JPH0766777A - 光マイクロ波伝送装置 - Google Patents
光マイクロ波伝送装置Info
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- JPH0766777A JPH0766777A JP5211729A JP21172993A JPH0766777A JP H0766777 A JPH0766777 A JP H0766777A JP 5211729 A JP5211729 A JP 5211729A JP 21172993 A JP21172993 A JP 21172993A JP H0766777 A JPH0766777 A JP H0766777A
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- light source
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 広い範囲の信号レベルを伝送することが可能
な光マイクロ波伝送装置を実現する。 【構成】 レーザダイオード光源１と、レーザダイオー
ド光源出力に結合し入力信号によって分配比が変わる光
結合器９と、上記光結合器の２出力を伝送する光伝送手
段１０と、伝送された上記光結合器の２出力の差を電気
信号に変換するバランスト光レシーバ１１とを組合わせ
ることにより、レーザダイオード光源の相対強度雑音を
打ち消し、広い範囲の信号レベルを伝送することが可能
となる。
な光マイクロ波伝送装置を実現する。 【構成】 レーザダイオード光源１と、レーザダイオー
ド光源出力に結合し入力信号によって分配比が変わる光
結合器９と、上記光結合器の２出力を伝送する光伝送手
段１０と、伝送された上記光結合器の２出力の差を電気
信号に変換するバランスト光レシーバ１１とを組合わせ
ることにより、レーザダイオード光源の相対強度雑音を
打ち消し、広い範囲の信号レベルを伝送することが可能
となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光ファイバを用いて高
周波信号の広範囲の信号レベルを伝送する装置に関する
ものである。
周波信号の広範囲の信号レベルを伝送する装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、例えば、渋谷，他：“光ファイ
バ伝送を用いたマイクロセル移動通信の無線信号集配方
式”，電子情報通信学会技術研究会，資料番号ＲＣＳ９
０−１２に示された従来の光マイクロ波伝送装置の構成
例である。図において、１はレーザダイオード光源、２
は強度変調器、３は光ファイバ、４は受光素子、５は電
気信号増幅器、６は負荷抵抗、７は入力信号端子、８は
出力信号端子である。
バ伝送を用いたマイクロセル移動通信の無線信号集配方
式”，電子情報通信学会技術研究会，資料番号ＲＣＳ９
０−１２に示された従来の光マイクロ波伝送装置の構成
例である。図において、１はレーザダイオード光源、２
は強度変調器、３は光ファイバ、４は受光素子、５は電
気信号増幅器、６は負荷抵抗、７は入力信号端子、８は
出力信号端子である。
【０００３】次に、動作について説明する。レーザダイ
オード光源１からの出射光は、入力信号によって透過率
が変化する強度変調器２を通過することによって強度変
調を受ける。この強度変調を受けた光、即ち信号光は光
ファイバ３を介して受光素子４に入射し、受光素子４を
流れる電流を変化させる。この電流変化は負荷抵抗６の
端子電圧変化をもたらし、これを電気信号増幅器５で増
幅することによって出力信号が得られる。一般に光ファ
イバ３は低損失かつ広帯域であるため、図６に示す光マ
イクロ波伝送装置を用いることによって高周波信号を長
距離に伝送することができる。
オード光源１からの出射光は、入力信号によって透過率
が変化する強度変調器２を通過することによって強度変
調を受ける。この強度変調を受けた光、即ち信号光は光
ファイバ３を介して受光素子４に入射し、受光素子４を
流れる電流を変化させる。この電流変化は負荷抵抗６の
端子電圧変化をもたらし、これを電気信号増幅器５で増
幅することによって出力信号が得られる。一般に光ファ
イバ３は低損失かつ広帯域であるため、図６に示す光マ
イクロ波伝送装置を用いることによって高周波信号を長
距離に伝送することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の光マイクロ波伝
送装置は以上のように構成されているので、以下のよう
な課題があった。
送装置は以上のように構成されているので、以下のよう
な課題があった。
【０００５】上記資料に記載されているように、受光素
子４に入射する信号光が十分に大きい場合、出力信号の
信号対雑音比Ｓ／Ｎは次式で表わせる。 Ｓ／Ｎ＝（ＯＭＩ／ＲＩＮ）2 ／（２Ｂ） （１） 但し、ＯＭＩは強度変調器２における光変調度、ＲＩＮ
はレーザダイオード光源１からの出射光の相対強度雑
音、Ｂは信号帯域である。
子４に入射する信号光が十分に大きい場合、出力信号の
信号対雑音比Ｓ／Ｎは次式で表わせる。 Ｓ／Ｎ＝（ＯＭＩ／ＲＩＮ）2 ／（２Ｂ） （１） 但し、ＯＭＩは強度変調器２における光変調度、ＲＩＮ
はレーザダイオード光源１からの出射光の相対強度雑
音、Ｂは信号帯域である。
【０００６】従来の光マイクロ波伝送装置においては、
伝送される信号のレベルは式（１）の光変調度ＯＭＩに
よって決定される。通常、伝送装置には信号対雑音比の
下限が定められているので、レーザダイオード光源１の
相対強度雑音ＲＩＮと信号帯域Ｂが決まると光変調度Ｏ
ＭＩの下限が決まる。一方、光変調度はその定義から上
限は１以下である。信号帯域は伝送装置の要求から定ま
っているので、広い範囲の信号レベルを伝送するには相
対強度雑音が小さいレーザダイオード光源１が必要とな
る。
伝送される信号のレベルは式（１）の光変調度ＯＭＩに
よって決定される。通常、伝送装置には信号対雑音比の
