WO2020121833A1 - 光伝送システムおよび電気光変換デバイス - Google Patents

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WO2020121833A1
WO2020121833A1 PCT/JP2019/046625 JP2019046625W WO2020121833A1 WO 2020121833 A1 WO2020121833 A1 WO 2020121833A1 JP 2019046625 W JP2019046625 W JP 2019046625W WO 2020121833 A1 WO2020121833 A1 WO 2020121833A1
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optical
signal
conversion device
electro
light source
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PCT/JP2019/046625
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English (en)
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Inventor
小池　康博
雄一 辻田
伊藤　聡
壮宗 田中
啓太 清島
篤史 山岸
梓 井上
Original Assignee
日東電工株式会社
小池　康博
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    • H04B10/25758—Optical arrangements for wireless networks between a central unit and a single remote unit by means of an optical fibre
    • H04B10/25759—Details of the reception of RF signal or the optical conversion before the optical fibre
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    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems

Definitions

  • the present invention relates to an optical transmission system and an electro-optical conversion device.
  • the optical transmission system includes an electro-optical conversion device that converts an RF signal into an optical signal.
  • Patent Document 1 it is proposed to increase the light emission output of the electro-optical conversion device in order to satisfy the above requirements.
  • the present invention provides an optical transmission system and an electro-optical conversion device capable of suppressing a communication error while ensuring a long transmission distance.
  • the present invention (1) is an optical transmission system that transmits an RF signal by a frequency division multiplexing method, and an electro-optical conversion device that receives an RF signal, converts the RF signal into an optical signal and transmits the optical signal, and the electro-optical conversion device.
  • the optical-electrical conversion device includes: an optical transmission line that transmits the optical signal transmitted from the optical transmission line; and an optical-electrical conversion device that converts the optical signal transmitted from the optical transmission line into an RF signal and transmits the RF signal.
  • An optical transmission system including a light source capable of emitting light with an output of 0.8 mW or more, and a noise index obtained by a measurement method including the following first to sixth steps is 10.0 dB ⁇ V or less.
  • Third step From the start of input of an electric signal by the constant current source, a waveform is acquired 3000 times by the frequency analyzer every 0.02 seconds, and is set as a maximum value of intensity at each frequency in the 3000 times waveform. Gets the maximum intensity graph to be drawn.
  • Step 4 Draw a graph obtained by subtracting the intensity of the baseline from the intensity of the maximum intensity graph with the frequency analyzer.
  • the frequency analyzer calculates the average value of the intensities for each specific frequency by dividing the graph into 1000 in the frequency domain.
  • Step 6 The value obtained by subtracting the average value from the maximum intensity in the graph is obtained as the noise index (unit: dB ⁇ V) by the frequency analyzer.
  • Step 7 Connect a constant current source to the light source, and arrange the light receiving part of the near-field image measuring device at a position where the light emitted from the light source enters the light receiving part most.
  • Eighth step A constant current is input to the light source from the constant current source, measurement is performed with a near-field image measuring device 60 seconds to 180 seconds after the input of an electric signal from the constant current source is started, and a beam diameter of the light source is measured. (FWHM) and a near-field image (intensity distribution) are acquired.
  • Ninth step The center of gravity of the intensity distribution of the near-field image is set as an origin (0, 0), and the average value of the intensities in a circle whose diameter is the beam diameter (FWHM) around the origin in the near-field image is set. calculate.
  • Step 10 Calculate the average value of the intensities within a circle with a diameter of 1 ⁇ m centered on the origin (0, 0) in the near-field image.
  • the SM similarity is calculated by dividing the average value calculated in the 10th step by the average value calculated in the 9th step.
  • the present invention (3) includes the optical transmission system according to (1) or (2), wherein the wavelength band of the optical signal emitted from the light source is 1100 nm or less.
  • the present invention (4) includes the optical transmission system according to any one of (1) to (3), wherein the light source is a surface emitting laser diode.
  • the present invention (5) includes the optical transmission system according to any one of (1) to (4), wherein the light source has a specification of 50 Mbps or more and 20 Gbps or less.
  • the present invention (7) is an optical transmission system for transmitting an RF signal by a frequency division multiplexing system, which receives an RF signal, converts the RF signal into an optical signal and transmits the optical signal, and the electro-optical conversion device.
  • the optical transmission system including an optical transmission line that transmits the optical signal transmitted from the optical transmission line, and an optoelectric conversion device that converts the optical signal transmitted from the optical transmission line into an RF signal and transmits the RF signal.
  • the electro-optical conversion device has a noise index of 10.0 dB ⁇ V or less.
  • Step 1 A constant current source is connected to the electro-optical conversion device on the upstream side in the transmission direction, and a frequency analyzer is connected to the photoelectric conversion device on the downstream side in the transmission direction.
  • Second step A constant current is input to the electro-optical conversion device from the constant current source, and at the same time, an electric signal input from the opto-electric conversion device is analyzed by the frequency analyzer, and 10 MHz to 3 MHz of the electric signal is analyzed.
  • a waveform whose frequency is on the horizontal axis and intensity is on the vertical axis is displayed by the frequency analyzer every 0.02 seconds after 60 seconds have elapsed from the start of the input of the electric signal by the constant current source. It is acquired 3000 times, and a baseline that is an average waveform of the 3000 times is acquired.
  • Step 4 Draw a graph obtained by subtracting the intensity of the baseline from the intensity of the maximum intensity graph with the frequency analyzer.
  • the frequency analyzer calculates the average value of the intensities for each specific frequency by dividing the graph into 1000 in the frequency domain.
  • Step 6 The value obtained by subtracting the average value from the maximum intensity in the graph is obtained as the noise index (unit: dB ⁇ V) by the frequency analyzer.
  • Step 7 Connect a constant current source to the light source, and arrange the light receiving part of the near-field image measuring device at a position where the light emitted from the light source enters the light receiving part most.
  • Ninth step The center of gravity of the intensity distribution of the near-field image is set as an origin (0, 0), and the average value of the intensities in a circle whose diameter is the beam diameter (FWHM) around the origin in the near-field image is set. calculate.
  • Step 10 Calculate the average value of the intensities within a circle with a diameter of 1 ⁇ m centered on the origin (0, 0) in the near-field image.
  • the SM similarity is calculated by dividing the average value calculated in the 10th step by the average value calculated in the 9th step.
  • the present invention includes the electro-optical conversion device according to (7) or (8), wherein the wavelength band of the optical signal emitted from the light source is 1100 nm or less.
  • the electro-optical conversion device includes a light source capable of emitting light with an output of 0.8 mW or more, and the noise index is 10.0 dB ⁇ V or less. It is possible to suppress a communication error while ensuring a long transmission range.
  • the electro-optical conversion device includes a light source capable of emitting light with an output of 0.8 mW or more, FWHM of 7.8 ⁇ m or more, or an SM-like light source. Since the degree is 0.85 or more, it is possible to suppress a communication error while ensuring a long transmission range.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of an embodiment of the optical transmission system of the present invention.
  • 2A and 2B show graphs obtained by measuring the noise index
  • FIG. 2A shows the baseline BL and the maximum intensity graph MAX-GF
  • FIG. 2B shows the graph GF, the average value AVE, and the noise index.
  • 3A to 3C are diagrams for explaining the maximum intensity graph MAX-GF.
  • FIG. 3A is a first waveform WF1 including the first peak P1
  • FIG. 3B is a second waveform including the second peak P2.
  • Waveform WF2 of FIG. 3C shows a maximum intensity graph MAX-GF including the first peak P1 and the second peak P2.
  • FIG. 3A is a first waveform WF1 including the first peak P1
  • FIG. 3B is a second waveform including the second peak P2.
  • Waveform WF2 of FIG. 3C shows a maximum intensity graph MAX-GF including the first peak P1 and the second peak P2.
  • an optical transmission system 1 which is an embodiment of the optical transmission system of the present invention transmits an RF signal by frequency division multiplexing.
  • the RF signal is not particularly limited as long as it is an electromagnetic wave having a frequency band used for wireless communication, and examples thereof include radio waves of television broadcasting, preferably BS signals used in BS broadcasting and CS. Examples thereof include signals used in broadcasting, CA-TV signals used in cable television broadcasting, and terrestrial signals used in digital terrestrial broadcasting. A plurality of frequency bands can be appropriately combined.
  • the frequency division multiplexing system is a system in which modulation is performed at a specific frequency in an RF signal, these are multiplexed in parallel on the frequency axis, and a plurality of channels are transmitted by one optical fiber 3 (described later). ..
  • FM frequency modulation: Frequency
  • QAM Quadrature Amplitude Modulation
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • PSK Phase Shift Keying Modulation
  • a method such as Phase Shift Keying may be used.
  • the optical transmission system 1 includes a TOSA 2 as an example of an electro-optical conversion device, an optical fiber 3 as an example of an optical transmission line, and a ROSA 4 as an example of an optical-electrical conversion device.
  • the TOSA2 is an optical transmission subassembly (Transmitter Optical SubAssembly).
  • the TOSA 2 is provided at the upstream end of the optical transmission system 1 in the light transmission direction.
  • the TOSA 2 is a device that receives an RF signal, converts the RF signal into an optical signal, and transmits the optical signal.
  • the TOSA 2 includes a stem 11, a submount 12, a surface emitting laser diode 13 as an example of a light source, a cap 14, and a receptacle 15. Note that the stem 11, the submount 12, the cap 14, and the receptacle 15 may be those equipped in a known TOSA.
  • the pin 22 has a substantially rod shape extending along the thickness direction of the base 21, and penetrates the through hole 37.
  • the material of the pin 22 may be the same as that of the base 21.
  • a wire 32 described below is connected to one end of the pin 22.
  • the RF signal primary receiving device 56 is connected to the other end of the pin 22.
  • the insulating filler 38 is filled in the through hole 37 so as to cover the intermediate portion in the longitudinal direction of the pin 22 inserted into the through hole 37.
  • the submount 12 is arranged on one surface of the base 21 of the stem 11. Further, the submount 12 is arranged inside the one end of the pin 22 in the surface direction.
  • the submount 12 has a substantially sheet (plate) shape along one surface of the base 21.
