JPS58224333A - コヒ−レント光受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、平衡検出器を使用するコヒーレント光受信
装置に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

変訴｝信号のコヒーレントな検出の一般原理は確立され
ている。光通信方式の分野においてレーザ局部発振器と
平衡検出器を使用するコヒーレント受信装置はＭｏｎｔ
ｅ　Ｒｏｓｓ氏のレーザ受信器（ニューヨーク、ウイリ
ー社出版）中に記載されている。その図書の第１１２頁
および１１３頁には局部発振基準信号をプラスした入力
信号が１対の基本的に同一の検出器の一方に供給され、
一方入力信号マイナス局部発振基準イ言号が対の他方の
検出器に供給される。この装置はさらにビーム分割器、
２個の半釦鏡、局部発振信号用の１８０°移相装置およ
び２個の検出器出力用の温算回路を心間とする。２個の
検出器からの出力の減算出力は出力信号を形成する。

〔発明の概要〕

したがって、この発明の目的は従来技術の欠点を避ける
ことである。

さらに説明すれば、この発明の目的は通常のこの押光受
信装置の欠点を有しないコヒーレント光受信装置を提供
することにもる。

この発明の別の目的は、正確で信頼できる結果が得られ
るように考慮してこの形式の受信装置を構成することで
ある。

この発明の付随的な目的は、構造が簡単で、廉価に製作
でき、しかも使用が容易で動作も信頼できるような上述
の形式の受信装置を構成することにある。

これらの目的、および以下の説明で明らかにされるその
他の目的を達成するために、この発明の特徴とするとこ
ろは、光入力信号の周波数と実賀的に対応する周波数を
有するコヒーレント光出力を有する局部発振信号源と、
入来する光信号用の２個の入力部と出力光信号用の２個
の出力部とを有し入来する光｛ｔＡ号を混合して出力光
信号を生成する混合手段と、前記入力部の一方へ光入力
信号を他方へ前記コヒーレント光出力を導いて前記出力
光信号を得る手段と、混合手段の出力部のそれぞれから
の出力光イー号の１つをそれぞれ受信し、電気信号を出
力させる２個の同一の光検出器と、１′気信月の一方か
ら他方を減．算する手段を含む電気信号から硝気出力信
号を生成する手段とを具備しているコヒーレント光受信
装置の構成にある。

〔発明の実施例〕

上述の、およびその他のこの発明の目的および特徴は以
下添付図面を参照にした実施例の説明により明らかにさ
れよう。

第１図に示す装置において、入力光信号ＰＩＩは半鉋鏡
ビーム分割・結合器１０に導かれる。

入力信号Ｐｌ！ｌの半分は第１の検出器例えばアノ｛ラ
ンシエ型のフォトダイオード１１に向けられ、一方入力
｛ｉ号Ｐｇの他の平分は第２の同一のフ，＋ートダイオ
ード１２に向けられる。同様に局部発振器の半導体レー
ザ１３により発生されたコヒーレントな基準信号ＰＬも
市だビーム分割・結合器１０に指向され、基準信号の半
分がそれぞれ各フォトダイオードに導かれる。局部発橡
信号と入力信号はコヒーレントに結合され干渉さｉする
。子れ故各フォトダイオード１１．１２は結合信号を受
信し、そわば局部発振イし号と入力信号の周波数の差に
応じて強度が変化する。２個のアバランシェ型のフォト
ダイオード１１゜１２はバイアス電源の端子■トと■−
どの間に直列に接続されている。出力増幅器１４は入力
端子がこれらフォトダイオード１１．１２の直列接続の
中間意匠接続されている。

第２図（ａ）に示すようにフォトダイオード１ノからの
検出器電流工、は平均局部発振出力による大％なレベル
の曲流オフセツ）　１）　Ｃと局部発振出力の変動によ
る雑音成分Ｎと入力係号変調を含んでいる差周波数成分
１／２Ｓとを含んでいる。同じ間流オフセットと雑音成
分はダイオード１２かもの相補的電流■、中にも現われ
るが変調成分は第２図（ｂ）に示すように１．のそれと
は逆相である。中ｒＪＪ点において２つの電流を差動的
に合算すれば局部発振出力の変動による不所望な雑音成
分が打消され、第２図（ｃ）に示すように所望の信号成
分は全てＭ、　＋１１、されるへこのようにしてビーム
分割・結合器１０を通ることにより信号或は局部発振出
力に目立った損失はなく、最良の分割比率は常に５０％
である。フォトダイオードの偵・列接続によって恢雑音
検出器のバイアスが開単になυ局部発振動作による大き
な光電流が常に打消される。局部発振および信号入力の
効率的な利用のため比較的低出力の局部発振器を使用す
ることが可能である。装置は集積化するように、或は光
フアイバ化した装置とするように変更することが可能で
ある。後者の場合には半鉋鏡ビーム分割・結合器１０を
使用する代りに光フアイバ方向性結合器を使用すること
ができる。

