JPH0635563Y2 - 光情報伝送網 - Google Patents
光情報伝送網Info
- Publication number
- JPH0635563Y2 JPH0635563Y2 JP1986164736U JP16473686U JPH0635563Y2 JP H0635563 Y2 JPH0635563 Y2 JP H0635563Y2 JP 1986164736 U JP1986164736 U JP 1986164736U JP 16473686 U JP16473686 U JP 16473686U JP H0635563 Y2 JPH0635563 Y2 JP H0635563Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- optical
- light
- information transmission
- transmission network
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、複数の情報源から特定の情報を選択し、光
フアイバを用いて加入者に伝送する光情報伝送網に関す
るものである。
フアイバを用いて加入者に伝送する光情報伝送網に関す
るものである。
第２図は、例えば電子通信学会論文誌VolJ69、no.C3、
山懸他著、「光フアイバ広帯域分配システムの構成法」
に示された、従来の光情報伝送網の主要部の一例を示す
ブロック接続図であり、図において、４は加入者装置
で、光送信器６およびフオトダイオード（以下、PDとい
う）受信器８を有する。９は局側装置で、複数の信号源
1a,1b,1c、これらの各信号源1a,1b,1cの出力を多重化し
て多重化信号３を作る周波数多重装置２、光送信器６に
光フアイバ10を介して接続された光受信器11、局部発振
器12、チユーナ13、およびPD受信器８に光フアイバ10を
介して接続されたレーザダイオード（以下、LDという）
送信器15をそれぞれ有する。
山懸他著、「光フアイバ広帯域分配システムの構成法」
に示された、従来の光情報伝送網の主要部の一例を示す
ブロック接続図であり、図において、４は加入者装置
で、光送信器６およびフオトダイオード（以下、PDとい
う）受信器８を有する。９は局側装置で、複数の信号源
1a,1b,1c、これらの各信号源1a,1b,1cの出力を多重化し
て多重化信号３を作る周波数多重装置２、光送信器６に
光フアイバ10を介して接続された光受信器11、局部発振
器12、チユーナ13、およびPD受信器８に光フアイバ10を
介して接続されたレーザダイオード（以下、LDという）
送信器15をそれぞれ有する。
次に動作について説明する。複数の信号源1a,1b,1cの出
力は周波数多重装置２で多重化され、多重化信号３とな
る。一方、加入者装置４は選択すべき情報を送り出して
いる信号源1a,1b,1cを特定するためのチヤンネル信号５
を光送信器６から送信するとともに、送られて来た光情
報信号７をフオトダイオード受信器８で受信する。加入
者装置４と局側装置９との間は広帯域な光フアイバ10で
前記のようにつながれており、前記のチヤンネル信号５
と光情報信号７はこの光フアイバ10で伝送される。局側
装置９内の光受信器11はチヤンネル信号５を受信して電
気信号に変換し、この内容によつて局部発振器12の発振
周波数が決定される。チユーナ13は多重化信号３とこの
局部発振器12出力とをチユーナ13内の混合器でミキシン
グしてヘテロダイン検波し、上記多重化信号から選んだ
１つの信号源1a,1bまたは1cからの信号を同調して取り
出し、この同調出力14がレーザダイオード（以下LDと略
す）送信器15の光を変調し、選択された情報を光情報信
号７として加入者装置４に送り出す。
力は周波数多重装置２で多重化され、多重化信号３とな
る。一方、加入者装置４は選択すべき情報を送り出して
いる信号源1a,1b,1cを特定するためのチヤンネル信号５
を光送信器６から送信するとともに、送られて来た光情
報信号７をフオトダイオード受信器８で受信する。加入
者装置４と局側装置９との間は広帯域な光フアイバ10で
前記のようにつながれており、前記のチヤンネル信号５
と光情報信号７はこの光フアイバ10で伝送される。局側
装置９内の光受信器11はチヤンネル信号５を受信して電
気信号に変換し、この内容によつて局部発振器12の発振
周波数が決定される。チユーナ13は多重化信号３とこの
局部発振器12出力とをチユーナ13内の混合器でミキシン
グしてヘテロダイン検波し、上記多重化信号から選んだ
