【手続補正書】
【提出日】平成17年4月28日(2005.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角度変調信号を光伝送するシステムであって、
前記角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
前記光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、前記干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを備え、
前記干渉部および前記光電気変換部によって光信号の遅延検波系を構成し、当該遅延検波系によって光信号から電気信号への変換処理と角度復調処理とを同時に行うことを特徴とする、光伝送システム。
【請求項２】
前記光変調部は、前記光変調信号として光強度変調信号を生成す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】
前記光変調部は、
一定光強度、一定波長の光を出力する光源と、
前記光源からの光を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部からの２つの出力光のそれぞれに対して設けられ、前記角度変調信号を元信号として、各出力光に対して光位相変調を施す第１および第２の光位相変調部と、
前記第１および第２の光位相変調部から出力される２つの光位相変調信号を合波する光結合部とを含む、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記干渉部は、
入力された光信号を第１および第２の光信号に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から出力される第２の光信号について、所定の遅延量を与える光遅延部と、
前記光分岐部から出力される第１の光信号と、前記光遅延部から出力される第２の光信号とを合成する光合波部とを含む、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記光変調部は、
一定光強度、一定波長の光を出力する光源と、
前記光源からの光を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部からの２つの出力光のそれぞれに対して設けられ、前記角度変調信号を元信号として、各出力光に対して光位相変調を施す第１および第２の光位相変調部と、
前記第１および第２の光位相変調部から出力される２つの光位相変調信号を一旦合波し、かつ互いの光強度変調成分が逆相の第１および第２の光信号に分波する光方向性結合部とを含み、
前記干渉部は、
前記光方向性結合部から出力される第２の光信号について、所定の遅延量を与える光遅延部と、
前記光方向性結合部から出力される第１の光信号と、前記光遅延部から出力される第２の光信号とを合成する光合波部とを含む、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項６】
前記干渉部は、
前記光変調部から出力される光信号を導く光導波部と、
前記光導波部上に所定の間隔で縦続に配置され、それぞれ入力された光信号の一部を透過し、残りを反射する第１および第２の光透過反射部とを含み、
前記第１および第２の光透過反射部の間を光信号が往復する伝搬時間を前記所定の伝搬遅延差とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項７】
前記光変調部は、前記光変調信号として光振幅変調信号を生成す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８】
前記光変調部は、
一定光強度、一定波長の光を出力する光源と、
前記光源からの光を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部からの２つの出力光のそれぞれに対して設けられ、前記角度変調信号を元信号として、各出力光に対して光位相変調を施す第１および第２の光位相変調部と、
前記第１および第２の光位相変調部から出力される２つの光位相変調信号を合波する光結合部とを含む、請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項９】
前記干渉部は、
入力された光信号を第１および第２の光信号に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から出力される第２の光信号について、所定の遅延量を与える光遅延部と、
前記光分岐部から出力される第１の光信号と、前記光遅延部から出力される第２の光信号とを合成する光合波部とを含む、請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項１０】
前記光変調部は、
一定光強度、一定波長の光を出力する光源と、
前記光源からの光を２分岐する光分岐部と、
前記光分岐部からの２つの出力光のそれぞれに対して設けられ、前記角度変調信号を元信号として、各出力光に対して光位相変調を施す第１および第２の光位相変調部と、
前記第１および第２の光位相変調部から出力される２つの光位相変調信号を一旦合波し、かつ互いの光振幅変調成分が逆相の第１および第２の光信号に分波する光方向性結合部とを含み、
前記干渉部は、
前記光方向性結合部から出力される第２の光信号について、所定の遅延量を与える光遅延部と、
前記光方向性結合部から出力される第１の光信号と、前記光遅延部から出力される第２の光信号とを合成する光合波部とを含む、請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項１１】
前記干渉部は、
前記光変調部から出力される光信号を導く光導波部と、
前記光導波部上に所定の間隔で縦続に配置され、それぞれ入力された光信号の一部を透過し、残りを反射する第１および第２の光透過反射部とを含み、
前記第１および第２の光透過反射部の間を光信号が往復する伝搬時間を前記所定の伝搬遅延差とする、請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項１２】
前記第１の光位相変調部による光移相量と、前記第２の光位相変調部による光移相量との差が、前記角度変調信号に対して同相になるように、前記第１および第２の光位相変調部において所定の光位相変調が施されることを特徴とする、請求項８または１０に記載の光伝送システム。
【請求項１３】
前記第１の光位相変調部による光移相量と、前記第２の光位相変調部による光移相量との差が、前記角度変調信号に対して逆相になるように、前記第１および第２の光位相変調部において所定の光位相変調が施されることを特徴とする、請求項８または１０に記載の光伝送システム。
【請求項１４】
前記角度変調信号の中心角周波数と、前記干渉部における所定の伝搬遅延差との積の値が、π／２に等しくなるように設定されてい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１５】
前記干渉部における所定の伝搬遅延差は、前記ディジタル信号の１シンボル長に等しくなるように設定されてい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１６】
前記光導波部に沿って前記第１および第２の光透過反射部を透過する光信号と、前記第１の光透過反射部を透過し、前記第２の光透過反射部で反射され、前記第１の光透過反射部で反射され、前記第２の光透過反射部を透過する光信号との偏光状態が互いに一致するように設定されていることを特徴とする、請求項６または１１に記載の光伝送システム。
【請求項１７】
前記干渉部における前記光分岐部と、前記光遅延部と、前記光合波部とが、各々偏光保持可能な光導波路で構成されていることを特徴とする、請求項４または９に記載の光伝送システム。
【請求項１８】
前記光変調部における前記光方向性結合部と、前記干渉部における前記光遅延部および前記光合波部とが、各々偏光保持可能な光導波路で構成されていることを特徴とする、請求項５または１０に記載の光伝送システム。
【請求項１９】
前記干渉部における前記光導波部と、前記第１および第２の光透過反射部とが、各々偏光保持可能な光導波路で構成されていることを特徴とする、請求項６または１１に記載の光伝送システム。
【請求項２０】
角度変調信号を光送信する装置であって、
前記角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
前記光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部とを備え、
前記干渉部から出力される合成光信号を送信することを特徴とする、光送信装置。
【請求項２１】
前記光変調部は、前記光変調信号として光強度変調信号を生成することを特徴とする、請求項２０に記載の光送信装置。
【請求項２２】
前記光変調部は、前記光変調信号として光振幅変調信号を生成することを特徴とする、請求項２０に記載の光送信装置。
【請求項２３】
光変調信号を受信して復調する装置であって、
受信した前記光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、前記干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを備え、
前記干渉部および前記光電気変換部によって光信号の遅延検波系を構成し、当該遅延検波系によって光信号から電気信号への変換処理と角度復調処理とを同時に行うことを特徴とする、光受信装置。
【請求項２４】
前記光変調信号は、２n （ｎは、２以上の整数）相ＰＳＫ電気変調信号を元信号として生成された光変調信号であり、
前記干渉部は、
入力した光信号を２n-1 個の受信光に分波する受信光分波部と、
前記２n-1 個の受信光のそれぞれに対応して設けられ、当該受信光をさらに第１および第２の光信号に分岐し、第２の光信号について、所定の遅延量を与えた後、第１および第２の光信号を合成する第１〜第２n-1 の光干渉回路とを含み、
前記光電気変換部は、前記第１〜第２n-1 の光干渉回路のそれぞれに対応して設けられる、請求項２３に記載の光受信装置。
【請求項２５】
前記光変調信号は、４相ＰＳＫ電気変調信号を元信号として生成された光変調信号であり、
前記干渉部は、
入力した光信号を第１および第２の受信光に分波する受信光分波部と、
前記第１の受信光を第１および第２の光信号に分岐し、第２の光信号について、所定の第１の遅延量を与えた後、第１および第２の光信号を合成する第１の光干渉回路と、
前記第２の受信光を第１および第２の光信号に分岐し、第２の光信号について、所定の第２の遅延量を与えた後、第１および第２の光信号を合成する第２の光干渉回路とを含み、
前記第１の光干渉回路における所定の第１の遅延量と、前記第２の光干渉回路における所定の第２の遅延量とが、共に前記ディジタル信号の１／２シンボル長の絶対量を有し、かつ互いに逆相になるように設定されていることを特徴とする、請求項２４に記載の光受信装置。
【請求項２６】
角度変調信号を光伝送するシステムであって、
前記角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
前記光変調部から出力される光変調信号を少なくとも第１および第２の光変調信号に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から出力される第１の光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、前記干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換部と、
自乗検波特性を有し、前記光分岐部から出力される第２の光変調信号を電気信号に変換する第２の光電気変換部とを備える、光伝送システム。
【請求項２７】
所定の波長の光を出力する局発光源と、
前記光分岐部と前記第２の光電気変換部との間に介挿され、前記光分岐部から出力される第２の光変調信号と前記局発光源からの光とを合波する光合波部とをさらに備え、
前記第２の光電気変換部は、前記光合波部から出力される合波光信号をヘテロダイン検波して電気信号に変換することを特徴とする、請求項２６に記載の光伝送システム。
【請求項２８】
所定の波長の光を出力する局発光源と、
前記光変調部と前記光分岐部との間に介挿され、前記光変調部から出力される光変調信号と前記局発光源からの光とを合波する光合波部とをさらに備え、
前記第２の光電気変換部は、前記光分岐部から出力される第２の光変調信号をヘテロダイン検波して電気信号に変換することを特徴とする、請求項２６に記載の光伝送システム。
【請求項２９】
角度変調信号を光伝送するシステムであって、
前記角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
所定の波長の光を出力する局発光源と、
前記光変調部から出力される光変調信号と前記局発光源からの光とを合波する光合波部と、
前記光合波部から出力される合波光信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、前記干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記光電気変換部から出力される電気信号を周波数成分毎に分離して出力する分波部とを備える、光伝送システム。
【請求項３０】
角度変調信号を光伝送するシステムであって、
前記角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
