【事件の表示】
　特許第３２９５０２９号「光伝送装置およびシステム」の請求項１ないし４４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２９５０２９号の請求項１ないし３９に係る特許を維持する。
【理　由】
第１．手続の経緯　
　特許第３２９５０２９号の請求項１ないし４４に記載された発明についての出願は、平成９年１１月２７日に特許出願され、平成１４年４月５日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、その特許について、異議申立人　安田 篤により特許異議の申し立てがなされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１５年１０月２１日に訂正請求がなされた後、訂正拒絶理由が通知され、平成１６年４月２７日に手続補正書が提出されたものである。
　
第２．訂正の適否についての判断
１．訂正請求に対する手続補正の適否について
　特許権者は、平成１６年４月２７日付けの手続補正により、平成１５年１０月２１日付け訂正請求書の訂正事項を補正しているが、当該訂正請求に対する補正は、訂正事項の削除、及び請求書の要旨を変更しない範囲での軽微な瑕疵の補正と認められるので、この訂正請求に対する各補正は、訂正請求書の要旨を変更するものでなく、特許法第１２０条の４第３項において準用する同法第１３１条第２項の規定に適合する。
　
２．訂正請求におけるの訂正の内容
　平成１５年１０月２１日付けで提出され、平成１６年４月２７日付け手続補正により補正された訂正請求において、特許権者が求めている訂正の内容は次のとおりのものである。
　
（１）訂正事項ａ
　特許明細書における特許請求の範囲の請求項１ないし４４の記載を、
「【請求項１】　電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して伝送する光伝送装置であって、
　付加信号を出力する発振手段と、
　前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　伝送すべき電気信号と前記付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　直流バイアス電流を出力する直流電流源と、
　前記合成手段が合成して得られた電気信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する半導体レーザと、
　前記半導体レーザが出力した光信号を伝達するための光伝送路と、
　前記光伝送路を介して伝達された光信号を電気信号に変換する光電気変換手段とを備え、
　前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　前記付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴とする、光伝送装置。
【請求項２】　前記半導体レーザは、ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】　前記発振手段から出力される付加信号が所定のデータにより変調されていることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送装置。
【請求項４】　前記ファブリペロ型の半導体レーザは、光信号の増幅作用を持つ活性層と、当該活性層から出力される光信号の放射角を狭くするためのスポットサイズ変換手段とを同一基板上に形成したようなチップ構造を有することを特徴とする、請求項３に記載の光伝送装置。
【請求項５】　前記伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　前記伝送すべき電気信号は複数であり、各当該伝送すべき電気信号には、それぞれ固有の周波数帯域が割り当てられており、
　前記発振手段は、複数の前記固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高く、かつ複数の前記固有の周波数帯域のうちもっとも低い周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴とする、請求項４に記載の光伝送装置。
【請求項６】　複数の前記固有の周波数帯域のうち少なくとも１つの周波数帯域を用いて伝送される電気信号が符号分割多重信号であり、
　前記発振手段は、前記符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く複数の前記固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ複数の前記固有の周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴とする、請求項５に記載の光伝送装置。
【請求項７】　前記光伝送路が１本以上の光ファイバを含み、前記ファブリペロ型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設置されたことを特徴とする、請求項６に記載の光伝送装置。
【請求項８】　前記付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが、前記光伝送路で生じる雑音または歪を少なくともＰデシベル低減するための条件式β≧(２/π)・ｌ０Ｐ/１０(ただし、πは円周率)を満たすように、前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴とする、請求項７に記載の光伝送装置。
【請求項９】　複数の前記伝送すべき電気信号と前記レベル調整部がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ(ｉ=１、２、…、Ｎ)とするとき、総合光変調度√ ｛Σ(ｍｉ)２　｝が０.３を超えないことを特徴とする、請求項７に記載の光伝送装置。
【請求項１０】　前記伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　前記伝送すべき電気信号は複数であり、各当該伝送すべき電気信号には、それぞれ固有の周波数帯域が割り当てられており、
　前記発振手段は、複数の前記固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高く、かつ複数の前記固有の周波数帯域のうちもっとも低い周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴とする、請求項３に記載の光伝送装置。
【請求項１１】　複数の前記固有の周波数帯域のうち少なくとも１つの周波数帯域を用いて伝送される電気信号が符号分割多重信号であり、
　前記発振手段は、前記符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く複数の前記固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ複数の前記固有の周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴とする、請求項１０に記載の光伝送装置。
【請求項１２】　前記光伝送路が１本以上の光ファイバを含み、前記ファブリペロ型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設置されたことを特徴とする、請求項１１に記載の光伝送装置。
【請求項１３】　前記付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが、前記光伝送路で生じる雑音または歪を少なくともＰデシベル低減するための条件式β≧(２/π)・１０Ｐ/１０(ただし、πは円周率)を満たすように、前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴とする、請求項１２に記載の光伝送装置。
【請求項１４】　複数の前記伝送すべき電気信号と前記レベル調整部がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ(ｉ=１、２、…、Ｎ)とするとき、総合光変調度√｛Σ(ｍｉ)２｝が０.３を超えないことを特徴とする、請求項１２に記載の光伝送装置。　　
【請求項１５】　前記周波数変調指数βは、前記付加信号の周波数を ｆ、前記直流電流源が出力する前記直流バイアス電流をＩｂ、前記半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、前記半導体レーザの光変調度をｍ、前記半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ/ｄＩとした場合、
　式β＝｛ｍ・(Ｉｂ−Ｉｔｈ)・(ｄＦ/ｄＩ)｝／ｆ
で与えられることを特徴とする、請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項１６】　電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して双方向に伝送する光伝送システムであって、
　第１の電気信号を伝送する第１の装置と、
　第２の電気信号を伝送する第２の装置と、
　前記第１の装置と前記第２の装置とを相互に接続する光伝送路とを備え、
　前記第１の装置は、
　　前記第１および第２の電気信号の伝送用に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ前記第１および第２の電気信号の伝送用に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分より低い周波数の付加信号を出力する発振手段と、
　前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　　前記第１の電気信号と前記付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する第１の合成手段と、
　　直流バイアス電流を出力する第１の直流電流源と、
　　前記第１の合成手段が合成して得られた信号と前記第１の直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第１の半導体レーザと、
　前記第２の装置から伝送された光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換手段とを含み、
　前記第２の装置は、
　　前記第１の装置から伝送された光信号を電気信号に変換する第２の光電気変換手段と、
　　前記第２の光電気変換手段が変換して得られた電気信号を前記第１の電気信号と前記発振手段から出力された付加信号とに分離する帯域分離手段と、
　前記帯域分離手段が分離して得られた付加信号のレベルを調整する電気信号レベル調整手段と、
　前記電気信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号と前記第２の電気信号とを合成する第２の合成手段と、
　直流バイアス電流を出力する第２の直流電流源と、
　前記第２の合成手段が合成して得られた信号と前記第２の直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第２の半導体レーザとを含み、
　前記光伝送路は、
　　前記第１の半導体レーザから出力される光信号を前記第２の装置へ伝送するための第１の光ファイバと、
　　前記第２の半導体レーザから出力される光信号を前記第１の装置へ伝送するための第２の光ファイバとを含み、
　前記付加信号レベル調整手段および前記電気信号レベル調整手段は、半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴とする、光伝送システム。
【請求項１７】　前記周波数変調指数βは、前記付加信号レベル調整手段および前記電気信号レベル調整手段それぞれにおいて、付加信号の周波数を ｆ、直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、半導体レーザの光変調度をｍ、半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ/ｄＩとした場合、
　式β=｛ｍ・(Ｉ−Ｉｔｈ)・(ｄＦ/ｄＩ)｝ /ｆ
で与えられることを特徴とする、請求項１６に記載の光伝送システム。
【請求項１８】　電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ伝送する光伝送システムであって、
　それぞれが発する光信号の波長順に前記複数の子局を第１〜ｎ(ただし、ｎは２以上の任意の偶数)の子局と呼ぶとき、これら複数の子局のうち第２ｋ(ただし、ｋ=１、２、・・・、ｎ/２)の子局はそれぞれ、
　付加信号を出力する発振手段と、
前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　当該子局が伝送すべき電気信号と前記付加信号レベル調整手段によってレべルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　直流バイアス電流を出力する第１の直流電流源と、
　前記合成手段が合成して得られた信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第１の半導体レーザとを備え、
　第２ｋ−１の子局はそれぞれ、
　　直流バイアス電流を出力する第２の直流電流源と、
　　当該子局が伝送すべき電気信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第２の半導体レーザとを備え、
　前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　前記付加信号レベル調整手段は、前記第１の半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴とする、光伝送システム。
【請求項１９】　前記周波数変調指数βは、前記付加信号の周波数を ｆ、前記第１の直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、前記第１の半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、前記第１の半導体レーザの光変調度をｍ、前記第１の半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ/ｄＩとした場合、
　式β＝｛ｍ・(Ｉｂ-Ｉｔｈ)・(ｄＦ/ｄＩ）｝/ｆ
で与えられることを特徴とする、請求項１８に記載の光伝送システム。
【請求項２０】　前記複数の子局が備える各半導体レーザは、ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴とする、請求項１８に記載の光伝送システム。
【請求項２１】　電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ伝送する光伝送システムであって、
　それぞれが発する光信号の波長順に前記複数の子局を第１〜ｎ（ただし、ｎは３以上の任意の奇数）の子局と呼ぶとき、これら複数の子局のうち第２ｋ（ただし、ｋ＝１、２、・・・　(ｎ-１)/２)の子局はそれぞれ、
　付加信号を出力する発振手段と、
　前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　当該子局が伝送すべき電気信号と前記付加信号レベル調整手段によってレべルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　直流バイアス電流を出力する第１の直流電流源と、
　前記合成手段が合成して得られた信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第１の半導体レーザとを備え、
　第２ｋ−１の子局はそれぞれ、
　　直流バイアス電流を出力する第２の直流電流源と、
　　当該子局が伝送すべき電気信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第２の半導体レーザとを備え、
　前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　前記付加信号レベル調整手段は、前記第１の半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴とする、光伝送システム。
【請求項２２】　前記周波数変調指数βは、前記付加信号の周波数を ｆ、前記第１の直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、前記第１の半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、前記第１の半導体レーザの光変調度をｍ、前記第１の半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ/ｄＩとした場合、
　式β＝｛ｍ・(Ｉｂ−Ｉｔｈ)・(ｄＦ/ｄＩ)｝/ｆ
で与えられることを特徴とする、請求項２１に記載の光伝送システム。　
【請求項２３】　前記複数の子局が備える各半導体レーザは、ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴とする、請求項２１に記載の光伝送システム
【請求項２４】　電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ光伝送路を介して伝送する光伝送システムであって、
　前記複数の子局はそれぞれ、
　　付加信号を出力する発振手段と、
　　前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　　当該子局が伝送すべき電気信号と前記付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　　直流バイアス電流を出力する直流電流源と、
　　前記合成手段が合成して得られた信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する半導体レーザとを備え、
　前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　前記付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴とする、光伝送システム。
【請求項２５】　前記周波数変調指数βは、前記付加信号の周波数を ｆ、前記直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、前記半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、前記半導体レーザの光変調度をｍ、前記半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ/ｄＩとした場合、
　式β＝｛ｍ・(Ｉｂ−Ｉｔｈ)・(ｄＦ/ｄＩ)｝/ｆ
で与えられることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項２６】　前記複数の子局が備える各半導体レーザは、ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
【請求項２７】　前記複数の子局が備える各前記発振手段は、互いに異なる周波数の付加信号を出力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】　各前記発振手段から出力される付加信号がデータにより変調されていることを特徴とする、請求項２７に記載の光伝送システム。
【請求項２９】　前記親局は、システムの故障を検知するために、
　前記複数の子局から伝達された光信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、
　前記光電気変換手段が変換して得られた電気信号を、伝送すべき電気信号と付加信号とに分離する分離手段と、