また、前述の中間点に接続された単一の増幅器を設ける
代りにフォトダイオードの出力を別々に増幅してから差
動的に結合させてもよい。

以上、この発明の原理を特定の装置と関連して説明した
。しかしながら、この説明は単なる例示に過ぎないもの
であシ、特許請求の範囲に１賊さ牙］た発明の技術的範
囲を制限するものではないことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例の１対の平衡検出器を使用
したコヒーレントな光検出器のａ菅を示し、第２図は第
１図の受信器に関連した波形を示′ｔ。 １０・・・ビーム分割・結合器、１１．１２・・・フォ
トダイオード、１３・・・局部発振器、１４・・・埠幅
器。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）光入力信号の周波数と実１４的に対応する周波数
   な有するコヒーレント光出力を有する局部発振信号源と
   、 入来する光信号用の２個の入力部と出力光信号用の２個
   の出力部とを有し、入来する光信号を混合して出力光信
   号を生成する混合手段と、 前記入力部の一方へ光入力信号を、入力部の伸１方へ前
   記コヒーレント光出力を導いて前記出力光信号を得ろ手
   段と、 前記解合手段の前盲１．出力部のそれぞれからの出力光
   信号の１つをそれぞれ受信し、電気信号を出力させる２
   個の同一の光検出器と、前記１「気信号の一方から仙方
   を渥′Ｊｖ″ｆる手段を含む前記電気信号からＳ箱出カ
   イと月を生成する手段とを具備していることを％徴とす
   る光入力信号を電気出力信号に変換するためのコヒー１
   ／ント光受信装−９
2. （２）　　前Ｎｊ１電、気出力信号を生成する手段は前
   記′＄電気信号少なくとも一つを増幅する手段なイハ１
   １え、電気信号が前記減算する手段の出力部に生じる如
   く構成されている特Ｉ’ｆ　１ｊｆ４求の範囲２Ｒ１項
   記載のコヒーレント光受信装置。
3. （３）　　萌紀増幅する手段は少なくとも２個の増幅器
   を含み、それらはそれぞれ前＠［１光検出器の一方の出
   力部と前記減狼する手段との間に挿入されている特許請
   求の範囲第２項紀４Ｑのコヒーレント光受信装置８
4. （４）　　前記増幅する手段は入力部が萌罰ル詩算１−
   る手段に接続され、電気出力信号用の出力部を有する少
   なくとも１個の増幅器を具備している特許請求の範囲第
   ２項記載のコヒーレント光受信装置。
5. （５）　　前記局部発振信号源が半導体レーザを具４ｎ
   ｆ１している特許請求の範囲第１項記載のコヒーレント
   光受信装臀。
6. （６）　　前記光検出器がアバランシェフォトダイオー
   ドである特許請求の範囲 ーレント光受信装置。
7. （７）　　的記ン１早合手段が半透明のビーム分割・・
   結合装置を具備している特許請求の範囲第１項紀申しの
   コヒーレント先受イ言装険。
8. （８）　　前記混合手段が光フアイバ方向性結合装置を
   具（＃　Ｌ，ている特約請求の範囲第１項ｉｔ″．載の
   コヒーレント光受信装置。
9. （９）　　前記減算する手段が前制光検出器出力部の接
   続部を含んでいる特許請求の範囲第１項記載のコヒーレ
   ント光受信装置。
10. （１０）　　前制光検出器用の負および正の端子を有す
    る電源を具備し、各光検出器は電源入力部を有し、それ
    ら電源入力部はそれぞれ前記電源の前言口止および負の
    端子に接紙；されている特Ｍ′＋請求の範囲第９項記載
    の”コヒーレント先受イｐ装置。