JPH0831825B2 - Ｆｍ伝送装置 - Google Patents
Ｆｍ伝送装置Info
- Publication number
- JPH0831825B2 JPH0831825B2 JP5177103A JP17710393A JPH0831825B2 JP H0831825 B2 JPH0831825 B2 JP H0831825B2 JP 5177103 A JP5177103 A JP 5177103A JP 17710393 A JP17710393 A JP 17710393A JP H0831825 B2 JPH0831825 B2 JP H0831825B2
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- JP
- Japan
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- signal
- frequency
- circuit
- envelope
- optical
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は周波数変調した信号を伝
送するＦＭ伝送装置に係わり、特にデジタル変調された
信号でさらに搬送波を周波数変調することを特徴とする
ＦＭ伝送装置に関する。
送するＦＭ伝送装置に係わり、特にデジタル変調された
信号でさらに搬送波を周波数変調することを特徴とする
ＦＭ伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光の周波数を変調する光周波数（ＦＭ）
変調は光強度に影響を与えないため、主信号の振幅（Ａ
Ｍ）変調信号光に監視制御信号として重畳するのに適し
ている。あるいは逆に光ＦＭ変調信号を主信号にし、光
ＡＭ変調信号を監視制御信号とすることも可能である。
特開昭６２−２７１５３１には、ビデオ信号をパルス化
ＦＭ変調し、さらにこのパルス化ＦＭ変調された信号を
低域信号である制御用データ信号でＡＭ変調することに
よって、ビデオ信号と制御用データ信号を１つの信号で
伝送するようにし、低コスト化を図ったパルス化ＦＭ信
号光伝送装置が開示されている。
変調は光強度に影響を与えないため、主信号の振幅（Ａ
Ｍ）変調信号光に監視制御信号として重畳するのに適し
ている。あるいは逆に光ＦＭ変調信号を主信号にし、光
ＡＭ変調信号を監視制御信号とすることも可能である。
特開昭６２−２７１５３１には、ビデオ信号をパルス化
ＦＭ変調し、さらにこのパルス化ＦＭ変調された信号を
低域信号である制御用データ信号でＡＭ変調することに
よって、ビデオ信号と制御用データ信号を１つの信号で
伝送するようにし、低コスト化を図ったパルス化ＦＭ信
号光伝送装置が開示されている。
【０００３】ところで、光ＦＭ変調信号を復調する方法
には、局部発振光との光ビートをとる光ヘテロダイン法
と、干渉計を用いてＦＭ変調信号をＡＭ変調信号に変換
する自己遅延ヘテロダイン法の２つがある。
には、局部発振光との光ビートをとる光ヘテロダイン法
と、干渉計を用いてＦＭ変調信号をＡＭ変調信号に変換
する自己遅延ヘテロダイン法の２つがある。
【０００４】光ヘテロダイン法では、例えば温度変化に
よって光ＦＭ変調信号の中心周波数が変動するとその変
動分に対応する直流変動成分が復調信号に重ね合わさ
れ、正確な情報の伝送ができなくなる。特開昭５６−１
６０１４３には、送信器側で搬送波信号光とは異なる周
波数をもつモニタ用信号光を光ＦＭ変調信号と合波して
送信し、受信器側でＦＭ復調信号からこのモニタ用信号
光を復調して得られる直流変動成分を差し引くことによ
って正確な伝送を行うようにした信号伝送装置が開示さ
れている。
よって光ＦＭ変調信号の中心周波数が変動するとその変
動分に対応する直流変動成分が復調信号に重ね合わさ
れ、正確な情報の伝送ができなくなる。特開昭５６−１
６０１４３には、送信器側で搬送波信号光とは異なる周
波数をもつモニタ用信号光を光ＦＭ変調信号と合波して
送信し、受信器側でＦＭ復調信号からこのモニタ用信号
光を復調して得られる直流変動成分を差し引くことによ
って正確な伝送を行うようにした信号伝送装置が開示さ
れている。
【０００５】一方、自己遅延ヘテロダイン法はこのよう
な復調信号の直流変動がなく、また、光ヘテロダイン法
に比べて構成が非常に簡単になるという特徴がある。
な復調信号の直流変動がなく、また、光ヘテロダイン法
に比べて構成が非常に簡単になるという特徴がある。
【０００６】図５は、このような自己遅延ヘテロダイン
法を用いた従来の光ＦＭ伝送装置の構成を表わしたもの
である。この光ＦＭ伝送装置は光送信器１１と、光受信
器１２とを備えており、光送信器１１から光受信器１２
へ光ファイバ１３を介して光ＦＭ変調信号を伝送するよ
うになっている。
法を用いた従来の光ＦＭ伝送装置の構成を表わしたもの
