(57)【要約】【課題】マイクロ波帯を使用した無線アクセスシステムのバックボーンに使用する高周波信号光伝送装置に従来使用されている光デバイスは高価であり、安価な光デバイスを使用すると、劣悪な周波数応答特性により、信号品質の劣化が生じる。【解決手段】信号の搬送波周波数付近において、電気光変換部１２０の電気−光変換効率を補う高周波駆動部１１０を使用すると共に、狭帯域の変調方式を用いて信号を変調することによって、光伝送時のＣＮＲ特性の改善と、周波数偏差の影響の軽減を実現することができる為、安価で低性能な光デバイスを使用することができる。このことにより、従来の広帯域の光デバイスを使用した光伝送装置と比較して，安価な高周波光伝送装置を提供することが可能となる。【選択図】　図１
2004147042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号および出力信号が、狭帯域変調方式で変調された高周波変調信号であり、前記入力信号に基づいて光変調された光信号を伝送する高周波信号光伝送装置であって、
前記入力信号を所望のレベルに増幅する高周波駆動部と、
前記高周波駆動部から出力された電気信号を光信号へ変換する電気光変換部と、
前記電気光変換部から出力された光信号を伝送する光ファイバと、
前記光ファイバから出力された光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記光電気変換部から出力された電気信号を増幅する高周波増幅部とを少なくとも具備し、
前記電気光変換部の電気−光変換効率が、直流から前記入力信号の最大周波数までの帯域で周波数偏差を持つこと及び前記高周波駆動部が前記入力信号のとり得る周波数帯域において利得を有することを特徴とする高周波信号光伝送装置。
【請求項２】
入力信号および出力信号が、狭帯域変調方式で変調された高周波変調信号であり、前記入力信号に基づいて光変調された光信号を伝送する高周波信号光伝送装置であって、
前記入力信号を所望のレベルに増幅する高周波駆動部と、
前記高周波駆動部から出力された電気信号を光信号へ変換する電気光変換部と、
前記電気光変換部から出力された光信号を伝送する光ファイバと、
前記光ファイバから出力された光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記光電気変換部から出力された電気信号を増幅する高周波増幅部とを少なくとも具備し、
前記光電気変換部の光−電気変換効率が、直流から前記入力信号の最大周波数までの帯域で周波数偏差を持つこと、及び前記高周波駆動部が前記入力信号のとり得る周波数帯域において利得を有することを特徴とする高周波信号光伝送装置。
【請求項３】
前記光ファイバの周波数応答特性が、直流から前記入力信号の最大周波数までの帯域で周波数偏差を持つことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高周波信号光伝送装置。
【請求項４】
前記入力信号がマルチキャリア変調方式で変調されている高周波変調信号であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の高周波信号光伝送装置。
【請求項５】
前記電気光変換部の電気−光変換効率が直流における電気−光変換効率と比較して３ｄＢ小さくなる周波数が、前記入力信号の搬送波周波数よりも低いことを特徴とする請求項１記載の高周波信号光伝送装置。
【請求項６】
前記光電気変換部の光−電気変換効率が直流における光−電気変換効率と比較して３ｄＢ小さくなる周波数が、前記入力信号の搬送波周波数よりも低いことを特徴とする請求項２記載の高周波信号光伝送装置。
【請求項７】
前記光ファイバの周波数応答特性が直流と比較して３ｄＢ低下する周波数が、前記入力信号の搬送波周波数よりも低いことを特徴とする請求項１または請求項２記載の高周波信号光伝送装置。
【請求項８】
前記高周波駆動部が、前記入力信号の占有周波数帯域において、前記電気光変換部の入力インピーダンスと、前記高周波駆動部の前段に接続された回路の出力インピーダンスを整合させる、整合回路であることを特徴とした請求項１または請求項２記載の高周波信号光伝送装置。
【請求項９】
