(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数信号が周波数多重されてなる周波数多重信号を光伝送するシステムであって、
複数の信号を、予め定められた互いに異なる周波数の搬送波を用いて周波数多重する多重部と、
前記多重部から出力された周波数多重信号を元信号として、これを周波数変調信号（以下、ＦＭ変調信号と呼称する）に変換し、出力するＦＭ変調部と、
前記ＦＭ変調部から出力されたＦＭ変調信号を入力し、光周波数スペクトルにおいて光搬送波成分を抑圧した光信号に変換し、送出する光送信部と、
自乗検波特性を有し、前記光送信部から送出された光信号を電気信号であるＦＭ変調信号に再変換し、出力する光受信部と、
前記光受信部から出力されたＦＭ変調信号を復調し、元の周波数多重信号を再生し、出力するＦＭ復調部とを備え、
前記光送信部は、
無変調光を出力する光源と、
マッハツエンダー干渉型の構成を有し、当該入力電圧対出力光電力特性において出力光電力が最も小さくなるようにバイアスされ、前記ＦＭ変調信号を印加することにより、前記光源から出力された無変調光を変調し、光搬送波成分を抑圧した光信号に変換、出力する光変調部とからなる、光伝送システム。
【請求項２】
複数信号が周波数多重されてなる周波数多重信号を光伝送するシステムであって、
複数の信号を、予め定められた互いに異なる周波数の搬送波を用いて周波数多重する多重部と、
前記多重部から出力された周波数多重信号を元信号として、これを周波数変調信号（以下、ＦＭ変調信号と呼称する）に変換し、出力するＦＭ変調部と、
前記ＦＭ変調部から出力されたＦＭ変調信号を入力し、光周波数スペクトルにおいて光搬送波成分を抑圧した光信号に変換し、送出する光送信部と、
自乗検波特性を有し、前記光送信部から送出された光信号を電気信号であるＦＭ変調信号に再変換し、出力する光受信部と、
前記光受信部から出力されたＦＭ変調信号を復調し、元の周波数多重信号を再生し、出力するＦＭ復調部とを備え、
前記光送信部は、
無変調光を出力する光源と、
前記光源から出力された無変調光を分岐し、出力する光分岐部と、
マッハツエンダー干渉型の構成を有し、当該入力電圧対出力光電力特性において出力光電力が最も大きくなるようにバイアスされ、前記ＦＭ変調信号を印加することにより、前記光分岐部から出力された一方の無変調光を変調し、光信号に変換、出力する光変調部と、
前記光変調部から出力された光信号と、前記光分岐部から出力されたもう一方の無変調光を結合し、光搬送波成分を抑圧した光信号を出力する光結合部とからなる、光伝送システム。
【請求項３】
前記ＦＭ変調部から出力されたＦＭ変調信号を入力し、当該周波数成分を２n（ｎは１以上の整数）分周し、前記光送信部へ出力する分周部をさらに備える、請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記光分岐部と前記光結合部の間に挿入され、
前記光分岐部から出力されたもう一方の無変調光に関して、前記光変調部から出力された光信号の光搬送波成分に対して逆相になるように、当該伝搬遅延量を調整し、出力する光遅延部をさらに備える、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記光送信部の前段に挿入され、
前記ＦＭ変調信号の振幅が一定になるように調整した後、出力する振幅制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光伝送システム。
【請求項６】
複数の信号が多重されてなる信号を光伝送する光送信方法であって、
複数の信号を多重する多重処理を施す多重処理ステップと、
前記多重処理ステップにおいて生成された周波数多重信号をＦＭ変調信号に変換し、出力するＦＭ変調処理ステップと、
前記ＦＭ変調処理ステップにおいて生成されたＦＭ変調信号を光周波数スペクトルにおいて光搬送波成分を抑圧した光信号に変換し出力する電気光変換ステップを備え、
前記電気光変換ステップは、
無変調光を生成する無変調光生成ステップと、
