(57)【要約】【課題】光学素子の使用量を減らして、光利用効率の向上や小型軽量化を実現する。【解決手段】波長λ1，λ2，・・・，λNの中から選択された波長のレーザ光を用いて、接続されているＲＦアンテナ１により受信されたＲＦ信号が重畳されている上記波長の光信号を出力する複数の電光変換手段と、複数の電光変換手段から出力された光信号を合波して、合波後の光信号を伝播させたのち、その光信号をＲＦ受信機２と同数の光信号に分波する光信号伝播手段と、分波された光信号の中から、接続されているＲＦ受信機２に対応する波長の光信号を抽出し、その光信号を電気信号に変換して当該ＲＦ受信機２に出力する複数の光電変換手段とから構成する。【選択図】図１
2014116926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を受信する複数のアンテナと、上記アンテナにより受信された無線信号を復調する複数の受信機と、上記複数のアンテナと上記複数の受信機間に接続されている信号選択装置とを備えた信号受信装置において、
上記信号選択装置は、
上記複数のアンテナのいずれかと接続されており、複数の波長の中から選択された波長のレーザ光を用いて、接続されているアンテナにより受信された無線信号が重畳されている上記波長の光信号を出力する複数の電光変換手段と、
上記複数の電光変換手段から出力された光信号を合波して、合波後の光信号を伝播させたのち、上記光信号を上記受信機と同数の光信号に分波する光信号伝播手段と、
上記複数の受信機のいずれかと接続されており、上記光信号伝播手段により分波された光信号の中から、接続されている受信機に対応する波長の光信号を抽出し、上記光信号を電気信号に変換して当該受信機に出力する複数の光電変換手段と
から構成されていることを特徴とする信号受信装置。
【請求項２】
上記電光変換手段は、
互いに異なる波長のレーザ光を発振する複数のレーザ光源と、
上記複数のレーザ光源の中から、レーザ光を発振させるレーザ光源を選択するスイッチと、
上記スイッチにより選択されたレーザ光源から発振されるレーザ光で光信号を変調し、接続されているアンテナにより受信された無線信号を上記光信号に重畳して、上記無線信号が重畳されている光信号を出力する光変調器と
から構成されていることを特徴とする請求項１記載の信号受信装置。
【請求項３】
上記光信号伝播手段は、
上記複数の電光変換手段から出力された光信号を合波する混合器と、
上記混合器により合波された光信号を伝播する光ファイバと、
上記光ファイバにより伝播された光信号を上記複数の受信機と同数の光信号に分波する分波器と
から構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の信号受信装置。
【請求項４】
上記光電変換手段は、
接続されている受信機に対応する波長の光信号を透過させる複数のフィルタと、
上記フィルタを透過してきた光信号を電気信号に変換して、上記電気信号を接続されている受信機に出力する複数の光電変換器と
から構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の信号受信装置。
【請求項５】
上記複数のレーザ光源と上記光変調器の間に光増幅器が実装されていることを特徴とする請求項２記載の信号受信装置。
【請求項６】
上記光信号伝播手段は、
上記複数の電光変換手段から出力された光信号を合波する混合器と、
上記混合器により合波された光信号を伝播する光ファイバと、
上記光ファイバにより伝播された光信号を上記複数の受信機と同数の光信号に分波する分波器とから構成されており、
上記複数のレーザ光源と上記光変調器の間に光増幅器が実装されているとともに、上記光ファイバの途中に光増幅器が実装されていることを特徴とする請求項２記載の信号受信装置。
【請求項７】
上記アンテナ毎に、上記複数の電光変換手段が配置されており、
上記アンテナにより受信された無線信号を周波数帯域毎に分波し、分波後の各無線信号を上記複数の電光変換手段に出力する分波器を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の信号受信装置。
【請求項８】
上記複数のレーザ光源と上記光変調器の間に実装されている上記光増幅器は、各々のレーザ光源から発振されたレーザ光のそれぞれを一定の増幅率で増幅し、増幅後のレーザ光を上記光変調器に出力することを特徴とする請求項５または請求項６記載の信号受信装置。
【請求項９】
上記複数のレーザ光源と上記光変調器の間に実装されている上記光増幅器が、飽和駆動の光増幅器であっても、各々のレーザ光源から発振されたレーザ光のそれぞれを一定の増幅率で増幅させる制御部を備えたことを特徴とする請求項５または請求項６記載の信号受信装置。
【請求項１０】
複数のアンテナのいずれかと接続されている複数の電光変換手段が、複数の波長の中から選択された波長のレーザ光を用いて、接続されているアンテナにより受信された無線信号が重畳されている上記波長の光信号を出力する電光変換処理ステップと、
光信号伝播手段が、上記電光変換処理ステップで出力された複数の光信号を合波して、合波後の光信号を伝播させたのち、上記光信号を設置されている受信機と同数の光信号に分波する光信号伝播処理ステップと、
複数の受信機のいずれかと接続されている複数の光電変換手段が、上記光信号伝播処理ステップで分波された光信号の中から、接続されている受信機に対応する波長の光信号を抽出し、上記光信号を電気信号に変換して当該受信機に出力する光電変換処理ステップと
を備えた信号受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のアンテナの中の任意のアンテナにより受信された無線信号を複数の受信機のいずれかが復調する信号受信装置及び信号受信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のアンテナの中の任意のアンテナにより受信された無線信号を複数の受信機のいずれかが復調する信号受信装置では、複数のアンテナと複数の受信機間の接続状態を切り換える信号選択装置を備えている。
従来の信号選択装置は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ラジオ波）スイッチがマトリクス状に接続されて構成されている。
このため、アンテナや受信機の個数が増えると、信号選択装置のＲＦスイッチの個数が大幅に増大して、小型軽量化の妨げとなる。
【０００３】
そこで、信号選択装置の部品数を抑えるために、無線信号の伝送路として光ファイバを利用し、ＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ  ＯＮ  Ｆｉｂｅｒ）技術を用いて光通信を行う技術が開発されている（例えば、特許文献１、非特許文献１を参照）。
即ち、複数の異なる波長の光信号を重畳して光ファイバ上を伝播させる際に、光クロスコネクトスイッチ、もしくは、光マトリックススイッチを用いて、光信号の切り替えを行う方法が開発されている。
