(57)【要約】【課題】  光アナログ信号のラマン効果によるＡＭ変調成分を除去する。【解決手段】  光アナログ信号は、ＷＤＭ光カップラ２０を介して光合波器２４に入射する。光合波器２４には、レーザダイオード（ＬＤ）２６からＡＭ変調成分を低減するためのレーザ光が入射する。光電変換器３０は合波器２４の出力光を電気信号に変換する。分離装置３２、電気フィルタ３４−１〜ｎ及びパワーメータ３６−１〜ｎにより、所定周波数成分のパワーを計測する。比較回路３８−１〜ｎは、パワーメータ３６−１〜ｎの計測結果と閾値Ｒｅｆ１〜Ｒｅｆｎの差分を出力する。各振幅・位相・周波数制御装置４２−１〜ｎは、対応する比較器３８−１〜ｎの出力差分値が小さくなるように、中心周波数ｆ１〜ｆｎの発振器４４−１〜ｎの振幅と位相を掃引する。多重装置４６は、発振器４４−１〜ｎの出力を多重してＬＤ２６の駆動回路４８に印加する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ信号光からＡＭ変調ノイズを除去する方法であって、
（Ａ）当該アナログ信号光にレーザ光源の出力光を光合波器で合波し、
（Ｂ）当該光合波器の出力光を電気信号に変換し、
（Ｃ）当該電気信号から当該ＡＭ変調ノイズに対応する１又は複数の所定周波数の成分を分離し、
（Ｄ）分離された１又は複数の所定周波数の各成分のパワーが、テレビ受像画面においてノイズの存在を感知しないレベルを示す閾値以下に収まるような振幅及び位相の当該複数の所定周波数を含む駆動信号で当該レーザ光源を駆動する
ことを特徴とするノイズ除去方法。
【請求項２】
当該ステップ（Ｄ）が、
（Ｅ）当該分離装置で分離された当該１又は複数の所定周波数のそれぞれの成分のパワーを計測し、
（Ｆ）計測された各パワーが当該閾値以下に収まるような、当該１又は複数の所定周波数の振幅及び位相の信号を生成し、
（Ｇ）生成された各信号で当該レーザ光源を駆動する
各ステップからなることを特徴とする請求項１に記載のノイズ除去方法。
【請求項３】
当該ステップ（Ｄ）が、
（Ｅ）当該分離装置で分離された当該１又は複数の所定周波数のそれぞれの成分のパワーを計測し、
（Ｆ）各所定周波数において、計測したパワーレベルが当該閾値以下であるかを判定するため、当該閾値のパワーレベルと計測器で計測したパワーレベルを比較して、両者の差分値を出力し、
（Ｇ）当該差分値に従い、当該差分値が小さくなるような、当該１又は複数の所定周波数の振幅及び位相の信号を生成し、
（Ｈ）生成された各信号で当該レーザ光源を駆動する
各ステップからなることを特徴とする請求項１に記載のノイズ除去方法。
【請求項４】
当該アナログ信号光が、放送信号光であることを特徴とする請求項１に記載のノイズ除去方法。
【請求項５】
当該アナログ信号光の波長が、当該レーザ光源の波長と等しいことを特徴とする請求項１に記載のノイズ除去方法。
【請求項６】
アナログ信号光からＡＭ変調ノイズを除去する装置であって、
レーザ光源（２６）と、
当該アナログ信号光に当該レーザ光源の出力光を合波する光合波器（２４）と、
当該光合波器（２４）の出力光を電気信号に変換する光電変換器（３０）と、
当該光電変換器（３０）の出力電気信号から第１の所定周波数の成分を抽出する分離装置（３２，３４−１）と、
当該分離装置で分離された当該第１の所定周波数の成分のパワーを計測する第１のパワー計測器（３６−１）と、
当該第１の所定周波数において、計測したパワーレベルが、テレビ受像画面においてノイズの存在を感知しないレベルを示す閾値以下であるかを判定するため、当該閾値のパワーレベルとパワー計測器（３６−１）で計測したパワーレベルを比較して差分値を出力する第１の比較器（３８−１）と、
当該第１の所定周波数で発振する第１の発振器（４４−１）と、
当該第１の発振器（４４−１）の出力に従い当該レーザ光源（２６）を駆動する駆動回路（４８）と、