マッハツエンダー変調方式を用いて、当該入力電圧対出力光電力特性において出力光電力が最も小さくなるようにバイアスされ、前記ＦＭ変調信号を印加することにより、前記無変調光生成ステップにおいて生成された無変調光を変調し、光搬送波成分を抑圧した光信号に変換する光変調ステップとからなる、光送信方法。
【請求項７】
複数の信号が多重されてなる信号を光伝送する光送信方法であって、
複数の信号を多重する多重処理を施す多重処理ステップと、
前記多重処理ステップにおいて生成された周波数多重信号をＦＭ変調信号に変換し、出力するＦＭ変調処理ステップと、
前記ＦＭ変調処理ステップにおいて生成されたＦＭ変調信号を光周波数スペクトルにおいて光搬送波成分を抑圧した光信号に変換し出力する電気光変換ステップを備え、
前記電気光変換ステップは、
無変調光を生成する無変調光生成ステップと、
前記無変調光生成ステップにおいて生成された無変調光を分岐する光分岐ステップと、
マッハツエンダー変調方式を用いて、当該入力電圧対出力光電力特性において出力光電力が最も大きくなるようにバイアスされ、前記ＦＭ変調信号を印加することにより、前記光分岐ステップにおいて分岐された一方の無変調光を変調し、光信号に変換する光変調ステップと、
前記光変調ステップにおいて変調された光信号と、前記光分岐ステップにおいて分岐されたもう一方の無変調光を結合する光結合し、光搬送波成分を抑圧した光信号を出力する光結合ステップとからなる光送信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送システムに関し、より特定的には、複数の信号の周波数多重信号を光伝送するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、周波数多重信号を伝送する、従来の光伝送システムの構成の一例を示したブロック図である。図１１において、この光伝送システムは、多重部１１００と、ＦＭ変調部１１０１と、光送信部１１０４と、光受信部１１０６と、ＦＭ復調部１１０７とを備え、伝送部１１０２が、前記ＦＭ変調部１１０１と前記光送信部１１０４を、光伝送部１１０５が、前記光送信部１１０４と前記光受信部１１０６とを、それぞれ連結している。
【０００３】
上記のように構成された従来の光伝送システムについて、その動作について説明する。多重部１０００は、予め定められた互いに異なる周波数の搬送波を有する複数の信号を周波数多重し、出力する。ＦＭ変調部１１０１は、この周波数多重信号を元信号として、これを所定の周波数偏移量を有する周波数変調信号（以下、ＦＭ変調信号と呼称する）に変換し、出力する。光送信部１１０４は、伝送部１１０２を介して伝送されてきたＦＭ変調信号を光信号に変換し、送出する。光受信部１１０６は、光伝送部１１０６を介して伝送されてきた光信号を電気信号であるＦＭ変調信号に再変換し、出力する。ＦＭ復調部１１０７は、このＦＭ変調信号を復調し、元の周波数多重信号を再生、出力する。
【０００４】
以上の構成の光伝送システムについては、文献（K.Kikushima, et al, "Optical Super Wide-Band FM Modulation Scheme and Its Application to Muti-Channel AM Video Transmission Systems", IOOC'95 Technical Digest, Vol.5 PD2-7, pp.33-34）等に詳細な記載がなされている。この光伝送システムは、周波数多重信号を一旦ＦＭ変調信号に変換し、光伝送した後、これを復調して元の周波数多重信号を再生する構成により、ＦＭ伝送におけるＦＭ利得を利用して、復調信号（周波数多重信号）のＳＮＲ（信号対雑音電力比）を改善し、良好な品質の信号伝送を行うことができるという特徴を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、伝送すべき周波数多重信号を一旦ＦＭ変調信号に変換し、光伝送した後、復調して元の周波数多重信号を再生する従来の光伝送システムは、光ファイバを用いた高品質な多チャンネル信号伝送を実現することができる。
【０００６】
