WO2005006600A1 - 光信号送信機及び光信号伝送システム - Google Patents

光信号送信機及び光信号伝送システム Download PDF

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WO2005006600A1
WO2005006600A1 PCT/JP2004/009837 JP2004009837W WO2005006600A1 WO 2005006600 A1 WO2005006600 A1 WO 2005006600A1 JP 2004009837 W JP2004009837 W JP 2004009837W WO 2005006600 A1 WO2005006600 A1 WO 2005006600A1
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frequency
optical
signal
optical signal
modulated
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PCT/JP2004/009837
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Inventor
Koji Kikushima
Original Assignee
Nippon Telegraph And Telephone Corporation
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    • H04J14/00—Optical multiplex systems
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    • 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
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/54—Intensity modulation
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/548—Phase or frequency modulation
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    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0298—Wavelength-division multiplex systems with sub-carrier multiplexing [SCM]

Definitions

  • the input frequency-modulated optical signal is shaped into a square wave by the limiter amplifier 76.
  • the output of the limiter amplifier 76 is branched into two, one is input to the input terminal of the AND gate 78, and the other is inverted in polarity and then delayed by the time ⁇ by the delay line 77 to the input terminal of the power AND gate 78. Is entered.
  • the output power of the AND gate 78 becomes a frequency demodulated output when smoothed by the one-pass filter 79 (for example, see Non-Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2700622
  • Non-Patent Document 2 Nobuhiro Shibata et al., "Optical Video Distribution System Using FM-Convergence Conversion Method", IEICE Transactions B, Vol. J83_B, No. 7, July 2000, p.948 -959
  • Non-Patent Document 3 Suzuki et al., "Pulsed FM—Conversion Modulated Analog Optical CATV Distribution System", IEICE Autumn Meeting, B-603, 1991
  • the CNR value is saturated at a power of 43dB from a power of 43dB.
  • CS ⁇ and CTB saturate slightly below _54dB. If the optical signal transmitter can be configured with lower noise, the CNR can be increased, and as a result, the minimum power of the optical signal receiver with a CNR of 42 dB or more can be reduced. If the minimum received light power of the optical signal receiver can be reduced, the transmission distance can be increased and the optical branching ratio can be increased.
  • optical signal transmitter and the optical signal transmission system use a conventional electric circuit or optical circuit component without changing circuit constants by returning to the circuit design of the electric circuit or optical circuit component. And obtain lower noise and lower distortion characteristics than conventional optical signal transmitters Can do.
  • the minimum light receiving power of the optical signal receiver can be reduced, and the transmission distance can be increased, and the optical signal transmitter and the optical signal receiver can be connected to each other. It is possible to increase the branch ratio of the optical branch between the two.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical signal transmitter and an optical signal transmission system using an FM-to-band conversion method.
  • FIG. 2A is a diagram showing a signal format in an optical signal transmitter and an optical signal transmission system.
  • FIG. 2B is a diagram showing a signal format in the optical signal transmitter and the optical signal transmission system.
  • FIG. 2C is a diagram showing a signal format in an optical signal transmitter and an optical signal transmission system.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional FM-bridge conversion circuit applicable to the FM-bridge conversion method.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an FM demodulation circuit applicable to an optical signal receiver.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an FM-bundling conversion circuit applied to an optical signal transmitter, which uses a voltage-controlled oscillator.
  • FIG. 9 is a block diagram showing an FM-bridge conversion circuit applied to an optical signal transmitter, in which two voltage-controlled oscillators are used in a push-pull configuration. .
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an optical signal transmitter using two sets of an optical frequency modulator and an optical frequency local oscillator in the optical signal transmitter.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of an optical signal transmitter using two optical frequency modulators in a push-pull configuration in an optical signal transmitter, and using two sets thereof.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an optical signal transmitter in a case where N optical frequency modulation multiplexing circuits each having an electric signal distributed by a distribution circuit as a modulation input are used.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an optical signal transmitter in a case where N differential optical frequency modulation and multiplexing circuits using an electric signal distributed by a distribution circuit as a modulation input are used. .
  • FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a differential optical frequency modulation multiplexing circuit.
  • the first embodiment of the present invention relates to an optical signal transmitter in the case of using N FM-bundling conversion circuits using the electric signal distributed by the distribution circuit as a modulation input, and the optical signal transmitter.
  • This is an optical signal transmission system that utilizes the above.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the present invention.
  • the optical signal transmitter 10 includes a distribution circuit 11, an FM-bundling conversion circuit 12, a multiplexing circuit 13, a light source 14 as a transmission circuit, an optical amplification circuit 15, and an optical transmission line 85.
  • the light source 14 may include a semiconductor laser and a drive circuit for driving the semiconductor laser as a transmission circuit.
  • the transmission circuit may include an optical amplifier circuit 15.
  • FIG. 5 when a multi-channel AM video signal or a QAM video signal frequency-multiplexed to a frequency width of about 90 MHz to about 750 MHz as shown in FIG. Divided into 3 by 11.
  • Each output of the distribution circuit 11 is input as a modulation input to the FM-bundling conversion circuit 12, Modulated.
  • the outputs of the three FM-bundling conversion circuits 12 are multiplexed by a multiplexing circuit 13.
  • the output of the multiplexing circuit 13 is a wide-band frequency-modulated electric signal as shown in FIG. 2B.
  • the frequency-modulated electric signal is converted into an optical signal whose intensity is modulated by the light source 14, and the optical signal is further increased to a predetermined optical level by the optical amplifier circuit 15 and transmitted to the optical transmission line 85.
  • the frequency shift amount and the intermediate frequency of the three FM-bundling conversion circuits 12 are set to be equal and the phases of the respective outputs of the FM-bundling conversion circuit 12 are set to be the same,
  • the electric signal multiplexed by the wave circuit 13 becomes the sum of the powers of the respective noise amounts of the three FM-blocking conversion circuits 12, that is, the power addition, but the signal component becomes the sum of the voltages, ie, the voltage addition.
  • the transmission line length of an optical fiber or the like can be adjusted or a phase adjuster can be used. .
  • Vst the signal of the output of the multiplexing circuit 13
  • the signal power ratio is 201og (3) [dB] compared to using one FM-bundling conversion circuit. Since the power-to-noise power ratio is 101 og (3) [dB], it can be seen that the signal-to-noise power at the output of the multiplexing circuit is improved by l Olog (3) [dB].
  • the configuration is shown in the case of using three FM-bundling conversion circuits. However, if two or more FM-bundling conversion circuits are used, the signal-to-noise power can be improved. .
  • N is an integer of 2 or more
  • FM-bundling conversion circuits the signal-to-noise power ratio is 101og (N) [dB] compared to using the FM-bundling conversion circuit alone. Can only be improved.
  • the distortion characteristics of the three FM-combined conversion circuits are different, and if they have reverse distortion characteristics, they will be offset by the multiplexing by the reverse distortion. Therefore, the distortion can be reduced compared to the case where the FM-bundling conversion circuit is used alone.
  • the optical signal transmitter 10 shown in FIG. 5 when the optical signal transmitter 10 shown in FIG. 5 is applied to an optical signal transmission system instead of the optical transmitter 80, the minimum received power of the optical signal receiver can be reduced, and the transmission distance can be reduced. It is possible to increase the length of the optical splitter and to increase the split ratio of the optical splitter between the optical signal transmitter and the optical signal receiver. Furthermore, if a low distortion characteristic can be obtained with an optical signal transmitter, it becomes possible to improve the reception quality of a video signal.
  • the signal using the signal in Fig. 2A is not limited to such a signal format.
  • FIG. 6 shows an embodiment of the present invention.
  • the FM-block conversion circuit 12 includes an optical frequency modulator 22, an optical frequency local oscillator 32, an optical multiplexer 23, and an optical detector 24.
  • the frequency shift ⁇ In the case of f, the optical frequency Ffmld of the optical signal at the output of the optical frequency modulation unit 22 is calculated from the above-described equation (1).
  • the modulation signal is a signal of frequency fs.
  • a DFB-LD distributed Feed-Back Laser Diode, distributed feedback semiconductor laser
  • the optical frequency local oscillator 32 oscillates using an oscillating light source of optical frequency fl, and multiplexes the optical signal from the optical frequency modulator 22 with the optical multiplexer 23.
  • DFB-LD can be used as the oscillation light source of the optical frequency local oscillator 32.
  • the two optical signals combined by the optical multiplexer 23 are heterodyne-detected by the optical detector 23.
  • a photodiode functioning as a heterodyne detector can be used as the optical detector 24.
  • the frequency f of the electric signal heterodyne-detected by the optical detector 24 is calculated by the above-described equation (2).
  • the modulation signal is a signal of frequency fs.
  • the intermediate frequency fi fo ⁇ fl as shown in FIG. 2B is obtained.
  • ⁇ f frequency-modulated electrical signal with a frequency shift ⁇ f.
  • DFB-LD is modulated by injection current, and its optical frequency fluctuates in a range of several GHz in accordance with injection current. Therefore, a value of several GHz can be obtained as the frequency deviation ⁇ f. it can.
  • the frequency is the difference between the optical frequency of the carrier light source of the optical frequency modulation unit 22 and the optical frequency of the oscillation light source of the optical frequency local oscillation unit 32 used in the N FM-combination circuits.
  • the inter-frequency fi is set to be substantially equal, and the frequency is modulated with a frequency shift that is substantially equal to the intermediate frequency.
  • the phases of the outputs of the N FM-bundling conversion circuits are set to be substantially the same, the output of the multiplexing circuit 13 in FIG.
  • the components are sums of voltages, that is, voltage additions. In order to set the phases of the respective outputs to coincide with each other, for example, the length of a transmission line such as an optical fiber can be adjusted or a phase adjuster can be used.
  • the signal power ratio becomes 201 og (N) compared to the case of one set. Since the noise power ratio is 101 og (N) [dB], the signal-to-noise power at the output of the multiplexing circuit 13 in FIG. 5 can be improved by 101 og (N) [dB]. I understand.
  • the distortion characteristics of the N sets of optical frequency modulation sections are different, and if they have the distortion characteristics in the opposite directions, they will be offset by the multiplexing by the amount of the distortion in the opposite direction. This makes it possible to reduce distortion as compared to the case where the FM-bundling conversion circuit is used alone.
  • the minimum received power of the optical signal receiver in the optical signal transmission system can be reduced, and the transmission distance can be increased. Also, it is possible to increase the branch ratio of the optical branch between the optical signal transmitter and the optical signal receiver. Furthermore, if a low distortion characteristic can be obtained with an optical signal transmitter, the reception quality of a video signal can be improved.
  • the signal using the signal in Fig. 2A is not limited to such a signal format.
  • a third embodiment of the present invention is an FM-to-Batch conversion circuit applied to the optical signal transmitter described in the first embodiment, wherein two optical frequency modulation units are configured in a push-pull configuration.
  • This is the configuration of the FM converter.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the present invention.
  • the FM-bundling conversion circuit 12 includes a differential distributor 21, an optical frequency modulator 22-1, an optical frequency modulator 22-2, an optical multiplexer 23, and an optical detector 24.
  • the frequency-multiplexed video signal as shown in FIG. 2A is distributed by the differential distributor 21 as two electric signals having inverted phases. From differential distributor 21 When one of the two electrical signals is used as a modulation input and the optical frequency modulator 22-1 performs frequency modulation using a carrier light source with an optical frequency fol, when the frequency shift is ⁇ f / 2,
  • the modulation signal is a signal of frequency fs.
  • the other of the two electrical signals from the differential distributor is used as the modulation input and frequency modulation is performed using the carrier light source with the frequency fo2 in the optical frequency modulation unit 22_2, when the frequency shift is ⁇ fZ2,
  • the optical frequency Ffmld2 of the optical signal at the output of the frequency modulator 22_2 is
  • Ffmld2 fo2- ( ⁇ f / 2)-sin (2 ⁇ -fs -t) (11)
  • the modulation signal is a signal of the frequency fs.
  • a DFB-LD Distributed Feed-Back Laser Diode
  • the optical frequency modulators 22-1 and 22-2 can be used as a carrier light source for the optical frequency modulators 22-1 and 22-2.
  • the outputs from the optical frequency modulators 22-1 and 22-2 are multiplexed by the optical multiplexer 23, and the two optical signals multiplexed by the optical multiplexer 23 are heterodyne-detected by the optical detector 23.
  • the optical detector a photodiode functioning as a heterodyne detector can be used.
  • the frequency f of the electric signal subjected to heterodyne detection by the optical detector 24 an electric signal having a frequency of a difference between the values represented by the above equations (10) and (11) is obtained. That is,
  • the modulation signal is a signal of frequency fs.