である。この光ＦＭ伝送装置は光送信器１１と、光受信
器１２とを備えており、光送信器１１から光受信器１２
へ光ファイバ１３を介して光ＦＭ変調信号を伝送するよ
うになっている。
【０００７】光送信器１１は信号光源１４と光ＦＭ変調
器１５を有しており、信号光源１４で発生された角周波
数ω0 の搬送波信号光は、光ＦＭ変調器１５で変調信号
によってＦＭ変調されるようになっている。
器１５を有しており、信号光源１４で発生された角周波
数ω0 の搬送波信号光は、光ＦＭ変調器１５で変調信号
によってＦＭ変調されるようになっている。
【０００８】光受信器１２は光ファイバから入力された
光ＦＭ変調信号を光ＡＭ変調信号に変換するマッハツェ
ンダ型干渉計１６を備えている。このマッハツェンダ型
干渉計１６で光ＡＭ変調信号に変換された信号光は、後
段のフォトダイオード１７に入力ようになっている。こ
のフォトダイオード１７は高い周波数の光ＡＭ変調信号
に完全には追従できないため、その包絡線成分のみが電
気信号として取り出される。フォトダイオード１７で取
り出された包絡線成分は、透過中心周波数ωmのバンド
パスフィルタ１８に入力される。このバンドパスフィル
タで取り出された角周波数ωm の信号成分が復調信号と
なる。
光ＦＭ変調信号を光ＡＭ変調信号に変換するマッハツェ
ンダ型干渉計１６を備えている。このマッハツェンダ型
干渉計１６で光ＡＭ変調信号に変換された信号光は、後
段のフォトダイオード１７に入力ようになっている。こ
のフォトダイオード１７は高い周波数の光ＡＭ変調信号
に完全には追従できないため、その包絡線成分のみが電
気信号として取り出される。フォトダイオード１７で取
り出された包絡線成分は、透過中心周波数ωmのバンド
パスフィルタ１８に入力される。このバンドパスフィル
タで取り出された角周波数ωm の信号成分が復調信号と
なる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような従来提案さ
れた自己遅延ヘテロダイン法に基づくＦＭ伝送装置で
は、復調された基本波成分（変調信号周波数成分）ある
いはその高調波成分の振幅が搬送波周波数の変動に対し
て正弦波的に変化する。以下、この点について説明す
る。
れた自己遅延ヘテロダイン法に基づくＦＭ伝送装置で
は、復調された基本波成分（変調信号周波数成分）ある
いはその高調波成分の振幅が搬送波周波数の変動に対し
て正弦波的に変化する。以下、この点について説明す
る。
【００１０】自己遅延型干渉計では入力信号を２つに分
岐し、その一方を時間τだけ遅延させたのち合流させ
る。いま、搬送波の発振中心角周波数をω0 、変調角周
波数をωm 、周波数偏移量をΔωとすると、自己遅延型
干渉計の入力信号は式（１）で表わされる。分岐比が
１：１の場合について合流後の信号を計算すると式
（２）のようになる。この信号から取り出された包絡線
成分は式（３）で表わされる。この包絡線成分に含まれ
る基本波成分の振幅 g1 およびその高調波成分の振幅 g
2 はそれぞれ式（４）、式（５）で表わされる。ここ
で、Ｔ≡２π／ωm 、Ｔ’≡π／ωm である。振幅
g1 、g2を解析的に計算することは困難なので、数値計
算によってこれらを求めた。
岐し、その一方を時間τだけ遅延させたのち合流させ
る。いま、搬送波の発振中心角周波数をω0 、変調角周
波数をωm 、周波数偏移量をΔωとすると、自己遅延型
干渉計の入力信号は式（１）で表わされる。分岐比が
１：１の場合について合流後の信号を計算すると式
（２）のようになる。この信号から取り出された包絡線
成分は式（３）で表わされる。この包絡線成分に含まれ
る基本波成分の振幅 g1 およびその高調波成分の振幅 g
2 はそれぞれ式（４）、式（５）で表わされる。ここ
で、Ｔ≡２π／ωm 、Ｔ’≡π／ωm である。振幅
g1 、g2を解析的に計算することは困難なので、数値計
算によってこれらを求めた。
【数１】
【００１１】図３はこの数値計算の結果を表わしたもの
である。横軸はパラメータω0 τ／２を表わし、縦軸は
基本波あるいは２次高調波の位相を含めた振幅をそれぞ
れ表わしている。マッハツェンダ干渉計での遅延時間τ
を固定して考えた場合、発振中心角周波数ω0 が変化す
るとこれらの振幅が正弦波的に変動することがわかる。
である。横軸はパラメータω0 τ／２を表わし、縦軸は
基本波あるいは２次高調波の位相を含めた振幅をそれぞ
れ表わしている。マッハツェンダ干渉計での遅延時間τ
を固定して考えた場合、発振中心角周波数ω0 が変化す
るとこれらの振幅が正弦波的に変動することがわかる。
【００１２】従って、このような従来提案されたＦＭ伝
送装置では、例えば温度変化によってＦＭ信号の中心周
波数が変化するとＦＭ復調効率が著しく劣化するという
問題があった。また、特開昭５６−１６０１４３で開示
