JPH0846595A

JPH0846595A - 光伝送装置

Info

Publication number: JPH0846595A
Application number: JP6176414A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Tsushima; 英明対馬; Shinya Sasaki; 愼也佐々木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】クリッピング歪による伝送特性劣化を抑圧し
たハイブリッド光伝送装置を実現すること。【構成】周波数多重化ＡＭ信号の振幅最小値を制限す
る振幅制限回路２と、該制限により周波数多重化ＡＭ信
号の帯域外に発生した歪を除去する帯域通過フィルタ３
−１と、該フィルタからの出力信号と周波数多重化ＱＡ
Ｍ信号を多重化するコンバイナ１−３とを少なくとも有
し、該コンバイナ出力信号により半導体レーザを変調す
る。【効果】上記振幅制限により半導体レーザを変調する
信号の最小値は閾値を下回らないように設定できるの
で、半導体レーザにおけるクリッピング発生は抑圧さ
れ、その結果伝送特性の劣化も抑圧される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＣＡＴＶ（ケーブルテレ
ビ）システム、特に、アナログ変調信号とデジタル変調
信号を電気領域にて周波数多重化した信号を光伝送（ハ
イブリッド光伝送）するシステムにて利用される光伝送
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハイブリッド光伝送では、主にアナログ
変調信号の過大振幅が原因となって、半導体レーザの変
調信号が瞬間的にレーザの閾値を下回り、変調信号に比
例した光強度変調信号が得られず（クリッピング）、そ
の結果として光信号およびその受信信号に歪（クリッピ
ング歪）が発生し、デジタル変調信号帯域内に発生した
歪がデジタル変調信号の符号誤り率特性を著しく劣化さ
せるという問題があった。この問題に対する従来の技術
は、例えば、下記第１および第２の文献にて詳細に述べ
られている。

【０００３】第１文献「電子通信学会技術研究報告ＯＣ
Ｓ９３−９６」によれば、周波数分割多重化された振幅
変調アナログ信号（ＡＭ信号）に起因するクリッピング
歪がデジタル変調信号の帯域内に歪を発生させるため、
デジタル変調信号の符号誤り率特性に劣化が生ずるとい
うメカニズムが明らかにされている。第１文献では、ク
リッピング歪が発生する帯域外にデジタル変調信号を配
置することにより符号誤り率特性劣化を回避するという
技術を提案している。具体的には、（１）ＡＭ信号帯域
から離れた高い周波数域にデジタル変調信号を配置す
る、（２）ＡＭ信号を高周波側に配置し、歪が殆ど発生
しない低周波側の周波数帯域にデジタル変調信号を配置
する、（３）個々のＡＭ信号を広い間隔を空けて配置
し、二つのＡＭ信号の中間にデジタル変調信号を配置す
る、という周波数配置が提案される。この技術を用いた
場合、光伝送系に必要とされる帯域は広くなる。

【０００４】第２文献「電子通信学会技術研究報告ＯＣ
Ｓ９３−９７」では、デジタル変調信号の符号誤り率が
１０の−６乗程度となるようにＡＭ信号およびデジタル
変調信号の変調度を調整し、残留する符号誤り率の劣化
は誤り訂正符号の適用により抑圧するという技術が提案
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
と同じ課題を解決しようとするものである。但し、上記
従来技術よりも簡易な構成にて、即ち、光伝送系の帯域
を広げることな無く、且つ、誤り訂正符号を用いること
無く、課題を解決することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、ＡＭ信号の
最小電圧（所定電圧レベルを下回る信号の電圧）を制限
する振幅制限手段と、該振幅制限によりＡＭ信号帯域外
に発生した歪を除去する歪除去手段と、その後に該ＡＭ
信号をデジタル変調信号と多重化する多重化手段と、該
多重化信号により変調される半導体レーザとから少なく
とも構成される。

【０００７】

【作用】上記手段を用いると、クリッピングの主原因で
あったＡＭ信号の過小電圧は振幅制限手段（回路）によ
りその最小値が制限され、且つ、該振幅制限によりＡＭ
信号帯域外に発生する歪はＡＭ信号帯域のみを通過させ
る帯域通過フィルタ等の歪除去手段により除去できるた
め、除去後に多重化されるデジタル変調信号の特性に該
歪は影響を及ぼさない。同時に、半導体レーザにおける
クリッピング歪の発生も抑圧される。従って、デジタル
変調信号の伝送特性には劣化は生じない。