  • the intermediate frequency fi fo- It is possible to obtain a frequency-modulated electric signal having a frequency shift ⁇ f with fl of several GHz.
  • the DFB-LD is modulated by the injection current, and the optical frequency fluctuates in a range of several GHz with the injection current. Therefore, a value of several GHz can be obtained as the frequency shift ⁇ f. it can.
  • a frequency modulated signal of about 6 GHz band Can be converted.
  • the frequency is the difference between the optical frequency of the carrier light source of the optical frequency modulator 22-1 used in the N FM-combining converters and the central optical frequency of the oscillation light source of the optical frequency modulator 22-2.
  • the frequency fi is set to be substantially equal, the frequency fi is modulated by the amount of frequency deviation by making the center frequency substantially equal.
  • the phases of the respective outputs of the N FM-combined conversion circuits are set to be substantially the same, the noise amount at the output of the multiplexing circuit 13 in FIG.
  • the components are sums of voltages, that is, voltage additions. In order to set the phases of the respective outputs to coincide with each other, for example, the length of a transmission line such as an optical fiber can be adjusted, or a phase adjuster can be used.
  • the signal power ratio becomes 201 og (N) [dB] as compared with the case of one set. Since the noise power ratio is 101og (N) [dB], it can be seen that the signal-to-noise power at the output of the multiplexing circuit 13 in FIG. 5 is improved by 101og (N) [dB].
  • the distortion characteristics of the N sets of optical frequency modulators are different, and if they have the distortion characteristics in the opposite directions, they will be offset by the multiplexing by the amount of the distortion in the opposite direction. This makes it possible to reduce distortion as compared to the case where the FM-bundling conversion circuit is used alone.
  • the minimum received light power of the optical signal receiver in the optical signal transmission system can be reduced, and the transmission distance can be extended. Also, it is possible to increase the branch ratio of the optical branch between the optical signal transmitter and the optical signal receiver. Furthermore, if a low distortion characteristic can be obtained with an optical signal transmitter, the reception quality of a video signal can be improved.
  • the signal using the signal in Fig. 2A is not limited to such a signal format.
  • a fourth embodiment of the present invention relates to an FM-to-FM conversion circuit applied to the optical signal transmitter described in the first embodiment, wherein the FM-to-FM conversion circuit uses a voltage-controlled oscillator. It is a conversion circuit.
  • FIG. 8 shows an embodiment of the present invention.
  • the FM-bundling conversion circuit 12 includes a voltage-controlled oscillator 26.
  • the frequency-multiplexed video signal as shown in FIG. 2A is frequency-modulated with the frequency fo as the center frequency in the voltage-controlled oscillator 26, the frequency fv of the output electric signal becomes When the deviation is ⁇ d,
  • the modulated signal is a signal of frequency fs.
  • the intermediate frequencies fi of the voltage controlled oscillators 26 used in the N FM-combined conversion circuits are set to be substantially equal, and the frequency modulation is performed with the frequency shift amounts being substantially equal to the intermediate frequencies.
  • the phases of the respective outputs of the N FM-to-batch conversion circuits are set to be substantially the same, the amount of noise at the output of the multiplexing circuit 13 in FIG. Is the sum of voltages, that is, voltage addition.
  • the length of a transmission line such as an optical fiber can be adjusted, or a phase adjuster can be used.
  • the N voltage-controlled oscillators have different distortion characteristics, and if they have the opposite distortion characteristics, they are offset by the multiplexing by the amount of the distortion in the opposite direction. It enables low distortion compared to the case where the FM-bundling conversion circuit is used alone.
  • the signal using the signal in Fig. 2A is not limited to such a signal format.
  • a fifth embodiment of the present invention is an FM-to-Batch conversion circuit applied to the optical signal transmitter described in the first embodiment, wherein two voltage-controlled oscillators have a push-pull configuration.
  • This is the configuration of the FM converter.
  • FIG. 9 shows an embodiment of the present invention.
  • the FM-bundling conversion circuit 12 includes a differential distributor 21, a voltage-controlled oscillator 28-1, a voltage-controlled oscillator 28-2, a mixer 29, and a low-pass filter 30.
  • the frequency-multiplexed video signal as shown in FIG. 2A is distributed by the differential distributor 21 into two electric signals whose phases are inverted.
  • the frequency fvl of the output electric signal becomes frequency deviation. Is ⁇ f / 2
  • the modulation signal is a signal of frequency fs.
  • the other electric signal of the two electric signals from the differential distributor 21 is used as a modulation input and the voltage controlled oscillator 28-2 is frequency-modulated with the frequency fo1 as a center frequency, the frequency fv2 of the output electric signal becomes When the frequency shift is ⁇ f / 2,
  • the modulation signal is a signal of frequency fs.
  • the outputs from the voltage controlled oscillators 28-1 and 28-2 are mixed by the mixer 29.
  • the two electric signals mixed by the mixer 29 are smoothed by a low-pass filter 30.
  • the frequency f of the electric signal smoothed by the low-pass filter 30 that allows an electric signal having a frequency equal to the difference between the intermediate frequency fol and the intermediate frequency fo2 to pass is expressed by the above equations (14) and (15).
  • the modulation signal is a signal of frequency fs.
  • ⁇ f fol-fo2 of several GHz.
  • the intermediate frequency fi which is the frequency of the difference between the voltage-controlled oscillator 28-1 and the voltage-controlled oscillator 28-2 used in the N FM-combination converters, is set to be substantially equal, and this intermediate frequency is set. Frequency modulation is performed with a frequency shift amount substantially equal to the center. Further, if the phases of the respective outputs of the N FM-combined conversion circuits are set to substantially match, the output of the multiplexing circuit 13 in FIG.
  • the components are sums of voltages, that is, voltage additions. In order to set the phases of the respective outputs to coincide, for example, the length of a transmission line such as an optical fiber can be adjusted, or a phase adjuster can be used.
  • the distortion characteristics of the N sets of optical frequency modulators are different, and if they have the distortion characteristics in the opposite directions, they are offset by the multiplexing by the amount of the distortion in the opposite direction. This makes it possible to reduce distortion as compared to the case where the FM-bundling conversion circuit is used alone.
  • the minimum received power of the optical signal receiver in the optical signal transmission system can be reduced, and the transmission distance can be increased. Also, it is possible to increase the branch ratio of the optical branch between the optical signal transmitter and the optical signal receiver. Furthermore, if low distortion characteristics can be obtained with an optical signal transmitter, Quality can be improved.
  • the signal using the signal in Fig. 2A is not limited to such a signal format.
  • the sixth embodiment of the present invention relates to an optical signal transmitter using two sets of an optical frequency modulator and an optical frequency local oscillator in an optical signal transmitter, and the optical signal transmitter.
  • This is an optical signal transmission system using a device.
  • FIG. 10 shows an embodiment of the present invention.
  • the optical signal transmitter 10 includes a distribution circuit 11, an optical frequency modulator 22-1, an optical frequency modulator 22-2, an optical frequency local oscillator 32-1, an optical frequency local oscillator 32-2, and an optical multiplexer.
  • An optical multiplexer 25-1, an optical multiplexer 25-2, an optical multiplexer 27, an optical detector 24, a light source 14 as a transmission circuit, an optical amplifier circuit 15, and an optical transmission line 85 are provided.
  • the light source 14 may include a semiconductor laser and a drive circuit for driving the semiconductor laser as a transmission circuit.
  • the transmission circuit may include an optical amplification circuit 15.
  • FIG. 10 when a multi-channel AM video signal or a QAM video signal frequency-multiplexed to a frequency width of about 90 MHz to about 750 MHz as shown in FIG. Divided into two by circuit 11.
  • One output of the distribution circuit 11 is input to the optical frequency modulation section 22-1 as a modulation input and frequency-modulated.
  • the other output of the distribution circuit 11 is input to the optical frequency modulation section 22-2 as a modulation input and frequency-modulated.
  • the optical signal frequency-modulated by the optical frequency modulator 22-1 is multiplexed by the optical multiplexer 25-1 with the same polarization direction as the local oscillation light of the optical frequency local oscillator 32-1.
  • the optical frequency of the optical frequency local oscillation unit 32-1 is separated by a frequency substantially equal to the center optical frequency and the intermediate frequency of the frequency-modulated optical signal output from the optical frequency modulation unit 22-1.
  • the optical signal frequency-modulated by the optical frequency modulator 22-2 is multiplexed by the optical multiplexer 25-2 with the same polarization direction as the local oscillation light of the optical frequency local oscillator 32-2.
  • the optical frequency of the optical frequency local oscillator 32-2 is separated by a frequency substantially equal to the center optical frequency and the intermediate frequency of the frequency-modulated optical signal output from the optical frequency modulator 22-2.
  • the optical signals output from the optical multiplexers 25-1 and 25-2 are output from the optical multiplexer 25-1 and the optical signal output from the optical multiplexer 25-2 by the optical multiplexer 27.
  • the second optical signal is multiplexed with the respective polarization directions orthogonal to each other and output.
  • the optical detector 24 performs heterodyne detection of the optical signal output from the optical multiplexer 27, and compares the optical frequency of the optical signal from the optical frequency modulator with the optical frequency of the local oscillation light from the optical frequency local oscillator. An electric signal with a frequency equal to the difference is output.
  • a photodiode for heterodyne detection can be applied to the detector 24.
  • the output of the detector 24 is a broadband frequency-modulated electric signal.
  • the frequency-modulated electric signal is converted into an intensity-modulated optical signal by the light source 14, and the optical signal is further increased to a predetermined optical level by the optical amplifier circuit 15 and transmitted to the optical transmission line 85.
  • Semiconductor laser such as DFB-LD can be used as the light source
  • the frequency shift amounts of the two optical frequency modulators 22-1 and 22-2 are set to be substantially equal. Also, the difference between the optical frequency of the optical signal of the optical frequency modulator 22-1 and the optical frequency of the local oscillation light of the optical frequency local oscillator 32-1 is calculated as the optical frequency of the optical signal of the optical frequency modulator 22-2. Optical frequency local oscillator Set to be approximately equal to the difference between the optical frequency of the local oscillation light of 32-2. Further, the phase of the electric signal obtained by heterodyne detection of the multiplexed optical signal from the optical multiplexer 25-1 with the optical detector 24 and the multiplexed optical signal from the optical multiplexer 25-2 are compared with the optical detector 24.
  • the electric signal detected by the optical detector 24 has a noise amount that is a sum of power, that is, a power signal that immediately becomes power addition.
  • the components are sums of voltages, that is, voltage additions.
  • the distortion characteristics of the two sets of optical frequency modulators are different, and if the optical frequency modulation units have the opposite distortion characteristics, they are canceled by the opposite distortion by the multiplexing. Therefore, distortion can be reduced as compared with the case where the FM-bundling conversion circuit is used alone.
  • the optical signal transmitter 10 shown in FIG. 10 when the optical signal transmitter 10 shown in FIG. 10 is applied to an optical signal transmission system instead of the optical transmitter 80, the minimum received light power of the optical signal receiver can be reduced, and the transmission distance can be reduced. It is possible to increase the length of the optical splitter and to increase the split ratio of the optical splitter between the optical signal transmitter and the optical signal receiver.
  • the signal using the signal in Fig. 2A is not limited to such a signal format.
  • the seventh embodiment of the present invention relates to an optical signal transmitter using two sets of two push-pull type optical frequency modulators in the optical signal transmitter, and the optical signal transmitter.
  • This is an optical signal transmission system using a device.
  • FIG. 11 shows an embodiment of the present invention.
  • the optical signal transmitter 10 includes a distribution circuit 11, a differential distributor 21-1, a differential distributor 21-2, an optical frequency modulator 22-1, an optical frequency modulator 22-2, and an optical frequency modulator.
  • the light source 14 may include a semiconductor laser and a drive circuit for driving the semiconductor laser as a transmission circuit. Further, the transmission circuit may include an optical amplifier circuit 15.
  • FIG. 11 when a multi-channel AM video signal or a QAM video signal frequency-multiplexed to a frequency width of about 90 MHz to about 750 MHz as shown in FIG. Divided into two by circuit 11.
  • One output of the distribution circuit 11 is distributed by a differential distributor 21-1 to two electric signals having inverted phases.
  • the optical frequency Ffmldl of the output light from the optical frequency modulator 22-1 is frequency-modulated by one of the two electric signals from the differential distributor 21_1, and a frequency-modulated optical signal is output.
  • the optical frequency Ffmld2 of the output light from the optical frequency modulator 22-2 is frequency-modulated by the other electric signal of the two electric signals from the differential distributor 21-1 to output a frequency-modulated optical signal. .