しかしながら、上記のようなＦＭ変調信号の光伝送システムにおいては、ＦＭ変調信号の性質や、光ファイバ伝送路の非線形性に起因して、以下のような特有の問題がある。
【０００７】
ＦＭ変調方式は、周波数偏移量を増大させることによって、より大きなＦＭ利得を実現し、振幅変調等の他の変調形式に比較してより高品質の信号伝送を可能にするが、その一方で、周波数偏移量の増大と共に、より広い信号帯域を必要とする。さらに、ＦＭ変調方式では、電気伝送路等の群遅延特性（周波数に依存して伝搬遅延量が異なる性質）の影響を受けて直線歪を生じ易いため、充分留意した伝送路設計を行う必要があるが、信号帯域が広帯域化すればする程、当該帯域内に亘り群遅延偏差を充分抑圧することは困難になる。
【０００８】
一般的な光変調形式では、光信号の光周波数スペクトルは、図１２に示すように、急峻な（狭スペクトル幅の）光搬送波成分と、上下側波帯成分から構成される。上下側波帯は、変調信号の周波数スペクトルと相似の形を成すため、ＦＭ変調信号のような広帯域信号を変調信号として用いると、光周波数スペクトルもまた広帯域化して光ファイバの波長分散（波長に依存して伝搬遅延量が異なる性質）の影響を受けやすくなり、これが光搬送波成分と作用することによって、ＦＭ変調信号の高調波歪を発生させ、伝送信号波形を劣化させる。
【０００９】
以上のように、従来の光伝送システムでは、ＦＭ変調信号の広帯域性に起因して、伝送信号の品質が劣化するという特有の問題がある。
【００１０】
それ故に、本発明の目的は、ＦＭ変調信号の狭帯域化と、周波数偏移量の増大とを両立させ、品質の良好な信号伝送を実現できる光伝送システムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、複数信号が周波数多重されてなる周波数多重信号を光伝送するシステムであって、
複数の信号を、予め定められた互いに異なる周波数の搬送波を用いて周波数多重する多重部と、
多重部から出力された周波数多重信号を元信号として、これをＦＭ変調信号に変換し、出力するＦＭ変調部と、
ＦＭ変調部から出力されたＦＭ変調信号を入力し、光周波数スペクトルにおいて光搬送波成分を抑圧した光信号に変換し、送出する光送信部と、
自乗検波特性を有し、光送信部から送出された光信号を電気信号であるＦＭ変調信号に再変換し、出力する光受信部と、
光受信部から出力されたＦＭ変調信号を復調し、元の周波数多重信号を再生し、出力するＦＭ復調部とを備える。
【００１２】
第２の発明は、複数信号が周波数多重されてなる周波数多重信号を光伝送するシステムであって、
複数の信号を、予め定められた互いに異なる周波数の搬送波を用いて周波数多重する多重部と、
多重部から出力された周波数多重信号を元信号として、これをＦＭ変調信号に変換し、出力するＦＭ変調部と、
ＦＭ変調部から出力されたＦＭ変調信号を入力し、当該周波数成分を２n（ｎは、１以上の整数）分周し、出力する分周部と、
分周部から出力されたＦＭ変調信号を入力し、光周波数スペクトルにおいて光搬送波成分を抑圧した光信号に変換し、送出する光送信部と、
自乗検波特性を有し、光送信部から送出された光信号を電気信号であるＦＭ変調信号に再変換し、出力する光受信部と、
光受信部から出力されたＦＭ変調信号を復調し、元の周波数多重信号を再生し、出力するＦＭ復調部とを備える。
【００１３】
第３の発明は、前記第１の発明および第２の発明において、
前記光送信部が、
無変調光を出力する光源と、
マッハツエンダー干渉型の構成を有し、当該入力電圧対出力光電力特性において出力光電力が最も小さくなるようにバイアスされ、ＦＭ変調信号を印加することにより、光源から出力された無変調光を変調し、光搬送波成分を抑圧した光信号に変換、出力する光変調部とからなる。
【００１４】
第４の発明は、前記第１の発明および第２の発明において、
前記光送信部が、
無変調光を出力する光源と、
光源から出力された無変調光を分岐し、出力する光分岐部と、
マッハツエンダー干渉型の構成を有し、当該入力電圧対出力光電力特性において出力光電力が最も大きくなるようにバイアスされ、ＦＭ変調信号を印加することにより、光分岐部から出力された一方の無変調光を変調し、光信号に変換、出力する光変調部と、
