JPS60235543A - 光位相変調方法 - Google Patents
光位相変調方法Info
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- JPS60235543A JPS60235543A JP59091251A JP9125184A JPS60235543A JP S60235543 A JPS60235543 A JP S60235543A JP 59091251 A JP59091251 A JP 59091251A JP 9125184 A JP9125184 A JP 9125184A JP S60235543 A JPS60235543 A JP S60235543A
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- JP
- Japan
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- modulation
- signal
- impulse
- light source
- pulse
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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
- H04B10/50—Transmitters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
- H04L27/12—Modulator circuits; Transmitter circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/20—Modulator circuits; Transmitter circuits
- H04L27/2096—Arrangements for directly or externally modulating an optical carrier
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１） 発明の属する分野
本発明は光通信、特に光の位相に信号を乗せて伝送する
位相変調光ヘテロダイン、キモダイン検波の光通信方法
に属する。
位相変調光ヘテロダイン、キモダイン検波の光通信方法
に属する。
（２）従来技術とその問題点
半導体レーザの高性能化、特に単一軸モード発振特性の
改善によって、半導体レーザを用いた光フアイバ通信に
おいても光波の位相や周波数に信号を乗せて伝送するコ
ヒーレント光通信方式。
改善によって、半導体レーザを用いた光フアイバ通信に
おいても光波の位相や周波数に信号を乗せて伝送するコ
ヒーレント光通信方式。
例えば周波数シフトキーインクあるいは位相シフトキー
インクによる光ヘテロダイン検波通信方式等の実現が可
能になって米た。これらの元ヘテロダイン検波通信方式
は、従来からの光の強弱信号だけを光検出器で検知する
面接検波方式に比べて１０〜１００倍も光受信感度を高
められるという特徴を有しているが、中でも位相シフト
キーインク方式は光受信感度が最も烏＜、将来有望な通
信方式と考えられている。
インクによる光ヘテロダイン検波通信方式等の実現が可
能になって米た。これらの元ヘテロダイン検波通信方式
は、従来からの光の強弱信号だけを光検出器で検知する
面接検波方式に比べて１０〜１００倍も光受信感度を高
められるという特徴を有しているが、中でも位相シフト
キーインク方式は光受信感度が最も烏＜、将来有望な通
信方式と考えられている。
ところで位相シフトキーインク方式では１位相変調を行
なうための外部位相変調器が必要であるという大きな欠
点がある。これは１例えは周波数シフトキーインク方式
では半導体レーザに印加する電流値をわずかに変えれは
レーサ発振周波数の直接変調が可能であるのに比べると
、変調器の挿人による光損失の増加、構成の複雑化等の
問題が生じ、きわめて不利であった。
なうための外部位相変調器が必要であるという大きな欠
点がある。これは１例えは周波数シフトキーインク方式
では半導体レーザに印加する電流値をわずかに変えれは
レーサ発振周波数の直接変調が可能であるのに比べると
、変調器の挿人による光損失の増加、構成の複雑化等の
問題が生じ、きわめて不利であった。
周波数シフトキーインクの例としてはサイトウ（８，８
ａｉｔｏ）氏らによって英国の雑誌エレクトロニクスレ
ターズ誌（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）
、第１６巻、２２号、 １９８０年１０月２３ 日＋＝
ｊ＋ ８２６頁所載の論文オプティカル・ヘテロダイン