下限が定められているので、レーザダイオード光源１の
相対強度雑音ＲＩＮと信号帯域Ｂが決まると光変調度Ｏ
ＭＩの下限が決まる。一方、光変調度はその定義から上
限は１以下である。信号帯域は伝送装置の要求から定ま
っているので、広い範囲の信号レベルを伝送するには相
対強度雑音が小さいレーザダイオード光源１が必要とな
る。
【０００７】レーザダイオード光源の相対強度雑音は、
光の粒子性に基づくショット雑音や自然放出光のレーザ
発振モードへの結合による雑音などが足し合わされたも
のであり、現在の実用的なデバイスにおいては−１５５
ｄＢ／Ｈｚ程度が下限となっている。従って、例えば、
所要信号対雑音比３０ｄＢ、信号帯域１００ＭＨｚのと
きには、伝送できる信号レベルの範囲、即ちダイナミッ
クレンジは４５ｄＢ程度となる。現実的には、光変調度
が１に近い領域では変調歪みが大きくなるので、ダイナ
ミックレンジがさらに小さい値に制限される場合が多
い。
光の粒子性に基づくショット雑音や自然放出光のレーザ
発振モードへの結合による雑音などが足し合わされたも
のであり、現在の実用的なデバイスにおいては−１５５
ｄＢ／Ｈｚ程度が下限となっている。従って、例えば、
所要信号対雑音比３０ｄＢ、信号帯域１００ＭＨｚのと
きには、伝送できる信号レベルの範囲、即ちダイナミッ
クレンジは４５ｄＢ程度となる。現実的には、光変調度
が１に近い領域では変調歪みが大きくなるので、ダイナ
ミックレンジがさらに小さい値に制限される場合が多
い。
【０００８】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、レーザダイオード光源の相対強度
雑音レベルによらずに、広い範囲の信号レベルを伝送で
きる光マイクロ波伝送装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、レーザダイオード光源の相対強度
雑音レベルによらずに、広い範囲の信号レベルを伝送で
きる光マイクロ波伝送装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明の光マイクロ波伝送装置は、
レーザダイオード光源と、レーザダイオード光源出力に
結合し入力信号によって分配比が変わる光結合器と、上
記光結合器の２出力を伝送する光伝送手段と、伝送され
た上記光結合器の２出力の差を電気信号に変換するバラ
ンスト光レシーバとを有するようにしたものである。
めに、請求項１記載の発明の光マイクロ波伝送装置は、
レーザダイオード光源と、レーザダイオード光源出力に
結合し入力信号によって分配比が変わる光結合器と、上
記光結合器の２出力を伝送する光伝送手段と、伝送され
た上記光結合器の２出力の差を電気信号に変換するバラ
ンスト光レシーバとを有するようにしたものである。
【００１０】また、請求項２記載の発明の光マイクロ波
伝送装置は、光源と、光源出力に結合し入力信号によっ
て分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の２出力を
伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の２出
力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバとを
有するとともに、上記光源と上記光結合器との間に光源
の出力を増幅する光増幅器を有するようにしたものであ
る。
伝送装置は、光源と、光源出力に結合し入力信号によっ
て分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の２出力を
伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の２出
力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバとを
有するとともに、上記光源と上記光結合器との間に光源
の出力を増幅する光増幅器を有するようにしたものであ
る。
【００１１】また、請求項３記載の発明の光マイクロ波
伝送装置は、光源と、光源出力に結合し入力信号によっ
て分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の２出力を
伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の２出
力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバとを
有するとともに、上記の光結合器として、対向して結合
する２つの縦続接続する３ｄＢカップラと、上記２つの
カップラを接続する２経路の一方の経路に位相変調器を
有する光結合器を設けるようにしたものである。
伝送装置は、光源と、光源出力に結合し入力信号によっ
て分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の２出力を
伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の２出
力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバとを
有するとともに、上記の光結合器として、対向して結合
する２つの縦続接続する３ｄＢカップラと、上記２つの
カップラを接続する２経路の一方の経路に位相変調器を
有する光結合器を設けるようにしたものである。
【００１２】また、請求項４記載の発明の光マイクロ波
伝送装置は、光源と、光源出力に結合し入力信号によっ
て分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の２出力を
伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の２出
力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバとを
有するとともに、上記の光伝送手段として、２本の光フ
ァイバと、上記２本の光ファイバの一方の光ファイバに
光路長調整器とを設けるようにしたものである。
伝送装置は、光源と、光源出力に結合し入力信号によっ
て分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の２出力を
伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の２出
力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバとを
有するとともに、上記の光伝送手段として、２本の光フ
ァイバと、上記２本の光ファイバの一方の光ファイバに
光路長調整器とを設けるようにしたものである。
【００１３】また、請求項５記載の発明の光マイクロ波
伝送装置は、光源と、光源出力に結合し入力信号によっ
て分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の２出力を
伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の２出
力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバとを
有するとともに、上記の光伝送手段として、クラッドを
共通とし、光を導波するコアを一対有するダブルコアフ
ァイバを備えるようにしたものである。
伝送装置は、光源と、光源出力に結合し入力信号によっ
て分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の２出力を
伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の２出
力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバとを
有するとともに、上記の光伝送手段として、クラッドを
共通とし、光を導波するコアを一対有するダブルコアフ
ァイバを備えるようにしたものである。
【００１４】また、請求項６記載の発明の光マイクロ波
伝送装置は、光源と、光源出力に結合し入力信号によっ
て分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の２出力を
伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の２出
力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバとを
有するとともに、上記の光伝送手段として、光結合器の
２出力の一方は直接、他方は偏波面を回転させる２分の
１波長板を介して第１の偏光ビームスプリッタに結合
し、互いに直交する偏波面を有する上記偏光ビームスプ
リッタの出力を伝送距離の中間点でスロー軸とファース
ト軸を直交させて接続した偏波面保存ファイバに結合し
て伝送し、受信側で第２の偏光ビームスプリッタに結合
して第１の偏光ビームスプリッタと逆の動作をさせる光
伝送手段を設けるようにしたものである。
伝送装置は、光源と、光源出力に結合し入力信号によっ
て分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の２出力を
伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の２出
力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバとを
有するとともに、上記の光伝送手段として、光結合器の
２出力の一方は直接、他方は偏波面を回転させる２分の
１波長板を介して第１の偏光ビームスプリッタに結合
し、互いに直交する偏波面を有する上記偏光ビームスプ
リッタの出力を伝送距離の中間点でスロー軸とファース
ト軸を直交させて接続した偏波面保存ファイバに結合し
て伝送し、受信側で第２の偏光ビームスプリッタに結合
して第１の偏光ビームスプリッタと逆の動作をさせる光
伝送手段を設けるようにしたものである。
【００１５】
【作用】以上のように構成された請求項１記載の発明の
光マイクロ波伝送装置では、レーザダイオード光源の相
対強度雑音がバランスト光レシーバ出力において打ち消
されることにより、信号対雑音比が伝送される信号レベ
ルに依存せずに、広い範囲の信号レベルを伝送すること
ができる。
光マイクロ波伝送装置では、レーザダイオード光源の相
対強度雑音がバランスト光レシーバ出力において打ち消
されることにより、信号対雑音比が伝送される信号レベ
ルに依存せずに、広い範囲の信号レベルを伝送すること
ができる。
【００１６】また、請求項２記載の発明の光マイクロ波
伝送装置では、請求項１記載の発明と同様の作用に加え
て、光源と光結合器との間に光増幅器を設けて光源の出
力を増幅することにより、光源の相対強度雑音に起因す
る雑音電力が電気信号増幅器の雑音電力に比べて優位と
なることにより、請求項１と比較してより広い範囲の信
号レベルを伝送することができる。
伝送装置では、請求項１記載の発明と同様の作用に加え
て、光源と光結合器との間に光増幅器を設けて光源の出
力を増幅することにより、光源の相対強度雑音に起因す
る雑音電力が電気信号増幅器の雑音電力に比べて優位と
なることにより、請求項１と比較してより広い範囲の信
号レベルを伝送することができる。
【００１７】また、請求項３記載の発明の光マイクロ波
伝送装置では、請求項１記載の発明と同様の作用に加え
て、光結合器が２つの３ｄＢカップラと入力信号により
光の位相を変化させる位相変調器とを組合わせて分配比
を変化させることにより、損失を変化させて分配比を変
化させる方法に比べて、低損失で信号を伝送することが
できる。
伝送装置では、請求項１記載の発明と同様の作用に加え
て、光結合器が２つの３ｄＢカップラと入力信号により
