(57)【要約】【課題】周波数変換器を追加することなく、チャンネル数をさらに増やすことができる光送信装置を提供すること。【解決手段】光送信装置１０は、単一モード光源１１と、単一モード光源１１から出力された光を第１の信号源４０からの電気信号によって強度変調する外部強度変調部１２と、外部強度変調部１２から出力された光信号をさらに第２の信号源５０からの電気信号によって位相変調する位相変調部１３と、局部発振光を出力する局発光源１４と、位相変調部１３から出力された光信号と局発光源１４から出力された局部発振光とを合波する光カプラ１５と、光カプラ１５で合波された光信号をヘテロダイン検波して電気信号を出力する光検波部１６と、光検波部１６から出力された電気信号によって光源を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信部１７とを有する。【選択図】図１
2006287410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一モードの光を出力する単一モード光源と、
前記単一モード光源から出力された光を第１の信号源からの電気信号によって強度変調する外部強度変調部と、
前記外部強度変調部から出力された光信号をさらに第２の信号源からの電気信号によって位相変調する位相変調部と、
前記位相変調部の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源と、
前記位相変調部から出力された光信号と前記局発光源から出力された局部発振光とを合波する光カプラと、
前記光カプラで合波された光信号をヘテロダイン検波して、前記位相変調部の出力の光周波数と前記局発光源の光周波数との差を中間周波数とする電気信号を出力する光検波部と、
前記光検波部から出力された電気信号によって光源を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信部と、
を有することを特徴とする光送信装置。
【請求項２】
半導体レーザ素子と光強度変調器を集積した光集積デバイスからなり、第１の信号源から電気信号を入力し強度変調された光信号を出力する光強度変調部と、
前記光強度変調部から出力された光信号をさらに第２の信号源からの電気信号によって位相変調する位相変調部と、
前記位相変調部の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源と、
前記位相変調部から出力された光信号と前記局発光源から出力された局部発振光とを合波する光カプラと、
前記光カプラで合波された光信号をヘテロダイン検波して、前記位相変調部の出力の光周波数と前記局発光源の光周波数との差を中間周波数とする電気信号を出力する光検波部と、
前記光検波部から出力された電気信号によって光源を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信部と、
を有することを特徴とする光送信装置。
【請求項３】
単一モードの光を出力する単一モード光源と、
前記単一モード光源から出力された光を第１の信号源からの電気信号によって強度変調する外部強度変調部と、
前記外部強度変調部から出力された光信号をさらに第２の信号源からの電気信号によって位相変調する位相変調部と、
前記位相変調部の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源と、
前記位相変調部から出力された光信号と前記局発光源から出力された局部発振光とを合波する光カプラと、
を有することを特徴とする光送信装置。
【請求項４】
単一モードの光を出力する単一モード光源と、
前記単一モード光源から出力された光を第１の信号源からの電気信号によって強度変調する外部強度変調部と、
第２の信号源からの電気信号を積分して得られた電気信号を出力する積分回路と、
前記外部強度変調部から出力された光信号をさらに前記積分回路から出力された電気信号によって位相変調する位相変調部と、
前記位相変調部の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源と、
前記位相変調部から出力された光信号と前記局発光源から出力された局部発振光とを合波する光カプラと、
前記光カプラで合波された光信号をヘテロダイン検波して、前記位相変調部の出力の光周波数と前記局発光源の光周波数との差を中間周波数とする電気信号を出力する光検波部と、
前記光検波部から出力された電気信号によって光源を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信部と、
を有することを特徴とする光送信装置。
【請求項５】
前記第１の信号源から入力する信号がＦＭ信号若しくはデジタル変調信号であり、