例えば、入力側にＮin個の光送信機、出力側にＮout個の光受信機がある場合、光クロスコネクトスイッチ、もしくは、光マトリックススイッチが、Ｎin個の入力信号をＮout個の出力信号に切り替えることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２１９７９３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】K.Sato，S.Okamoto，and H.Hadama.“Network Performance and Integrity Enhancement with Optical Path Layer Technologies”，IEEE Jounal on selected areas in communications，vol.12，no.1，pp.159-170，Jan.1994.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の信号受信装置は以上のように構成されているので、光クロスコネクトスイッチ、もしくは、光マトリックススイッチを用いて、光信号の切り替えを行う場合、ＲＦスイッチをマトリクス状に接続して、信号選択装置を構成する場合よりも、部品数を大幅に抑えることができる。しかし、多数の光ファイバを配線する必要があるため、製造が難しくなり、コスト高になる。また、光クロスコネクトスイッチや光マトリックススイッチは、多くの光学素子から構成されるため、光利用効率が悪く、コスト高になるなどの課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、光学素子の使用量を減らして、光利用効率の向上や小型軽量化を図ることができる信号受信装置及び信号受信方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る信号受信装置は、複数のアンテナのいずれかと接続されており、複数の波長の中から選択された波長のレーザ光を用いて、接続されているアンテナにより受信された無線信号が重畳されている上記波長の光信号を出力する複数の電光変換手段と、複数の電光変換手段から出力された光信号を合波して、合波後の光信号を伝播させたのち、その光信号を受信機と同数の光信号に分波する光信号伝播手段と、複数の受信機のいずれかと接続されており、光信号伝播手段により分波された光信号の中から、接続されている受信機に対応する波長の光信号を抽出し、その光信号を電気信号に変換して当該受信機に出力する複数の光電変換手段とから信号選択装置を構成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、複数のアンテナのいずれかと接続されており、複数の波長の中から選択された波長のレーザ光を用いて、接続されているアンテナにより受信された無線信号が重畳されている上記波長の光信号を出力する複数の電光変換手段と、複数の電光変換手段から出力された光信号を合波して、合波後の光信号を伝播させたのち、その光信号を受信機と同数の光信号に分波する光信号伝播手段と、複数の受信機のいずれかと接続されており、光信号伝播手段により分波された光信号の中から、接続されている受信機に対応する波長の光信号を抽出し、その光信号を電気信号に変換して当該受信機に出力する複数の光電変換手段とから信号選択装置を構成したので、光学素子の使用量が少なくなり、その結果、光利用効率の向上や小型軽量化を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による信号受信装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による信号受信装置の信号選択装置３を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による信号受信装置の処理内容（信号受信方法）を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２による信号受信装置の信号選択装置３を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３による信号受信装置の信号選択装置３を示す構成図である。
【図６】光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
【図７】光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
【図８】光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
【図９】飽和駆動の光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
【図１０】飽和駆動の光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
【図１１】飽和駆動の光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態５による信号受信装置の信号選択装置３を示す構成図である。
【図１３】飽和駆動の光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
【図１４】飽和駆動の光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
【図１５】飽和駆動の光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による信号受信装置を示す構成図である。
図１において、ＲＦアンテナ１−１〜１−ＭはＲＦ信号（無線信号）を受信するＭ個のアンテナである。
ＲＦ受信機２−１〜２−ＮはＲＦアンテナ１により受信されたＲＦ信号を復調するＮ個の受信機である。
信号選択装置３はＲＦアンテナ１−１〜１−ＭとＲＦ受信機２−１〜２−Ｎの間に接続されており、ＲＦアンテナ１−１〜１−Ｍにより受信されたＲＦ信号をいずれかのＲＦ受信機２に与える信号切換処理を実施する装置である。
【００１２】
図１の例では、ＲＦアンテナ１−１〜１−ＭがＭ個実装され、ＲＦ受信機２−１〜２−ＮがＮ個実装されているが、ＲＦアンテナ１とＲＦ受信機２の台数は、どちらが多くてもよく（Ｍ＞Ｎ、または、Ｍ＜Ｎ）、また、等しくてもよい（Ｍ＝Ｎ）。
なお、ＲＦ信号の周波数として、例えば、１０ＧＨｚ帯が想定されるが、この周波数は限定されるものではない。
【００１３】
図２はこの発明の実施の形態１による信号受信装置の信号選択装置３を示す構成図である。
図２において、電光変換器１１−１〜１１−Ｍはレーザアレイ光源１２と光変調器１５から構成されており、ＲＦ信号が重畳されている光信号を出力する。
図２の例では、電光変換器１１−１〜１１−Ｍが、ＲＦアンテナ１−１〜１−Ｍと同数のＭ個実装されているが、ＲＦアンテナ１−１〜１−Ｍの台数より多ければ、何台実装されていてもよい。
【００１４】
レーザアレイ光源１２は異なる波長のレーザ光を発振するＮ個のレーザ光源１３−１〜１３−Ｎを実装しており、後述する切換スイッチ１４−１〜１４−Ｎの選択結果にしたがって、波長λ1，λ2，・・・，λNのレーザ光を選択的に発振する波長可変レーザアレイ（Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ  Ａｒｒａｙ） である。
図２の例では、レーザアレイ光源１２が実装しているレーザ光源１３−１〜１３−Ｎの台数が、ＲＦ受信機２−１〜２−Ｎと同数であるものを示しているが、ＲＦ受信機２−１〜２−Ｎの台数の方が多い場合、複数のレーザアレイ光源１２を組み合わせて、ＲＦ受信機２−１〜２−Ｎの台数分の波長のレーザ光を発振できるようにしてもよい。
