JPH1154825A - 広帯域fm変調器 - Google Patents
広帯域fm変調器Info
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- JPH1154825A JPH1154825A JP9204083A JP20408397A JPH1154825A JP H1154825 A JPH1154825 A JP H1154825A JP 9204083 A JP9204083 A JP 9204083A JP 20408397 A JP20408397 A JP 20408397A JP H1154825 A JPH1154825 A JP H1154825A
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Abstract
る光映像伝送システムの低コスト化を実現する広帯域F
M変調器を提供する。 【解決手段】 光反射面117、光透過面118、およ
び活性層116を有する光増幅器115に所定のバイア
ス電流I1 を印加し、多チャンネルAM映像信号に応じ
た信号電圧V2 に基づく電界によって屈折率を変化させ
られる光導波路112と、この光導波路112上に形成
されたグレーティングを有する波長選択性反射器111
を光増幅器115の光透過面118に対向して配置する
ことによって波長変調器(第1のレーザ光源)110を
構成する。この第1のレーザ光源110と、第2のレー
ザ光源120、光合波器130、およびフォトダイオー
ド140によって広帯域FM変調器を構成する。
Description
に関し、特に、歪および雑音を少なくしたFM信号を発
生する広帯域FM変調器に関する。
を示し、多チャンネルのAM映像信号61を発生するA
M映像信号発生回路60と、多チャンネルのAM映像信
号61を一括してFM信号62にする広帯域FM変調器
100と、FM信号62に応じた光信号を出射するレー
ザダイオード20と、レーザダイオード20からの光信
号を複数の光ファイバ40に分配する光分配器30と、
光ファイバ40から光信号を入力する加入者50によっ
て構成されている。加入者50は光信号を電気信号にす
るフォトダイオード51と、フォトダイオード51から
の電気信号を復調して多チャンネルAM映像信号63を
発生するFM復調器52と、多チャンネルAM映像信号
63に基づいて映像を表示する受像機53を有する。
像信号61はFM変調器100にてFM信号62に一括
変換され、レーザダイオード20を直接変調して光信号
を出射させる。光信号は光分配器30で多数に分配され
光ファイバ40を通して加入者50に送られる。加入者
50では、光信号がフォトダイオード51で電気信号に
変換されたあと、FM復調器52で多チャンネルのAM
映像信号63に復調され、受像機53に分配される。
り出力される多チャンネルAM映像信号61を示し、図
4(c)はFM変調器100によって変調されたFM信
号62を示し、図4(d)はFM復調器52によって復
調された多チャンネルAM映像信号63を示す。
テムの広帯域FM変調器100を示し、DFB−LD
(分布帰還型レーザダイオード)170と、外部共振型
のレーザダイオード(LD)である局部発振光光源12
0と、光合波器130と、フォトダイオード140を有
する。DFB−LD170,局部発振光光源120,光
合波器130,およびフォトダイオード140は光ファ
イバ150によって接続されている。DFB−LD17
0には、バイアス電流に変調信号電流を重畳した電流が
印加される。このとき、変調信号の振幅は順方向電流全
体に比べて十分小さくする。電流が変動すると、DFB
−LD170のチャープにより電流変動に合わせてDF
B−LD170の発振波長がわずかに変動し、これが光
波長変調信号となる。局部発振光光源120をDFB−
LD170の発振波長の近傍波長で発光させて、光合波
器130でこの光波長変調信号と合波する。局部発振光
光源120として、外部共振型の半導体レーザを用いた
のは、スペクトル純度の高い局部発振光が必要なためで
ある。2つの光を合波すると、ビートが発生し、これを
フォトダイオード140によって検波すれば、2つの光
の光周波数の差に等しいキャリア周波数を持つ広帯域な
FM電気信号が得られる。このように光という非常に周
波数の高い領域で信号処理を行うため、電気回路では難
しい広帯域FM変調器が簡単な構成で実現できる。
に強いため、光受信機への光入力レベルが小さく、受信
信号の信号対雑音比が低くても映像の劣化が少ない。こ
のため、FM信号を用いて伝送を行えば、光分岐数を多
くすることができ、1加入者あたりの伝送システムコス
トを低く抑えることができる。しかし、通常、家庭の受
像機はFM復調器ではなく、AM復調器のみを備えてい
るため、家庭にFM映像信号をそのまま配信すると、受
像機毎にFM復調器を取り付ける必要がある。図4のよ
うに、放送局で多チャンネルAM映像信号61を一括し
てFM信号62に変換し、光伝送の部分のみをFMで伝
送し、加入者50のFM復調器52で一括して復調すれ
ば、加入者50の受像機に入力される信号は従来の地上
波放送と同じ多チャンネルのAM映像信号63となる。
このため、加入者50は従来のCATVや地上波放送を
視聴するのと何ら変わらない方法で選局、視聴すること
ができる。
ルAM映像信号61を確保する必要があるため、変調信
号は数百MHzとなる。FM伝送による耐ノイズ性はF
