JPS6160004A - 電磁波用トランスバ−サルフイルタ - Google Patents

電磁波用トランスバ−サルフイルタ

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JPS6160004A
JPS6160004A JP17687784A JP17687784A JPS6160004A JP S6160004 A JPS6160004 A JP S6160004A JP 17687784 A JP17687784 A JP 17687784A JP 17687784 A JP17687784 A JP 17687784A JP S6160004 A JPS6160004 A JP S6160004A
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JP
Japan
Prior art keywords
frequency
transversal filter
waves
optical
signal
Prior art date
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Application number
JP17687784A
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English (en)
Inventor
ゲルハルト・ゲー・ガスマン
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International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
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Publication date
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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、電磁波用のトランスバーサルフィルタに関
するものである。
〔発明の技術的背景〕
トランスバーサルフィルタは一般に知られており、例え
ばProceeding of 1. R,E、 19
40年7月号第302頁乃至310頁のH,E、 Ka
 llmann氏の論文” Transversal 
Filter ’ K記載されている。トランスバーサ
ルフィルタに対する素子値を所望の通過帯域或いは阻止
帯域を得るためにどのように選定しなければならないか
については多くの文献に記載されている。従来知られて
いるトランスバーサルフィルタは搬送波を選択するため
に使用されていた。
受信機の信号処理回路においては、通常1以−ヒの変調
信号で変調された異なった周波数の搬送波を分離し、分
離されたこれらの搬送波を復調し、次いで復調された信
号をその個々の変調信号に分割している。光波の範囲の
周波数の搬送波の場合には、光信号はまず電気信号に変
換されなければならず、それは光−電気トランスソ−サ
中で行なわれている。そのようなトランスソー−サは一
般に非直線性であシ、しばしば混変調(cross−m
odulation )を生じ、それは後続する信号処
理回路中で干渉周波数として現われて来る。これは特に
2以上のコヒーレントな搬送波(例えば高周波領域にお
いて)が変調され、それから追加の搬送波(例えば光周
波数領域において)を強度変調するような場合である。
信号処理は、信号処理のできるだけ始めの段階において
干渉を生じる周波数(或いは個々の情報を含んだ周波数
帯域)を排除するか、或いは所望の周波数(周波数帯)
だけを通過させることができるならば改善される。光波
範囲の周波数における搬送波の場合にはこれは光信号を
電気信号に変換する前に行なわれなければならない。し
かしながら、これは通常のトランス、s!−サルフィル
タおよびその他の通常のフィルタによって行なうことは
できない。
〔発明の目的〕
復調する前に信号処理中に干渉周波数(或いは選択され
た情報周波数)を排除することは有効であることが認識
されるから、この発明の目的は、これを行なうことので
きるフィルタを提供することである。
〔発明の概要〕
上記目的は、電磁波が第1の結合器と第2の結合器との
間の2個以上の伝播路における伝播により異なる伝播時
間を有し、第1の結合器は電磁波を2個以上の部分波に
分割し、第2の結合器はそれら部分波を再結合し、伝播
