JPWO2005091532A1 - キャリア残留型信号の生成方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
Description
近年では、動画配信サービスによる情報大容量化と情報コンテンツの多様化に伴い、広帯域な周波数資源を利用可能とするため、ミリ波帯(30〜300GHz)の電波を使用する無線システムが検討されており、特に、ミリ波は、伝送距離が短いため、例えば特許文献1のように、長距離の伝送部分では光ファイバによる光通信を利用し、無線利用者や受信機の近傍では光通信の信号を無線通信に変換して利用する、光ファイバ無線通信方式が採用されている。また、ミリ波は、電気的発振器で発生させることは大変困難であるが、ヘテロダイン法により異なる周波数を持つ光信号を光電気変換器(O/E変換器)に入力し、出力される電気信号を増幅することにより、容易に発生させることができる。
ヘテロダイン法に利用される周波数がわずかに異なる2つの光波を発生させるには、従来よりゼーマンレーザーや一方の光波を周波数シフタで変更する方法などがある。しかしながら、ゼーマンレーザーはHe−Neレーザーを利用するなど装置が大きくなり、周波数シフタを利用する場合には、複数の光部品を組合わせて構成するため、光源回路が複雑化する上、温度変化等の環境変化により特性が変化するなどの問題がある。
また、複数の半導体レーザーを組合わせる場合でも、2つの光波を同一光軸上に調整する必要がある上、半導体レーザーが温度変化により出力特性が変化することから、2つの光波の周波数の差を一定に保持することが難しいなどの欠点を有していた。
他方、異なる周波数の光波を容易に得る方法として、本出願人は、単側波帯(Single Side−Band、SSB)光変調器を提案してきた。
SSB光変調器の一例は、以下の非特許文献1にも記載されている。
(非特許文献1) 論文「XカットLiNbO3を用いた光SSB−SC変調器」(日隈薫、他4名、p.17〜21、「住友大阪セメント・テクニカルレポート 2002年版」、住友大阪セメント株式会社新規技術研究所発行、平成13年12月8日)
SSB光変調器の動作原理について説明する。
図1は、キャリア抑圧をしないSSB光変調器の原理について示したものである。
光変調器の構造は、LiNbO3などの電気光学効果を有する基板上にTiなど拡散して図1のようなマッハツェンダー型光導波路を形成する。SSB光変調器としては、図1のように単一のマッハツェンダー型光導波路に限らず、後述する図2のように、2つのサブMZ(Mach−Zehnder)光導波路MZA,MZBがメインMZ光導波路MZCの各アームに並列に配置された入れ子型のMZ構造を有するものも、用途に応じて利用可能である。
図1及び2では、マッハツェンダー型光導波路の分岐導波路に変調信号又は直流バイアス信号を印加する電極を、簡略化して図示しており、RFA,RFBは、単一のマッハツェンダー型光導波路の2つの分岐導波路、あるいは図2に示すようなサブMZ光導波路MZA,MZBに、マイクロ波の変調信号を印加するための進行波型コプレナー電極を簡略化して図示したものである。また、DCA,DCBは、単一のマッハツェンダー型光導波路の特定の分岐導波路、あるいはサブMZ光導波路MZA,MZBに、さらにDCCはメインMZ光導波路MZCに、各々所定の位相差を付与するための直流バイアス電圧を印加する位相調整用電極を簡略化して図示したものである。
SSB光変調技術においては、原信号とヒルベルト変換された原信号との和をとることにより、SSB変調信号が得られることが知られている。
キャリア抑圧をしない光SSB変調を実行するためには、図1のようなデュアル駆動の単独MZ変調器(Zカット基板を利用した例を図示する。)を用いれば良い。
入射光をexp(jωt)として、単一周波RF信号φcosΩtをRFAポートから、また、この信号をヒルベルト変換した信号、H[φcosΩt]=φsinΩtをRFBポートからそれぞれ同時に入力する。
sinΩt=cos(Ωt−π/2)であるから、マイクロ波用の移相器を利用することにより、2つの信号を同時に供給できる。ただし、φは変調度、ω、Ωはそれぞれ光波とマイクロ波(RF)信号の各周波数を表す。
さらにDCAポートから適当なバイアスを加えて、MZ光導波路の両アームを透過する光波に位相差π/2を付与する。
これらにより、合波地点での光波の位相項に着目した式は、以下の式(1)で表される。
exp(jωt)*{exp(jφcosΩt)+exp(jφsinΩt)*exp(jπ/2)}=2*exp(jωt)*{J0(φ)+j*J1(φ)exp(jΩt)}・・・・・(1)
ここで、J0、J1は、0次、1次のベッセル関数であり、2次以降の成分は無視している。
式(1)のように、0次と1次のスペクトル成分は、残存しているが、−1次成分(J−1)は失われている(これを、模式的に示すと、図1のMZ光導波路の右側に示したようなスペクトル分布をした光波が、MZ光導波路から出射される)。そして、J0で表される0次スペクトル光の周波数は、入射光と同様にωであり、J1で表される1次スペクトル光の周波数は、ω+Ωであり、入射光の周波数からマイクロ波の周波数分だけ周波数シフトした周波数となる。
また、−1次成分(J−1)を残し、1次成分(J1)を消去するには、DCAポートに位相差−π/2を付与するバイアスを印加することで達成できる。この場合、−1次スペクトル光は、ω−Ωの周波数を有する。
次に、キャリア成分である0次のベッセル関数を抑圧する方法について説明する。
図2は、キャリア抑圧光単側波帯(Single Side−Band with Suppressed Carrier、SSB−SC)光変調器の光導波路を模式的に表した図である。SSB−SC光変調器の場合には、図2に示すように、単独MZ干渉系の両アームに、サブMZ干渉系を備えた設計になっている。
このサブMZ光導波路には、図3に示すようような信号を印加する。これは、通常の強度変調をボトム駆動で行っている場合と同じ状況と考えて良い。
このとき、出射光の位相項に着目した式は、次の式(2)により表される。
exp(jωt)*{exp(jφsinΩt)+exp(−jφsinΩt)*exp(jπ)}=2*exp(jωt)*{J−1(φ)exp(−jΩt)+J1(φ)exp(jΩt)}
・・・・・(2)
これにより、キャリア成分を含む偶数次のスペクトル成分がキャンセルされていることが分かる(これを、模式的に示すと、図3のMZ光導波路の右側に示したようなスペクトル分布をした光波が、MZ光導波路から出射される)。
そして、図1並びに式(1)で示した変調方式(SSB光変調)と図3並びに式(2)で示した変調方式(サブMZでのキャリア抑圧手法)とを組み合わせることにより、1次スペクトル(J1項)、−1次スペクトル(J−1項)のいずれかのみを選択的に発生させることが可能となる。
このように、図1及び図2に示すような、各種のSSB光変調器に印加する変調信号及び直流バイアス信号などを適宜調整することにより、任意の周波数成分を有するスペクトル光を出力することが可能となる。
本発明の目的は、上述した問題を解決し、光計測分野や光ファイバ無線通信分野で利用されるヘテロダイン型の光信号を、簡単な構造で、しかも安定に発生させることを可能とするキャリア残留型信号の生成方法及びその装置を提供することである。