当該第１のパワー計測器（３６−１）の計測結果が当該閾値以下に収まるように当該第１の発振器の振幅及び位相を制御する振幅・位相制御装置（４２−１）
とを具備することを特徴とするノイズ除去装置。
【請求項７】
当該分離装置が当該第１の所定周波数とは異なる第２の所定周波数の成分を分離し、
当該ノイズ除去装置が更に、
当該分離装置で分離された当該第２の所定周波数の成分のパワーを計測する第２のパワー計測器（３６−２）と、
当該第２の所定周波数において、計測したパワーレベルが当該閾値以下であるかを判定するため、当該閾値のパワーレベルとパワー計測器（３６−２）で計測したパワーレベルを比較して差分値を出力する第２の比較器（３８−２）と、
当該第２の所定周波数で発振する第２の発振器（４４−２）と、
当該第１及び第２の発振器の出力を多重して、当該駆動回路（４８）に印加する多重装置（４６）と、
当該第２のパワー計測器（３６−２）の計測結果が当該閾値以下に収まるように当該第２の発振器（４４−２）の振幅及び位相を制御する第２の振幅・位相制御装置（４２−２）
とを具備することを特徴とする請求項６に記載のノイズ除去装置。
【請求項８】
当該アナログ信号光が、放送信号光であることを特徴とする請求項６に記載のノイズ除去装置。
【請求項９】
当該アナログ信号光の波長が、当該レーザ光源の波長と等しいことを特徴とする請求項６に記載のノイズ除去装置。
【請求項１０】
アナログ信号光からＡＭ変調ノイズを除去する装置であって、
レーザ光源（２６）と、
当該アナログ信号光に当該レーザ光源の出力光を合波する光合波器（２４）と、
当該光合波器（２４）の出力光を電気信号に変換する光電変換器（３０）と、
当該光電変換器（３０）の出力電気信号に含まれる、当該ＡＭ変調ノイズに対応する複数の所定周波数の成分を分離する分離装置（３２，３４−１〜３４−ｎ）と、
当該分離装置で分離された各所定周波数の成分のパワーがテレビ受像画面においてノイズの存在を感知しないレベルを示す閾値以下に収まるような振幅及び位相の当該複数の所定周波数を含む駆動信号で当該レーザ光源を駆動する帰還制御装置（３６−１〜３６−ｎ，３８−１〜３８−ｎ，４２−１〜４２−ｎ，４４−１〜４４−ｎ，４６，４８）
とを具備することを特徴とするノイズ除去装置。
【請求項１１】
当該帰還制御装置が、
それぞれ当該複数の所定周波数の何れかで発振する複数の発振器（４４−１〜４４−ｎ）と、
当該複数の発振器の出力を多重する多重装置（４６）と、
当該多重装置（４６）の出力に従い当該レーザ光源を駆動する駆動回路（４８）と、
当該分離装置で分離された当該複数の所定周波数の成分のそれぞれについてパワーを計測する複数のパワー計測器（３６−１〜３６−ｎ）と、
当該複数のパワー計測器の計測結果に従い、そのパワーが当該閾値以下に収まるように当該複数の発振器のうちの対応する発振器の振幅及び位相を制御する複数の振幅・位相制御装置（４２−１〜４２−ｎ）
とを具備することを特徴とする請求項１０に記載のノイズ除去装置。
【請求項１２】
当該アナログ信号光が、放送信号光であることを特徴とする請求項１０に記載のノイズ除去装置。
【請求項１３】
当該アナログ信号光の波長が、当該レーザ光源の波長と等しいことを特徴とする請求項１０に記載のノイズ除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ除去方法及び装置に関し、より具体的には、デジタル信号とアナログ信号を波長分割多重（ＷＤＭ）で伝送する光伝送システムにおいてアナログ信号に重畳するＡＭ変調ノイズを除去する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