前記光変調部から出力される光信号を少なくとも第１および第２の光変調信号に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から出力される第１の光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、前記干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換部と、
所定の周波数の無変調信号を出力する局部発振部と、
自乗検波特性を有し、前記局部発振部からの無変調信号によってバイアスが変調され、前記光分岐部から出力される第２の光変調信号を電気信号に変換する第２の光電気変換部とを備える、光伝送システム。
【請求項３１】
角度変調信号を光伝送するシステムであって、
前記角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
前記光変調部から出力される光信号を少なくとも第１および第２の光変調信号に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から出力される第１の光信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、当該干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換部と、
自乗検波特性を有し、前記光分岐部から出力される第２の光変調信号を電気信号に変換する第２の光電気変換部と、
所定の周波数の無変調信号を出力する局部発振部と、
前記第２の光電気変換部から出力される電気信号と前記局部発振部から出力される無変調信号とを混合（ミキシング）して出力する混合部とを備える、光伝送システム。
【請求項３２】
少なくとも第１および第２の電気信号を一括的に光伝送するシステムであって、
前記第１の電気信号を角度変調信号に変換する角度変調部と、
前記角度変調信号と前記第２の電気信号とを合波する合波部と、
前記合波部から出力される合波信号を光変調信号に変換する光変調部と、
前記光変調部から出力される光信号を少なくとも第１および第２の光変調信号に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から出力される第１の光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、前記干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換部と、
自乗検波特性を有し、前記光分岐部から出力される第２の光変調信号を電気信号に変換する第２の光電気変換部とを備える、光伝送システム。
【請求項３３】
前記第１の電気信号の占有周波数帯域と、前記第２の電気信号の占有周波数帯域と、前記角度変調信号の占有周波数帯域とが、互いに一致しないことを特徴とする、請求項３２に記載の光伝送システム。
【請求項３４】
前記第１の電気信号の占有周波数帯域を制限するための第１の信号処理部と、
前記第２の電気信号の占有周波数帯域を制限するための第２の信号処理部とをさらに備える、請求項３２に記載の光伝送システム。
【請求項３５】
前記第１の光電気変換部から出力される電気信号について、前記第１の電気信号の占有周波数帯域に対応する周波数成分のみを透過させると共に、前記第１の信号処理部における帯域制限によって失われた波形情報を再生するための第３の信号処理部と、
前記第２の光電気変換部から出力される電気信号について、前記第２の電気信号の占有周波数帯域に対応する周波数成分のみを透過させると共に、前記第２の信号処理部における帯域制限によって失われた波形情報を再生するための第４の信号処理部とをさらに備える、請求項３４に記載の光伝送システム。
【請求項３６】
複数の電気信号を光伝送するシステムであって、
前記複数の電気信号をそれぞれ角度変調信号に変換する複数個の角度変調部と、
前記複数個の角度変調部から出力される角度変調信号を合波する合波部と、
前記合波部から出力される合波信号を光変調信号に変換する光変調部と、
前記光変調部から出力される光変調信号を複数個の光変調信号に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から出力される複数個の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが所定の光信号処理を行うことによって、前記複数の電気信号を個別的に再生する複数個の光信号処理部とを備え、
各前記光信号処理部は、
前記光分岐部から出力される光変調信号を、復調すべき角度変調信号の周波数に応じて決定された伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、前記干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを含む、光伝送システム。
【請求項３７】
複数チャネルの電気信号が周波数多重されかつ角度変調された多チャネル角度変調信号を光伝送するシステムであって、
前記多チャネル角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
前記光変調部から出力される光変調信号を複数個の光変調信号に分岐する光分岐部と、
前記光分岐部から出力される複数個の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが所定の光信号処理を行うことによって、異なるチャネルの電気信号を再生する複数個の光信号処理部とを備え、
各前記光信号処理部は、
前記光分岐部から出力される光変調信号を、再生すべきチャネルの電気信号の周波数に応じて決定された伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、前記干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを含む、光伝送システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送システムに関し、より特定的には、角度変調信号を光伝送するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３０は、角度変調信号を伝送する、従来の光伝送システムの構成の一例を示したブロック図である。図３０において、この光伝送システムは、角度変調部１と、光変調部２と、光導波部３と、光電気変換部４と、角度復調部５と、フィルタＦとを備えている。このような光伝送システムは、例えば、文献（Ｋ．Ｋｉｋｕｓｈｉｍａ，  ｅｔ  ａｌ．，  "Ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｕｐｅｒ  ｗｉｄｅ−ｂａｎｄ  ＦＭ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｓｃｈｅｍｅ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｔｏ  ｍｕｌｔｉ−ｃｈａｎｎｅｌ  ＡＭ  ｖｉｄｅｏ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ"，  ＩＯＯＣ’９５，  ＰＤ２−７，  １９９５．）に述べられている。
【０００３】
次に、上記のように構成された従来の光伝送システムの動作を説明する。角度変調部１に入力される電気信号としては、例えば音声または映像信号のようなアナログ信号や、コンピュータデータ等のディジタル信号が想定される。角度変調部１は、入力された電気信号を所定の周波数、所定の角度変調方式の角度変調信号に変換した後、出力する。この角度変調方式としては、アナログ信号に対しては、ＦＭ（周波数変調）あるいはＰＭ（位相変調）があり、ディジタル信号に対しては、ＦＳＫ（周波数シフトキーイング）あるいはＰＳＫ（位相シフトキーイング）があるが、以下では、これらを総称して角度変調と呼ぶこととする。光変調部２は、入力された角度変調信号を光変調信号に変換した後、出力する。光電気変換部４は、自乗検波特性を有する受光素子（ｐｉｎフォトダイオードまたはアバランシェフォトダイオード等）を備え、光導波部３によって伝送されてきた光変調信号を電気信号に再変換し、角度変調信号を出力する。角度復調部５は、この角度変調信号の周波数変化（または、位相変化）を電気信号の振幅変化（または、強度変化）に変換することにより、元の電気信号に相関する信号を再生する。フィルタＦは、角度復調部５からの出力信号の内、元の電気信号に相当する信号成分（すなわち、当該電気信号と同一周波数帯域の信号成分）のみを透過させる。
【０００４】
図３０における角度復調部５の一構成例を図３１に示す。図３１において、光電気変換部４から入力された角度変調信号は、分岐部５１で２分岐される。分岐された一方の信号には、遅延部５２で所定の遅延量Ｔp が与えられる。混合部５３は、一般的にはミキサ等で構成され、分岐部５１から分岐出力される他方の信号と、遅延部５２から出力される信号とを入力し、これらの積信号を生成して、出力する。
【０００５】
上述したような従来の角度変調信号の光伝送システムは、振幅変調（ＡＭ）信号の光伝送システムと比較して、一般に、以下に述べるような利点を有する。すなわち、角度変調信号の周波数偏移量（または、位相偏移量）をより大きく設定することによって、光伝送時においてより大きな角度変調利得を得ることができ、その結果、復調信号のＳＮＲ（信号対雑音電力比）が増大し、品質の良い信号伝送を行うことができる。また、角度変調信号の周波数偏移量（または、位相偏移量）を増大させることによって、光変調信号の周波数スペクトルが拡散され、当該ピークレベルが抑圧されるため、光伝送路上における多重反射による信号品質劣化が低減されるという利点も有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、伝送すべき電気信号を角度変調した後、光変調信号に変換して光伝送し、受信側で自乗検波して角度変調信号に再変換し、さらに角度復調して元の電気信号を得る従来の光伝送システムは、品質の良好でない光伝送路においても、周波数偏移量を増大させることによって、より品質の良好な光伝送を行うことができる。
【０００７】
しかしながら、角度変調信号の周波数偏移量（または、位相偏移量）を増大させると、当該角度変調信号が高周波化・広帯域化されることとなり、上記のような従来の光伝送システムでは、角度変調部１や角度復調部５を構成するために、高周波・広帯域用の電気部品が必要となる。このような高周波・広帯域用電気部品は、相互の接続や整合が難しく、部品間の多重反射が容易に発生するため、角度変調部１や角度復調部５の特性の劣化を招き、変復調信号の品質を大きく劣化させる。
【０００８】
また、光伝送システムの受信端末として設置される角度復調部５に高価な広帯域・高周波用電気部品（例えば、図３１における分岐部５１や混合部５３）を使用した場合、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）システムやＣＡＴＶ網などの光加入者（光多分配）系を構成する際に、１加入者当たりのシステムコストが非常に高価となり、システムの経済性を著しく低化させる。
【０００９】
以上のように、従来の光伝送システムでは、より広帯域、高周波の角度変調信号を光伝送するに際して、特に復調部の構成部品として、広帯域・高周波用の電気部品を使用する必要があるため、群遅延特性や変復調特性の劣化を生じやすく、また、受信端末のコスト上昇によりシステム全体の経済性が著しく低下するという特有の問題がある。
【００１０】
それ故に、本発明の目的は、新規な光信号処理を採用することによって良好な角度復調特性を実現し、かつ広帯域・高周波用の電気部品を使用せずに、より安価に受信端末を構成し、経済性に優れた光伝送システムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、角度変調信号を光伝送するシステムであって、
角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを備え、
干渉部および光電気変換部によって光信号の遅延検波系を構成し、当該遅延検波系によって光信号から電気信号への変換処理と角度復調処理とを同時に行うことを特徴とする。
【００１２】
角度変調信号に対する復調装置として広帯域・高周波部品を用いた電気回路を採用すると、部品間の接続性または整合性の悪さから、群遅延特性あるいは復調特性の非線形性の劣化が生じやすく、復調信号の品質が著しく低下する。また、広帯域・高周波部品は一般に高価であるため、復調装置のコストが上昇し、システムの経済性が著しく劣化する。
そこで、上記第１の発明では、角度変調信号を光変調信号に変換し、この光変調信号を、受光素子の自乗検波特性を利用してホモダイン検波することによって、広帯域・高周波用の電気部品を使用することなく、光信号処理のみで復調および光伝送が行えるようにしている。また、本発明を光分配系に適用する場合、干渉部までの構成を送信設備側に、光電気変換部のみを受信端末側に設置することにより、高価な構成部品が送信設備のみに含まれることになるので、経済性に優れた光加入者システムを構築できる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、
光変調部は、光変調信号として光強度変調信号を生成することを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第２の発明に従属する発明であって、
光変調部は、
一定光強度、一定波長の光を出力する光源と、
光源からの光を２分岐する光分岐部と、
