JPH0591046A - データ伝送装置 - Google Patents

データ伝送装置

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JPH0591046A
JPH0591046A JP3245919A JP24591991A JPH0591046A JP H0591046 A JPH0591046 A JP H0591046A JP 3245919 A JP3245919 A JP 3245919A JP 24591991 A JP24591991 A JP 24591991A JP H0591046 A JPH0591046 A JP H0591046A
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JP
Japan
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signal
optical
phase
amplitude
output
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JP3245919A
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English (en)
Inventor
Yoichi Yanagiuchi
洋一 柳内
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気−光変調器(レーザダイオード)の入力
電流に依存して発生する光信号の波長変化と、光ファイ
バの分散特性の両者による復調データの非線形歪の影響
を抑え、信頼性の高いデータ伝送ができるようにする。 【構成】位相変化回路15は、振幅信号発生器16と低
域通過フィルタ17と位相変調器18とにより構成され
ている。振幅信号発生器16は分配器12から分配出力
されたデータ信号からQAM変調器13の出力の振幅に
対応する振幅成分を取り出す。低域通過フィルタ17
は、QAM変調器13の内部にある低域通過フィルタと
同様に振幅信号発生器16の出力信号から高域成分を除
去する。位相変調器18は、低域通過フィルタ17を通
過した信号により、局部発振器19から出力された局部
発振信号の位相を変化させたうえで、周波数変換器14
へ出力する。この位相変化回路15により、周波数変換
器14から出力されるマイクロ波帯の信号に対して、光
ファイバ21の入力データと出力データの信号の位相変
化を打ち消す方向に位相変化が与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバを用いたデー
タ伝送装置に係わり、特に無線帯域の信号をそのまま伝
送する方式(マイクロ波SCM (Sub-Carrier Multiple
x)のデータ伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のデータ伝送装置はたとえ
ば図2に表すように構成されている。このデータ伝送装
置は、送信側に、入力端子11を介して入力されたデー
タ信号を中間周波数帯に変換するQAM変調器(直交振
幅変調器)13と、局部発振信号を出力する局部発振器
19と、この局部発振器19から出力された局部発振信
号を受けて、変調器13により出力された中間周波数帯
の信号をマイクロ波帯の信号に変換する周波数変換器1
4と、この周波数変換器14から出力されたマイクロ波
帯の信号を光信号に変換する電気−光変換器(E/O)
20とを備えている。電気−光変換器20から出力され
た光信号は光ファイバ21により伝送されるようになっ
ている。
【0003】受信側は、光ファイバ21により伝送され
た光信号を再びマイクロ波帯の電気信号に変換する光−
電気変換器(O/E)22と、局部発振信号を出力する
局部発振器24と、この局部発振器24から出力された
局部発振信号を受けて前記光−電気変換器22の出力信
号の周波数を中間周波数帯に変換する周波数変換器23
と、この周波数変換器23から出力された中間周波数帯
の信号をデータ信号に復調させ、出力端子26から出力
するQAM復調器(直交振幅復調器)25とにより構成
されている。
【0004】このデータ伝送装置では、変調器13によ
って中間周波数帯に変調されたデータ信号は、周波数変
換器14によりマイクロ波帯に変換された後、電気−光
変換器20により光信号に変換される。この光信号は光
ファイバ21により伝送された後、光−電気変換器22
によってマイクロ波帯へ再び戻される。このマイクロ波
帯の信号は周波数変換器23にて周波数変換を受け、復
調器25にてデータ信号に復調された後、データ信号と
して出力される。
【0005】ところで、このデータ伝送装置の電気−光
変換器20には、通常レーザダイオードが用いられてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
データ伝送装置においては、電気−光変換器20として
用いられるレーザダイオードへの入力電流値に依存して
光信号の波長が変化しまう現象と、伝送路として使用す
る光ファイバ21の分散特性(波長により伝送遅延時間
が異なる特性)により、光−電気変換器21の直前の光
信号には位相変化が生じていた。このため光−電気変換
器22を構成する受光素子(フォトダイオード)で電気