【０００８】ここで振幅制限回路の制限電圧−Ｖ_Lは例
えば次式で与えることができる。なお、制限電圧以下の
入力信号は−Ｖ_Lとして出力されるものとする。

【０００９】 −Ｖ_L≧−（Ｉ_B−Ｉ_th）Ｒ＋Ｖ_{テ゛シ゛タル}（１）但し、Ｉ_B：半導体レーザのバイアス電流Ｉ_th：半導体レーザの閾値電流Ｒ：半導体レーザを駆動する回路の電圧／電流変換係数Ｖ_{テ゛シ゛タル}：多重化されるデジタル信号の最大振幅なお、実際に設定する制限電圧の値が上式の−Ｖ_Lから
若干ずれたとしても、振幅制限回路により振幅制限が行
われるならばクリッピング歪の抑圧効果はある。

【００１０】なお、ハイブリッド光伝送技術ではない
が、第３文献（公開特許公報（Ａ）、平３−１３２２２
７）においては、「アナログ周波数多重信号の振幅を検
出し予め設定された基準値をこえる信号振幅部分をクリ
ップする」ことにより、「半導体レーザを光源として用
いアナログ光伝送する方式」が提案されている。

【００１１】第３文献の技術と本発明との違いは、本発
明が振幅制限回路の後段にＡＭ信号帯域外の歪を除去す
る手段を新たに設けたことにより、その後に多重化され
るデジタル信号の特性が該振幅制限に起因する歪により
全く劣化を受けないという新たな効果を得る点にある。
半導体レーザにおけるクリッピング歪の発生が抑圧でき
るという効果については第３文献の技術と同様である。
上記歪除去手段無しに、振幅制限回路出力のＡＭ信号に
デジタル信号を多重化すると、デジタル信号帯域内にも
振幅制限による歪は発生しているため、デジタル信号の
特性は劣化し、本発明のような効果は得られない。

【００１２】

【実施例】図１には本発明の第１実施例を示す。また、
同図各部における信号波形およびスペクトルの例を図２
に示す。ハイブリッド光伝送システムの入力信号として
は、ｍチャネル（ｍ≧１）のＡＭ信号、および、デジタ
ル変調信号としてｎチャネル（ｎ≧１）のＱＡＭ信号
（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation、直交振
幅変調）を考える。ＡＭは従来のＣＡＴＶシステムにお
いてテレビ信号の分配に用いられていた変調方式であ
り、ＱＡＭは次世代ＣＡＴＶシステムにてビデオオンデ
マンド等の新サービスに採用される可能性のある変調方
式である。

【００１３】図１において、ｍチャネルのＡＭ信号（搬
送波周波数ｆ_AM1、…、ｆ_AMm）はまずコンバイナ１−１
により周波数多重化されて出力される。多重化されたＡ
Ｍ信号の電圧信号波形（左図）およびスペクトル（右
図）の例を図２（ａ）に示す。電圧信号波形は瞬間的に
大振幅となり、その最小値が電圧レベル−Ｖ_Lを下回
る。ここで−Ｖ_Lは、上式（１）にて与えられる制限電
圧である。対応するスペクトルは同右図のようになって
いる。

【００１４】次に多重化ＡＭ信号は振幅制限回路２に入
力する。この回路は、入力信号の電圧が制限電圧−Ｖ_L
を下回った場合には制限電圧−Ｖ_Lを出力し、下回らな
い場合には入力と同じ電圧値を出力する。このような回
路の構成例については例えば第４文献「トランジスタ技
術ＳＰＥＣＩＡＬ、Ｎｏ．１７、特集：ＯＰアンプによ
る回路設計入門、第６９−７２頁、ＣＱ出版社」におい
て詳細に記述されている。図２（ｂ）の左図には振幅制
限回路からの出力電圧信号の波形例を示す。半導体レー
ザにおけるクリッピングを防止するために、電圧レベル
−Ｖ_L以下の信号を−Ｖ_Lとして出力している。同右図に
は対応するスペクトルを示す。振幅制限の結果、歪が発
生している。歪は多重化ＡＭ信号の帯域内および帯域内
の両方に発生している。

