JPH06334631A - Analog optical transmission method and device thereof - Google Patents

Analog optical transmission method and device thereof

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JPH06334631A
JPH06334631A JP5122907A JP12290793A JPH06334631A JP H06334631 A JPH06334631 A JP H06334631A JP 5122907 A JP5122907 A JP 5122907A JP 12290793 A JP12290793 A JP 12290793A JP H06334631 A JPH06334631 A JP H06334631A
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JP
Japan
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signal
optical
frequency
converted
semiconductor laser
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JP5122907A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Yamamoto
浩明 山本
Kuniaki Uchiumi
邦昭 内海
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To reduce noise and distortion generated by the multiple reflection within a transmission line by converting a multiplexed electric signal into an optical signal by a semiconductor laser via a filter after the signal is converted higher by a prescribed frequency by a mixer and transmitting the signal by an optical filer. CONSTITUTION:The signal where the input signals 101 to 103 of an optical transmitter 3 are modulated by modulation circuits 11 to 13 by carrier frequencies f1 to f3 is outputted as a multiplexed signal A by a multiplexor 5. An input mixer 130 takes product of this signal A and the signal B of the frequency f0 from a local oscillator 150, and a filter 300 extracts a signal C where each f0 is added to f1 to f3 from the mixed signals. A semiconductor laser 10 transmits an optical signal where an optical intensity modulation is performed for the signal C to an optical fiber transmission line 200 and the light receiving circuit 20 of a light receiver 4 converts this optical signal into an electric signal. A mixer 140 takes the product of this electric signal and the frequency f0 from a local oscillator 160, a filter 310 extracts the components of frequencies f1 to f2 and a demodulation circuit 31 performs a demodulation. Thus, noise and distortion due to the multiple reflection within a transmission line is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、AM、FM等で変調さ
れた複数の信号を周波数分割多重して半導体レーザ(L
D)で光強度変調し、その光信号を光ファイバで伝送
し、その光信号を受信し、復調するアナログ光伝送方法
及びその装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser (L) by frequency-division multiplexing a plurality of signals modulated by AM, FM and the like.
The present invention relates to an analog optical transmission method and device for performing optical intensity modulation in D), transmitting the optical signal through an optical fiber, receiving the optical signal, and demodulating.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のアナログ光伝送装置のブロック図
を図2に示す。図2において、1は光信号を送信する光
送信器、2は送信されてきた光信号を受信する光受信
器、70は光信号を伝送する光ファイバ伝送路である。
又、光送信器1において、10は電気信号をレーザ光に
変換する半導体レーザ、5は複数の電気信号を多重化す
る合波器、11、12、13は搬送波(キャリア)周波
数がそれぞれf1、f2、f3 の変調回路、101〜10
3は変調回路11〜13へのそれぞれの入力信号であ
る。一方、光受信器2において、20は光ファイバ伝送
路70を伝送されてきた光信号を受光し、それを電気信
号に変換する受光回路、30は変換された電気信号を復
調する復調回路、110は復調回路30からの出力信号
である。又、光ファイバ伝送路70において、701、
702は伝送路内に存在する反射点、240は半導体レ
ーザ10から出力された光信号のうち、2つの反射点7
01,702を透過した光信号、250は2つの反射点
701,702の間で多重反射した光信号である。
2. Description of the Related Art A block diagram of a conventional analog optical transmission device is shown in FIG. In FIG. 2, 1 is an optical transmitter that transmits an optical signal, 2 is an optical receiver that receives the transmitted optical signal, and 70 is an optical fiber transmission line that transmits the optical signal.
Further, in the optical transmitter 1, 10 is a semiconductor laser for converting an electric signal into a laser beam, 5 is a multiplexer for multiplexing a plurality of electric signals, and 11, 12, 13 have carrier frequencies of f 1 respectively. , F 2 , f 3 modulation circuits, 101 to 10
Reference numeral 3 is an input signal to each of the modulation circuits 11 to 13. On the other hand, in the optical receiver 2, 20 is a light receiving circuit for receiving an optical signal transmitted through the optical fiber transmission line 70 and converting it into an electric signal, 30 is a demodulation circuit for demodulating the converted electric signal, 110 Is an output signal from the demodulation circuit 30. In the optical fiber transmission line 70, 701,
Reference numeral 702 denotes a reflection point existing in the transmission path, and 240 denotes two reflection points 7 of the optical signal output from the semiconductor laser 10.
Reference numeral 250 denotes an optical signal transmitted through 01 and 702, and reference numeral 250 denotes an optical signal multiply reflected between two reflection points 701 and 702.