  • the surface emitting laser diode 13 is arranged on one surface of the submount 12.
  • the surface emitting laser diode 13 has a substantially rectangular parallelepiped shape, has one surface and the other surface in the thickness direction, the other surface faces the submount 12, and one surface faces one side in the thickness direction. ..
  • the surface emitting laser diode 13 has a terminal (not shown) and a light emitting port 26 on one surface.
  • a light source having a high SM similarity (specifically, 0.85 or more) is selected, whereby mode competition noise (described later) can be reduced, and a higher-order mode can be achieved. It is possible to reduce noise originating from itself (described later).
  • the terminal (not shown) is wire-bonded to one end of the pin 22 via the wire 32.
  • the output port 26 is spaced inward in the plane direction from the terminal.
  • the emission port 26 faces one side in the thickness direction of the surface emitting laser diode 13, and has a substantially circular shape in plan view.
  • the beam diameter (FWHM) of the surface-emission laser diode 13 emitted from the light emission port 26 is appropriately adjusted according to the output of the surface-emission laser diode 13 described below, but is preferably 3 ⁇ m or more, preferably Is 5 ⁇ m or more, and for example, 20 ⁇ m or less.
  • the beam diameter (FWHM) of the surface emitting laser diode 13 is obtained by measuring a near field image (Near Field Pattern: NFP).
  • the surface emitting laser diode 13 includes, for example, an active layer (a resonator layer including a light emitting layer) and a distributed Bragg reflection (DBR) layer.
  • an active layer a resonator layer including a light emitting layer
  • DBR distributed Bragg reflection
  • the thickness, size (dimension in the surface direction), refractive index, etc. of the active layer and the DBR layer are appropriately adjusted according to the ratio described later in this embodiment.
  • This surface emitting laser diode 13 is configured to emit light with an output of 0.8 mW or more. On the other hand, if the surface emitting laser diode 13 is configured to be capable of emitting light with an output of less than 0.8 mW, it is impossible to secure a long transmission range of the optical transmission system 1.
  • the surface emitting laser diode 13 is configured to emit light with an output of 1.0 mW or more, preferably 1.5 mW or more, more preferably 2.0 mW or more, and further preferably 2.5 mW or more. ..
  • the surface emitting laser diode 13 is configured to be capable of emitting light with an output of 5 mW or less.
  • the wavelength band of the optical signal emitted from the surface emitting laser diode 13 is not particularly limited and is, for example, 1100 nm or less, or 600 nm or more.
  • the wavelength band of the optical signal emitted from the surface-emitting laser diode 13 is 1100 nm or less, the noise index described later tends to be high, but in this embodiment, the noise index can be suppressed. Even if the optical fiber 3 is a plastic optical fiber (POF), a long transmission distance can be secured.
  • PPF plastic optical fiber
  • the mode of the optical signal emitted from the surface emitting laser diode 13 may be either a multi-mode or a single mode, and from the viewpoint of obtaining a high output, and thus a long transmissible distance, preferably a multi-mode. There are modes.
  • the bottom wall 6 is arranged apart from the surface emitting laser diode 13 and the wire 32. Specifically, the bottom wall 6 has a substantially disc shape, and faces the emission port 26 of the surface emitting laser diode 13 on the downstream side in the emission direction of light. Examples of the material of the bottom wall 6 include transparent materials such as glass such as quartz glass and synthetic glass. It is desirable that the bottom wall 6 has an antireflection coating on both sides in the thickness direction or on one side.
  • the side wall 7 has a substantially cylindrical shape extending from the peripheral edge of the bottom wall 6 toward the base 21.
  • the free end surface of the side wall 7 contacts one surface of the base 21.
  • Examples of the material of the side wall 7 include metals such as aluminum and stainless steel.
  • the receptacle 15 is made of, for example, a transparent material, and integrally includes a lens 27, an outer wall 28, and an optical fiber housing wall 29.
  • the outer wall 28 has a substantially cylindrical shape extending from the peripheral edge of the lens 27 toward the other side in the thickness direction of the lens 27.
  • the inner side surface of the outer wall 28 is adhered to the outer side surface of the side wall 7 of the cap 14 via an adhesive (UV curable adhesive or the like) 5.
  • the RF signal input to the stem 11 is input to the surface emitting laser diode 13 via the wire 32. Then, the surface emitting laser diode 13 converts the RF signal into an optical signal. The optical signal is emitted (emitted) from the emission port 26 of the surface emitting laser diode 13, passes through the bottom wall 6 of the cap 14 and the lens 27, and is transmitted (input) to the optical fiber 3.
  • the optical fiber 3 transmits the optical signal transmitted from the TOSA 2.
  • the optical fiber 3 is made of a transparent material, and includes a core 35 and a clad 36 arranged on the peripheral surface (the outer surface in the direction orthogonal to the light transmission direction).
  • the core 35 has, for example, a substantially columnar shape.
  • the clad 36 has a substantially cylindrical shape that shares the central axis with the core 35.
  • the inner diameter of the core 35 is, for example, 1 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. Both end faces of the optical fiber 3 in the light transmission direction are exposed.
  • a first ferrule 33 and a second ferrule 53 (described later) are arranged on the peripheral surfaces of the cladding 36 at both ends in the transmission direction.
  • the length of the optical fiber 3 in the transmission direction is not particularly limited and is appropriately adjusted according to the transmissible distance, and for example, 1 m or more, preferably 5 m or more, more preferably, It is 10 m or more, and for example, 300 m or less.
  • the second ferrule 53 has the same configuration as the first ferrule 33.
  • optical fiber 3 for example, a plastic optical fiber (POF), a glass optical fiber, etc. may be mentioned.
  • a GI (graded index) type POF having a refractive index distribution is suitable.
  • ROSA4 is an optical receiver subassembly (Receiver Optical SubAssembly).
  • the ROSA 4 is provided at the downstream end of the optical transmission system 1 in the light transmission direction.
  • the ROSA 4 converts the optical signal transmitted from the optical fiber 3 into an RF signal and transmits it.
  • a well-known thing is mentioned as ROSA4.
  • the ROSA 4 includes a second stem 41, a second submount 42, a photodiode (PD) 43, a second cap 44, and a second receptacle 45, and their arrangements are as described above.
  • the TOSA 2 stem 11, the submount 12, the surface emitting laser diode 13, the cap 14, the receptacle 15, and the optical fiber 3 are substantially symmetrical.
  • the second cap 44 and the second receptacle 45 have the same structure as the cap 14 and the receptacle 15 of the TOSA 2.
  • the photodiode 43 is an element that converts an optical signal transmitted from the optical fiber 3 into an RF signal.
  • the second submount 42 and the second stem 41 output the RF signal converted by the photodiode 43 to the RF signal secondary receiving device 57 such as a television broadcast receiving device (virtual line).
  • the RF signal secondary receiving device 57 can include an amplifier 30 for amplifying the RF signal output from the ROSA 4.
  • the amplifier 30 amplifies the intensity of all signals (carrier waves) including the frequency where the modulation is performed.
  • the noise index obtained by the measurement method including the following first to sixth steps is 10.0 dB ⁇ V or less.
  • the constant current source 70 is connected to the TOSA 2 on the upstream side in the transmission direction, and the frequency analyzer (spectrum analyzer) 61 is connected to the ROSA 4 on the downstream side in the transmission direction.
  • Step 6 The frequency analyzer 61 obtains a value obtained by subtracting the average value AVE from the maximum intensity MAX-I in the graph GF as a noise index (unit: dB ⁇ V).
  • the above 1st to 6th steps can be carried out sequentially. Further, the above-mentioned first to sixth steps can be carried out by the arithmetic device incorporated in the frequency analyzer 61.
  • the constant current source 70 is electrically connected to the other end of the pin 22.
  • the frequency analyzer 61 is electrically connected to the ROSA 4 via the RF signal secondary receiving device 57.
  • the frequency analyzer 61 is a device that analyzes an electric signal having a wide range of frequencies to know the frequency and its strength. A commercially available product can be used as the frequency analyzer 61.
  • the “average number of acquisitions” in the frequency analyzer 61 is set to 3000 times. Then, the baseline BL which is the average waveform is set to be drawn based on the calculation.
  • baseline BL acquired in the second step is a component that does not substantially include noise in the frequency range of 10 MHz to 3.5 GHz, unlike the maximum intensity graph MAX-GF described below.
  • the maximum intensity graph MAX-GF contains a predetermined peak P.
  • the peak P is generated due to the mixing of an external signal (eg, PHS signal, mobile phone signal, WiFi signal, etc.) into TOSA2.
  • an external signal eg, PHS signal, mobile phone signal, WiFi signal, etc.
  • this peak P is unnecessary in the optical transmission system 1, but it is a peak that inevitably appears in the configuration of the optical transmission system 1.
  • the intensity of the maximum intensity graph MAX-GF is higher than the intensity of the baseline BL at each frequency.
  • the maximum intensity graph MAX-GF is a waveform including the peak P and the baseline BL is a waveform similar to the maximum intensity graph MAX-GF except in the region of the peak P
  • FIG. 2A if the maximum intensity graph MAX-GF is a waveform including the peak P and the baseline BL is a waveform similar to the maximum intensity graph MAX-GF except in the region of the peak P, then FIG. As shown in, the graph GF has a peak P3 corresponding to the peak P of the maximum intensity graph MAX-GF, and the region other than the peak P3 has a waveform of a flat line FL substantially parallel to the frequency axis.
  • the graph GF is drawn by the arithmetic device incorporated in the frequency analyzer 61.
  • the “average number of acquisitions” in the frequency analyzer 61 is set to 0, and the waveform
  • the acquisition setting is set to “Max.hold” (maximum hold), and the maximum intensity graph MAX-GF is drawn based on the calculation.
  • the average value AVE of the intensities for each specific frequency is calculated by dividing the graph GF into 1000 in the frequency range of 10 MHz to 3.5 GHz.
  • the specific frequency is obtained by dividing the frequency range of 10 MHz to 3.5 GHz by 1000 in a common logarithmic plot, and the number is 1001.
