(57)【要約】【課題】無線基地局において効率良く光電力から無線信号電力を抽出できるように光信号を伝送し、これにより、無線基地局において電気信号増幅装置等を不要としハードウェアを安価に構成し、保守点検工数を低減させるような光送信器及び光送信方法を提供する。【解決手段】第１、第２及び第３の単一スペクトル光源と、該３つの単一スペクトル光源のうち何れか１つに接続した光変調器と、該光変調器によって変調された出力光信号を含む、第１、第２及び第３の単一スペクトル光源からそれぞれ出射した第１、第２及び第３の出力光信号の出力値をそれぞれ制御する第１、第２及び第３の制御器と、該出力制御器の出力光信号を合波する光合波器を備えた光送信器。【選択図】　　　　　　図４
2004080072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局に光信号を送信する光送信器において、
第１、第２及び第３の単一スペクトル光源と、該３つの単一スペクトル光源のうち何れか１つに接続した光変調器と、該光変調器によって変調された出力光信号を含む、第１、第２及び第３の単一スペクトル光源からそれぞれ出射された第１、第２及び第３の出力光信号の出力値をそれぞれ制御する第１、第２及び第３の制御器と、該出力制御器の出力光信号を合波する光合波器を備える
ことを特徴とする光送信器。
【請求項２】
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数、及び第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数のいずれよりも小さく、あるいはいずれよりも大きく、
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、
第１、第２及び第３の出力制御器の出力する出力光信号の出力値の比を２：１：１に制御する
ことを特徴とする請求項１記載の光送信器。
【請求項３】
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間になるようにし、
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、
第１、第２及び第３の出力制御器の出力する出力光信号の出力値の比を２：１：１に制御する
ことを特徴とする請求項１記載の光送信器。
【請求項４】
無線基地局に光信号を送信する光送信方法において、
第１、第２及び第３の単一スペクトル光源から出射する第１、第２及び第３の出力光信号のうち何れか１つを光変調器に通し、該光変調器によって変調された出力光信号を含む、第１、第２及び第３の出力光信号をそれぞれ第１、第２及び第３の出力制御器に通して光信号の出力を制御し、該出力制御器の出力光信号を光合波器において合波する
ことを特徴とする光送信方法。
【請求項５】
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数、及び第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数のいずれよりも小さく、あるいはいずれよりも大きく、
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、
第１、第２及び第３の出力制御器の出力する光信号の出力値の比を２：１：１に制御する
ことを特徴とする請求項４記載の光送信方法。
【請求項６】
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間になるようにし、
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、
第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力値の比を２：１：１に制御する
ことを特徴とする請求項４記載の光送信方法。
【請求項７】
無線基地局へ光信号を送信する光送信器において、
第１、第２及び第３の単一スペクトル光源と、該３つの単一スペクトル光源のうち第２及び第３の単一スペクトル光源に接続した光変調器と、該光変調器によって変調された出力光信号を含む、第１、第２及び第３の単一スペクトル光源からそれぞれ出射された第１、第２及び第３の出力光信号の出力値をそれぞれ制御する第１、第２及び第３の制御器と、該出力制御器の出力光信号を合波する光合波器を備える
ことを特徴とする光送信器。
【請求項８】
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数、及び第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数のいずれよりも小さく、あるいはいずれよりも大きく、
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、
第１、第２及び第３の出力制御器の出力する光信号の出力値の比を２：１：１に制御する
ことを特徴とする請求項７記載の光送信器。
【請求項９】
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間になるようにし、
