波数変調部111では、半導体レ
ーザによって構成されるＦＭレーザ111-1の注入電流を
入力信号に応じて変化させることによって出力するＦＭ
レーザ光に光周波数変調をかけている。しかしながら、
この場合、ＦＭレーザ光には注入電流の変化によって光
強度変調もかかってしまうので、光ヘテロダイン出力に
は、図2(a)の電気一括ＦＭ変調信号スペクトルに示すよ
うにＦＭ成分だけでなく、同時にＡＭ変調成分が混在す
ることになる。一方、ＦＭ変調成分については、そのス
ペクトルが中間周波数（図2(a)の例では1.75GHz）を中
心に対称形になるのが理想的なＦＭ変調である。しか
し、実際にはＦＭレーザ光には周波数変調だけでなく強
度変調が同時にかかってしまうので、スペクトルは非対
称になる。また、ＦＭレーザ光あるいはローカルレーザ
光の振幅にはゆらぎがあり、これらはＦＭ復調部32によ
って復調すると歪みや雑音になるため、映像品質が劣化
させる原因となる恐れがある。 また、ＦＭレーザ光の
光周波数のゆらぎやローカルレーザ光の光周波数のゆら
ぎも、ＦＭ復調部32により復調するとやはり雑音になる
ため、映像品質が劣化する原因となる恐れがある。そこ
で以下に示す本発明による実施形態は、その対策を図
り、さらに歪みや雑音の少ない高品質な信号伝送を可能
とするものである。
装置のＡＭ／ＦＭコンバータ11の本発明による他の実施
形態を、図2(a)並びに図4〜図8を参照して説明する。上
述した図1(b)に示す光周波数変調部111では、半導体レ
ーザによって構成されるＦＭレーザ111-1の注入電流を
入力信号に応じて変化させることによって出力するＦＭ
レーザ光に光周波数変調をかけている。しかしながら、
この場合、ＦＭレーザ光には注入電流の変化によって光
強度変調もかかってしまうので、光ヘテロダイン出力に
は、図2(a)の電気一括ＦＭ変調信号スペクトルに示すよ
うにＦＭ成分だけでなく、同時にＡＭ変調成分が混在す
ることになる。一方、ＦＭ変調成分については、そのス
ペクトルが中間周波数（図2(a)の例では1.75GHz）を中
心に対称形になるのが理想的なＦＭ変調である。しか
し、実際にはＦＭレーザ光には周波数変調だけでなく強
度変調が同時にかかってしまうので、スペクトルは非対
称になる。また、ＦＭレーザ光あるいはローカルレーザ
光の振幅にはゆらぎがあり、これらはＦＭ復調部32によ
って復調すると歪みや雑音になるため、映像品質が劣化
させる原因となる恐れがある。 また、ＦＭレーザ光の
光周波数のゆらぎやローカルレーザ光の光周波数のゆら
ぎも、ＦＭ復調部32により復調するとやはり雑音になる
ため、映像品質が劣化する原因となる恐れがある。そこ
で以下に示す本発明による実施形態は、その対策を図
り、さらに歪みや雑音の少ない高品質な信号伝送を可能
とするものである。
【００３５】図4は、図1(a)に示すＡＭ／ＦＭコンバー
タ11の本発明による他の実施形態を示す。 図4におい
て、図1(a)又は図1(b)に示す構成と同一のものには同一
の符号を付けている。なお、下記に示す他の実施形態に
おいても同様に同一の構成には同一の符号を付ける。こ
の図に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Bは、入力ＡＭ映像
信号の位相を180°異ならせて分配する差動分配器11B-1
と、差動分配器11B-1の２つの出力のうち一方の電気信
号を入力してその振幅を調整する振幅調整器11B-2と、
振幅調整器11B-2の出力電気信号に遅延を与える遅延時
間調整器11B-3と、遅延時間調整器11B-3の出力電気信号
と、差動分配器11B-1の他方の出力に基づく電気一括Ｆ
Ｍ変調成分とを同相で合成する同相合成器11B-4を新た
に備えている。 ＡＭ／ＦＭコンバータ11Bでは、ＡＭ映
像信号を差動分配器11B-1によって位相を0゜と180゜の逆
相の関係で分配し、一方の出力（位相；0゜）をＦＭレー
ザ111-1に入力し、その出力を光ヘテロダイン検波部112
へ供給する。光ヘテロダイン検波部112は、入力された
光信号を光ヘテロダイン検波して、さらにＰＤ112-3に
よって電気信号に変換して周波数変調信号を出力する。
ＰＤ112-3から出力される電気信号と、差動分配器11B-
1のもう一方の出力（位相；180゜）に基づく電気信号
は、同相合成器11B-4によって同相合成される。このと
き位相180゜側から同相合成器11B-4に入力される電気信
号は、光周波数変調信号光のＡＭ変調成分と同量の振幅
で逆相になるように、振幅調整器11B-2で振幅調整さ
れ、さらに遅延時間調整器11B-3によって遅延時間調整
される。したがって、同相合成器11B-4の各入力信号
は、同相合成器11B-4において各々のＡＭ変調成分を相
殺する。ＰＤ112-3の出力のスペクトルを図中(1)に、遅
延時間調整器11B-3の出力のスペクトルを(2)に示した。
なお、ここでは、逆相成分を分配して同相合成を行う構
成を示したが、同相で分配し、差動合成を行う構成に変
更することもできる。この変更は、後で述べる図7や図1
1に示す実施形態においても同様に可能である。
タ11の本発明による他の実施形態を示す。 図4におい
て、図1(a)又は図1(b)に示す構成と同一のものには同一
の符号を付けている。なお、下記に示す他の実施形態に
おいても同様に同一の構成には同一の符号を付ける。こ
の図に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Bは、入力ＡＭ映像
信号の位相を180°異ならせて分配する差動分配器11B-1
と、差動分配器11B-1の２つの出力のうち一方の電気信
号を入力してその振幅を調整する振幅調整器11B-2と、
振幅調整器11B-2の出力電気信号に遅延を与える遅延時
間調整器11B-3と、遅延時間調整器11B-3の出力電気信号
と、差動分配器11B-1の他方の出力に基づく電気一括Ｆ
Ｍ変調成分とを同相で合成する同相合成器11B-4を新た
に備えている。 ＡＭ／ＦＭコンバータ11Bでは、ＡＭ映
像信号を差動分配器11B-1によって位相を0゜と180゜の逆
相の関係で分配し、一方の出力（位相；0゜）をＦＭレー
ザ111-1に入力し、その出力を光ヘテロダイン検波部112
へ供給する。光ヘテロダイン検波部112は、入力された
光信号を光ヘテロダイン検波して、さらにＰＤ112-3に
よって電気信号に変換して周波数変調信号を出力する。
ＰＤ112-3から出力される電気信号と、差動分配器11B-
1のもう一方の出力（位相；180゜）に基づく電気信号
は、同相合成器11B-4によって同相合成される。このと
き位相180゜側から同相合成器11B-4に入力される電気信
号は、光周波数変調信号光のＡＭ変調成分と同量の振幅
で逆相になるように、振幅調整器11B-2で振幅調整さ
れ、さらに遅延時間調整器11B-3によって遅延時間調整
される。したがって、同相合成器11B-4の各入力信号
は、同相合成器11B-4において各々のＡＭ変調成分を相
殺する。ＰＤ112-3の出力のスペクトルを図中(1)に、遅
延時間調整器11B-3の出力のスペクトルを(2)に示した。
なお、ここでは、逆相成分を分配して同相合成を行う構
成を示したが、同相で分配し、差動合成を行う構成に変
更することもできる。この変更は、後で述べる図7や図1
1に示す実施形態においても同様に可能である。
【００３６】ここで、図5(a)及び図5(b)を参照して、図
4に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Bにおける光電変換器11
2-3へ入力される信号光（ＦＭレーザ光）のパワーＰFM
とローカルレーザ光のパワーＰLOとの比ＰFM／ＰLOと、
同相合成器11B-4の出力端子において電気一括変換ＦＭ
信号を復調したときのＡＭ映像信号の複合２次歪み（Ｃ
ＳＯ：Composite Second-Order Distortion）及び複合
３次歪み（ＣＴＢ：Composite Triple Beat Distortio
n）の関係について説明する。
4に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Bにおける光電変換器11
2-3へ入力される信号光（ＦＭレーザ光）のパワーＰFM
とローカルレーザ光のパワーＰLOとの比ＰFM／ＰLOと、
同相合成器11B-4の出力端子において電気一括変換ＦＭ
信号を復調したときのＡＭ映像信号の複合２次歪み（Ｃ
ＳＯ：Composite Second-Order Distortion）及び複合
３次歪み（ＣＴＢ：Composite Triple Beat Distortio
n）の関係について説明する。
【００３７】図5(a)はＦＭ信号スペクトルの中心周波数
すなわち中間周波数が2.75GHzの場合の測定値、図5(b)
は3.85GHzの場合の測定値をそれぞれ示している。そし
て、どちらの図も２０チャンネルの伝送特性を示してい
る。図5(a)、5(b)において、実線で示す特性が図1(b)に
示すＡＭ／ＦＭコンバータ11の特性であり、破線で示す
特性が図4に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Bの特性であ
る。なお、１チャネル当たりの周波数偏移Δｆは中間周
波数が2.75GHzと3.85GHzのとき、それぞれ、220MHz0-p/
chと280MHz0-p/chである。このように、図4に示す構成
によれば、ＡＭ成分を除去することによって、図5(a)に
示す場合では矢印で示すようにＰFM／ＰLOの値を変えな
いままＣＳＯを改善することができる。また、図5(b)の
場合は矢印で示すようにＰFM／ＰLOの値を変えないま
ま、ＣＳＯとＣＴＢの両方を改善することができる。し
たがって、ＡＭ成分除去と上述した光パワー比の所定範
囲の制御を適用することによって、ＣＮＲと歪み（ＣＳ
Ｏ、ＣＴＢ）の両方を改善することが可能である。
すなわち中間周波数が2.75GHzの場合の測定値、図5(b)
は3.85GHzの場合の測定値をそれぞれ示している。そし
て、どちらの図も２０チャンネルの伝送特性を示してい
る。図5(a)、5(b)において、実線で示す特性が図1(b)に
示すＡＭ／ＦＭコンバータ11の特性であり、破線で示す
特性が図4に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Bの特性であ
る。なお、１チャネル当たりの周波数偏移Δｆは中間周
波数が2.75GHzと3.85GHzのとき、それぞれ、220MHz0-p/
chと280MHz0-p/chである。このように、図4に示す構成
によれば、ＡＭ成分を除去することによって、図5(a)に
