(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台の光源と、前記光源に接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器において、
光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、
前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、
前記光周波数シフタは、前記第１の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を高周波シフトさせた光信号を出力し、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする光送信器。
【請求項２】
１台の光源と、前記光源に接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器と、前記光送信器と光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、
光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、
前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、
前記光周波数シフタは、前記第１の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を高周波シフトさせた光信号を出力し、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システム。
【請求項３】
１台の光源と、前記光源に接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第１の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器Ｎ台と、Ｎ台の各光送信器からの光信号を合波する第２の光カプラと、前記第２の光カプラと光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、
光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、
前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、
前記光周波数シフタは、前記第１の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を高周波シフトさせた光信号を出力し、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システム。
【請求項４】
それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、前記Ｎ台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、第１の光カプラに接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第２の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器において、
光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、
前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、
前記光周波数シフタは、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする光送信器。
【請求項５】
それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、前記Ｎ台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、第１の光カプラに接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第２の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器と、前記光送信器と光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、
光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、
前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、
前記光周波数シフタは、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システム。
【請求項６】
それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、それぞれの光源に接続されたＮ台の光変調器と、前記Ｎ台の光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、第１の光カプラに接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第２の光カプラからなる光送信器において、
光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、
前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、
前記光周波数シフタは、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする光送信器。
【請求項７】
それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、それぞれの光源に接続されたＮ台の光変調器と、前記Ｎ台の光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、第１の光カプラに接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第２の光カプラからなる光送信器と、前記光送信器と光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、
光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、
前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、
前記光周波数シフタは、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に係り、特に高密度光周波数多重伝送システムに好適に用いられる光送信器およびその構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１５は、非特許文献１を参考とした光周波数多重伝送システムの従来例を示す図である。
【０００３】
アクセスネットワークの大容量化・柔軟性の向上等を目的として、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）技術を用いた、ＷＤＭアクセスネットワークの研究開発が活発に行われている。一般にＷＤＭアクセスネットワークでは、波長フィルタや波長分波器により波長選択が行われている。しかし、高密度波長多重〈波長間隔：２５ＧＨｚ，１２．５ＧＨｚ・・・等〉になればなるほど、波長フィルタや波長分波器の実現は難しくなる。こうした問題の解決策の１つとして、コヒーレント光受信技術を用いた、光ＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：周波数分割多重）アクセスネットワークがある。これは、高密度の波長多重伝送による周波数利用効率の向上が実現できるほか、高感度受信ができるため、アクセスネットワーク、とりわけ、光送信器と光受信器の間に光カプラを設け、１台の光送信器と複数の光受信器を接続する、いわゆるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）構成のアクセスネットワークにおいて、信号多重数、ユーザ数、伝送距離を大幅に拡大することが可能となる。
【０００４】
図１５の従来例は、前述した光ＦＤＭアクセスネットワークを実現するための、光周波数多重伝送システムの一例である。図１５の従来例は、周波数ｆ１の光信号を送信する光源１０１−１と、光源１０１−１からの光信号の偏波を調整する偏波制御器１０２−１と、周波数ｆ２の光信号を送信する光源１０１−２と、光源１０１−２からの光信号の偏波を調整する偏波制御器１０２−２と、偏波制御器１０２−１からの光信号と偏波制御器１０２−２からの光信号を合波する光カプラ１０３と、光カプラ１０３で合波した光信号を変調する光変調器１０４からなる光送信器１０と、光送信器１０と光ファイバ２０を介して接続され、光送信器１０からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器３０を備えた光周波数多重伝送システムである。