【0003】次に、上記のような従来のアナログ光伝送
装置の動作について説明する。
Next, the operation of the above conventional analog optical transmission device will be described.

【0004】ここでは、伝送すべき入力信号の数を3つ
とした。まず、入力信号101〜103は、それぞれ変
調回路11〜13に入力され、それぞれの搬送波周波数
1、f2、f3で変調される。なお、変調方式は、A
M、FM等である。次に、変調回路11〜13により変
調された信号は、合波器5により周波数分割多重され、
その後、周波数分割多重された信号は、半導体レーザ1
0により光強度変調されて光信号に変換される。半導体
レーザ10から出力された光信号は光ファイバ伝送路7
0へ出射され、その光ファイバ伝送路70を通過した光
信号は光受信器2に入射する。光受信器2では、入射さ
れた光信号が受光回路20により電気信号に変換され、
その変換された電気信号は、復調回路30により3チャ
ンネルの信号のうち1チャンネルが復調されて出力信号
110として出力される。
Here, the number of input signals to be transmitted is three. First, the input signals 101 to 103 are input to the modulation circuits 11 to 13, respectively, and are modulated by the carrier wave frequencies f 1 , f 2 and f 3 . The modulation method is A
M, FM, etc. Next, the signals modulated by the modulation circuits 11 to 13 are frequency-division multiplexed by the multiplexer 5.
Thereafter, the frequency-division multiplexed signal is transmitted to the semiconductor laser 1
The light intensity is modulated by 0 and converted into an optical signal. The optical signal output from the semiconductor laser 10 is transmitted through the optical fiber transmission line 7
The optical signal emitted to 0 and passed through the optical fiber transmission line 70 enters the optical receiver 2. In the optical receiver 2, the incident optical signal is converted into an electric signal by the light receiving circuit 20,
The converted electric signal is demodulated by the demodulation circuit 30 into one of the three-channel signals and output as the output signal 110.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述の光ファイバ伝送
路70は、実際には、複数の光ファイバコードが多段に
接続されている場合があり、この光ファイバコード同志
の接続方法としては、心線を融着する方法や光コネクタ
を用いる方法などがある。
In the above-described optical fiber transmission line 70, a plurality of optical fiber cords may actually be connected in multiple stages. As a method of connecting these optical fiber cords, There are methods such as fusing the wires and using an optical connector.

【0006】しかしながら、通常接続点は上述の図2に
示したような反射点となり、その接続点の反射率がある
程度大きいと、接続点間で信号光が多重反射を起こし、
受信後の変調信号のSN比が劣化したり歪が増加すると
いう課題がある。
However, the normal connection point becomes the reflection point as shown in FIG. 2 described above, and if the reflectance of the connection point is large to some extent, the signal light undergoes multiple reflection between the connection points,
There are problems that the SN ratio of the modulated signal after reception deteriorates and distortion increases.

【0007】このことは例えば、[1] 小林他著、アナロ
グ光伝送における干渉雑音の影響、1990年電子情報通信
学会春季全国大会、B-958 、[2] J.H.Angenent et.a
l.,"Distortion of a multicarrier signal due toopti
cal reflections.",ECOC91&IOOC,WeC8-4,pp.569-571,19
91、[3] 土門他著、”光フィーダにおける光反射および
ファイバ分散による歪の検討”、信学技報、OCS91-79,1
991 、[4] 山本他著、光ファイバ内の多重反射に起因す
る歪の検討、1992年電子情報通信学会春季大会、B-104
0、に示されている。
This is described in, for example, [1] Kobayashi et al., Influence of interference noise in analog optical transmission, 1990 IEICE Spring National Convention, B-958, [2] JHAngenent et.a.
l., "Distortion of a multicarrier signal due to opti
cal reflections. ", ECOC91 & IOOC, WeC8-4, pp.569-571,19
91, [3] Domon et al., "Study on distortion due to light reflection and fiber dispersion in optical feeders", IEICE Technical Report, OCS91-79,1
991, [4] Yamamoto et al., Study on distortion caused by multiple reflection in optical fiber, 1992 IEICE Spring Conference, B-104
It is shown at 0.

【0008】以上の光ファイバ伝送路内の多重反射に起
因するSN比の劣化や歪の増加の原因は以下の通りであ
る。
The causes of the deterioration of the SN ratio and the increase of distortion due to the multiple reflections in the optical fiber transmission path are as follows.