示す場合では矢印で示すようにＰFM／ＰLOの値を変えな
いままＣＳＯを改善することができる。また、図5(b)の
場合は矢印で示すようにＰFM／ＰLOの値を変えないま
ま、ＣＳＯとＣＴＢの両方を改善することができる。し
たがって、ＡＭ成分除去と上述した光パワー比の所定範
囲の制御を適用することによって、ＣＮＲと歪み（ＣＳ
Ｏ、ＣＴＢ）の両方を改善することが可能である。
【００３８】図6は、図4を参照して説明したＡＭ／ＦＭ
コンバータ11Bと同様にＡＭ成分除去するための実施形
態の他の構成を示すブロック図である。図6に示すＡＭ
／ＦＭコンバータ11Cでは、バランスドレシーバ構成と
した光電変換器112C-3を用いて光ヘテロダイン検波部11
2Cを構成している。光ヘテロダイン検波部112Cでは、特
性の一致した２つのＰＤから光電変換器112C-3が構成さ
れていて、また、光合波器112-2から２つのＰＤまでの
光路長は一致している。この場合、光電変換器112C-3で
は、強度変調成分が同相で受信され、周波数変調成分が
逆相で受信される。２つのＰＤのそれぞれの極性が互い
に逆になるように光電変換器112C-3が構成されているた
め、そこでは強度変調成分が相殺され、周波数変調成分
が足し合わされる。
コンバータ11Bと同様にＡＭ成分除去するための実施形
態の他の構成を示すブロック図である。図6に示すＡＭ
／ＦＭコンバータ11Cでは、バランスドレシーバ構成と
した光電変換器112C-3を用いて光ヘテロダイン検波部11
2Cを構成している。光ヘテロダイン検波部112Cでは、特
性の一致した２つのＰＤから光電変換器112C-3が構成さ
れていて、また、光合波器112-2から２つのＰＤまでの
光路長は一致している。この場合、光電変換器112C-3で
は、強度変調成分が同相で受信され、周波数変調成分が
逆相で受信される。２つのＰＤのそれぞれの極性が互い
に逆になるように光電変換器112C-3が構成されているた
め、そこでは強度変調成分が相殺され、周波数変調成分
が足し合わされる。
【００３９】この場合、バランスドレシーバ構成とする
ことの特長の１つは、ＦＭレーザ光の強度変調成分と強
度ゆらぎだけでなく、ローカルレーザ光の強度変調成分
と強度ゆらぎをも相殺することができる点である。もう
１つの特長は、例えば方向性結合器からなる光合波器11
2-2の出力を２つとも利用していることである。これに
よれば、上述したように周波数変調成分が足し合わされ
るので、光パワーを有効に利用することができる。な
お、バランスドレシーバについては、例えば次の参考文
献Kiyoshi Nosu, Katsushi Iwashita, Nori Shibata, M
asao Kawachi, Hiromu Toba, Osamu Ishida, Takeshi I
to, and Kyo Inoue, "Coherenct Lightwave Communicat
ions Technology", pp.76-79, Chapman & Hall, Londo
n, 1995に詳しく説明されている。
ことの特長の１つは、ＦＭレーザ光の強度変調成分と強
度ゆらぎだけでなく、ローカルレーザ光の強度変調成分
と強度ゆらぎをも相殺することができる点である。もう
１つの特長は、例えば方向性結合器からなる光合波器11
2-2の出力を２つとも利用していることである。これに
よれば、上述したように周波数変調成分が足し合わされ
るので、光パワーを有効に利用することができる。な
お、バランスドレシーバについては、例えば次の参考文
献Kiyoshi Nosu, Katsushi Iwashita, Nori Shibata, M
asao Kawachi, Hiromu Toba, Osamu Ishida, Takeshi I
to, and Kyo Inoue, "Coherenct Lightwave Communicat
ions Technology", pp.76-79, Chapman & Hall, Londo
n, 1995に詳しく説明されている。
【００４０】図4の構成と図6の構成を比べると、図4の
構成は、バランスドレシーバを用いた図6の構成に比べ
て、安価であるという長所がある。というのも用いてい
る差動分配器11B-1、振幅調整器11B-2、及び遅延時間調
整器11B-3は、すべて多チャンネル映像信号の周波数、
例えば0MHz以上、350MHz以下で動作すれば良く、用いら
れる電子部品が安価であるからである。唯一安価ではな
いのは、高周波（一括ＦＭ信号の周波数）となる同相合
成器11B-4であるが、バランスドレシーバに比べればや
はり安価である。一方、バランスドレシーバは高周波で
動作する光電変換器（PD）が２つ必要なので、図4に示
す構成と比較すると高価になる。従来の光信号伝送シス
テムにおいては、通常、光送信部（図1(a)に示すＳＬＴ
1に対応する構成）と光受信部（図1(a)に示すＯＮＵ3に
対応する構成）は、長い光伝送路をはさんで離れて設置
されている。このような構成では、光受信部において長
い光伝送路を通過してきた光信号のみを用いて光ヘテロ
ダイン検波を行うことが望ましい。バランスドレシーバ
は、このような構成において、高品質な復調信号を得る
ために用いられている。
構成は、バランスドレシーバを用いた図6の構成に比べ
て、安価であるという長所がある。というのも用いてい
る差動分配器11B-1、振幅調整器11B-2、及び遅延時間調
整器11B-3は、すべて多チャンネル映像信号の周波数、
例えば0MHz以上、350MHz以下で動作すれば良く、用いら
れる電子部品が安価であるからである。唯一安価ではな
いのは、高周波（一括ＦＭ信号の周波数）となる同相合
成器11B-4であるが、バランスドレシーバに比べればや
はり安価である。一方、バランスドレシーバは高周波で
動作する光電変換器（PD）が２つ必要なので、図4に示
す構成と比較すると高価になる。従来の光信号伝送シス
テムにおいては、通常、光送信部（図1(a)に示すＳＬＴ
1に対応する構成）と光受信部（図1(a)に示すＯＮＵ3に
対応する構成）は、長い光伝送路をはさんで離れて設置
されている。このような構成では、光受信部において長
い光伝送路を通過してきた光信号のみを用いて光ヘテロ
ダイン検波を行うことが望ましい。バランスドレシーバ
は、このような構成において、高品質な復調信号を得る
ために用いられている。
【００４１】これに対して、図4の構成は、光電変換器1
12-3の出力と、ＦＭレーザ111-1の変調信号に基づく電
気信号とを利用してＡＭ成分除去する。従来の構成にお
いて、この構成を採用しようとする場合、ＡＭ変調成分
用の信号伝送路を別に敷設する必要があったり、受信部
に新たな装置を設置する必要が生じてしまう。本発明に
よる図4に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Bの構成では、Ｆ
Ｍレーザ111-1と光ヘテロダイン検波部112を構成する各
構成要素112-10,112-2,112-3のすべてが送信側のＳＬＴ
1内に設置され、至近距離にあるので、ＦＭレーザ111-1
への入力を分配した電気信号と光ヘテロダイン検波部11
2の出力電気信号を簡易な構成で合成することが可能で
ある。そのため、従来の構成では困難であった、バラン
スドレシーバを用いた構成より安価であるという長所を
生かすことが可能である。
12-3の出力と、ＦＭレーザ111-1の変調信号に基づく電
気信号とを利用してＡＭ成分除去する。従来の構成にお
いて、この構成を採用しようとする場合、ＡＭ変調成分
用の信号伝送路を別に敷設する必要があったり、受信部
に新たな装置を設置する必要が生じてしまう。本発明に
よる図4に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Bの構成では、Ｆ
Ｍレーザ111-1と光ヘテロダイン検波部112を構成する各
構成要素112-10,112-2,112-3のすべてが送信側のＳＬＴ
1内に設置され、至近距離にあるので、ＦＭレーザ111-1
への入力を分配した電気信号と光ヘテロダイン検波部11
2の出力電気信号を簡易な構成で合成することが可能で
ある。そのため、従来の構成では困難であった、バラン
スドレシーバを用いた構成より安価であるという長所を
生かすことが可能である。
【００４２】一方、図6に示したバランスドレシーバを
用いる構成の長所は、相殺できる強度成分がＦＭレーザ
のものだけでなく、ローカルレーザのものも含むことが
できる点である。ただし、この点については、ＦＭレー
ザ111-1とＰＤ112-3の間の距離が比較的、短い場合に
は、図4のような構成においても、局部発振光パワー
（ローカルレーザ112-2の出力）を低くすることができ
るので、ローカルレーザ光の強度ゆらぎの影響を小さく
することでバランスドレシーバを用いる場合と同様の特
性を得ることが期待できる。
用いる構成の長所は、相殺できる強度成分がＦＭレーザ
のものだけでなく、ローカルレーザのものも含むことが
できる点である。ただし、この点については、ＦＭレー
ザ111-1とＰＤ112-3の間の距離が比較的、短い場合に
は、図4のような構成においても、局部発振光パワー
（ローカルレーザ112-2の出力）を低くすることができ
るので、ローカルレーザ光の強度ゆらぎの影響を小さく
することでバランスドレシーバを用いる場合と同様の特
性を得ることが期待できる。
【００４３】次に図7を参照して図4に示すＡＭ／ＦＭコ
ンバータ11Bの他の変形例について説明する。図7に示す
ＡＭ／ＦＭコンバータ11Dは、図4に示すＡＭ／ＦＭコン
バータ11Bが備える差動分配器11B-1、振幅調整器11B-
2、遅延時間調整器11B-3、及び光ヘテロダイン検波部11
2の各構成に加え、新たに遅延時間調整器11B-3の出力に
よってＦＭレーザ光を光強度変調する光強度変調器11C-
6を有している。この実施形態では、ＦＭレーザ111-1の
入力を作動分配器11B-1で0°と180°に２分岐してお
き、180°側の信号を使って0°側の光信号を強度変調
し、ＡＭ変調成分を相殺する。
ンバータ11Bの他の変形例について説明する。図7に示す
ＡＭ／ＦＭコンバータ11Dは、図4に示すＡＭ／ＦＭコン
バータ11Bが備える差動分配器11B-1、振幅調整器11B-
2、遅延時間調整器11B-3、及び光ヘテロダイン検波部11
2の各構成に加え、新たに遅延時間調整器11B-3の出力に
よってＦＭレーザ光を光強度変調する光強度変調器11C-
6を有している。この実施形態では、ＦＭレーザ111-1の
入力を作動分配器11B-1で0°と180°に２分岐してお