光変調部から出力された光信号と、光分岐部から出力されたもう一方の無変調光を結合し、光搬送波成分を抑圧した光信号を出力する光結合部とからなる。
【００１５】
第５の発明は、前記第４の発明において、
光分岐部と光結合部の間に挿入され、
光分岐部から出力されたもう一方の無変調光に関して、光変調部から出力された光信号の光搬送波成分に対して逆相になるように、当該伝搬遅延量を調整し、出力する光遅延部をさらに備える。
【００１６】
第６の発明は、前記第１〜第５の発明において、
光送信部の前段に挿入され、
ＦＭ変調信号の振幅が一定になるように調整した後、出力する振幅制御部をさらに備える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る周波数多重信号の光伝送システム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システムは、多重部１００と、ＦＭ変調部１０１と、光源１０３と、光変調部１０４と、光受信部１０６と、ＦＭ復調部１０７とを備え、伝送部１０２が、前記ＦＭ変調部１０１と前記光変調部１０４を、光伝送部１０５が、前記光変調部１０４と前記光受信部１０６とを、それぞれ連結している。
【００１８】
次に、図１に示す実施形態の動作を説明する。多重部１００は、予め定められた互いに異なる周波数の搬送波を有する複数の信号を周波数多重し、出力する。ＦＭ変調部１０１は、この周波数多重信号を元信号として、図２（ａ）に示すような周波数スペクトル（搬送波周波数：ｆｃ、周波数偏移量：△Ｆ）を有するＦＭ変調信号に変換し、出力する。光源１０３は、無変調光を出力する。光変調部１０４は、伝送部１０２を介して伝送されてきたＦＭ変調信号によって、前記光源からの無変調光を変調し、当該光搬送波成分を抑圧した光信号を出力する。ここで、光変調部１０４は、例えばマッハツエンダー干渉型の構成を有し、図３に示すような当該入力電圧対出力光電力特性において、最も出力光電力の小さくなる「谷」部分にバイアスされ、この点（電圧）を中心としてＦＭ変調信号を印加することによって、図３（ｂ）に示すような光搬送波成分を抑圧した光周波数スペクトルを有する光信号を生成する。光受信部１０６は、光伝送部１０５を介して伝送されてきた光信号を自乗検波し、図２（ｃ）に示すような周波数スペクトル（搬送波周波数：２ｆｃ、周波数偏移量：２△Ｆ）を有するＦＭ変調信号に再変換し、出力する。ＦＭ復調部１０７は、このＦＭ変調信号を復調し、元の周波数多重信号を再生、出力する。
【００１９】
ＦＭ変調方式では、周波数偏移量を増大させることによってＦＭ利得を高め、復調信号の雑音特性（ＳＮＲ）を向上させることができる。その一方で、周波数偏移量の増大は、ＦＭ変調信号のスペクトル帯域幅を拡大し、より広い伝送帯域を必要とする。ＦＭ変調信号は、当該帯域内における伝送路の群遅延特性の影響を受けて直線歪を生じ易いため、ＦＭ変調信号の広帯域化は、波形歪を増大させる。即ち、ＦＭ変調信号の伝送において、当該周波数偏移量は、雑音特性と波形歪の両観点においてトレードオフの関係を有しており、最適設計が難しい。
【００２０】
図１の光伝送システムでは、ＦＭ変調信号を、光搬送波を抑圧した光信号に変換し、光伝送後、これを自乗検波することにより、元のＦＭ変調信号に対し２倍の周波数偏移量（または信号帯域）を有するＦＭ変調信号を取り出す。即ち、ＦＭ変調部１０１から出力するＦＭ変調信号の周波数偏移量は、ＦＭ復調時において所定のＦＭ利得を得るために本来必要な周波数偏移量に対して半分に設定する。これにより、所定のＦＭ利得を確保しながら、送信側におけるＦＭ変調信号の帯域を半減させ、伝送部１０２等の群遅延特性による直線歪を軽減する。さらに、光信号の光搬送波レベルを抑圧することにより、光ファイバ伝送路の波長分散特性による波形劣化を抑圧する。以上のように、本実施形態の光伝送システムは、品質の良好な信号伝送を実現し、あるいは、伝送路の設計を容易としてシステムの低コスト化を実現することができる。
