JPS5936458B2 - アナログ信号の光伝送方法及び装置 - Google Patents
アナログ信号の光伝送方法及び装置Info
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- JPS5936458B2 JPS5936458B2 JP57211522A JP21152282A JPS5936458B2 JP S5936458 B2 JPS5936458 B2 JP S5936458B2 JP 57211522 A JP57211522 A JP 57211522A JP 21152282 A JP21152282 A JP 21152282A JP S5936458 B2 JPS5936458 B2 JP S5936458B2
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- coupled
- optical
- signal source
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- 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
- H04B10/29—Repeaters
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光伝送方法およびその装置に関する。
最近のデータ伝送に用いられる光伝送装置において、例
えば電話回線は、通常、すでに周知の理由によりデジタ
ル信号で動作する。例えば、デジタル伝送信号は改善さ
れた信号対雑音比を提供することが可能であり、このこ
とは中継器間の距離がかなり離れて設けられることを意
味している。この他の理由も含めてデジタル光伝送装置
は一般的に利用されている。しかしながら、アナログ光
伝送装置も利用されており、この場合には非常に多くの
多重化された信号を担持し得る利点を有し、信号容量が
増大する利点を有している。
えば電話回線は、通常、すでに周知の理由によりデジタ
ル信号で動作する。例えば、デジタル伝送信号は改善さ
れた信号対雑音比を提供することが可能であり、このこ
とは中継器間の距離がかなり離れて設けられることを意
味している。この他の理由も含めてデジタル光伝送装置
は一般的に利用されている。しかしながら、アナログ光
伝送装置も利用されており、この場合には非常に多くの
多重化された信号を担持し得る利点を有し、信号容量が
増大する利点を有している。
このようなアナログ装置において、多重化信号は、[白
色雑音」と類似なすべての信号を発生するように考慮さ
れており、ピーク信号が非常に大きく、多重化された信
号中の大多数のピーク信号が整列される場合には効果的
に発生されることが統計的に予測されている。
色雑音」と類似なすべての信号を発生するように考慮さ
れており、ピーク信号が非常に大きく、多重化された信
号中の大多数のピーク信号が整列される場合には効果的
に発生されることが統計的に予測されている。
光伝送信号において、入力信号を受信し、この入力信号
を増幅して出力信号を発生する通常の中継器は存在し、
該中継器は、通常はレーザを用いる光信号源を包含する
。レーザは歪が生ずる以前の最小しきい値信号レベルを
有する。これは負の信号を生ずるようには駆動されない
。レーザは通常、特定の必要な値の最大信号を発生する
ように駆動される。しかしながら、レーザは平均信号値
について変化するアナログ信号を発生するように駆動さ
れ、平均信号値は最小しきい値信号レベル以上の特定の
ポイントとなるように設定される。しかしながら、非常
に大きなピーク信号の1つが中継器により受信されると
、レーザが再生され正のピークを増幅するにも拘らず、
またピーク値が平均信号レベルと最小しきい値信号レベ
ルの差値より大なる場合に、ピークの負方向の部分はカ
ツトオフされ歪が生ずる。本発明は、近似的に「白色雑
音」としての統計的性質を持つアナログ信号であつて、
該アナログ信号が最小しきい値信号値を有する中継器に
より伝送される平均信号値を有するものの光伝送の方法
を提供することであり、該方法は、負方向のピーク値が
平均信号値と最小しきい値信号値との差値に接近するか
又は越える場合に、平均信号値を増大することを具備す
る。好適には平均信号値は増大しそれにより負方向のピ
ークの最小値は常に最小しきい値レベルより大なる値と
なる。
を増幅して出力信号を発生する通常の中継器は存在し、
該中継器は、通常はレーザを用いる光信号源を包含する
。レーザは歪が生ずる以前の最小しきい値信号レベルを
有する。これは負の信号を生ずるようには駆動されない
。レーザは通常、特定の必要な値の最大信号を発生する
ように駆動される。しかしながら、レーザは平均信号値
について変化するアナログ信号を発生するように駆動さ
れ、平均信号値は最小しきい値信号レベル以上の特定の
ポイントとなるように設定される。しかしながら、非常
に大きなピーク信号の1つが中継器により受信されると
、レーザが再生され正のピークを増幅するにも拘らず、
またピーク値が平均信号レベルと最小しきい値信号レベ
ルの差値より大なる場合に、ピークの負方向の部分はカ
ツトオフされ歪が生ずる。本発明は、近似的に「白色雑
音」としての統計的性質を持つアナログ信号であつて、
該アナログ信号が最小しきい値信号値を有する中継器に
より伝送される平均信号値を有するものの光伝送の方法
を提供することであり、該方法は、負方向のピーク値が
平均信号値と最小しきい値信号値との差値に接近するか
又は越える場合に、平均信号値を増大することを具備す
る。好適には平均信号値は増大しそれにより負方向のピ
ークの最小値は常に最小しきい値レベルより大なる値と
なる。
本発明は、さらに近似的に「白色雑音」としての統計的
性質を持つアナログ信号を伝送する光伝送装置用の中継
器を提供し、該中継器は最小しきい値信号値を有し、さ
らに入力光信号すなわち光信号源を検出する手段、光信
号源を駆動する手段および信号が平均信号値と最小しき
い値信号値との差値に接近するか越える負方向のピーク
を包含する場合に平均信号値を増大するように適合され
る信号処理手段を具備する。
性質を持つアナログ信号を伝送する光伝送装置用の中継
器を提供し、該中継器は最小しきい値信号値を有し、さ
