JPH04317033A - 光波系のための単側波帯光変調器 - Google Patents

光波系のための単側波帯光変調器

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JPH04317033A
JPH04317033A JP3358110A JP35811091A JPH04317033A JP H04317033 A JPH04317033 A JP H04317033A JP 3358110 A JP3358110 A JP 3358110A JP 35811091 A JP35811091 A JP 35811091A JP H04317033 A JPH04317033 A JP H04317033A
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JP
Japan
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optical
signal
phase modulator
output
carrier
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Withdrawn
Application number
JP3358110A
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English (en)
Inventor
Robert Olshansky
ロバート・オルスハンスキ
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Verizon Laboratories Inc
Original Assignee
GTE Laboratories Inc
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Filing date
Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/0327—Operation of the cell; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/19—Function characteristic linearised modulation; reduction of harmonic distortions

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２つまたはそれ以上の数
の被変調光搬送波が単一の光ファイバを伝送される光通
信システムに関するものであり、詳述すると、単一側波
帯の光位相変調器およびかかる単一側波帯光変調器を使
用する光通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来技術】光ファイバ伝送システムは、帯域幅が広く
、小サイズであり、電気的干渉に不感知であるため、長
距離用の電話網やオフィス間トランクラインにおいて広
く使用されている。従来の長距離光伝送システムは、時
分割多重化ディジタル伝送を利用する。商業的光波シス
テムにおいて利用可能な最大データ速度は、多年にわた
り５６５　メガビット／秒に制限されてきて、つい最近
１．７　ギガビット／秒に増大されたばかりである。８
０００のボイスチャンネルを搬送する５６５　メガビッ
ト／秒の光トランクラインは、ボイス伝送には非常に価
額的に効率的である。
【０００３】最近、中心局と個々の加入者間のローカル
ループすなわち加入者ループに光伝送システムを利用し
ようとする努力が、電気通信工業においてなされてきた
。その目標とするところは、各家やビズネスオフィスへ
の光ファイバを介して、ボイスのみならずデータやビデ
オ伝送を提供することである。ビデオサービスは、放送
サービスのみならず、ビデオ切替えサービスを含むこと
が期待される。ビデオ切替えサービスは、各加入者が、
ビデオライブラリからプログラミングや映画を選択する
ことを可能にするものである。非圧縮ディジタルビデオ
信号は、約１００メガビット／秒のデータ速度を必要と
し、アナログＦＭビデオは、約３０ＭＨｚ　の帯域幅を
必要とする。５６５　メガビット／秒のシステムは、数
本のビデオチャンネルしか搬送できない。
【０００４】伝送帯域幅の増大は、周波数的に近接離間
された多重変調光搬送波を使用するコヒーレント光シス
テムで実施できる。多重光搬送波を有するコヒーレント
システムは、特公昭６２−４３２３１号（発明者シカダ
）に開示されている。この特許のシステムにおいては、
１つの情報チャンネルが各光搬送波上で伝送されるが、
Ｎの光搬送波を利用できる。
【０００５】副搬送波多重化（ＳＣＭ）　光通信システ
ムも、増大された伝送帯域幅を提供するための手段とし
て提案された。ＲＦ周波数かマイクロ波周波数における
多くの周波数多重化搬送波より成る広帯域信号が、光搬
送波を変調するのに使用される。光信号は、従来形式の
単一モード光ファイバを介して遠隔の場所に伝送される
。遠隔の場所において受信される光信号は、高速度光ダ
イオードで検出され、そして伝送信号は、従来形式のＲ
Ｆまたはマイクロ波受信機で回収される。ＲＦまたはマ
イクロ波搬送波は、アナログまたはディジタル信号のい
ずれで変調することもできるし、サービスのほとんど任
意の組合せでボイス、データ、ディジタルオーディオお
よび高精密ビデオを搬送するのに使用できる。
【０００６】１８キロメーターの光ファイバを介しての
６０の周波数被変調ビデオチャンネルの伝送が、Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，　Ｖｏｌ．　２３
，　Ｎｏ．２２，　Ｐａｇｅ１１９６−１１９８，　１
９８７年１０月，の　　「　６０−Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｆ
Ｍ　Ｖｉｄｅｏ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｍｕｌｔｉｐ
ｌｅｘｅｄ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ
ｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ」のＲ．Ｏｌｓｈａｎｓｋｙ　の論
文に記述されている。１９９１年１月２９日発行の米国
特許第４，９８９，２００　号には、コヒーレント副搬
送波多重化光通信システムが開示されている。開示され
たコヒーレントＳＣＭ　システムにおいては、Ｍの情報
チャンネルが、Ｍの副搬送波を使用することにより、光
搬送波上で伝送できる。しかして、各副搬送波は別個の
情報信号で個々に変調される。上述の技術を組合せるこ
とによって、全部でＭ×Ｎの情報チャンネルに対して、
Ｍの情報チャンネルをＮの各光搬送波上で搬送できる。
【０００７】多重光搬送波をもつＳＣＭ　システムの欠
点は、各被変調光搬送波が上部および下部側波帯を有し
、また上部および下部側波帯の間にある二次相互変調積
を含むことである。隣接する光チャンネル間の干渉を防
ぐために、光搬送波間に３ｆｍａｘ　の周波数分離を提
供することが必要である。ここで、ｆｍａｘは、光搬送