１つの信号源1a,1bまたは1cからの信号を同調して取り
出し、この同調出力14がレーザダイオード（以下LDと略
す）送信器15の光を変調し、選択された情報を光情報信
号７として加入者装置４に送り出す。
第３図は前記の光情報伝送網における変調スペクトルの
関係を示す図である。多重化信号は、第３図ａに示すよ
うに、１，２，３なる周波数を持つ搬送波が、互
いに異なる信号源の情報を搬送している。局部発振器
が、例えば第３図ｂに示すように、2なる周波数を持
つとき、チユーナ13はヘテロダイン検波を行ない、2
を搬送波とする信号源の信号のみを出力する。この場
合、レーザダイオードの光は、第３図ｃのように、2
を搬送波とする信号源の信号で変調されたものとなる。
関係を示す図である。多重化信号は、第３図ａに示すよ
うに、１，２，３なる周波数を持つ搬送波が、互
いに異なる信号源の情報を搬送している。局部発振器
が、例えば第３図ｂに示すように、2なる周波数を持
つとき、チユーナ13はヘテロダイン検波を行ない、2
を搬送波とする信号源の信号のみを出力する。この場
合、レーザダイオードの光は、第３図ｃのように、2
を搬送波とする信号源の信号で変調されたものとなる。
従来の光情報伝送網は以上のように構成されているの
で、局側装置９では、加入者側から送られる光信号を電
気信号に変換するための光受信器11や、電気信号を光信
号に変換するためのLD送信器15などが加入者装置４の数
だけ必要となり、多くの加入者を持つ場合には、装置が
複雑となる。また、従来の光情報伝送網におけるチユー
ナ13は、電気信号どうしのミキシングを行なうために、
電磁干渉が大きく、複数のチユーナを高密度に実装する
ことは困難であるなどの問題点があつた。
で、局側装置９では、加入者側から送られる光信号を電
気信号に変換するための光受信器11や、電気信号を光信
号に変換するためのLD送信器15などが加入者装置４の数
だけ必要となり、多くの加入者を持つ場合には、装置が
複雑となる。また、従来の光情報伝送網におけるチユー
ナ13は、電気信号どうしのミキシングを行なうために、
電磁干渉が大きく、複数のチユーナを高密度に実装する
ことは困難であるなどの問題点があつた。
この考案は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、局側において光から電気へ、電気から光の信
号変換をそれぞれ不要とすることによつて、構成要素の
数を低減できるとともに、ヘテロダイン検波を行なうた
めのミキシングに電気信号を用いないようにすることに
よつて、電磁干渉を低減でき、さらに複数のチユーナを
高密度に実装できる光情報伝送網を得ることを目的とす
る。
たもので、局側において光から電気へ、電気から光の信
号変換をそれぞれ不要とすることによつて、構成要素の
数を低減できるとともに、ヘテロダイン検波を行なうた
めのミキシングに電気信号を用いないようにすることに
よつて、電磁干渉を低減でき、さらに複数のチユーナを
高密度に実装できる光情報伝送網を得ることを目的とす
る。
この発明に係る光情報伝送網は、周波数多重化された電
気信号を光強度変調信号に変換して、各加入者ごとに分
配するとともに、前記光強度変調信号と加入者側よりの
選択光信号とを局側に設けられた光増幅器に入力し、こ
の光増幅器の光出力を加入者側へ直接伝送するようにし
たものである。
気信号を光強度変調信号に変換して、各加入者ごとに分
配するとともに、前記光強度変調信号と加入者側よりの
選択光信号とを局側に設けられた光増幅器に入力し、こ
の光増幅器の光出力を加入者側へ直接伝送するようにし
たものである。
この発明における光増幅器は、その利得が局部発振器で
強度変調された励起光により変調され、さらにその光増
幅器の他端に入射する、周波数多重化された信号で強度
変調された光のうち、特定の周波数の強度変調光のみ
を、ヘテロダイン検波する。このヘテロダイン検波され
た光出力は、上記と同一の光フアイバを介して加入者側
へ送り出し、電磁干渉のない信号の選択的伝送を可能に
する。
強度変調された励起光により変調され、さらにその光増
幅器の他端に入射する、周波数多重化された信号で強度
変調された光のうち、特定の周波数の強度変調光のみ
を、ヘテロダイン検波する。このヘテロダイン検波され
た光出力は、上記と同一の光フアイバを介して加入者側
へ送り出し、電磁干渉のない信号の選択的伝送を可能に
する。
以下、この考案の一実施例を図について説明する。第１
図において、15は加入者装置14に設けられた局発光源