前記第２の信号源から入力する信号がＡＭ信号若しくはＱＡＭ信号である、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光送信装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光送信装置と、
前記光送信装置から送信された光信号を受信して前記第１の信号源からの電気信号と前記第２の信号源からの電気信号に応じた信号を出力する光受信装置と、
を有することを特徴とする光伝送システム。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の光送信装置から光伝送路を通して送信された光信号を受信して電気信号として出力するＯ／Ｅ変換部を有し、
前記Ｏ／Ｅ変換部から出力された電気信号を分岐し、
前記分岐された一方を第１の信号出力として出力し、
前記分岐された他方を位相復調して第２の信号出力として出力する、
ことを特徴とする光受信装置。
【請求項８】
請求項３記載の光送信装置から光伝送路を通して送信された光信号を受信してヘテロダイン検波して電気信号を出力する光検波部を有し、
前記光検波部から出力された電気信号を分岐し、
前記分岐された一方を第１の信号出力として出力し、
前記分岐された他方を位相復調して第２の信号出力として出力する、
ことを特徴とする光受信装置。
【請求項９】
請求項４記載の光送信装置から光伝送路を通して送信された光信号を受信して電気信号として出力するＯ／Ｅ変換部を有し、
前記Ｏ／Ｅ変換部から出力された電気信号を分岐し、
前記分岐された一方を第１の信号出力として出力し、
前記分岐された他方をＦＭ復調して第２の信号出力として出力する、
ことを特徴とする光受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信、光ＣＡＴＶ等に用いることができる光送信装置、光受信装置及び光伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
映像信号等を伝送する光伝送システムにおいて、伝送路の雑音耐力を向上させるために、多チャネルの映像信号をＦＭ信号又はＰＭ信号に一括して変換し、それを伝送する手法が有力とされている。従来の光伝送システムは、電気信号を変調入力とし周波数変調された光信号を出力する光周波数変調部１と、この光信号と中間周波数だけ離れた光周波数の局部発振光を出力する光周波数局部発振部２と、光周波数変調部１の出力光と局部発振光とを合波する光合波部３と、合波された光信号を入力し光周波数変調部１の出力光と局部発振光との光周波数の差に等しい中間周波数の電気信号を出力する光ヘテロダイン検波部４と、この電気信号から光信号および局部発振光のゆらぎに起因する雑音を除去する手段としての一括ＦＭ映像信号周波数安定化部５と、一括ＦＭ映像信号周波数安定化部５からの電気信号により光源を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信手段としての一括ＦＭ映像信号光送信部６とを有している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２７４７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ＣＡＴＶ送信局が周波数多重して送信する信号には、地上波アナログ放送、地上波デジタル放送、衛星放送等の多様な変調方式の信号がある。
【０００４】
しかしながら、これらの多重信号が広帯域にわたっている場合、従来の光伝送システムのようにＦＭ信号やＰＭ信号に一括変換して光ファイバ伝送するシステムでは、光周波数変調器（光周波数変調用単一モードレーザ）とその周辺回路（高周波アンプ）に要求される入出力周波数特性が厳しく、現状よりもさらに広帯域化することは困難であり、その結果、送信するチャンネル数をさらに増やすためには、周波数変換を行って帯域を節約するための周波数変換器を追加する必要があるという課題があった。
【０００５】
本発明は、周波数変換器を追加することなく、送信するチャンネル数をさらに増やすことが可能な光送信装置及び光伝送システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するため、本発明の光送信装置は、単一モードの光を出力する単一モード光源と、単一モード光源から出力された光を第１の信号源からの電気信号によって強度変調する外部強度変調部と、外部強度変調部から出力された光信号をさらに第２の信号源からの電気信号によって位相変調する位相変調部と、位相変調部の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源と、位相変調部から出力された光信号と局発光源から出力された局部発振光とを合波する光カプラと、光カプラで合波された光信号をヘテロダイン検波して、位相変調部の出力の光周波数と局発光源の光周波数との差を中間周波数とする電気信号を出力する光検波部と、光検波部から出力された電気信号によって光源を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信部とを有する。
