JP5491975B2

JP5491975B2 - Optical access system and transmitter

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Publication number: JP5491975B2
Application number: JP2010133342A
Authority: JP
Inventors: 友宏谷口
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2010-06-10
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-06-10
Also published as: JP2011259318A

Description

本発明は、送信装置及び受信装置の間でデータ伝送を行う光アクセスシステムにおいて、経済的かつ高精度にデータ送信を行うための送信装置に関する。 The present invention relates to a transmitter for performing data transmission economically and with high accuracy in an optical access system that performs data transmission between a transmitter and a receiver.

従来は、０及び１の２値ディジタル信号情報を光の強度に反映させた、ベースバンド伝送方式が利用されている。近年は、更なる伝送性能の向上を目的として、０及び１の２値ディジタル信号情報を光の強度、位相及び周波数に反映させた、４値ＰＳＫ（ＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、１６値ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）及びＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）などの多値変調方式が検証されている。 Conventionally, a baseband transmission system in which binary digital signal information of 0 and 1 is reflected in the light intensity is used. In recent years, for the purpose of further improving transmission performance, binary digital signal information of 0 and 1 is reflected in the intensity, phase and frequency of light, a 4-value PSK (Phase Shift Keying), a 16-value QAM (Quadrature Amplitude). Multi-level modulation schemes such as Modulation and OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) have been verified.

図１は、従来技術の光アクセスシステムを示す図である。送信装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、受信装置２に、光伝送路３及び光スプリッタ４を介して、データを伝送する。送信装置１Ａでは、帯域信号発生器１０１Ａは、所定の方式によりデータ信号を帯域信号に変調し、光送信器１０２Ａは、帯域信号を電気信号から光信号に変換し送信する。送信装置１Ｂでは、帯域信号発生器１０１Ｂは、所定の方式によりデータ信号を帯域信号に変調し、光送信器１０２Ｂは、帯域信号を電気信号から光信号に変換し送信する。送信装置１Ｃでは、アンテナ１０３Ｃは、無線信号を入力し、無線信号フロントエンド１０４Ｃは、入力後の信号を電力増幅し、光送信器１０２Ｃは、増幅後の信号を電気信号から光信号に変換し送信する。受信装置２では、受光器２０１は、送信装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃからの信号を受信し光信号から電気信号に変換し、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換回路２０２は、送信装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃからの信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、ディジタル信号処理回路２０３は、所定の方式により送信装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃからの信号をデータ信号に復調し、必要に応じて送信装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び光伝送路３などによる信号劣化を補償する。 FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional optical access system. The transmission devices 1A, 1B, and 1C transmit data to the reception device 2 via the optical transmission path 3 and the optical splitter 4. In the transmitting apparatus 1A, the band signal generator 101A modulates a data signal into a band signal by a predetermined method, and the optical transmitter 102A converts the band signal from an electric signal to an optical signal and transmits the band signal. In the transmission apparatus 1B, the band signal generator 101B modulates a data signal into a band signal by a predetermined method, and the optical transmitter 102B converts the band signal from an electric signal to an optical signal and transmits the band signal. In the transmission apparatus 1C, the antenna 103C receives a radio signal, the radio signal front end 104C amplifies the signal after input, and the optical transmitter 102C converts the amplified signal from an electric signal to an optical signal. Send. In the receiver 2, the light receiver 201 receives signals from the transmitters 1A, 1B, and 1C and converts them from optical signals to electrical signals, and an AD (Analog / Digital) conversion circuit 202 includes the transmitters 1A, 1B, and 1C. Is converted from an analog signal to a digital signal, and the digital signal processing circuit 203 demodulates the signals from the transmission apparatuses 1A, 1B, and 1C into data signals by a predetermined method, and transmits the transmission apparatuses 1A and 1B as necessary. 1C and signal degradation due to the optical transmission line 3 and the like are compensated.

図２は、従来技術の光送信器を示す図である。図２（ａ）に示したように、光送信器１０２Ｄは、時分割多重用スイッチ１０５Ｄ及びレーザ光源１０６Ｄから構成される。時分割多重用スイッチ１０５Ｄは、帯域信号又は無線信号を所定のタイミングでサンプリングする。レーザ光源１０６Ｄは、サンプリング後の信号を電気信号から光信号に変換する。図２（ｂ）は、時分割多重用スイッチ１０５Ｄに入力される帯域信号又は無線信号を示す。図２（ｃ）は、時分割多重用スイッチ１０５Ｄから出力されるサンプリング後の信号を示す。図２（ｄ）は、レーザ光源１０６Ｄから出力されるサンプリング・光信号変換後の信号を示す。このように、光送信器１０２Ｄは、電気領域でサンプリングを行う。 FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional optical transmitter. As shown in FIG. 2A, the optical transmitter 102D includes a time division multiplexing switch 105D and a laser light source 106D. The time division multiplexing switch 105D samples a band signal or a radio signal at a predetermined timing. The laser light source 106D converts the sampled signal from an electrical signal to an optical signal. FIG. 2B shows a band signal or a radio signal input to the time division multiplexing switch 105D. FIG. 2C shows a sampled signal output from the time division multiplexing switch 105D. FIG. 2D shows a signal after sampling and optical signal conversion output from the laser light source 106D. Thus, the optical transmitter 102D performs sampling in the electrical domain.

図３は、従来技術の光送信器を示す図である。図３（ａ）に示したように、光送信器１０２Ｅは、レーザ光源１０６Ｅ及び光スイッチ１０７Ｅから構成される。レーザ光源１０６Ｅは、帯域信号又は無線信号を電気信号から光信号に変換する。光スイッチ１０７Ｅは、光信号変換後の信号を所定のタイミングでサンプリングする。図３（ｂ）は、レーザ光源１０６Ｅに入力される帯域信号又は無線信号を示す。図３（ｃ）は、レーザ光源１０６Ｅから出力される光信号変換後の信号を示す。図３（ｄ）は、光スイッチ１０７Ｅから出力される光信号変換・サンプリング後の信号を示す。このように、光送信器１０２Ｅは、光領域でサンプリングを行う。 FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional optical transmitter. As shown in FIG. 3A, the optical transmitter 102E includes a laser light source 106E and an optical switch 107E. The laser light source 106E converts a band signal or a radio signal from an electric signal to an optical signal. The optical switch 107E samples the signal after the optical signal conversion at a predetermined timing. FIG. 3B shows a band signal or a radio signal input to the laser light source 106E. FIG. 3C shows a signal after optical signal conversion output from the laser light source 106E. FIG. 3D shows a signal after optical signal conversion / sampling output from the optical switch 107E. As described above, the optical transmitter 102E performs sampling in the optical region.

非特許文献１は、光伝送路３の広帯域特性を利用して、複数の帯域信号を時分割多重化する時分割多重化方式を開示している。多重化方式には、時分割多重化方式、波長多重化方式及び周波数多重化方式などがあげられる。波長多重化方式では、複数の送信装置は各々の波長の光送信器を用意する必要があるため、送信装置の多様化に伴う運用コストの増大が懸念される。周波数多重化方式では、各々の送信装置は別々の周波数の信号源を用意する必要があるため、送信装置の多様化に伴う運用コストの増大が懸念されるとともに、複数の光信号同士のビート雑音の影響や光伝送路及び受光器での非線形性による歪の影響が懸念される。時分割多重化方式では、各々の送信装置は同一の装置構成を用いることができるため、運用コストの増大が少なく、同一の時間には単一の送信装置からの帯域信号のみが存在し複数の送信装置からの帯域信号が存在しないため、ビート雑音や歪の影響が少ない。 Non-Patent Document 1 discloses a time division multiplexing method in which a plurality of band signals are time division multiplexed using the wide band characteristics of the optical transmission line 3. Examples of the multiplexing method include a time division multiplexing method, a wavelength multiplexing method, and a frequency multiplexing method. In the wavelength multiplexing method, since it is necessary for a plurality of transmission apparatuses to prepare optical transmitters of the respective wavelengths, there is a concern that operation costs increase due to diversification of transmission apparatuses. In the frequency multiplexing method, each transmission device needs to prepare a signal source of a different frequency. Therefore, there is a concern about an increase in operation cost due to diversification of the transmission devices, and beat noise between a plurality of optical signals. There is a concern about the influence of the distortion and the influence of the distortion due to the nonlinearity in the optical transmission line and the light receiver. In the time division multiplexing method, since each transmission device can use the same device configuration, an increase in operation cost is small, and only a band signal from a single transmission device exists at the same time, and there are a plurality of transmission devices. Since there is no band signal from the transmission device, the influence of beat noise and distortion is small.