  • the specific frequency on the lowest frequency side is 10 MHz
  • the specific frequency on the highest frequency side is 3.5 GHz
  • the number of specific frequencies between them is 999.
  • the interval (measurement pitch) between adjacent specific frequencies is a value obtained by dividing a value obtained by subtracting 10 MHz from 3.5 GHz by 1000 in the common logarithm.
  • a method of setting the beam diameter (FWHM) of the surface emitting laser diode 13 in the above range for example, the surface emitting laser diode 13
  • the method of changing the beam intensity distribution (SM similarity) in, for example, the method of changing the thickness, the size (dimension in the surface direction), the refractive index, etc. of the active layer and the DBR layer in the surface emitting laser diode 13 can be mentioned. ..
  • the TOSA2 includes the surface emitting laser diode 13 configured to emit light with an output of 0.8 mW or more, and the noise index described above is 10.0 dB ⁇ V or less. It is possible to suppress communication errors while ensuring a long transmission range.
  • the optical transmission system 1 exhibits the effect of the present invention is evaluated by the noise index, but, for example, the (light source) beam diameter (FWHM) of the surface-emitting laser diode 13 or the SM similarity. Depending on the degree, it is possible to evaluate whether or not the optical transmission system 1 has the effect of the present invention.
  • the noise index but, for example, the (light source) beam diameter (FWHM) of the surface-emitting laser diode 13 or the SM similarity.
  • the constant current source 70 is connected to the surface emitting laser diode 13, and the light receiving portion 81 of the near-field image measuring device 80 is located at a position where the light emitted from the surface emitting laser diode 13 is most incident on the light receiving portion.
  • the near-field image measuring device 80 has a substantially box shape, and includes a light receiving portion 81 on the lower surface.
  • Step 10 Calculate the average value AV2 of the intensities within the second circle C2 with a diameter of 1 ⁇ m centered on the origin (0, 0) in the near-field image.
  • Eleventh step The SM similarity is calculated by dividing the average value AV2 calculated in the tenth step by the average value AV1 calculated in the ninth step.
  • the SM similarity is a value obtained by dividing the average strength value AV2 in the second circle C2 by the average strength value AV1 in the first circle C1.
  • the optical transmission system 1 can suppress a communication error while ensuring a long transmission distance.
  • the SM similarity is as high as 0.85 or more, the influence of the basic mode can be strengthened. In other words, since the SM similarity is as high as 0.85 or more, it is possible to weaken the influence of higher order modes. Therefore, it is possible to reduce mode conflict noise that conflicts between the basic mode and the higher-order modes.
  • the SM similarity is as high as 0.85 or higher, it is possible to reduce the noise derived from the higher-order modes themselves.
  • the beam diameter is preferably 8.0 ⁇ m or more, more preferably 8.25 ⁇ m or more, further preferably 8.5 ⁇ m or more, particularly preferably 9.0 ⁇ m or more, most preferably 12.25 ⁇ m or more, Furthermore, 13.0 ⁇ m or more is suitable.
  • the beam diameter is, for example, 1000 ⁇ m or less.
  • Example 10 has an SM similarity of 0.95, which is within the scope of the present invention.
  • the SM similarity of Comparative Example 4 is 0.75, which is outside the range of the present invention.
  • the SM similarity is preferably 0.90 or more, more preferably 0.93 or more, further preferably 1.0 or more, and particularly preferably 1.1 or more.
  • the SM similarity is 10 or less.
  • the surface emitting laser diode 13 is given as an example of the light source, but the light source is not particularly limited as long as it is a light source capable of reducing the above-described noise index including noise.
  • another light source specifically, a side-emission type laser diode can be mentioned.
  • a surface emitting laser diode 13 is used as an example of the light source.
  • the surface emitting laser diode 13 can emit a high-power optical signal.
  • the noise index tends to increase.
  • the method described above for example, the beam diameter of the surface emitting laser diode 13 (described later) is used).
  • the noise index can be suppressed by a method such as setting the above range).
  • the RF signal input to the stem 11 is input to the surface emitting laser diode 13 via the wire 32.
  • a part of the RF signal may be input to the surface emitting laser diode 13 via the submount 12.
  • the FPC 8 has a substantially plate shape having one surface and the other surface in the thickness direction facing each other.
  • a terminal 9 is provided on one surface of the FPC 8. The terminal 9 is connected to the RF signal primary receiving device 56 via the wiring 34.
  • the surface emitting laser diode 13 is mounted on the one surface of the FPC 8 at a distance from the terminal 9 in the surface direction.
  • the emission port 26 of the surface emitting laser diode 13 faces one end surface of the optical fiber 3.
  • the noise index, FWHM and SM similarity measured with the configuration of this modification is substantially the same as those measured above.
  • the present invention will be described more specifically by showing Examples and Comparative Examples below.
  • the present invention is not limited to the examples and comparative examples.
  • specific numerical values such as a blending ratio (ratio), physical property values, and parameters used in the following description are described in the above-mentioned "Description of Embodiments", and a corresponding blending ratio (ratio ), physical property values, parameters, etc., can be replaced by the upper limit (a numerical value defined as “below” or “less than”) or the lower limit (a numerical value defined as “greater than” or “exceeded”).
  • Example 1 and Comparative Example 1 (Fabrication of Optical Transmission System and Measurement of Noise Index Corresponding to One Embodiment of FIG. 1) As shown in FIG. 1, an optical transmission system 1 including a TOSA 2, an optical fiber 3 and a ROSA 4 was prepared.
  • Table 1 shows the emission diameter, wavelength band, specifications, light output mode, and output of the surface-emitting laser diode 13 in TOSA2.
  • the optical fiber 3 is a GI type glass optical fiber.
  • the inner diameter of the core 36 is 50 ⁇ m.
  • TO-56 manufactured by Optron Science was used as ROSA4.
  • constant current source 70 was connected to the TOSA 2 in the first step. Further, a signal analyzer N9000A manufactured by Keysight as the frequency analyzer 61 was connected to the ROSA 4 via the RF signal secondary receiving device 57.
  • the output was 0.8 mW or more and the noise index was 10.0 dB ⁇ V or less.
  • the output was less than 0.8 mW or the noise index was more than 10.0 dB ⁇ V.
  • Output was 0.8 mW or more and FWHM was 7.8 ⁇ m or more. Alternatively, the output was 0.8 mW or higher and the SM similarity was 0.85 or higher.
  • Output was 0.8 mW or more, FWHM was less than 7.8 ⁇ m, and SM similarity was less than 0.85.
  • Examples 2-10 and Comparative Examples 2-6 Fabrication of optical transmission system corresponding to modified example of FIG. 6 and measurement of noise index
  • the optical transmission distance and the communication error are calculated according to the following criteria in the same manner as in the first embodiment. evaluated. The results are shown in Table 2.
  • the output was 0.8 mW or more and the noise index was 10.0 dB ⁇ V or less.
  • the output was less than 0.8 mW or the noise index was more than 10.0 dB ⁇ V.
  • a near-field image measuring device 80 was placed instead of the optical fiber 3, the FWHM and SM similarity were calculated, and the optical transmission distance and communication error were evaluated according to the following criteria.
  • Output was 0.8 mW or more and FWHM was 7.8 ⁇ m or more. Alternatively, the output was 0.8 mW or higher and the SM similarity was 0.85 or higher.
  • the output was less than 0.8 mW. Moreover, although the output was 0.8 mW or more, the FWHM was less than 7.8 ⁇ m, and the SM similarity was less than 0.85.
  • Table 2 shows the types of the surface emitting laser diode 13 and the evaluation results.
  • 7 shows the relationship between the beam diameter (FWHM) and SM similarity in Examples 2 to 10 and Comparative Examples 3 to 6.
  • the hatched area in FIG. 7 is within the scope of the invention of claim 2 in which the beam diameter is 7.8 ⁇ m or more, or the SM (single mode) similarity is 0.85 or more.
  • the optical transmission system is included in the electro-optical conversion device.

