JP4592588B2 - 光伝送システム - Google Patents
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Description
これによると、光伝送システムは光送信装置と光受信装置とからなり、光送信装置と光受信装置とは2つの光ファイバにて接続されている。
光送信装置では、伝送すべき無線周波数信号(以下、「RF信号」という。)により、光受信装置へ送信する光信号の強度を変調し、さらに、強度変調した光信号から互いの位相関係が逆相の関係となる2つの光信号を生成し、生成した2つの光信号をそれぞれ個別の光ファイバを介して光受信装置へ出力する。
これにより、光送信装置より受信した2つの光信号の強度変調成分であるRF信号は逆相であるため、電気信号へそれぞれ変換した後、加算する際には同相となり、互いに加算されることになる。また、光送信装置より受信した2つの光信号雑音成分は同相であるため、加算する際には逆相となり、互いにキャンセルされることになる。これにより、高品質な光伝送を実現することができる。
「IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES」、IEEE発行、VOL.46、NO.12、PP.2083−2091、DECEMBER 1998
上記目的を達成するために、本発明は、光送信装置から光受信装置まで光信号で伝送し、伝送途中に混入する雑音成分をキャンセルする処理を施して後、出力電気信号を出力する光伝送システムであって、前記光受信装置と前記光送信装置の間は、1つの光ファイバにて結合され、当該光ファイバを通じて強度変調前の光信号が伝送され、前記光受信装置は、受信した光信号を強度変調し、強度変調成分が互いに逆位相の2つの光信号に変換する第1処理部と、強度変調成分が互いに逆位相の光信号を伝送する第1及び第2伝送光ファイバと、伝送端で、2つの光信号をそれぞれ電気信号に変換し、反転増幅して出力電気信号を生成する第2処理部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る第1の実施の形態としての光伝送システム1について説明する。
光伝送システム1は、図1に示すように、光送信装置10、光受信装置20及び光ファイバ30から構成されている。光送信装置10と光受信装置20とは、光ファイバ30にて接続されている。
光送信装置10は、図1に示すように、IF信号入力部101及び電気光変換部102から構成されている。
(1)IF信号入力部101
IF信号入力部101は、光受信装置20へ伝送すべき信号であるIF信号の入力を受け付け、受け付けたIF信号を電気光変換部102へ出力する。
電気光変換部102は、具体的には、半導体レーザモジュールであり、IF信号入力部101よりIF信号を受け取ると、受け取ったIF信号を光変換して光信号を生成し、生成した光信号を光ファイバ30を介して光受信装置20へ出力する。
ここで、電気光変換部102の実現方法を半導体レーザモジュールを用いて、以下に簡単に説明する。
半導体レーザモジュールは、IF信号を受け取ると、受け取ったIF信号をレーザチップにより光変換して光信号を生成し、生成した光信号を第1レンズ、アイソレータ及び第2レンズの順に通過させ、光ファイバへ出力する。
光受信装置20は、図1に示すように、LO信号入力部201、光学的周波数変換部202、バランス型光電気変換部203及び送信部204から構成されており、光学的周波数変換部202とバランス型光電気変換部203とは、光ファイバ210、211にて接続されている。
LO信号入力部201は、光送信装置10より受け取った光信号を強度変調するために一定の周波数を有する局部発信信号(以下、「LO信号」という。)の入力を受け付け、受け付けたLO信号を光学的周波数変換部202へ出力する。
ここで、LO信号が有する周波数は、RF信号の周波数(以下、「RF周波数」という。)と同等である。