図４は、従来技術の光アクセスシステムを示す図である。送信装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、受信装置２に、光伝送路３及び光スプリッタ４を介して、データを伝送する。送信装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃでは、各々帯域信号を送信する。光スプリッタ４では、複数の帯域信号を時分割多重化する。受信装置２では、受光器２０１は、時分割多重化信号を受信し光信号から電気信号に変換し、ＡＤ変換回路２０２は、時分割多重化信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、ディジタル信号処理回路２０３は、時分割多重化信号から所定の帯域信号を抽出し、所定の方式により所定の帯域信号を所定のデータ信号に復調する。図４（ｂ）は、送信装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃから各々出力される帯域信号を示す。図４（ｃ）は、光スプリッタ４から出力される時分割多重化信号を示す。 FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional optical access system. The transmission devices 1A, 1B, and 1C transmit data to the reception device 2 via the optical transmission path 3 and the optical splitter 4. Transmitting apparatuses 1A, 1B, and 1C each transmit a band signal. In the optical splitter 4, a plurality of band signals are time-division multiplexed. In the receiver 2, the light receiver 201 receives the time division multiplexed signal and converts the optical signal into an electric signal, and the AD conversion circuit 202 converts the time division multiplexed signal from an analog signal into a digital signal. The processing circuit 203 extracts a predetermined band signal from the time division multiplexed signal and demodulates the predetermined band signal into a predetermined data signal by a predetermined method. FIG. 4B shows band signals output from the transmission apparatuses 1A, 1B, and 1C, respectively. FIG. 4C shows a time division multiplexed signal output from the optical splitter 4.

原田博司，塚本勝俊，小牧省三，森永規彦，“光ＴＤＭを用いたミリ波無線信号光ファイバ伝送システム”，電子情報通信学会論文誌Ｃ−Ｉ，Ｖｏｌ．Ｊ７７−Ｃ−Ｉ，Ｎｏ．１１，ｐｐ．６４９−６５８，１９９４年１１月.Hiroshi Harada, Katsutoshi Tsukamoto, Shozo Komaki, Norihiko Morinaga, “Millimeter-Wave Radio Signal Optical Fiber Transmission System Using Optical TDM”, IEICE Transactions CI, Vol. J77-CI, No. 11, pp. 649-658, November 1994.

図２に示した光送信器１０２Ｄは、電気領域でサンプリングを行う。そのため、光送信器１０２Ｄは、数ＧＨｚ程度の帯域信号を送信するのに適していない。 The optical transmitter 102D illustrated in FIG. 2 performs sampling in the electrical domain. Therefore, the optical transmitter 102D is not suitable for transmitting a band signal of about several GHz.

図３に示した光送信器１０２Ｅは、光領域でサンプリングを行う。そのため、光送信器１０２Ｅは、数ＧＨｚ程度の帯域信号を送信するのに適している。しかし、光送信器１０２Ｅでは、光スイッチ１０７Ｅが光損失を発生させ、光損失を補償するために光増幅器を配置すれば、装置構成が複雑になる。このように、光領域のサンプリングの有効な手法について、具体的な検討はなかった。 The optical transmitter 102E illustrated in FIG. 3 performs sampling in the optical region. Therefore, the optical transmitter 102E is suitable for transmitting a band signal of about several GHz. However, in the optical transmitter 102E, if the optical switch 107E generates an optical loss and an optical amplifier is arranged to compensate for the optical loss, the device configuration becomes complicated. As described above, there has been no specific study on an effective method for sampling the optical region.

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、送信装置及び受信装置の間でデータ伝送を行う光アクセスシステムにおいて、経済的かつ高精度に光領域のサンプリングを行う送信装置を提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention provides an optical access system that performs data transmission between a transmission device and a reception device, and provides a transmission device that performs sampling of an optical region economically and with high accuracy. Objective.

上記目的を達成するために、半導体光増幅器が、サンプリング前の光信号を入力し所定のタイミングでサンプリング及び増幅し、サンプリング後の光信号を出力するようにした。信号発生器が、半導体光増幅器の閾値電流より大きい電流を有する信号を、所定のタイミングで半導体光増幅器に出力し、閾値電流以下の電流を有する信号を、所定のタイミング以外の時間で半導体光増幅器に出力するようにした。 In order to achieve the above object, a semiconductor optical amplifier inputs an optical signal before sampling, samples and amplifies it at a predetermined timing, and outputs an optical signal after sampling. A signal generator outputs a signal having a current larger than a threshold current of the semiconductor optical amplifier to the semiconductor optical amplifier at a predetermined timing, and a signal having a current equal to or lower than the threshold current at a time other than the predetermined timing. Output to.

具体的には、本発明は、サンプリング後の光信号を送信する送信装置と、前記サンプリング後の光信号を受信する受信装置と、を備える光アクセスシステムであって、前記送信装置は、サンプリング前の光信号を発生する光信号発生器と、前記サンプリング前の光信号を入力し所定のタイミングでサンプリング及び増幅し、前記サンプリング後の光信号を出力する半導体光増幅器と、前記半導体光増幅器の閾値電流より大きい電流を有する信号を、前記所定のタイミングで前記半導体光増幅器に出力し、前記閾値電流以下の電流を有する信号を、前記所定のタイミング以外の時間で前記半導体光増幅器に出力する信号発生器と、を備えることを特徴とする光アクセスシステムである。 Specifically, the present invention is an optical access system comprising: a transmission device that transmits an optical signal after sampling; and a reception device that receives the optical signal after sampling. An optical signal generator for generating the optical signal, a semiconductor optical amplifier for inputting the optical signal before sampling, sampling and amplifying at a predetermined timing, and outputting the optical signal after sampling, and a threshold of the semiconductor optical amplifier A signal generation that outputs a signal having a current larger than a current to the semiconductor optical amplifier at the predetermined timing, and outputs a signal having a current equal to or lower than the threshold current to the semiconductor optical amplifier at a time other than the predetermined timing. And an optical access system.

この構成によれば、経済的かつ高精度に光領域のサンプリングを行う送信装置を備える光アクセスシステムを提供することができる。 According to this configuration, it is possible to provide an optical access system including a transmission device that performs sampling of an optical region economically and with high accuracy.

また、本発明は、サンプリング後の光信号を送信する送信装置と、前記サンプリング後の光信号を受信する受信装置と、を備える光アクセスシステムであって、前記送信装置は、サンプリング前の光信号を発生する光信号発生器と、前記サンプリング前の光信号を複数の分岐光信号に分岐する光分岐器と、各分岐光信号を入力し各所定のタイミングでサンプリング及び増幅する複数の半導体光増幅器と、各半導体光増幅器でサンプリング及び増幅された各分岐光信号を合波し、前記サンプリング後の光信号を出力する光合波器と、各半導体光増幅器の閾値電流より大きい電流を有する信号を、各所定のタイミングで各半導体光増幅器に出力し、各閾値電流以下の電流を有する信号を、各所定のタイミング以外の時間で各半導体光増幅器に出力する複数の信号発生器と、を備えることを特徴とする光アクセスシステムである。 The present invention is also an optical access system comprising: a transmission device that transmits an optical signal after sampling; and a reception device that receives the optical signal after sampling. The transmission device is an optical signal before sampling. An optical signal generator that generates the optical signal, an optical branching device that branches the optical signal before sampling into a plurality of branched optical signals, and a plurality of semiconductor optical amplifiers that input the branched optical signals and sample and amplify them at each predetermined timing And an optical multiplexer that multiplexes each optical signal sampled and amplified by each semiconductor optical amplifier and outputs the optical signal after the sampling, and a signal having a current larger than a threshold current of each semiconductor optical amplifier, Output to each semiconductor optical amplifier at each predetermined timing, and output a signal having a current equal to or less than each threshold current to each semiconductor optical amplifier at a time other than each predetermined timing A plurality of signal generators that is an optical access system, characterized in that it comprises a.

この構成によれば、複数の半導体光増幅器の分散・並列処理により光領域のサンプリングを行う送信装置を備える光アクセスシステムを提供することができる。 According to this configuration, it is possible to provide an optical access system including a transmission device that performs sampling of an optical region by distributed / parallel processing of a plurality of semiconductor optical amplifiers.

また、本発明は、前記信号発生器は、前記半導体光増幅器に出力する電流信号の振幅及びバイアスのうち少なくともいずれかを調整し、前記半導体光増幅器のサンプリングのパルス幅及び増幅の利得を制御することを特徴とする光アクセスシステムである。 According to the present invention, the signal generator controls at least one of an amplitude and a bias of a current signal output to the semiconductor optical amplifier, and controls a sampling pulse width and an amplification gain of the semiconductor optical amplifier. An optical access system characterized by the above.

この構成によれば、サンプリング前の光信号の強度の変動に柔軟に対応する送信装置を備える光アクセスシステムを提供することができる。 According to this configuration, it is possible to provide an optical access system including a transmission device that can flexibly cope with fluctuations in the intensity of an optical signal before sampling.

