(57)【要約】【課題】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こと。【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。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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または２に記載の光伝送システム。
【請求項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１〜３のいずれか一項に記載の光伝送システム。
【請求項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１〜４のいずれか一項に記載の光伝送システム。
【請求項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１〜５のいずれか一項に記載の光伝送システム。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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または８に記載の電気光変換デバイス。
【請求項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７〜９のいずれか一項に記載の電気光変換デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。）。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−５３８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【発明の効果】
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】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２】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３】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】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】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】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】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。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ：ＮＦＰ）測定によって求められる。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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）。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【実施例】
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
ＲＯＳＡ４として、ＴＯ−５６（オプトロンサイエンス社製）を用いた。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
○：出力が０．８ｍＷ以上、かつ、ノイズ指標が１０．０ｄＢμＶ以下であった。
【０１５３】
×：出力が０．８ｍＷ未満、または、ノイズ指標が１０．０ｄＢμＶ超過であった。
【０１５４】
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。
【０１５５】
○：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。
【０１５６】
×：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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
○：出力が０．８ｍＷ以上、かつ、ノイズ指標が１０．０ｄＢμＶ以下であった。
【０１５９】
×：出力が０．８ｍＷ未満、または、ノイズ指標が１０．０ｄＢμＶ超過であった。
【０１６０】
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。
【０１６１】
○：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。
【０１６２】
×：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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
【表１】
2020096338.tif 000003
【０１６５】
【表２】
2020096338.tif 000004
【符号の説明】
【０１６６】
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）
【図１】
2020096338.tif 000005
【図２】
2020096338.tif 000006
【図３】
2020096338.tif 000007
【図４】
2020096338.tif 000008
【図５】
2020096338.tif 000009
【図６】
2020096338.tif 000010
【図７】
2020096338.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月24日(2019.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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以下であり、
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。
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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または２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
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１〜３のいずれか一項に記載の光伝送システム。
【請求項５】
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１〜４のいずれか一項に記載の光伝送システム。
【請求項６】
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以下であり、
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。
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。
【請求項７】
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６に記載の電気光変換デバイス。
【請求項８】
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６または７に記載の電気光変換デバイス。
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月19日(2020.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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以下であり、
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以上であり、
前記光伝送路が、ＧＩ型光ファイバであり、
前記光源が、面発光型レーザーダイオードまたは側面発光型レーザーダイオード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。
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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または２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
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１〜３のいずれか一項に記載の光伝送システム。
【請求項５】
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以下であり、
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以上であり、
前記光伝送路が、ＧＩ型光ファイバであり、
前記光源が、面発光型レーザーダイオードまたは側面発光型レーザーダイオード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。
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。
【請求項６】
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５に記載の電気光変換デバイス。