【００２１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るＦＭ変調信号の光伝送システムの構成を示すブロック図である。図４において、本実施形態の光伝送システムは、多重部１００と、ＦＭ変調部１０１と、光源１０３と、光変調部１０４と、光受信部１０６と、ＦＭ復調部１０７と、分周部４０８とを備え、伝送部１０２が、前記分周部４０８と前記光変調部１０４を、光伝送部１０５が、前記光変調部１０４と前記光受信部１０６とを、それぞれ連結しており、前述の第１の実施形態に対して、分周部４０８を新たに備える点が異なっている。そのため、第１の実施形態と同様の働きをするものに関しては、同一の番号を付してその説明を簡略し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００２２】
前述の第１の実施形態では、ＦＭ変調部１０１から出力されたＦＭ変調信号を、そのまま光変調部１０４に印加したが、本実施形態では、分周部４０８が、ＦＭ変調信号の当該全ての周波数成分を２n（ｎは、１以上の整数）分周した後、光変調部１０４に出力する。
【００２３】
ＦＭ変調方式では、ＦＭ変調信号を発生させる発信源に周波数ゆらぎ（これは、”位相雑音”と呼ばれる）があると、ＦＭ復調時においてこれが強度雑音に変換され、復調信号の雑音特性を劣化させる。
【００２４】
図４の光伝送システムでは、ＦＭ復調時において所定のＦＭ利得を得るために本来必要な周波数偏移量に対して、これと同等もしくはそれ以上の周波数偏移量を有したＦＭ変調信号を発生させ、これを分周した後、光信号に変換し、伝送することにより、受信側で取り出されるＦＭ変調信号の位相雑音を低減する。例えば、図５に当該周波数スペクトルを示すように、ＦＭ復調における所要の周波数偏移量△Ｆに対して同一の周波数偏移量△Ｆを有するＦＭ変調信号（位相雑音：△ν）を予め発生させ、これを２分周した後、光搬送波を抑圧した光信号に変換・伝送し、自乗検波することにより、元のＦＭ変調信号と同等の位相雑音△νを有するＦＭ変調信号を取り出す。さらに、図６に示すように、ＦＭ復調における所要の周波数偏移量△Ｆに対して２倍の周波数偏移量２×△Ｆを有するＦＭ変調信号（位相雑音：△ν）を予め発生させ、これを４分周した後、光信号に変換・伝送し、自乗検波することにより、元のＦＭ変調信号に対して位相雑音を半減させた（位相雑音：1/2×△ν）ＦＭ変調信号を取り出す。以上のように、本実施形態の光伝送システムは、より品質の良好な信号伝送を実現することができる。
【００２５】
（実施の形態３）
図７は、本発明の第３の実施形態に係るＦＭ変調信号の光伝送システムの構成を示すブロック図である。図７において、本実施形態の光伝送システムは、多重部１００と、ＦＭ変調部１０１と、光源１０３と、光変調部１０４と、光受信部１０６と、ＦＭ復調部１０７と、振幅制御７０９とを備え、伝送部１０２が、前記振幅制御部７０９と前記光変調部１０４を、光伝送部１０５が、前記光変調部１０４と前記光受信部１０６とを、それぞれ連結しており、前述の第１の実施形態に対して、振幅制御部７０９を新たに備える点が異なっている。そのため、第１の実施形態と同様の働きをするものに関しては、同一の番号を付してその説明を簡略し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００２６】
前述の第１の実施形態では、ＦＭ変調部１０１から出力されたＦＭ変調信号を、そのまま光変調部１０４に印加したが、本実施形態では、振幅制御部７０９が、ＦＭ変調信号の振幅変動を取り除き、当該振幅が常に一定になるように調整した後、光変調部１０４に出力する。
【００２７】
以上のように、図７の光伝送システムでは、光変調部１０４に印加するＦＭ変調信号の振幅を常に一定に保つ構成により、光変調部１０４に使用される光変調器の電気・光変換特性における非線形性の影響や、ＦＭ復調部１０７のＦＭ復調動作における信号品質劣化を防ぎ、より品質の良好な信号伝送を実現することができる。
【００２８】
（実施の形態４）