また、本発明は、前記送信装置は、前記送信装置が送信する信号がベースバンド信号であるかベースバンド信号が変調された変調信号であるかを判断する制御回路と、前記制御回路の判断に基づいて、前記送信装置が送信する信号がベースバンド信号であるときには、前記信号発生器及び前記半導体光増幅器の相互の接続を遮断し、前記送信装置が送信する信号がベースバンド信号が変調された変調信号であるときには、前記信号発生器及び前記半導体光増幅器の相互を接続するスイッチ回路と、をさらに備えることを特徴とする光アクセスシステムである。 Further, according to the present invention, the transmission device determines whether the signal transmitted by the transmission device is a baseband signal or a modulation signal obtained by modulating the baseband signal, and the determination by the control circuit. Based on this, when the signal transmitted by the transmitter is a baseband signal, the signal generator and the semiconductor optical amplifier are disconnected from each other, and the signal transmitted by the transmitter is modulated with the baseband signal. In the case of a modulated signal, the optical access system further comprises a switch circuit for connecting the signal generator and the semiconductor optical amplifier to each other.

この構成によれば、ベースバンド信号を送信するときの処理内容及びベースバンド信号が変調された変調信号を送信するときの処理内容の相互間で、処理内容を柔軟に変更する送信装置を備える光アクセスシステムを提供することができる。 According to this configuration, the optical device includes a transmission device that flexibly changes the processing content between the processing content when transmitting the baseband signal and the processing content when transmitting the modulated signal obtained by modulating the baseband signal. An access system can be provided.

また、本発明は、前記送信装置は、複数配置されており、各送信装置は、各サンプリング後の光信号が時間軸上で相互に重複しないように、各サンプリング後の光信号を送信することを特徴とする光アクセスシステムである。 In the present invention, a plurality of the transmission devices are arranged, and each transmission device transmits the optical signals after each sampling so that the optical signals after each sampling do not overlap each other on the time axis. An optical access system characterized by

この構成によれば、経済的かつ高精度に光領域の時分割多重化を行う送信装置を備える光アクセスシステムを提供することができる。 According to this configuration, it is possible to provide an optical access system including a transmission device that performs time-division multiplexing of an optical region economically and with high accuracy.

また、本発明は、サンプリング前の光信号を発生する光信号発生器と、前記サンプリング前の光信号を入力し所定のタイミングでサンプリング及び増幅し、サンプリング後の光信号を送信する半導体光増幅器と、前記半導体光増幅器の閾値電流より大きい電流を有する信号を、前記所定のタイミングで前記半導体光増幅器に出力し、前記閾値電流以下の電流を有する信号を、前記所定のタイミング以外の時間で前記半導体光増幅器に出力する信号発生器と、を備えることを特徴とする送信装置である。 The present invention also relates to an optical signal generator that generates an optical signal before sampling, a semiconductor optical amplifier that inputs the optical signal before sampling, samples and amplifies at a predetermined timing, and transmits the optical signal after sampling. A signal having a current larger than a threshold current of the semiconductor optical amplifier is output to the semiconductor optical amplifier at the predetermined timing, and a signal having a current equal to or lower than the threshold current is output to the semiconductor at a time other than the predetermined timing. And a signal generator for outputting to an optical amplifier.

この構成によれば、経済的かつ高精度に光領域のサンプリングを行う送信装置を提供することができる。 According to this configuration, it is possible to provide a transmission apparatus that performs sampling of an optical region economically and with high accuracy.

また、本発明は、サンプリング前の光信号を発生する光信号発生器と、前記サンプリング前の光信号を複数の分岐光信号に分岐する光分岐器と、各分岐光信号を入力し各所定のタイミングでサンプリング及び増幅する複数の半導体光増幅器と、各半導体光増幅器でサンプリング及び増幅された各分岐光信号を合波し、サンプリング後の光信号を送信する光合波器と、各半導体光増幅器の閾値電流より大きい電流を有する信号を、各所定のタイミングで各半導体光増幅器に出力し、各閾値電流以下の電流を有する信号を、各所定のタイミング以外の時間で各半導体光増幅器に出力する複数の信号発生器と、を備えることを特徴とする送信装置である。 The present invention also provides an optical signal generator for generating an optical signal before sampling, an optical branching device for branching the optical signal before sampling into a plurality of branched optical signals, and inputting each branched optical signal to each predetermined optical signal. A plurality of semiconductor optical amplifiers that sample and amplify at timing; an optical multiplexer that multiplexes each branched optical signal sampled and amplified by each semiconductor optical amplifier and transmits the optical signal after sampling; and A signal having a current larger than a threshold current is output to each semiconductor optical amplifier at each predetermined timing, and a signal having a current equal to or lower than each threshold current is output to each semiconductor optical amplifier at a time other than each predetermined timing. And a signal generator.

この構成によれば、複数の半導体光増幅器の分散・並列処理により光領域のサンプリングを行う送信装置を提供することができる。 According to this configuration, it is possible to provide a transmission apparatus that performs sampling of an optical region by distributed / parallel processing of a plurality of semiconductor optical amplifiers.

また、本発明は、前記信号発生器は、前記半導体光増幅器に出力する電流信号の振幅及びバイアスのうち少なくともいずれかを調整し、前記半導体光増幅器のサンプリングのパルス幅及び増幅の利得を制御することを特徴とする送信装置である。 According to the present invention, the signal generator controls at least one of an amplitude and a bias of a current signal output to the semiconductor optical amplifier, and controls a sampling pulse width and an amplification gain of the semiconductor optical amplifier. This is a transmission device characterized by the above.

この構成によれば、サンプリング前の光信号の強度の変動に柔軟に対応する送信装置を提供することができる。 According to this configuration, it is possible to provide a transmission apparatus that can flexibly cope with fluctuations in the intensity of an optical signal before sampling.

また、本発明は、前記送信装置が送信する信号がベースバンド信号であるかベースバンド信号が変調された変調信号であるかを判断する制御回路と、前記制御回路の判断に基づいて、前記送信装置が送信する信号がベースバンド信号であるときには、前記信号発生器及び前記半導体光増幅器の相互の接続を遮断し、前記送信装置が送信する信号がベースバンド信号が変調された変調信号であるときには、前記信号発生器及び前記半導体光増幅器の相互を接続するスイッチ回路と、をさらに備えることを特徴とする送信装置である。 Further, the present invention provides a control circuit that determines whether a signal transmitted by the transmission device is a baseband signal or a modulated signal obtained by modulating the baseband signal, and the transmission based on the determination of the control circuit When the signal transmitted by the device is a baseband signal, the mutual connection between the signal generator and the semiconductor optical amplifier is cut off, and when the signal transmitted by the transmitter is a modulated signal obtained by modulating the baseband signal And a switch circuit for connecting the signal generator and the semiconductor optical amplifier to each other.

この構成によれば、ベースバンド信号を送信するときの処理内容及びベースバンド信号が変調された変調信号を送信するときの処理内容の相互間で、処理内容を柔軟に変更する送信装置を提供することができる。 According to this configuration, there is provided a transmission apparatus that flexibly changes processing content between processing content when transmitting a baseband signal and processing content when transmitting a modulated signal obtained by modulating the baseband signal. be able to.

本発明は、送信装置及び受信装置の間でデータ伝送を行う光アクセスシステムにおいて、経済的かつ高精度に光領域のサンプリングを行う送信装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide an optical access system that performs data transmission between a transmission device and a reception device, and can provide a transmission device that performs optical region sampling economically and with high accuracy.

従来技術の光アクセスシステムを示す図である。It is a figure which shows the optical access system of a prior art. 従来技術の光送信器を示す図である。It is a figure which shows the optical transmitter of a prior art. 従来技術の光送信器を示す図である。It is a figure which shows the optical transmitter of a prior art. 従来技術の光アクセスシステムを示す図である。It is a figure which shows the optical access system of a prior art. 実施形態１の送信装置を示す図である。1 is a diagram illustrating a transmission device according to a first embodiment. 実施形態１の半導体光増幅器及び信号発生器の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the semiconductor optical amplifier and signal generator of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の半導体光増幅器及び信号発生器の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the semiconductor optical amplifier and signal generator of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の半導体光増幅器及び信号発生器の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the semiconductor optical amplifier and signal generator of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の半導体光増幅器及び信号発生器の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the semiconductor optical amplifier and signal generator of Embodiment 1. FIG. 実施形態１のサンプリング実験結果を示す図である。It is a figure which shows the sampling experiment result of Embodiment 1. FIG. 実施形態２の送信装置を示す図である。6 is a diagram illustrating a transmission apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施形態２の送信装置の処理を示す図である。6 is a diagram illustrating processing of a transmission device according to Embodiment 2. FIG. 実施形態３の送信装置を示す図である。6 is a diagram illustrating a transmission device according to a third embodiment. FIG. 実施形態４の送信装置を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a transmission device according to a fourth embodiment. 実施形態５の光アクセスシステムを示す図である。FIG. 10 illustrates an optical access system according to a fifth embodiment.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

（実施形態１）
図５は、実施形態１の送信装置を示す図である。送信装置１Ｆは、帯域信号発生器１０１Ｆ、レーザ光源１０６Ｆ、半導体光増幅器１０８Ｆ、信号発生器１０９Ｆ、振幅調整回路１１０Ｆ、バイアス調整回路１１１Ｆ、モニタ用受光器１１２Ｆ及びタイミング調整回路１１３Ｆから構成される。レーザ光源１０６Ｆは、光信号発生器として機能する。 (Embodiment 1)
FIG. 5 is a diagram illustrating the transmission apparatus according to the first embodiment. The transmission device 1F includes a band signal generator 101F, a laser light source 106F, a semiconductor optical amplifier 108F, a signal generator 109F, an amplitude adjustment circuit 110F, a bias adjustment circuit 111F, a monitor light receiver 112F, and a timing adjustment circuit 113F. The laser light source 106F functions as an optical signal generator.