光学的周波数変換部202は、具体的には、チャープ型であるマッハツェンダー型外部変調器であり、図2は光学的周波数変換部202の構成を示し、図3は図2のX1−X2における光学的周波数変換部202の断面を示す。
光学的周波数変換部202は、図2及び図3にて示すように、ニオブ酸リチウム結晶(以下、「LN」という。)にて生成されたZカットのLN基盤層330と、導波路301と、ホット電極310及びグランド電極311、312と、終端抵抗320と、偏光子321と、LNブロック322と、ガラスキャピラリ323、324と、二酸化ケイ素からなるバッファ層331とを有している。
光学的周波数変換部202は、光ファイバ30を介して光送信装置10より光信号を受け取ると、Y分岐302にて、受け取った光信号の光電力が等しくなるように、受け取った光信号を第1導波路及び第2導波路へ分岐する。次に、光学的周波数変換部202は、LO信号入力部201にて受け付けたLO信号をホット電極310に印加することにより、ホット電極310とグランド電極311との間、及びホット電極310とグランド電極311との間に電界を生じさせる。これにより、第1及び第2導波路の屈折率が変化し、第1及び第2導波路を通過するそれぞれの光信号は、それぞれΦと−Φの位相変化を受ける。光学的周波数変換部202は、結合点303にて、位相変化を受けた2つの光信号を結合、干渉して、光送信装置10より受け取った光信号の強度を変調し、強度変調した光信号(以下、「強度変調光信号」という。)を生成する。このとき、ホット電極310にLO信号を印加することにより、強度変調成分は、IF信号の周波数(以下、「IF周波数」という。)からRF周波数に変換されている。
(3)バランス型光電気変換部203
バランス型光電気変換部203は、光学的周波数変換部202から光ファイバ210及び211を介して、受信した第1及び第2光信号をそれぞれ電気信号に電気変換し、電気変換した2つの電気信号から、RF信号を生成する。なお、以降では、第1及び第2光信号を電気変換した電気信号をそれぞれ第1RF信号及び第2RF信号という。
このとき、従来技術と同様に、バランス型光電気変換部203にて受け取った第1及び第2光信号に含まれる雑音成分の位相は同相の関係にあるため、第1PD350及び第2PD351から出力されるそれぞれの雑音成分の位相は逆相の関係となる。そのため、接続部352において、雑音成分は、互いにキャンセルされることになる。
(4)送信部204
送信部204は、アンテナ220を有しており、バランス型光電気変換部203よりRF信号を受信し、受信したRF信号をアンテナ220を介して携帯電話機40へ送信する。
光送信装置10の電気光変換部102は、IF信号入力部101より伝送すべきIF信号を受け取ると、受け取ったIF信号を光変換して光信号を生成し、生成した光信号を光受信装置20へ光ファイバ30を介して出力する。
光受信装置20の光学的周波数変換部202は、光ファイバ30を介して光送信装置10より光信号を受け取り、受け取った光信号を強度変調して、強度変調光信号を生成し、生成した強度変調光信号から第1光信号と第2光信号とを生成し、生成した第1及び第2光信号をそれぞれ光ファイバ210及び光ファイバ211を介してバランス型光電気変換部203へ出力する。
1.4 第1の実施の形態のまとめ
以上説明したように、光伝送システム1において、光送信装置10と光受信装置20との間に1本の光ファイバを設けるだけでよいため、従来の光伝送システムよりも構築費用が安くなる。さらに、光受信装置20では、光学的周波数変換部202とバランス型光電気変換部203とを用いて、雑音成分がキャンセルされたRF信号を生成することができる。
なお、上記の光学的周波数変換部202において、第1導波路及び第2導波路の双方に電界が生じるような構成としたが、これに限定されない。第1導波路及び第2導波路のうち何れかの導波路のみに電界が生じるような構成としてもよい。
