JPH0697916A

JPH0697916A - 光学的マルチチャネル装置

Info

Publication number: JPH0697916A
Application number: JP5168680A
Authority: JP
Inventors: Bernd Noll; ノルベルント; Alfred Ebberg; エベルクアルフレート; Reinhold Noe; ノエラインホルト
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1993-06-14
Publication date: 1994-04-08
Also published as: US5365361A; EP0582061A1

Abstract

(57)【要約】【目的】コヒーレントな光学的マルチチャネル装置に
おいて、個々の送信器の搬送波周波数の間の周波数間隔
を安定化し、またそれによって可能なかぎりわずかな費
用で任意に多数の送信器に対するチャネル漏話の危険を
除去する。【構成】空間的に隣接する光学的送信器１、２、…ｎ
の各群１０に対して共通のコヒーレントな光学的ヘテロ
ダイン装置２がこの群のすべての送信器の周波数安定化
のために設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は請求項１の前文によるコ
ヒーレントな光学的マルチチャネル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記の種類のコヒーレントな光学的マル
チチャネル装置はＩＥＥＥホトニクス・テクノロジー・
レターズ、第１巻、１９８９年１２月、第４５２〜４５
４頁から公知である。この装置においてわずかな（たと
えば５ないし１０ＧＨｚの）周波数間隔を有する搬送波
周波数チャネルの間の漏話を回避するためには、個々の
送信器の周波数間隔の安定化のためにこれらの送信器の
各々に対して各１つの固有のコヒーレントな光学的ヘテ
ロダイン装置が設けられており、従って送信器と同数の
このようなヘテロダイン装置が設けられている。

【０００３】この公知の装置では参照レーザーから参照
コムスペクトルがたとえば外部変調器を用いて発生さ
れ、その際にこの参照コムスペクトルの参照周波数線は
互いに、搬送波周波数チャネルの間のわずかな周波数間
隔に等しい周波数間隔で配置されている。送信器に対応
付けられている各ヘテロダイン装置、たとえばヘテロダ
イン受信器において、この送信器から放射された光学的
情報信号の成分が参照コムスペクトルのこの送信器に属
する参照周波数線の光とヘテロダインされ、その際にこ
の参照周波数線の固定の参照周波数はこの送信器の搬送
波周波数チャネルのチャネル搬送波周波数に等しい。位
相または周波数調節ループにわたって送信レーザーのチ
ャネル搬送波周波数は周波数偏差の際に、この送信器の
情報信号の成分をこの送信器に属するヘテロダイン装置
のそれに属する参照周波数線の光とヘテロダインするこ
とにより含まれる、この送信器のチャネル搬送波周波数
とこの参照周波数線の参照周波数との間の差に等しい中
間周波数が一定にとどまるように、事後調節される。

【０００４】この公知の装置では各送信器に対して固有
のヘテロダイン装置が設けられていなければならないの
で、多くの送信器を有するこのような装置、たとえば光
学的空間および周波数交換またはコヒーレントな技術に
よるＴＶ分配システムでは周波数調節のための少なから
ぬ費用が必要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、個々
の送信器の搬送波周波数チャネルの間の周波数間隔の安
定化、従ってまた任意に多数の送信器に対する搬送波周
波数チャネルの間の漏話の危険の除去を可能なかぎりわ
ずかな費用で実現することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題は、冒頭に記載
した種類のマルチチャネル装置から出発して請求項１の
特徴部分にあげられている特徴により解決される。

【０００７】本発明による装置は、空間的に隣接する送
信器の各群に対して周波数調節のために共通のコヒーレ
ントな光学的ヘテロダイン装置が使用され、それによっ
てこれらのヘテロダイン装置の数が少なからず減ぜられ
ているという利点を有する。しかし本発明による装置
は、空間的に密に隣接する送信器だけでなく空間的に相
互に遠くに位置する送信器も安定化され得るという利点
をも有する。複数の種々の群送信器が等しいまたは異な
る数の送信器を有し得る。

【０００８】フィルタ装置からのフィルタ信号は位相敏
感な整流により爾後処理され得る。好ましくかつ有利な
仕方で本発明による装置は請求項２にあげられているよ
うに構成されている。

【０００９】有利な仕方で請求項２による場合には群の
各送信器の各個のヘテロダイン信号に対するコントロー
ル装置の変換器は、変換器から出力される振幅信号の振
幅が、この送信器から放射される情報信号の各チャネル
搬送波周波数にくらべて増大する変調周波数の際にも減
少する変調周波数の際にも、この変調周波数の増大にも
減少にも伴って単調に上昇する変換器特性を有する。

【００１０】特に周波数変調される情報信号が２つの変
調周波数状態のみをとり得る２値信号である場合には、
これらの両変調周波数状態が当該のチャネル搬送波周波
数から左および右に等しい周波数間隔に位置することは
目的にかなっている。この場合、変換器の特性がこれら
の周波数間隔において等しい振幅を有し、従って必然的
に多重ヘテロダイン信号の当該の個々のヘテロダイン信
号のなかに含まれる中間周波数が、情報信号の一方の２
値の値を示す変調周波数状態に対しても他方の２値の値
を示す変調周波数状態に対しても等しいことは有利であ
る。

