(57)【要約】【課題】光位相変調器を用いることなく、変調周波数依存性を持った低コストな一般的な光源を周波数変調した場合においても、簡単な構成で、受信の際の波形歪を抑えた光伝送が可能となる光伝送装置を提供することである。【解決手段】情報信号制御部１００１は光源１００２からの光信号の光周波数変動成分の位相に関して変調周波数に依存した偏差を抑圧するよう制御し、バイアスティ１００３はバイアス電流に情報信号制御部１００１から出力の変調電流を加え、光源１００２はバイアスティ１００３から出力の変調信号により光周波数変調を施す。光伝送部２０００は光送信部１０００からの光信号を伝送し、光位相／強度変換部３００１は光伝送部２０００からの光信号に対し、１ビット遅延させた光信号を干渉させ強度光信号に変換し、光電気変換部３００２は光位相／強度変換部３００１の出力光信号を電気信号に変換する。【選択図】図１
2005110091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報信号を入力し、位相の周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、
前記情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、
前記光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、
前記光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相／強度変換部と、
前記光位相／強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、により構成される光伝送装置。
【請求項２】
前記情報信号制御部は、前記光源から出力される光信号の光周波数変動成分の位相に関して、変調周波数に依存した偏差を所定の周波数帯域において抑圧するように、前記所定の特性を制御す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】
前記情報信号制御部は、前記光源から出力される光信号の光周波数変動成分の位相の変調周波数依存性に対し、所定の周波数帯域において逆特性となるように、前記所定の特性を制御す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４】
前記所定の周波数帯域は、光源に入力する信号の占有帯域と略等しいことを特徴とする請求項２または３に記載の光伝送装置。
【請求項５】
前記所定の周波数帯域は、前記光源の光周波数変動量の変調周波数依存性における変曲点の周波数を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の光伝送装置。
【請求項６】
前記光源の光周波数変動量の変調周波数依存性における変曲点の周波数は、光周波数変動現象の支配要因が、熱効果からキャリア密度変動効果に変化する周波数に略一致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】
前記情報信号制御部は、電気フィルタ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８】
前記情報信号制御部は、ＬＣＲ回路を並列に接続することにより作成できる電気フィルタであ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】
前記情報信号制御部は、バンドパスフィルタであ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１０】
前記情報信号制御部は、ローパスフィルタであ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１１】
前記情報信号制御部は、電気アンプ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１２】
前記光源は、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１３】
前記光位相／強度変換部は、マッハツェンダ干渉計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１４】
前記所定の符号方式は、ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ  Ｚｅｒｏ）符号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１５】
電気信号を入力し、位相の周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、
前記情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、により構成される光送信装置。
【請求項１６】
電気信号を入力し、レベルの周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、
前記情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、
前記光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、
前記光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相／強度変換部と、
前記光位相／強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、により構成される光伝送装置。
【請求項１７】
電気信号を入力し、レベルおよび位相の周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、
前記情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、
前記光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、
前記光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相／強度変換部と、
前記光位相／強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、により構成される光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光位相変調、つまり、光周波数変調を施した光信号を伝送する光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、光位相変調器により光位相変調を施した光信号を伝送する光伝送装置の構成を示したブロック図である。以下、図４を参照して従来の光伝送装置の説明を行う。
【０００３】
図４において、従来の光伝送装置は、光源１００２と、バイアスティ１００３と、光位相変調器１００４と、光伝送部２０００と、光位相／強度変換部３００１と、光電気変換部３００２とを備えており、光源１００２と、バイアスティ１００３と、光位相変調器１００４により光送信部１０００を、光位相／強度変換部３００１と、光電気変換部３００２により光受信部３０００を構成する。
【０００４】
上記のように構成された光伝送装置において、光源１００２は、連続光を出力し、バイアスティ１００３は、ＤＣバイアスと情報信号を加算して変調信号を出力し、光位相変調器１００４は、バイアスティ１００３から出力される変調信号を用いて、光源１００２から出力される連続光に光位相変調を施し、光位相変調信号を光伝送部２０００に出力する。光位相／強度変換部３００１は、例えばマッハツェンダ干渉計で構成され、光伝送部２０００で伝送された光信号の光位相変動成分を光強度変化に変換し、光電気変換部３００２は、光位相／強度変換部３００１から出力された光強度信号を電気信号に変換することによって情報信号を出力する（例えば特許文献１参照）。
【非特許文献１】１９９８年信学技報、ＰＳ−９８−８、（１９９８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の光伝送装置において、光位相変調器を使用すると、光送信装置のコストが高くなり、かつ、偏波等の制御が困難になるという課題を有していた。一方、本課題を解決するために、光位相変調器を用いず、光源に周波数変調を施すと、一般的な光源は光周波数変動成分の位相に変調周波数依存性が存在するため、変調周波数によって出力波形が歪むという新たな課題が生じてしまう（例えば、変調周波数３００Ｍｂｐｓの場合、図５参照）。
【０００６】