で、選択すべき信号の搬送波周波数に対応した周波数で
強度変調された光を出力する。17は同じく加入者装置14
に設置された合分波器で、局発光源15の出力を光フアイ
バ10に結合するとともに、局側装置16から送られる光情
報信号７をPD受信器８に結合する。なお、局発光源15の
発光波長は局側装置16に設けられた光増幅器としてのLD
増幅器18で吸収され、このLD増幅器18を励起する波長帯
に設定されている。局側装置16において、LD光源19は多
重化信号３によつて強度変調された光を、各加入者毎に
設けられたLD増幅器18に供給する。なお、このほかの第
２図に示したものと同一の回路部分には同一符号を付し
て、その重複する説明を省略する。
図において、15は加入者装置14に設けられた局発光源
で、選択すべき信号の搬送波周波数に対応した周波数で
強度変調された光を出力する。17は同じく加入者装置14
に設置された合分波器で、局発光源15の出力を光フアイ
バ10に結合するとともに、局側装置16から送られる光情
報信号７をPD受信器８に結合する。なお、局発光源15の
発光波長は局側装置16に設けられた光増幅器としてのLD
増幅器18で吸収され、このLD増幅器18を励起する波長帯
に設定されている。局側装置16において、LD光源19は多
重化信号３によつて強度変調された光を、各加入者毎に
設けられたLD増幅器18に供給する。なお、このほかの第
２図に示したものと同一の回路部分には同一符号を付し
て、その重複する説明を省略する。
次に、この動作について説明する。
一般に、LDの活性層における利得Ｇは、例えば、米津宏
雄著「光通信素子工学」、1984、工学図書に示されてい
るように、注入キヤリア密度ｎを用いて、 但し、Co：真空中の光速 nr：材料の屈折率 a,b:材料，構造によつて決まる定数と表わされ
る。また、この利得Ｇは特定の波長域に対してのみ生
じ、この波長域よりわずかに波長の短かい領域の光に対
しては吸収を生じる。入射光強度をPin、吸収過程の量
子効率をη、プランクの定数をｈ、入射光の振動数をν
とすると、この入射光によつて単位時間当りに発生する
キヤリア数ninは、 となる。従って、第（１）式と第（２）式より、LDの活
性層に吸収されてキヤリアを発生する波長帯の光（以
後、励起光と呼ぶ）をLD増幅器18に入射すれば、その利
得は励起光の強度に応じて変化する。今、励起光が周波
数lで、LDの活性層で利得を有する波長帯の入射光
（以下、被増幅光と呼ぶ）が周波数mで強度変調され
ているとき、LD活性層の利得の変化分GLD（ｔ）および
被増幅光の変化分Pm（ｔ）は、 GLD（ｔ）＝Gosin（２πlｔ） ……（３） Pm（ｔ）＝Posin（２πmｔ） ……（４） 但し、t:時間、Go:利得の変化成分の振幅、Po:多重化信
号成分の振幅 と表わされるので、LD活性層出力の交流分Poutは、 となる。
雄著「光通信素子工学」、1984、工学図書に示されてい
るように、注入キヤリア密度ｎを用いて、 但し、Co：真空中の光速 nr：材料の屈折率 a,b:材料，構造によつて決まる定数と表わされ
る。また、この利得Ｇは特定の波長域に対してのみ生
じ、この波長域よりわずかに波長の短かい領域の光に対
しては吸収を生じる。入射光強度をPin、吸収過程の量
子効率をη、プランクの定数をｈ、入射光の振動数をν
とすると、この入射光によつて単位時間当りに発生する
キヤリア数ninは、 となる。従って、第（１）式と第（２）式より、LDの活
性層に吸収されてキヤリアを発生する波長帯の光（以
後、励起光と呼ぶ）をLD増幅器18に入射すれば、その利
得は励起光の強度に応じて変化する。今、励起光が周波
数lで、LDの活性層で利得を有する波長帯の入射光
（以下、被増幅光と呼ぶ）が周波数mで強度変調され
ているとき、LD活性層の利得の変化分GLD（ｔ）および
被増幅光の変化分Pm（ｔ）は、 GLD（ｔ）＝Gosin（２πlｔ） ……（３） Pm（ｔ）＝Posin（２πmｔ） ……（４） 但し、t:時間、Go:利得の変化成分の振幅、Po:多重化信
号成分の振幅 と表わされるので、LD活性層出力の交流分Poutは、 となる。
第１図に示す構成において、LD増幅器18に入射する局発
光層15の出力光は、上述の励起光の作用を持ち、また、
多重化信号３によつて強度変調されたLD光源19の出力光
は上述の被増幅光と置き換えて考えることができる。第
１図の場合には、被増幅光の変調スペクトルは（４）式
で表わされるように単一ではなく、各信号源1a〜1cに対
応した複数の搬送波の和となり、表示増幅光の変化分Pm