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Abstract

【解決手段】光伝送システム１は、ＲＦ信号を周波数分割多重方式で伝送する。光伝送システム１は、ＴＯＳＡ２と、光ファイバ３と、ＲＯＳＡ４とを備える。ＴＯＳＡ２は、０．８ｍＷ以上の出力で発光可能に構成される面発光型レーザーダイオード１３を含む。面発光型レーザーダイオード１３を備える光伝送システム１では、所定の工程を含む測定方法により得られるノイズ指標が、１０．０ｄＢμＶ以下である。

Description

光伝送システムおよび電気光変換デバイス
　本発明は、光伝送システムおよび電気光変換デバイスに関する。
　テレビジョン放送の無線電波などのＴＶ－ＲＦ信号を光信号へ変換し、光ファイバでこれを伝送し、光信号をＴＶ－ＲＦ信号に変換する光伝送システムが知られている（例えば、下記特許文献１参照。）。
　特許文献１では、光伝送システムが、ＲＦ信号を光信号へ変換する電気光変換装置を備えている。
特開２０１４－５３８７９号公報
　しかるに、光伝送システムにおける長い伝送可能距離を確保したい要求がある。
　そこで、特許文献１において、上記要求を満足すべく、電気光変換装置の発光出力を高くすることが試案される。
　一方で、電気光変換装置の発光出力を高くすれば、電気光変換装置の発光出力のフロアノイズが大きくなり、そのため、通信エラーが増大するという不具合がある。
　本発明は、伝送可能距離を長く確保できながら、通信エラーを抑制することのできる光伝送システムおよび電気光変換デバイスを提供する。
　本発明（１）は、ＲＦ信号を周波数分割多重方式で伝送する光伝送システムであり、ＲＦ信号を受信し、これを光信号に変換して伝送する電気光変換デバイスと、前記電気光変換デバイスから伝送された光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路から伝送された前記光信号をＲＦ信号に変換し、これを伝送する光電気変換デバイスとを備え、前記電気光変換デバイスは、０．８ｍＷ以上の出力で発光可能な光源を含み、下記の第１工程～第６工程を含む測定方法により得られるノイズ指標が、１０．０ｄＢμＶ以下である、光伝送システムを含む。
　第１工程：定電流源を前記電気光変換デバイスにその伝送方向上流側において接続し、周波数分析機を前記光電気変換デバイスにその伝送方向下流側において接続する。
　第２工程：前記定電流源から前記電気光変換デバイスに定電流を入力すると同時に、前記光電気変換デバイスから入力される電気信号を前記周波数分析機により分析し、前記電気信号のうち１０ＭＨｚ～３．５ＧＨｚの周波数領域において、前記定電流源による電気信号の入力開始から６０秒経過時から、０．０２秒間毎に、横軸が周波数、縦軸が強度である波形を、前記周波数分析機によって３０００回取得し、前記３０００回の平均波形であるベースラインを取得する。
　第３工程：前記定電流源による電気信号の入力開始から、０．０２秒間毎に、波形を、前記周波数分析機によって３０００回取得し、前記３０００回の波形における各周波数における強度の最大値として描画される最大強度グラフを取得する。
　第４工程：前記周波数分析機により、前記最大強度グラフの強度から前記ベースラインの強度を差し引いたグラフを描画する。
　第５工程：前記周波数分析機により、前記グラフを前記周波数領域において１０００分割した特定周波数毎の強度の平均値を算出する。
　第６工程：前記周波数分析機により、前記グラフにおける最大の強度から前記平均値を差し引いた値を前記ノイズ指標（単位：ｄＢμＶ）として得る。
　本発明（２）は、ＲＦ信号を周波数分割多重方式で伝送する光伝送システムであり、ＲＦ信号を受信し、これを光信号に変換して伝送する電気光変換デバイスと、前記電気光変換デバイスから伝送された光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路から伝送された前記光信号をＲＦ信号に変換し、これを伝送する光電気変換デバイスとを備え、前記電気光変換デバイスは、０．８ｍＷ以上の出力で発光可能な光源を含み、前記光源の近視野像測定によって取得されるビーム径（ＦＷＨＭ：半値全幅）が７．８μｍ以上、または、下記の第７工程～第１１工程を含む測定方法により得られる前記光源のＳＭ（シングルモード）類似度が０．８５以上である、光伝送システムを含む。
　第７工程：定電流源を前記光源に接続し、近視野像測定装置の受光部を前記光源から出射される光が最も多く前記受光部に入る位置に配置する。
　第８工程：前記定電流源から前記光源に定電流を入力し、前記定電流源による電気信号の入力開始から６０秒～１８０秒経過時に近視野像測定装置で測定し、前記光源のビーム径（ＦＷＨＭ）と近視野像（強度分布）とを取得する。
　第９工程：前記近視野像の強度分布の重心を原点（０、０）とし、前記近視野像において前記原点を中心に直径が前記ビーム径（ＦＷＨＭ）となる円内の強度の平均値を算出する。
　第１０工程：前記近視野像において前記原点（０、０）を中心に直径１μｍの円内の強度の平均値を算出する。
　第１１工程：前記第１０工程で算出した前記平均値を前記第９工程で算出した前記平均値で割ることにより、前記ＳＭ類似度を算出する。
　本発明（３）は、前記光源から発光される光信号の波長帯域が、１１００ｎｍ以下である、（１）または（２）に記載の光伝送システムを含む。
　本発明（４）は、前記光源が、面発光型レーザーダイオードである、（１）～（３）のいずれか一項に記載の光伝送システムを含む。
　本発明（５）は、前記光源が、５０Ｍｂｐｓ以上、２０Ｇｂｐｓ以下の仕様である、（１）～（４）のいずれか一項に記載の光伝送システムを含む。
　本発明（６）は、前記ＲＦ信号が、ＢＳ信号、ＣＳ信号、ＣＡ－ＴＶ信号、および／または、地上波信号である、（１）～（５）のいずれか一項に記載の光伝送システムを含む。
　本発明（７）は、ＲＦ信号を周波数分割多重方式で伝送する光伝送システムであり、ＲＦ信号を受信し、これを光信号に変換して伝送する電気光変換デバイスと、前記電気光変換デバイスから伝送された光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路から伝送された前記光信号をＲＦ信号に変換し、これを伝送する光電気変換デバイスとを備える前記光伝送システムにおける前記電気光変換デバイスであり、ＲＦ信号を光信号に変換可能であり、前記光源は、０．８ｍＷ以上の出力で発光可能な光源を含み、下記の第１工程～第６工程を含む測定方法により得られるノイズ指標が、１０．０ｄＢμＶ以下である、電気光変換デバイスを含む。
　第１工程：定電流源を前記電気光変換デバイスにその伝送方向上流側において接続し、周波数分析機を前記光電気変換デバイスにその伝送方向下流側において接続する。
　第２工程：前記定電流源から前記電気光変換デバイスに定電流を入力すると同時に、前記光電気変換デバイスから入力される電気信号を前記周波数分析機により分析し、前記電気信号のうち１０ＭＨｚ～３．５ＧＨｚの周波数領域において、前記定電流源による電気信号の入力開始から６０秒経過時から、０．０２秒間毎に、横軸が周波数、縦軸が強度である波形を、前記周波数分析機によって３０００回取得し、前記３０００回の平均波形であるベースラインを取得する。
　第３工程：前記定電流源による電気信号の入力開始から、０．０２秒間毎に、波形を、前記周波数分析機によって３０００回取得し、前記３０００回の波形における各周波数における強度の最大値として描画される最大強度グラフを取得する。
　第４工程：前記周波数分析機により、前記最大強度グラフの強度から前記ベースラインの強度を差し引いたグラフを描画する。
　第５工程：前記周波数分析機により、前記グラフを前記周波数領域において１０００分割した特定周波数毎の強度の平均値を算出する。
　第６工程：前記周波数分析機により、前記グラフにおける最大の強度から前記平均値を差し引いた値を前記ノイズ指標（単位：ｄＢμＶ）として得る。
　本発明（８）は、ＲＦ信号を周波数分割多重方式で伝送する光伝送システムであり、ＲＦ信号を受信し、これを光信号に変換して伝送する電気光変換デバイスと、前記電気光変換デバイスから伝送された光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路から伝送された前記光信号をＲＦ信号に変換し、これを伝送する光電気変換デバイスとを備える前記光伝送システムにおける前記電気光変換デバイスであり、ＲＦ信号を光信号に変換可能であり、０．８ｍＷ以上の出力で発光可能な光源を含み、前記光源の近視野像測定によって取得されるビーム径（ＦＷＨＭ：半値全幅）が７．８μｍ以上、または、下記の第７工程～第１１工程を含む測定方法により得られる前記光源のＳＭ（シングルモード）類似度が０．８５以上である、電気光変換デバイスを含む。
　第７工程：定電流源を前記光源に接続し、近視野像測定装置の受光部を前記光源から出射される光が最も多く前記受光部に入る位置に配置する。
　第８工程：前記定電流源から前記光源に定電流を入力し、前記定電流源による電気信号の入力開始から６０秒～１８０秒経過時に近視野像測定装置で測定し、前記光源のビーム径（ＦＷＨＭ）と近視野像（強度分布）とを取得する。
　第９工程：前記近視野像の強度分布の重心を原点（０、０）とし、前記近視野像において前記原点を中心に直径が前記ビーム径（ＦＷＨＭ）となる円内の強度の平均値を算出する。
　第１０工程：前記近視野像において前記原点（０、０）を中心に直径１μｍの円内の強度の平均値を算出する。
　第１１工程：前記第１０工程で算出した前記平均値を前記第９工程で算出した前記平均値で割ることにより、前記ＳＭ類似度を算出する。
　本発明（９）は、前記光源から発光される光信号の波長帯域が、１１００ｎｍ以下である、（７）または（８）に記載の電気光変換デバイスを含む。
　本発明（１０）は、前記光源が、面発光型レーザーダイオードである、（７）～（９）のいずれか一項に記載の電気光変換デバイスを含む。
　本発明の電気光変換デバイスを備える本発明の光伝送システムによれば、電気光変換デバイスが、０．８ｍＷ以上の出力で発光可能な光源を含み、ノイズ指標が、１０．０ｄＢμＶ以下であるので、伝送可能距離を長く確保できながら、通信エラーを抑制することができる。
　本発明の電気光変換デバイスを備える本発明の光伝送システムによれば、電気光変換デバイスが、０．８ｍＷ以上の出力で発光可能な光源を含み、ＦＷＨＭ７．８μｍ以上、または、光源のＳＭ類似度が０．８５以上であるので、伝送可能距離を長く確保できながら、通信エラーを抑制することができる。