【００１５】
レーザ光源１３−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は波長λnのレーザ光を発振する光源である。
切換スイッチ１４−１〜１４−Ｎは電光変換器１１−１〜１１−Ｍのレーザアレイ光源１２とそれぞれ接続されており、レーザアレイ光源１２におけるＮ個のレーザ光源１３−１〜１３−Ｎの中から、レーザ光を発振させるレーザ光源１３−ｎを選択して、当該レーザ光源１３−ｎをオンする切換機器である。
【００１６】
光変調器１５は切換スイッチ１４−１〜１４−Ｎにより選択されたレーザ光源１３−ｎから発振されるレーザ光で変調する光信号を生成して、接続されているＲＦアンテナ１−ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）により受信されたＲＦ信号を上記光信号に重畳し、そのＲＦ信号が重畳されている光信号を光ファイバ１６−ｍに出力する光学素子である。
なお、光変調器１５は、例えば、マッハツェンダー型光変調器（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）等に代表される外部変調方式の光変調器であればよい。
レーザアレイ光源１２、切換スイッチ１４−１〜１４−Ｎ及び光変調器１５から電光変換手段が構成されている。
【００１７】
混合器１７は電光変換器１１−１〜１１−Ｍの光変調器１５から光ファイバ１６−１〜１６−Ｍに出力された光信号を合波する光学素子である。
光ファイバ１８は混合器１７により合波された光信号を遠方の分波器１９まで伝播させる光伝送路である。
分波器１９は光ファイバ１８により伝播された光信号をＲＦ受信機２−１〜２−Ｎと同数の光信号に分波し、分波後の光信号を光ファイバ２０−１〜２０−Ｎに出力する光学素子である。
なお、混合器１７及び分波器１９は、例えば、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光カプラや、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ： Ａｒｒａｙｅｄ  ｗａｖｅ  ｇｕｉｄｅ）に代表される光合分波器であればよい。
混合器１７、光ファイバ１８及び分波器１９から光信号伝播手段が構成されている。
【００１８】
光波長フィルタ２１−１〜２１−ＮはＲＦ受信機２−１〜２−Ｎと同数配置されており、分波器１９から光ファイバ２０−１〜２０−Ｎに出力された光信号の中から、接続関係があるＲＦ受信機２−１〜２−Ｎに対応する特定の波長λ1，λ2，・・・，λNの光信号だけを透過させるフィルタである。
光電変換器２２−１〜２２−ＮはＲＦ受信機２−１〜２−Ｎと同数配置されており、光波長フィルタ２１−１〜２１−Ｎを透過してきた光信号を電気信号であるＲＦ信号に変換して、そのＲＦ信号を接続関係があるＲＦ受信機２−１〜２−Ｎに出力する。
なお、光電変換器２２−１〜２２−Ｎは、例えば、半導体光検出器（Ｐｈｏｔｏ  ｄｉｏｄｅ）などに代表される光検出器であればよい。
光波長フィルタ２１−１〜２１−Ｎ及び光電変換器２２−１〜２２−Ｎから光電変換手段が構成されている。
図３はこの発明の実施の形態１による信号受信装置の処理内容（信号受信方法）を示すフローチャートである。
【００１９】
次に動作について説明する。
図１の信号受信装置３では、ＲＦアンテナ１−１〜１−ＭがＭ個実装され、ＲＦ受信機２−１〜２−ＮがＮ個実装されており、例えば、ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号を分配してＲＦ受信機２−１とＲＦ受信機２−２に出力し、ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号をＲＦ受信機２−ｎに出力する信号選択を考える。
即ち、信号選択装置３の入出力信号である(入力，出力）の組み合わせを（１，１），（１，２），・・・，（ｍ，ｎ）のように選択して、任意のＲＦアンテナ１により受信されたＲＦ信号を任意のＲＦ受信機２に分配することを考える。
【００２０】
最初に、ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号をＲＦ受信機２−ｎに出力する場合の電光変換器１１の処理内容を説明する。ただし、ｍ＝１，２，・・・，Ｍであり、ｎ＝１，２，・・・，Ｎである。
ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号は、信号受信装置３における電光変換器１１−ｍの光変調器１５に入力される。
この例では、電光変換器１１−ｍにおけるレーザ光源１３−１〜１３−Ｎの中で、波長λnのレーザ光を発振するレーザ光源１３−ｎを選択して、波長λn以外のレーザ光を発振するレーザ光源１３を非選択とするように、切換スイッチ１４−１〜１４−Ｎの接続先が切り換えられる（図３のステップＳＴ１）。
これにより、電光変換器１１−ｍのレーザ光源１３−ｎは、波長λnのレーザ光を発振する。
【００２１】
電光変換器１１−ｍの光変調器１５は、レーザ光源１３−ｎから波長λnのレーザ光を受けると、そのレーザ光を用いて、波長λnの光信号を外部変調し（ステップＳＴ２）、その光信号に対して、ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号を重畳する（ステップＳＴ３）。
電光変換器１１−ｍの光変調器１５は、そのＲＦ信号が重畳されている光信号を光ファイバ１６−ｍに出力する。
【００２２】
次に、ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号をＲＦ受信機２−１とＲＦ受信機２−２に分配する場合の電光変換器１１の処理内容を説明する。
ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号は、信号受信装置３における電光変換器１１−１の光変調器１５に入力される。
この例では、電光変換器１１−１におけるレーザ光源１３−１〜１３−Ｎの中で、波長λ1のレーザ光を発振するレーザ光源１３−１と、波長λ2のレーザ光を発振するレーザ光源１３−２とを選択して、波長λ1，λ2以外のレーザ光を発振するレーザ光源１３−３〜１３−Ｎを非選択とするように、切換スイッチ１４−１〜１４−Ｎの接続先が切り換えられる（ステップＳＴ１）。
これにより、電光変換器１１−１のレーザ光源１３−１は、波長λ1のレーザ光を発振し、電光変換器１１−１のレーザ光源１３−２は、波長λ2のレーザ光を発振する。
【００２３】
電光変換器１１−１の光変調器１５は、レーザ光源１３−１から波長λ1のレーザ光を受けると、そのレーザ光を用いて、波長λ1の光信号を外部変調し（ステップＳＴ２）、その光信号に対して、ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号を重畳する（ステップＳＴ３）。
また、電光変換器１１−１の光変調器１５は、レーザ光源１３−２から波長λ2のレーザ光を受けると、そのレーザ光を用いて、波長λ2の光信号を外部変調し（ステップＳＴ２）、その光信号に対して、ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号を重畳する（ステップＳＴ３）。
これにより、電光変換器１１−１の光変調器１５は、そのＲＦ信号が重畳されている波長λ1，λ2の光信号を光ファイバ１６−１に出力する。
