(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の信号で変調された光信号を前記第１の信号が発生する前記第１の信号の高調波歪み成分または相互変調歪み成分をその帯域内に含む第２の信号で変調して伝送する光送信装置において、
第１の信号で変調された光信号を分岐する光分岐手段と、
前記分岐された光信号の一方を入力し、前記分岐された光信号の他方に含まれる前記第１の信号の高調波歪み成分を相殺する相殺信号を生成する相殺信号生成手段と、
縦続に接続され、前記分岐された光信号の他方を前記相殺信号および前記第２の信号でそれぞれ変調する第１および第２の変調手段とを備え、
前記相殺信号生成手段は、
前記入力された光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、
前記変換された電気信号について、前記第１の信号の周波数スペクトルよりも周波数が高く、かつ前記第２の信号の周波数スペクトルと少なくとも部分的に重なる周波数スペクトルを有する高調波歪み成分を抽出するフィルタ手段と、
前記第１の変調手段に入力した場合に該変調手段から出力される信号光に存在する前記第１の信号の高調波歪み成分が最小化されるように、前記抽出された電気信号の位相を調整する位相調整手段とを備え、
前記位相が調整された電気信号を前記相殺信号として出力する
ことを特徴とする光送信装置。
【請求項２】
第１の信号で変調された光信号を前記第１の信号が発生する前記第１の信号の高調波歪み成分または相互変調歪み成分をその帯域内に含む第２の信号で変調して伝送する光送信装置において、
第１の信号で変調された光信号を分岐する光分岐手段と、
前記分岐された光信号の一方を入力し、前記分岐された光信号の他方に含まれる前記第１の信号の高調波歪み成分を相殺する相殺信号を生成する相殺信号生成手段と、
前記相殺信号と前記第２の信号とを合成する合成手段と、
前記分岐された光信号の他方を前記合成された信号で変調する変調手段とを備え、
前記相殺信号生成手段は、
前記入力された光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、
前記変換された電気信号について、前記第１の信号の周波数スペクトルよりも周波数が高く、かつ前記第２の信号の周波数スペクトルと少なくとも部分的に重なる周波数スペクトルを有する高調波歪み成分を抽出するフィルタ手段と、
前記変調手段に入力した場合に該変調手段から出力される信号光に存在する前記第１の信号の高調波歪み成分が最小化されるように、前記抽出された電気信号の位相を調整する位相調整手段とを備え、
前記位相が調整された電気信号を前記相殺信号として出力する
ことを特徴とする光送信装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光送信装置と、前記光送信装置から光伝送路を介して伝送された光信号を受信する光受信装置とを備えた光伝送システムにおいて、
前記第１の信号は、ＦＭ一括変換された信号であり、
前記第２の信号は、衛星放送のＲＦ信号であり、
前記光受信装置は、
前記受信した光信号を、前記ＦＭ一括変換された信号を含む光信号と前記衛星放送のＲＦ信号を含む光信号とに分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段によって分岐されたＦＭ一括変換信号を含む光信号を電気信号に変換する第１の光電変換手段と、
前記第１の光電変換手段によって変換された電気信号をＦＭ復調する復調手段と、
前記光分岐手段によって分岐された衛星放送のＲＦ信号を含む光信号を電気信号に変換する第２の光電変換手段と、
前記第２の光電変換手段によって変換された電気信号をダウンコンバートするダウンコンバート手段と
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の光送信装置と、前記光送信装置から光伝送路を介して伝送された光信号を受信する光受信装置とを備えた光伝送システムにおいて、
前記第１の信号は、ＦＭ一括変換された信号であり、
前記第２の信号は、衛星放送のＲＦ信号であり、
前記光受信装置は、
前記受信した光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、
前記光電変換手段によって変換された電気信号を、前記ＦＭ一括変換された信号と前記衛星放送のＲＦ信号とに分離するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段によって分離されたＦＭ一括変換信号をＦＭ復調する復調手段と、
前記フィルタ手段によって分離された衛星放送のＲＦ信号をダウンコンバートするダウンコンバート手段と
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項５】
第１の信号で変調された光信号を前記第１の信号が発生する前記第１の信号の高調波歪み成分または相互変調歪み成分をその帯域内に含む第２の信号で変調して伝送する光送信方法であって、