波を変調するために使用される最大加入者周波数である
。伝送帯域幅を最大化するためには、干渉を最小化しな
がら、光搬送波間の近接離間を達成することが望ましい
。
【０００８】
【発明の概要】本発明によれば、これらの目的およびそ
の他の目的ならびに利益は、光搬送波を受容する入力と
第１の被変調光搬送波を提供する出力とを備えた相互変
調を消去する形式の第１の光位相変調器と、光搬送波を
受容する入力と第２の被変調光搬送波を提供する出力と
を備えた相互変調を消去する形式の第２の光位相変調器
と、入力光搬送波を上記第１および第２の相互変調消去
形式光位相変調器へコヒーレントに結合するための入力
側光分割器と、上記第１および第２の被変調光搬送波を
コヒーレントに結合しそして出力光信号を提供する出力
側光結合器と、第１の変調信号ｖｓ（ｔ）を上記第１の
相互変調消去形式光位相変調器へ与え且つ第２の変調信
号ｖｃ（ｔ）を上記第２の相互変調消去形式光位相変調
器へ与えるための変調手段とを備えており、当該第１変
調信号および第２変調信号は上記出力光信号が単一の側
波帯だけを有するように選択される単一側波帯光位相変
調器において実現される。
【０００９】それぞれの相互変調消去形式光位相変調器
は、第１および第２の光導波路と、当該第１および第２
の光導波路中を搬送される光波をそれぞれ位相変調する
第１および第２の電極と、光搬送波を上記第１および第
２の光導波路へコヒーレントに結合するための光分割器
と、上記第１および第２の光導波路からの光信号をコヒ
ーレントに結合し且つ変調された光信号を提供する光合
成器と、変調信号に応答して第１および第２の電極信号
をそれぞれ第１および第２の電極へ与える信号調整器と
を備える。
【００１０】第１の変調信号は標準的には以下の形式で
ある。 ｖｓ（ｔ）　＝　Σβｉ　ｓｉｎ　（　ωｉｔ　＋δｉ
）ここで、βｉ　はｉ番目の副搬送波の振幅であり、ω
ｉ　はｉ番目の副搬送波の周波数であり、δｉ　はｉ番
目の副搬送波の位相である。また第２の変調信号は標準
的には以下の形式である。 ｖｃ（ｔ）　＝　Σβｉ　ｓｉｎ　（　ωｉｔ　＋δｉ
）−ｖ（π／２）ここで、ｖ（π／２）　は光搬送波周
波数でπ／２の位相シフトを発生するのに必要とされる
電圧である。それぞれの副搬送波の振幅βｉ　、周波数
ωｉ　および位相δｉ　は情報信号を用いて変調できる
。側波帯のうちの一つおよび二次相互変調積は単一側波
帯光学位相変調器の出力において消去される。その結果
、光学チャンネルは周波数ｆＭＡＸだけ離間できる。こ
こでｆＭＡＸは最大変調周波数を表す。
【００１１】本発明の別の様相によれば、光送信機が種
々の光搬送波周波数の被変調光搬送波から構成される光
信号を発生する複数の光信号源を備えている。それぞれ
の光信号源は光搬送波を発生するレーザと、レーザの出
力に結合される単一側波帯光位相変調器と、第１および
第２の変調信号を単一側波帯光位相変調器へ提供し、光
搬送波を変調するための変調手段とを備えており、上記
第１および第２の変調信号は単一側波帯光位相変調器か
らの出力光信号が単一の側波帯だけを有するよう選択さ
れている。光送信機は光信号源からの出力光信号を、伝
送のため光導波路へ結合する手段を別途備えており、各
光信号は光搬送波周波数が近接して離間されるよう単一
側波帯だけを有する。それぞれの単一側波帯光位相変調
器は上述したように構成されている。
【００１２】本発明のさらに別の様相によれば、単一側
波帯光強度変調器が、光搬送波を受容する入力と被変調
光搬送波を提供する出力とを有する単一側波帯光位相変
調器と、光導波路部と、入力光搬送波を単一側波帯光位
相変調器および光導波路部の入力部へコヒーレントに結
合するための入力側光分割器と、単一側波帯光位相変調
器の出力および光導波路部の出力をコヒーレントに結合
しそして出力光信号を提供する出力側光結合器と、第１
および第２の変調信号を単一側波帯光位相変調器へ与え
る変調手段とを備えており、上記第１および第２の変調
信号は被変調光搬送波が単一の側波帯だけを有するよう
選択されている。単一側波帯光変調器は上述したように
構成されている。
【００１３】本発明のさらに別の様相によれば、単一側
波帯光位相変調器が、第１および第２の光導波路と、そ
れぞれ、第１および第２の光導波路中を搬送される光波
を位相変調するよう位置付けられた第１および第２の電
極と、光搬送波を第１および第２の光導波路へコヒーレ
ントに結合するための光分割器と、第１および第２の光
導波路からの被変調光搬送波をコヒーレントに結合しそ
して出力光信号を提供するための光結合器と、第１の変
調信号ｖｓ（ｔ）を第１の電極へそして第２の変調信号
ｖｃ（ｔ）を第２の電極へ与える変調手段とを備えてお
り、第１および第２の変調信号は出力光信号が単一の側
波帯だけを有するよう選択されている。変調信号ｖｓ（
ｔ）およびｖｃ（ｔ）は標準的には上述の形式のもので
ある。単一側波帯光位相変調器のこの実施例において、
出力光信号は二次相互変調積を含む。それゆえ、この実
施例は、二次相互変調積が比較的小さいときに有用であ
る。
【００１４】
【実施例】第１図には副搬送波多重化（ＳＣＭ）　シス
テムのスペクトル線図が示されている。スペクトル強度
は周波数の関数として示されている。周波数ｆ０１　の
光搬送波は、多重副搬送波で変調される。変調電圧ｖ（
ｔ）　は下式、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｖ（ｔ）　
＝Σβｉ　ｃｏｓ　（　ωｉｔ　＋δｉ）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　（１）で与えられる。ここで
、βｉ　はｉ番目の副搬送波の振幅、ωｉはｉ番目の副
搬送波の周波数そしてδｉ　はｉ番目の副搬送波の位相
である。情報信号　　　ｓｉ　は、各副搬送波の時間−
変化振幅βｉ　、時間−変化周波数ωｉ　または時間−
変化位相δｉ　内に包含できる。第１図に示されるスペ
クトルは、光搬送波から等しく離間された上部側波帯１
０と下部側波帯１２を含む。加えて、スペクトルは、二
次相互変調積（ＩＭＰ）　を包含する４つの帯域を含む
。帯域２０は、周波数ｆ０１−（ｆｉ＋ｆｊ）　の二次
相互変調積を含み、帯域２２は周波数ｆ０１−（ｆｉ−
ｆｊ）　の周波数の二次相互変調積を含み、帯域２４は
周波数ｆ０１＋（ｆｉ−ｆｊ）　の二次相互変調積を含
み、帯域２６は周波数ｆ０１＋（ｆｉ＋ｆｊ）　の二次
相互変調積を含む。ここでｆｉおよびｆｊは異なる副搬
送波周波数を表わす。
【００１５】第１図に示されるように、帯域２６は、上
部側波帯１０より高い周波数領域に延びており、帯域２
０は下部側波帯１２より低い周波数に延びている。この
結果、２またはそれ以上の副搬送波多重化光搬送波を利
用する光通信システムにおいては、二次相互変調積から
の干渉を避けるために、第２図に示されるように光搬送
波を離間することが必要であった。２つの被変調光搬送
波を含むシステムのスペクトル線図が、第２図に示され
ている。第１の光チャンネルは、上部側波帯３０および
下部側波帯３２を含む。第２の光チャンネルは、上部側
波帯３４および下部側波帯３６を含む。第１の光チャン
ネルからの二次相互変調積が下部側波帯３６と干渉する
のを防ぐため、また第２の光チャンネルからの二次相互
変調積が上部側波帯３０と干渉するのを防ぐため、上部
側波帯３０を下部側波帯３６から周波数ｆｍａｘだけ離
