JPS60150336A - 光変調方式 - Google Patents

光変調方式

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JPS60150336A
JPS60150336A JP59005582A JP558284A JPS60150336A JP S60150336 A JPS60150336 A JP S60150336A JP 59005582 A JP59005582 A JP 59005582A JP 558284 A JP558284 A JP 558284A JP S60150336 A JPS60150336 A JP S60150336A
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JP
Japan
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frequency
signal
modulation
modulation signal
high frequency
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Pending
Application number
JP59005582A
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English (en)
Inventor
Katsuyuki Imoto
克之 井本
Masahiko Takase
晶彦 高瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60150336A publication Critical patent/JPS60150336A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 モードをマルチ化することにより歪、雑音の少ない光ア
ナログ伝送を行なう光変調方式に関する。
〔発明の背景〕
従来、半纏体レーザを多モード光ファイバを用いて伝送
系において、レーザ光の可干渉性によって伝送品質を劣
化させるという問題があった。これはレーザ光の可干渉
性により、レーザ光が多モ−ド光ファイバを伝搬した際
光フアイバ断面でスペックルを生じ、このスペックルの
パターンが半導体レーザの発振波長の変動、光ファイバ
に加えられる外部応力の変動笠により大きく変動し、い
わゆるギーダル雑音、歪を4″し、させ、多モード光フ
ァイバを伝搬した信号波形・を劣化させると考えられて
いる。この対策として半導体レーザの発択縦モードをマ
ルチ化すれば良いことが知られている。また本来は縦シ
ングルモードの半扉体レーザでも、変調信じに、その信
号周波数成分よりも充分高い周波数成分を有する高周波
46号を重畳することにより、発振縦モードをマルチ化
できることも知られている。
第1図は従来のアナログ変調の高周波重上、方式の一例
である。これは信号入力部1の信〜号と重畳用の高周波
信号発生器2からの方形波信号とをミキサ3て混合し、
 1.ノーザ駆動回り(i4へ入力する。
駆動l(・1路でレーザ駆動電流に変換し、半導体レー
ザ5に供給することにより光出力を発生させ、光フアイ
バ6内を伝送させる方式である。半導体レーザと光フア
イバ間の結合状態が良い場合とか、コネクタでの光ファ
イバの軸すれやコネクタによる接続個所が少ない場合、
光ファイバ長が短い場合にはそ□れなりの効果があった
が、上記結合状態が良くない場合、コネクタでの光ファ
イバの軸ずれがある場合、コネクタによる接続個所が多
い場合、光ファイバ長が長い場合には、高周波重畳周波
数をI G Hy、以」二にしないと十分な効果を期待
できないことがわかった。すなわち、上述のような状態
のときは、高周波型4〕:周波数が十分に高くないとス
ペックルパターンの平均化、均一化が不十分のため、半
導体レーザと光ファイバとの間の結合部、コネクタ部な
どでスペックルパターンの・一部に欠落が生じ、それに
よってモーダル雑音、モーダル歪が増大しているものと
考えられる。これを解決するためにI G Hz以上の
高周波重畳信号用方形波を得ようとすると、技術的に大
変であることがわかった。すなわち、周波数を高くして
いくど高周波信号発生器自身の歪が増加し、この歪が受
信信号波形に影響をおよぼすという問題点があった。
なお第1図において、7は受光器、8は受信増幅器、9
は復調器である。
〔発明の[1的〕 本発明の目的は従来の問題点を館″決させる光変調方式
を提供することにある。すなわち、新しい方式により、
スペックルパターンをより均一化させ、モーダル雑音、
モーダル歪を極力小さく抑制することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、変調信号に、その信号周波殻成分よりも充分
高く、かつその周波数が異なった少なくとも2つ以」二
の高周波信号を重畳するか、あるいは2つ以」二の異な
る周波数を有する高周波信号を上記変調信号の周波数成
分よりも高いスイッチング速度で規則的または不規則的
にIJJ摸λで」−2変調信号に重畳ずろようにし7た
変調方式を提供するものである。
これは発明者が種々の丈胎を行なっているうちに発見し
た実験事実に基づいて考えだしたものである。すなわち
、変調信しに、ぞの信号周波数成分よりも充分高い周波
数成分を有する高層;ル゛信)を重畳した場合の半導体
レーザの発JbEス△′りI〜ルにおいて、上記重畳用
の高周波信号の周波数を変えるど上記発振スペクトル幅
1〜ル化され、た、+tモードの各ンの発温波長1完振
光出力が変わることを見いだした。
第261(a)、(b)、(c)は本発明音が実験し℃
発見した特性の一例である。これは第1図の禍゛成にお
いで、重陛用の高周波発生器2の周波数frを変えて測
定した場合の半+、LX体しノーザの発振スペクトル幅
[生である。同図(a)はf、が500旧+7゜とG 
50 M l−17の場合のQ振スペクI−ル特竹を示
し、(11)はf、が500 M +−+ zと750
 M H7,0)の合、(0)はfrが650 M H
y、ど750 M I−f Zの場合をそ九ぞわ、示し
