JPS6266732A - 光周波数多重通信方法 - Google Patents

光周波数多重通信方法

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JPS6266732A
JPS6266732A JP60204492A JP20449285A JPS6266732A JP S6266732 A JPS6266732 A JP S6266732A JP 60204492 A JP60204492 A JP 60204492A JP 20449285 A JP20449285 A JP 20449285A JP S6266732 A JPS6266732 A JP S6266732A
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JP
Japan
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signal
frequency
light
optical
local oscillation
Prior art date
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Pending
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JP60204492A
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English (en)
Inventor
Katsumi Emura
克己 江村
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、同時に多数の信号を伝送することのできる光
周波数多重通信方法に関する。
〔従来の技術〕
現在、光通信システムでは、伝送路に光ファイバを使用
し、この光ファイバの広帯域特性を利用するため周波数
多重光通信が行われている。現在の周波数多重光通信で
は直接検波を利用しており、このため多重化される信号
チャンネルの中心周波数の間隔は、光受信部で各信号光
を分離する光分波器の分解能によって制限される。従来
の周波数多重光通信14おける波長間隔は通常IQnm
以上に設定されており、必ずしも光ファイバの広帯域性
を十分に利用していない。
一方、光受信部において光ヘテロダイン検波を用いると
、各信号の分離を電気領域で行うことが可能になり、そ
の結果電気領域において周波数がわずかに異なるような
光多重伝送が可能になることが報告されている(大越“
光へテロダインもしくは光ホモダイン型周波数多重光フ
ァイバ通信の可能性と問題点の検討”電子通信学会光量
ニレ研資料○QE78−129. (1979) )。
また例えば、バチユーズ(E、 J、 BACHUS 
’)等による論文「ツー・チャンネル ヘテロダイン・
タイプ トランスミッション エクスペリメント(Tw
o−channel heter。
dyne−type transmission ex
periment ) J  (xレクトo=クスレタ
ーズ(81ectron、  Lett、 ) 21巻
、1985年、35〜36頁)に示されるように、光へ
テロダイン検波に使用する局部発振光源の発振周波数を
変化させることによって多重化された信号の中から必要
な信号のみを取出すことが可能である。
すなわち局部発振光源にチューニング作用を持たせるこ
とができるのである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ここで、送信光が周波数多重化された多数の信号光から
成り、受信部では局部発振光源を設け、その発振周波数
を変化させて上記送信光より任意のチャンネルの信号を
取出すように構成した光通信システムを考える。この場
合において、周波数軸上における各信号光と局部発振光
の位置関係の一例を第5図(a)に示し、受信側でヘテ
ロダイン検波したときの中間周波信号の配置関係を第5
図(b)に示す。
上記において、局部発振光源の発振周波数を変化させて
受信信号の選択を行う場合、第5図(a)に示される如
く局部発振光51の低周波側及び高周波側の双方に信号
光52が存在する場合が考えられる。このような状態に
おいてへテロダイン検波を行うと、中間周波信号の配置
は第5図(a)において局部発振光51を中心として折
返すことによって形成される信号光52の配置と等しく
なるので、第5図(b)に示される如く各信号チャンネ
ル間の間隔、各信号光と局部発振光の相対的な配置の仕
方によって中間周波領域で信号チャンネル間に干渉が生
じることがある。この結果、信号復調時において誤りが
生じるという問題があった。
本発明の目的は、周波数多重化された信号光を光へテロ
ダイン検波して復調する場合に、復調時に信号チャンネ
ル間に干渉が生じないように信号光及び局部発振光を配
置した光周波数多重通信方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、周波数の異なる少なくとも2つの光のそれぞ
れに最大BHzの帯域を有する信号を載せて信号光を形
成し、これらの信号光を多重化して送信し、受信側で前
記信号光に局部発振光を加えヘテロダイン検波すること
によって中間周波信号を取出し、この中間周波信号から
前記信号を得る光周波数多重通信方法において、前記信
号光の中心周波数間隔へfを2B以上とし、前記中間周
波信号のうち最も低域に存する信号の中心周波数ftp
が の位置に存在するように前記局部発振光の周波数を設定
することを特徴としている。
〔作用〕
第1図は本発明に係る光周波数多重通信方法の原理を説
明するための図である。第1図(a)は、周波数軸(横
軸)上において、x−1,x。
x+1.x+2の信号チャンネルで示される多重化され
た複数の信号光1と局部発振光2の位置関係を示し、第
1図(b)は、第1図(a)の如く多重化された信号光