また、上記の光学的周波数変換部202は、チャープ型のマッハツェンダー型外部変調器であるとしたが、ゼロチャープ型のマッハツェンダー型外部変調器であってもよい。ゼロチャープ型のマッハツェンダー型外部変調器の動作は、チャープ型のマッハツェンダー型外部変調器の動作と同様である。
なお、光送信装置10より受信した光信号を分岐する場合に、Y分岐を用いたが、Y分岐の代わりに、受け取った光電力を半分ずつに分岐することができるデバイスであってもよい。また、強度変調光信号を分岐する場合も同様に、Y分岐の代わりに、受け取った光電力を半分ずつに分岐することができるデバイスであってもよい。ここで、Y分岐の代わりとなるデバイスの一例は、3dB結合器である。
2.第2の実施の形態
本発明に係る第2の実施の形態としての光伝送システム1Aについて説明する。
光送信装置10Aは、IF信号を光信号に変換し、さらに、変換した光信号の偏波状態を無偏波状態にし、無偏波状態の光信号を光ファイバ30Aを介して光受信装置20Aへ送信する。光受信装置20Aは、光ファイバ30Aを介して光送信装置10Aより無偏波状態の光信号を受け取り、受け取った無偏波状態の光信号を用いて、IF信号をRF信号に変換し、変換したRF信号を携帯電話機40Aへ送信する。
光送信装置10Aは、図5に示すように、IF信号入力部101A、電気光変換部102A及び偏波スクランブラ103Aから構成されており、電気光変換部102Aと偏波スクランブラ103Aとは、光ファイバ110Aにて接続さている。
(1)IF信号入力部101A
IF信号入力部101Aは、光受信装置20Aへ伝送すべき信号であるIF信号の入力を受け付け、受け付けたIF信号を電気光変換部102Aへ出力する。
電気光変換部102Aは、具体的には、半導体レーザモジュールであり、IF信号入力部101AよりIF信号を受け取ると、受け取ったIF信号を、光変換して偏波状態が直線偏波である光信号を生成し、生成した光信号を光ファイバ110Aを介して偏波スクランブラ103Aへ出力する。
偏波スクランブラ103Aは、電気光変換部102Aより光ファイバ110Aを介して光信号を受け取り、受け取った光信号の偏波状態がランダムとなる無偏光状態に調整し、無偏光状態に調整した光信号を光ファイバ30Aを介して光受信装置20Aへ出力する。
ここで、羽鳥他著による「光通信工学1」(コロナ社出版)を引用文献として、偏波スクランブラ103Aについて、以下に説明する。
TE偏波及びTM偏波を同時発生させるために、入射光の偏波状態を直線偏波にして、偏波スクランブラの導波路断面の軸に対して45度傾けて入射させる。
これに伴い、偏波スクランブラ103Aの出力光の偏波状態は、直線偏波、楕円偏波、円偏波、楕円偏波、円偏波、直線偏波(最初の直線偏波と直交している)、そしてこの逆の順に変化する。
2.2 光受信装置20Aの構成
光受信装置20Aは、図5に示すように、LO信号入力部201A、光学的周波数変換部202A、バランス型光電気変換部203A及びアンテナ220Aを有する送信部204Aから構成されており、光学的周波数変換部202Aとバランス型光電気変換部203Aとは、光ファイバ210A、211Aにて接続されている。
(1)光学的周波数変換部202A
光学的周波数変換部202Aは、具体的には、チャープ型であるマッハツェンダー型外部変調器であり、第1の実施の形態にて示した光学的周波数変換部202と同様の構成である。
光送信装置10Aの電気光変換部102Aは、IF信号入力部101Aより伝送すべきIF信号を受け取ると、受け取ったIF信号を光変換して光信号を生成し、生成した光信号を偏波スクランブラ103Aへ出力する。偏波スクランブラ103Aは、電気光変換部102Aより光信号を受け取ると、受け取った光信号の偏波状態を無偏光状態に調整し、無偏光状態に調整した光信号を光受信装置20Aへ光ファイバ30Aを介して出力する。
2.4 第2の実施の形態のまとめ
以上説明したように、光伝送システム1Aにおいて、光送信装置10Aと光受信装置20Aとの間に1本の光ファイバを設けるだけでよいため、従来の光伝送システムよりも構築費用が安くなる。さらに、光受信装置20Aでは、光学的周波数変換部202Aとバランス型光電気変換部203Aとを用いて、雑音成分がキャンセルされたRF信号を生成することができる。