【０００７】
このような構成によって、周波数変換器を追加することなく、送信するチャンネル数をさらに増やすことができる。
【０００８】
さらに本発明の光送信装置は、半導体レーザ素子と光強度変調器を集積した光集積デバイスからなり、第１の信号源から電気信号を入力し強度変調された光信号を出力する光強度変調部と、光強度変調部から出力された光信号をさらに第２の信号源からの電気信号によって位相変調する位相変調部と、位相変調部の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源と、位相変調部から出力された光信号と局発光源から出力された局部発振光とを合波する光カプラと、光カプラで合波された光信号をヘテロダイン検波して、位相変調部の出力の光周波数と局発光源の光周波数との差を中間周波数とする電気信号を出力する光検波部と、光検波部から出力された電気信号によって光を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信部とを有する。
【０００９】
このような構成によって、構成を簡略化しつつ、周波数変換器を追加することなく、送信するチャンネル数をさらに増やすことができる。
【００１０】
さらに本発明の光送信装置は、単一モードの光を出力する単一モード光源と、単一モード光源から出力された光を第１の信号源からの電気信号によって強度変調する外部強度変調部と、外部強度変調部から出力された光信号をさらに第２の信号源からの電気信号によって位相変調する位相変調部と、位相変調部の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源と、位相変調部から出力された光信号と局発光源から出力された局部発振光とを合波する光カプラとを有する。
【００１１】
このような構成によって、構成を簡略化しつつ、周波数変換器を追加することなく、送信するチャンネル数をさらに増やすことができる。
【００１２】
さらに本発明の光送信装置は、単一モードの光を出力する単一モード光源と、単一モード光源から出力された光を第１の信号源からの電気信号によって強度変調する外部強度変調部と、第２の信号源からの電気信号を積分して得られた電気信号を出力する積分回路と、外部強度変調部から出力された光信号をさらに積分回路から出力された電気信号によって位相変調する位相変調部と、位相変調部の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源と、位相変調部から出力された光信号と局発光源から出力された局部発振光とを合波する光カプラと、光カプラで合波された光信号をヘテロダイン検波して、位相変調部の出力の光周波数と局発光源の光周波数との差を中間周波数とする電気信号を出力する光検波部と、光検波部から出力された電気信号によって光源を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信部とを有する。
【００１３】
このような構成によって、光受信装置を簡略化しつつ、周波数変換器を追加することなく、送信するチャンネル数をさらに増やすことができる。
【００１４】
さらに本発明の光送信装置は、第１の信号源から入力する信号がＦＭ信号若しくはデジタル変調信号であり、第２の信号源から入力する信号がＡＭ信号若しくはＱＡＭ信号であることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によって、要求特性の低いＦＭ信号若しくはデジタル変調信号を光強度変調することにより、位相変調部の要求特性を緩和することができる。
【００１６】
さらに本発明の光伝送システムは、光送信装置と、光送信装置から送信された光信号を受信して第１の信号源からの電気信号と第２の信号源からの電気信号に応じた信号を出力する光受信装置とを有する。
【００１７】
このような構成によって、周波数変換器を追加することなく、伝送するチャンネル数をさらに増やすことができる。
【００１８】
さらに本発明の光受信装置は、光送信装置から光伝送路を通して送信された光信号を受信して電気信号として出力するＯ／Ｅ変換部を有し、Ｏ／Ｅ変換部から出力された電気信号を分岐し、分岐された一方を第１の信号出力として出力し、分岐された他方を位相復調して第２の信号出力として出力する。
【００１９】