間することが必要である。ここで、ｆｍａｘは最大変調
周波数である。それゆえ、光搬送波間の最小間隔は３ｆ
ｍａｘ　である。光チャンネル間のこのような離間は、
利用可能なスペクトルの有効な利用を妨げる。
【００１６】二次相互変調積が消去された光送信機のブ
ロック図が第３図に示されている。二次相互変調積を消
去することによって、追って記述されるように、光搬送
波間の間隔のより近接したものが利用できる。第１のレ
ーザ４０は、第１の周波数の光搬送波ｆ１を相互変調積
消去（ＩＣ）光位相変調器４２に向けて送る。第２のレ
ーザ４４は、第２の光周波数ｆ２の光搬送波を相互変調
積消去（ＩＣ）光位相変調器４６に向けて送る。第Ｎ番
目のレーザ４８は、第Ｎ番目の光周波数ｆＮの光搬送波
を相互変調積消去（ＩＣ）光位相変調器５０に向けて送
る。システムにおけるレーザおよび相互変調積消去変調
器の数Ｎは、伝送されるべき被変調光搬送波の数に依存
する。変調器４２，４６−−−　５０の出力は、１また
は複数の遠隔位置への複合的光信号の伝送のため光ファ
イバ５２に結合される。 電気的変調器５４は、変調器４２に変調信号を供給する
。電気的変調器５６は、変調器４６に変調信号を供給す
る。電気的変調器５８は、変調器５０に変調信号を供給
する。レーザ４０，４４−−−　４８は、例えば、ＩＥ
ＥＥ　Ｊ．　Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
，　Ｖｏｌ．　ＱＥ−２３，　１９８７　年発行，Ｐ　
８０４−８１４　における「Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ
　Ｓｉｎｇｌｅ　Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　Ｍｏｄｅ
　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ＧａＩｎＡｓＰ／Ｉｎｐ
　Ｐｈａｓｅ−Ａｄｊｕｓｔｅｄ　ＤＦＢ　Ｌａｓｅｒ
ｓ」　と題するソダ等により記述されるような分散フィ
ードバック半導体レーザとし得る。レーザ制御装置６０
が、光搬送波周波数の近接した離間を可能にするため各
レーザの光周波数を制御する信号を、レーザ４０，４４
−−−　４８に供給する。
【００１７】送信機５４，５６−−−　５８を表わす電
気的送信機のブロック線図が、第４図に示されている。 第１の情報搬送信号Ｓ１が、電圧制御発振器（ＶＣＯ）
　７０を変調する。第２の情報搬送信号Ｓ２が、ＶＣＯ
　７２を変調し、第Ｎ番目の情報搬送信号ＳＮが電圧制
御発振器ＶＣＯ　７４を変調する。信号Ｓ１，Ｓ２−−
−ＳＮは、ディジタル信号、ボイス信号、オーディオ信
号またはビデオ信号のような、伝送されるべき任意の信
号とし得る。信号Ｓ１，Ｓ２−−−ＳＮは、ＶＣＯ　７
０，７２−−−　７４により発生される副搬送波の周波
数変調を行なう。ＶＣＯ　７０，７２−−−　７４は、
電気的周波数スペクトルにおいて異なる周波数を有し、
代表的には約０ないし２０ＧＨｚの範囲にある。最大変
調周波数ｆｍａｘは、相互変調積消去光位相変調器の３
ｄＢの帯域幅により決定される。ＶＣＯ　７０，７２−
−−７４の出力は、電気的パワー結合器７６の入力に結
合される。式（１）　の変調信号の形式を有する結合器
７６の出力は、第３図に示される変調器４２，４６−−
−　５０の一つの変調器の変調入力に接続される。第３
図の光送信機に利用される電気的送信機は、本発明の技
術思想内において異なる形態を有し得る。例えば、第４
図に示されるＶＣＯ　は、情報信号を受信する固定周波
数発振器および変調器で置き代えることにできる。この
形態は、副搬送波の位相変調を生ずる。
【００１８】変調器４２，４６−−−　５０を表わす光
位相変調器の詳細が、第５Ａ図および第６Ａ図に示され
ている。第５Ａ図に示される光変調器は、二次相互変調
積を消去するから、二次相互変調積消去光位相変調器と
称される。本発明の変調器は、ＩＥＥＥ　Ｊｏｕｒｎａ
ｌ　ｏｆ　Ｑａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，　
Ｖｏｌ．　ＱＥ−１７，　Ｎｏ．６，　１９８１年６月
発行、Ｐ　９４６−９５９　において「Ｇｕｉｄｅｄ−
Ｗａｖｅ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　ｆｏｒ　Ｏｐｔｉｃａｌ　
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」　と題するＡｌｆｅｒｎ
ｅｓｓ　により開示されたようなＭａｃｈ−Ｚｅｈｎｄ
ｅｒ変調器、またはＹブランチ干渉式変調器の変形であ
る。変調器は、基板ないしサブストレート８２上に形成
された光導波路を含む。代表的には、基板８２は、ニオ
ブ酸リチウムであり、導波路８０は内部拡散チタンで作
られる。しかしながら、他の基板および導波路材料も、
本発明の技術思想内にある。光導波路８０は、入力部８
４、光分割器８６、第１の変調部８８、第２の変調部９
０、光結合器９２および出力部９４を含む。光分割器８
６は、入力部８４上に受信される光搬送波を分割し、光
搬送波のパワーのほぼ９０％を各変調部８８および９０
の一端部にコヒーレントに結合する。変調部８８および
９０の他端部は、光結合器９２に結合される。 光結合器９２は、変調部８８および９０からの光信号を
等割合で結合し、出力部９４上に出力光信号を供給する
。
【００１９】変調部８８および９０は、代表的には細長
の、平行な、離間導波路部である。電極９６が変調部８
８の一側に沿って位置づけられており、電極１００は変
調部９０の一側に沿って位置づけられている。共通電極
９８が、各変調部８８および９０の他側に沿って位置づ
けられている。第６Ａ図に示されるように、電極９６、
９８および１００は、基板８２の表面上の金属化部分と
し得る。
【００２０】共通電極９８は、代表的には接地に接続さ
れ、変調信号電圧は電極９６および１００に印加される
。電極９６と電極９８間に印加される変調電圧は、光導
波路変調部８８に電界を生ずる。電極１００と電極９８
間に印加される変調電圧は、光導波路変調部９０に電界
を生ずる。電界は、光変調部８８および９０の屈折率を
変調し、その中を搬送される光波を位相変調する。
【００２１】第５Ａ図に示される光位相変調器は、集中
要素電極９６および１００を利用する。集中要素変調器
の帯域幅は、数ＧＨｚ　に制限され、他方進行波変調器
は１０ないし４０ＧＨｚ　の帯域幅を有し得る。進行波
電極を有する相互変調積消去光位相変調器は第５Ｂ図に
示されている。第５Ａ図および第５Ｂ図における対応す
る要素は同じ参照番号を有している。進行波電極１０４
は変調部８８の一側に沿って位置づけられており、進行
波電極１０５は変調部の一側に沿って位置づけられてい
る。電極１０４および１０５は、各々５０ｏｈｍ　の端
末１０６を有する。電極１０４および１０５は、入力ケ
ーブルに整合された伝送ラインとして設計されており、
変調信号ｖ１（ｔ）　およびｖ２（ｔ）　は、伝搬する
光波に関して平行直線的に供給される。進行波光位相変
調器については、上述のＡｌｆｅｒｎｅｓｓ　の文献に
記述されている。
【００２２】式（１）　により与えられ第４図に示され
るＲＦ送信機により発生される変調信号ｖ（ｔ）　は信
号調整器１０２に印加される。信号調整器１０２は、電