また、光伝送システム1Aにおいて、光送信装置10Aより光受信装置20Aへ出力する光信号の偏波状態を無偏光状態に調整して出力することにより、結合効率の向上をも実現できる。
ここでは、第2の実施の形態の変形例としての光伝送システム1Bについて説明する。
光伝送システム1Bは、図7に示すように、光送信装置10B、光受信装置20B及び光ファイバ30Bから構成されている。光送信装置10Bと光受信装置20Bとは、光ファイバ30Bにて接続されている。
2.5.1 光送信装置10Bの構成
光送信装置10Bは、図7に示すように、IF信号入力部101B及び電気光変換部102Bから構成されている。
2.5.2 光受信装置20Bの構成
光受信装置20Bは、図7に示すように、LO信号入力部201B、光学的周波数変換部202B、バランス型光電気変換部203B、アンテナ220Bを有する送信部204B及び偏波制御部205Bから構成されており、光学的周波数変換部202Bとバランス型光電気変換部203Bとは、光ファイバ210B、211Bにて接続され、光学的周波数変換部202Bと偏波制御部205Bとは、偏波保持ファイバ212Bにて接続されている。偏波保持ファイバ212Bの一例は、パンダ光ファイバである。
また、光学的周波数変換部202Bなどの外部変調器においては、入力可能な光電力は、光信号の偏波面に依存する。なお、ここで示す光学的周波数変換部202Bは、偏波状態が水平偏波である光信号を受け取ることとし、以下説明する。
偏波制御部205Bは、受信した光信号から、偏波状態が水平偏波である水平光信号と偏波状態が垂直偏波である垂直光信号とに分離し、分離した水平光信号及び垂直光信号から偏波状態が水平偏波のみの光信号(以下、「合波光信号」という。)を生成する。
偏波制御部205Bは、一例として図8に示すようにコリメータレンズ401B、402B、403B、偏波分離素子404B、光信号の偏波状態を垂直偏波から水平偏波へと回転させる波長板405B及び偏波保持カプラ406Bから構成されている。コリメータレンズ401Bは、光ファイバ30Bと接続されている。偏波保持カプラ406Bは、偏波保持ファイバ212Bと接続されている。偏波分離素子404Bは、一例として、ルチル結晶である。
分離された垂直光信号は、偏波分離素子404Bを通過後、波長板405Bにて、偏波状態が水平偏波となるように回転され、回転された垂直光信号(以下、「回転光信号」という。)は、コリメータレンズ402Bを介して偏波保持カプラ406Bへ入射される。
偏波保持カプラ406Bは、回転光信号と水平光信号とを合波して、合波光信号を生成し、生成した合波光信号を偏波保持ファイバ212Bを介して光学的周波数変換部202Bへ出力する。
光学的周波数変換部202Bは、具体的には、チャープ型であるマッハツェンダー型外部変調器であり、第1の実施の形態にて示した光学的周波数変換部202と同様の構成である。
光学的周波数変換部202Bは、偏波制御部205Bより偏波保持ファイバ212Bを介して合波光信号を受け取る。次に、光学的周波数変換部202Bは、第1の実施の形態にて示した光学的周波数変換部202と同様に、LO信号入力部201Bより受け取ったLO信号を用いて、偏波制御部205Bより受け取った合波光信号を強度変調して強度変調光信号を生成し、生成した強度変調光信号より第1光信号及び第2光信号を生成する。光学的周波数変換部202Bは、生成した第1光信号を光ファイバ210Bを介してバランス型光電気変換部203Bへ出力し、生成した第2光信号を光ファイバ211Bを介してバランス型光電気変換部203Bへ出力する。
光送信装置10Bの電気光変換部102Bは、IF信号入力部101Bより伝送すべきIF信号を受け取ると、受け取ったIF信号を光変換して光信号を生成し、生成した光信号を光受信装置20Bへ光ファイバ30Bを介して出力する。