き、180°側の信号を使って0°側の光信号を強度変調
し、ＡＭ変調成分を相殺する。
【００４４】図8は、図4に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11
Bの他の変形例を示すブロック図である。図8に示すＡＭ
／ＦＭコンバータ11Eには、ＦＭレーザ111-1の出力を２
分岐する光分岐器11C-1、光分岐器11C-1の一方の出力光
を電気信号に変換するＰＤ11C-2、その出力電気信号の
振幅及び遅延時間を調整する振幅調節器11C-3及び遅延
時間調整器11C-4、遅延時間調整器11C-4の出力を反転す
る位相反転器11C-5、ならびに光分岐器11C-1のもう一方
の出力光を位相反転器11C-5の出力で光強度変調する光
強度変調器11C-6が新たに設けられている。そして、Ａ
Ｍ／ＦＭコンバータ11Eでは、光強度変調器11C-6の出力
光を光ヘテロダイン検波部112で検波して電気一括ＦＭ
変調成分を得ている。
Bの他の変形例を示すブロック図である。図8に示すＡＭ
／ＦＭコンバータ11Eには、ＦＭレーザ111-1の出力を２
分岐する光分岐器11C-1、光分岐器11C-1の一方の出力光
を電気信号に変換するＰＤ11C-2、その出力電気信号の
振幅及び遅延時間を調整する振幅調節器11C-3及び遅延
時間調整器11C-4、遅延時間調整器11C-4の出力を反転す
る位相反転器11C-5、ならびに光分岐器11C-1のもう一方
の出力光を位相反転器11C-5の出力で光強度変調する光
強度変調器11C-6が新たに設けられている。そして、Ａ
Ｍ／ＦＭコンバータ11Eでは、光強度変調器11C-6の出力
光を光ヘテロダイン検波部112で検波して電気一括ＦＭ
変調成分を得ている。
【００４５】図8に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Eでは、
ＦＭレーザ111-1において入力ＡＭ映像信号によって変
調された光周波数変調信号光を光分岐器11C-1で２分岐
し、一方を光強度変調器11C-6に入力し、もう一方をＰ
Ｄ11C-2によって電気信号に変換した後、最終的に光強
度変調器11C-6に逆相で入力して光分岐器11C-1の他の出
力光を強度変調することによって、光強度変調器11C-6
の出力光のＡＭ変調成分を相殺する。この場合、振幅調
整器11C-3と遅延時間調整器11C-4では、ＡＭ変調成分が
相殺され、かつＦＭ変調成分のスペクトルが中間周波数
を中心にできる限り対称形となるように、光強度変調器
11C-6に入力される電気信号の振幅と位相が調整され
る。図7及び図8に示す実施形態では、図6に示すバラン
スドレシーバを用いた構成や図4に示す実施形態のよう
にＰＤを用いて光電変換した出力でＡＭ変調成分を相殺
しているのと違い、ＦＭレーザ111-1からの送出された
光信号の状態でＡＭ変調成分を相殺する。バランスドレ
シーバを用いた構成や図4に示した構成の場合には、中
間周波数に含まれるＡＭ変調成分や強度ゆらぎを相殺す
ることができない。これに対して、図7及び図8の構成で
は、光の段階でＡＭ変調成分を相殺しているので、ＰＤ
の出力のすべての周波数にわたってＡＭ変調成分やＦＭ
レーザの強度ゆらぎを相殺することができる。ただし、
図7及び図8の構成は、部品点数が増加するので、高価
になる傾向があることと、ローカルレーザ112-10の局部
発振光の強度ゆらぎが相殺できないので、この点につい
ては例えば図6に示す実施形態の方が優れているという
ことができる。
ＦＭレーザ111-1において入力ＡＭ映像信号によって変
調された光周波数変調信号光を光分岐器11C-1で２分岐
し、一方を光強度変調器11C-6に入力し、もう一方をＰ
Ｄ11C-2によって電気信号に変換した後、最終的に光強
度変調器11C-6に逆相で入力して光分岐器11C-1の他の出
力光を強度変調することによって、光強度変調器11C-6
の出力光のＡＭ変調成分を相殺する。この場合、振幅調
整器11C-3と遅延時間調整器11C-4では、ＡＭ変調成分が
相殺され、かつＦＭ変調成分のスペクトルが中間周波数
を中心にできる限り対称形となるように、光強度変調器
11C-6に入力される電気信号の振幅と位相が調整され
る。図7及び図8に示す実施形態では、図6に示すバラン
スドレシーバを用いた構成や図4に示す実施形態のよう
にＰＤを用いて光電変換した出力でＡＭ変調成分を相殺
しているのと違い、ＦＭレーザ111-1からの送出された
光信号の状態でＡＭ変調成分を相殺する。バランスドレ
シーバを用いた構成や図4に示した構成の場合には、中
間周波数に含まれるＡＭ変調成分や強度ゆらぎを相殺す
ることができない。これに対して、図7及び図8の構成で
は、光の段階でＡＭ変調成分を相殺しているので、ＰＤ
の出力のすべての周波数にわたってＡＭ変調成分やＦＭ
レーザの強度ゆらぎを相殺することができる。ただし、
図7及び図8の構成は、部品点数が増加するので、高価
になる傾向があることと、ローカルレーザ112-10の局部
発振光の強度ゆらぎが相殺できないので、この点につい
ては例えば図6に示す実施形態の方が優れているという
ことができる。
【００４６】なお、図8に示す実施形態では、位相反転
器11C-5を用いているが、ＰＤ11C-2の極性によって反転
させることができるので、そのようにした場合には位相
反転器11C-5を省略することができる。このことはあと
から述べる図13に示す実施形態でも同様である。
器11C-5を用いているが、ＰＤ11C-2の極性によって反転
させることができるので、そのようにした場合には位相
反転器11C-5を省略することができる。このことはあと
から述べる図13に示す実施形態でも同様である。
【００４７】図9及び図10は、本発明による光信号伝送
装置の他の実施形態を示すブロック図である。 図9及び
図10に示す実施形態では、広帯域ＡＭ入力信号にパイロ
ット信号を重畳してから半導体ＦＭレーザを変調する。
そして、光ヘテロダイン検波によって得られたＦＭ変調
信号とパイロット信号を、２つのバンドパスフィルタ11
E-1及び11E-2によって抽出し、さらに周波数混合器11E-
3によって周波数混合する。これによって、実施形態に
よれば、半導体ＦＭレーザの周波数のゆらぎ成分と局部
発振用レーザの周波数ゆらぎ成分に起因する雑音を除去
することができる。図9に示す光信号伝送装置101には、
図1に示す光信号伝送装置100と比較して、ＡＭ映像信号
に周波数が異なるパイロット信号を周波数多重する合波
器５が新たに設けられている。この合波器5の出力はＳ
ＬＴ1Fへ入力される。なお、パイロット信号を用いるこ
とによるゆらぎ成分の相殺については、次の参考文献で
提唱されたものである［参考文献：Y.H.Cheng, T.Okosh
i, "Phase-noise-cancelling dual-frequency heterody
ne optical fibre communication system", Electronic
s Letter, vol.25, no.13, pp.835-836, 1989.］。
装置の他の実施形態を示すブロック図である。 図9及び
図10に示す実施形態では、広帯域ＡＭ入力信号にパイロ
ット信号を重畳してから半導体ＦＭレーザを変調する。
そして、光ヘテロダイン検波によって得られたＦＭ変調
信号とパイロット信号を、２つのバンドパスフィルタ11
E-1及び11E-2によって抽出し、さらに周波数混合器11E-
3によって周波数混合する。これによって、実施形態に
よれば、半導体ＦＭレーザの周波数のゆらぎ成分と局部
発振用レーザの周波数ゆらぎ成分に起因する雑音を除去
することができる。図9に示す光信号伝送装置101には、
図1に示す光信号伝送装置100と比較して、ＡＭ映像信号
に周波数が異なるパイロット信号を周波数多重する合波
器５が新たに設けられている。この合波器5の出力はＳ
ＬＴ1Fへ入力される。なお、パイロット信号を用いるこ
とによるゆらぎ成分の相殺については、次の参考文献で
提唱されたものである［参考文献：Y.H.Cheng, T.Okosh
i, "Phase-noise-cancelling dual-frequency heterody
ne optical fibre communication system", Electronic
s Letter, vol.25, no.13, pp.835-836, 1989.］。
【００４８】ここで、ＡＭ／ＦＭコンバータ11Kの動作
の詳細を図14を用いて説明する。 図14は、図10ならび
に後述する図11、図12及び図13に示す各実施形態におけ
る各部(A)から(G)におけるスペクトルを示している。図
9において、合波器５はＡＭ映像信号にパイロット信号
を周波数多重する。ここでは、一例として、合波器5の
出力(A)として、周波数90MHz〜450MHzのＡＭ映像信号と
周波数fp＝2.1GHzのパイロット信号が周波数多重された
電気信号が得られるものと仮定する（図14の(A)）。図1
0に示す光周波数変調部111は、合波器5から入力される
電気信号(A)に応じた注入電流によってＦＭレーザ111-1
を光ＦＭ変調し、例えば、中心周波数f1を193,006.1GHz
とする光周波数変調信号を出力する（図14の(B)）。光
周波数変調部111の出力(B)には、ＦＭ変調信号の中間周
波数f1に対してＦＭレーザ111-1によるゆらぎ△f1が発
生した周波数成分と、また、同じようにゆらぎ△f1を有
するパイロット信号の周波数成分f1±fp（193,004.0GHz
及び193,008.2GHz）を含む光信号が現れる。
の詳細を図14を用いて説明する。 図14は、図10ならび
に後述する図11、図12及び図13に示す各実施形態におけ
る各部(A)から(G)におけるスペクトルを示している。図
9において、合波器５はＡＭ映像信号にパイロット信号
を周波数多重する。ここでは、一例として、合波器5の
出力(A)として、周波数90MHz〜450MHzのＡＭ映像信号と
周波数fp＝2.1GHzのパイロット信号が周波数多重された
電気信号が得られるものと仮定する（図14の(A)）。図1
0に示す光周波数変調部111は、合波器5から入力される
電気信号(A)に応じた注入電流によってＦＭレーザ111-1
を光ＦＭ変調し、例えば、中心周波数f1を193,006.1GHz
とする光周波数変調信号を出力する（図14の(B)）。光
周波数変調部111の出力(B)には、ＦＭ変調信号の中間周
波数f1に対してＦＭレーザ111-1によるゆらぎ△f1が発
生した周波数成分と、また、同じようにゆらぎ△f1を有
するパイロット信号の周波数成分f1±fp（193,004.0GHz