第１の信号で変調された光信号を分岐するステップと、
前記分岐された光信号の一方を電気信号に変換するステップと、
前記変換された電気信号について、前記第１の信号の周波数スペクトルよりも周波数が高く、かつ前記第２の信号の周波数スペクトルと少なくとも部分的に重なる周波数スペクトルを有する高調波歪み成分を抽出するステップと、
前記分岐された光信号の他方を変調した場合に該信号光に存在する前記第１の信号の高調波歪み成分が最小化されるように、前記抽出された電気信号の位相を調整して、前記分岐された光信号の他方に含まれる前記第１の信号の高調波歪み成分を相殺する相殺信号を生成するステップと、
前記分岐された光信号の他方を前記相殺信号および前記第２の信号で変調するステップと
を備えることを特徴とする光送信方法。
【請求項６】
第１の信号で変調された光信号を前記第１の信号が発生する前記第１の信号の高調波歪み成分または相互変調歪み成分をその帯域内に含む第２の信号で変調して伝送する光送信方法であって、
第１の信号で変調された光信号を分岐するステップと、
前記分岐された光信号の一方を電気信号に変換するステップと、
前記変換された電気信号について、前記第１の信号の周波数スペクトルよりも周波数が高く、かつ前記第２の信号の周波数スペクトルと少なくとも部分的に重なる周波数スペクトルを有する高調波歪み成分を抽出するステップと、
前記分岐された光信号の他方を変調した場合に該信号光に存在する前記第１の信号の高調波歪み成分が最小化されるように、前記抽出された電気信号の位相を調整して、前記分岐された光信号の他方に含まれる前記第１の信号の高調波歪み成分を相殺する相殺信号を生成するステップと、
前記相殺信号と前記第２の信号とを合成するステップと、
前記分岐された光信号の他方を前記合成された信号で変調するステップと
を備えることを特徴とする光送信方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の光送信方法によって前記第１の信号としてＦＭ一括変換された信号および前記第２の信号として衛星放送のＲＦ信号で変調された光信号を伝送するステップと、
前記伝送された光信号を受信して、前記ＦＭ一括変換された信号を含む光信号と前記衛星放送のＲＦ信号を含む光信号とに分岐するステップと、
前記分岐されたＦＭ一括変換された信号を含む光信号を電気信号に変換し、復調するステップと、
前記分岐された衛星放送のＲＦ信号を含む光信号を電気信号に変換し、ダウンコンバートするステップと
を備えることを特徴とする光伝送方法。
【請求項８】
請求項５または６に記載の光送信方法によって前記第１の信号としてＦＭ一括変換された信号および前記第２の信号として衛星放送のＲＦ信号で変調された光信号を伝送するステップと、
前記伝送された光信号を受信して、電気信号に変換するステップと、
前記変換された電気信号を前記ＦＭ一括変換された信号と前記衛星放送のＲＦ信号とに分離するステップと、
前記分離されたＦＭ一括変換信号を復調するステップと、
前記分離された衛星放送のＲＦ信号をダウンコンバートするステップと
を備えることを特徴とする光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数分割多重方式による光信号の伝送に関する。より具体的には、本発明は、第１の信号による歪み成分を低減することによって、第２の信号に対する妨害を軽減する周波数分割多重方式による光信号の伝送に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１の信号により強度変調された光信号を、他の周波数からなる第２の信号により外部変調器を用いて変調することによって、第１の信号と第２の信号とを周波数分割多重伝送する方法が発明されている（特許文献１）。【０００３】
しかし、特許文献１の図３に示された光送信装置においては、そのＡＭ−ＦＤＭの信号（第１の信号）とＦＭ−ＦＤＭの信号（第２の信号）の周波数配列は特許文献１の図６に示されているごときである。この場合、ＡＭ−ＦＤＭ信号の高調波歪み成分および相互変調歪み成分が、ＦＭ−ＦＤＭの信号周波数と重なって、ＦＭ−ＦＤＭ信号に対して妨害になる場合がある。【０００４】
このように、周波数分割多重方式において、第１の信号によって変調された光信号を、外部変調器で第２の信号によって変調することにより、第１の信号と第２の信号とを周波数分割多重する場合に、第１の信号が発生する第１の信号の高調波歪み成分と相互変調歪み成分が、第２の信号に対して妨害となるという問題があった。【０００５】
【特許文献１】特開平６−１０４８６７号公報
【非特許文献１】ITU-T Recommendation, J.185, “Transmission equipment for transferring multi-channel television signals over optical access networks by FM conversion”, 02/2002.