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、
第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力値の比を２：１：１に制御する
ことを特徴とする請求項７記載の光送信器。
【請求項１０】
無線基地局に光信号を送信する光送信方法において、
第１、第２及び第３の単一スペクトル光源から出射する第１、第２及び第３の出力光信号のうち第２及び第３の出力光信号を光変調器に通し、該光変調器によって変調された出力光信号を含む、第１、第２及び第３の出力光信号をそれぞれ第１、第２及び第３の出力制御器に通して光信号の出力を制御し、該出力制御器の出力光信号を光合波器において合波する
ことを特徴とする光送信方法。
【請求項１１】
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数、及び第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数のいずれよりも小さく、あるいはいずれよりも大きく、
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、
第１、第２及び第３の出力制御器の出力する光信号の出力値の比を２：１：１に制御する
ことを特徴とする請求項１０記載の光送信方法。
【請求項１２】
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間になるようにし、
第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、
第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力値の比を２：１：１に制御する
ことを特徴とする請求項１０記載の光送信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広帯域光信号を利用した通信に利用され、特に、光送信器から無線基地局に光信号を効率よく送信する広帯域光無線融合通信用光送信器及び広帯域光無線融合通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１、図２、図３はそれぞれ光送信器から無線基地局、無線基地局から無線加入者端末まで信号を伝送する従来の光送信器、無線基地局、無線加入者端末の構成をブロック図で示したものである。図１の光送信器１０１では、第１の単一スペクトル光源１０３の出力光信号を変調する光変調器１０６からの出力光変調信号（第１の出力光信号）と、第２の単一スペクトル光源１０４の出力光信号（第２の出力光信号）と、第３の単一スペクトル光源１０５の出力光信号（第３の出力光信号）とが光合波器１０７で合波され、光伝送路を経て、図２の無線基地局１０８へ伝送される。ここで、第１、第２、第３の出力光信号の出力値の比は１：１：１であり、第１及び第２の出力光信号の中心周波数と、第３の出力光信号の中心周波数との間隔が高周波帯（例えばミリ波帯）のオーダーとなるように配置して伝送する。
【０００３】
図２の無線基地局１０８においては、前記光信号を１つの受光素子１０９で同時に自乗検波することにより、第１、第２、第３の出力光信号の差周波数成分が得られるが、第１及び第２の出力光信号と第３の出力光信号との間にできる２つの差周波数成分をフィルタ１１０を用いて抜き出し、必要に応じて増幅した後にアンテナ１１１から電波として、図３の無線加入者端末１１２へ伝送する。ここで、第１、第２の各出力光信号と第３の出力光信号との中心周波数間隔を高周波帯の周波数とすることにより、高周波帯の電気信号を直接伝送せず、また無線基地局１０８に高周波帯の局部発振器を用意することなく伝送することが可能となる。
【０００４】
前記無線基地局１０８から送出された電波を受信する無線加入者端末１１２においては、前記２つの差周波数成分の信号を、ダイオードを含む非線形回路による乗算器１１４で同時に自乗検波され、無線加入者端末１１２内に局部発振器を用意することなく、低周波帯に変換された電気変調信号を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１、図２、図３に挙げた従来技術では、無線基地局１０８で得られる３つの差周波数成分のうち、第１及び第２の出力光信号と第３の出力光信号との間にできる２つの差周波数成分をフィルタ１１５を用いて抜き出し、無線信号電波として送出するが、ここで、第１の出力光信号と第２の出力光信号との間にできる差周波数成分はフィルタリングにより除去され、その電力は損失となる。
【０００６】
