JP 5092080 B2 2012.12.5(57)【特許請求の範囲】【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から入射されたレーザ光の透過強度を印加電圧に比例した透過強度に設定して出力する光変調器と、
前記光変調器から出力されたレーザ光の透過強度を透過特性によって調整して出力する
光フィルタと、
前記光変調器の出力と前記印加電圧との関係における非線形歪みを抑制するための透過特性を前記光フィルタが有するように前記レーザ光源が出射するレーザ光の波長または前記光フィルタのパラメータを調整する調整手段とを備え、

10

前記調整手段は、前記光フィルタが前記非線形歪みを抑制するための透過特性を有するように前記レーザ光の波長を調整し、前記レーザ光源は、前記調整手段によって調整された波長を有するレーザ光を出射する、光変調装置。
【請求項２】
レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から入射されたレーザ光の透過強度を印加電圧に比例した透過強度に設定して出力する光変調器と、
前記光変調器から出力されたレーザ光の透過強度を透過特性によって調整して出力する
光フィルタと、

20

(2)JP 5092080 B2 2012.12.5

前記光変調器の出力と前記印加電圧との関係における非線形歪みを抑制するための透過特性を前記光フィルタが有するように前記レーザ光源が出射するレーザ光の波長または前記光フィルタのパラメータを調整する調整手段とを備え、前記調整手段は、前記光フィルタの透過特性が前記非線形歪みを抑制するための透過特性を有するように前記光フィルタのパラメータを調整し、前記レーザ光源は、無線信号に応じて変動する波長成分を有するレーザ光を出射し、前記調整手段は、前記光フィルタが前記非線形歪みを抑制するための透過特性を有するように前記光フィルタに含まれる２つの鏡の間隔または前記光フィルタの屈折率を調整す
る、光変調装置。
10【請求項３】
レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から入射されたレーザ光の透過強度を印加電圧に比例した透過強度に設定して出力する光変調器と、
前記光変調器から出力されたレーザ光の透過強度を透過特性によって調整して出力する
光フィルタと、
前記光変調器の出力と前記印加電圧との関係における非線形歪みを抑制するための透過特性を前記光フィルタが有するように前記レーザ光源が出射するレーザ光の波長または前記光フィルタのパラメータを調整する調整手段とを備え、前記調整手段は、前記光フィルタの透過特性が前記非線形歪みを抑制するための透過特20性を有するように前記光フィルタのパラメータを調整し、前記レーザ光源は、任意の単一波長を有するレーザ光を出射し、前記調整手段は、前記光フィルタが前記非線形歪みを抑制するための透過特性を有するように前記光フィルタの屈折率を無線信号に応じて調整する、光変調装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】【０００１】
この発明は、光変調装置に関し、特に、非線形歪みを抑制可能な光変調装置に関するものである。
【背景技術】

30【０００２】
近年、放送と通信との融合に関するサービスシステムが注目されており、放送と通信との融合システムを実現する基盤ネットワークとしてソフトウェア光ファイバ無線ネットワーク（ＳＤＮＷ：Ｓｏｆｔｗａｒｅ

ＤｅｆｉｎｅｄＲａｄｉｏ−ｏｎ−Ｆｉｂｅｒ

Ｎｅｔｗｏｒｋ）に関する研究が行なわれている。
【０００３】ＳＤＮＷにおいては、ＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ−ｏｎ−Ｆｉｂｅｒ）ネットワークがユーザの端末（携帯電話機およびＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ

ＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等）および高度道路交通システム（ＩＴＳ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ
ｐｏｒｔ

Ｔｒａｎｓ

Ｓｙｓｔｅｍ）等と、インターネットとの間のリンクを構築する機能を果たす
40。
【０００４】
そして、ＲｏＦネットワークは、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ

Ｈｉｇｈ

Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯のデジタル放送、２ＧＨｚ帯の３Ｇ携帯電話および５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ（ＩＥＥ
Ｅ８０２．１１ａ，ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ）等、強度が複雑に変化するＲＦ信号を一括して直接光変調する必要があるため、非常にダイナミックレンジが高い、即ち、低歪／低雑音の電波の光変換技術を必要とする。
【０００５】
従来、電気信号を光信号に変換する装置として電界吸収型光変調器（ＥＡＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ

Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）が知られている（非特許文献１）。この電界吸収型光変調器は、入射された光の透過強度を印加された電圧に比例する透過

50

(3)

JP 5092080 B2 2012.12.5

強度に設定して出力するものであり、一般に歪が最小となるバイアス電圧で動作される。
【非特許文献１】Ｙｏｕｎｇ−Ｓｈｉｋｇ−ＢｏｃｋＫｉｍ，ｅａｒｉｔｙ

ｉｎ

Ｊｅｈａ

ＥＡＭ

ｉｏｎａｌ

Ｔｏｐｉｃａｌ

ｎｉｃｓ，

１０−１２

Ｋａｎｇ，

ｂｙ

Ｋｉｍ，

ＪｉｙｏｕｎＬｉｍ，Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ

ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ

ＭｅｅｔｉｎｇｏｎＳｅｐｔｅｍｂｅｒ，

ＱＷｓ

ｏｆ

Ｓｕｎ
ｌｉｎ

，Ｉｎｔｅｒｎａｔ

Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ

Ｐｈｏｔｏ

２００３．

【発明の開示】【発明が解決しようとする課題】【０００６】
しかし、従来の電界吸収型光変調器においては、マルチオクターブ伝送時の歪の原因と10なる２次の非線形歪と３次の非線形歪とを同時に抑制することが困難である。
【０００７】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、２次の非線形歪と３次の非線形歪とを同時に抑制可能な光変調装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】【０００８】
この発明によれば、光変調装置は、レーザ光源と、光変調器と、光フィルタと、調整手段とを備える。レーザ光源は、レーザ光を出射する。光変調器は、レーザ光源から入射されたレーザ光の透過強度を印加電圧に比例した透過強度に設定して出力する。光フィルタ

20は、光変調器から出力されたレーザ光の透過強度を透過特性によって調整して出力する。
調整手段は、光変調器の出力と印加電圧との関係における非線形歪みを抑制するための透過特性を光フィルタが有するようにレーザ光源が出射するレーザ光の波長または光フィル
タのパラメータを調整する。
【０００９】
好ましくは、調整手段は、光フィルタが非線形歪みを抑制するための透過特性を有する
ようにレーザ光の波長を調整する。レーザ光源は、調整手段によって調整された波長を有するレーザ光を出射する。
【００１０】
好ましくは、調整手段は、光フィルタの透過特性が非線形歪みを抑制するための透過特30性を有するように光フィルタのパラメータを調整する。
【００１１】
好ましくは、レーザ光源は、無線信号に応じて変動する波長成分を有するレーザ光を出射する。調整手段は、光フィルタが非線形歪みを抑制するための透過特性を有するように
光フィルタに含まれる２つの鏡の間隔または光フィルタの屈折率を調整する。
【００１２】
好ましくは、レーザ光源は、任意の単一波長を有するレーザ光を出射する。調整手段は、光フィルタが非線形歪みを抑制するための透過特性を有するように光フィルタの屈折率を無線信号に応じて調整する。
【発明の効果】

40【００１３】
この発明による光変調装置においては、調整手段は、光フィルタが光変調器から出力されたレーザ光の非線形歪を抑制するための透過特性を有するようにレーザ光の波長または光フィルタのパラメータを調整し、光フィルタは、透過特性によって光変調器から出力されたレーザ光の非線形歪を抑制する。つまり、光フィルタは、光変調器から出力されたレーザ光の非線形歪を自己が有する非線形歪によって抑制する。
【００１４】
従って、この発明によれば、２次の非線形歪みおよび３次の非線形歪を同時に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】

50

(4)

JP 5092080 B2 2012.12.5【００１５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１６】［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による光変調装置の構成を示す概略ブロック図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１による光変調装置１０は、レーザ光源１と、光変調器２と、電圧電流変換部３と、光フィルタ４と、歪み検出部５と、レーザ駆動部６とを備える。
10【００１７】
レーザ光源１は、レーザ駆動部６からの制御によって、中心波長を有するレーザ光と、無線信号（＝ＲＦ電圧）に比例した変動波長を有するレーザ光とを合成したレーザ光ＬＢ
１を発生し、その発生したレーザ光ＬＢ１を光変調器２へ導く。
【００１８】
光変調器２は、光の透過強度が印加電圧に比例する電界吸収型光変調器（ＥＡＭ）からなる。そして、光変調器２は、レーザ光源１からのレーザ光ＬＢ１の透過強度を外部から受けたＲＦ電圧に比例する透過強度に設定してレーザ光ＬＢ２を光フィルタ４へ出力する。
【００１９】
電圧電流変換部３は、外部から受けたＲＦ電圧をＲＦ電流に変換し、その変換したＲＦ

20電流をレーザ駆動部６へ出力する。
【００２０】
光フィルタ４は、光変調器２から受けたレーザ光ＬＢ２の波長に応じて透過強度を調整
してレーザ光ＬＢ３を歪み検出部５および外部へ出力する。
【００２１】
歪み検出部５は、光フィルタ４からレーザ光ＬＢ３を受け、その受けたレーザ光ＬＢ３の非線形歪を後述する方法によって検出する。そして、歪み検出部５は、その検出した非線形歪をレーザ駆動部６へ出力する。
【００２２】
レーザ駆動部６は、歪み検出部５から非線形歪を受け、電圧電流変換部３からＲＦ電流30を受ける。そして、レーザ駆動部６は、非線形歪およびＲＦ電流に基づいて、非線形歪を抑制するためのレーザ光の中心波長λ０を後述する方法によって検出し、その検出した中心波長λ０と、ＲＦ電圧（＝ＲＦ電流）による変動波長Δλとを有するレーザ光ＬＢ１を出射するようにレーザ光源１を駆動する。
【００２３】
図２は、図１に示す歪み検出部５における非線形歪の検出方法を説明するための図である。図２を参照して、光フィルタ４は、レーザ光の波長に対する透過特性Ｔ１を有する。
この透過特性Ｔ１は、透過率がレーザ光の波長に対して極大値を有する特性からなる。
【００２４】
そして、中心波長λ０および変動波長Δλを有するレーザ光ＬＢ２が光フィルタ４に入40射すると、光フィルタ４は、レーザ光ＬＢ２の透過強度を透過特性Ｔ１によって調整してレーザ光ＬＢ３を出射する。そして、レーザ光ＬＢ３は、中心軸から上側に振幅Ｉ１を有し、中心軸から下側に振幅Ｉ２を有する。
【００２５】
振幅Ｉ１が振幅Ｉ２よりも大きい領域において、非線形歪が相対的に大きいとき、振幅
Ｉ１と振幅Ｉ２との比Ｉ１／Ｉ２は、１よりも大きくなり、非線形歪が相対的に小さいとき、振幅Ｉ１と振幅Ｉ２との比Ｉ１／Ｉ２は、

