(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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の光カプラからなり、
前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に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る光送信ユニットにおいて、
Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）は、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせることを特徴とする光送信ユニット。
【請求項２】
それぞれ周波数の異なる複数台の光源と、前記複数台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、前記第１の光カプラからの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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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２台と、２台の各光送信器からの光信号を合波する第４の光カプラからなり、
前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に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る光送信ユニットにおいて、
２台の光送信器の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）は、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）は一方の光送信器に配置され、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）は他方の光送信器に配置され、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせることを特徴とする光送信ユニット。
【請求項３】
それぞれ周波数の異なる複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、前記第１の光カプラからの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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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２台と、２台の各光送信器からの光信号を合波する第４の光カプラからなり、
前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に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る光送信ユニットにおいて、
２台の光送信器の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）は、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）は一方の光送信器に配置され、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）は他方の光送信器に配置され、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせることを特徴とする光送信ユニット。
【請求項４】
それぞれ周波数の異なる第１の複数台の光源と、前記第１の複数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、それぞれ周波数の異なる第２の複数台の光源と、前記第２の複数台の光源からの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を分岐する第４の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートと第４の光カプラの一方のポートからの光信号を合波する第５の光カプラと、第５の光カプラに接続される第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートと第４の光カプラの他方のポートを、それぞれ別の入力に接続し、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器からの光信号を合波する第６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り、
前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、入力側に方向性結合器を配置し、前記方向性結合器の一方の入力に前記第２の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の他方の入力に前記第４の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の一方の出力に第１のマッハツェンダ回路を接続し、前記方向性結合器の他方の出力に第２のマッハツェンダ回路を接続し、前記第１および第２のマッハツェンダ回路の出力を前記第２の偏波制御器に接続する構成であり、
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１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１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３のＲＦ信号電極および前記第２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る光送信ユニットにおいて、
第１の複数台の光源と第２の複数台の光源の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）は、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）は第１の複数台の光源として配置され、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）は第２の複数台の光源として配置され、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、さらに周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせることを特徴とする光送信ユニット。
【請求項５】
それぞれ周波数の異なる第１の複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記第１の複数台の光源に接続された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、それぞれ周波数の異なる第２の複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記第２の複数台の光源に接続された変調器からの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を分岐する第４の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートと第４の光カプラの一方のポートからの光信号を合波する第５の光カプラと、第５の光カプラに接続される第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートと第４の光カプラの他方のポートを、それぞれ別の入力に接続し、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器からの光信号を合波する第６の光カプラからなり、
前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、入力側に方向性結合器を配置し、前記方向性結合器の一方の入力に前記第２の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の他方の入力に前記第４の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の一方の出力に第１のマッハツェンダ回路を接続し、前記方向性結合器の他方の出力に第２のマッハツェンダ回路を接続し、前記第１および第２のマッハツェンダ回路の出力を前記第２の偏波制御器に接続する構成であり、
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１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１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３のＲＦ信号電極および前記第２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る光送信ユニットにおいて、
第１の複数台の光源と第２の複数台の光源の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）は、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）は第１の複数台の光源として配置され、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）は第２の複数台の光源として配置され、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、さらに周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせることを特徴とする光送信ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の光送信ユニットと、前記光送信ユニットと光ファイバを介して接続され、前記光送信ユニット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７】
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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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の光カプラからなり、
前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に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る光送信ユニットにおける波長配置方法において、
Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）により、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることを特徴とする波長配置方法。
【請求項８】