【００１５】振幅制限回路２からの出力信号は帯域通過
フィルタ３−１に入力する。このフィルタは多重化ＡＭ
信号の帯域外に発生した歪を除去する歪除去手段であ
り、多重化ＡＭ信号帯域のみを抽出して出力する。コン
バイナ１−２により周波数多重化されたｎチャネルのＱ
ＡＭ信号（搬送波周波数ｆ_QAM1、…、ｆ_QAMn）は、帯域
通過フィルタ３−１からの出力信号とコンバイナ１−３
により周波数多重化される。コンバイナ１−３からの出
力信号は駆動回路４において電圧入力に比例した電流出
力に変換されるとともに（変換係数Ｒ、入力電圧＝出力
電流×Ｒ）、バイアス電流Ｉ_Bが加算されて半導体レー
ザ５を光強度変調する。図２（ｃ）の左図には半導体レ
ーザに流れる電流信号の波形を示す。該波形は多重化Ａ
Ｍ信号に多重化ＱＡＭ信号を加算して得られたものであ
る。式（１）を満足する多重化ＡＭ信号への振幅制限が
予め実施されているため、同図のように半導体レーザの
変調電流信号が閾値Ｉ_thを下回ることはない。即ち、半
導体レーザ変調時にクリッピングは発生せず、従って、
多重化ＱＡＭ信号に特性劣化も生じない。また、振幅制
限により多重化ＱＡＭ信号帯域内に発生した歪は帯域通
過フィルタ３−１により除去されているので、多重化Ｑ
ＡＭ信号は該歪による劣化を受けていない（図２（ｃ）
の右図）。

【００１６】図２（ｄ）には光ファイバ伝送後の受信信
号のスペクトルを示す。光ファイバ伝送による歪特性劣
化が無視できる程小さい場合（低歪の１３００ｎｍ帯半
導体レーザ、１３００ｎｍ零分散ファイバ、および、低
歪光受信器を用いることにより実現可能）、受信信号の
スペクトル形状は送信信号のそれと同じである。唯一異
なる点は、受信信号が光−電気変換に伴う雑音増加を被
っている点である。雑音の主原因はショット雑音であ
り、同図（ｄ）のように通常白色雑音となる。この信号
をデバイダ８にて２分岐し、帯域通過フィルタ３−２を
用いて多重化ＡＭ信号を抽出し、帯域通過フィルタ３−
３を用いて多重化ＱＡＭ信号を抽出すると、信号スペク
トルはそれぞれ図２（ｅ）および（ｆ）のようになる。
（ｅ）の多重化ＡＭ信号は振幅制限に伴う歪の発生によ
り帯域内に歪が発生しているが、多重化ＱＡＭ信号の信
号帯域内には多重化ＡＭ信号に起因する歪は発生してい
ない。即ち、本実施例の光伝送装置を用いることによ
り、多重化ＱＡＭ信号はクリッピングに起因する符号誤
り率特性の劣化を回避することができるという効果を得
る。分岐された多重化ＡＭ信号および多重化ＱＡＭ信号
はそれぞれ分波器９−１、および、分波器９−２によ
り、各チャネルの信号に分離される。

【００１７】図３には本発明の第２実施例を示す。ハイ
ブリッド光伝送システムの入力信号としては、第１実施
例と同様にｍチャネルのＡＭ信号、および、ｎチャネル
のＱＡＭ信号を考える。本実施例は、ＡＭ信号を２つの
グループに分け、第１グループ（搬送波周波数：ｆ_AM1
−ｆ_AMk、１≦ｋ≦ｍ）および第２グループ（搬送波周
波数：ｆ_AMk+1−ｆ_AMm）をそれぞれ周波数多重化し、第
１および第２多重化ＡＭ信号はそれぞれ振幅制限回路２
−１−１、２−１−２にて振幅制限を受け、帯域通過フ
ィルタ３−１−１、３−１−２により帯域外の歪をそれ
ぞれ除去するものである。振幅制限回路に入力するチャ
ネルの数が第１実施例の場合よりも少ないため、振幅制
限により多重化ＡＭ帯域内に発生する高次歪のパワーが
第１実施例の場合よりも低減され、その結果、帯域内の
歪のトータルパワーも低減される。２つの多重化ＡＭ信
号と多重化ＱＡＭ信号を多重化するコンバイナ１−３以
降の構成は第１実施例と同様である。