【００２４】
混合器１７は、電光変換器１１−１〜１１−Ｍの光変調器１５から光ファイバ１６−１〜１６−Ｍに出力された光信号を合波する（ステップＳＴ４）。
ここでは、電光変換器１１−ｍの光変調器１５から波長λnの光信号が光ファイバ１６−ｍに出力されると同時に、電光変換器１１−１の光変調器１５から波長λ1，λ2の光信号が光ファイバ１６−１に出力されているので、波長λ1，λ2，λnの光信号を合波する。
混合器１７により合波された波長λ1，λ2，λnの光信号は、光ファイバ１８によって、遠方の分波器１９まで伝播される。なお、異なる波長の光は、互いに干渉しない特性を有しているので、干渉に伴う光信号の信号強度の劣化はない。
分波器１９は、光ファイバ１８により伝播された波長λ1，λ2，λnの光信号をＲＦ受信機２−１〜２−Ｎと同数の光信号に分波し、分波後の光信号を光ファイバ２０−１〜２０−Ｎに出力する（ステップＳＴ５）。
【００２５】
光波長フィルタ２１−１は、分波器１９から分波後の光信号を受けると、その光信号のうち、波長λ1の光信号だけを透過して、波長λ1の光信号を光電変換器２２−１に出力する（ステップＳＴ６）。
光波長フィルタ２１−２は、分波器１９から分波後の光信号を受けると、その光信号のうち、波長λ2の光信号だけを透過して、波長λ2の光信号を光電変換器２２−２に出力する（ステップＳＴ６）。
光波長フィルタ２１−ｎは、分波器１９から分波後の光信号を受けると、その光信号のうち、波長λnの光信号だけを透過して、波長λnの光信号を光電変換器２２−ｎに出力する（ステップＳＴ６）。
光波長フィルタ２１−１，２１−２，２１−ｎ以外の光波長フィルタ２１は、分波器１９から出力された光信号の中に、接続関係があるＲＦ受信機２に対応する波長の光信号が含まれていないので、入力された光信号の全ての波長光を透過させない。
【００２６】
光電変換器２２−１は、光波長フィルタ２１−１を透過してきた波長λ1の光信号を電気信号であるＲＦ信号（ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号）に変換して、そのＲＦ信号をＲＦ受信機２−１に出力する（ステップＳＴ７）。
光電変換器２２−２は、光波長フィルタ２１−２を透過してきた波長λ2の光信号を電気信号であるＲＦ信号（ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号）に変換して、そのＲＦ信号をＲＦ受信機２−２に出力する（ステップＳＴ７）。
光電変換器２２−ｎは、光波長フィルタ２１−ｎを透過してきた波長λnの光信号を電気信号であるＲＦ信号（ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号）に変換して、そのＲＦ信号をＲＦ受信機２−ｎに出力する（ステップＳＴ７）。
【００２７】
ＲＦ受信機２−１は、光電変換器２２−１からＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号を復調する。
ＲＦ受信機２−２は、光電変換器２２−２からＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号を復調する。
ＲＦ受信機２−ｎは、光電変換器２２−ｎからＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号を復調する。
【００２８】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、ＲＦアンテナ１−１〜１−Ｍのいずれかと接続されており、複数の波長λ1，λ2，・・・，λNの中から選択された波長のレーザ光を用いて、接続されているＲＦアンテナ１により受信されたＲＦ信号が重畳されている上記波長の光信号を出力する複数の電光変換手段と、複数の電光変換手段から出力された光信号を合波して、合波後の光信号を伝播させたのち、その光信号をＲＦ受信機２と同数の光信号に分波する光信号伝播手段と、複数のＲＦ受信機２−１〜２−Ｎのいずれかと接続されており、光信号伝播手段により分波された光信号の中から、接続されているＲＦ受信機２に対応する波長の光信号を抽出し、その光信号を電気信号に変換して当該ＲＦ受信機２に出力する複数の光電変換手段とから信号選択装置３を構成したので、光学素子の使用量が少なくなり、その結果、光利用効率の向上や小型軽量化を図ることができる効果を奏する。
【００２９】
即ち、アレイ状にレーザ光源１３−１〜１３−Ｎが配置されているレーザアレイ光源１２を用いることで、光マトリックススイッチの構成を単純化することができるので、光学素子の使用量を少なくして、光利用効率の向上を図ることができるとともに、小型軽量化を実現することができる。
【００３０】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による信号受信装置の信号選択装置３を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
光増幅器３１は電光変換器１１−１〜１１−Ｍにおけるレーザアレイ光源１２と光変調器１５の間に配置されており、レーザアレイ光源１２のレーザ光源１３−１〜１３−Ｎから発振されたレーザ光を増幅し、増幅後のレーザ光を光変調器１５に出力する光学素子である。
光増幅器３２は混合器１７と分波器１９を結合している光ファイバ１８の途中に配置されており、混合器１７により合波されたレーザ光を増幅し、増幅後のレーザ光を分波器１９に出力する光学素子である。
光増幅器３１，３２としては、例えば、半導体光増幅器（ＳＯＡ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｏｐｃｔｉｃａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）や、エルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Ｅｒｂｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  ｆｉｂｅｒ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）などの増幅器を使用することができる。
【００３１】
ＲＦ増幅器３３−１〜３３−Ｎは光電変換器２２−１〜２２−ＮとＲＦ受信機２−１〜２−Ｎの間に配置されており、光電変換器２２−１〜２２−Ｎにより変換されたＲＦ信号を増幅し、増幅後のＲＦ信号をＲＦ受信機２−１〜２−Ｎに出力する。
【００３２】
上記実施の形態１では、光信号の分配に伴う信号強度の劣化については言及していないが、光信号の分配に伴って信号強度が劣化する場合がある。
そこで、この実施の形態２では、信号強度の劣化を回避するために、電光変換器１１−１〜１１−Ｍにおけるレーザアレイ光源１２と光変調器１５の間に光増幅器３１を配置して、レーザ光源１３−１〜１３−Ｎから発振されたレーザ光を増幅するようにしている。
また、混合器１７と分波器１９を結合している光ファイバ１８の途中に光増幅器３２を配置して、混合器１７により合波されたレーザ光を増幅するようにしている。
さらに、光電変換器２２−１〜２２−ＮとＲＦ受信機２−１〜２−Ｎの間にＲＦ増幅器３３−１〜３３−Ｎを配置して、光電変換器２２−１〜２２−Ｎにより変換されたＲＦ信号を増幅するようにしている。