たものであ乙。こJ]、 17)の結果か+E+わかる
ように、周波数「1をりI(えることにより、マルチ化
さjL、スペクトル幅を拡げら扛た各々の縦モードの発
振波長が少しずつずれることがわかった。そこで、周波
数人なった少なくとも章#t2つ以」二の高周波信号を
変調信号に重畳するか、あるいは変調信号の周波数成分
よりも充分高い周波数特性を有するスイッチング速度で
切換えて」−7己周波数の異なった高周波信号を重畳す
れば、各々発振波長の異なるマルチ化された縦モードの
発振スペグ1〜ルの組合せとなるため1等価的に広い波
長領域1.こわたっては13゛均一に発振する、い1〕
ゆる発振領域の広い発光ゲイオードの発光スペクトルに
近い特性となる。一方発光グイオートと比較して本発明
の方法は、電気−光変換の直線性、′・16出力、光フ
ァイバとの結合効率の点ではるかにまさっている。この
)「6を光ファイバに入射させるとその出射端面におい
てほぼ全面均一のパターンとなり、スペックルけほとL
ど生じなくなる。
その結果、スペックルパターンの変動に帰因するS 波形劣化は生じなくなる。異なつ\周波数の高周波信号
の数が多いほど本発明の効果は大きい。なお第2図の特
性は重昭高周波電流を20mA、ppとし、変調度をO
としてili’!定した結果てあり、そのときの光出力
は−/IdBmであった。
〔発明の実施例〕
第3図に本発明の一実施例を示す。これは重畳11は周
波数f1の高周波信号発生器、12は周波数f2の高周
波信号発生器であり、これら高周波信号発生器の出力信
号は合成器10で合成され、その合成出力信号はミキサ
3に入力される。そして変調信号と共にミキサで混合さ
れ、レーザ駆動回路に入力される。周波数f1とf2は
変調信号の周波数成分よりも充分高い値、たとえば第2
図で示したように、500MHzと650 M Hz、
または500 M Hzと750 M Hz、、あるい
は650MHzと750 M Hz、さらには別の周波
数の組合せ、を用いる。このようにすれば第2図で示し
たような発振スペクトル特性になるので、発振縦モード
のマルチ化、スペクトル幅の拡大化が進み、スペックル
が生じにくくなり、波形劣化が生じなくなる。高周波信
号発生器をさらに多くすれば、」1記効果は増々大とな
る。なお、第3図では変調信号に高周波信号を重畳する
方法としてミキサを用い、上記両信号の乗算を行なった
が、ミキサの代りに合成器を用い加算する方法でもよい
。いずれの重畳方式の場合も半導体レーザのバイアス電
流は閾値電流近傍あるいは閾値電流以下に設定しておき
、重畳用の高周波信号電流で駆動するようにしてマルチ
モード発振を行わせる。高周波信号発生器の出力波形は
正弦波、方形波、三角波でもよい。
第4図は本発明の別の実施例を示したものである。これ
は周波数ホッピング方式を応用した新規構成の光変調方
式であり、符号系列(M系列)によって定まるパターン
によって重畳用の高周波信号の周波数がある不連続量だ
け偏移させるものである。すなわち、符号発生器14 
(たとえばPN符号発生器)とその出力に応答する周波
数シンセサイザ13からなり、重畳用の高周波信号周波
数は予め定められた周波数の集合の要素から要素へと、
符号系列によって決まる順番に従ってシフトする。周波
数の切換えスイッチング時間は、変調信号の周波数成分
よりも充分高い周波数特性を有するように高速に設定す
る。現状ではnsのオーダのものが実現されているので
、上記目的に十分に利用できる。また周波数ホッピング
の代りに。
周波数偏位キーイング方式(F S K)を用いてもよ
い。すなわち、マーク、スペースからなる2准将号に対
して、マークのときは周波数f、を、スペースのときは
周波数f2の高周波信号をミキサに入力させるようにし
、そのマークとスペースのパルス幅を狭く、かつその符
号切換えを前記のごとく高速で行なうようにする方式で
ある。さらには周波数の異なった複数の高周波信号を重
畳させる方式として、パルス化周波数変調又はチャープ
変調を用いてもよい。これは定められたパルス周期に従
って、高周波信号周波数をある広い周波数帯域で掃引す
る方法であり、掃引速度を十分速くすることにより、ス
ペックルの抑制効果を得ることができる。
以上の説明は光アナログ伝送方式についてその効果の有
効性を述べたが、本発明は光ディジタル伝送方式にも適
用できることは明らかなことである。
なお、重畳用の高周波信号の振幅は変調信号の振幅より
も大きく設定しである。
第5図は本発明の光変調方式の別の実施例を示したもの
である。これは2つの半導体レーザ5゜5′を用い、そ
れぞれ異なった高周波信号を変調信号に重畳する方式で
ある。そして半導体レーザ5.5′の出力光を光合成器
15で合成し、光ファイバG内を伝送させるようにしで
ある。このような構成にしても同様な効果も得られ、ま
た光出力も増大するので、より長距離伝送を行なえる。
ここで、半導体レーザ5,5′には発振波長がほぼ同じ
か、わずかにずれた(数10nm以内)ものを用いる。
〔発明の効果〕
本発明によりば、新しい高周波重畳法による光変調方式
を用いることにより、等価的に広い波長領域にわたって
ほぼ均一に発振する。いわゆる発振領域の広い発光ダイ
オードの発光スペクトルに近い特性にすることができる
ため、この光を光ファイバに入射させるとその入射端面
においてほぼ全面均一のパターンとなり、スペックルは
ほとんど生じなくなる。その結果、スペックルパターン
の変動に帰因する波形劣化は生じなくなる。光アナログ
伝送、光デイジタル伝送に適用でき、高品質の画像を長
距離へ伝送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】 第1図は従来のアナログ変調の高周波重畳方式の一例を
示す系統図、第2図は本発明者が行なった実験により発
見した特性の一例を示す特性図、1・・・信号入力部、
2,1.1.12・・・重畳用の高周波信号発生器、3
・・・ミキサ、4,4′・・・レーザ駆動回路、5,5
′・・・半導体レーザ、6・・・光フアイバ伝送路、7
・・・受光器、8・・・受信増幅器、9・・・復調器、
10・・・電力合成器、13・・・周波数シンセサイザ
、14・・・符号発生器、15・・・光合成器。 ηT 1 ・