極９６（第５Ａ図）または電極１０４（第５Ｂ図）に印
加される第１の信号ｖ１（ｔ）、および電極１００（第
５Ａ図）および電極１０５（第５Ｂ図）に印加される第
２の信号ｖ２（ｔ）を発生する。変調信号ｖ１（ｔ）　
およびｖ２（ｔ）　は下式、　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　ｖ１（ｔ）　＝　Σβｉ　ｃｏｓ（ω
ｉｔ　＋δｉ）　＋　ｖ　（π）　　　　　　　　　（
２）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｖ２（
ｔ）　＝　−Σβｉ　ｃｏｓ（ωｉｔ　＋δｉ）　　　
　　　　　　　　　　　　　（３） ここで、ｖ　（π）　は光搬送波周波数にてπの位相シ
フトを生ずる電圧である。信号調整器１０２は、第６Ｂ
図に示すように、３ｄＢスプリッタ１０７と、それに続
きｖ２（ｔ）　を供給するブランチ上に電圧インバータ
１０８を、またｖ１（ｔ）　を供給するブランチ上にｖ
　（π）　のＤＣバイアスを加算するための加算器１０
９を備える。入力部８４に印加される光搬送波は下式、 　　Ｅ（ｔ）＝　Ｅ０　ｃｏｓ　（ω０ｔ）　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　（４）により与えられ
る。ここで、Ｅ０は光搬送波の振幅、そしてω０は光搬
送波の周波数である。変調信号ｖ１およびｖ２による光
搬送波の変調後の出力部９４上における光信号は下式、 　　Ｅ（ｔ）＝　√２　Ｅ０　ｓｉｎ　（ω０ｔ）ｓｉ
ｎφ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　（５）により与えられる。 ここで、φ＝　πｖ（ｔ）／ｖ　（π）である。式（５
）　により与えられる光信号は、二次相互変調積がない
。
【００２３】第３図に示される光送信機により光ファイ
バ５２上に伝送される光信号を受信するのに適当なコヒ
ーレント光受信機が、第７図に示されている。光ファイ
バ５２上の受信信号は、光ファイバカプラ１１０の１つ
の入力に結合される。同調可能な局部発振器レーザ１１
２の出力は、ファイバカプラ１１０の他の入力に結合さ
れる。受信信号と局部発振器レーザ１１２の信号は、フ
ァイバカプラ１１０により結合され、結合された信号は
広帯域光検出器１１４に印加される。しかして、該光検
出器はＰＩＮ　光ダイオードとし得る。光検出器１１４
の出力は、電気的受信機の入力に接続される。コヒーレ
ント副搬送波多重化光通信受信機に関する詳細は、１９
９１年１月２９日付で発行された米国特許第４，９８９
，２００　号に開示されている。
【００２４】動作において、局部発振器レーザ１１２の
周波数は、所望の光搬送波を選択するように同調される
。光検出器１１４の中間周波数出力は、光搬送波上で搬
送されるＳＣＭ　チャンネルから所望のチャンネルを選
択するように、受信機１１６により処理される。
【００２５】第３図の光送信機で達成し得るスペクトル
間隔が第８図に例示されている。第１の光チャンネルは
、下部側波帯１２０と上部側波帯１２２とを含む。第２
の光チャンネルは、下部側波帯１２４と上部側波帯１２
６を含む。光搬送波は、周波数ｆ０１　と　　ｆ０２　
により表わされている。二次相互変調積は、第５Ａ図ま
たは第５Ｂ図に図示され上述したところの二次相互変調
積消去光位相変調器を使用して消去されている。かくし
て、隣接する光チャンネルは、第１光チャンネルの上部
側波帯１２２が第２の光チャンネルの下部側波帯１２４
に衝合するように離間できる。これは、２ｆｍａｘ　の
光搬送波間間隔により達成される。ここでｆｍａｘは最
大変調周波数である。実際には、非理想的なフィルタ特
性を許容するため、２ｆｍａｘ　より若干大きいチャン
ネル間隔を提供するのが望ましい。けれども、第３図〜
第６Ｂ図に示される上述したところの光送信機は、約２
ｆｍａｘ　のチャンネル間隔を許容するが、従来のシス
テムは少なくとも３ｆｍａｘ　のチャンネル間隔を必要
とした。
【００２６】光チャンネル間隔をさらに低減することが
できる光送信機が第９図に図示されている。第１のレー
ザ１３０が、第１の光周波数ｆ１の光搬送波を第１の単
側波帯光位相変調器に供給する。第２のレーザ１３４が
、第２の光周波数ｆ２の光搬送波を第２の単側波帯光位
相変調器１３４に供給する。第Ｎ番目のレーザ１３８が
、第Ｎ番目の光周波数ｆＮの光搬送波を第Ｎ番目の単側
波帯光位相変調器１３４に供給する。変調器１３２，１
３６−−−　１４０の出力は、光送信機の出力を１また
は複数の遠隔の位置へ伝送する光ファイバ１４２に結合
される。変調器１３２は、電気的送信機１４４から変調
信号ｖｓおよびｖｃを受信し、変調器１３６は、電気的
送信機１４６から変調信号ｖｓおよびｖｃを受信し、変
調器１４０は、電気的送信機１４８から変調信号ｖｓお
よびｖｃを受信する。レーザ周波数制御装置１５０は、
各レーザにより発生される光搬送波周波数を制御するた
め、レーザ１３０，１３４−−−　１３８に制御信号を
供給する。第９図の光送信機は、各光搬送波に対してレ
ーザ、単側波帯変調器および電気的送信機を備える。任
意所望数Ｎの被変調光搬送波を伝送し得る。
【００２７】変調器１３２，１３６−−−　１４０を表
わす単一側波帯光位相変調器のブロック図が第１０図に
図示されている。入力光導波路１６０が光分割器１６２
に接続されている。しかして、該光分割器は、入力搬送
波の５０％をその出力の各々にコヒーレントに結合する
。光分割器１６２の１出力は、相互変調積消去光位相変
調器１６４の入力に接続される。光分割器１６２の他の
出力は、相互変調積消去光位相変調器１６６の入力に接
続される。相互変調積消去変調器１６４および１６６の
出力は、光導波路により光結合器１６８のそれぞれの入
力に接続される。しかして、この結合器は、入力信号を
等割合でコヒーレントに結合する。光結合器１６８は、
出力光導波路１７０に接続される。相互変調積消去変調
器１６４は変調信号ｖｓを受信し、相互変調積消去変調
器１６６は変調信号ｖｃを受信する。
【００２８】相互変調積消去光位相変調器１６４および
１６６は、第５Ａ図または第５Ｂ図に図示され上述した
ところに従って製造される。すなわち、各相互変調積消
去変調器１６４および１６６は、Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄ
ｅｒ型構造を有し、電極９６、９８、１００（第５Ａ図
）または　　電極１０４、１０５、９８（第５Ｂ図）お
よび変調信号を電極に供給するための信号調整器１０２
（第６Ｂ図）を備える。本発明の第１の実施例において
、相互変調積消去変調器１６４および１６６は、別個の
基板上に作られ、相互接続導波路は光ファイバより成る
。光分割器１６２および光結合器１６８は光ファイバカ
ップラより成る。第２の実施例においては、相互変調積
消去変調器１６４および１６６は単一の基板上に作られ
、相互接続導波路は同じ基板上に作られる。かくして、
例えば光導波路１６０および１６７、光分割器１６２お
よび光結合器１６８は、ニオブ酸リチウムの基板に形成
されたチタン領域より構成し得る。
【００２９】変調器１６４に供給される変調電圧ｖｓ（
ｔ）　は下式、 ｖｓ（ｔ）＝　βｉｓｉｎ　（ωｉｔ　＋δｉ）　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　（６）のように表される。変
