(57)【要約】      （修正有）【課題】光ＦＳＫと光ＷＤＭとを組み合わせた光波長多重ＦＳＫ変調システムを得る。【解決手段】光波長多重信号取得手段(2)と、光波長多重信号に周波数変調を施し、上側波帯信号と下側波帯信号とを含む光周波数シフトキーイング信号を得る手段(3)と、光周波数シフトキーイング信号を光波長多重信号に復調する手段(4) と、光周波数シフトキーイング信号を上側波帯信号と下側波帯信号とに分離する手段(4)とを具備し、前記光波長多重信号取得手段(2)が出力する光波長多重信号を、前記光周波数シフトキーイング変調手段が周波数変調を施して光周波数シフトキーイング信号を得て、前記光波長多重信号復調手段が前記光周波数シフトキーイング信号を光波長多重信号に復調し、光周波数シフトキーイング信号分離手段が、前記光周波数シフトキーイング信号を上側波帯信号と下側波帯信号とに分離する。【選択図】図１
2006270990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源からの光信号の強度を変調する光強度変調手段と、
光信号に周波数変調を施し、上側波帯信号と下側波帯信号とを含む光周波数シフトキーイング信号を得る光周波数シフトキーイング変調手段と、
前記光強度変調手段、及び前記光周波数シフトキーイング変調手段によって変調された強度変調・周波数シフトキーイング変調信号に両側波帯変調を施すための両側波帯変調手段と、
前記両側波帯変調手段の出力信号から光強度変調信号成分を分離する光強度変調信号分離手段と
を具備する光信号取得システム。
【請求項２】
前記レーザ光源からの光信号が、複数のレーザ光源から出力された光波長多重信号であり、
前記光強度変調手段は、それぞれの光波長多重信号ごとに設けられる請求項１に記載の光信号取得システム。
【請求項３】
前記両側波帯変調手段が、両側波帯搬送波抑圧変調手段、位相変調手段、または強度変調手段のいずれかである請求項１に記載の光信号取得システム。
【請求項４】
前記光周波数シフトキーイング変調手段の変調幅を、ΔｆFSKとした時に、
前記両側波帯変調手段の変調幅が、ΔｆFSKである請求項１に記載の光信号取得システム。
【請求項５】
前記光強度変調信号分離手段は、前記レーザ光源からの光信号の中心周波数ｆ0（波長多重信号の場合はそれぞれの信号の中心周波数であるｆN）を中心周波数とした所定領域の光を透過する光フィルタである請求項１に記載の光信号取得システム。
【請求項６】
前記光フィルタは、光強度信号の占有周波数帯域幅と等しい帯域幅を有する光フィルタである請求項５に記載の光信号取得システム。
【請求項７】
さらに、前記強度変調・周波数シフトキーイング変調信号の周波数シフトキーイング変調成分を復調する周波数シフトキーイング復調手段を具備する請求項１に記載の光信号取得システム。
【請求項８】
前記光強度変調信号分離手段から出力された光信号に周波数変調を施し、上側波帯信号と下側波帯信号とを含む光周波数シフトキーイング信号を得る第２の光周波数シフトキーイング変調手段を具備する請求項１に記載の光信号取得システム。
【請求項９】
レーザ光源からの光信号の強度を変調する光強度変調手段と、
光信号に周波数変調を施し、上側波帯信号と下側波帯信号とを含む光周波数シフトキーイング信号を得る光周波数シフトキーイング変調手段と、
前記光強度変調手段、及び前記光周波数シフトキーイング変調手段によって変調された強度変調・周波数シフトキーイング変調信号に両側波帯変調を施すための両側波帯変調手段と、
前記両側波帯変調手段の出力信号を分離する光フィルタ手段と
を具備する光信号取得システム。
【請求項１０】
前記レーザ光源からの光信号が、複数のレーザ光源から出力された光波長多重信号であり、
前記光強度変調手段は、それぞれの光波長多重信号ごとに設けられる請求項９に記載の光信号取得システム。
【請求項１１】
前記両側波帯変調手段が、両側波帯搬送波抑圧変調手段、位相変調手段、または強度変調手段である請求項９に記載の光信号取得システム。
【請求項１２】
前記光周波数シフトキーイング変調手段の変調幅を、ΔｆFSKとした時に、前記両側波帯変調手段の変調幅が、ΔｆFSKである請求項９に記載の光信号取得システム。
【請求項１３】
前記光強度変調手段の代わりに、光位相変調手段、又は光位相変調手段及び光強度変調手段が用いられる請求項９に記載の光信号システム。
【請求項１４】
前記光フィルタ手段は、前記レーザ光源からの光信号の中心周波数ｆ0（波長多重信号の場合はｆN）を中心周波数とした所定領域の光を透過する光フィルタを含む請求項９に記載の光信号取得システム。
【請求項１５】
前記光フィルタ手段は、前記両側波帯変調手段からの出力光のうち、
光強度信号の占有周波数帯域幅と等しい帯域幅を有する光フィルタである請求項９に記載の光信号取得システム。
【請求項１６】
前記光フィルタ手段は、中心周波数がｆ0（波長多重信号の場合はｆN）である信号、及び中心周波数がｆ0−２ΔｆFSK（波長多重信号の場合はｆN−２ΔｆFSK）である信号及び中心周波数がｆ0＋２ΔｆFSK（波長多重信号の場合はｆN＋２ΔｆFSK）である信号のいずれか又は両方を通過する光フィルタである請求項９に記載の光信号取得システム。
【請求項１７】
さらに、前記強度変調・周波数シフトキーイング変調信号の周波数シフトキーイング変調成分を復調する周波数シフトキーイング復調手段を具備する請求項９に記載の光信号取得システム。
【請求項１８】
前記光強度変調信号分離手段から出力された光信号に周波数変調を施し、上側波帯信号と下側波帯信号とを含む光周波数シフトキーイング信号を得る第２の光周波数シフトキーイング変調手段を具備する請求項９に記載の光信号取得システム。
【請求項１９】
請求項１〜請求項１８のいずれかに記載の光信号取得システムと、
前記光信号取得システムによって出力された光信号をその周波数に応じて分波する分波手段と、
前記分波手段が分波された一方の光信号を検出するための第１の光検出器と、
前記分波器により分波された残りの光信号を検出するための第２の光検出器と、
前記第１の光検出器の出力信号と、前記第２の光検出器の出力信号との差分を計算する減算器とを具備する、
光情報通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光波長多重・周波数シフトキーイング（ＷＤＭ・ＦＳＫ）変調システム、及びそのようなシステムを用いて光ＷＤＭ信号と光ＦＳＫ変調信号とを得る光波長多重ＦＳＫ変調方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）は、信号の周波数に変調をかけ、周波数の違いを信号として伝える技術である。ＦＳＫ信号は、一般にその振幅には情報がないので、レベル変動や雑音の影響を受けにくいという特徴がある。
【０００３】
光信号の周波数をシフトして出力するものに光単側波帯変調器（光ＳＳＢ（Single Slide-Band）変調器）がある（川西哲也、井筒雅之、"光ＳＳＢ変調器を用いた光周波数シフター"、信学技報、TECHNICAL REPORT OF IEICE, OCS2002-49, PS2002-33, OFT2002-30(2002-08)。そして、この光ＳＳＢ変調器を用いた光ＦＳＫ信号を得る方法が知られている（非特許文献１[T. Kawanishi and M. Izutsu, “Optical FSK modulator usingan integrated lightwave circuit consisting of four optical phase modulator”, CPT 2004 G-2, Tokyo, Japan, 14-16 Jan.2004]参照）。