【００１１】すべての個々のヘテロダイン信号のなかに
含まれている中間周波数が重なり合って等しいことは特
に有利である。なぜならば、その場合にはフィルタ装置
に関してただ中間周波数が考慮に入れられればよいから
である。

【００１２】本発明による装置の調節速度は、送信器の
搬送周波数チャネルの識別信号が繰返し周波数の基本波
からだけではなく少なくとも２倍された繰返し周波数を
含んでいる高調波からも合成されていることにより、有
利な仕方で高められ得る。調節速度を高めることは基本
波と２倍された繰返し周波数を有する波との双方を同時
に検出することにより達成される。この方法は特にチャ
ネル搬送波周波数の大きい変化の際に有利である。

【００１３】搬送周波数チャネルの識別信号が正弦波で
はなく２倍された繰返し周波数が含まれている方形状の
波であることは有利であり、その際に方形状の波の利点
は、この波がディジタル回路により簡単な仕方で発生さ
れ得ることにある。

【００１４】参照コムスペクトルは好ましくはコム発生
器により発生される。その際に、空間的に隣接する送信
器の種々の群またはこのような送信器の群から空間的に
さらに隔てられた送信器の１つまたは複数の群に対応付
けられている複数のコヒーレントな光学的ヘテロダイン
装置に対して、すべての送信器のチャネル搬送波周波数
に対する参照周波数を有する参照線を含んでいる参照コ
ムスペクトルを発生するための共通のコム発生器が設け
られていることは有利であり得る。

【００１５】

【実施例】以下、図面に示されている例により本発明を
一層詳細に説明する。

【００１６】図１に示されている実施例は空間的に密に
隣接する光学的送信器１、２、…ｎの群１０および複数
の受信器２１、…２ｐを有する。複数のこのような群１
０が存在することができ、その際に送信器１、２、…ｎ
の数は群１０から群１０へと等しくてもよいし、異なっ
ていてもよい。たとえば群１０はＴＶ分配ステーション
であってよい。

【００１７】群１０の各送信器１、２、…またはｎは、
大きい周波数偏差に相当する予め定められた変調周波数
範囲Δｆ_mからの変調周波数ｆ_mにより周波数変調されて
いる光学的情報信号Ｓ₁、Ｓ₂、…またはＳ_nを、この送
信器１、２、…またはｎに対応付けられているチャネル
搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nを有する搬送波周
波数チャネル上に送り出す。種々の送信器１、２、…ｎ
のチャネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nは互い
に異なっており、またチャネル搬送波周波数からチャネ
ル搬送波周波数へと等しくてもよいし異なっていてもよ
いチャネル周波数間隔Δｆを有する。

【００１８】図２には、種々の送信器１、２、…ｎの情
報信号Ｓ₁、Ｓ₂、…Ｓ_i、…Ｓ_nに対するチャネル搬送波
周波数ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_i、…ｆ_nが、周波数軸ｆ上に互い
にチャネル周波数間隔Δｆで示されている。各チャネル
搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nから左または右の
両ピークＭはこのチャネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…ま
たはｆ_nを変調している周波数変調された情報信号Ｓ₁、
Ｓ₂、…またはＳ_nの変調周波数スペクトルである。

【００１９】チャネル周波数間隔Δｆが非常にわずかで
あり、たとえば５ないし１０ＧＨｚに過ぎないならば、
送信器１、２、…ｎの不安定性によりそれらの作動中に
惹起され得るチャネル漏話の危険が存在する。チャネル
搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…ｆ _nはその場合に図２の周波
数軸ｆ上で固定ではなく周波数変化Δｆ_aを有する。こ
のことは、チャネル搬送波周波数、たとえば図２中のチ
ャネル搬送波周波数ｆ_i（ｉ＝１、２、…ｎ）が、この
周波数ｆ_iを発生する送信器に関係する可変でありかつ
送信器から送信器へと異なっていてよい周波数範囲Δｆ
_a内で変動することを意味する。

【００２０】この周波数変化Δｆ_aを排除し、かつチャ
ネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_nを一定にしまた図２
の周波数軸ｆ上で変動しないようにするため、群１０の
各送信器１、２、…ｎから放射された周波数変調された
情報信号Ｓ₁、Ｓ₂、…またはＳ_nは追加的に、この送信
器１、２、…またはｎに個々に対応付けられている固定
の繰返し周波数ｆ_k1、ｆ_k2、…またはｆ_knの周期的な識
別信号ＫＳ₁、ＫＳ₂、…またはＫＳ_nによりこの送信器
１、２、…またはｎの搬送波周波数チャネルの同定のた
めに周波数変調されている。

