JPH02938A - 光ヘテロダイン検波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ヘテロダイン検波装置の光学系の改良に関
するものである。

（従来の技術） 第３図に従来のコヒーレント通信における光ヘテロダイ
ン検波装置の構成を示す、光ファイバを伝送されてきた
信号光と局部発振レーザ２２の出力光を光フアイバカプ
ラ２１で干渉させ、そのビート信号を受光素子２４．２
５で電気信号に変換する。受光素子２４．２５からは位
相のずれた２つのベースバンド信号が得られるので、位
相補■回路２７で位相差を補正した後加算器２６で加算
する。偏波面制御部２３は信号光と局部発振レーザ光の
偏波面を一致させ、両方の光が充分に干渉するためのも
のである。バランスド・ミキサ受光部２０により、光フ
ァイバ・カブラ２１に入射する信号光が全部検出される
とともに、ノイズ成分か相殺されるので、光の損失が少
なく、Ｓ／Ｎ比を高くすることができる。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、コヒーレント光通信でのデータ転送速度
は数Ｇビット／秒と予想され、このような高速の信号を
扱う電子回路の周波数帯域は伝送速度の２倍稈度必要で
あり、コヒーレント光通信の実用化においてネックとな
るのは光素子よりもむしろ電子回路である。このような
高い周波数帯域で第３図のバランスド・ミキサ受光部２
０を動作させる場合には、温度特性の影ぜ等により雨検
出信号の位相を揃えることは非常に難しい、一方の受光
素子（例えば２４）の出力のみを用いれば、光の損失等
によりＳ／Ｎ比か大幅に低下する。

本発明はこのような課題を解決するなめになされたもの
で、高い周波数帯域においても受光部の構成が容易な光
ヘテロダイン検波装置を実現することをＨｏ９とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は信号光を入力して局部発振レーザ光と干渉させ
そのビート信号を受光部で電気信号に変換する光ヘテロ
ダイン検波装置に係るもので、その特徴とするところは
信号光をその一端から入射し透過する偏波分離手段と、
この偏波分離手段の出射光か通過する第１の１／４波長
板と、局部発振レーザと、この局部発振レーザの出力光
か通過する第２の１／４波長板と、前記第１の１／４波
長板の出射光をその一端で反射するとともに第２の１／
４波長板の出射光をその他端から透過する波長ｊａ択部
とを備え、波長選択部の反射光および透過光を偏波分＾
を手段で反射してその干渉光を受光部で検出するように
構成した点にある。

（作用） 波長選択部により信号光を反射するとともに局部発振レ
ーザ光を透過することにより、両光を同一光路に尋くこ
とができ、面光ビームスプリッタで入力信号光と分離す
ることにより干渉光のみを受光素子に導くことができる
。

（実施例） 以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。

第１図は本発明に係る光ヘテロダイン検波装置の一実施
例を示す構成ブロック図である。１は信号光を伝送する
光ファイバ、２は光ファイバＩで伝送された光を直Ｍ　
！ｌｉｔ光と１−る偏波面制御部、３はこの偏波面制御
部２の出射光を平行光線とするコリメータ・レンズ、４
はこのコリメータ・レンズ３の出射光を入射する偏波分
離手段を構成する偏光ビームスプリッタ、５はこの偏光
ビームスプリッタ４の透過光を入射する第１の１／４波
長板、６はこの１／４波長板５の出射光とその一端から
入射し波長選択部を構成するファブリ・ベロー干渉計、
７は局部発振レーザ、８はこの局部発振レーザ７の出力
光を平行光とするコリメータ・レンズ、９はこのコリメ
ータ・レンズ８の出射光を入射しその出射光が７アプリ
・ベロー干渉計６の他端に入射する第２の１／４波長板
、１０はファブリ・ベロー干渉計６からの反射光および
透過光が１／４波長板５および偏光ビームスプリッタ４
を介して干渉した光が入射するフォトダイオード等から
なる受光部、１１は偏光ビームスプリッタ４で反射され
た信号光の一部を検出して電気信号を偏波面制御部２に
出力するフォトタイオード等からなる第２の受光部であ
る。