【0009】半導体レーザ10を直接強度変調すると、
半導体レーザ10からの出力光は光の領域で周波数変調
も同時にかかり、光信号のスペクトルは側帯波が大きく
広く発生する。いま、図2に示すように、光ファイバ伝
送路70上に反射点が2つあるとする。この反射点70
1,702は、光ファイバコードの接続点等である。こ
のとき、受光回路20に入射する光信号は、2つの反射
点701,702を透過した光信号(E1)240と多
重反射した光信号(E2)250からなる。この2つの
光信号のビートが受光回路20で電気信号として検出さ
れる。このビートが多重反射による雑音や歪である。こ
こで、光信号の側帯波の大小が多重反射による雑音や歪
の大きさを決める。また、2つの反射点701,702
の間隔がコヒーレント長より短い場合には、歪が顕著に
現れ、間隔が長い場合には、雑音が増える。
When the semiconductor laser 10 is directly intensity-modulated,
The output light from the semiconductor laser 10 is also subjected to frequency modulation in the light region at the same time, and the spectrum of the optical signal has a large sideband and is widely generated. Now, as shown in FIG. 2, it is assumed that there are two reflection points on the optical fiber transmission line 70. This reflection point 70
Reference numerals 1 and 702 are, for example, connection points of optical fiber cords. At this time, the optical signal incident on the light receiving circuit 20 is composed of an optical signal (E1) 240 transmitted through the two reflection points 701 and 702 and an optical signal (E2) 250 subjected to multiple reflection. The beat of these two optical signals is detected by the light receiving circuit 20 as an electric signal. This beat is noise or distortion due to multiple reflection. Here, the magnitude of the sideband of the optical signal determines the magnitude of noise and distortion due to multiple reflection. In addition, two reflection points 701 and 702
When the interval is shorter than the coherent length, distortion appears remarkably, and when the interval is long, noise increases.

【0010】本発明は、従来の光伝送におけるこのよう
な課題を考慮し、光ファイバ伝送路内の多重反射によっ
て起こる雑音や歪を低減することができるアナログ光伝
送方法及びその装置を提供することを目的とするもので
ある。
In view of the above problems in conventional optical transmission, the present invention provides an analog optical transmission method and apparatus capable of reducing noise and distortion caused by multiple reflection in an optical fiber transmission line. The purpose is.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の本発明は、周
波数が互いに異なる複数の電気信号を多重化し、その多
重化された電気信号を、その周波数が、所定周波数分だ
け高くなるように変換し、その変換された電気信号を半
導体レーザによって光信号に光変換し、光ファイバでそ
の光変換した光信号を伝送し、受信した光信号を電気信
号に変換し、その変換された電気信号を、所定周波数分
だけ低くなるように変換するアナログ光伝送方法であ
る。
According to the present invention of claim 1, a plurality of electric signals having different frequencies are multiplexed, and the multiplexed electric signal is increased in frequency by a predetermined frequency. The converted electrical signal is converted into an optical signal by a semiconductor laser, the optical converted optical signal is transmitted through an optical fiber, the received optical signal is converted into an electric signal, and the converted electric signal is converted. Is an analog optical transmission method for converting so as to be lowered by a predetermined frequency.

【0012】請求項2の本発明は、周波数が互いに異な
る複数の変調信号が周波数分割多重された多重信号に、
所定周波数f0 の送信局発信号を混合する送信混合手段
と、その混合された信号から多重信号の周波数と送信局
発信号の周波数との和の周波数成分の和信号を抽出する
送信フィルタ手段と、その抽出された和信号に応じて光
強度変調された光信号を光伝送路に出力する光出力手段
とを備えたアナログ光送信器である。
According to the present invention of claim 2, a plurality of modulation signals having different frequencies are frequency-division-multiplexed into a multiplexed signal,
Transmission mixing means for mixing the transmission station-originated signals having a predetermined frequency f 0 , and transmission filter means for extracting the sum signal of the frequency components of the sum of the frequency of the multiplex signal and the frequency of the transmission station-originated signal from the mixed signal. And an optical output means for outputting an optical signal whose optical intensity is modulated according to the extracted sum signal to an optical transmission line.