光ファイバ伝送の安全限界を考慮すると、無線基地局１０８においては、限られた光電力から効率的に無線信号の電力を抽出する必要があるが、図１、図２、図３の従来技術では、フィルタにより抜き出される２つの差周波数成分、つまり、無線信号電波の電力の大きさと、フィルタリングされて損失となる差周波成分の電力の大きさとが同じであり、電力利用面で非効率的であるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、無線基地局において効率良く光電力から無線信号電力を抽出できるように光信号を伝送し、これにより、無線基地局において電気信号増幅装置等を不要としハードウェアを安価に構成し、保守点検工数を低減させるような光送信器及び光送信方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、前記目的を達成するため、請求項１では、第１、第２及び第３の単一スペクトル光源と、該３つの単一スペクトル光源のうち何れか１つに接続した光変調器と、該光変調器によって変調された出力光信号を含む、第１、第２及び第３の単一スペクトル光源からそれぞれ出射した第１、第２及び第３の出力光信号の出力値をそれぞれ制御する第１、第２及び第３の制御器と、該出力制御器の出力光信号を合波する光合波器を備えることを特徴とする光送信器をもって解決手段とする。
【０００９】
請求項１の発明によれば、第１、第２及び第３の出力光信号を、それぞれあらかじめ設定した値となるように制御することができる。
【００１０】
請求項２では、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数、及び第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数のいずれよりも小さく、あるいはいずれよりも大きく、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、第１、第２及び第３の出力制御器の出力する出力光信号の出力値の比を２：１：１に制御することを特徴とする請求項１記載の光送信器をもって解決手段とする。
【００１１】
請求項２の発明によれば、それぞれ異なる出力値に制御された出力光信号を、無線基地局内において１つの受光素子で同時に自乗検波することにより、電力がそれぞれ異なる、第１、第２、第３の出力制御器の出力光信号の差周波数成分が得られる。
【００１２】
無線基地局ではさらに、これらの差周波成分に対して、フィルタを用いて、第１の出力制御器の出力光信号と第２の出力制御器の出力光信号との間、及び第１の出力制御器の出力光信号と第３の出力制御器の出力光信号との間にできる２つの差周波数成分を抜き出して高周波帯信号電波として送出し、一方、第２の出力制御器の出力光信号と第３の出力制御器の出力光信号との間にできる差周波数成分は、フィルタリングして除去するという高周波抽出機能を持つが、ここで得られる高周波帯信号電波の電力Ｐは、第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力比をα：１：１とすると、
【００１３】
【式１】
2004080072.tif 000003
【００１４】
（ただし、０＜ｘ≦２）と表すことができるため、光送信器において、第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力比が２：１：１となるように３つの出力光信号の出力値を制御することにより、無線基地局における光電力からの高周波抽出過程で、高周波帯信号電波の電力を最大にすることができる。
【００１５】
請求項３では、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間になるようにし、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、第１、第２及び第３の出力制御器の出力する出力光信号の出力値の比を２：１：１に制御することを特徴とする請求項１記載の光送信器をもって解決手段とする。
【００１６】
請求項３の発明によると、請求項２の発明と同様に、無線基地局における光電力からの高周波抽出過程で、高周波帯信号電波の電力を最大にすることができる。
【００１７】
請求項４では、第１、第２及び第３の単一スペクトル光源から出射する第１、第２及び第３の出力光信号のうち何れか１つを光変調器に通し、該光変調器によって変調された出力光信号を含む、第１、第２及び第３の出力光信号をそれぞれ第１、第２及び第３の出力制御器に通して光信号の出力を制御し、該出力制御器の出力する光信号を光合波器において合波することを特徴とする光送信方法をもって解決手段とする。
【００１８】
請求項４の発明によれば、第１、第２及び第３の出力光信号を、それぞれあらかじめ設定した値となるように制御することができる。
【００１９】
請求項５では、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数、及び第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数のいずれよりも小さく、あるいはいずれよりも大きく、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、第１、第２及び第３の出力制御器の出力する光信号の出力値の比を２：１：１に制御することを特徴とする請求項４記載の光送信方法をもって解決手段とする。
【００２０】
請求項５の発明によれば、それぞれ異なる出力値に制御された出力光信号を、無線基地局内において１つの受光素子で同時に自乗検波することにより、電力がそれぞれ異なる、第１、第２、第３の出力制御器の出力光信号の差周波数成分が得られる。