【０００４】
また、光情報通信において、光多重化を利用した情報通信が行われている。多重化とは、ひとつの伝送路で多数のデジタル信号が相互に混信しないように情報を送信する技術である。光多重化のひとつとしてＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex：波長多重伝送方式）が知られている。ＷＤＭは、光ファイバなど１本の伝送路に複数の光信号を伝達することができる（たとえば、田崎公郎、野村雅行著「やさしくわかる通信ネットワーク」日本実業出版社発行、pp167-168、2000年）。ＷＤＭ信号は、たとえば複数のＥ／Ｏ（電気・光変換器）と、それらの出力光をまとめる波長多重回路とを組み合わせることによって得ることができる（同文献168頁参照）。
【０００５】
このように光信号を用いたＦＳＫシステム、及びＷＤＭシステムはそれぞれ知られている。しかしながら、光ＦＳＫと光ＷＤＭとを組み合わせたシステムは知られていない。
【０００６】
また、変調方式として強度変調（ＩＭ）が知られている。また、光ＩＭと光ＦＳＫを組み合わせたシステムで、光ＦＳＫ信号と光ＩＭ信号を分離し、分離された光ＩＭ信号に別個の光ＦＳＫ信号を異なる波長をもつ光信号間の相互作用を利用した合成する機能を持つものが知られている。これにはそれぞれの信号を分離して、合成する部分に別個の光源をもち、ＷＤＭシステムと組み合わせる場合には各波長成分に分離、合成を行う。しかしながら、それぞれの信号を分離して、合成する部分に別個の光源が不要な光ＩＭと光ＦＳＫとを組み合わせたシステムは知られていない。
【０００７】
【非特許文献１】T. Kawanishi and M. Izutsu, “Optical FSK modulator usingan integrated lightwave circuit consisting of four optical phase modulator”, CPT 2004 G-2, Tokyo, Japan, 14-16 Jan.2004
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、光ＦＳＫと光ＷＤＭとを組み合わせた光波長多重ＦＳＫ変調システム、及びそのようなシステムを用いて光ＷＤＭ信号と光ＦＳＫ変調信号とを得る方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、簡単な構成で光ＦＳＫと光ＩＭとを組み合わせた光信号取得システムを提供することを上記とは別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
[1]  上記の課題の少なくともひとつを解決するための光信号取得手段としては、レーザ光源からの光信号の強度を変調する光強度変調手段と、
光信号に周波数変調を施し、上側波帯信号と下側波帯信号とを含む光周波数シフトキーイング信号を得る光周波数シフトキーイング変調手段と、
前記光強度変調手段、及び前記光周波数シフトキーイング変調手段によって変調された強度変調・周波数シフトキーイング変調信号に両側波帯変調を施すための両側波帯変調手段と、
前記両側波帯変調手段の出力信号から光強度変調信号成分を分離する光強度変調信号分離手段とを具備するものが挙げられる。
[2]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記レーザ光源からの光信号が、複数のレーザ光源から出力された光波長多重信号であり、
前記光強度変調手段は、それぞれの光波長多重信号ごとに設けられる[1]に記載の光信号取得システムである。
[3]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記両側波帯変調手段が、両側波帯搬送波抑圧変調手段、位相変調手段、または強度変調手段のいずれかである[1]に記載の光信号取得システムである。
[4]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記光周波数シフトキーイング変調手段の変調幅を、ΔｆFSKとした時に、
前記両側波帯変調手段の変調幅が、ΔｆFSKである[1]に記載の光信号取得システムである。
[5]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記光強度変調信号分離手段は、前記レーザ光源からの光信号の中心周波数ｆ0（波長多重信号の場合はそれぞれの信号の中心周波数であるｆN）を中心周波数とした所定領域の光を透過する光フィルタである[1]に記載の光信号取得システムである
[6]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記光フィルタは、光強度信号の占有周波数帯域幅と等しい帯域幅を有する光フィルタである[5]に記載の光信号取得システムである。
[7]   この光信号取得システムは、好ましくは、さらに、前記強度変調・周波数シフトキーイング変調信号の周波数シフトキーイング変調成分を復調する周波数シフトキーイング復調手段を具備する[1]に記載の光信号取得システムである。
[8]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記光強度変調信号分離手段から出力された光信号に周波数変調を施し、上側波帯信号と下側波帯信号とを含む光周波数シフトキーイング信号を得る第２の光周波数シフトキーイング変調手段を具備する[1]に記載の光信号取得システムである。
【００１１】
[9]  上記課題の少なくともひとつを解決するための光信号取得システムの別態様としては、レーザ光源からの光信号の強度を変調する光強度変調手段と、
光信号に周波数変調を施し、上側波帯信号と下側波帯信号とを含む光周波数シフトキーイング信号を得る光周波数シフトキーイング変調手段と、
前記光強度変調手段、及び前記光周波数シフトキーイング変調手段によって変調された強度変調・周波数シフトキーイング変調信号に両側波帯変調を施すための両側波帯変調手段と、
前記両側波帯変調手段の出力信号を分離する光フィルタ手段と
を具備する光信号取得システムが挙げられる。
[10]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記レーザ光源からの光信号が、複数のレーザ光源から出力された光波長多重信号であり、
前記光強度変調手段は、それぞれの光波長多重信号ごとに設けられる[9]に記載の光信号取得システムである。
[11]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記両側波帯変調手段が、両側波帯搬送波抑圧変調手段、位相変調手段、または強度変調手段である[9]に記載の光信号取得システムである。