  • Optical frequency modulation section 22-1 The frequency-modulated optical signal from the section 22-2 is set such that the difference between the center optical frequencies is set to be substantially equal to the intermediate frequency, and the optical signals are multiplexed by the optical multiplexer 25-1 in the same polarization direction. It becomes an optical signal.
  • the other output of the distribution circuit 11 is distributed to two electric signals having inverted phases by the differential distributor 21-2.
  • the optical frequency Ffmld3 of the output light from the optical frequency modulator 22-3 is frequency-modulated by one of the two electric signals from the differential distributor 21_2, and a frequency-modulated optical signal is output.
  • the optical frequency Ffmld4 of the output light from the optical frequency modulator 22-2 is frequency-modulated by the other electric signal of the two electric signals from the differential distributor 21-4, and becomes a frequency-modulated optical signal.
  • the frequency-modulated optical signal from the optical frequency modulator 22-3 and the frequency-modulated optical signal from the optical frequency modulator 22-4 are set so that the difference between the center optical frequencies is set to be substantially equal to the intermediate frequency, and the polarization direction And the optical signals are multiplexed by the optical multiplexer 25_2 to form a second optical signal.
  • the first optical signal output from the optical multiplexer 25-1 and the second optical signal output from the optical multiplexer 25-2 have their respective polarization directions orthogonal to each other.
  • the signals are multiplexed and output.
  • the optical detector 24 performs heterodyne detection on the optical signal output from the optical multiplexer 27, and outputs the optical frequency of the frequency-modulated optical signal from the optical frequency modulator 22-1 and the frequency from the optical frequency modulator 22-2. Equal to the difference between the optical frequency of the modulated optical signal and the optical frequency of the frequency modulated optical signal from the optical frequency modulator 22-3 and the optical frequency of the frequency modulated optical signal from the optical frequency modulator 22-4. Outputs an electric signal of a frequency.
  • a photodiode that performs heterodyne detection can be applied to the detector 24.
  • the output of the detector 24 is a wideband frequency-modulated electric signal as shown in FIG. 2B.
  • the frequency-modulated electric signal is converted into an intensity-modulated optical signal by the light source 14, and the optical signal is further increased to a predetermined optical level by the optical amplifier circuit 15 and transmitted to the optical transmission line 85. Is done.
  • a semiconductor laser such as DFB-LD can be used as the light source.
  • the frequency shift amounts of the optical frequency modulating units 22-1, 22-2, 22-3, and 22-4 are set to be substantially equal. I do.
  • the optical detector 24 compares the phase of the electric signal obtained by heterodyne detection of the multiplexed optical signal from the optical multiplexer 25-1 with the optical detector 24 and the multiplexed optical signal from the optical multiplexer 25-2. What If the phase of the electric signal obtained by the z-detection is set to be substantially equal, the noise amount of the electric signal detected by the optical detector 24 will be the power sum, that is, the power addition, but the signal component Is the sum of voltages, that is, voltage addition.
  • the length of a transmission line such as an optical fiber can be adjusted, or a phase adjuster can be used.
  • the signal power ratio is 201og (2) [dB] as compared with the case of one set.
  • the noise power ratio is 101 og (2) [dB]
  • the signal-to-noise power at the output of the multiplexing circuit is improved by 101 og (2) [dB].
  • the two push-puller type optical frequency modulation units have different distortion characteristics. If the optical frequency modulation units have opposite distortion characteristics, they are offset by the multiplexing by the opposite distortion. Therefore, distortion can be reduced compared to the case where the FM-bundling conversion circuit is used alone.
  • the optical signal transmitter 10 shown in FIG. 11 when the optical signal transmitter 10 shown in FIG. 11 is applied to an optical signal transmission system instead of the optical transmitter 80, the minimum light receiving power of the optical signal receiver can be reduced, and the transmission distance can be reduced. It is possible to increase the length of the optical splitter and to increase the split ratio of the optical splitter between the optical signal transmitter and the optical signal receiver.
  • the signal using the signal in Fig. 2A is not limited to such a signal format.
  • an eighth embodiment of the present invention is directed to an optical signal transmitter and a related-art optical signal transmitter in the case of using N optical frequency modulation and multiplexing circuits using the electric signal distributed by the distribution circuit as a modulation input.
  • This is an optical signal transmission system using an optical signal transmitter.
  • FIG. 12 shows an embodiment of the present invention.
  • an optical signal transmitter 10 includes a distribution circuit 11, an optical frequency modulation multiplexing circuit 33, an optical multiplexing circuit 34, an optical detection circuit 35, a light source 14 as a transmission circuit, an optical amplifier circuit 15, and an optical transmission line. Equipped with 85.
  • the light source 14 may include a semiconductor laser and a drive circuit for driving the semiconductor laser as a transmission circuit. May include 15.
  • FIG. 13 shows the configuration of the optical frequency modulation multiplexing circuit 33.
  • the optical frequency modulation / multiplexing circuit 33 includes an optical frequency modulation unit 22, an optical frequency local oscillation unit 32, and an optical multiplexer 23.
  • the output of the distribution circuit 11 is input to each of N optical frequency modulation / multiplexing circuits 33 as a modulation input, and is frequency-modulated by the optical frequency modulation unit 22 shown in FIG.
  • the optical frequency modulation section 22 outputs a frequency-modulated optical signal that has been frequency-modulated, and the optical frequency local oscillation section 32 outputs from the optical frequency modulation section 22.
  • a local oscillation optical signal having an optical frequency separated by a frequency substantially equal to the optical frequency of the optical signal and the intermediate frequency is output.
  • the frequency-modulated optical signal and the output from the optical frequency local oscillator 32 are multiplexed by the optical multiplexer 23.
  • the optical signals multiplexed from the three optical frequency modulation multiplexing circuits 33 are multiplexed by the optical multiplexing circuit 34, heterodyne-detected by the optical detection circuit 35, and subjected to frequency modulation by the optical frequency modulation section.
  • a photodiode can be applied to the optical detection circuit 35.
  • the output of the optical detection circuit 35 is a wideband frequency-modulated electric signal.
  • the frequency-modulated electric signal is converted into an optical signal whose intensity is modulated by the light source 14, and the optical signal is further amplified to a predetermined optical level by the optical amplifier circuit 15 and transmitted to the optical transmission line 85.
  • a semiconductor laser such as DFB-LD can be used as a light source.
  • the frequency shift amounts of the N optical frequency modulation / multiplexing circuits are set to be substantially equal. Furthermore, if the optical signals from the N optical frequency modulation and multiplexing circuits 33 are set so that the phases of the electric signals obtained by optically detecting the optical signals by the optical detection circuit 35 are substantially equal to each other, the optical detection circuit The electric signal detected by 35 has a noise amount that is a power sum, that is, power addition, but a signal component is a voltage sum, that is, voltage addition.
  • a transmission line such as an optical fiber The length can be adjusted or a phase adjuster can be used.
  • the distortion characteristics of the N optical frequency modulation sections are different, and if the optical frequency modulation sections have the opposite distortion characteristics, they are offset by the opposite distortion by the multiplexing. And low distortion can be achieved.
  • Fig. 1 when the optical signal transmitter 10 shown in Fig. 12 is applied to an optical signal transmission system instead of the optical transmitter 80, the minimum received light power of the optical signal receiver can be reduced, and the transmission distance can be reduced. It is possible to increase the length of the optical splitter and to increase the split ratio of the optical splitter between the optical signal transmitter and the optical signal receiver. Furthermore, if a low distortion characteristic can be obtained with an optical signal transmitter, it becomes possible to improve the reception quality of a video signal.
  • FIG. 14 shows an embodiment of the present invention.
  • an optical signal transmitter 10 includes a distribution circuit 11, a differential optical frequency modulation multiplexing circuit 36, an optical multiplexing circuit 34, an optical detection circuit 35, a light source 14 as a transmission circuit, an optical amplification circuit 15, and an optical transmission circuit.
  • Road 85 is provided.
  • the light source 14 may include a semiconductor laser and a drive circuit for driving the semiconductor laser as a transmission circuit.
  • the transmission circuit may include an optical amplifier circuit 15.
  • FIG. 15 shows the configuration of the differential optical frequency modulation multiplexing circuit 36.
  • the differential optical frequency modulation / multiplexing circuit 36 includes a differential distributor 21, an optical frequency modulation unit 22-1, an optical frequency modulation unit 22-2, and an optical multiplexer 23.
  • the output from the distribution circuit 11 is divided into two electric signals whose phases are inverted by the differential distributor 21, and the optical frequency modulation section 22-1 And a frequency-modulated optical signal frequency-modulated by the optical frequency modulator 22-2.
  • the optical frequency of the optical signal output from the optical frequency modulator 22-1 and the center optical frequency of the optical signal output from the optical frequency modulator 22-2 are separated by an intermediate frequency.
  • the frequency-modulated optical signals from the optical frequency modulator 22-1 and the optical frequency modulator 22-2 are multiplexed by the optical multiplexer 23 and output to the optical multiplexing circuit 34 shown in FIG.
  • the intermediate frequencies in the N differential optical frequency modulation multiplexing circuits 36 are set to be substantially equal.
  • the optical signals from the N differential optical frequency modulation multiplexing circuits 36 are multiplexed by the optical multiplexing circuit 34, heterodyne detected by the optical detection circuit 35, and output from the optical frequency modulation section 22-1.
  • the electric signal has a frequency equal to the difference between the optical frequency of the frequency-modulated optical signal and the optical frequency of the frequency-modulated optical signal from the optical frequency modulator 22-2.
  • a photodiode can be applied to the optical detection circuit 35. As shown in FIG. 2B, the output of the optical detection circuit 35 is a wide-band frequency-modulated electric signal.