調器１６６に印加される変調電圧ｖｃ（ｔ）は下式、 ｖｃ（ｔ）＝　Σβｉｃｏｓ（　ωｉｔ＋　δｉ）−　
ｖ（π／２）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（７）のように表される。ここで
、ｖ（π／２）　は光搬送波周波数にてπ／２の位相シ
フトを生ずる電圧である。変調器１６４の光信号出力Ｅ
１（ｔ）　は下式、 　　Ｅ１（ｔ）＝　Ｅ０　ｓｉｎ　（　ω０ｔ）　ｓｉ
ｎ　｛　Σβｉ　ｓｉｎ（ωｉｔ　＋δｉ）｝　　　　
　　　　　　　　　　　（８）により表される。変調器
１６６の光出力信号Ｅ２（ｔ）　は下式、 　　Ｅ２（ｔ）＝　−Ｅ０　ｃｏｓ　（ω０ｔ）　ｓｉ
ｎ　｛　Σβｉ　ｃｏｓ（ωｉｔ　＋δｉ）｝　　　　
　　　　　　　　　　　（９）により与えられる。式（
８）　および（９）　によりそれぞれ与えられる変調器
１６４および１６６の出力は、光結合器１６８によりコ
ヒーレントに加えられ、βにおける最低次に、単側波帯
光位相変調器の出力光信号Ｅ３（ｔ）　を与える。 　　Ｅ３（ｔ）＝　Ｅ０　Σβｉ｛　ｃｏｓ　（ω０ｔ
）　ｃｏｓ　（　ωｉｔ　＋δｉ）　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　−ｓｉｎ　（ωｏｔ）　ｓ
ｉｎ（ωｉ＋δｉ）｝　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　（１０）式（１０）により表される式は次のよ
うに変換できる。 　　Ｅ３（ｔ）＝　Ｅ０　Σβｉ　ｃｏｓ（ω０ｔ　＋
ωｉｔ　＋δｉ　＋　Ｏ（β３）　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（１１）ここで、Ｏ（β３）は三
次相互変調積を表す。式（１１）により与えられる単側
波帯位相変調器の出力において、下部側波帯および二次
相互変調積は消去されている。
【００３０】第９図の送信機１４４，１４６−−−　１
４８を表すブロック図が第１１図に示されている。ソー
ス１８０が周波数ｆ１の副搬送波を第１の電気的変調器
１８２に供給している。第Ｎ番目のソース１８４が、周
波数ｆＮの副搬送波を第Ｎ番目の電気的変調器１８６に
供給している。変調器１８２−−−　１８６は、情報搬
送信号Ｓ１−−−ＳＮ　を受信する。しかして、この信
号はディジタルまたはアナログとし得る。変調器１８２
−−−　１８６の出力は９０°カップラ１８８−−−　
１９０にそれぞれ結合される。カップラ１８８の出力１
９２とカップラ１９０の出力１９４は、パワー結合器１
９６の入力に結合される。式（６）　により与えられる
ような結合器１９６の出力ｖｓ（ｔ）　が、第９図の送
信機の対応する単側波帯位相変調器の一つの入力に結合
される。ライン１９２および１９４上の結合器１９６へ
の入力は下式、 　　Ｖｓｉ（ｔ）＝　βｉｓｉｎ　（ωｉｔ　＋δｉ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　（１２）により表される。 カップラ１８８の出力２００とカップラ１９０の出力２
０２は、パワー結合器２０４の入力に結合される。式（
７）　により表されるような結合器２０４の出力ｖｃ（
ｔ）　が、第９図の光送信機における対応する単側波帯
位相変調器の他の入力に結合される。ライン２００およ
び２０２上の結合器２０４への入力は下式、　　Ｖｃｉ
（ｔ）＝　βｉｃｏｓ　（ωｉｔ　＋δｉ）　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　（１３）により表される。２本の電気
的チャンネルが第１１図に示されているが、送信機は、
単側波帯位相変調器の利用可能な帯域幅内に任意所望数
Ｎのチャンネルを有し得ることが理解されよう。
【００３１】第９図の光送信機において達成し得る光チ
ャンネルの間隔が、第１２図に例示されている。第１の
光チャンネルは上部側波帯２２０を有し、第２の光チャ
ンネルは上部側波帯２２２を有し、そして第３の光チャ
ンネルは上部側波帯２２４を有している。対応する光搬
送波は、それぞれｆ０１，ｆ０２　およびｆ０３　で指
示されている。各光チャンネルにおいて下部側波帯と二
次相互変調積は消去されているから、光搬送波は、ｆｍ
ａｘと同程度接近して離間し得る。実際には、非理想的
なフィルタ特性を許容するため、ｆｍａｘより若干大き
い間隔が利用される。しかしながら、第９図の光送信機
は、多重光搬送波を利用するＳＣＭ　光通信システムに
おいて非常に高いスペクトル効率を提供する。
【００３２】第９図の光送信機において、レーザ１３０
，１３４−−−　１３８は、各々、分布帰還半導体レー
ザ、ダイオード駆動ＹＡＧ　レーザ、外部空胴半導体レ
ーザまたは任意の形式のコヒーレント光信号ソースとし
得る。
【００３３】第１０図に例示された単側波帯位相変調器
において、光ビームを分割するための光分割器１６２は
、偏光を保存するように作られたプレーナ型導波路スプ
リッタまたは双円錐形光カップラのような偏光保存性３
ｄＢスプリッタとし得る。相互変調積消去変調器１６４
および１６６は、結合されつつある２ビームの偏光を整
合させるため偏光保存性カップラにより結合されねばな
らぬ。光の位相は、変調器１６４および１６６の出力が
式（８）−（１０）により要求されるような位相で結合
されることを保証するように制御されねばならない。上
述のように、変調器１６４および１６６、光分割器１６
２および光結合器１６８は、単一の基板上にモノリシッ
クな態様で集積され得る。
【００３４】側波帯の一つと二次相互変調積が消去され
る第９図の光送信機は、代表的には副搬送波がマイクロ
波範囲にある副搬送波多重光システムと関連して記述し
た。しかしながら、ここに記述される単一側波帯位相変
調器は、光搬送波のマイクロ波変調に限定されるもので
はない。単側波帯位相変調器は、その３ｄＢ帯域幅内に
おいて任意の周波数範囲に対して使用できる。しかして
、この範囲はＤＣ成分を含まない。かくして、信号スペ
クトルのＤＣ成分を除去する、Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒコ
ード化、５Ｂ６Ｂコード化または類似の技術のようなラ
インコード化技術を利用すれば、基本帯域システムにも
利用できる。さらに、単側波帯変調器は、上部側波帯ま
たは下部側波帯のいずれを消去するのにも利用できる。
【００３５】単一側波帯位相変調光信号を受信するのに
適当な直接光受信機が、第１３図に示されている。光フ
ァイバ２３０上に受信される光信号は、同調可能な光フ
ィルタ２３２を介して同調可能な光ディスクリミネータ
ないし弁別器２３４に通される。ディスクリミネータ２
３４の出力は光検出器２３６に結合され、そして検出さ
れた信号は電気的受信機２４０に結合される。光検出器
２３６は、第７図に示される光検出器１１４に対応して
おり、受信機２４０は受信機１１６に対応している。光
フィルタ２３２および光ディスクリミネータ２３４は、
各々、ＩＥＥＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｅｌｅｃｔ
ｅｄ　Ａｒｅａ　ｏｆ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，