光分岐部からの２つの出力光のそれぞれに対して設けられ、角度変調信号を元信号として、各出力光に対して光位相変調を施す第１および第２の光位相変調部と、
第１および第２の光位相変調部から出力される２つの光位相変調信号を合波する光結合部とを含んでいる。
【００１５】
上記のように、第３の発明では、光強度変調信号を生成するために、いわゆる外部変調方式を採用している。なお、このような外部変調方式に代えて、直接変調方式を採用することも可能である。
【００１６】
第４の発明は、第２の発明に従属する発明であって、
干渉部は、
入力された光信号を第１および第２の光信号に分岐する光分岐部と、
光分岐部から出力される第２の光信号について、所定の遅延量を与える光遅延部と、
光分岐部から出力される第１の光信号と、光遅延部から出力される第２の光信号とを合成する光合波部とを含んでいる。
【００１７】
上記のように、第４の発明によれば、入力された光信号を、光分岐部によって２つの光信号に分岐させ、その一方に対して遅延部で所定量の伝搬遅延を与えた後、光合波部により再度両光信号を合成することにより、光信号の遅延検波に必要となる干渉系を構成するようにしている。
【００１８】
第５の発明は、第２の発明に従属する発明であって、
光変調部は、
一定光強度、一定波長の光を出力する光源と、
光源からの光を２分岐する光分岐部と、
光分岐部からの２つの出力光のそれぞれに対して設けられ、角度変調信号を元信号として、各出力光に対して光位相変調を施す第１および第２の光位相変調部と、
第１および第２の光位相変調部から出力される２つの光位相変調信号を一旦合波し、かつ互いの光強度変調成分が逆相の第１および第２の光信号に分波する光方向性結合部とを含み、
干渉部は、
光方向性結合部から出力される第２の光信号について、所定の遅延量を与える光遅延部と、
光方向性結合部から出力される第１の光信号と、光遅延部から出力される第２の光信号とを合成する光合波部とを含んでいる。
【００１９】
上記のように、第５の発明では、光変調部として、外部変調方式を採用すると共に、光方向性結合部を設けることにより、互いの光強度変調成分が逆相の関係にある第１および第２の光信号を干渉部に入力するようにしている。これによって、干渉部で入力光信号を分岐させる必要がなくなる。
【００２０】
第６の発明は、第２の発明に従属する発明であって、
干渉部は、
光変調部から出力される光信号を導く光導波部と、
光導波部上に所定の間隔で縦続に配置され、それぞれ入力された光信号の一部を透過し、残りを反射する第１および第２の光透過反射部とを含み、
第１および第２の光透過反射部の間を光信号が往復する伝搬時間を所定の伝搬遅延差とすることを特徴とする。
【００２１】
上記のように、第６の発明によれば、光導波部上に２つの光透過反射部を設け、両光透過反射部を共に透過して伝搬する直接光と、両光透過反射部を一往復した後伝搬する間接光とを発生させることにより、光信号を物理的に２つに分岐することなく、光信号の遅延検波に必要な干渉系を構成するようにしている。これによって、より単純な構成で、干渉系を構成することができる。
【００２２】
第７の発明は、第１の発明に従属する発明であって、
光変調部は、光変調信号として光振幅変調信号を生成することを特徴とする。
【００２３】
第８の発明は、第７の発明に従属する発明であって、
光変調部は、
一定光強度、一定波長の光を出力する光源と、
光源からの光を２分岐する光分岐部と、
光分岐部からの２つの出力光のそれぞれに対して設けられ、角度変調信号を元信号として、各出力光に対して光位相変調を施す第１および第２の光位相変調部と、
第１および第２の光位相変調部から出力される２つの光位相変調信号を合波する光結合部とを含んでいる。
【００２４】
第９の発明は、第７の発明に従属する発明であって、
干渉部は、
入力された光信号を第１および第２の光信号に分岐する光分岐部と、
光分岐部から出力される第２の光信号について、所定の遅延量を与える光遅延部と、
光分岐部から出力される第１の光信号と、光遅延部から出力される第２の光信号とを合成する光合波部とを含んでいる。
【００２５】
上記のように、第９の発明によれば、入力された光信号を、光分岐部によって２つの光信号に分岐させ、その一方に対して遅延部で所定量の伝搬遅延を与えた後、光合波部により再度両光信号を合成することにより、光信号の遅延検波に必要となる干渉系を構成するようにしている。
【００２６】
第１０の発明は、第７の発明に従属する発明であって、
光変調部は、
一定光強度、一定波長の光を出力する光源と、
光源からの光を２分岐する光分岐部と、
光分岐部からの２つの出力光のそれぞれに対して設けられ、角度変調信号を元信号として、各出力光に対して光位相変調を施す第１および第２の光位相変調部と、
第１および第２の光位相変調部から出力される２つの光位相変調信号を一旦合波し、かつ互いの光振幅変調成分が逆相の第１および第２の光信号に分波する光方向性結合部とを含み、
干渉部は、
光方向性結合部から出力される第２の光信号について、所定の遅延量を与える光遅延部と、
光方向性結合部から出力される第１の光信号と、光遅延部から出力される第２の光信号とを合成する光合波部とを含んでいる。
【００２７】
上記のように、第１０の発明では、光変調部として、外部変調方式を採用すると共に、光方向性結合部を設けることにより、互いの光強度変調成分が逆相の関係にある第１および第２の光信号を干渉部に入力するようにしている。これによって、干渉部で入力光信号を分岐させる必要がなくなる。
【００２８】
第１１の発明は、第７の発明に従属する発明であって、
干渉部は、
光変調部から出力される光信号を導く光導波部と、
光導波部上に所定の間隔で縦続に配置され、それぞれ入力された光信号の一部を透過し、残りを反射する第１および第２の光透過反射部とを含み、
第１および第２の光透過反射部の間を光信号が往復する伝搬時間を所定の伝搬遅延差とすることを特徴とする。
【００２９】
上記のように、第１１の発明によれば、光導波部上に２つの光透過反射部を設け、両光透過反射部を共に透過して伝搬する直接光と、両光透過反射部を一往復した後伝搬する間接光とを発生させることにより、光信号を物理的に２つに分岐することなく、光信号の遅延検波に必要な干渉系を構成するようにしている。これによって、より単純な構成で、干渉系を構成することができる。
【００３０】
第１２の発明は、第８または１０の発明に従属する発明であって、
第１の光位相変調部による光移相量と、第２の光位相変調部による光移相量との差が、角度変調信号に対して同相になるように、第１および第２の光位相変調部において所定の光位相変調が施されることを特徴とする。
【００３１】
第１３の発明は、第８または１０の発明に従属する発明であって、
第１の光位相変調部による光移相量と、第２の光位相変調部による光移相量との差が、角度変調信号に対して逆相になるように、第１および第２の光位相変調部において所定の光位相変調が施されることを特徴とする。
【００３２】
上記第１２および第１３の発明では、第１および第２の光位相変調部から出力される角度変調信号の間の位相関係を最適に調整することによって、光結合部または光方向性結合部から出力される光信号中の光振幅変調成分を大きくし、光信号処理による高効率な復調および光伝送を実現している。
【００３３】
第１４の発明は、第２〜第５のいずれかの発明に従属する発明であって、
角度変調信号の中心角周波数と、干渉部における所定の伝搬遅延差との積の値が、π／２に等しくなるように設定されていることを特徴とする。
【００３４】
上記のように、第１４の発明では、角度変調信号の中心周波数と、干渉部における所定の伝搬遅延差とを最適な値に設定することによって、復調効率を上昇させるようにしている。
【００３５】
第１５の発明は、第１の発明に従属する発明であって、
干渉部における所定の伝搬遅延差は、ディジタル信号の１シンボル長に等しくなるように設定されていることを特徴とする。
【００３６】
上記のように、第１５の発明は、角度変調信号がディジタル信号を周波数変調または位相変調したＦＳＫ変調信号またはＰＳＫ変調信号である場合、当該ディジタル信号のシンボル長と、干渉部における所定の伝搬遅延差とを最適な値に設定することによって、復調効率を向上させるようにしている。
【００３７】
第１６の発明は、第６または第１１の発明に従属する発明であって、
光導波部に沿って第１および第２の光透過反射部を透過する光信号と、第１の光透過反射部を透過し、第２の光透過反射部で反射され、第１の光透過反射部で反射され、第２の光透過反射部を透過する光信号との偏光状態が互いに一致するように設定されていることを特徴とする。
【００３８】
上記のように、第１６の発明では、直接光と間接光の偏光状態を一致させることにより、光電気変換部におけるホモダイン検波効率、すなわち復調効率を高めるようにしている。
【００３９】
第１７の発明は、第４または第９の発明に従属する発明であって、
干渉部における光分岐部と、光遅延部と、光合波部とが、各々偏光保持可能な光導波路で構成されていることを特徴とする。
【００４０】
上記のように、第１７の発明によれば、干渉部における光分岐部と、光遅延部と、光合波部とを、各々偏光保持可能な光導波路で構成することにより、光電気変換部におけるホモダイン検波効率、すなわち復調効率を高めるようにしている。
【００４１】
第１８の発明は、第５または第１０の発明に従属する発明であって、
光変調部における光方向性結合部と、干渉部における光遅延部および光合波部とが、各々偏光保持可能な光導波路で構成されていることを特徴とする。
【００４２】
上記のように、第１８の発明によれば、光変調部における光方向性結合部と、干渉部における光遅延部および光合波部とを、各々偏光保持可能な光導波路で構成することにより、光電気変換部におけるホモダイン検波効率、すなわち復調効率を高めるようにしている。
【００４３】
第１９の発明は、第６または第１１の発明に従属する発明であって、
干渉部における光導波部と、第１および第２の光透過反射部とが、各々偏光保持可能な光導波路で構成されていることを特徴とする。
【００４４】
上記のように、第１９の発明によれば、干渉部における光導波部と、第１および第２の光透過反射部とを、各々偏光保持可能な光導波路で構成することにより、光電気変換部におけるホモダイン検波効率、すなわち復調効率を高めるようにしている。
【００４５】
第２０の発明は、角度変調信号を光送信する装置であって、
角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部とを備え、
干渉部から出力される合成光信号を送信することを特徴とする。
【００４６】
第２１の発明は、第２０の発明に従属する発明であって、
光変調部は、光変調信号として光強度変調信号を生成することを特徴とする。
【００４７】
第２２の発明は、第２０の発明に従属する発明であって、
光変調部は、光変調信号として光振幅変調信号を生成することを特徴とする。
【００４８】
第２３の発明は、光変調信号を受信して復調する装置であって、
受信した光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを備え、
干渉部および光電気変換部によって光信号の遅延検波系を構成し、当該遅延検波系によって光信号から電気信号への変換処理と角度復調処理とを同時に行うことを特徴とする。
【００４９】
第２４の発明は、第２３の発明に従属する発明であって、
光信号は、２n （ｎは、自然数）相ＰＳＫ変調信号を元信号として生成された光変調信号であり、
干渉部は、
入力した光信号を２n-1 個の受信光に分波する受信光分波部と、
２n-1 個の受信光のそれぞれに対応して設けられ、当該受信光をさらに第１および第２の光信号に分岐し、第２の光信号について、所定の遅延量を与えた後、第１および第２の光信号を合成する第１〜第２n-1 の光干渉回路とを含み、
光電気変換部は、第１〜第２n-1 の光干渉回路のそれぞれに対応して設けられることを特徴とする。
【００５０】
第２５の発明は、第２４の発明に従属する発明であって、
光信号は、４相ＰＳＫ変調信号を元信号として生成された光変調信号であり、
干渉部は、
入力した光信号を第１および第２の受信光に分波する受信光分波部と、
第１の受信光を第１および第２の光信号に分岐し、第２の光信号について、所定の第１の遅延量を与えた後、第１および第２の光信号を合成する第１の光干渉回路と、
第２の受信光を第１および第２の光信号に分岐し、第２の光信号について、所定の第２の遅延量を与えた後、第１および第２の光信号を合成する第２の光干渉回路とを含み、
第１の光干渉回路における所定の第１の遅延量と、第２の光干渉回路における所定の第２の遅延量とが、共にディジタル信号の１／２シンボル長の絶対量を有し、かつ互いに逆相になるように設定されていることを特徴とする。
【００５１】
第２６の発明は、角度変調信号を光伝送するシステムであって、
角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
光変調部から出力される光変調信号を少なくとも第１および第２の光変調信号に分岐する光分岐部と、
光分岐部から出力される第１の光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換部と、
自乗検波特性を有し、光分岐部から出力される第２の光変調信号を電気信号に変換する第２の光電気変換部とを備えている。
【００５２】