このような構成によって、周波数変換器を追加することなく、伝送するチャンネル数をさらに増やすことができる。
【００２０】
さらに本発明の光受信装置は、光送信装置から光伝送路を通して送信された光信号を受信してヘテロダイン検波して電気信号を出力する光検波部を有し、光検波部から出力された電気信号を分岐し、分岐された一方を第１の信号出力として出力し、分岐された他方を位相復調して第２の信号出力として出力する。
【００２１】
このような構成によって、光送信装置の構成の簡略化をしつつ、周波数変換器を追加することなく、伝送するチャンネル数をさらに増やすことができる。
【００２２】
さらに本発明の光受信装置は、光送信装置から光伝送路を通して送信された光信号を受信して電気信号として出力するＯ／Ｅ変換部を有し、Ｏ／Ｅ変換部から出力された電気信号を分岐し、分岐された一方を第１の信号出力として出力し、分岐された他方をＦＭ復調して第２の信号出力として出力する。
【００２３】
このような構成によって、構成を簡略化しつつ、周波数変換器を追加することなく、伝送するチャンネル数をさらに増やすことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、周波数変換器を追加することなく、送信するチャンネル数をさらに増やすことができるという効果を有する光送信装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
はじめに、本発明の実施の形態１における光伝送システムの構成について、図１に示すブロック図を用いて説明する。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態１の光伝送システムは、光送信装置１０と光受信装置２０とを有する。光送信装置１０と光受信装置２０は、光伝送路である光ファイバ３０で接続されている。
【００２８】
光送信装置１０は、単一モードの光を出力する単一モード光源１１と、単一モード光源１１から出力された単一モード光を第１の信号源４０からの電気信号によって強度変調された光信号を出力する外部強度変調部１２と、外部強度変調部１２から出力された光信号を第２の信号源５０からの電気信号によって位相変調された光信号を出力する位相変調部１３と、位相変調部１３の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源１４と、位相変調部１３から出力された光信号と局発光源１４から出力された局部発振光とを合波した光信号を出力する光カプラ１５と、光カプラ１５で合波された光信号をヘテロダイン検波して、位相変調部１３の出力の光周波数と局発光源１４の光周波数との差を中間周波数とする電気信号を出力する光検波部１６と、光検波部１６から出力された電気信号によって光を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信部１７とを有する。
【００２９】
単一モード光源１１及び局発光源１４には、広帯域周波数変調機能を有する単一モードの光を出力する半導体レーザダイオードの一種であるＤＦＢ−ＬＤ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）を用いる。単一モード光源１１及び局発光源１４の光周波数は、それぞれ例えば１９３０００ＧＨｚ及び１９３００６．１ＧＨｚを用いる。これらの光周波数は、波長１．５μｍ帯の光に相当する。両者の光周波数の差６．１ＧＨｚを中心周波数とする電気信号が光に変換されて光ファイバ３０を伝送することになる。
【００３０】
外部強度変調部１２及び位相変調部１３には、マッハツェンダー（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄａｒ）型等の外部光変調器を用いる。マッハツェンダー型の外部光変調器は、電気光学効果（電界を加えることによって屈折率が変化する現象）を有する結晶基板上に光導波路と電極を設けた素子であり、印加電圧の大きさに応じて導波路を伝播する光の位相が変動するというもので、光強度変調は２分岐されて２つの導波路を伝播する光の位相のずれから合波光の強度を変動させるというものである。なお、外部強度変調部１２には、マッハツェンダー型の外部光変調器に代えて電界吸収型の外部光変調器を用いることもできる。
【００３１】
光カプラ１５は、位相変調部１３から出力された光信号と局発光源１４から出力された局部発振光とを合波する。
【００３２】
光検波部１６には、フォトダイオードを用いる。光検波部１６は、光カプラ１４で合波された光信号をヘテロダイン検波して電気信号を出力する。
【００３３】
光送信部１７には、例えばＤＦＢ−ＬＤを用いる。光送信部１７は、光検波部１６から出力された電気信号によって光を強度変調し光伝送路である光ファイバ３０に送信する光信号を出力する。