【００３３】
ここでは、レーザアレイ光源１２と光変調器１５の間に光増幅器３１を配置している例を示しているが、レーザ光源１３−１〜１３−Ｎの直後にＮ個の光増幅器３１を配置して、波長λ1，λ2，・・・，λNのレーザ光を別々に増幅するようにしてもよい。
【００３４】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、電光変換器１１−１〜１１−Ｍにおけるレーザアレイ光源１２と光変調器１５の間に光増幅器３１が実装されているとともに、混合器１７と分波器１９を結合している光ファイバ１８の途中に光増幅器３２が実装されているように構成したので、光信号の分配に伴う信号強度の劣化を回避することができる効果を奏する。
【００３５】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による信号受信装置の信号選択装置３を示す構成図であり、図において、図４と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
この実施の形態３では、１つのＲＦアンテナ１毎に、Ｘ個の電光変換器１１が配置されている。
電光変換器１１−１−１〜１１−１−Ｘ，・・・，１１−Ｍ−１〜１１−Ｍ−Ｘは、図４の電光変換器１１−１〜１１−Ｍと同様に、レーザアレイ光源１２、光変調器１５及び光増幅器３１から構成されており、ＲＦ信号が重畳されている光信号を出力する。
【００３６】
ＲＦ分波器４１−１〜４１−ＭはＲＦアンテナ１−１〜１−Ｍにより受信されたＲＦ信号を周波数帯域毎に分波し、分波後のＸ個のＲＦ信号を電光変換器１１−ｍ−１〜１１−ｍ−Ｘに出力する。ただし、ｍ＝１，２，・・・，Ｍである。
混合器４２−１〜４２−Ｍは電光変換器１１−ｍ−１〜１１−ｍ−Ｘから出力された光信号を合波し、合波後の光信号を光ファイバ１６−ｍに出力する光学素子である。
【００３７】
上記実施の形態１，２では、ＲＦアンテナ１−１〜１−Ｍにより受信されるＲＦ信号の帯域幅については特に言及していないが、光信号は広帯域のため、ＲＦ信号をまとめて伝播させることができるメリットがある。
そこで、この実施の形態３では、ＲＦ信号をまとめて伝播させる形態を実現している。
【００３８】
ここでは、例えば、ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号を分配してＲＦ受信機２−１とＲＦ受信機２−２に出力し、ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号をＲＦ受信機２−ｎに出力する信号選択を考える。
即ち、信号選択装置３の入出力信号である(入力，出力）の組み合わせを（１，１），（１，２），・・・，（ｍ，ｎ）のように選択して、任意のＲＦアンテナ１により受信されたＲＦ信号を任意のＲＦ受信機２に分配することを考える。
【００３９】
最初に、ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号をＲＦ受信機２−ｎに出力する場合の電光変換器１１の処理内容を説明する。
ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号は、ＲＦ分波器４１−ｍに入力される。
ＲＦ分波器４１−ｍは、ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号を周波数帯域毎に分波し（１，２，・・・，Ｘの帯域に分波する）、分波後のＸ個のＲＦ信号を電光変換器１１−ｍ−１〜１１−ｍ−Ｘに出力する。
これにより、分波後の各ＲＦ信号は、電光変換器１１−ｍ−１〜１１−ｍ−Ｘの光変調器１５に入力される。
【００４０】
この例では、電光変換器１１−ｍ−１〜１１−ｍ−Ｘにおけるレーザ光源１３−１〜１３−Ｎの中で、波長λnのレーザ光を発振するレーザ光源１３−ｎを選択して、波長λn以外のレーザ光を発振するレーザ光源１３を非選択とするように、切換スイッチ１４−１〜１４−Ｎの接続先が切り換えられる。
これにより、電光変換器１１−ｍ−１〜１１−ｍ−Ｘのレーザ光源１３−ｎは、波長λnのレーザ光を発振する。
【００４１】
電光変換器１１−ｍ−１〜１１−ｍ−Ｘの光変調器１５は、光増幅器３１ｎがレーザ光源１３−ｎにより発振された波長λnのレーザ光を増幅すると、増幅後のレーザ光を用いて、波長λnの光信号を外部変調し、その光信号に対して、ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号を重畳する。
電光変換器１１−ｍ−１〜１１−ｍ−Ｘの光変調器１５は、そのＲＦ信号が重畳されている光信号を混合器４２−ｍに出力する。
【００４２】
次に、ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号をＲＦ受信機２−１とＲＦ受信機２−２に分配する場合の電光変換器１１の処理内容を説明する。
ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号は、ＲＦ分波器４１−１に入力される。
ＲＦ分波器４１−１は、ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号を周波数帯域毎に分波し（１，２，・・・，Ｘの帯域に分波する）、分波後のＸ個のＲＦ信号を電光変換器１１−１−１〜１１−１−Ｘに出力する。
これにより、分波後の各ＲＦ信号は、電光変換器１１−１−１〜１１−１−Ｘの光変調器１５に入力される。
【００４３】
この例では、電光変換器１１−１−１〜１１−１−Ｘにおけるレーザ光源１３−１〜１３−Ｎの中で、波長λ1のレーザ光を発振するレーザ光源１３−１と、波長λ2のレーザ光を発振するレーザ光源１３−２とを選択して、波長λ1，λ2以外のレーザ光を発振するレーザ光源１３−３〜１３−Ｎを非選択とするように、切換スイッチ１４−１〜１４−Ｎの接続先が切り換えられる。
これにより、電光変換器１１−１−１〜１１−１−Ｘのレーザ光源１３−１は、波長λ1のレーザ光を発振し、電光変換器１１−１−１〜１１−１−Ｘのレーザ光源１３−２は、波長λ2のレーザ光を発振する。
【００４４】
電光変換器１１−１−１〜１１−１−Ｘの光変調器１５は、光増幅器３１がレーザ光源１３−１により発振された波長λ1のレーザ光を増幅すると、増幅後のレーザ光を用いて、波長λ1の光信号を外部変調し、その光信号に対して、ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号を重畳する。
また、電光変換器１１−１−１〜１１−１−Ｘの光変調器１５は、光増幅器３１がレーザ光源１３−２により発振された波長λ2のレーザ光を増幅すると、増幅後のレーザ光を用いて、波長λ2の光信号を外部変調し、その光信号に対して、ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号を重畳する。
これにより、電光変換器１１−１−１〜１１−１−Ｘの光変調器１５は、そのＲＦ信号が重畳されている波長λ1，λ2の光信号を混合器４２−１に出力する。
【００４５】
混合器４２−１〜４２−Ｍは、電光変換器１１−ｍ−１〜１１−ｍ−Ｘから出力された光信号を光ファイバ１６−１〜１６−Ｍに出力する。
混合器１７は、混合器４２−１〜４２−Ｍから光ファイバ１６−１〜１６−Ｍに出力された光信号を合波する。