光の位相を変化させる位相変調器とを組合わせて分配比
を変化させることにより、損失を変化させて分配比を変
化させる方法に比べて、低損失で信号を伝送することが
できる。
【００１８】また、請求項４記載の発明の光マイクロ波
伝送装置では、請求項３記載の発明と同様の作用に加え
て、光伝送手段が光結合器の２出力を個別の光ファイバ
により光伝送し、光ファイバの一方に光路長調整器を設
けて、光結合器の２出力端子からバランスト光レシーバ
までの光ファイバの長さを等しくすることにより、受光
素子への入射光の雑音成分を同相とし、上記雑音成分を
バランスト光レシーバ出力において効率よく打ち消すこ
とができ、信号対雑音比が伝送する信号レベルに依存せ
ずに、広い範囲の信号レベルを伝送することができる。
伝送装置では、請求項３記載の発明と同様の作用に加え
て、光伝送手段が光結合器の２出力を個別の光ファイバ
により光伝送し、光ファイバの一方に光路長調整器を設
けて、光結合器の２出力端子からバランスト光レシーバ
までの光ファイバの長さを等しくすることにより、受光
素子への入射光の雑音成分を同相とし、上記雑音成分を
バランスト光レシーバ出力において効率よく打ち消すこ
とができ、信号対雑音比が伝送する信号レベルに依存せ
ずに、広い範囲の信号レベルを伝送することができる。
【００１９】また、請求項５記載の発明の光マイクロ波
伝送装置では、請求項３記載の発明と同様の作用に加え
て、光伝送手段が光結合器の２出力をクラッドを共通と
し、光を導波するコアを２つ有するダブルコアファイバ
を用いることにより、光結合器出力を光伝送する導波路
の長さを等しくでき、請求項４と比較して光路長調整器
を設けなくとも、バランスト光レシーバ出力において光
源の雑音を効率良く打ち消すことができ、その結果、広
い範囲の信号レベルを伝送することができる。
伝送装置では、請求項３記載の発明と同様の作用に加え
て、光伝送手段が光結合器の２出力をクラッドを共通と
し、光を導波するコアを２つ有するダブルコアファイバ
を用いることにより、光結合器出力を光伝送する導波路
の長さを等しくでき、請求項４と比較して光路長調整器
を設けなくとも、バランスト光レシーバ出力において光
源の雑音を効率良く打ち消すことができ、その結果、広
い範囲の信号レベルを伝送することができる。
【００２０】また、請求項６記載の発明の光マイクロ波
伝送装置では、請求項３記載の発明と同様の作用に加え
て、光伝送手段として、光結合器の２出力の一方は直
接、他方は偏波面を回転させる２分の１波長板を介して
第１の偏光ビームスプリッタに結合し、互いに直交する
偏波面を有する上記偏光ビームスプリッタの出力を伝送
距離の中間点でスロー軸とファースト軸を直交させた偏
波面保存ファイバに結合して伝送し、受信側で第２の偏
光ビームスプリッタに結合して第１の偏光ビームスプリ
ッタと逆の動作をさせる光伝送手段を用いることによ
り、ダブルコアファイバのような特殊な光ファイバを用
いなくとも、偏波面保存ファイバの２つの偏波モードを
用いて光結合器の２出力を伝送することができ、バラン
スト光レシーバ出力において光源の雑音を効率良く打ち
消すことができ、その結果、広い範囲の信号レベルを伝
送することができる。
伝送装置では、請求項３記載の発明と同様の作用に加え
て、光伝送手段として、光結合器の２出力の一方は直
接、他方は偏波面を回転させる２分の１波長板を介して
第１の偏光ビームスプリッタに結合し、互いに直交する
偏波面を有する上記偏光ビームスプリッタの出力を伝送
距離の中間点でスロー軸とファースト軸を直交させた偏
波面保存ファイバに結合して伝送し、受信側で第２の偏
光ビームスプリッタに結合して第１の偏光ビームスプリ
ッタと逆の動作をさせる光伝送手段を用いることによ
り、ダブルコアファイバのような特殊な光ファイバを用
いなくとも、偏波面保存ファイバの２つの偏波モードを
用いて光結合器の２出力を伝送することができ、バラン
スト光レシーバ出力において光源の雑音を効率良く打ち
消すことができ、その結果、広い範囲の信号レベルを伝
送することができる。
【００２１】
【実施例】実施例１．以下、この発明の光マイクロ波伝
送装置の実施例１を図１を参照して説明する。図１にお
いて、１はレーザダイオード光源、４は受光素子、５は
電気信号増幅器、６は負荷抵抗、７は入力信号端子、８
は出力信号端子、９は入力信号によって分配比が変わる
光結合器、１０は上記光結合器の２出力を伝送する光伝
送手段、１１はバランスト光レシーバである。
送装置の実施例１を図１を参照して説明する。図１にお
いて、１はレーザダイオード光源、４は受光素子、５は
電気信号増幅器、６は負荷抵抗、７は入力信号端子、８
は出力信号端子、９は入力信号によって分配比が変わる
光結合器、１０は上記光結合器の２出力を伝送する光伝
送手段、１１はバランスト光レシーバである。
【００２２】次に、この光マイクロ波伝送装置の動作に
ついて説明する。レーザダイオード光源１の光出力レベ
ルをＰ0 、光結合器９の全光出力に対する一方の光出力
の比で定義される分配比をＣとすると、電気信号増幅器
５入力における信号電力Ｓｉとレーザダイオード光源１
の相対強度雑音に起因する雑音電力Ｎｉ及びそれらの比
は、定数Ｋを用いて次式で表せる。 Ｓｉ ＝Ｋ［Ｐ0 ｛Ｃ−（１−Ｃ）｝］2 ／２ ＝Ｋ｛Ｐ0 （２Ｃ−１）｝2 ／２ （２） Ｎｉ ＝Ｋ・Ｂ［Ｐ0 ・ＲＩＮ｛Ｃ−（１−Ｃ）｝］2 ＝Ｋ・Ｂ｛Ｐ0 （２Ｃ−１）｝2 （３） Ｓｉ／Ｎｉ ＝１／（２・ＲＩＮ・Ｂ） （４） この発明に係る光マイクロ波伝送装置では、信号電力Ｓ
ｉは式（２）に示されるように、入力信号によって変わ
る分配比Ｃに依存するが、信号対雑音比Ｓｉ／Ｎｉは式
（４）に示されるように、分配比Ｃに依存しない。即
ち、信号対雑音比が伝送される信号のレベルに依存しな
いので、広い範囲の信号レベルを伝送することができ
る。
ついて説明する。レーザダイオード光源１の光出力レベ
ルをＰ0 、光結合器９の全光出力に対する一方の光出力