光受信装置20Bの偏波制御部205Bは、光ファイバ30Bを介して光送信装置10Bより光信号を受け取り、受け取った光信号の偏波状態を水平偏波に調整、つまり合波光信号を生成し、生成した合波光信号を光学的周波数変換部202Bへ出力する。光学的周波数変換部202Bは、合波光信号を偏波制御部205Bより受け取り、受け取った合波光信号を強度変調して強度変調光信号を生成し、生成した強度変調光信号より第1光信号と第2光信号とを生成し、生成した第1及び第2光信号をそれぞれ光ファイバ210B及び光ファイバ211Bを介してバランス型光電気変換部203Bへ出力する。
光伝送システム1Bにおいて、光受信装置20B側にて、偏波制御部205Bを設けることにより、光学的周波数変換部202Bが受け取ることができる偏波状態となるように光信号の偏波状態を調整することができる。これにより、光学的周波数変換部202Bでの結合効率を高めること、つまり、光信号の結合状態を高めることができる。
3.その他の変形例
なお、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
LO信号を光送信装置側で入力する構成としてもよい。このときの、光伝送システム1Cについて以下に説明する。
光伝送システム1Cは、図9に示すように、光送信装置10C、光受信装置20C及び光ファイバ30Cから構成されている。光送信装置10Cと光受信装置20Cとは、光ファイバ30Cにて接続されている。
光送信装置10Cは、図9に示すように、IF信号入力部101C、第1電気光変換部105C、LO信号入力部106C、第2電気光変換部107C、及び光多重部108Cから構成されている。第1電気光変換部105Cと光多重部108Cとは、光ファイバ111Cにて接続され,第2電気光変換部107Cと光多重部108Cとは、光ファイバ112Cにて接続されている。
第1電気光変換部105Cは、具体的には、半導体レーザモジュールであり、IF信号入力部101CよりIF信号を受け取ると、受け取ったIF信号を光変換して、IF光信号を生成し、生成したIF光信号を光ファイバ111Cを介して光多重部108Cへ出力する。
第2電気光変換部107Cは、具体的には、半導体レーザモジュールであり、LO信号入力部106CよりLO信号を受け取ると、受け取ったLO信号を、IF光信号とは波長が異なる光を用いて光変換してLO光信号を生成し、生成したLO光信号を光ファイバ112Cを介して光多重部108Cへ出力する。
光受信装置20Cは、図9に示すように、光学的周波数変換部202C、バランス型光電気変換部203C、アンテナ220Cを有する送信部204C、光分離部206C及び光電気変換部207Cから構成されている。光学的周波数変換部202Cとバランス型光電気変換部203Cとは、光ファイバ210C、211Cにて接続され、光分離部206Cと光電気変換部207Cとは、光ファイバ213Cにて接続され、光分離部206Cと光学的周波数変換部202Cとは、光ファイバ214Cにて接続されている。
光分離部206Cは、具体的には、光分波器であり、光ファイバ30Cを介して光送信装置10Cより多重光信号を受け取ると、受け取った多重光信号を分離して、IF光信号及びLO光信号を取得する。光分離部206Cは、取得したIF光信号を光ファイバ214Cを介して光学的周波数変換部202Cへ出力し、取得したLO光信号を光ファイバ213Cを介して光電気変換部207Cへ出力する。
光学的周波数変換部202Cは、具体的には、チャープ型であるマッハツェンダー型外部変調器であり、第1の実施の形態にて示した光学的周波数変換部202と同様の構成である。光学的周波数変換部202Cは、光分離部206Cより光ファイバ214Cを介してIF光信号を受け取り、光電気変換部207CよりLO信号を受け取る。光学的周波数変換部202Cは、第1の実施の形態にて示した光学的周波数変換部202と同様に、光電気変換部207Cより受け取ったLO信号を用いて、光分離部206Cより受け取ったIF光信号を強度変調して強度変調光信号を生成し、生成した強度変調光信号より第1光信号及び第2光信号を生成する。光学的周波数変換部202Cは、生成した第1光信号を光ファイバ210Cを介してバランス型光電気変換部203Cへ出力し、生成した第2光信号を光ファイバ211Cを介してバランス型光電気変換部203Cへ出力する。