　Ｖｏｌ．８，　Ｐａｇｅ　１１２０−１１２７（１９
９０）　における「Ｓｉｌｉｃａ−Ｂａｓｅｄ　ｉｎｔ
ｅｇｒａｔｅｄ　Ｏｐｔｉｃ　Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅ
ｒ　Ｍｕｌｔｉ−Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ　Ｆａｍ
ｉｌｙ　Ｗｉｔｈ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｐａｃｉｎｇ　
ｏｆ０．０１−２５０ｎｍ」と題するタカト等の論文に
記載されるような同調可能なＭａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ
、あるいはＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，
　Ｖｏｌ．２３，　Ｐａｇｅ７８１−７８３（１９８７
）　における「Ｐｉｇｔａｉｌｅｄ　Ｈｉｇｈ　Ｆｉｎ
ａｎｃｅ　Ｔｕｎａｂｌｅ　Ｆｉｂｅｒ　Ｆｉｌｔｅｒ
Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅ
ｒｓ　」　と題するＪ．Ｓｔｏｎｅ　の論文に記述され
るような同調可能なＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ　フィルタ
として実施できる。光フィルタ２３２は、ファイバ２３
０上において伝送される光搬送波の１つを選択するのに
使用される。フィルタ２３２のパスバンドのピークは、
所望の光搬送波周波数に設定される。光ディスクリミネ
ータ２３４は、その周波数応答の増加または減少部分が
所望の側波帯に対応するように同調される。光ディスク
リミネータ２３４は、位相変調光搬送波を強度変調光搬
送波に変換する。
【００３６】第１０図に図示され上述したところの単側
波帯変調器は、光搬送波の位相変調を提供する。単一の
側波帯光強度変調器が第１４図に示されている。入力光
導波路２４６は、３ｄＢの位相コヒレントパワー分割分
を提供する光分割器２４８に接続される。光分割器２４
８の一つの出力は、光導波路を介して単側波帯光位相変
調器２５０に接続される。位相変調器２５０の出力は、
光結合器２５２の一つの出力に接続される。光分割器２
４８の他方の出力は、光導波路部分２５４の一端部に接
続される。導波路部分２５４の他端部は、光結合器２５
２の他方の入力に接続される。光結合器２５２は、その
入力を位相コヒーレント態様で加え、光導波路２５６に
出力を提供する。単側波帯位相変調器２５０は、第１０
図に図示されて上述説明されたように作られる。変調入
力ｖｓ（ｔ）　およびｖｃ（ｔ）　は、第１１図に図示
されて上述された形式の送信機により提供される。光導
波路２５６上の単側波帯強度変調器の出力は、強度変調
光搬送波である。
【００３７】多重強度変調光搬送波を受信するのに適当
な直接検出受信機が第１５図に示されている。光ファイ
バ２６０上に受信される光信号は、同調可能な光フィル
タ２６２を介して光検出器２６４に結合される。検出さ
れた信号は、電気的受信機２６６に結合される。第１５
図に示される光受信機は、第１３図の光ディスクリミネ
ータが省略されている以外、第１３図に図示されて上述
された受信機に類似である。同調可能な光フィルタ２６
２が、光ファイバ２６上を伝送される光搬送波の一つを
選択するように使用される。フィルタ２６２により選択
された強度変調光搬送波は検出され、そして検出された
信号は受信機２６６に供給される。
【００３８】ある応用においては、二次相互変調積を消
去することが必要でないかもしれない。この場合、上述
した相互変調積消去光位相変調器に類似の単側波帯光位
相変調器を使用し得る。単側波帯光変調器として使用す
るために変形された相互変調積消去光変調器の概略線図
が、第１６図に示されている。第１６図に図示される光
変調器は、信号調整器１０２が省略され、異なる変調信
号が電極に印加されている以外、第５Ａ図の光変調器に
対応している。式（６）　により与えられるような変調
電圧ｖｓ（ｔ）　が電極９６に印加され、式（７）　に
より与えられるような変調電圧ｖｃ（ｔ）　が電極１０
０に印加される。代わりに、第５Ｂ図の進行波相互変調
積消去光変調器を同様に変更利用できる。第１６図に図
示される単側波帯光変調器の出力は下式、 　　Ｅ（ｔ）＝　Ｅ０｛ｃｏｓ（　ω０ｔ）ｃｏｓ　（
φｓ）　＋　ｓｉｎ　（ω０ｔ）　ｃｏｓ　（　φｃ）
　　　　　　　　　　　＋　　Σβｉｃｏｓ　（ω０ｔ
　＋ωｉｔ　＋δｉ）　＋　　Ｏ（β３）｝　　　　　
　　　　　　　　　　（１４）により与えられる。ここ
で、φｓ（ｔ）＝　πｖｓ（ｔ）／ｖ（π）　でありそ
してφｃ（ｔ）はπｖｃ（ｔ）／ｖ（π）　である。式
（１４）の最初の２つの項は、二次（および他の偶数次
）相互変調積を表わす。式（１４）の第３項は、所望さ
れる上部側波帯である。かくして、出力に二次相互変調
積が存する単側波帯光変調器が第１６図に示されている
。この形態は、二次相互変調積が非常に小さい状況にお
いて有用である。
【００３９】以上本発明を好ましい実施例について図示
説明したが、当技術に精通したものであれば、本発明の
技術思想空逸脱することなく、ここに図示説明されるも
のから種々の変更、変形をなし得ることは明らかであろ
う。
【図面の簡単な説明】
【図１】多重副搬送波で変調された光搬送波のスペクト
ル図である。
【図２】従来技術に従い多重搬送波で変調される光搬送
波間の最小間隔を示すスペクトル線図である。
【図３】二次相互変調積積が消去される本発明に従う光
送信機のブロック図である。
【図４】図３の光送信機において使用される電気的送信
機のブロック図である。
【図５】図５Ａは、図３の光送信機において使用し得る
集中要素相互変調積消去光位相変調器の概略線図であり
、図５Ｂは、図３の光送信機において使用し得る進行波
相互変調積消去光位相変調器の概略線図である。
【図６】図６Ａは、図５Ａに示される相互変調積光位相
変調器の部分的断面図であり、図６Ｂは、図５Ａおよび
図５Ｂに示される信号調整器のブロック図である。
【図７】第３図の光送信機で使用するのに適当なコヒー
レント光受信機のブロック線図である。
【図８】図３の光送信機における光チャンネル間の最小
間隔を示すスペクトル線図である。
【図９】各光チャンネルの１側波帯と二次相互変調積が
消去される本発明に従う光送信機のブロック図である。
【図１０】図９の光送信機において使用される単側波帯
光位相変調器のブロック図である。
【図１１】図９の光送信機において使用される電気的送
信機のブロック線図である。
【図１２】図９の光送信機における光チャンネル間の最
小間隔を示すスペクトル線図である。
【図１３】図３および図９の光送信機により発生される
ような位相変調光信号を受信するに適当な直接検出光受
信機のブロック線図である。
【図１４】本発明に従う単側波帯光強度変調器の概略線
図である。
【図１５】図１４の変調器により発生されるような強度
変調光信号を受信するに適当な直接検出光受信機のブロ
ック図である。
【図１６】単一側波帯光位相変調器として使用される相
互変調消去形光位相変調器の模式図である。
【符号の説明】
１０，３０，３４　　上部側波帯 １２，３２，３６　　下部側波帯 ２０，２４，２６　　帯域 ４０，４４，４８　　レーザ ４２，４６，５０　　相互変調積消去光位相変調器５２