及び193,008.2GHz）を含む光信号が現れる。
【００４９】光ヘテロダイン検波部112は、光周波数変
調部111からの光周波数変調信号光(B)を入力として、図
14の(C)に示す光周波数局部発振器112-1からの局部発振
光(C)（ここでは局部発振光周波数f2＝193,000GHzとす
る）を用いて光ヘテロダイン検波を行い、検波した電気
信号を光電変換器112-3から出力する。図14の(D)は、光
電変換器112-3から出力される電気ＦＭ一括変調成分(D)
のスペクトルを示す。光周波数局部発振器112-1の出力
はローカルレーザ112-10の局部発振光であり、発振周波
数f2がゆらぎ成分△f2でゆらいだものとなっているの
で、電気ＦＭ一括変調成分(D)は、その中心周波数をＦ
Ｍレーザ111-1の中心発振周波数f1から局部発振周波数f
2を引いたf1-f2として、さらにゆらぎ△f（＝△f1＋△f
2）でゆらいだものとなる。また、電気ＦＭ一括変調成
分(D)は、同時に、パイロット信号によるf1-f2±fpの周
波数成分を含んでいる。この場合、電気ＦＭ一括変調成
分(D)は、中心周波数f1-f2＝6.1GHzとパイロット信号に
よるf1-f2±fp＝8.2GHz，4.0GHzの各周波数成分を含ん
だ信号となる。
調部111からの光周波数変調信号光(B)を入力として、図
14の(C)に示す光周波数局部発振器112-1からの局部発振
光(C)（ここでは局部発振光周波数f2＝193,000GHzとす
る）を用いて光ヘテロダイン検波を行い、検波した電気
信号を光電変換器112-3から出力する。図14の(D)は、光
電変換器112-3から出力される電気ＦＭ一括変調成分(D)
のスペクトルを示す。光周波数局部発振器112-1の出力
はローカルレーザ112-10の局部発振光であり、発振周波
数f2がゆらぎ成分△f2でゆらいだものとなっているの
で、電気ＦＭ一括変調成分(D)は、その中心周波数をＦ
Ｍレーザ111-1の中心発振周波数f1から局部発振周波数f
2を引いたf1-f2として、さらにゆらぎ△f（＝△f1＋△f
2）でゆらいだものとなる。また、電気ＦＭ一括変調成
分(D)は、同時に、パイロット信号によるf1-f2±fpの周
波数成分を含んでいる。この場合、電気ＦＭ一括変調成
分(D)は、中心周波数f1-f2＝6.1GHzとパイロット信号に
よるf1-f2±fp＝8.2GHz，4.0GHzの各周波数成分を含ん
だ信号となる。
【００５０】光周波数変調信号光(B)と局部発振光(C)の
光周波数のゆらぎはそのまま電気信号(D)のゆらぎに変
換される。また、一括ＦＭ変調成分の電気周波数のゆら
ぎとパイロット信号の電気周波数のゆらぎは同一（△f
＝△f1＋△f2））になる。一括ＦＭ変調成分(D)とパイ
ロット信号の一周波数成分を、バンドパスフィルタ11E-
1、11E-2を用いてそれぞれ取り出した結果が図14の(E)
及び(F)である。これらを周波数混合器11E-3によって周
波数混合すると、周波数混合器11E-3からは、ゆらぎ成
分が相殺された中心周波数をパイロット信号の周波数fp
とする電気信号(G)を取り出すことができる（図14の
(G)）。
光周波数のゆらぎはそのまま電気信号(D)のゆらぎに変
換される。また、一括ＦＭ変調成分の電気周波数のゆら
ぎとパイロット信号の電気周波数のゆらぎは同一（△f
＝△f1＋△f2））になる。一括ＦＭ変調成分(D)とパイ
ロット信号の一周波数成分を、バンドパスフィルタ11E-
1、11E-2を用いてそれぞれ取り出した結果が図14の(E)
及び(F)である。これらを周波数混合器11E-3によって周
波数混合すると、周波数混合器11E-3からは、ゆらぎ成
分が相殺された中心周波数をパイロット信号の周波数fp
とする電気信号(G)を取り出すことができる（図14の
(G)）。
【００５１】図11は、図9に示すＳＬＴ1F内のＡＭ／Ｆ
Ｍコンバータ11Kの別の構成を示すブロック図である。
ＡＭ／ＦＭコンバータ11Fでは、ＡＭ映像入力信号にパ
イロット信号を重畳した信号を差動分配器11B-1によっ
て、位相を0゜と180゜の逆相の関係で分配し、その一方の
出力（位相；0゜）を光周波数変調部111に入力し、光ヘ
テロダイン検波部112から出力される電気信号と差動分
配器11B-1のもう一方の出力（位相；180゜）を同相合成
器11B-4によって同相合成する。同相合成された出力
は、２分岐され、２つのバンドパスフィルタ11E-1及び1
1E-2によってＦＭ信号変調成分とパイロット信号にそれ
ぞれ分離される。分離されたこれら２つの電気信号は、
周波数混合器11E-3内の乗算器によって周波数混合され
る。上述したように、周波数混合を行うことによって、
光周波数変調信号光と局部発振光の光周波数のゆらぎを
相殺する。図11に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Fによれ
ば、パイロット信号を用いることによるゆらぎ成分の除
去効果と、図4に示した実施形態と同様のＡＭ変調成分
の相殺の効果を合わせて得ることができる。
Ｍコンバータ11Kの別の構成を示すブロック図である。
ＡＭ／ＦＭコンバータ11Fでは、ＡＭ映像入力信号にパ
イロット信号を重畳した信号を差動分配器11B-1によっ
て、位相を0゜と180゜の逆相の関係で分配し、その一方の
出力（位相；0゜）を光周波数変調部111に入力し、光ヘ
テロダイン検波部112から出力される電気信号と差動分
配器11B-1のもう一方の出力（位相；180゜）を同相合成
器11B-4によって同相合成する。同相合成された出力
は、２分岐され、２つのバンドパスフィルタ11E-1及び1
1E-2によってＦＭ信号変調成分とパイロット信号にそれ
ぞれ分離される。分離されたこれら２つの電気信号は、
周波数混合器11E-3内の乗算器によって周波数混合され
る。上述したように、周波数混合を行うことによって、
光周波数変調信号光と局部発振光の光周波数のゆらぎを
相殺する。図11に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Fによれ
ば、パイロット信号を用いることによるゆらぎ成分の除
去効果と、図4に示した実施形態と同様のＡＭ変調成分
の相殺の効果を合わせて得ることができる。
【００５２】図12は、図9に示すＡＭ／ＦＭコンバータ1
1Kの他の実施形態を示す図である。図12に示すＡＭ／Ｆ
Ｍコンバータ11Gは、図6に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11
Cと同様に構成されている光周波数変調部111と光ヘテロ
ダイン検波部112Cを備え、新たにＦＭ変調信号成分を抽
出するためのバンドパスフィルタ11E-1とパイロット信
号を抽出するためのバンドパスフィルタ11E-2とそれら
の出力を混合する周波数混合器11E-3を設けたものであ
る。 ＡＭ／ＦＭコンバータ11Gでは、ＡＭ映像入力信号
にパイロット信号を重畳した電気信号でＦＭレーザ111-
1を変調する。そして、バランスドレシーバ112C-3によ
ってＦＭレーザ111-1の出力光を光ヘテロダイン検波
し、その検波出力を２分岐して２つのバンドパスフィル
タ11E-1及び11E-2に入力し、ＦＭ信号変調成分とパイロ
ット信号に分離する。さらに分離したこれら２つの電気
信号を周波数混合器11E-3によって周波数混合し、光周
波数変調信号光と局部発振光の光周波数のゆらぎを相殺
する。この図に示す実施形態によれば、パイロット信号
を用いることによるゆらぎ成分の除去効果と、図6に示
した実施形態と同様のＦＭレーザ光の強度変調成分と強
度ゆらぎと、ローカルレーザ光の強度変調成分と強度ゆ
らぎを相殺する効果を合わせて得ることができる。
1Kの他の実施形態を示す図である。図12に示すＡＭ／Ｆ
Ｍコンバータ11Gは、図6に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11
Cと同様に構成されている光周波数変調部111と光ヘテロ
ダイン検波部112Cを備え、新たにＦＭ変調信号成分を抽
出するためのバンドパスフィルタ11E-1とパイロット信
号を抽出するためのバンドパスフィルタ11E-2とそれら
の出力を混合する周波数混合器11E-3を設けたものであ
る。 ＡＭ／ＦＭコンバータ11Gでは、ＡＭ映像入力信号
にパイロット信号を重畳した電気信号でＦＭレーザ111-
1を変調する。そして、バランスドレシーバ112C-3によ
ってＦＭレーザ111-1の出力光を光ヘテロダイン検波
し、その検波出力を２分岐して２つのバンドパスフィル
タ11E-1及び11E-2に入力し、ＦＭ信号変調成分とパイロ
ット信号に分離する。さらに分離したこれら２つの電気
信号を周波数混合器11E-3によって周波数混合し、光周
波数変調信号光と局部発振光の光周波数のゆらぎを相殺
する。この図に示す実施形態によれば、パイロット信号
を用いることによるゆらぎ成分の除去効果と、図6に示
した実施形態と同様のＦＭレーザ光の強度変調成分と強
度ゆらぎと、ローカルレーザ光の強度変調成分と強度ゆ
らぎを相殺する効果を合わせて得ることができる。
【００５３】図13は、図9に示すＡＭ／ＦＭコンバータ1
1Kの他の実施形態を示す図である。図13に示すＡＭ／Ｆ
Ｍコンバータ11Hは、ＡＭ映像入力信号にパイロット信
号を重畳した電気信号でＦＭレーザ111-1を変調する。
ＦＭレーザ111-1から出力される光周波数変調信号光は
光分岐器11C-1で２分岐され、一方が光強度変調器11C-6
に入力され、もう一方がＰＤ11C-2に入力されて電気信
号に変換され、さらに振幅調整器11C-3、遅延時間調整
器11C-4、及び位相反転器11C-5を介して光強度変調器11
C-6に逆相で入力される。光強度変調器11C-6に入力され
た光信号を位相反転器11C-5から出力される電気信号に
よって強度変調することによって、光強度変調器11C-6
の出力光におけるＡＭ変調成分が相殺される。この光強
度変調器11C-6の出力光を光ヘテロダイン検波した検波
出力(D)を２分岐して、２つのバンドパスフィルタ11E-1
及び11E-2に入力し、ＦＭ信号変調成分(E)とパイロット
信号(F)に分離する。そして、分離したこれら２つの電
気信号を周波数混合器11E-3によって周波数混合し、光
周波数変調信号光と局部発振光の光周波数のゆらぎを相
殺する。図13に示す実施形態によれば、パイロット信号
を用いることによるゆらぎ成分の除去効果と、図8に示
した実施形態と同様のＡＭ変調成分やＦＭレーザの強度
ゆらぎを相殺する効果を合わせて得ることができる。
1Kの他の実施形態を示す図である。図13に示すＡＭ／Ｆ