された信号伝送装置では、光ヘテロダイン法を用いてい
る上に、本来の光信号とは別のモニタ用光信号の変復調
まで行わなければならず、装置が複雑になるという欠点
がある。
送装置では、例えば温度変化によってＦＭ信号の中心周
波数が変化するとＦＭ復調効率が著しく劣化するという
問題があった。また、特開昭５６−１６０１４３で開示
された信号伝送装置では、光ヘテロダイン法を用いてい
る上に、本来の光信号とは別のモニタ用光信号の変復調
まで行わなければならず、装置が複雑になるという欠点
がある。
【００１３】そこで本発明の目的は、ＦＭ復調効率がＦ
Ｍ変調信号の中心周波数に依存しない簡単な構成のＦＭ
伝送装置を提供することにある。
Ｍ変調信号の中心周波数に依存しない簡単な構成のＦＭ
伝送装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）データ信号の入力手段と、単一角周波数ω0
の搬送波を発生する第１の発振回路と、この単一角周波
数ω0 より低い単一角周波数ωm の副搬送波を発生する
第２の発振回路と、この第２の発振回路から出力される
副搬送波をデータ信号で振幅シフトキーイング変調する
振幅シフトキーイング変調回路と、この振幅シフトキー
イング変調回路によって振幅シフトキーイング変調され
た信号で搬送波を周波数変調する周波数変調器とを備え
た送信器と、（ロ）この周波数変調された周波数変調信
号を伝送する伝送路と、（ハ）この伝送路により伝送さ
れた周波数変調信号とその周波数偏移のτ／２倍が０．
８３７π（πは円周率）にほぼ等しくなるようにこの周
波数変調信号を時間τだけ遅延させた遅延信号とを干渉
させることによって振幅変調信号を得る自己遅延型干渉
計と、この自己遅延型干渉計より出力される振幅変調信
号からその包絡線成分を取り出す包絡線検出手段と、こ
の包絡線検出手段によって取り出された包絡線成分から
角周波数ωm をもつ信号成分を取り出す第１のバンドパ
スフィルタと、この第１のバンドパスフィルタによって
取り出された角周波数ωm の信号を包絡線検波する第１
の包絡線検波回路と、この第１の包絡線検波回路によっ
て検波された信号を２乗する第１の２乗回路と、包絡線
検出手段によって取り出された包絡線成分から角周波数
２ωm をもつ信号成分を取り出す第２のバンドパスフィ
ルタと、この第２のバンドパスフィルタによって取り出
された角周波数２ωm の信号を包絡線検波する第２の包
絡線検波回路と、この第２の包絡線検波回路によって検
波された信号を２乗する第２の２乗回路と、この第２の
２乗回路によって２乗された信号と第１の２乗回路によ
って２乗された信号を加算する加算回路とを備えた受信
器とをＦＭ伝送装置に具備させる。
は、（イ）データ信号の入力手段と、単一角周波数ω0
の搬送波を発生する第１の発振回路と、この単一角周波
数ω0 より低い単一角周波数ωm の副搬送波を発生する
第２の発振回路と、この第２の発振回路から出力される
副搬送波をデータ信号で振幅シフトキーイング変調する
振幅シフトキーイング変調回路と、この振幅シフトキー
イング変調回路によって振幅シフトキーイング変調され
た信号で搬送波を周波数変調する周波数変調器とを備え
た送信器と、（ロ）この周波数変調された周波数変調信
号を伝送する伝送路と、（ハ）この伝送路により伝送さ
れた周波数変調信号とその周波数偏移のτ／２倍が０．
８３７π（πは円周率）にほぼ等しくなるようにこの周
波数変調信号を時間τだけ遅延させた遅延信号とを干渉
させることによって振幅変調信号を得る自己遅延型干渉
計と、この自己遅延型干渉計より出力される振幅変調信
号からその包絡線成分を取り出す包絡線検出手段と、こ
の包絡線検出手段によって取り出された包絡線成分から
角周波数ωm をもつ信号成分を取り出す第１のバンドパ
スフィルタと、この第１のバンドパスフィルタによって
取り出された角周波数ωm の信号を包絡線検波する第１
の包絡線検波回路と、この第１の包絡線検波回路によっ
て検波された信号を２乗する第１の２乗回路と、包絡線
検出手段によって取り出された包絡線成分から角周波数
２ωm をもつ信号成分を取り出す第２のバンドパスフィ
ルタと、この第２のバンドパスフィルタによって取り出
された角周波数２ωm の信号を包絡線検波する第２の包
絡線検波回路と、この第２の包絡線検波回路によって検
波された信号を２乗する第２の２乗回路と、この第２の
２乗回路によって２乗された信号と第１の２乗回路によ
って２乗された信号を加算する加算回路とを備えた受信
器とをＦＭ伝送装置に具備させる。
【００１５】すなわち請求項１記載の発明では、副搬送
波をデータ信号で振幅シフトキーイング変調し、さらに
この振幅シフトキーイング変調された信号で、光信号ま
たは電気信号の搬送波を周波数変調して送信する。受信
側ではこの信号を自己遅延型干渉計で振幅変調信号に変