【０００５】
ここで偏波制御器１０２−１と偏波制御器１０２−２は、周波数ｆ１の光信号と周波数ｆ２の光信号の偏波が互いに直交するように、それぞれ制御する。このように制御することにより、光受信器３０では、伝送路中の偏波状態に依存しないコヒーレント光受信を行うことができる。
【０００６】
図１５では、光送信器は１台であるが、同様な光送信器を複数台配置し、それぞれの光送信器からの光信号を合波し光受信器へ伝送することで、多波長の高密度波長多重システムを実現することもできる。この場合、光受信器では任意の波長を選択受信する構成にすることが可能である。また、ＰＯＮ構成にし、光送信器と光ファイバを複数の光受信器で共有することもできる。
【非特許文献１】成川  聖、外３名、“光ＦＤＭアクセスにおける送信側偏波ダイバーシティ方式”、電子情報通信学会総合大会、Ｂ−１０−９５、２００５年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光ＦＤＭアクセスネットワークでは、波長間隔が高密度であるので、周波数の安定した光源が必要となる。図１５の従来システムでは、図に示すとおり、２台の周波数の安定した光源が必要となる。Ｎ台の光送信器の光信号を多重する場合は、光源は２Ｎ台必要となる。そのため周波数の多重数が増えれば増えるほど、多数の周波数の安定した光源を準備する必要があり、光源の品種が増えてしまうという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、このような背景で行われたものであり、本発明の目的は、２台の光源を準備する代わりに、１台の光源と１台あるいは２台の光周波数シフタを用いることにより、光源の品種数を減らすことのできる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述したように本発明は、光送信器に光周波数シフタを備え、光周波数シフタにより、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにして、周波数多重伝送に必要な、周波数の安定した光源の品種数の削減を実現するものである。
【００１０】
第１の発明は、１台の光源と、前記光源に接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器において、光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を高周波シフトさせた光信号を出力し、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする光送信器である。
【００１１】
第２の発明は、１台の光源と、前記光源に接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器と、前記光送信器と光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を高周波シフトさせた光信号を出力し、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００１２】
第３の発明は、１台の光源と、前記光源に接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第１の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器Ｎ台と、Ｎ台の各光送信器からの光信号を合波する第２の光カプラと、前記第２の光カプラと光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を高周波シフトさせた光信号を出力し、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００１３】
第４の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、前記Ｎ台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、第１の光カプラに接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第２の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器において、光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする光送信器である。
【００１４】
第５の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、前記Ｎ台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、第１の光カプラに接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第２の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器と、前記光送信器と光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００１５】
第６の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、それぞれの光源に接続されたＮ台の光変調器と、前記Ｎ台の光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、第１の光カプラに接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第２の光カプラからなる光送信器において、光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする光送信器である。
【００１６】
第７の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、それぞれの光源に接続されたＮ台の光変調器と、前記Ｎ台の光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、第１の光カプラに接続された光周波数シフタと、光周波数シフタの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、光周波数シフタの他方のポートに接続された第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第２の光カプラからなる光送信器と、前記光送信器と光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、光周波数シフタは、出力側に方向性結合器が配置され、前記方向性結合器の一方の入力に第１のマッハツェンダ回路が接続され、前記方向性結合器の他方の入力に第２のマッハツェンダ回路が接続され、前記第１のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記第２のマッハツェンダ回路の入力と前記周波数シフタの入力が接続され、前記周波数シフタの入力に前記光源が接続され、前記方向性結合器の一方の出力に前記第１の偏波制御器が接続され、前記方向性結合器の他方の出力に前記第２の偏波制御器が接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路は、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第２のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第１のＲＦ信号電極および前記第２のＤＣ電極と、第２のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記第２のマッハツェンダ回路は、第３のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第３のＤＣ電極とが直列に接続され、さらに直列に接続された前記第３のＲＦ信号電極および前記第３のＤＣ電極と、第４のＲＦ信号電極とが並列に接続された構成であり、前記光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００１７】
第８の発明は、１台の光源と、前記光源からの光信号を分岐する第１の光カプラと、第１の光カプラの一方のポートに接続された第１の光周波数シフタおよび第１の偏波制御器と、第１の光カプラの他方のポートに接続された第２の光周波数シフタおよび第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第２の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器において、前記第１の光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の光周波数シフタが、前記第２の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を高周波シフトさせた光信号を出力し、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする光送信器である。