前記電気光変換部の電気−光変換効率の周波数偏差を前記入力信号の占有周波数帯域内において補正する狭帯域補償部を具備することを特徴とする請求項１記載の高周波信号光伝送装置。
【請求項１０】
前記光電気変換部の光−電気変換効率の周波数偏差を前記入力信号の占有周波数帯域内において補正する狭帯域補償部を具備することを特徴とした請求項２記載の高周波信号光伝送装置。
【請求項１１】
前記狭帯域補償部が、前記狭帯域補償部へ入力される信号を所望の周波数特性で増幅する高周波増幅回路であることを特徴とした請求項９または１０記載の高周波信号光伝送装置。
【請求項１２】
前記狭帯域補償部が、前記狭帯域補償部へ入力される信号を所望の周波数特性で減衰させるフィルタ回路であることを特徴とした請求項９または請求項１０記載の高周波信号光伝送装置。
【請求項１３】
前記狭帯域補償部が、所望の周波数において特定のインピーダンスに整合させた整合回路であることを特徴とした請求項９または請求項１０記載の高周波信号光伝送装置。
【請求項１４】
前記入力信号が任意の周波数帯域を持つ高周波変調信号であることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の高周波信号光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ帯無線アクセスシステムなどで使用されるような占有周波数帯域が特定の帯域に限定された高周波信号を光伝送する高周波信号光伝送装置に関し、より詳細には、低い周波数応答特性を有する光デバイスを用いても、高い伝送品質で光伝送を行うことができる、高周波信号光伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気信号を伝送するための従来の光伝送装置は、一般にデジタル信号を対象としたものが多い。図４に、従来の光伝送装置の構成を示す（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
４１０は駆動部、４２０は広帯域電気光変換部、４３０は広帯域光電気変換部、４４０はプリアンプである。伝送すべきデジタル信号は、駆動部４１０に入力され、適切なレベルに調整された後、広帯域電気光変換部４２０で光信号に変換される。変換された光信号は、光ファイバ１３０を通って、広帯域電気光変換部４２０に入力され、電気信号に変換される。変換された電気信号は、プリアンプ４４０で適切なレベルに調整された後、出力される。ここで、伝送されるデジタル信号は、さまざまな周波数成分を有するため、駆動部４１０からプリアンプ４４０まで送信される間の光リンク全体の周波数応答特性は、デジタル信号の周波数成分を劣化させないために、図５に示すように、直流成分から高周波成分まで平坦な特性が要求される。
【０００４】
また、ＣＡＴＶシステムで使用される光伝送装置（例えば、非特許文献２参照。）では、周波数多重された広帯域の多チャネル信号を光伝送する必要がある。図６に、ＣＡＴＶシステムにおいて伝送されるＣＡＴＶ信号の周波数成分を示す。一例として、９０ＭＨｚ程度から４５０ＭＨｚ程度までの周波数成分があるため、駆動部４１０からプリアンプ４４０まで送信される間の光リンク全体の周波数特性は、デジタル信号と同様に、多チャネル信号の周波数成分を劣化させないために、直流成分から高周波成分まで平坦な特性が要求される。
【０００５】
これに対し、近年、携帯電話等の無線システムの普及が進んでいる。携帯電話の不感地対策として、無線信号をそのままの形態で光伝送できるＲａｄｉｏ　ｏｎ　Ｆｉｂｅｒ（ＲＯＦ）伝送技術の開発が進められている。携帯電話等の無線システムでは、通常、高周波帯域が使用され、第２世代移動体通信では、８００ＭＨｚ帯及び１．５ＧＨｚ帯が使用される。また、第３世代移動体通信では２ＧＨｚ帯が使用される。このような無線信号を光信号に変換して伝送する場合、高周波数帯域まで周波数応答を有する広帯域な光デバイスを用いる。図７に、その周波数応答を示す。無線周波数信号の帯域まで光デバイスの周波数帯域が延びており、高周波の無線信号をそのままの形態で光伝送することが可能となる。また、今後、５ＧＨｚ帯を始めとしたマイクロ波帯を使用した無線アクセスシステムの実用化が進められており、これらのバックボーンインフラとして、ＲＯＦ伝送技術の適用が検討されている。
【０００６】