1に対し局部発振光2を与えてヘテロダイン検波したと
きに得られる中間周波信号3の位置関係を示す。中間周
波信号3のx−1,x、X+1.X+2は第1図(a)
の各信号チャンネルの信号光1に対応している。実際で
は信号チャンネルはx−1,x、X+1.X+2以外に
も多数存在するものとする。
第1図(a)において、各信号チャンネルに割当てられ
る帯域をB [:Hz)とし、信号光1の周波数間隔を
Δfとする。また、局部発振光2と周波数の最も近い信
号光1との周波数差をflFとする。
第1図(a)に示す配置関係にある信号光1と局部発振
光2についてヘテロダイン検波すると第1図(b)に示
す如き配置の中間周波信号3を得ることができる。第1
図(b)で明らかなように、信号光1と局部発振光2の
配置関係について周波数上所定の条件を満たせば、中間
周波信号3の間で干渉が生じない。
第1図(b)に示す中間周波信号の配置が生じる条件を
次に求める。中間周波信号3のうち最も低周波領域に存
在する信号チャンネルXの帯域の上限は f+p+□ で与えられる。また信号チャンネルx−1の帯域の下限
及び上限は、それぞれ で与えられる。信号チャンネルx+1の帯域の下限は flF+Δf−− で与えられる。これらの値に基づき第1図(b)の中間
周波領域において各信号チャンネルX。
X−1,x+1.x−2,X+2.X−3に互いに重な
りが生じない条件として次の2式が与えられる。
B           B fIp+  □≦Δf−f、F−□ ・・・・・・(1
)・・・・・・(2) これらの(1)式と(2)式を整理すると、第1図(b
)の中間周波領域の最も低域に存在する信号チャンネル
Xの中間周波中心周波数rrpについての条件が次のよ
うに与えられる。
また(3)式の左辺と右辺の関係から、信号光1の周波
数間隔Δfは、各信号チャンネルの帯域已に対して次の
条件を満たしていなければならない。
Δf≧2B            ・・・・・・(4
)以上のように、上記(3)式及び(4)式を満たすよ
うに信号光1の周波数間隔Δfと信号光1及び局部発振
光2の相対的な位置関係を定めれば、ヘテロダイン検波
によって局部発振光2を中心にそれよりも低周波側にあ
る信号チャンネルの折返しが生じたとしても、中間周波
信号において信号チャンネル間に干渉を生じることはな
い。
〔実施例〕
以下に、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明に係る光周波数多重通信方法を実現する
具体的な通信装置のブロック図を示す。
第2図において、4は通信装置、5は伝送路である光フ
ァイバ、6は受信装置である。以下に送信装置4、受信
装置6を詳述する。
送信装置4には、4つの光源7,8,9.10を備える
。光源の個数は実際上任意に定めることができる。光源
?、8,9.10から出力される光の周波数は、制御回
路11.12.13の制御に基づいて、それらの周波数
差が周波数多重を行うのに適した値になるように設定さ
れる。この実施例では400MH2に設定される。光源
7,8,9.10の出力光はそれぞれ光変調器14.1
5.16.17に供給される。光変調器14.15.1
6.17は、それぞれのドライバ18.19.20.2
1を介して与えられる変調信号に基づいて、供給された
各出力光を変調する。
変調された信号光は光合波器22によって合波され、光
ファイバ5へ送り出される。
上記において、光源7.8,9.10としては、例えば
波長1.5μm帯の分布帰還形半導体レーザ(DFB 
 LD)を使用し、光変調器14.15.16゜17と
しては例えばニオブ酸リチウムの結晶を用いた導波路型
光強度変調器を使用する。光変調器14゜15、16.
17では、データ速度32Mb/sのテレビ信号によっ
て変調を行う。
光ファイバ5によって伝搬される多重化された信号光は
、受信装置6に入射される。信号光は、先ず最初に光フ
アイバカブラ23に入射し、ここで局部発振光源24か
ら与えられる局部発振光と合波される。この合波光は光
検出器25によって検出される。このようにしてヘテロ
ダイン検波が行われ、光検出器25の出力として中間周
波信号を得ることができる。中間周波信号は各信号チャ
ンネルについて多重化された状態にある。この中間周波
信号は中間周波増幅器26で増幅され、その後所定の帯
域を有する帯域通過フィルタ27によって多重化された
中間周波信号の中から任意の1つの信号チャンネルを取
出し、復調回路28によって復調を行い変調信号を取出
す。
29は発振周波数制御回路であり、この回路は局部発振
光源24に対して制御信号を与える。この制御信号は局
部発振光源24から出力される局部発振光の発振周波数
を変化させる。光検出器25から出力される多重化され
た中間周波信号の中でいずれの信号チャンネルの信号が
帯域通過フィルタ27を通過するかは、局部発振光源2
4の発振周波数により決定される。従って発振周波数制
御回路29によれば、局部発振光源24の発振周波数を
制御することによって復調する信号チャンネルを選択す
ることができる。
また帯域通過フィルタ27の出力の一部は周波数弁別回
路30に与えられ、周波数弁別回路30の出力は局部発
振光源24に供給される。これは、周波数弁別回路30
によって、取出した中間周波信号の中心周波数の変動を
検出し、この検出信号を誤差信号として局部発振光源2
4に帰還することにより、中間周波信号の中心周波数を
安定化するためである。
なお前記局部発振光源24には、波長1.5μm帯の分
布帰還形半導体レーザが使用される。
上記の如く構成される通信装置において、光領域におけ
る各信号光の配置は第3図(a)に示す如くなる。信号
光31.32.33.34は、それぞれ光源7.8.9
.10に対応するものとする。また局部発振光源24の
発振周波数は、発振周波数制御回路29によって第3図
(a)中の■、■、■、■のいずれかになるように調整
される。この場合において、■、■、■、■のいずれに
