JPH0133058B2 - - Google Patents

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JPH0133058B2
JPH0133058B2 JP57004220A JP422082A JPH0133058B2 JP H0133058 B2 JPH0133058 B2 JP H0133058B2 JP 57004220 A JP57004220 A JP 57004220A JP 422082 A JP422082 A JP 422082A JP H0133058 B2 JPH0133058 B2 JP H0133058B2
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JP
Japan
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signal
output
optical fiber
variable gain
optical
Prior art date
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JP57004220A
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English (en)
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JPS58121843A (ja
Inventor
Yukio Koyama
Takahiro Asai
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/697Arrangements for reducing noise and distortion
    • H04B10/6972Arrangements for reducing noise and distortion using passive filtering

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光フアイバによる信号伝送システムに
係り、特に広帯域で、しかも高品質の信号を得る
のに好適な光フアイバによる信号伝送システムに
関するものである。
従来、広帯域信号、例えばVHF放送TV多重
信号を光信号に変換して光フアイバを通して伝送
する場合、信号伝送システムは第1図に示す構成
としてある。すなわち、端子1に入力した入力電
気信号を駆動回路2に導いて増幅した後、その信
号でレーザダイオード3を駆動する。この場合、
レーザダイオード3からの発光出力が入力電気信
号と線形関係になるように、レーザダイオード3
のバイアス点や入力信号振幅を適切に設定するよ
うにする。レーザダイオード3からの発光出力は
結合部4、光コネクタ5を介して光フアイバ6に
入射させて伝送し、光フアイバ6からの光信号を
光コネクタ7、結合部8を介してフオトダイオー
ド9で受光して上記光信号を光パワーに比例した
電流に変換し、その電流を増幅器10で増幅し
て、端子11から所定レベルの電気信号を取り出
すようにしてある。
しかし、上記した光フアイバによる信号伝送シ
ステムには次に示す大きな欠陥がある。すなわ
ち、レーザダイオード3より光フアイバ6に入射
する光信号は結合部4、光コネクタ5での反射現
象のため逆進し、レーザダイオード3に再入射
し、このため、発光機能が乱され、発光波長や発
光出力が変化してしまう。この結果、発光出力に
強度変調がかかることになる。
いま、端子1への入力電気信号を、 {1+mf(t)}cosω0t ここに、 m:ビデオ信号変調度 f(t):ビデオ信号 ω0:キヤリア角周波数 とすると、光信号振幅は、 1+k{1+mf(t)}cosω0t ここに、 k:光変調度 で表わされるが、レーザダイオード3の動作が、
上記した理由で不安定になると、{1+n(t)}
が上式に掛け合された形となり、光信号振幅は、 {1+n(t)}[1+k{1+mf(t)}cosω0t] ここに、 n(t):ノイズ信号 で表わされるようになり、これを光検波すると、
電気出力は光信号振幅そのものとなるので、 {1+n(t)}[1+k{1+mf(t)}cosω0t] =1+n(t)+k{1+mf(t)}cosω0t +kn(t){1+mf(t)}cosω0t ……(1) となる。(1)式の右辺の第1項「1」はDC成分、
第2項n(t)はノイズ成分、第3項k{1+mf
(t)}cosω0tは信号成分、第4項kn(t){1+
mf(t)}cosω0tはノイズ信号の干渉成分である。
ここで、n(t)の性質としては、その周波数
スペクトルが第2図に示すようになり、角周波数
ωが小さい低域ではパワーP(このPは大略次式
で与えられ、P=b/ω2+a0(a、bは定数)で
ある。)が強く、ωが大きい高域になるほどパワ
ーPが弱い。そして、実験結果によると、ほとん
どのエネルギーが数MHz以内の周波数範囲に収つ
ている。
ここで問題としているのは、数十MHz以上のい
わゆるVHF帯におけるTV信号の多重伝送シス
テムであり、(1)式の右辺の第1項、第2項は高域
フイルタ(VHF帯の信号は通過させ、直流付近