上記のように、第２６の発明によれば、角度変調信号を光信号に変換した後、これを複数に分岐し、一部の光信号については、第１の発明と同様に干渉部と第１の光電気変換部とを用いてホモダイン検波を行って角度変調前の元の電気信号を再生し、残りの光信号については、第２の光電気変換部で直接検波を行うことにより、角度変調信号を再生するようにしている。これにより、光ファイバを基幹とした有線ネットワークを構成すると共に、例えば第２の光電気変換部から出力される角度変調信号を無線波として空中に送出すれば、移動端末等に対するワイヤレスネットワークにも拡張して展開することができる。特に、ワイヤレスネットワークに有効とされるマイクロ波やミリ波等の高周波信号に対しては、有線系においては、これを光信号処理によって低コストな構成で受信および復調し、その一方で、移動端末等に対して無線波を送信することによって、柔軟でかつ経済性に優れたシステムを構築することができる。
【００５３】
第２７の発明は、第２６の発明に従属する発明であって、
所定の波長の光を出力する局発光源と、
光分岐部と第２の光電気変換部との間に介挿され、光分岐部から出力される第２の光変調信号と局発光源からの光とを合波する光合波部とをさらに備え、
第２の光電気変換部は、光合波部から出力される合波光信号をヘテロダイン検波して電気信号に変換することを特徴とする。
【００５４】
第２８の発明は、第２６の発明に従属する発明であって、
所定の波長の光を出力する局発光源と、
光変調部と光分岐部との間に介挿され、光変調部から出力される光変調信号と局発光源からの光とを合波する光合波部とをさらに備え、
第２の光電気変換部は、光分岐部から出力される第２の光変調信号をヘテロダイン検波して電気信号に変換することを特徴とする。
【００５５】
上記のように、第２７または第２８の発明によれば、局発光源の周波数を変えることにより、第２の光電気変換部から出力される角度変調信号の周波数を自由にアップコンバートまたはダウンコンバートすることができる。
【００５６】
第２９の発明は、角度変調信号を光伝送するシステムであって、
角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
所定の波長の光を出力する局発光源と、
光変調部から出力される光変調信号と局発光源からの光とを合波する光合波部と、
光合波部から出力される合波光信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
光電気変換部から出力される電気信号を周波数成分毎に分離して出力する分波部とを備えている。
【００５７】
第３０の発明は、角度変調信号を光伝送するシステムであって、
角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
光変調部から出力される光信号を少なくとも第１および第２の光変調信号に分岐する光分岐部と、
光分岐部から出力される第１の光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換部と、
所定の周波数の無変調信号を出力する局部発振部と、
自乗検波特性を有し、局部発振部からの無変調信号によってバイアスが変調され、光分岐部から出力される第２の光変調信号を電気信号に変換する第２の光電気変換部とを備えている。
【００５８】
第３１の発明は、角度変調信号を光伝送するシステムであって、
角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
光変調部から出力される光信号を少なくとも第１および第２の光変調信号に分岐する光分岐部と、
光分岐部から出力される第１の光信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、当該干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換部と、
自乗検波特性を有し、光分岐部から出力される第２の光変調信号を電気信号に変換する第２の光電気変換部と、
所定の周波数の無変調信号を出力する局部発振部と、
第２の光電気変換部から出力される電気信号と局部発振部から出力される無変調信号とを混合（ミキシング）して出力する混合部とを備えている。
【００５９】
上記のように、第２９〜第３１の発明によれば、光信号処理のみによって角度変調前の元の電気信号および角度変調信号を再生することができる。また、局発光源または局部発振部の周波数を変えることにより、再生する角度変調信号の周波数を自由にアップコンバートまたはダウンコンバートすることができる。
【００６０】
第３２の発明は、少なくとも第１および第２の電気信号を一括的に光伝送するシステムであって、
第１の電気信号を角度変調信号に変換する角度変調部と、
角度変調信号と第２の電気信号とを合波する合波部と、
合波部から出力される合波信号を光変調信号に変換する光変調部と、
光変調部から出力される光信号を少なくとも第１および第２の光変調信号に分岐する光分岐部と、
光分岐部から出力される第１の光変調信号を所定の伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換部と、
自乗検波特性を有し、光分岐部から出力される第２の光変調信号を電気信号に変換する第２の光電気変換部とを備えている。
【００６１】
上記のように、第３２の発明によれば、例えばディジタル信号とアナログ信号のように異なる種類の電気信号を一括的に光伝送して個別に再生することができる。
【００６２】
第３３の発明は、第３２の発明に従属する発明であって、
第１の電気信号の占有周波数帯域と、第２の電気信号の占有周波数帯域と、角度変調信号の占有周波数帯域とが、互いに一致しないことを特徴とする。
【００６３】
第３４の発明は、第３２の発明に従属する発明であって、
第１の電気信号の占有周波数帯域を制限するための第１の信号処理部と、
第２の電気信号の占有周波数帯域を制限するための第２の信号処理部とをさらに備えている。
【００６４】
第３５の発明は、第３４の発明に従属する発明であって、
第１の光電気変換部から出力される電気信号について、第１の電気信号の占有周波数帯域に対応する周波数成分のみを透過させると共に、第１の信号処理部における帯域制限によって失われた波形情報を再生するための第３の信号処理部と、
第２の光電気変換部から出力される電気信号について、第２の電気信号の占有周波数帯域に対応する周波数成分のみを透過させると共に、第２の信号処理部における帯域制限によって失われた波形情報を再生するための第４の信号処理部とをさらに備えている。
【００６５】
上記のように、第３５の発明によれば、送信側で行った帯域制限によって生じた波形歪みを受信側で補正することができる。
【００６６】
第３６の発明は、複数の電気信号を光伝送するシステムであって、
複数の電気信号をそれぞれ角度変調信号に変換する複数個の角度変調部と、
複数個の角度変調部から出力される角度変調信号を合波する合波部と、
合波部から出力される合波信号を光変調信号に変換する光変調部と、
光変調部から出力される光変調信号を複数個の光変調信号に分岐する光分岐部と、
光分岐部から出力される複数個の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが所定の光信号処理を行うことによって、複数の電気信号を個別的に再生する複数個の光信号処理部とを備え、
各光信号処理部は、
光分岐部から出力される光変調信号を、復調すべき角度変調信号の周波数に応じて決定された伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを含んでいる。
【００６７】
上記のように、第３６の発明によれば、例えばディジタル信号とアナログ信号のように異なる種類の電気信号を一括的に光伝送して個別に再生することができる。
【００６８】
第３７の発明は、複数チャネルの電気信号が周波数多重されかつ角度変調された多チャネル角度変調信号を光伝送するシステムであって、
多チャネル角度変調信号を光変調信号に変換する光変調部と、
光変調部から出力される光変調信号を複数個の光変調信号に分岐する光分岐部と、
光分岐部から出力される複数個の光変調信号のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが所定の光信号処理を行うことによって、異なるチャネルの電気信号を再生する複数個の光信号処理部とを備え、
各光信号処理部は、
光分岐部から出力される光変調信号を、再生すべきチャネルの電気信号の周波数に応じて決定された伝搬遅延差を有する複数の光信号に分離した後合成する干渉部と、
自乗検波特性を有し、干渉部から出力される合成光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを含んでいる。
【００６９】
上記のように、第３７の発明によれば、周波数多重された多チャネルの角度変調信号を一括的に光伝送することができる。
【００７０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。なお、図１には、各部における信号の周波数スペクトルの模式図をも併せて示している。図１において、本実施形態の光伝送システムは、角度変調部１と、光変調部２と、第１の光導波部３と、干渉部６と、第２の光導波部７と、光電気変換部４と、フィルタＦとを備えている。なお、第１および第２の光導波部３および７は、システムが要求する送信側および受信側の構成に応じて、両方が必要になる場合や、いずれか一方が必要になる場合がある。
【００７１】
図１の構成において注目すべきは、図３０に示すような角度復調部５が設けられていない点である。すなわち、本実施形態は、新規で特有な光信号処理を行うことにより、電気的な復調処理を行うことなく、復調信号が得られることを特徴としている。
【００７２】
次に、図１に示す実施形態の動作を説明する。角度変調部１は、伝送すべき電気信号として、音声信号、映像信号等のアナログ信号もしくはコンピュータデータ等のディジタル信号を入力し、これを元信号とした角度変調信号を出力する。光変調部２は、角度変調部１から出力される角度変調信号を入力し、例えば直接変調方式によって光強度変調信号を出力し、もしくは外部変調方式によって光強度変調信号または光振幅変調信号を出力する。この光信号は、第１の光導波部３を介して伝送される。干渉部６は、入力した光信号を所定の伝搬遅延差を有する２つの光信号に分離後、再合成する。再合成された光信号は、第２の光導波部７を介して伝送される。光電気変換部４は、自乗検波特性を有する受光素子（ｐｉｎフォトダイオードまたはアバランシェフォトダイオード等）を備え、入力した合成光信号を電気信号に再変換すると共に、角度復調動作によって元の電気信号に相関する電気信号（アナログ信号またはディジタル信号）を再生し、出力する。フィルタＦは、光電気変換部４からの出力信号の内、元の電気信号に相当する信号成分（すなわち、当該電気信号と同一周波数帯域の信号成分）のみを透過させる。以下には、本実施形態のより具体的な構成例について説明する。
【００７３】
（１）第１の実施形態における第１の具体的構成例
図２は、本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムの第１の具体的構成例を示すブロック図である。図２において、本構成例の光伝送システムでは、角度変調部１の一例としてＦＭ変調部１００を備えている。また、光変調部２は、光源２０１と、第１の光分岐部２０２と、第１の光位相変調部２０３と、第２の光位相変調部２０４と、光結合部２０５とを備えている。また、干渉部６は、第２の光分岐部６０１と、光遅延部６０２と、光合波部６０３とを備えている。
【００７４】
次に、図２に示す具体例の動作を説明する。ＦＭ変調部１００には、ＦＭ変調すべき元信号として、例えば多チャンネルの周波数多重信号などの高周波・広帯域電気信号が入力される。ＦＭ変調部１００は、入力された電気信号を所定周波数のＦＭ変調信号に変換する。本構成例の光変調部２は、いわゆる外部変調方式の構成を有しており、光源２０１は、無変調光を出力する。第１の光分岐部２０２は、光源２０１からの無変調光を２つに分岐させる。第１および第２の光位相変調部２０３および２０４は、第１の光分岐部２０２によって２分岐された光の各々に対して設けられ、ＦＭ変調部１００から出力されたＦＭ変調信号を印加することによって、所定の光位相変調を行う。第１および第２の光位相変調部２０３および２０４から出力された各光位相変調信号は、光結合部２０５で合波されて光振幅変調信号に変換される。この光振幅変調信号は、第１の光導波部３を介して干渉部６に入力される。干渉部６では、第２の光分岐部６０１が、入力された光信号を、第１および第２の光信号に分岐させる。光遅延部６０２は、第２の光分岐部６０１から出力される第２の光信号に、所定の遅延量Ｔp を与える。光合波部６０３は、第２の光分岐部６０１から出力された第１の光信号と、光遅延部６０２から出力された第２の光信号とを合成し、第２の光導波部７に出力する。光電気変換部４は、第２の光導波部７によって伝送されてきた第１および第２の光信号の積を作成する（通常、このような動作は、ホモダイン検波と呼ばれる）。
【００７５】
上記第１の具体例の動作を、さらに数式を用いて以下に説明する。第２の光分岐部６０１から出力される第１および第２の光振幅変調信号の内、第１の光信号の電界成分Ｅａ（ｔ）を次式（１）で、光遅延部６０２を通過した第２の光信号の電界成分Ｅｂ（ｔ）を次式（２）で、それぞれ表すものとする。
【００７６】
【数１】
1999331089.tif 000001
【００７７】
上式（１）および（２）において、ｍは光変調度、ｆt はＦＭ変調信号の（瞬時）周波数を、ｆ0 は光周波数を、Ｔp は光遅延部６０２による遅延量を表す。これらを合波した後、光電気変換部４で自乗検波を行うと、自乗検波後の光電流Ｉ0 （ｔ）は、次式（３）で表される。
【００７８】
【数２】
1999331089.tif 000002
【００７９】
上式（３）において、光周波数ｆ0 に依存する周期関数の項は、光電気変換部４の応答周波数限界によって出力されないことを考慮すると、光電気変換部４から取り出される信号成分Ｉs （ｔ）は、第３項のみを展開することによって、次式（４）のように表される。