【非特許文献１】
「光エレクトロニクス事典」、産業調査会、１９９２年１０月１日、Ｐ．１０−１６
【非特許文献２】
秋山進、他５名著「ＣＡＴＶシステム総合技術・実務必読本」、オーム社、１９９４年１０月２０日、Ｐ．５３−５５
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
５ＧＨｚ帯に限らず、高周波無線周波数帯を使用した無線アクセスシステムのバックボーンとして、ＲＯＦ技術を適用する場合、少なくとも無線アクセスシステムで使用する周波数帯域より高い周波数応答特性を有する高性能な光デバイスが必要となる。このような、広帯域の高性能光デバイスを使用した光伝送装置を用いた場合、一般に使用される部品の中では、光デバイスが最も高価であるため、光伝送装置全体が大幅に高価になってしまうという課題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、入力信号および出力信号が、狭帯域変調方式で変調された高周波変調信号であり、入力信号に基づいて光変調された光信号を伝送する高周波信号光伝送装置であって、入力信号を所望のレベルに増幅する高周波駆動部と、高周波駆動部から出力された電気信号を光信号へ変換する電気光変換部と、電気光変換部から出力された光信号を伝送する光ファイバと、光ファイバから出力された光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、光電気変換部から出力された電気信号を増幅する高周波増幅部とを少なくとも具備し、電気光変換部の電気−光変換効率が、直流から前記入力信号の最大周波数までの帯域で周波数偏差を持つことを特徴としている。
【０００９】
このような第１の発明によれば、低コスト化を目的に電気光変換部に電気−光変換効率の周波数応答特性が良くないデバイスを用いた場合においても、良好な伝送品質を保ったまま高周波変調信号を光伝送することができる。
【００１０】
第２の発明は入力信号および出力信号が、狭帯域変調方式で変調された高周波変調信号であり、入力信号に基づいて光変調された光信号を伝送する高周波信号光伝送装置であって、入力信号を所望のレベルに増幅する高周波駆動部と、高周波駆動部から出力された電気信号を光信号へ変換する電気光変換部と、電気光変換部から出力された光信号を伝送する光ファイバと、光ファイバから出力された光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、光電気変換部から出力された電気信号を増幅する高周波増幅部とを少なくとも具備し、光電気変換部の光−電気変換効率が、直流から前記入力信号の最大周波数までの帯域で周波数偏差を持つことを特徴としている。
【００１１】
このような第２の発明によれば、低コストを目的に光電気変換部に光−電気変換効率の周波数応答特性が良くないデバイスを用いた場合においても、良好な品質を保ったまま高周波変調信号を光伝送することができる。
【００１２】
第３の発明は第１の発明あるいは第２の発明において、光ファイバの周波数応答特性が、直流から前記入力信号の最大周波数までの帯域で周波数偏差を持つことを特徴とする。
【００１３】
このような第３の発明によれば、低コストを目的に周波数応答特性が良くない光ファイバを用いた場合においても、良好な品質を保ったまま高周波変調信号を光伝送することができる。
【００１４】
第４の発明は、第１の発明あるいは第２の発明において、入力信号がマルチキャリア変調方式で変調されている高周波変調信号であることを特徴とする。
【００１５】
このような第４の発明によれば、信号帯域内偏差の影響を受けにくい変調方式を用いることで、電気光変換部あるいは光電気変換部の変換効率の周波数偏差に起因する伝送品質の劣化を軽減することができる。
【００１６】
第５の発明は、第１の発明において、電気光変換部の電気−光変換効率が直流における電気−光変換効率と比較して３ｄＢ小さくなる周波数が、入力信号の搬送波周波数よりも低いことを特徴とする。
【００１７】
このような第５の発明によれば、高周波駆動部により入力信号の帯域を特定のレベルまで増幅することにより、電気光変換部の３ｄＢ周波数帯域が高周波変調信号の搬送波周波数より低いものを使用することができ、電気光変換部のコストを下げることができる。