[12]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記光周波数シフトキーイング変調手段の変調幅を、ΔｆFSKとした時に、前記両側波帯変調手段の変調幅が、ΔｆFSKである[9]に記載の光信号取得システムである。
[13]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記光強度変調手段の代わりに、光位相変調手段、又は光位相変調手段及び光強度変調手段が用いられる[9]に記載の光信号システムである。
[14]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記光フィルタ手段は、前記レーザ光源からの光信号の中心周波数ｆ0（波長多重信号の場合はｆN）を中心周波数とした所定領域の光を透過する光フィルタを含む[9]に記載の光信号取得システムである。
[15]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記光フィルタ手段は、前記両側波帯変調手段からの出力光のうち、
光強度信号の占有周波数帯域幅と等しい帯域幅を有する光フィルタである[9]に記載の光信号取得システムである。
[16]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記光フィルタ手段は、中心周波数がｆ0（波長多重信号の場合はｆN）である信号、及び中心周波数がｆ0−２ΔｆFSK（波長多重信号の場合はｆN−２ΔｆFSK）である信号及び中心周波数がｆ0＋２ΔｆFSK（波長多重信号の場合はｆN＋２ΔｆFSK）である信号のいずれか又は両方を通過する光フィルタである[9]に記載の光信号取得システムである。
[17]   この光信号取得システムは、好ましくは、さらに、前記強度変調・周波数シフトキーイング変調信号の周波数シフトキーイング変調成分を復調する周波数シフトキーイング復調手段を具備する[9]に記載の光信号取得システムである。
[18]   この光信号取得システムは、好ましくは、前記光強度変調信号分離手段から出力された光信号に周波数変調を施し、上側波帯信号と下側波帯信号とを含む光周波数シフトキーイング信号を得る第２の光周波数シフトキーイング変調手段を具備する[9]に記載の光信号取得システムである。
【００１２】
[19]  上記課題の少なくともひとつを解決するための光情報通信システムとして[1]〜[18]のいずれかに記載の光信号取得システムと、前記光信号取得システムによって出力された光信号をその周波数に応じて分波する分波手段と、前記分波手段が分波された一方の光信号を検出するための第１の光検出器と、前記分波器により分波された残りの光信号を検出するための第２の光検出器と、前記第１の光検出器の出力信号と、前記第２の光検出器の出力信号との差分を計算する減算器とを具備するものが挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光ＦＳＫと光ＷＤＭとを組み合わせた光波長多重ＦＳＫ変調システム、及びそのようなシステムを用いて光ＷＤＭ信号と光ＦＳＫ変調信号とを得る方法を提供できる。
【００１４】
また、本発明によれば、簡単な構成で光ＦＳＫと光ＩＭ(光ＰＭ)とを組み合わせた光信号取得システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（1.光波長多重ＦＳＫ変調システム）
本発明の光波長多重ＦＳＫ変調システムは、基本的には光ＷＤＭ信号復調手段により光ＷＤＭ信号を復調し、インターリーバなどの光ＦＳＫ信号分離手段を用いて、光ＦＳＫ信号をＵＳＢ光とＬＳＢ信号に分離することにより光ＷＤＭ信号、および光ＦＳＫ信号を得ることができるという知見に基づくものである。以下、本発明の光ＷＤＭ−ＦＳＫ変調システムの具現例について図面を用いて説明する。
【００１６】
（1.1.光波長多重ＦＳＫ変調システムの概要）
図１は、本発明の光波長多重ＦＳＫ変調システムの基本構成を示す概略図である。図１に示されるとおり、本発明の光波長多重ＦＳＫ変調システム(1)は、ＷＤＭ信号取得手段(2)と、光ＦＳＫ変調手段(3)と、光ＦＳＫ信号分離手段(4)とを具備する。また、好ましくは、光ＷＤＭ信号復調手段(5)を具備する。なお、図１中、(6)は光ＷＤＭ信号取得手段に入力される電気信号を伝える線などの信号通路を表し、(7)はＷＤＭ信号取得手段(2)と光ＦＳＫ変調手段(3)とを連結する光通路を表し、(8)は光ＦＳＫ変調手段(3)と、光ＷＤＭ信号復調手段(5)及び光ＦＳＫ信号分離手段(4)とを連結する光通路を表し、(9)は光ＷＤＭ信号が出力される通信路を表し、(10)はＵＳＢ信号が出力される通信路を表し、(11)はＬＳＢ信号が出力される通信路を表す。なお、光通路(8)には、図示しない光分波器が設けられてもよい。
【００１７】
このシステムは、基本的には以下のように作用する。すなわち、光ＷＤＭ信号取得手段(2)が、光ＷＤＭ信号を出力する。その後、光ＦＳＫ変調手段(3)が、光ＷＤＭ信号に周波数変調を施して光ＦＳＫ信号を得る。その後、光ＷＤＭ信号復調手段(5)が光ＦＳＫ信号を光ＷＤＭ信号に復調し、これと並行して光ＦＳＫ信号分離手段(4)が、光ＦＳＫ信号をＵＳＢ信号とＬＳＢ信号とに分離する。このようにして、本発明の光ＷＤＭ・ＦＳＫ変調システムは、光ＷＤＭ信号及びＦＳＫ信号のいずれか又は両方を得る。以下、本発明の光ＷＤＭ・ＦＳＫ変調システムを構成する各要素について説明する。
【００１８】
（1.2. 光波長多重信号取得手段）
光ＷＤＭ信号取得手段(2)は、光波長多重信号を出力するための手段である。先に説明したとおり、光ＷＤＭ技術は公知であり、光ＷＤＭ信号取得手段(2)としては公知の光ＷＤＭ信号取得手段を用いることができる。図２は、光ＷＤＭ信号取得手段の基本構成例を示す概略図である。図２に示されるように、光ＷＤＭ信号取得手段(2)としては、複数のＥ／Ｏ（電気・光変換器）(21)と、Ｅ／Ｏの出力光をまとめる波長多重回路（ＷＤＭ）(22)とを含むものが挙げられる（田崎公郎、野村雅行著「やさしくわかる通信ネットワーク」日本実業出版社発行、p168、2000年）。すなわち、Ｅ／Ｏが、複数の電気信号（23）を、それぞれ異なる波長の光信号（λP1、λP2、・・・λPN）（24）に変換する。そして、波長多重回路（ＷＤＭ）が、これら複数の光信号をまとめて光信号の束（λP1＋λP2・・・＋λPN）(25)とし、光ファイバーなどからなる一本の通信路(26)に出力する。このようにして光ＷＤＭ信号が得られる。なお、波長多重回路としては、アレー導波路回折格子（ＡＷＧ）などが挙げられる。
【００１９】
図３は、光ＷＤＭ信号取得手段からの出力信号の例を示す図である。図３に示されるように、本明細書では各光ＷＤＭ信号(40)の周波数間隔をΔｆWDM、各光ＷＤＭ信号の帯域幅を２ΔｆWDMsig、各光ＷＤＭ信号の中心周波数をｆNとする。光ＷＤＭ信号は図３に示すような一定の周波数間隔をもつものに限定されない。
【００２０】
（1.3. 光周波数シフトキーイング変調手段）
光ＦＳＫ変調手段(3)は、光ＷＤＭ信号取得手段が出力する光ＷＤＭ信号に周波数変調を施し、光周波数シフトキーイング信号を得るための手段である。光ＦＳＫ変調手段(3)としては、光ＳＳＢ変調器、または光ＦＳＫ変調器が挙げられる。
【００２１】
（1.3.1.光ＳＳＢ変調器）