【００２１】
無線基地局ではさらに、これらの差周波成分に対して、フィルタを用いて、第１の出力制御器の出力光信号と第２の出力制御器の出力光信号との間、及び第１の出力制御器の出力光信号と第３の出力制御器の出力光信号との間にできる２つの差周波数成分を抜き出して高周波帯信号電波として送出し、一方、第２の出力制御器の出力光信号と第３の出力制御器の出力光信号との間にできる差周波数成分は、フィルタリングして除去するという高周波抽出機能を持つ。光送信器において、第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力比が２：１：１となるように３つの出力光信号の出力値を制御することにより、無線基地局における光電力からの高周波抽出過程で、高周波帯信号電波の電力を最大にすることができる。
【００２２】
請求項６では、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間になるようにし、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力値の比を２：１：１に制御することを特徴とする請求項４記載の光送信方法をもって解決手段とする。
【００２３】
請求項６の発明によると、請求項５の発明と同様に、無線基地局における光電力からの高周波抽出過程で、高周波帯信号電波の電力を最大にすることができる。
【００２４】
請求項７では、第１、第２及び第３の単一スペクトル光源と、該３つの単一スペクトル光源のうち第２及び第３の単一スペクトル光源に接続した光変調器と、該光変調器によって変調された出力光信号を含む、第１、第２及び第３の単一スペクトル光源からそれぞれ出射された第１、第２及び第３の出力光信号の出力値をそれぞれ制御する第１、第２及び第３の制御器と、該出力制御器の出力光信号を合波する光合波器を備えることを特徴とする光送信器をもって解決手段とする。
【００２５】
請求項７の発明によれば、第１、第２及び第３の出力光信号を、それぞれあらかじめ設定した値となるように制御することができる。
【００２６】
請求項８では、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数、及び第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数のいずれよりも小さく、あるいはいずれよりも大きく、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、第１、第２及び第３の出力制御器の出力する光信号の出力値の比を２：１：１に制御することを特徴とする請求項７記載の光送信器をもって解決手段とする。
【００２７】
請求項８の発明によれば、それぞれ異なる出力値に制御された出力光信号を、無線基地局内において１つの受光素子で同時に自乗検波することにより、電力がそれぞれ異なる、第１、第２、第３の出力制御器の出力光信号の差周波数成分が得られる。
【００２８】
無線基地局ではさらに、これらの差周波成分に対して、フィルタを用いて、第１の出力制御器の出力光信号と第２の出力制御器の出力光信号との間、及び第１の出力制御器の出力光信号と第３の出力制御器の出力光信号との間にできる２つの差周波数成分を抜き出して高周波帯信号電波として送出し、一方、第２の出力制御器の出力光信号と第３の出力制御器の出力光信号との間にできる差周波数成分は、フィルタリングして除去するという高周波抽出機能を持つが、ここで得られる高周波帯信号電波の電力Ｐは、第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力比をα：１：１とすると、
【００２９】
【式２】
2004080072.tif 000004
【００３０】
（ただし、０＜ｘ≦２）と表すことができるため、光送信器において、第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力比が２：１：１となるように３つの出力光信号の出力値を制御することにより、無線基地局における光電力からの高周波抽出過程で、高周波帯信号電波の電力を最大にすることができる。
【００３１】
請求項９では、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間になるようにし、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力値の比を２：１：１に制御することを特徴とする請求項７記載の光送信器をもって解決手段とする。
【００３２】
請求項９の発明によると、請求項８の発明と同様に、無線基地局における光電力からの高周波抽出過程で、高周波帯信号電波の電力を最大にすることができる。
【００３３】
請求項１０では、第１、第２及び第３の単一スペクトル光源から出射する第１、第２及び第３の出力光信号のうち第２及び第３の出力光信号を光変調器に通し、該光変調器によって変調された出力光信号を含む、第１、第２及び第３の出力光信号をそれぞれ第１、第２及び第３の出力制御器に通して光信号の出力を制御し、該出力制御器の出力光信号を光合波器において合波することを特徴とする光送信方法をもって解決手段とする。