光送信装置10Cの第1電気光変換部105Cは、IF信号入力部101Cより伝送すべきIF信号を受け取ると、受け取ったIF信号を光変換してIF光信号を生成し、生成したIF光信号を光多重部108Cへ出力する。
第2電気光変換部107Cは、LO信号入力部106CよりLO信号を受け取ると、受け取ったLO信号を光変換してLO光信号を生成し、生成したLO光信号を光多重部108Cへ出力する。光多重部108Cは、第1電気光変換部105CよりIF光信号、第2電気光変換部107CよりLO光信号をそれぞれ受け取ると、受け取ったIF光信号とLO光信号とを多重化して多重光信号を生成し、生成した多重光信号を光受信装置20Cへ光ファイバ30Cを介して出力する。
光電気変換部207Cは、光分離部206CよりLO光信号を受け取ると、受け取ったLO光信号を電気変換してLO信号を生成し、生成したLO信号を光学的周波数変換部202Cへ出力する。
光伝送システム1Cの光送信装置10Cにおいて、IF信号とLO信号とを同時に光伝送する構成とすることにより、システム全体のメンテナンス等を容易に行うことができる。
(2)なお、上記実施の形態では、光受信装置よりRF信号を携帯電話機へ送信するとしているが、これに限定されない。光受信装置は、パーソナルコンピュータなどの通信を行うことのできるコンピュータ機器にRF信号を送信してもよいし、テレビのチューナなどの放送受信装置に送信してもよい。
また、上記(1)にて示した第1及び第2電気光変換部も同様に、半導体レーザモジュールとマッハツェンダー型外部変調器とを組み合わせたものであってもよい。
4.発明の効果
以上説明したように、本発明は、光送信装置から光受信装置まで光信号で伝送し、伝送途中に混入する雑音成分をキャンセルする処理を施して後、出力電気信号を出力する光伝送システムであって、前記光受信装置と前記光送信装置の間は、1つの光ファイバにて結合され、当該光ファイバを通じて強度変調前の光信号が伝送され、前記光受信装置は、受信した光信号を強度変調し、強度変調成分が互いに逆位相の2つの光信号に変換する第1処理部と、強度変調成分が互いに逆位相の光信号を伝送する第1及び第2伝送光ファイバと、伝送端で、2つの光信号をそれぞれ電気信号に変換し、反転増幅して出力電気信号を生成する第2処理部とを備えることを特徴とする。
この構成によると、光伝送システムの光送信装置は、光信号を光受信装置へ1つの光ファイバを介して送信することができる。そのため、従来の光送信装置のように、2本の光ファイバへ個別に光信号を出力する必要がなくなる。
この構成によると、光伝送システムの光受信装置は、マッハツェンダー型外部変調器とバランス型光電気変換器とから構成することができる。
ここで、前記出力処理部が受信する電気信号は、無線周波数信号の周波数と異なる周波数を有する中間周波数信号であり、前記変調電気信号は、局部発信信号であり、前記強度変調部は、前記局部発信信号の周波数に基づいて、受信した光信号を強度変調して、強度変調成分が無線周波数信号の周波数となる変調光信号を生成し、前記光電変換部は、受信した第1及び第2出力光信号をそれぞれ電気変換して無線周波数信号の成分を持つ第1及び第2電気信号を生成し、前記反転増幅部は、生成した第2電気信号の位相を逆相にして、前記第1電気信号に加算して、無線周波数信号を生成するとしてもよい。
ここで、前記出力処理部は、電気信号を受信し、受信した電気信号を光変換して光信号を生成し、生成した光信号を第3伝送光ファイバへ出力する生成部と、前記第3伝送光ファイバを通じて前記光信号を受信し、受信した光信号の偏波状態をランダムに変化させて、前記光信号を前記光ファイバを介して前記光受信装置へ出力する偏波スクランブラとを備えるとしてもよい。