ここでは、電光変換器１１−ｍ−１〜１１−ｍ−Ｘの光変調器１５から波長λnの光信号が光ファイバ１６−ｍに出力されると同時に、電光変換器１１−１−１〜１１−１−Ｘの光変調器１５から波長λ1，λ2の光信号が光ファイバ１６−１に出力されているので、波長λ1，λ2，λnの光信号を合波する。
【００４６】
光増幅器３２は、混合器４２−１〜４２−Ｍにより合波された波長λ1，λ2，λnの光信号を受けると、その光信号を増幅し、増幅後の光信号を光ファイバ１８に出力する。
光増幅器３２により増幅された光信号は、光ファイバ１８によって、遠方の分波器１９まで伝播される。なお、異なる波長の光は、互いに干渉しない特性を有しているので、干渉に伴う光信号の信号強度の劣化はない。
分波器１９は、光ファイバ１８により伝播された波長λ1，λ2，λnの光信号をＲＦ受信機２−１〜２−Ｎと同数の光信号に分波し、分波後の光信号を光ファイバ２０−１〜２０−Ｎに出力する。
【００４７】
光波長フィルタ２１−１は、分波器１９から分波後の光信号を受けると、その光信号のうち、波長λ1の光信号だけを透過して、波長λ1の光信号を光電変換器２２−１に出力する。
光波長フィルタ２１−２は、分波器１９から分波後の光信号を受けると、その光信号のうち、波長λ2の光信号だけを透過して、波長λ2の光信号を光電変換器２２−２に出力する。
光波長フィルタ２１−ｎは、分波器１９から分波後の光信号を受けると、その光信号のうち、波長λnの光信号だけを透過して、波長λnの光信号を光電変換器２２−ｎに出力する。
光波長フィルタ２１−１，２１−２，２１−ｎ以外の光波長フィルタ２１は、分波器１９から出力された光信号の中に、接続関係があるＲＦ受信機２に対応する波長の光信号が含まれていないので、入力された光信号の全ての波長光を透過させない。
【００４８】
光電変換器２２−１は、光波長フィルタ２１−１を透過してきた波長λ1の光信号を電気信号であるＲＦ信号（ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号）に変換して、そのＲＦ信号をＲＦ増幅器３３−１に出力する。
光電変換器２２−２は、光波長フィルタ２１−２を透過してきた波長λ2の光信号を電気信号であるＲＦ信号（ＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号）に変換して、そのＲＦ信号をＲＦ増幅器３３−２に出力する。
光電変換器２２−ｎは、光波長フィルタ２１−ｎを透過してきた波長λnの光信号を電気信号であるＲＦ信号（ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号）に変換して、そのＲＦ信号をＲＦ増幅器３３−ｎに出力する。
【００４９】
ＲＦ増幅器３３−１は、光電変換器２２−１から波長λ1の光信号より変換されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号を増幅し、増幅後のＲＦ信号をＲＦ受信機２−１に出力する。
ＲＦ増幅器３３−２は、光電変換器２２−２から波長λ2の光信号より変換されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号を増幅し、増幅後のＲＦ信号をＲＦ受信機２−２に出力する。
ＲＦ増幅器３３−ｎは、光電変換器２２−ｎから波長λnの光信号より変換されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号を増幅し、増幅後のＲＦ信号をＲＦ受信機２−ｎに出力する。
【００５０】
ＲＦ受信機２−１は、ＲＦ増幅器３３−１からＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号を復調する。
ＲＦ受信機２−２は、ＲＦ増幅器３３−２からＲＦアンテナ１−１により受信されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号を復調する。
ＲＦ受信機２−ｎは、ＲＦ増幅器３３−ｎからＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号を復調する。
【００５１】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、ＲＦアンテナ１−１〜１−Ｍ毎に、Ｘ個の電光変換器１１が配置されており、
ＲＦアンテナ１−１〜１−Ｍにより受信されたＲＦ信号を周波数帯域毎に分波し、分波後の各ＲＦ信号を電光変換器１１に出力するＲＦ分波器４１−１〜４１−Ｍを備えるように構成したので、ＲＦでは伝播帯域が狭くて、帯域毎に分割して伝播させたＲＦ信号を、広帯域な光信号にまとめて伝播させることができる効果を奏する。
【００５２】
実施の形態４．
上記実施の形態２では、レーザアレイ光源１２におけるレーザ光源１３−１〜１３−Ｎと光変調器１５の間に光増幅器３１が実装されているものを示しているが、この実施の形態４では、光増幅器３１として、レーザ光源１３−１〜１３−Ｎから発振された波長λ１、λ２、・・・λＮのレーザ光のそれぞれを一定の増幅率で増幅し、増幅後の波長λ１、λ２、・・・λＮのレーザ光を光変調器１５に出力する光増幅器が実装されているものについて説明する。
この光増幅器３１は、レーザ光源１３−１〜１３−Ｎから発振されたＮ本のレーザ光（波長λ１、λ２、・・・λＮのレーザ光）をまとめて増幅するものである。
【００５３】
図６、図７及び図８は光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
図６、図７及び図８において、図中左側は光増幅器３１に入力されるレーザ光の波長と平均光強度の関係を示しており、図中右側は光増幅器３１により増幅されたレーザ光の波長と平均光強度の関係を示している。
ただし、図６、図７及び図８では、説明の簡単化のために、Ｎ＝３である例を示している。
【００５４】
特に、図６は１つのレーザ光（レーザ光源１３−２から発振された波長λ２のレーザ光）を増幅し、その他の２つのレーザ光（レーザ光源１３−１，１３−３から発振された波長λ１，λ３のレーザ光）を増幅しない例を示している。
光増幅器３１に入力される波長λ２のレーザ光の光強度Ａは、光増幅器３１によって光強度Ｂ（Ｂ＞Ａとする）に増幅されて、光増幅器３１から出力されている。この場合、光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度はＡ、光増幅器３１から出力されるレーザ光の全光強度はＢとなり、一波長あたりの増幅率はＢ／Ａとなる。
【００５５】
また、図７は２つのレーザ光（レーザ光源１３−１，１３−２から発振された波長λ１，λ２のレーザ光）を増幅し、その他の１つのレーザ光（レーザ光源１３−３から発振された波長λ３のレーザ光）を増幅しない例を示している。
光増幅器３１に入力される波長λ１，λ２のレーザ光の光強度Ａは、光増幅器３１によってそれぞれ光強度Ｂ（Ｂ＞Ａとする）に増幅されて、光増幅器３１から出力されている。この場合、光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度は２Ａ、光増幅器３１から出力されるレーザ光の全光強度は２Ｂとなり、一波長あたりの増幅率は２Ｂ／２Ａ＝Ｂ／Ａとなる。
【００５６】
また、図８は３つのレーザ光（レーザ光源１３−１，１３−２，１３−３から発振された波長λ１，λ２，λ３のレーザ光）を増幅する例を示している。