【００１８】
第９の発明は、１台の光源と、前記光源からの光信号を分岐する第１の光カプラと、第１の光カプラの一方のポートに接続された第１の光周波数シフタおよび第１の偏波制御器と、第１の光カプラの他方のポートに接続された第２の光周波数シフタおよび第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第２の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器と、前記光送信器と光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、前記第１の光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の光周波数シフタが、前記第２の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を高周波シフトさせた光信号を出力し、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００１９】
第１０の発明は、１台の光源と、前記光源からの光信号を分岐する第１の光カプラと、第１の光カプラの一方のポートに接続された第１の光周波数シフタおよび第１の偏波制御器と、第１の光カプラの他方のポートに接続された第２の光周波数シフタおよび第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第２の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器Ｎ台と、Ｎ台の各光送信器からの光信号を合波する第３の光カプラと、第３の光カプラと光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、前記第１の光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の光周波数シフタが、前記第２の偏波制御器に前記光源からの光信号の周波数を高周波シフトさせた光信号を出力し、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００２０】
第１１の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、前記Ｎ台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、合波した光信号を分岐する第２の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートに接続された第１の光周波数シフタおよび第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートに接続された第２の光周波数シフタおよび第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器において、前記第１の光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の光周波数シフタが、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする光送信器である。
【００２１】
第１２の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、前記Ｎ台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、合波した光信号を分岐する第２の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートに接続された第１の光周波数シフタおよび第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートに接続された第２の光周波数シフタおよび第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器と、前記光送信器と光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、前記第１の光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の光周波数シフタが、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００２２】
第１３の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、それぞれの光源に接続されたＮ台の光変調器と、前記Ｎ台の光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、合波した光信号を分岐する第２の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートに接続された第１の光周波数シフタおよび第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートに接続された第２の光周波数シフタおよび第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第３の光カプラからなる光送信器において、前記第１の光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の光周波数シフタが、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする光送信器である。
【００２３】
第１４の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、それぞれの光源に接続されたＮ台の光変調器と、前記Ｎ台の光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、合波した光信号を分岐する第２の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートに接続された第１の光周波数シフタおよび第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートに接続された第２の光周波数シフタおよび第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第３の光カプラからなる光送信器と、前記光送信器と光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、前記第１の光周波数シフタが、前記第１の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で低周波シフトさせた光信号を出力し、前記第２の光周波数シフタが、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括で高周波シフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００２４】
第１５の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、前記Ｎ台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、合波した光信号を分岐する第２の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートに接続された光周波数シフタおよび第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器において、前記光周波数シフタが、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括でシフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする光送信器である。
【００２５】
第１６の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、前記Ｎ台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、合波した光信号を分岐する第２の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートに接続された光周波数シフタおよび第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を変調する光変調器からなる光送信器と、前記光送信器と光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、前記光周波数シフタが、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括でシフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００２６】