【００２１】さらに、この群１０の送信器１、２、…ｎ
に共通に対応付けられているコヒーレントな光学的ヘテ
ロダイン装置２が、この群１０のすべての送信器１、
２、…ｎから種々のチャネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…
ｆ_nで放射された情報信号Ｓ₁、Ｓ₂、…Ｓ_nの成分ｓ₁、
ｓ₂、…ｓ_nを受信し、また個々のヘテロダイン信号
Ｕ₁、Ｕ₂、…Ｕ_nから成る多重ヘテロダイン信号Ｕを発
生するために設けられている。

【００２２】成分ｓ₁、ｓ₂、…ｓ_nはたとえば、すべて
の情報信号Ｓ₁、Ｓ₂、…Ｓ_nを供給されている光学的方
向性結合器５により得られる。個々のヘテロダイン信号
Ｕ₁、Ｕ₂、…Ｕ_nは、ヘテロダイン装置２のなかで、こ
れらの情報信号Ｓ₁、Ｓ₂、…Ｓ_nの各々の成分ｓ₁、
ｓ₂、…またはｓ_nを、この群１０の送信器１、２、…ｎ
に対応付けられておりまたこの群１０の各送信器１、
２、…またはｎの各チャネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…
またはｆ_nに参照周波数ｆ₀₁、ｆ₀₂、…またはｆ_0nを有
するそれぞれ参照周波数線Ｌ₁、Ｌ₂、…またはＬ_nを有
する参照コムスペクトルＬの、この情報信号Ｓ₁、Ｓ₂、
…またはＳ_nのチャネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…また
はｆ_nに位置する参照周波数線Ｌ₁、Ｌ₂、…またはＬｎ
の光とヘテロダインすることにより形成されている。

【００２３】参照コムスペクトルＬは好ましくはコム発
生器４により発生される。

【００２４】参照周波数ｆ₀₁、ｆ₀₂、…またはｆ_0nは変
動を有しておらず、また図２の周波数軸ｆ上で固定位置
にある。この図２に関して一般性の制約なしに、各チャ
ネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_nは、この周波数の周
波数変化Δｆ_aが存在しないならば、参照コムスペクト
ルＬの当該の参照周波数線Ｌ₁、Ｌ₂、…またはＬｎの対
応付けられている参照周波数ｆ₀₁、ｆ₀₂、…またはｆ_0n
と合致するとみなされている。

【００２５】さらに、コントロール装置３が設けられて
おり、このコントロール装置３は、多重ヘテロダイン信
号Ｕまたは光電変換の後に得られる相応の多重ヘテロダ
イン信号を与えられるフィルタ装置３０を有し、このフ
ィルタ装置３０は識別信号ＫＳ₁、ＫＳ₂、…ＫＳ_nの多
重ヘテロダイン信号Ｕのなかに含まれている繰返し周波
数ｆ_k1、ｆ_k2、…ｆ_knおよびチャネル搬送波周波数
ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_nの周波数変化Δｆ_aに対しては透過性で
ないが、この群の送信器１、２、…ｎの搬送波周波数チ
ャネルのチャネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_nおよび
周波数変調された情報信号Ｓ₁、Ｓ₂、…Ｓ_nの変調周波
数ｆ_mを含めて、多重ヘテロダイン信号Ｕのなかに含ま
れているより高いその他の周波数に対しては透過性であ
り、またこれらの繰返し周波数ｆ_k1、ｆ_k2、…ｆ_knに関
する情報、これらの周波数変化Δｆ_aに関する情報およ
びこれらの繰返し周波数ｆ_k1、ｆ_k2、…ｆ_knへのこれら
の周波数変化Δｆ_aの対応付けに関する情報を含むフィ
ルタ信号ＦＳを出力する。

【００２６】さらにコントロール装置３は、このフィル
タ信号ＦＳのなかに含まれている、この送信器１、２、
…またはｎの繰返し周波数ｆ_k1、ｆ_k2、…またはｆ_knお
よびこの識別周波数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nに対応付け
られているこの送信器１、２、…ｎのチャネル搬送波周
波数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nの周波数変化Δｆ_aに関する
情報に関係して、この送信器１、２、…またはｎのチャ
ネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nの存在する周
波数変化Δｆ_aが相殺されるように、この送信器１、
２、…またはｎのチャネル搬送、波周波数ｆ₁、ｆ₂、…
またはｆ_nを制御するため、この群１０の各送信器１、
２、…またはｎに対する各１つの制御信号ＳＳ₁、Ｓ
Ｓ₂、…またはＳＳ_nを発生するための制御装置３４を有
する。

【００２７】それにより、各送信器１、２、…またはｎ
のチャネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nがもは
や変化せず、また参照コムスペクトルＬの対応付けられ
ている参照周波数ｆ₀₁、ｆ₀₂、…またはｆ_0nに固定的に
結び付けられるようにされる。