図１は、本発明の光伝送システムの一実施形態の概略図を示す。 図２Ａ～図２Ｂは、ノイズ指標を測定方法により得られるグラフを示し、図２Ａが、ベースラインＢＬおよび最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦ、図２Ｂが、グラフＧＦ、平均値ＡＶＥおよびノイズ指標を示す。 図３Ａ～図３Ｃは、最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦを説明する図であり、図３Ａが、第１ピークＰ１を含む第１回目の波形ＷＦ１、図３Ｂが、第２ピークＰ２を含む第２回目の波形ＷＦ２、図３Ｃが、第１ピークＰ１および第２ピークＰ２を含む最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦを示す。 図４は、面発光型レーザーダイオードのＦＷＨＭおよびＳＭ類似度の測定に用いられる構成の概略図を示す。 図５は、ＦＷＨＭおよびＳＭ類似度の測定で取得される近視野像を示す。 図６は、図１に示す光伝送システムの変形例の概略図を示す。 図７は、実施例２～１０および比較例３～６におけるＦＷＨＭおよびＳＭ類似度の関係をプロットした図である。
　本発明の光伝送システムの一実施形態を、図１を参照して説明する。
　図１に示すように、本発明の光伝送システムの一実施形態である光伝送システム１は、ＲＦ信号を周波数分割多重方式で伝送する。
　ＲＦ信号は、無線通信に使用される周波数帯域を有する電磁波であれば、特に限定されず、例えば、テレビジョン放送の無線電波などが挙げられ、好ましくは、ＢＳ放送で使用されるＢＳ信号、ＣＳ放送で使用される信号、ケーブルテレビジョン放送で使用されるＣＡ－ＴＶ信号、デジタル地上波放送で使用される地上波信号が挙げられる。周波数帯域は、複数を適宜組み合わせることができる。
　周波数分割多重方式は、ＲＦ信号における特定周波数において変調を実施した上で、これらを周波数軸上で並列に多重して、複数のチャンネルを１本の光ファイバ３（後述）で伝送する方式である。
　各周波数における変調方式としては、例えば、ＦＭ（周波数変調：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＱＡＭ（直交位相振幅変調：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌｔａｉｏｎ　）、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重方式：Ｏｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、ＰＳＫ（位相シフトキーイング変調：Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）、ＡＰＳＫ（振幅位相シフトキーイング変調：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）などの方式が挙げられる。
　この光伝送システム１は、電気光変換デバイスの一例としてのＴＯＳＡ２と、光伝送路の一例としての光ファイバ３と、光電気変換デバイスの一例としてのＲＯＳＡ４とを備える。
　ＴＯＳＡ２は、光学送信サブアセンブリ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ　Ｏｐｔｉｃａｌ　ＳｕｂＡｓｓｅｂｍｌｙ）である。ＴＯＳＡ２は、光伝送システム１における光の伝送方向上流側端部に設けられている。ＴＯＳＡ２は、ＲＦ信号を受信し、これを光信号に変換して伝送するデバイスである。ＴＯＳＡ２は、ステム１１と、サブマウント１２と、光源の一例としての面発光型レーザーダイオード１３と、キャップ１４と、レセプタクル１５とを備える。なお、ステム１１と、サブマウント１２と、キャップ１４と、レセプタクル１５とは、公知のＴＯＳＡに装備されるものが挙げられる。
　ステム１１には、ＲＦ信号アンテナ（具体的には、テレビジョン放送アンテナ）などのＲＦ信号１次受信機器５６（仮想線）からＲＦ信号が入力される。ステム１１は、土台２１と、ピン２２と、絶縁性充填材３８とを一体的に有する。
　土台２１は、厚み方向に間隔を隔てて対向配置される一方面および他方面を有しており、具体的には、略円盤形状を有する。土台２１の材料としては、例えば、金属などの導体が挙げられる。土台２１は、厚み方向に貫通する貫通孔３７がピン２２に対応して設けられる。
　ピン２２は、土台２１の厚み方向に沿って延びる略棒形状を有しており、貫通孔３７を貫通している。ピン２２の材料としては、土台２１と同一の材料が挙げられる。ピン２２の一端部には、後述するワイヤ３２が接続される。ピン２２の他端部には、ＲＦ信号１次受信機器５６が接続される。
　絶縁性充填材３８は、貫通孔３７に挿入されるピン２２の長手方向中間部を被覆するように、貫通孔３７に充填されている。
　サブマウント１２は、ステム１１の土台２１の一方面に配置されている。また、サブマウント１２は、ピン２２の一端部の面方向内側に配置されている。サブマウント１２は、土台２１の一方面に沿う略シート（板）形状を有する。
　面発光型レーザーダイオード１３は、サブマウント１２の一方面に配置されている。面発光型レーザーダイオード１３は、略直方体形状を有しており、厚み方向一方面および他方面を有し、他方面が、サブマウント１２に面し、一方面が厚み方向一方側に向いている。面発光型レーザーダイオード１３は、一方面において、端子（図示せず）、および、光の出射口２６を有する。
　面発光型レーザーダイオード１３は、ＳＭ類似度（後述）が高く（具体的には、０．８５以上）なる光源が選択され、これによって、モード競合ノイズ（後述）を低減できるとともに、高次モード（後述）自体に由来するノイズを低減できる。
　図示しない端子は、ピン２２の一端部と、ワイヤ３２を介して、ワイヤボンディングされる。
　出射口２６は、端子と面方向内側に間隔が隔てられている。出射口２６は、面発光型レーザーダイオード１３の厚み方向一方側を向いており、平面視略円形状を有する。
　光の出射口２６から出射される面発光型レーザーダイオード１３のビーム径（ＦＷＨＭ）は、次に説明する面発光型レーザーダイオード１３の出力に応じて適宜調整されるが、例えば、３μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上であり、また、例えば、２０μｍ以下である。面発光型レーザーダイオード１３のビーム径（ＦＷＨＭ）は、近視野像（ＮｅａｒＦｉｅｌｄ　Ｐａｔｔｅｒｎ：ＮＦＰ）測定によって求められる。
　光の出射口２６から出射されるレーザーダイオード１３のビーム径（ＦＷＨＭ）が上記した下限以上であれば、後述する比を所望範囲に調整することができる。
　また、この面発光型レーザーダイオード１３は、例えば、活性層（発光層を含む共振器層）と、分布ブラッグ反射（ＤＢＲ）層とを備える。活性層およびＤＢＲ層の、厚み、サイズ（面方向の寸法）、屈折率などは、この一実施形態における後述する比に対応して、適宜調整される。
　この面発光型レーザーダイオード１３は、０．８ｍＷ以上の出力で発光可能に構成される。他方、面発光型レーザーダイオード１３が０．８ｍＷ未満の出力で発光可能に構成されると、光伝送システム１の伝送可能距離を長く確保することができない。
　好ましくは、面発光型レーザーダイオード１３は、１．０ｍＷ以上、好ましくは、１．５ｍＷ以上、より好ましくは、２．０ｍＷ以上、さらに好ましくは、２．５ｍＷ以上の出力で発光可能に構成される。なお、面発光型レーザーダイオード１３は、５ｍＷ以下の出力で発光可能に構成される。
　また、この面発光型レーザーダイオード１３は、例えば、５０Ｍｂｐｓ以上、好ましくは、７７Ｍｂｐｓ以上、また、例えば、２０Ｇｂｐｓ以下、好ましくは、１０Ｇｂｐｓ以下、より好ましくは、５Ｇｂｐｓ以下の仕様に構成されている。面発光型レーザーダイオード１３の仕様が上記した範囲内であれば、光伝送システム１の伝送可能距離を長く確保することができる。
　また、面発光型レーザーダイオード１３から発光される光信号の波長帯域は、特に限定されず、例えば、１１００ｎｍ以下、また、６００ｎｍ以上である。
　面発光型レーザーダイオード１３から発光される光信号の波長帯域が１１００ｎｍ以下であれば、後述するノイズ指標が高くなる傾向にあるが、この一実施形態では、ノイズ指標を抑制することができる。また、光ファイバ３がプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）であっても、長い伝送可能距離を確保することができる。
　一方、面発光型レーザーダイオード１３から発光される光信号の波長帯域が６００ｎｍ以上であれば、光ファイバ３の種類によらず、長い伝送可能距離を確保することができる。
　また、面発光型レーザーダイオード１３から発光される光信号のモードとしては、マルチモード、シングルモードのいずれであってもよく、高い出力、ひいては、長い伝送可能距離を得る観点から、好ましくは、マルチモードが挙げられる。
　キャップ１４は、略有底円筒形状を有する。キャップ１４は、具体的には、底壁６および側壁７を備える。
　底壁６は、面発光型レーザーダイオード１３およびワイヤ３２と間隔を隔てて配置されている。具体的には、底壁６は、略円盤形状を有しており、面発光型レーザーダイオード１３の出射口２６と、光の出射方向下流側において対向している。底壁６の材料としては、例えば、石英ガラス、合成ガラスなどのガラスなどの透明材料が挙げられる。底壁６の厚み方向両面、または、片面に反射防止コートを施していることが望ましい。
　側壁７は、底壁６の周端から土台２１に向かって延びる略円筒形状を有する。側壁７の遊端面は、土台２１の一方面に接触する。側壁７の材料としては、例えば、アルミニウム、ステンレスなどの金属が挙げられる。
　レセプタクル１５は、例えば、透明材料からなっており、レンズ２７と、外壁２８と、光ファイバ収容壁２９とを一体的に備える。
　レンズ２７は、キャップ１４の底壁６に対して面発光型レーザーダイオード１３の反対側に、間隔を隔てて対向配置されている。レンズ２７は、面方向中央に向かうに従って底壁６に近接するように湾曲する凸面、および、凸面に対向する平坦面を有する。レンズ２７の平坦面は、凸面と厚み方向一方側に間隔が隔てられている。
　外壁２８は、レンズ２７の周端縁から、レンズ２７の厚み方向他方側に向かって延びる略円筒形状を有する。なお、外壁２８の内側面は、キャップ１４の側壁７の外側面と、接着剤（ＵＶ硬化型接着剤など）５を介して、接着されている。
　光ファイバ収容壁２９は、レンズ２７の周端縁から、レンズ２７の厚み方向一方側に向かって延びる略円筒形状を有する。光ファイバ収容壁２９は、第１フェルール３３（後述）を介して光ファイバの伝送方向上端部を収容（固定）する。
　ＴＯＳＡ２として、市販品、具体的には、ＴＯ－５６またはＴＯ－４６（いずれもオプトロンサイエンス社製）のＣａｎパッケージに面発光型レーザーダイオード１３を装備したものを挙げることができる。