帯域信号発生器１０１Ｆは、所定の方式によりデータ信号を帯域信号に変調する。レーザ光源１０６Ｆは、帯域信号を電気信号から光信号に変換する。半導体光増幅器１０８Ｆは、帯域信号を所定のタイミングでサンプリング及び増幅する。 The band signal generator 101F modulates the data signal into a band signal by a predetermined method. The laser light source 106F converts the band signal from an electric signal to an optical signal. The semiconductor optical amplifier 108F samples and amplifies the band signal at a predetermined timing.

信号発生器１０９Ｆは、半導体光増幅器１０８Ｆの閾値電流より大きい電流を有する信号を、所定のタイミングで半導体光増幅器１０８Ｆに出力し、閾値電流以下の電流を有する信号を、所定のタイミング以外の時間で半導体光増幅器１０８Ｆに出力する。振幅調整回路１１０Ｆは、信号発生器１０９Ｆからの電流信号の振幅を調整する。バイアス調整回路１１１Ｆは、信号発生器１０９Ｆからの電流信号のバイアスを調整する。モニタ用受光器１１２Ｆは、レーザ光源１０６Ｆから出力される光信号の強度をモニタする。タイミング調整回路１１３Ｆは、信号発生器１０９Ｆからの電流信号のタイミングを調整する。 The signal generator 109F outputs a signal having a current larger than the threshold current of the semiconductor optical amplifier 108F to the semiconductor optical amplifier 108F at a predetermined timing, and outputs a signal having a current equal to or lower than the threshold current at a time other than the predetermined timing. Output to the semiconductor optical amplifier 108F. The amplitude adjustment circuit 110F adjusts the amplitude of the current signal from the signal generator 109F. The bias adjustment circuit 111F adjusts the bias of the current signal from the signal generator 109F. The monitoring light receiver 112F monitors the intensity of the optical signal output from the laser light source 106F. The timing adjustment circuit 113F adjusts the timing of the current signal from the signal generator 109F.

図６から図９は、実施形態１の半導体光増幅器及び信号発生器の処理を示す図である。信号発生器１０９Ｆからの電流信号についての信号電流は、所定のタイミングでは半導体光増幅器１０８Ｆの閾値電流より大きくなり、所定のタイミング以外の時間では半導体光増幅器１０８Ｆの閾値電流以下となる。よって、半導体光増幅器１０８Ｆの利得は、所定のタイミングでは有限値となるが、所定のタイミング以外の時間ではほぼ０となる。そして、半導体光増幅器１０８Ｆでの入力信号のうち、所定のタイミングでの信号は増幅され通過するが、所定のタイミング以外の時間での信号はほぼ通過しない。 6 to 9 are diagrams illustrating processing of the semiconductor optical amplifier and the signal generator according to the first embodiment. The signal current for the current signal from the signal generator 109F becomes larger than the threshold current of the semiconductor optical amplifier 108F at a predetermined timing, and becomes lower than the threshold current of the semiconductor optical amplifier 108F at a time other than the predetermined timing. Therefore, the gain of the semiconductor optical amplifier 108F becomes a finite value at a predetermined timing, but becomes almost zero at a time other than the predetermined timing. Of the input signals to the semiconductor optical amplifier 108F, a signal at a predetermined timing is amplified and passes, but a signal at a time other than the predetermined timing hardly passes.

図６では、半導体光増幅器１０８Ｆでの入力信号は時間的に一定の強度を有する入力信号であり、信号発生器１０９Ｆからの電流信号は矩形波信号である。図６（ａ）は、半導体光増幅器１０８Ｆでの入力信号についての信号強度の時間変化を示す。図６（ｂ）は、半導体光増幅器１０８Ｆの電流−利得特性及び信号発生器１０９Ｆからの電流信号についての信号電流の時間変化を対比して示す。図６（ｃ）は、半導体光増幅器１０８Ｆでの出力信号についての信号強度の時間変化を示す。 In FIG. 6, the input signal at the semiconductor optical amplifier 108F is an input signal having a constant intensity in time, and the current signal from the signal generator 109F is a rectangular wave signal. FIG. 6A shows the time change of the signal strength for the input signal in the semiconductor optical amplifier 108F. FIG. 6B shows the current-gain characteristic of the semiconductor optical amplifier 108F and the time variation of the signal current for the current signal from the signal generator 109F. FIG. 6C shows the time change of the signal intensity for the output signal from the semiconductor optical amplifier 108F.

振幅調整回路１１０Ｆは、信号発生器１０９Ｆからの電流信号の振幅を調整することにより、半導体光増幅器１０８Ｆの増幅の利得を調整することができる。バイアス調整回路１１１Ｆは、信号発生器１０９Ｆからの電流信号のバイアスを調整することにより、半導体光増幅器１０８Ｆの増幅の利得を調整することができる。振幅調整回路１１０Ｆ及びバイアス調整回路１１１Ｆのうち、少なくともいずれかが動作していればよい。 The amplitude adjustment circuit 110F can adjust the amplification gain of the semiconductor optical amplifier 108F by adjusting the amplitude of the current signal from the signal generator 109F. The bias adjustment circuit 111F can adjust the amplification gain of the semiconductor optical amplifier 108F by adjusting the bias of the current signal from the signal generator 109F. It is sufficient that at least one of the amplitude adjustment circuit 110F and the bias adjustment circuit 111F is operating.

図７では、半導体光増幅器１０８Ｆでの入力信号は時間的に一定の強度を有する入力信号であり、信号発生器１０９Ｆからの電流信号は正弦波信号である。図７（ａ）は、半導体光増幅器１０８Ｆでの入力信号についての信号強度の時間変化を示す。図７（ｂ）は、半導体光増幅器１０８Ｆの電流−利得特性及び信号発生器１０９Ｆからの電流信号についての信号電流の時間変化を対比して示す。図７（ｃ）は、半導体光増幅器１０８Ｆでの出力信号についての信号強度の時間変化を示す。 In FIG. 7, the input signal at the semiconductor optical amplifier 108F is an input signal having a constant intensity in time, and the current signal from the signal generator 109F is a sine wave signal. FIG. 7A shows the change over time of the signal strength for the input signal in the semiconductor optical amplifier 108F. FIG. 7B shows the current-gain characteristic of the semiconductor optical amplifier 108F and the time variation of the signal current for the current signal from the signal generator 109F. FIG. 7C shows the change over time of the signal intensity for the output signal from the semiconductor optical amplifier 108F.

振幅調整回路１１０Ｆは、信号発生器１０９Ｆからの電流信号の振幅を調整することにより、半導体光増幅器１０８Ｆのサンプリングのパルス幅及び増幅の利得を調整することができる。バイアス調整回路１１１Ｆは、信号発生器１０９Ｆからの電流信号のバイアスを調整することにより、半導体光増幅器１０８Ｆのサンプリングのパルス幅及び増幅の利得を調整することができる。振幅調整回路１１０Ｆ及びバイアス調整回路１１１Ｆのうち、少なくともいずれかが動作していればよい。図７では、正弦波信号は広帯域信号ではないため、送信装置１Ｆは簡便なハードウェアを備えるのみで十分である。 The amplitude adjustment circuit 110F can adjust the sampling pulse width and amplification gain of the semiconductor optical amplifier 108F by adjusting the amplitude of the current signal from the signal generator 109F. The bias adjustment circuit 111F can adjust the sampling pulse width and amplification gain of the semiconductor optical amplifier 108F by adjusting the bias of the current signal from the signal generator 109F. It is sufficient that at least one of the amplitude adjustment circuit 110F and the bias adjustment circuit 111F is operating. In FIG. 7, since the sine wave signal is not a wideband signal, it is sufficient for the transmission apparatus 1F to include simple hardware.