本発明における「略1」の意味は、キャリア成分と特定信号成分との光強度比が1である場合には、特定の伝送システム(例えば、自己ヘテロダイン型伝送システム)において、最も効果的なヘテロダイン効果が期待されるが、実際の光計測並びに光ファイバ無線通信において本発明を利用する場合に、実用上問題が無い範囲において、キャリア成分と特定信号成分との光強度比が、1から外れる場合を含むという意味である。具体的には、キャリア成分と特定信号との比が、−10〜+12dBの範囲である場合には、実用的にも利用可能である。
また、請求の範囲第2項に係る発明では、請求の範囲第1項に記載のキャリア残留型信号の生成方法において、該SSB光変調器は、2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路をメイン・マッハツェンダー型光導波路の分岐導波路に入れ子型に組み込むものであることを特徴とする。
また、請求の範囲第3項に係る発明では、請求の範囲第2項に記載のキャリア残留型信号の生成方法において、該SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路における各光変調の位相又は強度を調整することを特徴とする。
また、請求の範囲第4項に係る発明では、請求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記載のキャリア残留型信号の生成方法において、該光変調部は、SSB光変調器に入力される光波の一部又は該光波と同じ波長を有する別の光波を、該SSB光変調器が出力する光波と合波することを特徴とする。
また、請求の範囲第5項に係る発明は、特定波長を有する光波を発生する光源とSSB光変調器を含む光変調部とを有し、該光源から出射する光波を該光変調部へ入射し、該光変調部より出射する光波が、0次のベッセル関数に係るキャリア成分と特定の高次のベッセル関数に係る特定信号成分とを含み、該特定の高次のベッセル関数以外の信号成分を抑圧すると共に、該キャリア成分と該特定信号成分の光強度の比率が略1に設定されていることを特徴とするキャリア残留型信号の生成装置である。
また、請求の範囲第6項に係る発明では、請求の範囲第5項に記載のキャリア残留型信号の生成方法において、該SSB光変調器は、2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路をメイン・マッハツェンダー型光導波路の分岐導波路に入れ子型に組み込むものであることを特徴とする。
また、請求の範囲第7項に係る発明では、請求の範囲第6項に記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路上に膜体を形成又は該膜体の一部を除去することを特徴とする。
また、請求の範囲第8項に係る発明では、請求の範囲第6項に記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路は、各マッハツェンダー型光導波路内の2つの分岐導波路と該分岐導波路に変調電界又は直流バイアス電界を印加する電極との配置が、該2つの分岐導波路に対して非対称構造を有する部分を備えることを特徴とする。
また、請求の範囲第9項に係る発明では、請求の範囲第6項に記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路は、各マッハツェンダー型光導波路内の2つの分岐導波路に変調電界又は直流バイアス電界を印加する電極と該分岐導波路に印加する電界を調整するための調整用電極とを有することを特徴とする。
また、請求の範囲第10項に係る発明では、請求の範囲第5項乃至第9項のいずれかに記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該光変調部は、SSB光変調器と該SSB光変調器の入力部と出力部とを結ぶバイパス用光導波路を有することを特徴とする。
また、請求の範囲第11項に係る発明では、請求の範囲第10項に記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該SSB光変調器と該バイパス用光導波路とは、同一基板上に形成されていることを特徴とする。
また、請求の範囲第12項に係る発明では、請求の範囲第10項又は第11項に記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該バイパス用光導波路の途中に、該バイパス用光導波路中を伝搬する光波の強度を調整するための光強度調整手段を配置することを特徴とする。
また、請求の範囲第13項に係る発明では、請求の範囲第5項乃至第9項のいずれかに記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該光変調部は、SSB光変調器に入力される光波と伺じ波長を有する別の光源の光波を、該SSB光変調器の出力部において合波する構成を有することを特徴とする。
請求の範囲第1項に係る発明により、SSB光変調器を利用して0次のキャリア成分と高次の特定信号成分が簡単な構成でかつ容易に生成できる。しかも、SSB光変調器は、該光変調器に印加される信号周波数に対応した特定信号成分を出力するため、キャリア成分と特定信号成分との周波数の差が常に一定であり、安定した2つの異なる周波数を有する光波を出力することが可能となる。
さらに、キャリア成分と特定信号成分との強度比を略1とすることにより、自己ヘテロダイン型伝送システムにおいて、ヘテロダイン効果が最も顕著となり、このシステムを用いた光計測応用や光ファイバ無線通信において特に有用に活用することが可能となる。
請求の範囲第2項に係る発明により、SSB光変調器として、2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路をメイン・マッハツェンダー型光導波路の分岐導波路に入れ子型を採用しているため、特定信号成分として高次のベッセル関数に係る信号成分から任意の信号成分を選択することや、特定信号成分以外の高次の信号成分の抑圧、さらには、キャリア成分と特定信号成分との光強度の比率を略1に保持するなど、多様な制御が可能となる。
特に、請求の範囲第3項に係る発明のように、SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路における各光変調の位相又は強度を調整することで、容易に上記の複雑な制御を実現することが可能となる。
請求の範囲第4項に係る発明により、SSB光変調器に入力される光波の一部又は該光波と同じ波長を有する別の光波を、該SSB光変調器が出力する光波と合波することで、SSB光変調器において低下する傾向にあるキャリア成分を補償するため、自己ヘテロダイン型伝送システムにおいてヘテロダイン効果が最も高い、キャリア成分と特定信号成分との光強度の比率を略1に維持することが可能となる。
請求の範囲第5項に係る発明により、上記請求の範囲第1項に係る発明と同様に、SSB光変調器を利用して0次のキャリア成分と高次の特定信号成分が簡単な構成でかつ容易に生成できる。しかも、SSB光変調器により、キャリア成分と特定信号成分との周波数の差を常に一定に保持でき、安定した2つの異なる周波数を有する光波を出力することが可能となる。
さらに、キャリア成分と特定信号成分との強度比を略1とすることにより、自己ヘテロダイン型伝送システムにおいて、ヘテロダイン効果が最も顕著となり、このシステムを用いた光計測や光ファイバ無線通信において特に有用に活用することが可能となる。