【0013】請求項4の本発明は、請求項2のアナログ
光送信器から出力され、光伝送路を伝送されてきた光信
号を受光し、その光信号を電気信号に変換する受光変換
手段と、その変換された電気信号に、所定周波数f0
実質上同じ周波数の受信局発信号を混合する受信混合手
段と、その混合された信号の周波数と受信局発信号の周
波数との差の周波数成分の信号を抽出する受信フィルタ
手段と、その抽出された信号を復調する復調手段とを備
えたアナログ光受信器である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided light receiving conversion means for receiving an optical signal output from the analog optical transmitter of the second aspect and transmitted through an optical transmission line, and converting the optical signal into an electric signal. Reception mixing means for mixing the converted electric signal with a reception station-originated signal having substantially the same frequency as the predetermined frequency f 0, and a frequency of a difference between the frequency of the mixed signal and the frequency of the reception-station-originated signal. It is an analog optical receiver provided with a receiving filter means for extracting a component signal and a demodulating means for demodulating the extracted signal.

【0014】[0014]

【作用】本発明は、多重化された電気信号を、その周波
数が、所定周波数分だけ高くなるように変換し、その変
換された電気信号を半導体レーザによって光信号に光変
換するので、光の変調指数が小さくなり、光ファイバ内
での多重反射により生じる歪や雑音を低減できる。
According to the present invention, the multiplexed electric signal is converted so that its frequency is increased by a predetermined frequency, and the converted electric signal is converted into an optical signal by the semiconductor laser. The modulation index becomes small, and distortion and noise caused by multiple reflections in the optical fiber can be reduced.

【0015】[0015]

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings showing its embodiments.

【0016】図1は、本発明にかかる一実施例のアナロ
グ光伝送装置のブロック図である。すなわち、アナログ
光伝送装置には、光信号を送信する光送信器3及び送信
されてきた光信号を受信する光受信器4が設けられ、そ
れら光送信器3と光受信器4が光信号を伝送する光ファ
イバ伝送路200により接続されている。
FIG. 1 is a block diagram of an analog optical transmission device according to an embodiment of the present invention. That is, the analog optical transmission device is provided with an optical transmitter 3 that transmits an optical signal and an optical receiver 4 that receives the transmitted optical signal. The optical transmitter 3 and the optical receiver 4 transmit the optical signal. They are connected by an optical fiber transmission line 200 for transmission.

【0017】一方の光送信器3には、複数(ここでは3
個)の入力信号101,102,103を、それぞれ互
いに異なるキャリア周波数f1、f2、f3 により変調す
る変調回路11,12,13が設けられ、それら変調回
路11,12,13は、変調された変調信号を周波数分
割多重化する合波器5に接続されている。その合波器5
は、周波数f0 の信号を発振する局部発振器150から
出力される信号Bと多重化された信号Aとの積をとる
(混合すると呼ぶ)ミキサ130に接続され、そのミキ
サ130は、混合された信号から、信号Bの周波数と信
号Aの周波数との和の周波数の信号Cを抽出するフィル
タ300に接続されている。そのフィルタ300は信号
Cを光信号に変換する半導体レーザ10に接続され、そ
の半導体レーザ10から光強度変調された光信号が出力
される。前述のミキサ130が送信混合手段を構成し、
フィルタ300が送信フィルタ手段を構成し、半導体レ
ーザ10が光出力手段を構成している。
One optical transmitter 3 has a plurality (here, 3
Modulation circuits 11, 12, and 13 for modulating the input signals 101, 102, and 103 with different carrier frequencies f 1 , f 2 , and f 3 , respectively. It is connected to a multiplexer 5 that frequency-division-multiplexes the modulated signal thus generated. The multiplexer 5
Is connected to a mixer 130 that multiplies (called mixing) the signal B output from a local oscillator 150 that oscillates a signal of frequency f 0 and the multiplexed signal A, and the mixer 130 is mixed. It is connected to a filter 300 that extracts a signal C having a sum frequency of the frequency of the signal B and the frequency of the signal A from the signal. The filter 300 is connected to the semiconductor laser 10 that converts the signal C into an optical signal, and the semiconductor laser 10 outputs an optical signal whose light intensity is modulated. The above-mentioned mixer 130 constitutes the transmission mixing means,
The filter 300 constitutes transmission filter means, and the semiconductor laser 10 constitutes light output means.