光増幅器３１に入力される波長λ１，λ２，λ３のレーザ光の光強度Ａは、光増幅器３１によってそれぞれ光強度Ｂ（Ｂ＞Ａとする）に増幅されて、光増幅器３１から出力されている。この場合、光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度は３Ａ、光増幅器３１から出力されるレーザ光の全光強度は３Ｂとなり、一波長あたりの増幅率は３Ｂ／３Ａ＝Ｂ／Ａとなる。
図６、図７及び図８の説明では、例として、波長λ１，λ２，λ３としているが、これに限定するものではなく、他の波長であってもよい。
【００５７】
上記のように、光増幅器３１から出力される個々の波長のレーザ光の光強度が、光増幅器３１に入力される個々の波長のレーザ光の光強度と比例するように、光増幅器３１における個々の波長のレーザ光に対する増幅率が一定になるように制御（増幅率がＢ／Ａとなるように制御）すると、増幅対象のレーザ光の波長の数によらずに、個々の波長のレーザ光の光強度が一定になる。
【００５８】
実施の形態５．
上記実施の形態４では、レーザ光源１３−１〜１３−Ｎから発振されたＮ本のレーザ光（波長λ１、λ２、・・・λＮのレーザ光）をまとめて増幅する光増幅器３１について示したが、この実施の形態５においても、レーザ光源１３−１〜１３−Ｎから発振されたＮ本のレーザ光（波長λ１、λ２、・・・λＮのレーザ光）をまとめて増幅する光増幅器３１について説明する。
【００５９】
図９、図１０及び図１１は飽和駆動の光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
図９、図１０及び図１１において、図中左側は光増幅器３１に入力されるレーザ光の波長と平均光強度の関係を示しており、図中右側は光増幅器３１により増幅されたレーザ光の波長と平均光強度の関係を示している。
ただし、図９、図１０及び図１１では、説明の簡単化のために、Ｎ＝３である例を示している。
【００６０】
上記実施の形態４では、レーザ光源１３−１〜１３−Ｎから発振された波長λ１、λ２、・・・λＮのレーザ光のそれぞれを一定の増幅率で増幅する光増幅器３１を示しているが、光増幅器では、レーザ光の出力強度がレーザ光の入力強度に依らずに一定になるよう飽和駆動されるものが一般的である。
つまり、増幅するレーザ光の波長の数（＝入力する信号の数）が１，２，３・・・のように変化すると、出力される１波長当たりの光強度が変動する特徴を有している。
【００６１】
特に、図９は飽和駆動の光増幅器３１が１つのレーザ光（レーザ光源１３−２から発振された波長λ２のレーザ光）を増幅し、その他の２つのレーザ光（レーザ光源１３−１，１３−３から発振された波長λ１，λ３のレーザ光）を増幅しない例を示している。
飽和駆動の光増幅器３１に入力される波長λ２のレーザ光の光強度Ａは、光増幅器３１によって光強度Ｂ（Ｂ＞Ａとする）に増幅されて出力されるのではなく、出力するレーザ光の全光強度が飽和するように増幅（全光強度が３Ｂに増幅）されて出力される。
この場合、光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度はＡ、光増幅器３１から出力されるレーザ光の全光強度は３Ｂとなり、一波長あたりの増幅率は３Ｂ／Ａとなる。
【００６２】
また、図１０は飽和駆動の光増幅器３１が２つのレーザ光（レーザ光源１３−１，１３−２から発振された波長λ１，λ２のレーザ光）を増幅し、その他の１つのレーザ光（レーザ光源１３−３から発振された波長λ３のレーザ光）を増幅しない例を示している。
飽和駆動の光増幅器３１に入力される波長λ１，λ２のレーザ光の光強度Ａは、光増幅器３１によって光強度Ｂ（Ｂ＞Ａとする）に増幅されて出力されるのではなく、出力するレーザ光の全光強度が飽和するように増幅（全光強度が３Ｂに増幅）されて出力される。
この場合、光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度は２Ａ、光増幅器３１から出力されるレーザ光の全光強度は３Ｂとなり、一波長あたりの増幅率は３Ｂ／２Ａとなる。
【００６３】
また、図１１は飽和駆動の光増幅器３１が３つのレーザ光（レーザ光源１３−１，１３−２，１３−３から発振された波長λ１，λ２，λ３のレーザ光）を増幅する例を示している。
飽和駆動の光増幅器３１に入力される波長λ１，λ２，λ３のレーザ光の光強度Ａは、光増幅器３１によって光強度Ｂ（Ｂ＞Ａとする）に増幅されて出力されるのではなく、出力するレーザ光の全光強度が飽和するように増幅（全光強度が３Ｂに増幅）されて出力される。
この場合、光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度は３Ａ、光増幅器３１から出力されるレーザ光の全光強度は３Ｂとなり、一波長あたりの増幅率は３Ｂ／３Ａ＝Ｂ／Ａとなる。
図９、図１０及び図１１の説明では、例として、波長λ１，λ２，λ３としているが、これに限定するものではなく、他の波長であってもよい。
【００６４】
以上より明らかなように、飽和駆動の光増幅器３１が実装された場合、光増幅器３１から出力される各波長のレーザ光の光強度（光信号レベル）が、増幅するレーザ光の波長の数（＝入力する信号の数）に依存する。
このように、増幅するレーザ光の波長の数に依存して、各波長のレーザ光の信号レベルが変動する場合でも、例えば、信号対雑音比（ＳＮＲ：ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）がある基準値を満足するような場合（ＳＮＲ＞基準値）には、特に問題にならないこともあるが、ある特定の用途では、信号レベルの変動そのものが好ましくないことがある。
そこで、この実施の形態５では、飽和駆動の光増幅器３１を用いても、増幅するレーザ光の波長の数（＝入力する信号の数）に依らずに、出力する各波長のレーザ光の光信号レベルが一定となる運用方法を提供する。
【００６５】
図１２はこの発明の実施の形態５による信号受信装置の信号選択装置３を示す構成図であり、図において、図４と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
レーザ光源１３−ｘは光増幅器３１による各波長のレーザ光の光強度（光信号レベル）の増幅率を一定に保つために実装されている調整用のレーザ光源である。
制御部１００−１〜１００−Ｍは飽和駆動の光増幅器３１において、レーザ光源１３−１〜１３−Ｎから発振された波長λ１、λ２、・・・λＮのレーザ光のそれぞれを一定の増幅率で増幅させるために、調整用のレーザ光源１３−ｘから発振される波長λxのレーザ光の光強度を制御する処理を実施する。
なお、レーザアレイ光源１２が実装しているレーザ光源１３の台数がＲＦ受信機２の台数より多い場合、複数のレーザアレイ光源１２を組み合わせて、ＲＦ受信機２の台数分の波長のレーザ光を発振できるようにしてもよいことは、既に実施の形態１（例えば、段落［００１４］）で述べているが、この実施の形態５では、ＲＦ受信機２の台数Ｎより１つ多い、Ｎ＋１のレーザ光を発振できるように複数のレーザアレイ光源１２を組み合わせるものとする。
【００６６】
図１３、図１４及び図１５は飽和駆動の光増幅器３１によるレーザ光の光増幅を示す模式図である。
図１３、図１４及び図１５において、図中左側は光増幅器３１に入力されるレーザ光の波長と平均光強度の関係を示しており、図中右側は光増幅器３１により増幅されたレーザ光の波長と平均光強度の関係を示している。