また、請求の範囲第6項に係る発明により、上記請求の範囲第2項に係る発明と同様に、特定信号成分として高次のベッセル関数に係る信号成分から任意の信号成分を選択することや、特定信号成分以外の高次の信号成分の抑圧、さらには、キャリア成分と特定信号成分との光強度の比率を略1に保持するなど、多様な制御が可能となる。
請求の範囲第7項に係る発明により、SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路上にバッファ層(SiO2,Ta2O5等)などの膜体を形成又はその一部を除去することで、各光導波路内を伝播する光波の位相を調整することが可能となるため、特定信号成分として高次のベッセル関数に係る信号成分から任意の信号成分を選択することや、特定信号成分以外の高次の信号成分の抑圧、さらには、キャリア成分と特定信号成分との光強度の比率を略1に保持するなど、多様な制御を容易に実現することが可能となる。
請求の範囲第8項に係る発明により、SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路は、各マッハツェンダー型光導波路内の2つの分岐導波路と該分岐導波路に変調電界又は直流バイアス電界を印加する電極との配置が、該2つの分岐導波路に対して非対称構造を有する部分を備えることで、各光導波路内を伝播する光波の位相状態を非対称に調整することが可能となるため、上記のような多様な制御を容易に実現することが可能となる。
請求の範囲第9項に係る発明により、SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路などの各マッハツェンダー型光導波路内の2つの分岐導波路に変調電界又は直流バイアス電界を印加する電極に加え、該分岐導波路に印加する電界を調整するための調整用電極を形成しているため、該調整用電極により該分岐導波路内を伝播する光波の位相を調整することが可能となる。しかも、各マッハツェンダー型光導波路に設けられた変調信号又は直流バイアス信号が相互に連動している場合においても、調整用電極により、個別に位相調整することが可能となる。
請求の範囲第10項に係る発明により、光変調部がSSB光変調器と該SSB光変調器の入力部と出力部とを結ぶバイパス用光導波路を有しているため、上記請求の範囲第4項に係る発明と同様に、SSB光変調器において低下する傾向にあるキャリア成分を補償し、自己ヘテロダイン型伝送システムにおいてヘテロダイン効果が最も高い、キャリア成分と特定信号成分との光強度の比率を略1に維持することが可能となる。
請求の範囲第11項に係る発明により、上記請求の範囲第10項に係る発明の効果に加え、SSB光変調器とバイパス用光導波路とが同一基板上に形成されているため、装置を構成する部品を削減できると共に、製造コストの削減、装置のコンパクト化などを達成することが可能となる。
請求の範囲第12項に係る発明により、バイパス用光導波路を伝搬する光波の光強度を調整することにより、キャリア成分と特定信号成分との光強度の比率を、略1などの最適な値に制御することが可能となる。
請求の範囲第13項に係る発明により、光変調部が、SSB光変調器に入力される光波と同じ波長を有する別の光源の光波を、該SSB光変調器の出力部において合波する構成を有しているため、上記請求の範囲第4項に係る発明と同様に、SSB光変調器において低下する傾向にあるキャリア成分を補償し、自己ヘテロダイン型伝送システムにおいてヘテロダイン効果が最も高い、キャリア成分と特定信号成分との光強度の比率を略1に維持することが可能となる。
第2図は、2つのサブMZ光導波路と一つのメインMZ光導波路とを有するSSB変調器の概略を示す図である。
第3図は、SSB変調器のサブMZ光導波路の役割を示す図である。
第4図は、本発明に係るキャリア残留型信号の生成装置を利用した光ファイバ無線通信システムの概略図である。
第5図は、本発明に係る第1の実施例を示す図である。
第6図は、本発明に係る第1の実施例における光スペクトル分布状態を示すグラフである。
第7図は、本発明に係る第1の実施例におけるPlとPsとの比及び光位相変調指数mに関するキャリア成分及び信号成分の出力変化を示すグラフである。
第8図は、キャリア成分と特定信号成分との光強度比を自動調整するための構成を示す図である。
第9図は、本発明に係る第2の実施例を示す図である。
第10図は、変調電極と光導波路との配置関係を、対称(a)又は非対称(b)とした場合の概略を示す図である。
第11図は、調整用電極を利用する場合の光導波路の近傍における配置状態を示す図である。
第12図は、本発明に係るキャリア残留型信号の生成装置を利用した光ファイバ無線通信システムの特性評価方法の概略を示す図である。
図4は、本発明に係るキャリア残留型信号の生成方法及びその装置が適用される光ファイバ無線通信システムの概略を示す図である。
本発明は、図1のような光ファイバ無線通信システムに限らず、光ヘテロダイン干渉計など光計測分野においても適用可能である。
図4の光ファイバ無線システムの下り系システムにおいて、基地局1は、所望のミリ波周波数が得られる光周波数差fRFで動作させた2つの光源2,3と、IF(Intermediary Frequency)帯アナログ変調信号発生器5、およびSSB光変調器を含む光変調部4から構成される。
光変調部については後に詳述する。光変調部4では、光源2からの光波(周波数f1)が入射され、IF帯アナログ変調信号発生器5により印加される周波数IFのマイクロ波による光変調を行う。その結果として、キャリア成分(周波数f1)と信号成分(周波数f1+IF)とを含む光波を出射する。この状態を示すのがa点における光スペクトラムである。なお、キャリア成分と信号成分との光強度の比は、略1となるように設定されている。
変調周波数は、電気/光変換と信号生成の容易なIF帯とする。もし、ミリ波信号で変調(電気/光変換)を施すシステム構成を採用すると、共振型電極構造や逆スロット型電極構造をもつミリ波帯の高効率変調器が必要となる上、この場合には特定の高次のベッセル関数に関する特定信号成分以外の信号成分を抑圧することが難しいため、ファイバ伝送中に分散ペナルティの影響を強く受けるなどの課題が生じる。
また、例えば、IF帯を変調周波数に用いても送信局側から局発光を併せて送信せずにファイバ伝送させるシステム構成では、発振器を搭載した複雑かつ高価なリモートアンテナ局が必要になるといった課題がある。
図4に示す光ファイバ無線通信システムでは、リモートアンテナ局に発振器を搭載せず、かつ、変調光は数kmに渡り分散ペナルティの影響を受けずに低損失にファイバ伝送できるといった特徴をもっている。
つまり、光源1の周波数f1よりミリ波周波数に相当する光周波数差fRFだけ低い周波数f2(f1−fRF)の光波が光源3より出射され光ファイバ7を伝播する。光変調部4から出射された光波は、光ファイバ6を伝播し、光結合部8で周波数f2の光波と合波される。合波された光波は、3つのスペクトルを有する光波であり、光ファイバ9により長距離の伝送が可能である。光ファイバ9を伝播する光波の光スペクトラムは、b点に示す分布を構成する。
リモートアンテナ局10は光/電気変換部11と増幅器12のみの簡単な構成となる。従来のシステムでは、無線信号における周波数利用効率の向上を図るため、不要な高次の信号成分を除去するよう設計されたRFフィルタ(BPF)をリモートアンテナ局内に実装しなければならなかった。