らに入力光信号すなわち光信号源を検出する手段、光信
号源を駆動する手段および信号が平均信号値と最小しき
い値信号値との差値に接近するか越える負方向のピーク
を包含する場合に平均信号値を増大するように適合され
る信号処理手段を具備する。
好適には、該信号処理手段は負方向のピーク値が常に最
小しきい値より大なる値となるように平均信号値を増大
するように適合される。
小しきい値より大なる値となるように平均信号値を増大
するように適合される。
該信号処理手段は、入力信号の2乗に比例する項を包含
する信号出力を提供するために配置される2次装置を包
含し、中継器は入力信号の2乗に比例する出力信号項か
ら除外するための帯域幅限定手段を包含する。
する信号出力を提供するために配置される2次装置を包
含し、中継器は入力信号の2乗に比例する出力信号項か
ら除外するための帯域幅限定手段を包含する。
また、本発明は、近似的に「白色雑音」としての統計的
性質を持つアナログ信号を伝送する光伝送信号用の中継
器を提供し、該中継器は光信号源、およびアナログ信号
を受信し出力信号を光信号源の変調を強めるように配置
される2次特性を有する装置を有し、2次装置からの出
力信号は、アナログ入力信号に比例する項およびアナロ
グ入力信号の2乗に比例する第2次項であつて該第2次
項は装置の帯域幅外にあるものを包含する。
性質を持つアナログ信号を伝送する光伝送信号用の中継
器を提供し、該中継器は光信号源、およびアナログ信号
を受信し出力信号を光信号源の変調を強めるように配置
される2次特性を有する装置を有し、2次装置からの出
力信号は、アナログ入力信号に比例する項およびアナロ
グ入力信号の2乗に比例する第2次項であつて該第2次
項は装置の帯域幅外にあるものを包含する。
帯域濾波器は装置の帯域幅を近似的に1オクターブ又は
それ以下に制御するために設けられる。
それ以下に制御するために設けられる。
さらに、光信号源の平均出力を制御する第1の手段およ
び光信号源の変調の深さを制御する第2の手段が設けら
れる。以下、本発明の一実施例を図面に従つて詳細に説
明する。
び光信号源の変調の深さを制御する第2の手段が設けら
れる。以下、本発明の一実施例を図面に従つて詳細に説
明する。
第1図は、典型的なレーザの出力一電流特性を示すグラ
フである。
フである。
Wはレーザにより発生される光出力でありIはレーザを
駆動する電流である。このグラフで注目すべきことはし
きい値駆動電流IT(しきい値光出力WTに対応)が存
在することでこのしきい値以下では出力は急速に零に降
下する。第3図において、光伝送装置の従来の中継器に
おいて入力光フアイバ11および出力光フアイバ12が
存在し入力光フアイバ11はフオトダイオード13の如
き形態の光感応手段に結合されフオトダイオードからの
信号は適切な信号処理を行つた後に出力光フアイバ12
に結合されるレーザ14を駆動するために使用される。
駆動する電流である。このグラフで注目すべきことはし
きい値駆動電流IT(しきい値光出力WTに対応)が存
在することでこのしきい値以下では出力は急速に零に降
下する。第3図において、光伝送装置の従来の中継器に
おいて入力光フアイバ11および出力光フアイバ12が
存在し入力光フアイバ11はフオトダイオード13の如
き形態の光感応手段に結合されフオトダイオードからの
信号は適切な信号処理を行つた後に出力光フアイバ12
に結合されるレーザ14を駆動するために使用される。
第3図は、本発明の好適な実施例としての中継器の信号
処理手段を示す。フオトダイオード13は「準線型」自
動利得制御「変換インピーダンス」増幅器16に電気信
号を送出し、該増幅器16から電気信号はトラヒツク帯
域濾波器ITに送出され、さらに該濾波器ITを経て信
号帯域等化器18に送出される。信号帯域等化器18か
らの信号は2次装置19に送出され該2次装置19から
の信号は相互変調帯域等化器21に送出される。相互変
調帯域等化器21からの信号はレーザ14を制御するレ
ーザ駆動ユニツト22に送出される。
処理手段を示す。フオトダイオード13は「準線型」自
動利得制御「変換インピーダンス」増幅器16に電気信
号を送出し、該増幅器16から電気信号はトラヒツク帯
域濾波器ITに送出され、さらに該濾波器ITを経て信
号帯域等化器18に送出される。信号帯域等化器18か
らの信号は2次装置19に送出され該2次装置19から
の信号は相互変調帯域等化器21に送出される。相互変
調帯域等化器21からの信号はレーザ14を制御するレ
ーザ駆動ユニツト22に送出される。
レーザ14からの光出力は高光入力において直線性を有
するフオトダイオード23により受光され該フオトダイ
オード23の電気的出力は直流増幅器24を経てレーザ
14の平均出力を制御するために送出される。フオトダ
イオード23の出力はさらにレーザ駆動ユニツト22の
入力に帰還路26を経て送出され、同時にパイロツト抽
出濾波器2Tに送出されその出力は整流器28に送出さ
れる。直流比較器29は整流器28および増幅器24か
ら信号が供給され、その出力は増幅器16を制御するた
めに使用される直流増幅器31に送出される。レーザ平
均出力は直流帰還路によつてレーザ14の後部結晶面に
作用する高出力フオトダイオード23により制御され直
流増幅器24を経てレーザ駆動ユニツト22に帰還され
る。
するフオトダイオード23により受光され該フオトダイ
オード23の電気的出力は直流増幅器24を経てレーザ
14の平均出力を制御するために送出される。フオトダ
イオード23の出力はさらにレーザ駆動ユニツト22の
入力に帰還路26を経て送出され、同時にパイロツト抽
出濾波器2Tに送出されその出力は整流器28に送出さ
れる。直流比較器29は整流器28および増幅器24か
ら信号が供給され、その出力は増幅器16を制御するた
めに使用される直流増幅器31に送出される。レーザ平
均出力は直流帰還路によつてレーザ14の後部結晶面に
作用する高出力フオトダイオード23により制御され直
流増幅器24を経てレーザ駆動ユニツト22に帰還され
る。
レーザ平均出力を制御する方法は、通常、従来のデジタ
ル中継器における方法と同様であり、これによりレーザ
の出力は非変調出力が変化しても信号出力を担持するこ
とができる。最大信号出力は以下に述べるように変調の
深さを制御するために出力の所定の分数により制御され