　　　　　　　　　　　　　　光ファイバ５４，５６，
５８　　電気的送信機 ７０，７２，７４　　電圧制御発振器 ７６　　　　　　　　　　　　　　光結合器８０　　　
　　　　　　　　　　　光導波路８２　　　　　　　　
　　　　　　基板８４　　　　　　　　　　　　　　入
力部８６　　　　　　　　　　　　　　光分割器８８，
９０　　　　　　　　変調部

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　光搬送波を受容する入力と第１の変調
    された光搬送波を提供する出力とを備えた相互変調を消
    去する形式の第１の光位相変調器と、光搬送波を受容す
    る入力と第２の変調された光搬送波を提供する出力とを
    備えた相互変調を消去する形式の第２の光位相変調器と
    、入力光搬送波を前記第１および第２の相互変調消去形
    式光位相変調器へコヒーレントに結合するための入力側
    光分割器と、前記第１および第２の被変調光搬送波をコ
    ヒーレントに結合しそして出力光信号を提供するための
    出力側光結合器と、第１の変調信号ｖｓ（ｔ）を上記第
    １の相互変調消去形式光位相変調器へ与え且つ第２の変
    調信号ｖｃ（ｔ）を上記第２の相互変調消去形式光位相
    変調器へ与えるための変調手段とを備えており、当該第
    １変調信号および第２変調信号は前記出力光信号が単一
    の側波帯だけを有するように選択される単一側波帯光位
    相変調器。
  2. 【請求項２】　　前記第１の相互変調消去形式光学位相
    変調器は、第１および第２の光導波路と、当該第１およ
    び第２の光導波路中を搬送される光波をそれぞれ位相変
    調するための第１および第２の電極と、前記光搬送波を
    前記第１および第２の光導波路へコヒーレントに結合す
    るための第１の光分割器と、前記第１および第２の光導
    波路からの光学信号をコヒーレントに結合しそして前記
    第１の変調された光搬送波を提供する第１の光結合器と
    、前記第１の変調信号に応答して第１および第２の電極
    信号をそれぞれ前記第１および第２の電極へ与える信号
    調整器とを備えている請求項１の単一側波帯光位相変調
    器。
  3. 【請求項３】　　前記第２の相互変調消去形式光位相変
    調器は、第３および第４の光導波路と、当該第３および
    第４の光導波路中を搬送される光波をそれぞれ位相変調
    するための第３および第４の電極と、前記光搬送波を前
    記第３および第４の光導波路へコヒーレントに結合する
    ための第２の光分割器と、前記第３および第４の光導波
    路からの光学信号をコヒーレントに結合しそして前記第
    ２の変調された光搬送波を提供する第２の光結合器と、
    前記第２の変調信号に応答して第３および第４の電極信
    号をそれぞれ前記第３および第４の電極へ与える信号調
    整器とを備えている請求項２の単一側波帯光位相変調器
    。
  4. 【請求項４】　　前記第１の変調信号は、ｖｓ（ｔ）　
    ＝　Σβｉ　ｓｉｎ　（　ωｉｔ　＋δｉ）（ここで、
    βｉ　はｉ番目の副搬送波の振幅であり、ωｉ　はｉ番
    目の副搬送波の周波数であり、δｉ　はｉ番目の副搬送
    波の位相である）の形式でありまた前記第２の変調信号
    は、 ｖｃ（ｔ）　＝　Σβｉ　ｓｉｎ　（　ωｉｔ　＋δｉ
    ）−ｖ（π／２）（ここで、ｖ（π／２）　は光搬送波
    周波数でπ／２の位相シフトを発生するのに必要とされ
    る電圧である）の形式である請求項３の単一側波帯光位
    相変調器。
  5. 【請求項５】　　前記第１の相互変調消去形式光位相変
    調器は第１のサブストレートに形成されそして前記第２
    の相互変調消去形式光位相変調器は第２のサブストレー
    トに形成され、前記入力側光分割器および前記出力側光
    結合器は光ファイバのカップラから構成される請求項１
    の単一側波帯光位相変調器。
  6. 【請求項６】　　前記第１および第２のサブストレート
    はそれぞれニオブ酸リチウムを含む請求項５の単一側波
    帯光位相変調器。
  7. 【請求項７】　　前記第１および第２の相互変調消去形
    式光位相変調器、前記入力側光分割器および出力側光結
    合器は単一のサブストレートに形成される請求項１の単
    一側波帯光位相変調器。
  8. 【請求項８】　　前記サブストレートはニオブ酸リチウ
    ムを含む請求項７の単一側波帯光位相変調器。
  9. 【請求項９】　　前記第１、第２、第３および第４の電
    極は集中要素形電極から構成される請求項３の単一側波
    帯光位相変調器。
  10. 【請求項１０】　　前記第１、第２、第３および第４の
    電極は進行波電極から構成される請求項３の単一側波帯
    光位相変調器。
  11. 【請求項１１】　　種々の光搬送波周波数の被変調光搬
    送波から構成される光信号を発生する複数の光信号源を
    備えた光送信機において、それぞれの光信号源は、光搬
    送波を発生するレーザと、レーザの出力に結合される単
    一側波帯光位相変調器と、第１および第２の変調信号を
    単一側波帯光位相変調器へ提供し、前記光搬送波を変調
    するための変調手段であって、当該第１および第２の変
    調信号は単一側波帯光位相変調器からの出力光信号が単
    一の側波帯だけを有するよう選択されている当該変調手
    段と、それぞれの光信号源からの出力光信号を伝送のた
    め光導波路へ結合する手段とを備えており、それぞれの
    光信号は前記光搬送波周波数が近接して離間されるよう
    単一側波帯だけを有することを特徴とする光送信機。
  12. 【請求項１２】　　それぞれの単一側波帯光位相変調器
    は、光搬送波を受容する入力と第１の変調された光搬送
    波を提供する出力と前記第１の変調信号を受容する変調
    入力とを有する第１の相互変調消去形式光位相変調器と
    、光搬送波を受容する入力と第２の変調された光搬送波
    を提供する出力と前記第２の変調信号を受容する変調入
    力とを有する第２の相互変調消去形式光位相変調器と、
    前記レーザからの光搬送波を当該第１および第２の相互
    変調消去形式光位相変調器へコヒーレントに結合するた
    めの入力側光分割器と、当該第１および第２の変調され
    た光搬送波をコヒーレントに結合しそして前記出力光信
    号を提供する出力側光結合器とを備えた請求項１１の光
    送信機。
  13. 【請求項１３】　　前記第１の相互変調消去形式光位相
    変調器は、第１および第２の光導波路と、当該第１およ
    び第２の光導波路中を搬送される光波をそれぞれ位相変
    調するための第１および第２の電極と、前記光搬送波を
    前記第１および第２の光導波路へコヒーレントに結合す
    るための第１の光分割器と、前記第１および第２の光導
    波路からの光信号をコヒーレントに結合しそして前記第
    １の変調された光搬送波を提供する第１の光結合器と、