（ｔ）も、 但し、i:信号源の番号,n:信号源の数 Poi:i番目の信号の振幅mi :i番目の信号の搬送波周波数 となる。従つて、LD増幅器18の出力の交流分Poutも、 と書き改められる。第（７）式で表わされるPoutは、光
フアイバ10を伝わつて加入者側へ送られ、PD受信器８が
受信する光の変調成分である。PD受信器８の応答帯域を
PDとするとき、特定のｉであるioに対し、 ｜ｌ−mio｜＜PD ……（８） が成り立ち、その他のｉに対しては、第（８）式が成り
立たないように、ｌ，miの組合わせを選べば、PD受
信器８の応答する信号Prは、 となり、io番目の信号源の信号のみが選択される。これ
らの動作は、電気信号に対して行なわれるヘテロダイン
検波と類似のものである。なお、（９）式の｜ｌ−
mio｜を特定の周波数とし、この周波数成分に対して再
び検波する方法（スーパーヘテロダイン検波法）とｌ
＝mioとする方法（ホモダイン検波法）が可能であ
る。
光層15の出力光は、上述の励起光の作用を持ち、また、
多重化信号３によつて強度変調されたLD光源19の出力光
は上述の被増幅光と置き換えて考えることができる。第
１図の場合には、被増幅光の変調スペクトルは（４）式
で表わされるように単一ではなく、各信号源1a〜1cに対
応した複数の搬送波の和となり、表示増幅光の変化分Pm
（ｔ）も、 但し、i:信号源の番号,n:信号源の数 Poi:i番目の信号の振幅mi :i番目の信号の搬送波周波数 となる。従つて、LD増幅器18の出力の交流分Poutも、 と書き改められる。第（７）式で表わされるPoutは、光
フアイバ10を伝わつて加入者側へ送られ、PD受信器８が
受信する光の変調成分である。PD受信器８の応答帯域を
PDとするとき、特定のｉであるioに対し、 ｜ｌ−mio｜＜PD ……（８） が成り立ち、その他のｉに対しては、第（８）式が成り
立たないように、ｌ，miの組合わせを選べば、PD受
信器８の応答する信号Prは、 となり、io番目の信号源の信号のみが選択される。これ
らの動作は、電気信号に対して行なわれるヘテロダイン
検波と類似のものである。なお、（９）式の｜ｌ−
mio｜を特定の周波数とし、この周波数成分に対して再
び検波する方法（スーパーヘテロダイン検波法）とｌ
＝mioとする方法（ホモダイン検波法）が可能であ
る。
以上のように、複数の信号源1a〜1cの信号を周波数多重
することによつて得られる多重化信号３で強度変調され
たLD光源19の出力光と、加入者側から合分波器17で合波
されて送られた局発光源15の出力光とが、LD増幅器18に
入射し、ミキシングされる。このミキシング出力は光フ
アイバ10を介して加入者側に送られ、合分波器17で分波
されPD受信器８で受信されるが、PD受信器８の応答でき
る周波数帯域を適切に設定しておけば、局発光源15の変
調周波数と特定の関係を持つ搬送波周波数で、多重化さ
れた信号源1a〜1cの信号のみがそれぞれ取り出せる。
することによつて得られる多重化信号３で強度変調され
たLD光源19の出力光と、加入者側から合分波器17で合波
されて送られた局発光源15の出力光とが、LD増幅器18に
入射し、ミキシングされる。このミキシング出力は光フ
アイバ10を介して加入者側に送られ、合分波器17で分波
されPD受信器８で受信されるが、PD受信器８の応答でき
る周波数帯域を適切に設定しておけば、局発光源15の変
調周波数と特定の関係を持つ搬送波周波数で、多重化さ
れた信号源1a〜1cの信号のみがそれぞれ取り出せる。
なお、上記実施例では、信号が振幅変調されている場合
について説明したが、周波数変調あるいは位相変調され
ている場合にも全ての関係式は有効であり、ヘテロダイ
ン検波が行なわれる。
について説明したが、周波数変調あるいは位相変調され
ている場合にも全ての関係式は有効であり、ヘテロダイ
ン検波が行なわれる。
また、上記実施例では光増幅器としてLD増幅器18を用い
た場合について説明したが、LDに無反射コートを施す等
の処理を施すことにより、共振効果を低減した半導体素
子および光で励起されるYAG等のレーザ媒質を光増幅器
として用いたものも、同様の効果を奏する。
た場合について説明したが、LDに無反射コートを施す等
の処理を施すことにより、共振効果を低減した半導体素
子および光で励起されるYAG等のレーザ媒質を光増幅器
として用いたものも、同様の効果を奏する。
以上のように、この考案によれば加入者側から送られる
局部発振周波数で変調された励起光を用い、多重化信号
で強度変調された光を光増幅器で直接ヘテロダイン検波