換したのち、包絡線検出手段でその包絡線成分を取り出
す。さらにバンドパスフィルタを用いて角周波数ωm の
基本波とその２次高調波を取り出し、それぞれを包絡線
検波する。これらの包絡線検波された信号をそれぞれ２
乗回路で２乗してから加算することによってデータ信号
を復調している。
波をデータ信号で振幅シフトキーイング変調し、さらに
この振幅シフトキーイング変調された信号で、光信号ま
たは電気信号の搬送波を周波数変調して送信する。受信
側ではこの信号を自己遅延型干渉計で振幅変調信号に変
換したのち、包絡線検出手段でその包絡線成分を取り出
す。さらにバンドパスフィルタを用いて角周波数ωm の
基本波とその２次高調波を取り出し、それぞれを包絡線
検波する。これらの包絡線検波された信号をそれぞれ２
乗回路で２乗してから加算することによってデータ信号
を復調している。
【００１６】請求項２記載の発明では、（イ）データ信
号の入力手段と、単一周波数ω0 の搬送波を発生する搬
送波信号光源と、単一周波数ωm の副搬送波を発生する
発振回路と、この発振回路から出力される副搬送波をデ
ータ信号で振幅シフトキーイング変調する振幅シフトキ
ーイング変調回路と、この振幅シフトキーイング変調回
路によって振幅シフトキーイング変調された信号で搬送
波を周波数変調する光周波数変調器とを備えた光送信器
と、（ロ）この周波数変調された光周波数信号を伝送す
る伝送路と、（ハ）この伝送路により伝送された光周波
数信号とその周波数偏移のτ／２倍が０．８３７πにほ
ぼ等しくなるようにこの光周波数信号を時間τだけ遅延
させた遅延光信号とを干渉させることによって光振幅変
調信号を得る自己遅延型干渉計と、この自己遅延型干渉
計から出力される光振幅変調信号を光電変換してその包
絡線成分を取り出す受光器と、この受光器によって取り
出された包絡線成分から角周波数ωm をもつ信号成分を
取り出す第１のバンドパスフィルタと、この第１のバン
ドパスフィルタによって取り出された角周波数ωmの信
号を包絡線検波する第１の包絡線検波回路と、この第１
の包絡線検波回路によって検波された信号を２乗する第
１の２乗回路と、受光器によって取り出された包絡線成
分から角周波数２ωm をもつ信号成分を取り出す第２の
バンドパスフィルタと、この第２のバンドパスフィルタ
によって取り出された角周波数２ωmの信号を包絡線検
波する第２の包絡線検波回路と、この第２の包絡線検波
回路によって検波された信号を２乗する第２の２乗回路
と、この第２の２乗回路によって２乗された信号と第１
の２乗回路によって２乗された信号を加算する加算回路
とを備えた光受信器とをＦＭ伝送装置に具備させる。
号の入力手段と、単一周波数ω0 の搬送波を発生する搬
送波信号光源と、単一周波数ωm の副搬送波を発生する
発振回路と、この発振回路から出力される副搬送波をデ
ータ信号で振幅シフトキーイング変調する振幅シフトキ
ーイング変調回路と、この振幅シフトキーイング変調回
路によって振幅シフトキーイング変調された信号で搬送
波を周波数変調する光周波数変調器とを備えた光送信器
と、（ロ）この周波数変調された光周波数信号を伝送す
る伝送路と、（ハ）この伝送路により伝送された光周波
数信号とその周波数偏移のτ／２倍が０．８３７πにほ
ぼ等しくなるようにこの光周波数信号を時間τだけ遅延
させた遅延光信号とを干渉させることによって光振幅変
調信号を得る自己遅延型干渉計と、この自己遅延型干渉
計から出力される光振幅変調信号を光電変換してその包
絡線成分を取り出す受光器と、この受光器によって取り
出された包絡線成分から角周波数ωm をもつ信号成分を
取り出す第１のバンドパスフィルタと、この第１のバン
ドパスフィルタによって取り出された角周波数ωmの信
号を包絡線検波する第１の包絡線検波回路と、この第１
の包絡線検波回路によって検波された信号を２乗する第
１の２乗回路と、受光器によって取り出された包絡線成
分から角周波数２ωm をもつ信号成分を取り出す第２の
バンドパスフィルタと、この第２のバンドパスフィルタ
によって取り出された角周波数２ωmの信号を包絡線検
波する第２の包絡線検波回路と、この第２の包絡線検波
回路によって検波された信号を２乗する第２の２乗回路
と、この第２の２乗回路によって２乗された信号と第１
の２乗回路によって２乗された信号を加算する加算回路
とを備えた光受信器とをＦＭ伝送装置に具備させる。
【００１７】すなわち請求項２記載の発明では、副搬送
波をデータ信号で振幅シフトキーイング変調し、さらに
この振幅シフトキーイング変調された信号で搬送波信号
光を周波数変調して送信する。受信側ではこの光周波数
変調信号をまず自己遅延型干渉計で光振幅変調信号に変
換する。次に受光器でその光振幅変調信号を電気信号に
変換する。この受光器は高い周波数の光信号に追従でき
ず、包絡線成分のみが電気信号として取り出される。つ