しかしながら、図4に示す光ファイバ無線通信システムでは基地局1側に、十分に不要な高次の信号成分を抑圧した信号が生成可能であるため、リモートアンテナ局10をRFフィルタの無い低コスト、かつ簡潔な構成にすることが可能となる。
また、このようなリモートアンテナ局10であれば、送信局側でキャリア周波数を変更しても即時対応できるため、より自由度の高いリモートアンテナシステムを実現できる。
光/電気変換部11で自乗検波された信号は、増幅器12により増幅され、送信アンテナ13からキャリア周波数fRFで変調周波数IFを有するイメージ抑圧型信号として無線伝送される(図4のc点の無線信号スペクトラムを参照)。
受信端末15は発振器を含まない低コストな構成となる。受信アンテナ14から受信された電気信号は、自乗検波回路16を構成する増幅器、バンドバスフィルタ、及び自乗検波器を介し、自乗検波された再生信号を生成する。原理上、基地局側の位相雑音成分や周波数オフセット成分を全く含まず検出することが可能である。すなわち、光源2,3が出射する光波の揺らぎに起因する、光ビート周波数の揺らぎに全く影響を受けない高安定なIF信号成分を再生できる。
検波されたIF信号は、増幅器17及びIF復調回路18により、信号データとして出力される。
図5は、2つのサブMZと1つのメインMZを有するSSB光変調器を用いた光変調部の例であり、特に、SSB光変調器に入射する光波と同じ周波数を有する光波を、SSB光変調器の出口側において合波させる構造を有している。
図5(a)では、レーザ光源51から出射された特定波長の光波は、光ファイバ52を伝播し、光カプラ又はY字状光導波路などによる光分岐部53により、光波を2つに分け、一方をSSB光変調器54に他方をバイパス用光導波路56に導く。そして、SSB光変調器54から出射する光波と、バイパス用光導波路56を伝播する光波は、光カプラ又はY字状光導波路などによる光合波部57により合波され、光ファイバ58を伝播して外部に出射される。
SSB光変調器54には、2つのサブMZ光導波路60,61と、1つのメインMZ光導波路62が入れ子型に形成されており、図2と同様に、サブMZ光導波路上に配置したRF電極(2ポート)、及び各サブMZ光導波路とメインMZ光導波路の位相変化量を調整するための直流バイアス電極(3ポート)が形成されている。
RF電極に変調信号を加えると、サブMZの各分岐導波路中の位相変調光は、第1種ベッセル関数Jn(m)(n=1,2,・・・,mは光位相変調指数)に従うため変調周波数のn倍成分に光パワーが分配される。
もしRFポートに(1+H)・φ(t)(Hはヒルベルト係数、φ(t)は変調信号。「(1+H)・φ(t)」は、RFポートの一方にφ(t)の信号を印加し、他方のRFポートにH[φ(t)]を印加することを意味する。)を満足する信号を加えると、SSB光変調器の出力Eoutの特性は、
Eout=Ein/2*exp(jω0t)*{exp(jmcosΩt)+exp(jd1)*exp(−jmcosΩt)+exp(jd2)*exp(jmsinΩt)+exp(jd3)*exp(−jmsinΩt)}・・・・(3)
と表せる。ここで、EinはSSB光変調器54への入力光の振幅、ω0は入力光の角周波数、Ωは変調信号の角周波数、mは光位相変調指数、d1〜d3はそれぞれ印加電圧量に応じて与えられる各光導波路の位相変化量である。
なお、光位相変調指数mは、次式で定義される。
m=π*(V/Vπ)・・・・・(4)
ここで、Vは変調信号RFの振幅値であり、VπはサブMZの各分岐導波路に関し、位相変調器としての半波長電圧である(ここでは、各分岐導波路は全て同じVπと仮定している)。
mと同時にd1〜d3を調整すると、合波後、各光導波路で生成されるJn(φ)の特定成分が同位相の時には強め合い、逆位相の時にはキャンセルし合うなどし、最終的に特定成分の抽出や抑圧が可能となる。
本発明に係るキャリア残留型信号の生成方法及びその装置では、SSB光変調器を含む光変調部において、これらの光位相変調指数と位相変化量等を調整し、キャリア成分及び特定の信号成分のみを抽出すると共に、両者の光強度比が略1となるように設定することにより、自己ヘテロダイン伝送方式の条件を満足するキャリア残留型信号を生成している。
図5(a)のSSB光変調器54において、ω0=60GHz、Ω=1GHzとし、上述した図2のSSB−SC光変調器のように、1次のベッセル関数に係る信号成分(J1)のみを抽出し、キャリア成分(J0)及び他の高次成分を抑圧するように制御すると、SSB光変調器54からの出射光は、図6(a)に示すように、60GHzから1GHzだけ周波数がシフトするスペクトルが得られる。
これに、図5(a)に示すように、バイパス用光導波路56を伝播するキャリア成分のみを有する光波を合波すると、光ファイバ58を伝播する光波の光スペクトルは、図6(b)のように形成される。
キャリア成分の強度と特定信号成分(J1)との光強度の比は、分岐導波路53の光波の分岐比や、バイパス用光導波路56における光波の光強度を調整することにより行うことが可能である。
なお、バイパス用光導波路56中にアッテネータを設置し、バイパス用光導波路56中を伝播する光波の光強度を調整可能にすることも可能である。
また、SSB光変調器54の代わりに、図1のような単独MZ光変調器を利用して、キャリア成分及び1次のベッセル関数に係る信号成分のみを出力するよう調整し、SSB光変調器から出射するキャリア成分と、バイパス用光導波路56を伝播する光波(キャリア成分と同じ周波数)とを、両者の位相及び光強度を調整することにより、図6(b)に示すようなキャリア残留型信号を生成することも可能である。
図5(a)においては、SSB光変調器54の外部に、光ファイバなどによるバイパス用光導波路56を設けたが、図5(b)に示すように、SSB光変調器を形成するサブMZ光導波路74,75及びメインMZ光導波路76と併せて、バイパス用光導波路72を同一基板上に組み込み、光変調部70を構成することも可能である。
この場合には、光分岐部71、及び光合波部73も同様に、同一基板上に形成することが可能である。
光変調部70からの出力光のスペクトル分布を調整する際には、図5(a)と同様に、SSB光変調部に印加される光位相変調指数や位相変化量を調整する方法、また、光分岐部71の光波の分岐比やバイパス用光導波路72における光波の光強度を調整する方法などがある。
さらに、図5(c)に示すように、SSB光変調器54から出射する光波に、キャリア成分に相当する光波を重ね合わせる方法として、レーザ光源51と同じ波長を有する他のレーザ光源80を設ける方法もある。
レーザ光源80より出射した光波は、光導波路81を伝播し、光合波部82において、SSB光変調器から出射する光波と合波される。そして合波後の光波は、光ファイバ58を伝播し外部に出射される。
光ファイバ58を伝播する光波のスペクトル分布を調整するには、レーザ光源51,80のパワー比を調整する方法や、SSB光変調器に印加される光位相変調指数や位相変化量を調整する方法、また、光導波路81を伝播する光波の強度を調整する方法、さらには、光合波部82における光波の結合比を調整する方法などがある。
図7は、図5(a)におけるSSB光変調器への入射光の光強度Psとバイパス用光導波路を伝播する光波の光強度Pl、及び光位相変調指数mに係るキャリア成分(J0)、特定信号成分(J1)、その他の高次の信号成分(J3)との光強度の関係を示すグラフである。