１

に近づく。

【００２６】
また、振幅Ｉ１が振幅Ｉ２よりも小さい領域において、非線形歪が相対的に大きいとき、振幅Ｉ１と振幅Ｉ２との比Ｉ１／Ｉ２は、１よりも小さくなり、非線形歪が相対的

50

(5)
に小さいとき、振幅Ｉ１と振幅Ｉ２との比Ｉ１／Ｉ２は、JP 5092080 B2 2012.12.5
１

に近づく。

【００２７】
従って、歪み検出部５は、光フィルタ４から受けたレーザ光ＬＢ３の振幅Ｉ１と振幅Ｉ２とを検出し、その検出した振幅Ｉ１と振幅Ｉ２との比Ｉ１／Ｉ２を演算することによって非線形歪を検出する。
【００２８】
図３は、図１に示すレーザ駆動部６における中心波長λ０の検出方法を説明するための図である。図３の（ａ）は、中心波長がλ０１であり、ＲＦ電圧（＝ＲＦ電流）による変動波長Δλを有するレーザ光ＬＢ２−λ０１に対する光フィルタ４の出力（レーザ光ＬＢ３−１）を示す。この場合、レーザ光ＬＢ３−１の振幅Ｉ１は、振幅Ｉ２に略等しい（＝10

Ｉ１／Ｉ２≒１）。即ち、レーザ光ＬＢ３−１における非線形歪は、小さい。
【００２９】
また、図３の（ｂ）は、中心波長がλ０２であり、ＲＦ電圧（＝ＲＦ電流）による変動
波長Δλを有するレーザ光ＬＢ２−λ０２に対する光フィルタ４の出力（レーザ光ＬＢ３−２）を示す。この場合、レーザ光ＬＢ３−２の振幅Ｉ１は、振幅Ｉ２よりも大きい（Ｉ１／Ｉ２＞＞１）。即ち、レーザ光ＬＢ３−２における非線形歪は、大きい。
【００３０】
更に、図３の（ｃ）は、中心波長がλ０３であり、ＲＦ電圧（＝ＲＦ電流）による変動
波長Δλを有するレーザ光ＬＢ２−λ０３に対する光フィルタ４の出力（レーザ光ＬＢ３−３）を示す。この場合、レーザ光ＬＢ３−３の振幅Ｉ１は、振幅Ｉ２よりも小さい（Ｉ20

１／Ｉ２＜＜１）。即ち、レーザ光ＬＢ３−３における非線形歪は、大きい。
【００３１】
レーザ駆動部６は、透過特性Ｔ１を保持している。そして、レーザ駆動部６は、歪み検出部５から比Ｉ１／Ｉ２を受けると、比Ｉ１／Ｉ２および透過特性Ｔ１に基づいて、現在の中心波長を検出する。即ち、レーザ駆動部６は、歪み検出部５から比Ｉ１／Ｉ２≒１を受けると、現在の中心波長が中心波長λ０１であると検出し、比Ｉ１／Ｉ２＞＞１を歪み
検出部５から受けると、現在の中心波長が中心波長λ０２であると検出し、比Ｉ１／Ｉ２＜＜１を歪み検出部５から受けると、現在の中心波長が中心波長λ０３であると検出する。
【００３２】

30

レーザ駆動部６は、現在の中心波長として中心波長λ０１を検出すれば、その検出した
中心波長λ０１を維持してレーザ光源１を駆動し、現在の中心波長として中心波長λ０２または中心波長λ０３を検出すれば、中心波長λ０２またはλ０３が中心波長λ０１に近づくようにレーザ光源１を駆動する。
【００３３】
図４は、図１に示す変調器２の透過特性を示す図である。光変調器２は、透過特性Ｔ２を有する。そして、透過特性Ｔ２は、バイアス電圧（負のバイアス電圧）が大きくなるに従って透過率が指数関数的に減少する特性である。
【００３４】
ＲＦ電圧Ｖが中心電圧Ｖ０１、および変動電圧ΔＶからなる場合、即ち、ＲＦ電圧Ｖが40

電圧Ｖ０１−ΔＶ〜Ｖ０１＋ΔＶの範囲で変化する場合、光変調器２は、レーザ光ＬＢ２−Ｖ０１を出力する。レーザ光ＬＢ２−Ｖ０１において、振幅Ｉ１は、振幅Ｉ２にほぼ等しい（＝Ｉ１／Ｉ２≒１）。従って、光変調器２は、Ｖ０１−ΔＶ〜Ｖ０１＋ΔＶの範囲で変化するＲＦ電圧Ｖが印加されると、非線形歪が小さいレーザ光ＬＢ２−Ｖ０１を出力する（図４の（ａ）参照）。
【００３５】
一方、ＲＦ電圧Ｖが中心電圧Ｖ０２、および変動電圧ΔＶからなる場合、即ち、ＲＦ電
圧Ｖが電圧Ｖ０２−ΔＶ〜Ｖ０２＋ΔＶの範囲で変化する場合、光変調器２は、レーザ光
ＬＢ２−Ｖ０２を出力する。レーザ光ＬＢ２−Ｖ０２において、振幅Ｉ１は、振幅Ｉ２よりも小さい（Ｉ１／Ｉ２＜＜１）。従って、光変調器２は、Ｖ０２−ΔＶ〜Ｖ０２＋ΔＶ

50

(6)

JP 5092080 B2 2012.12.5の範囲で変化するＲＦ電圧Ｖが印加されると、非線形歪が大きいレーザ光ＬＢ２−Ｖ０２を出力する（図４の（ｂ）参照）。
【００３６】
図５および図６は、それぞれ、非線形歪を抑制する方法を説明するための第１および第２の図である。図４に示すレーザ光ＬＢ２−Ｖ０１およびＬＢ２−Ｖ０２の各々は、中心波長λ０（中心波長λ０１，λ０２，λ０３のいずれか）および変動波長Δλを有するため、光フィルタ４は、レーザ光ＬＢ２−Ｖ０１およびＬＢ２−Ｖ０２の中心波長λ０および変動波長Δλに応じた透過特性を示す（図３参照）。
【００３７】
即ち、非線形歪が小さいレーザ光ＬＢ２−Ｖ０１（図５の（ａ）参照）が中心波長λ０10１を有する場合、光フィルタ４は、非線形歪が小さいレーザ光ＬＢ３−λ０１を出力し（

図５の（ｂ）参照）、非線形歪が小さいレーザ光ＬＢ２−Ｖ０１が中心波長λ０２または
中心波長λ０３を有する場合、光フィルタ４は、非線形歪が大きいレーザ光ＬＢ３−λ０２またはＬＢ３−λ０３を出力する（図５の（ｃ）または（ｄ）参照）。

【００３８】
また、非線形歪が大きいレーザ光ＬＢ２−Ｖ０２（図６の（ａ）参照）が中心波長λ０１を有する場合、光フィルタ４は、非線形歪が小さいレーザ光ＬＢ３−λ０１を出力し（

図６の（ｂ）参照）、非線形歪が大きいレーザ光ＬＢ２−Ｖ０２が中心波長λ０２または
中心波長λ０３を有する場合、光フィルタ４は、非線形歪が大きいレーザ光ＬＢ３−λ０２またはＬＢ３−λ０３を出力する（図６の（ｃ）または（ｄ）参照）。

20【００３９】
このように、光変調器２から出力されるレーザ光ＬＢ２がバイアス電圧に対して非線形歪を持っていても、光フィルタ４に入射するレーザ光ＬＢ２の中心波長が中心波長λ０１であれば、光フィルタ４は、非線形歪が小さいレーザ光ＬＢ３−λ０１を出力する。
【００４０】
従って、この発明においては、レーザ駆動部６は、歪み検出部５からの比Ｉ１／Ｉ２に基づいて、光フィルタ４に入射するレーザ光ＬＢ２の中心波長が中心波長λ０１になるよ
うにレーザ光源１を駆動する。
【００４１】
より具体的には、比Ｉ１／Ｉ２がＩ１／Ｉ２＜＜１である場合、レーザ光源１が出射し30ているレーザ光ＬＢ１の中心波長が中心波長λ０３に近いことを意味するので、レーザ駆動部６は、歪み検出部５から比Ｉ１／Ｉ２＜＜１を受けると、現在の中心波長からΔλ０だけ長い中心波長λ０＋Δλ０１を有するレーザ光ＬＢ１を出射するための中心電流Ｉ０１を決定し、その決定した中心電流Ｉ０１にＲＦ電流の変動分ΔＩを加算して駆動電流Ｉ
ｄ１＝Ｉ０１±ΔＩを生成し、その生成した駆動電流Ｉｄ１＝Ｉ０１±ΔＩをレーザ光源１に供給して中心波長λ０＋Δλ０１を有するレーザ光ＬＢ１を出射するようにレーザ光源１を駆動する。この場合、レーザ光源１は、波長λ０＋Δλ０１±Δλを有するレーザ
光ＬＢ１を出射する。
【００４２】
その後、レーザ駆動部６は、歪み検出部５からＩ１／Ｉ２＞＞１である比Ｉ１／Ｉ２を40受けると、中心波長がΔλ０２だけ短いレーザ光ＬＢ１を出射するための中心電流Ｉ０２を決定し、その決定した中心電流Ｉ０２にＲＦ電流の変動分ΔＩを加算して駆動電流Ｉｄ２＝Ｉ０２±ΔＩを生成し、その生成した駆動電流Ｉｄ２＝Ｉ０２±ΔＩをレーザ光源１に供給して中心波長λ０＋Δλ０１−Δλ０２を有するレーザ光ＬＢ１を出射するようにレーザ光源１を駆動する。この場合、レーザ光源１は、波長λ０＋Δλ０１−Δλ０２±
Δλを有するレーザ光ＬＢ１を出射する。
【００４３】
以後、レーザ駆動部６は、上述した動作を繰り返し実行してレーザ光源１から出射されるレーザ光ＬＢ１の中心波長を中心波長λ０１に近づける。これによって、光フィルタ４
は、非線形歪が小さいレーザ光ＬＢ３を出力する。

50

(7)