ここで、前記第1処理部は、前記光送信装置から前記光ファイバを介して偏波状態がランダムに変化する光信号を受信するとしてもよい。
この構成によると、光伝送システムの光受信装置は、偏波状態がランダムに変化する光信号を光送信装置より受信することができる。これにより、光受信装置は、安定した結合効率にて光信号を受信することができる。
ここで、前記光信号の偏波成分は、第1偏波と第2偏波とを有し、前記第1処理部が光信号を受け取る際の偏波成分は、第1偏波であり、前記偏波制御部は、前記光信号を、第1偏波を有する第1偏波信号と、第2偏波を有する第2偏波信号とに分離する分離部と、前記第2偏波信号の偏波状態が前記第1偏波となるように前記第2偏波を回転させ、前記第1偏波を有する第3偏波信号を生成する回転部と、前記第1偏波信号と前記第3偏波信号とを合波して、前記第1偏波のみからなる合波光信号を生成する合波部とを備え、前記偏波状態が制御された光信号は、前記合波光信号であるとしてもよい。
ここで、前記光送信装置は、電気信号を受信し、受信した電気信号を光変換して伝送光信号を生成し、生成した伝送光信号を第3伝送光ファイバへ出力する出力処理部と、一定の周波数を有する変調電気信号を光変換して変調光信号を生成し、生成した変調光信号を第4伝送光ファイバへ出力する変換処理部と、前記第3伝送光ファイバを通じて前記伝送光信号を、前記第4伝送光ファイバ前記変調光信号をそれぞれ受信し、受信した前記伝送光信号と、受信した前記変調光信号とを多重化して、多重光信号を生成し、生成した多重光信号を前記光ファイバを介して前記光受信装置へ出力する多重化処理部とを備えるとしてもよい。
ここで、前記光受信装置は、さらに、前記光ファイバを介して前記光送信装置から多重光信号を受信し、受信した多重光信号を前記伝送光信号と前記変調光信号とに分離し、分離した前記伝送光信号を前記第1処理部へ、分離した前記変調光信号を第5伝送光ファイバへ出力する光分離部と、前記第5伝送光ファイバを通じて前記変調光信号を受信し、受信した前記変調光信号を電気変換して、変調電気信号を生成し、生成した変調電気信号を前記第1処理部へ出力する第1光電変換部とを備え、前記第1処理部が受信する光信号は、前記伝送光信号であり、前記第1処理部は、受信した前記伝送光信号を、前記変調電気信号の周波数に基づいて、強度変調して変調光信号を生成する強度変調部と、生成した変調光信号から、互いの強度変調成分が逆位相となる第1出力光信号と第2出力光信号とを生成し、生成した第1及び第2出力光信号をそれぞれ前記第1及び前記第2伝送光ファイバへ出力する光分割部とからなり、前記第2処理部は、前記第1及び前記第2伝送光ファイバを介して受信した第1及び第2出力光信号をそれぞれ電気変換して第1及び第2電気信号を生成する第2光電変換部と、生成した第2電気信号の位相を反転して、前記第1電気信号に加算して、出力電気信号を生成する反転増幅部とからなるとしてもよい。
ここで、前記出力処理部が受信する電気信号は、無線周波数信号の周波数と異なる周波数を有する中間周波数信号であり、前記変調電気信号は、局部発信信号であり、前記強度変調部は、前記局部発信信号の周波数に基づいて、受信した伝送光信号を強度変調して、強度変調成分が無線周波数信号の周波数となる変調光信号を生成し、前記第2光電変換部は、受信した第1及び第2出力光信号をそれぞれ電気変換して無線周波数信号の成分を持つ第1及び第2電気信号を生成し、前記反転増幅部は、生成した第2電気信号の位相を逆相にして、前記第1電気信号に加算して、無線周波数信号を生成するとしてもよい。
Claims (8)
- 光送信装置及び前記光送信装置と光ファイバで結合された光受信装置で構成され、前記光受信装置から無線周波数の電気信号である無線周波数電気信号を出力する光伝送システムであって、
前記光送信装置は、
前記無線周波数とは異なる中間周波数の電気信号である中間周波数電気信号で強度変調された中間周波数光信号を生成し、生成した前記中間周波数光信号を前記光ファイバを介して前記受信装置へ送信する電気光変換部を備え、
前記光受信装置は、
