JPH0923192A - 光変調装置および光ファイバ通信システム - Google Patents
光変調装置および光ファイバ通信システムInfo
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- JPH0923192A JPH0923192A JP7169441A JP16944195A JPH0923192A JP H0923192 A JPH0923192 A JP H0923192A JP 7169441 A JP7169441 A JP 7169441A JP 16944195 A JP16944195 A JP 16944195A JP H0923192 A JPH0923192 A JP H0923192A
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/0327—Operation of the cell; Circuit arrangements
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 相対強度雑音を抑圧してＳ／Ｎ比を向上させ
ることができる光変調装置および光ファイバ通信システ
ムを提供することである。 【解決手段】 光分配器１１は光キャリアＡを第１およ
び第２の光キャリアＡ１，Ａ２に等分配する。１８０°
分配器１２はＲＦサブキャリア信号Ｂを互いに位相が１
８０°反転された第１および第２のＲＦサブキャリア信
号Ｂ１，Ｂ２に分配する。電気光学変換器は第１の光キ
ャリアＡ１を第１のＲＦサブキャリア信号Ｂ１で変調
し、第１の光信号Ｃ１を出力する。電気光学変調器１４
は第２の光信号Ａ２を第２のＲＦサブキャリア信号Ｂ２
で変調し、第２の光信号Ｃ２を出力する。フォトダイオ
ード６，７は光ファイバ４，５により伝送された第１お
よび第２の光信号Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ第１および第２
の電気信号Ｄ１，Ｄ２に変換する。１８０°合成器８は
第１の電気信号Ｄ１の位相を１８０°反転させて第２の
電気信号Ｄ２と合成する。
ることができる光変調装置および光ファイバ通信システ
ムを提供することである。 【解決手段】 光分配器１１は光キャリアＡを第１およ
び第２の光キャリアＡ１，Ａ２に等分配する。１８０°
分配器１２はＲＦサブキャリア信号Ｂを互いに位相が１
８０°反転された第１および第２のＲＦサブキャリア信
号Ｂ１，Ｂ２に分配する。電気光学変換器は第１の光キ
ャリアＡ１を第１のＲＦサブキャリア信号Ｂ１で変調
し、第１の光信号Ｃ１を出力する。電気光学変調器１４
は第２の光信号Ａ２を第２のＲＦサブキャリア信号Ｂ２
で変調し、第２の光信号Ｃ２を出力する。フォトダイオ
ード６，７は光ファイバ４，５により伝送された第１お
よび第２の光信号Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ第１および第２
の電気信号Ｄ１，Ｄ２に変換する。１８０°合成器８は
第１の電気信号Ｄ１の位相を１８０°反転させて第２の
電気信号Ｄ２と合成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光を高周波信号で
変調する光変調装置およびそれを用いた光ファイバ通信
システムに関する。
変調する光変調装置およびそれを用いた光ファイバ通信
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】移動体通信の発達に伴って、光ファイバ
伝送技術を無線通信システムに適用する研究が行われて
いる。光ファイバリンク・サブキャリア伝送方式におい
ては、光源から発生される光キャリア（光搬送波）をサ
ブキャリア信号（副搬送波信号）で変調し、変調された
光信号を光ファイバを用いて伝送する。
伝送技術を無線通信システムに適用する研究が行われて
いる。光ファイバリンク・サブキャリア伝送方式におい
ては、光源から発生される光キャリア（光搬送波）をサ
ブキャリア信号（副搬送波信号）で変調し、変調された
光信号を光ファイバを用いて伝送する。
【０００３】このようなシステムでは、光源からの光キ
ャリアの出力レベルが高いほどＳ／Ｎ比を向上すること
ができる。しかしながら、無制限に光キャリアのレベル
を増大させると、光源として用いるレーザダイオードの
相対強度雑音（ＲＩＮ）が増大し、逆にＳ／Ｎ比が低下
することになる。
ャリアの出力レベルが高いほどＳ／Ｎ比を向上すること
ができる。しかしながら、無制限に光キャリアのレベル
を増大させると、光源として用いるレーザダイオードの
相対強度雑音（ＲＩＮ）が増大し、逆にＳ／Ｎ比が低下
することになる。
【０００４】そこで、相対強度雑音を抑圧するために図
４に示す光ファイバ通信システムが提案されている。図
４において、レーザダイオード３１により発生される光
キャリア（光搬送波）Ａは分配器３２に与えられる。光
分配器３２は、光キャリアＡを第１の光キャリアＡ１お
よび第２の光キャリアＡ２に等分配する。一方、信号源
３３により発生されるＲＦサブキャリア信号（高周波副
搬送波信号）Ｂは電気光学変調器３４に与えられる。
４に示す光ファイバ通信システムが提案されている。図
４において、レーザダイオード３１により発生される光
キャリア（光搬送波）Ａは分配器３２に与えられる。光
分配器３２は、光キャリアＡを第１の光キャリアＡ１お
よび第２の光キャリアＡ２に等分配する。一方、信号源
３３により発生されるＲＦサブキャリア信号（高周波副
搬送波信号）Ｂは電気光学変調器３４に与えられる。
【０００５】電気光学変調器３４は、光分配器３２から
出力される第１の光キャリアＡ１を信号源３３から出力
されるＲＦサブキャリア信号Ｂで強度変調し、変調され
た光信号Ｃ１を出力する。光信号Ｃ１は光ファイバ３５
により伝送される。一方、光分配器３２から出力される
第２の光キャリアＡ２は光ファイバ３６により伝送され