Ｍコンバータ11Hは、ＡＭ映像入力信号にパイロット信
号を重畳した電気信号でＦＭレーザ111-1を変調する。
ＦＭレーザ111-1から出力される光周波数変調信号光は
光分岐器11C-1で２分岐され、一方が光強度変調器11C-6
に入力され、もう一方がＰＤ11C-2に入力されて電気信
号に変換され、さらに振幅調整器11C-3、遅延時間調整
器11C-4、及び位相反転器11C-5を介して光強度変調器11
C-6に逆相で入力される。光強度変調器11C-6に入力され
た光信号を位相反転器11C-5から出力される電気信号に
よって強度変調することによって、光強度変調器11C-6
の出力光におけるＡＭ変調成分が相殺される。この光強
度変調器11C-6の出力光を光ヘテロダイン検波した検波
出力(D)を２分岐して、２つのバンドパスフィルタ11E-1
及び11E-2に入力し、ＦＭ信号変調成分(E)とパイロット
信号(F)に分離する。そして、分離したこれら２つの電
気信号を周波数混合器11E-3によって周波数混合し、光
周波数変調信号光と局部発振光の光周波数のゆらぎを相
殺する。図13に示す実施形態によれば、パイロット信号
を用いることによるゆらぎ成分の除去効果と、図8に示
した実施形態と同様のＡＭ変調成分やＦＭレーザの強度
ゆらぎを相殺する効果を合わせて得ることができる。
【００５４】なお、上述した本発明の各実施形態は、上
記の形態に限られることなく、例えば、他の実施形態と
して、図9に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Kに換えて、図
7に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Dの光電変換器112-3の
出力にさらに図11〜13に示すようなバンドパスフィルタ
11E-1及び11E-2と周波数混合器11E-3を追加する構成を
用いること等が可能である。
記の形態に限られることなく、例えば、他の実施形態と
して、図9に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Kに換えて、図
7に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Dの光電変換器112-3の
出力にさらに図11〜13に示すようなバンドパスフィルタ
11E-1及び11E-2と周波数混合器11E-3を追加する構成を
用いること等が可能である。
【００５５】次に、図15(a)及び図15(b)を参照して、本
発明による光信号伝送装置の他の実施形態を説明する。
図15(a)に示す光信号伝送装置102は、ＳＬＴ1Jの前段に
設けられているプリディストーション回路6と、ＳＬＴ1
Jと、光伝送路2と、減衰器7と、ＯＮＵ3Jと、テレビ受
像機4から構成されている。 ＳＬＴ1Jは、ＡＭ／ＦＭコ
ンバータ11Jと、ＤＦＢレーザ等の半導体レーザ12と、
エルビウムドープファイバ増幅器等の光増幅器13から構
成されている。ＯＮＵ3Jは、ＡＰＤ等の光受光素子31
と、ＦＭ復調部32Jから構成されている。なお、ＡＭ／
ＦＭコンバータ11JやＦＭ復調部32Jは、例えば図1に示
すＡＭ／ＦＭコンバータ11、ＦＭ復調部32のように、上
述した各図を参照して説明した実施形態と同様に構成さ
れるものである。図15(a)に示す光信号伝送装置102で
は、プリディストーション回路6において後段の回路で
歪み補償したい歪みの量と同量の歪みをあらかじめ逆位
相で合成することによって歪みの相殺を行う。プリディ
ストーション回路6は広帯域なＦＭ信号に対して動作す
るのではなく、ＡＭ映像信号の周波数帯域、例えば、90
MHzから280MHzで動作すれば良く、また、ＦＥＴ増幅器
などで構成することができる。
発明による光信号伝送装置の他の実施形態を説明する。
図15(a)に示す光信号伝送装置102は、ＳＬＴ1Jの前段に
設けられているプリディストーション回路6と、ＳＬＴ1
Jと、光伝送路2と、減衰器7と、ＯＮＵ3Jと、テレビ受
像機4から構成されている。 ＳＬＴ1Jは、ＡＭ／ＦＭコ
ンバータ11Jと、ＤＦＢレーザ等の半導体レーザ12と、
エルビウムドープファイバ増幅器等の光増幅器13から構
成されている。ＯＮＵ3Jは、ＡＰＤ等の光受光素子31
と、ＦＭ復調部32Jから構成されている。なお、ＡＭ／
ＦＭコンバータ11JやＦＭ復調部32Jは、例えば図1に示
すＡＭ／ＦＭコンバータ11、ＦＭ復調部32のように、上
述した各図を参照して説明した実施形態と同様に構成さ
れるものである。図15(a)に示す光信号伝送装置102で
は、プリディストーション回路6において後段の回路で
歪み補償したい歪みの量と同量の歪みをあらかじめ逆位
相で合成することによって歪みの相殺を行う。プリディ
ストーション回路6は広帯域なＦＭ信号に対して動作す
るのではなく、ＡＭ映像信号の周波数帯域、例えば、90
MHzから280MHzで動作すれば良く、また、ＦＥＴ増幅器
などで構成することができる。
【００５６】図15(b)はプリディストーション回路6の一
構成例を示すブロック図である。図15(b)に示すプリデ
ィストーション回路6は、分岐器61、歪み発生回路62、
可変アッテネータ63、可変遅延線64、及び合波器65から
構成されている。入力された多チャンネルＡＭ映像信号
は、分岐器61で２分岐されて、合波器65の非反転入力
と、歪み発生回路62へ入力される。 歪み発生回路62は
入力信号に対して所定の歪みを与え、さらに可変アッテ
ネータ63と可変遅延線64は信号の強度と位相を調整す
る。そして、可変遅延線64から出力された信号は、合波
器65の反転入力に入力され、分岐器61で分岐されたもう
一方の信号と合波される。
構成例を示すブロック図である。図15(b)に示すプリデ
ィストーション回路6は、分岐器61、歪み発生回路62、
可変アッテネータ63、可変遅延線64、及び合波器65から
構成されている。入力された多チャンネルＡＭ映像信号
は、分岐器61で２分岐されて、合波器65の非反転入力
と、歪み発生回路62へ入力される。 歪み発生回路62は
入力信号に対して所定の歪みを与え、さらに可変アッテ
ネータ63と可変遅延線64は信号の強度と位相を調整す
る。そして、可変遅延線64から出力された信号は、合波
器65の反転入力に入力され、分岐器61で分岐されたもう
一方の信号と合波される。
【００５７】上述したプリディストーション回路6によ
って得られる作用は、ＡＭ／ＦＭコンバータ11Jで生じ
る歪みを補償することである。ただし、プリディストー
ション回路6が入力信号に与える歪みを変化させること
によって、さらにＯＮＵ3JのＦＭ復調部32Jで生じる歪
みを含めて補償することもできるし、さらに光ファイバ
伝送路2によって生じる歪みまでを含めて補償すること
も可能である。なお、ＡＭ／ＦＭコンバータ11Jで生じ
る歪みの要因としては、ＦＭレーザの入力電流対出力光
周波数特性の動特性における非線形性が考えられる。ま
た、ＡＭ／ＦＭコンバータ11Jにおいて用いている電気
増幅器の群遅延偏差が他の要因として考えられる。一
方、ＯＮＵ3J内のＦＭ復調部32Jで生じる歪みとして
は、それを構成する電気増幅器の群遅延偏差がひとつの
要因であり、さらに、ＦＭ復調部32Jの入力周波数対出
力電圧特性の非線形性も他の要因として考えられる。ま
た、光ファイバ伝送路２によって生じる歪みの要因とし
ては、伝送用光ファイバの分散がひとつの要因である。
したがって、プリディストーション回路6において入力
信号に与える歪みは、これらの要因を計算あるいは実験
によってあらかじめ求め、さらに必要に応じて入力信号
や温度等の他の要因に応じて適宜変化させて、それを補
償するように設定、調節するようにすればよい。
って得られる作用は、ＡＭ／ＦＭコンバータ11Jで生じ
る歪みを補償することである。ただし、プリディストー
ション回路6が入力信号に与える歪みを変化させること
によって、さらにＯＮＵ3JのＦＭ復調部32Jで生じる歪
みを含めて補償することもできるし、さらに光ファイバ
伝送路2によって生じる歪みまでを含めて補償すること
も可能である。なお、ＡＭ／ＦＭコンバータ11Jで生じ
る歪みの要因としては、ＦＭレーザの入力電流対出力光
周波数特性の動特性における非線形性が考えられる。ま
た、ＡＭ／ＦＭコンバータ11Jにおいて用いている電気
増幅器の群遅延偏差が他の要因として考えられる。一
方、ＯＮＵ3J内のＦＭ復調部32Jで生じる歪みとして
は、それを構成する電気増幅器の群遅延偏差がひとつの
要因であり、さらに、ＦＭ復調部32Jの入力周波数対出
力電圧特性の非線形性も他の要因として考えられる。ま
た、光ファイバ伝送路２によって生じる歪みの要因とし
ては、伝送用光ファイバの分散がひとつの要因である。
したがって、プリディストーション回路6において入力
信号に与える歪みは、これらの要因を計算あるいは実験
によってあらかじめ求め、さらに必要に応じて入力信号
や温度等の他の要因に応じて適宜変化させて、それを補
償するように設定、調節するようにすればよい。
【００５８】なお、本実施形態は、多チャンネルＡＭ映
像信号を入力信号として説明したが、周波数分割多重さ
れた多チャンネルＱＡＭ映像信号を入力としても同様に
説明できる。また、映像信号以外でも、アナログでもデ
ィジタルでも広帯域な電気信号を入力として同様に説明
できる。
像信号を入力信号として説明したが、周波数分割多重さ
れた多チャンネルＱＡＭ映像信号を入力としても同様に
説明できる。また、映像信号以外でも、アナログでもデ
ィジタルでも広帯域な電気信号を入力として同様に説明
できる。
【００５９】なお、図15(a)に示す実施形態では、ＳＬ
Ｔ1Jの出力段にエルビウムドープファイバ増幅器13を設
けてＤＦＢレーザ12の出力光を増幅してから出力し、減
衰器7で減衰させてからＯＮＵ3Jに入力しているが、増
幅器や減衰器の配置や個数はこの実施形態の態様に限定
される必要はない。また、適宜、省略することが可能で
ある。
Ｔ1Jの出力段にエルビウムドープファイバ増幅器13を設
けてＤＦＢレーザ12の出力光を増幅してから出力し、減
衰器7で減衰させてからＯＮＵ3Jに入力しているが、増
幅器や減衰器の配置や個数はこの実施形態の態様に限定
される必要はない。また、適宜、省略することが可能で
ある。
【００６０】次に、本発明によるＡＭ／ＦＭコンバータ
の他の実施形態を、図16(a)及び図16(b)を参照して説明
する。 図16(a)及び図16(b)は、例えば、図1(b)に示す
ＡＭ／ＦＭコンバータ11の変形例としてのＡＭ／ＦＭコ
ンバータのブロック図をそれぞれ示している。図16(a)
及び図16(b)に示す実施形態は、ＡＦＣ（Auto Frequenc