図８では、半導体光増幅器１０８Ｆでの入力信号は強度の大きい帯域信号であり、信号発生器１０９Ｆからの電流信号は正弦波信号である。図８（ａ）は、半導体光増幅器１０８Ｆでの入力信号についての信号強度の時間変化を示す。図８（ｂ）は、半導体光増幅器１０８Ｆの電流−利得特性及び信号発生器１０９Ｆからの電流信号についての信号電流の時間変化を対比して示す。図８（ｃ）は、半導体光増幅器１０８Ｆでの出力信号についての信号強度の時間変化を示す。 In FIG. 8, the input signal at the semiconductor optical amplifier 108F is a band signal having a high intensity, and the current signal from the signal generator 109F is a sine wave signal. FIG. 8A shows the change over time of the signal strength for the input signal in the semiconductor optical amplifier 108F. FIG. 8B shows the current-gain characteristic of the semiconductor optical amplifier 108F and the time change of the signal current for the current signal from the signal generator 109F. FIG. 8C shows the time change of the signal intensity for the output signal from the semiconductor optical amplifier 108F.

信号発生器１０９Ｆは、帯域信号をサンプリングするために、所定のタイミングで半導体光増幅器１０８Ｆの閾値電流より大きい電流信号を出力する。半導体光増幅器１０８Ｆでの入力信号は、強度の大きい帯域信号であるため、信号発生器１０９Ｆからの電流信号の振幅及びバイアスは小さくても構わない。 The signal generator 109F outputs a current signal larger than the threshold current of the semiconductor optical amplifier 108F at a predetermined timing in order to sample the band signal. Since the input signal to the semiconductor optical amplifier 108F is a band signal with high intensity, the amplitude and bias of the current signal from the signal generator 109F may be small.

図９では、半導体光増幅器１０８Ｆでの入力信号は強度の小さい帯域信号であり、信号発生器１０９Ｆからの電流信号は正弦波信号である。図９（ａ）は、半導体光増幅器１０８Ｆでの入力信号についての信号強度の時間変化を示す。図９（ｂ）は、半導体光増幅器１０８Ｆの電流−利得特性及び信号発生器１０９Ｆからの電流信号についての信号電流の時間変化を対比して示す。図９（ｃ）は、半導体光増幅器１０８Ｆでの出力信号についての信号強度の時間変化を示す。 In FIG. 9, the input signal at the semiconductor optical amplifier 108F is a band signal with a low intensity, and the current signal from the signal generator 109F is a sine wave signal. FIG. 9A shows the change over time of the signal intensity for the input signal in the semiconductor optical amplifier 108F. FIG. 9B shows the current-gain characteristic of the semiconductor optical amplifier 108F and the time change of the signal current for the current signal from the signal generator 109F. FIG. 9C shows the change over time of the signal intensity for the output signal from the semiconductor optical amplifier 108F.

信号発生器１０９Ｆは、帯域信号をサンプリングするために、所定のタイミングで半導体光増幅器１０８Ｆの閾値電流より大きい電流信号を出力する。半導体光増幅器１０８Ｆでの入力信号は、強度の小さい帯域信号であるため、信号発生器１０９Ｆからの電流信号の振幅及びバイアスは大きければ望ましい。 The signal generator 109F outputs a current signal larger than the threshold current of the semiconductor optical amplifier 108F at a predetermined timing in order to sample the band signal. Since the input signal to the semiconductor optical amplifier 108F is a band signal with low intensity, it is desirable that the amplitude and bias of the current signal from the signal generator 109F be large.

図８及び図９で説明したように、信号発生器１０９Ｆからの電流信号の振幅及びバイアスを制御するためには、モニタ用受光器１１２Ｆの出力電流をモニタリングすればよい。送信装置１Ｆは、サンプリング前の光信号の強度の変動に柔軟に対応することができる。タイミング調整回路１１３Ｆの処理については、実施形態５において詳述する。 As described in FIGS. 8 and 9, in order to control the amplitude and bias of the current signal from the signal generator 109F, the output current of the monitoring light receiver 112F may be monitored. The transmission device 1F can flexibly cope with fluctuations in the intensity of the optical signal before sampling. The processing of the timing adjustment circuit 113F will be described in detail in the fifth embodiment.

図１０は、実施形態１のサンプリング実験結果を示す図である。図１０（ａ）は、２００ＭＨｚの正弦波により大きく変調された光信号を、１ＧＨｚの正弦波により動作される半導体光増幅器に入力したときの、光信号波形の測定結果を示す。図１０（ｂ）は、２００ＭＨｚの正弦波により小さく変調された光信号を、１ＧＨｚの正弦波により動作される半導体光増幅器に入力したときの、光信号波形の測定結果を示す。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）では、サンプリング幅が１１０〜１２０ｐｓであるときに、サンプリングが高精度に行われていた。半導体光増幅器の動作条件を調整することにより、サンプリング幅が７０〜８０ｐｓであるときも、サンプリングが高精度に行われていた。 FIG. 10 is a diagram illustrating a sampling experiment result of the first embodiment. FIG. 10A shows an optical signal waveform measurement result when an optical signal greatly modulated by a 200 MHz sine wave is input to a semiconductor optical amplifier operated by a 1 GHz sine wave. FIG. 10B shows the measurement result of the optical signal waveform when an optical signal modulated small by a 200 MHz sine wave is input to a semiconductor optical amplifier operated by a 1 GHz sine wave. 10A and 10B, sampling is performed with high accuracy when the sampling width is 110 to 120 ps. By adjusting the operating conditions of the semiconductor optical amplifier, sampling was performed with high accuracy even when the sampling width was 70 to 80 ps.

以上に説明したように、半導体光増幅器が、サンプリング前の光信号を入力し所定のタイミングでサンプリング及び増幅し、サンプリング後の光信号を出力するようにし、信号発生器が、半導体光増幅器の閾値電流より大きい電流を有する信号を、所定のタイミングで半導体光増幅器に出力し、閾値電流以下の電流を有する信号を、所定のタイミング以外の時間で半導体光増幅器に出力するようにした。半導体光増幅器は、レーザ光源及びモニタ用受光器と集積可能であり量産性にも優れるため、送信装置は、経済的かつ高精度に光領域のサンプリングを行うことができる。 As described above, the semiconductor optical amplifier inputs the optical signal before sampling, samples and amplifies at a predetermined timing, and outputs the optical signal after sampling, and the signal generator detects the threshold value of the semiconductor optical amplifier. A signal having a current larger than the current is output to the semiconductor optical amplifier at a predetermined timing, and a signal having a current equal to or lower than the threshold current is output to the semiconductor optical amplifier at a time other than the predetermined timing. Since the semiconductor optical amplifier can be integrated with the laser light source and the monitor light receiver and is excellent in mass productivity, the transmission device can perform sampling of the optical region economically and with high accuracy.

（実施形態２）
図１１は、実施形態２の送信装置を示す図である。送信装置１Ｇは、アンテナ１０３Ｇ、無線信号フロントエンド１０４Ｇ、レーザ光源１０６Ｇ、半導体光増幅器１０８Ｇ、信号発生器１０９Ｇ、振幅調整回路１１０Ｇ、バイアス調整回路１１１Ｇ、モニタ用受光器１１２Ｇ及びタイミング調整回路１１３Ｇから構成される。レーザ光源１０６Ｇは、光信号発生器として機能する。 (Embodiment 2)
FIG. 11 is a diagram illustrating a transmission apparatus according to the second embodiment. The transmitter 1G includes an antenna 103G, a radio signal front end 104G, a laser light source 106G, a semiconductor optical amplifier 108G, a signal generator 109G, an amplitude adjustment circuit 110G, a bias adjustment circuit 111G, a monitor light receiver 112G, and a timing adjustment circuit 113G. Is done. The laser light source 106G functions as an optical signal generator.

図１２は、実施形態２の送信装置の処理を示す図である。図１２（ａ）は、元の無線信号をサンプリングする前の帯域信号の周波数分布を示す。図１２（ｂ）は、元の無線信号をサンプリングした後の帯域信号の周波数分布を示す。図１２（ｂ）では図１２（ａ）と異なり、元の無線信号の情報のコピーを有する信号が、元の無線信号の周波数からサンプリング周波数の整数倍だけ隔てて周波数空間に分布する。ここで、図１１の送信装置１Ｇ並びに図１又は図４の受信装置２において、サンプリングのパルス幅を十分に狭く設定することにより、元の無線信号の情報のコピーを有する信号が、低周波数帯にも分布する。そこで、半導体光増幅器１０８Ｇは、所定の低周波数帯の信号を送信できる。無線信号の搬送波周波数は、数ＧＨｚ程度であるのに対して、信号帯域幅は、数１０ＭＨｚ程度であるのが一般的である。サンプリング周波数として、無線信号の搬送波周波数に関係なく、信号帯域幅の２倍以上の値に設定することが望ましい。 FIG. 12 is a diagram illustrating processing of the transmission apparatus according to the second embodiment. FIG. 12A shows the frequency distribution of the band signal before sampling the original radio signal. FIG. 12B shows the frequency distribution of the band signal after sampling the original radio signal. In FIG. 12B, unlike FIG. 12A, a signal having a copy of the information of the original radio signal is distributed in the frequency space separated from the frequency of the original radio signal by an integer multiple of the sampling frequency. Here, in the transmission device 1G of FIG. 11 and the reception device 2 of FIG. 1 or FIG. 4, by setting the sampling pulse width to be sufficiently narrow, a signal having a copy of the information of the original radio signal is transmitted in the low frequency band. Also distributed. Therefore, the semiconductor optical amplifier 108G can transmit a signal in a predetermined low frequency band. The carrier frequency of a radio signal is about several GHz, while the signal bandwidth is generally about several tens of MHz. It is desirable to set the sampling frequency to a value that is at least twice the signal bandwidth regardless of the carrier frequency of the radio signal.