第１７の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、それぞれの光源に接続されたＮ台の光変調器と、前記Ｎ台の光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、合波した光信号を分岐する第２の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートに接続された光周波数シフタおよび第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第３の光カプラからなる光送信器において、前記光周波数シフタが、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括でシフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする光送信器である。
【００２７】
第１８の発明は、それぞれ周波数の異なるＮ台の光源と、それぞれの光源に接続されたＮ台の光変調器と、前記Ｎ台の光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、合波した光信号を分岐する第２の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートに接続された第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートに接続された光周波数シフタおよび第２の偏波制御器と、第１の偏波制御器および第２の偏波制御器により偏波状態が互いに直交するように制御された前記２つのポートからの光信号を合波する第３の光カプラからなる光送信器と、前記光送信器と光ファイバを介して接続され、前記光送信器からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器からなる光周波数多重伝送システムにおいて、前記光周波数シフタが、前記第２の偏波制御器に前記Ｎ台の光源からの光信号の周波数を一括でシフトさせた光信号を出力し、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにしたことを特徴とする周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、光送信器に光周波数シフタを備え、光周波数シフタにより光源からの光信号の周波数をシフトさせ、１台の光源で２つの周波数の光信号を伝送できるようにすることにより、周波数多重伝送に必要な、周波数の安定した光源の品種数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施例の光周波数多重伝送システムを図１〜図１４を参照して説明する。図１は、第１の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図２は、第２の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図３は、第３の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図４は、第４の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図５は、第５の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図６は、第６の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図７は、第７の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図８は、第８の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図９は、図１〜図８に示す周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムにおける光周波数シフタの構成例を示す図である。図１０は、第９の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図１１は、第１０の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図１２は、第１１の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図１３は、第１２の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図１４は、図１０〜図１３に示す周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムにおける光周波数シフタの構成例を示す図である。
【００３３】
本発明の第１の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図１に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源１１１と、光源１１１からの光信号を分岐する光カプラ１１２と、光カプラ１１２の一方のポートに接続された偏波制御器１１３１２と、光カプラ１１２の他方のポートに接続された光周波数シフタ１１３２１および偏波制御器１１３２２と、偏波制御器１１３１２と偏波制御器１１３２２により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１１４と、合波した光信号を変調する光変調器１１５からなる光送信器１１と、光送信器１１と光ファイバ２１を介して接続され、光送信器１１からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器３１からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００３４】
ここで、光周波数シフタ１１３２１は、光源１１１から伝送されてくる周波数ｆ１の光信号をｆ１＋△ｆあるいはｆ１−△ｆのように周波数をシフトさせ、光送信器１１からｆ１とｆ１＋△ｆ、あるいはｆ１とｆ１−△ｆの２波長を送信する。これより、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００３５】
本発明の第２の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図２に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源１２１−１と、光源１２１−１からの光信号を分岐する光カプラ１２２−１と、光カプラ１２２−１の一方のポートに接続された偏波制御器１２３１２−１と、光カプラ１２２−１の他方のポートに接続された光周波数シフタ１２３２１−１および偏波制御器１２３２２−２と、偏波制御器１２３１２−１と偏波制御器１２３２２−１により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１２４−１と、合波した光信号を変調する光変調器１２５−１からなる光送信器１２−１と、周波数ｆＮの光信号を送信する光源１２１−Ｎと、光源１２１−Ｎからの光信号を分岐する光カプラ１２２−Ｎと、光カプラ１２２−Ｎの一方のポートに接続された偏波制御器１２３１２−Ｎと、光カプラ１２２−Ｎの他方のポートに接続された光周波数シフタ１２３２１−Ｎおよび偏波制御器１２３２２−Ｎと、偏波制御器１２３１２−Ｎと偏波制御器１２３２２−Ｎにより前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１２４−Ｎと、合波した光信号を変調する光変調器１２５−Ｎからなる光送信器１２−Ｎと、これら合計Ｎ台の光送信器１２−１〜１２−Ｎからの光信号を合波する光カプラ４２と、光カプラ４２と光ファイバ２２を介して接続され、光送信器１２−１〜１２−Ｎからの光信号をコヒーレント光検波する光受信器３２からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００３６】
ここで、光周波数シフタ１２３２１−１は、光源１２１−１から伝送されてくる周波数ｆ１の光信号をｆ１＋△ｆ１あるいはｆ１−△ｆ１のように周波数をシフトさせ、光送信器１２−１からｆ１とｆ１＋△ｆ１、あるいはｆ１とｆ１−△ｆ１の２波長を送信する。同様に、光周波数シフタ１２３２１−Ｎは、光源１２１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆＮの光信号をｆＮ＋△ｆＮあるいはｆＮ−△ｆＮのように周波数をシフトさせ、光送信器１２−ＮからｆＮとｆＮ＋△ｆＮ、あるいはｆＮとｆＮ−△ｆＮの２波長を送信する。これより、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００３７】