それぞれ周波数の異なる複数台の光源と、前記複数台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、前記第１の光カプラからの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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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２台と、２台の各光送信器からの光信号を合波する第４の光カプラからなり、
前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に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る光送信ユニットにおける波長配置方法において、
２台の光送信器の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）により、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、一方の光送信器に配置された光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（ｉ）のうち、他方の光送信器に配置された光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることを特徴とする波長配置方法。
【請求項９】
それぞれ周波数の異なる複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、前記第１の光カプラからの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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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２台と、２台の各光送信器からの光信号を合波する第４の光カプラからなり、
前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に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る光送信ユニットにおける波長配置方法において、
２台の光送信器の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）により、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、一方の光送信器に配置された光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（ｉ）のうち、他方の光送信器に配置された光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることを特徴とする波長配置方法。
【請求項１０】
それぞれ周波数の異なる第１の複数台の光源と、前記第１の複数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、それぞれ周波数の異なる第２の複数台の光源と、前記第２の複数台の光源からの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を分岐する第４の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートと第４の光カプラの一方のポートからの光信号を合波する第５の光カプラと、第５の光カプラに接続される第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートと第４の光カプラの他方のポートを、それぞれ別の入力に接続し、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器からの光信号を合波する第６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り、
前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、入力側に方向性結合器を配置し、前記方向性結合器の一方の入力に前記第２の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の他方の入力に前記第４の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の一方の出力に第１のマッハツェンダ回路を接続し、前記方向性結合器の他方の出力に第２のマッハツェンダ回路を接続し、前記第１および第２のマッハツェンダ回路の出力を前記第２の偏波制御器に接続する構成であり、
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１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１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３のＲＦ信号電極および前記第２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る光送信ユニットにおける波長配置方法において、
第１の複数台の光源と第２の複数台の光源の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）により、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、第１の複数台の光源として配置された光源（１、２、５、６、９、１０・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、周波数シフトさせ、さらに光源（ｉ）のうち、第２の複数台の光源として配置された光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、周波数シフトさせ、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることを特徴とする波長配置方法。
【請求項１１】
それぞれ周波数の異なる第１の複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記第１の複数台の光源に接続された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、それぞれ周波数の異なる第２の複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記第２の複数台の光源に接続された変調器からの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を分岐する第４の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートと第４の光カプラの一方のポートからの光信号を合波する第５の光カプラと、第５の光カプラに接続される第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートと第４の光カプラの他方のポートを、それぞれ別の入力に接続し、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器からの光信号を合波する第６の光カプラからなり、
前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、入力側に方向性結合器を配置し、前記方向性結合器の一方の入力に前記第２の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の他方の入力に前記第４の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の一方の出力に第１のマッハツェンダ回路を接続し、前記方向性結合器の他方の出力に第２のマッハツェンダ回路を接続し、前記第１および第２のマッハツェンダ回路の出力を前記第２の偏波制御器に接続する構成であり、
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１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１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３のＲＦ信号電極および前記第２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る光送信ユニットにおける波長配置方法において、
第１の複数台の光源と第２の複数台の光源の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）により、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、第１の複数台の光源として配置された光源（１、２、５、６、９、１０・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、周波数シフトさせ、さらに光源（ｉ）のうち、第２の複数台の光源として配置された光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、周波数シフトさせ、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることを特徴とする波長配置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムに関し、特に高密度光周波数多重伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図９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（周波数間隔：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を実現できるほか、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９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９の従来例は、周波数ｆｃ１ａを送信する光源１０１ａ−１と、光源１０１ａ−１からの光信号ｆｃ１ａの偏波を調整する偏波制御器１０２ａ−１と、周波数ｆｃ１ｂを送信する光源１０１ｂ−１と、光源１０１ｂ−１からの光信号ｆｃ１ｂの偏波を調整する偏波制御器１０２ｂ−１と、偏波制御器１０２ａ−１からの光信号ｆｃ１ａと偏波制御器１０２ｂ−１からの光信号ｆｃ１ｂを合波する光カプラ１０３−１と、光カプラ１０３−１からの光信号ｆｃ１ａと光信号ｆｃ１ｂを変調する光変調器１０４−１からなる光送信器１０−１と、周波数ｆｃＮａを送信する光源１０１ａ−Ｎと、光源１０１ａ−Ｎからの光信号ｆｃＮａの偏波を調整する偏波制御器１０２ａ−Ｎと、周波数ｆｃＮｂを送信する光源１０１ｂ−Ｎと、光源１０１ｂ−Ｎからの光信号ｆｃＮｂの偏波を調整する偏波制御器１０２ｂ−Ｎと、偏波制御器１０２ｂ−Ｎからの光信号ｆｃＮａと偏波制御器１０２ｂ−Ｎからの光信号ｆｃＮｂを合波する光カプラ１０３−Ｎと、光カプラ１０３−Ｎからの光信号ｆｃＮａと光信号ｆｃＮｂを変調する光変調器１０４−Ｎからなる光送信器１０−Ｎと、合計Ｎ台の光送信器からの光信号を合波する光カプラ２０からなる光送信ユニット００と、光送信ユニット００と光ファイバ３０を介して接続され、光送信器１０−１〜１０−Ｎからの光信号をコヒーレント光検波する光受信器４０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１０２ａ−１、１０２ｂ−１は、光信号ｆｃ１ａと光信号ｆｃ１ｂの偏波が互いに直交するように、それぞれ制御される。同様に、偏波制御器１０２ａ−Ｎと偏波制御器１０２ｂ−Ｎは、光信号ｆｃＮａと光信号ｆｃＮｂの偏波が互いに直交するように、それぞれ制御される。このように制御することにより、光受信器４０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９では、光受信器は１台であるが、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可能である。