　前記分離手段が分離して得られた付加信号から、前記複数の子局が備える各前記発振手段が出力した付加信号をそれぞれ検出する信号検出手段とをさらに備える、請求項２８に記載の光伝送システム。
【請求項３０】　前記伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　前記伝送すべき電気信号は複数であり、各当該伝送すべき電気信号には、それぞれ固有の周波数帯域が割り当てられており、
　各前記発振手段は、複数の前記固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高く、かつ複数の前記固有の周波数帯域のうちもっとも低い周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴とする、請求項２９に記載の光伝送システム。
【請求項３１】　複数の前記固有の周波数帯域のうち少なくとも１つの周波数帯域を用いて伝送される電気信号が符号分割多重信号であり、
　各前記発振手段は、前記符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く複数の前記固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ複数の前記固有の周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴とする、請求項３０に記載の光伝送システム。
【請求項３２】　各前記付加信号レベル調整手段は、各前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βがビート雑音をＱ倍(ただし、Ｑ１)にするための条件式β１/(２Ｑ)を満たす値になるように、各前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴とする、請求項３０に記載の光伝送システム。
【請求項３３】　各前記付加信号レベル調整手段は、各前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが、ビート雑音をＱ倍(ただし、Ｑ１)にするための条件式β１/(２Ｑ)、および前記光伝送路で生じる雑音または歪を少なくともＰデシベル低減するための条件式β≧(２/π)・１０Ｐ/１０(ただし、πは円周率)のいずれをも満たす値になるように、各前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴とする、請求項３０に記載の光伝送システム。
【請求項３４】　前記光伝送路が１本以上の光ファイバを含み、各前記ファプリペロ型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設置されたことを特徴とする、請求項３３に記載の光伝送システム。
【請求項３５】　各前記伝送すべき電気信号と各前記付加信号レベル調整手段がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ(ｉ =１、２、・・・、Ｎ)とするとき、総合光変調度√ {Σ(ｍｉ)２} が０．３を超えないことを特徴とする、請求項３３に記載の光伝送システム。
【請求項３６】　各前記付加信号レベル調整手段は、各前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βがビート雑音をＱ倍(ただし、Ｑ１)にするための条件式β１/(２Ｑ)を満たす値になるように、各前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴とする、請求項３０に記載の光伝送システム。
【請求項３７】　各前記付加信号レベル調整手段は、各前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが、ビート雑音をＱ倍(ただし、Ｑ１)にするための条件式β１/(２Ｑ)、および前記光伝送路で生じる雑音または歪を少なくともＰデシベル低減するための条件式β≧(２/π)・１０P／１０(ただし、πは円周率）のいずれをも満た値になるように、各前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴とする、請求項３０に記載の光伝送システム。　
【請求項３８】　各前記伝送すべき電気信号と各前記付加信号レベル調整手段がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ(ｉ=１、２、・・・、Ｎ)とするとき、総合光変調度Σ｛Σ(ｍｉ)２｝ が０.３を超えないことを特徴とする、請求項３７に記載の光伝送システム。
【請求項３９】　各前記ファブリペロ型の半導体レーザとして、それぞれから出力される光信号の中心波長が予め設定された波長間隔だけ互いに離れたものが選ばれていることを特徴とする、請求項２９に記載の光伝送システム。」
と訂正する。
　
（２）訂正事項ｂ
　明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書の段落番号【００２２】〜【０１０９】の記載を、
　「　【００２２】
　【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、電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して伝送する光伝送装置であって、
　付加信号を出力する発振手段と、
　発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　伝送すべき電気信号と付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　直流バイアス電流を出力する直流電流源と、
　合成手段が合成して得られた電気信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する半導体レーザと、
　半導体レーザが出力した光信号を伝達するための光伝送路と、
　光伝送路を介して伝達された光信号を電気信号に変換する光電気変換手段とを備え、
　発振手段は、伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
【００２３】
　上記のように、第１の発明によれば、付加信号により半導体レーザが変調される。半導体レーザは、直接強度変調された場合、同時に周波数変調されるため、付加信号による周波数変調を受けることになる。周波数変調された光信号は、そのスベクトラムが広帯域に拡大されるため、反射光や半導体レーザへの反射戻り光が生じてもそれらによる伝送特性劣化が抑制される。このとき、付加信号の周波数範囲を、伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く設定しておくことにより、仮に半導体レーザ等の非線形性により付加信号と伝送すべき電気信号との２次相互変調歪が生じたとしても、歪が生じる周波数は伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域外にあり、従って２次相互変調歪が伝送すべき電気信号に影響することがなくなる。さらに、付加信号の周波数範囲を、伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低く設定しておくことにより、仮に半導体レーザ等の非線形性により付加信号の２次高調波歪が生じたとしても、歪が生じる周波数は伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域外にあり、従って２次高調波歪が伝送すべき電気信号に影響することもなくなる。加えて、反射戻り光が生じさせる伝送特性劣化を抑制できたため、光アイソレー夕を内蔵していない半導体レーザモジュールを光源として使用することができる。また、反射光および反射戻り光に起因する雑音または歪を少なくともＰｍｉｎ(Ｐｍｉｎは、歪の低減量Ｐの複数の極小値のうち最小の値)低減できる。
【００２４】
　第２の発明は、第１の発明において、半導体レーザは、ファブリペロ型の半導レーザであることを特徴としている。
【００２５】
　上記のように、第２の発明によれば、ファブリペロ型の半導体レーザを使用すことにより、装置の価格を安価にできる。
【００２６】
　第３の発明は、第２の発明において、発振手段から出力される付加信号が所定データにより変調されていることを特徴としている。
【００２７】
　上記のように、第３の発明によれば、付加信号によって例えば監視用のデー夕などを伝送することができる。
【００２８】
　第４の発明は、第３の発明において、ファブリペロ型の半導体レーザは、光信号の増幅作用を持つ活性層と、当該活性層から出力される光信号の放射角を狭くするためのスポットサイズ変換手段とを同一基板上に形成したようなチップ構造を有することを特徴としている。
【００２９】
　上記のように、第４の発明によれば、ＬＤチップから放出される光信号を効率よく光ファイバに結合させることができる。
【００３０】
　第５の発明は、第４の発明において、
伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　伝送すべき電気信号は複数であり、各当該伝送すべき電気信号には、それぞれ固有の周波数帯域が割り当てられており、
　発振手段は、複数の固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高く、かつ複数の固有の周波数帯域のうちもっとも低い周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴としている。
【００３１】
　上記のように、第５の発明によれば、複数の帯域の移動体通信用の無線信号の高品質伝送を行える。
【００３２】
　第６の発明は、第５の発明において、
　複数の固有の周波数帯域のうち少なくとも１つの周波数帯域を用いて伝送される電気信号が符号分割多重信号であり、
　発振手段は、符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く複数の固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ複数の固有の周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴としている。
【００３３】
　上記のように、第６の発明によれば、符号分割多重された電気信号に割り当てられた周波数帯域以外の帯域内に、２次相互変調歪および２次高調波歪のいずれも発生することがなくなる。
【００３４】
　第７の発明は、第６の発明において、光伝送路が１本以上の光ファイバを含み、ファブリペロ型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設置されたことを特徴としている。
【００３５】
上　記のように、第７の発明によれば、半導体レーザへの反射戻り光の量を減らすことができ、その結果、付加信号に求められる最低レベルの値をより低くできる。
【００３６】
　第８の発明は、第７の発明において、
　付加信号レベル調整手段は、半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが、光伝送路で生じる雑音または歪を少なくともＰデシベル低減するための条件式β≧(２/π)・１０Ｐ／１０(ただし、πは円周率)を満たすように、発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
【００３７】　
　上記のように、第８の発明によれば、反射光および反射戻り光に起因する歪または雑音を所望量低減できる。
【００３８】
【００３９】
【００４０】
　第９の発明は、第７の発明において、複数の伝送すべき電気信号とレベル調整手段がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ(ｉ=１、２、…、Ｎ)とするとき、総合光変調度√｛Σ(ｍｉ)２｝ が０.３を超えないことを特徴としている。
【００４１】
　上記のように、第９の発明によれば、クリッピング歪が起こることがほとんどなくなり、高品質伝送を実現できる。
【００４２】
【００４３】
【００４４】
　第１０の発明は、第３の発明において、
　伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　伝送すべき電気信号は複数であり、各当該伝送すべき電気信号には、それぞれ固有の周波数帯域が割り当てられており、
　発振手段は、複数の固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高く、かつ複数の固有の周波数帯域のうちもっとも低い周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴としている。
【００４５】
　上記のように、第１０の発明によれば、複数の帯域の移動体通信用の無線信号の高品質伝送を行える。
【００４６】
　第１１の発明は、第１０の発明において、
　複数の固有の周波数帯域のうち少なくとも１つの周波数帯域を用いて伝送される電気信号が符号分割多重信号であり、
　発振手段は、符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く複数の固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ複数の固有の周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴としている。
【００４７】
　上記のように、第１１の発明によれば、符号分割多重された電気信号に割り当てられた周波数帯域以外の帯域内に、２次相互変調歪および２次高調波歪のいずれも発生することがなくなる。
【００４８】
　第１２の発明は、第１１の発明において、光伝送路が１本以上の光ファイバを含み、ファブリペロ型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設置されたことを特徴としている
【００４９】
　上記のように、第１２の発明によれば、半導体レーザへの反射戻り光の量を減らすことができ、その結果、付加信号に求められる最低レベルの値をより低くできる。
【００５０】
　第１３の発明は、第１２の発明において、
　付加信号レベル調整手段は、半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが、光伝送路で生じる雑音または歪を少なくともＰデシベル低減するための条件式β≧(２/π)・１０Ｐ／１０(ただし、πは円周率)を満たすように、発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
【００５１】
　上記のように、第１３の発明によれば、反射光および反射戻り光に起因する歪または雑音を所望量低減できる。
【００５２】
【００５３】
【００５４】
　第１４の発明は、第１２の発明において、複数の伝送すべき電気信号としベル調整手段がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ(ｉ=１、２、…、Ｎ)とするとき、総合光変調度√ ｛Σ(ｍｉ)２｝が０.３を超えないことを特徴としている。　
【００５５】
　上記のように、第１４の発明によれば、クリッピング歪が起こることがほとんどなくなり、高品質伝送を実現できる。
　第１５の発明は、第１の発明において、周波数変調指数βは、付加信号の周波数を ｆ、直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ 、半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、半導体レーザの光変調度をｍ、半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ/ｄＩとした場合、
　式β＝｛ｍ・(Ｉｂ−Ｉｔｈ)・(ｄＦ/ｄＩ)｝/ｆ
 で与えられることを特徴としている。　　
【００５６】
【００５７】
　第１６の発明は、電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して双方向に伝送する光伝送システムであって、
　第１の電気信号を伝送する第１の装置と、
　第２の電気信号を伝送する第２の装置と、
　第１の装置と第２の装置とを相互に接続する光伝送路とを備え、
　第１の装置は、
　　第１および第２の電気信号の伝送用に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ第１および第２の電気信号の伝送用に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分より低い周波数の付加信号を出力する発振手段と、
　発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　　第１の電気信号と付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する第１の合成手段と、
　　直流バイアス電流を出力する第１の直流電流源と、
　　第１の合成手段が合成して得られた信号と第１の直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第１の半導体レーザと、
　　第２の装置から伝送された光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換手段とを含み、
　第２の装置は、
　　第１の装置から伝送された光信号を電気信号に変換する第２の光電気変換手段と、
　　第２の光電気変換手段が変換して得られた電気信号を第１の電気信号と発振手段から出力された付加信号とに分離する帯域分離手段と、
　帯域分離手段が分離して得られた付加信号のレベルを調整する電気信号レベル調整手段と、
　電気信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号と第２の電気信号とを合成する第２の合成手段と、
　直流バイアス電流を出力する第２の直流電流源と、　
　第２の合成手段が合成して得られた信号と第２の直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第２の半導体レーザとを含み、
　光伝送路は、
　　第１の半導体レーザから出力される光信号を第２の装置へ伝送するための第１の光ファイバと、
　　第２の半導体レーザから出力される光信号を第１の装置へ伝送するための第２の光ファイバとを含み、
　付加信号レベル調整手段および電気信号レベル調整手段は、半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴としている。　
　第１７の発明は、第１６の発明において、周波数変調指数βは、付加信号レベル調整手段および電気信号レベル調整手段それぞれにおいて、付加信号の周波数を ｆ、直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ 、半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、半導体レーザの光変調度をｍ、半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ/ｄＩとした場合、
　式β＝｛ｍ・(Ｉｂ-Ｉｔｈ)・(ｄＦ/ｄＩ)｝ /ｆ
で与えられることを特徴としている。
【００５８】
【００５９】
　第１８の発明は、電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ伝送する光伝送システムであって、
　それぞれが発する光信号の波長順に複数の子局を第１〜ｎ(ただし、ｎは２以上の任意の偶数)の子局と呼ぶとき、これら複数の子局のうち第２ｋ(ただし、ｋ=１、２、・・・　、ｎ/２)の子局はそれぞれ、
　付加信号を出力する発振手段と、
　発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　当該子局が伝送すべき電気信号と前記付加信号レベル調整手段によってレべルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　直流バイアス電流を出力する第１の直流電流源と、