【００８０】
【数３】
1999331089.tif 000003
【００８１】
上式（４）において、ｍ、ｆ0 、Ｔp は一定値であるので、式（４）の第２展開式（４ｂ）の第４項の大きさは、ＦＭ変調信号の瞬時周波数ｆt に依存して変化する。すなわち、ＦＭ変調信号の周波数変化に応じて、その大きさが変化する光電流を取り出すことができる。
【００８２】
なお、上記第１の具体例では、光変調部２が光振幅変調信号を出力するように構成されているが、当該光変調部２は、光強度変調信号を出力するように構成されても良い。この場合の動作を、数式を用いて以下に説明する。前述の説明と同様に、第２の光分岐部６０１から出力される第１および第２の光強度変調信号の内、第１の光信号の電界成分Ｅａ（ｔ）を次式（５）で、光遅延部６０２を通過した第２の光信号の電界成分Ｅｂ（ｔ）を次式（６）で、それぞれ表すものとする。
【００８３】
【数４】
1999331089.tif 000004
【００８４】
これらの合波信号を、光電気変換部４で自乗検波すると、その光電流Ｉ0 （ｔ）は、次式（７）で表される。
【００８５】
【数５】
1999331089.tif 000005
【００８６】
上式（７）において、光周波数ｆ0 に依存する周期関数の項は、光電気変換部４の応答周波数限界によって出力されないことを考慮すると、光電気変換部４から取り出される信号成分Ｉs （ｔ）は、次式（８）で表される。
【００８７】
【数６】
1999331089.tif 000006
【００８８】
上式（８）の第２展開式（８ｂ）において、第４項の大きさは、ＦＭ変調信号の瞬時周波数ｆt に依存して変化し、前述の式（４）の第２展開式（４ｂ）と同様に、ＦＭ変調信号の周波数変化に応じて、その大きさが変化する光電流を取り出せることが分かる。
【００８９】
図３において、（ａ）および（ｂ）は、第１および第２の光信号における電界の振幅変動成分（または、強度変動成分）を模式的に示したもので、（ｃ）は、光電気変換部４から出力される対応する光電流の波形を示している。図３（ｃ）に示すように、光電気変換部４からは、負の微分パルスを含むパルス状信号が出力される。各微分パルスのパルス幅は、上記光遅延部６０２による所定の遅延量Ｔp に対応して一定であり、その発生間隔は、ＦＭ変調部１００から出力されたＦＭ変調信号の周波数変化に対応する。フィルタＦは、このパルス状信号を入力して、ＦＭ変調部１００に入力される電気信号に相当する帯域の信号成分（低周波成分）のみを透過させる。これによって、当該電気信号を復調することができる。
【００９０】
図４は、図２の光伝送システムの第１の運用例を示す図である。図４において、本運用例では、ＦＭ変調部１００、光変調部２、光導波部３および干渉部６によって光送信装置ＰＴを構成し、光電気変換部４によって光受信装置ＰＲを構成している。さらに、第２の光導波部７として光ファイバなどの光伝送媒体を使用することにより、光送信装置ＰＴと光受信装置ＰＲとの間の物理的距離を拡大するようにしている。
【００９１】
図４の運用例において、第２の光導波部７（光ファイバ）中を伝送される第１および第２の光信号は、共に同一光源２０１を元に作成され、その光波長は完全に同一である。そのため、第２の光導波部７として、偏光保持機能を有する特別な光ファイバを用いることなく、通常の単一モード光ファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ）を使用しても、光合波部６０３から出力される２つの光信号間の相対的な偏光状態は、第２の光導波部７内を伝送中も常に一定に保持される。従って、２つの光信号を、それぞれの偏光状態が同一になるように調整した後に、光合波部６０３へ入力するようにすれば、第２の光導波部７による伝送後も、２つの光信号の偏光状態は、同一に保たれる。その結果、光電気変換部４でのホモダイン効率が最大となり、高いＦＭ復調効率を安定に実現することができる。
【００９２】
以上のように、図４の運用例において、光受信装置ＰＲの構成部品として必要となるのは、比較的安価な光電気変換部４のみであり、高価な部品は全て光送信装置ＰＴ側に収容される。従って、本構成により、光受信装置（受信端末）ＰＲを安価に提供でき、特に光分配系を構成した場合においては、システムコストを削減し、経済性に優れたシステムを構築することができる。
【００９３】
図５は、図２の光伝送システムの第２の運用例を示す図である。図５において、本運用例では、ＦＭ変調部１００および光変調部２によって光送信装置ＰＴを構成し、干渉部６および光電気変換部４によって光受信装置ＰＲを構成している。さらに、第１の光導波部３として光ファイバなどの光伝送媒体を使用することにより、光送信装置ＰＴと光受信装置ＰＲとの間の物理的距離を拡大するようにしている。図５の運用例の場合、図４の運用例ほど顕著ではないが、光受信装置ＰＲを（電気的な復調回路が不要となる分）比較的安価な部品で構成できるので、特に光分配系を構成した場合においては、システムコストが下がり、経済性に優れたシステムを構築することができる。
【００９４】
（２）第１の実施形態における第２の具体的構成例
図６は、本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムの第２の具体的構成例を示すブロック図である。図６において、本具体例の光伝送システムは、前述の第１の具体例の第１の運用例（図４参照）における光結合部２０５、第１の光導波部３および第２の光分岐部６０１に代えて、光方向性結合部２０６を備えており、その他の構成は図４と同様である。従って、ここでは、第１の具体例の第１の運用例との相違点を中心に、以下にその動作を説明する。
【００９５】
第２の具体例では、光方向性結合部２０６は、第１および第２の光位相変調部２０３および２０４から出力された各光位相変調信号を一旦合波して光振幅変調信号に変換すると共に、これを互いに逆相の光変調成分を有した第１および第２の光信号に分岐して出力する。この場合、図７（ｃ）に示すように、光電気変換部４から出力される光電流の波形は、前述の第１の運用例のそれ（図３（ｃ）参照）に対して逆相のパルス状信号になるものの、当該パルス状信号に含まれる正の微分パルスの発生頻度は、ＦＭ変調信号の周波数変化に一意に対応する。従って、このパルス状信号をフィルタＦに入力し、ＦＭ復調部１００へ入力される電気信号に相当する帯域の信号成分（低周波成分）のみを取り出すことにより、当該電気信号の復調信号を得ることができる。なお、この動作の定式化は、信号波形の位相が異なる以外、前述の第１の運用例と同様であるため省略する。
【００９６】
なお、第２の具体例では、ＦＭ変調部１００、光変調部２および干渉部６によって光送信装置ＰＴを構成し、光電気変換部４によって光受信装置ＰＲを構成している。そして、第２の光導波部７として光ファイバなどの光伝送媒体を使用することにより、光送信装置ＰＴと光受信装置ＰＲとの間の物理的距離を拡大するようにしている。
【００９７】
以上のように、第２の具体例の光伝送システムにおいては、図４の運用例の場合と同様に、光受信装置ＰＲの構成部品として必要となるのは、比較的安価な光電気変換部４のみであり、高価な部品は全て光送信装置ＰＴ側に収容される。従って、光受信装置（受信端末）ＰＲを安価に提供でき、特に光分配系を構成した場合においては、システムコストが下がり、経済性に優れたシステムを構築することができる。
【００９８】
（３）第１の実施形態における第３の具体的構成例
図８は、本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムの第３の具体的構成例を示すブロック図である。図８において、本具体例の光伝送システムは、前述の第１の具体例（図２参照）における第１および第２の光導波部３および７、第２の光分岐部６０１、光遅延部６０２、光合波部６０３に代えて、第１および第２の光透過反射部６０６および６０７、光導波部６０５を備えており、その他の構成は図２と同様である。従って、ここでは、第１の具体例との相違点を中心に、以下にその動作を説明する。
【００９９】
第３の具体例では、光結合部２０５から出力された光信号は、光導波部６０５によって光電気変換部４まで導かれる。第１および第２の光透過反射部６０６および６０７は、光導波部６０５の途中に所定の間隔で縦続して設けられる。ここで、図８中に示したように、光結合部２０５から出力された光信号の一部は、第１の光透過反射部６０６を透過し、第２の光透過反射部６０７をも透過して、光電気変換部４に到達する（以下、このような光信号を直接光と呼ぶ）。また、光結合部２０５から出力された光信号の別の一部は、第１の光透過反射部６０６を透過し、第２の光透過反射部６０７で反射され、さらに第１の光透過反射部６０６で反射された後、第２の光透過反射部６０７を透過して、光電気変換部４に到達する（以下、このような光信号を間接光と呼ぶ）。光電気変換部４は、自乗検波特性によって、直接光と間接光との間でホモダイン検波を行い、両光信号間の積を作成する。なお、所定の間隔で設置された第１の光透過反射部６０６と第２の光透過反射部６０７との間を間接光が往復する伝搬時間（以下、往復伝搬時間と呼ぶ）が、前述の第１および第２の具体例における光遅延部６０２の遅延量Ｔp に相当する。
【０１００】
図９は、図８の光伝送システムの第１の運用例を示すブロック図である。図９において、本運用例では、ＦＭ変調部１００、光変調部２および干渉部６によって光送信装置ＰＴを構成し、光電気変換部４によって光受信装置ＰＲを構成している。そして、光導波部６０５として光ファイバなどの光伝送媒体を使用することにより、光送信装置ＰＴと光受信装置ＰＲとの間の物理的距離を拡大するようにしている。すなわち、本運用例では、光導波部６０５は、図１の第２の光導波部７の機能も果たしている。
【０１０１】
図９の運用例において、光導波部６０５（光ファイバ）中を伝送される直接光および間接光は、共に同一光源２０１を元に作成され、その光波長は完全に同一である。そのため、光導波部６０５として偏光保持機能を有する特別な光ファイバを用いることなく、通常の単一モード光ファイバを使用しても、第２の光透過反射部６０７を出力した直接光と間接光の間の相対的な偏光状態は、さらに光導波部６０５内を伝送中も常に一定に保持される。従って、第１および第２の光透過反射部６０６および６０７において互いの偏光状態が同一になるように調整すれば、光導波部６０５による伝送後も、２つの光信号の偏光状態は同一に保たれる。その結果、光電気変換部４でのホモダイン効率が最大となり、高いＦＭ復調効率を安定に実現することができる。
【０１０２】
以上のように、図９の運用例においては、図４の運用例の場合と同様に、光受信装置ＰＲの構成部品として必要となるのは、比較的安価な光電気変換部４のみであり、高価な部品は全て光送信装置ＰＴ側に収容される。従って、光受信装置（受信端末）ＰＲを安価に提供でき、特に光分配系を構成した場合においては、システムコストが下がり、経済性に優れたシステムを構築することができる。
【０１０３】
図１０は、図８の光伝送システムの第２の運用例を示すブロック図である。図１０において、本運用例では、ＦＭ変調部１００および光変調部２によって光送信装置ＰＴを構成し、干渉部６および光電気変換部４によって光受信装置ＰＲを構成している。そして、光導波部６０５として光ファイバなどの光伝送媒体を使用することにより、光送信装置ＰＴと光受信装置ＰＲとの間の物理的距離を拡大するようにしている。すなわち、本運用例では、光導波部６０５は、図１の第１の光導波部３の機能も果たしている。
【０１０４】
以上のように、図１０の運用例においては、図９の運用例ほど顕著ではないが、光受信装置ＰＲを比較的安価な部品で構成できるので、特に光分配系を構成した場合においては、システムコストが下がり、経済性に優れたシステムを構築することができる。
【０１０５】
以上説明した第１〜第３の具体例（図２，図６および図８）について、その変形例および動作条件などに関するさらに詳細な説明を以下に行う。
【０１０６】
Ａ．変調形式について
上記第１〜第３の具体例は、アナログ信号をＦＭ変調して光伝送する構成となっているが、本実施形態は、アナログ信号をＰＭ変調して光伝送するシステムにも適用でき、この場合も上記各具体例と全く同様の効果を奏する。なお、この場合の構成は、ＦＭ変調部１００が周知のＰＭ変調部に代わるだけであり、光伝送システムのその他の構成は、上記第１〜第３の具体例と全く同様であって良い。
【０１０７】
さらに、本実施形態は、アナログ信号に代えて、ディジタル信号を周波数変調または位相変調して光伝送することも勿論可能であり、この場合も上記各具体例と全く同様の効果を奏する。なお、この場合の構成は、ＦＭ変調部１００が周知のＦＳＫ変調部またはＰＳＫ変調部に代わるだけであり、光伝送システムのその他の構成は、上記第１〜第３の具体例と全く同様であって良い。
【０１０８】
Ｂ．光振幅変調の定義
上記第１〜第３の具体例において、第１および第２の光位相変調部２０３および２０４における各光位相変調動作の位相、すなわち第１および第２の光位相変調部２０３および２０４に入力される各ＦＭ変調信号の位相は、好ましくは、光結合部２０５または光方向性結合部２０６において合成された光信号中の光振幅変調成分を大きくするような位相に設定される。このことを、以下に説明する。
【０１０９】
今、第１の光位相変調部２０３から出力される光信号の電界成分Ｅ1 （ｔ）を次式（９）で、第２の光位相変調部２０４から出力される光信号の電界成分Ｅ2 （ｔ）を次式（１０）で表すものとする。
【０１１０】
【数７】
1999331089.tif 000007
【０１１１】
上式（９）および（１０）において、ｆ0 は光周波数、ｄ1 およびｄ2 は、それぞれ第１および第２の光位相変調部２０３および２０４による移相量である。これら電界成分Ｅ1 （ｔ）およびＥ2 （ｔ）の合波電界を検波すると、その光電流Ｉ0 （ｔ）は次式（１１）で表される。