図４に、光ＳＳＢ変調器の基本構成を表す概略図を示す。図４（ａ）に示されるように、光ＳＳＢ変調器(41)は、第１のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺA）(42)と、第２のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺB）(43)と、メインマッハツェンダー導波路（ＭＺC）(44)と、第１のバイアス調整電極（ＤＣA電極）(45)と、第２のバイアス調整電極（ＤＣB電極）(46)と、第１の変調電極（ＲＦA電極）(47)と、第２の変調電極（ＲＦB電極）(48)と、第３のバイアス調整電極（ＤＣC電極）(49)とを具備する。
【００２２】
ここで、メインマッハツェンダー導波路（ＭＺC）(44)は、ＭＺA及びＭＺBをその両アームとして含む具備するマッハツェンダー導波路である。
【００２３】
第１のバイアス調整電極（ＤＣA電極）(45)は、ＭＺAを構成する２つのアーム（Path1及びPath3）間のバイアス電圧を制御することにより、ＭＺAの２つのアームを伝播する光の位相を制御するための電極である。一方、第２のバイアス調整電極（ＤＣB電極）(46)は、ＭＺBを構成する２つのアーム（Path2及びPath4）間のバイアス電圧を制御することにより、ＭＺBの２つのアームを伝播する光の位相を制御するための電極である。ＤＣA電極、及びＤＣB電極は、好ましくは通常直流または低周波用電極である。ここで低周波用電極における「低周波」とは、例えば、０Ｈｚ〜500ＭＨｚの周波数を意味する。
【００２４】
第１の変調電極（ＲＦA電極）(47)は、ＭＺAを構成する２つのアームにラジオ周波数（ＲＦ）信号を入力するための電極である。一方、第２の変調電極（ＲＦB電極）(48)は、ＭＺBを構成する２つのアームにＲＦ信号を入力するための電極である。ＲＦA電極、及びＲＦB電極としては、進行波型電極または共振型電極が挙げられ、好ましくは共振型電極である。
【００２５】
ＲＦA電極、及びＲＦB電極は、好ましくは高周波電気信号源と接続される。高周波電気信号源は、ＲＦA電極及びＲＦB電極へ伝達される信号を制御するためのデバイスであり、公知の高周波電気信号源を採用できる。ＲＦA電極、及びＲＦB電極に入力される高周波信号の周波数（ｆm、又はｆFSK）としては、例えば１ＧＨｚ〜100ＧＨｚが挙げられる。高周波電気信号源の出力としては、一定の周波数を有する正弦波が挙げられる。
【００２６】
ＲＦA電極、及びＲＦB電極は、たとえば金、白金などによって構成される。ＲＦA電極、及びＲＦB電極の幅としては、１μｍ〜10μｍが挙げられ、具体的には５μｍが挙げられる。ＲＦA電極、及びＲＦB電極の長さとしては、変調信号の波長の(fm)の0.1倍〜0.9倍が挙げられ、0.18〜0.22倍、又は0.67倍〜0.70倍が挙げられ、より好ましくは、変調信号の共振点より20〜25%短いものである。このような長さとすることで、スタブ電極との合成インピーダンスが適度な領域に留まるからである。より具体的なＲＦA電極、及びＲＦB電極の長さとしては、3250μｍが挙げられる。以下では、共振型電極と、進行波型電極について説明する。
【００２７】
共振型光電極（共振型光変調器）は、変調信号の共振を用いて変調を行う電極である。共振型電極としては公知のものを採用でき、例えば特開2002-268025号公報、「川西哲也、及川哲、井筒雅之、"平面構造共振型光変調器"、信学技報、TECHNICAL REPORT OF IEICE, IQE2001-3(2001-05)」に記載のものを採用できる。
【００２８】
進行波型電極（進行波型光変調器）は、光波と電気信号を同方向に導波させ導波している間に光を変調する電極（変調器）である（例えば、西原浩、春名正光、栖原敏明著、「光集積回路」（改訂増補版）オーム社、119頁〜120頁）。進行波型電極は公知のものを採用でき、例えば、特開平11−295674号公報、特開平11−295674号公報、特開2002−169133号公報、特開2002-40381号公報、特開2000-267056号公報、特開2000-471159号公報、特開平10-133159号公報などに開示されたものを用いることができる。
【００２９】
進行波型電極として、好ましくは、いわゆる対称型の接地電極配置（進行波型の信号電極の両側に、少なくとも一対の接地電極が設けられているもの）を採用するものである。このように、信号電極を挟んで接地電極を対称に配置することによって、信号電極から出力される高周波は、信号電極の左右に配置された接地電極に印加されやすくなるので、高周波の基板側への放射を、抑圧できる。
【００３０】
第３のバイアス調整電極（ＤＣC電極）(49)は、ＭＺA及びＭＺBのバイアス電圧を制御することによりＭＺA及びＭＺBを伝播する光の位相を制御するための電極である。第３のバイアス調整電極（ＤＣC電極）は、通常直流または低周波用電極である。
【００３１】
（1.3.2.光ＳＳＢ変調器の別態様）
図４（ｂ）に示されるように、先に説明した光ＳＳＢ変調器において、ＲＦ電極が、ＲＦ信号用の電極と、ＤＣ信号用の電極とを兼ねたものでもよい。すなわち、ＲＦA電極及びＲＦB電極のいずれか又は両方は、ＤＣ信号とＲＦ信号とを混合して供給する給電回路（バイアス回路）と連結されている。この態様の光ＳＳＢ変調器は、ＲＦ電極が給電回路（バイアス回路）と連結されているので、ＲＦ電極にＲＦ信号（ラジオ周波数信号）とＤＣ信号（直流信号：バイアス電圧に関する信号）を入力でき、先に説明した光ＳＳＢ変調器と同様に機能できる。
【００３２】
（1.3.3.光ＳＳＢ変調器の動作）
光ＳＳＢ変調器の動作は、たとえば、「川西哲也、井筒雅之、"光ＳＳＢ変調器を用いた光周波数シフター"、信学技報、TECHNICAL REPORT OF IEICE, OCS2002-49, PS2002-33, OFT2002-30(2002-08)」、「日隅ら，Ｘカットリチウムニオブ光ＳＳＢ変調器，エレクトロンレター，vol. 37， 515-516 (2001)．」などに詳しく報告されている。すなわち、光ＳＳＢ変調器によれば、所定量周波数がプラスにシフトした上側波帯信号（ＵＳＢ）、及び下側波帯信号（ＬＳＢ）を得ることができる。
【００３３】
（1.3.4.光ＦＳＫ変調器）
光ＦＳＫ変調器は、符号切り替えを高速で実現するために、光ＳＳＢ変調器のＤＣC に相当する電極をＲＦ（ラジオ周波数）電極、又はバイアス調整電極とＲＦ電極とに置き換えたものである。ＲＦ電極のみを用いるものとしては、ＲＦ電極がＤＣ信号とＲＦ信号とを混合して供給する給電回路（バイアス回路）と連結されているものが挙げられる。ＲＦ電極として、好ましくは、高速スイッチングに対応した進行波型電極を用いることができる。ここで、ＲＦ電極とは、ＲＦ周波数の入出力に対応した電極である。ＦＳＫ変調器においても、ＲＦC電極の信号電圧を切り替えることで、上側波成分と下側波成分とを切り替えて出力できる。
【００３４】
（1.3.5. 光ＦＳＫ変調手段の出力例）
図５は、光ＦＳＫ変調手段の出力例を示す概念図である。光ＦＳＫ信号は、それぞれの光ＷＤＭ信号についての上側波帯（ＵＳＢ）信号(61)と下側波帯（ＬＳＢ）信号(62)とからなる。図５に示されるように、本明細書では、光ＦＳＫ変調手段による振動数変調の幅をΔｆFSKとする。図５に示されるように、各光ＷＤＭ信号の中心周波数をｆNとすると、ＵＳＢ信号の中心周波数は、ｆN+ΔｆFSKであり、ＬＳＢ信号の中心周波数は、ｆN-ΔｆFSKである。