【0018】もう一方の光受信器4には、光ファイバ伝
送路200を伝送されてきた光信号を受信し、その光信
号を電気信号に変換する受光回路20が設けられ、その
受光回路20は、周波数f0 の信号を発振する局部発振
器160から出力される局部信号と変換された電気信号
との積をとるミキサ140に接続されている。そのミキ
サ140は、混合された信号のうち、局部信号と変換さ
れた電気信号との差の信号を抽出するフィルタ310に
接続され、そのフィルタ310は、抽出された信号を復
調する復調回路31に接続されている。前述の受光回路
20が受光変換手段を構成し、ミキサ140が受信混合
手段を構成し、フィルタ310が受信フィルタ手段を構
成し、復調回路31が復調手段を構成している。
The other optical receiver 4 is provided with a light receiving circuit 20 which receives an optical signal transmitted through the optical fiber transmission line 200 and converts the optical signal into an electric signal. , Is connected to a mixer 140 that takes the product of a converted electrical signal and a local signal output from a local oscillator 160 that oscillates a signal of frequency f 0 . The mixer 140 is connected to a filter 310 that extracts a signal of a difference between the local signal and the converted electric signal in the mixed signal, and the filter 310 is connected to a demodulation circuit 31 that demodulates the extracted signal. It is connected. The above-mentioned light receiving circuit 20 constitutes a light receiving conversion means, the mixer 140 constitutes a reception mixing means, the filter 310 constitutes a reception filter means, and the demodulation circuit 31 constitutes a demodulation means.

【0019】次に、上記実施例のアナログ光伝送装置の
動作について説明する。
Next, the operation of the analog optical transmission device of the above embodiment will be described.

【0020】まず、光送信器3において、入力信号10
1,102,103が、それぞれ変調回路11,12,
13に入力され、それぞれキャリア周波数f1、f2、f
3 により変調される。なお、変調方式は、AM、FM等
である。このキャリア周波数f1、f2、f3 は、例えば
数十MHz〜数GHzであり、それぞれの周波数は互い
に異なっている。次に、変調回路11〜13から出力さ
れた変調信号は、合波器5により周波数分割多重され
る。この信号を信号Aとする。一方、局部発振器150
からは周波数f0 の信号Bが出力され、この信号B及び
信号Aがミキサ130に入力される。ミキサ130では
信号A及び信号Bの積が取られ、その混合された信号が
フィルタ300に入力される。フィルタ300はミキサ
130の出力信号のうち、信号Aと信号Bの周波数の和
の周波数成分の信号Cを抽出する。次に、抽出された信
号Cは半導体レーザ10に入力され、半導体レーザ10
から光強度変調された光信号が光ファイバ伝送路200
に送出される。
First, in the optical transmitter 3, the input signal 10
1, 102, 103 are modulation circuits 11, 12, respectively.
13 and the carrier frequencies f 1 , f 2 , and f, respectively.
Modulated by 3 . The modulation method is AM, FM, or the like. The carrier frequencies f 1 , f 2 , f 3 are, for example, several tens of MHz to several GHz, and the respective frequencies are different from each other. Next, the modulation signals output from the modulation circuits 11 to 13 are frequency division multiplexed by the multiplexer 5. This signal is referred to as signal A. On the other hand, the local oscillator 150
Outputs a signal B having a frequency f 0 , and the signals B and A are input to the mixer 130. The mixer 130 takes the product of the signal A and the signal B, and the mixed signal is input to the filter 300. The filter 300 extracts the signal C having the frequency component of the sum of the frequencies of the signals A and B from the output signal of the mixer 130. Next, the extracted signal C is input to the semiconductor laser 10 and
From the optical fiber transmission line 200.
Sent to.

【0021】次に、光ファイバ伝送路200を伝搬して
きた光信号は光受信器4の受光回路20に入力される。
受光回路20では、入力された光信号を電気信号に変換
し、その電気信号をミキサ140へ出力する。一方、局
部発振器140からは周波数f0 の信号がミキサ140
へ出力される。ミキサ140では、受光回路20から入
力された電気信号と周波数f0 の信号の積が取られ、そ
の信号をフィルタ310へ入力する。フィルタ310で
は、電気信号及び周波数f0 の信号の周波数の差の周波
数成分の信号が抽出され、その抽出された信号が復調回
路31に入力される。復調回路31では周波数分割多重
信号が復調されて出力信号110として出力される。
Next, the optical signal propagating through the optical fiber transmission line 200 is input to the light receiving circuit 20 of the optical receiver 4.
The light receiving circuit 20 converts the input optical signal into an electric signal and outputs the electric signal to the mixer 140. On the other hand, the signal of frequency f 0 is output from the local oscillator 140 to the mixer 140.
Is output to. The mixer 140 takes the product of the electric signal input from the light receiving circuit 20 and the signal of frequency f 0 , and inputs the product to the filter 310. The filter 310 extracts the signal of the frequency component of the difference between the frequency of the electrical signal and the signal of the frequency f 0 , and the extracted signal is input to the demodulation circuit 31. The demodulation circuit 31 demodulates the frequency division multiplexed signal and outputs it as the output signal 110.