【００３４】
請求項１０の発明によれば、第１、第２及び第３の出力光信号を、それぞれあらかじめ設定した値となるように制御することができる。
【００３５】
請求項１１では、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数、及び第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数のいずれよりも小さく、あるいはいずれよりも大きく、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、第１、第２及び第３の出力制御器の出力する光信号の出力値の比を２：１：１に制御することを特徴とする請求項１０記載の光送信方法をもって解決手段とする。
【００３６】
請求項１１の発明によれば、それぞれ異なる出力値に制御された出力光信号を、無線基地局内において１つの受光素子で同時に自乗検波することにより、電力がそれぞれ異なる、第１、第２、第３の出力制御器の出力光信号の差周波数成分が得られる。
【００３７】
無線基地局ではさらに、これらの差周波成分に対して、フィルタを用いて、第１の出力制御器の出力光信号と第２の出力制御器の出力光信号との間、及び第１の出力制御器の出力光信号と第３の出力制御器の出力光信号との間にできる２つの差周波数成分を抜き出して高周波帯信号電波として送出し、一方、第２の出力制御器の出力光信号と第３の出力制御器の出力光信号との間にできる差周波数成分は、フィルタリングして除去するという高周波抽出機能を持ち、光送信器において、第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力比が２：１：１となるように３つの出力光信号の出力値を制御することにより、無線基地局における光電力からの高周波抽出過程で、高周波帯信号電波の電力を最大にすることができる。
【００３８】
請求項１２では、　第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数が、第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間になるようにし、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第２の単一スペクトル光源の第２の出力光信号の中心周波数との間隔と、第１の単一スペクトル光源の第１の出力光信号の中心周波数と第３の単一スペクトル光源の第３の出力光信号の中心周波数との間隔とが、無線信号の周波帯のオーダーとなる値に設定し、第１、第２及び第３の出力制御器の出力光信号の出力値の比を２：１：１に制御することを特徴とする請求項１０記載の光送信方法をもって解決手段とする。
【００３９】
請求項１２の発明によると、請求項１１の発明と同様に、無線基地局における光電力からの高周波抽出過程で、高周波帯信号電波の電力を最大にすることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態について、図４、図５、図６のブロック図を参照して説明する。また、電気周波数、光周波数のスペクトルについては図７のスペクトル図に示す。
【００４１】
図４は、本発明の第１の実施形態の光送信器１の構成を示すブロック図である。３は第１の単一スペクトル光源、４は第２の単一スペクトル光源、５は第３の単一スペクトル光源、６は入力端子２から入力される電気信号（１ａ）により第１の単一スペクトル光源３からの出力光信号を変調して変調光信号を出力する光変調器、７、８、９は光変調器６の出力光変調信号（第１の出力光信号（１ｂ））と第２の単一スペクトル光源４の出力光信号（第２の出力光信号（１ｃ））及び第３の単一スペクトル光源５の出力光信号（第３の出力光信号（１ｄ））の出力値を制御する出力制御器、１０はこれらの光信号を合波する光合波器である。
【００４２】
この光送信器１において、第１の単一スペクトル光源３から発せられる出力光信号は光変調器６により変調され、続いて出力制御器７により出力の制御が行われ、第２の単一スペクトル光源４から発せられ、出力制御器８により制御された出力光信号と、第３の単一スペクトル光源５から発せられ、出力制御器９により制御された出力光信号とともに、光合波器１０により合波され、その合波は無線基地局１１へ送信される。
【００４３】
光変調器６の第１の出力光信号（１ｂ）と第３の単一スペクトル光源５の第３の出力光信号（１ｄ）との中心周波数間隔（｜ｆ１−ｆ３｜）と、第２の単一スペクトル光源４の第２の出力光信号（１ｃ）と第３の単一スペクトル光源５の第３の出力光信号（１ｄ）との中心周波数間隔（｜ｆ２−ｆ３｜）がそれぞれミリ波帯周波数になるように設定し、また、出力制御器７、８、９により、光変調器６の第１の出力光信号（１ｂ）と第２の単一スペクトル光源４からの第２の出力光信号（１ｃ）と第３の単一スペクトル光源５からの第３の出力光信号（１ｄ）の出力値の比（１ｂ：１ｃ：１ｄ）が、１：１：２となるようにそれぞれの光信号の出力値を制御して送信する。
【００４４】