　合成手段が合成して得られた信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第１の半導体レーザとを備え、
　第２ｋ−１の子局はそれぞれ、
　　直流バイアス電流を出力する第２の直流電流源と、
　　当該子局が伝送すべき電気信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第２の半導体レ一ザとを備え、
　発振手段は、伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　付加信号レベル調整手段は、前記第１の半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
　第１９の発明は、第１８の発明において、周波数変調指数βは、付加信号の周波数をｆ、第１の直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ 、第１の半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、第１の半導体レーザの光変調度をｍ、第１の半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ/ｄＩとした場合、
　式　β＝｛ｍ・(Ｉｂ-Ｉｔｈ)・(ｄＦ/ｄＩ)｝ /ｆ
で与えられることを特徴としている。
【００６０】
　第２０の発明は、第１８の発明において、複数の子局が備える各半導体レーザは、ファブリベロ型の半導体レーザであることを特徴としている。
【００６１】
　上記のように、第２０の発明によれば、システムの価格を安価にできる。また、ファプリペロ型の半導体レーザにはマルチモード発振によるビート雑音の低減効果もあるため、その分、さらに伝送特性が向上する。　　
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【００６５】
　第２１の発明は、電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ伝送する光伝送システムであって、それぞれが発する光信号の波長順に複数の子局を第１〜ｎ(ただし、ｎは３以上の任意の奇数)の子局と呼ぶとき、これら複数の子局のうち第２ｋ(ただし、ｋ=１、２、・・・、(ｎ−１)/２)の子局はそれぞれ、
　付加信号を出力する発振手段と、
　発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　当該子局が伝送すべき電気信号と付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　直流バイアス電流を出力する第１の直流電流源と、
　合成手段が合成して得られた信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第１の半導体レーザとを備え、
　第２ｋ−１の子局はそれぞれ、
　　直流バイアス電流を出力する第２の直流電流源と、　
　　当該子局が伝送すべき電気信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第２の半導体レーザとを備え、
　発振手段は、伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　付加信号レベル調整手段は、前記第１の半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
　第２２の発明は、第２１の発明において、周波数変調指数βは、付加信号の周波数を ｆ,第１の直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ 、第１の半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、第１の半導体レーザの光変調度をｍ、第１の半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ/ｄＩとした場合、
　　式β＝｛ｍ・(Ｉｂ−Ｉｔｈ)・(ｄＦ/ｄＩ)｝/ｆ
で与えられることを特徴としている。
【００６６】
　第２３の発明は、第２１の発明において、複数の子局が備える各半導体レーザは、ファブリベロ型の半導体レーザであることを特徴としている。
【００６７】
　上記のように、第２３の発明によれば、システムの価格を安価にできる。また、ファブリペロ型の半導体レーザにはマルチモード発振によるビート雑音の低減効果もあるため、その分、さらに伝送特性が向上する。
【００６８】
【００６９】
【００７０】
【００７１】
　第２４の発明は、電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ光伝送路を介して伝送する光伝送システムであって、
　複数の子局はそれぞれ、
　　付加信号を出力する発振手段と、
　　発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　　当該子局が伝送すべき電気信号と付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　　直流バイアス電流を出力する直流電流源と、
　　合成手段が合成して得られた信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する半導体レーザとを備え、
　発振手段は、伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
　第２５の発明は、第２４の発明において、周波数変調指数βは、付加信号の周波数を ｆ、直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ 、半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、半導体レーザの光変調度をｍ、半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ/ｄＩとした場合、
　式β＝｛ｍ・(Ｉｂ−Ｉｔｈ)・(ｄＦ/ｄＩ)｝/ｆ
で与えられることを特徴としている。
【００７２】
　第２６の発明は、第２４の発明において、複数の子局が備える各半導体レーザは,ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴としている。
【００７３】
　上記のように、第２６の発明によれば、システムの価格を安価にできる。また、ファブリペロ型の半導体レーザにはマルチモード発振によるビート雑音の低減効果もあるため、その分、さらに伝送特性が向上する。
【００７４】
【００７５】
【００７６】
　第２７の発明は、第２６の発明において、複数の子局が備える各発振手段は、互いに異なる周波数の付加信号を出力することを特徴としている。
【００７７】
　上記のように、第２７の発明によれば、付加信号の周波数を判定することによ って、どの子局からの信号であるかを親局側で知ることができる。
【００７８】
　第２８の発明は、第２７の発明において、各発振手段から出力される付加信号がデータにより変調されていることを特徴としている。
【００７９】
　上記のように、第２８の発明によれば、付加信号によって例えば監視用のデータなどを伝送することができる。
【００８０】
　第２９の発明は、第２８の発明において、
親局は、システムの故障を検知するために、
　複数の子局から伝達された光信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、
　光電気変換手段が変換して得られた電気信号を、伝送すべき電気信号と付加信号とに分離する分離手段と、
　分離手段が分離して得られた付加信号から、複数の子局が備える各発振手段が出力した付加信号をそれぞれ検出する信号検出手段とをさらに備えている。
【００８１】
　上記のように、第２９の発明によれば、子局の故障、光伝送路の切断箇所などを逐次、親局側が推定できる。
【００８２】
　第３０の発明は、第２９の発明において、
　伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　伝送すべき電気信号は複数であり、各当該伝送すべき電気信号には、それぞれ固有の周波数帯域が割り当てられており、
　各発振手段は、複数の固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数よりも高く、かつ複数の固有の周波数帯域のうちもっとも低い周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴としている。
【００８３】
　上記のように、第３０の発明によれば、複数の帯域の移動体通信用の無線信号の高品質伝送を行える。
【００８４】
　第３１の発明は、第３０の発明において、
複数の固有の周波数帯域のうち少なくとも１つの周波数帯域を用いて伝送される電気信号が符号分割多重信号であり、
　各発振手段は、符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く複数の固有の周波数帯域のうち最も広い周波数帯域に相当する周波数より高く、かつ複数の固有の周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力することを特徴としている。
【００８５】
　上記のように、第３１の発明によれば、符号分割多重された電気信号に割り当てられた周波数帯域以外の帯域内に、２次相互変調歪および２次高調波歪のいずれも発生することがなくなる。
【００８６】
【００８７】
【００８８】
　第３２の発明は.第３０の発明において、
各付加信号レベル調整手段は、各半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βがビート雑音をＱ倍(ただし、Ｑ１)にするための条件式β１/(２Ｑ)を満たす値になるように、各発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
【００８９】
　上記のように、第３２の発明によれば、ビート雑音を所望量低減できる。
【００９０】
　第３３の発明は、第３０の発明において、
　各付加信号レベル調整手段は、各半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが、ビート雑音をＱ倍(ただし、Ｑ１)にするための条件式β１/(２Ｑ)、および光伝送路で生じる雑音または歪を少なくともＰデシベル低減するための条件式β≧(２/π)・１０Ｐ／１０(ただし、πは円周率)のいずれをも満たす値になるように、各発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
【００９１】
　上記のように、第３３の発明によれば、ビート雑音ならびに反射光および反射戻り光に起因する歪または雑音を所望量低減できる。
【００９２】
　第３４の発明は、第３３の発明において、光伝送路が１本以上の光ファイバを含み、各ファブリペロ型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設置されたことを特徴としている。
【００９３】
　上記のように、第３４の発明によれば、半導体レーザへの反射戻り光の量を減らすことができ、その結果、付加信号に求められる最低レベルの値をより低くできる。
【００９４】
　第３５の発明は、第３３の発明において、各伝送すべき電気信号と各付加信号レベル調整手段がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ(ｉ＝１、２、・・・、Ｎ)とするとき、総合光変調度√｛Σ(ｍｉ)２　｝が０.３を超えないことを特徴としている。
【００９５】
　上記のように、第３５の発明によれば、クリッピング歪が起こることがほとんどなくなり、高品質伝送を実現できる。
【００９６】
【００９７】
【００９８】
　第３６の発明は、第３０の発明において、
　各付加信号レベル調整手段は、各半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βがビート雑音をＱ倍(ただし、Ｑ１)にするための条件式β１/(２Ｑ)を満たす値になるように、各発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
【００９９】
　上記のように、第３６の発明によれば、ビート雑音を所望量低減できる。
【０１００】
　第３７の発明は、第３０の発明において、
各付加信号レベル調整手段は、各半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが、ビート雑音をＱ倍(ただし、Ｑ１)にするための条件式β１/(２Ｑ)、および光伝送路で生じる雑音または歪を少なくともＰデシベル低減するための条件式β≧(２/π)・１０Ｐ/１０(ただし、πは円周率)のいずれをも満たす値になるように、各発振手段が出力した付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
【０１０１】
　上記のように、第３７の発明によれば、ビート雑音ならびに反射光および反射戻り光に起因する歪または雑音を所望量低減できる。
【０１０２】
【０１０３】
【０１０４】
　第３８の発明は、第３７の発明において、各伝送すべき電気信号と各付加信号レベル調整手段がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ(ｉ=１、２、・・・、Ｎ)とするとき、総合光変調度√｛Σ(ｍｉ)２　｝が０.３を超えないことを特徴としている。
【０１０５】
　上記のように、第３８の発明によれば、クリッピング歪が起こることがほとんどなくなり、高品質伝送を実現できる。
【０１０６】
　第３９の発明は、第２９の発明において、各ファブリペロ型の半導体レーザとして、それぞれから出力される光信号の中心波長が予め設定された波長間隔だけ互いに離れたものが選ばれていることを特徴としている。
【０１０７】
　上記のように、第３９の発明によれば、伝送特性の劣化をもたらすビート雑音がＦＰ-ＬＤのサイドモード同士からのビート雑音のみとなるため、最大のモード同士からのビート雑音がある場合に比べて伝送特性の劣化が小さくなる。
【０１０８】
【０１０９】」
と訂正する。
　
（３）訂正事項ｃ
　誤記の訂正を目的として、特許明細書の段落番号【０１３１】における「約６デシベル」という記載を「約８デシベル」と訂正する。
　
３．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
（１）訂正事項ａについて
　請求項１に係る訂正については、特許時の請求項１に記載されていた発明に、「発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段」であって、「半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整する」ところの「付加信号レベル調整手段」という、特許時の請求項９に実質的に記載されていた構成を加えて限定するものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項２〜１４に係る訂正については、特許時の請求項２〜８、１０、１２〜１５、１７に記載されていた事項それぞれを、上記訂正後の減縮された請求項１の下位の請求項として従属させるようしたものであって、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項１５に係る訂正については、上記訂正後の請求項１に係る周波数変調指数βについて、特許明細書の段落【０１１４】に記載されていた事項に基づいて限定を加えるものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項１６に係る訂正については、特許時の請求項１８に記載されていた発明に、「発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段」であって、「半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整する」ところの「付加信号レベル調整手段」という、特許時の請求項９に実質的に記載されていた構成、及び「帯域分離手段が分離して得られた付加信号のレベルを調整する電気信号レベル調整手段」であって、「半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整する」という、特許明細書の段落【１５０】に記載されていた構成を加えて限定するものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項１７に係る訂正については、上記訂正後の請求項１６に係る周波数変調指数βについて、特許明細書の段落【０１１４】に記載されていた事項に基づいて限定を加えるものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項１８に係る訂正については、特許時の請求項１９に記載されていた発明の第２ｋ(ただし、ｋ=１、２、・・・、ｎ/２)の子局において、「発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段」であって、「半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整する」ところの「付加信号レベル調整手段」という、特許時の請求項９に実質的に記載されていた構成を加えて限定するものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項１９に係る訂正については、上記訂正後の請求項１８に係る周波数変調指数βについて、特許明細書の段落【０１１４】に記載されていた事項に基づいて限定を加えるものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項２０に係る訂正については、上記訂正後の請求項１８に係る子局の半導体レーザについて、特許時の請求項２０に記載されていた「ファブリペロ型の半導体レーザ」という構成を加えて限定するものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項２１に係る訂正については、特許時の請求項２２に記載されていた発明の複数の子局のうち第２ｋ（ただし、ｋ＝１、２、・・・　(ｎ-１)/２)の子局において、「発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段」であって、「半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整する」ところの「付加信号レベル調整手段」という、特許時の請求項９に実質的に記載されていた構成を加えて限定するものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項２２に係る訂正については、上記訂正後の請求項２１に係る周波数変調指数βについて、特許明細書の段落【０１１４】に記載されていた事項に基づいて限定を加えるものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項２３に係る訂正については、上記訂正後の請求項２１に係る子局の半導体レーザについて、特許時の請求項２３に記載されていた「ファブリペロ型の半導体レーザ」という構成を加えて限定するものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項２４に係る訂正については、特許時の請求項２５に記載されていた発明に、「発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段」であって、「半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整する」ところの「付加信号レベル調整手段」という、特許時の請求項９に実質的に記載されていた構成を加えて限定するものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項２５に係る訂正については、上記訂正後の請求項２４に係る周波数変調指数βについて、特許明細書の段落【０１１４】に記載されていた事項に基づいて限定を加えるものであるので、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　請求項２６〜３９に係る訂正については、特許時の請求項２６、２８、２９、３０〜３２、３４〜３７、３９、４０、４２、４３に記載されていた事項それぞれを、上記訂正後の減縮された請求項２４の下位の請求項として従属させるようにしたものであって、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　上記で検討したように訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