レーザ光源１０６Ｇ、半導体光増幅器１０８Ｇ、信号発生器１０９Ｇ、振幅調整回路１１０Ｇ、バイアス調整回路１１１Ｇ、モニタ用受光器１１２Ｇ及びタイミング調整回路１１３Ｇの処理は、各々図５のレーザ光源１０６Ｆ、半導体光増幅器１０８Ｆ、信号発生器１０９Ｆ、振幅調整回路１１０Ｆ、バイアス調整回路１１１Ｆ、モニタ用受光器１１２Ｆ及びタイミング調整回路１１３Ｆの処理と同様である。アンテナ１０３Ｇ及び無線信号フロントエンド１０４Ｇの処理は、各々図１のアンテナ１０３Ｃ及び無線信号フロントエンド１０４Ｃの処理と同様である。実施形態１と同様な効果を得ることができるとともに、無線信号を入力することもできる。 The processing of the laser light source 106G, the semiconductor optical amplifier 108G, the signal generator 109G, the amplitude adjustment circuit 110G, the bias adjustment circuit 111G, the monitor light receiver 112G, and the timing adjustment circuit 113G are respectively performed by the laser light source 106F and the semiconductor optical amplifier 108F in FIG. The signal generator 109F, the amplitude adjustment circuit 110F, the bias adjustment circuit 111F, the monitor light receiver 112F, and the timing adjustment circuit 113F are the same. The processing of the antenna 103G and the radio signal front end 104G is the same as the processing of the antenna 103C and the radio signal front end 104C in FIG. 1, respectively. The same effect as that of the first embodiment can be obtained, and a radio signal can be input.

（実施形態３）
図１３は、実施形態３の送信装置を示す図である。送信装置１Ｈは、帯域信号発生器１０１Ｈ、レーザ光源１０６Ｈ、光分岐器１１４Ｈ、半導体光増幅器１０８Ｈ−１、１０８Ｈ−２、・・・、１０８Ｈ−Ｎ、光合波器１１７Ｈ、信号発生器１０９Ｈ、振幅調整回路１１０Ｈ、バイアス調整回路１１１Ｈ、モニタ用受光器１１２Ｈ、タイミング調整回路１１３Ｈ、分岐器１１５Ｈ及び遅延回路１１６Ｈ−２、・・・、１１６Ｈ−Ｎから構成される。レーザ光源１０６Ｈは、光信号発生器として機能する。 (Embodiment 3)
FIG. 13 is a diagram illustrating a transmission apparatus according to the third embodiment. The transmission apparatus 1H includes a band signal generator 101H, a laser light source 106H, an optical splitter 114H, semiconductor optical amplifiers 108H-1, 108H-2,..., 108H-N, an optical multiplexer 117H, a signal generator 109H, and an amplitude. An adjustment circuit 110H, a bias adjustment circuit 111H, a monitoring light receiver 112H, a timing adjustment circuit 113H, a branching device 115H, and delay circuits 116H-2,..., 116H-N. The laser light source 106H functions as an optical signal generator.

帯域信号発生器１０１Ｈ、レーザ光源１０６Ｈ、信号発生器１０９Ｈ、振幅調整回路１１０Ｈ、バイアス調整回路１１１Ｈ、モニタ用受光器１１２Ｈ及びタイミング調整回路１１３Ｈの処理は、各々図５の帯域信号発生器１０１Ｆ、レーザ光源１０６Ｆ、信号発生器１０９Ｆ、振幅調整回路１１０Ｆ、バイアス調整回路１１１Ｆ、モニタ用受光器１１２Ｆ及びタイミング調整回路１１３Ｆの処理と同様である。 The processing of the band signal generator 101H, the laser light source 106H, the signal generator 109H, the amplitude adjustment circuit 110H, the bias adjustment circuit 111H, the monitor light receiver 112H, and the timing adjustment circuit 113H is performed by the band signal generator 101F and laser shown in FIG. The processing is the same as that of the light source 106F, the signal generator 109F, the amplitude adjustment circuit 110F, the bias adjustment circuit 111F, the monitor light receiver 112F, and the timing adjustment circuit 113F.

分岐器１１５Ｈは、振幅・バイアス調整後の電流信号を入力し分岐する。遅延回路１１６Ｈ−２、・・・、１１６Ｈ−Ｎは、分岐後の電流信号を分岐器１１５Ｈから入力し、各々の遅延時間だけ分岐後の電流信号を遅延させる。光分岐器１１４Ｈは、レーザ光源１０６Ｈから帯域信号を入力し分岐する。 The branching device 115H inputs the current signal after amplitude / bias adjustment and branches. The delay circuits 116H-2,..., 116H-N input the branched current signal from the branching device 115H, and delay the branched current signal by the respective delay times. The optical splitter 114H receives a band signal from the laser light source 106H and branches it.

半導体光増幅器１０８Ｈ−１は、光分岐器１１４Ｈから分岐後の帯域信号を入力し、分岐器１１５Ｈから分岐後の電流信号を入力し、分岐後の電流信号を用いて分岐後の帯域信号をサンプリング及び増幅する。半導体光増幅器１０８Ｈ−２、・・・、１０８Ｈ−Ｎは、光分岐器１１４Ｈから分岐後の帯域信号を入力し、各々遅延回路１１６Ｈ−２、・・・、１１６Ｈ−Ｎから分岐・遅延後の電流信号を入力し、各々の分岐・遅延後の電流信号を用いて分岐後の帯域信号をサンプリング及び増幅する。光合波器１１７Ｈは、半導体光増幅器１０８Ｈ−１、１０８Ｈ−２、・・・、１０８Ｈ−Ｎからのサンプリング・増幅後の帯域信号を合波して送信する。 The semiconductor optical amplifier 108H-1 receives the branched band signal from the optical branching device 114H, receives the branched current signal from the branching device 115H, and samples the branched band signal using the branched current signal. And amplify. The semiconductor optical amplifiers 108H-2,..., 108H-N receive the branched band signals from the optical branching device 114H, and are branched and delayed from the delay circuits 116H-2,. A current signal is input, and the branched band signal is sampled and amplified using each branched / delayed current signal. The optical multiplexer 117H multiplexes and transmits the band signals after sampling and amplification from the semiconductor optical amplifiers 108H-1, 108H-2,..., 108H-N.

以上に説明したように、各半導体光増幅器が、サンプリング前の光信号を入力し各所定のタイミングでサンプリング及び増幅し、各サンプリング後の光信号を出力するようにし、各信号発生器が、各半導体光増幅器の閾値電流より大きい電流を有する信号を、各所定のタイミングで各半導体光増幅器に出力し、各閾値電流以下の電流を有する信号を、各所定のタイミング以外の時間で各半導体光増幅器に出力するようにした。半導体光増幅器は、レーザ光源及びモニタ用受光器と集積可能であり量産性にも優れるため、送信装置は、経済的かつ高精度に光領域のサンプリングを行うことができる。送信装置は、複数の半導体光増幅器の分散・並列処理により光領域のサンプリングを行うことができる。 As described above, each semiconductor optical amplifier inputs an optical signal before sampling, samples and amplifies at each predetermined timing, and outputs an optical signal after each sampling. A signal having a current larger than the threshold current of the semiconductor optical amplifier is output to each semiconductor optical amplifier at each predetermined timing, and a signal having a current lower than each threshold current is output to each semiconductor optical amplifier at a time other than each predetermined timing. Output to. Since the semiconductor optical amplifier can be integrated with the laser light source and the monitor light receiver and is excellent in mass productivity, the transmission device can perform sampling of the optical region economically and with high accuracy. The transmission apparatus can perform sampling of the optical region by distributed / parallel processing of a plurality of semiconductor optical amplifiers.

（実施形態４）
図１４は、実施形態４の送信装置を示す図である。送信装置１Ｊは、帯域信号発生器１０１Ｊ、ベースバンド信号発生器１１８Ｊ、切替回路１２０Ｊ、レーザ光源１０６Ｊ、半導体光増幅器１０８Ｊ、信号発生器１０９Ｊ、振幅調整回路１１０Ｊ、バイアス調整回路１１１Ｊ、モニタ用受光器１１２Ｊ、タイミング調整回路１１３Ｊ、制御回路１１９Ｊ及びスイッチ回路１２１Ｊから構成される。レーザ光源１０６Ｊは、光信号発生器として機能する。 (Embodiment 4)
FIG. 14 is a diagram illustrating a transmission apparatus according to the fourth embodiment. The transmission apparatus 1J includes a band signal generator 101J, a baseband signal generator 118J, a switching circuit 120J, a laser light source 106J, a semiconductor optical amplifier 108J, a signal generator 109J, an amplitude adjustment circuit 110J, a bias adjustment circuit 111J, and a monitor light receiver. 112J, a timing adjustment circuit 113J, a control circuit 119J, and a switch circuit 121J. The laser light source 106J functions as an optical signal generator.