【００３４】
光受信装置２０は、光送信装置１０から光伝送路である光ファイバ３０を通して送信された光信号を受信して電気信号として出力するＯ／Ｅ変換部２１を有する。Ｏ／Ｅ変換部２１としては、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄｅ、フォトダイオード）を用いる。Ｏ／Ｅ変換部２１から出力された電気信号を分岐部２２で分岐し、分岐された一方を第１の信号出力として出力し、分岐された他方を位相復調部２４で位相復調して第２の信号出力として出力する。
【００３５】
次に、本発明の実施の形態１における光伝送システムの上記各部の信号について、図２のスペクトル図を用いて説明する。
【００３６】
図２（Ａ）は、第１の信号源４０から入力する信号の電気周波数スペクトルを示している。第１の信号源４０から入力する信号は周波数分割多重されたＦＭ信号若しくはＰＳＫ信号等のデジタル変調信号とする。例えば、ＢＳ放送（ＢＳ−ＩＦ：１．０〜１．３ＧＨｚ）や１１０°ＣＳ放送（ＣＳ−ＩＦ：１．６〜２．１ＧＨｚ）等のＦＭ信号、ＱＰＳＫ信号に有効である。
【００３７】
図２（Ｂ）は、第２の信号源５０から入力する信号の電気周波数スペクトルを示している。第２の信号源５０から入力する信号は、周波数分割多重された多チャンネルＡＭ信号若しくはＱＡＭ信号である。例えば、ＵＨＦ/ＶＨＦ帯（７０〜７７０ＭＨｚ）の地上波アナログ放送や、地上波デジタル放送等のＡＭ信号、ＱＡＭ信号である場合等に有効である。
【００３８】
図２（Ｃ）は、単一モード光源１１の出力の光周波数スペクトルを示している。光周波数は１９３０００ＧＨｚである。
【００３９】
図２（Ｄ）は、位相変調部１３の出力の光周波数スペクトルを示している。第２の信号源５０から入力するＡＭ信号、ＱＡＭ信号のように周波数が低く、周波数間隔の狭い多チャネル信号によって位相変調すると、各チャネルの１次側帯波のみならず、高次側帯波も現れるので、周波数帯域の広いガウス分布となる。それに対して、第１の信号源４０から入力するＢＳ／ＣＳ信号によって強度変調した結果現れる側帯波は、第２の信号源５０から入力する信号によって生じる周波数帯域の広いガウス分布に重なってしまう。しかし、一般に、第１の信号源４０から入力するＦＭ信号若しくはＰＳＫ信号等のデジタル変調信号は、多チャンネルＡＭ映像信号と比較して歪や雑音に対する要求特性が低いので、光受信装置２０の第１の出力の電気信号から信号を復調することができる。その結果、すべての信号を位相変調のみで変調する場合と比較して、光伝送路である光ファイバ３０に送信する周波数帯域を削減できる。図２（Ｅ）は、局発光源１４の出力の光周波数スペクトルを示している。光周波数は１９３００６．１ＧＨｚである。
【００４０】
図２（Ｆ）は、光検波部１６の出力の電気周波数スペクトルを示している。中心周波数は６．１ＧＨｚで、これはＤＦＢ−ＬＤ出力の光周波数と局発光源出力の光周波数の差に等しい。光送信部１７は、光検波部１６から出力された電気信号によって光を強度変調し光伝送路である光ファイバ３０に送信する光信号を出力する。光送信装置１０は、すべての信号を位相変調のみで変調する場合と比較して、送信する周波数帯域を削減できる。
【００４１】
光伝送路である光ファイバ３０では、光信号の減衰や散乱によって信号の劣化が起こるが、位相変調信号はこのような劣化に比較的強いのに対して、強度変調信号はこのような劣化に比較的弱い。しかし、第１の信号源４０から入力する信号が、要求特性の低いＦＭ信号若しくはＰＳＫ信号等のデジタル変調信号であるので、特に大きな問題になるものではない。
【００４２】
なお、光ファイバ３０での光信号の散乱には、例えばＳＢＳ（Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ、誘導ブリルアン散乱）がある。ＳＢＳとは、一定光量以上の強い光パワーを光ファイバ３０に入力すると、入力波長から少しずれた波長の反射光が発生する現象であって、音響的振動（フォノン）による散乱のことをいう。
【００４３】
Ｏ／Ｅ変換部２１は、光送信部１７から出力された光信号を受信し電気信号に変換して出力する。Ｏ／Ｅ変換部２１の出力の電気信号は、分岐部２２で第１の信号出力と位相復調部２４の入力とに分岐される。第１の信号出力は、ＡＭ、ＱＡＭ復調機能を有する機器を直接接続することによって、第１の信号源４０からの電気信号に応じた信号を再現することができる。具体的には、そのままテレビのチューナーに入力することによって復調できる。位相復調部２４は、分岐部２２で分岐された電気信号の他方を位相復調して第２の信号源５０からの電気信号に応じた信号を第２の信号出力として出力する。具体的には、周波数変換することなく、既存のＢＳ、ＣＳ放送のチューナー等に入力することができる。