・デイテクシ目ン・オブ・ディレクトリ−・フリッケン
シーモデーレイテッド・セミコンダクタ・レーザ・シグ
ナルズ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ Ｄｅ
ｔｅｃｔｉｏｎｏｆ Ｄｉｒｅｃｔｌｙ Ｆ”ｒｅｙｕ
ｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ：Ｓｅｍ１ｃｏｖｄｕｃ
ｔｏｒ １ａｓｅｒ Ｓｉｇｎａｌｓ、） Ｉｃ記載さ
れた例をあけることができるが、半導体レーザ光源を直
接信号波で駆動するだけなので構成はきわめて単純であ
る。一方位相シフトキーインクの例と１４号、 １９８
３年７月７日号、５５０ 頁所載の論文＋ １．５２μ
ｍＰ８にヘテロダイン・エクスヘリメント・フリッケン
シー・アン・エクスターナルキャピイティタイオニドレ
ーザローカルオシレータ１．５２μｍＰ８Ｋ Ｈｅｔｅ
ｒｏｄｙｎｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔＦｅａｔｕｒｉｎ
ｇ ａｎ ｅｘｔｅｎａｌ ｃａｖｉｔｙ ｄｉｏｄｅ
ｌａｓｅｒｌｏｃａｌ ０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ） に記
載された例をあけることができるか、レーザ光源の出力
端に位相変調器を設け、しかもその変調器を出力の大き
な高周波アンプで駆動している。
ａｉｔｏ）氏らによって英国の雑誌エレクトロニクスレ
ターズ誌（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）
、第１６巻、２２号、 １９８０年１０月２３ 日＋＝
ｊ＋ ８２６頁所載の論文オプティカル・ヘテロダイン
・デイテクシ目ン・オブ・ディレクトリ−・フリッケン
シーモデーレイテッド・セミコンダクタ・レーザ・シグ
ナルズ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ Ｄｅ
ｔｅｃｔｉｏｎｏｆ Ｄｉｒｅｃｔｌｙ Ｆ”ｒｅｙｕ
ｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ：Ｓｅｍ１ｃｏｖｄｕｃ
ｔｏｒ １ａｓｅｒ Ｓｉｇｎａｌｓ、） Ｉｃ記載さ
れた例をあけることができるが、半導体レーザ光源を直
接信号波で駆動するだけなので構成はきわめて単純であ
る。一方位相シフトキーインクの例と１４号、 １９８
３年７月７日号、５５０ 頁所載の論文＋ １．５２μ
ｍＰ８にヘテロダイン・エクスヘリメント・フリッケン
シー・アン・エクスターナルキャピイティタイオニドレ
ーザローカルオシレータ１．５２μｍＰ８Ｋ Ｈｅｔｅ
ｒｏｄｙｎｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔＦｅａｔｕｒｉｎ
ｇ ａｎ ｅｘｔｅｎａｌ ｃａｖｉｔｙ ｄｉｏｄｅ
ｌａｓｅｒｌｏｃａｌ ０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ） に記
載された例をあけることができるか、レーザ光源の出力
端に位相変調器を設け、しかもその変調器を出力の大き
な高周波アンプで駆動している。
このため、構成が複雑化するたけでなく、消費電力の増
加、変調器挿入損失による信号レベルの低下（通常５０
チ以上減衰する）、さらには変調器と入射光ビームの軸
ずれによる損失増加が生じやすいという信頼性低下等の
問題が生じた。
加、変調器挿入損失による信号レベルの低下（通常５０
チ以上減衰する）、さらには変調器と入射光ビームの軸
ずれによる損失増加が生じやすいという信頼性低下等の
問題が生じた。
（３）発明の目的
本発明の・目的は、上述のように従来の位相変調方式が
外部変調器を必要としていた問題を解決して、光源の直
接変調が可能な位相変調方法を提供することにある。
外部変調器を必要としていた問題を解決して、光源の直
接変調が可能な位相変調方法を提供することにある。
（４）発明の構成
本発明の方法はレーザ光源出力光をパルス光位相変調す
る方法において、パルス信号の符号間隔より十分小さな
パルス幅のインパルス信号を。
る方法において、パルス信号の符号間隔より十分小さな
パルス幅のインパルス信号を。
前記ディジタル信号の符号の変化に対応させてレーザ光
源に直接印加し、そのレーザ光源の出力光の周波数を一
時的に変化させることＫよって、前記インパルスの印加
時間をはさんだ前後で、前記レーザ光源出力光の位相差
を所定の値だけ変化させることを特徴とする光位相変調
方法である。
源に直接印加し、そのレーザ光源の出力光の周波数を一
時的に変化させることＫよって、前記インパルスの印加