【非特許文献２】柴田他著、「ＦＭ一括変換方式を用いた光映像分配システム」、電子情報通信学会論文誌Ｂ，Ｖｏｌ．Ｊ８３−Ｂ，Ｎｏ．７，ｐｐ．９４８−９５９，２０００年７月
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、周波数分割多重方式による光伝送において、妨害となる歪み成分を低減し、高品質な伝送を可能とすることにある。
【０００７】
本発明の一態様によれば、第１の信号で変調された光信号を第２の信号で変調して伝送する光送信装置であって、この装置は、第１の信号で変調された光信号を分岐する光分岐手段と、分岐された光信号の一方を電気信号に変換する光電変換手段と、変換された電気信号を用いて、分岐された光信号の他方に含まれる第２の信号に対する妨害成分を相殺する相殺手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様によれば、相殺手段は、変換された電気信号について、第２の信号の周波数スペクトルと少なくとも部分的に重なる周波数スペクトルの電気信号を抽出するフィルタ手段と、抽出された電気信号の位相を調整する位相調整手段と、位相が調整された電気信号で分岐された光信号の他方を変調する変調手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、相殺手段は、変換された電気信号について、第２の信号の周波数スペクトルと少なくとも部分的に重なる周波数スペクトルの電気信号を抽出するフィルタ手段と、抽出された電気信号の位相を調整する位相調整手段と、位相が調整された電気信号と第２の信号とを合成する合成手段と、合成された信号で前記分岐された光信号の他方を変調する変調手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様によれば、第１の信号は、ＦＭ一括変換された信号であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様によれば、第２の信号は、衛星放送のＲＦ信号であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様によれば、光送信装置と、光送信装置から光伝送路を介して伝送された光信号を受信する光受信装置とを備えた光伝送システムであって、光受信装置は、受信した光信号を、ＦＭ一括変換された信号を含む光信号と衛星放送のＲＦ信号を含む光信号とに分岐する光分岐手段と、光分岐手段によって分岐されたＦＭ一括変換信号を含む光信号を電気信号に変換する第１の光電変換手段と、第１の光電変換手段によって変換された電気信号をＦＭ復調する復調手段と、光分岐手段によって分岐された衛星放送のＲＦ信号を含む光信号を電気信号に変換する第２の光電変換手段と、第２の光電変換手段によって変換された電気信号をダウンコンバートするダウンコンバート手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様によれば、光送信装置と、光送信装置から光伝送路を介して伝送された光信号を受信する光受信装置とを備えた光伝送システムであって、光受信装置は、受信した光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、光電変換手段によって変換された電気信号を、ＦＭ一括変換された信号と衛星放送のＲＦ信号とに分離するフィルタ手段と、フィルタ手段によって分離されたＦＭ一括変換信号をＦＭ復調する復調手段と、フィルタ手段によって分離された衛星放送のＲＦ信号をダウンコンバートするダウンコンバート手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様によれば、第１の信号で変調された光信号を第２の信号で変調して伝送する光送信方法であって、この方法は、第１の信号で変調された光信号を分岐するステップと、分岐された光信号の一方を電気信号に変換するステップと、変換された電気信号を用いて、分岐された光信号の他方に含まれる第２の信号に対する妨害成分を相殺するステップとを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様によれば、相殺するステップは、変換された電気信号について、第２の信号の周波数スペクトルと少なくとも部分的に重なる周波数スペクトルの電気信号を抽出するステップと、抽出された電気信号の位相を調整するステップと、位相が調整された電気信号で分岐された光信号の他方を変調するステップとを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様によれば、相殺するステップは、変換された電気