本発明の第３の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図３に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源１３１−１と、周波数ｆＮの光信号を送信する光源１３１−Ｎと、合計Ｎ台の光源からの光信号を合波する光カプラ１３２と、合波した光信号を分岐する光カプラ１３３と、光カプラ１３３の一方のポートに接続された偏波制御器１３４１２と、光カプラ１３３の他方のポートに接続された光周波数シフタ１３４２１および偏波制御器１３４２２と、偏波制御器１３４１２と偏波制御器１３４２２により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１３５と、合波した光信号を変調する光変調器１３６からなる光送信器１３と、光送信器１３と光ファイバ２３を介して接続され、光送信器１３からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器３３からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００３８】
ここで、光周波数シフタ１３４２１は、光源１３１−１〜１３１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆ１〜ｆＮの光信号をｆ１＋△ｆ，・・・，ｆＮ＋△ｆ、あるいはｆ１−△ｆ，・・・，ｆＮ−△ｆのように一括で周波数シフトさせ、光送信器１３から、ｆ１〜ｆＮとｆ１＋△ｆ〜ｆＮ＋△ｆ、あるいはｆ１〜ｆＮとｆ１−△ｆ〜ｆＮ−△ｆの２Ｎの波長を送信する。これより、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００３９】
本発明の第４の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図４に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源１４１−１と、光源１４１−１からの光信号を変調する光変調器１４６−１と、周波数ｆＮの光信号を送信する光源１４１−Ｎと、光源１４１−Ｎからの光信号を変調する光変調器１４６−Ｎと、合計Ｎ台の光変調器からの光信号を合波する光カプラ１４２と、合波した光信号を分岐する光カプラ１４３と、光カプラ１４３の一方のポートに接続された偏波制御器１４４１２と、光カプラ１４３の他方のポートに接続された光周波数シフタ１４４２１および偏波制御器１４４２２と、偏波制御器１４４１２と偏波制御器１４４２２により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１４５からなる光送信器１４と、光送信器１４と光ファイバ２４を介して接続され、光送信器１４からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器３４からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００４０】
ここで、光周波数シフタ１４４２１は、光源１４１−１〜１４１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆ１〜ｆＮの光信号をｆ１＋△ｆ，・・・，ｆＮ＋△ｆ、あるいはｆ１−△ｆ，・・・，ｆＮ−△ｆのように一括で周波数シフトさせ、光送信器１４から、ｆ１〜ｆＮとｆ１＋△ｆ〜ｆＮ＋△ｆ、あるいはｆ１〜ｆＮとｆ１−△ｆ〜ｆＮ−△ｆの２Ｎの波長を送信する。これより、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００４１】
本発明の第５の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図５に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源１５１と、光源１５１からの光信号を分岐する光カプラ１５２と、光カプラ１５２の一方のポートに接続された光周波数シフタ１５３１１および偏波制御器１５３１２と、光カプラ１５２の他方のポートに接続された光周波数シフタ１５３２１および偏波制御器１５３２２と、偏波制御器１５３１２と偏波制御器１５３２２により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１５４と、合波した光信号を変調する光変調器１５５からなる光送信器１５と、光送信器１５と光ファイバ２５を介して接続され、光送信器１５からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器３５からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００４２】
ここで、光周波数シフタ１５３１１は、光源１５１から伝送されてくる周波数ｆ１の光信号をｆ１−△ｆのように低周波シフトさせ、光周波数シフタ１５３２１は、光源１５１から伝送されてくる周波数ｆ１の光信号をｆ１＋△ｆのように高周波シフトさせ、光送信器１５から、ｆ１−△ｆとｆ１＋△ｆの２波長を送信する。あるいは、光周波数シフタ１５３１１は、光源１５１から伝送されてくる周波数ｆ１の光信号をｆ１＋△ｆのように高周波シフトさせ、光周波数シフタ１５３２１は、光源１５１から伝送されてくる周波数ｆ１の光信号をｆ１−△ｆのように低周波シフトさせ、光送信器１５から、ｆ１−△ｆとｆ１＋△ｆの２波長を送信する。これより、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００４３】
本発明の第６の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図６に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源１６１−１と、光源１６１−１からの光信号を分岐する光カプラ１６２−１と、光カプラ１６２−１の一方のポートに接続された光周波数シフタ１６３１１−１および偏波制御器１６３１２−１と、光カプラ１６２−１の他方のポートに接続された光周波数シフタ１６３２１−１および偏波制御器１６３２２−１と、偏波制御器１６３１２−１と偏波制御器１６３２２−１により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１６４−１と、合波した光信号を変調する光変調器１６５−１からなる光送信器１６−１と、周波数ｆＮの光信号を送信する光源１６１−Ｎと、光源１６１−Ｎからの光信号を分岐する光カプラ１６２−Ｎと、光カプラ１６２−Ｎの一方のポートに接続された光周波数シフタ１６３１１−Ｎおよび偏波制御器１６３１２−Ｎと、光カプラ１６２−Ｎの他方のポートに接続された光周波数シフタ１６３２１−Ｎおよび偏波制御器１６３２２−Ｎと、偏波制御器１６３１２−Ｎと偏波制御器１６３２２−Ｎにより前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１６４−Ｎと、合波した光信号を変調する光変調器１６５−Ｎからなる光送信器１６−Ｎと、これら合計Ｎ台の光送信器１６−１〜１６−Ｎからの光信号を合波する光カプラ４６と、光カプラ４６と光ファイバ２６を介して接続され、光送信器１６−１〜１６−Ｎからの光信号をコヒーレント光検波する光受信器３６からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００４４】
ここで、光周波数シフタ１６３１１−１は、光源１６１−１から伝送されてくる周波数ｆ１の光信号をｆ１−△ｆ１のように低周波シフトあるいはｆ１＋△ｆ１のように高周波シフトさせ、光周波数シフタ１６３２１−１は、光源１６１−１から伝送されてくる周波数ｆ１の光信号をｆ１＋△ｆ１のように高周波シフトあるいはｆ１−△ｆ１のように低周波シフトさせ、光送信器１６−１から、ｆ１−△ｆ１とｆ１＋△ｆ１の２波長を送信する。同様に、光周波数シフタ１６３１１−Ｎは、光源１６１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆＮの光信号をｆＮ−△ｆＮのように低周波シフトあるいはｆＮ＋△ｆＮのように高周波シフトさせ、光周波数シフタ１６３２１−Ｎは、光源１６１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆＮの光信号をｆＮ＋△ｆＮのように高周波シフトあるいはｆＮ−△ｆＮのように低周波シフトさせ、光送信器１６−Ｎから、ｆＮ−△ｆＮとｆＮ＋△ｆＮの２波長を送信する。これより、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００４５】
本発明の第７の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図７に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源１７１−１と、周波数ｆＮの光信号を送信する光源１７１−Ｎと、合計Ｎ台の光源１７１−１〜１７１−Ｎからの光信号を合波する光カプラ１７２と、合波した光信号を分岐する光カプラ１７３と、光カプラ１７３の一方のポートに接続された光周波数シフタ１７４１１および偏波制御器１７４１２と、光カプラ１７３の他方のポートに接続された光周波数シフタ１７４２１および偏波制御器１７４２２と、偏波制御器１７４１２と偏波制御器１７４２２により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１７５と、合波した光信号を変調する光変調器１７６からなる光送信器１７と、光送信器１７と光ファイバ２７を介して接続され、光送信器１７からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器３７からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００４６】