メトロネットッワークだけでなく、アクセス回線でも光ファイバが使用されるようになってきている。他方、その光ファイバをデータ通信のみならず、放送にも使用することが提案されている。例えば、特許文献１に記載されるように、同一の光ファイバ上でデジタル信号とアナログ信号を互いに異なる波長で伝送するＷＤＭ光伝送システムが知られている。デジタル信号は、例えば、インターネット等のデータであり、アナログ信号は、テレビジョン信号等の放送信号である。
【特許文献１】特開２００４−１６６３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
メトロ・コアネットワーク、もしくはギガビットイーサネット（「イーサネット」は登録商標）のＰＯＮ（Passive Optical network）システムで、ＷＤＭによりデジタル信号光と光アナログ放送信号を伝送すると、ラマン効果により、光アナログ信号が、デジタル信号光により強度変調される。ラマン効果による変調成分は、ノイズとして光アナログ信号に重畳する。このノイズ成分は、光アナログ信号の光受信装置では、映像キャリアと干渉し、画面上での縞状ノイズとなって現れる。結果として、多大な受信障害となる。
【０００４】
本発明は、このようなラマン効果によるＡＭ変調ノイズを低減するノイズ除去方法及び装置を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例により、アナログ信号光からＡＭ変調ノイズを除去する方法が提供される。このノイズ除去方法では、当該アナログ信号光にレーザ光源の出力光を光合波器で合波する。当該光合波器の出力光を電気信号に変換する。当該電気信号から当該ＡＭ変調ノイズに対応する１又は複数の所定周波数の成分を分離する。分離された１又は複数の所定周波数の各成分のパワーが、テレビ受像画面においてノイズの存在を感知しないレベルを示す閾値以下に収まるような振幅及び位相の当該複数の所定周波数を含む駆動信号でレーザ光源を駆動する。
【０００６】
また、本発明の一実施例により、アナログ信号光からＡＭ変調ノイズを除去する装置が提供される。このノイズ除去装置は、レーザ光源と、当該アナログ信号光に当該レーザ光源の出力光を合波する光合波器と、当該光合波器の出力光を電気信号に変換する光電変換器と、当該光電変換器の出力電気信号から第１の所定周波数の成分を抽出する分離装置と、当該分離装置で分離された当該第１の所定周波数の成分のパワーを計測する第１のパワー計測器と、当該第１の所定周波数において、計測したパワーレベルが、テレビ受像画面においてノイズの存在を感知しないレベルを示す閾値以下であるかを判定するため、当該閾値のパワーレベルとパワー計測器で計測したパワーレベルを比較して差分値を出力する第１の比較器と、当該第１の所定周波数で発振する第１の発振器と、当該第１の発振器の出力に従い当該レーザ光源を駆動する駆動回路と、当該第１のパワー計測器の計測結果が当該閾値以下に収まるように当該第１の発振器の振幅及び位相を制御する振幅・位相制御装置とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一実施例により、アナログ信号光からＡＭ変調ノイズを除去する装置が提供される。このノイズ除去装置は、レーザ光源と、当該アナログ信号光に当該レーザ光源の出力光を合波する光合波器と、当該光合波器（２４）の出力光を電気信号に変換する光電変換器と、当該光電変換器の出力電気信号に含まれる、当該ＡＭ変調ノイズに対応する複数の所定周波数の成分を分離する分離装置と、当該分離装置で分離された各所定周波数の成分のパワーがテレビ受像画面においてノイズの存在を感知しないレベルを示す閾値以下に収まるような振幅及び位相の当該複数の所定周波数を含む駆動信号で当該レーザ光源を駆動する帰還制御装置とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放送信号光などのアナログ信号光が光伝送路を伝送する間にラマン効果等で受けるＡＭ変調ノイズを削減できる。