【０１１２】
【数８】
1999331089.tif 000008
【０１１３】
ここで、次式（１２）で表されるように、ｄ1 およびｄ2 間の相対位相を表すパラメータとして、ｄb およびｄ（ｔ）を導入する。
【０１１４】
【数９】
1999331089.tif 000009
【０１１５】
上記ｄb およびｄ（ｔ）は、第１の光分岐部２０２と、第１および第２の光位相変調部２０３および２０４と、光結合部２０５（または、光方向性結合部２０６）とで構成されるマッハツェンダー型光変調器に対する、バイアスレベル（電圧）および変調信号にそれぞれ相当する。
【０１１６】
バイアスレベルｄb が次式（１３）を満足する場合、すなわち第１の光位相変調部２０３と第２の光位相変調部２０４との位相差が、ＦＭ変調信号と同相の関係にあるならば、前述の式（１１）は次式（１４）のように表される。次式（１４）から明らかなように、光電気変換部４から出力される光電流Ｉ0 （ｔ）は、変調信号ｄ（ｔ）の２乗に比例する成分を有しており、光振幅変調成分が生成されていることが分かる。
【０１１７】
【数１０】
1999331089.tif 000010
【０１１８】
また、バイアスレベルｄb が次式（１５）を満足する場合、すなわち第１の光位相変調部２０３と第２の光位相変調部２０４との位相差が、ＦＭ変調信号と逆相の関係にあるならば、前述の式（１１）は次式（１６）のように表される。次式（１６）から明らかなように、光電気変換部４から出力される光電流Ｉ0 （ｔ）は、変調信号ｄ（ｔ）の２乗に比例しており、光振幅変調成分が生成されていることが分かる。
【０１１９】
【数１１】
1999331089.tif 000011
【０１２０】
以上のように、第１および第２の光位相変調部２０３および２０４に入力される各ＦＭ変調信号の位相を最適な状態に調整することにより、光結合部２０５または光方向性結合部２０６から出力される光信号中の光振幅変調成分を大きくすることができ、その結果、効率の良いＦＭ復調を行うことができる。
【０１２１】
以上のように、上記第２および第３の具体例において、光変調部２は、ＦＭ変調信号を光振幅変調信号に変換して出力する構成となっている。しかしながら、光変調部２は、このような光振幅変調に代えて、第１の具体例で述べたと同様に、光強度変調を用いる方式を採用しても良く、その動作、効果は、上記各具体例とほぼ同様である。
【０１２２】
また、以上の具体例では、光変調部２として、主にマッハツェンダー干渉系構成の「外部光変調方式」を採用した構成を中心に説明してきたが、上記第１および第３の具体例において光変調部２が「光強度変調」を用いる場合には、光変調方式としてより一般的な「直接光変調方式」、すなわち半導体レーザ素子への注入電流をＦＭ変調信号で直接変調する構成を採用することも可能である。この場合、より容易かつ安価に光伝送システムを構成することができる。
【０１２３】
Ｃ．遅延量について
上記第１〜第３の具体例において、光遅延部６０２における所定の遅延量Ｔp 、または所定の間隔で設置された第１および第２の光透過反射部６０６および６０７間の往復伝搬時間Ｔp は、好ましくは、ＦＭ変調信号の中心角周波数ωc （＝２π・ｆc ）に対して、次式（１７）の関係を満たすように設定されている。
【０１２４】
【数１２】
1999331089.tif 000012
【０１２５】
上記の関係を満足することにより、前述の第１の具体例で示した式（４）の第２展開式（４ｂ）または式（８）の第２展開式（８ｂ）からも明らかなように、周波数ｆc を中心としたＦＭ変調信号の瞬時周波数ｆt （＝ｆc ＋△ｆ（ｔ））に対する光電気変換部４の出力光電流レベルＩ0 （ｔ）の線形性および復調効率が向上する。すなわち、ＦＭ復調特性が向上し、より品質の良い復調信号を得ることができる。
【０１２６】
また、上記第１〜第３の具体例では、アナログ信号をＦＭ変調して光伝送するように構成されているが、このようなアナログ信号に代えてディジタル信号を変調して光伝送する場合、光遅延部６０２における所定の遅延量Ｔp 、または所定の間隔で設置された第１および第２の光透過反射部６０６および６０７間の往復伝搬時間Ｔp は、好ましくは、ＦＳＫ変調信号の中心周波数ｆc に対して、上式（１７）の関係、または、当該ディジタル信号の１シンボル長（シンボル時間）Ｌに対して、次式（１８）の関係を満たすように設定されている。
【０１２７】
【数１３】
1999331089.tif 000013
【０１２８】
上記の関係を満足した場合、前述の第１の具体例で示した式（４）の第１展開式（４ａ）または式（８）の第１展開式（８ａ）からも明らかなように、ＦＳＫ（またはＰＳＫ）変調信号の遅延検波系が構成され、効率の良い復調を行うことができる。
【０１２９】
また、ディジタル信号を位相変調して４相ＰＳＫ変調信号（ＱＰＳＫ変調信号）を光伝送する場合、干渉部６および光電気変換部４の構成は、好ましくは、図１１に示すような２段並列構造とされる。図１１において、光分波部６０８は、光変調部２から出力される光信号を第１および第２の受信光に分波する。第１の光干渉回路６ａおよび第１の光電気変換部４ａは、第１の受信光について、第２の光干渉回路６ｂおよび第２の光電気変換部４ｂは、第２の受信光について、それぞれホモダイン検波を行う。フィルタＦａは、第１の光電気変換部４ａの出力信号から、フィルタＦｂは、第２の光電気変換部４ｂの出力信号から、元のディジタル信号成分を取り出す。そして、第１の光干渉回路６ａにおける所定の遅延量Ｔ1 と、第２の光干渉回路６ｂにおける所定の遅延量Ｔ2 は、好ましくは、当該ディジタル信号の１シンボル長（シンボル時間）Ｌに対して、それぞれ次式（１９）および（２０）の関係を満たすように設定されている。
【０１３０】
【数１４】
1999331089.tif 000014
【０１３１】
上記の関係を満足することにより、ＱＰＳＫ変調信号のＩ信号成分およびＱ信号成分それぞれに対する遅延検波系が構成され、ＱＰＳＫ変調信号を良好に復調することが可能となる。
【０１３２】
なお、上記ではＱＰＳＫ変調信号を光伝送する場合について述べたが、より一般的に言うと、角度変調部１に入力される電気信号がディジタル信号であり、ＦＭ変調信号に代えて２n （ｎは、自然数）相ＰＳＫ変調信号を出力する場合、図１１に示す部分としては、入力した光信号を２n-1 個の受信光に分波する受信光分波部と、２n-1 個の受信光のそれぞれに対応して設けられ、当該受信光をさらに第１および第２の光信号に分岐し、第２の光信号について、所定の遅延量を与えた後、第１および第２の光信号を合成する第１〜第２n-1 の干渉部と、第１〜第２n-1 の干渉部のそれぞれに対応して設けられる光電気変換部とで構成されることになる。
【０１３３】
Ｄ．偏光状態について
上記第１〜第３の具体例において、例えば図２における第２の光分岐部６０１と光合波部６０３との間の２つの光伝搬経路、図６における光方向性結合部２０６と光合波部６０３との間の２つの光伝搬経路、あるいは図８における光導波部６０５について第１および第２の光透過反射部６０６および６０７の間に存在する光伝搬部分は、好ましくは、偏波保持ファイバや光導波路などの偏光保持可能な光伝送媒体で構成される。これによって、第２の光分岐部６０１または光方向性結合部２０６から出力される２つの光信号（第１の光信号と第２の光信号）の偏光状態を同一に保持したまま、光合波部６０３において合波することができる。あるいは、図８における光導波部６０５において、直接光と間接光の偏光状態を同一に保持することができる。これにより、光電気変換部４におけるホモダイン効率が常に最大となり、高いＦＭ復調効率を安定に実現することができる。
【０１３４】
また、上記第１〜第３の具体例において、第１の光分岐部２０２と、第１および第２の光位相変調部２０３および２０４と、光結合部２０５（または光方向性結合部２０６）とは、好ましくは、同一結晶基板上に作製される。このような構成は、通常のマッハツェンダー型光強度変調器と同様の構成である。このような構成を採用することによって、より容易に光送信装置を作製することができる。
【０１３５】
さらに、装置の小型化を図るために、第１の具体例においては、第２の光分岐部６０１と、光遅延部６０２と、光合波部６０３とを、また第２の具体例においては、光遅延部６０２と、光合波部６０３とを、また第３の具体例においては、光導波部６０５の一部と、第１および第２の光透過反射部６０６および６０７とを、上記結晶基板上に作製するようにしても良い。
【０１３６】
また、上記第１または第２の具体例において、第２の光分岐部６０１または光方向性結合部２０６と、光合波部６０３との間の光伝搬経路を光導波路とすることで、光合波部６０３に入力する２つの光信号の偏波状態を同一かつ安定に保ち、高いＦＭ変調効率を安定に実現することができる。
【０１３７】
また、上記第３の具体例において、光導波部６０５と、第１および第２の光透過反射部６０６および６０７とで構成される光伝搬経路を光導波路とすることで、直接光および間接光の偏波状態を同一かつ安定に保ち、高いＦＭ変調効率を安定に実現することができる。
【０１３８】
（４）第１の実施形態における第４の具体的構成例
図１２は、本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムの第４の具体的構成例を示すブロック図である。図１２において、本具体例の光伝送システムでは、光方向性結合部２０６と光合波部６０３との間の２つの光伝搬経路の一方に、偏光調整部６０９が挿入されている。本具体例におけるその他の構成は、前述の第２の具体例の光伝送システム（図６参照）と同様である。以下、第２の具体例との相違点を中心に、第４の具体例の動作を説明する。
【０１３９】
本具体例では、光方向性結合部２０６から出力される２つの光信号の内、一方の光信号の偏光状態を偏光調整部６０９で調整することにより、光合波部６０３において、第１および第２の光信号の偏光状態が一致するようにしている。これにより、光電気変換部４におけるホモダイン効率が最大となり、高いＦＭ復調効率を実現することができる。
【０１４０】
なお、図１２は、一例として、光遅延部６０２が設けられた光伝搬経路とは反対側の光伝搬路に偏光調整部６０９を挿入した場合を示しているが、偏光調整部６０９を、光遅延部６０２が設けられた光伝搬路に挿入するようにしても良いし、さらには２つの光伝搬経路の両方に挿入するようにしても良い。
【０１４１】
さらに、前述の第１の具体例（図２参照）においても、第２の光分岐部６０１と光合波部６０３との間の２つの光伝搬経路の両方または一方に偏光調整部６０９を挿入するようにしても良い。この場合も、上記第４の具体例と同様の効果を得ることができる。
【０１４２】
（５）第１の実施形態における第５の具体的構成例
図１３は、本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムの第５の具体的構成例を示すブロック図である。図１３において、本具体例の光伝送システムでは、ＦＭ変調部１００と第１および第２の光位相変調部２０３および２０４との間に、振幅調整部８が付加挿入されている。本具体例のその他の構成は、前述の第２の具体例の光伝送システム（図６参照）の構成と同様である。以下には、第２の具体例との相違点を中心に、第５の具体例の動作を説明する。
【０１４３】
本具体例では、振幅調整部８は、ＦＭ変調部１００から出力されたＦＭ変調信号を入力し、当該ＦＭ変調信号に対して周波数を変化させることなく振幅が一定となるような波形整形を行った後、第１および第２の光位相変調部２０３および２０４に出力する。前述の第２の具体例においては、図１４（ｃ）に示すように、ＦＭ変調信号の振幅が小さくなると、光電気変換部４から出力されるパルス状信号の振幅が減少する。そのため、ＦＭ復調効率が低下する。また、ＦＭ変調信号の振幅が時間的に変動すると、ＦＭ復調効率も時間的に変動することになるため、復調波形に歪が生じる。従って、本具体例のように、振幅調整部８を設けて、ＦＭ変調信号の振幅を一定に保つことにより、ＦＭ復調効率の低下または変化と波形歪を抑制することができる。
【０１４４】
なお、前述の第１または第３の具体例（図２または図８参照）においても、ＦＭ変調部１００と第１および第２の光位相変調部２０３および２０４との間に、振幅調整部８を付加挿入するようにしても良い。この場合も、上記第５の具体例と同様の効果を得ることができる。
【０１４５】
（６）第１の実施形態における第６の具体的構成例
図１５は、本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムの第６の具体的構成例を示すブロック図である。図１５において、本具体例の光伝送システムでは、ＦＭ変調部１００と第１および第２の光位相変調部２０３および２０４との間に、帯域制限部９が付加挿入されている。本具体例のその他の構成は、前述の第２の具体例の光伝送システム（図６参照）の構成と同様である。以下には、第２の具体例との相違点を中心に、第６の具体例の動作を説明する。
【０１４６】
本具体例では、帯域制限部９は、ＦＭ変調部１００から出力されたＦＭ変調信号を入力し、その占有帯域を一部制限した後、第１および第２の光位相変調部２０３および２０４に出力する。前述の第２の具体例においては、ＦＭ復調特性の非線形性などの影響によって、ＦＭ変調信号の成分が、光電気変換部４を透過し、光電気変換部４から出力される光電流の波形に残留する。このとき、図１６に示すように、ＦＭ変調信号の変調指数または周波数偏移量が大きいと、光電気変換部４の出力において残留したＦＭ変調信号成分のスペクトル拡がりが、復調信号の周波数帯域内に及び、妨害となる可能性がある。そこで、本具体例のように、帯域制限部９を設け、第１および第２の光位相変調部２０３および２０４への入力前に、予めＦＭ変調信号のスペクトルの下側波帯の一部を削除しておくことにより、光電気変換部４の出力において残留するＦＭ変調信号成分のスペクトルが、復調信号の周波数帯域内に重畳されるのを防ぎ、結果として復調信号の品質を向上させることができる。