ここで、光周波数シフタ１７４１１は、光源１７１−１〜１７１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆ１〜ｆＮの光信号をｆ１−△ｆ，・・・，ｆＮ−△ｆのように一括で低周波シフトあるいはｆ１＋△ｆ，・・・，ｆＮ＋△ｆのように一括で高周波シフトさせ、光周波数シフタ１７４２１は、光源１７１−１〜１７１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆ１〜ｆＮの光信号をｆ１＋△ｆ，・・・，ｆＮ＋△ｆのように一括で高周波シフトあるいはｆ１−△ｆ，・・・，ｆＮ−△ｆのように一括で低周波シフトさせ、光送信器１７からｆ１−△ｆ〜ｆＮ−△ｆとｆ１＋△ｆ〜ｆＮ＋△ｆの２Ｎ波長を送信する。これより、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００４７】
本発明の第８の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図８に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源１８１−１と、光源１８１−１からの光信号を変調する光変調器１８６−１と、周波数ｆＮの光信号を送信する光源１８１−Ｎと、光源１８１−Ｎからの光信号を変調する光変調器１８６−Ｎと、合計Ｎ台の光変調器１８６−１〜１８６−Ｎからの光信号を合波する光カプラ１８２と、合波した光信号を分岐する光カプラ１８３と、光カプラ１８３の一方のポートに接続された光周波数シフタ１８４１１および偏波制御器１８４１２と、光カプラ１８３の他方のポートに接続された光周波数シフタ１８４２１および偏波制御器１８４２２と、偏波制御器１８４１２と偏波制御器１８４２２により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１８５からなる光送信器１８と、光送信器１８と光ファイバ２８を介して接続され、光送信器１８からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器３８からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００４８】
ここで、光周波数シフタ１８４１１は、光源１８１−１〜１８１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆ１〜ｆＮの光信号をｆ１−△ｆ，・・・，ｆＮ−△ｆのように一括で低周波シフトあるいはｆ１＋△ｆ，・・・，ｆＮ＋△ｆのように一括で高周波シフトさせ、光周波数シフタ１８４２１は、光源１８１−１〜１８１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆ１〜ｆＮの光信号をｆ１＋△ｆ，・・・，ｆＮ＋△ｆのように一括で高周波シフトあるいはｆ１−△ｆ，・・・，ｆＮ−△ｆのように一括で低周波シフトさせ、光送信器１８から、ｆ１−△ｆ〜ｆＮ−△ｆとｆ１＋△ｆ〜ｆＮ＋△ｆの２Ｎ波長を送信する。これより、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００４９】
以上、第１〜第８の実施例に示すように光送信器を構成することにより、周波数の安定した光源の品種数を減らすことができる。
【００５０】
図９には、本発明の第１〜第８の実施例に示す周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの光周波数シフタの構成例を示す。図９の光周波数シフタは、単側波帯（ｓｉｎｇｌｅ  ｓｉｄｅｂａｎｄ：ＳＳＢ）光変調器と呼ばれるものである。その構成は、マッハツェンダ回路１９のそれぞれの導波路にマッハツェンダ回路１９１、１９２を配置した構成である。マッハツェンダ回路１９１には、ＲＦ信号電極１９１１１、１９１２１と各導波路の光位相差を調整するＤＣ電極１９１２２が設けられ、マッハツェンダ回路１９２には、ＲＦ信号電極１９２１１、１９２２１と各導波路の光位相差を調整するＤＣ電極１９２２２が設けられ、マッハツェンダ回路１９１には、光位相差を調整するＤＣ電極１９３が設けられている。
【００５１】
各ＲＦ信号電極における変調度をφ、時間をｔ、搬送波をｃｏｓωＣｔとし、ＲＦ信号電極１９１１１にはφｃｏｓωＳｔ、ＲＦ信号電極１９１２１には−φｃｏｓωＳｔ、ＲＦ信号電極１９２１１にはφｓｉｎωＳｔ、ＲＦ信号電極１９２２１には−φｓｉｎωＳｔを印加する。また、ＤＣ電極１９１２２、１９２２２には、それぞれの導波路の位相差がπとなるようＤＣバイアスを印加する。さらに、ＤＣ電極１９３は、マッハツェンダ回路１９１、１９２からの光信号の位相差がπ／２となるようにＤＣバイアスを印加する。このように動作させると、ｍを整数とすると、マッハツェンダ回路１９１から出力される光信号Ｅ１９１は、
【数１】
0004703303.tif 000002
となる。マッハツェンダ回路１９２から出力される光信号Ｅ１９２は、
【数２】
0004703303.tif 000003
となる。そして、マッハツェンダ回路１９からの出力される光信号Ｅ１９は、
【数３】
0004703303.tif 000004
となる。以上より、マッハツェンダ回路１９は、角周波数ωＳ低周波シフトした光信号を出力することができる。同様に、ＤＣ電極１９３に、マッハツェンダ回路１９１、１９２からの光信号の位相差が−π／２となるようにＤＣバイアスを印加すると、マッハツェンダ回路１９からの出力される光信号Ｅ１９は、
【数４】
0004703303.tif 000005
となる。以上より、マッハツェンダ回路１９は、角周波数ωＳ高周波シフトした光信号を出力することができる。
【００５２】
本発明の第９の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図１０に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源４５１と、光源４５１に接続された光周波数シフタ４５２と、光周波数シフタ４５２の一方のポートに接続された偏波制御器４５３１と、光周波数シフタ４５２の他方のポートに接続された偏波制御器４５３２と、偏波制御器４５３１と偏波制御器４５３２により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ４５４と、合波した光信号を変調する光変調器４５５からなる光送信器４５と、光送信器４５と光ファイバ５５を介して接続され、光送信器４５からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器６５からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００５３】
ここで、光周波数シフタ４５２は、光源４５１から伝送されてくる周波数ｆ１の光信号を、ｆ１−△ｆのように低周波シフトさせた光信号を一方のポートへ、ｆ１＋△ｆのように高周波シフトさせた光信号を他方のポートに出力し、光送信器４５から、ｆ１−△ｆとｆ１＋△ｆの２波長を送信する。これより、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００５４】
本発明の第１０の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図１１に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源４６１−１と、光源４６１−１に接続された光周波数シフタ４６２−１と、光周波数シフタ４６２−１の一方のポートに接続された偏波制御器４６３１−１と、光周波数シフタ４６２−１の他方のポートに接続された偏波制御器４６３２−１と、偏波制御器４６３１−ｌと偏波制御器４６３２−１により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ４６４−１と、合波した光信号を変調する光変調器４６５−１からなる光送信器４６−１と、周波数ｆＮの光信号を送信する光源４６１−Ｎと、光源４６１−Ｎに接続された光周波数シフタ４６２−Ｎと、光周波数シフタ４６２−Ｎの一方のポートに接続された偏波制御器４６３１−Ｎと、光周波数シフタ４６２−Ｎの他方のポートに接続された偏波制御器４６３２−Ｎと、偏波制御器４６３１−Ｎと偏波制御器４６３２−Ｎにより前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ４６４−Ｎと、合波した光信号を変調する光変調器４６５−Ｎからなる光送信器４６−Ｎと、これら合計Ｎ台の光送信器４６−１〜４６−Ｎからの光信号を合波する光カプラ７６と、光カプラ７６と光ファイバ５６を介して接続され、光送信器４６−１〜４６−Ｎからの光信号をコヒーレント光検波する光受信器６６からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００５５】
