JPH10294697A - 光空間伝送装置 - Google Patents

光空間伝送装置

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JPH10294697A
JPH10294697A JP9103629A JP10362997A JPH10294697A JP H10294697 A JPH10294697 A JP H10294697A JP 9103629 A JP9103629 A JP 9103629A JP 10362997 A JP10362997 A JP 10362997A JP H10294697 A JPH10294697 A JP H10294697A
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JP
Japan
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optical
signal
output
converter
amplifier
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JP9103629A
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Inventor
Nagahiro Ichihashi
永浩 市橋
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Kokusai Electric Corp
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Kokusai Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の光空間伝送装置では、光信号の空間に
おける伝送距離が短くなってしまうという問題点があっ
たが、本発明では、電気−光変調器にて深い変調をかけ
ることができ、高い光信号出力を得られることにより、
光信号を遠方まで伝送できる光空間伝送装置を提供す
る。 【解決手段】 送信機において主増幅器5の出力信号を
分配器6及び遅延線7を通して電気−光変換器14に
て、また、誤差増幅器12の出力信号を電気−光変換器
15にてそれぞれ光信号に変換し、送信機より受信機の
光−電気変換器の同一の受光部に向けて送信して双方の
光信号を空間で合成して相互変調歪み成分を相殺する光
空間伝送装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気信号で強度も
しくは振幅の変調を行った光信号で空間の伝送を行い、
その光信号を受信して、電気信号の復調を行う光空間伝
送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光空間伝送装置について図3を使
って説明する。図3は、従来の光空間伝送装置の構成図
である。光空間伝送装置は、画像、音声、データなどの
電気信号もしくは、それを用いて高周波搬送波の変調を
行った電気信号で光信号の強度や振幅の変調を行い、空
間を伝送するために送信機と受信機を対にして用いるも
のである。
【0003】従来の光空間伝送装置の送信機は、図3に
示すように、入力端子1と、増幅器19と、電気−光変
換器14で構成されている。また、受信機は、光−電気
変換器16と、増幅器17と、出力端子18で構成され
ている。
【0004】従来の光空間伝送装置の動作を図3を使っ
て示す。送信機の入力端子1から入力された信号は、増
幅器19で電気−光変換器14で光信号に変換するのに
必要なレベルに増幅され、出力される。電気−光変換器
14は、増幅器19から出力された電気信号を光信号に
変換し、受信機に向けて送信する。受信機では、光−電
気変換器16が受信した光信号を電気信号に変換し、増
幅器17に出力する。増幅器17は、光−電気変換器1
6から出力された信号を出力に適したレベルに増幅し、
出力端子18より出力する。
【0005】送信機の増幅器は、電気信号で発光素子が
発する光の強度や振幅の変調を行い、光信号に変換する