る。
出力される第１の光キャリアＡ１を信号源３３から出力
されるＲＦサブキャリア信号Ｂで強度変調し、変調され
た光信号Ｃ１を出力する。光信号Ｃ１は光ファイバ３５
により伝送される。一方、光分配器３２から出力される
第２の光キャリアＡ２は光ファイバ３６により伝送され
る。
【０００６】フォトダイオード３７は、光ファイバ３５
により伝送された光信号Ｃ１をＲＦサブキャリア信号を
変調した第１の電気信号Ｄ１に変換する。フォトダイオ
ード３８は、光ファイバ３６により伝送された第２の光
キャリアＡ２を第２の電気信号Ｄ２に変換する。１８０
°合成器３９は、第２の電気信号Ｄ２の位相を１８０°
反転して第１の電気信号Ｄ１と合成する。それにより、
１８０°合成器３９からＲＦ信号Ｄが出力される。
により伝送された光信号Ｃ１をＲＦサブキャリア信号を
変調した第１の電気信号Ｄ１に変換する。フォトダイオ
ード３８は、光ファイバ３６により伝送された第２の光
キャリアＡ２を第２の電気信号Ｄ２に変換する。１８０
°合成器３９は、第２の電気信号Ｄ２の位相を１８０°
反転して第１の電気信号Ｄ１と合成する。それにより、
１８０°合成器３９からＲＦ信号Ｄが出力される。
【０００７】レーザダイオード３１は相対強度雑音（Ｒ
ＩＮ）を有するため、光分配器３２から出力される第１
および第２の光キャリアＡ１，Ａ２はそれぞれ雑音成分
ｎを含む。一方、信号源３３により発生されるＲＦサブ
キャリア信号Ｂは信号成分ｓを含む。したがって、電気
光学変調器３４から出力される光信号Ｃ１は信号成分ｓ
および雑音成分ｎを含む。
ＩＮ）を有するため、光分配器３２から出力される第１
および第２の光キャリアＡ１，Ａ２はそれぞれ雑音成分
ｎを含む。一方、信号源３３により発生されるＲＦサブ
キャリア信号Ｂは信号成分ｓを含む。したがって、電気
光学変調器３４から出力される光信号Ｃ１は信号成分ｓ
および雑音成分ｎを含む。
【０００８】光ファイバ３５により伝送される光信号Ｃ
１は信号成分ｓおよび雑音成分ｎを含み、光ファイバ３
６により伝送される第２の光キャリアＡ２は雑音成分ｎ
を含むため、フォトダイオード３７から出力される第１
の電気信号Ｄ１は信号成分ｎおよび雑音成分ｓを含み、
フォトダイオード３８から出力される第２の電気信号Ｄ
２は雑音成分ｎを含む。
１は信号成分ｓおよび雑音成分ｎを含み、光ファイバ３
６により伝送される第２の光キャリアＡ２は雑音成分ｎ
を含むため、フォトダイオード３７から出力される第１
の電気信号Ｄ１は信号成分ｎおよび雑音成分ｓを含み、
フォトダイオード３８から出力される第２の電気信号Ｄ
２は雑音成分ｎを含む。
【０００９】第２の電気信号Ｄ２は位相が１８０°反転
されて第１の電気信号Ｄ１と合成されるので、第１の電
気信号Ｄ１の雑音成分ｎと第２の電気信号Ｄ２の雑音成
分ｎとが相殺され、１８０°合成器３９から出力される
ＲＦ信号Ｄには信号成分ｓのみが含まれる。このように
して、レーザダイオード３１の相対強度雑音が抑圧され
る。
されて第１の電気信号Ｄ１と合成されるので、第１の電
気信号Ｄ１の雑音成分ｎと第２の電気信号Ｄ２の雑音成
分ｎとが相殺され、１８０°合成器３９から出力される
ＲＦ信号Ｄには信号成分ｓのみが含まれる。このように
して、レーザダイオード３１の相対強度雑音が抑圧され
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気光
学変調器３４は光挿入損失を有するので、光信号Ｃ１に
含まれる雑音成分ｎのレベルは第１の光キャリアＡ１に
含まれる雑音成分ｎのレベルに比べて低くなり、それに
より、光信号Ｃ１に含まれる雑音成分ｎのレベルが第２
の光キャリアＡ２に含まれる雑音成分ｎのレベルと異な
る。
学変調器３４は光挿入損失を有するので、光信号Ｃ１に
含まれる雑音成分ｎのレベルは第１の光キャリアＡ１に
含まれる雑音成分ｎのレベルに比べて低くなり、それに
より、光信号Ｃ１に含まれる雑音成分ｎのレベルが第２
の光キャリアＡ２に含まれる雑音成分ｎのレベルと異な
る。
【００１１】このように、一方の光伝送路に光挿入損失
を有する電気光学変調器３４が挿入され、他方の伝送路
には挿入されていないので、両方の光伝送路が平衡動作
しない。両方の光伝送路が平衡動作するように伝送系を
調整することは困難であるので、１８０°合成器３９に
おいて雑音成分を完全に相殺することができず、ＲＦ信
号Ｄに雑音成分が残ることになる。したがって、相対強
度雑音を十分に抑圧することができず、Ｓ／Ｎ比の向上
が図れない。
を有する電気光学変調器３４が挿入され、他方の伝送路
には挿入されていないので、両方の光伝送路が平衡動作
しない。両方の光伝送路が平衡動作するように伝送系を
調整することは困難であるので、１８０°合成器３９に
おいて雑音成分を完全に相殺することができず、ＲＦ信
号Ｄに雑音成分が残ることになる。したがって、相対強
度雑音を十分に抑圧することができず、Ｓ／Ｎ比の向上
が図れない。
【００１２】本発明の目的は、相対強度雑音を抑圧して
Ｓ／Ｎ比を向上させることができる光変調装置を提供す
ることである。本発明の他の目的は、相対強度雑音を抑
圧してＳ／Ｎ比を向上させることができる光ファイバ通
信システムを提供することである。
Ｓ／Ｎ比を向上させることができる光変調装置を提供す
ることである。本発明の他の目的は、相対強度雑音を抑
圧してＳ／Ｎ比を向上させることができる光ファイバ通
信システムを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
に係る光変調装置は、光分岐手段、分配手段、第１の外
部変調手段および第２の外部変調手段を備える。
に係る光変調装置は、光分岐手段、分配手段、第１の外
部変調手段および第２の外部変調手段を備える。
【００１４】光分岐手段は、入力された光を第１および
第２の光に分岐させる。分配手段は、入力された高周波
信号を互いに位相が反転した第１および第２の高周波信