信号に戻した時、もとの入力データ信号に対して非線形
歪が発生し、これがデータ伝送における信頼性を低下さ
せるという問題があった。以下にこの点をさらに詳しく
説明する。
【0007】まず、マイクロ波信号の波形をs(t)と
すると、s(t)は次式で表される。
【0008】
【数1】s(t)=cosωt
【0009】このときレーザダイオードの入力電流I
(t)は次式で示される。
【0010】
【数2】 I(t)=Ib +(Ib −Ith)・OMI・cosωt
【0011】ただし、Ib はバイアス電流、Ithは電流
しきい値、OMIは光変調指数である。レーザダイオー
ドの入力電流値による光信号の波長の変化率をαとする
と、波長の変化Δλは次式で表される。
【0012】
【数3】Δλ=α・(Ib −Ith)・OMI
【0013】以上の条件で光ファイバ21により伝送さ
れた後の電気信号S(t)は次式で近似される。
【0014】
【数4】S(t)=cos(ωt+Φ(t))
【0015】
【数5】Φ(t)=mcosωt
【0016】
【数6】m=ω・τ・L・Δλ
【0017】ただし、τは光ファイバ21の分散を表す
定数、Lは光ファイバ21の長さである。
【0018】以上示したように、従来のデータ伝送装置
では、再び電気信号に戻した時に、位相変調を受けるこ
とになり、これはもとの波形s(t)に対して非線形歪
となってしまう。特に、変調器としてQAM変調器13
を用いた場合には、非線形歪に弱く、使用できるファイ
バの長さや種類が限られるという問題があった。
【0019】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、光ファイバにより伝送した後に電気信
号に変換した時に非線形歪が発生することがなく、伝送
信号への悪影響を防止できる信頼性の高いデータ伝送装
置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明のデータ伝送装置
は、データ信号を2分岐させる分配器と、この分配器の
一方の出力信号の周波数を中間周波数帯に変換する変調
器と、第1の局部発振信号を出力する第1の局部発振器
と、前記第1の局部発振信号を受けて前記変調器の出力
信号をマイクロ波帯に変換する第1の周波数変換器と、
この第1の周波数変換器の出力信号を光信号に変換する
電気−光変換器と、この電気−光変換器から出力された
光信号を伝送する光ファイバと、この光ファイバにより
伝送された光信号を電気信号に変換する光−電気変換器
と、第2の局部発振信号を出力する第2の局部発振器
と、この第2の局部発振信号を受けて前記光−電気変換
器の出力信号の周波数を中間周波数帯に変換する第2の
周波数変換器と、この第2の周波数変換器の出力信号を
データ信号に復調する復調器と、前記分配器の他方の出
力信号を受けて、前記光信号が光ファイバ内で受ける位
相変化量に対応する位相量だけ前記第1の局部発振信号
の位相を変化させた後、前記電気−光変換器へ出力する
位相変化手段とを備えている。
【0021】前記位相変化手段は、具体的には、前記分
配器の他方の出力信号から前記変調器の出力信号の振幅
に対応する振幅成分を抽出する振幅信号発生器と、この
振幅信号発生器から出力された振幅信号を受けて前記第
1の局部発振信号の位相を変化させる位相変調器とによ
り構成される。
【0022】このような構成により本発明のデータ伝送
装置では、光ファイバによる伝送前において、電気−光
変換器としてのレーザダイオードへの入力電流に依存す
る光信号の波長変化と光ファイバの分散特性とにより生
ずる電気信号の非線形歪に相当する振幅変化を打ち消す
方向に、予め波形変化を与えることができる。したがっ
て、データ信号を光ファイバにより伝送した後、電気信
号に変換した時に非線形歪が発生することはなく、伝送
信号に悪影響を与えることはない。
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0024】図1は本発明の一実施例に係わるデータ伝
送装置の回路構成を表すものである。なお、図2と同一
構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0025】本実施例のデータ伝送装置では、入力端子
11の後段には分配器12が設けられている。この分配
器12は入力したデータ信号を2分配して、一方のデー
タ信号をQAM変調器13へ出力し、他方のデータ信号
を位相変化回路15へそれぞれ出力するようになってい
る。
【0026】位相変化回路15は、振幅信号発生器16
と低域通過フィルタ17と位相変調器18とにより構成
されている。振幅信号発生器16は分配器12より分配
出力されたデータ信号からQAM変調器13の出力信号
の振幅に対応する振幅成分を抽出するものである。低域
通過フィルタ17は、QAM変調器13の内部にある低
域通過フィルタと同様に振幅信号発生器16の出力信号
から広域成分を除去するものである。位相変調器18
は、低域通過フィルタ17を通過した信号により、局部
発振器19から出力された局部発振信号の位相を変化さ
せたうえで、周波数変換器14へ局部発振信号として出
力するものである。この位相変化回路15は、前述の光
ファイバ21の入力データと出力データの信号の位相変
化を打ち消す方向に、周波数変換器14から出力される
マイクロ波帯の信号に位相変化を与えるものである。
【0027】次に、このデータ伝送装置の動作について