【００２８】群１０の各送信器１、２、…またはｎのチ
ャネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nを追跡する
ための調節信号はフィルタ信号ＦＳから位相敏感な整
流、たとえばロックイン検出により各繰返し周波数
ｆ_k1、ｆ_k2、…またはｆ_knにおいて導き出され得る。よ
り簡単な方法は高速フーリエ変換を行い、その際に検出
された繰返し周波数ｆ_k1、ｆ_k2、…ｆ_knの大きさおよび
位相が値として存在し、また周波数追跡のために使用さ
れ得る。そのために好ましくはコントロール装置３のフ
ィルタ装置３０は、多重ヘテロダイン信号Ｕまたは相応
に光電変換された多重ヘテロダイン信号を与えられるフ
ィルタ３１を有し、このフィルタ３１は、識別信号ＫＳ
₁、ＫＳ₂、…またはＫＳ_nの多重ヘテロダイン信号Ｕの
なかに含まれている繰返し周波数ｆ_k1、ｆ_k2、…ｆ_knお
よびチャネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nの周
波数変化Δｆ_aに対しては透過性でないが、チャネル搬
送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_nおよび情報信号Ｓ₁、Ｓ₂、
…Ｓ_nの変調周波数ｆ_mを含めて、多重ヘテロダイン信号
Ｕのなかに含まれているより高いその他の周波数に対し
ては透過性であり、またこれらの繰返し周波数ｆ_k1、ｆ
_k2、…ｆ_knおよびこれらの周波数変化Δｆ_aを含んでい
るフィルタされた信号ＧＳを出力する。さらに、フィル
タされた信号ＧＳを、チャネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、
…ｆ_nのフィルタされた信号ＧＳのなかに含まれている
周波数偏差Δｆ_aと識別信号ＫＳ₁、ＫＳ₂、…ＫＳ_nの繰
返し周波数ｆ_k1、ｆ_k2、…ｆ_knとに関係する振幅Ａおよ
び（または）位相φを有する振幅信号ＡＳに変換するた
めの変換器３２が設けられている。さらに、繰返し周波
数ｆ_k1、ｆ_k2、…ｆ_knに一義的に対応付けられているフ
ーリエ係数ａ₁、ａ₂、…またはａ_nを有する振幅信号
（ＡＳ）のフーリエ変換された信号の形態でフィルタ信
号ＦＳを発生するための装置３３が設けられており、そ
の際に各フーリエ係数ａ₁、ａ₂、…またはａ_nはこのフ
ーリエ係数ａ₁、ａ₂、…またはａ_nの繰返し周波数
ｆ_k1、ｆ_k2、…またはｆ_knに属するチャネル搬送波周波
数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nの周波数偏差Δｆ_aに関する情
報を含んでいる。

【００２９】フーリエ変換は有利な仕方で計算機、たと
えばパーソナルコンピュータにより行われ得る。

【００３０】図１による実施例の実現の際には参照レー
ザーが周期的な電極構造を有するＬｉＮｂＯ₃‐位相変
調器の使用のもとに変調された。１０．３６８ＧＨｚに
おいて１Ｗの駆動電力が参照コムスペクトルの７つの参
照線を発生するために十分であった。参照レーザーの周
波数は安定化された。個々の送信器は数ｋＨｚ、たとえ
ば約６ｋＨｚの繰返し周波数を有する識別信号により特
徴付けられ、その際に繰返し周波数は数１０ＭＨｚ、た
とえば６０ＭＨｚだけ互いに異なっていた。変換器３２
から出力された振幅信号はその振幅および位相を走査さ
れ、また計算機がこの振幅信号のフーリエ変換を計算し
た。フーリエ変換された信号の特別な繰返し周波数に一
致するフーリエ係数は、比の実部が参照コムスペクトル
の当該の参照周波数線の参照周波数からの、この繰返し
周波数に対応付けられている送信器のチャネル搬送波周
波数の周波数変化に比例しているように、複素参照定数
により除算された。参照定数は、以前に当該の送信器の
チャネル搬送波周波数の意図された既知の周波数変化の
存在中に選ばれかつ較正の役割をしたフーリエ係数に等
しく選ばれた。説明した方法により、フーリエ変換され
た信号の計算および周波数の補正がすべての送信器に対
して同時に行われ得るので、すべての送信器が並列に安
定化され得る。

【００３１】周波数変調される情報信号が２進信号であ
れば、各群１０の各送信器１、２、…またはｎの各個の
ヘテロダイン信号Ｕ₁、Ｕ₂、…Ｕ_nに対する変換器３２
が、変換器３２から出力される振幅信号ＡＳの振幅Ａ
が、この送信器１、２、…またはｎから放射される情報
信号Ｓ₁、Ｓ₂、またはＳ_nの各チャネル搬送波周波数
ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nにくらべて増大する変調周波数
ｆ_mの際にも減少する変調周波数ｆ_mの際にも、この変調
周波数ｆ_mの増大にも減少にも伴って単調に上昇し、ま
た送信器１、２、…ｎから放射される各情報信号Ｓ₁、
Ｓ₂、…またはＳ_nの変調周波数ｆ_mのこの送信器１、
２、…ｎのチャネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ
_nからの特定の周波数間隔ｆ_m0、ｆ_m1において等しい振
幅Ａ₀を有する変換器特性３５（図３参照）を有するこ
とは目的にかなっている。図３にはｉ＝１、２、…、ｎ
を有するチャネル搬送波周波数ｆｉに対するこのような
特性が示されている。特定の周波数間隔ｆ_m0およびｆ_m1
に、周波数変調される送信信号の両２進値が対応付けら
れる。この特性は、図２中に示されているように、当該
の送信器のチャネル搬送波周波数が変調周波数スペクト
ルＭに関して中心におかれているならば、２進信号の両
２進値に対して等しい中間周波数信号が受信されるとい
う利点を有する。