の比で定義される分配比をＣとすると、電気信号増幅器
５入力における信号電力Ｓｉとレーザダイオード光源１
の相対強度雑音に起因する雑音電力Ｎｉ及びそれらの比
は、定数Ｋを用いて次式で表せる。 Ｓｉ ＝Ｋ［Ｐ0 ｛Ｃ−（１−Ｃ）｝］2 ／２ ＝Ｋ｛Ｐ0 （２Ｃ−１）｝2 ／２ （２） Ｎｉ ＝Ｋ・Ｂ［Ｐ0 ・ＲＩＮ｛Ｃ−（１−Ｃ）｝］2 ＝Ｋ・Ｂ｛Ｐ0 （２Ｃ−１）｝2 （３） Ｓｉ／Ｎｉ ＝１／（２・ＲＩＮ・Ｂ） （４） この発明に係る光マイクロ波伝送装置では、信号電力Ｓ
ｉは式（２）に示されるように、入力信号によって変わ
る分配比Ｃに依存するが、信号対雑音比Ｓｉ／Ｎｉは式
（４）に示されるように、分配比Ｃに依存しない。即
ち、信号対雑音比が伝送される信号のレベルに依存しな
いので、広い範囲の信号レベルを伝送することができ
る。
【００２３】電気信号増幅器５出力の信号対雑音比が式
（４）で表わされるＳｉ／Ｎｉに等しくなるには、電気
信号増幅器５内部で発生する雑音がＮｉに比べて十分に
小さい、即ち、レーザダイオード光源１の光出力レベル
Ｐ0 が大きくレーザダイオード光源１の相対強度雑音に
起因する雑音電力Ｎｉが支配的である必要がある。現実
的なレーザダイオード光源では、必ずしもこの条件を満
たせるとは限らないので、この場合は、レーザダイオー
ド光源１の光出力レベルを等価的に大きくする工夫が必
要となる。
（４）で表わされるＳｉ／Ｎｉに等しくなるには、電気
信号増幅器５内部で発生する雑音がＮｉに比べて十分に
小さい、即ち、レーザダイオード光源１の光出力レベル
Ｐ0 が大きくレーザダイオード光源１の相対強度雑音に
起因する雑音電力Ｎｉが支配的である必要がある。現実
的なレーザダイオード光源では、必ずしもこの条件を満
たせるとは限らないので、この場合は、レーザダイオー
ド光源１の光出力レベルを等価的に大きくする工夫が必
要となる。
【００２４】実施例２．以下、この発明の光マイクロ波
伝送装置の実施例２を図２を参照して説明する。図２に
おいて、１２は光増幅器であり、それ以外は実施例１を
示す図１と同様である。光源と光結合器との間に光源の
出力を増幅する光増幅器を設けている。
伝送装置の実施例２を図２を参照して説明する。図２に
おいて、１２は光増幅器であり、それ以外は実施例１を
示す図１と同様である。光源と光結合器との間に光源の
出力を増幅する光増幅器を設けている。
【００２５】図２に示す構成による光マイクロ波伝送装
置においては、光増幅器１２がレーザダイオード光源１
の出力を増幅するので、上記のレーザダイオード光源１
の相対強度雑音に起因する雑音電力Ｎｉが支配的である
状態が実現でき、信号対雑音比が伝送される信号のレベ
ルに依存しないので、広い範囲の信号レベルを伝送する
ことができる。
置においては、光増幅器１２がレーザダイオード光源１
の出力を増幅するので、上記のレーザダイオード光源１
の相対強度雑音に起因する雑音電力Ｎｉが支配的である
状態が実現でき、信号対雑音比が伝送される信号のレベ
ルに依存しないので、広い範囲の信号レベルを伝送する
ことができる。
【００２６】実施例３．以下、この発明の実施例３を図
を参照して説明する。図３において、１３は第１の３ｄ
Ｂカップラ、１４は光位相変調器、１５は第２の３ｄＢ
カップラ、１６は第１の光ファイバ、１７は第２の光フ
ァイバ、１８は光路長調整器であり、その他の部分は実
施例２を示す図２と同様である。入力信号によって分配
比が変わる光結合器として、光位相変調器と光カップラ
とを組み合わせ、かつ、上記光結合器の２出力を伝送す
る光伝送手段を個別の光ファイバとし、一方の光ファイ
バの長さを他方と一致させるために光路長調整器を備え
ている。
を参照して説明する。図３において、１３は第１の３ｄ
Ｂカップラ、１４は光位相変調器、１５は第２の３ｄＢ
カップラ、１６は第１の光ファイバ、１７は第２の光フ
ァイバ、１８は光路長調整器であり、その他の部分は実
施例２を示す図２と同様である。入力信号によって分配
比が変わる光結合器として、光位相変調器と光カップラ
とを組み合わせ、かつ、上記光結合器の２出力を伝送す
る光伝送手段を個別の光ファイバとし、一方の光ファイ
バの長さを他方と一致させるために光路長調整器を備え
ている。
【００２７】次に、この光マイクロ波伝送装置の動作に
ついて説明する。第１の３ｄＢカップラ１３で分配され
た光増幅器１２出力の一方は直接第２の３ｄＢカップラ
１５に導かれるが、他方は光位相変調器１４で入力信号
によって位相変調を受けた後、第２の３ｄＢカップラ１
５に導かれる。第２の３ｄＢカップラ１５ではこれら２
つの入力光の干渉が生じ、相対位相によって出力への分
配比が決まる。第２の３ｄＢカップラ１５の２出力は、
それぞれ第１の光ファイバ１６と第２の光ファイバ１７
によって伝送され受信端のバランスト光レシーバ１１に
導かれる。バランスト光レシーバ１１で光源の雑音が打
ち消されるのは、それぞれの受光素子４に入射する光の
雑音成分が同相のときであり、この条件を満たすには、
第１の光ファイバ１６と第２の光ファイバ１７の長さが
等しくなければならない。現実には、この条件を満たす
ことは困難であるため、一方の光ファイバの長さを調整
するために光路長調整器１８を設けることが望ましい。
ついて説明する。第１の３ｄＢカップラ１３で分配され
た光増幅器１２出力の一方は直接第２の３ｄＢカップラ
１５に導かれるが、他方は光位相変調器１４で入力信号
によって位相変調を受けた後、第２の３ｄＢカップラ１
５に導かれる。第２の３ｄＢカップラ１５ではこれら２
つの入力光の干渉が生じ、相対位相によって出力への分
配比が決まる。第２の３ｄＢカップラ１５の２出力は、
それぞれ第１の光ファイバ１６と第２の光ファイバ１７
によって伝送され受信端のバランスト光レシーバ１１に
導かれる。バランスト光レシーバ１１で光源の雑音が打
ち消されるのは、それぞれの受光素子４に入射する光の
雑音成分が同相のときであり、この条件を満たすには、
第１の光ファイバ１６と第２の光ファイバ１７の長さが