これにより、データ通信のデジタル伝送と放送信号のアナログ伝送に光伝送路を共用した場合のアナログ放送信号の画質劣化を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。データ送受信装置１０は、光ファイバ伝送路１２を介して、データ送受信装置１４との間でデータを送受信する。光ファイバ伝送路は、例えば、ＰＯＮシステムの光伝送路であり、データ送受信装置１０は、センター局に配置される光終端装置ＯＬＴ（Optical Line terminal）に対応し、データ送受信装置１４は、ユーザ宅に配置される光終端装置ＯＮＵ（Optical Network Unit）に対応する。光アナログ信号発生装置１６は、電気ＲＦ信号から波長１．５５μｍの光アナログ信号を発生する。光アナログ信号は、例えば、テレビ放送信号を搬送する光信号である。この光アナログ信号は、ＷＤＭ光カップラ１８を介して光ファイバ伝送路１２に入力する。光ファイバ伝送路１２を伝搬した光アナログ信号は、ユーザ宅のＷＤＭ光カップラ２０により分離されて、光アナログ信号信号受信装置２２に入力する。先に説明したように、光アナログ信号は、光ファイバ伝送路１２を伝送する間に、データ送受信装置１０，１４間で通信されるデータ信号光によりラマン効果によりＡＭ変調される。
【００１１】
光アナログ信号受信装置２２の構成と動作を詳細に説明する。ＷＤＭ光カップラ２０からの光アナログ信号は、光合波器２４に入射する。光合波器２４には、レーザダイオード２６からの波長１．５５μｍのレーザ光が入射する。後述するように、レーザダイオード２６の出力レーザ光は、光ファイバ伝送路１２上でのラマン効果によるＡＭ変調成分を低減するために利用される。光電変換器３０は、合波器２４の出力光を電気信号に変換する。光電変換器３０の出力信号はＲＦ信号であるが、ラマン効果によるＡＭ変調成分を少なからず含む。
【００１２】
分離装置５２は、光電変換器３０の出力信号を２分割し、一方を分離装置３２に供給し、他方をテレビ５０に供給する。分離装置３２は、分離装置５２の出力電気信号を放送波の各チャネルに分離する。電気フィルタ３４−１〜３４−ｎは、分離装置３２で分離された各チャネルの放送信号から搬送波成分を抽出する。パワーメータ３６−１〜３６−ｎは、電気フィルタ３４−１〜３４−ｎの出力のパワーを計測し、比較回路３８−１〜３８−ｎは、パワーメータ３６−１〜３６−ｎの計測結果をそれぞれの閾値Ｒｅｆ１〜Ｒｅｆｎと比較し、その差分を出力する。比較回路３８−１〜３８−ｎの出力は、制御回路４０と振幅・位相・周波数制御装置４２−１〜４２−ｎに印加される。
【００１３】
各振幅・位相・周波数制御装置４２−１〜４２−ｎは、発振器４４−１〜４４−ｎの発振周波数を、電気フィルタ３４−１〜３４−ｎの中心周波数ｆ１〜ｆｎに設定する。各振幅・位相・周波数制御装置４２−１〜４２−ｎはまた、制御回路４０の制御に従い対応する比較器３８−１〜３８−ｎから出力される差分値が小さくなるように、発振器４４−１〜４４−ｎの振幅と位相を掃引し、制御装置４０により指示される時点の振幅と位相にロックする。振幅と位相を掃引方法は、後述する。多重装置４６は、発振器４４−１〜４４−ｎの出力を多重して、レーザダイオード２６の駆動回路４８に印加する。駆動回路４８は、多重装置４６の出力に従いレーザダイオード２６を駆動する。
【００１４】
光合波器２４は、ＷＤＭ光カップラ２０からのＡＭ変調成分を含む光アナログ信号と、レーザダイオード２６の出力レーザ光を合波し、合波光を光電変換器３０に供給する。レーザダイオード２６の出力レーザ光は、光電変換器３０の出力電気信号の各周波数ｆ１〜ｆｎのノイズ成分が小さくなるような振幅と位相で変調されている。それゆえ、光合波器２４での合波により、ラマン効果によるＡＭ変調成分を光段階で低減できる。
【００１５】