【００３２】すべての個々のヘテロダイン信号Ｕ₁、
Ｕ₂、…またはＵ_nのなかに含まれており、それぞれチャ
ネル搬送波周波数ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_nと各個のヘテ
ロダイン信号Ｕ₁、Ｕ₂、…またはＵ_nの参照周波数
ｆ₀₁、ｆ₀₂、…またはｆ_0nとの間の差により与えられて
いる中間周波数ｆ_ZF1、ｆ_ZF2、…またはｆ_ZFnが重なり
合って等しいことも目的にかなっている。このことは多
重ヘテロダイン信号Ｕのフィルタリングを簡単化する。

【００３３】特に送信器の不安定性に基づく目標中間周
波数からの中間周波数の大きい偏差の際の調節速度の上
昇は、識別信号の繰返し周波数ｆ_k1、ｆ_k2、…またはｆ
_knを有する基本波も識別信号の２倍にされた繰返し周波
数２ｆ_k1、２ｆ_k2、…または２ｆ_knを有する高調波も同
時に検出することにより達成され得る。

【００３４】図４（ｂ）からわかるように、識別信号の
基本波の単独の検出は、中間周波数がｆ_ZFi1であるかｆ
_ZFi2であるかに関する識別が可能でないことがあり得
る。なぜならば、両方の場合に等しい振幅Ａ₁が検出さ
れるからである。

【００３５】同時に２倍にされた繰返し周波数を有する
図４（ｃ）による高調波を考察すれば、これらの中間周
波数ｆ_ZFi1またはｆ_ZFi2における振幅Ａ₂の極性が、こ
れらの両中間周波数のどちらが存在するかを一義的に示
す。この追加情報は中間周波数の目標周波数への加速さ
れた調節のために使用され得る。

【００３６】送信器の搬送波周波数チャネルの識別信号
が長方形の波であれば、このことは、この波がディジタ
ル回路により簡単な仕方で発生され得る、またこの長方
形の波の２倍にされた繰返し周波数を有する高調波が含
まれていてよいという利点を有する。

【００３７】空間的に隣接する送信器１、２、…ｎの種
々の群１０またはこのような送信器１、２、…ｎの群１
０から空間的にさらに隔てられた送信器１１、…１ｐの
１つまたは複数の群１０に対応付けられている複数のコ
ヒーレントな光学的ヘテロダイン装置に対して、すべて
の送信器１、２、…ｎ、１１、…１ｐのチャネル搬送波
周波数に対する参照周波数ｆ_k1、ｆ_k2、…またはｆ_kn、
ｆ_k11、…ｆ_k1pを有する参照線Ｌ₁、Ｌ₂、…Ｌ_n、
Ｌ₁₁、…Ｌ_1pを含んでいる参照コムスペクトルＬを発生
するための共通のコム発生器４が設けられていることも
有利である。

【００３８】図１による実施例では、群１０の送信器
１、２、…ｎおよび受信器２１、…２ｐのなかのヘテロ
ダイン装置２０に対してこのような共通のコム発生器４
が設けられている。各受信器２１、…または２ｐはたと
えば、群１０の情報信号がＴＶ分配ステーションの形態
で与えられているコヒーレントな光学的ターミナルであ
る。各受信器２１…または２ｐの各固有の受信器１１、
…１ｐは同時に、この受信器２１…または２ｐのなかに
含まれているコヒーレントな光学的ヘテロダイン装置２
０に光学的信号を送る送信器である。このヘテロダイン
装置２０のなかでこの信号は参照線ｆ_k11、…またはｆ
_k1pの光とヘテロダインされ、また当該のヘテロダイン
信号から当該の送信器１１、…または１ｐの安定化のた
めの制御信号が、群１０の送信器に対して行われ得る仕
方と類似の仕方で導き出される。実施例では各受信器２
１、…または２ｐはただ１つの送信器１１、…または１
ｐを有するので、送信器の安定化のためのこの制御信号
の導出は群１０の送信器１、２…ｎに比較して簡単であ
る。これらの送信器１、２、…ｎから送り出される情報
信号Ｓ₁、Ｓ₂…Ｓ_nは一括されてたとえばこれらの信号
を種々の受信器２１、…２ｐに分配する光学的星形結合
器６に与えられる。成分ｓ₁、ｓ₂、…ｓ_nは、図１によ
る例に示されているように、この星形結合器６の前で得
られるが、この星形結合器６の後でも得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるマルチチャネル装置の実施例の簡
単化されたブロック回路図。