る。
ル中継器における方法と同様であり、これによりレーザ
の出力は非変調出力が変化しても信号出力を担持するこ
とができる。最大信号出力は以下に述べるように変調の
深さを制御するために出力の所定の分数により制御され
る。
パイ頭ノト信号音は非使用部分、好適には信号スペクト
ルの中間(第4図参照)に存在する。該パイロツト信号
音はフオトダイオード23の出力に存在しLC又はクリ
スタル濾波器2Tにより抽出され整流器28により整流
されそしてレーザ平均出力の制御に使用される増幅器2
4からの直流レベルの分数と比較される。この比較は比
較器29にて行われる。従つて、比較器29の出力に比
例する直流信号は直流増幅器31(これは自動利得増幅
器である)を制御するために使用され比較器29の出力
を零に強制する。増幅器31は準線型であり好適にはそ
の入力において中継器の端部を操作するために配置され
る。(「準線型」は端数ではなく高密度の高次相互変調
積を意味す。。従つて、変調の深さはレーザ14の出力
から独立して保持される。しかしながら、変調の深さは
、伝送装置への入力に結合された送出段において信号の
パイロツトとトラヒツクレベルの割合を制御することに
よつて変化する。注目すべきことは、入力のフオトダイ
オード13とフオトダイオード23の両方ともが線型で
ありことである。
ルの中間(第4図参照)に存在する。該パイロツト信号
音はフオトダイオード23の出力に存在しLC又はクリ
スタル濾波器2Tにより抽出され整流器28により整流
されそしてレーザ平均出力の制御に使用される増幅器2
4からの直流レベルの分数と比較される。この比較は比
較器29にて行われる。従つて、比較器29の出力に比
例する直流信号は直流増幅器31(これは自動利得増幅
器である)を制御するために使用され比較器29の出力
を零に強制する。増幅器31は準線型であり好適にはそ
の入力において中継器の端部を操作するために配置され
る。(「準線型」は端数ではなく高密度の高次相互変調
積を意味す。。従つて、変調の深さはレーザ14の出力
から独立して保持される。しかしながら、変調の深さは
、伝送装置への入力に結合された送出段において信号の
パイロツトとトラヒツクレベルの割合を制御することに
よつて変化する。注目すべきことは、入力のフオトダイ
オード13とフオトダイオード23の両方ともが線型で
ありことである。
高信号入力という理由から、漏洩又は暗電流の重要度は
減少してしまう。この場合のデバイスはゲルマニウムが
適切である。フオトダイオード23から帰還路26を介
してレーザ駆動ユニツト22を経てレーザ14へ、レー
ザからの量子雑音および相互変調雑音を減するために負
帰還がかけられる。ここで2次装置19の動作について
説明する。
減少してしまう。この場合のデバイスはゲルマニウムが
適切である。フオトダイオード23から帰還路26を介
してレーザ駆動ユニツト22を経てレーザ14へ、レー
ザからの量子雑音および相互変調雑音を減するために負
帰還がかけられる。ここで2次装置19の動作について
説明する。
前述したようにレーザ14は線型装置である。しかしな
がら、レーザ14を駆動する電流が2次装置19により
生ずる電圧Vにより導き出される場合には、関係式、の
関係がある。
がら、レーザ14を駆動する電流が2次装置19により
生ずる電圧Vにより導き出される場合には、関係式、の
関係がある。
この関係式より、WO+WTは非変調出力を示し、有効
な光出力はWs−GVで与えられる。
な光出力はWs−GVで与えられる。
H2に対応する出力は信号の第2次相互変調積を包含し
ている。信号の帯域幅が1オクターブ(帯域済波器17
により規定)以下の場合には、これらの積の動きは信号
として同じ帯域に落ちつく。その関数は、(WO+g)
が負になるので正領域にWを支持するために十分な値に
非変調出力を増加することである。これは第2図に示さ
れる。g/2h一xおよびV]=]ハ?ワへi=Mとす
ると、Mが零又は虚数即ちWO/gl)3X/2を越え
る場合にはの負方向には限界がない。Wに対しては土限
は限定されず変調は如何なる負荷にも出合わない。この
説明は、(アナログ信号の性質に基づき)Wの高い値は
時間的にわずかな部分でのみ生じそのため動作上の温度
限界はないということが示されるので実際問題として関
連づけられる。しかしながら、レーザの平均出力には限
界が存在し、(WA)は信頼性の要求により設定される
。
ている。信号の帯域幅が1オクターブ(帯域済波器17
により規定)以下の場合には、これらの積の動きは信号
として同じ帯域に落ちつく。その関数は、(WO+g)
が負になるので正領域にWを支持するために十分な値に
非変調出力を増加することである。これは第2図に示さ
れる。g/2h一xおよびV]=]ハ?ワへi=Mとす
ると、Mが零又は虚数即ちWO/gl)3X/2を越え
る場合にはの負方向には限界がない。Wに対しては土限
は限定されず変調は如何なる負荷にも出合わない。この
説明は、(アナログ信号の性質に基づき)Wの高い値は
時間的にわずかな部分でのみ生じそのため動作上の温度
限界はないということが示されるので実際問題として関
連づけられる。しかしながら、レーザの平均出力には限
界が存在し、(WA)は信頼性の要求により設定される
。
jまた受信光ダイオードからの電流を線型変換器を経て
レーザ駆動電流から発生されるものと見做すので、出力
信号電流はWsに比例する。この線型変換器における雑
音のすべての源はVVAが一定である場合には一定であ
るので、信号電流対雑音電5流の比はWsに比例する。
従つて線型動作上の2次動作に基づく改善はWAが一定
の場合の信号対雑音の比として、関係式;ここで、WS
O/WAは線型動作(X−+00,M1)における信号
対平均出力の比である。
レーザ駆動電流から発生されるものと見做すので、出力
信号電流はWsに比例する。この線型変換器における雑
音のすべての源はVVAが一定である場合には一定であ
るので、信号電流対雑音電5流の比はWsに比例する。
従つて線型動作上の2次動作に基づく改善はWAが一定
の場合の信号対雑音の比として、関係式;ここで、WS
O/WAは線型動作(X−+00,M1)における信号
対平均出力の比である。
比(Ws/WA)を最大にするXおよびMの値に注目す
ると、この動作はアナログ多重信号の確率関数を包含し