図7(a)においては、m=0.2に一定状態に保持した場合、Pl/Ps≒0.4において、キャリア成分(J0)と特定信号成分(J1)との光強度が略1の状態となることが理解される。これにより、SSB光変調器にバイパス用光導波路を組合わせた光変調部は、キャリア残留型信号の生成方法としては、有効な手段であり、しかも、PlとPsの比率を調整することにより、容易にJ0とJ1との強度比が調整可能であることが理解される。
また、図7(b)は、光位相変調指数mを変化させた場合の各成分の強度変化をしめすものである。特に、m=0.2の場合、Pl/Ps≒0.4でJ0とJ1との強度比が略1となる場合において、Pl/Ps≒2mとなる関係で、mを変化させた場合、図7(b)のように、J0とJ1との強度比が略1の関係を維持しながら変化していることが理解される。このことから、J0とJ1との強度が略1となる関係を満足するPl/Psの値及びmの値を決定し、Pl/Ps=k×m(kは、比例定数)を満足するようにm並びにPlとPsとを変化させることにより、光位相変調指数mが変化した場合でも、常にキャリア成分(J0)と特定信号成分(J1)との光強度が略1の状態に保持することが可能となる。
図8は、図5(a)又は(b)のようにバイパス用光導波路を用いた場合における、キャリア成分と特定信号成分との光強度比を自動調整する方法を示した図である。
図5(a)と同様に、レーザ光源51から出射された特定波長の光波は、光ファイバを伝播し、光カプラ又はY字状光導波路などによる光分岐部53により、光波を2つに分け、一方をSSB光変調器54に他方をバイパス用光導波路56に導く。SSB光変調器54には、変調回路83により所定の変調信号が入力される。
バイパス用光導波路56の途中には、VOA(Variable Optical Attenuator)などの光波の透過量を可変調整可能な光強度調整手段84を配置する。
そして、SSB光変調器54から出射する光波と、バイパス用光導波路56を伝播する光波は、光カプラ又はY字状光導波路などによる光合波部57により合波され、光ファイバ58を伝播して外部に出射される。
仮に、SSB光変調器54からは特定信号成分の光波のみ出力され、キャリア成分の光波はバイパス用光導波路から供給される場合には、図8のように、光カプラ85,87、及び光検出器86,88を利用して、光強度調整手段を制御する。
つまり、バイパス用光導波路を伝搬する光波の一部を、光カプラ85を介して光検出器86に導出し、他方、SSB光変調器54が出力する光波の一部を、光カプラ87を介して光検出器88に導出する。光検出器86の出力はキャリア成分の光強度に対応し、光検出器88の出力は特定信号成分の光強度に対応することから、両者の出力信号を比較器89に導入し、比較器89の出力に応じて、光強度調整手段84の透過量を調整する。
このような構成により、キャリア成分と特定信号成分との光強度比を自動調整することが可能となる。
また、SSB光変調器54がキャリア成分及び特定信号成分を含む光波を出力している場合には、光カプラ85の設置位置を、光ファイバ58上で光合波部57より下流側に設ける。そして、光検出器86にはキャリア成分の光波のみ検出可能な光検出器を、光検出器88には特定信号成分の光波のみ検出可能な光検出器を配置することにより、キャリア成分と特定信号成分の光強度を各々検出することが可能となる。
各光検出器の出力信号は、上記と同様に、比較器89に導入され、その比較結果に基づき光強度調整手段が制御される。
図9は、2つのサブMZ光導波路94,95と1つのメインMZ光導波路96とを有するSSB光変調器92を用いた光変調部の例であり、特に、SSB光変調器内の光導波路上にバッファ層(SiO2,Ta2O5等)などの膜体97を成膜あるいは、その一部をトリミングすることで、キャリア成分と特定信号成分との抽出及び、両者の光強度比を調整するものである。
このような光変調部は、SSB光変調器の直流バイアス等を最適に調整することが困難な場合でも、SSB光変調器の特性をモニタしながら、光導波路上に形成された成膜部分のトリミングを適宜行い、最適な設定値を実現することができる。
図9(b)及び(c)は、サブMZ光導波路に係る各位相状態を、以下のように設定した場合において、膜体97のトリミングにより、キャリア成分(J0)と特定信号成分(J1)との光強度が略1となるように調整した場合の結果を示す。
サブMZ光導波路94の第1のアーム(図9(a)の1st)を基準として、サブMZ光導波路94の第2のアーム(2nd)の位相差をπ、サブMZ光導波路95の第3のアーム(3rd)の位相差を1.1π、そして、サブMZ光導波路95の第4のアーム(4th)の位相差を2.9πとなるように、各光導波へ印加される直流バイアス電極の電圧を設定する。
光位相変調指数m=0.15において、キャリア成分(J0)と特定信号成分(J1)との比が略1となるように、サブMZ光導波路94,95の膜体97をトリミングし、その後、光位相変調指数mを変化させる。図9(c)は、mの変化に対するキャリア成分(J0)及び高次の信号成分の変化の様子を示したものである。
図9(b)及び(c)のグラフより、SSB光変調器からの出力光のスペクトル調整に際しても、SSB光変調器内の各光導波路上に膜体を成膜あるいはトリミングすることにより、キャリア成分及び特定信号成分の抽出及び光強度比の調整が可能となることが理解される。
図10は、SSB光変調器内の光導波路114と変調電極である信号電極110及び接地電極111との配置関係を示す図であり、図10(a)のように、変調電極と光導波路との配置関係を対称に配置する場合と、図10(b)のように非対称とする場合では、光導波路に印加される電界強度が変化するため、光位相変調指数mや各光導波路を伝播する光波間の位相差を変化させることが可能となり、SSB光変調器から出射する光スペクトルを調整することが可能となる。
なお、112は電気光学効果を有する基板、113はバッファ層を示す。
また、図11のように、変調電極を構成する信号電極121及び接地電極122との間に、分岐導波路120に印加する電界を調整するための調整用電極123,124を形成することも可能である。この調整用電極により分岐導波路内を伝播する光波の位相を調整することが可能となる。
例えば、各マッハツェンダー型光導波路に設けられた変調信号又は直流バイアス信号が相互に連動し、個別に微調整することが困難な場合においても、調整用電極により各光導波路について個別に位相を調整することが可能となる。
さらに、調整用電極123,124の形状・配置については、各光導波路毎に異なる設定を行うことにより、各光導波路に適した制御を行うことが可能となる。
次に、本発明に係るキャリア残留型信号の生成方法及びその装置を光ファイバ無線通信システムに適用した場合の特性評価方法について説明する。
図12に、QPSK(Quadrature PhaseShift Keying)信号を用いた伝送試験の実験構成例を示す。
光変調部23には、上述した図5(a)の光変調器を用いた。
基地局20を構成する光源21,22には1.5μm帯の波長可変光源を2台使用した。光源21及び22は、光スペクトルアナライザーで60GHz帯キャリアが得られるように、予め波長差(0.48nm程度)を確認しながら、GP−IB(General Purpose Interface Bass)制御により、それぞれ独立にモード・ロックする。モード・ロック後の波長安定度は5×10−8、線幅は1MHzである。