【図２】種々の送信器のチャネル搬送波周波数に関して
種々の送信器から放射される周波数変調された情報信号
の変調スペクトルの周波数位置を示す図。

【図３】選ばれたチャネル搬送波周波数に対する実施例
の変換器の好ましい変換器特性。振幅信号の振幅がこの
チャネル搬送波周波数に属する情報信号の変調周波数に
関係して示されている。

【図４】上下に図３による変換器特性、選ばれた搬送波
周波数チャネルの識別信号の基本波の検出の際の変換器
の出力信号および２倍にされた繰返し周波数を有する識
別信号の第１の高調波の検出の際の変換器の出力信号。

【符号の説明】

２ヘテロダイン装置３コントロール装置４コム発生器６星形結合器１０送信器の群２０ヘテロダイン装置３０フィルタ装置３１フィルタ３２変換器３３フィルタ信号発生装置３４制御装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 8220−5ＫＨ０４Ｂ 9/00 Ｌ (72)発明者アルフレートエベルクドイツ連邦共和国 8000 ミユンヘン 83 ニーメラーアレー 18 (72)発明者ラインホルトノエドイツ連邦共和国 8000 ミユンヘン 40 ズルツバツヒアーシユトラーセ６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空間的に分配され、予め定められた変調
周波数範囲（Δｆ_m）からの変調周波数（ｆ_m）により周
波数変調された情報信号（Ｓ₁、Ｓ₂、…Ｓ_n）を互いに
異なるチャネル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_n）を有
する搬送波周波数チャネル上に送る複数の光学的送信器
（１、２、…ｎ）から成るコヒーレントな光学的マルチ
チャネル装置であって、その際に種々のチャネル搬送波
周波数（ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_n）が互いに、不安定性により
１つまたは複数の送信器（１、２、…ｎ）の作動中に惹
起されるチャネル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_n）の
周波数変化（Δｆ_a）の際に搬送波周波数チャネルの間
の漏話の危険が存在するようにわずかなチャネル周波数
間隔（Δｆ）を有し、またその際に複数の送信器（１、
２、…ｎ）がそれぞれ複数の空間的に隣接する送信器
（１、２、…ｎ）から成る１つまたは複数の空間的に互
いに隔てられた群（１０）を形成しており、 −その際に各送信器（１、２、またはｎ）に対して、こ
の送信器（１、２…またはｎ）からこの送信器（１、２
…またはｎ）の搬送波周波数チャネル上に放射された情
報信号（Ｓ₁、Ｓ₂、…またはＳ_n）の少なくとも１つの
成分（ｓ₁、ｓ₂、…またはｓ_n）を受信し、またこの成
分（ｓ₁、ｓ₂、…またはｓ_n）を、種々のチャネル搬送
波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_n）に位置しまた互いにわず
かなチャネル周波数間隔（Δｆ）で配置された固定の参
照周波数（ｆ₁₀、ｆ₀₂、…ｆ_0n）を有する複数の周波数
的に固定している参照周波数線（Ｌ₁、Ｌ₂、…またはＬ
_n）から成る光学的周波数コムスペクトル（Ｌ）の、こ
の情報信号（Ｓ₁、Ｓ₂、…またはＳ_n）のチャネル搬送
波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_n）に位置する周波数
的に固定している参照周波数線（Ｌ₁、Ｌ₂、…またはＬ
_n）の光とヘテロダインすることにより光学的ヘテロダ
イン信号（Ｕ₁、Ｕ₂、…またはＵ_n）を発生するための
コヒーレントな光学的ヘテロダイン装置（２）が設けら
れており、また −その際にこの送信器（１、２、…またはｎ）のチャネ
ル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_n）を有するこ
の送信器（１、２、…またはｎ）から放射された情報信
号（Ｓ₁、Ｓ₂、…またはＳ_n）を、参照コムスペクトル
（Ｌ）のこのチャネル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…また
はｆ_n）に位置する参照周波数線（Ｌ₁、Ｌ₂、…または
Ｌｎ）の光とヘテロダインすることにより発生されるヘ
テロダイン信号（Ｕ₁、Ｕ₂、…またはＵ_n）に関係し
て、このヘテロダイン信号（Ｕ₁、Ｕ₂、…またはＵ_n）
のなかでチャネル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ
_n）の周波数変化（Δｆ_a)が相殺されるように、各光学
的送信器（１、２、…またはｎ）のチャネル搬送波周波