該多重信号は「白色雑音」信号とみなされている。
ると、この動作はアナログ多重信号の確率関数を包含し
該多重信号は「白色雑音」信号とみなされている。
従つて、信号電圧がV−+V+DVの範囲にある確率〔
P(V)〕は、である。
P(V)〕は、である。
光出力が限界WおよびW+DWの間にある確率P(W)
も同様であり、ここでWおよびDWは関係式(1)によ
つてに関係ずけられる。
も同様であり、ここでWおよびDWは関係式(1)によ
つてに関係ずけられる。
レーザ出力が第2図に示す禁止範囲に出合う確率は、従
つて、ここで、線型動作においてM→0としてP(5)
→0および徊1−ErfX(1−M)}→}{1−Er
Myg}関係式(2)はMの最大値即ち、所定のXの値
に対するWO(非変調出力の制御可能部分)の最小値を
固定する。
つて、ここで、線型動作においてM→0としてP(5)
→0および徊1−ErfX(1−M)}→}{1−Er
Myg}関係式(2)はMの最大値即ち、所定のXの値
に対するWO(非変調出力の制御可能部分)の最小値を
固定する。
(従来、PWは10−5にとられる)。信号出力および
レーザ平均出力もまたXおよびMの関数である。これら
を求めるために禁止範囲におけるWの逗留を省略するこ
とができ、このことはこの逗留が時間的に非常に微小な
ためである。従つてWsは実効出力であり、最終的には
受信ダイオードにおいてRMS信号電流を発生する。
レーザ平均出力もまたXおよびMの関数である。これら
を求めるために禁止範囲におけるWの逗留を省略するこ
とができ、このことはこの逗留が時間的に非常に微小な
ためである。従つてWsは実効出力であり、最終的には
受信ダイオードにおいてRMS信号電流を発生する。
いずれもRMS信号電圧Vに直線的に関係する。従つて
、関係式(3)および(4)を結合して、この比は、少
なくともX =1/ v/ 2(1− M2)およびM
→0,x=1/ J丁,WA/Ws=1の場合である。
、関係式(3)および(4)を結合して、この比は、少
なくともX =1/ v/ 2(1− M2)およびM
→0,x=1/ J丁,WA/Ws=1の場合である。
しかしながら、最低値(最高第2次歪)が以下 イの項
に述べる困難性を生ずるので、Xのより高い値における
動作を考慮する必要がある。
に述べる困難性を生ずるので、Xのより高い値における
動作を考慮する必要がある。
即ち、(I) 2次装置の微小線型項、(Ii)微小時
間に関係なく高ピークレーザ出力、および(111)
2次装置の第2次項およびレーザ応答のいずかの第2次
曲線との結合による第3次歪である。
間に関係なく高ピークレーザ出力、および(111)
2次装置の第2次項およびレーザ応答のいずかの第2次
曲線との結合による第3次歪である。
関係式[)および(2)を結合した場合を表1に示す。
従つて、強度変調の主限界は、(信号の負のピークのし
きい値以下でレーザ電流を駆動することを回避するため
に)変調の深さが多重信号のピーク対平均値比(従来は
12.9db)但しここでは非対称限界があるので12
.6db)によつて厳密に強制されるので、2次装置の
最適調整がある場合には大幅に除外される。上述したX
の値に固有な第2次歪の量については、MWにおけるW
に対しMW/ VOLTにおけるgおよびMW/(VO
LT)2におけるhを示して、第2次歪マージンはV=
IVOLTにおいてここで、関係式(4)から表1を拡
張して、 また、レーザから要求されるピーク出力について、該ピ
ーク出力は線型動作に対してより高出力である。
従つて、強度変調の主限界は、(信号の負のピークのし
きい値以下でレーザ電流を駆動することを回避するため
に)変調の深さが多重信号のピーク対平均値比(従来は
12.9db)但しここでは非対称限界があるので12
.6db)によつて厳密に強制されるので、2次装置の
最適調整がある場合には大幅に除外される。上述したX
の値に固有な第2次歪の量については、MWにおけるW
に対しMW/ VOLTにおけるgおよびMW/(VO
LT)2におけるhを示して、第2次歪マージンはV=
IVOLTにおいてここで、関係式(4)から表1を拡
張して、 また、レーザから要求されるピーク出力について、該ピ
ーク出力は線型動作に対してより高出力である。
Wが時間のPWを越えるレーザピーク出力であ△る場合
には、例えば、PWは、信号の過負荷にある場合、又は
高出力におけるレーザの信頼性にある場合には、10−
5のはずである。
には、例えば、PWは、信号の過負荷にある場合、又は
高出力におけるレーザの信頼性にある場合には、10−
5のはずである。
電圧が、
を越える時間の分数は、
ここで関係式(1)から、VはWに対応する。
上式は、でもある。
ここで、関係式(1)から、即ち、
そして、
関係式(6)および(7)から表2を得る。
レーザにおいて全く瞬時の故障メカニズムが存在しない
とすると、時間の50%に対して2:1の比は通常の使
用なので、ピーク値対出力の比は合理的である。P(W
)のより小なる値に対して非常に高い比は過負荷に対し
駆動装置を配置することにより除外される。2次装置を
使用することによる効果は第5図に示される。
とすると、時間の50%に対して2:1の比は通常の使
用なので、ピーク値対出力の比は合理的である。P(W
)のより小なる値に対して非常に高い比は過負荷に対し
駆動装置を配置することにより除外される。2次装置を
使用することによる効果は第5図に示される。
信号のピーク値が平均信号レベル(MSL)および最小
しきい値電流値1Tの間の差値を越えない限り、平均値
は実質的に一定を保ち、わずかにピーク値に依存するの
みである。しかしながら、ピーク値がこの差値を越える
と、2次効果を経て平均値は増大し、その結果負方向の
ピークが最小しきい値電流1T以下に降下しない。2次
的と異なる方法に応答する装置は上述の問題を解決する
ために使用されるが、必然的にこのような装置(2次装
置も含めて)歪を生ずる非線型効果を導入する。
しきい値電流値1Tの間の差値を越えない限り、平均値
は実質的に一定を保ち、わずかにピーク値に依存するの
みである。しかしながら、ピーク値がこの差値を越える
と、2次効果を経て平均値は増大し、その結果負方向の
ピークが最小しきい値電流1T以下に降下しない。2次
的と異なる方法に応答する装置は上述の問題を解決する