【００３５】
（1.4. 光波長多重信号復調手段）
光ＷＤＭ信号復調手段(5)は、光ＦＳＫ変調手段が出力する光周波数シフトキーイング信号を光波長多重に復調するための手段である。
【００３６】
光ＷＤＭ信号復調手段(5)としては、所定の周波数を有する光を透過する光フィルタを具備するものが挙げられる。図６は、このような光フィルタの透過周波数帯の例を示す概略図である。なお、先に定義したように、光ＷＤＭ信号の中心周波数をｆN、光ＷＤＭ信号の周波数間隔をΔｆWDM、各光ＷＤＭ信号の帯域幅を２ΔｆWDMsig、光ＦＳＫ変調手段による振動数変調の幅をΔｆFSKとする。図６に示されるように、光フィルタの透過帯域(71)としては、少なくともｆNから上方及び下方に周波数が（ΔｆWDMsig +ΔｆFSK）だけずれた周波数帯域を含む帯域が挙げられる。このような透過特性を有する光フィルタであれば、光ＦＳＫ変調手段が変調したそれぞれの光ＷＤＭ信号に対するＵＳＢ信号及びＬＳＢ信号をそれぞれの光ＷＤＭ信号ごとにまとめることができるので、光ＷＤＭ信号を復調できる。
【００３７】
なお、ΔｆWDM、ΔｆWDMsig、及びΔｆFSKについては、以下の関係を満たすことが好ましい。以下の関係を満たせば、光ＷＤＭ信号が、きちんと復調されることとなるからである。
【００３８】
〈数３〉
ΔｆWDM＞ΔｆWDMsig +ΔｆFSK
【００３９】
（1.5. 光周波数シフトキーイング信号分離手段）
光ＦＳＫ信号分離手段(4)は、光ＦＳＫ変調手段が出力する光ＦＳＫ信号をＵＳＢ信号とＬＳＢ信号とに分離するための手段である。光ＦＳＫ信号分離手段(4)は、ＵＳＢ信号分離手段とＬＳＢ信号分離手段のいずれか、又は両方を具備するものが挙げられる。すなわち、光ＦＳＫ信号を分離するためには、ＵＳＢ信号、又はＬＳＢ信号のいずれかで足りる。これら両方の信号を取り出すことで、ＳＮ比を向上させることができる。
【００４０】
(1.5.1. ＵＳＢ信号分離手段)
図７は、ＵＳＢ信号分離手段が分離する周波数帯を説明するための図である。図７（ａ）は、光ＷＤＭ信号の、光ＦＳＫ変調信号を表す図である。図７（ｂ）は、ＵＳＢ信号分離手段が分離した後の光ＵＳＢ信号を示す図である。図７（ａ）中、(72)はＵＳＢ信号分離手段が分離する周波数帯域を示す。図７（ａ）に示されるように、ＵＳＢ信号分離手段としては、ｆN＋ΔｆFSKを中心周波数として、少なくともその中心周波数から上方及び下方に周波数がそれぞれΔｆWDMsigだけずれた周波数帯域を含む帯域の光を透過するもの（光フィルタなど）が挙げられる。このような帯域フィルタ特性を有するので、図７（ｂ）に示されるような出力を得ることができる。すなわち、ＵＳＢ信号分離手段によりＵＳＢ信号を得ることができる。また、ＵＳＢ信号分離手段としては、ｆN＋ΔｆFSKを中心周波数として、少なくともその中心周波数から上方及び下方に周波数がそれぞれΔｆWDMsigだけずれた周波数帯域のうち所定の領域における光を透過するものであっても良い。このような特性をもつＵＳＢ信号分離手段では、ＵＳＢ信号を完全に取り出せないが、ある程度の強度を持ってＵＳＢ信号を取り出せれば、光ＦＳＫ信号を復調できるからである。
【００４１】
(1.5.2. ＬＳＢ信号分離手段)
ＬＳＢ信号分離手段も基本的には、ＵＳＢ信号分離手段と同様に考えることができる。すなわち、ＬＳＢ信号分離手段としては、ｆN−ΔｆFSKを中心周波数として、少なくともその中心周波数から上方及び下方に周波数がそれぞれΔｆWDMsigだけずれた周波数帯域を含む帯域の光を透過するものが挙げられる。また、ＬＳＢ信号分離手段としては、ｆN−ΔｆFSKを中心周波数として、少なくともその中心周波数から上方及び下方に周波数がそれぞれΔｆWDMsigだけずれた周波数帯域のうち所定の領域における光を透過するものであっても良い。このような特性をもつＬＳＢ信号分離手段では、ＬＳＢ信号を完全に取り出せないが、ある程度の強度を持ってＬＳＢ信号を取り出せれば、光ＦＳＫ信号を復調できるからである。
【００４２】
（1.5.3. インターリーバ）
光ＦＳＫ信号分離手段として、具体的にはインターリーバが挙げられる。インターリーバは、入射した波長多重光信号を波長間隔が2倍の二組の信号系列に分波でき、逆に、二組の波長多重信号を波長間隔が半分の一つの信号系列に合波するという特徴をもつデバイスである。インターリーバによれば、シャープな信号の通過波長帯域を得ることができるので、隣接チャンネル間の信号を確実に分離でき、別の波長が混ざり、通信品質が劣化すること防止できる。
【００４３】
インターリーバとしては、複数のファイバカプラを含むファイバ型インターリーバ、多層膜とプリズムとを含む多層膜型インターリーバ、複屈折プレートと偏波分離素子とを含む複屈折板型インターリーバ、導波路を用いた導波路型インターリーバが挙げられる。
【００４４】
より具体的には、Optoplex社製のNova-Interleavers、Nexfon社製OC-192 and OC-768などのインターリーバが挙げられる。
【００４５】
（1.6.その他）
特に図示しないが、光ＦＳＫ信号分離手段(4)からの出力路には、好ましくは光増幅器が設けられる。インターリーバなどの光ＦＳＫ信号分離手段(4)から出力された光信号は、その振幅が小さくなる場合がある。したがって、光増幅器により振幅を回復することで、長距離の通信にも耐えられこととなる。このような光増幅器は、好ましくはＵＳＢ信号、ＬＳＢ信号のそれぞれに対して設けられる。
【００４６】
(1.7.周波数帯の例)
ΔｆWDM、ΔｆFSK、及びΔｆWDMsigの例としては以下のものが挙げられる。
【００４７】
（1.7.1.周波数帯の例１）
本発明の光波長多重ＦＳＫ変調システムの例としては、ΔｆWDM：100ＧＨｚ、ΔｆFSK：25ＧＨｚ、ΔｆWDMsig：10ＧＨｚのものが挙げられる。このようなシステムであれば、光ＷＤＭ取得手段として70ＧＨｚのバンドパスフィルタを具備するものを用い、インターリーバとして50ＧＨｚ−100ＧＨｚのインターリーバを用いることができる。
【００４８】
（1.7.2.周波数帯の例２）
本発明の光波長多重ＦＳＫ変調システムの別の例としては、ΔｆWDM：100ＧＨｚ、ΔｆFSK：12.5ＧＨｚ、ΔｆWDMsig：5ＧＨｚのものが挙げられる。このようなシステムであれば、光ＷＤＭ取得手段として35ＧＨｚのバンドパスフィルタを具備するものを用い、インターリーバとして25ＧＨｚ−50ＧＨｚのインターリーバを用いることができる。
【００４９】
（2.光ＷＤＭ信号、及び光ＦＳＫ変調信号の取得方法）
以下では、これまで説明した光ＷＤＭ・ＦＳＫ変調システムを用いて光ＷＤＭ信号、及び光ＦＳＫ変調信号を取得する工程の例を説明する。先に説明したように、本発明の光ＷＤＭ・ＦＳＫ変調方法の例としては、基本的には光ＷＤＭ信号出力工程と、光ＦＳＫ信号出力工程と、光ＷＤＭ信号復調工程と、光ＦＳＫ変調信号分離工程とを含むものが挙げられる。本発明によれば、光ＷＤＭ信号、及び光ＦＳＫ変調信号のいずれか又は両方を得ることができる。
【００５０】
（2.1.光ＷＤＭ信号出力工程）