電気−光変換器を駆動させるため、大きな出力電力を必
要とする。また、複数の変調された高周波搬送波の信号
を増幅する際に増幅器は、相互変調歪を生じる。この歪
を抑え、高出力を得るための方法の一つとして歪補償技
術があり、相互変調歪のうち3次(奇数次)の歪を抑え
る歪補償技術としてフィードフォワード技術がある。
【0006】図4は、フィードフォワードアンプの構成
図である。フィードフォワードアンプは、増幅器で生じ
る3次相互変調歪を低減するために、入力された信号を
増幅し、増幅の際に生じた3次相互変調歪成分とともに
出力する主増幅器と、主増幅器の出力信号から入力信号
成分を除去し、主増幅器と逆相で3次相互変調歪成分を
増幅し、出力する誤差増幅器の双方の出力信号を合成
し、3次相互変調歪成分を相殺して、増幅した入力信号
を出力する増幅器である。
【0007】フィードフォワードアンプは、図4に示す
ように入力端子1と、分配器2,6と、可変移相器3,
10と、可変減衰器4,11と、主増幅器5と、遅延線
7,8と、合成器9,13と、誤差増幅器12と、出力
端子14からなっている。
【0008】入力端子1から入力された信号は、分配器
2で分配を行い、一方は、可変移相器3、可変減衰器4
を通じ、主増幅器5に入力される。また、他方は、遅延
線8に入力される。
【0009】主増幅器5の出力は、分配器6に入力さ
れ、信号の一部は、合成器9の一方の端子へ、残りは遅
延線7に出力される。遅延線8を通過した信号は、合成
器9の一方の端子に入力される。遅延線8の長さは、分
配器2−可変移相器3−可変減衰器4−主増幅器5−分
配器6−合成器9の経路の遅延時間と等しくなるように
決める。また、合成器9において、入力成分が相殺さ
れ、3次相互変調歪成分が抽出されるように可変移相器
3と、可変減衰器4を調整する。
【0010】合成器9の出力は、可変移相器10と、可
変減衰器11を通じて誤差増幅器12に入力される。誤
差増幅器12の出力は、合成器13の一方の入力端子に
入力される。分配器6に入力された信号は、一部を除い
て遅延線7に出力される。遅延線7を通過した信号は、
合成器13の他方の入力端子に入力される。遅延線7の
長さは、分配器6−合成器9−可変移相器10−可変減
衰器11−誤差増幅器12−合成器13の経路の遅延時
間と等しくなるように決める。
【0011】また、合成器13において、3次相互変調
歪成分が相殺され、フィードフォワードアンプに入力し
た信号成分が抽出されるように可変移相器10と可変減
衰器11を調整する。合成器13の出力端子からは、入
力された信号成分が増幅されて出力され、出力端子14
を通じて外部に出力される。
【0012】フィードフォワードアンプを用いた光空間
伝送装置の送信機は、図2に示すように、入力端子1
と、分配器2,6と、可変移相器3,10と、可変減衰
器4,11と、主増幅器5と、遅延線7,8と、合成器
9,13と、誤差増幅器12と、電気−光変換器14か
らなっている。また、受信機は、光−電気変換器16
と、増幅器17と、出力端子18からなっている。
【0013】フィードフォワードアンプは、光空間伝送
装置の送信機の中では、1つの増幅器として動作する。
フィードフォワードアンプを用いた従来の光空間伝送装
置の動作を図2を用いて説明する。入力端子1から入力
された信号は、分配器2に入力され、前述のフィードフ
ォワードアンプの動作の後、合成器13より電気−光変
換器14に入力される。合成器13からは、3次相互変
調歪成分が相殺され、入力端子1から入力した信号成分
が増幅され出力され、電気−光変換器14に入力され
る。合成器13から出力された信号は、電気−光変換器
14にて光信号に変換され送信される。受信機では、送
信機の電気−光変換器14から送信された光信号を光−
電気変換器16で電気信号に変換し、出力する。光−電
気変換器16から出力された信号は、増幅器17に入力
され、増幅された後、出力端子18から出力される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光空間伝送装置で用いる分配器および合成器は、回
路間のインピーダンス整合のとれたものを使用しなくて