（２）訂正事項ｂについて
　この訂正事項ｂの、明細書の段落【００２２】〜【０１０９】に係る訂正は、上記訂正事項ａの特許請求の範囲の訂正に付随的に生じる記載の不備を解消し、整合をとるためのものであり、明瞭でない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　したがって、上記訂正事項ｂは、明瞭でない記載の釈明、及び特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、いずれも、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
（３）訂正事項ｃについて
　この訂正は、明細書の段落【０１３１】において、図２に示されているＰｍｉｎ１に対応する値を、「約６デシベル」という記載から「約８デシベル」という記載に訂正するものであるが、図２における縦軸の目盛りをみるとＰｍｉｎ１に対応する値は７．５ｄＢと１０ｄＢの間にあることは明らかであり、約８ｄＢと読み取ることができるのであるから、誤記の訂正を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
４．むすび
  以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
第３．特許異議申立てについての判断
（１）申立の理由の概要
　　異議申立人は、本件発明についての特許に対して、証拠として甲第１号証（刊行物１：光波マイクロ波相互作用研究会資料（ＯＭＩ９５−１〜１１）「移動体通信用マイクロ波光伝送システムの検討」ｐ１３−１７、光波マイクロ波相互作用時限研究専門委員会、社団法人電子情報通信学会、発行日：平成７（１９９５）年１０月４日　）、甲第２号証（刊行物２：特開平６−１０４８４３号公報）を提出し、本件発明の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから、本件発明についての特許は取り消すべき旨主張している。
　
（２）本件発明特許第３２９５０２９号の請求項１ないし３９に係る発明は、上記のとおり訂正が認められるので、その補正された訂正請求書に記載されたとおりのものである。（上記、第２−２−（１）訂正事項ａにおいて訂正後のものとして記載されたものを援用する。）
　
（３）甲各号証に記載された発明
　異議申立人が証拠として提示した刊行物１，２には、それぞれ、以下のような事項が記載されている。
　
　刊行物１：光波マイクロ波相互作用研究会資料（ＯＭＩ９５−１〜１１）「移動体通信用マイクロ波光伝送システムの検討」ｐ１３−１７、光波マイクロ波相互作用時限研究専門委員会、社団法人電子情報通信学会、発行日：平成７（１９９５）年１０月４日　）（甲第１号証）
　
　　上記刊行物１には、その第１４頁左欄の２．２に、伝送すべき信号「ＩＦ信号」と付加信号「基準信号」とを合成して伝送する場合の「周波数変換と周波数配置」に関する記載があり、その「２．２周波数変換と周波数配置」の第１９行から第２４行には「ただし、この局部発振周波数はＩＦ信号による２次のＩＭＤがＩＦ信号帯域内に発生しないように決める必要がある。また基準信号の周波数は高調波歪がＩＦ信号帯域内に紛れ込みスプリアスの原因とならないことを考慮して選択する必要がある。本システムにおけるこれらの周波数を表２に示す。」という記載があり、また、同頁右上の「表２：周波数パラメータ」には「IF band　80.4〜155.4(down)[MHz]」、「基準信号周波数　15.36[MHz]」という記載があり、同頁右欄の「３．１ ＰＬＬ基準信号の伝送レベル」の第３行から第６行には「まず、２次のＩＭＤは２信号の差と和の周波数に発生し、かつ、ＩＦ信号の帯域幅（７５ＭＨｚ）は基準信号の周波数（１５．３６ＭＨｚ）より小さいので、ＩＦ帯域内に基準信号とＩＦ信号による２次のＩＭＤが発生する。」という記載がある。
　
　刊行物２：特開平６−１０４８４３号公報（甲第２号証）
　
　上記刊行物２には、「【００４１】例えば、信号の帯域が500 から550MHzであると仮定する。チャープ発生信号は100MHzの周波数を有する。この変調周波数はどの帯域内周波数に対しても直接影響を与えない。さらに信号の情報要素における２次混変調は450MHzよりも小さく600MHzよりも大であり、同様に信号の帯域外にある。」（第７頁右欄第４０〜４５行）という記載がある。
　
（４）対比・判断
　本件請求項１ないし３９に係る発明と刊行物１に記載の発明とを比較すると、刊行物１記載の発明には、本件請求項１ないし３９に係る発明が具備する「発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段」を備え「前記付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１.７を満たすように、付加信号のレベルを調整する」という構成を具備していない。
　また、かかる点は異議申立人の提出した刊行物２にも記載されていない。
　
　そして、本件請求項１ないし３９に係る発明は、この構成を有することにより、明細書の段落【０１１３】〜【０１２５】に記載されているごとく光伝送時に生じる反射光による雑音または歪を所定量低減することができるという効果を奏するものである。
　
　したがって、本件の請求項１ないし３９に係る発明は、異議申立人が提出した刊行物に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものではない。
　
第４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立人の理由および証拠によっては、本件発明１ないし３９についての特許を取り消すことはできない。また、他に本件発明１ないし３９についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
光伝送装置およびシステム
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して伝送する光伝送装置であって、
　付加信号を出力する発振手段と、
　
前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　伝送すべき電気信号と前記
付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された
　直流バイアス電流を出力する直流電流源と、
　前記合成手段が合成して得られた電気信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する半導体レーザと、
　前記半導体レーザが出力した光信号を伝達するための光伝送路と、
　前記光伝送路を介して伝達された光信号を電気信号に変換する光電気変換手段とを備え、
　前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力
し、
　
前記付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たすように、付加信号のレベルを調整
　【請求項２】　前記半導体レーザは、ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴とする、請求項
１
　【請求項３】　前記発振手段から出力される付加信号が所定のデータにより変調されていることを特徴とする、請求項
２
　【請求項４】　前記ファブリペロ型の半導体レーザは、光信号の増幅作用を持つ活性層と、当該活性層から出力される光信号の放射角を狭くするためのスポットサイズ変換手段とを同一基板上に形成したようなチップ構造を有することを特徴とする、請求項
３
　【請求項５】　前記伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　
前記伝送すべき電気信号は複数であり、各当該
それぞれ固有の
　前記発振手段は、
複数の前記固有の
複数の前記固有の
４
　【請求項６】　
複数の前記固有の
　前記発振手段は、前記符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く
複数の前記固有の
複数の前記固有の
５
　【請求項７】　前記光伝送路が１本以上の光ファイバを含み、前記ファブリペロ型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設置されたことを特徴とする、請求項
６
　【請求項８】　
前
７
　【請求項９】　複数の前記伝送すべき電気信号と前記レベル調整部がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）とするとき、総合光変調度√｛Σ（ｍｉ）２｝が０．３を超えないことを特徴とする、請求項
７
　【請求項１０】　前記伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　
前記伝送すべき電気信号は複数であり、各当該
それぞれ固有の
　前記発振手段は、
複数の前記固有の
複数の前記固有の
３
　【請求項１１】　
複数の前記固有の
　前記発振手段は、前記符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く
複数の前記固有の
複数の前記固有の
１０
　【請求項１２】　前記光伝送路が１本以上の光ファイバを含み、前記ファブリペロ型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設置されたことを特徴とする、請求項
１１
　【請求項１３】　
前
１２
　【請求項１４】　複数の前記伝送すべき電気信号と前記レベル調整部がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）とするとき、総合光変調度√｛Σ（ｍｉ）２｝が０．３を超えないことを特徴とする、請求項
１２
　【請求項１５】　
前記周波数変調指数βは、前記付加信号の周波数をｆ、前記直流電流源が出力する前記直流バイアス電流をＩｂ、前記半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、前記半導体レーザの光変調度をｍ、前記半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとした場合、
　　
式β＝｛ｍ・（Ｉｂ−Ｉｔｈ）・（ｄＦ／ｄＩ）｝／ｆ
で与えられることを特徴とする、請求項１
　【請求項１６】　電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して双方向に伝送する光伝送システムであって、
　第１の電気信号を伝送する第１の装置と、
　第２の電気信号を伝送する第２の装置と、
　前記第１の装置と前記第２の装置とを相互に接続する光伝送路とを備え、
　前記第１の装置は、
　前記第１および第２の電気信号の伝送用に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ前記第１および第２の電気信号の伝送用に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分より低い周波数の付加信号を出力する発振手段と、
　
前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　前記第１の電気信号と前記
付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された
　直流バイアス電流を出力する第１の直流電流源と、
　前記第１の合成手段が合成して得られた信号と前記第１の直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第１の半導体レーザと、
　前記第２の装置から伝送された光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換手段とを含み、
　前記第２の装置は、
　前記第１の装置から伝送された光信号を電気信号に変換する第２の光電気変換手段と、
　前記第２の光電気変換手段が変換して得られた電気信号を前記第１の電気信号と前記発振手段から出力された付加信号とに分離する帯域分離手段と、
　
前記帯域分離手段が分離して得られた付加信号のレベルを調整する電気信号レベル調整手段と、
　前記
電気信号レベル調整手段によってレベルが調整された
　直流バイアス電流を出力する第２の直流電流源と、
　前記第２の合成手段が合成して得られた信号と前記第２の直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第２の半導体レーザとを含み、
　前記光伝送路は、
　前記第１の半導体レーザから出力される光信号を前記第２の装置へ伝送するための第１の光ファイバと、
　前記第２の半導体レーザから出力される光信号を前記第１の装置へ伝送するための第２の光ファイバとを含
み、
　
前記付加信号レベル調整手段および前記電気信号レベル調整手段は、半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴とする、
　【請求項１７】　
前記周波数変調指数βは、前記付加信号レベル調整手段および前記電気信号レベル調整手段それぞれにおいて、付加信号の周波数をｆ、直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、半導体レーザの光変調度をｍ、半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとした場合、
　　
式β＝｛ｍ・（Ｉｂ−Ｉｔｈ）・（ｄＦ／ｄＩ）｝／ｆ
で与えられることを特徴とする、請求項１６に記載の光伝送システム。
　【請求項１８】　電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ伝送する光伝送システムであって、
　それぞれが発する光信号の波長順に前記複数の子局を第１〜ｎ（ただし、ｎは２以上の任意の偶数）の子局と呼ぶとき、これら複数の子局のうち第２ｋ（ただし、ｋ＝１、２、…、ｎ／２）の子局はそれぞれ、
　付加信号を出力する発振手段と、
　
前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　当該子局が伝送すべき電気信号と前記
付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された
　直流バイアス電流を出力する
第１の
　前記合成手段が合成して得られた信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する
第１の
　第２ｋ−１の子局はそれぞれ、
　直流バイアス電流を出力する
第２の
　当該子局が伝送すべき電気信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する
第２の
　前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力
し、
　
前記付加信号レベル調整手段は、前記第１の半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴とする、
　【請求項１９】　
前記周波数変調指数βは、前記付加信号の周波数をｆ、前記第１の直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、前記第１の半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、前記第１の半導体レーザの光変調度をｍ、前記第１の半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとした場合、
　　
式β＝｛ｍ・（Ｉｂ−Ｉｔｈ）・（ｄＦ／ｄＩ）｝／ｆ
で与えられることを特徴とする、請求項１８に記載の光伝送システム。
　【請求項２０】　前記複数の子局が備える各半導体レーザは、ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴とする、請求項
１８
　【請求項２１】　電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ伝送する光伝送システムであって、
　それぞれが発する光信号の波長順に前記複数の子局を第１〜ｎ（ただし、ｎは３以上の任意の奇数）の子局と呼ぶとき、これら複数の子局のうち第２ｋ（ただし、ｋ＝１、２、…、（ｎ−１）／２）の子局はそれぞれ、
　付加信号を出力する発振手段と、
　
前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　当該子局が伝送すべき電気信号と前記
付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された
　直流バイアス電流を出力する
第１の
　前記合成手段が合成して得られた信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する
第１の
　第２ｋ−１の子局はそれぞれ、
　直流バイアス電流を出力する
第２の
　当該子局が伝送すべき電気信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する
第２の
　前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力
し、
　
前記付加信号レベル調整手段は、前記第１の半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴とする、
　【請求項２２】　
前記周波数変調指数βは、前記付加信号の周波数をｆ、前記第１の直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、前記第１の半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、前記第１の半導体レーザの光変調度をｍ、前記第１の半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとした場合、
　　
式β＝｛ｍ・（Ｉｂ−Ｉｔｈ）・（ｄＦ／ｄＩ）｝／ｆ
で与えられることを特徴とする、請求項２１に記載の光伝送システム。
　【請求項２３】　前記複数の子局が備える各半導体レーザは、ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴とする、請求項
２１
　【請求項２４】　電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ光伝送路を介して伝送する光伝送
システム
　前記複数の子局はそれぞれ、
　付加信号を出力する発振手段と、
　
前記発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　当該子局が伝送すべき電気信号と前記
付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された
　直流バイアス電流を出力する直流電流源と、
　前記合成手段が合成して得られた信号と前記直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する半導体レーザとを備え、