　ＴＯＳＡ２では、ステム１１に入力されたＲＦ信号が、ワイヤ３２を介して面発光型レーザーダイオード１３に入力される。そして、面発光型レーザーダイオード１３においてＲＦ信号が光信号に変換される。光信号は、面発光型レーザーダイオード１３の出射口２６から発光（出射）され、キャップ１４の底壁６およびレンズ２７を通過して、光ファイバ３に伝送（入力）される。
　光ファイバ３は、ＴＯＳＡ２から伝送された光信号を伝送する。光ファイバ３は、透明材料からなっており、コア３５と、その周面（光の伝送方向に直交する方向における外表面）に配置されるクラッド３６とを備える。コア３５は、例えば、略円柱形状を有する。
クラッド３６は、中心軸線をコア３５と共有する略円筒形状を有する。コア３５の内径は、例えば、１μｍ以上、５００μｍ以下である。なお、光ファイバ３における光の伝送方向両端面は、露出されている。また、クラッド３６の伝送方向両端部の周面には、第１フェルール３３および第２フェルール５３（後述）が配置されている。
　第１フェルール３３は、略円筒形状をなし、光ファイバ収容壁２９の内面と、クラッド３６の伝送方向上流側端部の周面との間に介在する（挿入される）。光ファイバ３の光の伝送方向上流側端面（光の入射面）は、レンズ２７の平坦面と対向配置されている。
　なお、光ファイバ３の伝送方向長さ（両端面間の光学距離）は、特に限定されず、伝送可能距離に応じて適宜調整され、例えば、１ｍ以上、好ましくは、５ｍ以上、より好ましくは、１０ｍ以上であり、また、例えば、３００ｍ以下である。
　第２フェルール５３は、第１フェルール３３と同一構成を有する。
　光ファイバ３としては、例えば、プラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）、ガラス光ファイバなどが挙げられる。特に、屈折率分布を有するＧＩ（グレーデッド・インデックス）型のＰＯＦが好適である。
　ＲＯＳＡ４は、光学受信サブアセンブリ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ　Ｏｐｔｉｃａｌ　ＳｕｂＡｓｓｅｂｍｌｙ）である。ＲＯＳＡ４は、光伝送システム１における光の伝送方向下流側端部に設けられている。ＲＯＳＡ４は、光ファイバ３から伝送された光信号をＲＦ信号に変換し、これを伝送する。ＲＯＳＡ４としては、公知のものが挙げられる。例えば、ＲＯＳＡ４は、第２ステム４１と、第２サブマウント４２と、フォトダイオード（ＰＤ）４３と、第２キャップ４４と、第２レセプタクル４５とを備えており、これらの配置は、それぞれ、上記したＴＯＳＡ２のステム１１と、サブマウント１２と、面発光型レーザーダイオード１３と、キャップ１４と、レセプタクル１５と、と光ファイバ３に対して略対称である。
　第２キャップ４４および第２レセプタクル４５は、ＴＯＳＡ２のキャップ１４およびレセプタクル１５と同一構成を有する。フォトダイオード４３は、光ファイバ３から伝送された光信号をＲＦ信号に変換する素子である。第２サブマウント４２および第２ステム４１は、フォトダイオード４３で変換されたＲＦ信号をテレビジョン放送受像機器（仮想線）などのＲＦ信号２次受信機器５７に出力する。
　ＲＦ信号２次受信機器５７は、ＲＯＳＡ４から出力されるＲＦ信号を増幅する増幅器３０を内蔵することができる。なお、増幅器３０は、変調が実施された周波数を含む全ての信号（搬送波）の強度を増幅する。
　この光伝送システム１では、ＴＯＳＡ２において、ＲＦ信号を光信号に変換して光ファイバ３に入力し、光ファイバ３で伝送された光信号がＲＯＳＡ４に入力され、ＲＯＳＡ４において、ＲＦ信号に変換する。
　次に、図２Ａ～図３Ｃを参照して、ノイズ指標およびその測定方法を詳説する。なお、図２Ａ～図３Ｃの各グラフでは、横軸が周波数、縦軸が強度を示すが、各グラフの高さなどは、本発明の一実施形態を容易に理解するために誇張して描画しており、実際の強度と異なる。
　この光伝送システム１では、下記の第１工程～第６工程を含む測定方法により得られるノイズ指標が、１０．０ｄＢμＶ以下である。
　第１工程：図１に示すように、定電流源７０をＴＯＳＡ２にその伝送方向上流側において接続し、周波数分析機（スペクトルアナライザ）６１をＲＯＳＡ４にその伝送方向下流側において接続する。
　第２工程：定電流源７０からＴＯＳＡ２に定電流を入力すると同時に、ＲＯＳＡ４から入力される電気信号を周波数分析機６１により分析する。具体的には、電気信号のうち１０ＭＨｚ～３．５ＧＨｚの周波数領域において、定電流源７０による電気信号の入力開始から６０秒経過時から、０．０２秒間毎に、横軸が周波数、縦軸が強度である波形を、周波数分析機６１によって３０００回取得して、図２Ａに示すように、１０回の平均波形であるベースラインＢＬを取得する。
　第３工程：定電流源７０による電気信号の入力開始から、０．０２秒間毎に、波形を、周波数分析機６１によって３０００回取得し、３０００回の波形における各周波数における強度の最大値として描画される最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦを取得する。
　第４工程：図２Ｂに示すように、周波数分析機６１により、最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦの強度からベースラインＢＬの強度を差し引いたグラフＧＦを描画する。
　第５工程：周波数分析機６１により、グラフＧＦを周波数領域において１０００分割した特定周波数毎の強度の平均値ＡＶＥを算出する。
　第６工程：周波数分析機６１により、グラフＧＦにおける最大の強度ＭＡＸ－Ｉから平均値ＡＶＥを差し引いた値をノイズ指標（単位：ｄＢμＶ）として得る。
　上記した第１工程～第６工程は、順次実施することができる。また、上記した第１工程～第６工程は、周波数分析機６１に内蔵される演算デバイスで実施することができる。
　図１に示すように、第１工程では、定電流源７０を、ピン２２の他端部と、電気的に接続する。
　また、周波数分析機６１を、ＲＦ信号２次受信機器５７を介して、ＲＯＳＡ４と電気的に接続する。周波数分析機６１は、広範囲の周波数からなる電気信号を分析して、周波数とその強度を知る装置である。周波数分析機６１は、市販品を用いることができる。
　第２工程および第３工程において、定電流源７０からＴＯＳＡ２に入力する定電流の電流値は、一定であれば、特に限定されず、例えば、１ｍＡ以上、例えば、１Ａ以下の範囲から、一定値が適宜選択される。
　第２工程における３０００回分の波形およびベースラインＢＬの取得を、周波数分析機６１に内蔵される演算デバイスで実施する場合には、例えば、周波数分析機６１における「取得平均回数」を３０００回に設定し、平均波形であるベースラインＢＬを演算に基づいて描画する設定にする。
　なお、第２工程で取得するベースラインＢＬは、次に説明する最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦと異なり、１０ＭＨｚ～３．５ＧＨｚの周波数領域においてノイズを実質的に含まない成分である。
　第３工程において、「３０００回の波形における各周波数における強度の最大値」は、３０００回の波形を全て記録し、各周波数における強度の最大値のみを反映した最大値グラフである。
　最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦが所定のピークＰを含むことは、許容される。
　ピークＰは、外部信号（例えば、ＰＨＳ信号、携帯電話信号、ＷｉＦｉ信号など）がＴＯＳＡ２に混入することに起因して生成される。
　このピークＰは、本来、光伝送システム１において不要であるが、この光伝送システム１の構成上不可避的に現れるピークである。
　上記のピークＰは、通常、電気信号の入力開始から、例えば、第２工程におけるベースラインＢＬの取得後、具体的には、６０秒（＝０．０２秒×３０００回分）後）に記録される。
　なお、最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦの強度は、各周波数において、ベースラインＢＬの強度よりも高い。
　図３Ａに示すように、例えば、第１回目の波形ＷＦ１が、周波数ｆ１において、第１ピークＰ１を含み、図３Ｂに示すように、第２回目の波形ＷＦ２が、周波数ｆ１と異なる周波数ｆ２において、第２ピークＰ２を含むが、第１ピークＰ１を含まない場合には、第１回目の波形ＷＦ１および第２回目の波形ＷＦ２はいずれも、演算デバイスに記録される。
そして、図３Ｃに示すように、最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦは、２つのピーク（第１ピークＰ１および第２ピークＰ２）を成分として含む。
　図２Ｂに示すように、第４工程で描画されるグラフＧＦは、周波数領域１０ＭＨｚ～３．５ＧＨｚの各周波数において、最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦ（図２Ａ参照）の強度からベースラインＢＬ（図２Ａ参照）の強度を差し引いたものである。なお、グラフＧＦの強度は、最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦの強度がベースラインＢＬの強度よりも高いことから、正である（０より高い）。
　図２Ａに示すように、最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦがピークＰを含む波形であり、ベースラインＢＬが、ピークＰの領域以外において、最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦと類似する波形であれば、図２Ｂに示すように、グラフＧＦは、最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦのピークＰに対応するピークＰ３を有し、ピークＰ３以外の領域は、周波数軸に略平行する平坦ラインＦＬの波形となる。第４工程では、グラフＧＦは、周波数分析機６１に内蔵される演算デバイスにより描画される。
　第３工程における最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦの取得を周波数分析機６１に内蔵される演算デバイスで実施する場合には、例えば、周波数分析機６１における「取得平均回数」を０回に設定し、波形取得設定を「Ｍａｘ．ｈｏｌｄ」（最大保持）に設定して、最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦを演算に基づいて描画する設定にする。