【００１８】
第６の発明は、第２の発明において、光電気変換部の光−電気変換効率が直流における光−電気変換効率と比較して３ｄＢ小さくなる周波数が、入力信号の搬送波周波数よりも低いことを特徴とする。
【００１９】
このような第６の発明によれば、高周波駆動部あるいは高周波増幅部により、入力信号の帯域を特定のレベルまで増幅することにより、電気光変換部の３ｄＢ周波数帯域が高周波変調信号の搬送波周波数より低いものを使用することができ、光電気変換部のコストを下げることができる。
【００２０】
第７の発明は、第１の発明あるいは第２の発明において、光ファイバの周波数応答特性が直流と比較して３ｄＢ低下する周波数が、入力信号の搬送波周波数よりも低いことを特徴とする。
【００２１】
このような第７の発明によれば、高周波駆動部あるいは高周波増幅部により、入力信号の帯域を特定のレベルまで増幅することにより、光ファイバの３ｄＢ周波数帯域が高周波変調信号の搬送波周波数より低いものを使用することができ、光ファイバのコストを下げることができる。
【００２２】
第８の発明は、第１の発明あるいは第２の発明において、高周波駆動部が、入力信号の占有周波数帯域において、電気光変換部の入力インピーダンスと、高周波駆動部の前段に接続された回路の出力インピーダンスを整合させる、整合回路であることを特徴とする。
【００２３】
このような第８の発明によれば、電気光変換部とその前段に接続される回路の整合をとることにより、所望の帯域で等価的に利得を持たせ、周波数応答特性の良くない光デバイスや光ファイバを用いた場合にも良好な品質を保ったまま高周波変調信号を光伝送することができる。
【００２４】
第９の発明は、第１の発明において、電気光変換部の電気−光変換効率の周波数偏差を入力信号の占有周波数帯域内において補正する狭帯域補償部を具備することを特徴とする。
【００２５】
このような第９の発明によれば、電気光変換部に対して、入力信号帯域内の周波数偏差を補正することにより、周波数応答が入力信号帯域まで延びていない場合でも、高品質な光伝送が可能となる。
【００２６】
第１０の発明は、第２の発明において光電気変換部の光−電気変換効率の周波数偏差を入力信号の占有周波数帯域内において補正する狭帯域補償部を具備することを特徴とする。
【００２７】
このような第１０の発明によれば、光電気変換部に対して、入力信号帯域内の周波数偏差を補正することにより、周波数応答が入力信号帯域まで延びていない場合でも、高品質な光伝送が可能となる。
【００２８】
第１１の発明は、第９の発明あるいは第１０の発明において、狭帯域補償部が、狭帯域補償部へ入力される信号を所望の周波数特性で増幅する高周波増幅回路であることを特徴とする。
【００２９】
このような第１１の発明によれば、狭帯域補償部に所望の周波数特性で増幅する高周波増幅回路を使用することによって、光リンク全体の周波数応答特性を向上することができ、高品質な光伝送が可能となる。
【００３０】
第１２の発明は、第９の発明あるいは第１０の発明において、狭帯域補償部が、狭帯域補償部へ入力される信号を所望の周波数特性で減衰させるフィルタ回路であることを特徴とする。
【００３１】
このような第１２の発明によれば、狭帯域補償部に所望の周波数特性で入力信号を減衰させるフィルタ回路を用いることで、光リンク全体の周波数応答特性を向上することができ、高品質な光伝送が可能となる。
【００３２】
第１３の発明は、第９の発明あるいは第１０の発明において、狭帯域補償部が、所望の周波数において特定のインピーダンスに整合することができる整合回路であることを特徴とする。
【００３３】
このような第１３の発明によれば、狭帯域補償部に所望の周波数において特定のインピーダンスに整合することができる整合回路を用いることで、狭帯域補償部の周波数応答特性を適当に調整することができ、光リンク全体の周波数応答特性を向上することができ、高品質な光伝送が可能となる。
【００３４】
第１４の発明は、第９の発明あるいは第１０の発明において、入力信号が特定の周波数帯域を持つ高周波変調信号であることを特徴とする。
【００３５】