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Abstract

　本発明は、低雑音で、低ひずみな光信号送信機及び当該光信号送信機を利用した光信号伝送システムを実現することを目的とする。 　本発明に係る光信号送信機は、電気信号を複数個に分配して、分配された電気信号のそれぞれを周波数変調して出力する複数の周波数変調手段と、複数の周波数変調手段から出力された複数の信号を合波して出力する合波手段を備え、該複数の周波数変調手段の周波数偏移量および中間周波数が略等しく、かつ、各々の出力の位相が略一致するように設定される。

Description

明 細 書
光信号送信機及び光信号伝送システム
技術分野
[0001] 本発明は、広帯域信号の光信号伝送に使用する光信号送信機及び当該光信号 送信機を利用した光信号伝送システムに関する。より詳細には、周波数多重分割さ れている振幅変調（AM : Amplitude Modulation)、又は直交振幅変調（QAM : Quadrature Amplitude Modulation)された多チャンネル映像信号の光信号伝 送に使用する光信号送信機及び当該光信号送信機を利用した光信号伝送システム に関する。
背景技術
[0002] 従来、周波数分割多重されている振幅変調、若しくは直交振幅変調された多チヤ ンネル映像信号を光伝送する光信号送信機及び光信号伝送システムとして、周波数 分割多重された映像信号を一括して周波数変調する FM—括変換方式を用いた光 信号送信機及び光信号伝送システムが知られている。
[0003] この FM—括変換方式を用いた光信号送信機及び光信号伝送システムは、非特許 文献 1に採用されている。
[0004] 図 1に、 FM—括変換方式を用いた従来の光信号送信機及び光信号伝送システム の構成を示す。図 2A、 2B、 2Cに、図 1の A、 B、 Cの箇所における信号形式をそれ ぞれ示す。図 1に示す光信号伝送システムは、 FM—括変換回路 81、光源 82および 光増幅回路 83を備えた光信号送信機 80と、光伝送路 85と、光電変換回路 91およ び FM復調回路 92を備えた光信号受信機 90と、セットトップボックス 93と、およびテ レビ受像機 94とを備えている。図 2A、 2Bおよび 2Cに、それぞれ図 1における A、 B および Cにおける信号スペクトルが示されている。以後の各図における A、 B、 C、に ついても同様である。
[0005] 図 1に示された光信号送信機 80内では、図 2Aに示すような周波数多重された映 像信号が FM—括変換回路 81により、図 2Bに示すような 1つの広帯域な周波数変 調信号に変換される。周波数変調信号は、光源 82で強度変調され、さらに、光増幅 回路 83で光増幅されて光伝送路 85に送信される。光信号受信機 90内において、強 度変調された周波数変調信号は、光電変換回路 91で光電変換され、電気信号に戻 される。この電気信号は広帯域な周波数変調信号であり、 FM復調回路 92で周波数 復調されて、図 2Cに示すような、周波数多重された映像信号が復調される。復調さ れた映像信号は、セットトップボックス 93を介して、受像機 94により、適当な映像チヤ ンネルが選択される。
[0006] この FM—括変換方式に適用できる FM—括変換回路構成を図 3に示す (例えば、 特許文献 1、非特許文献 2、非特許文献 3、参照)。図 3に、光周波数変調部と光周波 数局部発振部を用いた FM—括変換回路を示す。 FM—括変換回路 81は、光周波 数変調部 71と、光周波数局部発振部 72と、光合波器 73と、フォトダイオード 74とを 備える。
[0007] FM—括変換回路 81の光周波数変調部 71において、光周波数 foのキャリア光源 を用いて周波数 fsで周波数変調すると、光周波数変調部 71の出力における光信号 の光周波数 Ffmldは、周波数偏移を δ fとすると、
Ffmld=fo+ δ f ' sin (2 7i 'fs 't) (1)
となる。光周波数変調部 71のキャリア光源として DFB—LD (Distributed Feed-B ack Laser Diode、分布帰還型半導体レーザ）が使用されている。
[0008] 光周波数局部発振部 72において光周波数 flの発振光源を用いて発振させる。光 周波数局部発振部 72からの光信号と光周波数変調部 71からの光信号とが光合波 器 73で合波される。光周波数局部発振部 72の発振光源として DFB-LDが使用さ れている。光合波器 73で合波された 2つの光信号が光へテロダイン検波器であるフ オトダイオード 74で検波される。検波された電気信号の周波数 fは、
f = fo-fl+ δ ί· 8ϊη (2 π -fs -t) (2)
となる。ここで、光周波数変調部 71のキャリア光源と光周波数局部発振部 72の発振 光源の光周波数を近接させれば、図 2Bに示すような、中間周波数 fi = fo— flが、数 G Hzで周波数偏移 δ fの周波数変調された電気信号を得ることが出来る。
[0009] 一般に DFB— LDは注入電流で変調することにより、その光周波数が注入電流に伴 つて数 GHzの幅で変動するので、周波数偏移 δ fとしては、数 GHzの値を得ることが できる。例えば、約 90MHzから約 750MHzの周波数幅に周波数多重された多チヤ ンネルの AM映像信号又は QAM映像信号を FM—括変換回路により、図 2Bに示 すような中間周波数 fi=fo-flを約 3GHzとする、帯域約 6GHzの周波数変調信号に 変換できる。
[0010] 光信号受信機 90に適用できる FM復調回路の構成を図 4に示す。図 4に示す FM 復調回路 92は、遅延線検波による FM復調回路であって、リミッター増幅器 76と、遅 延泉 77と、 ANDゲート 78と、ローノ スフイノレタ 79とを備免る。
[0011] FM復調回路 92内では、入力された周波数変調光信号は、リミッター増幅器 76で 方形波に整形される。リミッター増幅器 76の出力は 2分岐され、一方は ANDゲート 7 8の入力端子に入力され、他方は極性が反転された後、遅延線 77により時間 τだけ 遅延されて力 ANDゲート 78の入力端子に入力される。この ANDゲート 78の出力 力 一パスフィルタ 79により平滑されると周波数復調出力となる（例えば、非特許文 献 1参照)。
[0012] なお、 FM復調回路の回路形式としては、ここで述べた遅延線検波による FM復調 回路のほかにも、共振回路を用いた 2同調型周波数弁別器、フォスターシーリー型 周波数弁別器、比率検波型 FM復調器がある。
[0013] 特許文献 1 :日本国特許第 2700622号公報
非特許文献 1 :国際標準 ITU— T J. 185 transmission equipment for transf errmg multi— channel television signals over optical access networks by FM conversionj
非特許文献 2 :柴田宣他著、「FM—括変換方式を用いた光映像分配システム」、電 子情報通信学会論文誌 B、 Vol. J83_B、 No. 7、 2000年 7月、 p. 948-959 非特許文献 3：鈴木他著、「パルス化 FM—括変換変調アナログ光 CATV分配方式」 、電子情報通信学会秋季大会、 B - 603、 1991年
発明の開示
[0014] このような多チャンネル映像信号の伝送には低雑音と低ひずみが要求される。上記 の柴田宣他による「FM—括変換方式を用いた光映像分配システム」では、 FM—括 変換方式を用いた光信号送信機及び光信号伝送システムにおいては、 CNR (Carri er-to-Noise Ratio)は 42dB以上、 CS〇 (Composite Second-Order Disto rtion)と CTB (Composite Triple Beat)は _54dB以下と設定されている。
[0015] しかし、従来の FM—括変換方式を用いた光信号送信機では CNR値力 43dB力 ら 47dBで飽和している。 CS〇と CTBについても同様に、 _54dBをわずかに下回る 値で飽和している。光信号送信機をより低雑音で構成することができれば、 CNRを 大きくすることができ、その結果、 CNRが 42dB以上となる光信号受信機の最小電力 を小さくすること力できる。光信号受信機の最小受光電力を小さくすることができれば 、伝送距離の長大化や光分岐比の拡大が可能になる。
[0016] 従来の FM—括変換回路で使用している光周波数変調部の DFB— LDは構造にま で戻って、設計変更することは困難で、低雑音特性、低ひずみ特性を実現することが 難しかった。そこで、本発明では、低雑音で、低ひずみな光信号送信機及び当該光 信号送信機を利用した光信号伝送システムを実現することを目的とする。
[0017] このような目的を達成するために、本願発明の第 1の側面は、周波数分割多重され ている振幅変調された電気信号を周波数変調して光伝送する光信号送信機におい て、該電気信号を複数個に分配して出力する分配回路と、該分配回路の出力の各 々を周波数変調して出力する複数の周波数変調手段であって、各々の周波数偏移 量および中間周波数が略等しぐ各々の出力の位相が略一致する複数の周波数変 調手段と、該複数の周波数変調手段の出力を合波して出力する合波手段と、該合波 手段の出力により強度変調した光信号を光伝送路に出力する送信回路とを備えたこ とを特徴とする。ここで、周波数分割多重されている振幅変調された電気信号は、周 波数分割多重されている直交振幅変調された電気信号を含む。
[0018] また、本願発明の第二の側面は、本願発明の第一の側面に係る光信号送信機と、 該光信号送信機に光伝送路を介して接続される光電変換手段と、光電変換手段の 出力を周波数復調する周波数復調手段を具備する光信号受信機と、を備えることを 特徴とする光信号伝送システムである。
[0019] 本発明に係る光信号送信機及び光信号伝送システムは、電気回路や光回路部品 の回路設計に戻っての回路定数の変更をすることなぐ従来の電気回路や光回路部 品を使用しつつ、従来の光信号送信機よりも低雑音特性、低ひずみ特性を得ること ができる。
[0020] 光信号送信機で低雑音特性を得ることができれば、光信号受信機の最小受光電 力を小さくすることができ、伝送距離の長大化や、光信号送信機と光信号受信機との 間での光分岐の分岐比の拡大が可能になる。
[0021] さらに、低ひずみ特性を得ることができれば、映像信号の受信品質を向上させるこ とが可能になる。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1]図 1は、 FM—括変換方式を用いた従来の光信号送信機及び光信号伝送シス テムの構成を示すブロック図である。
[図 2A]図 2Aは、光信号送信機及び光信号伝送システムにおける信号形式を示す図 である。
[図 2B]図 2Bは、光信号送信機及び光信号伝送システムにおける信号形式を示す図 である。
[図 2C]図 2Cは、光信号送信機及び光信号伝送システムにおける信号形式を示す図 である。
[図 3]図 3は、 FM—括変換方式に適用できる従来の FM—括変換回路の構成を示 すブロック図である。
[図 4]図 4は、光信号受信機に適用できる FM復調回路の構成を示すブロック図であ る。
[図 5]図 5は、分配回路により分配された電気信号を変調入力とする N個の FM—括 変換回路を使用する場合の光信号送信機の構成を示すブロック図である。
[図 6]図 6は、光信号送信機に適用する FM—括変換回路であって、光周波数変調 部を用いた FM—括変換回路の構成を示すブロック図である。
[図 7]図 7は、光信号送信機に適用する FM—括変換回路であって、 2つの光周波数 変調部をプッシュプル構成に用いた FM—括変換回路の構成を示すブロック図であ る。
[図 8]図 8は、光信号送信機に適用する FM—括変換回路であって、電圧制御発振 器を用いた FM—括変換回路の構成を示すブロック図である。 [図 9]図 9は、光信号送信機に適用する FM—括変換回路であって、 2つの電圧制御 発振器をプッシュプル構成に用いた FM—括変換回路の構成を示すブロック図であ る。
[図 10]図 10は、光信号送信機の中に、光周波数変調部と光周波数局部発振部とを 2組用いた光信号送信機の構成を示すブロック図である。
[図 11]図 11は、光信号送信機の中に、 2つの光周波数変調部をプッシュプル構成に 用レ、、それを 2組用いた光信号送信機の構成を示すブロック図である。
[図 12]図 12は、分配回路により分配された電気信号を変調入力とする N個の光周波 数変調合波回路を使用する場合の光信号送信機の構成を示すブロック図である。
[図 13]図 13は、光周波数変調合波回路の構成を示すブロック図である。
[図 14]図 14は、分配回路により分配された電気信号を変調入力とする N個の差動光 周波数変調合波回路を使用する場合の光信号送信機の構成を示すブロック図であ る。
[図 15]図 15は、差動光周波数変調合波回路の構成を示すブロック図である。
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
[0024] 本発明の第 1の実施の形態は、分配回路により分配された電気信号を変調入力と する N個の FM—括変換回路を使用する場合の光信号送信機及び当該光信号送信 機を利用した光信号伝送システムである。本発明を実施する形態を図 5に示す。なお 、図 5は N = 3の場合について例示した。図 5において、光信号送信機 10は、分配回 路 11、 FM—括変換回路 12、合波回路 13、送信回路としての光源 14、光増幅回路 15、および光伝送路 85を備える。光源 14には半導体レーザ及びこの半導体レーザ を駆動する駆動回路が送信回路として含まれてもよぐさらに、送信回路には光増幅 回路 15を含んでもよい。