ために使用されるが、必然的にこのような装置(2次装
置も含めて)歪を生ずる非線型効果を導入する。
2次装置の利点は、これらの歪が除去されることである
。
。
帯域幅(縁周波数比による)の制限によつて、より高次
の偶数項が使用されるが、所定の帯域幅は第2次装置を
使用する最下位平均周波数において伝達される。従つて
、第2次項の周波数分布は第4図に示され、信号帯域の
みを通すように帯域済波器を配置することによつて(さ
らに第4図から明らかなように信号帯域は1オクターブ
幅である)第2次項は除外される。第4図に示す配置に
おいて、このような帯域沢波器は周波数20ないし40
MHzの間を通すべきである。このような帯域済波器は
済波器17により提供される。帯域済波器17は相互変
調積の危険な確立を避けるために十分な遅延分散を追加
する。
の偶数項が使用されるが、所定の帯域幅は第2次装置を
使用する最下位平均周波数において伝達される。従つて
、第2次項の周波数分布は第4図に示され、信号帯域の
みを通すように帯域済波器を配置することによつて(さ
らに第4図から明らかなように信号帯域は1オクターブ
幅である)第2次項は除外される。第4図に示す配置に
おいて、このような帯域沢波器は周波数20ないし40
MHzの間を通すべきである。このような帯域済波器は
済波器17により提供される。帯域済波器17は相互変
調積の危険な確立を避けるために十分な遅延分散を追加
する。
相互変調帯域等化器21の機能は相互変調積の遅延およ
び減衰が電動駆動の点における信号に関して同じであり
、2次装置の出力において、即ち駆動ユニツト22にお
ける応答エラーを補正するためにもうけられる。
び減衰が電動駆動の点における信号に関して同じであり
、2次装置の出力において、即ち駆動ユニツト22にお
ける応答エラーを補正するためにもうけられる。
伝送装置に5500チヤネルの容量を得るために適切な
周波数帯域は第4図に示されるように17MHzトラヒ
ツク幅の帯域であり、21MHzないし39MHzの間
の中央に1MHzのパイロツト帯域をもうける。
周波数帯域は第4図に示されるように17MHzトラヒ
ツク幅の帯域であり、21MHzないし39MHzの間
の中央に1MHzのパイロツト帯域をもうける。
このことは、すでに述べたように、すべての第2次積お
よび第4次積を排除する。中継器において重要なことは
、2次装置19およびレーザ14の間の信号通路が「準
」直流から近似的に平担な振幅の最も高い信号周波数の
2倍までのすべての信号および応答する遅延周波数を担
持する。
よび第4次積を排除する。中継器において重要なことは
、2次装置19およびレーザ14の間の信号通路が「準
」直流から近似的に平担な振幅の最も高い信号周波数の
2倍までのすべての信号および応答する遅延周波数を担
持する。
送信器および受信器の間の整合特性は必要としない。2
次装置19の種々の形態が利用される。
次装置19の種々の形態が利用される。
ある条件のもとで適切である2次装置は、雑誌記事「4
象限乗算器としてのダイオードリンクじ使和Richa
rd.H.WilcOx著(ReviewOfSc一I
enitficInstruments,l959年1
1月号、第1009頁)に記載されている。適切に修正
された熱電子管が使用されるが、適切な電界効果トラン
ジスタを使用することの方が望ましくその基準はLeO
neJ.SevlnJr著、「電界効果トランジスタ」
テキサスインスワルメント社、に記載される。
象限乗算器としてのダイオードリンクじ使和Richa
rd.H.WilcOx著(ReviewOfSc一I
enitficInstruments,l959年1
1月号、第1009頁)に記載されている。適切に修正
された熱電子管が使用されるが、適切な電界効果トラン
ジスタを使用することの方が望ましくその基準はLeO
neJ.SevlnJr著、「電界効果トランジスタ」
テキサスインスワルメント社、に記載される。
2次装置の第2次項に対する第1次項の比が制御され、
第1次項が第2次項に対する第1次項の正確な比を与え
るために2乗器の出力に加えられるような線型装置に関
して2乗器を使用することが提案されている。
第1次項が第2次項に対する第1次項の正確な比を与え
るために2乗器の出力に加えられるような線型装置に関
して2乗器を使用することが提案されている。
このような条件において、2乗器の正確な第1次の残り
の出力は重要ではなく(連続して加えられる第1次項の
レベルに単に影響する)、それにより最適な第3次項を
与えるために2乗器の動作条件を最適化することが提案
されている。第6図において、高周波数の動作に適切な
最近のGaAsFETの典型的な例が示される。
の出力は重要ではなく(連続して加えられる第1次項の
レベルに単に影響する)、それにより最適な第3次項を
与えるために2乗器の動作条件を最適化することが提案
されている。第6図において、高周波数の動作に適切な
最近のGaAsFETの典型的な例が示される。
これらのテバイスの整合した対は、2乗法則の精度が製
造中の不純物密度分布の制御により改善されるけれども
、適切な2乗器の基本を形成する。プレーシー社により
製造されたGaAsFETの伝達特性は第6図に示され
光デジタル受信器のフロントエンドに適する。光放射ダ
イオードがレーザに代つて使用されある条件ではむしろ
適切であることが観察された。
造中の不純物密度分布の制御により改善されるけれども
、適切な2乗器の基本を形成する。プレーシー社により
製造されたGaAsFETの伝達特性は第6図に示され
光デジタル受信器のフロントエンドに適する。光放射ダ
イオードがレーザに代つて使用されある条件ではむしろ
適切であることが観察された。
上述したレーザに関する理論はLEDにも同様に与えら
れる。
れる。
第1図は、典型的なレーザの出カー電流特性を示すグラ
フ、第2図は、本発明に使用する2次装置ね出力ー電圧
特性を示すグラフ、第3図は、本発明による中継器のプ
ロツク線図、第4図は、第3図の装置に使用する2次装
置における周波数対第2次相互変調積の出力密度を示す
グラフ、第5図は、本発明の方法を示す典型的なアナロ
グ信号を示す波形図、および第6図は、ガリウム、ヒ素
電界効果トランジスタの典型的な直流電流一電圧特性お
よび特定の電界効果トランジスタの伝達特性を示すグラ