このような第１４の発明によれば、入力信号の帯域における周波数応答特性を補償することができる、狭帯域補償回路を用いることで、光リンク全体の周波数応答特性を向上することができる為、高品質な光伝送が可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１に、本発明実施の形態１における高周波光伝送装置の構成を示す。
【００３７】
１１０は高周波駆動部、１２０は電気光変換部、１３０は光ファイバ、１４０は光電気変換部、１５０は高周波増幅部である。
【００３８】
以下、本発明実施の形態１における動作を説明する。
【００３９】
伝送すべき高周波信号は、高周波駆動部１１０に入力、増幅された後、電気光変換部１２０に入力される。電気光変換部１２０では、適切なバイアス電流が加えられ、入力された高周波信号とともに光信号に変換され、光ファイバ１３０を通して光電気変換部１４０へ伝送される。広帯域光電気変換部１４０では、受光した光信号を電気信号に変換し、高周波増幅器１５０で増幅され、もとの高周波信号が出力される。
【００４０】
以上の動作を、図１の各動作点における周波数応答特性を基に説明する。
【００４１】
図２に、各動作点における周波数応答特性を示す。図２（ａ）は、入力される高周波変調信号のスペクトル、（ｂ）は高周波駆動部１１０の周波数応答特性、（ｃ）は電気光変換部１２０の周波数応答特性、（ｄ）は高周波駆動部１１０及び電気光変換部１２０を接続した場合の周波数応答特性である。
【００４２】
図２（ａ）に示すように、高周波数帯の狭い帯域を占有する狭帯域変調された高周波変調信号が入力され、図２（ｃ）に示すように、信号の中心周波数における電気光変換部１２０の周波数応答特性が直流成分に比較してαｄＢ低下している場合を考える。この場合、図２（ｂ）に示すように信号の中心周波数でαｄＢのゲインを有する高周波駆動部１１０を使用することにより、図２（ｄ）のように、αｄＢ低下した周波数応答特性を補償することができ、高周波駆動部１１０を使用しない時に比べてＣＮＲをαｄＢ改善することができる。その理由は次のとおりである。入力信号を、高周波駆動部１１０でαｄＢ増幅することにより、電気光変換部の入力において信号成分および雑音成分ともにαｄＢ増加する。ここで、光電気変換部１４０において出力される雑音成分は、電気光変換部１２０に入力された雑音と比較して、電気光変換部１２０から発生する相対強度雑音、光電気変換部１４０で発生するショット雑音および熱雑音が支配的であるので、電気光変換部１２０の入力においてαｄＢ増加した雑音の影響はほとんど受けない。一方、光電気変換部１４０から出力される信号強度は電気光変換部１２０に入力された信号に比例するので、信号強度はαｄＢ増加する。従って光電気変換部１４０におけるＣＮＲは、高周波駆動部１１０を使用することでαｄＢ改善することができる。
【００４３】
又、本実施の形態では、狭帯域変調方式を用いることにより、伝送装置の周波数応答特性の偏差は、信号伝送に使用する周波数帯域内のみ考慮すればよいため、周波数応答の偏差が信号の復調に及ぼす影響は、ほとんど無視することができる。
【００４４】
さらに、変調方式として、マルチキャリア変調方式を使うことによって、各キャリアの占有する周波数帯域がさらに狭くなるため、より一層周波数応答の偏差の影響を低減することができる。
【００４５】
なお、高周波駆動部１１０のゲインは電気光変換部１２０における周波数応答特性の劣化量αに等しい必要はなく、所望のＣＮＲが得られるような適当な値に設定することができる。
【００４６】
以上のように、占有周波数帯域が限定された高周波変調信号を光伝送する高周波光伝送装置において、電気光変換部１２０の周波数応答特性を改善する高周波駆動部１１０を使用すると共に、狭帯域の変調方式を用いて信号を変調することによって、光伝送時のＣＮＲ特性の改善と、周波数偏差の影響の軽減を実現することができる為、信号の周波数帯において周波数応答特性が低下している光デバイスを使用することができる。このことにより、従来の広帯域の光デバイスを使用した光伝送装置と比較して、安価な高周波光伝送装置を提供することが可能となる。
【００４７】
（実施の形態２）
実施の形態２における高周波光伝送装置の構成は図１に示すように、実施の形態１と基本的に同様である。ただし、図１における光電気変換部１４０の周波数応答特性が、直流から入力信号の最大周波数までの帯域で周波数偏差を持ち、電気光変換部１２０の周波数応答特性は直流から入力信号の最大周波数までの帯域で平坦である点が異なる。