はならず、抵抗や高周波トランス、同軸線路、ストリッ
プラインなどを用いたものが使用され、それらによる挿
入損失が伴う。上記従来の光空間伝送装置において、分
配器及び遅延線を通過した主増幅器の出力と誤差増幅器
の出力を合成する合成器の合成比を1:1にした場合に
は合成器において3〜6dBの電力損失を生じる。また、
主増幅器の出力の合成比率を大きくしても損失をなくす
ことはできず、このことによって誤差増幅器の利得を高
くしなくてはならないなど周囲の回路への負荷が増える
ことになる。この合成器の損失によって、フィードフォ
ワードアンプに入力した信号成分も減衰してしまう。こ
のことにより、電気−光変換器に入力する電気信号レベ
ルが低くなり、前記電気−光変換器で光信号の変調を十
分行えなってしまう場合があり、これによって、電気−
光変換器から出力される光信号の強度変化幅や振幅が小
さくなってしまい、光信号の空間における伝送距離が短
くなってしまうという問題点があった。
【0015】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
複数の高周波搬送波信号の伝送を行う光空間伝送装置の
送信機のフィードフォワードアンプにおける主増幅器の
出力を分配器・遅延線を通した出力信号及び誤差増幅器
の出力信号をそれぞれ別の電気−光変換器で光信号に変
換し、受信機の光−電気変換器の同一の受光部に送信す
ることによって受光部上で双方の光信号の合成を行い、
3次相互変調歪成分を相殺して、受信機の光−電気変換
器から送信機に入力した信号成分を出力することのでき
る光空間伝送装置を提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項1記載の発明は、光空間伝送装置に
おいて、送信する2以上の電気信号を別々に光信号に変
換し、受信機の単一の受光部に送信して、前記それぞれ
の光信号を受光素子上でで合成させることを特徴として
おり、電気信号を合成する合成器における損失がなくな
り、その損失分だけ、それぞれの電気−光変換回路にて
高い変調率で強度変調もしくは振幅変調を行うことがで
きるため、強度変化幅もしくは振幅の大きな光信号出力
が得られ、遠方までの伝送が可能となる。
【0017】上記従来例の問題点を解決するための請求
項2記載の発明は、電気信号を光信号に変換して送信を
行う電気−光変換器を有する送信機と、前記光信号を受
信して電気信号に変換する光−電気変換器を有する受信
機とを具備する光空間伝送装置において、前記送信機の
入力信号の分配を行う第1の分配器と、第1の分配器の
一方の出力信号の位相を可変する第1の可変移相器と、
第1の分配器の他方の出力信号の遅延を行う第1の遅延
線と、第1の可変移相器の出力信号の減衰を行う第1の
可変減衰器と、第1の可変減衰器の出力の増幅を行う主
増幅器と、主増幅器の出力信号の分配を行う第2の分配
器と、第2の分配器の一方の出力信号の遅延を行う第2
の遅延線と、第2の分配器の他方の出力と第1の遅延線
の出力信号の合成を行う合成器と、合成器の出力信号の
位相を可変する第2の可変移相器と、第2の可変移相器
の出力信号の減衰を行う第2の可変減衰器と、第2の可
変減衰器の出力信号の増幅を行う誤差増幅器と、第2の
遅延線の出力信号を光信号に変換し受信機に送信する第
1の電気−光変換器と、誤差増幅器の出力信号を光信号
に変換し受信機に送信する第2の電気−光変換器とを設
け、前記受信機に、送信機から送信された光信号を電気
信号に変換する光−電気変換器と、光−電気変換器の出
力信号の増幅を行う増幅器とを設けたことを特徴として
おり、また、フィードフォワード技術を用いて、送信機
に入力した信号を増幅し、それに伴う3次相互変調歪成
分もあわせて出力する主増幅器の出力を分配器及び遅延
線を通した信号と、主増幅器の出力信号から入力信号成
分を除去し、3次相互変調歪成分を増幅し、主増幅器と
逆相で出力する誤差増幅器の出力信号をそれぞれ別の電
気−光変換器を用いて、受信機の光−電気変換器の同一
の受光部に向けて送信し、受光部上で双方の光信号を合
成することを特徴としており、主増幅器出力を分配器と
遅延線を通した出力信号と、誤差増幅器の出力信号を電