光受信装置２０は、すべての信号を位相復調のみで復調する場合と比較して、第１の信号出力の分だけ、受信する周波数帯域をさらに増やすことができる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態１の光送信装置によれば、周波数変換器を追加することなく、送信するチャンネル数をさらに増やすことができる。また、本実施の形態１の光受信装置によれば、周波数変換器を追加することなく、受信するチャンネル数をさらに増やすことができる。また、本実施の形態１の光伝送システムによれば、周波数変換器を追加することなく、伝送するチャンネル数をさらに増やすことができる。さらに、同じチャンネル数で用いる場合には、位相変調部等の要求特性を緩和できるので、光送信装置、光受信装置又は光伝送システムの低コスト化を図ることができる。
【００４５】
（実施の形態２）
本実施の形態２は、実施の形態１における単一モード光源１１であるＤＦＢ−ＬＤ及び外部強度変調部１２の代わりに、光強度変調器１８であるＥＡ−ＤＦＢ（外部強度変調部内蔵ＤＦＢ−ＬＤ）を用いたものである。
【００４６】
はじめに、本発明の実施の形態２における光伝送システムの構成について、図３のブロック図を用いて実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００４７】
図３に示すように、本実施の形態２の光伝送システムは、光送信装置１０３と光受信装置２０とを有する。光送信装置１０３と光受信装置２０とは、光伝送路である光ファイバ３０で接続されている。
【００４８】
光送信装置１０３は、第１の信号源４０から電気信号を入力し強度変調された光信号を出力する光強度変調部１８と、光強度変調部１８から出力された光信号をさらに第２の信号源５０からの電気信号によって位相変調する位相変調部１３と、位相変調部１３の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源１４と、位相変調部１３から出力された光信号と局発光源１４から出力された局部発振光とを合波する光カプラ１５と、光カプラ１５で合波された光信号をヘテロダイン検波して、位相変調部１３の出力の光周波数と局発光源１４の光周波数との差を中間周波数とする電気信号を出力する光検波部１６と、光検波部１６から出力された電気信号によって光を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信部１７とを有する。
【００４９】
本実施の形態２における光送信装置１０３は、実施の形態１における光送信装置１０とは、次のような点が異なっている。すなわち、光送信装置１０３が、図１に示す単一モード光源１１であるＤＦＢ−ＬＤと外部強度変調部１２の代わりに、光強度変調器１８であるＥＡ−ＤＦＢを用いている。ＥＡ−ＤＦＢとは、ＤＦＢ−ＬＤと電界吸収型光変調器（ＥＡ変調器）をモノリシックに集積した光集積デバイスである。このような構成によって、光送信装置１０３の構成を簡略化することができる。
【００５０】
本実施の形態２における光伝送システムの各部の信号は、光強度変調器１８であるＥＡ−ＤＦＢの出力の光信号が、実施の形態１における外部強度変調部１２の出力の光信号と同様になる点が異なり、それ以外は実施の形態１における光伝送システムの各部の信号と同様である。
【００５１】
以上のように、本実施の形態２の光送信装置によれば、構成の簡略化をしつつ、周波数変換器を追加することなく、送信するチャンネル数をさらに増やすことができる。また、本実施の形態２の光伝送システムによれば、構成の簡略化をしつつ、周波数変換器を追加することなく、伝送するチャンネル数をさらに増やすことができる。さらに、同じチャンネル数で用いる場合には、位相変調部等の要求特性を緩和できるので、光送信装置、光受信装置又は光伝送システムの低コスト化を図ることができる。
【００５２】
（実施の形態３）
本実施の形態３は、実施の形態１における光検波部１６及び光送信部１７であるＤＦＢ−ＬＤを省略して構成したものである。
【００５３】
はじめに、本発明の実施の形態３における光伝送システムの構成について、図４に示すブロック図を用いて実施の形態１及び実施の形態２と異なる点を中心に説明する。
【００５４】
図４に示すように、本実施の形態３の光伝送システムは、光送信装置１０４と光受信装置２０４とを有する。光送信装置１０４と光受信装置２０４とは、光伝送路である光ファイバ３０で接続されている。
【００５５】