【0022】以上のように、半導体レーザ10に入力さ
れる信号を変調信号より高い周波数の信号にして光の変
調指数を小さくすることにより、光信号の側帯波を抑
え、多重反射による雑音や歪を低減することができる。
As described above, by making the signal input to the semiconductor laser 10 a signal having a frequency higher than that of the modulation signal to reduce the modulation index of light, the sideband of the optical signal is suppressed, and noise and distortion due to multiple reflections are suppressed. Can be reduced.

【0023】このとき、半導体レーザ10に入力する信
号のキャリア周波数には上限がある。すなわち、緩和振
動周波数の影響で、キャリア周波数が高くなると半導体
レーザ10で発生する歪が増加する。そこで、半導体レ
ーザ10に入力される信号のキャリア周波数を緩和振動
周波数より小さく設定し、半導体レーザ10で生じる歪
が問題にならないようにしなければならない。
At this time, the carrier frequency of the signal input to the semiconductor laser 10 has an upper limit. That is, the strain generated in the semiconductor laser 10 increases as the carrier frequency increases due to the effect of the relaxation oscillation frequency. Therefore, the carrier frequency of the signal input to the semiconductor laser 10 must be set lower than the relaxation oscillation frequency so that the distortion generated in the semiconductor laser 10 does not become a problem.

【0024】次に、本発明の原理について説明する。Next, the principle of the present invention will be described.

【0025】いま、半導体レーザにキャリア周波数がf
1〜fNのN個の周波数分割多重信号を入力したとする。
このときの信号光の電界は次式(数1)で与えられる。
Now, in a semiconductor laser, the carrier frequency is f
It is assumed that N frequency division multiplexed signals 1 to f N are input.
The electric field of the signal light at this time is given by the following equation (Equation 1).

【0026】[0026]

【数1】 [Equation 1]

【0027】ただし、However,

【0028】[0028]

【数2】βi=(ΔF/ΔI)(Ib−It)m/fi ここで、mは1キャリア当たりの変調度、ψi はi番目
のキャリアの位相、νは無変調時の半導体レーザの光周
波数、ΔF/ΔIは半導体レーザの単位電流当たりのチャ
ープ量、Ib、Itは半導体レーザのそれぞれバイアス電
流としきい値電流、βiは光の周波数変調指数を示す。
Β i = (ΔF / ΔI) (I b −I t ) m / f i where m is the modulation degree per carrier, ψ i is the phase of the i-th carrier, and ν is when there is no modulation. optical frequency, [Delta] F / [Delta] I of the semiconductor laser shows a chirp amount, I b, I t are each bias current and the threshold current of the semiconductor laser, beta i is the frequency modulation index of the light per unit current of the semiconductor laser.

【0029】光ファイバ伝送路上に2箇所の反射点を有
する場合、多重反射によって生じる歪の周波数は、f1
〜fNの組合せで決まり次式(数3)で与えられる。
When there are two reflection points on the optical fiber transmission line, the frequency of distortion caused by multiple reflection is f 1
It is determined by the combination of ~ f N and is given by the following equation (Equation 3).

【0030】[0030]

【数3】fk=|n11+n22+…+nNN| (n1
…nN:整数) 周波数fk における多重反射に起因する歪は、キャリア
信号で規格化すると次式(数4)で与えられる。
F k = | n 1 f 1 + n 2 f 2 + ... + n N f N | (n 1
... n N : integer) The distortion caused by multiple reflection at the frequency f k is given by the following equation (Equation 4) when normalized by the carrier signal.

【0031】[0031]

【数4】 D(fk)=(2ξ/m)212exp(−2πΔντ){h(fk)}2 ただし、## EQU4 ## D (f k ) = (2ξ / m) 2 R 1 R 2 exp (−2πΔντ) {h (f k )} 2 where

【0032】[0032]

【数5】 [Equation 5]

【0033】[0033]

【数6】Bi=2βi・sin(πfiτ)[Equation 6] B i = 2β i · sin (πf i τ)

【0034】[0034]

【数7】τ=2L/v ここで、ξは透過光と反射光の偏波面のカップリング係
数、R1、R2はファイバ内の反射点の反射率、Δνは半
導体レーザのスペクトル線幅、τは透過光と反射光の時
間差、Lは反射点間距離、vはファイバ内の光速を示
す。
Τ = 2L / v where ξ is the coupling coefficient of the polarization plane of the transmitted light and the reflected light, R 1 and R 2 are the reflectances at the reflection points in the fiber, and Δν is the spectral line width of the semiconductor laser. , Τ is the time difference between the transmitted light and the reflected light, L is the distance between the reflection points, and v is the speed of light in the fiber.