号に分配する。第１の外部変調手段は、光分岐手段から
出力される第１の光を分配手段から出力される第１の高
周波信号で変調する。第２の外部変調手段は、光分岐手
段から出力される第２の光を分配手段から出力される第
２の高周波信号で変調する。
第２の光に分岐させる。分配手段は、入力された高周波
信号を互いに位相が反転した第１および第２の高周波信
号に分配する。第１の外部変調手段は、光分岐手段から
出力される第１の光を分配手段から出力される第１の高
周波信号で変調する。第２の外部変調手段は、光分岐手
段から出力される第２の光を分配手段から出力される第
２の高周波信号で変調する。
【００１５】本発明に係る光変調装置において、光分岐
手段から出力される第１および第２の光は光源の相対強
度雑音に起因する同じ位相の雑音成分を含む。一方、分
配手段から出力される第１および第２の高周波信号およ
び第２の高周波信号は互いに位相が反転された信号成分
を含む。それにより、第１および第２の外部変調手段か
ら出力される光信号は互いに位相が反転された信号成分
および位相が同じ雑音成分を含む。
手段から出力される第１および第２の光は光源の相対強
度雑音に起因する同じ位相の雑音成分を含む。一方、分
配手段から出力される第１および第２の高周波信号およ
び第２の高周波信号は互いに位相が反転された信号成分
を含む。それにより、第１および第２の外部変調手段か
ら出力される光信号は互いに位相が反転された信号成分
および位相が同じ雑音成分を含む。
【００１６】第１および第２の光はそれぞれ外部変調手
段を通過するので、光挿入損失が互いにほぼ等しくな
り、第１および第２の外部変調手段から出力される光信
号強度がほぼ等しくなる。そのため、光信号に含まれる
雑音成分を相殺することが可能となる。したがって、本
発明に係る光変調装置を用いると、光源の相対強度雑音
に制限されることなく光ファイバ伝送システムを構築す
ることができる。
段を通過するので、光挿入損失が互いにほぼ等しくな
り、第１および第２の外部変調手段から出力される光信
号強度がほぼ等しくなる。そのため、光信号に含まれる
雑音成分を相殺することが可能となる。したがって、本
発明に係る光変調装置を用いると、光源の相対強度雑音
に制限されることなく光ファイバ伝送システムを構築す
ることができる。
【００１７】特に、光分岐手段、分配手段、第１の外部
変調手段および第２の外部変調手段が電気光学効果を有
する誘電体基板上に集積化されることが好ましい。この
場合、光変調装置が安定に平衡動作することができる。
変調手段および第２の外部変調手段が電気光学効果を有
する誘電体基板上に集積化されることが好ましい。この
場合、光変調装置が安定に平衡動作することができる。
【００１８】また、第１の外部変調手段および第２の外
部変調手段が誘電体基板上に対称に形成されることが好
ましい。これにより、第１および第２の外部変調手段が
調整なしに平衡動作することができる。
部変調手段が誘電体基板上に対称に形成されることが好
ましい。これにより、第１および第２の外部変調手段が
調整なしに平衡動作することができる。
【００１９】本発明に係る光ファイバ通信システムは、
光を発生する光源、高周波信号を発生する信号源、光分
岐手段、分配手段、第１の外部変調手段、第２の外部変
調手段、第１の光ファイバ、第２の光ファイバ、第１の
光検出手段、第２の光検出手段および合成手段を備え
る。
光を発生する光源、高周波信号を発生する信号源、光分
岐手段、分配手段、第１の外部変調手段、第２の外部変
調手段、第１の光ファイバ、第２の光ファイバ、第１の
光検出手段、第２の光検出手段および合成手段を備え
る。
【００２０】光分岐手段は、光源から発生される光を第
１および第２の光に分岐させる。分配手段は、信号源か
ら発生される高周波信号を互いに位相が反転した第１お
よび第２の高周波信号に分配する。第１の外部変調手段
は、光分岐手段から出力される第１の光を分配手段から
出力される第１の高周波信号で変調して第１の光信号を
出力する。第２の外部変調手段は、光分岐手段から出力
される第２の光を分配手段から出力される第２の高周波
信号で変調して第２の光信号を出力する。
１および第２の光に分岐させる。分配手段は、信号源か
ら発生される高周波信号を互いに位相が反転した第１お
よび第２の高周波信号に分配する。第１の外部変調手段
は、光分岐手段から出力される第１の光を分配手段から
出力される第１の高周波信号で変調して第１の光信号を
出力する。第２の外部変調手段は、光分岐手段から出力
される第２の光を分配手段から出力される第２の高周波
信号で変調して第２の光信号を出力する。
【００２１】第１の光ファイバは、第１の外部変調手段
から出力される第１の光信号を伝送する。第２の光ファ
イバは、第２の外部変調手段から出力される第２の光信
号を伝送する。第１の光検出手段は、第１の光ファイバ
により伝送された第１の光信号を電気信号に変換する。
第２の光検出手段は、第２の光ファイバにより伝送され
た第２の光信号を電気信号に変換する。合成手段は、第
１および第２の光検出手段から出力される電気信号のう
ち一方の電気信号の位相を反転させて他方の電気信号に
合成する。
から出力される第１の光信号を伝送する。第２の光ファ
イバは、第２の外部変調手段から出力される第２の光信
号を伝送する。第１の光検出手段は、第１の光ファイバ
により伝送された第１の光信号を電気信号に変換する。
第２の光検出手段は、第２の光ファイバにより伝送され
た第２の光信号を電気信号に変換する。合成手段は、第
１および第２の光検出手段から出力される電気信号のう
ち一方の電気信号の位相を反転させて他方の電気信号に
合成する。
【００２２】本発明に係る光ファイバ通信システムにお
いては、光分岐手段から出力される第１および第２の光
が光源の相対強度雑音に起因する同じ位相の雑音成分を
含む。一方、分配手段から出力される第１の高周波信号
および第２の高周波信号は互いに位相が反転された信号