気信号段で合成器によって合成を行うのに比べ、前記合
成器による損失をなくすることができ、したがってその
損失分だけ、それぞれの電気−光変換回路にて高い変調
率で強度変調もしくは振幅変調を行うことができるた
め、強度変化幅もしくは振幅の大きな光信号出力が得ら
れ、遠方までの伝送が可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態
に係る光空間伝送装置(本装置)の構成ブロック図であ
る。本装置は、画像、音声、データ等の信号で高周波搬
送波の変調を行った電気信号によって、発光素子の発す
る光の強度や振幅を変調し、光信号として空間を介して
伝送するものである。
【0019】本装置は、図1に示すように、送信機にお
いて主増幅器5の出力信号を分配器6及び遅延線7を通
して電気−光変換器14にて、また、誤差増幅器12の
出力信号を電気−光変換器15にてそれぞれ光信号に変
換し、送信機より受信機の光−電気変換器の同一の受光
部に向けて送信して双方の光信号を受光部上で合成す
る。受光部において、3次相互変調歪成分は、電気−光
変換器14と電気−光変換器15から互いに逆相で出力
されるため相殺され、送信機に入力された信号成分が光
−電気変換器16で電気信号に変換される。このことに
より、分配器及び遅延線を通した主増幅器の出力信号
と、誤差増幅器の出力信号を電気信号段において合成器
にて合成し、電気−光変換器で光信号に変換して送信す
るのに比べ、合成器による損失がなくなり、その損失分
だけそれぞれの電気−光変換器において高い変調率で強
度変調もしくは振幅変調を行うことができ、強度変化幅
もしくは振幅の大きな光信号出力が得られ、遠方に光信
号の伝送が可能な装置である。
【0020】本装置の送信機は、図1に示すように、入
力端子1と、分配器2,6と、可変移相器3,10と、
可変減衰器4,11と、主増幅器5と、遅延線7,8
と、合成器9と、誤差増幅器12と、電気−光変換器1
4,15から構成されており、また受信機は、光−電気
変換器16と、増幅器17と、出力端子18から構成さ
れている。
【0021】まず、本装置の送信機の各部について図1
を使って説明をする。入力端子1から入力された信号
は、分配器2で分配を行い、一方は、可変移相器3、可
変減衰器4を通じ、主増幅器5に入力される。また、他
方は、遅延線8に入力される。
【0022】主増幅器5の出力は、分配器6に入力さ
れ、信号の一部は、合成器9の一方の端子へ、残りは遅
延線7に出力される。遅延線8を通過した信号は、合成
器9の他方の端子に入力される。遅延線8の長さは、分
配器2−可変移相器3−可変減衰器4−主増幅器5−分
配器6−合成器9の経路の遅延時間と等しくなるように
決める。また、合成器9において、入力成分が相殺さ
れ、3次相互変調歪成分が抽出されるように可変移相器
3と、可変減衰器4を調整する。
【0023】合成器9の出力は、可変移相器10と、可
変減衰器11を通じて誤差増幅器12に入力される。誤
差増幅器12の出力は、電気−光変換器15に入力され
る。分配器6に入力された信号は、一部を除いて遅延線
7に出力される。遅延線7を通過した信号は、電気−光
変換器14に入力される。遅延線7の長さは、分配器6
−合成器9−可変移相器10−可変減衰器11−誤差増
幅器12−電気−光変換器15の経路の遅延時間と等し
くなるように決める。
【0024】電気−光変換器14,15は、受信機の光
−電気変換器16の同一の受光部に光信号を送信する。
また、受信機の光−電気変換器16において、送信機側
の3次相互変調歪成分が相殺され、送信機に入力した信
号成分が抽出されるように可変移相器10と可変減衰器
11を調整する。
【0025】受信機の光−電気変換器16では、送信機
の主増幅器5の出力を分配器6および遅延線7を通じて
電気−光変換器14で変換された光信号と、誤差増幅器
12の出力を電気−光変換器15で変換された光信号が
受光部上で合成され、3次相互変調歪成分が相殺され、
受信機の光−電気変換器16からは、送信機に入力され
た信号成分が出力される。光−電気変換器16から出力
された電気信号は増幅器17で出力に適したレベルに増