するので、光から電気へ、電気から光へそれぞれ信号変
換する要素部品が不要になるとともに、電気信号の混合
器を用いないので、電磁干渉が少なく、高密度な実装が
可能なものが得られる効果がある。
局部発振周波数で変調された励起光を用い、多重化信号
で強度変調された光を光増幅器で直接ヘテロダイン検波
するので、光から電気へ、電気から光へそれぞれ信号変
換する要素部品が不要になるとともに、電気信号の混合
器を用いないので、電磁干渉が少なく、高密度な実装が
可能なものが得られる効果がある。
第１図はこの考案の一実施例による光情報伝送網を示す
ブロツク接続図、第２図は従来の光情報伝送網を示すブ
ロツク接続図、第３図は多重化信号の変調スペクトル、
局部発振信号のスペクトルおよびLD変調信号のスペクト
ルを示す説明図である。 1a,1b,1cは信号源、２は周波数多重装置、３は多重化信
号、10は光フアイバ、15は局発光源、18はLD増幅器。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
ブロツク接続図、第２図は従来の光情報伝送網を示すブ
ロツク接続図、第３図は多重化信号の変調スペクトル、
局部発振信号のスペクトルおよびLD変調信号のスペクト
ルを示す説明図である。 1a,1b,1cは信号源、２は周波数多重装置、３は多重化信
号、10は光フアイバ、15は局発光源、18はLD増幅器。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】複数の信号を周波数多重することによつて
得られる多重化信号源を局側に設け、複数の加入者の個
々の加入者毎に前記多重化信号のうちから任意の信号を
選択して、光フアイバを介して前記各加入者に伝送する
光情報伝送網において、前記局側に、前記多重化信号で
強度変調された光を発生するレーザダイオード光源と、
前記レーザダイオード光源の出力光を増幅する光増幅器
とを持ち、加入者側に、前記光増幅器を励起させる波長
帯の光を、選択すべき信号の搬送周波数に応じた周波数
で強度変調して発生する局発光源を有し前記局発光源の
出力光で前記光増幅器を励起するようにしたことを特徴
とする光情報伝送網。 - 【請求項２】光増幅器をレーザダイオード増幅器とする
とともに、局発光源の出力光を合波器を用いて光フアイ
バへ結合して光増幅器に入射することによつて、前記光
増幅器を励起するようにしたことを特徴とする実用新案
登録請求の範囲第１項記載の光情報伝送網。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986164736U JPH0635563Y2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 光情報伝送網 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986164736U JPH0635563Y2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 光情報伝送網 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6370745U JPS6370745U (ja) | 1988-05-12 |
| JPH0635563Y2 true JPH0635563Y2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=31094130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986164736U Expired - Lifetime JPH0635563Y2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 光情報伝送網 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635563Y2 (ja) |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP1986164736U patent/JPH0635563Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6370745U (ja) | 1988-05-12 |
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