等しくなければならない。現実には、この条件を満たす
ことは困難であるため、一方の光ファイバの長さを調整
するために光路長調整器１８を設けることが望ましい。
【００２８】実施例４．以下、この発明の実施例４を図
を参照して説明する。図４において、１９はダブルコア
ファイバであり、その他の部分は実施例３を示す図３と
同様である。光結合器の２出力を伝送する光伝送手段と
して、ダブルコアファイバを用いている。
を参照して説明する。図４において、１９はダブルコア
ファイバであり、その他の部分は実施例３を示す図３と
同様である。光結合器の２出力を伝送する光伝送手段と
して、ダブルコアファイバを用いている。
【００２９】図４に示す光マイクロ波伝送装置では、ク
ラッドを共通とし、光を導波するコアを２つ有するダブ
ルコアファイバを用いることにより、光結合器の２出力
を伝送する導波路の長さが等しくなるため、図３に示し
たような光路長調整器１８を設ける必要がなく、光ファ
イバも１本で済むため、装置の簡素化が図れる。
ラッドを共通とし、光を導波するコアを２つ有するダブ
ルコアファイバを用いることにより、光結合器の２出力
を伝送する導波路の長さが等しくなるため、図３に示し
たような光路長調整器１８を設ける必要がなく、光ファ
イバも１本で済むため、装置の簡素化が図れる。
【００３０】実施例５．以下、この発明の実施例５を図
を参照して説明する。図５において、２０は２分の１波
長板、２１は第１の偏光ビームスプリッタ、２２は中間
点Ｃでスロー軸とファースト軸を直交させて接続する偏
波面保存ファイバ、２３は第２の偏光ビームスプリッタ
であり、その他の部分は実施例４を示す図４と同様であ
る。図５は光結合器の２出力を伝送する光伝送手段とし
て、第１，第２の偏光ビームスプリッタと偏波面保存フ
ァイバとを組合わせて用いた光マイクロ波伝送装置の構
成を示す図である。
を参照して説明する。図５において、２０は２分の１波
長板、２１は第１の偏光ビームスプリッタ、２２は中間
点Ｃでスロー軸とファースト軸を直交させて接続する偏
波面保存ファイバ、２３は第２の偏光ビームスプリッタ
であり、その他の部分は実施例４を示す図４と同様であ
る。図５は光結合器の２出力を伝送する光伝送手段とし
て、第１，第２の偏光ビームスプリッタと偏波面保存フ
ァイバとを組合わせて用いた光マイクロ波伝送装置の構
成を示す図である。
【００３１】次に、図５に構成を示した光マイクロ波伝
送装置の動作について説明する。第２の３ｄＢカップラ
１５の２出力の一方は第１の偏光ビームスプリッタ２１
に導かれ、他方は２分の１波長板２０を介して、偏波面
を９０度回転した後に第１の偏光ビームスプリッタ２１
に導かれる。それぞれの信号光は第１の偏光ビームスプ
リッタ２１によって、直交した偏波面を持つモードとし
て偏波面保存ファイバ２２に結合される。偏波面保存フ
ァイバ２２のスロー軸もしくはファースト軸と、この信
号光の偏波面とが一致していれば、それぞれのモードは
独立に伝搬する。しかしながら、偏波面保存ファイバ２
２のスロー軸もしくはファースト軸それぞれに偏波面が
一致したモード間の伝搬速度は異なるため、偏波面保存
ファイバ２２が長い場合には、第２の３ｄＢカップラ１
５の２出力がバランスト光レシーバ１１に到達するまで
に要する時間に差が生じ、それぞれの受光素子４に入射
する光の雑音成分が同相である条件が満たせなくなる。
これを避けるため、図５に示す構成では、偏波面保存フ
ァイバの中間点Ｃにおいてスロー軸とファースト軸を直
交させて接続し、両方の出力がバランスト光レシーバ１
１に到達するまでに要する時間をほぼ等しくしている。
送装置の動作について説明する。第２の３ｄＢカップラ
１５の２出力の一方は第１の偏光ビームスプリッタ２１
に導かれ、他方は２分の１波長板２０を介して、偏波面
を９０度回転した後に第１の偏光ビームスプリッタ２１
に導かれる。それぞれの信号光は第１の偏光ビームスプ
リッタ２１によって、直交した偏波面を持つモードとし
て偏波面保存ファイバ２２に結合される。偏波面保存フ
ァイバ２２のスロー軸もしくはファースト軸と、この信
号光の偏波面とが一致していれば、それぞれのモードは
独立に伝搬する。しかしながら、偏波面保存ファイバ２
２のスロー軸もしくはファースト軸それぞれに偏波面が
一致したモード間の伝搬速度は異なるため、偏波面保存
ファイバ２２が長い場合には、第２の３ｄＢカップラ１
５の２出力がバランスト光レシーバ１１に到達するまで
に要する時間に差が生じ、それぞれの受光素子４に入射
する光の雑音成分が同相である条件が満たせなくなる。
これを避けるため、図５に示す構成では、偏波面保存フ
ァイバの中間点Ｃにおいてスロー軸とファースト軸を直
交させて接続し、両方の出力がバランスト光レシーバ１
１に到達するまでに要する時間をほぼ等しくしている。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、入力信号によって分配比が変わる光結合器と、上
記光結合器の２出力を受光するバランスト光レシーバと
を組み合わせることにより、レーザダイオード光源の相
対強度雑音をバランスト光レシーバ出力で打ち消し、広
い範囲の信号レベルを伝送することのできる光マイクロ
波伝送装置を得ることができる。
れば、入力信号によって分配比が変わる光結合器と、上
記光結合器の２出力を受光するバランスト光レシーバと
を組み合わせることにより、レーザダイオード光源の相
対強度雑音をバランスト光レシーバ出力で打ち消し、広
い範囲の信号レベルを伝送することのできる光マイクロ
波伝送装置を得ることができる。
【００３３】また、請求項２記載の発明によれば、光源
と光結合器との間に光増幅器を設けることにより、バラ
ンスト光レシーバ内の電気信号増幅器の雑音に比べて光
源相対強度雑音が優位となる状態が実現できるので、請
求項１記載の発明の効果に比べより広い範囲の信号レベ
ルを伝送することのできる光マイクロ波伝送装置を得る
ことができる。