信号について、第２の信号の周波数スペクトルと少なくとも部分的に重なる周波数スペクトルの電気信号を抽出するステップと、抽出された電気信号の位相を調整するステップと、位相が調整された電気信号と第２の信号とを合成するステップと、合成された信号で分岐された光信号の他方を変調するステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の一態様によれば、第１の信号は、ＦＭ一括変換された信号であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の一態様によれば、第２の信号は、衛星放送のＲＦ信号であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の一態様によれば、光伝送方法であって、この方法は、上記光送信方法によってＦＭ一括変換された信号および衛星放送のＲＦ信号で変調された光信号を伝送するステップと、伝送された光信号を受信して、ＦＭ一括変換された信号を含む光信号と衛星放送のＲＦ信号を含む光信号とに分岐するステップと、分岐されたＦＭ一括変換された信号を含む光信号を電気信号に変換し、復調するステップと、分岐された衛星放送のＲＦ信号を含む光信号を電気信号に変換し、ダウンコンバートするステップとを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の一態様によれば、光伝送方法であって、この方法は、上記光送信方法によってＦＭ一括変換された信号および衛星放送のＲＦ信号で変調された光信号を伝送するステップと、伝送された光信号を受信して、電気信号に変換するステップと、変換された電気信号をＦＭ一括変換された信号と衛星放送のＲＦ信号とに分離するステップと、分離されたＦＭ一括変換信号を復調するステップと、分離された衛星放送のＲＦ信号をダウンコンバートするステップとを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の信号と第２の信号を周波数多重して伝送する光伝送システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の信号と第２の信号を周波数多重して伝送する光伝送システムにおける他の光受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図１のＡ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図４】図１のＢ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図５】図１のＣ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図６】図１のＤ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図７】図１のＥ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図８】図１のＦ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図９】図１のＧ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図１０】図１のＨ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図１１】図１のＩ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図１２】図２のＪ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図１３】図２のＫ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図１４】図２のＬ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図１５】図２のＭ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図１６】図２のＮ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図１７】第１の信号と第２の信号を周波数多重して伝送する光伝送システムにおける他の光送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１８】第１の信号と第２の信号を周波数多重して伝送する本発明による光伝送システムにおける光送信装置の第１の実施例による構成例を示すブロック図である。