ここで、第２の単一スペクトル光源４及び第３の単一スペクトル光源５の何れかの出力光信号と、光変調器６の第１の出力光信号（１ｂ）との中心周波数間隔のうちで小さい方の値が、光変調器６の出力光変調信号の占有周波数帯域（Ｂ）の１．５倍よりも大きくなるようにし、また、光変調器６の第１の出力光信号（１ｂ）と第３の単一スペクトル光源５の第３の出力光信号（１ｄ）との中心周波数間隔（｜ｆ１−ｆ３｜）と、第２の単一スペクトル光源４の第２の出力光信号（１ｃ）と第３の単一スペクトル光源５の第３の出力光信号（１ｄ）との中心周波数間隔（｜ｆ２−ｆ３｜）との差が、光変調器６の出力光変調信号の占有周波数帯幅（Ｂ）の半値よりも大きくなるようにする。
【００４５】
上記のようにして光送信器１から送信された光信号（１ｅ）は、図２に示す無線基地局１１で受信される。
【００４６】
図５は、本発明の第１の実施形態における無線基地局１１の構成を示すブロック図であって、光信号（１ｅ）を自乗検波して電気信号に変換する受光素子１２と、この受光素子１１の出力電気信号（１ｆ）から第１の出力光信号（１ｂ）と第２の出力光信号（１ｃ）との間、及び第２の出力光信号（１ｃ）と第３の出力光信号（１ｄ）との間にできる２つの差周波数成分（｜ｆ１−ｆ３｜，｜ｆ２−ｆ３｜）を抜き出し、出力光変調信号と第２の出力光信号との間にできる差周波成分（｜ｆ１−ｆ２｜）を除去するフィルタ１３の出力電気信号（１ｇ）であるミリ波帯無線信号を電波として送出するアンテナ１４によって構成される。
【００４７】
光送信器１で、出力制御器７、８、９により、光変調器６の第１の出力光信号（１ｂ）と、第２の単一スペクトル光源４からの第２の出力光信号（１ｃ）、及び第３の単一スペクトル光源５からの第３の出力光信号（１ｄ）の出力値の比（１ｂ：１ｃ：１ｄ）が、１：１：２となるようにそれぞれ光信号の出力値を制御して送信することで、この無線基地局１１における光信号からのミリ波抽出過程で得られるミリ波帯無線信号（１ｇ）の電力を最大化することができる。
【００４８】
図６は、本発明の第１の実施形態の無線加入者端末１５の構成を示すブロック図である。無線基地局１１から送出されたミリ波帯無線信号（１ｇ）はアンテナ１６により受信された後、ミキサダイオードなどの非線形素子を用いた乗算器１７により自乗検波され、さらにこの乗算器１７の出力電気信号（１ｈ）をフィルタ１８に通すことで、低周波帯の電気信号（１ｉ）を得る。この低周波帯の電気信号を検波器１９により検波することで、出力端子２０において、光送信器１の入力端子２に入力された伝送信号が（１ａ）が得られる。
【００４９】
ただし、第１の実施形態において、光変調器６が変調する光信号は単一スペクトル光源３の第１の出力光信号に限ったことではなく、いずれの単一スペクトル光源による出力光信号を変調してもよい。
【００５０】
第２の実施形態について、図８、図９、図１０の構成を示すブロック図を参照して説明する。また、電気周波数、光周波数のスペクトルについては、図１１のスペクトル図に示す。
【００５１】
図８は本発明の第２の実施形態の光送信器２１の構成を示すブロック図である。２４は第１の単一スペクトル光源、２５は第２の単一スペクトル光源、２６は第３の単一スペクトル光源、２７は入力端子２２から入力される電気信号（２ａ１）により第１の単一スペクトル光源２４の出力光信号を変調して変調光信号を出力する光変調器、２８は入力端子２３から入力される電気信号（２ａ２）により単一スペクトル光源２５の出力光信号を変調して変調光信号を出力する光変調器、２９、３０、３１はそれぞれ光変調器２７の第１の出力光変調信号（第１の出力光信号（２ｂ））及び光変調器２８の第２の出力光変調信号（第２の出力光信号（２ｃ））と単一スペクトル光源２６の出力信号光（第３の出力光信号（２ｄ））の出力値を制御する出力制御器、３２はこれらの光信号を合波する光合波器である。
【００５２】
この光送信器２１において、第１の単一スペクトル光源２４から発せられる出力光信号は光変調器２７により変調され、続いて出力制御器２９により出力の制御が行われ、第２の単一スペクトル光源２５から発せられる出力光信号は光変調器２８により変調され、続いて出力制御器３０により出力の制御が行われ、これらは、第３の単一スペクトル光源２６から発せられ、出力制御器３１により制御された出力光信号とともに、光合波器３２により合波され、その合波は無線基地局３３へ送信される。
【００５３】
この光送信器２１において、光変調器２７の第１の出力光信号（２ｂ）と第３の単一スペクトル光源２６の第３の出力光信号（２ｄ）との中心周波数間隔（｜ｆ１−ｆ３｜）と、光変調器２８の第２の出力光信号（２ｃ）と第３の単一スペクトル光源２６の第３の出力光信号（２ｄ）との中心周波数間隔（｜ｆ２−ｆ３｜）がそれぞれミリ波帯周波数になるように設置し、また、出力制御器２９，３０，３１により、光変調器２７の第１の出力光信号（２ｂ）と、光変調器２８の第２の出力光信号（２ｃ）及び第３の単一スペクトル光源２６の第３の出力光信号（２ｄ）の出力値の比（２ｂ：２ｃ：２ｄ）が１：１：２となるようにそれぞれの光信号の出力値を制御して送信する。
【００５４】