説明する。
【0028】入力端子11から入力したデータ信号は分
配器12で2つに分けられる。一方のデータ信号は、変
調器13で中間周波数帯信号に変調される。他方のデー
タ信号は振幅信号発生器16に入力され、この振幅信号
発生器16からQAM変調器13の出力信号の振幅に対
応する信号として出力される。QAM変調の場合、入力
データにより変調出力の振幅が異なるが、振幅信号発生
器15の出力は入力データ信号に対応するため入力デー
タを見ることにより変調出力の振幅を知ることができ
る。この振幅信号が低域通過フィルタ16を通過する
と、変調器13の出力信号の振幅とほぼ同じ信号が得ら
れる。この信号は位相変調器14に供給され、ここにお
いて局部発振器19から出力された局部発振信号の位相
を変化させる。
【0029】ここで、周波数変換器14の出力信号s
(t)はその振幅に比例した値で位相変調されることに
なり、下記の式で表現できる。
【0030】
【数7】s(t)=cos(ωt+φ(t))
【0031】
【数8】φ(t)=xcosωt
【0032】ここで、x=−m(m=ω・τ・L・Δ
λ)とすれば、s(t)は次式のようになる。
【0033】
【数9】s(t)=cos(ωt−mcosωt)
【0034】このs(t)を電気−光変換器19に入力
すれば、データ信号への復調後に発生しているはずの位
相変化が打ち消され、次式を得ることができる。
【0035】
【数10】S(t)=Acosωt
【0036】このように本実施例のデータ伝送装置で
は、送信側であらかじめ、光ファイバ21内で受ける位
相変化量に対応する位相変化を逆に与えることができ
る。したがって、受信側において電気信号に戻した時、
非線形歪が発生することはなく、伝送信号に悪影響を与
えることはない。また、本実施例では、局部発振信号の
位相を制御するようにしたので、直接伝送信号の位相を
変化させるよりも経済的に実現できる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明のデータ伝送
装置によれば、送信側であらかじめ、光ファイバ内で受
ける位相変化量に対応する位相変化を逆に与えるように
したので、電気信号に戻した時、非線形歪が発生するこ
とがなく、伝送信号に悪影響を与えることがなくなりデ
ータ伝送の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わるデータ伝送装置の回
路構成を表すブロック図である。
【図2】従来のデータ伝送装置の回路構成を表すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
11 入力端子 12 分配器 13 QAM変調器 14、23 周波数変換器 15 位相変化回路 16 振幅信号発生器 17 低域通過フィルタ 18 位相変調部 19、24 局部発振器 20 電気−光変換器 21 光ファイバ 22 光−電気変換器 25 QAM復調器 26 出力端子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ信号を2分岐させる分配器と、 この分配器の一方の出力信号の周波数を中間周波数帯に
    変換する変調器と、 第1の局部発振信号を出力する第1の局部発振器と、 前記第1の局部発振信号を受けて前記変調器の出力信号
    をマイクロ波帯に変換する第1の周波数変換器と、 この第1の周波数変換器の出力信号を光信号に変換する
    電気−光変換器と、 この電気−光変換器から出力された光信号を伝送する光
    ファイバと、 この光ファイバにより伝送された光信号を電気信号に変
    換する光−電気変換器と、 第2の局部発振信号を出力する第2の局部発振器と、 この第2の局部発振信号を受けて前記光−電気変換器の
    出力信号の周波数を中間周波数帯に変換する第2の周波
    数変換器と、 この第2の周波数変換器の出力信号をデータ信号に復調
    する復調器と、 前記分配器の他方の出力信号を受けて、前記光信号が光
    ファイバ内で受ける位相変化量に対応する位相量だけ前
    記第1の局部発振信号の位相を変化させた後、前記電気
    −光変換器へ出力する位相変化手段とを備えたことを特
    徴とするデータ伝送装置。
  2. 【請求項2】 前記位相変化手段は、前記分配器の他方
    の出力信号から前記変調器の出力信号の振幅に対応する
    振幅成分を抽出する振幅信号発生器と、この振幅信号発
    生器から出力された振幅信号を受けて前記第1の局部発
    振信号の位相を変化させる位相変調器とにより構成され
    たことを特徴とする請求項1記載のデータ伝送装置。
JP3245919A 1991-09-25 1991-09-25 データ伝送装置 Pending JPH0591046A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2758672A1 (fr) * 1997-01-23 1998-07-24 France Telecom Source optique millimetrique destinee a un reseau de distribution de type radio sur fibre
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