【００１８】各部におけるスペクトルの例を図４に示
す。同図（ａ１）および（ａ２）は振幅制限を受ける前
の多重化ＡＭ信号、（ｂ１）および（ｂ２）は振幅制限
を受けた後の信号である。振幅制限を受けることにより
歪が発生しているが、各振幅制限回路に入力するチャネ
ル数が少ない分、発生する歪のパワーも第１実施例の場
合よりも少なくなっている。（ｃ１）および（ｃ２）は
帯域通過フィルタにより帯域外の歪を除去した後の信号
であり、多重化ＱＡＭ信号と多重化されて図（ｄ）のよ
うな信号となる。（ｄ）において、多重化ＱＡＭ信号の
帯域内には第１実施例と同様に歪は存在せず、さらに、
多重化ＡＭ信号内に発生した歪のパワーも小さくなる。
受信信号は（ｅ）のように雑音が加わり、受信側の帯域
通過フィルタ３−２、３−３の出力として（ｆ１）およ
び（ｆ３）の信号を得る。図（ｄ）の場合と同様に多重
化ＡＭ信号帯域内の歪は第１実施例に比較して低減され
ている。即ち、本実施例によれば、第１実施例の場合に
比較して、多重化ＡＭ信号の歪による劣化が低減される
という効果を得る。なお、本実施例ではＡＭ信号を２グ
ループに分けているが、２以上のグループに分けても同
様の効果を得ることができる。また、半導体レーザにて
クリッピング歪が発生しない、あるいは、発生が抑圧さ
れるのであれば、振幅制限の制限電圧値はグループによ
り同じでも異なっていてもよい。

【００１９】なお、第１及び第２実施例では、光受信器
７の出力信号は分岐されることなく、増幅されて同軸ケ
ーブル等に送出されてもよい。また、多重化ＱＡＭ信号
に対しても振幅制限手段および歪除去手段を設けてもよ
い。また、再び光信号に変換して光ファイバへと送出さ
れてもよい。また、第１及び第２実施例の振幅制限回路
は利得あるいは損失を有しても同様の効果を有する。即
ち、入力信号の所定レベル以下の電圧を制限できるので
あれば、該回路は増幅機能あるいは減衰機能を有してい
てもよい。また、第１及び第２実施例の振幅制限回路は
上記動作の回路に限定されない。例えば、入力信号振幅
が所定レベル以下の場合には入力に比例した信号振幅を
出力し（比例係数Ｋ）、入力信号振幅が該レベルを超過
すると振幅増加に従って該比例係数Ｋが減少して出力振
幅が飽和する回路（振幅飽和回路）や、入力信号の振幅
増加に従って比例係数Ｋが単純に低下するような回路
（振幅圧縮回路）、等も振幅制限回路として使用でき、
クリッピング発生の防止あるいは抑圧に有効となる。具
体例としてはリミット増幅器、Ｌｏｇ増幅器、等があげ
られる。入出力特性の一例を図５に実線にて示す。この
様な回路を振幅制限回路として用いた場合、入力信号の
平均値がほぼ零であれば該回路により入力信号の最大値
および最小値の両方が制限されるが、入力信号にオフセ
ットが加算されて平均値が零からずれている場合には該
回路は最小値あるいは最大値の制限回路となる。いずれ
の場合であっても、最小値および最大値が半導体レーザ
におけるクリッピングを防止する方向で制限されるので
あれば、クリッピング歪発生抑圧の効果は得られる。