【図１９】第１の信号と第２の信号を周波数多重して伝送する本発明による光伝送システムにおける光送信装置の第２の実施例による構成例を示すブロック図である。
【図２０】本発明による相殺信号生成器の構成例を示すブロック図である。
【図２１】図１８および図１９のａ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図２２】図１８および図１９のｂ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図２３】図１８および図１９のｃ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図２４】図２０のｄ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図２５】図２０のｅ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図２６】図１８および図１９のｆ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図２７】図１８および図１９のｇ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図２８】図１８および図１９のｈ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図２９】図１８のｉ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図３０】図１８および図１９のｊ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【図３１】図１９のｋ点におけるスペクトルを表すグラフ図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。ここでは、第１の信号として、ＣＡＴＶ信号（９０〜７７０ＭＨｚ）をＦＭ一括変換した周波数０〜６ＧＨｚのＦＭ一括変換信号を、また第２の信号として、周波数１１．７〜１２．８ＧＨｚのＢＳ／ＣＳ衛星放送のＲＦ信号を想定する。しかしながら、本発明は、第１および第２の信号の占有周波数が異なっており、第１の信号の高調波歪みや相互変調歪みが第２の信号に妨害を与える周波数関係であれば、どのような信号であってもよく、下記の用途に限定されるものではない。【００２３】
ＣＡＴＶ信号などの多チャンネル映像信号（９０〜７７０ＭＨｚ）を、光ファイバを介して高品質に伝送する方式として、ＩＴＵによって勧告されているＦＭ一括変換方式がある（非特許文献１）。このＦＭ一括変換方式は、多チャンネル映像信号を強度変調して伝送する方式に比べ、ＦＭ変調による広帯域利得によって受信感度を向上させることができ、延いては高品質の伝送が可能となる（非特許文献２）。【００２４】
図１に、９０〜７７０ＭＨｚの多チャンネルＣＡＴＶ信号を０〜６ＧＨｚのＦＭ一括変換号信号に変換した後、１１．７〜１２．８ＧＨｚのＢＳ／ＣＳ衛星放送の多チャンネル映像信号と共に単一の光ファイバによって伝送する光伝送システムの構成例を示す。【００２５】
図１の光送信装置１０では、周波数９０〜７７０ＭＨｚのＣＡＴＶ信号がＦＭ一括変換器１２により周波数変調され、中心周波数３ＧＨｚ、周波数帯域幅６ＧＨｚのＦＭ一括変換信号（０〜６ＧＨｚ）に変換される。光送信機１４では、このＦＭ一括変換信号により、光信号が強度変調され、光信号として出力される。【００２６】
この強度変調された光信号は、外部変調器１８において、ＢＳ／ＣＳ衛星放送のＲＦ帯域の信号によってさらに強度変調される。この光信号は、必要に応じて、光増幅器３０により増幅された後、光ファイバ４０を介して、加入者の光受信装置５０に伝送される。【００２７】
光受信装置５０では、光２分岐器５４によって、光信号が分岐される。これらの光信号は、フォトダイオード（ＰＤ）やアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）などの光電変換器６２および７２によってそれぞれ電気信号に変換される。【００２８】
ＣＡＴＶ信号のＦＭ一括変換信号が含まれる電気信号は、ＦＭ復調器６４によって、周波数９０〜７７０ＭＨｚのＣＡＴＶ信号に復調され、増幅器６６を介して出力される。一方、ＢＳ／ＣＳのＲＦ信号が含まれる電気信号は、ブロックダウンコンバータ（ＬＮＢ）７４によって、周波数１．０〜２．１ＧＨｚのＢＳ／ＣＳのＩＦ信号に周波数変換され、出力される。この光受信装置は、光２分岐器５４を使用しているので、本明細書では、以降、「分岐型の光受信装置」と呼ぶことにする。【００２９】
