JPH02235449A - 光通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光通信方式に関し、特に、伝送路上あるいは，
伝送路端に光増幅器を設けた光通信システムにおける通
信方式に関するものである。

［従来の技術］ 光伝送路として光ファイバを利用した、あるいは光伝送
路として光空間伝播を利用した光通信システムにおいて
、伝送路における光信号の減衰は光受信器における信号
対雑音電力比（Ｓ／Ｎ）の劣化の原因となり、受信信号
の品質を落し、ひいては光伝送の信頼性を損なう無視で
きないものである。

そこで、光伝送路としてこの光信号の減衰の少ない光フ
ァイバを用い、この光ファイバの途中に光増幅器を設け
、信号光を増幅して伝送する方法が検討されている。

このような光増幅器を設けた従来の光通信システムの例
を第３図に示す。

第３図に示す如く従来の光通信システムにおいては、伝
送すべき送信デジタル信号５はレーザ駆動回路１２に入
力され、該信号の“ｌ”／“Ｏ“の値に従って半導体レ
ーザｌ３がＯＮ／ＯＦＦされる。半導体レーザｌ３がＯ
Ｎの時に放射されたレーザ光信号は光ファイバ４１中を
伝送され、光増幅器４３により光ファイバ４１中の伝送
により減衰した光強度が増幅されて必要な光強度が確保
され、再び光ファイバ４２中を伝送されて光検出器２１
に入射する。入射光は光検出器２１で入射光強度に対応
した電気信号に変換される。この光受信信−号は増幅器
２２で増幅され受信信号６として出力される。

なお、第３図には伝送信号波形の一例も示した。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、前記従来の光通信システムに用いられる
光増幅器４３は、信号光を光増幅するだけでなく、直流
励起による高レベルの自然放出光も出力してしまい、自
然放出光に起因するＳ／Ｎ比、消光比の劣化を招き、良
好な伝送品質を得られていなかった。

このため光増幅器４３より出力された信号光は、 （１）光変調度（オンーオフ比）が入力光に比べて劣化
してしまう。

（２）人力信号光と直流励起による高レベルの自然放出
光の干渉による、いわゆるビート雑音が発生し、Ｓ／Ｎ
が劣化してしまう。

という欠点があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上述の課題を解決することを目的として成され
たもので、上述の課題を解決する一手段として以下の構
成を備える。

即ち、光伝送路の光送信端、伝送路上、および光受信端
の少なくとも１つに光増幅器を設けた光通信方式におい
て、送信信号を該信号よりも高い周波数のサブキャリア
信号によって予変調する予変調手段と、該予変調手段よ
りの変調信号を対応した光出力として伝送路上に放射す
る光送信端に配設された光出力手段と、伝送路よりの受
光光を対応する電気信号に変換する受信手段と、該受信
手段で受信した受信信号のうち変調手段での変調サブキ
ャリア信号周波数をほぼ濾波中心周波数として濾波する
濾波手段と、該濾波手段での濾波信号を復調する復調手
段とを備える。

［作用］ 以上の構成において、光信号伝送時に送信信号より高い
サブキャリア周波数で変調した光信号により光通信する
ことにより、光増幅器から発生される自然放出光による
信号光の変調度の劣化と、Ｓ／Ｈの劣化を除去し、良好
な品質の受信信号を得ることを可能としたものである。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説
明する。

第１図は本発明の特徴を最もよく表す一実施例の構成図
であり、同図において、１は光送信器、２は光受信器、
３は光増幅器、５は送信信号、６は受信信号、４１．４
２は光伝送路である光ファイバである。

光送信器ｌにおいて、１０はミキサ、ｌ１は所定の高周
波信号であるサブキャリア信号を発生する局部発振器、
１２は入力信号の“ｌ”／“０”に対応して半導体レー
ザｌ３を才ン／オフするレーザ駆動回路、ｌ３は半導体
レーザであり、該半導体レーザ１３よりの放射光は光フ
ァイバ４１中に入射され、光増幅器３に送られる。