フである。 (符号の説明)、11・・・・・・入力光フアイバ、1
2・・・・・・出力光フアイバ、13,23・・・・・
・フオトダイオード、14・・・・・・レーザ、16・
・・・・・増幅器、17・・・・・・トラヒツク帯域戸
波器、18・・・・・・信号帯域等化器、19・・・・
・・2次装置、21・・・・・・相互変調帯域等化器、
22・・・・・・レーザ駆動ユニツト、24,31・・
・・・・直流増幅器、26・・・・・・帰還路、27・
・・・・・パイロツト抽出済波器、28・・・・・・整
流器、29・・・・・・直流比較器。
フ、第2図は、本発明に使用する2次装置ね出力ー電圧
特性を示すグラフ、第3図は、本発明による中継器のプ
ロツク線図、第4図は、第3図の装置に使用する2次装
置における周波数対第2次相互変調積の出力密度を示す
グラフ、第5図は、本発明の方法を示す典型的なアナロ
グ信号を示す波形図、および第6図は、ガリウム、ヒ素
電界効果トランジスタの典型的な直流電流一電圧特性お
よび特定の電界効果トランジスタの伝達特性を示すグラ
フである。 (符号の説明)、11・・・・・・入力光フアイバ、1
2・・・・・・出力光フアイバ、13,23・・・・・
・フオトダイオード、14・・・・・・レーザ、16・
・・・・・増幅器、17・・・・・・トラヒツク帯域戸
波器、18・・・・・・信号帯域等化器、19・・・・
・・2次装置、21・・・・・・相互変調帯域等化器、
22・・・・・・レーザ駆動ユニツト、24,31・・
・・・・直流増幅器、26・・・・・・帰還路、27・
・・・・・パイロツト抽出済波器、28・・・・・・整
流器、29・・・・・・直流比較器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 統計的性質が「白色雑音」に近似し平均信号値を有
しかつ最小しきい信号値を有する中継器により伝送され
るアナログ信号の光伝送方法において、該方法が、該ア
ナログ信号の負方向ピーク値が該平均信号値と該最小し
きい信号値との間の差値に等しいか又は越える場合に、
該平均信号値を増大する段階を具備するアナログ信号の
光伝送方法。 2 該平均信号値が、該負方向ピーク値が常に該最小し
きい値より大なる値となるように増大される特許請求の
範囲第1項に記載の方法。 3 平均信号値を有し統計的性質が「白色雑音」に近似
するアナログ信号を伝送する光伝送装置における中継器
であつて該中継器が最小しきい値を有するものにおいて
、該中継器が、該アナログ信号を担う入力光信号を検出
する第1の手段、光信号源、 該光信号源に結合され該光信号源を駆動する第2の手段
、および該第1の手段、該第2の手段および該アナログ
信号が該平均信号値と最小しきい信号値の間の差値に接
近するか又は越える負方向ピーク値を包含する場合に該
平均信号値を増大する該光信号源、に結合される信号処
理手段、を具備するアナログ信号の光伝送装置における
中継器。 4 該信号処理手段が、負方向ピーク値が常に該最小し
きい信号値より大なる値となるように該平均信号値を増
大する特許請求の範囲第3項に記載の中継器。 5 該信号処理手段が、該アナログ信号の2乗に比例す
る項を有する出力信号を提供する2次装置、および該中
継器の出力信号から該アナログ信号の2乗に比例する項
を除去するために該2次装置に結合される帯域制限手段
、を包含する特許請求の範囲第4項に記載の中継器。 6 該信号処理手段が、該アナログ信号の2乗に比例す
る項を有する出力信号を提供する2次装置、および該中
継器の出力信号から該アナログ信号の2乗に比例する項
を除去するために該2次装置に結合される帯域制限手段
を包含する特許請求の範囲第3項に記載の中継器。 7 統計的性質が「白色雑音」に近似するアナログ信号
を伝送する光伝送装置における中継器であつて、該中継
器が、光信号源を包含する光学的手段、および該アナロ
グ信号を受信し2次特性を有する該光信号源の入力に結
合される装置であつて、該装置は出力信号を該光信号源
の強度変調に提供するために該アナログ信号に応答し、
該出力信号は該アナログ信号に比例する項および該アナ
ログ信号の2乗に比例する第2次項を包含し、該第2次
項は該装置の帯域外に存在するもの、を具備するアナロ
グ信号を伝送する光伝送装置における中継器。 8 該アナログ信号を受信し2次特性を有する該光信号
源の入力に結合される装置が、該装置の帯域幅を近似的
に1オクターブ又はそれ以下に制限する帯域濾波器を包
含する特許請求の範囲第7項に記載の中継器。 9 該光学的手段が該光信号の平均出力を制御するため
に該光信号源に結合される第1の手段を包含する特許請
求の範囲第7項に記載の中継器。 10 該第1の手段が、該光信号源からの光を受ける光
感応手段、および該光信号源に結合される駆動ユニット
を制御する該光感応手段からの出力信号を増幅するため
に該光感応手段に結合される増幅手段、を包含する特許
請求の範囲第9項に記載の中継器。 11 該光学的手段が、該光信号源の変調の深さを制御
するために該光信号源に供給される第2の手段を包含す
る特許請求の範囲第7項に記載の中継器。 12 該第2の手段が、該アナログ信号からパイロット
信号を抽出する第3の手段であつて、該パイロット信号
が該光信号源の変調の深さを制御するために使用される
もの、を包含する特許請求の範囲第11項に記載の中継
器。 13 該パイロット信号が該装置の帯域幅内に存在する
特許請求の範囲第12項に記載の中継器。 14 該第3の手段が該パイロット信号を抽出するため
に該光感応手段に結合される濾波器、および、該第2の
手段が、出力信号を整流するために該ろ波器に結合され
る整流手段、該整流手段と誤り信号を提供するための直
流レベルに結合される比較器、および該誤り信号に従つ
て該2次装置に結合される該アナログ信号を制御するた
めに該2次装置および該比較器の入力に結合される第4
の手段、を包含する特許請求の範囲第12項に記載の中
継器。 15 該第4の手段が、該光信号源からの少なくとも量
子雑音および相互変調雑音の1つを減ずるために該光感
応手段から該駆動ユニットに結合される負荷還路を包含
する特許請求の範囲第14項に記載の中継器。 16 該第3の手段が、該パイロット信号を抽出するた
めに該光感応手段に結合されるろ波器、および、該第2
の手段が、出力信号を整流するために該ろ波器に結合さ
