JP4759665B2 - 往復逓倍変調システム - Google Patents
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Description
図1は,本発明の往復逓倍変調システムの基本構成を示すブロック図である。図1に示されるように,本発明の往復逓倍変調システム(1)は,基本的には,入力光の強度,位相又は周波数を制御することにより出力される光を変調する光変調器(2)と,前記光変調器に入力される光,及び前記光変調器から出力された光のうち所定の周波数領域の光を透過し,それ以外の周波数の光を反射する第1のファイバグレーティング(3)と,前記光変調器に入力される光,及び前記光変調器から出力された光のうち所定の周波数領域の光を透過し,それ以外の周波数の光を反射する第2のファイバグレーティング(4)と,前記光変調器(2)に入力される変調信号を生成する信号源(5)とを具備し,前記第1のファイバグレーティング(3)又は前記第2のファイバグレーティング(4)のいずれかまたは両方として,ユニフォームファイバグレーティング,チャープグレーティング,又はマルチセクショングレーティングを用いる。光変調器(2)と信号源(5)とは,信号の授受ができるよう銅線などで電気的に接続されており,図示しない光源や各ファイバグレーティング,光変調器などは,光ファイバなどの導波路で光学的に接続されている。
光変調器は,光の周波数,光の強度,及び光の位相のうち少なくともひとつに変調を加えるための装置である。このような光変調器として,周波数変調器,強度変調器,及び位相変調器があげられる。光変調器(2)は,ラジオ周波数(RF)信号源などの変調信号を発生する信号源(5)と連結されている。この光変調器を通る光は,従来の光逓倍変調器における光変調器と同様,その周波数が所定量シフトする。光変調器として,LN基板などの基板に設けられた導波路と,導波路に電界を与えるための電極とを含むものがあげられる。
第1のFBG(3)又は第2のFBG (4)として,ユニフォームファイバグレーティング,チャープグレーティング,又はマルチセクショングレーティングを用いるものがあげられ,第1のFBG(3)及び第2のFBG (4)として,ユニフォームファイバグレーティングを用いるものでもよく,第1のFBG(3)及び第2のFBG (4)として,チャープグレーティングを用いるものでもよく,第1のFBG(3)及び第2のFBG(4)として,マルチセクショングレーティングを用いるものでもよい。また,変調可能なファイバグレーティングであってもよい。以下,FBGについて説明する。FBGは,たとえば,位相マスクを介して紫外線を照射し,そのコアの屈折率を所定のピッチで変化させることにより得ることができる。
光源として,公知の光源を採用できる。好ましい光源は,ダイオード,レーザーダイオードなどである。
以下,本発明の往復逓倍変調システムの基本動作(変調の様子)について説明する。 光逓倍変調器の基本動作は,以下のとおりである。図5は,光逓倍変調システムの基本動作を示す概念図である。図5に示されるように,入力光は単一の周波数f0[Hz]を持った光である。第1のFBG(3)を通して入力された周波数f0の光は,光変調器(2)により変調され,図5(B)に示されるような側帯波を生じる(なお,簡単のため搬送波f0と,第1次側帯波群(f0−fm及びf0+fm)のみが発生するものとする)。この搬送波と第1次側帯波群は,第2のFBG(4)によって反射され,再び光変調器を通過する。これらの光が光変調器を通過する際に,それぞれ変調を受け図5(C)に示すスペクトルを有する光として出力される。これらの光のうち,搬送波f0は,第1のFBG(3)を通過する。すなわち,第1のFBG(3)によって反射される光のスペクトルは,図5(D)に示すとおりである。第1のFBG(3)によって反射された光は,再び光変調器(2)を通過する。すると,これらの光は光変調器により変調を受け図5(E)で示されるスペクトルを有する光となる。すなわち,図5(E)で示される光群は,第1次の側帯波群(f0±fm)と第3次の側帯波群(f0±3fm)とを有する。このうち,図5(F)で示される第1次側帯波群は,第2のFBG(4)により反射される。なお,これらの光群は図5(B)で示される光群と同様の周波数を持つ光である。一方,図5(G)で示される第3次側帯波は,第2のFBG(104)を通過する。このようにして,第3次側帯波が,出力光として光逓倍変調器から出力される。第2のFBG(4)の透過領域を制御すれば,出力光として得られる光の周波数を制御できる。すなわち,このように,光逓倍変調器を用いれば,高次の側帯波群を計画的に得ることができる。