それ故に、本発明の目的は、光位相変調器を用いることなく、変調周波数依存性を持った低コストな一般的な光源を周波数変調した場合においても、簡単な構成で、受信の際の波形歪を抑えた伝送が可能となる光伝送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、情報信号を入力し、位相の周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相／強度変換部と、光位相／強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを備える。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、光源から出力される光信号の光周波数変動成分の位相に関して、変調周波数に依存した偏差を所定の周波数帯域において抑圧するように、所定の特性を制御することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、光源から出力される光信号の光周波数変動成分の位相の変調周波数依存性に対し、所定の周波数帯域において逆特性となるように、所定の特性を制御することを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第２または３の発明に従属する発明であって、所定の周波数帯域は、光源に入力する信号の占有帯域と略等しいことを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第２または３の発明に従属する発明であって、所定の周波数帯域は、光源の光周波数変動量の変調周波数依存性における変曲点の周波数を含むことを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第５の発明に従属する発明であって、光源の光周波数変動量の変調周波数依存性における変曲点の周波数は、光周波数変動現象の支配要因が、熱効果からキャリア密度変動効果に変化する周波数に略一致することを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第１の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、電気フィルタであることを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第７の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、ＬＣＲ回路を並列に接続することにより作成できる電気フィルタであることを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、第７の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、バンドパスフィルタであることを特徴とする。
【００１６】
第１０の発明は、第７の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、ローパスフィルタであることを特徴とする。
【００１７】
第１１の発明は、第１の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、電気アンプであることを特徴とする。
【００１８】
第１２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、光源は、半導体レーザであることを特徴とする。
【００１９】
第１３の発明は、第１の発明に従属する発明であって、光位相／強度変換部は、マッハツェンダ干渉計であることを特徴とする。
【００２０】
第１４の発明は、第１の発明に従属する発明であって、所定の符号方式は、ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ  Ｚｅｒｏ）符号であることを特徴とする。
【００２１】
第１５の発明は、電気信号を入力し、位相の周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源とを備える。
【００２２】
第１６の発明は、電気信号を入力し、レベルの周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相／強度変換部と、光位相／強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを備える。
【００２３】
第１７の発明は、電気信号を入力し、レベルおよび位相の周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相／強度変換部と、光位相／強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを備える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の光伝送装置によれば、光位相変調器を用いることなく、変調周波数依存性を持った低コストな一般的な光源を周波数変調した場合においても、簡単な構成で、受信の際の波形歪を抑えた光伝送が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。図１において、本実施形態の光伝送装置は、情報信号制御部１００１と、光源１００２と、バイアスティ１００３と、光伝送部２０００と、光位相／強度変換部３００１と、光電気変換部３００２とを備えており、情報信号制御部１００１と、光源１００２と、バイアスティ１００３により光送信部１０００を、光位相／強度変換部３００１と、光電気変換部３００２により光受信部３０００を構成する。以下、図１を参照して、光伝送装置の動作について説明する。
【００２６】
情報信号制御部１００１は、伝送すべき情報信号の変調周波数に依存した位相を制御する。具体的には、一般的な光源１００２である半導体レーザから出力される光信号の光周波数変動成分の位相の変調周波数依存性が図２（ａ）の場合、図２（ｂ）のような本依存性と逆特性の位相を持った情報信号制御部により、図２（ｃ）のように、光送信部１０００から出力される光信号の光周波数変動成分の位相に関して、変調周波数に依存した偏差を抑圧する。バイアスティ１００３は、バイアス電流に情報信号制御部１００１から出力された変調電流を加えて、光源１００２は、バイアスティ１００３から出力された図３（ａ）に示すような変調信号により周波数を変調し、図３（ｂ）に示すような光位相を持った光信号を出力する。
【００２７】
光伝送部２０００は、光送信部１０００から出力された光信号を伝送し、光受信部３０００に出力する。
【００２８】
光位相／強度変換部３００１は、１ビット遅延部を有し、光伝送部２０００から出力された図３（ｂ）に示すような光位相を持った光信号に対し、１ビット遅延させた図３（ｃ）に示すような光位相を持った光信号を干渉させることにより、図３（ｄ）に示すような強度光信号を出力する。光電気変換部３００２は、光位相／強度変換部３００１の出力光信号を電気信号（情報信号）に変換する。
【００２９】
以上に示すように、本実施形態に係る光伝送装置によれば、光送信部において、情報信号制御部により、半導体レーザから出力される光信号の光周波数変動成分の位相に関して、変調周波数に依存した偏差を抑圧するように制御する。これにより、光位相変調器を用いることなく、変調周波数依存性を持った低コストな一般的な光源を周波数変調した場合においても、簡単な構成で、受信の際の波形歪を抑えた光伝送が可能となる。
【００３０】
なお、本実施形態では、光送信部において、半導体レーザから出力される光信号の光周波数変動成分の位相に関して、変調周波数に依存した偏差を抑圧するように制御を行ったが、光周波数変動量に関して、変調周波数に依存した偏差を抑圧するように制御を行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の光伝送装置は、長距離・短距離に関わらず、光ファイバを用いた伝送装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光伝送装置の構成図
【図２】図１に示す半導体レーザから出力される光信号の光周波数変動成分の位相に関して、変調周波数に依存した偏差を抑圧するように制御する様子の一例を示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る光伝送装置において、変調信号、光信号の位相および強度が変化する様子の一例を示す図
【図４】従来の光伝送装置の構成図
【図５】従来の光伝送装置を用いて変調周波数３００Ｍｂｐｓの光信号を伝送した場合における、受信波形歪を示した図
【符号の説明】
【００３３】
１０００    光送信部
１００１    情報信号制御部
１００２    光源
１００３    バイアスティ
１００４    光位相変調器
２０００    光伝送部
３０００    光受信部
３００１    光位相／強度変換部
３００２    光電気変換部
【図１】
2005110091.tif 000003
【図２】
2005110091.tif 000004
【図３】
2005110091.tif 000005
【図４】
2005110091.tif 000006
【図５】
2005110091.tif 000007