図８は、本発明の第４の実施形態に係るＦＭ変調信号の光伝送システムの構成を示すブロック図である。図８において、本実施形態の光伝送システムは、多重部１００と、ＦＭ変調部１０１と、光源１０３と、光受信部１０６と、ＦＭ復調部１０７と、光変調部８０４と、光分岐部８１０と、光結合部８１１と、光遅延調整部８１２とを備え、伝送部１０２が、前記ＦＭ変調部０９と前記光変調部１０４を、光伝送部１０５が、前記光結合部８１１と前記光受信部１０６とを、それぞれ連結しており、前述の第１の実施形態に対して、光分岐部８１０と光結合部８１１とを新たに備える点が異なっており、さらに光変調部８０４の光変調動作に関する条件が前記光変調部１０４と異なる。そのため、第１の実施形態と同様の働きをするものに関しては、同一の番号を付してその説明を簡略し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００２９】
前述の第１の実施形態では、既述のように、光変調部１０４は、当該入力電圧対出力光電力特性における「谷」部分にバイアスすることによって、光搬送波を抑圧した光信号を生成したが、本実施形態では、光変調部８０４は、図９に示すように、当該入力電圧対出力光電力特性において最も出力光電力の大きくなる「頂」部分にバイアスされ、この電圧を中心としてＦＭ変調信号を印加することによって、図１０（ａ）に示すような光周波数スペクトルを有した光信号を生成する。光分岐部８１０は、光源１０３から出力された、図１０（ｂ）に示す周波数スペクトルの無変調光を２分岐する。分岐された一方の光は、光変調部８０４へ入力されて光信号に変換され、他方の光は、光遅延調整部８１２を介して光結合部８１１へ入力され、光変調部８０４からの光信号と合波される。光遅延調整部８１２は、当該無変調光の伝搬遅延量を制御し、光変調部８０４からの光信号に対して正しく逆相になるように当該位相関係を調整し、光結合部８１１において、光変調部８０４からの光信号の光搬送波成分を相殺し、図１０（ｃ）に示すような光搬送波成分を抑圧した光周波数スペクトルを有する光信号を生成する。
【００３０】
以上のように、図８の光伝送システムでは、光源１０３からの無変調光を分岐して、その一方を用いて、光変調部８０４からの光信号が有する光搬送波成分を相殺、抑圧する構成により、より柔軟な構成で、品質の良好な信号伝送を実現することができる。
【００３１】
なお、第４の実施形態において、光遅延調整部８１２は、光分岐部８１０から直接に光結合部８１１に至る経路に挿入されたが、必要に応じて、光分岐部８１０から光変調部８０４を介して光結合部８１１に至る経路に挿入されても良いし、両方の経路に同時に挿入されても良い。また、共に省略されても良い。
【００３２】
また、第４の実施形態において説明した、光変調部８０４の光変調動作に関する条件の変更や、それに伴う構成の変更および追加（光分岐部８１０、光結合部８１１、光遅延調整部８１２）は、第１の実施形態のみならず、その他の実施形態に対しても適用可能であり、その場合も全く同様の効果を得ることが可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
ＦＭ変調信号を光伝送する場合、当該周波数偏移量を大きくして広帯域化すればする程、ＦＭ利得を上昇させ、信号品質を向上させることができるが、その一方で、信号帯域の広帯域化は、電気伝送路の群遅延特性の影響を受けて直線歪を生じ易くし、あるいは、光伝送路の波長分散特性の影響を受け、これが光搬送波成分と作用することによって高調波歪を発生し、伝送信号品質を劣化させる。そこで、上記第１の発明では、ＦＭ変調信号を、光搬送波成分を抑圧した光信号に変換して光伝送し、自乗検波特性を有する受光素子等で検波し、元のＦＭ変調信号に対して２倍の周波数偏移量を有するＦＭ変調信号に再変換する。これにより、ＦＭ復調に供されるＦＭ変調信号としては、充分なＦＭ利得を得られるだけの大きな周波数偏移量を確保しながら、光送信側におけるＦＭ変調信号の信号帯域を狭帯域化し（半減させ）、電気伝送路における群遅延特性や、光伝送路の波長分散特性による波形劣化を防ぎ、品質の良好な信号伝送を実現することが可能となる。
【００３４】