【０００７】
図１０は、図９の従来例の光通信システムにおいて、光源の品種数を減らすことを目的とした、ＳＳＢ（ｓｉｎｇｌｅ  ｓｉｄｅｂａｎｄ：単側波帯）変調器型光周波数シフタを用いた光通信システムを示す図である。
【０００８】
図１０の光通信システムは、周波数ｆｃ１ａを送信する光源１１１−１と、光源１１１−１からの光信号を分岐する光カプラ１１２−１と、光カプラ１１２−１の一方のポートに接続される偏波制御器１１３１２−１と、光カプラ１１２−１の他方のポートに接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１１３２１−１と、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１１３２１−１に接続される偏波制御器１１３２２−１と、前記２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１１４−１と、合波した光信号を変調する光変調器１１５−１からなる光送信器１１−１と、周波数ｆｃＮａを送信する光源１１１−Ｎと、光源１１１−Ｎからの光信号を分岐する光カプラ１１２−Ｎと、光カプラ１１２−Ｎの一方のポートに接続される偏波制御器１１３１２−Ｎと、光カプラ１１２−Ｎの他方のポートに接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１１３２１−Ｎと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１１３２１−Ｎに接続される偏波制御器１１３２２−Ｎと、前記２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１１４−Ｎと、合波した光信号を変調する光変調器１１５−Ｎからなる光送信器１１−Ｎと、合計Ｎ台の光送信器からの光信号を合波する光カプラ２１からなる光送信ユニット０１と、光送信ユニット０１と光ファイバ３１を介して接続され、光送信器１１−１〜１１−Ｎからの光信号をコヒーレント光検波する光受信器４１を備えた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。
【０００９】
ここで、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、その特性により、周波数をΔｆ高周波シフトさせようとすると、Δｆ高周波シフトした信号と３Δｆ低周波シフトした信号を出力してしまう。あるいは、周波数をΔｆ低周波シフトさせようとすると、Δｆ低周波シフトした信号と３Δｆ高周波シフトした信号を出力してしまう。この特性の詳細は、図４の説明で述べる。
【００１０】
今、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１１３２１−１は、周波数ｆｓ１ｂ１＝ｆｃ１ａ＋Δｆと周波数ｆｓ１ｂ３＝ｆｃ１ａ−３Δｆ、あるいは周波数ｆｓ１ｂ１＝ｆｃ１ａ−Δｆと周波数ｆｓ１ｂ３＝ｆｃ１ａ＋３Δｆの光信号が出力されるよう、光源からくる周波数ｆｃ１ａの光信号を周波数シフトさせる。同様に光周波数シフタ１１３２１−Ｎは、周波数ｆｓＮｂ１＝ｆｃＮａ＋Δｆと周波数ｆｓＮｂ３＝ｆｃＮａ−３Δｆ、あるいは周波数ｆｓＮｂ１＝ｆｃＮａ−Δｆと周波数ｆｓＮｂ３＝ｆｃＮａ＋３Δｆの光信号が出力されるよう、光源からくる周波数ｆｃＮａの光信号を周波数シフトさせる。
【００１１】
また、偏波制御器１１３１２−１、偏波制御器１１３２２−１は、周波数ｆｃ１ａと周波数ｆｓ１ｂ１の光信号の偏波状態が互いに直交するよう制御される。同様に、偏波制御器１１３１２−Ｎ、１１３２２−Ｎは、周波数ｆｃＮａと周波数ｆｓＮｂ１の光信号の偏波状態が互いに直交するよう制御される。このように制御することにより、光受信器４１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かできる。
【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】
【００１２】
図１０の光周波数シフタを用いた光通信システムにおいて、各光送信器のＳＳＢ変調器型光周波数シフタを全て周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆの光信号が出力されるように動作させた場合で、光送信器が２台と３台の場合における光カプラ２１の出力の波長配置の様子を図１１に示す。ここで、光源の周波数間隔は、周波数ごとで伝送特性等の差異が生じないように一定の間隔とし、その間隔を２Δｆとした。
【００１３】
図１１（ａ）に示すように、光送信器が２台の場合においては、光源の周波数と周波数シフト後に出力される周波数は、ＳＳＢ変調器の特性上出力されてしまうｆｓｉｂ３があっても、それぞれ重なることなく伝送することができるが、図１１（ｂ）に示すように、光送信器が３台の場合においては、周波数シフト後に出力される周波数ｆｓ１ｂ１と周波数ｆｓ３ｂ３が重なってしまい、伝送できないことがわかる。周波数の間隔を２Δｆから３Δｆに変更した場合には、光送信器が２台の場合において、周波数ｆｃ１ｂ１と周波数ｆｓ２ｂ３が重なってしまい、伝送することができない。同様に周波数の間隔を２Δｆから４Δｆに変更した場合には、光送信器が２台の場合において、周波数ｆｓ１ｂ１と周波数ｆｓ２ｂ３が重なってしまい伝送することができない。
【００１４】
このように光信号が重ならないようにするためには、図１１（ｂ）のように光源の周波数の間隔は２Δｆとせず、図１１（ｃ）のように３番目の光源と２番目の光源の周波数の間隔を５Δｆとすればよい。しかし、図１１（ｃ）のように波長を配置すると、ＳＳＢ変調器の特性上出力されてしまう周波数ｆｓｉｂ３の光信号の影響で、光源の周波数ｆｃｉａと周波数シフト後の周波数ｆｓｉｂ１、ｆｓｉｂ３の周波数間隔が一定Δｆとならず、周波数間隔が３Δｆとなる箇所ができてしまい、周波数帯域を有効に利用することができないという問題が生じていた。
【００１５】
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、光源の周波数と周波数シフト後の周波数の周波数間隔を一定Δｆとすることができ、周波数帯域を有効に利用することのできる周波数シフト型高密度光周波数多重伝送用光送信ユニット、伝送システム及び波長配置方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、第１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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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の光カプラからなり、前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタが、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路が、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が、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る光送信ユニットにおいて、Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）が、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数
ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせることを特徴とする光送信ユニットである。
【００１７】
第２の発明は、それぞれ周波数の異なる複数台の光源と、前記複数台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、前記第１の光カプラからの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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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２台と、２台の各光送信器からの光信号を合波する第４の光カプラからなり、前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタが、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路が、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が、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る光送信ユニットにおいて、２台の光送信器の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）が、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）は一方の光送信器に配置され、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）は他方の光送信器に配置され、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光
源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせることを特徴とする光送信ユニットである。
【００１８】
第３の発明は、それぞれ周波数の異なる複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、前記第１の光カプラからの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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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２台と、２台の各光送信器からの光信号を合波する第４の光カプラからなり、前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタが、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路が、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が、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る光送信ユニットにおいて、２台の光送信器の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）が、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）は一方の光送信器に配置され、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）は他方の光送信器に配置され、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源
からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせることを特徴とする光送信ユニットである。
【００１９】
第４の発明は、それぞれ周波数の異なる第１の複数台の光源と、前記第１の複数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、それぞれ周波数の異なる第２の複数台の光源と、前記第２の複数台の光源からの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を分岐する第４の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートと第４の光カプラの一方のポートからの光信号を合波する第５の光カプラと、第５の光カプラに接続される第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートと第４の光カプラの他方のポートを、それぞれ別の入力に接続し、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器からの光信号を合波する第６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り、前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタが、入力側に方向性結合器を配置し、前記方向性結合器の一方の入力に前記第２の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の他方の入力に前記第４の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の一方の出力に第１のマッハツェンダ回路を接続し、前記方向性結合器の他方の出力に第２のマッハツェンダ回路を接続し、前記第１および第２のマッハツェンダ回路の出力を前記第２の偏波制御器に接続する構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路が、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第１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１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が、第３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３のＲＦ信号電極および前記第２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る光送信ユニットにおいて、第１の複数台の光源と第２の複数台の光源の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）が、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５
Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）は第１の複数台の光源として配置され、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）は第２の複数台の光源として配置され、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、さらに周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせることを特徴とする光送信ユニットである。
【００２０】
第５の発明は、それぞれ周波数の異なる第１の複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記第１の複数台の光源に接続された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、それぞれ周波数の異なる第２の複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記第２の複数台の光源に接続された変調器からの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を分岐する第４の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートと第４の光カプラの一方のポートからの光信号を合波する第５の光カプラと、第５の光カプラに接続される第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートと第４の光カプラの他方のポートを、それぞれ別の入力に接続し、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器からの光信号を合波する第６の光カプラからなり、前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタが、入力側に方向性結合器を配置し、前記方向性結合器の一方の入力に前記第２の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の他方の入力に前記第４の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の一方の出力に第１のマッハツェンダ回路を接続し、前記方向性結合器の他方の出力に第２のマッハツェンダ回路を接続し、前記第１および第２のマッハツェンダ回路の出力を前記第２の偏波制御器に接続する構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路が、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第１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１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が、第３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３のＲＦ信号電極および前記第２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る光送信ユニットにおいて、第１の複数台の光源と第２の複数台の光源の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）が、光源（１、２、３
、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）は第１の複数台の光源として配置され、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）は第２の複数台の光源として配置され、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、さらに周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせることを特徴とする光送信ユニットである。
【００２１】
第６の発明は、第１〜５の発明のいずれかの光送信ユニットと、前記光送信ユニットと光ファイバを介して接続され、前記光送信ユニット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７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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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の光カプラからなり、前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタが、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路が、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が、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る光送信ユニットにおける波長配置方法において、Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）により、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からく
る周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることを特徴とする波長配置方法である。
【００２３】
第８の発明は、それぞれ周波数の異なる複数台の光源と、前記複数台の光源からの光信号を合波する第１の光カプラと、前記第１の光カプラからの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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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２台と、２台の各光送信器からの光信号を合波する第４の光カプラからなり、前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタが、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路が、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が、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る光送信ユニットにおける波長配置方法において、２台の光送信器の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）により、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、一方の光送信器に配置された光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（ｉ）のうち、他方の光送
信器に配置された光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることを特徴とする波長配置方法である。
【００２４】