成分を含む。それにより、第１および第２の外部変調手
段から出力される第１および第２の光信号は互いに位相
が反転された信号成分および位相が同じ雑音成分を含
む。
いては、光分岐手段から出力される第１および第２の光
が光源の相対強度雑音に起因する同じ位相の雑音成分を
含む。一方、分配手段から出力される第１の高周波信号
および第２の高周波信号は互いに位相が反転された信号
成分を含む。それにより、第１および第２の外部変調手
段から出力される第１および第２の光信号は互いに位相
が反転された信号成分および位相が同じ雑音成分を含
む。
【００２３】したがって、第１および第２の光ファイバ
により伝送される第１および第２の光信号は互いに位相
が反転された信号成分および位相が同じ雑音成分を含
む。同様に、第１および第２の光検出手段から出力され
る電気信号は互いに位相が反転された信号成分および位
相が同じ雑音成分を含む。
により伝送される第１および第２の光信号は互いに位相
が反転された信号成分および位相が同じ雑音成分を含
む。同様に、第１および第２の光検出手段から出力され
る電気信号は互いに位相が反転された信号成分および位
相が同じ雑音成分を含む。
【００２４】一方の電気信号は合成手段により位相が反
転されて他方の電気信号と合成されるので、一方の電気
信号の雑音成分と他方の電気信号の雑音成分とが相殺さ
れ、両方の電気信号の信号成分は互いに加算される。
転されて他方の電気信号と合成されるので、一方の電気
信号の雑音成分と他方の電気信号の雑音成分とが相殺さ
れ、両方の電気信号の信号成分は互いに加算される。
【００２５】しかも、第１の光および第２の光がそれぞ
れ外部変調手段を通過するので、光挿入損失が互いに等
しくなる。したがって、第１および第２の光信号の伝送
路が平衡動作し、第１および第２の光信号に含まれる雑
音成分のレベルが等しくなり、合成手段によりそれらの
雑音成分が完全に相殺される。
れ外部変調手段を通過するので、光挿入損失が互いに等
しくなる。したがって、第１および第２の光信号の伝送
路が平衡動作し、第１および第２の光信号に含まれる雑
音成分のレベルが等しくなり、合成手段によりそれらの
雑音成分が完全に相殺される。
【００２６】その結果、光源の相対強度雑音が抑圧され
るとともに、信号成分のレベルが上昇し、Ｓ／Ｎ比が向
上する。したがって、光源の相対強度雑音に制限される
ことのない光ファイバ通信システムが構築される。
るとともに、信号成分のレベルが上昇し、Ｓ／Ｎ比が向
上する。したがって、光源の相対強度雑音に制限される
ことのない光ファイバ通信システムが構築される。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例における
光ファイバ通信システムの構成を示すブロック図であ
る。
光ファイバ通信システムの構成を示すブロック図であ
る。
【００２８】図１の光ファイバ通信システムは、光変調
装置１、レーザダイオード２、信号源３、光ファイバ
４，５、フォトダイオード６，７および１８０°合成器
８を含む。光変調装置１は、光分配器１１、１８０°分
配器１２および電気光学効果素子からなる電気光学変調
器１３，１４を含む。なお、電気光学変調器は外部変調
器の一種である。
装置１、レーザダイオード２、信号源３、光ファイバ
４，５、フォトダイオード６，７および１８０°合成器
８を含む。光変調装置１は、光分配器１１、１８０°分
配器１２および電気光学効果素子からなる電気光学変調
器１３，１４を含む。なお、電気光学変調器は外部変調
器の一種である。
【００２９】レーザダイオード２により発生される光キ
ャリア（光搬送波）Ａは光分配器１１に与えられる。光
分配器１１は、光キャリアＡを第１の光キャリアＡ１お
よび第２の光キャリアＡ２に等分配する。一方、信号源
３により発生されるＲＦサブキャリア信号（高周波副搬
送波信号）Ｂは１８０°分配器１２に与えられる。１８
０°分配器１２は、ＲＦサブキャリア信号Ｂと位相が同
じ第１のＲＦサブキャリア信号Ｂ１およびＲＦサブキャ
リア信号Ｂと位相が１８０°異なる第２のＲＦサブキャ
リア信号Ｂ２を発生する。
ャリア（光搬送波）Ａは光分配器１１に与えられる。光
分配器１１は、光キャリアＡを第１の光キャリアＡ１お
よび第２の光キャリアＡ２に等分配する。一方、信号源
３により発生されるＲＦサブキャリア信号（高周波副搬
送波信号）Ｂは１８０°分配器１２に与えられる。１８
０°分配器１２は、ＲＦサブキャリア信号Ｂと位相が同
じ第１のＲＦサブキャリア信号Ｂ１およびＲＦサブキャ
リア信号Ｂと位相が１８０°異なる第２のＲＦサブキャ
リア信号Ｂ２を発生する。
【００３０】電気光学変調器１３は、光分配器１１から
出力される第１の光キャリアＡ１を１８０°分配器１２
から出力される第１のＲＦサブキャリア信号Ｂ１で変調
し、変調された第１の光信号Ｃ１を出力する。電気光学
変調器１４は、光分配器１１から出力される第２の光キ
ャリアＡ２を１８０°分配器１２から出力される第２の
ＲＦサブキャリア信号Ｂ２で変調し、変調された第２の
光信号Ｃ２を出力する。
出力される第１の光キャリアＡ１を１８０°分配器１２
から出力される第１のＲＦサブキャリア信号Ｂ１で変調
し、変調された第１の光信号Ｃ１を出力する。電気光学
変調器１４は、光分配器１１から出力される第２の光キ
ャリアＡ２を１８０°分配器１２から出力される第２の
ＲＦサブキャリア信号Ｂ２で変調し、変調された第２の
光信号Ｃ２を出力する。
【００３１】光ファイバ４は、電気光学変調器１３から
出力された第１の光信号Ｃ１を伝送する。光ファイバ５
は、電気光学変調器１４から出力された第２の光信号Ｃ
２を伝送する。フォトダイオード６は、光ファイバ４に
より伝送された第１の光信号Ｃ１を第１の電気信号Ｄ１
に変換する。フォトダイオード７は、光ファイバＣ２に
より伝送された第２の光信号Ｃ２を第２の電気信号Ｄ２
に変換する。
出力された第１の光信号Ｃ１を伝送する。光ファイバ５
は、電気光学変調器１４から出力された第２の光信号Ｃ