y Controller：自動周波数制御回路）202によって電気
一括ＦＭ信号の光周波数ゆらぎを低減することを特徴と
している。光周波数ゆらぎは、ＦＭレーザ111-1の発振
光周波数のゆらぎとローカルレーザ112-10の発振光周波
数のゆらぎから引き起こされる。ローパスフィルタ201
は、ＰＤ204、ＦＭ復調部203及びＡＦＣ202を介して入
力されるＦＭ復調信号内の低周波数の光周波数のゆらぎ
成分を抽出する。この場合、ＰＤ204の入力光は、空い
ている（ＰＤ112-3に接続されていない）光分岐器112-2
の一出力端から取り出している。 ローパスフィルタ201
によって抽出したゆらぎ成分に応じて、ＦＭレーザ111-
1（図16(a)の場合）もしくはローカルレーザ112-10（図
16(b)の場合）の光周波数を負帰還制御する。負帰還制
御する方法としては、ＦＭレーザ111-1もしくはローカ
ルレーザ112-10への注入電流を変化させる方法、また
は、その温度を変化させる方法などがある。
の他の実施形態を、図16(a)及び図16(b)を参照して説明
する。 図16(a)及び図16(b)は、例えば、図1(b)に示す
ＡＭ／ＦＭコンバータ11の変形例としてのＡＭ／ＦＭコ
ンバータのブロック図をそれぞれ示している。図16(a)
及び図16(b)に示す実施形態は、ＡＦＣ（Auto Frequenc
y Controller：自動周波数制御回路）202によって電気
一括ＦＭ信号の光周波数ゆらぎを低減することを特徴と
している。光周波数ゆらぎは、ＦＭレーザ111-1の発振
光周波数のゆらぎとローカルレーザ112-10の発振光周波
数のゆらぎから引き起こされる。ローパスフィルタ201
は、ＰＤ204、ＦＭ復調部203及びＡＦＣ202を介して入
力されるＦＭ復調信号内の低周波数の光周波数のゆらぎ
成分を抽出する。この場合、ＰＤ204の入力光は、空い
ている（ＰＤ112-3に接続されていない）光分岐器112-2
の一出力端から取り出している。 ローパスフィルタ201
によって抽出したゆらぎ成分に応じて、ＦＭレーザ111-
1（図16(a)の場合）もしくはローカルレーザ112-10（図
16(b)の場合）の光周波数を負帰還制御する。負帰還制
御する方法としては、ＦＭレーザ111-1もしくはローカ
ルレーザ112-10への注入電流を変化させる方法、また
は、その温度を変化させる方法などがある。
【００６１】なお、本実施形態は、多チャンネルＡＭ映
像信号を入力信号として説明したが、周波数分割多重さ
れた多チャンネルＱＡＭ映像信号を入力としても同様に
説明できる。また、映像信号以外でも．アナログでもデ
ィジタルでも広帯域な電気信号を入力として同様に説明
できる。図16(a)及び図16(b)に示す本実施形態によれ
ば、一括変換したＦＭ信号の光周波数ゆらぎによって発
生する雑音を低減することができる。
像信号を入力信号として説明したが、周波数分割多重さ
れた多チャンネルＱＡＭ映像信号を入力としても同様に
説明できる。また、映像信号以外でも．アナログでもデ
ィジタルでも広帯域な電気信号を入力として同様に説明
できる。図16(a)及び図16(b)に示す本実施形態によれ
ば、一括変換したＦＭ信号の光周波数ゆらぎによって発
生する雑音を低減することができる。
【００６２】なお、図15(a)及び図15(b)あるいは図16
(a)及び図16(b)を参照して説明した各実施形態は、それ
らの図に示す組み合わせに限定されることなく、例え
ば、図17、図18、図19及び図20に示すＡＭ／ＦＭコンバ
ータ11L,11M,11N,及び11Oように、図1〜図14を参照して
説明した光信号伝送装置あるいはＡＭ／ＦＭコンバータ
と適宜組み合わせることが可能である。なお、図17〜図
20に示す各構成要素には上述の実施形態で使用したもの
と同一の符号を付けて説明を省略する。
(a)及び図16(b)を参照して説明した各実施形態は、それ
らの図に示す組み合わせに限定されることなく、例え
ば、図17、図18、図19及び図20に示すＡＭ／ＦＭコンバ
ータ11L,11M,11N,及び11Oように、図1〜図14を参照して
説明した光信号伝送装置あるいはＡＭ／ＦＭコンバータ
と適宜組み合わせることが可能である。なお、図17〜図
20に示す各構成要素には上述の実施形態で使用したもの
と同一の符号を付けて説明を省略する。
【００６３】また、このほかにも、図4、図6、図7、及
び図8に示すような位相の異なる信号を利用して不要強
度成分を除去する構成と、図10〜図13に示すようなパイ
ロット信号を用いて周波数ゆらぎを相殺する構成を組み
合わせること、そして、それらにさらに図15(a)及び図1
5(b)に示すプリディストーション回路によって歪みを低
減する構成を組み合わせることが可能である。また、図
4、図6、図7、及び図8に示すような位相の異なる信号を
利用して不要強度成分を除去する構成と、図15(a)及び
図15(b)に示すプリディストーション回路によって歪み
を低減する構成を組み合わせること、そして、それらに
さらに図16(a)及び図16(b)に示すＡＦＣによって光周波
数ゆらぎを低減する構成を組み合わせることが可能であ
る。
び図8に示すような位相の異なる信号を利用して不要強
度成分を除去する構成と、図10〜図13に示すようなパイ
ロット信号を用いて周波数ゆらぎを相殺する構成を組み
合わせること、そして、それらにさらに図15(a)及び図1
5(b)に示すプリディストーション回路によって歪みを低
減する構成を組み合わせることが可能である。また、図
4、図6、図7、及び図8に示すような位相の異なる信号を
利用して不要強度成分を除去する構成と、図15(a)及び
図15(b)に示すプリディストーション回路によって歪み
を低減する構成を組み合わせること、そして、それらに
さらに図16(a)及び図16(b)に示すＡＦＣによって光周波
数ゆらぎを低減する構成を組み合わせることが可能であ
る。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、周波数帯域を従来に比べ広帯域化でき、雑音の少な
い高品質な信号伝送を可能とする変調方式変換回路及び
それを用いた光信号伝送装置を得ることができる。
ば、周波数帯域を従来に比べ広帯域化でき、雑音の少な
い高品質な信号伝送を可能とする変調方式変換回路及び
それを用いた光信号伝送装置を得ることができる。
【００６５】さらに詳しくは、請求項１〜３に記載の発
明によれば、電気信号を入力し、光周波数変調した信号
光を出力する光周波数変調手段と、信号光を入力して中
間周波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテロ
ダイン検波部と、前記光周波数変調手段において発生す
る、光周波数変調手段が発生する信号におけるＡＭ成分
を除去する不要強度成分除去手段とを備えるので、光周
波数変調信号光に混在するＡＭ成分を除去でき、また、
ＦＭ変調成分のスペクトルを中間周波数を中心として対
称形なＦＭ変調波にすることができる。また、光周波数
変調信号光、あるいは局部発振光の振幅ゆらぎから生じ
る強度雑音を除去することができる。また、光周波数変
調信号光のゆらぎから生じるＦＭ変調成分の周波数ゆら
ぎを除去できる。また、本発明による光伝送装置は、多
チャンネル映像信号の伝送に用いて特に効果があるが、
他の信号の伝送にも利用してよく、歪みや雑音の少ない
高品質な信号伝送を可能とすることができる。
明によれば、電気信号を入力し、光周波数変調した信号
光を出力する光周波数変調手段と、信号光を入力して中
間周波数へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテロ
ダイン検波部と、前記光周波数変調手段において発生す
る、光周波数変調手段が発生する信号におけるＡＭ成分
を除去する不要強度成分除去手段とを備えるので、光周
波数変調信号光に混在するＡＭ成分を除去でき、また、
ＦＭ変調成分のスペクトルを中間周波数を中心として対
称形なＦＭ変調波にすることができる。また、光周波数
変調信号光、あるいは局部発振光の振幅ゆらぎから生じ
る強度雑音を除去することができる。また、光周波数変
調信号光のゆらぎから生じるＦＭ変調成分の周波数ゆら
ぎを除去できる。また、本発明による光伝送装置は、多
チャンネル映像信号の伝送に用いて特に効果があるが、
他の信号の伝送にも利用してよく、歪みや雑音の少ない
高品質な信号伝送を可能とすることができる。
【００６６】また、請求項４〜６に記載の発明によれ
ば、請求項１〜３に記載の発明によって得られるのと同
様の効果を得ることができる光信号伝送装置を提供する
ことができる。
ば、請求項１〜３に記載の発明によって得られるのと同
様の効果を得ることができる光信号伝送装置を提供する
ことができる。
【００６７】
【００６８】
【００６９】
【００７０】
【００７１】
【００７２】
【図１】 図1(a)は本発明の一実施形態の光信号伝送装
置の全体構成図であり、図1(b)は図1(a)に示すＡＭ／Ｆ
Ｍコンバータ11の内部構成を示すブロック図であり、図
1(c)は図1(a)に示すに示すＯＮＵ3の内部構成を示すブ
ロック図である。
置の全体構成図であり、図1(b)は図1(a)に示すＡＭ／Ｆ
Ｍコンバータ11の内部構成を示すブロック図であり、図
1(c)は図1(a)に示すに示すＯＮＵ3の内部構成を示すブ
ロック図である。
【図２】 図2(a)は図1(b)に示す光ヘテロダイン検波部
112の出力として得られる電気一括ＦＭ変調成分のスペ
クトルの一例を示す図であり、図2(b)は図1(c)に示すＦ
Ｍ復調部32によって一括して復調される復調多チャンネ
ルＡＭ映像信号のスペクトルを示す図である。
112の出力として得られる電気一括ＦＭ変調成分のスペ
クトルの一例を示す図であり、図2(b)は図1(c)に示すＦ
Ｍ復調部32によって一括して復調される復調多チャンネ
ルＡＭ映像信号のスペクトルを示す図である。
【図３】 図3(a)及び図3(b)は、それぞれ図1(b)に示す
光電変換器112-3へ入力される信号光（ＦＭレーザ光）
のパワーＰFMと局部発振光（ローカルレーザ光）のパワ
ーＰLOとの比ＰFM／ＰLOと、ＡＭ／ＦＭコンバータ11の
出力端子において変調信号をＡＭ映像信号に復調したと
きのＣＮＲの関係を示す図である。
光電変換器112-3へ入力される信号光（ＦＭレーザ光）
のパワーＰFMと局部発振光（ローカルレーザ光）のパワ
ーＰLOとの比ＰFM／ＰLOと、ＡＭ／ＦＭコンバータ11の
出力端子において変調信号をＡＭ映像信号に復調したと
きのＣＮＲの関係を示す図である。
【図４】 本発明によるＡＭ／ＦＭコンバータの他の実
施形態を示すブロック図である。