第９の発明は、それぞれ周波数の異なる複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記光変調器からの光信号を合波する第１の光カプラと、前記第１の光カプラからの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る第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、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器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２台と、２台の各光送信器からの光信号を合波する第４の光カプラからなり、前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタが、第１のマッハツェンダ回路と各導波路の光位相差を調整する第１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のマッハツェンダ回路および前記第１のＤＣ電極と、第２のマッハツェンダ回路とが並列に接続された構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路が、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が、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る光送信ユニットにおける波長配置方法において、２台の光送信器の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）により、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、一方の光送信器に配置された光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（ｉ）のうち、他方の光送信
器に配置された光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることを特徴とする波長配置方法である。
【００２５】
第１０の発明は、それぞれ周波数の異なる第１の複数台の光源と、前記第１の複数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、それぞれ周波数の異なる第２の複数台の光源と、前記第２の複数台の光源からの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を分岐する第４の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートと第４の光カプラの一方のポートからの光信号を合波する第５の光カプラと、第５の光カプラに接続される第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートと第４の光カプラの他方のポートを、それぞれ別の入力に接続し、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器からの光信号を合波する第６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り、前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタが、入力側に方向性結合器を配置し、前記方向性結合器の一方の入力に前記第２の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の他方の入力に前記第４の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の一方の出力に第１のマッハツェンダ回路を接続し、前記方向性結合器の他方の出力に第２のマッハツェンダ回路を接続し、前記第１および第２のマッハツェンダ回路の出力を前記第２の偏波制御器に接続する構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路が、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第１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１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が、第３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３のＲＦ信号電極および前記第２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る光送信ユニットにおける波長配置方法において、第１の複数台の光源と第２の複数台の光源の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）により、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、
２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、第１の複数台の光源として配置された光源（１、２、５、６、９、１０・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、周波数シフトさせ、さらに光源（ｉ）のうち、第２の複数台の光源として配置された光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、周波数シフトさせ、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることを特徴とする波長配置方法である。
【００２６】
第１１の発明は、それぞれ周波数の異なる第１の複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記第１の複数台の光源に接続された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、それぞれ周波数の異なる第２の複数台の光源と、それぞれの光源に接続される光変調器と、前記第２の複数台の光源に接続された変調器からの光信号を合波する第３の光カプラと、合波した光信号を分岐する第４の光カプラと、第２の光カプラの一方のポートと第４の光カプラの一方のポートからの光信号を合波する第５の光カプラと、第５の光カプラに接続される第１の偏波制御器と、第２の光カプラの他方のポートと第４の光カプラの他方のポートを、それぞれ別の入力に接続し、光源からの光信号の周波数をシフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタに接続される第２の偏波制御器と、前記第１および第２の偏波制御器によって偏波状態が互いに直交するよう制御された前記第１および第２の偏波制御器からの光信号を合波する第６の光カプラからなり、前記ＳＳＢ変調器型光周波数シフタが、入力側に方向性結合器を配置し、前記方向性結合器の一方の入力に前記第２の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の他方の入力に前記第４の光カプラの他方のポートを接続し、前記方向性結合器の一方の出力に第１のマッハツェンダ回路を接続し、前記方向性結合器の他方の出力に第２のマッハツェンダ回路を接続し、前記第１および第２のマッハツェンダ回路の出力を前記第２の偏波制御器に接続する構成であり、前記第１のマッハツェンダ回路が、第１のＲＦ信号電極と各導波路の光位相差を調整する第１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１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が、第３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３のＲＦ信号電極および前記第２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る光送信ユニットにおける波長配置方法において、第１の複数台の光源と第２の複数台の光源の合計Ｎ台の光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ
）により、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、第１の複数台の光源として配置された光源（１、２、５、６、９、１０・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、周波数シフトさせ、さらに光源（ｉ）のうち、第２の複数台の光源として配置された光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）からくる周波数ｆｃｉａの光信号を、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタにより、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、周波数シフトさせ、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることを特徴とする波長配置方法である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタの特性上出力されてしまう周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆの光信号を考慮して、光周波数シフタの動作と各光源の配置を決めることで、光源の周波数と周波数シフト後の周波数の周波数間隔を一定Δｆとすることができるので、周波数帯域を有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施例の光周波数多重伝送システムを図１〜図８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光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図４は、図１〜図３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ＳＳＢ（ｓｉｎｇｌｅ  ｓｉｄｅｂａｎｄ：単側波帯）変調器型光周波数シフタの構成例を示す図である。図５は、第４の実施例の周波数シフト型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５の実施例の周波数シフト型光周波数多重伝送システムの全体構成図である。図７は、図５、図６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ＳＳＢ変調器型光周波数シフタの構成例を示す図である。図８は、第１の実施例における波長配置例を示す図である。
【００２９】
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ｆｃ１ａ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る偏波制御器１２３１２−１と、光カプラ１２２−１の他方のポートに接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１２３２１−１と、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１２３２１−１に接続される偏波制御器１２３２２−１と、前記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ｆｃＮａ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る偏波制御器１２３１２−Ｎと、光カプラ１２２−Ｎの他方のポートに接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１２３２１−Ｎと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１２３２１−Ｎに接続される偏波制御器１２３２２−Ｎと、前記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台の光送信器からの光信号を合波する光カプラ２２からなる光送信ユニット０２と、光送信ユニット０２と光ファイバ３２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４２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。