　前記発振手段は、前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ前記伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力
し、
　
前記付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴とする、
　【請求項２５】　
前記周波数変調指数βは、前記付加信号の周波数をｆ、前記直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、前記半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、前記半導体レーザの光変調度をｍ、前記半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとした場合、
　　
式β＝｛ｍ・（Ｉｂ−Ｉｔｈ）・（ｄＦ／ｄＩ）｝／ｆ
で与えられることを特徴とする、請求項２４に記載の光伝送システム。
　【請求項２６】　前記複数の子局が備える各半導体レーザは、ファブリペロ型の半導体レーザであることを特徴とする、請求項
２４
　【請求項２７】　前記複数の子局が備える各前記発振手段は、互いに異なる周波数の付加信号を出力することを特徴とする、請求項
２６
　【請求項２８】　各前記発振手段から出力される付加信号がデータにより変調されていることを特徴とする、請求項
２７
　【請求項２９】　前記親局は、システムの故障を検知するために、
　前記複数の子局から伝達された光信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、
　前記光電気変換手段が変換して得られた電気信号を、伝送すべき電気信号と付加信号とに分離する分離手段と、
　前記分離手段が分離して得られた付加信号から、前記複数の子局が備える各前記発振手段が出力した付加信号をそれぞれ検出する信号検出手段とをさらに備える、請求項
２８
　【請求項３０】　前記伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　
前記伝送すべき電気信号は複数であり、各当該
それぞれ固有の
　各前記発振手段は、
複数の前記固有の
複数の前記固有の
２９
　【請求項３１】　
複数の前記固有の
　各前記発振手段は、前記符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く
複数の前記固有の
複数の前記固有の
３０
　【請求項３２】　
各
３０
　【請求項３３】　
各
３０
　【請求項３４】　前記光伝送路が１本以上の光ファイバを含み、各前記ファブリペロ型の半導体レーザの出射端面とそれに結合される光ファイバの端面とが互いに平行な位置関係からずらせて設置されたことを特徴とする、請求項
３３
　【請求項３５】　各前記伝送すべき電気信号と各前記付加信号レベル調整手段がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）とするとき、総合光変調度√｛Σ（ｍｉ）２｝が０．３を超えないことを特徴とする、請求項
３３
　【請求項３６】　
各
３０
　【請求項３７】　
各
３０
　【請求項３８】　各前記伝送すべき電気信号と各前記付加信号レベル調整手段がレベル調整して得られた付加信号とに割り当てられる光変調度をそれぞれｍｉ（ｉ＝１、２、…、Ｎ）とするとき、総合光変調度√｛Σ（ｍｉ）２｝が０．３を超えないことを特徴とする、請求項
３７
　【請求項３９】　各前記ファブリペロ型の半導体レーザとして、それぞれから出力される光信号の中心波長が予め設定された波長間隔だけ互いに離れたものが選ばれていることを特徴とする、請求項
２９
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、光ＳＣＭ方式によるアナログ光伝送装置に関し、より特定的には、光ＳＣＭ方式で伝送した場合に問題となる、反射光が原因で増大する雑音または歪、および光源への反射戻り光が原因で増大する雑音または歪と光源の不安定性とを抑圧することができる装置に関する。また、複数の光源からの光信号を一括して受光した場合に問題となるビート雑音を低減することができるアナログ光伝送システムに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　光ＳＣＭ（ＳｕｂＣａｒｒｉｅｒ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式は、伝送すべき周波数多重された電気信号を、その信号で強度変調されたレーザ光に変換して伝送する方式で、光のｏｎ／ｏｆｆによるディジタル伝送と異なりＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換器が不要であり、また、従来の同軸ケーブルを用いた伝送方式に比べて非常に広帯域、低損失であるという特徴を有する。このため、近年その実用化が大いに期待されている。
　【０００３】
　このような光ＳＣＭ伝送方式には、以下に示すような問題点があることが知られている。
　１つめは、光ファイバ中において反射光が生じると、雑音や歪が増加し伝送特性が劣化すること。
　２つめは、反射光が光源に結合された場合、光源の状態が不安定となり雑音や歪が増加すること。
　３つめは、複数の光源から発せられた光信号を一括して受光する場合、各光信号の波長が互いに近いとビート雑音が生じ、それが伝送特性を劣化させること。なお、光信号は、光部品の端面や光ファイバのコネクタ端面などにおいて反射される。あるいは、光ファイバ中のレーリー散乱等によっても反射光が生じる。
　【０００４】
　上記の３つの問題点の内、１つめの伝送特性劣化を抑制させる装置の一例として、特開平５−２９１６７１号に開示されているアナログ光伝送装置および光ファイバ増幅器がある。
　図１７は、特開平５−２９１６７１号に開示されている、従来のアナログ光伝送装置の構成を示すブロック図である。図１７の装置は、多重化部５０１、加算部５０２、映像信号入力端子５０３、増幅器５０４および５０８、信号用半導体レーザ素子５０５、光ファイバ５０６、受光素子５０７、映像信号出力端子５０９ならびに光コネクタ５１０および５１１を備えている。
　【０００５】
　Ｎチャネル（ｃｈ１〜Ｎ）のアナログ電気信号は、多重化部５０１でＲＦ多重化され、さらに加算部５０２においてパイロット信号を加算された後、映像信号入力端子５０３に入力される。映像信号入力端子５０３に入力された電気信号は、増幅器５０４で増幅された後、信号用半導体レーザ素子５０５により光信号に変換される。信号用半導体レーザ素子５０５が変換して得られた光信号は、光ファイバ５０６ならびに光コネクタ５１０および５１１を介して受信側に伝達される。伝達された光信号は、受光素子５０７において再び電気信号に変換され、さらに増幅器５０８で増幅された後、映像信号出力端子５０９から出力される。
　【０００６】
　以上の動作において、信号用半導体レーザ素子５０５から出力された光信号の一部が、光コネクタ５１０および５１１で反射、あるいは光ファイバ５０６でレーリー散乱される。さらに反射光の一部が再反射され、光信号と同方向に進行する多重反射光が生じる。一般に、半導体レーザでは電気光変換に伴う波長変動があるため、光電気変換時、この同方向に進行する反射光が光信号に干渉して電気の強度変調が生じ、干渉雑音となる。従って、そのままでは、映像信号出力端子５０９から出力される電気信号に雑音または歪が発生することが予想される。そこで、図１７の装置は、伝送すべき電気信号にパイロット信号を加算し、加算して得られた電気信号を光信号に変換して伝送することにより、干渉雑音のパワーを広い周波数帯域にわたって分散させている。これにより、伝送周波数帯域内の干渉雑音のパワーが低下し、その結果、反射光による雑音または歪が低減される。
　【０００７】
　特開平５−２９１６７１号にはまた、パイロット信号の周波数に関して、半導体レーザのスペクトル線幅に相当する周波数以下とする条件も開示されており、図１７の装置は、その条件を満たすパイロット信号を加算することにより、光ファイバ５０６ならびに光コネクタ５１０および５１１で生じる反射光による雑音または歪を十分低減できるとしている。しかし、図１７の装置では、パイロット信号を加算したことにより、ＲＦ多重化されたアナログ電気信号とパイロット信号との２次の相互変調歪（以下、ＩＭ２）が新たに生じる。
　【０００８】
　また、特開平５−２９１６７１号と同様の構成を用いたものとして、米国特許５３７３３８５がある。この特許では、付加信号の周波数は伝送すべき信号の帯域外と規定されている。従って、付加信号が伝送すべき信号に直接的に悪影響を与えることはないが、特開平５−２９１６７１号と同様、ＩＭ２が新たに生じ、これが伝送すべき信号に悪影響を与える。
　【０００９】
　これに対して、米国特許５４３０５６９には、上記のような、付加信号を加えたことによって新たに生じるＩＭ２を低減できる構成が開示されている。この特許では、ＩＭ２が伝送すべき信号の伝送用に割り当てられた帯域内に生じる場合には、前置歪補償器を用いることによりその影響を低減している。なお、ＩＭ２が帯域外に生じる場合には、前置歪補償器を省略する構成としている。
　【００１０】
　２つめの伝送特性劣化を抑制させる方法としては、光源に反射光が結合しないよう、光源と光ファイバとの間に光アイソレータを挿入する方式が一般に採用されている。
　【００１１】
　３つめの伝送特性劣化を抑制させる方法としては、特開平６−１７７８４０号にビート妨害を抑制する光通信方式が開示されている。図１８は、特開平６−１７７８４０号に記載の光通信方式を用いた、従来の光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１８のシステムは、送信端６００〜６０２、受信端６０３および６０４、光導波路６０５および６０６ならびに光スターカプラ６０７を備えている。送信端６００〜６０２はそれぞれ、発振器６０８１〜６０８３、電気変調器６０９１〜６０９３および光変調器６１０１〜６１０３を含む。受信端６０３は、光復調器６１１、周波数選択フィルタ６１２１〜６１２３、電気復調器６１３１〜６１３３および発振器６１４１〜６１４３を含む。受信端６０４は、光復調器６１５、周波数選択フィルタ６１６１〜６１６３、電気復調器６１７１〜６１７３および発振器６１８１〜６１８３を含む。
　【００１２】
　発振器（図中にはｆ１〜３と表示）６０８１〜６０８３、６１４１〜６１４３、６１８１〜６１８３はそれぞれ、周波数ｆ１〜ｆ３のサブキャリア（電気信号）を出力する。電気変調器６０９１〜６０９３はそれぞれ、入力信号でサブキャリアを変調する。光変調器６１０１〜６１０３はそれぞれ、サブキャリアで波長λ１〜λ３のメインキャリア（光信号）を変調する。光スターカプラ６０７は、メインキャリアを合波／分波する。光復調器６１１および６１５はそれぞれ、メインキャリアを復調する。周波数選択フィルタ６１２１〜６１２３、６１６１〜６１６３はそれぞれ、復調出力から、周波数ｆ１〜ｆ３のサブキャリアを選択する。電気復調器６１３１〜６１３３および６１７１〜６１７３はそれぞれ、サブキャリアを復調する。
　【００１３】
　以下には、図１８のシステムの動作について説明する。
　発振器６０８１〜６０８３がそれぞれ周波数ｆ１〜ｆ３のサブキャリアを出力すると、電気変調器６０９１〜６０９３は、入力信号（１）〜（３）でサブキャリアを変調する。次に、光変調器６１０１〜６１０３はそれぞれ、変調されたサブキャリアで波長λ１〜λ３のメインキャリア（光信号）を強度変調する。変調されたメインキャリアはそれぞれ、光導波路６０５を介して光スターカプラ６０７に伝達されて合波／分波された後、光導波路６０６を介して受信端６０３および６０４へ伝達される。受信端６０３および６０４では、それぞれ光復調器６１１および６１５が、伝達されたメインキャリアを復調し、周波数選択フィルタ６１２１〜６１２３、６１６１〜６１６３はそれぞれ、各復調出力から、周波数ｆ１〜３のサブキャリアを選択する。そして、電気復調器６１３１〜６１３３、６１７１〜６１７３が、それぞれ発振器６１４１〜６１４３、６１８１〜６１８３が出力するサブキャリアを用いて、選択されたサブキャリアを復調すると、入力信号（１）〜（３）が得られる。
　【００１４】
　以上の動作において、光復調時、互いに波長が近接した２つのメインキャリアのビート波によるビート雑音が発生して、受信端６０３および６０４側の受信状態が悪化する。そこで、光変調器６１０１〜６１０３に含まれるＬＤの温度を変化させるか、またはバイアス電流を変化させることにより、送信端６００〜６０２毎に独立に、メインキャリアの波長λ１〜λ３を周期的に変動させる。これにより、ビート周波数がサブキャリア周波数と一致する時間を非常に短くでき、そのため、ビート雑音が受信状態に与える影響を少なくできるとされている。例えば、ＣＡＴＶのためのアナログ信号を伝送する場合、上記のようにしてビート周波数がサブキャリア周波数と一致する時間を短くすれば、受信状態にほとんど影響を与えない。特にケーブルテレビジョン方式で変調信号がアナログ・テレビジョン信号の場合、瞬間的にビート雑音が混入されても画面上では認識できない。
　【００１５】
　また、別の方法を用いてビート妨害を抑制できる光通信方式が米国特許５５３２８６５に開示されている。その方式は、入力される光信号と光源からの光を合波し、得られた光信号をいったん分岐したのち出力する構成となっている。分岐して得られた一方の光信号を電気信号に変換して、ビート周波数がサブキャリア周波数に近接しているかどうかを検出し、近接している場合には光源の波長を変えることによってビート周波数を変化させ、ビート雑音の影響を除去するようにしている。
　【００１６】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、上に示した各従来例では、以下のような課題が残されている。すなわち、１つめの問題点に関して、特開平５−２９１６７１号および米国特許５４３０５６９ではどちらも、伝送帯域内にＩＭ２が発生して伝送特性が劣化する可能性がある。また米国特許５３７３３８５では、伝送帯域内のＩＭ２を低減することができるものの、そのための前置歪補償器が新たに必要となる。歪補償器に関しては、補償用の歪電力および位相量の調整を正確に行う必要があり、この調整作業も容易でない。
　【００１７】
　２つめの問題点に関して、従来の方式では、高価な光アイソレータを備えることで装置の価格が高くなる。付言すれば、分布帰還型半導体レーザ（ＤＦＢ−ＬＤ）モジュールには一般に光アイソレータが内蔵されており、従来、光ＳＣＭ伝送を行う装置では多くの場合、光源にこの高価なＤＦＢ−ＬＤを採用していた。一方、ファブリペロ型の半導体レーザ（ＦＰ−ＬＤ）モジュールは一般にディジタル光通信に用いられ、非常に安価ではあるが光アイソレータを内蔵していない。仮に光アイソレータを備えることなく、２つめの伝送特性劣化を抑制できれば、装置の価格を大幅に安くすることができる。
　【００１８】
　３つめの問題点に関して、特開平６−１７７８４０号で示されている方法は、映像信号を伝送する限りにおいてはビート雑音の影響を小さくできる可能性がある。しかし、例えば変調信号がディジタル変調信号であれば、瞬間的な雑音の混入はディジタル信号のバースト誤りを引き起こす。その場合、たとえ誤り訂正を行っていたとしても、バースト誤りを十分に訂正できないことがある。また、映像信号を伝送する場合にも、光信号であるメインキャリアの波長を変動させる周波数成分と映像信号を伝送するためのサブキャリアの周波数成分との相互変調歪が生じる。
　【００１９】
　また、特開平６−１７７８４０号では、必ずしも十分にビート雑音を低減できるとは限らない。それは、以下の理由による。すなわち、ビート雑音の低減効果は、半導体レーザのチャーピング特性によるものであり、半導体レーザに加える付加信号の周波数だけでなく、その光変調度やバイアス電流値に大きく依存する。従って、ビート雑音を十分に抑制するためには、このようなパラメータを統合して考える必要がある。しかし、特開平６−１７７８４０号では、ビート雑音の低減量がそのようにして定量的に評価されておらず、よって必ずしも十分にビート雑音を低減できるとは限らない。
　【００２０】
　さらに、米国特許５５３２８６５では、光源の波長を変化させるために、例えば光源の温度を変化させたり、バイアス電流を変化させる必要がある。バイアス電流を変化させると、光ＳＣＭ伝送システムの重要な設計パラメータである光変調度も変化するため、ビート妨害以外の歪特性やＣ／Ｎ特性の劣化を招く恐れがあり、好ましくない。一方、温度を変化させるには、そのための部品を設けることが必要となる。２つめの問題点に関して述べたことに付け加えるならば、ＦＰ−ＬＤモジュールは一般に温度制御機能を有しておらず、それを光ＳＣＭ伝送用の光源として使用する場合、温度制御のための部品を設けねばならない。
　【００２１】
　それゆえに、本発明の第１の目的は、光ＳＣＭ方式による伝送を行う際、反射光が生じさせる伝送特性劣化を簡単かつ安価な構成で十分抑制できる光伝送装置を提供することである。また、本発明の第２の目的は、光ＳＣＭ方式による伝送を行う際、光源への反射戻り光が生じさせる伝送特性劣化を簡単かつ安価な構成で十分抑制できる光伝送装置を提供することである。さらに、本発明の第３の目的は、光ＳＣＭ方式による多対一の伝送を行う際、複数の子局から伝送される光信号を一括して親局が受光するときに発生するビート雑音が生じさせる伝送特性劣化を簡単かつ安価な構成で十分抑制できる光伝送システムを提供することである。
　【００２２】
　【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、電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して伝送する光伝送装置であって、
　
付加信号を出力する発振手段と、
　
発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　
伝送すべき電気信号と付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　
直流バイアス電流を出力する直流電流源と、
　
合成手段が合成して得られた電気信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する半導体レーザと、
　
半導体レーザが出力した光信号を伝達するための光伝送路と、
　
光伝送路を介して伝達された光信号を電気信号に変換する光電気変換手段とを備え、
　
発振手段は、伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　
付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
　【００２３】
　上記のように、第
１の
　
また、反射光および反射戻り光に起因する雑音または歪を少なくともＰｍｉｎ（Ｐｍｉｎは、歪の低減量Ｐの複数の極小値のうち最小の値）低減できる。
　【００２４】
　第
２
１
　【００２５】
　上記のように、第
２
　【００２６】
　第
３
２
　【００２７】
　上記のように、第
３
　【００２８】
　第
４
３
　【００２９】
　上記のように、第
４
　【００３０】
　第
５
４
　伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　
伝送すべき電気信号は複数であり、各当該
それぞれ固有の
　発振手段は、複数の
固有の
固有の
　【００３１】
　上記のように、第
５
　【００３２】
　第
６
５
　複数の
固有の
　発振手段は、符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く
複数の固有の
固有の
　【００３３】
　上記のように、第
６
　【００３４】
　第
７
６
　【００３５】
　上記のように、第
７
　【００３６】
　第
８
７
、
　
付
　【００３７】
　上記のように、第
８
　【００３８】
　【００３９】
　【００４０】
　第
９
７
　【００４１】
　上記のように、第
９
　【００４２】
　【００４３】
　【００４４】
　第
１０
３
　伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　
伝送すべき電気信号は複数であり、各当該
それぞれ固有の
　発振手段は、複数の
固有の