JP 5092080 B2 2012.12.5【００４４】
このように、実施の形態１においては、光変調器２で生じた透過強度と印加電圧（＝ＲＦ電圧）との関係における非線形歪を光フィルタ４で生じる透過強度と波長との関係における非線形歪によって抑制することが可能な中心波長および変動波長を有するレーザ光を発生させることによって光変調装置１０から出力されるレーザ光ＬＢ３の非線形歪を小さくする。つまり、光変調器２で生じた透過強度と印加電圧（＝ＲＦ電圧）との関係における非線形歪を光フィルタ４で生じる透過強度と波長との関係における非線形歪によって吸収することによって光変調装置１０から出力されるレーザ光ＬＢ３の非線形歪を小さくする。
10【００４５】
従って、この発明によれば、２次の非線形歪および３次の非線形歪を同時に抑制できる。
【００４６】
光変調装置１０における全体動作について説明する。電圧電流変換部３は、無線信号（＝ＲＦ電圧）を受けると、その受けたＲＦ電圧をＲＦ電流に変換し、その変換したＲＦ電流をレーザ駆動部６へ出力する。
【００４７】
そして、レーザ駆動部６は、電圧電流変換部３からＲＦ電流を受け、歪み検出部５から
比Ｉ１／Ｉ２を受ける。レーザ駆動部６が最初に受ける比Ｉ１／Ｉ２は、

０

であるの

で、レーザ駆動部６は、レーザ光源１が最初に出射するレーザ光ＬＢ１の中心波長を任意20に決定し、その決定した中心波長を有するレーザ光ＬＢ１をレーザ光源１が出射するための中心電流を決定する。
【００４８】
その後、レーザ駆動部６は、その決定した中心電流にＲＦ電流の変動分を加算して駆動電流を生成し、その生成した駆動電流をレーザ光源１に供給してレーザ光源１を駆動する。
【００４９】
そうすると、レーザ光源１は、レーザ光ＬＢ１を出射し、その出射したレーザ光ＬＢ１を光変調器２へ導く。そして、光変調器２は、レーザ光ＬＢ１をレーザ光源１から受け、その受けたレーザ光ＬＢ１の透過強度をＲＦ電圧に比例した透過強度に設定してレーザ光

30

ＬＢ２を光フィルタ４へ出力する。
【００５０】
光フィルタ４は、光変調器２からレーザ光ＬＢ２を受け、その受けたレーザ光ＬＢ２の透過強度をレーザ光ＬＢ２の中心波長および変動波長に応じた透過強度に設定してレーザ
光ＬＢ３を歪み検出部５および外部へ出力する。
【００５１】
歪み検出部５は、光フィルタ４からレーザ光ＬＢ３を受け、その受けたレーザ光ＬＢ３の非線形歪（＝比Ｉ１／Ｉ２）を検出し、その検出した比Ｉ１／Ｉ２をレーザ駆動部６へ出力する。
【００５２】

40

そうすると、レーザ駆動部６は、歪み検出部５から受けた比Ｉ１／Ｉ２に基づいて、レーザ光ＬＢ３の非線形歪を減少させる中心波長を有するレーザ光ＬＢ１をレーザ光源１が出射するための中心電流を決定し、その決定した中心電流にＲＦ電流の変動分を加算して駆動電流を生成する。そして、レーザ駆動部６は、その生成した駆動電流をレーザ光源１に供給してレーザ光源１を駆動する。
【００５３】
レーザ光源１は、レーザ光ＬＢ１を出射し、その出射したレーザ光ＬＢ１を光変調器２へ導く。そして、光変調器２は、レーザ光ＬＢ１をレーザ光源１から受け、その受けたレーザ光ＬＢ１の透過強度をＲＦ電圧に比例した透過強度に設定してレーザ光ＬＢ２を光フィルタ４へ出力する。

50

(8)

JP 5092080 B2 2012.12.5【００５４】
光フィルタ４は、光変調器２からレーザ光ＬＢ２を受け、その受けたレーザ光ＬＢ２の透過強度をレーザ光ＬＢ２の中心波長および変動波長に応じた透過強度に設定してレーザ
光ＬＢ３を歪み検出部５および外部へ出力する。
【００５５】
歪み検出部５は、光フィルタ４からレーザ光ＬＢ３を受け、その受けたレーザ光ＬＢ３の非線形歪（＝比Ｉ１／Ｉ２）を検出し、その検出した比Ｉ１／Ｉ２をレーザ駆動部６へ出力する。
【００５６】
光変調装置１０においては、上述した動作が繰り返し実行され、レーザ光源１は、最終10

的に、波長λ０１±Δλを有するレーザ光ＬＢ１を出射し、光フィルタ４は、最終的に、非線形歪が小さいレーザ光ＬＢ３−λ０１（図５および図６の（ｂ）参照）を出力する。
これによって、光変調装置１０における全体動作が終了する。
【００５７】
図７は、非線形歪の抑制に用いる光フィルタ４の透過特性Ｔ１の領域を示す概念図である。上記においては、光フィルタ４は、透過特性Ｔ１のうち、領域ＲＥＧ１における透過特性を用いて光変調器２から出力されたレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制すると説明したが、この発明においては、これに限らず、透過特性Ｔ１のうち、領域ＲＥＧ２における透過特性を用いて光変調器２から出力されたレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制してもよい。
【００５８】

20

なお、実施の形態１においては、歪み検出部５およびレーザ駆動部６は、光変調器２の出力とＲＦ電圧との関係における非線形歪みを抑制するための透過特性を光フィルタ４が有するようにレーザ光源１が出射するレーザ光の波長を調整する「調整手段」を構成する。
【００５９】
また、レーザ駆動部６が比Ｉ１／Ｉ２およびＲＦ電流に基づいてレーザ光ＬＢ１の波長を波長λ０１±Δλに近づけてレーザ光源１を駆動することは、光フィルタ４が光変調器２の出力と印加電圧との関係における非線形歪を抑制するための透過特性を有するように
レーザ光の波長を調整することに相当する。
【００６０】

30［実施の形態２］
図８は、実施の形態２による光変調装置の構成を示す概略ブロック図である。図８を参照して、実施の形態２による光変調装置１０Ａは、図１に示す光変調装置１０の光フィル
タ４を光フィルタ４Ａに代えたものであり、その他は、光変調装置１０と同じである。
【００６１】
なお、光変調装置１０Ａにおいては、歪み検出部５は、比Ｉ１／Ｉ２を光フィルタ４Ａ
へ出力する。また、レーザ駆動部６は、中心電流Ｉ０にＲＦ電流の変動部ΔＩを加算した
駆動電流Ｉ０±ΔＩを生成し、その生成した駆動電流Ｉ０±ΔＩをレーザ光源１へ供給してレーザ光源１を駆動する。即ち、レーザ駆動部６は、中心波長が一定である波長λ０±Δλを有するレーザ光ＬＢ１を出射するようにレーザ光源１を駆動する。

40【００６２】
光フィルタ４Ａは、歪み検出部５から比Ｉ１／Ｉ２を受けると、その受けた比Ｉ１／Ｉ２に基づいて、透過特性を光変調器２から出力されたレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制するための透過特性に変える。そして、光フィルタ４Ａは、光変調器２から出力されたレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制したレーザ光ＬＢ３を出力する。
【００６３】
図９は、図８に示す光フィルタ４Ａの構成を示す概略図である。図９を参照して、光フィルタ４Ａは、ファイバ４１と、ミラー４２，４３と、ピエゾ素子４４と、駆動部４５とを含む。
【００６４】50

(9)JP 5092080 B2 2012.12.5

ファイバ４１は、エルビウムがドープされており、方向ＤＲ１において長さｄを有する。ミラー４２，４３は、方向ＤＲ１においてファイバ４１を両側から挟む。ピエゾ素子４
４は、ファイバ４１の側面に接触する。駆動部４５は、ピエゾ素子４４に電圧を印加してファイバ４１を方向ＤＲ１において伸縮させ、ファイバ４１の長さｄを変える。
【００６５】
駆動部４５が電圧Ｖ１をピエゾ素子４４に印加すると、ピエゾ素子４４は、方向ＤＲ１において伸縮し、ファイバ４１の長さｄは、ｄ１に設定される。また、駆動部４５が電圧
Ｖ２をピエゾ素子４４に印加すると、ピエゾ素子４４は、方向ＤＲ１において伸縮し、ファイバ４１の長さｄは、ｄ２に設定される。
【００６６】

10

光フィルタ４Ａは、ミラー４２側から入射したレーザ光ＬＢ２をミラー４２，４３によって繰り返し反射し、レーザ光ＬＢ２の中心波長と波長の変動分とによって決定される透過率を有するレーザ光ＬＢ３をミラー４３側から出力する。そして、ファイバ４１の長さｄがｄ１に設定された場合と、ファイバ４１の長さｄがｄ２に設定された場合とでは、レーザ光ＬＢ２に対する光フィルタ４Ａの透過特性が異なる。
【００６７】
図１０は、図８に示す光フィルタ４Ａの透過特性を示す図である。図１０を参照して、
光フィルタ４Ａは、ファイバ４１の長さｄがｄ１であるとき、透過特性Ｔ３を有し、ファイバ４１の長さｄがｄ２（＞ｄ１）であるとき、透過特性Ｔ４を有する。
【００６８】

20

このように、光フィルタ４Ａは、ファイバ４１の長さｄが変化することによってレーザ
光に対する透過特性が変化する。そして、この発明においては、例えば、透過特性Ｔ４の領域ＲＥＧ３を用いて光変調器２から出力されたレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制する。
【００６９】
図１１は、実施の形態２における非線形歪の抑制方法を説明するための概念図である。
図１１を参照して、レーザ光源１は、波長λ０±Δλを有するレーザ光ＬＢ１を出射する
ので、波長λ０±Δλを有するレーザ光ＬＢ２が光フィルタ４Ａへ入射する。
【００７０】
ファイバ４１の長さｄがｄ１に設定されている場合に、中心波長がλ０であり、変動波
長がΔλであるレーザ光ＬＢ２が光フィルタ４Ａへ入射すると、光フィルタ４Ａは、透過30

特性Ｔ３に従ってレーザ光ＬＢ３−４を出力する。
【００７１】
一方、ファイバ４１の長さｄがｄ２に設定されている場合に、中心波長がλ０であり、変動波長がΔλであるレーザ光ＬＢ２が光フィルタ４Ａへ入射すると、光フィルタ４Ａは、透過特性Ｔ４に従ってレーザ光ＬＢ３−５を出力する。
【００７２】
レーザ光ＬＢ３−４においては、比Ｉ１／Ｉ２は、Ｉ１／Ｉ２＞＞１であり、レーザ光
ＬＢ３−５においては、比Ｉ１／Ｉ２は、Ｉ１／Ｉ２≒１である。
【００７３】
従って、光フィルタ４Ａのファイバ４１の長さｄをｄ２に設定することによって、光フ40

ィルタ４Ａは、光変調器２が出力したレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制できる。
【００７４】
光フィルタ４Ａにおいて、透過特性Ｔ３を透過特性Ｔ４に調整する動作は、次のようになる。光フィルタ４Ａの駆動部４５は、歪み検出部５から比［Ｉ１／Ｉ２］１（＞＞１）
を受けると、その受けた比［Ｉ１／Ｉ２］１に基づいて、ファイバ４１の長さｄをｄ２１に設定するための電圧Ｖ２１をピエゾ素子４１に印加する。
【００７５】
そして、ファイバ４１の長さｄがｄ２１に設定されると、光フィルタ４Ａは、長さｄ２１に対応した透過特性によってレーザ光ＬＢ２の透過率を調整してレーザ光ＬＢ３を出力

する。

50

(10)

JP 5092080 B2 2012.12.5【００７６】
その後、駆動部４５は、歪み検出部５から比［Ｉ１／Ｉ２］１よりも小さい比［Ｉ１／Ｉ２］２（＞＞１）を受けると、その受けた比［Ｉ１／Ｉ２］２に基づいて、ファイバ４１の長さｄをｄ２１よりも長いｄ２２に設定するための電圧Ｖ２２をピエゾ素子４１に印加する。
【００７７】
そして、ファイバ４１の長さｄがｄ２２に設定されると、光フィルタ４Ａは、長さｄ２２に対応した透過特性によってレーザ光ＬＢ２の透過率を調整してレーザ光ＬＢ３を出力する。
【００７８】

10以後、光フィルタ４Ａは、上述した動作を繰り返し実行し、透過特性を透過特性Ｔ４に設定する。そして、光フィルタ４Ａは、光変調器２から出力されたレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制したレーザ光ＬＢ３を出力する。
【００７９】
光フィルタ４Ａを用いた光変調装置１０Ａにおける全体動作について説明する。電圧電流変換部３は、無線信号（＝ＲＦ電圧）を受けると、その受けたＲＦ電圧をＲＦ電流に変換し、その変換したＲＦ電流をレーザ駆動部６へ出力する。
【００８０】
そして、レーザ駆動部６は、電圧電流変換部３からＲＦ電流を受け、レーザ光源１が出射するレーザ光ＬＢ１の中心波長を決定し、その決定した中心波長を有するレーザ光ＬＢ

20

１をレーザ光源１が出射するための中心電流を決定する。
【００８１】
その後、レーザ駆動部６は、その決定した中心電流にＲＦ電流の変動分を加算して駆動電流を生成し、その生成した駆動電流を供給してレーザ光源１を駆動する。
【００８２】
そうすると、レーザ光源１は、レーザ光ＬＢ１を出射し、その出射したレーザ光ＬＢ１を光変調器２へ導く。そして、光変調器２は、レーザ光源１から受けたレーザ光ＬＢ１の透過強度をＲＦ電圧に比例した透過強度に設定してレーザ光ＬＢ２を光フィルタ４Ａへ出力する。
【００８３】

30

光フィルタ４Ａの駆動部４５は、最初、比Ｉ１／Ｉ２＝０を受けるので、ピエゾ素子４４に印加する電圧を任意に決定し、その決定した電圧をピエゾ素子４４に印加する。これによって、ファイバ４１の長さｄは、ある１つの長さに設定される。
【００８４】
そして、光フィルタ４Ａは、光変調器２から受けたレーザ光ＬＢ２の透過強度をファイ
バ４１の長さｄに応じた透過強度に設定してレーザ光ＬＢ３を歪み検出部５および外部へ出力する。
【００８５】
歪み検出部５は、光フィルタ４Ａからレーザ光ＬＢ３を受け、その受けたレーザ光ＬＢ
３の非線形歪（＝比Ｉ１／Ｉ２）を検出し、その検出した比Ｉ１／Ｉ２を光フィルタ４Ａ

40へ出力する。
【００８６】
そうすると、光フィルタ４Ａの駆動部４５は、歪み検出部５から受けた比Ｉ１／Ｉ２に基づいて、ファイバ４１の長さｄをレーザ光ＬＢ３の非線形歪が減少する長さに設定するための電圧を決定し、その決定した電圧をピエゾ素子４４に印加する。これによって、ファイバ４１の長さは、レーザ光ＬＢ３の非線形歪が減少する長さに設定される。
【００８７】
そして、光フィルタ４Ａは、レーザ光ＬＢ２の非線形歪を減少してレーザ光ＬＢ３を出力する。
【００８８】50

(11)JP 5092080 B2 2012.12.5

光フィルタ４Ａを用いた光変調装置１０Ａにおいては、上述した動作が繰り返し実行され、光フィルタ４Ａは、最終的に非線形歪が小さいレーザ光ＬＢ３−５（図１１参照）を出力する。これによって、光フィルタ４Ａを用いた光変調装置１０Ａにおける全体動作が終了する。
【００８９】
図１２は、図８に示す光フィルタ４Ａの他の構成を示す概略図である。図８に示す光フィルタ４Ａは、図１２に示す光フィルタ４Ａ−１であってもよい。図１２を参照して、光フィルタ４Ａ−１は、液晶４６と、ミラー４７，４８と、電極４９，５０と、駆動部５１とを含む。
【００９０】

10

液晶４６は、例えば、ＴＮ液晶からなる。ミラー４７，４８は、方向ＤＲ１において液晶４６の両側を挟む。電極４９，５０は、方向ＤＲ２において、液晶４６の両側に配置される。駆動部５１は、電極４９，５０間に電圧を印加する。
【００９１】
ＴＮ液晶は、電圧が印加されていないとき、約１．５０の屈折率を有し、電圧が印加されると、その印加される電圧の大きさによって屈折率が約１．７５まで大きくなる。
【００９２】
光フィルタ４Ａ−１は、ミラー４７側から入射したレーザ光ＬＢ２をミラー４７，４８
によって繰り返し反射し、レーザ光ＬＢ２の中心波長と波長の変動分とによって決定される透過率を有するレーザ光ＬＢ３をミラー４８側から出力する。そして、液晶４６の屈折

20率が１．５０に設定された場合と、液晶４６の屈折率が１．７５に設定された場合とでは、レーザ光ＬＢ２に対する光フィルタ４Ａ−１の透過特性が異なる。つまり、液晶４６の屈折率が１．５０から１．７５へ変化すると、光フィルタ４Ａ−１の透過特性が図１０に示す透過特性Ｔ３から透過特性Ｔ４に変わる。
【００９３】
その結果、光フィルタ４Ａ−１を用いた場合にも、光フィルタ４Ａを用いた場合と同様に、光変調器２から出力されたレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制できる。
【００９４】
光フィルタ４Ａ−１を用いた光変調装置１０Ａにおける全体動作は、光フィルタ４Ａを用いた光変調装置１０Ａにおける全体動作のファイバ４１の長さをレーザ光ＬＢ３の非線30

形歪が減少する長さに設定する点を液晶４６の屈折率をレーザ光ＬＢ３の非線形歪が減少する屈折率に設定する点に変えればよい。
【００９５】
なお、実施の形態２においては、図１０に示す領域ＲＥＧ３に限らず、その他の領域を用いて光変調器２から出力されたレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制してもよい。
【００９６】
また、実施の形態２においては、ファイバ４１の長さｄおよび液晶４６の屈折率は、光フィルタ４Ａ，４Ａ−１のパラメータを構成し、歪み検出部５および駆動部４５または歪み検出部５および駆動部５１は、光変調器２の出力とＲＦ電圧との関係における非線形歪みを抑制するための透過特性を光フィルタ４Ａ，４Ａ−１が有するように光フィルタ４Ａ

40，４Ａ−１のパラメータを調整する「調整手段」を構成する。
【００９７】［実施の形態３］
図１３は、実施の形態３による光変調装置の構成を示す概略ブロック図である。図１３を参照して、実施の形態３による光変調装置１０Ｂは、図１に示すレーザ駆動部６をレー
ザ駆動部６Ａに代え、光フィルタ４を光フィルタ４Ｂに代え、電圧電流変換部３を削除したものであり、その他は、光変調装置１０と同じである。
【００９８】
なお、光変調装置１０Ｂにおいては、歪み検出部５は、比Ｉ１／Ｉ２を光フィルタ４Ｂ
へ出力する。

50

(12)JP 5092080 B2 2012.12.5【００９９】
レーザ駆動部６Ａは、中心波長λ０を有するレーザ光ＬＢ１を出射するようにレーザ光源１を駆動する。即ち、レーザ駆動部６Ａは、ＲＦ電圧に比例した変動波長を有しない１つの波長λ０を有するレーザ光ＬＢ１を出射するようにレーザ光源１を駆動する。
【０１００】
光フィルタ４Ｂは、歪み検出部５から比Ｉ１／Ｉ２を受け、外部からＲＦ電圧を受ける。そして、光フィルタ４Ｂは、その受けた比Ｉ１／Ｉ２に基づいて、透過特性を光変調器
２から出力されたレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制するための透過特性に変える。そして、光フィルタ４Ｂは、光変調器２から出力されたレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制したレーザ光ＬＢ３を出力する。

10【０１０１】
図１４は、図１３に示す光フィルタ４Ｂの構成を示す概略図である。図１４を参照して、光フィルタ４Ｂは、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）６１と、ミラー６２，６３と、電極６４，６５と、駆動部６６とを含む。
【０１０２】
ミラー６２，６３は、方向ＤＲ１においてニオブ酸リチウム６１を両側から挟む。電極
６４，６５は、方向ＤＲ２においてニオブ酸リチウム６１を両側から挟む。
【０１０３】
駆動部６６は、歪み検出部５から受けた比Ｉ１／Ｉ２に基づいて、中心電圧Ｖ０を決定
し、その決定した中心電圧Ｖ０にＲＦ電圧の変動電圧ΔＶを加算して電圧Ｖ＝Ｖ０±ΔＶ20を生成する。そして、駆動部６６は、その生成した電圧Ｖ＝Ｖ０±ΔＶを電極６４，６５間に印加する。この電圧Ｖ＝Ｖ０±ΔＶは、電圧Ｖ０を中心として振幅が±ΔＶの範囲で数十ＧＨｚの周波数で変化する電圧である。
【０１０４】
ニオブ酸リチウム６１は、電極６４，６５間に印加された電圧Ｖ＝Ｖ０±ΔＶに応じて、電圧Ｖが有する数十ＧＨｚの周波数で屈折率が変化する。その結果、光フィルタ４Ｂは、透過特性がＲＦ電圧に同期して変化する。
【０１０５】
図１５は、図１４に示す光フィルタ４Ｂの透過特性を示す図である。ニオブ酸リチウム
６１の両端に印加される電圧Ｖの中心電圧Ｖ０がＶ０１であり、変動電圧がΔＶであると30

き、光フィルタ４Ｂは、透過特性Ｔ５を有する。また、ニオブ酸リチウム６１の両端に印加される電圧Ｖの中心電圧Ｖ０がＶ０２であり、変動電圧がΔＶであるとき、光フィルタ
４Ｂは、透過特性Ｔ６を有する。
【０１０６】
透過特性Ｔ５は、透過特性Ｔ５１，Ｔ５２，Ｔ５３からなる。そして、ニオブ酸リチウ
ム６１の両端に電圧Ｖ０１−ΔＶが印加された場合、光フィルタ４Ｂは、透過特性Ｔ５１を有し、ニオブ酸リチウム６１の両端に電圧Ｖ０１が印加された場合、光フィルタ４Ｂは、透過特性Ｔ５２を有し、ニオブ酸リチウム６１の両端に電圧Ｖ０１＋ΔＶが印加された
場合、光フィルタ４Ｂは、透過特性Ｔ５３を有する。その結果、電圧Ｖ０１±ΔＶがニオ
ブ酸リチウム６１の両端に印加された場合、光フィルタ４Ｂの透過特性は、透過特性Ｔ５40

１，Ｔ５２，Ｔ５３の間で数十ＧＨｚの周波数で変化する。
【０１０７】
また、透過特性Ｔ６は、透過特性Ｔ６１，Ｔ６２，Ｔ６３からなる。そして、ニオブ酸
リチウム６１の両端に電圧Ｖ０２−ΔＶが印加された場合、光フィルタ４Ｂは、透過特性
Ｔ６１を有し、ニオブ酸リチウム６１の両端に電圧Ｖ０２が印加された場合、光フィルタ
４Ｂは、透過特性Ｔ６２を有し、ニオブ酸リチウム６１の両端に電圧Ｖ０２＋ΔＶが印加された場合、光フィルタ４Ｂは、透過特性Ｔ６３を有する。その結果、電圧Ｖ０２±ΔＶ
がニオブ酸リチウム６１の両端に印加された場合、光フィルタ４Ｂの透過特性は、透過特性Ｔ６１，Ｔ６２，Ｔ６３の間で数十ＧＨｚの周波数で変化する。
【０１０８】50

(13)JP 5092080 B2 2012.12.5

そうすると、光フィルタ４Ｂは、単一の波長λ０を有するレーザ光ＬＢ２を受けるので、電圧Ｖ０１±ΔＶがニオブ酸リチウム６１の両端に印加された場合、波長λ０を有する
レーザ光ＬＢ２の振幅を透過特性Ｔ５１，Ｔ５２，Ｔ５３によって変調してレーザ光ＬＢ
３−６を出力し、電圧Ｖ０２±ΔＶがニオブ酸リチウム６１の両端に印加された場合、波長λ０を有するレーザ光ＬＢ２の振幅を透過特性Ｔ６１，Ｔ６２，Ｔ６３によって変調してレーザ光ＬＢ３−７を出力する。
【０１０９】
レーザ光ＬＢ３−６において、比Ｉ１／Ｉ２は、Ｉ１／Ｉ２＞１であり、レーザ光ＬＢ
３−７において、比Ｉ１／Ｉ２は、Ｉ１／Ｉ２≒１であるので、ニオブ酸リチウム６１の両端に電圧Ｖ０２±ΔＶを印加することによって、光フィルタ４Ｂは、光変調器２の非線10形歪を抑制することができる。
【０１１０】
光変調装置１０Ｂにおける全体動作について説明する。レーザ駆動部６Ａは、中心波長λ０を有するレーザ光ＬＢ１をレーザ光源１が出射するための駆動電流を生成し、その生成した駆動電流を供給してレーザ光源１を駆動する。
【０１１１】
そうすると、レーザ光源１は、レーザ光ＬＢ１を出射し、その出射したレーザ光ＬＢ１を光変調器２へ導く。そして、光変調器２は、レーザ光ＬＢ１をレーザ光源１から受け、その受けたレーザ光ＬＢ１の透過強度をＲＦ電圧に比例した透過強度に設定してレーザ光
ＬＢ２を光フィルタ４Ｂへ出力する。

20【０１１２】
光フィルタ４Ｂの駆動部６６は、最初、比Ｉ１／Ｉ２＝０を受けるので、ニオブ酸リチ
ウム６１に印加する電圧を任意に決定し、その決定した電圧をニオブ酸リチウム６１に印加する。これによって、光フィルタ４Ｂの透過特性は、ある１つの透過特性に設定される。
【０１１３】
そして、光フィルタ４Ｂは、光変調器２から受けたレーザ光ＬＢ２の透過強度をニオブ酸リチウム６１の屈折率に応じた透過強度に設定してレーザ光ＬＢ３を歪み検出部５および外部へ出力する。
【０１１４】

30

歪み検出部５は、光フィルタ４Ｂから受けたレーザ光ＬＢ３の非線形歪（＝比Ｉ１／Ｉ２）を検出し、その検出した比Ｉ１／Ｉ２を光フィルタ４Ｂへ出力する。
【０１１５】
そうすると、光フィルタ４Ｂの駆動部６６は、歪み検出部５から受けた比Ｉ１／Ｉ２に基づいて、ニオブ酸リチウム６１の屈折率をレーザ光ＬＢ３の非線形歪が減少する屈折率に設定するための電圧を決定し、その決定した電圧にＲＦ電圧の変動電圧を加算した電圧をニオブ酸リチウム６１の両端に印加する。これによって、ニオブ酸リチウム６１の屈折率は、レーザ光ＬＢ３の非線形歪が減少する屈折率に設定される。
【０１１６】
そして、光フィルタ４Ｂは、レーザ光ＬＢ２の非線形歪を減少してレーザ光ＬＢ３を出

40

力する。
【０１１７】
光変調装置１０Ｂにおいては、上述した動作が繰り返し実行され、光フィルタ４Ｂは、最終的に非線形歪が小さいレーザ光ＬＢ３−７（図１５参照）を出力する。これによって、光変調装置１０Ｂにおける全体動作が終了する。
【０１１８】
このように、実施の形態３においては、レーザ光源１は、単一の波長を有するレーザ光
ＬＢ１を出射し、光フィルタ４Ｂは、ＲＦ電圧に同期して屈折率を変化させて自己の透過特性を光変調器２で生じた非線形歪を抑制する透過特性に設定し、光変調器２で生じた非線形歪を抑制する。

50

(14)

JP 5092080 B2 2012.12.5【０１１９】
従って、この発明によれば、２次の非線形歪および３次の非線形歪を同時に抑制できる。
【０１２０】
なお、実施の形態３においては、ニオブ酸リチウム６１の屈折率は、光フィルタ４Ｂのパラメータを構成し、歪み検出部５および駆動部６６は、光変調器２の出力とＲＦ電圧との関係における非線形歪みを抑制するための透過特性を光フィルタ４Ｂが有するように光フィルタ４Ｂのパラメータを調整する「調整手段」を構成する。
【０１２１】［応用例１］10

図１６は、この発明の実施の形態による光変調装置を用いた中継システムの構成を示す
概略ブロック図である。図１６を参照して、中継システム１００は、光変調装置１０と、受信機２０と、光ファイバ伝送線路３０と、光電変換器４０と、送信機６０とを備える。
【０１２２】
なお、中継システム１００においては、レーザ光源１は、光ファイバ伝送線路７によって光変調器２に接続され、光変調器２は、光ファイバ伝送線路８によって光フィルタ４に接続される。
【０１２３】
光変調装置１０は、光ファイバ伝送線路３０によって光電変換器４０に接続される。受信機２０は、光変調装置１０の光変調器２および電圧電流変換部３に接続される。光電変20

換器４０は、光ファイバ伝送線路３０によって光フィルタ４に接続されるとともに、送信機６０に接続される。
【０１２４】
受信機２０は、無線通信空間から無線信号ＲＦを受信し、その受信した無線信号ＲＦを
電圧Ｖからなる電気信号ＥＳ（Ｖ）に変換して光変調装置１０の光変調器２および電圧電流変換部３へ出力する。光変調装置１０において、電圧電流変換部３は、受信機２０から受けた電気信号ＥＳ（Ｖ）をＲＦ電流に変換してレーザ駆動部６へ出力する。
【０１２５】
そして、光変調装置１０において、レーザ駆動部６は、電圧電流変換部３からＲＦ電流を受け、歪み検出部５から比Ｉ１／Ｉ２を受け、その受けたＲＦ電流および比Ｉ１／Ｉ２30に基づいて、上述した動作によってレーザ光源１を駆動する。
【０１２６】
そうすると、光変調装置１０において、レーザ光源１は、レーザ光ＬＢ１を発生し、その発生したレーザ光ＬＢ１を光ファイバ伝送線路７を介して光変調器２へ導く。そして、
光変調器２は、レーザ光源１からのレーザ光ＬＢ１の透過強度を受信機２０から受けた電気信号ＥＳ（Ｖ）の電圧Ｖに比例する透過強度に変換し、その変換した透過強度を有する
レーザ光ＬＢ２を光フィルタ４へ出力する。光フィルタ４は、光変調器２からレーザ光Ｌ
Ｂ２を受け、上述した方法によってレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制し、光信号ＯＳを光ファイバ伝送線路３０へ出射する。これによって、光変調装置１０は、受信機２０から受けた電気信号ＥＳ（Ｖ）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳに変換し、その変換した光信

40

号ＯＳを光ファイバ伝送線路３０へ出力する。
【０１２７】
光ファイバ伝送線路３０は、光変調装置１０からの光信号ＯＳを光電変換器４０へ伝送する。光電変換器４０は、光ファイバ伝送線路３０から光信号ＯＳを受信し、その受信した光信号ＯＳを電気信号ＥＳ（Ｖ）に変換して送信機６０へ出力する。
【０１２８】
送信機６０は、光電変換器４０から受けた電気信号ＥＳ（Ｖ）を無線信号に変換して無線通信空間へ送信する。
【０１２９】
このように、中継システム１００は、受信機２０が無線通信空間から受信した無線信号

50

(15)

JP 5092080 B2 2012.12.5

ＲＦを非線形歪を抑制して光信号ＯＳに変換して光電変換器４０へ送信し、光電変換器４０および送信機６０は、光信号ＯＳを無線信号に変換して無線通信空間へ送信する。即ち、中継システム１００は、受信機２０が無線通信空間から受信した無線信号ＲＦを中継する。
【０１３０】
なお、中継システム１００においては、光変調装置１０に代えて光変調装置１０Ａまたは光変調装置１０Ｂを用いてもよい。
【０１３１】［応用例２］
図１７は、この発明の実施の形態による光変調装置を用いた中継システムの構成を示す

10

他の概略ブロック図である。図１７を参照して、中継システム２００は、送受信機２１０，２６０と、送受信モジュール２２０，２５０と、光ファイバ伝送線路２３０，２４０とを備える。
【０１３２】
送受信モジュール２２０は、光変調装置２２１と、光電変換器２２２とを含む。光変調
装置２２１は、図１に示す光変調装置１０と同じ構成からなる。また、送受信モジュール
２５０は、光変調装置２５１と、光電変換器２５２とを含む。光変調装置２５１は、図１に示す光変調装置１０と同じ構成からなる。
【０１３３】
送受信機２１０は、光変調装置２２１の光変調器２および電圧電流変換部３と、光電変20

換器２２２とに接続される。光ファイバ伝送線路２３０は、光変調装置２２１の光フィル
タ４を送受信モジュール２５０の光電変換器２５２に接続する。
【０１３４】
光ファイバ伝送線路２４０は、光変調装置２５１の光フィルタ４を送受信モジュール２２０の光電変換器２２２に接続する。送受信機２６０は、光変調装置２５１の光変調器２および電圧電流変換部３と、光電変換器２５２とに接続される。
【０１３５】
送受信機２１０は、無線通信空間から無線信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線信号
ＲＦ１を電圧Ｖ１からなる電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換して光変調装置２２１の光変調器２および電圧電流変換部３へ出力する。また、送受信機２１０は、光電変換器２２２か30ら受けた電気信号ＥＳ２（Ｖ２）（電圧Ｖ２からなる）を無線信号ＲＦ１に変換して無線通信空間へ送信する。
【０１３６】
光変調装置２２１は、送受信機２１０から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪を抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路２３０へ出力する。
【０１３７】
光電変換器２２２は、光ファイバ伝送線路２４０から受けた光信号ＯＳ２を電圧Ｖ２からなる電気信号ＥＳ２（Ｖ２）に変換し、その変換した電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を送受信
機２１０へ出力する。

40【０１３８】
光ファイバ伝送線路２３０は、光変調装置２２１から出力された光信号ＯＳ１を送受信モジュール２５０の光電変換器２５２へ伝搬する。光ファイバ伝送線路２４０は、送受信モジュール２５０の光変調装置２５１から出力された光信号ＯＳ２を送受信モジュール２２０の光電変換器２２２へ伝搬する。
【０１３９】
光変調装置２５１は、送受信機２６０から受けた電気信号ＥＳ４（Ｖ４）（電圧Ｖ４からなる）を非線形歪を抑制して光信号ＯＳ２に変換し、その変換した光信号ＯＳ２を光ファイバ伝送線路２４０へ出力する。
【０１４０】50

(16)JP 5092080 B2 2012.12.5

光電変換器２５２は、光ファイバ伝送線路２３０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１を電圧Ｖ３からなる電気信号ＥＳ３（Ｖ３）に変換して送受信機２６０へ出力する。
【０１４１】
送受信機２６０は、光電変換器２５２から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を無線信号Ｒ
Ｆ２に変換して無線通信空間へ送信する。また、送受信機２６０は、無線通信空間から無線信号ＲＦ２を受信し、その受信した無線信号ＲＦ２を電圧Ｖ４からなる電気信号ＥＳ４（Ｖ４）に変換して光変調装置２５１へ出力する。
【０１４２】
中継システム２００の全体動作について説明する。送受信機２１０は、無線通信空間か

10

ら無線信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線信号ＲＦ１を電圧Ｖ１からなる電気信号Ｅ
Ｓ１（Ｖ１）に変換して光変調装置２２１の光変調器２および電圧電流変換部３へ出力する。光変調装置２２１において、電圧電流変換部３は、電気信号ＥＳ１（Ｖ１）をＲＦ電流に変換してレーザ駆動部６へ出力する。
【０１４３】
そして、光変調装置２２１において、レーザ駆動部６は、電圧電流変換部３からＲＦ電流を受け、歪み検出部５から比Ｉ１／Ｉ２を受け、その受けたＲＦ電流および比Ｉ１／Ｉ２に基づいて、上述した動作によってレーザ光源１を駆動する。
【０１４４】
そして、光変調装置２２１のレーザ光源１は、レーザ光ＬＢ１を発生し、その発生した

20

レーザ光ＬＢ１を光ファイバ伝送線路７を介して光変調器２へ導く。そうすると、光変調
器２は、レーザ光源１からのレーザ光ＬＢ１の透過強度を送受信機２１０から受けた電気
信号ＥＳ１（Ｖ１）の電圧Ｖ１に比例する透過強度に変換し、その変換した透過強度を有するレーザ光ＬＢ２を光フィルタ４へ出力する。そして、光変調装置２２１の光フィルタ
４は、上述した方法によってレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制し、光信号ＯＳ１を光ファ
イバ伝送線路２３０へ出射する。これによって、光変調装置２２１は、送受信機２１０か
ら受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪を抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路２３０へ出力する。
【０１４５】
光ファイバ伝送線路２３０は、光変調装置２２１からの光信号ＯＳ１を光電変換器２５30２へ伝送する。そして、光電変換器２５２は、光ファイバ伝送線路２３０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１を電気信号ＥＳ３（Ｖ３）に変換して送受信機２６０へ出力する。
【０１４６】
送受信機２６０は、光電変換器２５２から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を無線信号Ｒ
Ｆ２に変換して無線通信空間へ送信する。
【０１４７】
また、送受信機２６０は、無線通信空間から無線信号ＲＦ２を受信し、その受信した無線信号ＲＦ２を電圧Ｖ４からなる電気信号ＥＳ４（Ｖ４）に変換して光変調装置２５１の光変調器２および電圧電流変換部３へ出力する。光変調装置２５１において、電圧電流変40

換部３は、電気信号ＥＳ４（Ｖ４）をＲＦ電流に変換してレーザ駆動部６へ出力する。
【０１４８】
そして、光変調装置２５１において、レーザ駆動部６は、電圧電流変換部３からＲＦ電流を受け、歪み検出部５から比Ｉ１／Ｉ２を受け、その受けたＲＦ電流および比Ｉ１／Ｉ２に基づいて、上述した動作によってレーザ光源１を駆動する。
【０１４９】
そうすると、光変調装置２５１のレーザ光源１は、レーザ光ＬＢ１を発生し、その発生したレーザ光ＬＢ１を光ファイバ伝送線路７を介して光変調器２へ導く。そして、光変調
器２は、レーザ光源１からのレーザ光ＬＢ１の透過強度を送受信機２６０から受けた電気
信号ＥＳ４（Ｖ４）の電圧Ｖ４に比例する透過強度に変換し、その変換した透過強度を有

50

(17)

JP 5092080 B2 2012.12.5

するレーザ光ＬＢ２を光フィルタ４へ出力する。そして、光変調装置２５１の光フィルタ
４は、上述した方法によってレーザ光ＬＢ２の非線形歪を抑制し、光信号ＯＳ２を光ファ
イバ伝送線路２４０へ出射する。これによって、光変調装置２５１は、送受信機２６０か
ら受けた電気信号ＥＳ４（Ｖ４）を非線形歪を抑制して光信号ＯＳ２に変換し、その変換した光信号ＯＳ２を光ファイバ伝送線路２４０へ出力する。
【０１５０】
光ファイバ伝送線路２４０は、光変調装置２５１からの光信号ＯＳ２を光電変換器２２２へ伝送する。そして、光電変換器２２２は、光ファイバ伝送線路２４０から光信号ＯＳ２を受信し、その受信した光信号ＯＳ２を電気信号ＥＳ２（Ｖ２）に変換して送受信機２10１０へ出力する。
【０１５１】
送受信機２１０は、光電変換器２２２から受けた電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を無線信号Ｒ
Ｆ１に変換して無線通信空間へ送信する。
【０１５２】
このように、中継システム２００は、送受信機２１０が無線通信空間から受信した無線
信号ＲＦ１を送受信モジュール２２０において非線形歪を抑制して光信号ＯＳ１に変換して送受信モジュール２５０へ送信し、送受信モジュール２５０および送受信機２６０は、
光信号ＯＳ１を無線信号ＲＦ２に変換して無線通信空間へ送信するとともに、送受信機２６０が無線通信空間から受信した無線信号ＲＦ２を送受信モジュール２５０において非線形歪を抑制して光信号ＯＳ２に変換して送受信モジュール２２０へ送信し、送受信モジュ20

ール２２０および送受信機２１０は、光信号ＯＳ２を無線信号ＲＦ１に変換して無線通信
空間へ送信する。即ち、中継システム２００は、無線通信空間から受信した無線信号ＲＦ
１，ＲＦ２を双方向で中継する。
【０１５３】
なお、中継システム２００においては、光変調装置２２１，２５１の各々は、光変調装
置１０に代えて光変調装置１０Ａまたは光変調装置１０Ｂからなっていてもよい。
【０１５４】［応用例３］
図１８は、この発明の実施の形態による光変調装置を用いたネットワークシステムの構成を示す概略図である。図１８を参照して、ネットワークシステム３００は、ゲートウェ30

イ３１０と、送受信モジュール３２０，３４０，３６０，４００，４２０と、光ファイバ
伝送線路３３０，３５０，３９０，４１０と、携帯電話機３７０と、デジタル家電装置３８０と、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ（ＡｕｄｉｏＡｒｅａ

Ｎｅｔｗｏｒｋ）システム４３０と、ＡＶ

Ｖｉｄｅｏ）機器４４０とを備える。

【０１５５】
ゲートウェイ３１０、送受信モジュール３２０，３４０，３６０，４００，４２０、光ファイバ伝送線路３３０，３５０，３９０，４１０、携帯電話機３７０、デジタル家電装
置３８０、無線ＬＡＮシステム４３０、およびＡＶ機器４４０は、家屋４６０内に配置される。従って、ネットワークシステム３００は、オフィスまたは家庭内におけるネットワークを構成する。また、送受信モジュール３２０，３４０，３６０，４００，４２０の各40々は、図１７に示す送受信モジュール２２０，２５０と同じ構成からなる。
【０１５６】
ゲートウェイ３１０は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ

Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク４５０に接続される。送受信モジュール３２０は、ゲートウェイ３１０に接続される。光ファイバ伝送線路３３０は、送受信モジュール３４０を送受信モジュール３２０に接続する。送受信モジュール３４０は、アンテナ３４１を有し、光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール３２０に接続される。
【０１５７】
光ファイバ伝送線路３５０は、送受信モジュール３６０を送受信モジュール３４０に接続する。送受信モジュール３６０は、光ファイバ伝送線路３５０を介して送受信モジュー

50

(18)

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ル３４０に接続される。デジタル家電装置３８０は、送受信モジュール３６０に接続される。
【０１５８】
光ファイバ伝送線路３９０は、送受信モジュール４００を送受信モジュール３２０に接続する。送受信モジュール４００は、アンテナ４０１を有し、光ファイバ伝送線路３９０を介して送受信モジュール３２０に接続される。
【０１５９】
光ファイバ伝送線路４１０は、送受信モジュール４２０を送受信モジュール４００に接続する。送受信モジュール４２０は、光ファイバ伝送線路４１０を介して送受信モジュー
ル４００に接続される。ＡＶ機器４４０は、送受信モジュール４２０に接続される。

10【０１６０】
ゲートウェイ３１０は、ＩＰネットワーク４５０との間でデジタル信号を送受信する。
そして、ゲートウェイ３１０は、ＩＰネットワーク４５０から受信したデジタル信号をア
ナログ信号に変換して送受信モジュール３２０へ送信し、送受信モジュール３２０から受けたアナログ信号をデジタル信号に変換してＩＰネットワーク４５０へ送信する。
【０１６１】
送受信モジュール３２０は、ゲートウェイ３１０から受けたアナログ信号ＡＮＳ（電圧Ｖからなる）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール３４０へ送信する。また、送受信
モジュール３２０は、ゲートウェイ３１０から受けたアナログ信号ＡＮＳを非線形歪みを20抑制して光信号ＯＳ２に変換し、その変換した光信号ＯＳ２を光ファイバ伝送線路３９０を介して送受信モジュール４００へ送信する。更に、送受信モジュール３２０は、光ファ
イバ伝送線路３３０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１をアナログ信号ＡＮＳに変換してゲートウェイ３１０へ送信する。更に、送受信モジュール３２０は、
光ファイバ伝送線路３９０から光信号ＯＳ２を受信し、その受信した光信号ＯＳ２をアナログ信号ＡＮＳに変換してゲートウェイ３１０へ送信する。
【０１６２】
光ファイバ伝送線路３３０は、送受信モジュール３２０，３４０間で光信号ＯＳ１を伝送する。送受信モジュール３４０において、光変調器２および光電変換器２２２（図１７参照）は、アンテナ３４１に接続され、光変調器２は、光ファイバ伝送線路３３０，３５30０に接続され、光電変換器２２２は、光ファイバ伝送線路３３０，３５０に接続される。
従って、送受信モジュール３４０は、光変調器２によって、光ファイバ伝送線路３３０から光信号ＯＳ１を受信するとともに、その受信した光信号ＯＳ１を非線形歪みを抑制して
光信号ＯＳ３に変換して光ファイバ伝送線路３５０へ送信する。また、送受信モジュール
３４０は、光変調器２によって、光ファイバ伝送線路３５０から光信号ＯＳ３を受信するとともに、その受信した光信号ＯＳ３を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換して光ファイバ伝送線路３３０へ送信する。更に、送受信モジュール３４０は、光電変換器２２２によって、光ファイバ伝送線路３３０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号
ＯＳ１を電圧Ｖ１からなる電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換してアンテナ３４１へ出力する。更に、送受信モジュール３４０は、光電変換器２２２によって、光ファイバ伝送線路３40５０から光信号ＯＳ３を受信し、その受信した光信号ＯＳ３を電圧Ｖ１からなる電気信号
ＥＳ１（Ｖ１）に変換してアンテナ３４１へ出力する。更に、送受信モジュール３４０は、アンテナ３４１から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路３３０へ送信する。更に、送受信モジュール３４０は、アンテナ３４１から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形
歪みを抑制して光信号ＯＳ３に変換し、その変換した光信号ＯＳ３を光ファイバ伝送線路
３５０へ送信する。
【０１６３】
アンテナ３４１は、送受信モジュール３４０から受けた電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を無線
信号ＲＦ１に変換して携帯電話機３７０へ送信するとともに、携帯電話機３７０から無線

50

(19)

JP 5092080 B2 2012.12.5

信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線信号ＲＦ１を電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換して送受信モジュール３４０へ出力する。
【０１６４】
光ファイバ伝送線路３５０は、送受信モジュール３４０，３６０間で光信号ＯＳ３を伝搬する。
【０１６５】
送受信モジュール３６０は、光ファイバ伝送線路３５０から光信号ＯＳ３を受信し、その受信した光信号ＯＳ３を電圧Ｖ２からなる電気信号ＥＳ２（Ｖ２）に変換してデジタル
家電装置３８０へ送信する。また、送受信モジュール３６０は、デジタル家電装置３８０から受けた電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ３に変換し、その10変換した光信号ＯＳ３を光ファイバ伝送線路３５０へ出力する。
【０１６６】
携帯電話機３７０は、アンテナ３４１との間で無線信号ＲＦ１を送受信する。デジタル
家電装置３８０は、送受信モジュール３６０から受信した電気信号ＥＳ２（Ｖ２）の信号処理を行ない、所定の動作を行なう。
【０１６７】
光ファイバ伝送線路３９０は、送受信モジュール３２０，４４０間で光信号ＯＳ２を伝搬する。送受信モジュール４００において、光変調器２および光電変換器２２２（図１７参照）は、アンテナ４０１に接続され、光変調器２は、光ファイバ伝送線路３９０，４１０に接続され、光電変換器２２２は、光ファイバ伝送線路３９０，４１０に接続される。

20

従って、送受信モジュール４００は、光変調器２によって、光ファイバ伝送線路３９０から光信号ＯＳ２を受信するとともに、その受信した光信号ＯＳ２を非線形歪みを抑制して
光信号ＯＳ４に変換して光ファイバ伝送線路４１０へ送信する。また、送受信モジュール
４００は、光変調器２によって、光ファイバ伝送線路４１０から光信号ＯＳ４を受信するとともに、その受信した光信号ＯＳ４を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ２に変換して光ファイバ伝送線路３９０へ送信する。更に、送受信モジュール４００は、光電変換器２２２によって、光ファイバ伝送線路３９０から光信号ＯＳ２を受信し、その受信した光信号
ＯＳ２を電圧Ｖ３からなる電気信号ＥＳ３（Ｖ３）に変換してアンテナ４０１へ出力する。更に、送受信モジュール４００は、光電変換器２２２によって、光ファイバ伝送線路４１０から光信号ＯＳ４を受信し、その受信した光信号ＯＳ４を電圧Ｖ３からなる電気信号30

ＥＳ３（Ｖ３）に変換してアンテナ４０１へ出力する。更に、送受信モジュール４００は、アンテナ４０１から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ２に変換し、その変換した光信号ＯＳ２を光ファイバ伝送線路３９０へ送信する。更に、送受信モジュール４００は、アンテナ４０１から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を非線形
歪みを抑制して光信号ＯＳ４に変換し、その変換した光信号ＯＳ４を光ファイバ伝送線路
１０へ送信する。
【０１６８】
アンテナ４０１は、送受信モジュール４００から受けた電気信号ＥＳ３（Ｖ３）を無線
信号ＲＦ２に変換して無線ＬＡＮシステム４３０へ送信するとともに、無線ＬＡＮシステ
ム４３０から無線信号ＲＦ２を受信し、その受信した無線信号ＲＦ２を電気信号ＥＳ３（40Ｖ３）に変換して送受信モジュール４００へ出力する。
【０１６９】
光ファイバ伝送線路４１０は、送受信モジュール４００，４２０間で光信号ＯＳ４を伝搬する。
【０１７０】
送受信モジュール４２０は、光ファイバ伝送線路４１０から光信号ＯＳ４を受信し、その受信した光信号ＯＳ４を電圧Ｖ４からなる電気信号ＥＳ４（Ｖ４）に変換してＡＶ機器
４４０へ送信する。また、送受信モジュール４２０は、ＡＶ機器４４０から受けた電気信号ＥＳ４（Ｖ４）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ４に変換し、その変換した光信号Ｏ
Ｓ４を光ファイバ伝送線路４１０へ出力する。

50

(20)

JP 5092080 B2 2012.12.5【０１７１】
無線ＬＡＮシステム４３０は、アンテナ４０１との間で無線信号ＲＦ２を送受信する。
ＡＶ機器４４０は、送受信モジュール４２０から受信した電気信号ＥＳ４（Ｖ４）の信号処理を行ない、音声または映像をユーザに与える。
【０１７２】
携帯電話機３７０がＩＰネットワーク４５０との間で通信を行なう動作について説明する。携帯電話機３７０は、無線信号ＲＦ１をアンテナ３４１へ送信し、アンテナ３４１は、携帯電話機３７０から無線信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線信号ＲＦ１を電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換して送受信モジュール３４０へ出力する。
【０１７３】

10

そうすると、送受信モジュール３４０において、光変調装置２２１（図１７参照）は、
アンテナ３４１からの電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ１を光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール
３２０へ送信する。
【０１７４】
送受信モジュール３２０は、光電変換器２２２（図１７参照）によって、光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール３４０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した
光信号ＯＳ１をアナログ信号ＡＮＳに変換してゲートウェイ３１０へ送信する。そして、ゲートウェイ３１０は、アナログ信号ＡＮＳをデジタル信号に変換してＩＰネットワーク
４５０へ送信する。