光送信装置１０４は、単一モードの光を出力する単一モード光源１１と、単一モード光源１１から出力された単一モードの光を第１の信号源４０からの電気信号によって強度変調された光信号を出力する外部強度変調部１２と、外部強度変調部１２から出力された光信号をさらに第２の信号源５０からの電気信号によって位相変調された光信号を出力する位相変調部１３と、位相変調部１３の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源１４と、位相変調部１３から出力された光信号と局発光源１４から出力された局部発振光とを合波した光信号を出力する光カプラ１５とを有する。
【００５６】
このように、光送信装置１０４は、実施の形態１の光送信装置１０における光検波部１６及び光送信部１７であるＬＤを省略して構成したほかは実施の形態１のものと同様である。このような構成によって、光送信装置１０４の構成を簡略化することができる。
【００５７】
なお、実施の形態２と同様に、光送信装置１０４における単一モード光源１１であるＤＦＢ−ＬＤ及び外部強度変調部１２の代わりに、実施の形態２の光送信装置１０３における光強度変調器１８であるＥＡ−ＤＦＢを用いて構成をさらに簡略化することもできる。
【００５８】
光受信装置２０４は、光送信装置１０４から光伝送路である光ファイバ３０を通して送信された光信号を受信してヘテロダイン検波して、位相変調部１３の出力の光周波数と局発光源１４の光周波数との差を中間周波数とする電気信号を出力する光検波部２６を有し、光検波部２６から出力された電気信号を分岐部２２で分岐し、分岐された一方を第１の信号出力として出力し、分岐された他方を位相復調部２４で位相復調して第２の信号出力として出力する。
【００５９】
このように、光受信装置２０４は実施の形態１の光受信装置２０において、光検波部２６を用いて光ヘテロダイン検波している点のみが異なる。
【００６０】
光検波部２６には、実施の形態１の光送信装置１０における光検波部１６と同様、フォトダイオードを用いる。
【００６１】
実施の形態３における光伝送システムの各部の信号は、光カプラ１５の出力の光信号が光伝送路である光ファイバ３０に出力される点及び光検波部２６の出力が分岐部２２で分岐される点のみが実施の形態１及び実施の形態２のものと異なる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態３の光送信装置１０４によれば、構成の簡略化をしつつ、周波数変換器を追加することなく、送信するチャンネル数をさらに増やすことができる。また、本実施の形態３の光受信装置によれば、光送信装置の構成の簡略化をしつつ、周波数変換器を追加することなく、受信するチャンネル数をさらに増やすことができる。また、本実施の形態３の光伝送システムによれば、構成の簡略化をしつつ、周波数変換器を追加することなく、伝送するチャンネル数をさらに増やすことができる。さらに、同じチャンネル数で用いる場合には、位相変調部等の要求特性を緩和できるので、光送信装置、光受信装置又は光伝送システムの低コスト化を図ることができる。
【００６３】
（実施の形態４）
本実施の形態４では、光送信装置が第２の信号源からの電気信号を積分して得られた電気信号を出力する積分回路と、外部強度変調部から出力された光信号を積分回路から出力された電気信号によって位相変調する位相変調部とを有する形態について説明する。
【００６４】
はじめに、本発明の実施の形態４における光伝送システムの構成について、実施の形態１乃至実施の形態３と異なる点を中心に説明する。
【００６５】
図５に示すように、本実施の形態４の光伝送システムは、光送信装置１０５と光受信装置２０５とを有する。光送信装置１０５と光受信装置２０５とは、光伝送路である光ファイバ３０で接続されている。
【００６６】
光送信装置１０５は、単一モードの光を出力する単一モード光源１１と、単一モード光源１１から出力された光を第１の信号源４０からの電気信号によって強度変調された光信号を出力する外部強度変調部１２と、第２の信号源５０からの電気信号を積分して得られた電気信号を出力する積分回路１９と、外部強度変調部１２から出力された光信号をさらに積分回路１９から出力された電気信号によって位相変調された光信号を出力する位相変調部１３と、位相変調部１３の出力光と異なる光周波数の局部発振光を出力する局発光源１４と、位相変調部１３から出力された光信号と局発光源１４から出力された局部発振光とを合波した光信号を出力する光カプラ１５と、光カプラ１５で合波された光信号をヘテロダイン検波して、位相変調部１３の出力の光周波数と局発光源１４の光周波数との差を中間周波数とする電気信号を出力する光検波部１６と、光検波部１６から出力された電気信号によって光を強度変調し光伝送路に送信する光信号を出力する光送信部１７とを有する。
【００６７】
このように、光送信装置１０５は、光送信装置が第２の信号源５０からの電気信号を積分して得られた電気信号を出力する積分回路１９と、外部強度変調部１２から出力された光信号を積分回路１９から出力された電気信号によって位相変調する位相変調部１３とを有するほかは実施の形態１のものと同様である。