路の伝播時間および減衰が電磁波が強度変調される1以
上の信号の1以上の周波数に対して予め定められた通過
帯域特性が得られる如く選定された電磁波用トランスバ
ーサルフィルタによって達成される。
本発明のフィルタによれば、情報および、または干渉信
号によって強度変調された搬送波が例えば高周波領域の
周波数か光波領域の周波数かによって異なるところはな
い。本発明のフィルタは帯域通過(バンドAス)フィル
タ或いは帯域阻止(ストップバンド)フィルタとして構
成することができる。
本発明のフィルタは、「別の」コヒーレントでない搬送
波を強度変調した2以上のコヒーレントな、変調された
搬送波をろ波するのに非常によく適応するものである。
本発明のトランスバーサルフィルタは周波数弁別器とし
て特に有効に使用できる。それにおいては復調のために
周波数変調された信号は振幅変調信号に変換される。周
波数変調された信号の周波数変移は非常に大きくできる
(例えば搬送波周波数の半分に等しい周波数)。そのよ
うなフィルタを有する周波数弁別器は非常に容易に構成
することができる。
〔発明の実施例〕
以下、添付図面を参照に実施例により詳細に説明する。
以下の説明においてF波されるべき強度変調された電磁
波は一光波であるとす名。もちろん、当業者には他の周
波数範囲の電磁波に適応させるように本実施例を変更す
ることは容易に可能であろう。
第1図の実施例において、光導波体1は光方向性結合器
2へ導かれ、この光結合器2がら異なる長さの2本の光
導波体3および4が第2の光方向性結合器5に接続され
、この第2の方向性結合器5は光導波体6によって光−
電気トランスジー−サ7に接続されている。長さが相違
するためK(および恐らく他の量も相違するために)二
つの光波は両光導波体3,4の伝播時間が異なる。光−
電気トランスノー−サ7は線8に電気信号を出力する。
使用される部品は通常知られているものであシ、光方向
性結合器は例えばFrequenz第34号、1980
年、第52頁乃至57頁のF、 Auracher氏の
文献″Pr1nzipienund FJigensc
hafton won Abzweigen f’ur
Multimodefasern ” K記載されてい
る。
本発明のフィルタの原理を説明するために、簡単な例に
ついて考えてみる。光搬送波は干渉信号(角周波数ω0
)および情報信号(角周波数ωn)によって強度変調さ
れる。干渉信号を拒否することを要求される2個の光導
波体中の伝播時間の差はτ/2である。ここでτは干渉
信号の周期に等しい。τは光波が強度変調される信号の
周期であって、光波、すなわち搬送波の周期ではないこ
とを強調しておく。その場合に光波が第1の光方向性結
合器2中で同じ強度の2つの光波に分割されるならば、
それら2つの光波は、光波の干渉信号(周期τ)による
強度変調が消去されるように第2の光方向性結合器5中
で混合される。すなわち、周期τの強度変調に対する阻
止帯域(5top −band )フィルタが得られる
。もしも光波がコヒーレントでないならば、存在する光
波の周波数(変調周波数ではなく)における消滅が生じ
ることがないことを考慮に入れる必要がないという利点
がある。
もしも、光波が角周波数ωGで正弦波強度変調されるな
らば、第5図に示されるCoS形の伝達関数が変調自局
波数ωの関数として得られる。
もしも、光波が繰返し角周波数ωGの方形波パルスで強
度変調されるならば、第6図に示されるような三角形の
伝達関数が得られる。繰返し周波数は正弦波変調信号の
周波数と等価のものである。
第2図に示す実施例では光導波体1oは第1の結合器1
1に導かれ、その結合器11は第1図の実施例とは異な
って光波を異なる強度の3個の部分光波に分割し、これ
ら3個の部分光波は異なる長さの3個の光導波体12,
13.14を経て第2の結合器15に伝達される。戸波
された信号は先導波体16を通って導かれる。最大長の
光導波体12を通過する伝播時間は最短の光導波体13
を通過する伝播時間よりτだけ長くなるように選択され
ている。中間の長さの光導波体14を通る伝播時間は最
短の光導波体13を通過する伝播時間よシτ/2長くな
るように選択されている。中間の長さの光導波体14中
の部分光波の強度が■とすると、他の2個の光導波体1
2および13中の部分光波のそれぞれの強度はI/2で
ある。所望のエネルギ分布は結合器中で行なわれる。そ
れはまた光路中の別別の減衰によって生成されてもよい
第7図は正弦変調信号12’+13’、14’によるベ
クトル図であシ、それらの信号によって光導波体12.