【００３０】
偏波制御器１２３１２−１と偏波制御器１２３２２−１は、光信号ｆｃ１ａと、光信号ｆｃ１ａをＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１２３２１−１で周波数シフトした光信号ｆｓ１ｂ１の偏波が互いに直交するように、それぞれ制御される。同様に、偏波制御器１２３１２−Ｎと偏波制御器１２３２２−Ｎは、光信号ｆｃＮａと、光信号ｆｃＮａをＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１２３２１−Ｎで周波数シフトした光信号ｆｓＮｂ１の偏波が互いに直交するように、それぞれ制御される。このように制御することにより、光受信器４２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。
【００３１】
光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）は、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）に接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせる。このように、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタを動作させ、波長を配置することにより、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることができ、周波数帯域を有効に利用することができる。
【００３２】
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ｆｃ１Ａａを送信する光源１３Ａ−１と、周波数ｆｃＮＡａを送信する光源１３Ａ−ＮＡと、合計ＮＡ台の光源からの光信号を合波する光カプラ１３２−Ａと、合波した光信号を分岐する光カプラ１３３−Ａと、光カプラ１３３−Ａの一方のポートに接続される偏波制御器１３４１２−Ａと、光カプラ１３３−Ａの他方のポートに接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１３４２１−Ａと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１３４２１−Ａに接続される偏波制御器１３４２２−Ａと、前記２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１３５−Ａと、合波した光信号を変調する光変調器１３６−Ａからなる光送信器１３−Ａと、周波数ｆｃ１Ｂａを送信する光源１３Ｂ−１と、周波数ｆｃＮＢａを送信する光源１３Ｂ−ＮＢと、合計ＮＢ台の光源からの光信号を合波する光カプラ１３２−Ｂと、合波した光信号を分岐する光カプラ１３３−Ｂと、光カプラ１３３−Ｂの一方のポートに接続される偏波制御器１３４１２−Ｂと、光カプラ１３３−Ｂの他方のポートに接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１３４２１−Ｂと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１３４２１−Ｂに接続される偏波制御器１３４２２−Ｂと、前記２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１３５−Ｂと、合波した光信号を変調する光変調器１３６−Ｂからなる光送信器１３−Ｂと、光送信器１３−Ａと光送信器１３−Ｂからの光信号を合波する光カプラ２３からなる光送信ユニット０３と、光送信ユニット０３と光ファイバ３３を介して接続され、光送信器１３−Ａ、１３−Ｂからの光信号をコヒーレント光検波する光受信器４３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。
【００３３】
偏波制御器１３４１２−Ａと偏波制御器１３４２２−Ａは、光信号ｆｃ１Ａａ〜ｆｃＮＡａと、光信号ｆｃ１Ａａ〜ｆｃＮＡａをＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１３４２１−Ａで周波数シフトした光信号ｆｓ１Ａｂ〜ｆｓＮＡｂの偏波が互いに直交するように、それぞれ制御される。同様に、偏波制御器１３４１２−Ｂと偏波制御器１３４２２−Ｂは、光信号ｆｃ１Ｂａ〜ｆｃＮＢａと、光信号ｆｃ１Ｂａ〜ｆｃＮＢａをＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１３４２１−Ｂで周波数シフトした光信号ｆｓ１Ｂｂ〜ｆｓＮＢｂの偏波が互いに直交するように、それぞれ制御される。このように制御することにより、光受信器４３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。
【００３４】
２台の光送信器の光源の合計はＮ台（Ｎ＝ＮＡ＋ＮＢ）で、光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）は、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）は一方の光送信器１３−Ａに配置され、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）は他方の光送信器１３−Ｂに配置され、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）が接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１３４２１−Ａは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）が接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１３４２１−Ｂは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせる。このように、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタを動作させ、波長を配置することにより、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることができ、周波数帯域を有効に利用することができる。
【００３５】
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ｆｃ１Ａａを送信する光源１４Ａ−１と、周波数ｆｃ１Ａａの光信号を変調する光変調器１４６Ａ−１と、周波数ｆｃＮＡａを送信する光源１４Ａ−ＮＡと、周波数ｆｃＮＡａの光信号を変調する光変調器１４６Ａ−ＮＡと、合計ＮＡ台の光源からの光信号を合波する光カプラ１４２−Ａと、合波した光信号を分岐する光カプラ１４３−Ａと、光カプラ１４３−Ａの一方のポートに接続される偏波制御器１４４１２−Ａと、光カプラ１４３−Ａの他方のポートに接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１４４２１−Ａと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１４４２１−Ａに接続される偏波制御器１４４２２−Ａと、前記２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１４５−Ａからなる光送信器１４−Ａと、周波数ｆｃ１Ｂａを送信する光源１４Ｂ−１と、周波数ｆｃ１Ｂａの光信号を変調する光変調器１４６Ｂ−１と、周波数ｆｃＮＢａを送信する光源１４Ａ−ＮＢと、周波数ｆｃＮＢａの光信号を変調する光変調器１４６Ｂ−ＮＢと、合計ＮＢ台の光源からの光信号を合波する光カプラ１４２−Ｂと、合波した光信号を分岐する光カプラ１４３−Ｂと、光カプラ１４３−Ｂの一方のポートに接続される偏波制御器１４４１２−Ｂと、光カプラ１４３−Ｂの他方のポートに接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１４４２１−Ｂと、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１４４２１−Ｂに接続される偏波制御器１４４２２−Ｂと、前記２つのポートからの光信号を合波する光カプラ１４５−Ｂからなる光送信器１４−Ｂと、光迷信器１４−Ａと光送信器１４−Ｂからの光信号を合波する光カプラ２４からなる光送信ユニット０４と、光送信ユニット０４と光ファイバ３４を介して接続され、光送信器１４−Ａ、１４−Ｂからの光信号をコヒーレント光検波する光受信器４４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】
偏波制御器１４４１２−Ａと偏波制御器１４４２２−Ａは、光信号ｆｃ１Ａａ〜ｆｃＮＡａと、光信号ｆｃ１Ａａ〜ｆｃＮＡａをＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１４４２１−Ａで周波数シフトした光信号ｆｓ１Ａｂ〜ｆｓＮＡｂの偏波が互いに直交するように、それぞれ制御される。同様に、偏波制御器１４４１２−Ｂと偏波制御器１４４２２−Ｂは、光信号ｆｃ１Ｂａ〜ｆｃＮＢａと、光信号ｆｃ１Ｂａ〜ｆｃＮＢａをＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１４４２１−Ｂで周波数シフトした光信号ｆｓ１Ｂｂ〜ｆｓＮＢｂの偏波が互いに直交するように、それぞれ制御される。このように制御することにより、光受信器４４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。
【００３７】
２台の光送信器の光源の合計はＮ台（Ｎ＝ＮＡ＋ＮＢ）で、光源（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎの自然数、ｆｃ１ａ＜ｆｃ２ａ＜・・・＜ｆｃＮａ）は、光源（１、２、３、４、５、６・・・）からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、光源（ｉ）のうち、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）は一方の光送信器１４−Ａに配置され、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）は他方の光送信器１４−Ｂに配置され、光源（１、２、５、６、９、１０・・・）が接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１４４２１−Ａは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせ、光源（３、４、７、８、１１、１２・・・）が接続されるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１４４２１−Ｂは、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう、光源からくる周波数ｆｃｉａの光信号を周波数シフトさせる。このように、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタを動作させ、波長を配置することにより、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることができ、周波数帯域を有効に利用することができる。