　図２Ｂの縦軸（強度軸）上に示されるように、第５工程では、グラフＧＦを周波数領域１０ＭＨｚ～３．５ＧＨｚにおいて１０００分割した特定周波数毎の強度の平均値ＡＶＥを算出する。特定周波数は、周波数領域１０ＭＨｚ～３．５ＧＨｚを常用対数プロットで１０００分割したものであり、その数は、１００１である。最も低周波数側の特定周波数が１０ＭＨｚであり、最も高周波数側の特定周波数が３．５ＧＨｚであり、それらの間の特定周波数の数が９９９である。隣接する特定周波数の間隔（測定ピッチ）は、常用対数において、３．５ＧＨｚから１０ＭＨｚを差し引いた値を１０００で割った値である。
　第５工程では、特定周波数毎の強度を取得し、それらの平均値ＡＶＥを求める。図２Ｂに示すように、グラフＧＦが、ピークＰ３および平坦ラインＦＬを有すれば、平均値ＡＶＥは、ピークＰ３の強度および平坦ラインＦＬの強度の間に位置する。第５工程では、演算デバイスにより、平均値ＡＶＥが、例えば、単位：ｄＢμＶで、算出される。
　第６工程では、演算デバイスにより、ノイズ指標が算出される。
　そして、ノイズ指標を上記した１０．０ｄＢμＶ以下にするには、例えば、具体的には、面発光レーザーダイオード１３のビーム径（ＦＷＨＭ）を上記した範囲に設定する方法、例えば、面発光レーザーダイオード１３におけるビーム強度分布（ＳＭ類似度）を変更する方法、例えば面発光型レーザーダイオード１３における活性層およびＤＢＲ層の、厚み、サイズ（面方向の寸法）、屈折率などを変更する方法などが挙げられる。
　好ましくは、ノイズ指標として、好ましくは、８以下、より好ましくは、５以下、さらに好ましくは、３以下であり、また、例えば、０超過である。
　そして、ＴＯＳＡ２を備える光伝送システム１では、ＴＯＳＡ２が、０．８ｍＷ以上の出力で発光可能に構成される面発光型レーザーダイオード１３を含み、上記したノイズ指標が、１０．０ｄＢμＶ以下であるので、伝送可能距離を長く確保できながら、通信エラーを抑制することができる。
　　変形例
　変形例において、一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。
　また、上記では、ノイズ指標によって、光伝送システム１が本発明の効果を奏するか否かを評価しているが、例えば、面発光型レーザーダイオード１３の（光源）ビーム径（ＦＷＨＭ）またはＳＭ類似度によって、光伝送システム１が本発明の効果を奏するか否かを評価することもできる。
　具体的には、面発光型レーザーダイオード１３の近視野像測定によって取得されるビーム径（ＦＷＨＭ：半値全幅）が７．８μｍ以上、または、下記の第７工程～第１１工程を含む測定方法により得られる面発光型レーザーダイオード１３のＳＭ（シングルモード）類似度が０．８５以上である。
　第７工程：定電流源７０を面発光型レーザーダイオード１３に接続し、近視野像測定装置８０の受光部８１を面発光型レーザーダイオード１３から出射される光が最も多く受光部に入る位置に配置する。近視野像測定装置８０は、図４に示すように、略箱形状を有しており、下面において、受光部８１を備える。
　第８工程：定電流源７０から面発光型レーザーダイオード１３に定電流を入力し、定電流源７０による電気信号の入力開始から６０秒～１８０秒経過時に近視野像測定装置で測定し、図５に示すように、面発光型レーザーダイオード１３のビーム径（ＦＷＨＭ）と近視野像（強度分布）とを取得する。
　第９工程：近視野像の強度分布の重心ＣＧを原点（０、０）とし、近視野像において原点（０、０）を中心に直径Ｄがビーム径（ＦＷＨＭ）となる第１円Ｃ１内の強度の平均値ＡＶ１を算出する。
　第１０工程：近視野像において原点（０、０）を中心に直径１μｍの第２円Ｃ２内の強度の平均値ＡＶ２を算出する。
　第１１工程：第１０工程で算出した平均値ＡＶ２を第９工程で算出した平均値ＡＶ１で割り、ＳＭ類似度を算出する。
　つまり、第２円Ｃ２内の強度の平均値ＡＶ２を、第１円Ｃ１内の強度の平均値ＡＶ１で割った値が、ＳＭ類似度である。
　面発光型レーザーダイオード１３の近視野像測定によって取得されるビーム径が７．８μｍ以上、または、上記した測定方法により得られる面発光型レーザーダイオード１３のＳＭ類似度が０．８５以上であるので、この光伝送システム１は、伝送可能距離を長く確保できながら、通信エラーを抑制することができる。
　また、ＳＭ類似度が０．８５以上と高いので、基本モードの影響を強くできる。換言すれば、ＳＭ類似度が０．８５以上と高いので、高次モードの影響を弱くできる。そのため、基本モードおよび高次モード間で競合するモード競合ノイズを低減できる。
　さらに、ＳＭ類似度が０．８５以上と高いので、高次モード自体に由来するノイズを低減できる。
　なお、ビーム径は、好ましくは、８．０μｍ以上、より好ましくは、８．２５μｍ以上、さらに好ましくは、８．５μｍ以上、とりわけ好ましくは、９．０μｍ以上、最も好ましくは、１２．２５μｍ以上、さらには、１３．０μｍ以上が好適である。また、ビーム径は、例えば、１０００μｍ以下である。
　ビーム径が上記した下限以上であれば、モード競合ノイズを低減できる。
　なお、上記したビーム径およびＳＭ類似度は、相関関係にない場合がある。例えば、図７から分かるように、互いに近似するビーム径を有する実施例１０および比較例４のうち、実施例１０は、ＳＭ類似度が０．９５で、本発明の範囲内である。一方、比較例４のＳＭ類似度が、０．７５で、本発明の範囲外である。
　また、ＳＭ類似度は、好ましくは、０．９０以上、より好ましくは、０．９３以上、さらに好ましくは、１．０以上、とりわけ好ましくは、１．１以上である。また、ＳＭ類似度は、１０以下である。
　この変形例では、ＲＦ信号２次受信機器５７が増幅器３０を内蔵せずに、光伝送システム１を構成することができる。そのような光伝送システム１であれば、所定のピークを含む最大強度グラフＭＡＸ－ＧＦの強度が減少するが、その分、同じ割合で、ベースラインＢＬの強度も減少する。そうすると、増幅器３０の有無に拘わらず、結果として、上記したノイズ指標に変動がない。
　この変形例でも、面発光型レーザーダイオード１３は、ＳＭ類似度が０．８５以上と高くなる光源が選択される。これによって、モード競合ノイズを低減できるとともに、高次モード自体に由来するノイズを低減できる。
　一実施形態では、光源の一例として、面発光型レーザーダイオード１３を挙げたが、上記したノイズを含むノイズ指標を低減できる光源であれば特に限定されない。例えば、他の光源、具体的には、側面発光型レーザーダイオードを挙げることもできる。光源の一例として、好ましくは、面発光型レーザーダイオード１３が挙げられる。面発光型レーザーダイオード１３であれば、高い出力の光信号を発射することができる。一方で、光源が面発光型レーザーダイオード１３であれば、ノイズ指標が増大する傾向にあるが、この一実施形態では、上記した方法（例えば、面発光型レーザーダイオード１３のビーム径（後述）を上記した範囲に設定する方法など）によって、ノイズ指標を抑制することができる。
　一実施形態では、ＴＯＳＡ２において、ステム１１に入力されたＲＦ信号は、ワイヤ３２を介して面発光型レーザーダイオード１３に入力されている。しかし、変形例では、ＲＦ信号は、その一部が、サブマウント１２を介して面発光型レーザーダイオード１３に入力されていてもよい。
　また、ＴＯＳＡ２は、面発光型レーザーダイオード１３を備えれば、上記の構成に限定されない。例えば、図６に示すように、ＴＯＳＡ２において、面発光型レーザーダイオード１３がＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）８に実装されてもよい。つまり、このＴＯＳＡ２は、ＦＰＣ８と、面発光型レーザーダイオード１３とを備える。
　ＦＰＣ８は、互いに対向する厚み方向一方面および他方面を有する略板形状を有する。ＦＰＣ８の一方面には、端子９が設けられる。端子９は、配線３４を介して、ＲＦ信号１次受信機器５６と接続される。
　面発光型レーザーダイオード１３は、ＦＰＣ８の一方面において、端子９と面方向に間隔を隔てて実装される。
　面発光型レーザーダイオード１３の出射口２６は、光ファイバ３の一端面に面する。
　また、ＦＰＣ８を備えるＴＯＳＡ２を用いるノイズ指標の測定方法において、第１工程では、定電流源７０を配線３４を介してＦＰＣ８に電気的に接続する。
　この変形例の構成で測定されるノイズ指標、ＦＷＨＭおよびＳＭ類似度は、上記で測定されるそれらと実質的に同一である。
　以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合（割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限（「以下」、「未満」として定義されている数値）または下限（「以上」、「超過」として定義されている数値）に代替することができる。
　　実施例１および比較例１
　（図１の一実施形態に対応する光伝送システムの作製およびノイズ指標の測定）
　図１に示すように、ＴＯＳＡ２と、光ファイバ３と、ＲＯＳＡ４とを備える光伝送システム１を準備した。
　ＴＯＳＡ２における面発光型レーザーダイオード１３の出射径、波長帯域、仕様、光の出力モード、出力は、表１に記載の通りである。
　光ファイバ３は、ＧＩ型のガラス光ファイバである。コア３６の内径は、５０μｍである。
　ＲＯＳＡ４として、ＴＯ－５６（オプトロンサイエンス社製）を用いた。
　上記した第１工程～第６工程を含む測定方法により、ノイズ指標を得た。その結果を表１に示す。
　なお、第１工程において、定電流源７０をＴＯＳＡ２に接続した。また、周波数分析機６１としてのｋｅｙｓｉｇｈｔ社製のシグナル－アナライザＮ９０００Ａを、ＲＯＳＡ４には、ＲＦ信号２次受信機器５７を介して、接続した。
　　光伝送システムにおける光伝送距離および通信エラーの評価
　実施例１および比較例１のそれぞれの光伝送システムにおける光伝送距離および通信エラーを、下記の基準に従って、評価した。その結果を表１に示す。
　○：出力が０．８ｍＷ以上、かつ、ノイズ指標が１０．０ｄＢμＶ以下であった。
　×：出力が０．８ｍＷ未満、または、ノイズ指標が１０．０ｄＢμＶ超過であった。
　併せて、面発光型レーザーダイオード１３に対して近視野像測定装置８０を配置をした構成（図４の変形例に対応する構成）に変更して、ＦＷＨＭおよびＳＭ類似度を算出することにより、光伝送距離および通信エラーを評価した。
　○：出力が０．８ｍＷ以上であって、ＦＷＨＭが７．８μｍ以上であった。
または、出力が０．８ｍＷ以上であって、ＳＭ類似度が０．８５以上であった。
　×：出力が０．８ｍＷ以上であって、ＦＷＨＭが７．８μｍ未満、ＳＭ類似度が０．８５未満であった。
　　実施例２～１０および比較例２～６
　（図６の変形例に対応する光伝送システムの作製およびノイズ指標の測定）
　図６に示すように、ＴＯＳＡ２の構成を、ＦＰＣ８に実装される面発光型レーザーダイオード１３に変更した以外は、実施例１と同様にして、光伝送距離および通信エラーを、下記の基準に従って、評価した。その結果を表２に示す。