【００６８】
第２の信号源５０からの電気信号を積分回路１９で積分した後に積分した電気信号によって位相変調部１３で位相変調することにより、第２の信号源５０からの電気信号によって外部強度変調部１２から出力された光信号をＦＭ変調することができる。
【００６９】
なお、実施の形態２と同様に、光送信装置１０５における単一モード光源１１であるＤＦＢ−ＬＤ及び外部強度変調部１２の代わりに、実施の形態２の光送信装置１０３における光強度変調器１８であるＥＡ−ＤＦＢを用いて構成をさらに簡略化することもできる。
【００７０】
また、実施の形態３と同様に、光送信装置１０５における光検波部１６及び光送信部１７であるＤＦＢ−ＬＤを省略して構成を簡略化することもできる。
【００７１】
光受信装置２０５は、光送信装置１０から光伝送路である光ファイバ３０を通して送信された光信号を受信して電気信号として出力するＯ／Ｅ変換部２１を有し、Ｏ／Ｅ変換部２１から出力された電気信号を分岐部２２で分岐し、分岐された一方を第１の信号出力として出力し、分岐された他方をＦＭ復調部２５でＦＭ復調して第２の信号出力として出力する。
【００７２】
このように、光受信装置２０５は実施の形態１の光受信装置２０における位相復調部２４の代わりに、ＦＭ復調部２５を用いている点のみが異なる。
【００７３】
ＦＭ復調部２５は、位相復調部２４よりも安価で簡単な構成で実現できるので、光受信装置２０５を簡略化することができる。
【００７４】
光送信装置１０５は積分回路１９の追加分複雑になるが、光受信装置２０５のＦＭ復調部２５は位相復調部２４よりも簡単な構成で実現できるので、光送信装置１０５一つあたり複数の光受信装置２０５が接続される場合には、光伝送システム全体として構成を簡略化できることとなる。
【００７５】
本実施の形態４においては、第２の信号源５０からの電気信号に応じたＦＭ変調信号が送信されるのに対し、実施の形態１及び実施の形態２においては第２の信号源５０からの電気信号に応じた位相変調信号が送信される点で、一部の信号が異なり、それ以外は実施の形態１及び実施の形態２における光伝送システムの信号と同様である。
【００７６】
以上のように、本実施の形態４の光送信装置によれば、光受信装置を簡略化しつつ、周波数変換器を追加することなく、送信するチャンネル数をさらに増やすことができる。また、本実施の形態４の光受信装置によれば、構成を簡略化しつつ、周波数変換器を追加することなく、受信するチャンネル数をさらに増やすことができる。また、本実施の形態４の光伝送システムによれば、構成を簡略化しつつ、周波数変換器を追加することなく、伝送するチャンネル数をさらに増やすことができる。さらに、同じチャンネル数で用いる場合には、位相変調部等の要求特性を緩和できるので、光送信装置、光受信装置又は光伝送システムの低コスト化を図ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明にかかる光送信装置、光受信装置及び光伝送システムは、周波数変換器を追加することなく、送信するチャンネル数をさらに増やすことができるという効果を有し、光通信、光ＣＡＴＶ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態１における光伝送システムの構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における光伝送システムの各部の信号を説明するためのスペクトル図
【図３】本発明の実施の形態２における光伝送システムの構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３における光伝送システムの構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態４における光伝送システムの構成を示すブロック図
【図６】従来の光伝送システムの構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００７９】
１０、１０３、１０４、１０５  光送信装置
１１  単一モード光源
１２  外部強度変調部
１３  位相変調部
１４  局発光源
１５  光カプラ
１６、２６  光検波部
１７  光送信部
１８  光強度変調器
１９  積分回路
２０、２０４、２０５  光受信装置
２１  Ｏ／Ｅ変換部
２２  分岐部
２４  位相復調部
２５  ＦＭ復調部
３０  光ファイバ
４０  第１の信号源
５０  第２の信号源
【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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