２を伝送する。フォトダイオード６は、光ファイバ４に
より伝送された第１の光信号Ｃ１を第１の電気信号Ｄ１
に変換する。フォトダイオード７は、光ファイバＣ２に
より伝送された第２の光信号Ｃ２を第２の電気信号Ｄ２
に変換する。
【００３２】１８０°合成器８は、フォトダイオード６
から出力される第１の電気信号Ｄ１およびフォトダイオ
ード７から出力される第２の電気信号Ｄ２を受け、第１
の電気信号Ｄ１の位相を１８０°反転して第２の電気信
号Ｄ２と合成し、合成されたＲＦ信号Ｄを出力する。
から出力される第１の電気信号Ｄ１およびフォトダイオ
ード７から出力される第２の電気信号Ｄ２を受け、第１
の電気信号Ｄ１の位相を１８０°反転して第２の電気信
号Ｄ２と合成し、合成されたＲＦ信号Ｄを出力する。
【００３３】レーザダイオード２は相対強度雑音を有す
るため、光分配器１１から出力される第１の光キャリア
Ａ１および第２の光キャリアＡ２は同じ位相の雑音成分
ｎを含む。一方、１８０°分配器１２から出力される第
１のＲＦサブキャリア信号Ｂ１はＲＦサブキャリア信号
Ｂと同じ位相の信号成分ｓを含み、第２のＲＦサブキャ
リア信号Ｂ２はＲＦサブキャリア信号Ｂに対して１８０
°位相が反転された信号成分−ｓを含む。
るため、光分配器１１から出力される第１の光キャリア
Ａ１および第２の光キャリアＡ２は同じ位相の雑音成分
ｎを含む。一方、１８０°分配器１２から出力される第
１のＲＦサブキャリア信号Ｂ１はＲＦサブキャリア信号
Ｂと同じ位相の信号成分ｓを含み、第２のＲＦサブキャ
リア信号Ｂ２はＲＦサブキャリア信号Ｂに対して１８０
°位相が反転された信号成分−ｓを含む。
【００３４】したがって、光ファイバ４により伝送され
る光信号Ｃ１は信号成分ｓおよび雑音成分ｎを含み、光
ファイバ５により伝送される光信号Ｃ２は信号成分−ｓ
および雑音成分ｎを含む。同様に、フォトダイオード６
から出力される第１の電気信号Ｄ１は信号成分ｓおよび
雑音成分ｎを含み、フォトダイオード７から出力される
第２の電気信号Ｄ２は信号成分−ｓおよび雑音成分ｎを
含む。
る光信号Ｃ１は信号成分ｓおよび雑音成分ｎを含み、光
ファイバ５により伝送される光信号Ｃ２は信号成分−ｓ
および雑音成分ｎを含む。同様に、フォトダイオード６
から出力される第１の電気信号Ｄ１は信号成分ｓおよび
雑音成分ｎを含み、フォトダイオード７から出力される
第２の電気信号Ｄ２は信号成分−ｓおよび雑音成分ｎを
含む。
【００３５】第１の電気信号Ｄ１は１８０°合成器８に
より位相が１８０°反転されて第２の電気信号Ｄ２と合
成されるので、第１の電気信号Ｄ１の雑音成分ｎと第２
の電気信号Ｄ２の雑音成分ｎとが相殺され、１８０°合
成器８から出力されるＲＦ信号Ｄには２倍のレベルの信
号成分−２ｓが含まれる。
より位相が１８０°反転されて第２の電気信号Ｄ２と合
成されるので、第１の電気信号Ｄ１の雑音成分ｎと第２
の電気信号Ｄ２の雑音成分ｎとが相殺され、１８０°合
成器８から出力されるＲＦ信号Ｄには２倍のレベルの信
号成分−２ｓが含まれる。
【００３６】しかも、第１の光キャリアＡ１および第２
の光キャリアＡ２がそれぞれ電気光学変調器１３，１４
を通過するので、光挿入損失が互いに等しくなり、第１
の光信号Ｃ１および第２の光信号Ｃ２が平衡する。した
がって、第１の光信号Ｃ１および第２の光信号Ｃ２に含
まれる雑音成分のレベルが等しくなり、１８０°合成器
によりそれらの雑音成分が完全に相殺される。
の光キャリアＡ２がそれぞれ電気光学変調器１３，１４
を通過するので、光挿入損失が互いに等しくなり、第１
の光信号Ｃ１および第２の光信号Ｃ２が平衡する。した
がって、第１の光信号Ｃ１および第２の光信号Ｃ２に含
まれる雑音成分のレベルが等しくなり、１８０°合成器
によりそれらの雑音成分が完全に相殺される。
【００３７】このようにして、レーザダイオード２の相
対強度雑音が除去されるとともに、信号成分のレベルが
２倍、すなわち３ｄＢ上昇する。その結果、Ｓ／Ｎ比が
向上する。
対強度雑音が除去されるとともに、信号成分のレベルが
２倍、すなわち３ｄＢ上昇する。その結果、Ｓ／Ｎ比が
向上する。
【００３８】なお、相対強度雑音を十分に除去するため
には、電気光学変調器１３，１４の特性が等しく、かつ
光ファイバ４，５の特性が等しく、さらにフォトダイオ
ード６，７の特性が等しく、それにより２つの光伝送路
の特性が等しいことが好ましい。
には、電気光学変調器１３，１４の特性が等しく、かつ
光ファイバ４，５の特性が等しく、さらにフォトダイオ
ード６，７の特性が等しく、それにより２つの光伝送路
の特性が等しいことが好ましい。
【００３９】図２は図１の光変調装置１の平面図であ
る。図３（ａ）は図２のＸ−Ｘ断面図であり、図３
（ｂ）は図２のＹ−Ｙ断面図であり、図３（ｃ）は図２
のＺ−Ｚ断面図である。なお、図３（ｂ），（ｃ）にお
いて矢印は電気力線を示す。
る。図３（ａ）は図２のＸ−Ｘ断面図であり、図３
（ｂ）は図２のＹ−Ｙ断面図であり、図３（ｃ）は図２
のＺ−Ｚ断面図である。なお、図３（ｂ），（ｃ）にお
いて矢印は電気力線を示す。
【００４０】図２において、電気光学効果を有するニオ
ブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）からなる誘電体基板２０
の表面にチタン（Ｔｉ）拡散領域からなる光導波路２１
ａ〜２１ｉが形成され、誘電体基板２０上に金等の金属
からなる導体層２２ａ〜２２ｊが形成されている。それ
により、誘電体基板２０上に光分配器１１、１８０°分
配器１２および電気光学変調器１３，１４が構成されて
いる。電気光学変調器１３，１４は互いに対称な形状に
配置されている。
ブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）からなる誘電体基板２０
の表面にチタン（Ｔｉ）拡散領域からなる光導波路２１
ａ〜２１ｉが形成され、誘電体基板２０上に金等の金属