受信した前記中間周波数光信号を一定の周波数を有する局発電気信号で強度変調することにより周波数変換して、前記無線周波数の強度変調成分と雑音成分とを含む第1の無線周波数光信号と、前記第1の無線周波数光信号の強度変調成分と逆相である前記無線周波数の強度変調成分と前記第1の無線周波数光信号の雑音成分と同相である雑音成分とを含む第2の無線周波数光信号とを生成する周波数変換部と、
前記第1の無線周波数光信号を第1の電気信号に変換し、前記第2の無線周波数光信号を第2の電気信号に変換し、前記第1の電気信号の位相を反転して前記第2の電気信号に加算することにより雑音成分のキャンセルされた無線周波数電気信号を生成するバランス型光電気変換部と
を備えることを特徴とする光伝送システム。 - 前記局発電気信号は、前記中間周波数の信号を前記無線周波数の信号に周波数変換する周波数の局部発信信号である
ことを特徴とする請求項1記載の光伝送システム。 - 前記光送信装置は、さらに、
前記局発電気信号で強度変調され、前記中間周波数光信号とは異なる波長を有する局発光信号を生成する第2の電気光変換部と、
前記電気光変換部で生成された前記中間周波数光信号と前記第2の電気光変換部で生成された前記局発光信号とを多重化した多重光信号を生成し、前記多重光信号を前記光ファイバを介して前記受信装置へ送信する多重部とを備え、
前記光受信装置は、さらに、
前記多重光信号を前記中間周波数光信号と前記変調光信号とに分離する分離部と、
前記変調光信号を前記変調電気信号に変換する光電気変換部とを備える
ことを特徴とする請求項2記載の光伝送システム。 - 前記周波数変換部は、マッハツェンダー型外部変調器で構成されている
ことを特徴とする請求項3記載の光伝送システム。 - 光送信装置及び前記光送信装置と光ファイバで結合された光受信装置で構成され、前記光受信装置から無線周波数の電気信号である無線周波数電気信号を出力する光伝送システムで用いられる光伝送方法であって、
前記光送信装置において、
前記無線周波数とは異なる中間周波数の電気信号である中間周波数電気信号で強度変調された中間周波数光信号を生成し、生成した前記中間周波数光信号を前記光ファイバを介して前記受信装置へ送信し、
前記光受信装置において、
受信した前記中間周波数光信号を一定の周波数を有する局発電気信号で強度変調することにより周波数変換して、前記無線周波数の強度変調成分と雑音成分とを含む第1の無線周波数光信号と、前記第1の無線周波数光信号の強度変調成分と逆相である前記無線周波数の強度変調成分と前記第1の無線周波数光信号の雑音成分と同相である雑音成分とを含む第2の無線周波数光信号とを生成し、
前記第1の無線周波数光信号を第1の電気信号に変換し、前記第2の無線周波数光信号を第2の電気信号に変換し、前記第1の電気信号の位相を反転して前記第2の電気信号に加算することにより雑音成分のキャンセルされた無線周波数電気信号を生成する
ことを特徴とする光伝送方法。 - 前記局発電気信号は、前記中間周波数の信号を前記無線周波数の信号に周波数変換する周波数の局部発信信号である
ことを特徴とする請求項5記載の光伝送方法。 - 前記光送信装置において、さらに、
前記局発電気信号で強度変調され、前記中間周波数光信号とは異なる波長を有する局発光信号を生成し、
前記中間周波数光信号と前記変調光信号とを多重化した多重光信号を生成し、前記多重光信号を前記光ファイバを介して前記受信装置へ送信し、
前記光受信装置において、さらに、
前記多重光信号を前記中間周波数光信号と前記変調光信号とに分離し、
前記局発光信号を前記変調電気信号に変換する
ことを特徴とする請求項6記載の光伝送方法。 - 前記前記中間周波数光信号を前記局発電気信号で強度変調することにより周波数変換して第1の無線周波数光信号と第2の無線周波数光信号とを生成する処理は、マッハツェンダー型外部変調器を用いて行なわれる
ことを特徴とする請求項7記載の光伝送方法。
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