れる整流器、誤り信号を提供するために該整流手段およ
び直流レベルに結合される比較器、および該2次装置の
入力および該アナログ信号を制御するために該誤り信号
に従つて該2次装置に結合される該比較器に結合される
第4の手段、を包含する特許請求の範囲第12項に記載
の中継器。 17 該第1の手段が該光信号源からの少なくとも量子
雑音および相互変調雑音の1つを減ずるために該光感応
手段から該駆動ユニットに結合される負帰還路を包含す
る特許請求の範囲第10項に記載の中継器。 18 該第1の手段が該光信号源からの少なくとも量子
雑音および相互変調雑音の1つを減ずるために該光感応
手段から該駆動ユニットに結合される負帰還路を包含す
る特許請求の範囲第10項に記載の中継器。 19 該光学的手段が該光信号源の平均出力を制御する
ために該光信号源に結合される第1の手段、を包含する
特許請求の範囲第7項に記載の中継器。 20 該第1の手段が該光信号源からの光を受ける光感
応手段、および該光信号源に結合される駆動ユニットを
制御するための該光感応手段から出力信号を増幅するた
めに該光感応手段に結合される増幅手段、を包含する特
許請求の範囲第18項に記載の中継器。 21 該光学的手段が該光信号源の変調の深さを制御す
るために該光信号源に結合される第2の手段を包含する
特許請求の範囲第19項に記載の中継器。 22 該第2の手段が該アナログ信号から、該光信号源
の変調の深さを制御するために採用されるパイロット信
号を抽出するための第3の手段を包含する特許請求の範
囲第21項に記載の中継器。 23 該第3の手段が該パイロット信号を抽出するため
に該光感応手段に結合される濾波器、および該第2の手
段が、出力信号を整流するために該ろ波器に結合される
整流手段、誤り信号を提供するために該整流手段および
直流レベルに結合される比較器、および該2次装置の入
力および該アナログ信号を制御するために該誤り信号に
従つて該2次装置に結合される該比較器、を包含する特
許請求の範囲第22項に記載の中継器。 24 該第1の手段が、該光信号源からの少なくとも量
子雑音および相互変調雑音を減ずるために該光感応手段
から該駆動ユニットに結合される負帰還路を包含する特
許請求の範囲第20項に記載の中継器。 25 該光学的手段が該光信号源の変調の深さを制御す
るために該光信号源に結合される第1の手段を包含する
特許請求の範囲第1項に記載の中継器。 26 該第1の手段が該アナログ信号から、該光信号源
の変調の深さを制御するために使用されるパイロット信
号を抽出する第2の手段を包含する特許請求の範囲第2
5項に記載の中継器。 27 該第1の手段が、さらに出力信号を整流するため
に該第2の手段に結合される整流手段、誤り信号を提供
するために該整流手段および直流レベルに結合される比
較手段、および該2次装置の入力および該アナログ信号
を制御するために該誤り信号に従つて該2次装置に該比
較器に結合される第3の手段、を包含する特許請求の範
囲第26項に記載の中継器。 28 該第1の手段が、該光信号源からの少なくとも量
子雑音および相互変調雑音の1つを減ずるために該光信
号源に結合される負帰還路を包含する特許請求の範囲第
27項に記載の中継器。 29 該第1の手段が該光信号源からの少なくとも量子
雑音および相互簿調雑音の1つを減ずるために該光信号
源に供給される負帰還路を包含する特許請求の範囲第7
項に記載の中継器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB08136508A GB2113035B (en) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | Optical transmission system and method |
GB8136508 | 1981-12-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58154942A JPS58154942A (ja) | 1983-09-14 |
JPS5936458B2 true JPS5936458B2 (ja) | 1984-09-04 |
Family
ID=10526357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57211522A Expired JPS5936458B2 (ja) | 1981-12-03 | 1982-12-03 | アナログ信号の光伝送方法及び装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4501022A (ja) |
JP (1) | JPS5936458B2 (ja) |
AU (1) | AU554408B2 (ja) |
GB (1) | GB2113035B (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2542511B1 (fr) * | 1983-03-09 | 1986-12-19 | Lecoy Pierre | Procede et dispositif de regulation de la puissance lumineuse de diodes laser |
DE3325926A1 (de) * | 1983-07-19 | 1985-02-14 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | Empfangsverstaerker zur verstaerkung eines photostromes |
GB2160380B (en) * | 1984-06-14 | 1988-01-27 | Stc Plc | Optical transmission systems |
JPS61218183A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Hitachi Tobu Semiconductor Ltd | 光電子装置 |
GB2191663B (en) * | 1986-06-13 | 1991-02-06 | Victor Company Of Japan | Interface circuit |