光ＷＤＭ信号出力工程は、光ＷＤＭ信号取得手段が光ＷＤＭ信号を出力する工程である。先に説明したとおり、光ＷＤＭ信号出力工程において出力される光ＷＤＭ信号の例は、図３に示されるとおりである。
【００５１】
ＷＤＭ信号の周波数間隔をΔｆWDMとしては、１ＧＨｚ〜200ＧＨｚ、50ＧＨｚ〜150ＧＨｚ、80ＧＨｚ〜120ＧＨｚが挙げられる。光ＷＤＭ信号の帯域幅の半分の値であるΔｆWDMsigとしては、ΔｆWDMの１／２以下が挙げられ、１／100〜1/5、１／50〜1/10であってもよく、具体的には5ＧＨｚ〜15ＧＨｚ、5ＧＨｚ〜10ＧＨｚが挙げられる。
【００５２】
(2.2. 光ＦＳＫ信号出力工程)
光ＦＳＫ信号出力工程は、前記光ＦＳＫ変調手段が、前記光ＷＤＭ信号取得手段(2)が出力する光ＷＤＭ信号に周波数変調を施して光ＦＳＫ信号を得る工程である。先に説明したとおり、光ＦＳＫ信号出力工程において出力される光ＦＳＫ信号の例は、図５に示されるとおりである。図５に示されるように、光ＦＳＫ信号は、図３のそれぞれの光ＷＤＭ信号についてのＵＳＢ信号(61)とＬＳＢ信号(62)とからなる。
【００５３】
図５に示されるように、光ＷＤＭ信号の中心周波数をｆNとすると、ＵＳＢ信号の中心周波数は、ｆN+ΔｆFSKであり、ＬＳＢ信号の中心周波数は、ｆN-ΔｆFSKである。ここで、ΔｆFSKは、光ＦＳＫ変調手段による振動数変調の幅である。ΔｆFSKは、光ＦＳＫ変調器に印加される変調信号の周波数を制御することにより容易に制御できる。ΔｆFSKとしては、10ＧＨｚ〜50ＧＨｚ、15ＧＨｚ〜50ＧＨｚ、5ＧＨｚ〜30ＧＨｚが挙げられる。
【００５４】
（2.3.光ＷＤＭ信号復調工程）
光ＷＤＭ信号復調工程は、光ＷＤＭ信号復調手段が光ＦＳＫ信号を光ＷＤＭ信号に復調し、光ＷＤＭ信号を得る工程である。図６に示されるように、光ＷＤＭ信号復調工程では各ＷＤＭ信号についてのＵＳＢ信号及びＬＳＢ信号をあわせた周波数帯域の光を透過するので、光ＷＤＭ信号を復調できる。先に説明したとおり、少なくともｆNから上方及び下方に周波数が（ΔｆWDMsig +ΔｆFSK）だけずれた周波数帯域を含む帯域を透過する光フィルタを用いれば、光ＷＤＭ信号を復調できる。復調後の光ＷＤＭ信号は、図３に示される光ＷＤＭ信号と同様の波形を有する。この光ＷＤＭ信号は、図１の(9)で表される通信路へと出力される。このようにして、本発明の光ＷＤＭ・ＦＳＫ変調方法では、光ＷＤＭ信号が出力される。
【００５５】
(2.4.光ＦＳＫ変調信号分離工程)
光ＦＳＫ変調信号分離工程は、光ＦＳＫ信号分離手段が、前記光ＦＳＫ信号をＵＳＢ信号とＬＳＢ信号とに分離し、光ＦＳＫ変調信号を得る工程である。光ＦＳＫ変調信号分離工程は、上記の光ＷＤＭ信号復調工程と並行して行われる。先に説明したとおり、光ＦＳＫ信号分離手段が分離したＵＳＢ信号の例は、図７（ｂ）に示される。このＵＳＢ信号は、図１の(10)で表される通信路へと出力される。特に図示しないが、ＬＳＢ信号も同様にして得られ、図１の(11)で表される通信路へと出力される。このようにして、本発明の光ＷＤＭ・ＦＳＫ変調方法では、光ＦＳＫ信号が出力される。
【００５６】
(3. 光信号取得システム)
本発明の光信号取得システムは、基本的にはＩＭ・ＦＳＫ同時変調システム（又は、PＭ・ＦＳＫ同時変調システム）において、ＦＳＫ情報を取り除き、ＩＭ信号（又はＰＭ信号）を復調するものである。ＩＭ信号を復調するので、光ネットワークの各ノードにおいて、新たな光ラベル（ＦＳＫ信号など）を付けることができる。以下、図面に従って本発明の光信号取得システムの例を説明する。
【００５７】
（3.1.光信号取得システムの概要）
図８は、本発明の光信号取得システムの基本構成を示す概略図である。図８（ａ）に示されるように、本発明の光信号取得システム(101)は、レーザ光源(102)と、光ＩＭ手段(103)と、光ＦＳＫ変調手段(104)と、ＤＳＢ変調手段(105)と、光ＩＭ信号分離手段(106)とを具備するものが挙げられる。また、本発明の光信号取得システムは、好ましくはＦＳＫ復調手段(107)、第２の光ＦＳＫ変調手段(108)を具備する。以下、各要素について説明する。
【００５８】
(3.2. レーザ光源)
レーザ光源(102)は、レーザ光を発生するためのデバイスである。従来の光ＦＳＫシステムでは、レーザ光源から発生するレーザ自体の波長を変化させていた。しかしながら、本発明の光信号取得システムでは、光ＦＳＫ変調器などの光ＦＳＫ変調手段器を用いるので、レーザ光源自体の出力を一定に保つことができる。これによってＩＭが可能となる。レーザ光源としては、半導体レーザが挙げられる。なお、レーザ装置に後述の光強度変調器が組み込まれているものを用いても良い。
【００５９】
レーザ光源から出力される光の周波数であるｆ0としては、100ＴＨｚ以上であれば安定したレーザが利用できるので好ましく、170ＴＨｚ以上であれば既存のファイバが利用できるのでより好ましく、190〜250ＴＨｚであればファイバを用いて低損失で伝送できるので特に好ましい。
【００６０】
レーザ光源から出力される光の強度としては、0.1ｍＷ以上が挙げられ、好ましくは１ｍＷ以上であり、より好ましくは10ｍＷ以上である。
【００６１】
なお、レーザ光源として、先に説明した光波長多重信号取得手段を用いることは本発明の好ましい他の実施態様である。この場合は、複数のレーザ光源を用いればよい。なお、その場合、先に説明したと同様、それぞれの光波長多重信号の中心周波数をｆNとする。ｆNは、周期的であっても良いし、周期的でなくても良い。このように、光信号が、単一光の場合はその中心周波数が、ｆ0となり、光信号が光波長多重信号の場合は、光信号の中心周波数が、ｆNとなるが以下ではこれらをまとめてｆ0として表現する。
【００６２】
(3.3. 光強度変調手段)
光ＩＭ手段(3)は、レーザ光源からのレーザ光の強度を変調するための手段であり、公知の光強度変調器を採用できる。このような光強度変調器としてはＬＮ変調器などが挙げられる。光強度変調器によりレーザ光の振幅が変調される。この際の変調されたレーザ光の帯域幅の半分の値を本明細書では、Δｆsigとする。光強度変調器としては、レーザ装置に組み込まれレーザを直接変調するものであっても良いが、好ましくはレーザ光源と別に設けられている光強度変調器である。なお、光強度変調手段の代わりに、又は光強度変調手段とともに光位相変調手段を用いても良い。その場合、光ＩＭ信号は、光ＰＭ信号、又は光ＩＭ・ＰＭ信号となる。なお、光信号が光波長多重信号の場合、ΔｆsigはΔｆWDMsigとなるが、以下ではこれらをまとめてΔｆsigとして表現する。
【００６３】
(3.4. 光ＦＳＫ変調手段)
光ＦＳＫ変調手段(104)は、光信号に周波数変調を施し、ＵＳＢ信号とＬＳＢ信号とを含む光ＦＳＫ信号を得るための手段である。光ＦＳＫ変調手段としては、先に説明したものを用いることができる。
【００６４】
(3.5. 両側波帯変調手段)
ＤＳＢ変調手段(105)は、前記光ＩＭ手段、及び前記光ＦＳＫ変調手段によって変調されたＩＭ・ＦＳＫ変調信号に両側波帯（ＤＳＢ）変調を施し、両側波帯信号を得るための手段である。ＤＳＢ変調手段としては、両側波帯搬送波抑圧変調手段が好ましい。両側波帯搬送波抑圧（ＤＳＢ−ＳＣ）変調手段によれば、両側波帯以外の搬送波成分を抑圧でき、信号の分離がしやすくなるからである。