まり、この受光器に電気信号への変換と包絡線検波の両
方を行わせるようにしている。さらにこの信号からバン
ドパスフィルタを用いて角周波数ωm の基本波とその２
次高調波を取り出し、それぞれを包絡線検波する。これ
らの包絡線検波された信号をそれぞれ２乗回路で２乗し
てから加算することによってデータ信号を復調してい
る。
波をデータ信号で振幅シフトキーイング変調し、さらに
この振幅シフトキーイング変調された信号で搬送波信号
光を周波数変調して送信する。受信側ではこの光周波数
変調信号をまず自己遅延型干渉計で光振幅変調信号に変
換する。次に受光器でその光振幅変調信号を電気信号に
変換する。この受光器は高い周波数の光信号に追従でき
ず、包絡線成分のみが電気信号として取り出される。つ
まり、この受光器に電気信号への変換と包絡線検波の両
方を行わせるようにしている。さらにこの信号からバン
ドパスフィルタを用いて角周波数ωm の基本波とその２
次高調波を取り出し、それぞれを包絡線検波する。これ
らの包絡線検波された信号をそれぞれ２乗回路で２乗し
てから加算することによってデータ信号を復調してい
る。
【００１８】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００１９】図１は、本発明の一実施例である光ＦＭ伝
送装置の構成を表わしたものである。この光ＦＭ伝送装
置は光送信器２１と、光受信器２２とを備えており、光
送信器２１から光受信器２２へ光ファイバ２３を介して
光ＦＭ変調信号を伝送するようになっている。
送装置の構成を表わしたものである。この光ＦＭ伝送装
置は光送信器２１と、光受信器２２とを備えており、光
送信器２１から光受信器２２へ光ファイバ２３を介して
光ＦＭ変調信号を伝送するようになっている。
【００２０】光送信器２１はＡＳＫ（振幅シフトキーイ
ング）変調した信号でさらに搬送波信号光を光ＦＭ変調
する。発振回路２４で発生された副搬送波はＡＳＫ変調
回路２５に入力され、データ信号を変調信号としてＡＳ
Ｋ変調される。信号光源２６で発生された搬送波信号光
は光ＦＭ変調器２７に入力され、ＡＳＫ変調回路２５よ
り出力されるＡＳＫ変調信号によって光ＦＭ変調され
る。このＦＭ変調された光信号は光ファイバ２３を通し
て受信側に送信される。
ング）変調した信号でさらに搬送波信号光を光ＦＭ変調
する。発振回路２４で発生された副搬送波はＡＳＫ変調
回路２５に入力され、データ信号を変調信号としてＡＳ
Ｋ変調される。信号光源２６で発生された搬送波信号光
は光ＦＭ変調器２７に入力され、ＡＳＫ変調回路２５よ
り出力されるＡＳＫ変調信号によって光ＦＭ変調され
る。このＦＭ変調された光信号は光ファイバ２３を通し
て受信側に送信される。
【００２１】光受信器２２はＦＭ変調された光信号を光
ＡＭ信号に変換するマッハツェンダ型干渉計２８と、そ
の出力を電気信号に変換するフォトダイオード２９と、
この電気信号からデータ信号を復調するための回路を備
えている。この回路では、バンドパスフィルタ３０、３
３で取り出した角周波数ωm および角周波数２ωm の信
号に対してそれぞれ包絡線検波回路３１、３４で包絡線
検波し、さらにこれらの包絡線検波された信号を２乗回
路３２、３５で２乗したのちに加算器３６で加算するよ
うになっている。
ＡＭ信号に変換するマッハツェンダ型干渉計２８と、そ
の出力を電気信号に変換するフォトダイオード２９と、
この電気信号からデータ信号を復調するための回路を備
えている。この回路では、バンドパスフィルタ３０、３
３で取り出した角周波数ωm および角周波数２ωm の信
号に対してそれぞれ包絡線検波回路３１、３４で包絡線
検波し、さらにこれらの包絡線検波された信号を２乗回
路３２、３５で２乗したのちに加算器３６で加算するよ
うになっている。
【００２２】図２は、この光ＦＭ伝送装置の各部におけ
る信号波形を表わしたものである。以下、これらの信号
波形を参照しながら動作の説明を行う。
る信号波形を表わしたものである。以下、これらの信号
波形を参照しながら動作の説明を行う。
【００２３】信号光源２６で発生された同図（ａ）に示
す搬送波信号光４１は、同図（ｂ）に示すデータ信号４
２や副搬送波に比べて非常に高い角周波数ω0 を持った
正弦波である。発振回路２４で発生された副搬送波は角
周波数ωm の正弦波である。この副搬送波はＡＳＫ変調
回路２５でデータ信号４２によってＡＳＫ変調され同図
（ｃ）に示すＡＳＫ変調信号４３となる。搬送波信号光
４１はこのＡＳＫ変調信号４３で光ＦＭ変調されて送信
される。同図（ｄ）に示すこの光ＦＭ変調信号４４は、
データ信号の“０”に対しては無変調であり、データ信
号の“１”に対しては瞬間角周波数が式（６）となるよ
うに変調された信号である。
す搬送波信号光４１は、同図（ｂ）に示すデータ信号４
２や副搬送波に比べて非常に高い角周波数ω0 を持った