【００４８】
以上の動作を、図１の各動作点における周波数応答特性を基に説明する。
【００４９】
図３に、各動作点における周波数応答特性を示す。図３（ａ）は、入力される高周波変調信号のスペクトル、（ｂ）は高周波駆動部１１０の周波数応答特性、（ｃ）は光電気変換部１４０の周波数応答特性、（ｄ）は高周波駆動部１１０及び光電気変換部１４０を接続した場合の周波数応答特性である。
【００５０】
図３（ａ）に示すように、高周波数帯の狭い帯域を占有する狭帯域変調された高周波変調信号が入力され、図３（ｃ）に示すように、信号の中心周波数における光電気変換部１４０の周波数応答特性が直流成分に比較してβｄＢ低下している場合を考える。この場合、図３（ｂ）に示すように信号の中心周波数でβｄＢのゲインを有する高周波駆動部１１０を使用することにより、図３（ｄ）のように、βｄＢ低下した周波数応答特性を補償することができ、高周波駆動部１１０を使用しない時に比べてＣＮＲをβｄＢ改善することができる。その理由は実施の形態１に述べた理由と同様である。
【００５１】
又、本実施の形態では、狭帯域変調方式を用いることにより、伝送装置の周波数応答特性の偏差は、信号伝送に使用する周波数帯域内のみ考慮すればよいため、周波数応答の偏差が信号の復調に及ぼす影響は、ほとんど無視することができる。
【００５２】
さらに、変調方式として、マルチキャリア変調方式を使うことによって、各キャリアの占有する周波数帯域がさらに狭くなるため、より一層周波数応答の偏差の影響を低減することができる。
【００５３】
なお、高周波駆動部１１０のゲインは電気光変換部１２０における周波数応答特性の劣化量βに等しい必要はなく、所望のＣＮＲが得られるような適当な値に設定することができる。
【００５４】
以上のように、ある特定の帯域を占有する高周波変調信号を光伝送する高周波光伝送装置において、光電気変換部１４０の周波数応答特性を改善する高周波駆動部１１０を使用すると共に、狭帯域の変調方式を用いて信号を変調することによって、光伝送時のＣＮＲ特性の改善と、周波数偏差の影響の軽減を実現することができる為、信号の周波数帯において周波数応答特性が低下している光デバイスを使用することができる。このことにより、従来の広帯域の光デバイスを使用した光伝送装置と比較して、安価な高周波光伝送装置を提供することが可能となる。
【００５５】
（実施の形態３）
実施の形態３における高周波光伝送装置の構成は図１に示すように、実施の形態１と基本的に同様である。ただし、図１における光ファイバ１３０の周波数応答特性が、直流から入力信号の最大周波数までの帯域で周波数偏差を持ち、電気光変換部１２０の周波数応答特性は直流から入力信号の最大周波数までの帯域で平坦である点が異なる。
【００５６】
以上の動作を、図１の各動作点における周波数応答特性を基に説明する。
【００５７】
図１１に、各動作点における周波数応答特性を示す。図１１（ａ）は、入力される高周波変調信号のスペクトル、（ｂ）は高周波駆動部１１０の周波数応答特性、（ｃ）は光ファイバ１３０の周波数応答特性、（ｄ）は高周波駆動部１１０及び光ファイバ１３０を接続した場合の周波数応答特性である。
【００５８】
図１１（ａ）に示すように、高周波数帯の狭い帯域を占有する狭帯域変調された高周波変調信号が入力され、図１１（ｃ）に示すように、信号の中心周波数における光ファイバ１３０の周波数応答特性が直流成分に比較してγｄＢ低下している場合を考える。この場合、図１１（ｂ）に示すように信号の中心周波数でγｄＢのゲインを有する高周波駆動部１１０を使用することにより、図１１（ｄ）のように、βｄＢ低下した周波数応答特性を補償することができ、高周波駆動部１１０を使用しない時に比べてＣＮＲをγｄＢ改善することができる。その理由は実施の形態１に述べた理由と同様である。
【００５９】
又、本実施の形態では、狭帯域変調方式を用いることにより、伝送装置の周波数応答特性の偏差は、信号伝送に使用する周波数帯域内のみ考慮すればよいため、周波数応答の偏差が信号の復調に及ぼす影響は、ほとんど無視することができる。
【００６０】
さらに、変調方式として、マルチキャリア変調方式を使うことによって、各キャリアの占有する周波数帯域がさらに狭くなるため、より一層周波数応答の偏差の影響を低減することができる。