即ち、本実施例の、レーザダイオード２６、光合波器２４、分離装置５２、分離装置３２、電気フィルタ３４−１〜３４−ｎ、パワーメータ３６−１〜３６−ｎ、比較器３８−１〜３８−ｎ、制御装置４０、各振幅・位相・周波数制御装置４２−１〜４２−ｎ、発振器４４−１〜４４−ｎ、多重装置４６及び駆動回路４８からなる部分は、ラマン効果によるＡＭ変調成分、即ちラマンクロストーク成分を低減する装置、即ち、ノイズ除去装置を構成する。分離装置５２、分離装置３２、電気フィルタ３４−１〜３４−ｎ、パワーメータ３６−１〜３６−ｎ、比較器３８−１〜３８−ｎ、制御装置４０、各振幅・位相・周波数制御装置４２−１〜４２−ｎ、発振器４４−１〜４４−ｎ、多重装置４６及び駆動回路４８からなる部分は、レーザダイオード２６を帰還制御する装置、即ち帰還制御装置として機能する。
【００１６】
上述の帰還制御装置の機能を具体的に説明する。周波数ｆ１の成分のＡＭ変調成分低減を例に説明する。光アナログ信号に周波数ｆ１のＡＭ変調成分が重畳しているとき、電気フィルタ３４−１は、そのＡＭ変調成分の振幅に応じた電気信号を出力し、パワーメータ３６−１は、その電気信号のパワーを計測する。比較器３８−１は、パワーメータ３６−１で計測されるパワーを周波数ｆ１の成分の許容閾値Ｒｅｆ１と比較し、その差分を出力する。このとき、パワーメータ３６−１の出力は、許容閾値Ｒｅｆ１より大きいとする。
【００１７】
制御回路４０は、比較器３８−１が許容値以上に大きいことを検知すると、振幅・位相・周波数制御装置４２−１を起動する。振幅・位相・周波数制御装置４２−１は、起動すると、先ず、振幅・位相・周波数制御装置４２−１に発振器４４−１の発振周波数をｆ１にセットし、その後は、比較器３８−１の出力値がより小さくなるように発振器４４−１の振幅と位相を掃引して、比較器３８−１の出力値が所定値未満になる振幅と位相で発振器４４−１を固定する。
【００１８】
例えば、制御装置４２−１は先ず、ある一定の振幅値で、比較器３８−１の出力値が最小になる位相を検出する。検出された位相で今度は振幅を掃引して、比較器３８−１の出力値が最小になる振幅を決定する。決定された振幅で再度、位相を掃引して、比較器３８−１の出力値が最小になる位相を決定する。このように、比較器３８−１の出力値がより小さくなるように、振幅と位相を交互に掃引する。比較器３８−１の出力値が一定値以下になると、制御回路４０からの指示により、振幅・位相・周波数制御装置４２−１は、その時点の振幅と位相に発振器４４−１を固定する。
【００１９】
比較器３８−２〜３９−ｎ、振幅・位相・周波数制御装置４２−２〜４２−ｎ及び発振器４４−２〜４４−ｎが、周波数ｆ２〜ｆｎについて同様の処理を実行する。これにより、光電変換器３０の出力における周波数ｆ１〜ｆｎのＡＭ変調成分が所定値未満に制御される。
【００２０】
電気フィルタ３４−１〜３４−ｎで抽出する周波数ｆ１〜ｆｎは、例えば、映像信号の搬送波周波数及び側波帯の周波数、音声信号の搬送波周波数、並びに６ＭＨｚの放送信号帯域内の周波数の何れかである。
【００２１】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０：データ送受信装置
１２：光ファイバ伝送路
１４：データ送受信装置
１６：光アナログ信号発生装置
１８：ＷＤＭ光カップラ
２０：ＷＤＭ光カップラ
２２：光アナログ信号受信装置
２４：光合波器
２６：レーザダイオード
３０：光電変換器
３２：分離装置
３４−１〜３４−ｎ：電気フィルタ
３６−１〜３６−ｎ：パワーメータ
３８−１〜３８−ｎ：比較回路
４０：制御回路
４２−１〜４２−ｎ：振幅・位相・周波数制御装置
４４−１〜４４−ｎ：発振器
４６：多重装置
４８：駆動回路
５０：テレビ
５２：分離装置
【図１】
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