[0025] 図 5において、図 2Aに示すような約 90MHzから約 750MHzの周波数幅に周波数 多重された多チャンネルの AM映像信号又は QAM映像信号が光信号送信機 10に 入力されると、分配回路 11によって 3分配される。分配回路 11のそれぞれの出力は 、変調入力として FM—括変換回路 12に入力され、 FM—括変換回路 12で周波数 変調される。 3個の FM—括変換回路 12の出力は、合波回路 13で合波される。この 合波回路 13の出力は図 2Bに示すように、広帯域な周波数変調された電気信号であ る。この周波数変調された電気信号は、光源 14で強度変調された光信号に変換され て、さらに、光信号は光増幅回路 15で所定の光レベルにまで増強されて、光伝送路 85に送信される。
[0026] ここで、 3個の FM—括変換回路 12の周波数偏移量及び中間周波数を等しく設定 し、かつ FM—括変換回路 12のそれぞれの出力の位相が一致するように設定すると 、合波回路 13により合波された電気信号は、 3個の FM—括変換回路 12のそれぞれ の雑音量の電力和、即ち電力加算になるが、信号成分については電圧の和、即ち 電圧加算になる。 3個の FM—括変換回路 12のそれぞれの出力の位相が一致する ように設定するために、例えば、光ファイバなどの伝送路長を調整したりあるいは位 相調整器を用いたりすることができる。
[0027] 3個の FM—括変換回路 12からの出力の信号成分の電圧をそれぞれ、 Vsl、 Vs2 、 Vs3とし、これらが Vsl =Vs2=Vs3 =Vsとすると、合波回路 13の出力の信号成分 の電圧の総和 Vstは、
Vst=Vsl +Vs2 + Vs3 = 3Vs (3)
となる。
[0028] 光源 14の入力インピーダンスを Rとすれば、合波回路 13に 3個の FM—括変換回 路 12のうち 1個だけから入力すると、合波回路 13の出力の信号電力 Pslは、 Psl =Vs2/R (4)
となる。合波回路 13に 3個の FM—括変換回路 12から入力すると、合波回路 13の出 力の信号電力 Pstは、
Pst= (Vst) 2/R= 9Vs2/R (5)
となる。従って、信号電力 Pslと信号電力 Ps3の電力比は、
lOlog (Pst/Psl) = 201og (3) [dB] (6)
となる。
[0029] 一方、 3個の FM—括変換回路 12からの出力の雑音成分の電力をそれぞれ、 Pnl 、 Pn2、 Pn3とし、これらが Pnl = Pn2 = Pn3 = Pnとすると、雑音成分に対しては電 力加算されるので、合波回路 13の出力の雑音成分の電力の総和 Pntは、
Pnt = Pnl + Pn2 + Pn3 = 3Pn (7)
となる。合波回路 13に 3個の FM—括変換回路 12のうち 1個だけから入力すると、合 波回路 13の出力の雑音電力 Pnlは、
Pnl = Pn (8)
となる。従って、雑音電力 Pnlと雑音電力 Pntの電力比は、
l Olog (Pnt/Pnl ) = l Olog (3) [dB] (9)
となる。
[0030] このこと力、ら、 3個の FM—括変換回路を使用すると、 1個の FM—括変換回路を使 用するときに比べて信号電力比は、 201og (3) [dB]になる力 雑音電力比は 101og ( 3) [dB]となるため、合波回路の出力における信号対雑音電力は l Olog (3) [dB]だ け改善されることが分かる。図 5に示す実施の形態では、 FM—括変換回路を 3個使 用する場合についてその構成を示したが、 FM—括変換回路は 2個以上使用すれば 、信号対雑音電力は改善される。 N個（Nは 2以上の整数）の FM—括変換回路を使 用する場合は、 FM—括変換回路を単体で使用する場合に比べて信号対雑音電力 比を 101og (N) [dB]だけ改善できる。
[0031] ひずみについては、 3個の FM—括変換回路のひずみ特性が異なっており、逆向 きのひずみ特性を有していれば、合波により、逆向きのひずみ分だけ、互いに相殺さ れるので、 FM—括変換回路を単体で用いる場合に比べて、低ひずみ化を可能とす る。
[0032] 図 1において、光送信機 80に替えて、図 5に示す光信号送信機 10を光信号伝送 システムに適用すると、光信号受信機の最小受光電力を小さくすることができ、伝送 距離の長大化や、光信号送信機と光信号受信機との間での光分岐の分岐比の拡大 が可能になる。さらに、光信号送信機で低ひずみ特性を得ることができれば、映像信 号の受信品質を向上させることが可能になる。
[0033] 本実施の形態では、光信号送信機に入力する信号の例として図 2Aの信号を用い た力 このような信号形式に限定されるものではない。
[0034] 次に、本発明の第 2の実施の形態は、第 1の実施の形態で説明した光信号送信機 に適用する FM—括変換回路であって、光周波数変調部を用いた FM—括変換回 路の構成である。本発明を実施する形態を図 6に示す。図 6において、 FM—括変換 回路 12は、光周波数変調部 22、光周波数局部発振部 32、光合波器 23、および光 検波器 24を備える。
[0035] FM—括変換回路 12では、図 2Aに示すような周波数多重された映像信号を光周 波数変調部 22において光周波数 foのキャリア光源を用いて周波数変調すると、周 波数偏移が δ fのとき、光周波数変調部 22の出力における光信号の光周波数 Ffml dは、前述した（1)式より算出される。但し、（1)式では、変調信号を周波数 fsの信号 としている。光周波数変調部 22のキャリア光源としては DFB—LD (Distributed Fe ed-Back Laser Diode、分布帰還型半導体レーザ）を使用することができる。
[0036] 光周波数局部発振部 32において、光周波数 flの発振光源を用いて発振させ、光 周波数変調部 22からの光信号と光合波器 23で合波させる。光周波数局部発振部 3 2の発振光源としては DFB— LDを使用することができる。光合波器 23で合波された 2つの光信号が光検波器 23でへテロダイン検波される。光検波器としては、ヘテロダ イン検波器として機能するフォトダイオードを使用することができる。光検波器 24でへ テロダイン検波された電気信号の周波数 fは、前述した（2)式より算出される。但し、 ( 2)式では、変調信号を周波数 fsの信号としている。ここで、光周波数変調部 22のキ ャリア光源の光周波数と光周波数局部発振部 32の発振光源の光周波数とを近接さ せれば、図 2Bに示すような、中間周波数 fi=fo— flが数 GHzで、周波数偏移 δ fの周 波数変調された電気信号を得ることが出来る。
[0037] 一般に DFB— LDは注入電流で変調することにより、その光周波数が注入電流に伴 つて数 GHzの幅で変動するので、周波数偏移 δ fとしては、数 GHzの値を得ることが できる。例えば、約 90MHzから約 750MHzの周波数幅に周波数多重された多チヤ ンネルの AM映像信号又は QAM映像信号を FM—括変換回路により、中間周波数 fi = fo-flを約 3GHzとする図 2Bに示すような、帯域約 6GHzの周波数変調信号に 変換できる。
[0038] さらに、 N個の FM—括変換回路で用いる光周波数変調部 22のキャリア光源の光 周波数と光周波数局部発振部 32の発振光源の光周波数との差の周波数である中 間周波数 fiを略等しく設定して、この中間周波数を中心として略等しい周波数偏移 量で周波数変調する。さらに、 N個の FM—括変換回路のそれぞれの出力の位相が 略一致するように設定すると、図 5の合波回路 13の出力は、雑音量は電力和、即ち 電力加算になるが、信号成分については電圧の和、即ち電圧加算になる。それぞれ の出力の位相が一致するように設定するために、例えば、光ファイバなどの伝送路長 を調整したり、あるいは位相調整器を用いたりすることができる。
[0039] このことから、 N組の光周波数変調部と光周波数局部発振部とを用いた光信号送 信機を使用すると、 1組の場合に比べて、信号電力比は、 201og (N) [dB]になるが、 雑音電力比は 101og (N) [dB]となるため、図 5の合波回路 13の出力における信号 対雑音電力は 101og (N) [dB]だけ改善されることが分かる。
[0040] ひずみについては、 N組の光周波数変調部のひずみ特性が異なっており、逆向き のひずみ特性を有していれば、合波により、逆向きのひずみ分だけ、互いに相殺さ れるので、 FM—括変換回路を単体で用いる場合に比べて、低ひずみ化を可能とす る。
[0041] このような N個の FM—括変換回路を光信号送信機に適用すると、光信号伝送シス テムにおける光信号受信機の最小受光電力を小さくすることができ、伝送距離の長 大化や、光信号送信機と光信号受信機との間での光分岐の分岐比の拡大が可能に なる。さらに、光信号送信機で低ひずみ特性を得ることができれば、映像信号の受信 品質を向上させることが可能になる。
[0042] 本実施の形態では、光信号送信機に入力する信号の例として図 2Aの信号を用い た力 このような信号形式に限定されるものではない。
[0043] 次に、本発明の第 3の実施の形態は、実施の形態 1で説明した光信号送信機に適 用する FM—括変換回路であって、 2つの光周波数変調部をプッシュプノレ構成に用 レ、た FM—括変換回路の構成である。本発明を実施する形態を図 7に示す。図 7に おいて、 FM—括変換回路 12は、差動分配器 21、光周波数変調部 22 - 1、光周波 数変調部 22 - 2、光合波器 23、および光検波器 24を備える。
[0044] FM—括変換回路 12では、図 2Aに示すような周波数多重された映像信号が差動 分配器 21で、位相が反転した 2つの電気信号として分配される。差動分配器 21から の 2つの電気信号のうちの一方の電気信号を変調入力とし、光周波数変調部 22— 1 において光周波数 folのキャリア光源を用いて周波数変調すると、周波数偏移を δ f /2のとき、光周波数変調部 22— 1の出力における光信号の光周波数 Ffmldlは、 Ffmldl =fol + ( δ ί/2) - sin (2 π - fs -t) (10)
として得られる。但し、（10)式では、変調信号を周波数 fsの信号としている。差動分 配器からの 2つの電気信号のうちの他方の電気信号を変調入力とし、光周波数変調 部 22_2において周波数 fo2のキャリア光源を用いて周波数変調すると、周波数偏移 が δ fZ2のとき、光周波数変調部 22_2の出力における光信号の光周波数 Ffmld2 は、
Ffmld2 = fo2- ( δ f/2) - sin (2 π - fs -t) (11 )
として得られる。但し、（11)式では、変調信号を周波数 fsの信号としている。光周波 数変調部 22—1、 22—2のキャリア光源としては DFB—LD (Distributed Feed-Bac k Laser Diode、分布帰還型半導体レーザ）を使用することができる。
[0045] 光周波数変調部 22 - 1、 22 - 2からの出力は光合波器 23で合波され、光合波器 23 で合波された 2つの光信号が光検波器 23でへテロダイン検波される。光検波器とし ては、ヘテロダイン検波器として機能するフォトダイオードを使用することができる。光 検波器 24でへテロダイン検波された電気信号の周波数 fは、前記（10)式と前記（11 )式で表される値の差の周波数の電気信号が得られる。即ち、
f = fol-fo2 + δ ί· 3ίη (2 π - fs -t) (12)
となる。但し、（12)式では、変調信号を周波数 fsの信号としている。ここで、光周波数 変調部 22— 1のキャリア光源の光周波数と光周波数変調部 22— 2のキャリア光源の光 周波数とを近接させれば、図 2Bに示すような、中間周波数 fi = fo— flが数 GHzで、周 波数偏移 δ fの周波数変調された電気信号を得ることが出来る。
[0046] 一般に DFB— LDは注入電流で変調することにより、その光周波数が注入電流に伴 つて数 GHzの幅で変動するので、周波数偏移 δ fとしては、数 GHzの値を得ることが できる。例えば、約 90MHzから約 750MHzの周波数幅に周波数多重された多チヤ ンネルの AM映像信号又は QAM映像信号を FM—括変換回路により、中間周波数 fi = fo-flを約 3GHzとする図 2Bに示すような、帯域約 6GHzの周波数変調信号に 変換できる。
[0047] さらに、 N個の FM—括変換回路で用いる光周波数変調部 22— 1のキャリア光源の 光周波数と光周波数変調部 22 - 2の発振光源の中心光周波数の差の周波数である 中間周波数 fiを略等しく設定して、この中間周波数を中心として略等しレ、周波数偏 移量で周波数変調する。さらに、 N個の FM—括変換回路のそれぞれの出力の位相 が略一致するように設定すると、図 5の合波回路 13の出力では、雑音量は電力和、 即ち電力加算になるが、信号成分については電圧の和、即ち電圧加算になる。それ ぞれの出力の位相が一致するように設定するために、例えば、光ファイバなどの伝送 路長を調整したり、あるいは位相調整器を用いたりすることができる。