【0035】また、多重反射に起因する雑音は、半導体
レーザの相対雑音強度に換算すると、
Further, the noise caused by multiple reflection is converted into the relative noise intensity of the semiconductor laser,

【0036】[0036]

【数8】 [Equation 8]

【0037】ただし、However,

【0038】[0038]

【数9】 S(f,fk)=(Δν/π)/{(f−fk2+(Δν)2} ここで、無変調時の半導体レーザ光のスペクトル分布は
ローレンツ分布を仮定している。
Equation 9] S (f, f k) = (Δν / π) / {(f-f k) 2 + (Δν) 2} Here, assuming the spectral distribution Lorentz distribution of the semiconductor laser beam at the time of non-modulation is doing.

【0039】(数4)、(数8)からわかるように、キ
ャリア周波数近傍の多重反射による歪や雑音を低減する
には、キャリア周波数近傍のh(f) の値を小さくするこ
とが有効である。キャリア数近傍のh(f)を小さくする
ためには(数6)のBiの絶対値あるいはβiの値を小さ
くすればよい。半導体レーザのFM変調効率ΔF/ΔIや
しきい値電流Itはレーザ固有の値である。変調度mや
バイアス電流Ibは必要な伝送性能から必然的に決ま
る。また、透過光と反射光の遅延時間τはシステムよっ
てさまざまな値を取る。そこで上述した構成によって、
キャリア周波数fiを大きくすることにより、光の変調
指数βi を小さくして、多重反射による歪や雑音を低減
する。このことは、言い換えると、変調指数×キャリア
周波数で与えられる最大周波数偏移量と、変調された信
号A及び局部発振器150から出力される周波数f0
信号Bの和の信号Cの最小周波数(図1では、f0
1,f0+f2,f0+f3 のうち最小のもの)との比が
1より十分小さくなるように設定すればよいということ
である。
As can be seen from (Equation 4) and (Equation 8), it is effective to reduce the value of h (f) near the carrier frequency in order to reduce distortion and noise due to multiple reflection near the carrier frequency. is there. In order to reduce h (f) near the number of carriers, the absolute value of B i or β i in (Equation 6) may be decreased. The FM modulation efficiency ΔF / ΔI and the threshold current I t of the semiconductor laser are values specific to the laser. The modulation degree m and the bias current I b are inevitably determined from the required transmission performance. The delay time τ of transmitted light and reflected light takes various values depending on the system. Therefore, with the configuration described above,
By increasing the carrier frequency f i , the modulation index β i of light is reduced, and distortion and noise due to multiple reflection are reduced. In other words, this means that the minimum frequency of the signal C, which is the sum of the maximum frequency deviation given by the modulation index × carrier frequency and the modulated signal A and the signal B of the frequency f 0 output from the local oscillator 150 ( In FIG. 1, f 0 +
f 1, the ratio of the smallest) of f 0 + f 2, f 0 + f 3 is that it may be set to be sufficiently smaller than 1.

【0040】なお、上記実施例では、互いに周波数の異
なる変調信号の数を3個としたが、これに限定されるも
のではない。
In the above embodiment, the number of modulated signals having different frequencies is three, but the number is not limited to this.

【0041】また、上記実施例では、多重化された電気
信号の周波数が高くなるように変換するのに、2つの信
号を混合してそれら2つの信号の和の周波数の信号を抽
出したが、これに限らず、多重化された電気信号間の関
係がそのまま保持できれば他の方法を用いてもよい。
Further, in the above embodiment, in order to convert the frequency of the multiplexed electric signal to be high, the two signals are mixed and the signal of the sum frequency of the two signals is extracted. The method is not limited to this, and another method may be used as long as the relationship between the multiplexed electric signals can be maintained as it is.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、多重化された電気信号を、その周波数が、所定
周波数分だけ高くなるように変換し、その変換された電
気信号を半導体レーザによって光信号に光変換し、光フ
ァイバでその光変換した光信号を伝送するので、光ファ
イバ伝送路内の多重反射によって起こる雑音や歪を低減
することができるという長所を有する。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a multiplexed electric signal is converted so that its frequency is increased by a predetermined frequency, and the converted electric signal is converted into a semiconductor laser. Since the optical signal is converted into an optical signal by the optical fiber and the optical signal converted by the optical fiber is transmitted, there is an advantage that noise and distortion caused by multiple reflection in the optical fiber transmission line can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる一実施例のアナログ光伝送装置
のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an analog optical transmission device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来のアナログ光伝送装置のブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram of a conventional analog optical transmission device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、3 光送信器 2、4 光受信器 5 合波器 10 半導体レーザ 11、12、13 変調回路 20 受光回路 30、31 復調回路 70、200 光ファイバ伝送路 130、140 ミキサ 150、160 局部発振器 300、310 フィルタ 1, 3 Optical transmitter 2, 4 Optical receiver 5 Multiplexer 10 Semiconductor laser 11, 12, 13 Modulation circuit 20 Light receiving circuit 30, 31 Demodulation circuit 70, 200 Optical fiber transmission line 130, 140 Mixer 150, 160 Local oscillator 300, 310 filters