【００２０】図６には本発明の第３実施例を示す。本実
施例は、図５に示すような入出力特性を有する振幅制限
回路を送信側に、また、その逆特性（図５破線）を有す
る逆特性回路１０を受信側に設置するものである。送信
側の振幅制限回路は、第１実施例の場合と同様に半導体
レーザでのクリッピングを防止するために設置してい
る。受信側の逆特性回路は、送信側での該振幅制限によ
り信号が被った歪を低減するために設けたものである。
同図では、多重化ＱＡＭ信号に対しても振幅制限回路２
−２および逆特性回路１０−２を設置してある。これら
回路は、多重化ＱＡＭ信号によるクリッピング歪が無視
できないレベルとなった場合に有効である。従って、多
重化ＱＡＭ信号によるクリッピング歪の影響が小さい場
合には、回路１０−２及び２−２の両方を省略してもか
まわない。振幅制限回路および逆特性回路の後に接続さ
れている帯域通過フィルタは、それぞれの回路にて発生
した信号帯域外の歪を除去するために設置されている。
振幅制限回路とその逆特性回路の例としてはそれぞれＬ
ｏｇ増幅器とアンチＬｏｇ増幅器などが挙げられる。回
路構成に関しては例えば第５文献「トランジスタ技術、
アナログＩＣ活用ハンドブック、第１３７−１３９頁、
ＣＱ出版社」において詳細に記述されている。なお、本
実施例は図６の構成に限定されない。受信側の逆特性回
路の一方あるいは両方を除いても、また、多重化ＱＡＭ
信号系の２−２および１０−２を除去してもクリッピン
グ抑圧の効果は得られる。また、振幅制限回路および逆
特性回路の特性は多重化ＡＭ信号と多重化ＱＡＭ信号と
で同じでも異なっていてもよい。

【００２１】図７には本発明の第４実施例を示す。対応
する信号波形およびスペクトルの例を図８に示す。本実
施例は、第１−第３実施例とは異なり、振幅制限回路を
用いず、多重化ＡＭ信号を一括して周波数変調（ＦＭ）
信号に変換することにより信号の変調度を低減し、半導
体レーザにてクリッピング歪が発生することを回避する
ものである。多重化ＡＭ信号（図８（ａ））はまずＡＭ
／ＦＭ変換回路１１によりＦＭ信号に変換され、必要最
小限の帯域のみを通過させる帯域通過フィルタ３−１に
て不要なスペクトルを除去する（図８（ｂ））。通常、
ＦＭ信号はＡＭ信号に比較して広い帯域幅を必要とする
ので、多重化ＱＡＭ信号（図８（ｃ））の帯域が該ＦＭ
信号の帯域と重ならないように、多重化ＱＡＭ信号の帯
域をコンバイナ１−３での多重化前に周波数シフタ１２
−１により偏移させる。多重化されたＦＭ信号と多重化
ＱＡＭ信号は駆動回路４により電圧−電流変換されると
ともにバイアス電流が加算される。半導体レーザに注入
される変調信号の信号波形およびスペクトルを図８
（ｄ）に示す。多重化ＡＭ信号はＦＭ信号に変換され
て、変調度が低減されているので、半導体レーザ変調電
流は閾値を下回ることはない。即ち、クリッピング歪は
発生しない。また、ＦＭ信号は不要なスペクトルが帯域
通過フィルタにより除去されており、多重化ＱＡＭ信号
は周波数シフトされているので、ＦＭ信号と多重化ＱＡ
Ｍ信号との間の干渉もない。光受信器７により受信され
た信号は図８（ｅ）のように、受信に伴う雑音が加算さ
れている。受信信号はデバイダ８により２分岐され、帯
域通過フィルタ３−２によりＦＭ信号が抽出される。最
終的に、該ＦＭ信号はＦＭ／ＡＭ変換回路１３により多
重化ＡＭ信号に戻される（図８（ｆ））。また、多重化
ＱＡＭ信号は帯域通過フィルタ３−３により抽出され、
周波数シフタ１２−２により元の帯域が戻される。本実
施例によっても、半導体レーザにおけるクリッピング歪
の発生を回避あるいは抑圧できるという効果を得る。