からなる導体層２２ａ〜２２ｊが形成されている。それ
により、誘電体基板２０上に光分配器１１、１８０°分
配器１２および電気光学変調器１３，１４が構成されて
いる。電気光学変調器１３，１４は互いに対称な形状に
配置されている。
【００４１】光分配器１１は、光導波路２１ａから分岐
された光導波路２１ｂ，２１ｃを含む。光導波路２１ａ
から入力された光キャリアＡは光分配器１１により分岐
され、第１の光キャリアＡ１が光導波路２１ｂを進行
し、第２の光キャリアＡ２が光導波路２１ｃを進行す
る。図３（ａ）に示すように、光導波路２１ａは誘電体
基板２０の表面に形成されている。
された光導波路２１ｂ，２１ｃを含む。光導波路２１ａ
から入力された光キャリアＡは光分配器１１により分岐
され、第１の光キャリアＡ１が光導波路２１ｂを進行
し、第２の光キャリアＡ２が光導波路２１ｃを進行す
る。図３（ａ）に示すように、光導波路２１ａは誘電体
基板２０の表面に形成されている。
【００４２】１８０°分配器１２は、誘電体基板２０上
に形成された導体層２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，
２２ｆからなる。図３（ｂ）に示すように、導体層２２
ａが中心導体となり、導体層２２ｂ，２２ｃが接地導体
となり、ストリップ線路が形成される。それにより、導
体層２２ａに入力されたＲＦサブキャリア信号Ｂが導体
層２２ａに沿って進行する。
に形成された導体層２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，
２２ｆからなる。図３（ｂ）に示すように、導体層２２
ａが中心導体となり、導体層２２ｂ，２２ｃが接地導体
となり、ストリップ線路が形成される。それにより、導
体層２２ａに入力されたＲＦサブキャリア信号Ｂが導体
層２２ａに沿って進行する。
【００４３】また、図３（ｃ）に示すように、導体層２
２ｃ，２２ｄが平行線路を形成する。それにより、ＲＦ
サブキャリア信号Ｂは導体層２２ｃ，２２ｄ間の領域に
沿って進行する。さらに、図２の導体層２２ｄ，２２ｆ
間の領域に沿って第１のＲＦサブキャリア信号Ｂ１が進
行し、導体層２２ｃ，２２ｆ間の領域に沿って第２のＲ
Ｆサブキャリア信号Ｂ２が進行する。
２ｃ，２２ｄが平行線路を形成する。それにより、ＲＦ
サブキャリア信号Ｂは導体層２２ｃ，２２ｄ間の領域に
沿って進行する。さらに、図２の導体層２２ｄ，２２ｆ
間の領域に沿って第１のＲＦサブキャリア信号Ｂ１が進
行し、導体層２２ｃ，２２ｆ間の領域に沿って第２のＲ
Ｆサブキャリア信号Ｂ２が進行する。
【００４４】電気光学変調器１３は、誘電体基板２０表
面に形成された光導波路２１ｄ，２１ｅおよび導体層２
２ｄ，２２ｆからなる。光分配器１１から与えられる第
１の光キャリアＡ１は、光導波路２１ｄ，２１ｅに分岐
され、それらの光導波路２１ｄ，２１ｅをそれぞれ進行
する。１８０°分配器１２から与えられる第１のＲＦサ
ブキャリア信号Ｂ１は導体層２２ｄ，２２ｆ間の領域に
沿って進行する。それにより、光導波路２１ｈから変調
された第１の光信号Ｃ１が出力される。
面に形成された光導波路２１ｄ，２１ｅおよび導体層２
２ｄ，２２ｆからなる。光分配器１１から与えられる第
１の光キャリアＡ１は、光導波路２１ｄ，２１ｅに分岐
され、それらの光導波路２１ｄ，２１ｅをそれぞれ進行
する。１８０°分配器１２から与えられる第１のＲＦサ
ブキャリア信号Ｂ１は導体層２２ｄ，２２ｆ間の領域に
沿って進行する。それにより、光導波路２１ｈから変調
された第１の光信号Ｃ１が出力される。
【００４５】電気光学変調器１４は、誘電体基板２０表
面に形成された光導波路２１ｆ，２１ｇおよび導体層２
２ｃ，２２ｆからなる。光分配器１１から与えられる第
２の光キャリアＡ２は、光導波路２１ｆ，２１ｇに分岐
され、それらの光導波路２１ｆ，２１ｇをそれぞれ進行
する。１８０°分配器１２から与えられる第２のＲＦサ
ブキャリア信号Ｂ２は導体層２２ｃ，２２ｆ間の領域に
沿って進行する。それにより、光導波路２１ｉから変調
された第２の光信号Ｃ２が出力される。
面に形成された光導波路２１ｆ，２１ｇおよび導体層２
２ｃ，２２ｆからなる。光分配器１１から与えられる第
２の光キャリアＡ２は、光導波路２１ｆ，２１ｇに分岐
され、それらの光導波路２１ｆ，２１ｇをそれぞれ進行
する。１８０°分配器１２から与えられる第２のＲＦサ
ブキャリア信号Ｂ２は導体層２２ｃ，２２ｆ間の領域に
沿って進行する。それにより、光導波路２１ｉから変調
された第２の光信号Ｃ２が出力される。
【００４６】なお、導体層２２ｈ，２２ｊは抵抗Ｒ１，
Ｒ２によりそれぞれ終端されている。このように、電気
光学変調器１３，１４が同一の誘電体基板２０上に集積
化され、かつ互いに対称な形状に形成されている。その
ため、電気光学変調器１３，１４における光挿入損失が
等しくなり、第１および第２の光信号Ｃ１，Ｃ２に含ま
れる信号成分および雑音成分の絶対値レベルが等しくな
る。また、電気光学変調器１３，１４は無調整で安定に
平衡動作することができる。
Ｒ２によりそれぞれ終端されている。このように、電気
光学変調器１３，１４が同一の誘電体基板２０上に集積
化され、かつ互いに対称な形状に形成されている。その
ため、電気光学変調器１３，１４における光挿入損失が
等しくなり、第１および第２の光信号Ｃ１，Ｃ２に含ま
れる信号成分および雑音成分の絶対値レベルが等しくな
る。また、電気光学変調器１３，１４は無調整で安定に
平衡動作することができる。
【００４７】したがって、本実施例の光変調装置１を用
いると、光源の相対強度雑音に制限されることなくマイ
クロ波帯またはミリ波帯の光ファイバリンク・サブキャ
リア伝送システムを構築することができる。
いると、光源の相対強度雑音に制限されることなくマイ
クロ波帯またはミリ波帯の光ファイバリンク・サブキャ
リア伝送システムを構築することができる。
【図１】本発明の一実施例における光ファイバ通信シス