エラーアナライザ42から出力される通信速度155.52Mbpsの擬似ランダムパルスパターン(PRBS:27−1)は、QPSK送信機26によりQPSK変調(中心周波数700MHz)を施された後、増幅器25を介し90度ハイブリッド24へ入力される。ここで変調信号は原信号とヒルベルト変換された信号とに分岐され、光変調部23に組み込まれたSSB光変調器の各RFポートへ入力される。
そして、2つのサブMZ光導波路とメインMZ光導波路を有するSSB光変調器において、3箇所の直流バイアス電圧27を調整することにより、特定の高次のベッセル関数に係る特定信号成分を除く信号成分(「信号成分」を「イメージ成分」とも言う)を抑圧した光信号が生成される。本実験では、特に、1次のベッセル関数に係る信号成分を残すため、下側波帯成分と不要な高次成分を抑圧した信号が得られるようにバイアス調整している。
光変調部23を出射する光波は、光ファイバ28を伝播すると共に、光源22から出射され光ファイバ29を伝播している光波と、3dBカプラ30にて合波される。合波された光キャリア成分および信号成分はシングル・モード・ファイバ(SMF)31(ファイバ長:2m、5km、10km)中を伝送される。
光/電気変換部には応答帯域50GHzの単一走行キャリア・フォトダイオード(UTC−PD)33を用いた。また、この前段には入力パワーを調整するための可変光アッテネータ32を挿入した。
送信回路側と受信回路側とは導波管35で接続されており、フォトダイオード33の出力は増幅器34により増幅され、導波管35を伝播する。導波管35の途中には可変RFアッテネータ36を挿入し、パワーメータ38でモニタしながら受信回路への入力RFパワーを調整する。37は、導波管35を伝播するミリ波の一部をパワーメータ38に分岐する分岐導波管である。
受信回路側では、自乗検波回路39はGaAsをベースに作製された小型なMMIC(Microwave Monolithic IC)モジュールであり、増幅器とバンドパスフィルタおよび自乗検波器を内蔵している。得られた再生信号は増幅器40を介し、QPSK復調器41にて復調された後、エラーアナライザ42により同期検波され、送受信信号を比較し、ビット誤り率特性が取得される。なお、本実験ではエラー訂正処理は動作させなかった。
上記の特性評価方法により、本発明に係るキャリア残留型信号の生成装置を利用した光ファイバ無線通信システムの特性を調査すると以下の結果が得られた。
(1)RF信号の生成と検波スペクトラム
生成スペクトルのキャリア周波数は、59.53GHz、IF信号は中心周波数700MHzの無変調波とした。
光位相変調指数mが低い場合には、イメージ成分は十分に抑圧されているもののJ1/J0≒1とはならないが、光位相変調指数を増大させm=0.6付近に設定すると、イメージ抑圧比(J1/J0とJ2/J0との差)が約30dBを確保でき、かつ、J1/J0≒1となるスペクトルが生成できた。
なお、光位相変調指数を0.6以上により高く設定すると、不要な下側波帯J−1や高次成分J2、J3が発生し、J+1/J0≠1となる傾向にある。
光位相変調指数を約0.6に設定して利用する場合には、アンテナ局においてRFフィルタを用いなくとも、60GHz帯技術基準であるスプリアス−10dBm以下を達成できることが確認できた。
また、光ビート周波数による周波数オフセットのため生成ミリ波の周波数も不安定なものとなり、オフセット量は最大で20MHz(品質:334ppm)となることが確認された。しかしながら、送信された無線信号を再生した際、再生信号の安定性は高く、自己ヘテロダイン伝送方式の利点である光ビート周波数の揺らぎの影響を受けにくい特性が確認できた。
このことから、本発明に係るキャリア残留型信号の生成装置を、光ミリ波ビート信号生成法に適用した場合でも、通信システムへ利用可能な安定な信号が再生できることを確認できた。ただし、生成ミリ波の周波数オフセット量は60GHz帯無線の品質基準内(500ppm以下)に収める必要があり、使用する各光源は発振波長に対する波長安定度8×10−8以下のものを用いることが好ましい。
(2)信号伝送特性
SSB光変調器の光位相変調指数は、m=0.19πとし、UTC−PDへの入力パワーは−2.6dBmに設定し、光ファイバ長は2m、5km、10kmの3種類を測定した。
受信RFパワーが−60dBm以下ではほぼファイバ長に依存しないCN(キャリア対ノイズ)比特性が得られ、受信RFパワーが−60dBm以上では、非線形なCN比特性を示した。これは検波機の入力上限レベルが近いためと想定される。
また、回線設計値として空中線送信電力10mW、信号帯域100MHz、アンテナ利得6dBi(送受)、空間距離5mを用いた場合、算出される受信RFパワーは−60dBmとなる。同実験結果から、この時に得られるCN比は20dBであった。
受信RFパワーに対するQPSK/155.52Mbps信号(中心周波数700MHz)の誤り率特性を評価した。実験系の設定(光位相変調指数、PD入力パワー、ファイバ長)はCN比測定時と同条件とした。
実験の結果、ビット誤り率は受信RFパワー−62dBm〜−72dBmにわたりファイバ長にほとんど依存せず、−60dBm以下でエラーフリーになることが分かった。
前述と同様、回線設定値に空中線送信電力10mW、アンテナ利得6dBi(送受)を用いると、ビット誤り率は空間距離5mでエラーフリー、12mで10−4となる結果が得られた。
また、8PSK信号(中心周波数700MHz)を10kmにわたりファイバ伝送させた際に、得られる受信I−Qコンスタレーションを調べたところ、10kmファイバ伝送させても元信号と比べ遜色のない良好なコンスタレーションが得られることが分かった。さらに、広帯域変調信号の伝送例として、BS放送信号(8PSK、マルチキャリア)の伝送を試みた。10kmにわたりファイバ伝送させ、リモートアンテナ局で無線送信した場合でも、BS放送信号を端末で受信できることが確認された。
この結果により、広帯域なディジタル変調信号でも、本発明に係るキャリア残留型信号の生成装置を利用した光ファイバ無線通信システムにおいては、10kmに渡り良好に伝送できることを確認した。
本発明は、以上説明したものに限られるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲において、当該技術分野において公知の技術を付加したものも包含するものであることは、言うまでもない。
Claims (13)
- 特定波長を有する光波をSSB光変調器を含む光変調部へ入射し、該光変調部から出射する光波が、0次のベッセル関数に係るキャリア成分と特定の高次のベッセル関数に係る特定信号成分とを含み、該特定の高次のベッセル関数以外の信号成分を抑圧すると共に、該キャリア成分と該特定信号成分の光強度の比率が略1に設定されていることを特徴とするキャリア残留型信号の生成方法。
- 請求項1に記載のキャリア残留型信号の生成方法において、該SSB光変調器は、2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路をメイン・マッハツェンダー型光導波路の分岐導波路に入れ子型に組み込むものであることを特徴とするキャリア残留型信号の生成方法。