図6は,本発明の第二の側面に係る無線信号発生装置(21)の基本構成を示すブロック図である。図6に示されるとおり,無線信号発生装置(21)は,光源と接続可能な変調光信号発生装置(往復逓倍変調システム(1))(22)と,前記変調光信号発生装置からの出力光を検出する光検出器(23)と,前記光検出器が検出した光信号を無線信号へと変換するアンテナ(24)とを具備し,変調光信号発生装置の変調周波数を制御することで,前記逓倍光変調装置から出力される光信号の周波数を制御し,アンテナから放出される前記無線信号の周波数を制御することにより所定の周波数を有する無線信号を発生する無線信号発生装置である。なお,変調光信号発生装置の光信号を変調するための光増強器などの変調器(25)が変調光信号発生装置と光検出器との間に設けられてもよいし,変調光信号発生装置に入力される光を得るための光源(26)を具備してもよいし,各要素はSMF(シンク゛ルモート゛ファイハ゛)などの伝送路(27)によって接続されてもよい。
光源と接続可能な変調光信号発生装置(22)として,先に説明した往復逓倍変調システム(1)を適宜利用できる。
光検出器は,変調光信号発生装置の出力光を検出し,電気信号に変換するための手段である。光検出器として,公知のものを採用できる。光検出器として,例えばフォトダイオードを含むデバイスを採用できる。光検出器は,例えば,光信号を検出し,電気信号に変換するものがあげられる。光検出器によって,光信号の強度,周波数などを検出できる。光検出器として,たとえば「米津宏雄著”光通信素子工学”−発光・受光素子−,工学図書株式会社,第6版,平成12年発行」に記載されているものを適宜採用できる。
アンテナは,光検出器が変換した電気信号を,無線信号として放出するための手段である。アンテナとして,公知のアンテナを用いることができる。
変調光信号発生装置(22)としての往復逓倍変調システム(1)が,高次側帯波を発生し,それを光検出器により検出し,アンテナにより無線信号に変換して,無線信号として放出する。
2 光変調器
3 第1のファイバグレーティング
4 第2のファイバグレーティング
5 信号源
Claims (2)
- 入力光の強度,位相又は周波数を制御することにより出力される光を変調する光変調器(2)と,
前記光変調器に入力される光,及び前記光変調器から出力された光のうち所定の周波数領域の光を透過し,それ以外の周波数の光を反射する第1のファイバグレーティング(3)と,
前記光変調器に入力される光,及び前記光変調器から出力された光のうち所定の周波数領域の光を透過し,それ以外の周波数の光を反射する第2のファイバグレーティング(4)と,
前記光変調器に入力される変調信号を生成する信号源(5)とを具備し,
前記第1のファイバグレーティング(3)及び前記第2のファイバグレーティング(4)として,チャープグレーティング又はマルチセクショングレーティングを,それらのグレーティングが前記光変調器を介して対称となるようにされたものを用いる往復逓倍変調システム(1)。
- 入力光の強度,位相又は周波数を制御することにより出力される光を変調する光変調器(2)と,
前記光変調器に入力される光,及び前記光変調器から出力された光のうち所定の周波数領域の光を透過し,それ以外の周波数の光を反射する第1のファイバグレーティング(3)と,
前記光変調器に入力される光,及び前記光変調器から出力された光のうち所定の周波数領域の光を透過し,それ以外の周波数の光を反射する第2のファイバグレーティング(4)と,
前記光変調器に入力される変調信号を生成する信号源(5)とを具備し,
前記第1のファイバグレーティング(3)及び前記第2のファイバグレーティング(4)として,チャープグレーティング又はマルチセクショングレーティングを,それらのグレーティングが前記光変調器(2)を介して逆となるようにされたものを用いる往復逓倍変調システム(1)。
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