正弦波である。発振回路２４で発生された副搬送波は角
周波数ωm の正弦波である。この副搬送波はＡＳＫ変調
回路２５でデータ信号４２によってＡＳＫ変調され同図
（ｃ）に示すＡＳＫ変調信号４３となる。搬送波信号光
４１はこのＡＳＫ変調信号４３で光ＦＭ変調されて送信
される。同図（ｄ）に示すこの光ＦＭ変調信号４４は、
データ信号の“０”に対しては無変調であり、データ信
号の“１”に対しては瞬間角周波数が式（６）となるよ
うに変調された信号である。
【数２】 ω = ω0 ＋Δω cosωm t (6)
【００２４】光受信器２２に入力された光ＦＭ変調信号
はマッハツェンダ型干渉計２８で光ＡＭ変調信号に変換
され、さらに、フォトダイオード２９でその包絡線成分
が電気信号として取り出される。この包絡線成分には角
周波数ωm の基本波成分とその２次高調波成分が含ま
れ、それぞれ第１のバンドパスフィルタ３０でと第２の
バンドパスフィルタ３３で取り出される。同図（ｅ）の
基本波４５は同図（ｃ）のＡＳＫ変調信号４３と相似な
波形をしており、その正に振れた部分を包絡線検波する
ことによって同図（ｇ）に示す信号４７が得られる。こ
の信号４７は同図（ｂ）のデータ信号４２と相似であ
る。同様に同図（ｆ）に示す２次高調波４６を包絡線検
波することによって同図（ｈ）に示す信号４８が得られ
る。この信号４８も同図（ｂ）のデータ信号４２と相似
である。信号４７，４８はそれぞれ第１の２乗回路３
２、第２の２乗回路３５で２乗され、さらに加算回路３
６で加算されて同図（ｉ）に示す復調信号４９となる。
はマッハツェンダ型干渉計２８で光ＡＭ変調信号に変換
され、さらに、フォトダイオード２９でその包絡線成分
が電気信号として取り出される。この包絡線成分には角
周波数ωm の基本波成分とその２次高調波成分が含ま
れ、それぞれ第１のバンドパスフィルタ３０でと第２の
バンドパスフィルタ３３で取り出される。同図（ｅ）の
基本波４５は同図（ｃ）のＡＳＫ変調信号４３と相似な
波形をしており、その正に振れた部分を包絡線検波する
ことによって同図（ｇ）に示す信号４７が得られる。こ
の信号４７は同図（ｂ）のデータ信号４２と相似であ
る。同様に同図（ｆ）に示す２次高調波４６を包絡線検
波することによって同図（ｈ）に示す信号４８が得られ
る。この信号４８も同図（ｂ）のデータ信号４２と相似
である。信号４７，４８はそれぞれ第１の２乗回路３
２、第２の２乗回路３５で２乗され、さらに加算回路３
６で加算されて同図（ｉ）に示す復調信号４９となる。
【００２５】このようにして復調された復調信号４９の
振幅が、パラメータの選び方によって光ＦＭ信号の中心
周波数ω0 にほとんど依存しないようにできることを説
明する。いま、式（４）で表わされる基本波の振幅 g1
と式（５）で表わされる２次高調波の振幅 g2 の２乗和
をＳとする。この２乗和Ｓも基本波の振幅 g1 や２次高
調波の振幅 g2 と同様、解析的に計算するのが困難なの
で数値計算を行った。
振幅が、パラメータの選び方によって光ＦＭ信号の中心
周波数ω0 にほとんど依存しないようにできることを説
明する。いま、式（４）で表わされる基本波の振幅 g1
と式（５）で表わされる２次高調波の振幅 g2 の２乗和
をＳとする。この２乗和Ｓも基本波の振幅 g1 や２次高
調波の振幅 g2 と同様、解析的に計算するのが困難なの
で数値計算を行った。
【００２６】図４は、この数値計算の結果を表わしたも
のである。パラメータΔω・τ／２の値が変わると、パ
ラメータω0 τ／２の値と２乗和Ｓの値の関係も大きく
変化することがわかる。特に式（７）が成立する場合
は、２乗和Ｓの値がパラメータω0 τ／２の値にほとん
ど依存しなくなる。すなわち、遅延時間τを固定して考
えれば、２乗和Ｓの値は光ＦＭ変調信号の中心周波数ω
0 にほとんど依存しない。加算回路３６の出力の振幅は
この２乗和Ｓであるから、式（７）が成立する場合、復
調効率は光ＦＭ変調信号の中心周波数ω0 にほとんど依
存しないことになる。
のである。パラメータΔω・τ／２の値が変わると、パ
ラメータω0 τ／２の値と２乗和Ｓの値の関係も大きく
変化することがわかる。特に式（７）が成立する場合
は、２乗和Ｓの値がパラメータω0 τ／２の値にほとん
ど依存しなくなる。すなわち、遅延時間τを固定して考
えれば、２乗和Ｓの値は光ＦＭ変調信号の中心周波数ω
0 にほとんど依存しない。加算回路３６の出力の振幅は
この２乗和Ｓであるから、式（７）が成立する場合、復
調効率は光ＦＭ変調信号の中心周波数ω0 にほとんど依
存しないことになる。
【数３】 Δω・τ／２＝０．８３７π (7)
【００２７】以上説明した実施例では主搬送波として光
信号を用いたが、電気信号を用いることもできる。ただ
し、主搬送波の周波数は副搬送波の周波数より十分大き
くなければならない。電気信号を主搬送波とする場合に