- 請求の範囲第2項記載のキャリア残留型信号の生成方法において、該SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路における各光変調の位相又は強度を調整することを特徴とするキャリア残留型信号の生成方法。
- 請求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記載のキャリア残留型信号の生成方法において、該光変調部は、SSB光変調器に入力される光波の一部又は該光波と同じ波長を有する別の光波を、該SSB光変調器が出力する光波と合波することを特徴とするキャリア残留型信号の生成方法。
- 特定波長を有する光波を発生する光源とSSB光変調器を含む光変調部とを有し、
該光源から出射する光波を該光変調部へ入射し、該光変調部より出射する光波が、0次のベッセル関数に係るキャリア成分と特定の高次のベッセル関数に係る特定信号成分とを含み、該特定の高次のベッセル関数以外の信号成分を抑圧すると共に、該キャリア成分と該特定信号成分の光強度の比率が略1に設定されていることを特徴とするキャリア残留型信号の生成装置。 - 請求の範囲第5項記載のキャリア残留型信号の生成方法において、該SSB光変調器は、2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路をメイン・マッハツェンダー型光導波路の分岐導波路に入れ子型に組み込むものであることを特徴とするキャリア残留型信号の生成装置。
- 請求の範囲第6項記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路上に膜体を形成又は該膜体の一部を除去することを特徴とするキャリア残留型信号の生成装置。
- 請求の範囲第6項記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路は、各マッハツェンダー型光導波路内の2つの分岐導波路と該分岐導波路に変調電界又は直流バイアス電界を印加する電極との配置が、該2つの分岐導波路に対して非対称構造を有する部分を備えることを特徴とするキャリア残留型信号の生成装置。
- 請求の範囲第6項記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該SSB光変調器を構成する2つのサブ・マッハツェンダー型光導波路又はメイン・マッハツェンダー型光導波路は、各マッハツェンダー型光導波路内の2つの分岐導波路に変調電界又は直流バイアス電界を印加する電極と該分岐導波路に印加する電界を調整するための調整用電極とを有することを特徴とするキャリア残留型信号の生成装置。
- 請求の範囲第5項乃至第9項のいずれかに記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該光変調部は、SSB光変調器と該SSB光変調器の入力部と出力部とを結ぶバイパス用光導波路を有することを特徴とするキャリア残留型信号の生成装置。
- 請求の範囲第10項記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該SSB光変調器と該バイパス用光導波路とは、同一基板上に形成されていることを特徴とするキャリア残留型信号の生成装置。
- 請求の範囲第10項又は第11項に記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該バイパス用光導波路の途中に、該バイパス用光導波路中を伝搬する光波の強度を調整するための光強度調整手段を配置することを特徴とするキャリア残留型信号の生成装置。
- 請求の範囲第5項乃至第9項のいずれかに記載のキャリア残留型信号の生成装置において、該光変調部は、SSB光変調器に入力される光波と同じ波長を有する別の光源の光波を、該SSB光変調器の出力部において合波する構成を有することを特徴とするキャリア残留型信号の生成装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113253450A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 浙江大学 | 一种低损耗集成弯曲光波导及其设计方法 |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008030782A2 (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-13 | Oewaves, Inc. | Wideband receiver based on photonics technology |
JP5168685B2 (ja) * | 2007-09-18 | 2013-03-21 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 直交振幅変調信号発生装置 |
WO2009110039A1 (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-11 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 高精度マッハツェンダー干渉計を有する光変調器の特性評価方法 |
WO2009113128A1 (ja) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 複数マッハツェンダー干渉計を有する光変調器の特性評価方法 |
JP4991610B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2012-08-01 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器の半波長電圧の測定方法 |
JP4692601B2 (ja) * | 2008-09-26 | 2011-06-01 | 沖電気工業株式会社 | 光位相同期ループ回路 |
US8442361B1 (en) * | 2008-11-19 | 2013-05-14 | Lockheed Martin Corporation | Apparatus and method of linearization in an optical modulator |
EP2247004B1 (en) | 2009-04-28 | 2015-06-03 | Alcatel Lucent | A method for data transmission using a LINC amplifier, a LINC amplifier, a transmitting device, a receiving device, and a communication network therefor |
JP5390972B2 (ja) * | 2009-07-16 | 2014-01-15 | 古河電気工業株式会社 | 光位相変調器および光位相変調装置 |
WO2011070448A2 (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-16 | Graham Town | Radio-over-fiber communication system |