【０１４７】
なお、前述の第１または第３の具体例（図２または図８参照）においても、ＦＭ変調部１００と第１および第２の光位相変調部２０３および２０４との間に、帯域制限部９０１を付加挿入するようにしても良い。この場合も、上記第６の具体例と同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
（第２の実施形態）
図１７は、本発明の第２の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。なお、図１７では、各部における信号の周波数スペクトルの模式図をも併せて示している。図１７において、本実施形態の光伝送システムは、角度変調部１と、光変調部２と、光導波部３と、光分岐部１０と、干渉部６と、第１の光電気変換部４と、第２の光電気変換部４’と、フィルタＦと、フィルタＦ’とを備えており、前述の第１の実施形態（図１参照）に対して、光分岐部１０，第２の光電気変換部４’およびフィルタＦ’が付加された点が異なっている。そのため、第１の実施形態と同様の働きをするものに関しては、同一の番号を付してその詳細な説明を省略し、以下には、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１４９】
光分岐部１０は、光変調部２から出力され、光導波部３によって導かれてきた光信号（光強度変調信号または光振幅変調信号）を２分岐する。分岐出力された２つの光信号の内、その一方の光信号は、干渉部６および第１の光電気変換部４によって角度復調され、さらにフィルタＦによってフィルタリング処理が施されることにより、上記角度変調部１に入力された電気信号に相当する電気信号に再変換される。分岐出力された他方の光信号は、第２の光電気変換部４’で自乗検波される。これによって、当該他方の光信号における光強度変調成分または光振幅変調成分が電気信号に再変換される。その後、第２の光電気変換部４’の出力信号に対してフィルタＦ’でフィルタリング処理を施すことにより、上記角度変調部１から出力される角度変調信号と同様の角度変調信号が取り出される。
【０１５０】
以上のように、図１７の光伝送システムでは、角度変調信号を光信号に変換した後、これを複数に分岐し、一部の光信号については、第１の実施形態と同様に干渉部６と第１の光電気変換部４とを用いて角度変調前の元の電気信号を再生し、残りの光信号については、第２の光電気変換部４’で自乗検波することにより、角度変調信号を再生する。これにより、光ファイバを基幹とした有線ネットワークを構成すると共に、例えば第２の光電気変換部４’から出力される角度変調信号を無線波として空中に送出すれば、移動端末等に対するワイヤレスネットワークにも拡張して展開することができる。特に、ワイヤレスネットワークに有効とされるマイクロ波やミリ波等の高周波信号に対しては、有線系においては、これを光信号処理によって低コストな構成で受信および復調し、その一方で、移動端末等に対して無線波を送信することによって、柔軟でかつ経済性に優れたシステムを構築することができる。
【０１５１】
（第３の実施形態）
図１８は、本発明の第３の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１８において、本実施形態の光伝送システムは、角度変調部１と、光変調部２と、光導波部３と、光分岐部１０と、干渉部６と、第１の光電気変換部４と、局発光源１１と、光合波部１２と、第２の光電気変換部４’と、フィルタＦと、フィルタＦ’とを備えており、前述の第２の実施形態（図１７参照）に対して、局発光源１１および光合波部１２が付加された点が異なっている。そのため、第２の実施形態と同様の働きをするものに関しては、同一の番号を付してその詳細な説明を省略し、以下には、第２の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１５２】
光分岐部１０によって分岐出力された２つの光信号の内、その一方の光信号は、干渉部６および第１の光電気変換部４によって角度復調され、さらにフィルタＦによってフィルタリング処理が施されることにより、角度変調部１に入力された電気信号に相当する電気信号に再変換される。分岐出力された他方の光信号は、光合波部１２によって、局発光源１１から出力される光と合波された後、第２の光電気変換部４’に入力される。第２の光電気変換部４’は、合波された２つの光の間でヘテロダイン検波を行う。これにより、第２の光電気変換部４’からは、両光波長の差に相当する周波数のビート信号が出力される。フィルタＦ’は、第２の光電気変換部４’の出力信号から当該ビート信号成分のみを取り出して出力する。
【０１５３】
（第４の実施形態）
図１９は、本発明の第４の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１９において、本実施形態の光伝送システムは、角度変調部１と、光変調部２と、局発光源１３と、光合波部１４と、光導波部３と、光分岐部１０と、干渉部６と、第１の光電気変換部４と、第２の光電気変換部４’と、フィルタＦと、フィルタＦ’とを備えており、前述の第２の実施形態（図１７参照）に対して、局発光源１３および光合波部１４が付加された点が異なっている。そのため、第２の実施形態と同様の働きをするものに関しては、同一の番号を付してその詳細な説明を省略し、以下には、第２の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１５４】
光変調部２から出力された光信号は、光合波部１４によって、局発光源１３から出力される光と合波された後、光導波部３によって光分岐部１０へと伝送される。光分岐部１０から分岐出力される２つの光信号の内、その一方の光信号は、干渉部６および第１の光電気変換部４によって角度復調され、さらにフィルタＦによってフィルタリング処理が施されることにより、角度変調部１に入力された電気信号に相当する電気信号に再変換される。分岐出力された他方の光信号は、第２の光電気変換部４’によってヘテロダイン検波される。これにより、第２の光電気変換部４’からは、光変調部２からの光信号と局発光源１３からの光との波長差に相当する周波数のビート信号が出力される。フィルタＦ’は、第２の光電気変換部４’の出力信号から当該ビート信号成分のみを取り出して出力する。
【０１５５】
（第５の実施形態）
図２０は、本発明の第５の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図２０において、本実施形態の光伝送システムは、角度変調部１と、光変調部２と、局発光源１３と、光合波部１４と、光導波部３と、干渉部６と、光電気変換部４と、分波部１５とを備えており、前述の第１の実施形態（図１参照）に対して、局発光源１３と、光合波部１４と、分波部１５とが付加された点が異なっている。そのため、第１の実施形態と同様の働きをするものに関しては、同一の番号を付してその詳細な説明を省略し、以下には、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１５６】
光変調部２から出力された光信号は、光合波部１４によって、局発光源１３から出力される光と合波された後、光導波部３によって干渉部６へと伝送される。この光信号は、干渉部６および光電気変換部４によって角度復調およびヘテロダイン検波される。このとき、光電気変換部４の出力信号には、角度変調部１に入力される電気信号に相当する角度復調信号成分と、光変調部２から出力される光信号と局発光源１３から出力される光との波長差に相当する周波数のビート信号成分とが含まれている。分波部１５は、光電気変換部４の出力信号を２分岐させ、さらにそれぞれの分岐された信号に対して所定のフィルタリング処理を施すことにより、この２つの信号（角度復調信号成分とビート信号成分）を分離して出力する。
【０１５７】
以上のように、図１８、図１９および図２０の光伝送システムでは、図１７の光伝送システムと同様に、異なるネットワーク（例えば、光ファイバによる有線ネットワークと無線ネットワーク）を同時に提供することができる。さらに、角度変調部１から出力される角度変調信号の周波数がいかなるものであろうとも、光変調部２からの光信号波長と、局発光源１１または１３からの光波長とを適切に設定することによって、第２の光電気変換部４’から出力されるビート信号である角度変調信号の周波数を自在に変換し、第２の光電気変換部４’以降に接続される各ネットワークに適した周波数の角度変調信号を生成して送出することができる。これによって、より柔軟なシステムを構築することができる。
【０１５８】
（第６の実施形態）
図２１は、本発明の第６の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図２１において、本実施形態の光伝送システムは、角度変調部１と、光変調部２と、光導波部３と、光分岐部１０と、干渉部６と、第１の光電気変換部４と、第２の光電気変換部４’と、局部発振部１６と、フィルタＦと、フィルタＦ’とを備えており、前述の第２の実施形態（図１７参照）に対して、局部発振部１６が付加された点が異なっている。そのため、第２の実施形態と同様の働きをするものに関しては、同一の番号を付してその詳細な説明を省略し、以下には、第２の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１５９】
光分岐部１０は、光変調部２から出力され、光導波部３によって導かれてきた光信号を２分岐する。分岐出力された２つの光信号の内、その一方の光信号は、干渉部６および第１の光電気変換部４によって角度復調され、さらにフィルタＦによってフィルタリング処理が施されることにより、上記角度変調部１に入力された電気信号に相当する電気信号に再変換される。分岐出力された他方の光信号は、第２の光電気変換部４’に入力される。第２の光電気変換部４’のバイアス電圧は、局部発振部１６から出力される局発信号（無変調信号）によって変調されている。従って、第２の光電気変換部４’は、入力される光信号を自乗検波することによって、角度変調部１０２から出力される角度変調信号と上記局発信号とのビート信号を生成して出力する。フィルタＦ’は、第２の光電気変換部４’の出力信号から当該ビート信号成分のみを取り出して出力する。
【０１６０】
（第７の実施形態）
図２２は、本発明の第７の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図２２において、本実施形態の光伝送システムは、角度変調部１と、光変調部２と、光導波部３と、光分岐部１０と、干渉部６と、第１の光電気変換部４と、第２の光電気変換部４’と、局部発振部１６と、混合部１７とを備えており、前述の第２の実施形態（図１７参照）に対して、局部発振部１６および混合部１７が付加された点が異なっている。そのため、第２の実施形態と同様の働きをするものに関しては、同一の番号を付してその詳細な説明を省略し、以下には、第２の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１６１】
光分岐部１０は、光変調部２から出力され、光導波部３によって導かれてきた光信号を２分岐する。分岐出力された２つの光信号の内、その一方の光信号は、干渉部６および第１の光電気変換部４によって角度復調され、さらにフィルタＦによってフィルタリング処理が施されることにより、上記角度変調部１に入力された電気信号に相当する電気信号に再変換される。分岐出力された他方の光信号は、第２の光電気変換部４’で自乗検波され、その光強度変調成分または光振幅変調成分が電気信号に再変換される。これにより、第２の光電気変換部４’からは、上記角度変調部１から出力される角度変調信号と同様の角度変調信号が出力される。混合部１７は、この角度変調信号と、局部発振部１６から出力される局発信号（無変調信号）とを混合（ミキシング）することによって、上記角度変調信号と上記局発信号とのビート信号を生成して出力する。フィルタＦ’は、第２の光電気変換部４’の出力信号から当該ビート信号成分のみを取り出して出力する。
【０１６２】
以上のように、図２１および図２２の光伝送システムでは、図１７の光伝送システムと同様に、異なるネットワークを同時に提供すことができる。さらに、角度変調部１から出力される角度変調信号の周波数がいかなるものであろうとも、局部発振部１６から出力される局発信号の周波数を適切に設定することによって、上記角度変調信号と局発信号とのビート信号である角度変調信号の周波数を自在に変換し、第２の光電気変換部４’以降に接続される各ネットワークに適した周波数の角度変調信号を生成して、送出することができる。これによって、より柔軟なシステムを構築することができる。
【０１６３】
（第８の実施形態）
図２３は、本発明の第８の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。なお、図２３では、各部における信号の周波数スペクトルの模式図をも併せて示している。図２３において、本実施形態の光伝送システムは、角度変調部１と、合波部１８と、光変調部２と、光導波部３と、光分岐部１０と、干渉部６と、第１の光電気変換部４と、第２の光電気変換部４’と、フィルタＦと、フィルタＦ’とを備えており、前述の第１の実施形態（図１参照）に対して、合波部１８と、光分岐部１０と、第２の光電気変換部４’と、フィルタＦ’とが付加された点が異なっている。そのため、第１の実施形態と同様の働きをするものに関しては、同一の番号を付してその詳細な説明を省略し、以下には、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１６４】