と光結合器との間に光増幅器を設けることにより、バラ
ンスト光レシーバ内の電気信号増幅器の雑音に比べて光
源相対強度雑音が優位となる状態が実現できるので、請
求項１記載の発明の効果に比べより広い範囲の信号レベ
ルを伝送することのできる光マイクロ波伝送装置を得る
ことができる。
【００３４】また、請求項３記載の発明によれば、請求
項１記載の発明による効果に加えて、２つの３ｄＢカッ
プラと、入力信号によって光の位相を変化させる位相変
調器とを組合わせて分配比を変化させることにより、損
失を変化させて分配比を変化させる方法に比べて低損失
で信号を伝送することのできる光マイクロ波伝送装置を
得ることができる。
項１記載の発明による効果に加えて、２つの３ｄＢカッ
プラと、入力信号によって光の位相を変化させる位相変
調器とを組合わせて分配比を変化させることにより、損
失を変化させて分配比を変化させる方法に比べて低損失
で信号を伝送することのできる光マイクロ波伝送装置を
得ることができる。
【００３５】また、請求項４記載の発明によれば、請求
項３記載の発明の効果に加えて、光結合器の２出力を伝
送する光ファイバの一方に光路長調整器を設けることに
より、バランスト光レシーバ出力において光源の雑音が
効率良く打ち消せる光マイクロ波伝送装置を得ることが
できる。
項３記載の発明の効果に加えて、光結合器の２出力を伝
送する光ファイバの一方に光路長調整器を設けることに
より、バランスト光レシーバ出力において光源の雑音が
効率良く打ち消せる光マイクロ波伝送装置を得ることが
できる。
【００３６】また、請求項５記載の発明によれば、請求
項３記載の発明の効果に加えて、クラッドを共通とし１
対のコアをもつ光ファイバを用いて光結合器の２出力を
伝送することにより、光路長調整器が無くともバランス
ト光レシーバ出力において光源の雑音が効率良く打ち消
せる光マイクロ波伝送装置を得ることができる。
項３記載の発明の効果に加えて、クラッドを共通とし１
対のコアをもつ光ファイバを用いて光結合器の２出力を
伝送することにより、光路長調整器が無くともバランス
ト光レシーバ出力において光源の雑音が効率良く打ち消
せる光マイクロ波伝送装置を得ることができる。
【００３７】さらに、請求項６記載の発明によれば、請
求項３記載の発明の効果に加えて、偏波面保存ファイバ
の２つの偏波モードを用いて光結合器の２出力を伝送す
ることにより、ダブルコアファイバのような特殊な光フ
ァイバを用いなくともバランスト光レシーバ出力におい
て光源の雑音が効率良く打ち消せる光マイクロ波伝送装
置を得ることができる。
求項３記載の発明の効果に加えて、偏波面保存ファイバ
の２つの偏波モードを用いて光結合器の２出力を伝送す
ることにより、ダブルコアファイバのような特殊な光フ
ァイバを用いなくともバランスト光レシーバ出力におい
て光源の雑音が効率良く打ち消せる光マイクロ波伝送装
置を得ることができる。
【図１】この発明の実施例１を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図２】この発明の実施例２を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図３】この発明の実施例３を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図４】この発明の実施例４を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図５】この発明の実施例５を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図６】従来の光マイクロ波伝送装置を示す構成ブロッ
ク図である。
ク図である。
１ レーザダイオード光源 ２ 強度変調器 ３ 光ファイバ ４ 受光素子 ５ 電気信号増幅器 ６ 負荷抵抗 ７ 入力信号端子 ８ 出力信号端子 ９ 光結合器 １０ 光伝送手段 １１ バランスト光レシーバ １２ 光増幅器 １３ 第１の３ｄＢカップラ １４ 光位相変調器 １５ 第２の３ｄＢカップラ １６ 第１の光ファイバ １７ 第２の光ファイバ １８ 光路長調整器 １９ ダブルコアファイバ ２０ ２分の１波長板 ２１ 第１の偏光ビームスプリッタ ２２ 偏波面保存ファイバ ２３ 第２の偏光ビームスプリッタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲川 栄一 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株式 会社電子システム研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザダイオード光源と、レーザダイオ
ード光源出力に結合し入力信号によって分配比が変わる
光結合器と、上記光結合器の二出力を伝送する光伝送手
段と、伝送された上記光結合器の二出力の差を電気信号
に変換するバランスト光レシーバとを有する光マイクロ
波伝送装置。 - 【請求項２】 光源と、光源出力に結合し入力信号によ
って分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の二出力
を伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の二
出力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバと
を有する光マイクロ波伝送装置であって、 上記光源と上記光結合器との間に光源の出力を増幅する
光増幅器を有することを特徴とする光マイクロ波伝送装
置。 - 【請求項３】 光源と、光源出力に結合し入力信号によ
って分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の二出力
を伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の二