[0048] このこと力、ら、 N組の光周波数変調部を用いた光信号送信機を使用すると、 1組の 場合に比べて信号電力比は、 201og (N) [dB]になるが、雑音電力比は 101og (N) [ dB]となるため、図 5の合波回路 13の出力における信号対雑音電力は 101og (N) [d B]だけ改善されることが分かる。
[0049] ひずみについては、 N組の光周波数変調部のひずみ特性が異なっており、逆向き のひずみ特性を有していれば、合波により、逆向きのひずみ分だけ、互いに相殺さ れるので、 FM—括変換回路を単体で用いる場合に比べて、低ひずみ化を可能とす る。
[0050] このような N個の FM—括変換回路を光信号送信機に適用すると、光信号伝送シス テムにおける光信号受信機の最小受光電力を小さくすることができ、伝送距離の長 大化や、光信号送信機と光信号受信機との間での光分岐の分岐比の拡大が可能に なる。さらに、光信号送信機で低ひずみ特性を得ることができれば、映像信号の受信 品質を向上させることが可能になる。
[0051] 本実施の形態では、光信号送信機に入力する信号の例として図 2Aの信号を用い た力 このような信号形式に限定されるものではない。
[0052] 次に、本発明の第 4の実施の形態は、実施の形態 1で説明した光信号送信機に適 用する FM—括変換回路であって、電圧制御発振器を用いた FM—括変換回路であ る。本発明を実施する形態を図 8に示す。図 8において、 FM—括変換回路 12は、電 圧制御発振器 26を備える。 [0053] FM—括変換回路 12では、図 2Aに示すような周波数多重された映像信号を電圧 制御発振器 26において周波数 foを中心周波数として周波数変調すると、出力の電 気信号の周波数 fvは、周波数偏移が δ dのとき、
fv=fo+ δ f ' sin (2 7i -fs 't) (13)
となり、中間周波数 fi = fo、周波数偏移 δ fの周波数変調信号が得られる。但し、 (13 )式では、変調信号を周波数 fsの信号としてレ、る。
[0054] 例えば、約 90MHzから約 750MHzの周波数幅に周波数多重された多チャンネル の AM映像信号又は QAM映像信号を FM—括変換回路により、中間周波数 fi = fo を約 3GHzとする、図 2Bに示すような帯域約 6GHzの周波数変調信号に変換できる
[0055] さらに、 N個の FM—括変換回路で用いる電圧制御発振器 26の中間周波数 fiを略 等しく設定して、この中間周波数を中心として略等しい周波数偏移量で周波数変調 する。さらに、 N個の FM—括変換回路のそれぞれの出力の位相が略一致するように 設定すると、図 5の合波回路 13の出力では、雑音量は電力和、即ち電力加算になる 力 信号成分については電圧の和、即ち電圧加算になる。それぞれの出力の位相が 一致するように設定するために、例えば、光ファイバなどの伝送路長を調整したり、あ るいは位相調整器を用いたりすることができる。
[0056] このこと力ら、 N個の電圧制御発振器を用いた光信号送信機を使用すると、 1個の 場合に比べて信号電力比は、 201og (N) [dB]になるが、雑音電力比は 101og (N) [ dB]となるため、図 5の合波回路 13の出力における信号対雑音電力は 101og (N) [d B]だけ改善されることが分かる。
[0057] ひずみについては、 N個の電圧制御発振器のひずみ特性が異なっており、逆向き のひずみ特性を有していれば、合波により、逆向きのひずみ分だけ、互いに相殺さ れるので、 FM—括変換回路を単体で用いる場合に比べて、低ひずみ化を可能とす る。
[0058] このような N個の FM—括変換回路を光信号送信機に適用すると、光信号伝送シス テムにおける光信号受信機の最小受光電力を小さくすることができ、伝送距離の長 大化や、光信号送信機と光信号受信機との間での光分岐の分岐比の拡大が可能に なる。さらに、光信号送信機で低ひずみ特性を得ることができれば、映像信号の受信 品質を向上させることが可能になる。
[0059] 本実施の形態では、光信号送信機に入力する信号の例として図 2Aの信号を用い た力 このような信号形式に限定されるものではない。
[0060] 次に、本発明の第 5の実施の形態は、実施の形態 1で説明した光信号送信機に適 用する FM—括変換回路であって、 2つの電圧制御発振器をプッシュプル構成に用 レ、た FM—括変換回路の構成である。本発明を実施する形態を図 9に示す。図 9に おいて、 FM—括変換回路 12は、差動分配器 21、電圧制御発振器 28 - 1、電圧制 御発振器 28— 2、ミキサー 29、およびローパスフィルタ 30を備える。
[0061] FM—括変換回路 12では、図 2Aに示すような周波数多重された映像信号が差動 分配器 21で、位相が反転した 2つの電気信号に分配される。差動分配器 21からの 2 つの電気信号のうちの一方の電気信号を、電圧制御発振器 28— 1において周波数 f oを中心周波数とする周波数変調すると、出力の電気信号の周波数 fvlは、周波数 偏移が δ f/2のとき、
fvl =fol + ( δ f/2) · 8ΐη (2 π - fs - t) (14)
となり、中間周波数 fi = fol、周波数偏移 δ f/2の周波数変調信号が得られる。但し 、（14)式では、変調信号を周波数 fsの信号としている。差動分配器 21からの 2つの 電気信号のうちの他方の電気信号を変調入力とし、電圧制御発振器 28— 2において 周波数 f o 1を中心周波数として周波数変調すると、出力の電気信号の周波数 fv2は 、周波数偏移が δ f/2のとき、
fv2 = fo2- ( δ f/2) · 3ίη (2 π - fs -t) (15)
となり、中間周波数 fi = fo2、周波数偏移 δ fZ2の周波数変調信号が得られる。但し 、（15)式では、変調信号を周波数 fsの信号としている。
[0062] 電圧制御発振器 28-1、 28—2からの出力はミキサー 29でミキシングされる。次いで 、ミキサー 29でミキシングされた 2つの電気信号はローパスフィルタ 30で平滑化され る。中間周波数 folと中間周波数 fo2との差に等しい周波数の電気信号を通過させ るローパスフィルタ 30で平滑化された電気信号の周波数 fは、前記（14)式と前記（1 5)式で表される値の差の周波数の電気信号が得られる。即ち、 f=fol_fo2+ δ f ' sin (2 7i 'fs 't) (16)
となる。但し、（16)式では、変調信号を周波数 fsの信号としている。ここで、図 2Bに 示すような、中間周波数 fi=fol— fo2が数 GHzで、周波数偏移 δ fの周波数変調さ れた電気信号を得ることが出来る。
[0063] 例えば、約 90MHzから約 750MHzの周波数幅に周波数多重された多チャンネル の AM映像信号又は QAM映像信号を FM—括変換回路により、中間周波数 fi = fo _flを約 3GHzとする図 2Bに示すような、帯域約 6GHzの周波数変調信号に変換で きる。
[0064] さらに、 N個の FM—括変換回路で用いる電圧制御発振器 28— 1と電圧制御発振 器 28—2との差の周波数である中間周波数 fiを略等しく設定して、この中間周波数を 中心として略等しい周波数偏移量で周波数変調する。さらに、 N個の FM—括変換 回路のそれぞれの出力の位相が略一致するように設定すると、図 5の合波回路 13の 出力は、雑音量は電力和、即ち電力加算になるが、信号成分については電圧の和、 即ち電圧加算になる。それぞれの出力の位相が一致するように設定するために、例 えば、光ファイバなどの伝送路長を調整したり、あるいは位相調整器を用いたりするこ とができる。
[0065] このこと力ら、 N組の電圧制御発振器を用いた光信号送信機を使用すると、 1個の 場合に比べて信号電力比は、 201og (N) [dB]になるが、雑音電力比は 101og (N) [ dB]となるため、図 5の合波回路 13の出力における信号対雑音電力は 101og (N) [d B]だけ改善されることが分かる。
[0066] ひずみについては、 N組の光周波数変調部のひずみ特性が異なっており、逆向き のひずみ特性を有していれば、合波により、逆向きのひずみ分だけ、互いに相殺さ れるので、 FM—括変換回路を単体で用いる場合に比べて、低ひずみ化を可能とす る。
[0067] このような N個の FM—括変換回路を光信号送信機に適用すると、光信号伝送シス テムにおける光信号受信機の最小受光電力を小さくすることができ、伝送距離の長 大化や、光信号送信機と光信号受信機との間での光分岐の分岐比の拡大が可能に なる。さらに、光信号送信機で低ひずみ特性を得ることができれば、映像信号の受信 品質を向上させることが可能になる。
[0068] 本実施の形態では、光信号送信機に入力する信号の例として図 2Aの信号を用い た力 このような信号形式に限定されるものではない。
[0069] 次に、本発明の第 6の実施の形態は、光信号送信機の中に、光周波数変調部と光 周波数局部発振部とを 2組用いた光信号送信機及び当該光信号送信機を利用した 光信号伝送システムである。本発明を実施する形態を図 10に示す。図 10において、 光信号送信機 10は、分配回路 11、光周波数変調部 22 - 1、光周波数変調部 22 - 2 、光周波数局部発振部 32 - 1、光周波数局部発振部 32 - 2、光合波器 25 - 1、光合 波器 25 - 2、光合波器 27、光検波器 24、送信回路としての光源 14、光増幅回路 15 、および光伝送路 85を備える。光源 14には半導体レーザ及びこの半導体レーザを 駆動する駆動回路が送信回路として含まれてもよぐさらに、送信回路には光増幅回 路 15を含んでもよい。
[0070] 図 10において、図 2Aに示すような約 90MHzから約 750MHzの周波数幅に周波 数多重された多チャンネルの AM映像信号又は QAM映像信号が光信号送信機 10 に入力されると、分配回路 11によって 2分配される。分配回路 11の一方の出力は、 変調入力として光周波数変調部 22— 1に入力され、周波数変調される。分配回路 11 の他方の出力は変調入力として光周波数変調部 22— 2に入力され、周波数変調され る。
[0071] 光周波数変調部 22 - 1で周波数変調された光信号は、光周波数局部発振部 32 - 1 力 の局部発振光と偏波方向を同一にして光合波器 25— 1で合波される。ここで、光 周波数局部発振部 32— 1の光周波数は、光周波数変調部 22— 1から出力される周波 数変調された光信号の中心光周波数と中間周波数に略等しい周波数だけ離れてい る。
[0072] 光周波数変調部 22 - 2で周波数変調された光信号は、光周波数局部発振部 32 - 2 力 の局部発振光と偏波方向を同一にして光合波器 25—2で合波される。ここで、光 周波数局部発振部 32— 2の光周波数は、光周波数変調部 22— 2から出力される周波 数変調された光信号の中心光周波数と中間周波数に略等しい周波数だけ離れてい る。 [0073] これら光合波器 25-1、 25-2から出力された光信号は、光合波器 27で光合波器 2 5— 1から出力される光信号と光合波器 25-2から出力される第二の光信号とをそれ ぞれの偏波方向を直交させて合波され、出力される。光検波器 24では、光合波器 2 7から出力される光信号をへテロダイン検波して、光周波数変調部からの光信号の光 周波数と光周波数局部発振部からの局部発振光の光周波数との差に等しい周波数 の電気信号を出力する。検波器 24にはへテロダイン検波するフォトダイオードが適 用できる。この検波器 24の出力は図 2Bに示すように、広帯域な周波数変調された電 気信号である。この周波数変調された電気信号は、光源 14で強度変調された光信 号に変換されて、さらに、光信号は光増幅回路 15で所定の光レベルにまで増強され て、光伝送路 85に送信される。光源には DFB— LD等の半導体レーザが適用できる
[0074] ここで、 2個の光周波数変調部 22— 1と 22— 2の周波数偏移量を略等しくなるように 設定する。また、光周波数変調部 22 - 1の光信号の光周波数と光周波数局部発振 部 32 - 1の局部発振光の光周波数との差を、光周波数変調部 22 - 2の光信号の光 周波数と光周波数局部発振部 32 - 2の局部発振光の光周波数との差に略等しく設 定する。さらに、光合波器 25— 1からの合波光信号を光検波器 24でへテロダイン検 波することにより得られる電気信号の位相と、光合波器 25-2からの合波光信号を光 検波器 24でへテロダイン検波することにより得られる電気信号の位相とを略等しくな るように設定すると、光検波器 24により検波された電気信号は、雑音量は電力和、即 ち電力加算になる力 信号成分については電圧の和、即ち電圧加算になる。それぞ れの出力の位相が一致するように設定するために、例えば、光ファイバなどの伝送路 長を調整したり、あるいは位相調整器を用いたりすることができる。
[0075] このことから、 2組の光周波数変調部と光周波数局部発振部とを用いた光信号送信 機を使用すると、 1組の場合に比べて信号電力比は、 201og (2) [dB]になるが、雑音 電力比は 101og (2) [dB]となるため、合波回路の出力における信号対雑音電力は 1 01og (2) [dB]だけ改善されることが分かる。
[0076] ひずみについては、 2組の光周波数変調部のひずみ特性が異なっており、逆向き のひずみ特性を有していれば、合波により、逆向きのひずみ分だけ、互いに相殺さ れるので、 FM—括変換回路を単体で用いる場合に比べて、低ひずみ化を可能とす る。
[0077] 図 1において、光送信機 80に替えて、図 10に示す光信号送信機 10を光信号伝送 システムに適用すると、光信号受信機の最小受光電力を小さくすることができ、伝送 距離の長大化や、光信号送信機と光信号受信機との間での光分岐の分岐比の拡大 が可能になる。