M信号の占有帯域幅が広いほど向上し、このシステムに
実用上のメリットを得るには、数GHzのFM信号の占
有帯域幅を確保する必要がある。変調周波数帯域、FM
信号の帯域とも非常に広いため、通常用いられている電
気のFM変調回路では対応できない。また、多チャンネ
ルのAM映像信号61を扱うため、この広い帯域幅に渡
って歪も小さく抑える必要がある。
従来の広帯域FM変調器によると、変調用の光源にDF
B−LD170を用いているため、出力光の波長がチャ
ープにより容易に変調されるという利点があるが、DF
B−LD170は外部共振型のような光源にくらべると
出力光の位相ノイズが大きく、波長の線幅も広いため、
生成されるFM信号の雑音が増加し、その分、図4のシ
ステムを構成したとき、光分岐数を大きくすることがで
きなくなる。また、DFB−LD170の電流−波長変
換の線形性が低いため、変調時に信号歪が生じやすい。
波長の変調はDFB−LD170の電流を変動させて行
うため、波長の他、出力光の振幅も同時にわずかに変動
してしまう。このため、この振幅変動による歪が生じや
すいという問題もある。
ープを利用して光波長変調を行う方法では、広帯域FM
変調器が単純な構成で容易に実現できるという反面、低
ノイズ、および低歪の実現が困難である問題点がある。
このため、光分岐数をあまり大きくできないだけでな
く、実用的には歪補償等の回路が必要となり、コストア
ップにつながる可能性がある。
低歪を実現し、かつ、適用される光映像伝送システムの
低コスト化を実現する広帯域FM変調器を提供すること
にある。
決するため、所定のバイアス電流で駆動される光増幅素
子、および前記光増幅素子と光結合し、入力信号電圧で
駆動される波長選択性反射器を有する第1のレーザ光源
と、前記第1のレーザ光源より出射される第1のレーザ
光と合波される第2のレーザ光を出射する第2のレーザ
光源と、前記第1および第2のレーザ光を合波する光合
波器と、前記光合波器で合波された光信号をFM電気信
号に変換する光電変換手段を備え、前記波長選択性反射
器は、前記入力信号電圧を印加される電極と、前記入力
信号電圧に基づく電界により屈折率が変化する物質によ
って形成された光導波手段を有することを特徴とする広
帯域FM変調器を提供する。
の実施の形態を詳細に説明する。
れる波長変調器の実施の形態を示す。この波長変調器1
10はニオブ酸リチウムからなる波長選択性反射器11
1と、半導体光増幅器115から成り、半導体光増幅器
115は片端が反射面117であり、他端が透過面11
8であり、所定のバイアス電流I1 をかけられる活性層
116を有する。透過面118側には波長選択性反射器
111が配置されており、全体で特定波長でのみ発振す
るレーザ共振器が構成される。波長選択性反射器111
の反射波長はこの中に形成された光導波路112の中の
グレーティングによって決定される。レーザ光は集光レ
ンズ114で集光され、光ファイバ119に出力され
る。
化する。波長選択性反射器111に形成された電極11
3に多チャンネル映像信号に応じた信号電圧V2 をかけ
ると、ニオブ酸リチウムからなる光導波路112に電界
がかかり、光導波路112の屈折率が変化し、反射波長
が変化する。従って、この外部共振型レーザ光源の出力
光の波長は電極113に印加される映像信号に従って変
化させることができ、波長変調器として動作する。
いた本発明の広帯域FM変調器の実施の形態を示す。こ
の広帯域FM変調器は、波長変調器110と、局部発振
光光源120と、合波器130と、フォトダイオード1
40を有する。局部発振光は線幅が狭い必要があるた
め、局部発振光光源120として外部共振型のレーザ光
源を用いる。ただし、図1で示したような発振波長を変
化させる機構は持たなくてもよい。2つのレーザ光を光
合波器130で合波すると、それぞれのレーザ光の発振
周波数の差に等しいビートが生じ、それを光ファイバ1
50を介してフォトダイオード140で検波すると、F
M変調された電気信号であるFM信号141が得られ
る。ここでFM信号141のキャリア周波数が2つのレ
ーザ光の周波数差に等しくなるので、局部発振光の波長
を変えれば任意のキャリア周波数を持つFM信号141
が得られる。
であるため、従来より用いていたDFB−LDに比べて
位相ノイズを小さくしやすい。また、ニオブ酸リチウム
の電界に対する屈折率の変化は線形性が高いため、歪が
小さく抑えられる。さらに、変調信号によってレーザ光
の強度は変動しないので、従来より問題とされたレーザ
光の強度変化に起因する歪みも生じない。従って、従来
より大幅に低雑音、低歪なFM信号が得られるため、光
映像伝送システムの低コスト化を効率よく実現できる。
実施の形態を示し、局部発振光光源として波長変調器1
10と同じ波長変調器110Aを使用し、これに位相反
転回路160で生成した波長変調器110に入力する信
号とは逆位相の信号を加える構成である。このような構
成では、1つの波長変調器に加える信号振幅が同じの場
合、得られるFM信号の周波数遷移は約2倍になり、ダ
イナミックレンジを拡大できる。
移、即ち、帯域幅を広げるほど雑音に強くなるので、光
映像伝送システムの効率を向上させることが可能にな
る。また、2つの波長変調用レーザ光源の周波数遷移量
が同じになるように調整すれば、2次歪をキャンセルす
ることができる。FM信号の周波数遷移量を同じとした