上記のような構成の装置の動作を次に説明する。

光ファイバ１を伝送されてきた信号光は偏波面制御部２
を介してコリメータ・レンズ３で平行光となり、偏光ビ
ームスプリッタ４で反射して受光部１１で電気信号に変
換される。この電気信号を受けて偏波面制御部２は受光
部１１に入射する光が０となるように信号光の偏波面を
制御する。その結果偏波面制御部２の出射光の全ては、
例えば図に示すような紙面に平行な直線調光となって１
扁光ビームスプリツタ４を直進し、１／４波長板５で円
１扁光となってファブリ・ベロー干渉計６の一方のミラ
ー面に入射する。ここでファブリ・ペロ干渉計は特定の
波長の光のみを選択的に透過し、他は反射するという特
性を持つ、第３図に示すように、信号光の波長λＳとし
てファブリ・ペロ干渉計６で反射されるような波長を用
いると、信号光はファブリ・ベロー干渉計６で反射され
た後再び１／４波長板５に入射して紙面に垂直な直線偏
波面を持つ直線１扁光となり、偏光ビームスプリッタ４
で反射して受光部１０に入射する。一方、局部発振レー
ザ７の出力光はコリメータ・レンズ８により平行光とな
り、１／４波長板９により円偏光となってファブリ・ベ
ロー干渉計６に信号光と反対側のミラー而から入射する
。第３図に示すように、局部発振レーザ光の波長λ０と
してファブリ・ベロー干渉計６を透過するような波長を
用いると、透過光は１／４波長板５で紙面に垂直な偏波
面を持つ直線偏光となって偏光ビームスプリッタ４で反
射し、前述の信号光と干渉した光か受光部１０に入射す
る０以上のようにして、信号光と局部発振レーザ光は受
光部１０でヘテロダイン検波される。

このような構成の光ヘテロダイン検波装置によれば、信
号光はそのまま全部が受光部１０に導かれているので、
光の損失が少なく、受光感度か低下しない。したがって
Ｓ／Ｎ比の優れた電気信号が得られる。

また１つの受光素子で光ヘテロダイン検波を行うので受
光部にバランスド・ミキサを用いる必要がなく、数Ｇビ
ット／秒の高速データ転送においてもその実現が容易で
ある。

なお上記の実施例において、信号光伝送用光ファイバ１
として、偏波面保存ファイバを使用すれば、偏波面制御
部２および受光部１１からなる偏波面制御ループを省略
できる。

また偏波分離手段としては面光ビームスプリッタの池に
、偏光プリズム等面波面に対応して光の方向を変えるこ
とができる任意の手段を用いることかできる。

また波長選択部としてはファブリ・ベロー干渉計の他に
、干渉フィルタ等特定の波長のみを選択的に透過し他の
波長を反射する任意の手段を用いることができる。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、高い周波数帯域にお
いても受光部の構成か容易な光ヘテロダイン検波装置を
簡単な構成で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光ヘテロダイン検波装置の一実施
例を示す構成ブロック図、第２図は第１図装置の波長選
択部の特性を示す図、第３図は従来の光ヘテロダイン検
波装置の一例を示す構成ブロック図である。 ４・・・偏波分離手段、５・・・第１の１／４波長板、
６・・・波長選択部、７・・・局部発振レーザ、９・・
・第２第２図 第３図 ノ号仰脚ｉ卯艮レープ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 信号光を入力して局部発振レーザ光と干渉させそのビー
   ト信号を受光部で電気信号に変換する光ヘテロダイン検
   波装置において、 信号光をその一端から入射し透過する偏波分離手段と、
   この偏波分離手段の出射光が通過する第１の１／４波長
   板と、局部発振レーザと、この局部発振レーザの出力光
   が通過する第２の１／４波長板と、前記第１の１／４波
   長板の出射光をその一端で反射するとともに第２の１／
   ４波長板の出射光をその他端から透過する波長選択部と
   を備え、波長選択部の反射光および透過光を偏波分離手
   段で反射してその干渉光を受光部で検出するように構成
   したことを特徴とする光ヘテロダイン検波装置。