【００２２】図９には本発明の第５実施例を示す。各部
の信号スペクトルの例を図１０に示す。本実施例は、第
１−第３実施例とは異なり、振幅制限回路を用いず、波
長多重技術を用いてクリッピング歪という問題を回避す
るものである。本実施例では波長が異なる２台の半導体
レーザを用いる。第１の半導体レーザ（波長λ₁）は多
重化ＡＭ信号（図１０（ａ））を光−電気変換するため
に用い、第２の半導体レーザ（波長λ₂、λ₂≠λ₁）は
多重化ＱＡＭ信号（図１０（ｂ））を光−電気変換する
ために用いる。仮に、多重化ＡＭ信号による半導体レー
ザ変調時にクリッピング歪が発生したとしても、波長λ
₁と波長λ₂の信号スペクトルが相互に重ならない程度に
広く波長間隔を設定しておけば（例えば数ナノメータ
第）、多重化ＱＡＭ信号はクリッピング歪の影響を受け
ない（１０図（ｃ））。受信側では２波長を分離して、
それぞれ光受信器にて受信する。受信した多重化ＡＭ信
号のスペクトル例を図１０（ｄ）に、また、受信した多
重化ＱＡＭ信号のスペクトル例を図１０（ｅ）にそれぞ
れ示す。多重化ＡＭ信号の帯域内にはクリッピングによ
る歪が発生しているが、２波長の間隔は十分に広く設定
してあるので、該歪は多重化ＱＡＭ信号には何ら影響を
およぼさない。２波長を合波する光合波器１４として
は、市販の光カプラや光合波フィルタ等を用いることが
できる。また、２波長を分離する光分波器１５として
は、同様に市販の光分波フィルタを用いることができ
る。以上より、本実施例によっても、半導体レーザにお
けるクリッピング歪の影響を回避できるという効果を得
る。

【００２３】なお、本発明は上記第１−第５実施例に限
定されない。例えば、アナログ変調方式は、周波数変調
（ＦＭ）、位相変調（ＰＭ）、等でも同様の効果を得
る。デジタル変調方式としては、位相偏移キーイング
（ＰＳＫ、差動ＰＳＫ等）、多相位相偏移キーイング
（ＱＰＳＫ等）、周波数偏移キーイング（ＦＳＫ）、残
留側波帯パルス振幅変調（ＰＡＭ−ＶＳＢ）等でも同様
の効果を得る。また、ＱＡＭ信号としては１６ＱＡＭ、
３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、２５６ＱＡ
Ｍ、等いずれでも同様の効果を得る。また、振幅制限と
は振幅の最大値を制限するのであっても、また、最小値
と最大値の両方を制限するのであっても同様の効果を得
る。振幅の最大値を制限する場合、他信号との多重化前
に反転増幅して最大値制限を最小値制限に変換すること
は可能であり、また、反転増幅しなくても半導体レーザ
へのバイアス電流を増加させることにより、クリッピン
グ歪の発生は抑圧できる。また、電圧ではなく、電流に
対して振幅制限を行った場合であっても同様の効果を得
る。また、光信号の波長として１．３μｍ帯を使用する
例を挙げたが、他の波長を用いてもよい。例えば、１．
３−１．６μｍの波長を用いることができる。また、駆
動回路は、入力電圧信号に比例した電流にて半導体レー
ザを駆動できるのならば省略しても構わない。また、逆
特性回路１０を第１および第２実施例の受信器にて用い
てもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上、本発明によれば、半導体レーザ変
調時のクリッピングに起因するデジタル変調信号の符号
誤り率特性劣化というハイブリッド光伝送上の問題を、
上記従来技術よりも簡易な構成にて、即ち、光伝送系の
帯域を広げることな無く、且つ、誤り訂正符号を用いる
こと無く、解決することができるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例。