施形態を示すブロック図である。
【図５】 図5(a)及び図5(b)は、図4に示す光電変換器1
12-3ヘ入力される信号光（ＦＭレーザ光）のパワーＰFM
とローカルレーザ光のパワーＰLOとの比ＰFM／ＰLOと、
同相合成器11B-4の出力端子において電気一括変換ＦＭ
信号を復調したときのＡＭ映像信号の複合２次歪み（Ｃ
ＳＯ）及び複合３次歪み（ＣＴＢ）の関係を破線で示す
図であり、各図にはあわせて実線で図１(b)に示すＡＭ
／ＦＭコンバータ11の特性を示している。
12-3ヘ入力される信号光（ＦＭレーザ光）のパワーＰFM
とローカルレーザ光のパワーＰLOとの比ＰFM／ＰLOと、
同相合成器11B-4の出力端子において電気一括変換ＦＭ
信号を復調したときのＡＭ映像信号の複合２次歪み（Ｃ
ＳＯ）及び複合３次歪み（ＣＴＢ）の関係を破線で示す
図であり、各図にはあわせて実線で図１(b)に示すＡＭ
／ＦＭコンバータ11の特性を示している。
【図６】 本発明によるＡＭ／ＦＭコンバータの他の実
施形態を示すブロック図である。
施形態を示すブロック図である。
【図７】 本発明によるＡＭ／ＦＭコンバータの他の実
施形態を示すブロック図である。
施形態を示すブロック図である。
【図８】 本発明によるＡＭ／ＦＭコンバータの他の実
施形態を示すブロック図である。
施形態を示すブロック図である。
【図９】 本発明の一実施形態の光信号伝送装置の全体
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図１０】 図9に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Kの内部
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図１１】 図9に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Kの他の
実施形態を示すブロック図である。
実施形態を示すブロック図である。
【図１２】 図9に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Kの他の
実施形態を示すブロック図である。
実施形態を示すブロック図である。
【図１３】 図9に示すＡＭ／ＦＭコンバータ11Kの他の
実施形態を示すブロック図である。
実施形態を示すブロック図である。
【図１４】 図10〜図13に示すＡＭ／ＦＭコンバータの
各構成例の各部(A)から(G)におけるスペクトルを示す図
である。
各構成例の各部(A)から(G)におけるスペクトルを示す図
である。
【図１５】 図15(a)は、本発明による光信号伝送装置
の他の実施形態を示すブロック図、図15(b)は図15(a)に
示すプリディストーション回路6の構成例を示すブロッ
ク図である。
の他の実施形態を示すブロック図、図15(b)は図15(a)に
示すプリディストーション回路6の構成例を示すブロッ
ク図である。
【図１６】 図16(a)及び図16(b)はそれぞれ図1に示す
ＡＭ／ＦＭコンバータ11の変形例を示すブロック図であ
る。
ＡＭ／ＦＭコンバータ11の変形例を示すブロック図であ
る。
【図１７】 本発明による各実施形態の組み合わせ例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１８】 本発明による各実施形態の組み合わせ例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１９】 本発明による各実施形態の組み合わせ例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２０】 本発明による各実施形態の組み合わせ例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
1 ＳＬＴ
2 光伝送路
3 ＯＮＵ
4 ＴＶ受像機
5 合波器
6 プリディストーション回路
11 ＡＭ／ＦＭコンバータ
12 ＤＦＢレーザ
31 ＡＰＤ（光電変換器）
32 ＦＭ復調部
111 光周波数変調部
111-1 ＦＭレーザ
112 光ヘテロダイン検波部
112-1 光周波数局部発振器
112-2 光合波器
112-10 ローカルレーザ
112-3 光電変換器
11B-1 差動分配器
11B-2 振幅調整器
11B-3 遅延時間調整器
11B-4 同相合成器
112C-3 光電変換器（バランスドレシーバ構成）
11C-6 光強度変調器
11C-1 光分岐器
11C-2 ＰＤ
11C-3 振幅調節器
11C-4 遅延時間調整器
11C-5 位相反転器
11E-1，11E-2 バンドパスフィルタ
11E-3 周波数混合器
201 ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
202 ＡＦＣ
203 ＦＭ復調部（周波数復調部）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｂ 10/18
Ｈ０４Ｎ 7/22
(72)発明者 桜井 尚也
東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 雲崎 清美
東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 柴田 宣
東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日
本電信電話株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−29926（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−236525（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−253128（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−69988（ＪＰ，Ａ)
桜井 尚也，菊島 浩二，岸本 智
正，池田 智，“光処理技術を用いた光
映像分配システム”，電子情報通信学会
技術研究報告，日本，電子情報通信学
会，1996年 ２月15日，Ｖｏｌ．95，Ｎ
ｏ．509，ｐｐ．19−24，ＳＳＥ95−141
ＣＨＥＮＧ，Ｙ．Ｈ．，ＭＡＲＣＡＴ
ＩＬＩ，Ｅ．Ａ．Ｊ．，ａｎｄ ＯＫＯ
ＳＨＩ，Ｔ．，“ＰＨＡＳＥ−ＮＯＩＳ
Ｅ−ＣＡＮＣＥＬＬＩＮＧ ＤＵＡＬ−
ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＨＥＴＥＲＯＤＹ
ＮＥ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＢＲＥ Ｃ
ＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥ
Ｍ”，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ，ＩＥＥ，1989年 ６月22日,
Ｖｏｌ．25，Ｎｏ．13，ｐｐ．835−836
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 10/00
H04N 7/00
ＩＮＳＰＥＣ（ＤＩＡＬＯＧ)
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (6)
- 【請求項１】 電気信号を入力し、光周波数変調した信
号光を出力する光周波数変調手段と、 前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光周波数の局
部発振光を出力する光周波数発振手段と、前記信号光と
前記局部発振光とを合波する光合波手段と、前記光合波
手段の出力を電気信号に変換して出力する光電変換手段
とを備え、前記信号光を入力して前記中間周波数へ周波
数変換した変調信号を出力する光ヘテロダイン検波部
と、 前記光周波数変調手段において発生する、光周波数変調
手段が発生する信号におけるＡＭ成分を除去する不要強
度成分除去手段とを有し、 前記不要強度成分除去手段は、 前記光周波数変調手段に入力される電気信号を分配する
分配手段と、 前記分配手段の出力の一つを前記光ヘテロダイン検波部
の出力変調信号と逆相の関係で合波する合波手段とから
なることを特徴とする変調方式変換回路。 - 【請求項２】 電気信号を入力し、光周波数変調した信
号光を出力する光周波数変調手段と、 前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光周波数の局
部発振光を出力する光周波数発振手段と、前記信号光と
前記局部発振光とを合波する光合波手段と、前記光合波
手段の出力を電気信号に変換して出力する光電変換手段
とを備え、前記信号光を入力して前記中間周波数へ周波
数変換した変調信号を出力する光ヘテロダイン検波部
と、 前記光周波数変調手段において発生する、光周波数変調
手段が発生する信号におけるＡＭ成分を除去する不要強
度成分除去手段とを有し、 前記不要強度成分除去手段は、 前記光周波数変調手段に入力される電気信号を分配する
分配手段と、 前記分配手段の一つの出力によって前記光周波数変調手
段の出力信号光を強度変調する光強度変調手段とからな
ることを特徴とする変調方式変換回路。 - 【請求項３】 電気信号を入力し、光周波数変調した信
号光を出力する光周波数変調手段と、 前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光周波数の局
部発振光を出力する光周波数発振手段と、前記信号光と
前記局部発振光とを合波する光合波手段と、前記光合波
手段の出力を電気信号に変換して出力する光電変換手段
とを備え、前記信号光を入力して前記中間周波数へ周波
数変換した変調信号を出力する光ヘテロダイン検波部
と、 前記光周波数変調手段において発生する、光周波数変調
手段が発生する信号におけるＡＭ成分を除去する不要強
度成分除去手段とを有し、 前記不要強度成分除去手段は、 前記光周波数変調手段の出力信号光を２分岐する２分岐
手段と、 前記２分岐手段の出力の一方を光強度変調して、光強度
変調した出力を前記光ヘテロダイン検波部へ供給する光
強度変調手段と、 前記２分岐手段のもう一方の出力を電気信号に変換し、
変換した電気信号を前記光強度変調手段に逆相で変調信
号として入力するための光電変換器とからなることを特
徴とする変調方式変換回路。 - 【請求項４】 電気信号を入力し、光周波数変調した信