は、伝送路として例えば同軸ケーブルを用いることがで
きる。また、自己遅延型干渉計は遅延線路を用いて構成
することができる。
信号を用いたが、電気信号を用いることもできる。ただ
し、主搬送波の周波数は副搬送波の周波数より十分大き
くなければならない。電気信号を主搬送波とする場合に
は、伝送路として例えば同軸ケーブルを用いることがで
きる。また、自己遅延型干渉計は遅延線路を用いて構成
することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
では、角周波数ωm の基本波の振幅とその２次高調波の
振幅の２乗和を復調信号の振幅とするように復調を行
い、しかもこの振幅がＦＭ変調信号の中心周波数にほと
んど依存しないように周波数偏移と遅延時間の関係を定
めたので、中心周波数が変動しても復調効率が劣化しな
いという効果がある。
では、角周波数ωm の基本波の振幅とその２次高調波の
振幅の２乗和を復調信号の振幅とするように復調を行
い、しかもこの振幅がＦＭ変調信号の中心周波数にほと
んど依存しないように周波数偏移と遅延時間の関係を定
めたので、中心周波数が変動しても復調効率が劣化しな
いという効果がある。
【００２９】また請求項２記載の発明では、搬送波に光
信号を用いたので、光ファイバの低損失性を利用して比
較的容易に遠隔通信を行うことができる。
信号を用いたので、光ファイバの低損失性を利用して比
較的容易に遠隔通信を行うことができる。
【図１】本発明の一実施例における光ＦＭ伝送装置の構
成を表わした概略構成図である。
成を表わした概略構成図である。
【図２】本実施例の光ＦＭ伝送装置の各点における信号
波形およびそれらの間の対応関係を表わした信号波形図
である。
波形およびそれらの間の対応関係を表わした信号波形図
である。
【図３】従来提案された光ＦＭ伝送装置で復調される基
本波および２次高調波の振幅を表わした特性図である。
本波および２次高調波の振幅を表わした特性図である。
【図４】本発明の一実施例である光ＦＭ変復調器で復調
される信号の振幅を表わした特性図である。
される信号の振幅を表わした特性図である。
【図５】従来提案された光ＦＭ伝送装置の構成を表わし
た概略構成図である。
た概略構成図である。
２３ 光ファイバ ２４ 発振回路 ２５ ＡＳＫ（振幅シフトキーイング）変調回路 ２６ 搬送波信号光源 ２７ 光ＦＭ変調器 ２８ マッハツェンダ型干渉計 ２９ フォトダイオード（ＰＤ） ３０ 角周波数ωm の信号を取り出す第１のバンドパス
フィルタ（ＢＰＦ） ３１ 第１の包絡線検波回路 ３２ 第１の２乗回路 ３３ 角周波数２ωm の信号を取り出す第２のバンドパ
スフィルタ（ＢＰＦ） ３４ 第２の包絡線検波回路 ３５ 第２の２乗回路 ３６ 加算回路
フィルタ（ＢＰＦ） ３１ 第１の包絡線検波回路 ３２ 第１の２乗回路 ３３ 角周波数２ωm の信号を取り出す第２のバンドパ
スフィルタ（ＢＰＦ） ３４ 第２の包絡線検波回路 ３５ 第２の２乗回路 ３６ 加算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/142 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/04 14/06 Ｈ０４Ｌ 27/32 9297−5Ｋ Ｈ０４Ｌ 27/00 Ｄ
Claims (2)
- 【請求項１】 データ信号の入力手段と、単一角周波数
ω0 の搬送波を発生する第１の発振回路と、この単一角
周波数ω0 より低い単一角周波数ωm の副搬送波を発生
する第２の発振回路と、この第２の発振回路から出力さ
れる副搬送波を前記データ信号で振幅シフトキーイング
変調する振幅シフトキーイング変調回路と、この振幅シ
フトキーイング変調回路によって振幅シフトキーイング
変調された信号で前記搬送波を周波数変調する周波数変
調器とを備えた送信器と、 この周波数変調された周波数変調信号を伝送する伝送路
と、 この伝送路により伝送された周波数変調信号とその周波
数偏移のτ／２倍が０．８３７π（πは円周率）にほぼ
等しくなるようにこの周波数変調信号を時間τだけ遅延
させた遅延信号とを干渉させることによって振幅変調信
号を得る自己遅延型干渉計と、この自己遅延型干渉計よ
り出力される振幅変調信号からその包絡線成分を取り出
す包絡線検出手段と、この包絡線検出手段によって取り
出された包絡線成分から角周波数ωm をもつ信号成分を
取り出す第１のバンドパスフィルタと、この第１のバン
ドパスフィルタによって取り出された角周波数ωm の信
号を包絡線検波する第１の包絡線検波回路と、この第１
の包絡線検波回路によって検波された信号を２乗する第
１の２乗回路と、前記包絡線検出手段によって取り出さ
れた包絡線成分から角周波数２ωm をもつ信号成分を取
り出す第２のバンドパスフィルタと、この第２のバンド
パスフィルタによって取り出された角周波数２ωm の信