テムの構成を示すブロック図である。
テムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の光ファイバ通信システムにおける光変調
装置の平面図である。
装置の平面図である。
【図３】図２の光変調装置の各部の断面図である。
【図４】従来の光ファイバ通信システムの構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
１ 光変調装置 ２ レーザダイオード ３ 信号源 ４，５ 光ファイバ ６，７フォトダイオード ８ １８０°合成器 １１ 光分配器 １２ １８０°分配器 １３，１４ 電気光学変調器 ２０ 誘電体基板 ２１ａ〜２１ｉ 光導波路 ２２ａ〜２２ｊ 導体層
Claims (4)
- 【請求項１】 入力された光を第１および第２の光に分
岐させる光分岐手段と、 入力された高周波信号を互いに位相が反転した第１およ
び第２の高周波信号に分配する分配手段と、 前記光分岐手段から出力される前記第１の光を前記分配
手段から出力される前記第１の高周波信号で変調する第
１の外部変調手段と、 前記光分岐手段から出力される前記第２の光を前記分配
手段から出力される前記第２の高周波信号で変調する第
２の外部変調手段とを備えたことを特徴とする光変調装
置。 - 【請求項２】 前記光分岐手段、前記分配手段、前記第
１の外部変調手段および前記第２の外部変調手段は、電
気光学効果を有する誘電体基板上に集積化されたことを
特徴とする請求項１記載の光変調装置。 - 【請求項３】 前記第１の外部変調手段および前記第２
の外部変調手段は、前記誘電体基板上に対称に形成され
たことを特徴とする請求項２記載の光変調装置。 - 【請求項４】 光を発生する光源と、 高周波信号を発生する信号源と、 前記光源から発生された光を第１および第２の光に分岐
させる光分岐手段と、 前記信号源から発生された前記高周波信号を互いに位相
が反転した第１および第２の高周波信号に分配する分配
手段と、 前記光分岐手段から出力される前記第１の光を前記分配
手段から出力される前記第１の高周波信号で変調して第
１の光信号を出力する第１の外部変調手段と、 前記光分岐手段から出力される前記第２の光を前記分配
手段から出力される前記第２の高周波信号で変調して第
２の光信号を出力する第２の外部変調手段と、 前記第１の外部変調手段から出力される第１の光信号を
伝送する第１の光ファイバと、 前記第２の外部変調手段から出力される第２の光信号を
伝送する第２の光ファイバと、 前記第１の光ファイバにより伝送された第１の光信号を
電気信号に変換する第１の光検出手段と、 前記第２の光ファイバにより伝送された第２の光信号を
電気信号に変換する第２の光検出手段と、 前記第１および第２の光検出手段から出力される電気信
号のうち一方の電気信号の位相を反転させて他方の電気
信号と合成する合成手段とを備えたことを特徴とする光
ファイバ通信システム
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16944195A JP3432957B2 (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 光変調装置および光ファイバ通信システム |
| US08/675,158 US5724459A (en) | 1995-07-05 | 1996-07-03 | Optical modulation device and fiber optic communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16944195A JP3432957B2 (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 光変調装置および光ファイバ通信システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0923192A true JPH0923192A (ja) | 1997-01-21 |
| JP3432957B2 JP3432957B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=15886671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16944195A Expired - Fee Related JP3432957B2 (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 光変調装置および光ファイバ通信システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5724459A (ja) |
| JP (1) | JP3432957B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014142115A1 (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | 日本電気株式会社 | 光送信システム、光送信装置、光受信装置、及び光送信方法 |
| JP2022545377A (ja) * | 2019-08-13 | 2022-10-27 | レオナルド・ユーケー・リミテッド | ファイバーリンク上でｒｆにおける光パワーを増加させるためのシステムおよび方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19710033C1 (de) * | 1997-03-12 | 1998-04-23 | Univ Dresden Tech | Verfahren zur Umsetzung der Signalmodulation der Kanäle eines optischen Multiplex-Systems auf Subcarrierfrequenzen |