    前記第１の変調信号に応答して第１および第２の電極信
    号をそれぞれ前記第１および第２の電極へ与える信号調
    整器とを備えている請求項１２の光送信機。
  14. 【請求項１４】　　前記第２の相互変調消去形式光位相
    変調器は、第３および第４の光導波路と、当該第３およ
    び第４の光導波路中を搬送される光波をそれぞれ位相変
    調するための第３および第４の電極と、前記光搬送波を
    前記第３および第４の光導波路へコヒーレントに結合す
    るための第２の光分割器と、前記第３および第４の光導
    波路からの光信号をコヒーレントに結合しそして前記第
    ２の変調された光搬送波を提供する第２の光結合器と、
    前記第２の変調信号に応答して第３および第４の電極信
    号をそれぞれ前記第３および第４の電極へ与える信号調
    整器とを備えている請求項１３の光送信機。
  15. 【請求項１５】　　前記第１、第２、第３および第４の
    電極は集中要素形電極から構成される請求項１４の光送
    信機。
  16. 【請求項１６】　　前記第１、第２、第３および第４の
    電極は進行波電極から構成される請求項１４の光送信機
    。
  17. 【請求項１７】　　前記第１の変調信号は、ｖｓ（ｔ）
    　＝　Σβｉ　ｓｉｎ　（　ωｉｔ　＋δｉ）（ここで
    、βｉ　はｉ番目の副搬送波の振幅であり、ωｉ　はｉ
    番目の副搬送波の周波数であり、δｉ　はｉ番目の副搬
    送波の位相である）の形式でありまた前記第２の変調信
    号は、 ｖｃ（ｔ）　＝　Σβｉ　ｓｉｎ　（　ωｉｔ　＋δｉ
    ）−ｖ（π／２）（ここで、ｖ（π／２）　は光搬送波
    周波数でπ／２の位相シフトを発生するのに必要とされ
    る電圧である）の形式である請求項１２の光送信機。
  18. 【請求項１８】　　前記第１の変調信号ｖｓ（ｔ）を提
    供する第１のパワー結合器と、前記第２の変調信号ｖｃ
    （ｔ）を提供する第２のパワー結合器と、種々の副搬送
    波周波数の被変調副搬送波から構成される信号を発生す
    るためのＮ個の信号源において、それぞれの信号源は、
    副搬送波を発生するソースと、情報信号に応答して当該
    副搬送波を変調するために、前記ソースの出力に結合さ
    れた電気的な変調器と、前記第１の第１のパワー結合器
    に、ｖｓｉ（ｔ）　＝βｉ　ｓｉｎ　（　ωｉｔ　＋δ
    ｉ）の形式の第１の信号ｖｓｉ（ｔ）を提供しかつ前記
    第２のパワー結合器に、ｖｃｉ（ｔ）　＝βｉ　ｃｏｓ
    　　（ωｉｔ　＋δｉ）の形式の第２の信号ｖｃｉ（ｔ
    ）を提供するために、当該電気変調器の出力に結合され
    たパワー分割器とを備えた前記Ｎ個の信号源とを備えて
    構成される請求項１７の光送信機。
  19. 【請求項１９】　　光搬送波を受容する入力と被変調光
    搬送波を提供する出力とを有する単一側波帯光位相変調
    器と、光導波路部と、入力光搬送波を前記単一側波帯光
    位相変調器および前記光導波路部の入力へコヒーレント
    に結合するための入力側光分割器と、前記単一側波帯光
    位相変調器の出力および前記光導波路部の出力をコヒー
    レントに結合しそして出力光信号を提供する出力側光結
    合器と、第１および第２の変調信号を前記単一側波帯光
    位相変調器へ与える変調手段とを備えており、当該第１
    および第２の変調信号は被変調光搬送波が単一の側波帯
    だけを有するよう選択されていることを特徴とする単一
    側波帯光強度変調器。
  20. 【請求項２０】　　前記第１の単一側波帯光位相変調器
    は、光搬送波を受容する入力と第１の変調された光搬送
    波を提供する出力と前記第１の変調信号を受容する変調
    入力とを有する第１の相互変調消去形式光位相変調器と
    、光搬送波を受容する入力と第２の変調された光搬送波
    を提供する出力と前記第２の変調信号を受容する変調入
    力とを有する第２の相互変調消去形式光位相変調器と、
    前記レーザからの光搬送波を当該第１および第２の相互
    変調消去形式光位相変調器へコヒーレントに結合するた
    めの入力側光分割器と、当該第１および第２の変調され
    た光搬送波をコヒーレントに結合しそして前記出力光信
    号を提供する出力側光結合器とを備えた請求項１９の単
    一側波帯光強度変調器。
  21. 【請求項２１】　　種々の光搬送波周波数の被変調光搬
    送波から構成される光信号を発生する複数の光信号源を
    備えた光送信機であって、それぞれの光信号源は、光搬
    送波を発生するレーザと、当該レーザの出力に結合され
    る単一側波帯光位相変調器と、第１および第２の変調信
    号を前記単一側波帯光学位相変調器へ提供し前記光搬送
    波を変調するための変調手段であって、当該第１および
    第２の変調信号は単一側波帯光位相変調器からの出力光
    信号が単一の側波帯だけを有するよう選択されている当
    該変調手段とを備えて構成された前記光送信機と、前記
    光信号を受信するコヒーレント光受信機と、前記光送信
    機からの前記光信号を前記コヒーレント光受信機へ結合
    するための光導波路であって前記光信号源の出力が結合
    されている当該光導波路とを具備した光通信システム。
  22. 【請求項２２】　　第１および第２の光導波路と、それ
    ぞれ前記第１および第２の光導波路中を搬送される光波
    を位相変調するよう位置付けられた第１および第２の電
    極と、光搬送波を第１および第２の光導波路へコヒーレ
    ントに結合するための光分割器と、前記第１および第２
    の光導波路からの被変調光搬送波をコヒーレントに結合
    しそして出力光信号を提供するための光結合器と、第１
    の変調信号ｖｓ（ｔ）を第１の電極へそして第２の変調
    信号ｖｃ（ｔ）を第２の電極へ与える変調手段とを備え
    ており、前記第１および第２の変調信号は出力光信号が
    単一の側波帯だけを有するよう選択されている単一側波
    帯光位相変調器。
  23. 【請求項２３】　　前記第１の変調信号は、ｖｓ（ｔ）
    　＝　Σβｉ　ｓｉｎ　（　ωｉｔ　＋δｉ）（ここで
    、βｉ　はｉ番目の副搬送波の振幅であり、ωｉ　はｉ
    番目の副搬送波の周波数であり、δｉ　はｉ番目の副搬
    送波の位相である）の形式でありまた前記第２の変調信
    号は、 ｖｃ（ｔ）　＝　Σβｉ　ｓｉｎ　（　ωｉｔ　＋δｉ
    ）−ｖ（π／２）（ここで、ｖ（π／２）　は光搬送波
    周波数でπ／２の位相シフトを発生するのに必要とされ
    る電圧である）の形式である請求項２２の単一側波帯光
    位相変調器。
  24. 【請求項２４】　　前記第１および第２の電極は集中要
    素形電極から構成されている請求項２３の単一側波帯光
    位相変調器。
  25. 【請求項２５】　　前記第１および第２の電極は進行波
    電極から構成されている請求項２３の単一側波帯光位相
    変調器。
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