幅して出力端子18より出力される。
【発明の効果】
【0026】請求項1記載の発明によれば、送信する2
以上の電気信号を別々に光信号に変換し、それら光信号
を受信機の受光素子上で合成する光空間伝送装置として
いるため、送信する2以上の電気信号を合成器により合
成するの比べ、合成器による損失がなくなり、その損失
分だけ電気−光変換器において高い変調率で強度変調も
しくは振幅変調を行うことができ、強度変化幅もしくは
振幅の大きな光信号出力を得られることにより、遠方ま
で光信号の伝送を可能にできる効果がある。
【0027】請求項2記載の発明によれば、送信機の電
気信号増幅器に信号増幅の際に生じる3次相互変調歪の
補償を行うフィードフォワード技術を用い、送信機に入
力した信号を増幅し、それに伴って生じる3次相互変調
歪成分もあわせて出力する主増幅器の出力を分配器及び
遅延線を通した信号と、主増幅器の出力信号から入力信
号成分を除去し、3次相互変調歪成分を増幅し、主増幅
器と逆相で出力する誤差増幅器の出力信号をそれぞれ別
の電気−光変換器を用いて光信号に変換し、受信機の光
−電気変換器の同一の受光部に向けて送信して、受光部
上で前記の双方の光信号を合成することにより、3次相
互変調歪成分を相殺し、受信機の光−電気変換器にて送
信機に入力した信号成分を出力する。このことによっ
て、分岐器及び遅延線を通した主増幅器の出力信号と、
誤差増幅器の出力信号を電気信号段で合成器にて合成を
行い、電気−光変換を行って送信するのに比べ、前記合
成器による損失がなくなり、その損失分だけ電気−光変
調器において高い変調率で強度変調もしくは振幅変調を
行うことができ、強度変化幅もしくは振幅の大きな光信
号出力が得られることにより、遠方まで光信号の伝送が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る光空間伝送装置の構成
ブロック図である。
【図2】従来の光空間伝送装置の送信機の増幅器にフィ
ードフォワードアンプを用いた装置の構成ブロック図で
ある。
【図3】従来の光空間伝送装置の構成ブロック図であ
る。
【図4】フィードフォワードアンプの構成ブロック図で
ある。
【符号の説明】
1…入力端子、 2,6…分配器、 3,10…可変移
相器、 4,11…可変減衰器 5…主増幅器、 7,
8…遅延線、 9,13…合成器、 12…誤差増幅
器、 14、15…電気−光変換器、 16…光−電気
変換器、 17,19…増幅器、 18…出力端子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信する2以上の信号をそれぞれ別に光
    信号に変換し、受信側の単一の受光部に送信して、前記
    それぞれの光信号を前記受光部上にて合成することを特
    徴とする光空間伝送装置。
  2. 【請求項2】 電気信号を光信号に変換して送信を行う
    電気−光変換器を有する送信機と、前記光信号を受光し
    て電気信号に変換する光−電気変換器を有する受信機と
    を具備する光空間伝送装置において、前記送信機の電気
    信号増幅器に信号増幅の際に生じる3次相互変調歪の補
    償を行うフィードフォワード技術を用い、光空間伝送装
    置の送信機に入力した信号を増幅し、それに伴って生じ
    る3次相互変調歪成分も合わせて出力する主増幅器と、
    主増幅器の出力より入力信号成分を除去し、3次相互変
    調歪成分を増幅し、主増幅器と逆相で出力する誤差増幅
    器の信号をそれぞれ別の電気−光変換器を用いて光信号
    に変換し、受信機の光−電気変換器の同一の受光部に向
    けて送信して、受光部上で前記双方の光信号を合成する
    ことにより、前記3次相互変調歪成分を相殺し、受信機
    の光−電気変換器から送信機に入力した信号成分を出力
    することを特徴とした光空間伝送装置。
JP9103629A 1997-04-21 1997-04-21 光空間伝送装置 Pending JPH10294697A (ja)

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