ここで、光周波数シフタ４６２−１は、光源４６１−１から伝送されてくる周波数ｆ１の光信号を、ｆ１−△ｆ１のように低周波シフトさせた光信号を一方のポートへ、ｆ１＋△ｆ１のように高周波シフトさせた光信号を他方のポートに出力し、光送信器４６−１から、ｆ１−△ｆ１とｆ１＋△ｆ１の２波長を送信する。同様に光周波数シフタ４６２−Ｎは、光源４６１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆＮの光信号を、ｆＮ−△ｆＮのように低周波シフトさせた光信号を一方のポートへ、ｆＮ＋△ｆＮのように高周波シフトさせた光信号を他方のポートに出力し、光送信器４６−Ｎから、ｆＮ−△ｆＮとｆＮ＋△ｆＮの２波長を送信する。これより、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００５６】
本発明の第１１の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図１２に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源４７１−１と、周波数ｆＮの光信号を送信する光源４７１−Ｎと、合計Ｎ台の光源４７１−１〜４７１−Ｎからの光信号を合波する光カプラ４７２と、光カプラ４７２に接続された光周波数シフタ４７３と、光周波数シフタ４７３の一方のポートに接続された偏波制御器４７４１と、光周波数シフタ４７３の他方のポートに接続された偏波制御器４７４２と、偏波制御器４７４１と偏波制御器４７４２により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ４７５と、合波した光信号を変調する光変調器４７６からなる光送信器４７と、光送信器４７と光ファイバ５７を介して接続され、光送信器４７からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器６７からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００５７】
ここで、光周波数シフタ４７３は、光源４７１−１〜４７１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆ１〜ｆＮの光信号をｆ１−△ｆ，・・・，ｆＮ−△ｆのように一括で低周波シフトさせた光信号を一方のポートへ、ｆ１＋△ｆ，・・・，ｆＮ＋△ｆのように一括で高周波シフトさせた光信号を他方のポートに出力し、光送信器４７からｆ１−△ｆ〜ｆＮ−△ｆと、ｆ１＋△ｆ〜ｆＮ＋△ｆの２Ｎ波長を送信する。これより、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００５８】
本発明の第１２の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、図１３に示すように、周波数ｆ１の光信号を送信する光源４８１−１と、光源４８１−１からの光信号を変調する光変調器４８６−１と、周波数ｆＮの光信号を送信する光源４８１−Ｎと、光源４８１−Ｎからの光信号を変調する光変調器４８６−Ｎと、合計Ｎ台の光変調器４８６−１〜４８６−Ｎからの光信号を合波する光カプラ４８２と、光カプラ４８２に接続された光周波数シフタ４８３と、光周波数シフタ４８３の一方のポートに接続された偏波制御器４８４１と、光周波数シフタ４８３の他方のポートに接続された偏波制御器４８４２と、偏波制御器４８４１と偏波制御器４８４２により前記２つのポートからの光信号の偏波状態が互いに直交するように制御された、それら直交した２つのポートからの光信号を合波する光カプラ４８５からなる光送信器４８と、光送信器４８と光ファイバ５８を介して接続され、光送信器４８からの光信号をコトーレント光検波する光受信器６８からなる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムである。
【００５９】
ここで、光周波数シフタ４８３は、光源４８１−１〜４８１−Ｎから伝送されてくる周波数ｆ１〜ｆＮの光信号をｆ１−△ｆ，・・・，ｆＮ−△ｆのように一括で低周波シフトさせた光信号を一方のポートへ、ｆ１＋△ｆ，・・・，ｆＮ＋△ｆのように一括で高周波シフトさせた光信号を他方のポートに出力し、光送信器４８からｆ１−△ｆ〜ｆＮ−△ｆとｆ１＋△ｆ〜ｆＮ＋△ｆの２Ｎ波長を送信する。これより、Ｎ台の光源で２Ｎの周波数の光信号を周波数多重伝送することができる。
【００６０】
以上、第９〜第１２の実施例に示すように光送信器を構成することにより、周波数の安定した光源の品種数を減らすことができる。
【００６１】
図１４は、本発明の第９〜第１２の実施例に示す周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの光周波数シフタの構成例を示す。図１４の光周波数シフタは、図９の単側波帯（ｓｉｎｇｌｅ  ｓｉｄｅｂａｎｄ：ＳＳＢ）光変調器の出力側を方向性結合器型にしたものである。その構成は、マッハツェンダ回路４９のそれぞれの導波路にマッハツェンダ回路４９１、４９２を配置した構成である。マッハツェンダ回路４９１には、ＲＦ信号電極４９１１１、４９１２１と各導波路の光位相差を調整するＤＣ電極４９１２２が設けられ、マッハツェンダ回路４９２には、ＲＦ信号電極４９２１１、４９２２１と各導波路の光位相差を調整するＤＣ電極４９２２２が設けられ、マッハツェンダ回路４９の出力は、方向性結合器４９３により構成される。
【００６２】
各ＲＦ信号電極における変調度をφ、時間をｔ、搬送波をｃｏｓωＣｔとし、ＲＦ信号電極４９１１１にはφｃｏｓωＳｔ、ＲＦ信号電極４９１２１には−φｃｏｓωＳｔ、ＲＦ信号電極４９２１１にはφｓｉｎωＳｔ、ＲＦ信号電極４９２２１には−φｓｉｎωＳｔを印加する。また、ＤＣ電極４９１２２、４９２２２には、それぞれの導波路の位相差がπとなるようＤＣバイアスを印加する。このように動作させると、ｍを整数とすると、マッハツェンダ回路４９１から出力される光信号Ｅ４９１は、
【数５】
0004703303.tif 000006
となる。マッハツェンダ回路４９２から出力される光信号Ｅ４９２は、
【数６】
0004703303.tif 000007
となる。そして、出力５９−１から出力される光信号Ｅ５９−１は、
【数７】
0004703303.tif 000008
出力５９−２から出力される光信号Ｅ５９−２は、
【数８】
0004703303.tif 000009
となる。以上より、マッハツェンダ回路４９は、角周波数ωＳ低周波シフトした光信号と、角周波数ωＳ高周波シフトした光信号を出力することができる。
【００６３】
以下では、第１〜第１２の実施例における周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの、応用的な構成を述べる。
【００６４】
第１の応用として、第１〜第１２の実施例における周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムは、光送信器と光受信器は１本の光ファイバを介して接続されているが、光送信器と光受信器の間に光カプラを設け、１台の光送信器と複数の光受信器を接続する、いわゆるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）構成にして、光送信器と光ファイバを複数の光受信器で共有する構成にすることが可能である。
【００６５】
第２の応用として、第１〜第４の実施例における周波数シフト型高蜜度光周波数多重伝送システムの光送信器は、光カプラ１１２、１２２−１〜１２２−Ｎ、１３３、１４３の一方のポートは光周波数シフタを有するため、他方のポートに比べ、光損失が大きいと考えることができる。光カプラ１１４、１２４−１〜１２４−Ｎ、１３５、１４５の出力において、各周波数の光出力レベルを同一にするために、光周波数シフタを有するポートに光増幅器を設けることが可能である。あるいは、各周波数の光出力レベルを同一にするために、光カプラ１１２、１２２−１〜１２２−Ｎ、１３３、１４３の光出力レベルの分岐比率を非等分岐として、光周波数シフタを有するポートに高強度の光出力レベルを送る構成にすることも可能である。
【００６６】
第３の応用として、第２および第６の実施例における周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムおける光周波数シフタに、図９に示す単側波帯光変調器を用いるとき、各送信器における周波数シフト量が同じである場合、単側波帯光変調器を動作させるＲＦ信号やＤＣバイアスを各送信器で共有することができる。すなわち、光周波数シフタの制御回路を共有して使用することができるので、周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システム全体のコストを抑えることが可能となる。
【００６７】
第４の応用として、光周波数シフタとして、図９に示す単側波帯光変調器を用いる代わりに、擬似位相整合導波路を用いた波長変換器を用いることもできる。これは、２次の非線形効果を用いたもので、信号光の角周波数をωＳ、励起光の角周波数をωＰとし、信号光と励起光を擬似位相整合導波路に入射させることにより、変換光ωＣ＝ωＰ−ωＳを得ることができる。本波長変換器は、第３、第４、第７、第８の実施例に示すような、一括ですべての周波数をシフトする光周波数シフタとしても利用することが可能である。
【００６８】