図１に示したように、光信号を分岐して電気信号に変換するのではなく、図２に示すように、光信号を電気信号に変換して周波数分離することもできる。図２では、光ファイバ４０を介して受信した光信号が、先ず光電変換器５２により、電気信号に変換される。【００３０】
次いで、この電気信号は、周波数分離フィルタ５６により、６ＧＨｚ以下のＣＡＴＶ信号のＦＭ一括変換信号が含まれる信号と、それ以上の信号（６〜１３ＧＨｚ）とに周波数分離される。【００３１】
周波数０〜６ＧＨｚのＦＭ一括変換信号は、ＦＭ復調器６４により、周波数９０〜７７０ＭＨｚのＣＡＴＶ信号に復調され、増幅器６６を介して出力される。一方、周波数６〜１３ＧＨｚの信号は、ブロックダウンコンバータ（ＬＮＢ）７４において、所望のＢＳ／ＣＳ衛星放送のＲＦ周波数（１１．７〜１２．８ＧＨｚ）がフィルタにより選択され、ＢＳ／ＣＳ衛星放送のＩＦ周波数（１．０〜２．１ＧＨｚ）に周波数変換される。【００３２】
次に、これら構成例における各点のスペクトルについて説明する。図１のＡ〜Ｉ点におけるスペクトルをそれぞれ図３〜１１に示す。なお、Ｅ点の信号は、光信号であるため、光信号を光電変換した後に得られる電気信号の周波数スペクトルを図７に示している。また、図２のＪ〜Ｎ点におけるスペクトルをそれぞれ図１２〜１６に示す。【００３３】
先ず、図１の分岐型の光受信装置について説明する。図４に示すように、図１のＢ点ではＦＭ一括変換器１２による第２高調波歪みと第３高調波歪みが発生する。これらの歪みは、図７に示すように、図１のＥ点では光送信機１４によりさらに大きくなる。【００３４】
ＦＭ一括変換信号は、光受信機６０のＦＭ復調器６４により復調され、図９に示すように、Ｇ点でＣＡＴＶ信号を劣化なく復元することができる（非特許文献２参照）。しかしながら、ＢＳ／ＣＳ−ＲＦ信号には、図１０に示すように、Ｈ点でＦＭ一括変換信号の第２高調波歪みと、第３高調波歪みがその帯域内（１１．７〜１２．８ＧＨｚ）に現れる。【００３５】
そのため、ブロックダウンコンバータ（ＬＮＢ）７４により、ＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号の周波数帯（１．０〜２．１ＧＨｚ）に変換しても、図１１に示すように、Ｉ点で第２高調波歪みと、第３高調波歪みがその帯域内に残り、ＢＳ／ＣＳ衛星放送の映像信号に対して妨害となる。【００３６】
次に、図２の一体型の光受信装置について説明する。図４に示すように、図１のＢ点ではＦＭ一括変換器１２による第２高調波歪みと、第３高調波歪みが発生する。これらの歪みは、図７に示すように、図１のＥ点では光送信機１４によりさらに大きくなる。【００３７】
ＦＭ一括変換信号は、図２のＦＭ復調器６４により復調され、図１４に示すように、図２のＬ点でＣＡＴＶ信号を劣化なく復元することができる（非特許文献２参照）。しかしながら、ＢＳ／ＣＳ−ＲＦ信号には、図１５に示すように、図２のＭ点でＦＭ一括変換信号の第２高調波歪みと、第３高調波歪みがその帯域内（１１．７〜１２．８ＧＨｚ）に現れる。そのため、図２のブロックダウンコンバータ（ＬＮＢ）７４により、ＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号の周波数帯（１．０〜２．１ＧＨｚ）に変換しても、図１６に示すように、図２のＮ点で第２高調波歪みと、第３高調波歪みがその帯域内に残り、ＢＳ／ＣＳ衛星放送の映像信号に対して妨害となる。【００３８】
また、図１７に示すように、ＦＭ一括変換器１２の直後に６ＧＨｚ以上の信号を抑圧するローパスフィルタを配置して高周波歪みを低減することができる。しかし、この場合、伝送距離を延ばすためには、後続の光送信機１４において高い変調度（８０％程度）で変調する必要があるため、高調波歪みの発生を避けることができない。【００３９】
（第１の実施例）
本発明の第１の実施例による光送信装置の構成例を図１８に示す。また、図１８の相殺信号生成器の構成例を図２０に示す。この光送信装置では、周波数９０〜７７０ＭＨｚのＣＡＴＶ信号がＦＭ一括変換器１２により周波数変調され、中心周波数３ＧＨｚ、周波数帯域幅６ＧＨｚのＦＭ一括変換信号に変換される。【００４０】
次に、光送信機１４がこのＦＭ一括変換信号で光信号を強度変調し、出力する。ＦＭ一括変換信号によって強度変調された光信号は、光分岐器２０によって２分岐される。分岐された一方の光信号は、相殺信号生成器１００において次のように処理される。図２０を参照して、この光信号は、光電変換器２３により電気信号に変換され、ハイパスフィルタ２４により６ＧＨｚ以上の信号を通過させて、ＦＭ一括変換信号よりも周波数の高い高調波歪み成分を抜き出す。抜き出した高調波歪み成分は、位相反転器２５で位相が反転され、位相調整器２６で位相が調整され、振幅調整器２７で振幅が調整されて相殺信号として出力される。そして、この相殺信号が、図１８の合成器２８によりＢＳ／ＣＳ−ＲＦ信号と合波される。【００４１】