送信装置１Ｊは、ベースバンド信号及びベースバンド信号が変調された変調信号を、所定のタイミングで切り替えて送信する。受信装置２は、受信信号がベースバンド信号及びベースバンド信号が変調された変調信号のうちいずれであるかに応じて、受信信号の処理方法を選択する。ベースバンド信号として、１０Ｇｂ／ｓ又は４０Ｇｂ／ｓのＮＲＺ信号などの高速ベースバンド信号をあげられる。ベースバンド信号が変調された変調信号として、４値ＰＳＫ、１６値ＱＡＭ及びＯＦＤＭなどの多値変調信号をあげられる。 The transmission apparatus 1J transmits a baseband signal and a modulated signal obtained by modulating the baseband signal by switching at a predetermined timing. The receiving device 2 selects a received signal processing method according to whether the received signal is a baseband signal or a modulated signal obtained by modulating the baseband signal. Examples of the baseband signal include a high-speed baseband signal such as a 10 Gb / s or 40 Gb / s NRZ signal. Examples of the modulation signal obtained by modulating the baseband signal include multilevel modulation signals such as 4-level PSK, 16-level QAM, and OFDM.

まず、送信装置１Ｊがベースバンド信号を送信するときの処理方法について説明する。制御回路１１９Ｊは、送信装置１Ｊが送信する信号がベースバンド信号であると判断し、スイッチ回路１２１Ｊをオフにし、切替回路１２０Ｊをベースバンド信号発生器１１８Ｊ側にセットする。半導体光増幅器１０８Ｊは、ベースバンド信号を単に増幅させる。 First, a processing method when the transmission device 1J transmits a baseband signal will be described. The control circuit 119J determines that the signal transmitted by the transmission device 1J is a baseband signal, turns off the switch circuit 121J, and sets the switching circuit 120J on the baseband signal generator 118J side. The semiconductor optical amplifier 108J simply amplifies the baseband signal.

次に、送信装置１Ｊがベースバンド信号が変調された変調信号を送信するときの処理方法について説明する。制御回路１１９Ｊは、送信装置１Ｊが送信する信号がベースバンド信号が変調された変調信号であると判断し、スイッチ回路１２１Ｊをオンにし、切替回路１２０Ｊを帯域信号発生器１０１Ｊ側にセットする。半導体光増幅器１０８Ｊは、ベースバンド信号が変調された変調信号を信号発生器１０９Ｊからの電流信号を用いてサンプリング及び増幅する。 Next, a processing method when transmitting apparatus 1J transmits a modulated signal obtained by modulating a baseband signal will be described. The control circuit 119J determines that the signal transmitted by the transmission device 1J is a modulated signal obtained by modulating the baseband signal, turns on the switch circuit 121J, and sets the switching circuit 120J on the band signal generator 101J side. The semiconductor optical amplifier 108J samples and amplifies the modulated signal obtained by modulating the baseband signal using the current signal from the signal generator 109J.

以上に説明したように、送信装置は、ベースバンド信号を送信するときの処理内容及びベースバンド信号が変調された変調信号を送信するときの処理内容の相互間で、処理内容を柔軟に変更することができる。 As described above, the transmission apparatus flexibly changes the processing content between the processing content when transmitting the baseband signal and the processing content when transmitting the modulated signal obtained by modulating the baseband signal. be able to.

（実施形態５）
図１５は、実施形態５の光アクセスシステムを示す図である。光アクセスシステムは、加入者装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、局内装置６、光伝送路３及び光スプリッタ４から構成される。加入者装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、局内装置６に、光伝送路３及び光スプリッタ４を介して、各サンプリング後の光信号が時間軸上で相互に重複しないように、各サンプリング後の光信号を送信することができる。加入者装置５Ｃは、送信装置５１Ｃ、加入者装置用受信装置５２Ｃ及び送受信光信号分離器５３Ｃから構成され、加入者装置５Ａ、５Ｂは、加入者装置５Ｃと同様な要素から構成される。局内装置６は、受信装置６１、局内装置用送信装置６２及び送受信光信号分離器６３から構成される。送信装置５１Ｃとして、実施形態１−４で各々説明した送信装置１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｊのうちいずれかを適用することができる。受信装置６１として、従来技術として説明した受信装置２を適用することができる。 (Embodiment 5)
FIG. 15 illustrates an optical access system according to the fifth embodiment. The optical access system includes subscriber devices 5A, 5B, and 5C, an intra-station device 6, an optical transmission line 3, and an optical splitter 4. The subscriber devices 5A, 5B, and 5C are connected to the intra-station device 6 via the optical transmission line 3 and the optical splitter 4 so that the optical signals after each sampling do not overlap each other on the time axis. A signal can be transmitted. The subscriber unit 5C includes a transmitter 51C, a subscriber unit receiver 52C, and a transmission / reception optical signal separator 53C. The subscriber units 5A and 5B include the same elements as the subscriber unit 5C. The in-station apparatus 6 includes a receiving apparatus 61, an in-station apparatus transmitting apparatus 62, and a transmission / reception optical signal separator 63. As the transmission device 51C, any one of the transmission devices 1F, 1G, 1H, and 1J described in Embodiments 1-4 can be applied. As the receiving device 61, the receiving device 2 described as the prior art can be applied.

加入者装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃが、各サンプリング後の光信号が時間軸上で相互に重複しないように、各サンプリング後の光信号を局内装置６に送信するために、局内装置６は、タイミング調整に必要な情報を加入者装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃに同報する。タイミング調整に必要な情報として、加入者装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃのサンプリングのタイミングを同期させるための基準クロック及び加入者装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃの送信のタイミングを調整するためのタイミング情報などがあげられる。 In order for the subscriber apparatuses 5A, 5B, and 5C to transmit the optical signals after each sampling to the intra-office apparatus 6 so that the optical signals after the sampling do not overlap each other on the time axis, Information necessary for adjustment is broadcast to the subscriber devices 5A, 5B, and 5C. Information necessary for timing adjustment includes a reference clock for synchronizing sampling timings of the subscriber units 5A, 5B, and 5C, timing information for adjusting transmission timings of the subscriber units 5A, 5B, and 5C, and the like. It is done.

局内装置６では、局内装置用送信装置６２は、加入者装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃに、タイミング調整に必要な情報を送信する。加入者装置５Ｃでは、加入者装置用受信装置５２Ｃは、局内装置６から、タイミング調整に必要な情報を受信し、送信装置５１Ｃは、局内装置６に、サンプリング後の光信号を送信する。加入者装置５Ａ、５Ｂでは、加入者装置５Ｃと同様な処理が行われる。局内装置６では、受信装置６１は、加入者装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃから、サンプリング後の光信号を受信する。送受信光信号分離器５３Ｃ、６３は、加入者装置５Ｃから局内装置６への上り方向の光信号及び局内装置６から加入者装置５Ｃへの下り方向の光信号を分離する。送受信光信号分離器５３Ｃ、６３として、上り方向及び下り方向に異なる波長の光信号を用いるときには、波長フィルタを適用することができる。 In the in-station apparatus 6, the in-station apparatus transmitting apparatus 62 transmits information necessary for timing adjustment to the subscriber apparatuses 5A, 5B, and 5C. In the subscriber device 5C, the subscriber device receiving device 52C receives information necessary for timing adjustment from the intra-station device 6, and the transmission device 51C transmits the sampled optical signal to the intra-station device 6. In the subscriber devices 5A and 5B, processing similar to that performed by the subscriber device 5C is performed. In the in-station device 6, the receiving device 61 receives the optical signal after sampling from the subscriber devices 5A, 5B, and 5C. The transmission / reception optical signal separators 53C and 63 separate the upstream optical signal from the subscriber unit 5C to the intra-station device 6 and the downstream optical signal from the intra-station device 6 to the subscriber unit 5C. As the transmission / reception optical signal separators 53C and 63, a wavelength filter can be applied when using optical signals having different wavelengths in the upstream and downstream directions.

タイミング調整に必要な情報のみを送受信するために、加入者装置５Ｃに加入者装置用受信装置５２Ｃを設置し局内装置６に局内装置用送信装置６２を設置することは、経済性の面で現実的ではない。局内装置６の局内装置用送信装置６２が、下り方向のデータ信号及びタイミング調整に必要な情報を時分割多重し、加入者装置５Ｃの加入者装置用受信装置５２Ｃが、下り方向のデータ信号及びタイミング調整に必要な情報を時分割分離することが、経済性の面で現実的である。 In order to transmit and receive only the information necessary for timing adjustment, it is practical in terms of economy to install the subscriber device receiver 52C in the subscriber device 5C and the in-station device transmitter 62 in the in-station device 6. Not right. The in-station device transmitting device 62 of the in-station device 6 time-division multiplexes the downlink data signal and information necessary for timing adjustment, and the subscriber device receiving device 52C of the subscriber device 5C receives the downlink data signal and It is realistic in terms of economy to separate information necessary for timing adjustment in a time-sharing manner.