13.14中を伝播する部分光波は変調される6光導波
体14中の部分波は他の2個の部分波の強度の2倍の強
度を有するから、変調信号14′の大きさは変調信号1
2′および13′の大きさの2倍にされている。もしも
光波が強度変調される信号の角周波数ωが増加するなら
ば、2個の変調信号12’および13’のベクトルは変
調信号14′のベクトルに対して別々の方向に回転する
。角周波数ωoにおいて2個のべたらし、したがって、
角周波数ωGによる光波の強度変調の消去を生じる。
第1図および第2図の実施例においては光導波体は光フ
ァイ哄として実現することができる。
本発明のトランスバーサルフィルタはまた種種の別の方
法によって構成することもできる。
しかしながら、あらゆる場合において、少なくとも2個
の部分波が生成されなければならず、これらは異なった
伝播時間後に再び結合されなければならない。
第3図の実施例においては、光波は光導波体20を通っ
て第1のビーム分割器21に導かれ、このビーム分割器
2ノはそれを2個の部分光波28および29に分割する
。部分光波の一方29は2個の反射鏡22および25を
介して第2のビーム分割器26へ導かれる。2個のビー
ム分割器2Iおよび26は第1図の実施例の2個の方向
性結合器2および5に対応する。他方の部分光波28は
一対の反射鏡23.24へ導かれる。この部分光波28
は選択された反射鏡の配置に応じてこれらの反射鏡の間
で数回反射される。最後の反射後、部分光波は第2のビ
ーム分割器26へ4)かれ、そこで他方の部分光波と重
畳される。重畳されて得られた光波は光導波体27を通
って伝播される。選択された伝播時間差に関して、第1
図の実施例に関してなされた説明が同様に適用できる。
第4図の実施例においては、光波は光導波体40を経て
ビーム分割器41に導かれ、そのビーム分割器4ノはそ
れを2個の部分光波6oおよび6ノに分割する。部分光
波の一方61は反射鏡42で反射されて装置45へ送ら
れる。この装置45は基体であって、その中に異なった
長さの複数の光導波体46.47.48.49が形成さ
れている(集積光学装置)。他方の部分光波60はブラ
ッグセル(Bragg cell ) 44へ導かれる
。ブラッグセルはセルに供給される制御信号の周波数に
応じて異なった量だけ光ビームを偏向することが知られ
ている。この場合にはこれは部分光波を制御信号に応じ
て光導波体46乃至48の1個に向けるために使用され
る。各党導波体46乃至48は別々の変調周波数に同調
されている。これはもしも目的が光波の強度変調の4圧
ではなく、さらに別の処理のために所定の強度変調で通
過させることであるならば、特に有効である。もしも光
導波体46が使用されるならば、同調条件が第1の変調
周波数に対して満足され、もしも光導波体42が使用さ
れるならば、この条件は第2の変調周波数に対して満足
される、等々である。このようにして、光波が強度変調
されるどの変調周波数が別の処理のために光導波体5ノ
を通って送られるべきかを決定することが容易に可能で
ある。
第4図に示された全ての部品は集積光学装置とし2て構
成されることができる。
本発明のトランスバーサルフィルタに対する素子の値は
通常のトランスバーサルフィルタに対する既知の規則に
従って選択することができる。したがって所望の阻止帯
域或いは所望の通過帯域を有し、それら両者共に所望の
スロープを有するフィルタを実現することが可能である
既知の規則は個々の通路長の選択および結合で使用でき
るから、素子の値の選択は詳細には説′明しない。重要
なことは、この選択が搬送波の周波数によって決定され
るのではなく、搬送波が強t!L変調される変調信号の
周波数によって決定されることである。もしも搬送波が
コヒーレントであるならば不所望なレスポンスが部分光
波間の干渉によって生じることはないことが確実である
ように注意しなければならない。コヒーレントでない搬
送波の場合には、搬送波の周波数は使用されるべき部品
の選択においてのみ役割を果す。
第8図乃至第11図にはいくつかの伝達関数が変調角周
波数の関数として定性的に示されている。第8図の曲線
は第1図に示したフィルタにより得られたものである。
第2図に示したフィルタによれば第9図の曲線が得られ
る。第10図と第11図は第2図に示した種類のフィル
タをそれぞれ2個および4個縦続接続することによって
得られた曲線を示す。
第6図は、変調周波数に応じた伝達関数が本発明のトラ
ンスバーサルフィルタによって得られることを示してい
る。これは周波数変調の復調に使用すると効果的である
。もしも、光波が周波数変調された方形波信号によって
強度変調されているならば、特に良好な結果が得られる
この場合゛には伝達関数は広範囲に亘って線形である。
周波数変調が生じる周波数の中心周波数した後、周波数
変調は振幅変調に変化されている。もしもこの信号が光
導波体(第1図の6)上を光−電気トランスジー−サ7
へ送られるならば、このトランスジー−サの電気出力信
号は光波が周波数変調された信号に対応する。
そのような周波数弁別器によって、非常に高い周波数(
例えば200 MHz )の信号および例えば±100
 MHzの非常に大きな周波数変移(スイング)で周波