【００６５】
なお、この光信号取得システムにおいて、両側波帯搬送波抑圧変調手段に代えて、光位相変調手段を用いることは、本発明の別の実施態様である。光位相変調器などの光位相変調手段であれば、比較的簡便な装置により両側波帯信号を得ることができる。また、両側波帯搬送波抑圧変調手段に代えて、光強度変調手段を用いることは、本発明の別の実施態様である。光位相変調手段や、光強度変調手段を用いても両側波帯信号を得ることができるが、搬送波成分が抑圧されず信号として残ることとなる。
【００６６】
(3.6. 光強度変調信号分離手段)
光ＩＭ信号分離手段は、前記ＤＳＢ変調手段の出力信号から光ＩＭ信号成分を分離するための手段である。光ＩＭ信号分離手段としては、ｆ0を中心周波数として、所定領域の光を透過する光フィルタや、ｆ0を中心周波数として、２Δｆsigで表される帯域幅を有する光フィルタが挙げられる。より具体的な、光フィルタは、光強度信号の占有周波数帯域幅と等しい帯域幅を有する光フィルタが挙げられる。
【００６７】
(3.7. ＦＳＫ復調手段)
ＦＳＫ復調手段(107)は、ＩＭ・ＦＳＫ変調信号のＦＳＫ変調成分を復調するための手段である。
【００６８】
(3.8. 第２の光ＦＳＫ変調手段)
第２の光ＦＳＫ変調手段(108)は、光ＩＭ信号分離手段から出力された光信号に周波数変調を施し、ＵＳＢ信号とＬＳＢ信号とを含む光ＦＳＫ信号を得るための手段である。この第２の光ＦＳＫ変調手段を用いれば、一度ＩＭ信号に復調された光情報に再度ＦＳＫ変調信号（ラベル信号など）を載せることができる。
【００６９】
（4.光信号取得システムの作用）
本発明の光信号取得システムは、基本的にはＩＭ・ＦＳＫ同時変調システムにおいて、ＦＳＫ情報を取り除き、ＩＭ信号を復調するものである。
【００７０】
（4.1.光信号取得方法の概要）
本発明の光信号取得方法は、基本的には光ＩＭ工程と、光ＦＳＫ変調工程と、ＤＳＢ−ＳＣ変調工程と、光ＩＭ信号分離工程とにより、光信号を得るものである。本発明の光信号取得方法の別の例は、ＦＳＫ復調工程、第２の光ＦＳＫ変調工程を含む工程により光信号を得ても良い。以下、各工程について説明する。なお、光ＩＭ工程と、光ＦＳＫ工程とはどちらが先の工程であっても構わない。
【００７１】
(4.2. 光強度変調工程)
光ＩＭ工程は、レーザ光源からのレーザ光の強度を変調するための工程である。このＩＭが多段階であればそれだけ多くの情報を与えることができる。
【００７２】
(4.3. 光ＦＳＫ変調工程)
光ＦＳＫ変調工程は、光信号に周波数変調を施しＵＳＢ信号とＬＳＢ信号とを含む光ＳＦＫ信号を得るための工程である。すなわち、この工程では、ＵＳＮ信号、又はＬＳＢ信号を選択して出力できる。ＵＳＢ信号の中心周波数は、ｆ0+ΔｆFSKであり、ＬＳＢ信号の中心周波数は、ｆ0-ΔｆFSKである。なお、レーザ光の代わりに光ＷＤＭ信号を用いた場合は、それぞれの光ＷＤＭ信号の中心周波数をｆNとすると、ＵＳＢ信号の中心周波数は、ｆN+ΔｆFSKであり、ＬＳＢ信号の中心周波数は、ｆN-ΔｆFSKである。
【００７３】
(4.4.両側波帯変調工程)
ＤＳＢ変調工程は、前記光ＩＭ手段、及び前記光ＦＳＫ変調手段によって変調されたＩＭ・ＦＳＫ変調信号に両側波帯（ＤＳＢ）変調を施すための工程である。図９は、両側波帯搬送波抑圧（ＤＳＢ−ＳＣ）変調後の光信号のスペクトルを表す概念図である。
【００７４】
図９（ａ）に示されるように、光ＦＳＫ変調工程における出力がＵＳＢ信号の場合、ｆ0+２ΔｆFSKを中心周波数とする信号（ＵＳＢ）と、ｆ0を中心周波数とする信号（ＬＳＢ）とがあわせて出力される。一方、図９（ｂ）に示されるように、光ＦＳＫ変調工程における出力がＬＳＢ信号の場合、ｆ0を中心周波数とする信号（ＵＳＢ）と、ｆ0-２ΔｆFSKを中心周波数とする信号（ＬＳＢ）とがあわせて出力される。なお、両側波帯変調工程において、光位相変調器、光強度変調器を用いた場合は、ｆ0+ΔｆFSKを中心周波数とする信号とｆ0-ΔｆFSKを中心周波数とする信号も出力されることとなる。
【００７５】
(4.5. 光強度変調信号分離工程)
光ＩＭ信号分離工程は、ＤＳＢ変調工程の出力信号から光ＩＭ信号成分を分離するための工程である。先に説明したとおり、ＤＳＢ変調工程では、ｆ0+２ΔｆFSKを中心周波数とする信号（ＵＳＢ）と、ｆ0を中心周波数とする信号（ＬＳＢ）とがあわせて出力される場合と、ｆ0を中心周波数とする信号（ＵＳＢ）と、ｆ0-２ΔｆFSKを中心周波数とする信号（ＬＳＢ）とがあわせて出力される場合とがある。すなわち、いずれの場合においても、ｆ0を中心周波数とする信号が出力される。そこで、光ＩＭ信号分離工程では、図９（ａ）、及び図９（ｂ）の矢印で示される領域の光を取り出すことで、図９（ｃ）に示されるように、ｆ0を中心周波数とする信号成分を取り出すことができ、これにより光ＩＭ信号を復調できる。
【００７６】
(4.6. ＦＳＫ復調工程)
ＦＳＫ復調工程は、ＩＭ・ＦＳＫ変調信号のＦＳＫ変調成分を復調するための工程である。ＦＳＫ復調工程としては、先に説明したインターリーバなどの光ＦＳＫ信号分離手段を用いてＵＳＢ信号と、ＬＳＢ信号とに光信号を分離するものが挙げられる。
【００７７】
(4.7.第２の光ＦＳＫ変調工程)
第２の光ＦＳＫ変調工程は、光ＩＭ信号分離手段から出力された光信号に周波数変調を施し、ＵＳＢ信号とＬＳＢ信号とを含む光ＦＳＫ信号を得るための工程である。この第２の光ＦＳＫ変調工程によれば、一度ＩＭ信号とされた光情報に再度ＦＳＫ変調信号を載せることができる。
【００７８】
(5. 別の光信号取得システム)
本発明の先に説明したとは別の光信号取得システムは、先に説明した光信号取得システムにおいて、光ＩＭ手段(103)の代わりに、光位相変調（ＰＭ）手段、又は光ＩＭ手段と光ＰＭ手段とを組み合わせて基本信号とするものである。図９（ｂ）に、光ＰＭ手段を用いた光信号取得システムの基本構成例を示す。これらのシステムは、先に説明した光信号取得システムと同様に作用する。
【００７９】
(6. 別の光信号取得システム)
図１０に示されるように、本発明の別の具現例に係る光信号取得システム(101)は、レーザ光源(102)と、光ＩＭ手段(103)と、光ＦＳＫ変調手段(104)と、ＤＳＢ変調手段(105)と、光フィルタ手段(110)とを具備するものが挙げられる。また、この光信号取得システムは、好ましくは、再度ラベル情報を載せるためなどに用いられる第２の光ＦＳＫ変調手段(108)を具備する。
【００８０】
（6.1.光信号取得システムの概要）
この光信号取得システム(101)において、レーザ光源(102)、光ＩＭ手段(103)、光ＦＳＫ変調手段(104)、及びＤＳＢ変調手段(105)は、先に説明したものと同様であり、これらは先に説明したと同様に機能する。
【００８１】
また、レーザ光源として、先に説明した光波長多重信号取得手段を用いてもよい。すなわち、ＤＳＢ変調手段に入力される光信号として、ＷＤＭ信号を用いれば、ＷＤＭ信号を復調できる。
【００８２】
また、光ＩＭ手段に代えて、光ＰＭ手段、光ＩＭ・ＰＭ手段を用いてもよい。この光信号取得システムにおいても、ＤＳＢ変調手段に入力される光信号として、ＩＭ信号、ＰＭ信号、ＩＭ・ＰＭ信号を用いれば、それぞれＩＭ信号、ＰＭ信号、ＩＭ・ＰＭ信号を復調できる。さらに、ＬＳＢ信号、ＵＳＢ信号のいずれか又は両方をも取り出すことができるので、ＦＳＫ信号を復調できる。