[0078] さらに、光信号送信機で低ひずみ特性を得ることができれば、映像信号の受信品 質を向上させることが可能になる。
[0079] 本実施の形態では、光信号送信機に入力する信号の例として図 2Aの信号を用い た力 このような信号形式に限定されるものではない。
[0080] 次に、本発明の第 7の実施の形態は、光信号送信機の中に、プッシュプル型の 2個 の光周波数変調部を 2組用いた光信号送信機及び当該光信号送信機を利用した光 信号伝送システムである。本発明を実施する形態を図 11に示す。図 11において、光 信号送信機 10は、分配回路 11、差動分配器 21-1、差動分配器 21 - 2、光周波数 変調部 22 - 1、光周波数変調部 22 - 2、光周波数変調部 22 - 3、光周波数変調部 22 - 4、光合波器 25-1、光合波器 25-2、光合波器 27、光検波器 24、送信回路として の光源 14、光増幅回路 15、および光伝送路 85を備える。光源 14には半導体レーザ 及びこの半導体レーザを駆動する駆動回路が送信回路として含まれてもよぐさらに 、送信回路には光増幅回路 15を含んでもよい。
[0081] 図 11において、図 2Aに示すような約 90MHzから約 750MHzの周波数幅に周波 数多重された多チャンネルの AM映像信号又は QAM映像信号が光信号送信機 10 に入力されると、分配回路 11によって 2分配される。分配回路 11の一方の出力は、 差動分配器 21— 1で、位相が反転した 2つの電気信号に分配される。差動分配器 21 _1からの 2つの電気信号のうちの一方の電気信号により、光周波数変調部 22 - 1か らの出力光の光周波数 Ffmldlは周波数変調され、周波数変調光信号が出力される 。差動分配器 21— 1からの 2つの電気信号のうちの他方の電気信号により、光周波数 変調部 22 - 2からの出力光の光周波数 Ffmld2は周波数変調され、周波数変調光信 号が出力される。光周波数変調部 22 - 1からの周波数変調光信号と、光周波数変調 部 22-2からの周波数変調光信号は、その中心光周波数の差を中間周波数に略等 しく設定され、また偏波方向を一致させて光合波器 25— 1で合波され、第一の光信号 となる。
[0082] 分配回路 11の他方の出力は、差動分配器 21— 2で、位相が反転した 2つの電気信 号に分配される。差動分配器 21_2からの 2つの電気信号のうちの一方の電気信号 により、光周波数変調部 22 - 3からの出力光の光周波数 Ffmld3は周波数変調され 、周波数変調光信号が出力される。差動分配器 21— 4からの 2つの電気信号のうち の他方の電気信号により、光周波数変調部 22-2からの出力光の光周波数 Ffmld4 は周波数変調され、周波数変調光信号となる。光周波数変調部 22 - 3からの周波数 変調光信号と、光周波数変調部 22 - 4からの周波数変調光信号は、その中心光周 波数の差を中間周波数に略等しく設定され、また偏波方向を一致させて光合波器 2 5_2で合波され、第二の光信号となる。
[0083] 光合波器 27で光合波器 25— 1から出力される第一の光信号と光合波器 25— 2から 出力される第二の光信号とがそれぞれの偏波方向を直交させて合波され、出力され る。光検波器 24では、光合波器 27から出力される光信号をへテロダイン検波して、 光周波数変調部 22 - 1からの周波数変調光信号の光周波数と光周波数変調部 22 - 2からの周波数変調光信号の光周波数との差、及び光周波数変調部 22 - 3からの周 波数変調光信号の光周波数と光周波数変調部 22 - 4からの周波数変調光信号の光 周波数との差に等しい周波数の電気信号を出力する。検波器 24にはへテロダイン 検波するフォトダイオードが適用できる。この検波器 24の出力は図 2Bに示すように、 広帯域な周波数変調された電気信号である。この周波数変調された電気信号は光 源 14で強度変調された光信号に変換されて、さらに、光信号は光増幅回路 15で所 定の光レベルにまで増強されて、光伝送路 85に送信される。光源には DFB— LD等 の半導体レーザが適用できる。
[0084] ここで、光周波数変調部 22—1と光周波数変調部 22—2と光周波数変調部 22—3と 光周波数変調部 22— 4とにおける周波数偏移量が略等しくなるように設定する。また 、光合波器 25—1からの合波光信号を光検波器 24でへテロダイン検波することにより 得られる電気信号の位相と、光合波器 25 - 2からの合波光信号を光検波器 24でへ z検波することにより得られる電気信号の位相とを略等しくなるように設定す ると、光検波器 24により検波された電気信号は、雑音量は電力和、即ち電力加算に なるが、信号成分については電圧の和、即ち電圧加算になる。それぞれの出力の位 相が一致するように設定するために、例えば、光ファイバなどの伝送路長を調整した り、あるいは位相調整器を用いたりすることができる。
[0085] このことから、プッシュプル型の 2個の光周波数変調部を 2組用いた光信号送信機 を使用すると、 1組の場合に比べて信号電力比は、 201og (2) [dB]になるが、雑音電 力比は 101og (2) [dB]となるため、合波回路の出力における信号対雑音電力は 101 og (2) [dB]だけ改善されることが分かる。
[0086] ひずみについては、プッシュプノレ型の 2個の光周波数変調部のひずみ特性が異な つており、逆向きのひずみ特性を有していれば、合波により、逆向きのひずみ分だけ 、互いに相殺されるので、 FM—括変換回路を単体で用いる場合に比べて、低ひず み化を可能とする。
[0087] 図 1において、光送信機 80に替えて、図 11に示す光信号送信機 10を光信号伝送 システムに適用すると、光信号受信機の最小受光電力を小さくすることができ、伝送 距離の長大化や、光信号送信機と光信号受信機との間での光分岐の分岐比の拡大 が可能になる。
[0088] さらに、光信号送信機で低ひずみ特性を得ることができれば、映像信号の受信品 質を向上させることが可能になる。
[0089] 本実施の形態では、光信号送信機に入力する信号の例として図 2Aの信号を用い た力 このような信号形式に限定されるものではない。
[0090] 次に、本発明の第 8の実施の形態は、分配回路により分配された電気信号を変調 入力とする N個の光周波数変調合波回路を使用する場合の光信号送信機及び当該 光信号送信機を利用した光信号伝送システムである。本発明を実施する形態を図 1 2に示す。図 12において、光信号送信機 10は、分配回路 11、光周波数変調合波回 路 33、光合波回路 34、光検波回路 35、送信回路としての光源 14、光増幅回路 15、 および光伝送路 85を備える。光源 14には半導体レーザ及びこの半導体レーザを駆 動する駆動回路が送信回路として含まれてもよぐさらに、送信回路には光増幅回路 15を含んでもよい。光周波数変調合波回路 33の構成を図 13に示す。図 13におい て、光周波数変調合波回路 33は、光周波数変調部 22、光周波数局部発振部 32、 および光合波器 23を備える。
[0091] 図 12において、図 2Aに示すような約 90MHzから約 750MHzの周波数幅に周波 数多重された多チャンネルの AM映像信号又は QAM映像信号が光信号送信機 10 に入力されると、分配回路 11によって N個に分配される。なお、図 12では N = 3の場 合について例示した。分配回路 11の出力は、変調入力としてそれぞれ N個の光周 波数変調合波回路 33に入力され、図 13に示す光周波数変調部 22で周波数変調さ れる。
[0092] 図 13に示す光周波数変調合波回路 33において、光周波数変調部 22は周波数変 調された周波数変調光信号を出力し、光周波数局部発振部 32は光周波数変調部 2 2から出力される光信号の光周波数と中間周波数に略等しい周波数だけ離れた光周 波数の局部発振光信号を出力する。周波数変調された光信号と光周波数局部発振 部 32からの出力とは光合波器 23で合波される。
[0093] 3個の光周波数変調合波回路 33から合波された光信号は、光合波回路 34で合波 され、光検波回路 35でへテロダイン検波されて、光周波数変調部からの周波数変調 光信号の光周波数と光周波数局部発振部からの局部発振光信号の光周波数との差 に等しい周波数の電気信号となる。光検波回路 35にはフォトダイオードが適用できる 。この光検波回路 35の出力は図 2Bに示すように、広帯域な周波数変調された電気 信号である。この周波数変調された電気信号は光源 14で強度変調された光信号に 変換されて、さらに、光信号は光増幅回路 15で所定の光レベルにまで増強されて、 光伝送路 85に送信される。光源には DFB— LD等の半導体レーザが適用できる。
[0094] ここで、 N個の光周波数変調合波回路の周波数偏移量を略等しくなるように設定す る。さらに、 N個の光周波数変調合波回路 33からの光信号を光検波回路 35でへテ 口ダイン検波することにより得られる電気信号の位相がそれぞれ略等しくなるように設 定すると、光検波回路 35により検波された電気信号は、雑音量は電力和、即ち電力 加算になるが、信号成分については電圧の和、即ち電圧加算になる。尚、それぞれ の出力の位相が一致するように設定するためには、例えば、光ファイバなどの伝送路 長を調整したり、あるいは位相調整器を用いたりすることができる。
[0095] このことから、 N個の光周波数変調合波回路を用いた光信号送信機を使用すると、 信号電力は、 201og (N)になるが、雑音電力は lOlog (N)となるため、合波回路の出 力における信号対雑音電力は 101og (N) [dB]だけ改善されることが分かる。
[0096] ひずみについては、 N個の光周波数変調部のひずみ特性が異なっており、逆向き のひずみ特性を有していれば、合波により、逆向きのひずみ分だけ、互いに相殺さ れるので、低ひずみ化を可能とする。
[0097] 図 1において、光送信機 80に替えて、図 12に示す光信号送信機 10を光信号伝送 システムに適用すると、光信号受信機の最小受光電力を小さくすることができ、伝送 距離の長大化や、光信号送信機と光信号受信機との間での光分岐の分岐比の拡大 が可能になる。さらに、光信号送信機で低ひずみ特性を得ることができれば、映像信 号の受信品質を向上させることが可能になる。
[0098] 本実施の形態では、光信号送信機に入力する信号の例として図 2Aの信号を用い た力 このような信号形式に限定されるものではない。
[0099] 次に、本発明の第 9の実施の形態は、分配回路により分配された電気信号を変調 入力とする N個の差動光周波数変調合波回路を使用する場合の光信号送信機及び 当該光信号送信機を利用した光信号伝送システムである。本発明を実施する形態を 図 14に示す。なお、図 14には N = 3の場合について例示した。図 14において、光信 号送信機 10は、分配回路 11、差動光周波数変調合波回路 36、光合波回路 34、光 検波回路 35、送信回路としての光源 14、光増幅回路 15、および光伝送路 85を備え る。光源 14には半導体レーザ及びこの半導体レーザを駆動する駆動回路が送信回 路として含まれてもよぐさらに、送信回路には光増幅回路 15を含んでもよい。差動 光周波数変調合波回路 36の構成を図 15に示す。図 15において、差動光周波数変 調合波回路 36は、差動分配器 21、光周波数変調部 22 - 1、光周波数変調部 22 - 2 、および光合波器 23を備える。
[0100] 図 14において、図 2Aに示すような約 90MHzから約 750MHzの周波数幅に周波 数多重された多チャンネルの AM映像信号又は QAM映像信号が光信号送信機 10 に入力されると、分配回路 11によって N個に分配される。分配回路 11の出力は、変 調入力としてそれぞれ N個の差動光周波数変調合波回路 36に入力される。
[0101] 図 15に示す差動光周波数変調合波回路 36において、分配回路 11からの出力は 差動分配器 21によって位相が反転した 2つの電気信号に分配され、光周波数変調 部 22— 1と光周波数変調部 22—2でそれぞれ周波数変調された周波数変調光信号と なる。光周波数変調部 22— 1の出力する光信号の光周波数と光周波数変調部 22— 2 の出力する光信号の中心光周波数は中間周波数だけ離れている。光周波数変調部 22-1と光周波数変調部 22—2とからの周波数変調光信号が光合波器 23で合波さ れて、図 14に示す光合波回路 34に出力される。ここで、 N個の差動光周波数変調 合波回路 36における中間周波数は略等しく設定されている。
[0102] N個の差動光周波数変調合波回路 36からの光信号は、光合波回路 34により合波 され、光検波回路 35でへテロダイン検波されて、光周波数変調部 22— 1からの周波 数変調光信号の光周波数と光周波数変調部 22 - 2からの周波数変調光信号の光周 波数の差に等しい周波数の電気信号となる。光検波回路 35にはフォトダイオードが 適用できる。この光検波回路 35の出力は図 2Bに示すように、広帯域な周波数変調 された電気信号である。この周波数変調された電気信号は光源 14で強度変調され た光信号に変換されて、さらに、光信号は光増幅回路 15で所定の光レベルにまで増 強されて、光伝送路 85に送信される。光源には DFB - LD等の半導体レーザが適用 できる。