数MHzの信号は通過できるような伝送特性を有す
るもの)で除去可能であるが、第4項はn(t)
が低周波成分ほど強いので、ビデオ検波した後も
kn(t){1+mf(t)}の形で残つてしまい、も
ともと低域成分の強い{1+mf(t)}とn(t)
との積をとると、結局低域部妨害信号が残つてし
まうことになる。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、妨害雑音成分を軽減し、高品
質の信号を得ることができる光フアイバによる信
号伝送システムを提供することにある。
本発明の第1の特徴は、光フアイバからの光信
号を電流信号に変換するフオトダイオードの出力
を分波器に通して低域成分と高域成分とに分離
し、この高域成分は可変利得増幅器の入力とし、
上記低域成分は正レベル直流電圧「2」を印加し
てある差動増幅器に与え、この差動増幅器の出力
「2−{1+n(t)}」すなわち「1−n(t)」で
上記可変利得増幅器の利得を制御して上記可変利
得増幅器より妨害雑音成分を軽減した信号を得る
手段を具備する構成とした点にある。第2の特徴
は、光信号を発生するレーザダイオードに入力電
気信号とこれと周波数帯域が異なるパイロツト正
弦波信号とを加算した信号を与える手段を設け、
受信側における上記分波器の前後には高域フイル
タを設け、また、上記分波器と上記差動増幅器と
の間には、振幅検波回路を設けた構成とした点に
ある。
以下本発明を第3図、第5図に示した実施例お
よび第4図、第6図をを用いて詳細に説明する。
第3図は本発明の光フアイバによる信号伝送シ
ステムの一実施例を示す構成図であり、第1図と
同一部分は同じ符号で示し、ここでは説明を省略
する。第3図においては、フオトダイオード9の
出力信号を分波器12に導く。その出力は直流付
近の低周波成分が端子14に、VHF帯成分が端
子13に出る。分波器12の出力端子13からの
出力は可変利得増幅器17に導き、一方、分波器
12の出力端子14からの出力は、基準端子15
に正のレベルの直流電圧「2」が印加してある差
動増幅器16に導き、差動増幅器16の出力「1
−n(t)」を可変利得増幅器17の利得制御入力
端子18に与えるようにしてある。
第4図は第3図の動作を説明するための波形図
で、端子1に第4図aの伝送すべき信号21を印
加すると、フオトダイオード9の出力電流は、(1)
式で示されるので、第4図bの22で示されるよ
うに、本来の信号k{1+mf(t)}cosω0t、直流
付近の妨害信号{1+n(t)}、本来の信号の近
傍に生じるkn(t){1+mf(t)}cosω0tなる妨
害信号の和になつている。そこで、まず、帯域の
差異を利用して妨害信号n(t)を取り出すため、
フオトダイオード9の出力信号を分波器12に導
いて、分波器12からk{1+n(t)}{1+mf
(t)}で示される出力を得て、この出力を端子1
3から可変利得増幅器17に導き、一方、{1+
n(t)}で示される出力を得て、この出力を端子
14から差動増幅器16に与える。差動増幅器1
6には正のレベルの直流電圧「2」が印加してあ
るから、差動増幅器16の出力として第4図cに
23で示した1−n(t)に比例した電圧が得ら
れる。この出力電圧は可変利得増幅器17の利得
制御入力端子18に与えてあるから、可変利得増
幅器17の増幅利得が変わり、端子11には第4
図dに24で示したk{1−n2(t)}{1+mf
(t)}cosω0tなる信号が出力される。
ところで、一般に|n(t)|<<1であるの
で、可変利得増幅器17の出力はk{1+mf
(t)}cos0tで示される。
すなわち、伝送系で生じた妨害の度合を受信信
号の直流付近の成分を調べることによつて検知
し、これを用いて伝送信号の乱れを補正するよう
にしてある。したがつて、本発明の実施例によれ
ば、妨害雑音信号を軽減した高品質の信号を得る
ことができる。
第5図は本発明の他の実施例を示す構成図で、
第1図、第3図と同一部分は同じ符号で示してあ
る。本発明のポイントは、伝送系において生じた
妨害信号n(t)をパイロツト信号の歪を観測す
ることにより抽出し、これを用いて補正を行うこ
とにある。第3図においては、妨害信号を抽出す
るのに分波器12を用いている。その理由は、直
流近辺に妨害波成分が現れるので、分波器によつ
て妨害信号が分離できるからである。これに対し
て第5図においては、下記のようにしてある。す
なわち駆動回路2の前段に加算器27を設け、
{1+mf(t)}cosω0tで示される入力電気信号2
5にこれと周波数帯域が異なるmpcosωptで示さ
れるパイロツト正弦波信号26を加え合わせ、加
算器27の出力端子1を経て駆動回路2に入力
し、レーザダイオード3、結合部4、光コネクタ
5、光フアイバ6、光コネクタ7、結合部8、フ
オトダイオード9よりなる光伝送系を通して、フ
オトダイオード9の出力として、 {1+n(t)}[1+k{1+mf(
t)}cosω0t+mpcosωpt}] なる信号を得るようにしてある。この信号は、 (1) 直流付近の成分 1+n(t) (2) 信号スペクトル付近の成分 {1+n(t)}kmf(t)cosωpt (3) パイロツトのスペクトル付近の成分 {1+n(t)}kmpcosωpt の3種よりなるが、いずれの帯域も異なるように