号を包絡線検波する第２の包絡線検波回路と、この第２
の包絡線検波回路によって検波された信号を２乗する第
２の２乗回路と、この第２の２乗回路によって２乗され
た信号と前記第１の２乗回路によって２乗された信号を
加算する加算回路とを備えた受信器とを具備することを
特徴とするＦＭ伝送装置。 - 【請求項２】 データ信号の入力手段と、単一周波数ω
0 の搬送波を発生する搬送波信号光源と、単一周波数ω
m の副搬送波を発生する発振回路と、この発振回路から
出力される副搬送波を前記データ信号で振幅シフトキー
イング変調する振幅シフトキーイング変調回路と、この
振幅シフトキーイング変調回路によって振幅シフトキー
イング変調された信号で前記搬送波を周波数変調する光
周波数変調器とを備えた光送信器と、 この周波数変調された光周波数信号を伝送する伝送路
と、 この伝送路により伝送された光周波数信号とその周波数
偏移のτ／２倍が０．８３７πにほぼ等しくなるように
この光周波数信号を時間τだけ遅延させた遅延光信号と
を干渉させることによって光振幅変調信号を得る自己遅
延型干渉計と、この自己遅延型干渉計から出力される光
振幅変調信号を光電変換してその包絡線成分を取り出す
受光器と、この受光器によって取り出された包絡線成分
から角周波数ωm をもつ信号成分を取り出す第１のバン
ドパスフィルタと、この第１のバンドパスフィルタによ
って取り出された角周波数ωm の信号を包絡線検波する
第１の包絡線検波回路と、この第１の包絡線検波回路に
よって検波された信号を２乗する第１の２乗回路と、前
記受光器によって取り出された包絡線成分から角周波数
２ωm をもつ信号成分を取り出す第２のバンドパスフィ
ルタと、この第２のバンドパスフィルタによって取り出
された角周波数２ωm の信号を包絡線検波する第２の包
絡線検波回路と、この第２の包絡線検波回路によって検
波された信号を２乗する第２の２乗回路と、この第２の
２乗回路によって２乗された信号と前記第１の２乗回路
によって２乗された信号を加算する加算回路とを備えた
光受信器とを具備することを特徴とするＦＭ伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177103A JPH0831825B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | Ｆｍ伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177103A JPH0831825B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | Ｆｍ伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0738503A JPH0738503A (ja) | 1995-02-07 |
| JPH0831825B2 true JPH0831825B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=16025205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5177103A Expired - Lifetime JPH0831825B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | Ｆｍ伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831825B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3367326B2 (ja) | 1996-04-03 | 2003-01-14 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用ロック装置 |
| JPH11275031A (ja) | 1998-03-20 | 1999-10-08 | Fujitsu Ltd | 光伝送装置 |
| JP2008244767A (ja) | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Nec Corp | 光受信装置および光送受信装置 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP5177103A patent/JPH0831825B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0738503A (ja) | 1995-02-07 |
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