ただし、図１３、図１４及び図１５では、説明の簡単化のために、Ｎ＝３である例を示している。
【００６７】
特に、図１３は飽和駆動の光増幅器３１が１つのレーザ光（レーザ光源１３−２から発振された波長λ２のレーザ光）を増幅し、その他の２つのレーザ光（レーザ光源１３−１，１３−３から発振された波長λ１，λ３のレーザ光）を増幅しない例を示している。
この場合、光増幅器３１に入力されるレーザ光は、波長λ２のレーザ光だけであるため、光増幅器３１に入力される各波長のレーザ光の平均光強度の和はＡとなる。
このとき、制御部１００が、レーザ光源１３−ｘから発振される波長λxのレーザ光の平均光強度が２Ａとなるように制御（光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度がＮＡ（Ｎ＝３）となるように、レーザ光源１３−ｘから発振される波長λxのレーザ光の平均光強度を制御）することで、光増幅器３１に入力される各波長のレーザ光の平均光強度の和が３Ａ（＝波長λ２のレーザ光の平均光強度Ａ＋波長λxのレーザ光の平均光強度２Ａ）となる。
これにより、飽和駆動の光増幅器３１により入力された波長λ２のレーザ光の光強度Ａは、光増幅器３１によって光強度Ｂ（Ｂ＞Ａとする）に増幅されて出力され、また、波長λxのレーザ光の光強度２Ａは、光増幅器３１によって光強度２Ｂに増幅されて出力される。
したがって、光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度はＮＡ（Ｎ＝３）、光増幅器３１から出力されるレーザ光の全光強度はＮＢ（Ｎ＝３）となり、一波長あたりの増幅率はＢ／Ａとなる。
【００６８】
また、図１４は飽和駆動の光増幅器３１が２つのレーザ光（レーザ光源１３−１，１３−２から発振された波長λ１，λ２のレーザ光）を増幅し、その他の１つのレーザ光（レーザ光源１３−３から発振された波長λ３のレーザ光）を増幅しない例を示している。
この場合、光増幅器３１に入力されるレーザ光は、波長λ１，λ２のレーザ光であるため、光増幅器３１に入力される各波長のレーザ光の平均光強度の和は２Ａとなる。
このとき、制御部１００が、レーザ光源１３−ｘから発振される波長λxのレーザ光の平均光強度がＡとなるように制御（光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度がＮＡ（Ｎ＝３）となるように、レーザ光源１３−ｘから発振される波長λxのレーザ光の平均光強度を制御）することで、光増幅器３１に入力されるレーザ光の平均光強度の和が３Ａ（＝波長λ１のレーザ光の平均光強度Ａ＋波長λ２のレーザ光の平均光強度Ａ＋波長λxのレーザ光の平均光強度Ａ）となる。
これにより、飽和駆動の光増幅器３１により入力された波長λ１，λ２のレーザ光の光強度Ａは、光増幅器３１によって光強度Ｂ（Ｂ＞Ａとする）にそれぞれ増幅されて出力され、また、波長λxのレーザ光の光強度Ａは、光増幅器３１によって光強度Ｂに増幅されて出力される。
したがって、光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度はＮＡ（Ｎ＝３）、光増幅器３１から出力されるレーザ光の全光強度はＮＢ（Ｎ＝３）となり、一波長あたりの増幅率はＢ／Ａとなる。
【００６９】
また、図１５は飽和駆動の光増幅器３１が３つのレーザ光（レーザ光源１３−１，１３−２，１３−３から発振された波長λ１，λ２，λ３のレーザ光）を増幅する例を示している。
この場合、光増幅器３１に入力されるレーザ光は、波長λ１，λ２，λ３のレーザ光であるため、光増幅器３１に入力される各波長のレーザ光の平均光強度の和は３Ａとなる。
このとき、制御部１００が、レーザ光源１３−ｘから波長λxのレーザ光が発振されないように制御（光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度がＮＡ（Ｎ＝３）となるように、レーザ光源１３−ｘによる波長λxのレーザ光の発振を止める）することで、光増幅器３１に入力されるレーザ光の平均光強度の和が３Ａとなる。
これにより、飽和駆動の光増幅器３１により入力された波長λ１，λ２，λ３のレーザ光の光強度Ａは、光増幅器３１によって光強度Ｂ（Ｂ＞Ａとする）にそれぞれ増幅されて出力される。
したがって、光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度はＮＡ（Ｎ＝３）、光増幅器３１から出力されるレーザ光の全光強度はＮＢ（Ｎ＝３）となり、一波長あたりの増幅率はＢ／Ａとなる。
図１３、図１４及び図１５の説明では、例として、波長λ１，λ２，λ３としているが、これに限定するものではなく、他の波長であってもよい。
【００７０】
なお、調整用のレーザ光源１３−ｘの光強度の切り替えは、レーザ光源１３−１〜１３−Ｎから発振される波長λ１、λ２、・・・λＮのレーザ光の平均光強度に依存して行う必要があるが、レーザ発振の切り替えがゆっくりな場合、一時的に光増幅器３１に入力される全光強度がＮＡから変わるため、信号レベルの変動を生じる場合がある。
この場合、調整用のレーザ光源１３−ｘの発振の切り替え時間を、例えば、１０ｎｓｅｃより短い時間で制御すると、一時的に光増幅器３１に入力されるレーザ光の全光強度がＮＡから変わったとしても、このような信号レベルの変動を回避することができる。
【００７１】
以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、制御部１００−１〜１００−Ｍが、飽和駆動の光増幅器３１において、レーザ光源１３−１〜１３−Ｎから発振された波長λ１、λ２、・・・λＮのレーザ光のそれぞれを一定の増幅率で増幅させるために、調整用のレーザ光源１３−ｘから発振される波長λxのレーザ光の光強度を制御するように構成したので、増幅するレーザ光の波長の数に依らずに、出力する個々の波長のレーザ光の光強度を一定にすることができる。したがって、ＲＦアンテナ１−ｍにより受信されたＲＦ信号を光変調器１５で重畳すると、増幅するレーザ光の波長の数（＝入力する信号の数）に依らずに出力される光信号レベルが一定になるメリットが得られる。
【００７２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１−１〜１−Ｍ  ＲＦアンテナ、２−１〜２−Ｎ  ＲＦ受信機、３  信号選択装置、１１−１〜１１−Ｍ  電光変換器、１２  レーザアレイ光源（電光変換手段）、１３−１〜１３−Ｎ，１３−ｘ  レーザ光源、１４−１〜１４−Ｎ  切換スイッチ（電光変換手段）、１５  光変調器（電光変換手段）、１６−１〜１６−Ｍ  光ファイバ、１７  混合器（光信号伝播手段）、１８  光ファイバ（光信号伝播手段）、１９  分波器（光信号伝播手段）、２０−１〜２０−Ｎ  光ファイバ、２１−１〜２１−Ｎ  光波長フィルタ（光電変換手段）、２２−１〜２２−Ｎ  光電変換器（光電変換手段）、３１，３２  光増幅器、３３−１〜３３−Ｎ  ＲＦ増幅器、１１−１−１〜１１−１−Ｘ，・・・，１１−Ｍ−１〜１１−Ｍ−Ｘ  電光変換器、４１−１〜４１−Ｍ  ＲＦ分波器、４２−１〜４２−Ｍ  混合器、１００−１〜１００−Ｍ  制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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