　○：出力が０．８ｍＷ以上、かつ、ノイズ指標が１０．０ｄＢμＶ以下であった。
　×：出力が０．８ｍＷ未満、または、ノイズ指標が１０．０ｄＢμＶ超過であった。
　別途、図４に示すように、光ファイバ３に代えて、近視野像測定装置８０を配置し、ＦＷＨＭおよびＳＭ類似度を算出し、下記の基準で、光伝送距離および通信エラーを評価した。
　○：出力が０．８ｍＷ以上であって、ＦＷＨＭが７．８μｍ以上であった。
または、出力が０．８ｍＷ以上であって、ＳＭ類似度が０．８５以上であった。
　×：出力が０．８ｍＷ未満であった。
また、出力が０．８ｍＷ以上であるが、ＦＷＨＭが７．８μｍ未満、ＳＭ類似度が０．８５未満であった。
　面発光型レーザーダイオード１３の種類等、および、評価結果を表２に示す。また、実施例２～１０および比較例３～６におけるビーム径（ＦＷＨＭ）およびＳＭ類似度の関係を図７に示す。なお、図７中、ハッチングした領域は、ビーム径７．８μｍ以上、または、ＳＭ（シングルモード）類似度が０．８５以上である請求項２の発明の範囲である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記請求の範囲に含まれる。
光伝送システムは、電気光変換デバイスに備えられる。
１ 光伝送システム
２ ＴＯＳＡ
３ 光ファイバ
４ ＲＯＳＡ
１３ 面発光型レーザーダイオード
６１ 周波数分析機
７０ 定電流源
８０ 近視野像測定装置
８１ 受光部
ＢＬ ベースライン
ＭＡＸ－ＧＦ 最大強度グラフ
ＡＶＥ 平均値
ＣＧ 強度分布の重心
ＦＷＨＭ ビーム径
Ｃ１ 第１円
Ｃ２ 第２円
ＡＶ１ 第１円内の強度の平均値（第９工程で算出）
ＡＶ２ 第２円内の強度の平均値（第１０工程で算出）

Claims (10)

  1. 　ＲＦ信号を周波数分割多重方式で伝送する光伝送システムであり、
    　ＲＦ信号を受信し、これを光信号に変換して伝送する電気光変換デバイスと、
    　前記電気光変換デバイスから伝送された光信号を伝送する光伝送路と、
    　前記光伝送路から伝送された前記光信号をＲＦ信号に変換し、これを伝送する光電気変換デバイスとを備え、
    　前記電気光変換デバイスは、０．８ｍＷ以上の出力で発光可能な光源を含み、
    　下記の第１工程～第６工程を含む測定方法により得られるノイズ指標が、１０．０ｄＢμＶ以下であることを特徴とする、光伝送システム。
    　第１工程：定電流源を前記電気光変換デバイスにその伝送方向上流側において接続し、
    周波数分析機を前記光電気変換デバイスにその伝送方向下流側において接続する。
    　第２工程：前記定電流源から前記電気光変換デバイスに定電流を入力すると同時に、前記光電気変換デバイスから入力される電気信号を前記周波数分析機により分析し、前記電気信号のうち１０ＭＨｚ～３．５ＧＨｚの周波数領域において、前記定電流源による電気信号の入力開始から６０秒経過時から、０．０２秒間毎に、横軸が周波数、縦軸が強度である波形を、前記周波数分析機によって３０００回取得し、前記３０００回の平均波形であるベースラインを取得する。
    　第３工程：前記定電流源による電気信号の入力開始から、０．０２秒間毎に、波形を、前記周波数分析機によって３０００回取得し、前記３０００回の波形における各周波数における強度の最大値として描画される最大強度グラフを取得する。
    　第４工程：前記周波数分析機により、前記最大強度グラフの強度から前記ベースラインの強度を差し引いたグラフを描画する。
    　第５工程：前記周波数分析機により、前記グラフを前記周波数領域において１０００分割した特定周波数毎の強度の平均値を算出する。
    　第６工程：前記周波数分析機により、前記グラフにおける最大の強度から前記平均値を差し引いた値を前記ノイズ指標（単位：ｄＢμＶ）として得る。
  2. 　ＲＦ信号を周波数分割多重方式で伝送する光伝送システムであり、
    　ＲＦ信号を受信し、これを光信号に変換して伝送する電気光変換デバイスと、
    　前記電気光変換デバイスから伝送された光信号を伝送する光伝送路と、
    　前記光伝送路から伝送された前記光信号をＲＦ信号に変換し、これを伝送する光電気変換デバイスとを備え、
    　前記電気光変換デバイスは、０．８ｍＷ以上の出力で発光可能な光源を含み、
    　前記光源の近視野像測定によって取得されるビーム径（ＦＷＨＭ：半値全幅）が７．８μｍ以上、または、下記の第７工程～第１１工程を含む測定方法により得られる前記光源のＳＭ（シングルモード）類似度が０．８５以上であることを特徴とする、光伝送システム。
    　第７工程：定電流源を前記光源に接続し、近視野像測定装置の受光部を前記光源から出射される光が最も多く前記受光部に入る位置に配置する。
    　第８工程：前記定電流源から前記光源に定電流を入力し、前記定電流源による電気信号の入力開始から６０秒～１８０秒経過時に近視野像測定装置で測定し、前記光源のビーム径（ＦＷＨＭ）と近視野像（強度分布）とを取得する。
    　第９工程：前記近視野像の強度分布の重心を原点（０、０）とし、前記近視野像において前記原点を中心に直径が前記ビーム径（ＦＷＨＭ）となる円内の強度の平均値を算出する。
    　第１０工程：前記近視野像において前記原点（０、０）を中心に直径１μｍの円内の強度の平均値を算出する。
    　第１１工程：前記第１０工程で算出した前記平均値を前記第９工程で算出した前記平均値で割ることにより、前記ＳＭ類似度を算出する。
  3. 　前記光源から発光される光信号の波長帯域が、１１００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
  4. 　前記光源が、面発光型レーザーダイオードであることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
  5. 　前記光源が、５０Ｍｂｐｓ以上、２０Ｇｂｐｓ以下の仕様であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
  6. 　前記ＲＦ信号が、ＢＳ信号、ＣＳ信号、ＣＡ－ＴＶ信号、および／または、地上波信号であることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。
  7. 　ＲＦ信号を周波数分割多重方式で伝送する光伝送システムであり、ＲＦ信号を受信し、これを光信号に変換して伝送する電気光変換デバイスと、前記電気光変換デバイスから伝送された光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路から伝送された前記光信号をＲＦ信号に変換し、これを伝送する光電気変換デバイスとを備える前記光伝送システムにおける前記電気光変換デバイスであり、
    　ＲＦ信号を光信号に変換可能であり、
    　０．８ｍＷ以上の出力で発光可能な光源を含み、
    　下記の第１工程～第６工程を含む測定方法により得られるノイズ指標が、１０．０ｄＢμＶ以下であることを特徴とする、電気光変換デバイス。
    　第１工程：定電流源を前記電気光変換デバイスにその伝送方向上流側において接続し、
    周波数分析機を前記光電気変換デバイスにその伝送方向下流側において接続する。
    　第２工程：前記定電流源から前記電気光変換デバイスに定電流を入力すると同時に、前記光電気変換デバイスから入力される電気信号を前記周波数分析機により分析し、前記電気信号のうち１０ＭＨｚ～３．５ＧＨｚの周波数領域において、前記定電流源による電気信号の入力開始から６０秒経過時から、０．０２秒間毎に、横軸が周波数、縦軸が強度である波形を、前記周波数分析機によって３０００回取得し、前記３０００回の平均波形であるベースラインを取得する。
    　第３工程：前記定電流源による電気信号の入力開始から、０．０２秒間毎に、波形を、前記周波数分析機によって３０００回取得し、前記３０００回の波形における各周波数における強度の最大値として描画される最大強度グラフを取得する。
    　第４工程：前記周波数分析機により、前記最大強度グラフの強度から前記ベースラインの強度を差し引いたグラフを描画する。
    　第５工程：前記周波数分析機により、前記グラフを前記周波数領域において１０００分割した特定周波数毎の強度の平均値を算出する。
    　第６工程：前記周波数分析機により、前記グラフにおける最大の強度から前記平均値を差し引いた値を前記ノイズ指標（単位：ｄＢμＶ）として得る。
  8. 　ＲＦ信号を周波数分割多重方式で伝送する光伝送システムであり、ＲＦ信号を受信し、これを光信号に変換して伝送する電気光変換デバイスと、前記電気光変換デバイスから伝送された光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路から伝送された前記光信号をＲＦ信号に変換し、これを伝送する光電気変換デバイスとを備える前記光伝送システムにおける前記電気光変換デバイスであり、
    　ＲＦ信号を光信号に変換可能であり、
    　０．８ｍＷ以上の出力で発光可能な光源を含み、
    　前記光源の近視野像測定によって取得されるビーム径（ＦＷＨＭ：半値全幅）が７．８μｍ以上、または、下記の第７工程～第１１工程を含む測定方法により得られる前記光源のＳＭ（シングルモード）類似度が０．８５以上であることを特徴とする、電気光変換デバイス。
    　第７工程：定電流源を前記光源に接続し、近視野像測定装置の受光部を前記光源から出射される光が最も多く前記受光部に入る位置に配置する。
    　第８工程：前記定電流源から前記光源に定電流を入力し、前記定電流源による電気信号の入力開始から６０秒～１８０秒経過時に近視野像測定装置で測定し、前記光源のビーム径（ＦＷＨＭ）と近視野像（強度分布）とを取得する。
    　第９工程：前記近視野像の強度分布の重心を原点（０、０）とし、前記近視野像において前記原点を中心に直径が前記ビーム径（ＦＷＨＭ）となる円内の強度の平均値を算出する。
    　第１０工程：前記近視野像において前記原点（０、０）を中心に直径１μｍの円内の強度の平均値を算出する。
    　第１１工程：前記第１０工程で算出した前記平均値を前記第９工程で算出した前記平均値で割ることにより、前記ＳＭ類似度を算出する。
  9. 　前記光源から発光される光信号の波長帯域が、１１００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項７に記載の電気光変換デバイス。
  10. 　前記光源が、面発光型レーザーダイオードであることを特徴とする、請求項７に記載の電気光変換デバイス。
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