おいても局部発振光の周波数は、最も近い信号光の中心
周波数との差が100 MH2となるように設定される
第3図(b)は局部発振光の周波数を、■、■。
■、■のそれぞれの場合に設定してヘテロダイン検波し
た時の中間周波領域における信号光の配置状態を示した
ものである。本実施例では、光源7゜8.9.10の信
号光31.32.33.34の発振周波数の間隔がデー
タ速度32Mb/sに対して400MHzと大きく、且
つ中間周波領域において最も低域に存在する信号の中心
周波数は100MH2であるので、前記(3)式及び(
4)式の条件を満足する。従って局部発振光源24の発
振周波数を、■、■、■。
■のいずれに設定した場合にも、第3図(b)で明らか
なように各信号チャンネルの間に干渉は生じない。
そこで、帯域通過フィルタ27の通過帯域を50MH2
〜150MH2に設定し、最も低周波領域に位置する信
号の復調を試みたところ、第3図(b)の■。
■、■、■のいずれの場合においても劣化することなく
復調することができた。
以上において、本発明は上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、本発明の範囲内で種々の変形、変更が可能
である。例えば各信号光によって伝送される信号のデー
タ速度が異なる場合には、最も高いデータ速度のチャン
ネルで必要とされる帯域を各信号チャンネルに割当てる
ように構成する。これによれば、前記と同一の条件によ
って信号チャンネル間に干渉が生じるのを防止すること
ができる。
また第4図に示す如く、複数の信号光を多重化したもの
を1つの信号群41として考え、この信号群41に必要
な帯域をB、信号群41の中心周波数の間隔をΔfとす
れば、前記と同じ条件によってヘテロダイン検波時に信
号群41の間に干渉が生じない信号群の多重化を実現す
ることができる。
〔発明の効果〕
以上の説明で明らかなように本発明によれば、複数の信
号光を光周波数多重化して伝送し、受信側でヘテロダイ
ン検波して信号を復調する際、信号光の中心周波数間隔
及び中間周波信号の中で最も低域に存する信号の中心周
波数が所定の条件を満足するように設定したため、復調
時に信号チャンネル間の干渉が起きないようにすること
ができ、復調時において各信号チャンネルの分離を劣化
することなく行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は信号光と局部発振光の周波数軸上の相射的配置
関係と、中間周波信号における信号の配置関係を示した
図、 第2図は本発明に係る光周波数多重通信方法の一実施例
を実現する通信装置のブロック図、第3図は本発明の実
施例における光領域及び中間周波領域における信号の配
置を示す図、第4図は信号群の多重化に適用した実施例
を説明するための図、 第5図は光周波数多重通信方法において中間周波領域で
干渉が生じる場合を説明するための図である。 131、32.33.34  ・・・・・・ 信号光2
       ・・・・・・ 局部発振光3     
  ・・・・・・ 中間周波信号4       ・・
・・・・ 送信装置5        ・・・・・・ 
光ファイバ6       ・・・・・・ 受信装置7
、8.9.10   ・・・・・・ 光源11、12.
13     ・・・・・・ 制御回路14、15.1
6.17   ・・・・・・ 光変調器24     
   ・・・・・・ 局部発振光源25       
 ・・・・・・ 光検出器27        ・・・
・・・ 帯域通過フィルタ28        ・・・
・・・ 復調回路29        ・・・・・・ 
発振周波数制御回路30        ・・・・・・
 周波数弁別回路代理人 弁理士  岩 佐 義 幸 (a)光今負を六゛ 71デーftF−丁 (1))  中度Ul;皮牧(0飯 第1図 <a ) Onう度数 (b) 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)周波数の異なる少なくとも2つの光のそれぞれに
    最大BHzの帯域を有する信号を載せて信号光を形成し
    、これらの信号光を多重化して送信し、受信側で前記信
    号光に局部発振光を加えヘテロダイン検波することによ
    って中間周波信号を取出し、この中間周波信号から前記
    信号を得る光周波数多重通信方法において、前記信号光
    の中心周波数間隔Δfを2B以上とし、前記中間周波信
    号のうち最も低域に存する信号の中心周波数f_I_F
    がB/2≦f_I_F≦Δf/2−B/2 の位置に存在するように前記局部発振光の周波数を設定
    することを特徴とする光周波数多重通信方法。
JP60204492A 1985-09-18 1985-09-18 光周波数多重通信方法 Pending JPS6266732A (ja)

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JP60204492A JPS6266732A (ja) 1985-09-18 1985-09-18 光周波数多重通信方法

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JP (1) JPS6266732A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5896211A (en) * 1990-09-14 1999-04-20 Fujitsu Limited Optical communication system
JP2013198032A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Nec Corp コヒーレント光受信機および光受信方法

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