| JP3913856B2 (ja) * | 1997-08-28 | 2007-05-09 | 富士通株式会社 | 光パルス生成装置、分散測定装置、分散補償装置及び分散測定方法 |
| JPH11337589A (ja) * | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Ando Electric Co Ltd | 電気光学サンプリングオシロスコープ用プローブ |
| US6542271B1 (en) * | 1998-11-20 | 2003-04-01 | Lucent Technologies Inc. | Apparatus and method for reducing optical impairments in optical communications systems and networks |
| US6266171B1 (en) * | 1998-11-20 | 2001-07-24 | Lucent Technologies, Inc. | System and method for reduction of impact from unwanted signals in optical communications systems |
| US6198559B1 (en) * | 1998-11-20 | 2001-03-06 | Lucent Technologies, Inc. | Automatic delay compensation for generating NRZ signals from RZ signals in communications networks |
| US6304369B1 (en) | 1999-07-29 | 2001-10-16 | Harmonic, Inc. | Method and apparatus for eliminating noise in analog fiber links |
| CN100334483C (zh) * | 2002-06-03 | 2007-08-29 | 松下电器产业株式会社 | 光调制元件及通信系统 |
| WO2004112285A1 (en) * | 2003-06-13 | 2004-12-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | System, device, and method for radio frequency optical transmission |
| EP2556607A1 (en) * | 2010-04-08 | 2013-02-13 | Oclaro Technology Limited | Apparatus for power equalisation and phase correction |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE469458B (sv) * | 1991-12-20 | 1993-07-05 | Ericsson Telefon Ab L M | Foerfarande foer att linearisera en oeverfoeringsfunktion |
| US5351317A (en) * | 1992-08-14 | 1994-09-27 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | Interferometric tunable optical filter |
| DE4230932A1 (de) * | 1992-09-16 | 1994-06-16 | Deutsche Aerospace | Einrichtung für die Erzeugung von Rückkopplungssignalen zur Regelung optischer Überwachungskreise (PLL) |
| US5488677A (en) * | 1993-07-07 | 1996-01-30 | Tokin Corporation | Electric field sensor |
-
1995
- 1995-07-05 JP JP16944195A patent/JP3432957B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-07-03 US US08/675,158 patent/US5724459A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014142115A1 (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | 日本電気株式会社 | 光送信システム、光送信装置、光受信装置、及び光送信方法 |
| JP2022545377A (ja) * | 2019-08-13 | 2022-10-27 | レオナルド・ユーケー・リミテッド | ファイバーリンク上でｒｆにおける光パワーを増加させるためのシステムおよび方法 |
| US11990938B2 (en) | 2019-08-13 | 2024-05-21 | Leonardo UK Ltd | System and method for increasing optical power in an RF over fibre link |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3432957B2 (ja) | 2003-08-04 |
| US5724459A (en) | 1998-03-03 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |