JPH11337894A - Optical subcarrier frequency modulator - Google Patents
Optical subcarrier frequency modulatorInfo
- Publication number
- JPH11337894A JPH11337894A JP10144065A JP14406598A JPH11337894A JP H11337894 A JPH11337894 A JP H11337894A JP 10144065 A JP10144065 A JP 10144065A JP 14406598 A JP14406598 A JP 14406598A JP H11337894 A JPH11337894 A JP H11337894A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- frequency
- subcarrier
- modulator
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波または
ミリ波の高周波信号を伝送する移動体通信システム、L
ANシステム、放送網で用いられる光サブキャリア送信
機において、高周波信号による周波数変調を光領域を行
う光サブキャリア周波数変調器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile communication system for transmitting a microwave or millimeter wave high-frequency signal.
The present invention relates to an optical subcarrier frequency modulator that performs frequency modulation with a high frequency signal in an optical domain in an optical subcarrier transmitter used in an AN system and a broadcast network.
【0002】[0002]
【従来の技術】数10GHz程度のマイクロ波またはミリ波
をキャリアとした無線通信システムでは、アンテナ基地
局までの高周波信号の損失が大きいために、多数の高周
波中継装置が必要になっていた。そこで、マイクロ波ま
たはミリ波をサブキャリアとして光キャリアに重畳し、
光ファイバで光伝送する光サブキャリアリンクが提案さ
れている。ただし、従来は、高周波信号(サブキャリ
ア)に対する周波数変調は電気領域で行う構成になって
いた。2. Description of the Related Art In a radio communication system using a microwave or millimeter wave of about several tens of GHz as a carrier, a large number of high-frequency repeaters are required due to a large loss of a high-frequency signal to an antenna base station. Therefore, microwaves or millimeter waves are superimposed on optical carriers as subcarriers,
An optical subcarrier link for optically transmitting an optical fiber has been proposed. However, conventionally, frequency modulation of a high-frequency signal (subcarrier) has been performed in the electric domain.
【0003】図6は、従来の光サブキャリア周波数変調
器の構成例を示す。図において、変調器21は、発振器
22から出力される数10MHzから約 100MHzの正弦波
を、信号源23から出力されるデータ信号によって周波
数変調する。この変調された信号と、さらに周波数の高
い発振器24の出力はミキサ25で混合され、所定のマ
イクロ波またはミリ波帯の信号に変換(アップコンバー
ト)される。なお、ミキサ25では、和周波数と差周波
数の信号が生成されるが、一般に和周波数の信号のみが
使用される。ここで生成された高周波信号は、光強度変
調器27に入力される。光強度変調器27は、レーザダ
イオード26から出力されたレーザ光を高周波信号で強
度変調する。これにより、周波数変調された高周波信号
が光キャリアに重畳される。FIG. 6 shows a configuration example of a conventional optical subcarrier frequency modulator. In the figure, a modulator 21 frequency-modulates a sine wave of several tens of MHz to about 100 MHz output from an oscillator 22 by a data signal output from a signal source 23. The modulated signal and the output of the oscillator 24 having a higher frequency are mixed by the mixer 25 and converted (up-converted) into a predetermined microwave or millimeter wave band signal. Note that the mixer 25 generates a signal having a sum frequency and a signal having a difference frequency, but generally only the signal having the sum frequency is used. The high-frequency signal generated here is input to the light intensity modulator 27. The light intensity modulator 27 modulates the intensity of the laser light output from the laser diode 26 with a high-frequency signal. Thereby, the frequency-modulated high-frequency signal is superimposed on the optical carrier.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の光サブキャリア
周波数変調器は、図6に示すように、電気領域で高周波
信号に対する周波数変調を行い、発振器やミキサを用い
てマイクロ波またはミリ波帯の信号にアップコンバート
する構成になっていた。そのためにコストがかかり、消
費電力が大きくなっていた。また、現状の電子部品の能
力として、アナログで数10MHzの帯域、またはディジタ
ルで数10Mbit/s のビットレートが限界であった。As shown in FIG. 6, a conventional optical subcarrier frequency modulator performs frequency modulation on a high-frequency signal in an electric domain, and uses an oscillator or a mixer to perform microwave or millimeter-wave band modulation. It was configured to upconvert to a signal. As a result, costs were increased and power consumption was increased. In addition, as a current capability of electronic components, a band of several tens of MHz for analog or a bit rate of several tens of Mbit / s for digital has been a limit.
【0005】本発明は、光領域で高周波信号による周波
数変調を行うことにより、低コストで高いキャリア周波
数に対応でき、かつ広い変調帯域を有する光サブキャリ
ア周波数変調器を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide an optical subcarrier frequency modulator which can cope with a high carrier frequency at low cost and has a wide modulation band by performing frequency modulation by a high frequency signal in an optical domain. .
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の光サブキャリア
周波数変調器は、複数の光スペクトルを発生する多波長
レーザ光源と、多波長レーザ光源から出力される各光ス
ペクトルを分波する波長フィルタと、高周波信号により
駆動され、波長フィルタで分波された光サブキャリアを
周波数変調する光周波数シフタと、波長フィルタで分波
された光キャリアと、光周波数シフタから出力される周
波数変調された光サブキャリアとを合波する光学系とを
備える。なお、本構成は、高周波信号がアナログ信号ま
たはディジタル信号のいずれでもよい。An optical subcarrier frequency modulator according to the present invention comprises a multi-wavelength laser light source for generating a plurality of optical spectra, and a wavelength filter for demultiplexing each optical spectrum output from the multi-wavelength laser light source. An optical frequency shifter driven by a high-frequency signal and frequency-modulating an optical subcarrier demultiplexed by a wavelength filter; an optical carrier demultiplexed by a wavelength filter; and frequency-modulated light output from the optical frequency shifter. An optical system for multiplexing the subcarriers. In this configuration, the high-frequency signal may be either an analog signal or a digital signal.
【0007】また、波長フィルタで分波する光スペクト
ルを3波以上とし、光周波数シフタを複数個備え、複数
の光サブキャリアを複数の高周波信号でそれぞれ周波数
変調する構成としてもよい。[0007] It is also possible to employ a configuration in which three or more optical spectra are split by the wavelength filter, a plurality of optical frequency shifters are provided, and a plurality of optical subcarriers are frequency-modulated by a plurality of high-frequency signals.
【0008】本発明の光サブキャリア周波数変調器は、
複数の光スペクトルを発生する多波長レーザ光源と、多
波長レーザ光源から出力される各光スペクトルを分波す
る波長フィルタと、波長フィルタで分波された光サブキ
ャリアを入力して2つの光周波数成分を出力する光周波
数シフタと、2つの光周波数成分をディジタル信号で相
補的に光強度変調する2つの光強度変調器と、波長フィ
ルタで分波された光キャリアと、2つの光強度変調器か
ら出力される周波数変調された光サブキャリアとを合波
する光学系とを備える。[0008] The optical subcarrier frequency modulator of the present invention comprises:
A multi-wavelength laser light source for generating a plurality of optical spectra, a wavelength filter for demultiplexing each optical spectrum output from the multi-wavelength laser light source, and two optical frequencies by inputting optical subcarriers demultiplexed by the wavelength filter. An optical frequency shifter that outputs components, two optical intensity modulators that optically modulate two optical frequency components with a digital signal, an optical carrier split by a wavelength filter, and two optical intensity modulators And an optical system for multiplexing the frequency-modulated optical subcarrier output from the optical subcarrier.
【0009】また、波長フィルタで分波する光スペクト
ルを3波以上とし、光周波数シフタおよび2つの光強度
変調器を複数組備え、複数の光サブキャリアを複数の高
周波信号でそれぞれ周波数変調する構成としてもよい。[0009] Further, an optical spectrum to be demultiplexed by a wavelength filter is three or more, a plurality of sets of optical frequency shifters and two optical intensity modulators are provided, and a plurality of optical subcarriers are respectively frequency-modulated by a plurality of high-frequency signals. It may be.
【0010】本発明の光サブキャリア周波数変調器は、
複数の光スペクトルを発生する多波長レーザ光源と、多
波長レーザ光源から出力される各光スペクトルを分波す
る波長フィルタと、波長フィルタで分波された光サブキ
ャリアを入力して2つの光周波数成分を出力する光周波
数シフタと、2つの光周波数成分をディジタル信号に応
じて選択する2×1光スイッチと、波長フィルタで分波
された光キャリアと、2×1光スイッチから出力される
周波数変調された光サブキャリアとを合波する光学系と
を備える。[0010] The optical subcarrier frequency modulator of the present invention comprises:
A multi-wavelength laser light source for generating a plurality of optical spectra, a wavelength filter for demultiplexing each optical spectrum output from the multi-wavelength laser light source, and two optical frequencies by inputting optical subcarriers demultiplexed by the wavelength filter. An optical frequency shifter that outputs components, a 2 × 1 optical switch that selects two optical frequency components according to a digital signal, an optical carrier that is split by a wavelength filter, and a frequency output from the 2 × 1 optical switch An optical system for multiplexing the modulated optical subcarrier.
【0011】また、波長フィルタで分波する光スペクト
ルを3波以上とし、光周波数シフタおよび2×1光スイ
ッチを複数組備え、複数の光サブキャリアを複数のディ
ジタル信号でそれぞれ周波数変調する構成としてもよ
い。[0011] Also, the optical spectrum to be demultiplexed by the wavelength filter is set to three or more, a plurality of sets of optical frequency shifters and 2 × 1 optical switches are provided, and a plurality of optical subcarriers are frequency-modulated by a plurality of digital signals, respectively. Is also good.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は、本発
明の光サブキャリア周波数変調器の第1の実施形態を示
す。なお、本実施形態はディジタル周波数変調(FS
K)を行う場合の構成である。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of an optical subcarrier frequency modulator according to the present invention. In this embodiment, the digital frequency modulation (FS
K) is performed.
【0013】図において、1はモードロックレーザダイ
オード(以下「MLLD」という)、2はアレイ導波路
回折格子(以下「AWG」という)、3a,3b,3c
はファイバコリメータ、4は音響光学変調器(以下「A
OM」という)、5は光ファイバ、6は3対1カプラ、
11は発振器、12はディジタル信号源、13は変調器
である。発振器11,ディジタル信号源12,変調器1
3は、AOM4を駆動する高周波信号を出力する電気回
路系である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a mode-locked laser diode (hereinafter referred to as "MLLD"), 2 denotes an arrayed waveguide grating (hereinafter referred to as "AWG"), 3a, 3b, and 3c.
Is a fiber collimator, 4 is an acousto-optic modulator (hereinafter referred to as “A
OM "), 5 is an optical fiber, 6 is a 3-to-1 coupler,
11 is an oscillator, 12 is a digital signal source, and 13 is a modulator. Oscillator 11, digital signal source 12, modulator 1
Reference numeral 3 denotes an electric circuit system that outputs a high-frequency signal for driving the AOM 4.
【0014】ここで、多波長レーザ光源として用いられ
るMLLD1、波長フィルタとして用いられるAWG
2、光周波数シフタとして用いられるAOM4について
説明する。Here, MLLD1 used as a multi-wavelength laser light source, AWG used as a wavelength filter
2. AOM4 used as an optical frequency shifter will be described.
【0015】MLLD1は、レーザダイオード電極の一
部をロッカ端子と呼ばれる変調端子として加工してお
り、そのバイアス電圧に応じた共振器長に対応する光パ
ルスを発生する。一般的なMLLDの繰り返し周波数は
概ね10〜100 GHzである。これを周波数軸でみると、こ
の繰り返し周波数と等しい間隔の複数の光スペクトルを
同時に出射するレーザダイオードといえる。このままで
あれば、繰り返し周波数は温度や電流により変化し不安
定であるが、ロッカ端子に素子固有の繰り返し周波数近
傍の高周波信号を入力することにより、その周波数に安
定化することができる。図では、MLLD1の周波数を
安定化するための定電流源、高周波発振器、温度制御系
等は省略している。The MLLD 1 processes a part of a laser diode electrode as a modulation terminal called a rocker terminal, and generates an optical pulse corresponding to a resonator length corresponding to the bias voltage. The repetition frequency of a general MLLD is approximately 10 to 100 GHz. When viewed on the frequency axis, it can be said that the laser diode emits a plurality of optical spectra at intervals equal to the repetition frequency. If this state is maintained, the repetition frequency changes and becomes unstable due to temperature and current. However, by inputting a high-frequency signal near the repetition frequency specific to the element to the rocker terminal, the frequency can be stabilized. In the figure, a constant current source, a high-frequency oscillator, a temperature control system, and the like for stabilizing the frequency of the MLLD 1 are omitted.
【0016】なお、多波長レーザ光源はMLLD1の他
に、2個のDFBレーザで構成されるマスタ/スレーブ
レーザ、単一スペクトルのレーザ光に高周波信号で外部
変調する構成によっても実現可能である。The multi-wavelength laser light source can be realized by, besides the MLLD 1, a master / slave laser composed of two DFB lasers, or a configuration of externally modulating a single-spectrum laser beam with a high-frequency signal.
【0017】AWG2は、入力導波路、入力側スラブ導
波路、アレイ導波路、出力側スラブ導波路、出力導波路
を順に接続して構成される1入力多出力の波長フィルタ
である。ここでは、MLLD1から出射されたレーザ光
の光スペクトルのうち、所定の2本を切り出すために用
いられる。なお、AWGは、共振器型波長フィルタに代
えてもよい。The AWG 2 is a one-input / multiple-output wavelength filter formed by sequentially connecting an input waveguide, an input slab waveguide, an array waveguide, an output slab waveguide, and an output waveguide. Here, it is used to cut out two predetermined lines from the optical spectrum of the laser light emitted from the MLLD 1. Note that the AWG may be replaced with a resonator type wavelength filter.
【0018】AOM4は、電圧が印加されなければ入射
光をそのまま透過させる。一方、高周波電圧を印加する
と、高周波信号は音波として素子内を伝搬して回折格子
を形成する。入射光はその回折格子の影響で回折して出
射される。このとき、同時に光周波数が高周波信号の周
波数分だけシフトする。この効果により、本実施形態で
はAOM4を光周波数シフタとして用いている。The AOM 4 transmits the incident light as it is when no voltage is applied. On the other hand, when a high-frequency voltage is applied, the high-frequency signal propagates as a sound wave in the element to form a diffraction grating. The incident light is diffracted and emitted by the influence of the diffraction grating. At this time, the optical frequency is simultaneously shifted by the frequency of the high-frequency signal. Due to this effect, the present embodiment uses AOM4 as an optical frequency shifter.
【0019】以上の構成に基づく本実施形態の周波数変
調動作について、図2を参照して説明する。MLLD1
で生成された光スペクトルから所定のミリ波間隔の2本
の光スペクトルを取り出す。これが図2(a) に示す光周
波数f0 とf1 の2波である。この周波数間隔f1−f0
をfm とする。f0 は、周波数基準とするための光キャ
リアである。光周波数f1 の光サブキャリアを周波数変
調すると、その光スペクトルは図2(b) のようになる。
周波数偏移を+fs とすると、光スペクトルは元来の光
周波数f1 およびf2 (=f1+fs)の2本となる。この
とき、変調帯域が広がるにつれて光スペクトルは線状か
ら一定の幅をもつようになる。すなわち、図2(b) のよ
うに、広帯域化につれて破線から実線の形状に変化す
る。最終的にこのf0 ,f1 ,f2 の3本の光を混合し
て光伝送路に送出する。The frequency modulation operation of the present embodiment based on the above configuration will be described with reference to FIG. MLLD1
The two light spectra at a predetermined millimeter wave interval are extracted from the light spectrum generated in step (1). These are the two optical frequencies f0 and f1 shown in FIG. This frequency interval f1-f0
Is fm. f0 is an optical carrier used as a frequency reference. When the optical subcarrier of the optical frequency f1 is frequency-modulated, its optical spectrum becomes as shown in FIG.
Assuming that the frequency shift is + fs, the optical spectrum has two original optical frequencies f1 and f2 (= f1 + fs). At this time, as the modulation band expands, the optical spectrum has a certain width from a linear shape. That is, as shown in FIG. 2B, the shape changes from a broken line to a solid line as the band is widened. Finally, the three lights of f0, f1, and f2 are mixed and transmitted to the optical transmission line.
【0020】以下、本実施形態各部の具体的な構成につ
いて説明する。MLLD1は、60GHz相当の共振器長を
有する構成であり、60GHzの正弦波電圧がロッカ端子に
印加される。また、発振波長は1.55μm帯である。ML
LD1から出射されるレーザ光は、AWG2により隣接
する60GHz間隔の2波が切り出される。光周波数f1の
1波(光サブキャリア)はファイバコリメータ3aに導
かれ、光周波数f0 の1波(光キャリア)は光ファイバ
5に導かれる。ファイバコリメータ3aからの出射光は
平行ビームとしてAOM4に入射する。Hereinafter, a specific configuration of each section of the present embodiment will be described. The MLLD 1 has a resonator length equivalent to 60 GHz, and a sine wave voltage of 60 GHz is applied to the rocker terminal. The oscillation wavelength is in the 1.55 μm band. ML
The laser light emitted from the LD 1 is cut by the AWG 2 into two adjacent waves at 60 GHz intervals. One wave (optical subcarrier) of the optical frequency f1 is guided to the fiber collimator 3a, and one wave (optical carrier) of the optical frequency f0 is guided to the optical fiber 5. The light emitted from the fiber collimator 3a enters the AOM 4 as a parallel beam.
【0021】一方、発振器11は2GHzで発振し、ディ
ジタル信号源12は50Mbit/s のディジタル信号を出力
する。変調器13はスイッチとして機能するオン・オフ
変調器であり、ディジタル信号が「1」のときは発振器
11の出力をAOM4に印加し、「0」のときは出力し
ない。したがって、ディジタル信号「1」のときは、A
OM4の入射光が回折して出力され、その光周波数もf
s =2GHzだけ高くなる。また、ディジタル信号「0」
のときは、AOM4は透過状態であるので、入射光は進
路も光周波数も変えない。このようにAOM4で透過ま
たは回折して周波数変調された光サブキャリアは、それ
ぞれファイバコリメータ3b,3cを介して3対1カプ
ラ6に入射される。On the other hand, the oscillator 11 oscillates at 2 GHz, and the digital signal source 12 outputs a 50 Mbit / s digital signal. The modulator 13 is an on / off modulator that functions as a switch, and applies the output of the oscillator 11 to the AOM 4 when the digital signal is “1”, and does not output the output when the digital signal is “0”. Therefore, when the digital signal is “1”, A
The incident light of OM4 is diffracted and output, and its optical frequency is also f
s = 2 GHz. The digital signal "0"
At this time, since the AOM 4 is in the transmitting state, the incident light does not change its path or optical frequency. The optical subcarriers transmitted or diffracted by the AOM 4 and frequency-modulated in this manner enter the three-to-one coupler 6 via the fiber collimators 3b and 3c, respectively.
【0022】3対1カプラ6は、AWG2で分波された
光周波数f0 の光キャリアと、AOM4で周波数変調さ
れた光周波数f1 またはf2 の光サブキャリアを合波し
て出力する。合波されたレーザ光は、図2(b) に示す光
スペクトルを有するので、伝送後にフォトダイオードで
検波すれば、キャリア周波数60GHz、周波数偏移2GH
z、ビットレート50Mbit/s の周波数変調信号を取り出
すことができる。The three-to-one coupler 6 multiplexes the optical carrier of the optical frequency f0 demultiplexed by the AWG 2 and the optical subcarrier of the optical frequency f1 or f2 frequency-modulated by the AOM 4, and outputs the multiplexed signal. The multiplexed laser light has the optical spectrum shown in FIG. 2 (b), and if it is detected by a photodiode after transmission, the carrier frequency is 60 GHz and the frequency shift is 2 GHz.
A frequency modulated signal having a z and a bit rate of 50 Mbit / s can be extracted.
【0023】なお、本実施形態において、AOM4、フ
ァイバコリメータ3a〜3c、発振器11、ディジタル
信号源12、変調器13を複数組備え、AWG2で3波
以上を分波し、複数の光サブキャリアをそれぞれ対応す
る高周波信号で周波数変調して多重化する構成としても
よい。In this embodiment, a plurality of sets of the AOM 4, the fiber collimators 3a to 3c, the oscillator 11, the digital signal source 12, and the modulator 13 are provided, and the AWG 2 separates three or more waves and uses a plurality of optical subcarriers. A configuration may be adopted in which the signals are frequency-modulated and multiplexed with the corresponding high-frequency signals.
【0024】(第2の実施形態)図3は、本発明の光サ
ブキャリア周波数変調器の第2の実施形態を示す。な
お、本実施形態はアナログ周波数変調を行う場合の構成
である。(Second Embodiment) FIG. 3 shows an optical subcarrier frequency modulator according to a second embodiment of the present invention. Note that the present embodiment is a configuration for performing analog frequency modulation.
【0025】図において、1はMLLD、2はAWG、
3a,3dはファイバコリメータ、4はAOM、5は光
ファイバ、7a,7bはフーリエ変換レンズ、8は2対
1カプラ、14はアナログ信号源、15は電圧制御可変
周波数発振器である。アナログ信号源14および電圧制
御可変周波数発振器15は、AOM4を駆動する高周波
信号を出力する電気回路系である。In the figure, 1 is MLLD, 2 is AWG,
3a and 3d are fiber collimators, 4 is an AOM, 5 is an optical fiber, 7a and 7b are Fourier transform lenses, 8 is a 2-to-1 coupler, 14 is an analog signal source, and 15 is a voltage controlled variable frequency oscillator. The analog signal source 14 and the voltage-controlled variable frequency oscillator 15 are an electric circuit system that outputs a high-frequency signal for driving the AOM 4.
【0026】MLLD1、AWG2、AOM4の機能は
第1の実施形態と同様である。アナログ信号源14は、
ここでは帯域約5MHz、振幅1Vppの映像信号を発生す
るものとする。電圧制御可変周波数発振器15は中心周
波数30MHzの発振器であるが、外部信号が印加されたと
きに振幅に応じてその発振周波数が変化する構成であ
る。この出力をAOM4に入力すれば、光サブキャリア
は回折の角度を変えて出射し、その光周波数もAOM4
への周波数変化分だけ高くなる。The functions of MLLD1, AWG2 and AOM4 are the same as in the first embodiment. The analog signal source 14
Here, it is assumed that a video signal having a band of about 5 MHz and an amplitude of 1 Vpp is generated. The voltage controlled variable frequency oscillator 15 is an oscillator having a center frequency of 30 MHz, but has a configuration in which the oscillation frequency changes according to the amplitude when an external signal is applied. When this output is input to AOM4, the optical subcarrier is emitted with the angle of diffraction changed and the optical frequency is also changed to AOM4.
Higher by the frequency change to.
【0027】AOM4で回折または透過した光サブキャ
リアを1点に集光するために、フーリエ変換レンズ7
a,7b、ファイバコリメータ3dが用いられる。フー
リエ変換レンズ7a,7bの焦点距離はいずれもF(c
m)であり、AOM4とフーリエ変換レンズ7aとの距
離はF、フーリエ変換レンズ7a,7bの距離は2F、
フーリエ変換レンズ7bとファイバコリメータ3dとの
距離はFである。この光学系により、AOM4から出射
された光サブキャリアは回折または透過にかかわらず、
いずれの場合でもファイバコリメータ3dへ導かれる。
このように、AOM4の出力側の光学系は回折角度に依
存せずに1点に絞れる構成になっているので、アナログ
信号により周波数変調された光サブキャリアでもファイ
バコリメータ3dに入射することができる。2対1カプ
ラ8は、AWG2で分波された光周波数f0 の光キャリ
アと、AOM4で周波数変調された光サブキャリアを合
波して出力する。In order to focus the optical subcarrier diffracted or transmitted by the AOM 4 at one point, a Fourier transform lens 7
a, 7b and a fiber collimator 3d. The focal length of each of the Fourier transform lenses 7a and 7b is F (c
m), the distance between the AOM 4 and the Fourier transform lens 7a is F, the distance between the Fourier transform lenses 7a and 7b is 2F,
The distance between the Fourier transform lens 7b and the fiber collimator 3d is F. With this optical system, the optical subcarrier emitted from the AOM 4 can be diffracted or transmitted,
In any case, the light is guided to the fiber collimator 3d.
As described above, since the optical system on the output side of the AOM 4 is configured to be able to stop at one point without depending on the diffraction angle, even the optical subcarrier frequency-modulated by the analog signal can enter the fiber collimator 3d. . The two-to-one coupler 8 combines the optical carrier of the optical frequency f0 demultiplexed by the AWG 2 and the optical subcarrier frequency-modulated by the AOM 4, and outputs the resultant.
【0028】なお、本実施形態において、AOM4、フ
ァイバコリメータ3a,3d、フーリエ変換レンズ7
a,7b、アナログ信号源14、電圧制御可変周波数発
振器15を複数組備え、AWG2で3波以上を分波し、
複数の光サブキャリアをそれぞれ対応する高周波信号で
周波数変調して多重化する構成としてもよい。In this embodiment, the AOM 4, the fiber collimators 3a and 3d, the Fourier transform lens 7
a, 7b, a plurality of sets of analog signal sources 14, and a voltage controlled variable frequency oscillator 15, and the AWG 2 separates three or more waves,
A configuration may be adopted in which a plurality of optical subcarriers are frequency-modulated and multiplexed with the corresponding high-frequency signals.
【0029】(第3の実施形態)図4は、本発明の光サ
ブキャリア周波数変調器の第3の実施形態を示す。な
お、本実施形態はディジタル周波数変調を行う場合の構
成である。(Third Embodiment) FIG. 4 shows a third embodiment of the optical subcarrier frequency modulator according to the present invention. Note that the present embodiment is a configuration for performing digital frequency modulation.
【0030】図において、1はMLLD、2はAWG、
3a,3b,3cはファイバコリメータ、4はAOM、
5は光ファイバ、6は3対1カプラ、9a,9bは光強
度変調器、16は発振器、17はディジタル信号源であ
る。In the figure, 1 is MLLD, 2 is AWG,
3a, 3b, 3c are fiber collimators, 4 is AOM,
5 is an optical fiber, 6 is a 3-to-1 coupler, 9a and 9b are optical intensity modulators, 16 is an oscillator, and 17 is a digital signal source.
【0031】MLLD1、AWG2、AOM4の機能は
第1の実施形態と同様である。発振器16は、周波数2
GHzの正弦波を出力し、常にAOM4に印加される。印
加電圧を適当に制御することにより、AOM4から光周
波数f1 の透過光と光周波数f2 の回折光を光強度比1
対1で同時に出力させることができる。光周波数f1の
透過光は、ファイバコリメータ3b、光強度変調器9a
を通過して3対1カプラ6に入射する。一方、光周波数
f2 の回折光は、ファイバコリメータ3c、光強度変調
器9bを通過して3対1カプラ6に入射する。The functions of MLLD1, AWG2 and AOM4 are the same as in the first embodiment. The oscillator 16 has a frequency 2
It outputs a sine wave of GHz and is always applied to AOM4. By appropriately controlling the applied voltage, the transmitted light at the optical frequency f1 and the diffracted light at the optical frequency f2 from the AOM 4 have a light intensity ratio of 1.
They can be output simultaneously on a one-to-one basis. The transmitted light of the optical frequency f1 is transmitted to the fiber collimator 3b and the light intensity modulator 9a.
And enters the three-to-one coupler 6. On the other hand, the diffracted light having the optical frequency f2 passes through the fiber collimator 3c and the light intensity modulator 9b and enters the 3-to-1 coupler 6.
【0032】光強度変調器9aはディジタル信号源17
のデータ出力に接続され、光強度変調器9bはディジタ
ル信号源17のデータ反転出力に接続されている。ディ
ジタル信号源17は、データを正相と逆相で同時に出力
する。これにより、データ信号が「0」がときは光強度
変調器9aから光周波数f1 の透過光が出力され、デー
タ信号が「1」がときは光強度変調器9bから光周波数
f2 の回折光が出力される。すなわち、2本の光サブキ
ャリアのうちいずれか一方のみが出力される。これは、
第1の実施形態と同様に、ディジタル信号を光領域で周
波数変調したものと等価である。3対1カプラ6は、A
WG2で分波された光周波数f0 の光キャリアと、AO
M4および光強度変調器9a,9bで周波数変調された
光周波数f1 またはf2 の光サブキャリアを合波して出
力する。The light intensity modulator 9a is a digital signal source 17
The light intensity modulator 9b is connected to the data inversion output of the digital signal source 17. The digital signal source 17 outputs data in the normal phase and the negative phase simultaneously. Thus, when the data signal is "0", the transmitted light of the optical frequency f1 is outputted from the light intensity modulator 9a, and when the data signal is "1", the diffracted light of the optical frequency f2 is outputted from the light intensity modulator 9b. Is output. That is, only one of the two optical subcarriers is output. this is,
Similar to the first embodiment, this is equivalent to a digital signal frequency-modulated in the optical domain. The three-to-one coupler 6 has A
An optical carrier having an optical frequency f0 demultiplexed by WG2 and AO
The optical subcarrier of the optical frequency f1 or f2 frequency-modulated by the M4 and the optical intensity modulators 9a and 9b is multiplexed and output.
【0033】なお、本実施形態の構成は、光周波数シフ
タとして用いられるAOMの出力を各光周波数成分ごと
にスイッチしなければならないので、アナログの変調器
として用いることはできない。しかし、第1の実施形態
のようにAOM自体のスイッチングを利用しないので、
ビットレートは光強度変調器の性能まで高めることがで
きる。例えば、光強度変調器9a,9bとしてニオブ酸
リチウムのマッハツェンダ型光強度変調器や、電界吸収
型の半導体光スイッチを用い、発振器16の周波数を高
めると数10Gbit/s の性能をもちうる。The configuration of the present embodiment cannot be used as an analog modulator because the output of the AOM used as an optical frequency shifter must be switched for each optical frequency component. However, since the switching of the AOM itself is not used as in the first embodiment,
The bit rate can be increased to the performance of the light intensity modulator. For example, when a Mach-Zehnder type light intensity modulator made of lithium niobate or an electric absorption type semiconductor optical switch is used as the light intensity modulators 9a and 9b, and the frequency of the oscillator 16 is increased, the performance of several tens Gbit / s can be obtained.
【0034】光強度変調器9a,9bと3対1カプラ6
を1枚の基板上に集積化したものを用いてもよい。ま
た、周波数変調された高周波信号として包絡線が変化し
ないことが望ましい。そのためには、光周波数f1 ,f
2 の各成分について、同一の光路長とする必要がある
が、集積化した光強度変調器を用いれば装置を小型化で
きるとともに、光路長を一定に保つことも容易である。Light intensity modulators 9a and 9b and 3: 1 coupler 6
May be integrated on a single substrate. In addition, it is desirable that the envelope does not change as a frequency-modulated high-frequency signal. For this purpose, the optical frequencies f1, f
Although it is necessary for each of the components 2 to have the same optical path length, the use of an integrated light intensity modulator can reduce the size of the device and easily maintain a constant optical path length.
【0035】また、本実施形態において、AOM4、フ
ァイバコリメータ3a〜3c、光強度変調器9a,9
b、発振器16、ディジタル信号源17を複数組備え、
AWG2で3波以上を分波し、複数の光サブキャリアを
それぞれ対応する高周波信号で周波数変調して多重化す
る構成としてもよい。In this embodiment, the AOM 4, the fiber collimators 3a to 3c, and the light intensity modulators 9a and 9c
b, a plurality of sets of oscillators 16 and digital signal sources 17,
A configuration may be adopted in which three or more waves are split by the AWG2, and a plurality of optical subcarriers are frequency-modulated and multiplexed by corresponding high-frequency signals.
【0036】(第4の実施形態)図5は、本発明の光サ
ブキャリア周波数変調器の第4の実施形態を示す。な
お、本実施形態はディジタル周波数変調を行う場合の構
成である。(Fourth Embodiment) FIG. 5 shows a fourth embodiment of the optical subcarrier frequency modulator according to the present invention. Note that the present embodiment is a configuration for performing digital frequency modulation.
【0037】図において、1はMLLD、2はAWG、
3a,3b,3cはファイバコリメータ、4はAOM、
5は光ファイバ、8は2対1カプラ、10は2×1光ス
イッチ、16は発振器、18はディジタル信号源であ
る。In the figure, 1 is MLLD, 2 is AWG,
3a, 3b, 3c are fiber collimators, 4 is AOM,
5 is an optical fiber, 8 is a 2-to-1 coupler, 10 is a 2 × 1 optical switch, 16 is an oscillator, and 18 is a digital signal source.
【0038】本実施形態の特徴は、第3の実施形態にお
ける光強度変調器9a,9bおよびディジタル信号源1
7の機能を、2×1光スイッチ10およびディジタル信
号源18によって実現したところにある。すなわち、2
×1光スイッチ10は、ディジタル信号源18の出力が
「0」がときは光周波数f1 の透過光を選択し、「1」
がときは光周波数f2 の回折光を選択することにより、
ディジタル信号を光領域で周波数変調したものとなる。
2対1カプラ8は、AWG2で分波された光周波数f0
の光キャリアと、AOM4および2×1光スイッチ10
で周波数変調された光周波数f1 またはf2 の光サブキ
ャリアを合波して出力する。This embodiment is characterized in that the light intensity modulators 9a and 9b and the digital signal source 1 in the third embodiment are different from each other.
7 is realized by the 2 × 1 optical switch 10 and the digital signal source 18. That is, 2
The x1 optical switch 10 selects the transmitted light of the optical frequency f1 when the output of the digital signal source 18 is "0", and selects "1".
When the diffracted light of the optical frequency f2 is selected,
A digital signal is obtained by frequency-modulating in the optical domain.
The two-to-one coupler 8 has an optical frequency f0 demultiplexed by the AWG2.
AOM4 and 2 × 1 optical switch 10
The optical subcarriers of the optical frequency f1 or f2, which have been frequency-modulated, are multiplexed and output.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光サブキ
ャリア周波数変調器は、多波長レーザ光源、波長フィル
タ、光周波数シフタ、光強度変調器、2×1光スイッチ
などの光部品を用いることにより、光サブキャリアに対
するアナログおよびディジタル周波数変調を行うことが
できる。これにより、非常に高いキャリア周波数で、高
いビットレートまたは広い帯域の信号を伝送することが
できる。As described above, the optical subcarrier frequency modulator of the present invention uses optical components such as a multi-wavelength laser light source, a wavelength filter, an optical frequency shifter, an optical intensity modulator, and a 2 × 1 optical switch. As a result, analog and digital frequency modulation can be performed on the optical subcarrier. As a result, a signal with a high bit rate or a wide band can be transmitted at a very high carrier frequency.
【図1】本発明の光サブキャリア周波数変調器の第1の
実施形態を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical subcarrier frequency modulator according to the present invention.
【図2】多波長レーザ光源の光スペクトルおよび周波数
変調された出力光の光スペクトルを示す図。FIG. 2 shows an optical spectrum of a multi-wavelength laser light source and an optical spectrum of frequency-modulated output light.
【図3】本発明の光サブキャリア周波数変調器の第2の
実施形態を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the optical subcarrier frequency modulator of the present invention.
【図4】本発明の光サブキャリア周波数変調器の第3の
実施形態を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a third preferred embodiment of the optical subcarrier frequency modulator according to the present invention.
【図5】本発明の光サブキャリア周波数変調器の第4の
実施形態を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of the optical subcarrier frequency modulator according to the present invention.
【図6】従来の光サブキャリア周波数変調器の構成例を
示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a conventional optical subcarrier frequency modulator.
【符号の説明】 1 モードロックレーザダイオード(MLLD) 2 アレイ導波路回折格子(AWG) 3a,3b,3c,3d ファイバコリメータ 4 音響光学変調器(AOM) 5 光ファイバ 6 3対1カプラ 7 フーリエ変換レンズ 8 2対1カプラ 9 光強度変調器 10 2×1光スイッチ 11 発振器 12 ディジタル信号源 13 変調器 14 アナログ信号源 15 電圧制御可変周波数発振器 16 発振器 17 ディジタル信号源 18 ディジタル信号源[Description of Signs] 1 Mode-locked laser diode (MLLD) 2 Arrayed waveguide grating (AWG) 3a, 3b, 3c, 3d Fiber collimator 4 Acousto-optic modulator (AOM) 5 Optical fiber 6 3-to-1 coupler 7 Fourier transform Lens 8 2 to 1 coupler 9 Optical intensity modulator 10 2 × 1 optical switch 11 Oscillator 12 Digital signal source 13 Modulator 14 Analog signal source 15 Voltage controlled variable frequency oscillator 16 Oscillator 17 Digital signal source 18 Digital signal source
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04J 14/00 14/02 (72)発明者 松岡 裕 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04J 14/00 14/02 (72) Inventor Hiroshi Matsuoka 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation
Claims (8)
信号を重畳する光サブキャリア周波数変調器において、 複数の光スペクトルを発生する多波長レーザ光源と、 前記多波長レーザ光源から出力される各光スペクトルを
分波する波長フィルタと、 前記高周波信号により駆動され、前記波長フィルタで分
波された光サブキャリアを周波数変調する光周波数シフ
タと、 前記波長フィルタで分波された光キャリアと、前記光周
波数シフタから出力される周波数変調された光サブキャ
リアとを合波する光学系とを備えたことを特徴とする光
サブキャリア周波数変調器。1. An optical subcarrier frequency modulator that frequency-modulates an optical subcarrier and superimposes a high-frequency signal, comprising: a multi-wavelength laser light source that generates a plurality of optical spectra; and each light output from the multi-wavelength laser light source. A wavelength filter for splitting a spectrum, an optical frequency shifter driven by the high-frequency signal and frequency-modulating an optical subcarrier split by the wavelength filter; an optical carrier split by the wavelength filter; An optical system for multiplexing the frequency-modulated optical subcarrier output from the frequency shifter.
変調器において、 光周波数シフタを複数個備え、複数の光サブキャリアを
複数の高周波信号でそれぞれ周波数変調し、光学系で合
波する構成であることを特徴とする光サブキャリア周波
数変調器。2. The optical subcarrier frequency modulator according to claim 1, further comprising a plurality of optical frequency shifters, each of which modulates the frequency of each of the plurality of optical subcarriers with a plurality of high-frequency signals, and multiplexes the signals with an optical system. An optical subcarrier frequency modulator, characterized in that:
タル信号を重畳する光サブキャリア周波数変調器におい
て、 複数の光スペクトルを発生する多波長レーザ光源と、 前記多波長レーザ光源から出力される各光スペクトルを
分波する波長フィルタと、 前記波長フィルタで分波された光サブキャリアを入力し
て2つの光周波数成分を出力する光周波数シフタと、 前記2つの光周波数成分を前記ディジタル信号で相補的
に光強度変調する2つの光強度変調器と、 前記波長フィルタで分波された光キャリアと、前記2つ
の光強度変調器から出力される周波数変調された光サブ
キャリアとを合波する光学系とを備えたことを特徴とす
る光サブキャリア周波数変調器。3. An optical subcarrier frequency modulator that frequency-modulates an optical subcarrier and superimposes a digital signal, comprising: a multi-wavelength laser light source for generating a plurality of optical spectra; and each light output from the multi-wavelength laser light source. A wavelength filter for splitting a spectrum, an optical frequency shifter for inputting optical subcarriers split by the wavelength filter and outputting two optical frequency components, and complementing the two optical frequency components with the digital signal An optical system for multiplexing two optical intensity modulators for performing optical intensity modulation, an optical carrier split by the wavelength filter, and a frequency-modulated optical subcarrier output from the two optical intensity modulators An optical subcarrier frequency modulator comprising:
変調器において、光周波数シフタおよび2つの光強度変
調器を複数組備え、複数の光サブキャリアを複数のディ
ジタル信号でそれぞれ周波数変調し、光学系で合波する
構成であることを特徴とする光サブキャリア周波数変調
器。4. The optical subcarrier frequency modulator according to claim 3, further comprising a plurality of sets of an optical frequency shifter and two optical intensity modulators, each of the plurality of optical subcarriers being frequency-modulated by a plurality of digital signals, An optical subcarrier frequency modulator having a configuration for multiplexing by an optical system.
タル信号を重畳する光サブキャリア周波数変調器におい
て、 複数の光スペクトルを発生する多波長レーザ光源と、 前記多波長レーザ光源から出力される各光スペクトルを
分波する波長フィルタと、 前記波長フィルタで分波された光サブキャリアを入力し
て2つの光周波数成分を出力する光周波数シフタと、 前記2つの光周波数成分を前記ディジタル信号に応じて
選択する2×1光スイッチと、 前記波長フィルタで分波された光キャリアと、前記2×
1光スイッチから出力される周波数変調された光サブキ
ャリアとを合波する光学系とを備えたことを特徴とする
光サブキャリア周波数変調器。5. An optical subcarrier frequency modulator that frequency-modulates an optical subcarrier and superimposes a digital signal, comprising: a multi-wavelength laser light source that generates a plurality of optical spectra; and each light output from the multi-wavelength laser light source. A wavelength filter that splits a spectrum, an optical frequency shifter that inputs optical subcarriers split by the wavelength filter and outputs two optical frequency components, and converts the two optical frequency components according to the digital signal. A 2 × 1 optical switch to be selected; an optical carrier split by the wavelength filter;
An optical system for multiplexing a frequency-modulated optical subcarrier output from one optical switch.
変調器において、 光周波数シフタおよび2×1光スイッチを複数組備え、
複数の光サブキャリアを複数のディジタル信号でそれぞ
れ周波数変調し、光学系で合波する構成であることを特
徴とする光サブキャリア周波数変調器。6. The optical subcarrier frequency modulator according to claim 5, comprising a plurality of sets of an optical frequency shifter and a 2 × 1 optical switch.
An optical subcarrier frequency modulator, wherein a plurality of optical subcarriers are frequency-modulated by a plurality of digital signals, respectively, and multiplexed by an optical system.
キャリア周波数変調器において、 多波長レーザ光源は、モードロックレーザダイオードで
あることを特徴とする光サブキャリア周波数変調器。7. The optical subcarrier frequency modulator according to claim 1, wherein the multi-wavelength laser light source is a mode-locked laser diode.
キャリア周波数変調器において、 光周波数シフタは、音響光学変調器であることを特徴と
する光サブキャリア周波数変調器。8. The optical subcarrier frequency modulator according to claim 1, wherein the optical frequency shifter is an acousto-optic modulator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10144065A JPH11337894A (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Optical subcarrier frequency modulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10144065A JPH11337894A (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Optical subcarrier frequency modulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11337894A true JPH11337894A (en) | 1999-12-10 |
Family
ID=15353494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10144065A Pending JPH11337894A (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Optical subcarrier frequency modulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11337894A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009017320A (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light modulation circuit and light transmission system |
JP2016015712A (en) * | 2014-06-09 | 2016-01-28 | 日本電波工業株式会社 | Orthogonal polarization transmission device, orthogonal polarization reception device, and radio communication device |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP10144065A patent/JPH11337894A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009017320A (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light modulation circuit and light transmission system |
US8437638B2 (en) | 2007-07-06 | 2013-05-07 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical modulation circuit and optical transmission system |
EP2166681B1 (en) * | 2007-07-06 | 2019-09-18 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Optical modulation circuit and optical transmission system |
JP2016015712A (en) * | 2014-06-09 | 2016-01-28 | 日本電波工業株式会社 | Orthogonal polarization transmission device, orthogonal polarization reception device, and radio communication device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7499653B2 (en) | Multiple wavelength photonic oscillator | |
US7317569B2 (en) | Optical frequency converter | |
CN108768537B (en) | Multi-band reconfigurable signal generation method and device based on multi-frequency optical local oscillator | |
US5202782A (en) | Optical communication method and optical communication system | |
JP2000310800A (en) | Two optical signal generator | |
US6424774B1 (en) | Tunable wavelength four light wave mixer | |
US20100263001A1 (en) | Optical-to-millimeter wave conversion | |
US6631145B1 (en) | Wavelength-tunable mode-locked laser, wavelength converter and transmission system | |
US20050286907A1 (en) | System, device, and method for radio frequency optical transmission | |
US9876582B2 (en) | Integrated multichannel photonic receiver | |
CN115037379B (en) | Photon RF frequency doubling chip based on silicon-based micro-ring modulator and control method thereof | |
Serafino et al. | A beam-forming network for 5G systems based on precise optical clock and phase shifting | |
JPH11337894A (en) | Optical subcarrier frequency modulator | |
JP3447664B2 (en) | Optical transmitter and optical transmitter control method | |
CN100373824C (en) | Pulse light source for long-distance light communication system | |
US6549319B2 (en) | Apparatus for optical wavelength conversion | |
CN113853755B (en) | Multi-wavelength light source and optical chip | |
JP4458769B2 (en) | 2 optical signal generator | |
JP2000162561A (en) | Light subcarrier phase modulator and optical spectrum spread transmitter using same | |
JP2919133B2 (en) | Wavelength switching device and wavelength switching method | |
JPH05336074A (en) | Optical switching system for frequency multiplexed signal | |
Liu et al. | Millimeter wave beamsteering with true time delayed integrated optical beamforming network | |
KR20030077089A (en) | Method of up-conversion of all-optical signal through cross-gain modulation in semiconductor optical amplifier and apparatus thereof | |
KR101012853B1 (en) | System and method for fire transfering | |
EP1669800A2 (en) | Wavelength converter for generating wavelength tunable laser optical source in itself |