数（ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_n）を調節するためのコントロール
装置（３）が設けられているコヒーレントな光学的マル
チチャネル装置において、 −複数の空間的に隣接する送信器（１、２、…ｎ）から
成る群（１０）の各送信器（１、２、…またはｎ）から
放射された周波数変調された情報信号（Ｓ₁、Ｓ₂、…ま
たはＳ_n）が追加的に、この送信器（１、２、…または
ｎ）に個々に対応付けられている固定の繰返し周波数
（ｆ_k1、ｆ_k2、…またはｆ_kn）の周期的な識別信号（Ｋ
Ｓ₁、ＫＳ₂、…またはＫＳ_n）によりこの送信器（１、
２、…またはｎ）の搬送波周波数チャネルの同定のため
に周波数変調されており、 −この群（１０）の送信器（１、２、…ｎ）に共通に対
応付けられているコヒーレントな光学的ヘテロダイン装
置（２）が、この群（１０）のすべての送信器（１、
２、…ｎ）から種々のチャネル搬送波周波数（ｆ₁、
ｆ₂、…ｆ_n）で放射された情報信号（Ｓ₁、Ｓ₂、…
Ｓ_n）の成分（ｓ₁、ｓ₂、…ｓ_n）を受信し、また個々の
ヘテロダイン信号（Ｕ₁、Ｕ₂、…Ｕ_n）から成る多重ヘ
テロダイン信号（Ｕ）を発生するために設けられてお
り、その際に個々のヘテロダイン信号（Ｕ₁、Ｕ₂、…Ｕ
_n）がこれらの情報信号（Ｓ₁、Ｓ₂、…Ｓ_n）の各々の成
分（ｓ₁、ｓ₂、…またはｓ_n）を、この群（１０）の送
信器（１、２、…ｎ）に対応付けられておりまたこの群
（１０）の各送信器（１、２、…またはｎ）の各チャネ
ル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_n）にそれぞれ
参照周波数線（Ｌ₁、Ｌ₂、…またはＬ_n）を有する参照
コムスペクトル（Ｌ）の、この情報信号（Ｓ₁、Ｓ₂、…
またはＳ_n）のチャネル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…ま
たはｆ_n）に位置する参照周波数線（Ｌ₁、Ｌ₂、…また
はＬｎ）の光とヘテロダインすることにより形成されて
おり、また −コントロール装置（３）が多重ヘテロダイン信号
（Ｕ）または光電変換の後に得られる相応の多重ヘテロ
ダイン信号を与えられるフィルタ装置（３０）および制
御装置（３４）を有し、 −該フィルタ装置（３０）は、識別信号（ＫＳ₁、Ｋ
Ｓ₂、…ＫＳ_n）の多重ヘテロダイン信号（Ｕ）のなかに
含まれている繰返し周波数（ｆ_k1、ｆ_k2、…ｆ_kn）およ
びチャネル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_n）の周波数
変化（Δｆ_a）に対しては透過性でないが、この群（１
０）の送信器（１、２、…ｎ）の搬送波周波数チャネル
のチャネル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_n）および周
波数変調された情報信号（Ｓ₁、Ｓ₂、…Ｓ_n）の変調周
波数（ｆ_m）を含めて、多重ヘテロダイン信号（Ｕ）の
なかに含まれているより高いその他の周波数に対しては
透過性であり、またこれらの繰返し周波数（ｆ_k1、
ｆ_k2、…ｆ_kn）、これらの周波数変化（Δｆ_a）および
これらの繰返し周波数（ｆ_k1、ｆ_k2、…ｆ_kn）へのこれ
らの周波数変化（Δｆ_a）の対応付けに関する情報を含
んでいるフィルタ信号（ＦＳ）を出力し、 −前記制御装置（３４）は、この送信器（１、２、…ま
たはｎ）のチャネル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…または
ｆ_n）を、このフィルタ信号（ＦＳ）のなかに含まれて
いる、この送信器（１、２、…またはｎ）の繰返し周波
数（ｆ_k1、ｆ_k2、…またはｆ_kn）およびこの繰返し周波
数（ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_n）に対応付けられているこ
の送信器（１、２、…ｎ）のチャネル搬送波周波数（ｆ
₁、ｆ₂、…またはｆ_n）の周波数変化（Δｆ_a）に関する
情報に関係して、この送信器（１、２、…またはｎ）の
チャネル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_n）の存
在する周波数変化（Δｆ_a）が相殺されるように、制御
するため、この群（１０）の各送信器（１、２、…また
はｎ）に対する各１つの制御信号（ＳＳ₁、ＳＳ₂、…ま
たはＳＳ_n）を発生することを特徴とするコヒーレント
な光学的マルチチャネル装置。
【請求項２】フィルタ装置（３０）が、 −多重ヘテロダイン信号（Ｕ）または相応に光電変換さ
れた多重ヘテロダイン信号を与えられるフィルタ（３
１）であって、識別信号（ＫＳ₁、ＫＳ₂、…またはＫＳ
_n）の多重ヘテロダイン信号（Ｕ）のなかに含まれてい