ω0、ωpを設定し、(1)〜(3)の各成分をフイルタで
分離できるようにし、フオトダイオード9の出力
を最初に高域フイルタ28に通し、まず、上記(1)
の成分を除去する。この高域フイルタは直流付近
(数MHz程度)の成分を除去するのが目的である。
次に分波器29で(2)、(3)の成分を分離するように
した。ここで、ω0、ωpは分波器によつて除去で
きる程度の値に設定しておく。そして、この中で
(2)の成分による出力30は可変利得増幅器17に
導き、(3)の成分による出力31は振幅検波回路3
2を通して{1+n(t)}なる妨害波成分を得
て、この妨害波成分を差動増幅器16に与え、第
3図と同様、差動増幅器16の出力を可変利得増
幅器17の利得制御入力端子18に与え、可変利
得増幅器17の増幅利得を変えて信号スペクトル
付近の成分{1+n(t)}kmf(t)cosω0tより
妨害波n(t)を除去するようにしてある。なお、
実際のVHF多重伝送システムでは、第6図に示
すように、90−222MHz帯を用いて12チヤンネル
の伝送を行うので、パイロツト信号としては
250MHz位が好ましい。
以上説明したように、本発明によれば、妨害雑
音成分を軽減し、高品質の信号を得ることがで
き、しかも、特殊な回路を用いないので簡単に実
現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光フアイバによる信号伝送シス
テムの構成図、第2図は伝送路で発生する雑音ス
ペクトルを示す線図、第3図は本発明の光フアイ
バによる信号伝送システムの一実施例を示す構成
図、第4図は第3図の動作を説明するための波形
図、第5図は本発明の他の実施例を示す構成図、
第6図は第5図におけるパイロツト配置を示す図
である。 2:駆動回路、3:レーザダイオード、4,
8:結合部、5,7:光コネクタ、6:光フアイ
バ、9:フオトダイオード、12,29:分波
器、16:差動増幅器、17:可変利得増幅器、
27:加算器、28:高域フイルタ、32:振幅
検波回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入力電気信号によつて変調されたレーザダイ
    オードからの光信号の光フアイバに入射して伝送
    し、前記光フアイバからの光信号をフオトダイオ
    ードを用いて電流信号に変換するようにしてなる
    ものにおいて、前記フオトダイオードの出力を分
    波器に通して低域成分と高域成分とに分離し、該
    高域成分は可変利得増幅器の入力とし、前記低域
    成分は正レベル直流電圧を印加してある差動増幅
    器に与え、該差動増幅器の出力で前記可変利得増
    幅器の利得を制御して前記可変利得増幅器より妨
    害雑音成分を軽減した信号を得る手段を具備して
    いることを特徴とする光フアイバによる信号伝送
    システム。 2 入力電気信号によつて変調されたレーザダイ
    オードからの光信号を光フアイバに入射して伝送
    し、前記光フアイバからの光信号をフオトダイオ
    ードを用いて電流信号に変換するようにしてなる
    ものにおいて、前記レーザダイオードに前記入力
    電気信号とこれと周波数帯域が異なるパイロツト
    正弦波信号とを加算した信号を与える手段と、前
    記フオトダイオードの出力を高域フイルタに通
    し、直流近辺の成分を除去してから分波器に通し
    てVHF帯信号成分とパイロツトキヤリア周波数
    成分とに分離し、該VHF帯信号成分は可変利得
    増幅器の入力とし、前記パイロツトキヤリア周波
    数成分は振幅検波回路を通してから正レベル直流
    電圧を印加してある差動増幅器に与え、該差動増
    幅器の出力で前記可変利得増幅器の利得を制御し
    て前記可変利得増幅器より妨害雑音成分を軽減し
    た信号を得る手段とを具備していることを特徴と
    する光フアイバによる信号伝送システム。
JP57004220A 1982-01-14 1982-01-14 光フアイバによる信号伝送システム Granted JPS58121843A (ja)

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JPS58121843A JPS58121843A (ja) 1983-07-20
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JPH0856200A (ja) 1994-08-12 1996-02-27 Miharu Tsushin Kk Catv用光受信機のagc方法

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FR2621753B1 (fr) * 1987-10-13 1995-03-10 Thomson Csf Dispositif de commande automatique de gain et recepteur comportant un tel dispositif

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