[0103] ここで、 N個の差動光周波数変調合波回路の周波数偏移量を略等しくなるように設 定する。さらに、 N個の差動光周波数変調合波回路 36からの周波数変調光信号を 光検波回路 35でへテロダイン検波して得られる電気信号の位相がそれぞれ略等しく なるように設定すると、光検波回路 35により検波された電気信号は、雑音量は電力 和、即ち電力加算になるが、信号成分については電圧の和、即ち電圧加算になる。 それぞれの出力の位相が一致するように設定するために、例えば、光ファイバなどの 伝送路長を調整したり、あるいは位相調整器を用いたりすることができる。
[0104] このことから、 N個の差動光周波数変調合波回路を用いた光信号送信機を使用す ると、信号電力は、 201og (N)になるが、雑音電力は 101og (N)となるため、合波回路 の出力における信号対雑音電力は 101og (N) [dB]だけ改善されることが分かる。 [0105] ひずみについては、 2N個の光周波数変調部のひずみ特性が異なっており、逆向 きのひずみ特性を有していれば、合波により、逆向きのひずみ分だけ、互いに相殺さ れるので、低ひずみ化を可能とする。
[0106] 図 1において、光送信機 80に替えて、図 14に示す光信号送信機 10を光信号伝送 システムに適用すると、光信号受信機の最小受光電力を小さくすることができ、伝送 距離の長大化や、光信号送信機と光信号受信機との間での光分岐の分岐比の拡大 が可能になる。さらに、光信号送信機で低ひずみ特性を得ることができれば、映像信 号の受信品質を向上させることが可能になる。
[0107] 本実施の形態では、光信号送信機に入力する信号の例として図 2Aの信号を用い た力 このような信号形式に限定されるものではない。
[0108] また、本発明の光送信機及び光伝送システムは、光伝送路の網形態がシングルス ター（SS： Single Star)形式のトポロジである場合のみならず、パッシブダブルスタ 一（PDS : Passive Double Star)形式のトポロジである場合にも適用することがで きる。

Claims

請求の範囲
[1] 周波数分割多重されている振幅変調された電気信号を周波数変調して光伝送す る光信号送信機において、
該電気信号を複数個に分配して出力する分配回路と、
該分配回路の出力の各々を周波数変調して出力する複数の周波数変調手段であ つて、各々の周波数偏移量および中間周波数が略等しぐ各々の出力の位相が略 一致する複数の周波数変調手段と、
該複数の周波数変調手段の出力を合波して出力する合波手段と、
該合波手段の出力により強度変調した光信号を光伝送路に出力する送信回路と を備えたことを特徴とする光信号送信機。
[2] 前記分配回路は、電気信号を N個（Nは 2以上の整数）に分配して出力し、
前記複数の周波数変調手段は、該分配回路のそれぞれの出力を周波数変調して 出力する N個の FM—括変換回路であって、
前記合波手段は、該 N個の FM—括変換回路の出力を合波して出力する合波回 路であって、
前記 N個の FM—括変換回路の周波数偏移量及び中間周波数が略等しく、かつ、 前記 N個の FM—括変換回路のそれぞれの出力の位相が略一致するように設定さ れていることを特徴とするクレーム 1に記載の光信号送信機。
[3] 前記 FM—括変換回路は、それぞれが、前記分配回路からの電気信号を変調入力 とし周波数変調された周波数変調光信号を出力する光周波数変調部と、 該光周波数変調部の出力する周波数変調光信号の中心光周波数から中間周波 数に略等しい周波数だけ離れた光周波数の局部発振光信号を出力する光周波数 局部発振部と、
該周波数変調光信号及び該局部発振光信号を合波し合波光信号を出力する光合 波器と、
該光合波器からの合波光信号をへテロダイン検波して該周波数変調光信号の光 周波数と該局部発振光信号との光周波数との差に等しい周波数の電気信号を出力 する光検波器と を備えることを特徴とするクレーム 2に記載の光信号送信機。
[4] 前記 FM—括変換回路は、それぞれが、前記分配回路からの電気信号を位相が反 転した 2つの電気信号に分配する差動分配器と、
該差動分配器からの 2つの電気信号のうちの一方の電気信号を変調入力とし周波 数変調された第一の周波数変調光信号を出力する第一の光周波数変調部と、 該第一の周波数変調光信号の中心光周波数から中間周波数に略等しい周波数だ け離れた光周波数の第二の周波数変調光信号であって、かつ該差動分配器力 の 2つの電気信号のうちの他方の電気信号を変調入力とし周波数変調された第二の周 波数変調光信号を出力する第二の光周波数変調部と、
該第一の周波数変調光信号及び該第二の周波数変調光信号を合波して合波光 信号を出力する光合波器と、
該光合波器からの合波光信号をへテロダイン検波して該第一の周波数変調光信 号の光周波数と該第二の周波数変調光信号の光周波数との差に等しい周波数の電 気信号を出力する光検波器と
を備えることを特徴とするクレーム 2に記載の光信号送信機。
[5] 前記 FM—括変換回路は、それぞれが、中間周波数を中心周波数として前記分配 回路からの電気信号をその電圧に応じた周波数に変換して出力する電圧制御発振 器を備えることを特徴とするクレーム 2に記載の光信号送信機。
[6] 前記 FM—括変換回路は、それぞれが、前記分配回路からの電気信号を位相が反 転した 2つの電気信号に分配する差動分配器と、
該差動分配器からの 2つの電気信号のうちの一方の電気信号をその電圧に応じた 周波数に変換した第一の周波数変調信号を出力する第一の電圧制御発振器と、 該第一の周波数変調信号の中心周波数力 中間周波数に略等しい周波数だけ離 れた周波数を中心周波数として、該差動分配器からの 2つの電気信号のうちの他方 の電気信号をその電圧に応じた周波数に変換した第二の周波数変調信号を出力す る第二の電圧制御発振器と、
該第一の電圧制御発振器の出力する第一の周波数変調信号及び該第二の電圧 制御発振器の出力する第二の周波数変調信号を混合するミキサーと、 該ミキサーの出力から該第一の周波数変調信号と該第二の周波数変調信号の周 波数の差に等しい周波数の電気信号を通過させるローパスフィルタと
を備えることを特徴とするクレーム 2に記載の光信号送信機。
[7] 前記分配回路は、電気信号を 2個（N = 2)に分配して出力し、
前記周波数変調手段は、
該分配回路からの 2つの電気信号のうちの一方の電気信号を変調入力とし周波 数変調された第一の周波数変調光信号を出力する第一の光周波数変調部と、 該第一の光周波数変調部の出力する第一の周波数変調光信号の中心光周波数 力 中間周波数に略等しい周波数だけ離れた光周波数の第一の局部発振光信号を 出力する第一の光周波数局部発振部と、
該第一の周波数変調光信号と該第一の局部発振光信号とを偏波方向を同一に して合波し第一の合波光信号を出力する第一の光合波器と、
該分配回路からの 2つの電気信号うちの他方の電気信号を変調入力とし周波数 変調された第二の周波数変調光信号を出力する第二の光周波数変調部と、
該第二の光周波数変調部の出力する第二の周波数変調光信号の中心光周波数 から前記中間周波数に略等しい周波数だけ離れた光周波数の第二の局部発振光 信号を出力する第二の光周波数局部発振部と、
該第二の周波数変調光信号と該第二の局部発振光信号とを偏波方向を同一に して合波し第二の合波光信号を出力する第二の光合波器と
を含み、
前記合波手段は、該第一の光合波器から出力される第一の合波光信号と該第二 の光合波器から出力される第二の合波光信号とをそれぞれの偏波方向を直交させ て合波して第三の合波光信号を出力する第三の光合波器であって、
該第三の光合波器から出力される第三の合波光信号をへテロダイン検波して該第 一の周波数変調光信号の光周波数と該第一の局部発振光信号の光周波数との差 に等しい周波数の電気信号と、該第二の周波数変調光信号の光周波数と該第二の 局部発振光信号の光周波数との差に等しい周波数の電気信号とを出力する光検波 器と、 該光検波器の出力により強度変調した光信号を光伝送路に出力する送信回路と をさらに備え、
該第一の光周波数変調部と該第二の光周波数変調部との周波数偏移量が略等し ぐかつ、該光検波器における該第一の合波光信号をへテロダイン検波することによ り得られる電気信号の位相と、第二の合波光信号をへテロダイン検波することにより 得られる電気信号の位相とが略一致するように設定されていることを特徴とするタレ ーム 1に記載の光信号送信機。
[8] 前記分配回路は、電気信号を 2個（N = 2)に分配して出力し、
前記周波数変調手段は、
該分配回路からの 2つの電気信号のうちの一方の電気信号をそれぞれが、前記 分配回路からの電気信号を位相が反転した 2つの電気信号に分配する第一の差動 分配器と、
該第一の差動分配器の一方の出力を変調入力とし周波数変調された第一の周 波数変調光信号を出力する第一の光周波数変調部と、
該第一の差動分配器の他方の出力を変調入力とし該第一の光周波数変調部の 出力する第一の周波数変調光信号の中心光周波数から中間周波数に略等しい周 波数だけ離れた光周波数の第二の周波数変調光信号を出力する第二の光周波数 変調部と、
該第一の周波数変調光信号と該第二の周波数変調光信号とを偏波方向を同一 にして合波し第一の合波光信号を出力する第一の光合波器と、
前記分配回路の他方の出力をそれぞれが、前記分配回路からの電気信号を位相 が反転した 2つの電気信号に分配する第二の差動分配器と、
該第二の差動分配器の一方の出力を変調入力とし周波数変調された第三の周 波数変調光信号を出力する第三の光周波数変調部と、
該第二の差動分配器からの 2つの電気信号のうちの他方の電気信号を変調入力 とし該第三の光周波数変調部の出力する第三の周波数変調光信号の中心光周波 数から前記中間周波数に略等しい周波数だけ離れた光周波数の第四の周波数変 調光信号を出力する第四の光周波数変調部と、 該第三の周波数変調光信号と該第四の周波数変調光信号とを偏波方向を同一 にして合波し第二の合波光信号を出力する第二の光合波器と
を含み、
前記合波手段は、該第一の光合波器から出力される第一の合波光信号と該第二 の光合波器から出力される第二の合波光信号とをそれぞれの偏波方向を直交させ て合波して第三の合波光信号を出力する第三の光合波器であって、
該第三の光合波器から出力される第三の合波光信号をへテロダイン検波して該第 一の周波数変調光信号の光周波数と該第二の周波数変調光信号の光周波数との 差に等しい周波数の電気信号と、該第三の周波数変調光信号の光周波数と該第四 の周波数変調光信号の光周波数との差に等しい周波数の電気信号とを出力する光 検波器と、
該光検波器の出力により強度変調した光信号を光伝送路に出力する送信回路と をさらに備え、
該第一の光周波数変調部と該第二の光周波数変調部と該第三の光周波数変調部 と該第四の光周波数変調部とにおける周波数偏移量が略等しぐかつ、該光検波器 における該第一の合波光信号をへテロダイン検波することにより得られる電気信号の 位相と第二の合波光信号をへテロダイン検波することにより得られる電気信号の位相 とが略一致するように設定されていることを特徴とするクレーム 1に記載の光信号送信 機。
[9] 前記分配回路は、電気信号を N個（Nは 2以上の整数）に分配して出力し、
前記周波数変調手段は、該分配回路のそれぞれの出力を変調入力とし周波数変 調された周波数変調光信号、及び該周波数変調光信号の中心光周波数から中間 周波数に略等しい周波数だけ離れた光周波数の局部発振光信号を合波して出力す る N個の光周波数変調合波回路を含み、
前記合波手段は、該 N個の光周波数変調合波回路の出力を合波して出力する光 合波回路であって、
該光合波回路の出力をへテロダイン検波して該周波数変調光信号の光周波数と 該局部発振光信号の光周波数との差に等しい周波数の電気信号を出力する光検波 回路と、
該光検波回路の出力により強度変調した光信号を光伝送路に出力する送信回路 と
をさらに備え、
該 N個の光周波数変調合波回路の周波数偏移量が略等しぐかつ、該光検波回 路における該 N個の光周波数変調合波回路からの合波光信号をへテロダイン検波 することにより得られる、重畳された N個の電気信号のそれぞれの中間周波数および 位相が略一致するように設定されていることを特徴とするクレーム 1に記載の光信号
[10] 前記分配回路は、電気信号を N個（Nは 2以上の整数）に分配して出力し、
前記周波数変調手段は、該分配回路のそれぞれの出力を位相が反転した 2つの 電気信号に分配し、該分配回路力 の 2つの電気信号のうちの一方の電気信号を変 調入力とし周波数変調された第一の周波数変調光信号、及び該分配回路からの 2 つの電気信号のうちの他方の電気信号を変調入力とし周波数変調された、該第一の 周波数変調光信号の中心光周波数と中間周波数に略等しい周波数だけ離れた光 周波数の第二の周波数変調光信号を合波して出力する N個の差動光周波数変調 合波回路を含み、
前記合波手段は、該 N個の差動光周波数変調合波回路の出力を合波して出力す る光合波回路であって、
該光合波回路の出力をへテロダイン検波して該第一の周波数変調光信号の光周 波数と該第二の周波数変調光信号との差に等しい周波数の電気信号を出力する光 検波回路と、
該光検波回路の出力により強度変調した光信号を光伝送路に出力する送信回路 と
をさらに備え、
該 N個の差動光周波数変調合波回路の周波数偏移量が略等しぐかつ、該光検 波回路における該 N個の差動光周波数変調合波回路からの合波光信号をへテロダ イン検波することにより得られる、重畳された N個の電気信号のそれぞれの中間周波 数および位相が略一致するように設定されていることを特徴とするクレーム 1に記載 の光信号送信機。
[11] クレーム 1から 10のいずれかに記載の光信号送信機と、
該光信号送信機に光伝送路を介して接続される光電変換手段と、光電変換手段 の出力を周波数復調する周波数復調手段を具備する光信号受信機とを備えたことを 特徴とする光信号伝送、：
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