合波部１８は、第１の電気信号を元信号として角度変調部１から出力される角度変調信号と、第２の電気信号とを合波して出力する。光変調部２は、この合波信号を光変調信号に変換して出力する。光分岐部１０は、光導波部３によって導かれてきた光信号を２分岐し、その一方の光信号は、干渉部６および第１の光電気変換部４によって角度復調され、さらにフィルタＦによってフィルタリング処理が施されることにより、上記角度変調部１に入力される第１の電気信号に相当する電気信号に再変換される。第２の光電気変換部４’は、分岐出力された他方の光信号を入力し、これを自乗検波して、その光強度変調成分または光振幅変調成分を電気信号として再変換することによって、合波部１８に入力される第２の電気信号に相当する電気信号を出力する。フィルタＦ’は、第２の光電気変換部４’の出力信号から当該第２の電気信号成分のみを取り出して出力する。
【０１６５】
上記第８の実施形態において、第１の電気信号、角度変調信号および第２の電気信号の各占有周波数帯域は、図２３中にも示すように、互いに重複しないことが望ましい。これによって、受信側でのフィルタ分離が可能となる。そこで、以下に説明する第９の実施形態では、上記各信号の占有周波数帯域の重複を無くすための工夫がなされている。
【０１６６】
（第９の実施形態）
図２４は、本発明の第９の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。この第９の実施形態は、上述した第８の実施形態の応用例であり、第８の実施形態の構成に、第１、第２、第３および第４の信号処理部１９、２０、２１および２２を付加している。なお、第３および第４の信号処理部２１および２２は、フィルタの機能も有しているので、本実施形態では、フィルタＦおよびＦ’は設けられていない。
【０１６７】
第１の信号処理部１９および第２の信号処理部２０は、第１の電気信号および第２の電気信号が占める周波数帯域が互いに重複しないように、それぞれ第１の電気信号および第２の電気信号を帯域制限して出力する。例えば、両電気信号の占有周波数帯域が重複している場合、いずれか一方または両方の帯域を制限することになる。このような帯域制限を行うことによって、受信側での再生波形に歪みを生じることになるが、このような波形歪みは、第３および第４の信号処理部２１および２２で修復される。さらに、角度変調部１における搬送波周波数は、第１の電気信号および第２の電気信号の双方に対して、角度変調信号の占有周波数帯域が重複しないような周波数に設定される。
【０１６８】
第３の信号処理部２１は、第１の光電気変換部４からの出力信号の内、上記第１の電気信号の占有周波数帯域に相当する周波数成分のみを透過させる。また、第３の信号処理部２１は、必要に応じて、第１の信号処理部１９による信号処理の際に失われた波形情報を再生する。第４の信号処理部２２は、第２の光電気変換部４’からの出力信号の内、上記第２の電気信号の占有周波数帯域に相当する周波数成分のみを透過させる。また、第４の信号処理部２２は、必要に応じて、第２の信号処理部２０による信号処理の際に失われた波形情報を再生する。第１の信号処理部１９または第２の信号処理部２０によって失われる波形情報の例としては、直流成分等の低周波成分があり、このような場合、当該信号波形は、例えば元の信号に対する微分波形となる。従って、第３の信号処理部２１または第４の信号処理部２２において、微分再生（積分）処理を行うことによって、元の信号波形を再生することが可能である。
【０１６９】
以上のように、図２３または図２４の光伝送システムでは、第１の電気信号を角度変調信号に変換して光伝送し、干渉部６と第１の光電気変換部４とを用いて第１の電気信号を復調すると同時に、別の第２の電気信号を光伝送し、第２の光電気変換部４’によって取り出すようにしている。これにより、例えばアナログ信号とディジタル信号といった異なる種類の信号を１本の光ファイバで同時に伝送できる。また、伝送信号がマイクロ波やミリ波等の高周波信号を含む場合においても、光信号処理によって低コストな構成で受信および復調が可能となる、柔軟でかつ経済性に優れたシステムを構築することができる。なお、上記第８および第９の実施形態では、２つの電気信号を同時伝送する場合について述べたが、３つ以上の電気信号を同時伝送することも勿論可能である。
【０１７０】
（第１０の実施形態）
図２５は、本発明の第１０の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図２５において、本実施形態の光伝送システムは、第１の角度変調部１と、第２の角度変調部１’と、合波部１８と、光変調部２と、光導波部３と、光分岐部１０と、第１の干渉部６と、第２の干渉部６’と、第１の光電気変換部４と、第２の光電気変換部４’と、フィルタＦと、フィルタＦ’とを備えており、前述の第１の実施形態（図１参照）に対して、第２の角度変調部１’と、合波部１８と、光分岐部１０と、第２の干渉部６’と、第２の光電気変換部４’と、フィルタＦ’とが付加された点が異なっている。そのため、第１の実施形態と同様の働きをするものに関しては、同一の番号を付してその詳細な説明を省略し、以下には、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１７１】
合波部１８は、第１の電気信号を元信号として角度変調を行う第１の角度変調部１から出力された第１の角度変調信号と、第２の電気信号を元信号として角度変調を行う第２の角度変調部１’から出力された第２の角度変調信号とを合波し、出力する。光変調部２は、この合波信号を光変調信号に変換して出力する。光分岐部１０は、光導波部３によって導かれてきた光信号を２分岐し、その一方の光信号は、第１の干渉部６および第１の光電気変換部４によって角度復調され、さらにフィルタＦによってフィルタリング処理が施されることにより、上記第１の角度変調部１に入力される第１の電気信号に相当する電気信号に再変換される。分岐出力された他方の光信号は、第２の干渉部６’および第２の光電気変換部４’によって角度復調され、さらにフィルタＦ’によってフィルタリング処理が施されることにより、第２の角度変調部１’に入力される第２の電気信号に相当する電気信号に再変換される。
【０１７２】
本実施例において、第１および第２の電気信号、第１の角度変調信号および第２の角度変調信号の各占有周波数帯域は、互いに重複しないことが望ましい。これによって、受信側でのフィルタ分離が可能となる。そこで、以下に説明する第１１の実施形態では、上記各信号の占有周波数帯域の重複を無くすための工夫がなされている。
【０１７３】
（第１１の実施形態）
図２６は、本発明の第１１の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。この第１１の実施形態は、上述した第１０の実施形態の応用例であり、第１０の実施形態の構成に、第１、第２、第３および第４の信号処理部２３、２４、２５および２６を付加している。なお、第３および第４の信号処理部２５および２６は、フィルタの機能も有しているので、本実施形態では、フィルタＦおよびＦ’は設けられていない。
【０１７４】
第１の信号処理部２３および第２の信号処理部２４は、第１の電気信号および第２の電気信号が占める周波数帯域が互いに重複しないように、それぞれ第１の電気信号および第２の電気信号を帯域制限して出力する。例えば、両電気信号の占有周波数帯域が重複している場合、いずれか一方または両方の帯域を制限することになる。このような帯域制限を行うことによって、受信側での再生波形に歪みを生じることになるが、このような波形歪みは、第３および第４の信号処理部２５および２６で修復される。さらに、第１の角度変調部１および第２の角度変調部１’における搬送波周波数は、上記第１の電気信号、上記第２の電気信号、上記第１の角度変調信号および上記第２の角度変調信号の占有周波数帯域が、互いに重複しないような周波数に設定される。
【０１７５】
第３の信号処理部２５は、第１の光電気変換部４からの出力信号の内、上記第１の電気信号の占有周波数帯域に相当する周波数成分のみを透過させる。また、第３の信号処理部２５は、必要に応じて、第１の信号処理部２３による信号処理の際に失われた波形情報を再生する。第４の信号処理部２６は、第２の光電気変換部４’からの出力信号の内、上記第２の電気信号の占有周波数帯域に相当する周波数成分のみを透過させる。また、第４の信号処理部２６は、必要に応じて、第２の信号処理部２４による信号処理の際に失われた波形情報を再生する。第１の信号処理部２３または第２の信号処理部２４によって失われる波形情報の例としては、直流成分等の低周波成分があり、このような場合、当該信号波形は、例えば元の信号に対する微分波形となる。従って、第３の信号処理部２５または第４の信号処理部２６において、微分再生（積分）処理を行うことによって、元の信号波形を再生することが可能である。
【０１７６】
以上のように、図２５または図２６の光伝送システムでは、第１および第２の電気信号をそれぞれ角度変調信号に変換した後合波して光伝送し、干渉部および光電気変換部を用いて角度復調して第１および第２の電気信号を再生するようにしている。これにより、例えばアナログ信号とディジタル信号といった異なる種類の信号を１本の光ファイバで同時に伝送できる。また、伝送信号がマイクロ波やミリ波等の高周波信号を含む場合においても、光信号処理によって低コストな構成で受信および復調を可能となる、柔軟でかつ経済性に優れたシステムを構築することができる。なお、上記第１０および第１１の実施形態では、２つの電気信号を同時伝送する場合について述べたが、３つ以上の電気信号を同時伝送することも勿論可能である。
【０１７７】
（第１２の実施形態）
図２７は、本発明の第１２の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の光伝送システムは、図１に示す第１の実施形態において、多チャネル周波数多重信号を伝送するために拡張した構成となっている。図２７において、角度変調部１には、ｎチャネルの電気信号を周波数多重して得られるｎチャネル周波数多重信号が入力される。光分岐部１０は、入力される光信号をｎ個の光信号に分岐させる。干渉部６，光電気変換部４およびフィルタＦで構成される光信号処理部が、光分岐部１０から出力されるｎ個の光信号それぞれに対応して、並列的に複数組設けられる。各光信号処理部は、それぞれが異なるチャネルの電気信号を復調する。そのため、ある光信号処理部における干渉部６での光信号の遅延量は、その光信号処理部で復調したいチャネルの電気信号の周波数に最も適した値に設定される。また、各フィルタＦの通過帯域は、復調したいチャネルの電気信号のみを通過させるように設計される。本実施形態のその他の構成は、図１に示す第１の実施形態と同様であり、相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。なお、本実施形態に示すような拡張は、前述した他の実施形態に対して行うことも勿論可能である。
【０１７８】
（第１３の実施形態）
図２８は、本発明の第１３の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。本実施形態は、図１８に示す第３の実施形態において、異なる周波数を有する複数のビート信号を取り出すために拡張した構成となっている。図２８において、局発光源１１，光合波部１２，第２の光電気変換部４’およびフィルタＦ’で構成される光ヘテロダイン部が並列的に複数組設けられる。各局発光源１１が出力する光の波長は、その光ヘテロダイン部で取り出したいビート信号の周波数に応じて、それぞれが異なる波長に選ばれている。また、各フィルタＦ’の通過帯域は、取り出したい周波数のビート信号のみを通過させるように設計される。本実施形態のその他の構成は、図１８に示す第３の実施形態と同様であり、相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【０１７９】
（第１４の実施形態）
図２９は、本発明の第１４の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。本実施形態は、図１９に示す第４の実施形態において、異なる周波数を有する複数のビート信号を取り出すために拡張した構成となっている。図２９において、光合波部１４は、光変調部２から出力される光信号と、複数の局発光源１３から出力される光とを合波する。各局発光源１３の出力光の波長は、互いに異なる波長に選ばれている。第２の光電気変換部４’およびフィルタＦ’で構成される光検波部が並列的に複数組設けられる。各フィルタＦ’の通過帯域は、取り出したい周波数のビート信号のみを通過させるように設計される。本実施形態のその他の構成は、図１９に示す第４の実施形態と同様であり、相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【０１８０】
なお、第１３および第１４の実施形態で行った拡張と同趣旨の拡張（すなわち、異なる周波数を有する複数のビート信号を取り出すために行う拡張）は、図示しないが、前述した第３〜第７の実施形態においても容易に実行することが可能である。
【０１８１】
なお、上述した第２〜第１４の実施形態（図１７〜図２９）において、各部のより具体的な構成例またはその運用例は、前述した第１の実施形態について示した具体的構成例またはその運用例（図２〜図１６参照）をそのまま適用することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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