合波された電気信号は、光分岐器２０により分岐されたもう一方の光信号を外部変調するために外部変調器１８に入力される。このもう一方の光信号は、光路長調整器２１で光路長が調整され、光減衰量調整器２２で減衰量が調整されて、外部変調器１８に入力される。この光信号は、外部変調器１８において、合成器２８からの相殺信号の合波された電気信号で外部変調されることになる。ここで、光路長調整器２１、光減衰量調整器２２、位相調整器２６および振幅調整器２７による各種の調整量は、信号光に存在する高調波歪み成分が最小化されるように調整される。すなわち、この調整により、信号光における高調波成分が相殺され、高品質な光信号が外部変調器１８から出力される。【００４２】
次に、図１８および図２０の構成例における点ａ〜ｊでのスペクトルを図２１〜３０にそれぞれ示す。なお、ｃ点およびｊ点の信号は、光信号であるため、これらの光信号を光電変換した後に得られる電気周波数スペクトルをそれぞれ図２３および図３０に示している。【００４３】
図２１（ａ点）および図２２（ｂ点）のスペクトルは、図３（Ａ点）および図４（Ｂ点）と同様である。図２３（ｃ点）のスペクトルは、光分岐器２０の後のスペクトルであり、図２２（ｂ点）のスペクトルと実質的に同様となる。図２４（ｄ点）のスペクトルは、光電変換器２３の後のスペクトルであり、これも図２２（ｂ点）のスペクトルと実質的に同様となる。【００４４】
図２５（ｅ点）のスペクトルは、ハイパスフィルタ２４によって６ＧＨｚ以上の高周波成分のみを抜き出したスペクトルとなっている。この信号は、位相反転され、位相調整され、振幅調整されて、ｆ点で図２６に示すスペクトルとなる。この相殺信号は、合成器２８により、図２７（ｇ点）のＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号がブロックコンバータ１６によりアップコンバート１６された図２８（ｈ点）のＢＳ／ＣＳ−ＲＦ信号と合成されて、図２９（ｉ点）に示す信号が出力される。この出力信号により、図２３（ｃ点）の光信号が光路長調整器２１および光減衰量調整器２２を経て、外部変調器１８において強度変調される。ここで、図２９（ｉ点）の２次高調波歪みおよび３次高調波歪みは、図２３（ｃ点）の２次高調波歪みおよび３次高調波歪みに対して位相が反転しているため、外部変調器１８により強度変調されると、これらの高調波歪み成分は互いに相殺されることになる。【００４５】
これら位相の反転した信号について、外部変調器１８に到達するまでの歪み成分の位相差、時間差および振幅差を調整することで、外部変調器１８におけるこれら歪み成分の相殺量を決定することができる。本発明の第１の実施例によれば、図３０に示すとおり、ｊ点ではＢＳ／ＣＳ−ＲＦ信号の周波数帯においてＦＭ一括変換信号の第２高調波歪みおよび第３高調波歪みを実質的にゼロにすることができる。【００４６】
図３０に示した信号は、増幅器３０で増幅され、光ファイバ４０を介して伝送された後、図１に示した分岐型の光受信装置や、図２に示した一体型の光受信装置により受信することができる。この受信されたＢＳ／ＣＳ−ＲＦ信号には、ＦＭ一括変換信号の第２高調波歪みおよび第３高調波歪みによる妨害がなく、高品質な映像信号として再現されることになる。【００４７】
（第２の実施例）
本発明の第２の実施例による光送信装置の構成例を図１９に示す。また、図１９の相殺信号生成器の構成例を図２０に示す。この実施例では、図１８の第１の実施例と比較すると、相殺信号生成器１００の出力が合成器２８ではなく、外部変調器１８の直前に配置された別の外部変調器２９に接続されている。このように、相殺信号生成器１００および光減衰量調整器２２までの処理は、第１の実施例の場合と実質的に同様であるため、説明は省略する。【００４８】
相殺信号生成器１００から出力された電気信号（相殺信号）は、外部変調器２９に入力されて、光減衰量調整器２２からの光信号を外部変調する。ここで、光路長調整器２１、光減衰量調整器２２、位相調整器２６および振幅調整器２７による各種の調整量は、信号光に存在する高調波歪み成分が最小化されるように調整される。すなわち、この調整により、信号光の高周波領域における高調波歪み成分が相殺された光信号が出力される。【００４９】
この高調波歪み成分が相殺された光信号は、外部変調器１８においてＢＳ／ＣＳ−ＲＦ信号により外部変調され、増幅器３０により増幅されて、光ファイバ４０に出力される。【００５０】