【００３８】
図４には、本発明の第１〜第３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に用いられるＳＳＢ変調器型光周波数シフタの構成例を示す。その構成は、マッハツェンダ回路１８のそれぞれの導波路にマッハツェンダ回路１８１、１８２を配置した構成である。マッハツェンダ回路１８１は、ＲＦ信号電極１８１２１と各導波路の光位相差を調整するＤＣ電極１８１２２とが直列に接続され、さらに、ＲＦ信号電極１８１２１およびＤＣ電極１８１２２とＲＦ信号電極１８１１１とが並列に接続された構成であり、マッハツェンダ回路１８２は、ＲＦ信号電極１８２２１と各導波路の光位相差を調整するＤＣ電極１８２２２が直列に接続され、さらにＲＦ信号電極１８２２１およびＤＣ電極１８２２２とＲＦ信号電極１８２１１とが並列に接続された構成である。さらにマッハツェンダ回路１８１には、光位相差を調整するＤＣ電極１８３が接続されている。
【００３９】
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１８１１１にはφｃｏｓωｓｔ、ＲＦ信号電極１８１２１には−φｃｏｓωｓｔ、ＲＦ信号電極１８２１１にはφｓｉｎωｓｔ、ＲＦ信号電極１８２２１には−φｓｉｎωｓｔを印加する。また、ＤＣ電極１８１２２、１８２２２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１８３は、マッハツェンダ回路１８１、１８２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１８１から出力される光信号Ｅ１８１は、
【数１】
0004519745.tif 000002
となる。マッハツェンダ回路１８２から出力される光信号Ｅ１８２は、
【数２】
0004519745.tif 000003
となる。そして、マッハツェンダ回路１８から出力される光信号Ｅ１８は、
【数３】
0004519745.tif 000004
となる。今、｜Ｊ−１（φ）｜が最大となるように変調度φを決めると、φ＝１．８４となり、このとき
｜Ｊ−１（φ）｜＝０．５８２
｜Ｊ３（φ）｜＝０．１０５
｜Ｊ−５（φ）｜＝０．００５
｜Ｊ７（φ）｜＝９．９５Ｅ−５
となるので、｜Ｊｎ（φ）｜（｜ｎ｜≧５）の値が十分に小さいので、（式３）は、以下のように近似できる。
【数４】
0004519745.tif 000005
以上より、マッハツェンダ回路１８は、もとの光信号の周波数からΔｆ低周波シフトした光信号と、３Δｆ高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１８３に、マッハツェンダ回路１８１、１８２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１８からの出力される光信号Ｅ１８は、φ＝１．８４のとき、
【数５】
0004519745.tif 000006
となる。以上より、マッハツェンダ回路１８は、もとの光信号の周波数からΔｆ高周波シフトした光信号と、３Δｆ低周波シフトした光信号を出力することができる。
【００４０】
図５に示す本発明の第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、光源１５１−１〜１５１−Ｎを備えており、周波数ｆｃ１ａ、ｆｃ２ａ、ｆｃ５ａ、ｆｃ６ａ・・・を送信する光源１５１−１、１５１−２、１５１−５、１５１−６・・・と、光源１５１−１、１５１−２、１５１−５、１５１−６・・・からの光信号を合波する光カプラ１５２−Ａと、光カプラ１５２−Ａからの光信号を分岐する光カプラ１５３−Ａと、周波数ｆｃ３ａ、ｆｃ４ａ、ｆｃ７ａ、ｆｃ８ａ・・・を送信する光源１５１−３、１５１−４、１５１−７、１５１−８・・・と、光源１５１−３、１５１−４、１５１−７、１５１−８・・・からの光信号を合波する光カプラ１５２−Ｂと、光カプラ１５２−Ｂからの光信号を分岐する光カプラ１５３−Ｂと、光カプラ１５３−Ａの一方のポートからの光信号と光カプラ１５３−Ｂの一方のポートからの光信号を合波する光カプラ１５４と、光カプラ１５４に接続される偏波制御器１５４１２と、光カプラ１５３−Ａの他方のポートと光カプラ１５３−Ｂの他方のポートを、それぞれ別の入力に接続し、光源からの光信号を周波数シフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１５４２１と、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１５４２１に接続される偏波制御器１５４２２と、偏波制御器１５４１２と偏波制御器１５４２２からの光信号を合波する光カプラ１５５と、合波した光信号を変調する光変調器１５６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からなる光周波数多重伝送システムである。
【００４１】
偏波制御器１５４１２と偏波制御器１５４２２は、光信号ｆｃｉａと、光信号ｆｃｉａをＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１５４２１で周波数シフトした光信号ｆｓｉｂ１との偏波状態が互いに直交するように、それぞれ制御される。このように制御することにより、光受信器３５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。
【００４２】
光源１５１−１〜１５１−Ｎは、光源１５１−１、１５１−２、１５１−３、１５１−４、１５１−５、１５１−６、１５１−７、１５１−８・・・からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１５４２１は、光源１５１−１、１５１−２、１５１−５、１５１−６・・・からの光信号を、ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆとｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう周波数シフトさせ、光源１５１−３、１５１−４、１５１−７、１５１−８・・・からの光信号を、ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆとｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう周波数シフトさせる。このように、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタを動作させ、波長を配置することにより、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることができ、周波数帯域を有効に利用することができる。
【００４３】
図６に示す本発明の第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、光源１６１−１〜１６１−Ｎおよび光変調器１６６−１〜１６６−Ｎを備えており、周波数ｆｃ１ａ、ｆｃ２ａ、ｆｃ５ａ、ｆｃ６ａ・・・を送信する光源１６１−１、１６１−２、１６１−５、１６１−６・・・と、それぞれの光源に接続される光変調器１６６−１、１６６−２、１６６−５、１６６−６・・・と、それぞれの光変調器からの光信号を合波する光カプラ１６２−Ａと、光カプラ１６２−Ａからの光信号を分岐する光カプラ１６３−Ａと、周波数ｆｃ３ａ、ｆｃ４ａ、ｆｃ７ａ、ｆｃ８ａ・・・を送信する光源１６１−３、１６１−４、１６１−７、１６１−８・・・と、それぞれの光源に接続される光変調器１６６−３、１６６−４、１６６−７、１６６−８・・・と、それぞれの光変調器からの光信号を合波する光カプラ１６２−Ｂと、光カプラ１６２−Ｂからの光信号を分岐する光カプラ１６３−Ｂと、光カプラ１６３−Ａの一方のポートからの光信号と光カプラ１６３−Ｂの一方のポートからの光信号を合波する光カプラ１６４と、光カプラ１６４に接続される偏波制御器１６４１２と、光カプラ１６３−Ａの他方のポートと光カプラ１６３−Ｂの他方のポートを、それぞれ別の入力に接続し、光源からの光信号を周波数シフトさせるＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１６４２１と、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１６４２１に接続される偏波制御器１６４２２と、偏波制御器１６４１２と偏波制御器１６４２２からの光信号を合波する光カプラ１６５からなる光送信器１６と、光送信器１６と光ファイバ２６を介して接続され、光送信器１６からの光信号をコヒーレント光検波する光受信器３６からなる光周波数多重伝送システムである。
【００４４】
偏波制御器１６４１２と偏波制御器１６４２２は、光信号ｆｃｉａと、光信号ｆｃｉａをＳＳＢ変調器型光周波数シフタで周波数シフトした光信号ｆｓｉｂ１との偏波状態が互いに直交するように、それぞれ制御される。このように制御することにより、光受信器３６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。
【００４５】
光源１６１−１〜１６１−Ｎは、光源１６１−１、１６１−２、１６１−３、１６１−４、１６１−５、１６１−６、１６１−７、１６１−８・・・からの周波数ｆｃｉａの光信号を、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ・・・の周波数間隔で配置して送信し、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ１６４２１は、光源１６１−１、１６１−２、１６１−５、１６１−６・・・からの光信号をｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆとｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するよう周波数シフトさせ、光源１６１−３、１６１−４、１６１−７、１６１−８・・・からの光信号をｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆとｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するよう周波数シフトさせる。このように、ＳＳＢ変調器型光周波数シフタを動作させ、波長を配置することにより、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることができ、周波数帯域を有効に利用することができる。
【００４６】
図７には、本発明第４〜第５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ＳＳＢ変調器型光周波数シフタの構成例を示す。図７の光周波数シフタは、図４のＳＳＢ変調器型光周波数シフタの入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１９の入力に方向性結合器１９３を配置し、方向性結合器１９３の２つの出力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は、ＲＦ信号電極１９１２１と各導波路の光位相差を調整するＤＣ電極１９１２２とが直列に接続され、さらに、ＲＦ信号電極１９１２１およびＤＣ電極１９１２２とＲＦ信号電極１９１１１とが並列に接続された構成であり、マッハツェンダ回路１９２は、ＲＦ信号電極１９２２１と各導波路の光位相差を調整するＤＣ電極１９２２２が直列に接続され、さらにＲＦ信号電極１９２２１およびＤＣ電極１９２２２とＲＦ信号電極１９２１１とが並列に接続された構成である。