時間をはさんだ前後で、前記レーザ光源出力光の位相差
を所定の値だけ変化させることを特徴とする光位相変調
方法である。
（５）発明の原理１作用
次に本発明の原理、作用を第１図により説明する。
第１図は半導体レーザ光源に印加される変調電流１発振
周波数１位相等の時間変化を示す図である。第１図（ａ
）の符号列において１例えは１→０の変化には（−）イ
ンパルスを、０−１の変化量は（＋）インパルスを有す
る第１図（ｂ）のような変調電流波形を半導体レーザに
印加する。
周波数１位相等の時間変化を示す図である。第１図（ａ
）の符号列において１例えは１→０の変化には（−）イ
ンパルスを、０−１の変化量は（＋）インパルスを有す
る第１図（ｂ）のような変調電流波形を半導体レーザに
印加する。
その場合半導体レーザの発振絢波数は第１図（Ｃ１に示
すようにインパルス印加時のみ変化する・、この時の発
振周波数変化量Δｆとパルス幅Δｔとが（１）式２式％
（１） の関係を満せは、信号光の位相は第１図（ｄ）に示すよ
うに、１→０または０→１の符号変化に対応してπ（１
８０°）の位相変化を示し１位相シフトキーインクが実
状される。
すようにインパルス印加時のみ変化する・、この時の発
振周波数変化量Δｆとパルス幅Δｔとが（１）式２式％
（１） の関係を満せは、信号光の位相は第１図（ｄ）に示すよ
うに、１→０または０→１の符号変化に対応してπ（１
８０°）の位相変化を示し１位相シフトキーインクが実
状される。
従って光源の直接変調か可能な位相変調通信方法を得る
ことができる。
ことができる。
（６）実施例１
次に実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。第２
図は本発明によって得られる光位相変調装置の構成図、
第３図は同じく各部の信号波形を示す図である。恒温４
ｆ！Ｉｌ中に収められた単一軸モード発振の半導体レー
ザ素子２は、直流電源３出射する。変調回路４には第３
図（ａｌに示すようなり← から成るインパルス波形列ｌＯを変調電流（Ｊｍ）とし
て出力する。このようなインパルス波形列１゜を変調電
流（ｊｍ）／として出力する。このようなインパルス波
形列１０は簡単な微分回路によって得ることができるの
で詳細な説明は省略する。
図は本発明によって得られる光位相変調装置の構成図、
第３図は同じく各部の信号波形を示す図である。恒温４
ｆ！Ｉｌ中に収められた単一軸モード発振の半導体レー
ザ素子２は、直流電源３出射する。変調回路４には第３
図（ａｌに示すようなり← から成るインパルス波形列ｌＯを変調電流（Ｊｍ）とし
て出力する。このようなインパルス波形列１゜を変調電
流（ｊｍ）／として出力する。このようなインパルス波
形列１０は簡単な微分回路によって得ることができるの
で詳細な説明は省略する。
インパルス９はパルス＋Ｉｘｎｓ、パルス波高値＋５ｍ
Ａ、または−５ｍＡである０この±５ｍＡの電流印、加
によって、半導体レーザ素子２からの信号光７０周波数
は±５００ ＭＨｚはど変化する。
Ａ、または−５ｍＡである０この±５ｍＡの電流印、加
によって、半導体レーザ素子２からの信号光７０周波数
は±５００ ＭＨｚはど変化する。
従って（１）式に△ｆ＝５００ＭＨｚ、△ｔ＝ｉｎｓ
を代入すれは、信号光７の位相がちょうど士π（±１８
０°）示すが多少の位相ドリフトを伴いなからも、イン
印 （７）実施例２ 第４図は第２の実施例における各部の信号波形を示す図
である。光変調装置の構成は第１の実施例の第２図の場
合と同様なので省略する。
を代入すれは、信号光７の位相がちょうど士π（±１８
０°）示すが多少の位相ドリフトを伴いなからも、イン
印 （７）実施例２ 第４図は第２の実施例における各部の信号波形を示す図
である。光変調装置の構成は第１の実施例の第２図の場
合と同様なので省略する。
第２の実施例は３値の位相変調を行なった例を示したも
のである。すなわち第４図（ａ）に示すような符号間隔
１Ｑｎｓ の３値のパルス信号列８が変調回路４に入力
する。変調回路４ではパルス信号列８の立上シ、立下９
に対応してインパルス波形列１０を出力するが、ここで
、パルス信号列８が２レベルにわたって変化する場合に
は、ルベルインパルス９の波高値を±５．７ｍＡ、パル
ス幅をＩ ｎｓ、または２ｎＳに選ぶことにより、第４
図（Ｃ）された信号光７を得ることができた。
のである。すなわち第４図（ａ）に示すような符号間隔
１Ｑｎｓ の３値のパルス信号列８が変調回路４に入力
する。変調回路４ではパルス信号列８の立上シ、立下９
に対応してインパルス波形列１０を出力するが、ここで
、パルス信号列８が２レベルにわたって変化する場合に
は、ルベルインパルス９の波高値を±５．７ｍＡ、パル
ス幅をＩ ｎｓ、または２ｎＳに選ぶことにより、第４