第５の応用として、第１〜第１２の実施例における周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの光送信器は、偏波制御器を２台有するが、どちらか１台の偏波制御器だけ有する周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムとすることができる。例えば、偏波状態に依存しないコヒーレント光受信を行うために、偏波制御器２台からの出力の偏波状態を互いに直交するようにそれぞれの偏波制御器を制御する場合は、２台の偏波制御器のうちどちらか１台の偏波制御器だけを配置し、この偏波制御器を、偏波制御器を有する方の偏波状態を他方の偏波状態と直交するように制御すればよい。これより、本発明の第１〜第１２の実施例における偏波制御器は、どちらか一方の１台でもよい。
【００６９】
第１〜第４および第９〜第１２の実施例では、光送信器１台あたりの光周波数シフタの台数は１台であるが、第５〜第８の実施例では、光送信器１台あたりの光周波数シフタの台数は２台である。以下では、光周波数シフタの台数の差分の効果を述べる。
【００７０】
第１〜第８の実施例において、光周波数シフタとして図９の単側波帯光変調器を用いる場合、第１〜第４の実施例では、角周波数ωｓに相当するＲＦ信号発生器が必要となるが、第５〜第８の実施例では、角周波数ωｓ／２に相当するＲＦ信号発生器を準備し、一方の光周波数シフタを−ωｓ／２、他方の光周波数シフタをωｓ／２にシフトさせることで、角周波数ωｓ分のシフト量を実現することができる。一般にＲＦ信号発生器は、高周波になるほど高価になるので、第５〜第８の実施例では、２台の光周波数シフタが必要となるが、周波数シフトのためのＲＦ信号発生器は安価にできるという利点を有する。
【００７１】
さらに、第９〜第１２の実施例においては、光周波数シフタとして図１２の単側波帯光変調器を用い、角周波数ωｓ／２に相当するＲＦ信号発生器を準備することで、一方の出力の光信号をωｓ／２シフト、他方の出力の光信号を−ωｓ／２シフトすることができるので、１台の光周波数シフタで、かつＲＦ信号発生器は安価にできるという利点を有する。
【００７２】
第３、第７、第１１の実施例と第４、第８、第１２の実施例を比較すると、光変調器の配置箇所が異なる。以下では、その違いによる用途の差異を述べる。
【００７３】
第３、第７、第１１の実施例では、光変調器は、光周波数シフタの後段にあるので、光源から送信される全ての光信号は、同じ変調信号により変調され、全ての波長が同じ信号を伝送する。この場合、光受信器では、伝送されてくるどの波長を選択しても同じ信号を受信できるので、例えば信号光と局発光を混合させて受信するヘテロダイン受信の場合、局発光用の光源は、任意の固定波長光源でよい。一方で、第４、第８、第１２の実施例では、光変調器は、各光源の後段にあるので、光源から送信される光信号はそれぞれ異なる変調信号により変調され、全ての波長が異なる信号を伝送する。この場合、光受信器では、例えば信号光と局発光を混合させて受信するへテロダイン受信の場合、局発光用の光源を選択波長光源とすることにより、所望の波長を選択して受信することができる。
【００７４】
以上説明したように、本発明は、光送信器に光周波数シフタを備え、光周波数シフタにより、１台の光源で２つの周波数の光信号を周波数多重伝送できるようにすることにより、周波数多重伝送に必要な、周波数の安定した光源の品種数を削減することができる。例えば、図１に示す周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムと図１５に示す従来の光周波数多重伝送システムを比較してみると、光源の種類の合計は、図１５では２であるのに対して図２では１となり、半分となる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】第１の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図２】第２の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図３】第３の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図４】第４の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図５】第５の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図６】第６の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図７】第７の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図８】第８の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図９】第１〜第８の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムにおける光周波数シフタの構成例を示す図である。
【図１０】第９の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図１１】第１０の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図１２】第１１の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図１３】第１２の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図１４】第９〜第１２の実施例の周波数シフト型高密度光周波数多重伝送システムにおける光周波数シフタの構成例を示す図である。
【図１５】従来の光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０，１１，１２−１〜１２−Ｎ，１３，１４，１５，１６−１〜１６−Ｎ，１７，１８，４５，４６−１〜４６−Ｎ，４７，４８  光送信器
１０１−１〜１０１−２，１１１，１２１−１〜１２１−Ｎ，１３１−１〜１３１−Ｎ，１４１−１〜１４１−Ｎ，１５１，１６１−１〜１６１−Ｎ，１７１−１〜１７１−Ｎ，１８１−１〜１８１−Ｎ，４５１，４６１−１〜４６１−Ｎ，４７１−１〜４７１−Ｎ，４８１−１〜４８１−Ｎ  光源
４２，４６，７６，１０３，１１２，１１４，１２２−１〜１２２−Ｎ，１２４−１〜１２４−Ｎ，１３２，１３３，１３５，１４２，１４３，１４５，１５２，１５４，１６２−１〜１６２−Ｎ，１６４−１〜１６４−Ｎ，１７２，１７３，１７５，１８２，１８３，１８５，４５４，４６４−１〜４６４−Ｎ，４７２，４７５，４８２，４８５  光カプラ
１０２−１〜１０２−２，４５３１，４５３２，４６３１−１〜４６３１−Ｎ，４６３２−１〜４６３２−Ｎ，４７４１，４７４２，４８４１，４８４２，１１３１２，１１３２２，１２３１２−１〜１２３１２−Ｎ，１２３２２−１，１２３２２−Ｎ，１３４１２，１３４２２，１４４１２，１４４２２，１５３１２，１５３２２，１６３１２−１〜１６３１２−Ｎ，１６３２２−１〜１６３２２−Ｎ，１７４１２，１７４２２，１８４１２，１８４２２  偏波制御器
４５２，４６２−１〜４６２−Ｎ，４７３，４８３，１１３２１，１２３２１−１〜１２３２１−Ｎ，１３４２１，１４４２１，１５３１１，１５３２１，１６３１１−１〜１６３１１−Ｎ，１６３２１−１〜１６３２１−Ｎ，１７４１１，１７４２１，１８４１１，１８４２１  光周波数シフタ
１０４，１１５，１２５−１〜１２５−Ｎ，１３６，１４６−１〜１４６−Ｎ，１５５，１６５−１〜１６５−Ｎ，１７６，１８６−１〜１８６−Ｎ，４５５，４６５−１〜４６５−Ｎ，４７６，４８６−１〜４８６−Ｎ  光変調器
２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，５５，５６，５７，５８  光ファイバ
３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，６５，６６，６７，６８，  光受信器
１９，４９，１９１，１９２，４９１，４９２  マッハツェンダ回路
１９１１１，１９１２１，１９２１１，１９２２１，４９１１１，４９１２１，４９２１１，４９２２１  ＲＦ電極
１９３，１９１２２，１９２２２，４９１２２，４９２２２  ＤＣ電極
４９３  方向性結合器
５９−１，５９−２  出力
【図１】
0004703303.tif 000010
【図２】
0004703303.tif 000011
【図３】
0004703303.tif 000012
【図４】
0004703303.tif 000013
【図５】
0004703303.tif 000014
【図６】
0004703303.tif 000015
【図７】
0004703303.tif 000016
【図８】
0004703303.tif 000017
【図９】
0004703303.tif 000018
【図１０】
0004703303.tif 000019
【図１１】
0004703303.tif 000020
【図１２】
0004703303.tif 000021
【図１３】
0004703303.tif 000022
【図１４】
0004703303.tif 000023
【図１５】
0004703303.tif 000024