US5005937A (en) * | 1989-04-14 | 1991-04-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical branching equipment and optical network using the same |
SE8902164L (sv) * | 1989-06-16 | 1990-12-17 | Televerket | Anordning foer att styra bandbredden i utrustning foer oeverfoering via singelmodfiber oavsett signalformat |
US5161044A (en) * | 1989-07-11 | 1992-11-03 | Harmonic Lightwaves, Inc. | Optical transmitters linearized by means of parametric feedback |
US5060310A (en) * | 1989-08-10 | 1991-10-22 | Tektronix, Inc. | Apparatus and method for reduction of intermodulation distortion in an optical fiber network |
US5077619A (en) * | 1989-10-25 | 1991-12-31 | Tacan Corporation | High linearity optical transmitter |
US5073983A (en) * | 1990-03-05 | 1991-12-17 | Motorola, Inc. | Optical communication system with reduced distortion |
JPH05136740A (ja) * | 1991-11-15 | 1993-06-01 | Canon Inc | 光空間通信装置 |
US5430569A (en) * | 1992-05-22 | 1995-07-04 | Ortel Corporation | Suppression of noise and distortion in fiber-optic systems |
US5276697A (en) * | 1992-11-04 | 1994-01-04 | Eastman Kodak Company | Laser diode automatic power control circuit with means of protection of the laser diode |
US5574576A (en) * | 1993-05-21 | 1996-11-12 | Martin; Danny W. | Coherent light driven display device |
FR2716766B1 (fr) * | 1994-02-25 | 1996-03-22 | Thomson Csf | Procédé et dispositif de contrôle automatique de gain de circuits de réception. |
JP2723818B2 (ja) * | 1995-03-28 | 1998-03-09 | 静岡日本電気株式会社 | バースト信号受信装置 |
EP1289175B1 (en) * | 2001-09-03 | 2007-05-09 | Avago Technologies Fiber IP (Singapore) Pte. Ltd. | Control circuit for controlling the extinction ratio of a semiconductor laser |
JP4783648B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2011-09-28 | 富士通株式会社 | 中継装置及び中継方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2847182C3 (de) * | 1978-10-30 | 1986-07-10 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zur Modulationsstromregelung von Laserdioden |
US4277846A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-07 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Circuit for stabilizing the output of an injection laser |
-
1981
- 1981-12-03 GB GB08136508A patent/GB2113035B/en not_active Expired
-
1982
- 1982-11-30 AU AU91003/82A patent/AU554408B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-11-30 US US06/445,623 patent/US4501022A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-12-03 JP JP57211522A patent/JPS5936458B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58154942A (ja) | 1983-09-14 |
AU554408B2 (en) | 1986-08-21 |
US4501022A (en) | 1985-02-19 |
GB2113035B (en) | 1985-10-09 |
GB2113035A (en) | 1983-07-27 |
AU9100382A (en) | 1983-06-09 |
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