図（Ｃ）された信号光７を得ることができた。
この実施例に示した変調回路４はパルス幅変調装置のよ
うな既存の変調装置の応用で得ることができるので詳細
な説明は省略する。
うな既存の変調装置の応用で得ることができるので詳細
な説明は省略する。
（８）実施例の変形例
本廃明に関しては上記実施例の他にもさまざまな変形を
考えることができる。ます、レーザ光源として半導体レ
ーザ素子２を用いた例を示したが、その他にもレーザ共
振器の内部に半導体発光素子を組込んだ外部共振器形の
半導体レーザや外部からの基準光に注入同期した半導体
レーザ等を用いることもできる。さらにはレーザ共振器
、あるいはレーザ共振器内部に波長制御素子を有するレ
ーザ光源であれは、その波長制御素子に上記インパルス
波形列ＩＯを印加することにより直接位相変調を行なう
ことが可能である。
考えることができる。ます、レーザ光源として半導体レ
ーザ素子２を用いた例を示したが、その他にもレーザ共
振器の内部に半導体発光素子を組込んだ外部共振器形の
半導体レーザや外部からの基準光に注入同期した半導体
レーザ等を用いることもできる。さらにはレーザ共振器
、あるいはレーザ共振器内部に波長制御素子を有するレ
ーザ光源であれは、その波長制御素子に上記インパルス
波形列ＩＯを印加することにより直接位相変調を行なう
ことが可能である。
また上記実施例では信号光７０周波数が士△ｆ、をるい
は±２Δｆ変化する例を示したが、十△ｆ、＋２△ｆだ
け、あるいは−△ｆ、−２△ｆたけの変化、即ち一方向
だけの周波数変化を与える方式であっても良い。さらに
は、第２の実施例ではパルス幅がΔｔと２△ｔの２種類
の例を示したが、より多値の信号を用いて、３△ｔ、４
△ｔと多数を組合わせることも可能である。またインパ
ルス９の波高値を２倍、３倍と変えて多値の位相変調を
行なうことも可能である。インパルス９の波高値および
パルス幅を同時に変えることも可能である。
は±２Δｆ変化する例を示したが、十△ｆ、＋２△ｆだ
け、あるいは−△ｆ、−２△ｆたけの変化、即ち一方向
だけの周波数変化を与える方式であっても良い。さらに
は、第２の実施例ではパルス幅がΔｔと２△ｔの２種類
の例を示したが、より多値の信号を用いて、３△ｔ、４
△ｔと多数を組合わせることも可能である。またインパ
ルス９の波高値を２倍、３倍と変えて多値の位相変調を
行なうことも可能である。インパルス９の波高値および
パルス幅を同時に変えることも可能である。
（９） 発明の効果
本発明によれは１以上詳しく述べたように。
レーザ光源の直接位相変調か可能になり、湖底が単純で
、挿入損失増加の問題がなく、そして信頼性の高い光位
相変調装置を得ることができる。
、挿入損失増加の問題がなく、そして信頼性の高い光位
相変調装置を得ることができる。
第１図は本発明の詳細な説明するだめの信号波形図、第
２図は第１の実施例を説明するための構成図、第３図は
同じく第１の実施例の信号波形図。 第４図は第２の実施例を説明するための信号波形図であ
る１１図において ２ 半導体レーサ素子 ７・・・信号光８・・・パルス
信号列 １０・・・インパルス波形列 １２ 位相変調波形 であるっ 屯弁理士 Ｆコ原 ｉ′ ゝ、゛− 第 １図 晴間 第２図 第３図 ｌｌ０ＩＩＩＯ （ａ） １ １ １ １ １ Ｉ ｌ （り 彌形 第４図 −Ｉ Ｉ Ｏ−７１１−１ （ａ） Ｉ １ １ １ １ Ｉ １ ハ 絹 （ シ声
２図は第１の実施例を説明するための構成図、第３図は
同じく第１の実施例の信号波形図。 第４図は第２の実施例を説明するための信号波形図であ
る１１図において ２ 半導体レーサ素子 ７・・・信号光８・・・パルス
信号列 １０・・・インパルス波形列 １２ 位相変調波形 であるっ 屯弁理士 Ｆコ原 ｉ′ ゝ、゛− 第 １図 晴間 第２図 第３図 ｌｌ０ＩＩＩＯ （ａ） １ １ １ １ １ Ｉ ｌ （り 彌形 第４図 −Ｉ Ｉ Ｏ−７１１−１ （ａ） Ｉ １ １ １ １ Ｉ １ ハ 絹 （ シ声
Claims (1)
- レーザ光源出力光をパルス光位相変調する方法であって
、レーザ光源に印加するパルス信号の符号間隔よ）十分
小さなパルス幅のインパルス信号を、前記パルス信号の
符号の変化に対応させてレーザ光源に直接印加し、その
レーザ光源出力光の周波数を一時的に変化させるととＫ
よって、前記インパルスの印加時点をはさんだ前後で、
前記レーザ光源出力光の位相差を所定の値たけ変化させ