US8705972B2 (en) * | 2010-05-11 | 2014-04-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Energy-efficient and fault-tolerant resonator-based modulation and wavelength division multiplexing systems |
US10181909B2 (en) * | 2010-10-29 | 2019-01-15 | Zte Corporation (China) | Method and apparatus for optical wireless architecture |
WO2013000511A1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Individual information in lower and upper optical sidebands |
MY170566A (en) * | 2011-12-28 | 2019-08-19 | Telekom Malaysia Berhad | A communications system |
JP5640195B2 (ja) * | 2012-04-04 | 2014-12-17 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 複数マッハツェンダー干渉計を有する光変調器の特性評価方法 |
JP5983256B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2016-08-31 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器 |
JP6383592B2 (ja) * | 2014-07-16 | 2018-08-29 | Kddi株式会社 | 光送信装置、無線送信装置及び無線受信装置 |
US10401655B2 (en) * | 2016-12-16 | 2019-09-03 | Elenion Technologies, Llc | Bias control of optical modulators |
WO2018145081A1 (en) * | 2017-02-06 | 2018-08-09 | Intel IP Corporation | Generation node-b (gnb), user equipment (ue) and methods of synchronization based on synchronization signal (ss) blocks in new radio (nr) systems |
CN110138456B (zh) | 2018-02-08 | 2021-07-09 | 华为技术有限公司 | 光器件及光信号处理方法 |
TWI761702B (zh) * | 2019-09-10 | 2022-04-21 | 緯創資通股份有限公司 | 無線相容認證自動頻道選擇方法及其通訊裝置 |
US11223432B1 (en) | 2021-08-09 | 2022-01-11 | King Abdulaziz University | System and method for determining unknown radio frequencies |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000091999A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光伝送システム |
JP2001100163A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光導波路素子及び光導波路素子の位相制御方法 |
JP2002258228A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Nec Corp | 単一側波帯信号光の生成方法およびその回路 |
JP2004080409A (ja) * | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Communication Research Laboratory | 無線光融合通信システムおよび無線光融合通信方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2824420B2 (ja) | 1996-06-25 | 1998-11-11 | 株式会社エイ・ティ・アール環境適応通信研究所 | 光変調装置 |
JP3778813B2 (ja) | 2001-05-29 | 2006-05-24 | 日本電信電話株式会社 | 電磁波送信機 |
JP3764686B2 (ja) * | 2002-02-07 | 2006-04-12 | 日本電信電話株式会社 | 光送信回路 |
-
2004
- 2004-03-22 CN CN2004800425326A patent/CN1926791B/zh not_active Expired - Fee Related
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000091999A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光伝送システム |
JP2001100163A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光導波路素子及び光導波路素子の位相制御方法 |
JP2002258228A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Nec Corp | 単一側波帯信号光の生成方法およびその回路 |
JP2004080409A (ja) * | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Communication Research Laboratory | 無線光融合通信システムおよび無線光融合通信方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113253450A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 浙江大学 | 一种低损耗集成弯曲光波导及其设计方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2005091532A1 (ja) | 2005-09-29 |
CN1926791A (zh) | 2007-03-07 |
KR101055880B1 (ko) | 2011-08-09 |
CN1926791B (zh) | 2013-08-07 |
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US7869668B2 (en) | 2011-01-11 |
US20070292142A1 (en) | 2007-12-20 |
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