【００６１】
なお、高周波駆動部１１０のゲインは光ファイバ１３０における周波数応答特性の劣化量γに等しい必要はなく、所望のＣＮＲが得られるような適当な値に設定することができる。
【００６２】
以上のように、ある特定の帯域を占有する高周波変調信号を光伝送する高周波光伝送装置において、光ファイバ１３０の周波数応答特性を改善する高周波駆動部１１０を使用すると共に、狭帯域の変調方式を用いて信号を変調することによって、光伝送時のＣＮＲ特性の改善と、周波数偏差の影響の軽減を実現することができる為、信号の周波数帯において周波数応答特性が低下している光ファイバを使用することができる。このことにより、従来の広帯域の光ファイバを使用した光伝送装置と比較して、安価な高周波光伝送装置を提供することが可能となる。
【００６３】
（実施の形態４）
図８に、本発明実施の形態４における高周波光伝送装置の構成を示す。
【００６４】
１１０は高周波駆動部、２１０は第１の狭帯域補償回路、１２０は電気光変換部、１３０は光ファイバ、１４０は広帯域光電気変換部、１５０は高周波増幅部である。
【００６５】
以下、本発明実施の形態４における動作を説明する。
【００６６】
伝送すべき高周波信号は、高周波駆動部１１０に入力、増幅された後、第１の狭帯域補償回路２１０に入力される。第１の狭帯域補償回路２１０では、入力された高周波信号のうち、特定の周波数成分のみを等価的に増幅し、電気光変換部１２０に入力する。電気光変換部１２０では、適切なバイアス電流が加えられ、入力された高周波信号とともに光信号に変換され、光ファイバ１３０を通して広帯域光電気変換部１４０へ伝送される。広帯域光電気変換部１４０では、受光した光信号を電気信号に変換し、高周波増幅部１５０で増幅され、もとの高周波信号が出力される。
【００６７】
以上の動作を、図８の各動作点における周波数応答特性を基に説明する。
【００６８】
図９に、各動作点における周波数応答特性を示す。図９（ａ）は、入力される高周波信号のスペクトル、（ｂ）は第１の狭帯域補償回路２１０の周波数応答特性、（ｃ）は電気光変換部１２０の周波数応答特性、（ｄ）は電気光変換部１２０及び第１の狭帯域補償回路２１０を接続した場合の周波数応答特性である。
【００６９】
図９（ａ）に示すように、高周波信号の伝送に使用する周波数帯域は、高周波帯域のある特定の周波数帯域である。この周波数帯域においては、図９（ｃ）に示すように、電気光変換部１２０の周波数応答特性が低下するが、図２（ｂ）に示す周波数応答特性を有する第１の狭帯域補償回路２１０を使用することにより、図２（ｄ）のように、第１の狭帯域補償回路２１０と電気光変換部１２０を合わせた周波数応答特性を、使用する周波数帯域において向上させることができる。すなわち、使用する周波数帯域における周波数偏差を低減することができる。
【００７０】
このように、特定の周波数応答のみを補償する第１の狭帯域補償回路２１０を使用することによって光伝送特性を改善できる理由は、伝送すべき高周波信号が特定の周波数帯域のみを使用するため、電気光変換部１２０の周波数応答特性として、その周波数帯域のみが改善されればよいためである。
【００７１】
なお、第１の狭帯域補償回路２１０としては、伝送信号の占有周波数帯域内において、電気光変換部１２０の電気−光変換効率の周波数に対する傾きと逆の傾きを持つ周波数応答特性を有していれば、どのような構成のものでもよく、高周波増幅器や、フィルタ回路、特定の周波数帯域を整合できる整合回路等が考えられる。
【００７２】
以上のように、占有周波数帯域幅が限定された高周波信号を光伝送する高周波信号光伝送装置において、占有周波数帯域内の電気−光変換効率が周波数偏差を有する電気光変換部１２０を使用する場合に、占有周波数帯域の周波数偏差を補正する第１の帯域補正回路２１０を共に使用することによって、従来使用していた高価な広帯域の光デバイスの替わりに周波数応答特性が良好でない安価な光デバイスを使用して、広い周波数帯域を占有する高周波信号を高品質に伝送することができ、安価な高周波光伝送装置を提供することが可能となる。
【００７３】
（実施の形態５）
図１０に、本発明実施の形態５における高周波光伝送装置の構成を示す。
【００７４】