る繰返し周波数（ｆ_k ₁、ｆ_k2、…ｆ_kn）およびチャネル
搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_n）の周波数変化
（Δｆ_a）に対しては透過性でないが、チャネル搬送波
周波数（ｆ₁、ｆ ₂、…ｆ_n）および情報信号（Ｓ₁、
Ｓ₂、…Ｓ_n）の変調周波数（ｆ_m）を含めて、多重ヘテ
ロダイン信号（Ｕ）のなかに含まれているより高いその
他の周波数に対しては透過性であり、またこれらの繰返
し周波数（ｆ_k1、ｆ_k2、…ｆ_kn）およびこれらの周波数
変化（Δｆ_a）を含んでいるフィルタされた信号（Ｇ
Ｓ）を出力するフィルタ（３１）と、 −フィルタされた信号（ＧＳ）を、チャネル搬送波周波
数（ｆ₁、ｆ₂、…ｆ_n）のフィルタされた信号（ＧＳ）
のなかに含まれている周波数偏差（Δｆ_a）と識別信号
（ＫＳ₁、ＫＳ₂、…ＫＳ_n）の繰返し周波数（ｆ_k1、ｆ
_k2、…ｆ_kn）とに関係する振幅（Ａ）および（または）
位相（φ）を有する振幅信号（ＡＳ）に変換するための
変換器（３２）と、 −繰返し周波数（ｆ_k1、ｆ_k2、…ｆ_kn）に一義的に対応
付けられているフーリエ係数（ａ₁、ａ₂、…または
ａ_n）であって、各フーリエ係数（ａ₁、ａ₂、…または
ａ_n）がこのフーリエ係数（ａ₁、ａ₂、…またはａ_n）の
繰返し周波数（ｆ_k1、ｆ_k2、…またはｆ_kn）に属するチ
ャネル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_n）の周波
数偏差（Δｆ_a）に関する情報を含んでいるフーリエ係
数を有する振幅信号（ＡＳ）のフーリエ変換された信号
の形態でフィルタ信号（ＦＳ）を発生するための装置
（３３）とを有することを特徴とする請求項１記載の装
置。
【請求項３】各群（１０）の各送信器（１、２、…ま
たはｎ）の各個のヘテロダイン信号（Ｕ₁、Ｕ₂、…
Ｕ_n）に対する変換器（３２）が、変換器（３２）から
出力される振幅信号（ＡＳ）の振幅（Ａ）が、この送信
器（１、２、…またはｎ）から放射される情報信号（Ｓ
₁、Ｓ₂、またはＳ_n）の各チャネル搬送波周波数（ｆ₁、
ｆ₂、…またはｆ_n）にくらべて増大する変調周波数（ｆ
_m）の際にも減少する変調周波数（ｆ_m）の際にも、この
変調周波数（ｆ_m）の増大にも減少にも伴って単調に上
昇する変換器特性（３５）を有することを特徴とする請
求項２記載の装置。
【請求項４】変換器（３２）の変換器特性（３５）
が、送信器（１、２、…ｎ）から放射される各情報信号
（Ｓ₁、Ｓ₂、…またはＳ_n）の変調周波数（ｆ_m）のこの
送信器（１、２、…ｎ）のチャネル搬送波周波数
（ｆ₁、ｆ₂、…またはｆ_n）からの特定の周波数間隔
（ｆ_m0、ｆ_m1）において等しい振幅（Ａ₀）を有するこ
とを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】すべての個々のヘテロダイン信号
（Ｕ₁、Ｕ₂、…またはＵ_n）のなかに含まれており、そ
れぞれチャネル搬送波周波数（ｆ₁、ｆ₂、…または
ｆ_n）と各個のヘテロダイン信号（Ｕ₁、Ｕ₂、…または
Ｕ_n）の参照周波数（ｆ₀₁、ｆ₀₂、…またはｆ_0n）との
間の差により与えられている中間周波数（ｆ_ZF1、
ｆ_Z _F2、…またはｆ_ZFn）が相互に等しいことを特徴とす
る請求項１ないし４の１つに記載の装置。
【請求項６】送信器（１、２、…またはｎ）の搬送波
周波数チャネルの識別信号（ＫＳ₁、ＫＳ₂、…またはＫ
Ｓ_n）が繰返し周波数（ｆ_k1、ｆ_k2、…またはｆ_kn）の
基本波および２倍にされた繰返し周波数（２ｆ_k1、２ｆ
_k2、…または２ｆ_kn）の少なくとも１つの高調波を含ん
でいることを特徴とする請求項１ないし５の１つに記載
の装置。
【請求項７】送信器（１、２、…またはｎ）の搬送波
周波数チャネルの識別信号（ＫＳ₁、ＫＳ₂、…またはＫ
Ｓ_n）が長方形の波であることを特徴とする請求項６記
載の装置。
【請求項８】参照コムスペクトル（Ｌ）を発生するた
めのコム発生器（４）が設けられていることを特徴とす
る請求項１ないし７の１つに記載の装置。
【請求項９】空間的に隣接する送信器（１、２、…
ｎ）の種々の群（１０）またはこのような送信器（１、
２、…ｎ）の群（１０）から空間的にさらに隔てられた
送信器（１１、…１ｐ）の１つまたは複数の群（１０）
に対応付けられている複数のコヒーレントな光学的ヘテ
ロダイン装置に対して、すべての送信器（１、２、…
ｎ、１１、…１ｐ）のチャネル搬送波周波数に対する参
照周波数（ｆ_k1、ｆ_k2、…またはｆ_kn、ｆ_k11、…
ｆ_k1p）を有する参照周波数線（Ｌ₁、Ｌ₂、…Ｌ_n、
Ｌ₁₁、…Ｌ_1p）を含んでいる参照コムスペクトル（Ｌ）
を発生するための共通のコム発生器（４）が設けられて
いることを特徴とする請求項８記載の装置。