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9372−5K H04B 9/00 Y Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location 9372-5K H04B 9/00 Y

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周波数が互いに異なる複数の電気信号を
多重化し、その多重化された電気信号を、その周波数
が、所定周波数分だけ高くなるように変換し、その変換
された電気信号を半導体レーザによって光信号に光変換
し、光ファイバでその光変換した光信号を伝送し、受信
した光信号を電気信号に変換し、その変換された電気信
号を、前記所定周波数分だけ低くなるように変換するこ
とを特徴とするアナログ光伝送方法。
1. A semiconductor laser in which a plurality of electric signals having different frequencies are multiplexed, the multiplexed electric signal is converted so that the frequency is increased by a predetermined frequency, and the converted electric signal is converted into a semiconductor laser. Optical signal is converted into an optical signal by an optical fiber, the optical signal converted by the optical fiber is transmitted, the received optical signal is converted into an electric signal, and the converted electric signal is converted to be lower by the predetermined frequency. An analog optical transmission method characterized by:
【請求項2】 周波数が互いに異なる複数の変調信号が
周波数分割多重された多重信号に、所定周波数f0 の送
信局発信号を混合する送信混合手段と、その混合された
信号から前記多重信号の周波数と前記送信局発信号の周
波数との和の周波数成分の和信号を抽出する送信フィル
タ手段と、その抽出された和信号に応じて光強度変調さ
れた光信号を光伝送路に出力する光出力手段とを備えた
ことを特徴とするアナログ光送信器。
2. A transmission mixing means for mixing a transmission station-originated signal of a predetermined frequency f 0 with a multiplexed signal obtained by frequency division multiplexing a plurality of modulated signals having different frequencies, and the mixed signal from the mixed signal. Transmitting filter means for extracting the sum signal of the frequency components of the sum of the frequency and the frequency of the transmitting station signal, and light for outputting an optical signal whose optical intensity is modulated according to the extracted sum signal to the optical transmission line. An analog optical transmitter comprising an output means.
【請求項3】 光出力手段の発振光周波数における最大
周波数偏移量と前記和信号の最小周波数との比は1より
十分小さく、前記送信局発信号の所定周波数f0 は、前
記和信号の最高周波数が前記光出力手段の緩和振動周波
数以下になるように設定されていることを特徴とする請
求項2記載のアナログ光送信器。
3. The ratio of the maximum frequency shift amount of the oscillation light frequency of the optical output means to the minimum frequency of the sum signal is sufficiently smaller than 1, and the predetermined frequency f 0 of the transmission station-originated signal is equal to the sum signal. The analog optical transmitter according to claim 2, wherein the highest frequency is set to be equal to or lower than the relaxation oscillation frequency of the light output means.
【請求項4】 請求項2の前記アナログ光送信器から出
力され、前記光伝送路を伝送されてきた光信号を受光
し、その光信号を電気信号に変換する受光変換手段と、
その変換された電気信号に、前記所定周波数f0 と実質
上同じ周波数の受信局発信号を混合する受信混合手段
と、その混合された信号の周波数と前記受信局発信号の
周波数との差の周波数成分の信号を抽出する受信フィル
タ手段と、その抽出された信号を復調する復調手段とを
備えたことを特徴とするアナログ光受信器。
4. Light receiving conversion means for receiving an optical signal output from the analog optical transmitter of claim 2 and transmitted through the optical transmission line, and converting the optical signal into an electrical signal.
Reception mixing means for mixing the converted electric signal with a reception station-originated signal having substantially the same frequency as the predetermined frequency f 0 , and a difference between the frequency of the mixed signal and the frequency of the reception-station-originated signal. An analog optical receiver comprising: reception filter means for extracting a signal of a frequency component; and demodulation means for demodulating the extracted signal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009188788A (en) * 2008-02-07 2009-08-20 Mitsubishi Electric Corp Transmission/reception system

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