固有の
　【００４５】
　上記のように、第
１０
　【００４６】
　第
１１
１０
　複数の
固有の
　発振手段は、符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く
複数の固有の
固有の
　【００４７】
　上記のように、第
１１
　【００４８】
　第
１２
１１
　【００４９】
　上記のように、第
１２
　【００５０】
　第
１３
１２
、
　
付
　【００５１】
　上記のように、第
１３
　【００５２】
　【００５３】
　【００５４】
　第
１４
１２
　【００５５】
　上記のように、第
１４
　
第１５の発明は、第１の発明において、周波数変調指数βは、付加信号の周波数をｆ、直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、半導体レーザの光変調度をｍ、半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとした場合、
　　
式β＝｛ｍ・（Ｉｂ−Ｉｔｈ）・（ｄＦ／ｄＩ）｝／ｆ
で与えられることを特徴としている。
　【００５６】
　【００５７】
　
第１６の発明は、電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して双方向に伝送する光伝送システムであって、
　
第１の電気信号を伝送する第１の装置と、
　
第２の電気信号を伝送する第２の装置と、
　
第１の装置と第２の装置とを相互に接続する光伝送路とを備え、
　
第１の装置は、
　
第１および第２の電気信号の伝送用に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ第１および第２の電気信号の伝送用に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分より低い周波数の付加信号を出力する発振手段と、
　
発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　
第１の電気信号と付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する第１の合成手段と、
　
直流バイアス電流を出力する第１の直流電流源と、
　
第１の合成手段が合成して得られた信号と第１の直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第１の半導体レーザと、
　
第２の装置から伝送された光信号を電気信号に変換する第１の光電気変換手段とを含み、
　
第２の装置は、
　
第１の装置から伝送された光信号を電気信号に変換する第２の光電気変換手段と、
　
第２の光電気変換手段が変換して得られた電気信号を第１の電気信号と発振手段から出力された付加信号とに分離する帯域分離手段と、
　
帯域分離手段が分離して得られた付加信号のレベルを調整する電気信号レベル調整手段と、
　
電気信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号と第２の電気信号とを合成する第２の合成手段と、
　
直流バイアス電流を出力する第２の直流電流源と、
　
第２の合成手段が合成して得られた信号と第２の直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第２の半導体レーザとを含み、
　
光伝送路は、
　
第１の半導体レーザから出力される光信号を第２の装置へ伝送するための第１の光ファイバと、
　
第２の半導体レーザから出力される光信号を第１の装置へ伝送するための第２の光ファイバとを含み、
　
付加信号レベル調整手段および電気信号レベル調整手段は、半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
　
第１７の発明は、第１６の発明において、周波数変調指数βは、付加信号レベル調整手段および電気信号レベル調整手段それぞれにおいて、付加信号の周波数をｆ、直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、半導体レーザの光変調度をｍ、半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとした場合、
　　
式β＝｛ｍ・（Ｉｂ−Ｉｔｈ）・（ｄＦ／ｄＩ）｝／ｆ
で与えられることを特徴としている。
　【００５８】
　【００５９】
　
第１８の発明は、電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ伝送する光伝送システムであって、
　
それぞれが発する光信号の波長順に複数の子局を第１〜ｎ（ただし、ｎは２以上の任意の偶数）の子局と呼ぶとき、これら複数の子局のうち第２ｋ（ただし、ｋ＝１、２、…、ｎ／２）の子局はそれぞれ、
　
付加信号を出力する発振手段と、
　
発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　
当該子局が伝送すべき電気信号と付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　
直流バイアス電流を出力する第１の直流電流源と、
　
合成手段が合成して得られた信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第１の半導体レーザとを備え、
　
第２ｋ−１の子局はそれぞれ、
　
直流バイアス電流を出力する第２の直流電流源と、
　
当該子局が伝送すべき電気信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第２の半導体レーザとを備え、
　
発振手段は、伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　
付加信号レベル調整手段は、前記第１の半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
　
第１９の発明は、第１８の発明において、周波数変調指数βは、付加信号の周波数をｆ、第１の直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、第１の半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、第１の半導体レーザの光変調度をｍ、第１の半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとした場合、
　　
式β＝｛ｍ・（Ｉｂ−Ｉｔｈ）・（ｄＦ／ｄＩ）｝／ｆ
で与えられることを特徴としている。
　【００６０】
　第
２０
１８
　【００６１】
　上記のように、第
２０
　【００６２】
　【００６３】
　【００６４】
　【００６５】
　
第２１の発明は、電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ伝送する光伝送システムであって、
　
それぞれが発する光信号の波長順に複数の子局を第１〜ｎ（ただし、ｎは３以上の任意の奇数）の子局と呼ぶとき、これら複数の子局のうち第２ｋ（ただし、ｋ＝１、２、…、（ｎ−１）／２）の子局はそれぞれ、
　
付加信号を出力する発振手段と、
　
発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　
当該子局が伝送すべき電気信号と付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　
直流バイアス電流を出力する第１の直流電流源と、
　
合成手段が合成して得られた信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第１の半導体レーザとを備え、
　
第２ｋ−１の子局はそれぞれ、
　
直流バイアス電流を出力する第２の直流電流源と、
　
当該子局が伝送すべき電気信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する第２の半導体レーザとを備え、
　
発振手段は、伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　
付加信号レベル調整手段は、前記第１の半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
　
第２２の発明は、第２１の発明において、周波数変調指数βは、付加信号の周波数をｆ、第１の直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、第１の半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、第１の半導体レーザの光変調度をｍ、第１の半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとした場合、
　　
式β＝｛ｍ・（Ｉｂ−Ｉｔｈ）・（ｄＦ／ｄＩ）｝／ｆ
で与えられることを特徴としている。
　【００６６】
　第
２３
２１
　【００６７】
　上記のように、第
２３
　【００６８】
　【００６９】
　【００７０】
　【００７１】
　
第２４の発明は、電気信号をその信号で直接強度変調された光信号に変換して、複数の子局から親局へ光伝送路を介して伝送する光伝送システムであって、
　
複数の子局はそれぞれ、
　
付加信号を出力する発振手段と、
　
発振手段が出力した付加信号のレベルを調整する付加信号レベル調整手段と、
　
当該子局が伝送すべき電気信号と付加信号レベル調整手段によってレベルが調整された付加信号とを合成する合成手段と、
　
直流バイアス電流を出力する直流電流源と、
　
合成手段が合成して得られた信号と直流電流源が出力した直流バイアス電流とを合成して得られた信号で直接強度変調された光信号を出力する半導体レーザとを備え、
　
発振手段は、伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ伝送すべき電気信号に割り当てられた周波数帯域の最低周波数の半分よりも低い周波数の付加信号を出力し、
　
付加信号レベル調整手段は、前記半導体レーザが出力する光信号の周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たすように、付加信号のレベルを調整することを特徴としている。
　
第２５の発明は、第２４の発明において、周波数変調指数βは、付加信号の周波数をｆ、直流電流源が出力する直流バイアス電流をＩｂ、半導体レーザの発光しきい値電流をＩｔｈ、半導体レーザの光変調度をｍ、半導体レーザの周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとした場合、
　　
式β＝｛ｍ・（Ｉｂ−Ｉｔｈ）・（ｄＦ／ｄＩ）｝／ｆ
で与えられることを特徴としている。
　【００７２】
　第
２６
２４
　【００７３】
　上記のように、第
２６
　【００７４】
　【００７５】
　【００７６】
　第
２７
２６
　【００７７】
　上記のように、第
２７
　【００７８】
　第
２８
２７
　【００７９】
　上記のように、第
２８
　【００８０】
　第
２９
２８
　親局は、システムの故障を検知するために、
　複数の子局から伝達された光信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、
　光電気変換手段が変換して得られた電気信号を、伝送すべき電気信号と付加信号とに分離する分離手段と、
　分離手段が分離して得られた付加信号から、複数の子局が備える各発振手段が出力した付加信号をそれぞれ検出する信号検出手段とをさらに備えている。
　【００８１】
　上記のように、第
２９
　【００８２】
　第
３０
２９
　伝送すべき電気信号は、移動体通信のための１以上の無線信号を周波数分割多重して得られた信号であり、
　
伝送すべき電気信号は複数であり、各当該
それぞれ固有の
　各発振手段は、複数の
固有の
固有の
　【００８３】
　上記のように、第
３０
　【００８４】
　第
３１
３０
　複数の
固有の
　各発振手段は、符合分割多重信号に割り当てられた周波数帯域を除く
複数の固有の
固有の
　【００８５】
　上記のように、第
３１
　【００８６】
　【００８７】
　【００８８】
　第
３２
３０
、
　
各
　【００８９】
　上記のように、第
３２
　【００９０】
　第
３３
３０
、
　
各
　【００９１】
　上記のように、第
３３
　【００９２】
　第
３４
３３
　【００９３】
　上記のように、第
３４
　【００９４】
　第
３５
３３
　【００９５】
　上記のように、第
３５
　【００９６】
　【００９７】
　【００９８】
　第
３６
３０
、
　
各
　【００９９】
　上記のように、第
３６
　【０１００】
　第
３７
３０
、
　
各
　【０１０１】
　上記のように、第
３７
　【０１０２】
　【０１０３】
　【０１０４】
　第
３８
３７
　【０１０５】
　上記のように、第
３８
　【０１０６】
　第
３９
２９
　【０１０７】
　上記のように、第
３９
　【０１０８】
　【０１０９】
　【０１１０】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（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装置の構成を示すブロック図である。図１の装置は、電気信号レベル調整部１０１および１０９、発振部１０２、付加信号レベル調整部１０３、合成部１０４、半導体レーザ１０５、直流電流源１０６、光ファイバ１０７および光電気変換部１０８を備えている。
　【０１１１】
　電気信号レベル調整部１０１および１０９はそれぞれ、電気信号のレベルを調整する。発振部１０２は、付加信号（ここでは正弦波）を出力する。付加信号レベル調整部１０３は、付加信号のレベルを調整する。合成部１０４は、電気信号と付加信号とを合成する。直流電流源１０６は、電気信号に直流バイアス電流を成分を付加するための直流バイアス電流を出力する。半導体レーザ１０５は、電気信号と直流バイアス電流とで直接強度変調された光信号を出力する。光ファイバ１０７は、光信号を伝達する。光電気変換部１０８は、光信号を電気信号に変換する。
　【０１１２】
　以下には、図１の装置が電気信号を伝送する動作について説明する。なお、ここでは、伝送すべき電気信号は、所定の信号を多重して得られた信号、特に移動体通信用の無線信号を周波数分割多重して得られた信号を想定している。
　入力された電気信号は、電気信号レベル調整部１０１において所定のレベルに調整される。一方、発振部１０２が出力した付加信号は、付加信号レベル調整部１０３で所定のレベルに調整される。合成部１０４は、これらレベル調整された電気信号および付加信号を合成する。伝送すべき電気信号に所定の直流バイアス成分を付加するための直流バイアス電流を直流電流源１０６が出力すると、半導体レーザ１０５は、直流電流源１０６が出力した直流バイアス電流と合成部１０４が合成して得られた電気信号とで直接強度変調された光信号を出力する。出力された光信号は、光ファイバ１０７を介して受信側へ伝送される。伝達された光信号は、光電気変換部１０８で電気信号に変換され、さらに、電気信号レベル調整部１０９で所定のレベルに調整された後、出力される。
　【０１１３】
　以上の動作において、光信号が受信側へ伝送される際、光ファイバ１０７の接続面、あるいは半導体レーザ１０５や光電気変換部１０８の端面などで反射が起こり、反射光が生じる。また、光ファイバ１０７内でのレーリー散乱などによっても反射光が生じる。さらに、反射光が再反射、再々反射されると多重反射光も生じる。こうした様々な原因で生じた反射光による雑音または歪が、電気信号レベル調整部１０１に入力された信号のみが伝送されると、図１の装置の伝送特性を劣化させる。しかし、図１の装置では、付加信号レベル調整部１０３が、発振部１０２から出力された付加信号のレベルを調整することによって、反射光による雑音または歪を低減している。以下には、その詳細について説明する。
　【０１１４】
　半導体レーザ１０５が出力する光信号は、直接強度変調されると同時に周波数変調されている。周波数変調指数は一般に、最大周波数偏移量と変調周波数との比で表わされる。発振部１０２が出力する付加信号による周波数変調指数βは、その付加信号の周波数をｆ、直流電流源１０６が出力する直流バイアス電流をＩｂ、半導体レーザ１０５の発光しきい値電流をＩｔｈ、光変調度をｍ、周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとして、次式（１）で与えられる。
　　β＝｛ｍ・（Ｉｂ−Ｉｔｈ）・（ｄＦ／ｄＩ）｝／ｆ…（１）
　【０１１５】
　一方、光伝送時に生じる反射光による雑音または歪の低減量Ｐ（単位はデシベル、以下ｄＢ）は、０次のベッセル関数Ｊ０を用いて、次式（２）で表現できる。
　　Ｐ＝１０・ｌｏｇ｛Ｊ０（β）２｝…（２）
　【０１１６】
　図２は、周波数変調指数βと光伝送時に生じる反射光による雑音または歪の低減量ＰｄＢとの関係を示すグラフである。なお、図２では、横軸は対数表示されている。図２から明らかなように、低減量Ｐは、β＜１では高々数デシベルである一方、β＞１では、βが変化するのに応じて大きく増減を繰り返す。そしてその極小値Ｐｍｉｎ１、Ｐｍｉｎ２、…は、周波数変調指数βが大きくなるにつれて単調に増加する特性を有している（すなわち、Ｐｍｉｎ１＜Ｐｍｉｎ２＜…）。
　【０１１７】
　さらに、上記の極小値Ｐｍｉｎ１、Ｐｍｉｎ２、…に対応する各極小点は、図２に点線で表わされるような直線上に並んでいる。我々は、レーザ光の発振周波数が周波数変調を受けたことによるパワースペクトラムの分散量と０次のベッセル関数Ｊ０の極限値とを考慮することによって、この直線が次式（３）で近似されることを新たに導き出した。
　　Ｐ＝１０・ｌｏｇ（πβ／２）…（３）
　【０１１８】
　上式（３）から、反射光による雑音または歪を少なくともＰｄＢ低減するための条件式、すなわち次式（４）が得られる。
　　β＝（２／π）・１０Ｐ／１０…（４）
　【０１１９】
　上式（１）において、発光しきい値Ｉｔｈおよび周波数変調効率ｄＦ／ｄＩは、半導体レーザ１０５に固有の値であり、また光変調度ｍは、付加信号のレベルで定まる。従って、付加信号の周波数と直流バイアス電流とが各々適当な範囲の値に設定されていれば、付加信号のレベルを調整することにより、周波数変調指数βを上式（４）を満たすような値にすることができる。つまり、周波数変調指数βが上式（４）を満たすような値になるよう、付加信号レベル調整部１０３が発振部１０２から出力される付加信号のレベルを調整することにより、反射光による雑音または歪を少なくともＰｄＢ低減できる。
　【０１２０】
　また、図２から分かるように、β＝１．７は第１の極小値Ｐｍｉｎ１に等しい低減量を得ることができる最小のβである。従って、β≧１．７を満たすような値になるよう、付加信号レベル調整部１０３が発振部１０２から出力される付加信号のレベルを調整することにより、反射光による雑音または歪を少なくともＰｍｉｎ１ｄＢ低減できる。
　【０１２１】
　なお、上式（１）から明らかなように、付加信号のレベルを調整する代わりにバイアス電流を調整するようにしてもよい。あるいは、付加信号のレベルおよびバイアス電流を同時に調整するようにしてもよい。
　【０１２２】
　ここで一般的に、複数の信号を周波数多重して得られた電気信号をその電気信号で直接強度変調された光信号に変換して伝送する場合、多重する信号数をＮ、各信号に割り当てられる光変調度をｍ１、付加信号に割り当てられる光変調度をｍ２とすると、総合光変調度は、√｛（ｍ１）２・Ｎ＋（ｍ２）２｝で表される。この総合光変調度が、半導体レーザ１０５において電気光変換時に生じる歪（３次相互変調歪）特性の制限のため、ある値以下に設定される必要がある。例えばＣＡＴＶの信号伝送の場合、その値は一般に０．４５と言われている。
　【０１２３】