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、変調信号に、該変調信号の周波数成分よりも充分高
    い周波数成分を有する高周波信号を重畳して半導体レー
    ザの出力を直接変調する光変調方式において、周波数が
    異なった少なくとも2つ以上の該高周波信号を該変調信
    号に重畳することを特徴とする光変調方式。 2.2つ以上の異なる周波数を有する高周波信号を、該
    変調信号の周波数成分よりも高いスイッチング速度で切
    換えて該変調信号に重畳するようにしたことを特徴とす
    る第1項記載の光変調方式。 3、M系列からなる符号発生器とその出力に応答する周
    波数シンセサイザを用い、該符号発生器の符号系列によ
    って定まるパターンによって重畳用の高周波信号の周波
    数をある不連続量だけ偏移させるようにしたことを特徴
    とする第2項記載の光変調方式。 4、第2項記載の光変調方式において、周波数キーイン
    グ方式を用いて2つの異なった周波数の高周波信号を変
    調信号に重畳することを特徴とする光変調方式。 5、第2項記載の光変調方式において、パルス化周波数
    変調又はチャープ変調を用い、定められたパルス周期に
    従って、高周波信号周波数を所望周波数帯域で掃引し、
    その出力信号を変調信号に重畳することを特徴とする光
    変調方式。
JP59005582A 1984-01-18 1984-01-18 光変調方式 Pending JPS60150336A (ja)

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JP (1) JPS60150336A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62231532A (ja) * 1986-03-31 1987-10-12 Shimadzu Corp 光通信装置
US5519528A (en) * 1993-06-07 1996-05-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of optical fiber communication

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JPS62231532A (ja) * 1986-03-31 1987-10-12 Shimadzu Corp 光通信装置
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