【図２】図１各部の信号波形およびスペクトル。

【図３】本発明の第２実施例。

【図４】図２各部のスペクトル。

【図５】振幅制限回路および逆特性回路の一例。

【図６】本発明の第３実施例。

【図７】本発明の第４実施例。

【図８】図７各部の信号波形およびスペクトル。

【図９】本発明の第５実施例。

【図１０】図９各部のスペクトル。

【符号の説明】

１…コンバイナ、２…振幅制限回路、３…帯域通過フィ
ルタ、４…駆動回路、５…半導体レーザ、６…光ファイ
バ、７…光受信器、８…デバイダ、９…分波器、１０…
逆特性回路、１１…ＡＭ／ＦＭ変換回路、１２…周波数
シフタ、１３…ＦＭ／ＡＭ変換回路、１４…光合波器、
１５…光分波器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｍチャネル（ｍ≧１）の電気信号を含む第
１周波数多重化信号とｎチャネル（ｎ≧１）の電気信号
を含む第２周波数多重化信号を多重化して１台の半導体
レーザ送信器にて電気−光変換を行う光伝送装置におい
て、第１周波数多重化信号の振幅を制限する手段と、該
制限により第１周波数多重化信号の帯域外に発生した歪
を除去する手段と、該除去手段からの出力信号と第２周
波数多重化信号とを周波数多重化する手段とを有し、該
周波数多重化手段からの出力信号を上記送信器に入力す
ることを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】Ｌチャネル（Ｌ≧２）の電気信号を周波数
多重化して１台の半導体レーザ送信器にて電気−光変換
を行う光伝送装置において、ｍチャネル（１≦ｍ≦Ｌ−
１）の信号を多重化して第１周波数多重化信号を得る第
１多重化手段と、第１周波数多重化信号の振幅を制限す
る手段と、該制限により第１周波数多重化信号の帯域外
に発生した歪を除去する手段と、該除去手段からの出力
信号と残りの電気信号とを周波数多重化する第２多重化
手段とを有し、第２多重化手段からの出力信号を上記送
信器に入力することを特徴とする光伝送装置。
【請求項３】ｍ₁チャネル（ｍ₁≧１）の電気信号を含む
第１周波数多重化信号とｍ₂チャネル（ｍ₂≧１）の電気
信号を含む第２周波数多重化信号とｎチャネル（ｎ≧
１）の電気信号を含む第３周波数多重化信号を多重化し
て１台の半導体レーザ送信器にて電気−光変換を行う光
伝送装置において、第１周波数多重化信号の振幅を制限
する第１制限手段と、第２周波数多重化信号の振幅を制
限する第２制限手段と、第１制限手段により第１周波数
多重化信号の帯域外に発生した歪を除去する第１除去手
段と、第２制限手段により第２周波数多重化信号の帯域
外に発生した歪を除去する第２除去手段と、第１除去手
段の出力信号と第２除去手段の出力信号と第３周波数多
重化信号とを周波数多重化する手段とを有し、該周波数
多重化手段からの出力信号を上記送信器に入力すること
を特徴とする光伝送装置。
【請求項４】Ｌチャネル（Ｌ≧３）の電気信号を周波数
多重化して１台の半導体レーザ送信器にて電気−光変換
を行う光伝送装置において、ｍ₁チャネル（１≦ｍ₁≦Ｌ
−２）の信号を多重化して第１周波数多重化信号を得る
第１多重化手段と、ｍ₂チャネル（１≦ｍ₂≦Ｌ−２）の
信号を多重化して第２周波数多重化信号を得る第２多重
化手段と、第１周波数多重化信号の振幅を制限する第１
制限手段と、第２周波数多重化信号の振幅を制限する第
２制限手段と、第１制限手段により第１周波数多重化信
号の帯域外に発生した歪を除去する第１除去手段と、第
２制限手段により第２周波数多重化信号の帯域外に発生
した歪を除去する第２除去手段と、第１除去手段からの
出力信号と第２除去手段からの出力信号と残りの電気信
号とを周波数多重化する第３多重化手段とを有し、第３
多重化手段からの出力信号を上記送信器に入力すること
を特徴とする光伝送装置。
【請求項５】ｍチャネル（ｍ≧１）の電気信号を含む第
１周波数多重化信号とｎチャネル（ｎ≧１）の電気信号
を含む第２周波数多重化信号を多重化して１台の半導体
レーザ送信器にて電気−光変換を行う光伝送装置におい
て、第１周波数多重化信号の振幅を制限する第１制限手
段と、第２周波数多重化信号の振幅を制限する第２制限
手段と、第１制限手段により第１周波数多重化信号の帯
域外に発生した歪を除去する第１除去手段と、第２制限
手段により第２周波数多重化信号の帯域外に発生した歪
を除去する第２除去手段と、第１除去手段からの出力信
号と第２除去手段からの出力信号とを周波数多重化する