　しかし、携帯電話信号の伝送の場合、超低歪特性（適用箇所にもよるが７０ｄＢ程度）が要求されるため、総合光変調度を０．３以下にする必要がある。以下、その理由を図３を用いて説明する。図３は、半導体レーザ１０５において電気光変換時に生じる３次相互変調歪の総合光変調度依存性を示す（図３では３２および６４キャリアの場合の平均値と最悪値とを示しているが、それについては後述する）。図３において、総合光変調度が０．３以上になると３次相互変調歪が急激に増大していることがわかる。これは、半導体レーザ１０５に入力される電気信号が半導体レーザ１０５のしきい値電流以下となったために起こった現象である。この急激に増大する歪はクリッピング歪と呼ばれ、伝送特性を大きく劣化させる要因となる。クリッピング歪は、ディジタル変調信号を伝送する場合バースト誤りを引き起こすため、誤り訂正符号を用いても符号誤り率を低減できないことが一般に知られている。総合光変調度を０．３以下に設定することによって上記のようなクリッピング歪がほとんど生じないようにでき、高品質な光伝送を実現できる。
　【０１２４】
　また、βが大きいほど付加信号に割り当てられる光変調度ｍ２が大きくなるため、上記の複数の信号に割り当て可能な光変調度がその分だけ小さくなり、信号の伝送品質が低化する。このことから、信号の伝送品質に注目した場合、βは小さいほど好ましいと言える。つまり、周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たす値になるよう、付加信号レベル調整部１０３が発振部１０２から出力された付加信号のレベルを調整することにより、反射光による雑音または歪の低減と信号の伝送品質とをバランスさせる効果も得ていることが分かる。
　【０１２５】
　このように、伝送すべき電気信号に上記のようなレベルを有する付加信号を加えることにより、反射光による雑音または歪を少なくとも所定量低減できる。しかしその一方で、付加信号と伝送すべき電気信号との２次相互変調歪（以下、ＩＭ２）が新たに生じ、これが伝送特性を劣化させる。そこで以下には、図１の装置がこのＩＭ２を抑制する動作について説明する。
　【０１２６】
　発振部１０２が出力する付加信号の周波数が、伝送すべき電気信号の周波数帯域の帯域幅に相当する周波数以下であると、その電気信号の伝送周波数帯域内にＩＭ２が発生する。また、発振部１０２が出力する付加信号の周波数が伝送すべき電気信号の伝送周波数帯域の最低周波数の１／２以上になると、その電気信号の高調波歪のうち最も大きい２次高調波歪（以下、ＨＤ）が伝送周波数帯域内に発生する。
　【０１２７】
　加えて、発振部１０２から出力される付加信号の周波数が小さいほど周波数変調指数βを大きくできることを考慮すれば、付加信号の周波数を、伝送すべき電気信号の伝送周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ伝送すべき電気信号の伝送周波数帯域の最低周波数の１／２より低くすることにより、ＩＭ２およびＨＤのいずれも伝送周波数帯域内に発生しないようにできる。
　【０１２８】
　ただし、伝送すべき電気信号が移動体通信用の無線信号である場合、その電気信号の伝送周波数帯域外のＩＭ２またはＨＤが空間に放射されて不要輻射となることが懸念される。しかしこれは、伝送周波数帯域内の信号のみを帯域通過フィルタで選択することによって解決できる。
　【０１２９】
　例えば、伝送すべき電気信号が日本におけるディジタル携帯電話用の無線信号を周波数多重して得られた信号であると想定する。日本におけるディジタル携帯電話の伝送周波数帯域には、いわゆる８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯との２つの帯域がある。このうち８００ＭＨｚ帯のみを用いて光伝送を行う場合を考える。この場合、下り信号の伝送周波数帯域が８１０〜８３０ＭＨｚであるので、伝送周波数帯域の帯域幅は２０ＭＨｚ、伝送周波数帯域の最低周波数の１／２が４０５ＭＨｚとなる。よって、２０ＭＨｚより大きく４０５ＭＨｚより小さい周波数の付加信号が得られるよう発振部１０２の発信周波数を設定することによって、伝送周波数帯域内にＩＭ２およびＨＤのいずれも発生することがなくなる。
　【０１３０】
　また、周波数変調効率が変調周波数に反比例することを考慮すると、付加信号の周波数はできるだけ低い方がよい。つまり、上記の例では付加信号の周波数は２０ＭＨｚに近い値が好ましい。ただし、帯域通過フィルタによって伝送周波数帯域内の信号のみを透過させ、帯域外の不要輻射等を遮断する場合には、ＩＭ２が伝送周波数帯域の近傍に生じると、帯域通過フィルタがＩＭ２のレベルを十分低下させることができない恐れがある。しかしこれは、付加信号の周波数を２０ＭＨｚより若干高く設定してＩＭ２の周波数を伝送周波数帯域の最大周波数から遠ざけることにより解決できる。
　【０１３１】
　ここで、上記の携帯電話の例によって、以上の説明の要点をまとめておく。例えば発振部１０２から出力される付加信号の周波数を約２２ＭＨｚとすれば、その周波数は伝送周波数帯域の帯域幅２０ＭＨｚよりも高く、伝送周波数帯域の最低周波数８１０ＭＨｚの１／２より低いので、伝送周波数帯域内にはＩＭ２およびＨＤのいずれも発生しない。また、反射光による雑音または歪については、直流電流源１０６が出力する直流バイアス電流が４０ｍＡ、半導体レーザ１０５のしきい値電流が１０ｍＡ、周波数変調効率が２２０ＭＨｚ／ｍＡである場合、光変調度ｍ２が０．５７％以上であれば、周波数変調指数βが条件式β≧１．７を満たす値となる。従って、光変調度が０．５７％以上となるよう付加信号のレベルを調整することにより、反射光による雑音または歪を少なくともＰｍｉｎ１ｄＢ（図２では約
８
　【０１３２】
　また、８００ＭＨｚ帯および１．５ＧＨｚ帯の２つの帯域を用いて信号を伝送する場合を考える。この場合、帯域幅がより広いのは１．５ＧＨｚ帯の方であり、それは３６ＭＨｚの帯域幅を有している。そのため、発振部１０２から出力される付加信号の周波数を３６ＭＨｚより大きくすればよい（例えば４０ＭＨｚ程度）。またこの場合、上記と同様の条件でβ≧１．７とするには、光変調度を１．０３％以上とすればよい。このように、１帯域による伝送と同様の効果を維持したまま、複数帯域による伝送を行える。なお、携帯電話サービスを行う各事業者に実際に割り当てられている伝送周波数帯域は帯域幅がもっと狭いものであるが、こうした狭い伝送周波数帯域によって無線信号を伝送する場合には、その帯域幅をもとに発振周波数と光変調度とを設定すればよい。
　【０１３３】
　ところで、半導体レーザを用いたアナログ光伝送装置では一般に、以上に説明したような反射光による雑音または歪（反射光が直接的にもたらす雑音または歪）以外にも、レーザチップ内に入射する反射光（以下、反射戻り光）の影響が問題になることがある。反射戻り光の影響は、完全には解明されていないが、例えばレーザ発振が不安定になってモードホッピングが生じることなどが知られている。我々は、ファブリペロ型の半導体レーザ（以下、ＦＰ−ＬＤ）を使用した場合、レーリー散乱で生じた反射戻り光によってモードホッピングが生じ、その結果として雑音または歪が増加することを実験的に確認した。
　【０１３４】
　従来の技術の項目でも述べたように、光伝送に用いられる半導体レーザは、主として分布帰還型の半導体レーザ（以下、ＤＦＢ−ＬＤ）およびＦＰ−ＬＤである。そのうちアナログ光伝送に使用されるのは、ＤＦＢ−ＬＤの方である。ＤＦＢ−ＬＤモジュールは光アイソレータを内蔵しており、この光アイソレータがレーザチップ内へ入射する反射光の量を１万分の１以下にまで低減する。このため、ＤＦＢ−ＬＤを備えた従来のアナログ光伝送装置では、反射戻り光の影響をほとんど受けない代わり、ＤＦＢ−ＬＤの価格がＦＰ−ＬＤの価格の約１０倍であるため、装置の価格が高価であった。
　【０１３５】
　一方、ＦＰ−ＬＤは、一般には光ディジタル伝送を目的として使用され、光アイソレータを備えていない。このため、ＦＰ−ＬＤは安価ではあるものの、従来アナログ光伝送に用いられることはなかった。しかし、図１の装置は、反射光による雑音または歪を低減したのと同様にして、反射戻り光による雑音または歪をも低減することができる。つまり、図１の装置では、伝送時に生じる反射光による雑音または歪が少なくとも所定量低減されることが保証されているのに加えて、反射戻り光による雑音または歪も低減されるため、半導体レーザ１０５としてＦＰ−ＬＤを採用することができ、その結果、装置の価格を大幅に安くできる。
　【０１３６】
　なお、発振部１０２から出力される信号は、正弦波に限らずアナログ変調／ディジタル変調された信号であってもよい。この場合、付加信号によって監視用のデータなどを伝送することもできる。
　【０１３７】
　また、近年、ＬＤチップから放出される光信号を効率よく光ファイバに結合させるために、光信号の放射角を狭めることができるＦＰ−ＬＤが開発されている。この種のＦＰ−ＬＤは、そのチップ構造によって大きく２つのタイプに分けられる。１つは、従来構造の活性層の外側に、放射角を狭めるためのテーパ状の導波路がその活性層と同一基板上に形成されているタイプ、もう１つは、活性層自身がテーパ状に形成されているタイプである。いずれのタイプのＦＰ−ＬＤも従来のものに比べ光ファイバに結合される光電力が２〜３倍程度になることが期待されている。しかしそのことは逆に、光ファイバ伝送路からの反射戻り光がＬＤチップへ結合されやすくなることも意味する。従って、上記のような光信号の放射角を狭めることができるようなＦＰ−ＬＤでは、前述のようにして付加信号を加えることが必須となる。その場合、ＦＰ−ＬＤチップの出射端面とそれに結合される光ファイバ端面とを互いに平行な位置関係からずらせて設置することによって反射戻り光量を低減することができ、その結果、付加信号に求められる最低レベルをより低くすることができる。
　【０１３８】
　また、複数の連続した伝送周波数帯域（例えば、先に述べた８００ＭＨｚ帯および１．５ＧＨｚ帯）の１つが符号分割多重信号の伝送のために割り当てられている場合を考える。符号分割多重信号の伝送では通常、各符号に割り当てられた信号が互いにほぼ等しい電力で伝送されるため、広いダイナミックレンジ特性は必要ない。よって、付加信号の周波数を、符号分割多重信号に割り当てられた周波数帯域以外の複数の連続した周波数帯域のうち最も広い周波数帯域の帯域幅に相当する周波数より高く、かつ複数の連続した周波数帯域の最も低い周波数の１／２よりも低く設定することにより、符号分割多重信号に割り当てられた周波数帯域以外の複数の連続した周波数帯域内にＩＭ２およびＨＤがいずれも発生しないようにできる。
　【０１３９】
　また、多数の周波数多重信号あるいは符号分割多重信号を一括して光伝送する場合、半導体レーザでのクリッピングに起因する歪が生じることが知られている。このクリッピング歪については、図３を用いてすでに述べた。図３には、各キャリア成分に割り当てられた光変調度ｍｉ＝ｍと、３次相互変調歪の一つである複合３次歪（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　Ｔｒｉｐｌｅ　Ｂｅａｔ、以下、ＣＴＢ）との関係を測定した結果が示されている。我々は、８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯とでそれぞれ１６および３２キャリア伝送を行うような合計３２および６４キャリアの場合について、ＣＴＢの平均値とマックスホールド値（最大値）とを測定した。測定周波数は、８００ＭＨｚ帯である。図３において、総合光変調度√｛Σ（ｍｉ）２｝が０．３を越えると、伝送キャリア数に関わらず、ＣＴＢの平均値および最大値共、大きく劣化することが分かる。この測定結果から、クリッピングによる歪の影響を受けずに低歪特性を維持するためには、各キャリア成分に条件式√｛Σ（ｍｉ）２｝＜０．３を満足するような光変調度ｍｉを割り当てればよいことが分かる。
　【０１４０】
　上記の総合光変調度に関する本発明の効果を実際に確認した様子を、図４〜１１に示す。図４および５は、３次相互変調歪（ＩＭ３）の温度依存性を測定した結果であり、図４が付加信号なしの場合、図５は付加信号ありの場合を示している。図６および７は、雑音の温度依存性を測定した結果であり、図６が付加信号ありの場合、図７は付加信号なしの場合を示している。図４〜７に共通して、光源にはＦＰ−ＬＤを使用し、入力電気信号には周波数１４８５．９ＭＨｚおよび１４９２．１ＭＨｚの正弦波（光変調度１０％）を使用し、付加信号には周波数２５．８ＭＨｚの正弦波（光変調度１０％）を使用した。光ファイバの長さは２ｋｍである。測定したＩＭ３の周波数は１４７９．７ＭＨｚ、雑音の周波数は１４８９ＭＨｚである。
　【０１４１】
　図４および５において、付加信号がない場合、２０〜２１度、２２〜２４．５度、２５〜２７．５度、２８．５〜２９度付近でＩＭ３が大きく増加して、−４５ｄＢ程度にまでＩＭ３特性が劣化していることが分かる。一方、付加信号がある場合には、いずれの温度でもＩＭ３は−８５ｄＢ程度以下であり、付加信号がない場合に比べて４０ｄＢ程度もＩＭ３特性が改善されていることが分かる。
　【０１４２】
　図６および７において、付加信号がない場合、２０〜２１度、２２〜２４．５度、２５〜２７．５度、２８．５〜２９度付近で雑音が大きく増加していることが分かる。縦軸は相対強度雑音（ＲＩＮ）であり、このＲＩＮが上記の各温度付近で−１３７ｄＢ／Ｈｚ程度まで増加している。一方、付加信号がある場合には、いずれの温度でもＲＩＮは−１５２ｄＢ／Ｈｚ程度以下であり、付加信号がない場合に比べて１５ｄＢ程も雑音特性が改善されていることが分かる。
　【０１４３】
　これらＩＭ３特性および雑音特性の劣化の原因は主として光ファイバで生じたレーリー散乱光と考えれるが、それだけではＩＭ３およびＲＩＮが温度依存性を有することを説明できない。そこで我々は、ＩＭ３およびＲＩＮ共に劣化が大きい２５〜２７．５度付近と、劣化がほとんどない２１〜２２度付近とで、ＦＰ−ＬＤのスペクトル線幅を自己遅延ホモダイン法により測定してみた。その測定結果を図８および９に示す。図８は２５〜２７．５度付近でのＦＰ−ＬＤのスペクトル、図９は２１〜２２度付近でのＦＰ−ＬＤのスペクトルである。図８および９には、平均値とマックスホールド値とが示されている。
　【０１４４】
　図８および９において、劣化が大きい温度におけるスペクトル（図８のもの）は、３ｄＢ帯域幅でスペクトル線幅が１ＭＨｚ以下となっている。なお、７４ＭＨｚ付近に見られるスプリアスは、ＦＰ−ＬＤのピッグテールファイバの先端の光コネクタからの反射光の影響によるものである。これに対して、劣化がほとんどない温度におけるスペクトル（図９のもの）は、３ｄＢ帯域幅でスペクトル線幅が２３６ＭＨｚ程度とかなり線幅が広がっていることが分かる。スペクトル線幅が光信号の干渉性を示すことを併せて考慮すると、スペクトル線幅が狭い場合、レーリー散乱による反射戻り光がＬＤ内で光信号と干渉してＩＭ３およびＲＩＮ特性が劣化するが、スペクトル線幅が広い場合には、レーリー散乱による反射戻り光があっても光信号の干渉性が低いためＩＭ３およびＲＩＮ特性がほとんど劣化しないものと考えられる。これにより、ＩＭ３およびＲＩＮが温度依存性を有することが実験的に説明された。
　【０１４５】
　さらに、ＦＰ−ＬＤに２ｋｍの光ファイバを接続した場合についても、上記と同様にしてＦＰ−ＬＤのスペクトル線幅を測定した。その測定結果を図１０および１１に示す。図１０は、ＦＰ−ＬＤに２ｋｍのファイバを接続した場合の、２５〜２７．５度付近でのＦＰ−ＬＤのスペクトル、図１１は、ＦＰ−ＬＤに２ｋｍのファイバを接続した場合の、２１〜２２度付近でのＦＰ−ＬＤのスペクトルである。図１０および１１には、平均値とマックスホールド値とが示されている。図１０および１１において、ＩＭ３およびＲＩＮ共に劣化が大きい２５〜２７．５度付近でのスペクトル（図１０のもの）は、反射戻り光の影響により非常に不安定になっていることが分かる。一方、劣化がほとんどない２１〜２２度付近でのスペクトル（図１１のもの）は、光ファイバを接続しない場合のスペクトル（図９のもの）とほとんど変わりがなく、安定であることが分かる。このように、我々は、付加信号を加えることによって光信号のスペクトラムを拡大することが、ＩＭ３特性およびＲＩＮ特性の劣化を抑制する効果をももたらすことを確認できた。
　【０１４６】
（第２の実施形態）
　図１２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。図１２のシステムは、センタ側装置２０、基地局装置２１ならびに光ファイバ２０７および２１６を備えている。センタ側装置２０は、第１の電気信号レベル調整部２０１、発振部２０２、付加信号レベル調整部２０３、第１の合成部２０４、第１の半導体レーザ２０５、第１の直流電流源２０６、第１の光電気変換部２１７および第２の電気信号レベル調整部２１８を含む。基地局装置２１は、第２の光電気変換部２０８、第３の電気信号レベル調整部２０９、第４の電気信号レベル調整部２１０、帯域分離部２１１、第５の電気信号レベル調整部２１２、第２の合成部２１３、第２の半導体レーザ２１４および第２の直流電流源２１５を含む。
　【０１４７】
　図１２において、センタ側装置２０から基地局装置２１へ伝送されるべき第１の無線信号は、第１の電気信号レベル調整部２０１に入力され、そこで所定のレベルに調整される。また、発振部２０２から正弦波（付加信号）が出力され、付加信号レベル調整部２０３で所定のレベルに調整される。第１の電気信号レベル調整部２０１および付加信号レベル調整部２０３からの出力が第１の合成部２０４において周波数分割多重により合成される。そして、第１の合成部２０４から出力された信号と第１の直流電流源２０６から出力された直流バイアス電流とが第１の半導体レーザ２０５を直接強度変調する。第１の半導体レーザ２０５から出力された変調された光信号は、光ファイバ２０７を介して基地局装置２１へ伝送される。伝送された光信号は、第２の光電気変換部２０８で電気信号に変換された後、帯域分離部２１１で無線信号と付加信号とに分離され、無線信号が第３の電気信号レベル調整部２０９へ、付加信号は第５の電気信号レベル調整部２１２へ与えられる。第３の電気信号レベル調整部２０９に与えられた無線信号は、そこで所定のレベルに調整された後、第１の無線信号として出力される。
　【０１４８】
　以上は、図１２のシステムの、センタ側装置２０から基地局装置２１への伝送動作である。この場合、第１の半導体レーザ２０５から出力される光信号の付加信号による周波数変調指数が１．７以上となるように、発振部２０２からの付加信号を付加信号レベル調整部２０３でレベル調整した後、第１の合成部２０４で第１の無線信号と周波数分割多重することにより、光ファイバ２０７中での反射による波長変動が強度変調に変換されて生じる雑音または歪の量を低減できる。これは、第１の実施形態で説明したものと同様の効果である。
　【０１４９】
　一方、基地局装置２１からセンタ側装置２０へ伝送されるべき第２の無線信号は、第４の電気信号レベル調整部２１０に入力され、そこで所定のレベルに調整される。帯域分離部２１１で分離されて第５の電気信号レベル調整部２１２へ与えられた付加信号は、そこで所定のレベルに調整される。その後、第４の電気信号レベル調整部２１０からの出力と第５の電気信号レベル調整部２１２からの出力とが第２の合成部２１３において周波数分割多重により合成される。そして、第２の合成部２１３から出力された信号と第２の直流電流源２１５から出力された直流バイアス電流とが第２の半導体レーザ２１４を直接強度変調する。第２の半導体レーザ２１４から出力された変調された光信号は、光ファイバ２１６を介してセンタ側装置２０へ伝送される。伝送された光信号は、第１の光電気変換部２１７で電気信号に変換され、さらに第２の電気信号レベル調整部２１８で所定のレベルに調整された後、第２の無線信号として出力される。
　【０１５０】
　以上は、図１２のシステムの、基地局装置２１からセンタ側装置２０への伝送動作である。この場合、第２の半導体レーザ２１４から出力される光信号の付加信号による周波数変調指数が１．７以上となるように、帯域分離部２１１で分離して得られた付加信号のレベルを第５の電気信号レベル調整部２１２で調整した後、第２の合成部２１３で第２の無線信号と周波数分割多重することにより、光ファイバ２１６中での反射による波長変動が強度変調に変換されて生じる雑音または歪の量を低減できる。これも、第１の実施形態で説明したものと同様の効果である。
　【０１５１】
　このように、図１２のシステムでは、センタ側装置２０から基地局装置２１へ無線信号を伝送する場合と、基地局装置２１からセンタ側装置２０へ無線信号を伝送する場合とをそれぞれ個別的に注目すれば、どちらの場合も第１の実施形態と同様の構成である。よって、順方向および逆方向のいずれの伝送でも第１の実施形態と同様の効果が得られる。