ＦＭ変調信号の生成に用いる発振源が周波数ゆらぎ（これは、”位相雑音”と呼ばれる）を有すると、復調時において強度雑音に変換され、復調信号品質を劣化させる。そこで、上記第２の発明では、ＦＭ利得を得るために必要な周波数偏移量に対して、予め大きな周波数偏移量を有するＦＭ変調信号を生成し、これを分周した後、光伝送する。これにより、ＦＭ変調信号生成用の発振源の位相雑音の大きさに関わらず、光伝送およびＦＭ復調に供されるＦＭ変調信号の位相雑音を低減し、より品質の良好な信号伝送を実現することが可能となる。
【００３５】
上記第３の発明では、前記第１の発明および第２の発明において、光変調器としてマッハツエンダー干渉型の外部光変調器を使用し、正弦波状の周期性を有する入力電圧対出力光電力特性において、最も出力光電力の小さくなる「谷」部分を中心に変調信号（ＦＭ変調信号）を印加し、光搬送波成分を抑圧した光信号を生成する。これにより、光伝送路の波長分散特性による波形劣化を防ぎ、さらに、この光信号を自乗検波することによって、ＦＭ変調信号の周波数偏移量を倍増させ、品質の良好な信号伝送を実現することが可能となる。
【００３６】
上記第４の発明では、前記第１の発明および第２の発明において、光変調器としてマッハツエンダー干渉型の外部光変調器を使用し、正弦波状の周期性を有する入力電圧対出力光電力特性において、最も出力光電力の大きくなる「頂」部分を中心に変調信号（ＦＭ変調信号）を印加して光信号を生成すると共に、当該光搬送波成分に対して逆相となる無変調光を合波して、光搬送波成分を相殺、抑圧した光信号を生成する。これにより、光伝送路の波長分散特性による波形劣化を防ぎ、さらに、この光信号を自乗検波することによって、ＦＭ変調信号の周波数偏移量を倍増させ、品質の良好な信号伝送を実現することが可能となる。
【００３７】
上記第５の発明では、前記第４の発明において、光分岐部から出力されたもう一方の無変調光の位相を最適に制御し、光変調器から出力された光信号の光搬送波成分に対してより正確に逆相になるように調整した後、これらを合波し、より効率良く光搬送波成分を抑圧した光信号を生成する。これにより、光伝送路の波長分散特性による波形劣化を防ぎ、さらに、この光信号を自乗検波することによって、ＦＭ変調信号の周波数偏移量を倍増させ、品質の良好な信号伝送を実現することが可能となる。
【００３８】
上記第６の発明では、前記第１〜第５の発明において、ＦＭ変調信号の振幅変動を除去した後、光変調に供する。これにより、光変調器の電気・光変換特性における非線形性の影響を受けることなく、またＦＭ復調時における雑音発生等の信号品質劣化を防ぎ、より品質の良好な信号伝送を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図
【図２】図１の光伝送システムにおける各信号の周波数スペクトルを説明する模式図
【図３】図１の光伝送システムにおける光変調部の光変調動作を説明する模式図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図
【図５】図４の光伝送システムにおける分周部の動作および効果を説明する模式図
【図６】図４の光伝送システムにおける分周部の動作および効果を説明する別の模式図
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図
【図８】本発明の第４の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図
【図９】図８の光伝送システムにおける各信号の周波数スペクトルを説明する模式図
【図１０】図８の光伝送システムにおける光変調部の光変調動作を説明する模式図
【図１１】従来の光伝送システムの構成を示すブロック図
【図１２】図１１の光伝送システムにおける各信号の周波数スペクトルを説明する模式図
【符号の説明】
１０１  ＦＭ変調部
１０２  伝送部
１０３  光源
１０４  光変調部
１０５  光伝送部
１０６  光受信部
１０７  ＦＭ復調部
４０８  分周部
７０９  振幅制御部
８１０  光分岐部
８１１  光結合部
８１２  光遅延調整部
【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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