局内装置６では、受光器が、時分割多重化信号を受信し光信号から電気信号に変換し、ＡＤ変換回路が、時分割多重化信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、ディジタル信号処理回路が、時分割多重化信号から所定の帯域信号を抽出し、所定の方式により所定の帯域信号を所定のデータ信号に復調する。ここで、局内装置６は、高速で高額な受光器及びＡＤ変換回路から構成される。しかし、局内装置６は、収容局舎で用いられるため、複数の加入者によるコストの分担により、実用上大きな問題はない。 In the in-station device 6, the optical receiver receives the time division multiplexed signal and converts it from an optical signal to an electric signal, and the AD conversion circuit converts the time division multiplexed signal from an analog signal to a digital signal, and a digital signal processing circuit However, a predetermined band signal is extracted from the time division multiplexed signal, and the predetermined band signal is demodulated into a predetermined data signal by a predetermined method. Here, the intra-station device 6 is composed of a high-speed and expensive photoreceiver and an AD conversion circuit. However, since the in-station device 6 is used in a housing station, there is no practical problem due to the sharing of costs among a plurality of subscribers.

本発明に係る光アクセスシステム及び送信装置は、ベースバンド信号及びベースバンド信号が変調された変調信号を光信号として送受信するシステムに適用することができる。 The optical access system and the transmission apparatus according to the present invention can be applied to a system that transmits and receives a baseband signal and a modulated signal obtained by modulating the baseband signal as an optical signal.

１：送信装置
２：受信装置
３：光伝送路
４：光スプリッタ
５：加入者装置
６：局内装置
５１：送信装置
５２：加入者装置用受信装置
５３：送受信光信号分離器
６１：受信装置
６２：局内装置用送信装置
６３：送受信光信号分離器
１０１：帯域信号発生器
１０２：光送信器
１０３：アンテナ
１０４：無線信号フロントエンド
１０５：時分割多重用スイッチ
１０６：レーザ光源
１０７：光スイッチ
１０８：半導体光増幅器
１０９：信号発生器
１１０：振幅調整回路
１１１：バイアス調整回路
１１２：モニタ用受光器
１１３：タイミング調整回路
１１４：光分岐器
１１５：分岐器
１１６：遅延回路
１１７：光合波器
１１８：ベースバンド信号発生器
１１９：制御回路
１２０：切替回路
１２１：スイッチ回路
２０１：受光器
２０２：ＡＤ変換回路
２０３：ディジタル信号処理回路 1: Transmitting device 2: Receiving device 3: Optical transmission line 4: Optical splitter 5: Subscriber device 6: Intra-station device 51: Transmitting device 52: Receiving device for subscriber device 53: Transmitting / receiving optical signal separator 61: Receiving device 62 : Transmitter 63 for intra-station device: Transmitted / received optical signal separator 101: Band signal generator 102: Optical transmitter 103: Antenna 104: Radio signal front end 105: Switch for time division multiplexing 106: Laser light source 107: Optical switch 108: Semiconductor optical amplifier 109: Signal generator 110: Amplitude adjustment circuit 111: Bias adjustment circuit 112: Monitor light receiver 113: Timing adjustment circuit 114: Optical branching device 115: Branching device 116: Delay circuit 117: Optical multiplexer 118: Base Band signal generator 119: Control circuit 120: Switching circuit 121: Switch circuit 201: Light receiver 202: AD conversion circuit 20 : Digital signal processing circuit

Claims

A transmitter for transmitting the optical signal after sampling;
A receiving device for receiving the optical signal after sampling;
An optical access system comprising:
The transmitter is
An optical signal generator for generating an optical signal before sampling;
A semiconductor optical amplifier that inputs the optical signal before sampling, samples and amplifies at a predetermined timing, and outputs the optical signal after sampling;
A signal having a current larger than a threshold current of the semiconductor optical amplifier is output to the semiconductor optical amplifier at the predetermined timing, and a signal having a current equal to or lower than the threshold current is output at the semiconductor optical amplifier at a time other than the predetermined timing. A signal generator for output to the amplifier;
A control circuit for determining whether a signal transmitted by the transmission device is a baseband signal or a modulated signal obtained by modulating the baseband signal;
Based on the determination of the control circuit, when the signal transmitted by the transmitting device is a baseband signal, the signal generator and the semiconductor optical amplifier are disconnected from each other, and the signal transmitted by the transmitting device is When the band signal is a modulated modulation signal, a switch circuit that connects the signal generator and the semiconductor optical amplifier, and
An optical access system comprising:

A transmitter for transmitting the optical signal after sampling;
A receiving device for receiving the optical signal after sampling;
An optical access system comprising:
The transmitter is
An optical signal generator for generating an optical signal before sampling;
An optical branching device for branching the optical signal before sampling into a plurality of branched optical signals;
A plurality of semiconductor optical amplifiers for inputting and sampling and amplifying each branched optical signal at each predetermined timing;
An optical multiplexer that multiplexes each branched optical signal sampled and amplified by each semiconductor optical amplifier, and outputs the optical signal after the sampling;
A signal having a current larger than the threshold current of each semiconductor optical amplifier is output to each semiconductor optical amplifier at each predetermined timing, and a signal having a current lower than each threshold current is output to each semiconductor optical amplifier at a time other than each predetermined timing. A plurality of signal generators for output to the amplifier;
A control circuit for determining whether a signal transmitted by the transmission device is a baseband signal or a modulated signal obtained by modulating the baseband signal;
Based on the determination of the control circuit, when the signal transmitted by the transmitting device is a baseband signal, the signal generator and the semiconductor optical amplifier are disconnected from each other, and the signal transmitted by the transmitting device is When the band signal is a modulated modulation signal, a switch circuit that connects the signal generator and the semiconductor optical amplifier, and
An optical access system comprising:

The signal generator adjusts at least one of an amplitude and a bias of a current signal output to the semiconductor optical amplifier, and controls a sampling pulse width and an amplification gain of the semiconductor optical amplifier. Item 3. The optical access system according to Item 1 or 2.

A plurality of the transmission devices are arranged,
Each transmitting device, so that the optical signal after each sampling do not overlap with each other on the time axis, any of the optical access according to claims 1 to 3, characterized in that for transmitting an optical signal after each sampling system.

An optical signal generator for generating an optical signal before sampling;
A semiconductor optical amplifier that inputs the optical signal before sampling, samples and amplifies at a predetermined timing, and transmits the optical signal after sampling;
A signal having a current larger than a threshold current of the semiconductor optical amplifier is output to the semiconductor optical amplifier at the predetermined timing, and a signal having a current equal to or lower than the threshold current is output at the semiconductor optical amplifier at a time other than the predetermined timing. A signal generator for output to the amplifier;
A control circuit for determining whether a signal transmitted by the transmission device is a baseband signal or a modulated signal obtained by modulating the baseband signal;
Based on the determination of the control circuit, when the signal transmitted by the transmitting device is a baseband signal, the signal generator and the semiconductor optical amplifier are disconnected from each other, and the signal transmitted by the transmitting device is When the band signal is a modulated modulation signal, a switch circuit that connects the signal generator and the semiconductor optical amplifier, and
A transmission device comprising:

An optical signal generator for generating an optical signal before sampling;
An optical branching device for branching the optical signal before sampling into a plurality of branched optical signals;
A plurality of semiconductor optical amplifiers for inputting and sampling and amplifying each branched optical signal at each predetermined timing;
An optical multiplexer that multiplexes each branched optical signal sampled and amplified by each semiconductor optical amplifier and transmits the optical signal after sampling;
A signal having a current larger than the threshold current of each semiconductor optical amplifier is output to each semiconductor optical amplifier at each predetermined timing, and a signal having a current lower than each threshold current is output to each semiconductor optical amplifier at a time other than each predetermined timing. A plurality of signal generators for output to the amplifier;
A control circuit for determining whether a signal transmitted by the transmission device is a baseband signal or a modulated signal obtained by modulating the baseband signal;
Based on the determination of the control circuit, when the signal transmitted by the transmitting device is a baseband signal, the signal generator and the semiconductor optical amplifier are disconnected from each other, and the signal transmitted by the transmitting device is When the band signal is a modulated modulation signal, a switch circuit that connects the signal generator and the semiconductor optical amplifier, and
A transmission device comprising:

The signal generator adjusts at least one of an amplitude and a bias of a current signal output to the semiconductor optical amplifier, and controls a sampling pulse width and an amplification gain of the semiconductor optical amplifier. Item 7. The transmitter according to Item 5 or 6 .