号光を出力する光周波数変調手段と、 前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光周波数の局
部発振光を出力する光周波数発振手段と、前記信号光と
前記局部発振光とを合成する光合波手段と、前記光合波
手段の出力を電気信号に変換して出力する第１の光電変
換手段とを備え、前記信号光を入力して前記中間周波数
へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテロダイン検
波部と からなる変調方式変換回路と、 前記変調方式変換回路の出力によって強度変調した送信
光を出力する送信手段と からなる光送信装置と、 光伝送路と、 前記光送信装置に前記光伝送路を介して接続され、第２
の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段の出力を周
波数復調する周波数復調手段とからなる光受信装置と を
備える光信号伝送装置において、 前記光周波数変調手段において発生する、光周波数変調
手段が発生する信号におけるＡＭ成分を除去する不要強
度成分除去手段を備え、 前記不要強度成分除去手段は、 前記光周波数変調手段に入力される電気信号を分配する
分配手段と、 前記分配手段の出力の一つを前記光ヘテロダイン検波部
の出力変調信号と逆相の関係で合波する合波手段とから
なることを特徴とする光信号伝送装置。 - 【請求項５】 電気信号を入力し、光周波数変調した信
号光を出力する光周波数変調手段と、 前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光周波数の局
部発振光を出力する光周波数発振手段と、前記信号光と
前記局部発振光とを合成する光合波手段と、前記光合波
手段の出力を電気信号に変換して出力する第１の光電変
換手段とを備え、前記信号光を入力して前記中間周波数
へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテロダイン検
波部とからなる変調方式変換回路と、 前記変調方式変換回路の出力によって強度変調した送信
光を出力する送信手段とからなる光送信装置と、 光伝送路と、 前記光送信装置に前記光伝送路を介して接続され、第２
の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段の出力を周
波数復調する周波数復調手段とからなる光受信装置とを
備える光信号伝送装置において、 前記光周波数変調手段において発生する、光周波数変調
手段が発生する信号におけるＡＭ成分を除去する不要強
度成分除去手段を備え、 前記不要強度成分除去手段は、 前記光周波数変調手段に入力される電気信号を分配する
分配手段と、 前記分配手段の一つの出力によって前記光周波数変調手
段の出力信号光を強度変調する光強度変調手段とからな
る ことを特徴とする光信号伝送装置。 - 【請求項６】 電気信号を入力し、光周波数変調した信
号光を出力する光周波数変調手段と、 前記信号光と所定の中間周波数だけ離れた光周波数の局
部発振光を出力する光周波数発振手段と、前記信号光と
前記局部発振光とを合成する光合波手段と、前記光合波
手段の出力を電気信号に変換して出力する第１の光電変
換手段とを備え、前記信号光を入力して前記中間周波数
へ周波数変換した変調信号を出力する光ヘテロダイン検
波部とからなる変調方式変換回路と、 前記変調方式変換回路の出力によって強度変調した送信
光を出力する送信手段と からなる光送信装置と、 光伝送路と、 前記光送信装置に前記光伝送路を介して接続され、第２
の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段の出力を周
波数復調する周波数復調手段とからなる光受信装置と を
備える光信号伝送装置において、 前記光周波数変調手段において発生する、光周波数変調
手段が発生する信号におけるＡＭ成分を除去する不要強
度成分除去手段を備え、 前記不要強度成分除去手段は、 前記光周波数変調手段の出力信号光を２分岐する２分岐
手段と、 前記２分岐手段の出力の一方を光強度変調して、光強度
変調した出力を前記光ヘテロダイン検波部へ供給する光
強度変調手段と、 前記２分岐手段のもう一方の出力を電気信号に変換し、
変換した電気信号を前記光強度変調手段に逆相で変調信
号として入力するための光電変換器とからなることを特
徴とする光信号伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17681396A JP3371355B2 (ja) | 1996-04-05 | 1996-07-05 | 変調方式変換回路及び光信号伝送装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8409396 | 1996-04-05 | ||
| JP8-84093 | 1996-04-05 | ||
| JP17681396A JP3371355B2 (ja) | 1996-04-05 | 1996-07-05 | 変調方式変換回路及び光信号伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09326769A JPH09326769A (ja) | 1997-12-16 |
| JP3371355B2 true JP3371355B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=26425174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17681396A Expired - Lifetime JP3371355B2 (ja) | 1996-04-05 | 1996-07-05 | 変調方式変換回路及び光信号伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3371355B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005027380A1 (ja) | 2003-09-08 | 2005-03-24 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 光信号受信機、光信号受信装置及び光信号伝送システム |
| JP2009105866A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Hoseo Univ Academic Cooperation Foundation | Ｈｆｃ網の歪み及びノイズ相殺システム |
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|---|---|---|---|---|
| US20060116143A1 (en) * | 2003-08-13 | 2006-06-01 | Koji Kikushima | Distortion generator circuit, pre-distortion circuit, optical signal transmitter using the same, and optical signal transmission system |
| JP4224721B2 (ja) | 2003-12-24 | 2009-02-18 | 日本電気株式会社 | 無線通信装置 |
| WO2022185400A1 (ja) * | 2021-03-02 | 2022-09-09 | 日本電信電話株式会社 | 光送信装置及び送信方法 |
| JPWO2023162213A1 (ja) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 |
-
1996
- 1996-07-05 JP JP17681396A patent/JP3371355B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ＣＨＥＮＧ，Ｙ．Ｈ．，ＭＡＲＣＡＴＩＬＩ，Ｅ．Ａ．Ｊ．，ａｎｄ ＯＫＯＳＨＩ，Ｔ．，"ＰＨＡＳＥ−ＮＯＩＳＥ−ＣＡＮＣＥＬＬＩＮＧ ＤＵＡＬ−ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＨＥＴＥＲＯＤＹＮＥ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＢＲＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ"，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ＩＥＥ，１９８９年 ６月２２日，Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．１３，ｐｐ．８３５−８３６ |
| 桜井 尚也，菊島 浩二，岸本 智正，池田 智，"光処理技術を用いた光映像分配システム"，電子情報通信学会技術研究報告，日本，電子情報通信学会，１９９６年 ２月１５日，Ｖｏｌ．９５，Ｎｏ．５０９，ｐｐ．１９−２４，ＳＳＥ９５−１４１ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005027380A1 (ja) | 2003-09-08 | 2005-03-24 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 光信号受信機、光信号受信装置及び光信号伝送システム |
| US7444084B2 (en) | 2003-09-08 | 2008-10-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical signal receiver, optical signal receiving equipment, and optical signal transmitting system |
| JP2009105866A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Hoseo Univ Academic Cooperation Foundation | Ｈｆｃ網の歪み及びノイズ相殺システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09326769A (ja) | 1997-12-16 |
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