【００４７】
各ＲＦ信号電極における変調度をφ、時間をｔ、入力２９１からの搬送波を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−φｓｉｎｎωｓｔ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。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６】
0004519745.tif 000007
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７】
0004519745.tif 000008
となる。そして、マッハツェンダ回路１９から出力されるＥ１９は、
【数８】
0004519745.tif 000009
となる。今、｜Ｊ−１（φ）｜が最大となるように変調度φを決めると、φ＝１．８４となり、このとき
｜Ｊ−１（φ）｜＝０．５８２
｜Ｊ３（φ）｜＝０．１０５
｜Ｊ−５（φ）｜＝０．００５
｜Ｊ７（φ）｜＝９．９５Ｅ−５
となるので、｜Ｊｎ（φ）｜（｜ｎ｜≧５）の値が十分に小さいので、（式８）は、以下のように近似できる。
【数９】
0004519745.tif 000010
以上より、マッハツェンダ回路１９は、もとの光信号の周波数からΔｆ低周波シフトした光信号と、３Δｆ高周波シフトした光信号を出力することができる。同様に、入力２９２からの搬送波をｃｏｓωｃｔとすると、マッハツェンダ回路１９から出力される光信号Ｅ１９は、φ＝１．８４のとき、
【数１０】
0004519745.tif 000011
となる。以上より、マッハツェンダ回路１９は、もとの光信号の周波数からΔｆ高周波シフトした光信号と、３Δｆ低周波シフトした光信号を出力することができる。
【００４８】
図８は、第１の実施例において、光送信機が２台と４台の場合における光カプラ２２の出力の波長配置の様子を示す図である。図８（ａ）に示すように、光送信器が２台ある場合においては、光源の周波数間隔は２Δｆで、図１１に示す従来例と同じとなる。図８（ｂ）に示すように、光送信器が４台ある場合においては、光源の周波数間隔は２Δｆ、３Δｆ、２Δｆで、光送信器１台目、２台目のＳＳＢ変調器型光周波数シフタを、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するように動作させ、光送信器３台目、４台目のＳＳＢ変調器型光周波数シフタを、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するように動作させることで、周波数ｆｃｉａ、ｆｃｉｂ１、ｆｃｉｂ３の波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることができ、周波数帯域を有効に利用することできる。
【００４９】
同様に、例えば光送信器が８台ある場合においては、光源の周波数間隔は２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆ、２Δｆ、３Δｆ、２Δｆで、光送信器１台目、２台目、５台目、６台目のＳＳＢ変調器型光周波数シフタを、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するように動作させ、光送信器３台目、４台目、７台目、８台目のＳＳＢ変調器型光周波数シフタを、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するように動作させることで、周波数ｆｃｉａ、ｆｃｉｂ１、ｆｃｉｂ３の波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることができる。
【００５０】
光送信器がＮ台ある場合においては、１台目と２台目の光源の周波数間隔は２Δｆとし、２台目と３台目の光源の周波数間隔は３Δｆとし、３台目と４台目の光源の周波数間隔は２Δｆとし、４台目と５台目の光源の周波数間隔は５Δｆとし、以降、Ｎ−１台目とＮ台目の光源の周波数間隔まで周波数間隔を２Δｆ、３Δｆ、２Δｆ、５Δｆの順で繰り返し配置し、また、１台目と２台目のＳＳＢ変調器型光周波数シフタを、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ＋Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ−３Δｆを出力するように動作させ、３台目と４台目のＳＳＢ変調器型光周波数シフタを、周波数ｆｓｉｂ１＝ｆｃｉａ−Δｆと周波数ｆｓｉｂ３＝ｆｃｉａ＋３Δｆを出力するように動作させ、以降、２台毎に交互にＳＳＢ変調器型光周波数シフタを動作せせる。これにより、波長配列の両端にくる波長を除く隣接波長間隔をΔｆとすることができる。
【００５１】
以下に、第１〜第５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。
【００５２】
第１〜第５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では、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も可能である。
【００５３】
また、第１〜第５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、光カプラ１２２−１〜１２２−Ｎ、１３３−Ａ、１３３−Ｂ、１４３−Ａ、１４３−Ｂ、１５３−Ａ、１５３−Ｂ、１６３−Ａ、１６３−Ｂ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。以上の改善策として、光カプラ１２４−１〜１２４−Ｎ、１３５−Ａ、１３５−Ｂ、１４５−Ａ、１４５−Ｂ、１５５、１６５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や、偏波制御器のみで構成されるポートに光アッテネータを設けることも可能である。また、光カプラ１２２−１〜１２２−Ｎ、１３３−Ａ、１３３−Ｂ、１４３−Ａ、１４３−Ｂ、１５３−Ａ、１５３−Ｂ、１６３−Ａ、１６３−Ｂ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。
【００５４】
また、第２および第３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ＳＳＢ変調器型光周波数シフタを動作させるＲＦ信号やＤＣバイアスを各光送信器で共有することもできる。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。
【００５５】
また、第１〜第５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もできる。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、第１〜第１５の発明における偏波制御器は、どちらか一方の１台でもよい。
【００５６】
第２、第４の実施例と第３、第５の実施例を比較すると、光変調器の配置箇所が異なる。以下に、その違いによる用途の差異を述べる。
【００５７】
第２、第４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３、第５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ヘ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。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施例の周波数シフト型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光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図４】第１〜第３の実施例の周波数シフト型光周波数多重伝送システムにおけるＳＳＢ変調器型光周波数シフタの構成例を示す図である。
【図５】第４の実施例の周波数シフト型光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図６】第５の実施例の周波数シフト型光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図７】第４および第５の実施例の周波数シフト型光周波数多重伝送システムにおけるＳＳＢ変調器型光周波数シフタの構成例を示す図である。
【図８】第１の実施例における波長配置例を示す図である。
【図９】従来の光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図１０】光周波数シフタを用いた光周波数多重伝送システムの全体構成図である。
【図１１】従来の波長配置例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
００，０１，０２，０３，０４  光送信ユニット
１０−１〜１０−Ｎ，１１−１〜１１−Ｎ，１２−１〜１２−Ｎ，１３−Ａ，１３−Ｂ，１４−Ａ，１４−Ｂ，１５，１６  光送信器
１０１ａ−１〜１０１ａ−Ｎ、１０１ｂ−１〜１０１ｂ−Ｎ，１１１−１〜１１１−Ｎ，１２１−１〜１２１−Ｎ，１３Ａ−１〜１３Ａ−ＮＡ，１３Ｂ−１〜１３Ｂ−ＮＢ，１４Ａ−１〜１４Ａ−ＮＡ，１４Ｂ−１〜１４Ｂ−ＮＢ，１５１−１〜１５１−Ｎ，１６１−１〜１６１−Ｎ，  光源
２０，２１，２２，２３，２４，１０３−１〜１０３−Ｎ，１１２−１〜１１２−Ｎ，１１４−１〜１１４−Ｎ，１２２−１〜１２２−Ｎ，１２４−１〜１２４−Ｎ，１３２−Ａ，１３２−Ｂ，１３３−Ａ，１３３−B，１３５−Ａ，１３５−Ｂ，１４２−Ａ，１４２−Ｂ，１４３−Ａ，１４３−Ｂ，１４５−Ａ，１４５−Ｂ，１５２−Ａ，１５２−Ｂ，１５３−Ａ，１５３−Ｂ，１５４，１５５，１６２−Ａ，１６２−Ｂ，１６３−Ａ，１６３−Ｂ，１６４，１６５  光カプラ
１０２ａ−１〜１０２ａ−Ｎ，１０２ｂ−１〜１０２ｂ−Ｎ，１１３１２−１〜１１３１２−Ｎ，１１３２２−１〜１１３２２−Ｎ，１２３１２−１〜１２３１２−Ｎ，１２３２２−１〜１２３２２−Ｎ，１３４１２−Ａ，１３４１２−Ｂ，１３４２２−Ａ，１３４２２−Ｂ，１４４１２−Ａ，１４４１２−Ｂ，１４４２２−Ａ，１４４２２−Ｂ，１５４１２，１５４２２，１６４１２，１６４２２  偏波制御器
１１３２１−１〜１１３２１−Ｎ，１２３２１−１〜１２３２１−Ｎ，１３４２１−Ａ，１３４２１−Ｂ，１４４２１−Ａ，１４４２１−Ｂ，１５４２１，１６４２１  ＳＳＢ変調器型光周波数シフタ
１０４−１〜１０４−Ｎ，１１５−１〜１１５−Ｎ，１２５−１〜１２５−Ｎ，１３６−Ａ，１３６−Ｂ，１４６Ａ−１〜１４６Ａ−ＮＡ，１４６Ｂ−１〜１４６Ｂ−ＮＢ，１５６，１６６−１〜１６６−Ｎ  光変調器
２５，２６，３０，３１，３２，３３，３４  光ファイバ
３５，３６，４０，４１，４２，４３，４４，  光受信器
１８，１９，１８１，１８２，１９１，１９２  マッハツェンダ回路
１８１１１，１８１２１，１８２１１，１８２２１，１９１１１、１９１２１、１９２１１、１９２２１  ＲＦ電極
１８１２２，１８２２２，１８３，１９１２２、１９２２２  ＤＣ電極
１９３  方向性結合器
２９１，２９２  入力
３９１，３９２  出力
【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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