ることを特徴とする光位相変調方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59091251A JPS60235543A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 光位相変調方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59091251A JPS60235543A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 光位相変調方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60235543A true JPS60235543A (ja) | 1985-11-22 |
| JPH0572778B2 JPH0572778B2 (ja) | 1993-10-13 |
Family
ID=14021199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59091251A Granted JPS60235543A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 光位相変調方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60235543A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146527A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-18 | Nec Corp | 光伝送方式 |
| WO1989008356A1 (en) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for modulating a semiconductor laser |
| EP0404054A2 (en) * | 1989-06-19 | 1990-12-27 | Fujitsu Limited | Direct modulation phase-shift-keying system and method |
| JPH0728267B1 (ja) * | 1988-03-04 | 1995-03-29 | Fujitsu Ltd | |
| JP2013197815A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 変調光源および変調信号の生成方法 |
-
1984
- 1984-05-08 JP JP59091251A patent/JPS60235543A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146527A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-18 | Nec Corp | 光伝送方式 |
| JPH07114386B2 (ja) * | 1986-12-09 | 1995-12-06 | 日本電気株式会社 | 光伝送方式 |
| WO1989008356A1 (en) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for modulating a semiconductor laser |
| US5073331A (en) * | 1988-03-04 | 1991-12-17 | Fujitsu Limited | Modulation method for use in a semiconductor laser and an apparatus therefor |
| JPH0728267B1 (ja) * | 1988-03-04 | 1995-03-29 | Fujitsu Ltd | |
| EP0404054A2 (en) * | 1989-06-19 | 1990-12-27 | Fujitsu Limited | Direct modulation phase-shift-keying system and method |
| US5050176A (en) * | 1989-06-19 | 1991-09-17 | Fujitsu Limited | Direct modulation phase-shift-keying system and method |
| JP2013197815A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 変調光源および変調信号の生成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572778B2 (ja) | 1993-10-13 |
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