20【０１７５】
その後、ゲートウェイ３１０は、ＩＰネットワーク４５０からデジタル信号を受信すると、その受信したデジタル信号をアナログ信号ＡＮＳに変換して送受信モジュール３２０
へ送信する。そして、送受信モジュール３２０は、ゲートウェイ３１０から受信したアナ
ログ信号ＡＮＳを非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ１に変換し、その変換した光信号ＯＳ
１を光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール３４０へ送信する。
【０１７６】
送受信モジュール３４０は、光ファイバ伝送線路３３０を介して送受信モジュール３２０から光信号ＯＳ１を受信し、その受信した光信号ＯＳ１を電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換してアンテナ３４１へ出力する。そして、アンテナ３４１は、電気信号ＥＳ１（Ｖ１）30を無線信号ＲＦ１に変換して携帯電話機３７０へ送信し、携帯電話機３７０は、アンテナ
３４１から無線信号ＲＦ１を受信する。
【０１７７】
このようにして、携帯電話機３７０は、ＩＰネットワーク４５０との間で通信を行なう。
【０１７８】
デジタル家電装置３８０、無線ＬＡＮシステム４３０およびＡＶ機器４４０も、携帯電話機３７０と同じ動作に従ってＩＰネットワーク４５０との間で通信を行なう。
【０１７９】
次に、携帯電話機３７０とデジタル家電装置３８０との間で通信を行なう動作について40説明する。携帯電話機３７０は、無線信号ＲＦ１をアンテナ３４１へ送信し、アンテナ３
４１は、携帯電話機３７０から無線信号ＲＦ１を受信し、その受信した無線信号ＲＦ１を
電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変換して送受信モジュール３４０へ出力する。
【０１８０】
そうすると、送受信モジュール３４０において、光変調装置２２１（図１７参照）は、
アンテナ３４１からの電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ３に変換し、その変換した光信号ＯＳ３を光ファイバ伝送線路３５０を介して送受信モジュール
３６０へ送信する。
【０１８１】
送受信モジュール３６０は、光電変換器２２２（図１７参照）によって、光ファイバ伝

50

(21)

JP 5092080 B2 2012.12.5

送線路３５０を介して送受信モジュール３４０から光信号ＯＳ３を受信し、その受信した
光信号ＯＳ３を電気信号ＥＳ２（Ｖ２）に変換してデジタル家電装置３８０へ送信する。
【０１８２】
その後、デジタル家電装置３８０は、電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を送受信モジュール３６０へ送信する。そして、送受信モジュール３６０は、デジタル家電装置３８０から受信した電気信号ＥＳ２（Ｖ２）を非線形歪みを抑制して光信号ＯＳ３に変換し、その変換した
光信号ＯＳ３を光ファイバ伝送線路３５０を介して送受信モジュール３４０へ送信する。
【０１８３】
送受信モジュール３４０は、光ファイバ伝送線路３５０を介して送受信モジュール３６０から光信号ＯＳ３を受信し、その受信した光信号ＯＳ３を電気信号ＥＳ１（Ｖ１）に変10

換してアンテナ３４１へ出力する。そして、アンテナ３４１は、電気信号ＥＳ１（Ｖ１）を無線信号ＲＦ１に変換して携帯電話機３７０へ送信し、携帯電話機３７０は、アンテナ
３４１から無線信号ＲＦ１を受信する。
【０１８４】
このようにして、携帯電話機３７０は、デジタル家電装置３８０との間で通信を行なう。
【０１８５】
携帯電話機３７０、デジタル家電装置３８０、無線ＬＡシステム４３０およびＡＶ機器
４４０は、上述した携帯電話機３７０とデジタル家電装置３８０との間の通信と同じ方法
によって相互に通信を行なう。

20【０１８６】
上述したように、オフィスまたは家庭内に設置された携帯電話機３７０、デジタル家電
装置３８０、無線ＬＡシステム４３０およびＡＶ機器４４０は、ＩＰネットワーク４５０との間で通信を行なうとともに、相互に通信を行なう。従って、家屋４６０内のあらゆる場所において、携帯電話、無線ＬＡＮ、およびテレビジョン放送等のサービスを受けることができる。
【０１８７】
そして、このような各種のサービスにおいては、各種の周波数帯域からなる電気信号を
非線形歪みを抑制して光信号に変換する必要があるが、送受信モジュール３２０，３４０，３６０，４００，４２０は、非線形歪みを抑制して電気信号を光信号に変換するので、

30

ネットワークシステム３００においては、各種の周波数帯域からなる電気信号を非線形歪みを抑制して光信号に変換して通信を行なうことができる。
【０１８８】
また、送受信モジュール３２０，３４０，３６０，４００，４２０は、同じ構成からなるので、相互に異なる周波数を有する信号を送受信する携帯電話機３７０、デジタル家電
装置３８０、無線ＬＡＮ４３０およびＡＶ機器４４０と接続する位置に送受信モジュールを配置する場合にも、携帯電話機３７０、デジタル家電装置３８０、無線ＬＡＮ４３０およびＡＶ機器４４０にそれぞれ対応した送受信モジュールを作製する必要がなく、ネット
ワークシステム３００を容易に構築できる。
【０１８９】

40

なお、ゲートウェイ３１０は、「通信装置」を構成する。
【０１９０】
また、携帯電話機３７０、デジタル家電装置３８０、無線ＬＡＮ４３０およびＡＶ機器
４４０は、「通信機器」を構成する。
【０１９１】
更に、送受信モジュール３２０は、「第１の送受信モジュール」を構成し、送受信モジ
ュール３４０，３６０，４００，４２０の各々は、「第２の送受信モジュール」を構成する。
【０１９２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えら

50

(22)

JP 5092080 B2 2012.12.5

れるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる
ことが意図される。
【産業上の利用可能性】【０１９３】
この発明は、２次の非線形歪と３次の非線形歪とを同時に抑制可能な光変調装置に適用される。
【図面の簡単な説明】【０１９４】【図１】この発明の実施の形態１による光変調装置の構成を示す概略ブロック図である。

10【図２】図１に示す歪み検出部における非線形歪の検出方法を説明するための図である。
【図３】図１に示すレーザ駆動部における中心波長の検出方法を説明するための図である。
【図４】図１に示す変調器の透過特性を示す図である。
【図５】非線形歪を抑制する方法を説明するための第１の図である。
【図６】非線形歪を抑制する方法を説明するための第２の図である。
【図７】非線形歪の抑制に用いる光フィルタの透過特性の領域を示す概念図である。
【図８】実施の形態２による光変調装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図９】図８に示す光フィルタの構成を示す概略図である。
20【図１０】図８に示す光フィルタの透過特性を示す図である。
【図１１】実施の形態２における非線形歪の抑制方法を説明するための概念図である。
【図１２】図８に示す光フィルタの他の構成を示す概略図である。
【図１３】実施の形態３による光変調装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図１４】図１３に示す光フィルタの構成を示す概略図である。
【図１５】図１４に示す光フィルタの透過特性を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態による光変調装置を用いた中継システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図１７】この発明の実施の形態による光変調装置を用いた中継システムの構成を示す他の概略ブロック図である。
【図１８】この発明の実施の形態による光変調装置を用いたネットワークシステムの構成

30を示す概略図である。
【符号の説明】【０１９５】
１

レーザ光源、２フィルタ、６，６Ａ
３９０，４１０装置、２０光変調器、３

光ファイバ伝送線路、１０，１０Ａ，１０Ｂ，２２１，２５１

受信機、４０，２２２，２５２
ミラー、４４液晶、４９，５０，６４，６５

００，２００

家屋。

送信機、６１

駆動部、４ニオブ酸リチウム、１

送受信機、２２０，２５０，３２０，３

送受信モジュール、３００
アンテナ、３７０

無線ＬＡＮ、４４０

光変調

ファイバ、４２，４３

ピエゾ素子、４５，５１，６６電極、６０ゲートウェイ、３４１，４０１

ル家電装置、４３００光電変換器、４１

中継システム、２１０，２６０

４０，３６０，４００，４２０
１０

光レーザ駆動部、７，８，３０，２３０，２４０，３３０，３５０，，４７，４８，６２，６３６電圧電流変換部、４，４Ａ，４Ａ−１，４Ｂ

ネットワークシステム、３携帯電話機、３８０

ＡＶ機器、４５０

デジタ

ＩＰネットワーク、４６

40

(23)
【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

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(24)
【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

JP 5092080 B2 2012.12.5

(25)
【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

JP 5092080 B2 2012.12.5

(26)
【図１４】

【図１６】

【図１５】

【図１７】

【図１８】

JP 5092080 B2 2012.12.5

(27)JP 5092080 B2 2012.12.5

フロントページの続き(72)発明者 熊本 和夫
大阪府大阪市旭区大宮５丁目１６番１号 大阪工業大学内(72)発明者 稲垣 惠三
京都府相楽郡精華町光台二丁目２番地２ 株式会社国際電気通信基礎技術研究所内(72)発明者 小牧 省三
大阪府吹田市山田丘１番１号 国立大学法人大阪大学内(72)発明者 塚本 勝俊
大阪府吹田市山田丘１番１号 国立大学法人大阪大学内

10(72)発明者 東野 武史
大阪府吹田市山田丘１番１号 国立大学法人大阪大学内審査官 吉田 英一(56)参考文献 右田翼、山下真、熊本和夫、安川交二、稲垣惠三、東野武史、塚本勝俊、小牧省三，ＥＡＭを用いた２次および３次非線形歪み同時抑圧方式〜直列・並列接続型方式の実験的比較検討〜，電子情報通信学会技術研究報告，日本，社団法人電子情報通信学会，２００６年 ７月２０日，Vol.
106, No. 186，p. 25 ‑ 30
上垣孝介、熊本和夫、安川交二、稲垣惠三、東野武史、塚本勝俊、小牧省三，光フィルタを用い

20

たＲｏＦシステムの非線形歪み抑圧，２００７年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエテ
ィ大会講演論文集１，日本，社団法人電子情報通信学会，２００７年 ８月２９日，p. 243
上垣孝介、山下真、熊本和夫、安川交二、稲垣恵三、東野武史、塚本勝俊、小牧省三，直列接続
ＥＡＭを用いた広帯域無線信号の歪み抑圧実験，２００６年電子情報通信学会総合大会講演論文集，日本，社団法人電子情報通信学会，２００６年 ３月 ８日，通信１，p. 559
吉川祐生、山下真、熊本和夫、安川交二、稲垣惠三、東野武史、塚本勝俊、小牧省三，直列接続
ＥＡＭを用いたＲｏＦのダイナミックレンジ改善，２００６年電子情報通信学会エレクトロニク
スソサイエティ大会講演論文集１，日本，社団法人電子情報通信学会，２００６年 ９月 ７日，p. 250
Sang‑Kook HAN, Duk‑Ho JEON, and Hyun‑Do JUNG，Linear Electroabsorption Modulation for

30

Radio on Fiber Systems，IEICE transactions on electronics，日本，社団法人電子情報通信学会，２００２年 ３月，Vol. E85‑C, No. 3，p. 527 ‑ 533
Sung‑Il Sohn, and Sang‑Kook Han，Linear optical modulation in a serially cascaded elec
troabsorption modulator，Microwave and Optical Technology Letters，２０００年１２月２０日，Vol. 27, No. 6，p. 447 ‑ 450(58)調査した分野(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｆ

１／０１

Ｈ０４Ｂ

１０／１８

ＣｉＮｉｉ
ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩ）
ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩ）

40