次に、図１９の構成例における点ａ〜ｈ、ｊおよびｑでのスペクトルを図２１〜２８、３０および３１にそれぞれ示す。なお、ｃ点、ｊ点およびｋ点の信号は、光信号であるため、これらの光信号を光電変換した後に得られる電気周波数スペクトルをそれぞれ図２３、図３０および図３１に示している。【００５１】
図２５（ｅ点）のスペクトルは、ハイパスフィルタ２４によって６ＧＨｚ以上の高周波成分のみを抜き出したスペクトルとなっている。この信号は、位相反転され、位相調整され、振幅調整されて、ｆ点で図２６に示すスペクトルとなる。この相殺信号により、図２３（ｃ点）の光信号が光路長調整器２１および光減衰量調整器２２を経て、外部変調器２９において強度変調される。ここで、図２６（ｆ点）の２次高調波歪みおよび３次高調波歪みは、図２３（ｃ点）の２次高調波歪みおよび３次高調波歪みに対して位相が反転しているため、外部変調器２９により強度変調されると、これらの高調波歪み成分は互いに相殺されることになる。【００５２】
これら位相の反転した信号について、外部変調器２９に到達するまでの歪み成分の位相差、時間差および振幅差を調整することで、外部変調器２９におけるこれら歪み成分の相殺量を決定することができる。これによって、ｋ点では、図３１に示すように、ＣＡＴＶ信号の光信号の高周波領域において、ＦＭ一括変換信号の高調波歪み成分が相殺されていることが分かる。【００５３】
この高調波歪み成分が相殺された光信号は、外部変調器１８において、図２７（ｇ点）に示すＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号がブロックアップコンバータ１６によりアップコンバートされた図２８（ｈ点）のＢＳ／ＣＳ−ＲＦ信号により外部変調され、図３０に示す信号が出力される（ｊ点）。本発明の第２の実施例によれば、図３０に示すとおり、ｊ点ではＢＳ／ＣＳ−ＲＦ信号の周波数帯においてＦＭ一括変換信号の第２高調波歪みおよび第３高調波歪みを実質的にゼロにすることができる。【００５４】
図３０に示した信号は、増幅器３０で増幅され、光ファイバ４０を介して、図１に示した分岐型の光受信装置や、図２に示した一体型の光受信装置により受信することができる。受信したＢＳ／ＣＳ−ＲＦ信号には、ＦＭ一括変換信号による第２高調波歪みおよび第３高調波歪みの妨害がなく、高品質な映像信号を再現することができる。【００５５】
（その他の実施例）
本発明について、上記の実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明の原理を適用できる多くの実施可能な形態に鑑みて、ここに記載した実施例は、単に例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。ここに例示した実施例は、本発明の趣旨から逸脱することなくその構成と詳細を変更することができる。さらに、説明のための構成要素は、本発明の趣旨から逸脱することなく変更、補足、および／またはその順序を変えてもよい。【００５６】
例えば、図２０に示した相殺信号生成器の構成において、ハイパスフィルタ２４、位相反転器２５、位相調整器２６、振幅調整器２７の順序は入れ換えてもよい。同様に、図１８および図１９の光路長調整器２１および光減衰量調整器２２の順序も入れ換え可能である。【００５７】
また、相殺信号生成器１００の位相調整器２６で位相を調整する代わりに、図１８の光分岐器２０から外部変調器１８までの光伝送路の光路長を調整してもよい。同様に、相殺信号生成器１００の位相調整器２６で位相を調整する代わりに、図１９の光分岐器２０から外部変調器２９までの光伝送路の光路長を調整してもよい。光路長の調整は、光路長調整器を用いたり、長さの異なる光ファイバコードを使用したりすることにより調整することができる。【００５８】
また、位相反転器２５は、図１８に示した外部変調器１８、あるいは図１９に示した外部変調器２９の外部変調ポートの極性を反転させることにより、削減することもできる。【００５９】
また、振幅調整器２７を使用する代わりに、光電変換器２３の前に光減衰量調整器を配置して光電力を調整するようにしてもよい。【００６０】
さらに、図１８および図１９に示したハイパスフィルタ２４を使用する代わりに、第２の信号の占有帯域を通過させるバンドパスフィルタを使用することもできる。このようなバンドパスフィルタを使用する構成では、第２の信号が第１の信号よりも低い周波数の場合にも適用可能である。つまり、第１の信号におけるいくつかの周波数成分の相互変調積によって生じる第１の信号よりも低周波側の相互変調歪みを相殺することもできる。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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