手段とを有し、該周波数多重化手段からの出力信号を上
記送信器に入力することを特徴とする光伝送装置。
【請求項６】複数Ｑ系統（Ｑ≧２）の周波数多重化信号
を多重化して１台の半導体レーザ送信器にて電気−光変
換を行う光伝送装置において、ｑ系統（１≦ｑ≦Ｑ）の
周波数多重化信号の振幅をそれぞれ制限するｑ個の振幅
制限手段と、該制限によりそれぞれの信号帯域外に発生
した歪をそれぞれ除去するｑ個の除去手段と、該除去手
段から出力されるｑ系統の周波数多重化信号と振幅制限
を受けなかった（Ｑ−ｑ）系統の周波数多重化信号とを
周波数多重化する多重化手段とを有し、該多重化手段か
らの出力信号を上記送信器に入力することを特徴とする
光伝送装置。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載の光伝送
装置において、振幅制限回路は所定レベルを下回る（あ
るいは上回る）入力信号振幅に対して、所定レベルの振
幅を出力することを特徴とする光伝送装置。
【請求項８】請求項１乃至６のいずれかに記載の光伝送
装置において、振幅制限回路は大振幅の入力信号に対し
て飽和した振幅を出力することを特徴とする光伝送装
置。
【請求項９】請求項１乃至６のいずれかに記載の光伝送
装置において、振幅制限回路は、入力信号振幅と出力信
号振幅の比が入力信号振幅の増大に伴って低下すること
を特徴とする光伝送装置。
【請求項１０】請求項１乃至９のいずれかに記載の光伝
送装置において、上記送信器から出力される光信号を伝
送する光ファイバと、該光ファイバにより伝送された光
信号を光−電気変換して受信信号を得る光受信器とを設
けたことを特徴とする光伝送装置。
【請求項１１】請求項１０記載の光伝送装置において、
送信器にて振幅制限を受けたｑ系統（１≦ｑ）の周波数
多重化信号を上記受信信号から分離する手段と、分離さ
れた各周波数多重化信号が振幅制限により送信側で受け
た波形変化を等化する手段とを上記受信器に設けたこと
を特徴とする光伝送装置。
【請求項１２】請求項１０記載の光伝送装置において、
上記受信信号を増幅して同軸ケーブルに送出することを
特徴とする光伝送装置。
【請求項１３】請求項１１記載の光伝送装置において、
等化を受けた周波数多重化信号と残りの周波数多重化信
号とを多重化した後に増幅して同軸ケーブルに送出する
ことを特徴とする光伝送装置。
【請求項１４】ｍチャネル（ｍ≧１）の電気信号を含む
第１周波数多重化信号とｎチャネル（ｎ≧１）の電気信
号を含む第２周波数多重化信号を多重化して１台の半導
体レーザ送信器にて電気−光変換を行う光伝送装置にお
いて、第１周波数多重化信号を一括して周波数変調（Ｆ
Ｍ）信号に変換する手段と、ＦＭ信号と第２周波数多重
化信号を多重化する多重化手段とを有し、該多重化手段
を上記送信器に入力して光信号に変換し、該光信号を伝
送する光ファイバと、光ファイバにより伝送された光信
号を電気信号に変換して受信信号を得る光受信器と、受
信信号をＦＭ信号と第２周波数多重化信号とに分離する
手段と、ＦＭ信号を第１周波数多重化信号に戻す手段と
を設けたことを特徴とする光伝送装置。
【請求項１５】請求項１４記載の光伝送装置において、
第１周波数多重化信号を構成する各信号は振幅変調（Ａ
Ｍ）信号であることを特徴とする光伝送装置。
【請求項１６】ｍチャネル（ｍ≧１）の電気信号を含む
第１周波数多重化信号を波長λ₁の光信号に変換する第
１半導体レーザ送信器と、ｎチャネル（ｎ≧１）の電気
信号を含む第２周波数多重化信号を波長λ₂（≠λ₁）の
光信号に変換する第２半導体レーザ送信器と、波長λ₁
と波長λ₂の光信号を波長多重化する光合波器と、波長
多重化された光信号を伝送する光ファイバと、光ファイ
バにより伝送された光信号を波長λ₁と波長λ₂の光信号
に分離する光分波器と、波長λ₁の光信号を電気信号に
変換する第１光受信器と、波長λ₂の光信号を電気信号
に変換する第２光受信器とから少なくとも構成されるこ
とを特徴とする光伝送装置。
【請求項１７】複数Ｑ系統（Ｑ≧２）の周波数多重化信
号をそれぞれ異なる波長の光信号に変換するＱ台の半導
体レーザ送信器と、該送信器から出力される光信号を波
長多重する光合波器と、光合波された光信号を伝送する
光ファイバと、光ファイバにより伝送された光信号から
各波長の光を分離する光分波器と、分離された各波長の
光信号をそれぞれ電気信号に変換するＱ台の光受信器と
から少なくとも構成されることを特徴とする光伝送装
置。