　【０１５２】
　加えて、発振部２０２をセンタ側装置２０のみに設置することにより、センタ側装置２０から基地局装置２１へ無線信号を伝送する場合だけでなく、基地局装置２１からセンタ側装置２０へ無線信号を伝送する場合にも光ファイバ（２０７および２１６）中での反射によって生じる雑音または歪の量を低減することができる。
　【０１５３】
　なお、第１の半導体レーザ２０５と第２の半導体レーザ２１４とに互いに異なる発振波長を割り当てておけば、２芯の光ファイバ（２０７および２１６）に代えて一芯の光ファイバで双方向通信を行え、光伝送路を効率的に活用できる。この場合、上記一芯の光ファイバの両端に、第１の半導体レーザ２０５から出力される光信号と第２の半導体レーザ２１４とから出力される光信号とを合波／分波する光合波分波部を設ける必要がある。
　【０１５４】
（第３の実施形態）
　図１３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１３のシステムは、親局３００、子局３０１１〜３０１ｎ（ただし、ｎは２以上の任意の偶数）および光ファイバ３０２を備えている。上記子局３０１１〜３０１ｎのうち、子局３０１（２ｋ）（ただし、ｋ＝１、２、…、ｎ／２）はそれぞれ、光合波部３０３、発振部３０４、レベル調整部３０５、加算部３０６、駆動部３０７および半導体レーザ３０８を含む。子局３０１（２ｋ−１）はそれぞれ、光合波部３０３、駆動部３０７および半導体レーザ３０８を含む。ただし、各子局に付された番号１〜ｎは、上記全子局をそれぞれが発する光信号の波長順に並べたときの順位に一致している。
　【０１５５】
　子局３０１１〜３０１ｎはそれぞれ、同一波長帯に属し、かつ互いに異なる波長の光信号を発する。光ファイバ３０２は、光信号を伝達する。親局３００は、伝達された光信号を受光する。発振部３０４は、付加信号を出力する。レベル調整部３０５は、付加信号のレベルを調整する。加算部３０６は、電気信号と付加信号とを加算する。駆動部３０７は、電気信号に直流バイアス成分を付加する。半導体レーザは３０８は、電気信号で直接強度変調された光信号を出力する。光合波部３０３は、光信号を合波する。
　【０１５６】
　以下には、図１３のシステムが、伝送すべき電気信号で直接強度変調された光信号を多重して伝送する動作について説明する。子局３０１（２ｋ）ではそれぞれ、発振部３０４が付加信号を出力し、レベル調整部３０５は、その付加信号のレベルを調整する。加算部３０６は、自局が伝送すべき電気信号（電気信号２ｋ）と、レベル調整部３０５がレベル調整して得られた付加信号とを加算する。次に、駆動部３０７が、加算部３０６が加算して得られた電気信号に直流バイアス成分を付加し、半導体レーザ３０８は、直流バイアス成分を付加して得られた電気信号で直接強度変調された光信号を出力する。
　【０１５７】
　一方、子局３０１（２ｋ−１）ではそれぞれ、駆動部３０７が、伝送すべき電気信号（電気信号２ｋ−１）に直流バイアス成分を付加し、半導体レーザ３０８は、直流バイアス成分を付加して得られた電気信号で直接強度変調された光信号を出力する。
　こうして子局３０１１〜３０１ｎから発せられた光信号は、光合波部３０３で合波された後、光ファイバ３０２を介して親局３００に伝達される。親局３００は、伝達された光信号を受光する。なお、受光された光信号は、光電気変換された後、必要に応じて電気信号１〜ｎに分離される。
　【０１５８】
　以上の動作において、光電気変換時、波長が互いに最も近接する光信号、例えば子局３０１１が発する光信号と子局３０１２が発する光信号とのビート波の周波数が、環境温度の変化などの影響によって電気信号１〜ｎのいずれかの周波数に一致ないしは極めて近くなると、ビート波がビート雑音となって光伝送に悪影響を与える。子局３０１２が発する光信号と子局３０１３が発する光信号についても同様である。また、子局３０１３が発する光信号と子局３０１４が発する光信号についても、…、子局３０１（ｎ−１）が発する光信号と子局３０１ｎが発する光信号についても同様である。これらのビート雑音はいずれも同等のものであるので、以下には、図１３のシステムが、子局３０１１が発する光信号と子局３０１２が発する光信号とのビート波によるビート雑音を抑制する動作について説明する。
　【０１５９】
　第２の子局３０１２では、半導体レーザ３０８は、強度変調される際、同時に周波数変調を受ける。そこで、付加信号を加えることにより、光信号のスペクトラムを複数のモードに分散させる。このとき、周波数変調指数が十分大きければ、光信号の各モードのパワーはそれぞれ、分散させない場合のパワーのほぼモード数分の１となる。従って、子局３０１１および子局３０１２から出力される光信号のビート波の周波数が電気信号１〜ｎのいずれかの周波数と一致または極めて近接してビート波によるビート雑音が生じても、生じたビート雑音のパワーを低減できる。光信号のスペクトル線幅が電気信号の帯域より大きい場合、ビート雑音のパワーをほぼモード数分の１に低減できる。
　【０１６０】
　ここで、上記モード数は、付加信号による最大周波数偏移を付加信号の周波数で除して得られる値（＝β）に１を加えた値を超えない最大の整数であるから、ビート雑音の各モードの電力をＱ倍（ただし、Ｑ＜１）にするためにはβを１／Ｑよりも大きくすればよいことになる。上記のβは一般に周波数変調指数と呼ばれ、付加信号の周波数をｆ、付加信号の光変調度をｍ、半導体レーザ３０８の発光しきい値電流をＩｔｈ、直流バイアス電流をＩｂ、周波数変調効率をｄＦ／ｄＩとすると、上記の式（１）で与えられる（第１の実施形態参照）。
　【０１６１】
　一方、光変調度ｍは、付加信号のレベルで決まる。そこで、図１３のシステムでは、半導体レーザ３０８の発光しきい値電流、直流バイアス電流および周波数変調効率ならびに付加信号周波数がそれぞれ所定の範囲の値である場合、周波数変調指数βが１／Ｑよりも大きくなるよう付加信号のレベルを調整する。これにより、ビート雑音のパワーをＱ倍に低減できる。
　【０１６２】
　例えば、上記各パラメータを（Ｉｂ−Ｉｔｈ）＝５０ｍＡ、ｄＦ／ｄＩ＝２００ＭＨｚ／ｍＡ、ｆ＝２０ＭＨｚと設定した場合、付加信号の光変調度ｍが０．２となるよう、レベル調整部３０５が付加信号のレベルを調整することにより、β＝１００となり、ビート雑音の電力を約１００分の１にまで減少させることができる。なお、図１３のシステムにおいて、子局３０１（２ｋ）の構成要素と子局３０１（２ｋ−１）の構成要素とを互いに入れ替えても上記と同様の効果が得られることはいうまでもない。
　【０１６３】
　本発明のビート雑音低減効果を実際に確認した様子を図１４および１５に示す。我々は、光源としてＦＰ−ＬＤと波長可変光源とを使用し、ビート雑音のスペクトラムをスペクトラムアナライザで観測した。図１４は、ＦＰ−ＬＤおよび波長可変光源のどちらも無変調の場合のビート雑音のスペクトルを、図１５は、波長可変光源が無変調であり、ＦＰ−ＬＤには周波数変調指数が２７．８となるように付加信号を加えた場合のビート雑音のスペクトルを示している。図１４および１５において、付加信号を加えない場合、２つの光周波数の差の周波数に非常にパワーの大きいビート雑音が生じることが分かる（図１４）。従って、ビート雑音の周波数が伝送されるべき電気信号の周波数と一致または近接した場合、その影響が非常に大きくなる。一方、付加信号を加えた場合には、ＦＰ−ＬＤは、直接強度変調と同時に付加信号によって受ける周波数変調のために、ビート雑音のスペクトラムが広帯域に広がっていることが分かる（図１５）。この場合、周波数変調指数βがβ＞＞１であり、各モードがほぼ等しくなっていることも分かる。伝送されるべき電気信号の伝送周波数帯域の帯域幅は、携帯電話用の信号の場合数十ｋＨｚ程度、ケーブルテレビ信号の場合には６ＭＨｚであって、帯域幅がもともと数十ＭＨｚ程度ある光源のスペクトル線幅より狭い。従って、図１５のように付加信号を加えて雑音帯域を広い周波数範囲に拡大することによって、伝送されるべき電気信号の伝送帯域へ影響を与える雑音成分の最大値を低減できることが分かる。
　【０１６４】
　なお、子局の総数ｎが３以上の奇数である場合にも、上記と同様の効果が得られることはいうまでもない。ただしこの場合には、子局３０１１〜３０１ｎのうち、子局３０１（２ｋ）（ただし、ｋ＝１、２、…、（ｎ−１）／２）がそれぞれ光合波部３０３、発振部３０４、レベル調整部３０５、加算部３０６、駆動部３０７および半導体レーザ３０８を含み、子局３０１（２ｋ−１）がそれぞれ光合波部３０３、駆動部３０７および半導体レーザ３０８を含む構成の方が、子局３０１（２ｋ−１）がそれぞれ光合波部３０３、発振部３０４、レベル調整部３０５、加算部３０６、駆動部３０７および半導体レーザ３０８を含み、子局３０１（２ｋ）がそれぞれ光合波部３０３、駆動部３０７および半導体レーザ３０８を含む構成の場合より装置の規模が小さくなる。
　【０１６５】
　以上の説明から分かるように、図１３のシステムでは、半導体レーザの駆動に関する基本的な動作は、第１の実施形態で説明したものと同様である。従って、図１３のシステムでも半導体レーザとしてＦＰ−ＬＤを使用することができ、従来のようにＤＦＢ−ＬＤを使用する場合に比べてシステムの価格を大幅に安くできる。さらに、半導体レーザ３０８としてＦＰ−ＬＤを採用した場合、マルチモード発振によるビート雑音の低減効果が加わるため、より一層の低減効果を得ることができる。
　【０１６６】
　なお、本実施形態では、親局３００と各子局３０１１〜３０１ｎとの接続形態がバス形式の場合について説明したが、ツリー形式の場合にも同様の効果が得られることは言うまでもない。その場合、各子局３０１１〜３０１ｎ内に設けられた光合波部３０３が不要となり、その代わり、親局３００近傍または親局３００内に各子局３０１１〜３０１ｎから伝送されてくる光信号を合波する光合波器が必要となる。なお、バス形式では、必要な光伝送路が見かけ上１本となるため、ツリー形式に比べて光伝送路を有効に活用できる。また、ツリー形式とバス形式とが混在した接続形態であってもビート雑音の低減に関して同様の効果が得られることはいうまでもなく、それによって子局の配置場所に柔軟性を持たせることができる。
　【０１６７】
（第４の実施形態）
　図１６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１６のシステムは、親局４００、子局４０１１〜４０１ｎ（ただし、ｎは２以上の任意の整数）および光ファイバ４０２を備えている。子局４０１１〜４０１ｎはそれぞれ、光合波部４０３、発振部４０４、レベル調整部４０５、加算部４０６、駆動部４０７および半導体レーザ４０８を含む。親局４００は、光電気変換部４０９、分離部４１０および複数の信号検出部４１１を含む。
　【０１６８】
　光電気変換部４０９は、光信号を電気信号に変換する。分離部４１０は、光電気変換部４０９が変換して得られた電気信号を伝送すべき電気信号と付加信号とに分離する。各信号検出部４１１は、分離部４１０が分離して得られた付加信号から、子局４０１１〜４０１ｎの各発振部４０４が出力した信号を検出する。他の構成要素は、図１３のシステムの対応する要素と同様の動作を行う。
　【０１６９】
　以下には、図１６のシステムが、伝送すべき電気信号で直接強度変調された光信号を多重して伝送する動作について説明する。子局４０１１〜４０１ｎではそれぞれ、発振部４０４が付加信号を出力し、レベル調整部４０５は、その付加信号のレベルを調整する。加算部４０６は、伝送すべき電気信号（第１〜ｎの電気信号）と、その付加信号とを加算する。次に、駆動部４０７が、加算部４０６が加算して得られた電気信号に直流バイアス成分を付加し、半導体レーザ４０８は、直流バイアス成分を付加して得られた電気信号で直接強度変調された光信号を出力する。
　【０１７０】
　こうして子局４０１１〜４０１ｎから発せられた光信号は、光合波部４０３で合波された後、光ファイバ４０２を介して親局４００側へ伝達される。親局４００では、光電気変換部４０９が、伝達された光信号を電気信号に変換する。そして、分離部４１０は、変換して得られた電気信号を、伝送すべき電気信号（電気信号１〜ｎ）と、付加信号とに分離する。信号検出部４１１は、分離して得られた付加信号から、子局４０１１〜４０１ｎの各発振部４０４が出力した信号を検出する。検出は例えば、分離して得られた付加信号の周波数を、子局４０１１〜４０１ｎの各発振部４０４が出力した信号のそれらと相互に比較することにより行える。
　【０１７１】
　以上の動作において、図１３のシステム同様、光電気変換時、波長が互いに最も近接する光信号のビート波によるビート雑音が発生する。このビート雑音を抑制する動作は、第３の実施形態において説明したものと同様である。すなわち、半導体レーザ４０８は、直接強度変調される際、同時に周波数変調を受けるため、付加信号を加算することにより光信号のスペクトラムを複数のモードに分散させる。このとき、光信号の各モードのパワーはそれぞれ、分散させない場合のパワーのほぼモード数分の１となる。
　【０１７２】
　ただし、図１３のシステムでは、波長が互いに最も近接する光信号の一方をモード分散させたが、図１６のシステムではその両方をモード分散させるため、ビート雑音の各モードの電力をＱ倍（ただし、Ｑ＜１）にするためにはβを１／（２Ｑ）より大きくすればよい。そこで、図１６のシステムでは、半導体レーザ４０８の発光しきい値電流、直流バイアス電流および周波数変調効率ならびに付加信号の周波数が所定の範囲の値である場合、周波数変調指数βが１／（２Ｑ）よりも大きくなるよう付加信号のレベルを調整する。これにより、ビート雑音のパワーをＱ倍に低減できる。
　【０１７３】
　また、図１６のシステムでは、各子局４０１１〜４０１ｎの故障、あるいは光ファイバ４０２の切断箇所などを、以下のようにして親局４００側で逐次認識可能である。すなわち、例えば子局４０１１の発振部４０４から出力された付加信号を信号検出部４１１が検出できない場合、親局４００は子局４０１１が故障した可能性を認識できる。また、信号検出部４１１が、子局４０１２の発振部４０４から出力された付加信号を検出したにもかかわらず子局４０１１の発振部４０４から出力された付加信号を検出できない場合には、子局４０１１が故障した可能性に加えて、子局４０１１と子局４０１２との間の光ファイバ４０２が切断された可能性を認識できる。
　【０１７４】
　このように、図１６のシステムでは、子局４０１１〜４０１ｎの各発振部４０４が出力した付加信号が親局４００に伝達されたか否かを判定することができ、これにより、子局４０１１〜４０１ｎの故障、光ファイバ４０２の切断箇所などを逐次親局４００側が推定することができる。なお、これは、第３の実施形態と異なり、全ての子局４０１１〜４０１ｎについて、伝送すべき電気信号に付加信号を加算するような構成としたことにより初めて得られた効果である。
　【０１７５】
　また、本実施形態を第１の実施形態と比較すると、半導体レーザ４０８の駆動に関しては、基本的には第１の実施形態と同様である。従って、半導体レーザ４０８としてＦＰ−ＬＤを使用することができ、従来のようにＤＦＢ−ＬＤを使用する場合に比べてシステムの価格を大幅に安くできる。さらに、半導体レーザ４０８としてＦＰ−ＬＤを採用した場合、マルチモード発振によるビート雑音の低減効果が加わるため、より一層の低減効果を得ることができる。また、第１の実施形態で得られた他の効果も同様に得られる。
　【０１７６】
　また、ＦＰ−ＬＤの最大のモード同士から生じるビート雑音がサブキャリアに影響を与える場合、高性能な伝送特性が要求されるような伝送システムでは、そのビート雑音が伝送特性に深刻な劣化を与える場合がある。そのような場合には、予め波長選別を行うことにより、子局４０１１〜４０１ｎの各ＦＰ−ＬＤとして中心波長が互いにある程度離れたものを使用することが考えられる。中心波長の互いにある程度離れたＦＰ−ＬＤを使用することによって、伝送特性の劣化をもたらすビート雑音がＦＰ−ＬＤのサイドモード同士からのビート雑音のみとなるため、最大のモード同士からのビート雑音がある場合に比べて伝送特性の劣化が小さくなる。さらにこの場合、（１本の光ファイバ４０２に接続される）全子局数を３とすれば、ＦＰ−ＬＤの波長選別を行う際、３つの波長領域を確保すればよい。例えば、中心波長を１０ｎｍ以上離す必要があるとする。まず、真中の波長領域を決定し、その両側に１０ｎｍの波長間隔をとれば、中心波長がそれ以上離れたＦＰ−ＬＤは、全て使用できることになる。この場合、中心波長領域以外では領域の制限が片側のみであるため、波長選別を容易に行える。
　【０１７７】
　また、本実施形態では、親局４００と各子局４０１１〜４０１ｎとの接続形態がバス形式の場合について説明したが、ツリー形式の場合にも同様の効果が得られることは言うまでもない。その場合、各子局４０１１〜４０１ｎ内に設けられた光合波部４０３が不要となり、その代わり、親局４００近傍または親局４００内に各子局４０１１〜４０１ｎから伝送されてくる光信号を合波する光合波器が必要となる。なお、バス形式では、必要な光伝送路が見かけ上１本となるため、ツリー形式に比べて光伝送路を有効に活用できる。また、ツリー形式とバス形式とが混在した接続形態であってもビート雑音の低減に関して同様の効果が得られることはいうまでもなく、それによって子局の配置場所に柔軟性を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。
　【図２】
　周波数変調指数βと光伝送時に生じる反射光による雑音または歪の低減量ＰｄＢとの関係を示すグラフである。
　【図３】
　電気光変換時に生じる３次相互変調歪の総合光変調度依存性を示す図である。
　【図４】
　３次相互変調歪（ＩＭ３）の温度依存性を測定した結果（付加信号なしの場合）を示す図である。
　【図５】
　３次相互変調歪（ＩＭ３）の温度依存性を測定した結果（付加信号ありの場合）を示す図である。
　【図６】
　雑音の温度依存性を測定した結果（付加信号ありの場合）を示す図である。
　【図７】
　雑音の温度依存性を測定した結果（付加信号なしの場合）を示す図である。
　【図８】
　２５〜２７．５度付近でのＦＰ−ＬＤのスペクトルを示す図である。
　【図９】
　２１〜２２度付近でのＦＰ−ＬＤのスペクトルを示す図である。
　【図１０】
　ＦＰ−ＬＤに２ｋｍのファイバを接続した場合の、２５〜２７．５度付近でのＦＰ−ＬＤのスペクトルを示す図である。
　【図１１】
　ＦＰ−ＬＤに２ｋｍのファイバを接続した場合の、２１〜２２度付近でのＦＰ−ＬＤのスペクトルを示す図である。
　【図１２】
　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。
　【図１３】
　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１４】
　ＦＰ−ＬＤおよび波長可変光源のどちらも無変調の場合のビート雑音のスペクトルを示す図である。
　【図１５】
　波長可変光源が無変調であり、ＦＰ−ＬＤには周波数変調指数が２７．８となるように付加信号を加えた場合のビート雑音のスペクトルを示す図である。
　【図１６】
　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１７】
　従来の光伝送装置の構成の一例を示すブロック図である。
　【図１８】
　従来の光伝送システムの構成の一例を示すブロック図である。
　【符号の説明】
　２０…センタ側装置
　２１…基地局装置
　１０１、１０９…電気信号レベル調整部
　１０２、２０２、３０４、４０４…発振部
　１０３、２０３…付加信号レベル調整部
　１０４…合成部
　１０５、３０８、４０８…半導体レーザ
　１０６…直流電流源
　１０７、２０７、２１６、３０２、４０２…光ファイバ
　１０８、４０９…光電気変換部
　２０１…第１の電気信号レベル調整部
　２０４…第１の合成部
　２０５…第１の半導体レーザ
　２０６…第１の直流電流源
　２０８…第２の光電気変換部
　２０９…第３の電気信号レベル調整部
　２１０…第４の電気信号レベル調整部
　２１１…帯域分離部
　２１２…第５の電気信号レベル調整部
　２１３…第２の合成部
　２１４…第２の半導体レーザ
　２１５…第２の直流電流源
　２１７…第１の光電気変換部
　２１８…第２の電気信号レベル調整部
　３００、４００…親局
　３０１、４０１…子局
　３０３、４０３…光合波部
　３０５、４０５…レベル調整部
　３０６、４０６…加算部
　３０７、４０７…駆動部
　４１０…分離部
　４１１…信号検出部