ここで、光変調器２７、２８のいずれかの出力光変調信号と、第３の単一スペクトル光源２６の第３の出力光信号との中心周波数間隔のうちで小さい方の値が、その小さい方の出力光変調信号の占有周波数帯域幅（図１１ではＢ１）の１．５倍値と中心周波数間隔の大きい方の出力光変調信号の占有周波数帯域幅（図１１ではＢ２）との和よりも大きくなるようにし、また、光変調器２７の第１の出力光信号（２ｂ）と第３の単一スペクトル光源２６の出力光信号（２ｄ）との中心周波数間隔（｜ｆ１−ｆ３｜）と、光変調器２８の第２の出力光信号（２ｃ）と第３の単一スペクトル光源２６の第３の出力光信号（２ｄ）との中心周波数間隔（｜ｆ２−ｆ３｜）との差が、光変調器２７の第１の出力光変調信号の占有周波数帯域幅（Ｂ１）の半値と、光変調器２８の第２の出力光変調信号の占有周波数帯域幅（Ｂ２）との和よりも大きくなるようにする。
【００５５】
上記のようにして、光送信器２１から送信された光信号（２ｅ）は、図９に示す無線基地局３３で受信される。
【００５６】
図９は、本発明の第２の実施形態における無線基地局３３の構成を示すブロック図であって、光信号（２ｅ）を自乗検波して電気信号に変換する受光素子３４と、この受光素子３４の出力電気信号（２ｆ）から第１の出力光信号（２ｂ）と第３の出力光信号（２ｄ）との間及び、第２の出力光信号（２ｃ）と第３の出力光信号（２ｄ）との間にできる２つの差周波数成分（｜ｆ１−ｆ３｜，｜ｆ２−ｆ３｜）を抜き出し、第１の出力光信号（２ｂ）と第２の出力光信号（２ｃ）との間にできる差周波数成分（｜ｆ１−ｆ２｜）を除去するフィルタ３５、このフィルタ３５の出力電気信号（２ｇ）であるミリ波帯無線信号を電波として送出するアンテナ３６によって構成される。
【００５７】
光送信器２１で出力制御器２９、３０、３１により、第１の出力光信号（２ｂ）と、第２の出力光信号（２ｃ）及び第３の単一スペクトル光源２６からの出力光信号（２ｄ）の出力値の比（２ｂ：２ｃ：２ｄ）が、１：１：２となるようにそれぞれの光信号の出力値を制御して送信することで、この無線基地局３３における光信号からのミリ波抽出過程で得られるミリ波帯無線信号（２ｇ）の電力を最大化することができる。
【００５８】
図１０は、本発明の第２の実施形態の無線加入者端末３７の構成を示すブロック図である。無線基地局３３から送出されたミリ波帯無線信号（２ｇ）はアンテナ３８により受信された後、電気分配器３９により２つのミリ波帯信号を分配した後、それぞれの電気信号（２ｈ）（２ｉ）を検知器４０、４１によって検波することで、出力端子４２、４３において光送信器２１の入力端子２２，２３に入力された伝送信号（２ａ１）、（２ａ２）が得られる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線基地局に光信号を送信する広帯域光無線融合通信を行う無線基地局において、光信号から抽出する無線信号の電力を最大化することで、効率のよい信号伝送が行える。
【００６０】
これにより、無線基地局における電気信号増幅装置の不要化などによりハードウェアを安価に構成し、保守点検工数を低減させることができるような光送信器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光無線融合通信における光送信器の構成を示すブロック図
【図２】従来の光無線融合通信における無線基地局の構成を示すブロック図
【図３】従来の光無線融合通信における無線加入者端末の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図
【図５】本発明の第１の実施形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第１の実施形態に係る無線加入者端末の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第１の実施形態に係る信号スペクトルを示す図
【図８】本発明の第２の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第２の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る無線加入者端末の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る　　信号スペクトルを示す図
【符号の説明】１、２１、１０１…光送信器、２、２２、２３、１０２…入力端子、３、２４、１０３…第１の単一スペクトル光源、４、２５、１０４…第２の単一スペクトル光源、５、２５、１０５…第３の単一スペクトル光源、６、２７、２８、１０６…光変調器、７、８、９、２９、３０、３１…出力制御器、１０、３２、１０７…光合波器、１１、３３、１０８…無線基地局、１２、３４、１０９…受光素子、１３、１８、３５、１１０、１１５…フィルタ、１４、１６、３６、３８、１１１、１１３…アンテナ、１５、３７、１１２…無線加入者端末、１７、１１４…乗算器、１９、４０、４１、１１６…検波器、２０、４２、４３、１１７…出力端子、３９…電気分配機。
【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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