出力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバと
を有する光マイクロ波伝送装置であって、 上記の光結合器として、対向して結合する二つの縦続接
続する３ｄＢカップラと、上記二つのカップラを接続す
る二経路の一方の経路に位相変調器を有する光結合器を
有することを特徴とする光マイクロ波伝送装置。 - 【請求項４】 光源と、光源出力に結合し入力信号によ
って分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の二出力
を伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の二
出力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバと
を有する光マイクロ波伝送装置であって、 上記の光伝送手段として、二本の光ファイバと、上記二
本の光ファイバの一方の光ファイバに光路長調整器とを
もつことを特徴とする光マイクロ波伝送装置。 - 【請求項５】 光源と、光源出力に結合し入力信号によ
って分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の二出力
を伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の二
出力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバと
を有する光マイクロ波伝送装置であって、 上記の光伝送手段として、クラッドを共通とし、光を導
波するコアを一対有するダブルコアファイバを備えるこ
とを特徴とする光マイクロ波伝送装置。 - 【請求項６】 光源と、光源出力に結合し入力信号によ
って分配比が変わる光結合器と、上記光結合器の二出力
を伝送する光伝送手段と、伝送された上記光結合器の二
出力の差を電気信号に変換するバランスト光レシーバと
を有する光マイクロ波伝送装置であって、 上記の光伝送手段として、光結合器の二出力の一方は直
接、他方は偏波面を回転させる２分の１波長板を介して
第一の偏光ビームスプリッタに結合し、互いに直交する
偏波面を有する上記偏光ビームスプリッタの出力を伝送
距離の中間点でスロー軸とファースト軸を直交させて接
続した偏波面保存ファイバに結合して伝送し、受信側で
第二の偏光ビームスプリッタに結合して第一の偏光ビー
ムスプリッタと逆の動作をさせる光伝送手段を備えたこ
とを特徴とする光マイクロ波伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5211729A JPH0766777A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 光マイクロ波伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5211729A JPH0766777A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 光マイクロ波伝送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0766777A true JPH0766777A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16610636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5211729A Pending JPH0766777A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 光マイクロ波伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766777A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007335952A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | 光マイクロ波ミキサ |
| US7949260B2 (en) | 2006-08-16 | 2011-05-24 | Nec Corporation | Evaluation and adjustment method of optical receiver and optical communication system |
| WO2016174719A1 (ja) * | 2015-04-27 | 2016-11-03 | 三菱電機株式会社 | ダミー光生成装置、光伝送装置およびダミー光生成方法 |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP5211729A patent/JPH0766777A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007335952A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | 光マイクロ波ミキサ |
| US7949260B2 (en) | 2006-08-16 | 2011-05-24 | Nec Corporation | Evaluation and adjustment method of optical receiver and optical communication system |
| WO2016174719A1 (ja) * | 2015-04-27 | 2016-11-03 | 三菱電機株式会社 | ダミー光生成装置、光伝送装置およびダミー光生成方法 |
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