数変調された光波が復調できる。弁別器の特性(第6図
)の傾斜はなかんずくフィルタ中の光波に対する異なっ
た伝播路に対して選択された伝播時間差および周波数変
調が行なわれる信号の中心周波数が第6図の伝達関数中
のどこに位置しているかによる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図、および第4図はそれぞれ本発
明のトランスバーサルフィルタの実施例の概略図である
。第5図および第6図は、本発明によるトランスバーサ
ルフィルタの正弦波変調および方形波変調された場合の
伝達関数を示す。 第7図はベクトル図であシ、第8図乃至第11図は異な
ったフィルタ装置に対する伝達関数を示す。 1.3.4,6.10,12,13,14゜16・・・
光導波体、2,5,11.15・・・光結合器、7・・
・光−電気トランスジューサう出願人代理人  弁理士
 鈴 江 武 彦Qo 7.補正の内容 手続補正書(寸の [18fo 5’Q12.40 B 特許庁長官 志 賀    学   殿−) 事件の表
示 特パ(1昭59−176877号 2、発明の名称 電磁波用トランスバーヅルフィルタ 3、補正をする者 事件との関係 待j’FFH’ゝ”を人インターナショ
ナル・スタンダード・ エレクトリック・コーfレイジョン 4、代理人 昭和59年11月27日 6、補正の対象 (11明細¥) J’ ”、 3頁第3行r Proc
eeding ofl、R,I4.J’5zr!ロシー
ディング・オブ・アイ・アール・イー(Proceed
ing of I@R11B、)Jと訂正し、I包−i
 8n 4行rl−1,E、Ka目mannJを「エイ
チ・イー・カールマン(H,、g、Ka l 1man
n)Jと訂正し、同)」第5行r”Transvers
al F’i 1ter”Jte [” )ランスパー
サルフィルタ(Transversa IFzter)
′″」と訂正する。 (2)同第7 +’72F 13行r Frequen
zJを「フリクエンツr’l’rcquenz)Jと訂
iJ:、L、同頁第14行r F、l〜uracher
J ”(rエフ プ°−ラツフエル(F、Aurach
er)J と訂正し、同頁第14行乃至第16行r ”
 Prtnzipien und Eigenscha
ftenyon Abzweiqen f’Tr Mu
lLimoderasern”を「”グリンチピーエン
・ラント・アイデンシャフテノ・フォノ・アブツパイケ
9ン・フェール・マルチモーデファゼルン(Pr1nz
ipien undEigenscbaften wo
n Abzweigen  f+IZrMultimo
defiscrn)”Jと訂正する。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電磁波が第1の結合器と第2の結合器との間の2
    個以上の伝播路における伝播により異なる伝播時間を有
    し、第1の結合器は電磁波を2個以上の部分波に分割し
    、第2の結合器はそれら部分波を再結合する電磁波用ト
    ランスバーサルフィルタにおいて、 伝播路の伝播時間および減衰は、電磁波が強度変調され
    る1以上の信号の1以上の周波数に対して予め定められ
    た通過帯域特性が得られる如く選定されていることを特
    徴とする電磁波用トランスバーサルフィルタ。
  2. (2)伝播路が光導波体として構成されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のトランスバーサル
    フィルタ。
  3. (3)光導波体が光ファイバであることを特徴とする特
    許請求の範囲第2項記載のトランスバーサルフィルタ。
  4. (4)光導波体が集積光学装置によって構成されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のトランス
    バーサルフィルタ。
  5. (5)伝播路が部分的に反射鏡およびビーム分割器によ
    って構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のトランスバーサルフィルタ。
  6. (6)別の周波数に切換えることによって同調可能に構
    成されていることを特徴とする特許請求の範囲第4項記
    載のトランスバーサルフィルタ。
  7. (7)周波数弁別装置の一部として構成されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第5項の何れか
    1項記載のトランスバーサルフィルタ。
JP17687784A 1984-08-27 1984-08-27 電磁波用トランスバ−サルフイルタ Pending JPS6160004A (ja)

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Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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