１１０は高周波駆動部、は３２０電気光変換部、１３０は光ファイバ、３４０は電気光変換部、３１０は第２の狭帯域補償回路、１５０は高周波増幅部である。
【００７５】
実施の形態４と同一の動作をするものについては同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００７６】
以下、本発明実施の形態５における動作を説明する。
【００７７】
伝送すべき高周波信号は、高周波駆動部１１０で増幅された後、電気光変換部３２０に入力する。電気光変換部３２０では、適切なバイアス電流が加えられ、入力された高周波信号とともに光信号に変換され、光ファイバ１３０を通して光電気変換部３４０へ伝送される。光電気変換部３４０では、受光した光信号を電気信号に変換し、第２の狭帯域補償回路３１０において、特定の周波数帯域のみ強調される。その後、高周波増幅部１５０で増幅され、もとの高周波信号が出力される。
【００７８】
本実施の形態では、実施の形態４における電気光変換部１２０と同様に、光電気変換部３４０の光−電気変換効率の周波数応答特性は、低周波帯域において平坦な特性を有するが、伝送信号の搬送波周波数付近においては周波数偏差を有している。しかしながら、信号の搬送波周波数付近において所望の周波数応答特性を有する第２の狭帯域補償回路３１０を使用することによって、光受信側の周波数応答特性を改善することができる。
【００７９】
なお、第２の狭帯域補償回路３１０としては、信号の占有周波数帯域内において光電気変換部３４０の光−電気変換効率の周波数に対する傾きと逆の傾きを持つ周波数応答特性を有していれば、どのような構成のものでもよく、高周波増幅器や、フィルタ回路、特定の周波数帯域を整合できる整合回路等が考えられる。
【００８０】
また、実施の形態１または４の光送信側と組み合わせて使用することも可能である。
【００８１】
以上のように、占有周波数帯域幅が限定された高周波信号を光伝送する高周波信号光伝送装置において、占有周波数帯域内の光−電気変換効率が周波数偏差を有する光電気変換部３４０を使用する場合に、占有周波数帯域の周波数偏差を補正する第２の狭帯域補正回路３１０を共に使用することによって、従来使用していた高価な広帯域の光デバイスの替わりに周波数応答特性が良好でない安価な光デバイスを使用して、広い周波数帯域を占有する高周波信号を高品質に伝送することができ、安価な高周波光伝送装置を提供することが可能となる。
【００８２】
【発明の効果】
上記のように、本発明の高周波光伝送装置によれば、周波数応答が低い周波数までしかない安価な光デバイスを、所望の増幅率を有する高周波駆動部や、狭帯域補償回路と共に使用することによって、特定の周波数帯域に限って高い伝送品質を実現することができ、高周波無線アクセスのインフラ網へ適用する光リンクの大幅な低コストを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施の形態１における高周波光伝送装置の構成図
【図２】本発明実施の形態１における信号スペクトルの例を示す図
【図３】本発明実施の形態２における信号スペクトルの例を示す図
【図４】従来の光伝送装置の構成図
【図５】従来のデジタル信号光伝送装置における周波数応答の例を示す図
【図６】従来のＣＡＴＶ用光伝送装置における周波数応答の例を示す図
【図７】従来の移動体通信用光伝送装置における周波数応答の例を示す図
【図８】本発明実施の形態４における高周波光伝送装置の構成図
【図９】本発明実施の形態４における信号スペクトルの例を示す図
【図１０】本発明実施の形態５における高周波光伝送装置の構成図
【図１１】本発明実施の形態３における信号スペクトルの例を示す図
【符号の説明】
１１０　高周波駆動部
１２０　電気光変換部
１３０　光ファイバ
１４０　光電気変換部
１５０　高周波増幅部
２１０　第１の狭帯域補償回路
３１０　第２の狭帯域補償回路
３２０　電気光変換部
３４０　光電気変換部
４１０　駆動部
４２０　広帯域電気光変換部
４３０　広帯域光電気変換部
４４０　プリアンプ
Ｓａ　入力信号
Ｓｂ　出力信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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