場合、個々の変調用レーザに入力する変調信号レベルを
小さくできるので、これも歪を小さく抑える効果とな
る。
変調器によれば、低雑音、および低歪を実現し、かつ、
適用される光映像伝送システムの低コスト化を実現する
ことができる。
レーザ光源となる波長変調器の実施の形態を示す説明
図。
帯域FM変調器の実施の形態を示すブロック図。
帯域FM変調器の他の実施の形態を示すブロック図。
図。 (b)従来の光映像伝送システムにおける変調前の多チ
ャンネルAM映像信号を示す説明図。 (c)従来の光映像伝送システムにおいて変調されたF
M信号を示す説明図。 (d)従来の光映像伝送システムにおける復調後の多チ
ャンネルAM映像信号を示す説明図。
を示す説明図。
Claims (3)
- 【請求項1】 所定のバイアス電流で駆動される光増幅
素子、および前記光増幅素子と光結合し、入力信号電圧
で駆動される波長選択性反射器を有する第1のレーザ光
源と、 前記第1のレーザ光源より出射される第1のレ
ーザ光と合波される第2のレーザ光を出射する第2のレ
ーザ光源と、 前記第1および第2のレーザ光を合波する光合波器と、 前記光合波器で合波された光信号をFM電気信号に変換
する光電変換手段を備え、 前記波長選択性反射器は、前記入力信号電圧を印加され
る電極と、前記入力信号電圧に基づく電界により屈折率
が変化する物質によって形成された光導波手段を有する
ことを特徴とする広帯域FM変調器。 - 【請求項2】 前記第2のレーザ光源は、前記第1のレ
ーザ光源と同じ光増幅素子、および前記第1のレーザ光
源と同じ波長選択性反射器によって構成される請求項1
記載の広帯域FM変調器。 - 【請求項3】 前記光増幅素子は、一端に光反射面を有
し、他端に光透過面を有した半導体光増幅素子であり、 前記波長選択性反射器は、前記光透過面を介して前記半
導体光増幅素子と光結合し、前記電界によって屈折率が
変化するニオブ酸リチウムで形成された光導波手段を有
し、この光導波手段上にグレーティングが形成されてい
る構成の請求項1あるいは2の広帯域FM変調器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20408397A JP3582561B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 広帯域fm変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20408397A JP3582561B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 広帯域fm変調器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1154825A true JPH1154825A (ja) | 1999-02-26 |
JP3582561B2 JP3582561B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=16484510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20408397A Expired - Fee Related JP3582561B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 広帯域fm変調器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3582561B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000323778A (ja) * | 1999-05-07 | 2000-11-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光デバイス |
JP2009010582A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Hoya Corp | Fm変調型光伝送装置 |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP20408397A patent/JP3582561B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000323778A (ja) * | 1999-05-07 | 2000-11-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光デバイス |
JP2009010582A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Hoya Corp | Fm変調型光伝送装置 |
JP4564517B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2010-10-20 | Hoya株式会社 | Fm変調型光伝送装置 |
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---|---|
JP3582561B2 (ja) | 2004-10-27 |
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