【００８３】
光フィルタ手段(110)は、所定の周波数領域に存在する光信号を透過するための手段である。光フィルタ手段としては、前記レーザ光源からの光信号の中心周波数ｆ0（波長多重信号の場合はｆN）を中心周波数とした所定領域の光を透過する光フィルタが挙げられる。このような光フィルタ手段であれば、ＩＭ信号（ＰＭ信号、ＩＭ・ＰＭ信号）を復調できる。別の前記光フィルタ手段としては、両側波帯変調手段からの出力光のうち、光強度信号の占有周波数帯域幅と等しい帯域幅を有する光フィルタが挙げられる。このような光フィルタ手段であれば、ＩＭ信号（ＰＭ信号、ＩＭ・ＰＭ信号）をより確実に復調できる。
【００８４】
光フィルタ手段の別の例としては、中心周波数がｆ0（波長多重信号の場合はｆN）である信号、及び中心周波数がｆ0−２ΔｆFSK（波長多重信号の場合はｆN−２ΔｆFSK）である信号及び中心周波数がｆ0＋２ΔｆFSK（波長多重信号の場合はｆN＋２ΔｆFSK）である信号のいずれか又は両方を通過する光フィルタが挙げられる。このような光フィルタ手段であれば、ＩＭ信号（ＰＭ信号、ＩＭ・ＰＭ信号）を復調できるだけでなく、ＦＳＫ信号（ラベル情報など）も復調できる。なお、このような光フィルタ手段の具体例としては、インターリーバが挙げられ、25GHz-100GHzのインターリーバを用いればよい。
【００８５】
（7. 光情報通信システム）
本発明の光情報通信システムは、特に図示しないが、これまで説明した光信号取得システムと、光信号取得システムによって出力された光信号をその周波数に応じて分波する分波手段と、前記分波手段が分波された一方の光信号を検出するための第１の光検出器と、前記分波器により分波された残りの光信号を検出するための第２の光検出器と、前記第１の光検出器の出力信号と、前記第２の光検出器の出力信号との差分を計算する減算器とを具備するものが挙げられる。
【００８６】
（7.1.分波器）
分波器は、光信号をその波長又は周波数に応じて分波するデバイスであり、公知の分波器を採用できる。
【００８７】
（7.2.光検出器）
光検出器は、光信号を検出するためのデバイスであり、公知の光検出器を採用できる。この光検出器としては、例えばフォトダイオードを含むデバイスを採用できる。光検出器は、例えば、光信号を検出し、電気信号に変換するものが挙げられる。光検出器によって、光信号の強度などが検出できる。
【００８８】
（7.3.減算器）
減算器は、第1の光検出器の出力信号と、前記第２の光検出器の出力信号との差分を計算する計算回路などを含むデバイスであり、公知の減算器を採用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明の光ＷＤＭ・ＦＳＫ変調システムでは、光ＷＤＭ信号と光ＦＳＫ変調信号とを同時に出力することができるので、従来の光情報通信システムに比べ情報量の多い光情報通信システムとして利用される。
【００９０】
本発明の光信号取得システムは、光情報通信システムとして利用される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１は、本発明の光波長多重ＦＳＫ変調システムの基本構成を示す概略図である。
【図２】図２は、光ＷＤＭ信号取得手段の基本構成例を示す概略図である。
【図３】図３は、光ＷＤＭ信号取得手段からの出力信号の例を示す図である。
【図４】図４（ａ）は、光ＳＳＢ変調器の基本構成を表す概略図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の光ＳＳＢ変調器において、ＲＦ電極が、ＲＦ信号用の電極と、ＤＣ信号用の電極とを兼ねたものの基本構成を表す概略図である。
【図５】図５は、光ＦＳＫ変調手段の出力例を示す概念図である。
【図６】図６は、このような光フィルタの透過周波数帯の例を示す概略図である。
【図７】図７は、ＵＳＢ信号分離手段が分離する周波数帯を説明するための図である。図７（ａ）は、光ＷＤＭ信号の、光ＦＳＫ変調信号を表す図である。図７（ｂ）は、ＵＳＢ信号分離手段が分離した後の光ＵＳＢ信号を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の光信号取得システムの基本構成を示す概略図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の光信号取得システムにおいて、光ＩＭ手段の変わりに光ＰＭ手段を用いたものの基本構成を示す概略図である。
【図９】図９は、両側波帯搬送波抑圧（ＤＳＢ−ＳＣ）変調後の光信号のスペクトルを表す概念図である。図９（ａ）は、光ＦＳＫ変調工程における出力がＵＳＢ信号の場合のスペクトルを表す。図９（ｂ）は、光ＦＳＫ変調工程における出力がＬＳＢ信号の場合のスペクトルを表す。
【図１０】図１０は、光信号取得システムの例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  光ＷＤＭ・ＦＳＫ変調システム
２  ＷＤＭ信号取得手段
３  光ＦＳＫ変調手段
４  光ＦＳＫ信号分離手段光
５  ＷＤＭ信号復調手段
６  信号通路
７  光通路
８  光通路
９  光ＷＤＭ信号出力通信路
10  ＵＳＢ信号出力通信路
11  ＬＳＢ信号出力通信路
21  Ｅ／Ｏ（電気・光変換器）
22  波長多重回路（ＷＤＭ）
23  電気信号
24  光信号
25  波長多重回路（ＷＤＭ）
26  通信路（光通路）
40  光ＷＤＭ信号
41  光ＳＳＢ変調器(
42  第１のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺA）
43  第２のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺB）
44  メインマッハツェンダー導波路（ＭＺC）
45  第１のバイアス調整電極（ＤＣA電極）
46  第２のバイアス調整電極（ＤＣB電極）
47  第１の変調電極（ＲＦA電極）
48  第２の変調電極（ＲＦB電極）
49  第３のバイアス調整電極（ＤＣC電極）
61  上側波帯（ＵＳＢ）信号
62  下側波帯（ＬＳＢ）信号
71  光フィルタの透過帯域
72  ＵＳＢ信号分離手段の透過帯域
101  光信号取得システム
102  レーザ光源
103  光ＩＭ手段
104  光ＦＳＫ変調手段
105  ＤＳＢ−ＳＣ変調手段
106  光ＩＭ信号分離手段
107  ＦＳＫ復調手段
108  第２の光ＦＳＫ変調手段
109  光ＰＭ手段
110  光フィルタ手段
【図１】
2006270990.tif 000003
【図２】
2006270990.tif 000004
【図３】
2006270990.tif 000005
【図４】
2006270990.tif 000006
【図５】
2006270990.tif 000007
【図６】
2006270990.tif 000008
【図７】
2006270990.tif 000009
【図８】
2006270990.tif 000010
【図９】
2006270990.tif 000011
【図１０】
2006270990.tif 000012