光受信器２において、２１は例えばＰＩＮ型フォトダイ
オードからなる光検出器であり、光ファイバ４２よりの
入射光を対応する電夙信号に変換する。２２は光検出器
２ｌよりの電気信号を増幅する増幅器、２３は局部発振
器ｌｌで発生されたサブキャリア信号の周波数と同一の
中心周波数をもつ帯域濾波器、２４は検波器である。

本実施例の光増幅器３には、例えば特公昭５７−６７１
５に開示されている進行波形の半導体増幅器などが好適
に用いられる。

以上の構成を備える本実施例の動作を、第２図を参照し
て以下に説明する。

第２図は、第１図中のＡ，Ｂ，Ｃ．Ｄ，Ｅで示した各部
位での電気信号、あるいは光信号の波形の一例を示す概
念図である。

送信データに対応した“１“０”の２値信号であるＡ部
分の送信信号５が、例えば第２図に示す様に光送信器ｌ
に入力される。この送信信号５は、ミキサ１２によって
、局部発振器１１より発生された所定周波数（高周波）
のサブキャリア信号と混合され、第２図Ｂに示す変調信
号に変換されてレーザ駆動回路１２に入力される．レー
ザ駆動回路１２はこの変調信号に従って半導体レーザ１
３をオン／オフし、光信号出力を変調する。

公知の如く、半導体レーザｌ３は順方向に電圧が印加さ
れた時のみ発光するので、半導体レーザ１３よりの光出
力は第２図Ｃの様になる。半導体レーザ１３からの放射
光は光ファイバ４１中を伝播し、やがて光増幅器３に送
られる。そして、光増幅器３で所定強度光に増幅された
のち、光ファイバ４２に出力される。そして光ファイバ
４２を伝播して、光受信器２の光検出器２１に到達する
． 光検出器２ｌへの入射光はここで受光光強度に対応した
電気信号に変換される。そして、増幅器２２で増幅され
たのち帯域濾波器２３に送られる。帯域濾波器２３は上
述したように送信側での変調周波数（局部発振器１１で
発生されたサブキャリア信号の周波数）を中心周波数と
した所定周波数帯域の帯域濾波器であり、サブキャリア
信号以外の不要雑音成分等が・除去される。そして、こ
のサブキャリア信号のみが検波器２４に送られて検波さ
れ、もとの周波数信号に復調される。この復調信号は第
２図にＥで示す送信信号と略同様の受信信号６として出
力される。

本実施例においても、光増幅器３の出力には自然放出光
が重畳されており、光検出器２１の出力にもこの影響が
及んでいる。その結果、光増幅器２２の出力は送信信号
５に比べて変調度、及び、Ｓ／Ｎ比が劣化している。し
かしながら、光増幅器３からの自然放出光の電気的周波
数スペクトルは直流に白色雑音が重畳した形となってお
り、この光信号を電気信号に変換した後も、同様の周波
数スペクトルを持つ。このため、自然放出光に起因する
雑音信号電力は帯域濾波器２３をほとんど通過すること
がない。

これに対し、光送信器ｌから送信された光信号は、局部
発振器１１よりのサブキャリア信号によって変調されて
おり、そのスペクトルの中心周波数は帯域濾波器２３の
中心周波数と一致している。そのためこの変調信号電力
はほとんど帯域濾波器２３を通過することができる。

その結果、帯域濾波器２３からの出力信号は第２図Ｄの
ように自然放出光の影響が除去された良好な品質のもの
となり、この信号を検波した信号も第２図Ｅのように光
送信器１への入力信号とよく一致した、変調度、Ｓ／Ｎ
比ともに優れたものとすることができる。

［他の実施例］ 以上、本発明に係る一実施例を第１図に基づいて説明し
たが、本発明は上述の実施例に限定される訳ではない。

第１図では光伝送路に光ファイバを用いた光ファイバ通
信システムを例に説明したが、空間伝播光通信にも本発
明の適用は可能である。この場合、光増幅器は光送信器
の出力、および光受信器の入力部の少なくとも一方に設
ければよい。

また、第１図に示す実施例では、伝送路の片側に光送信
器、もう一方の端に光受信器を設けた片方向通信システ
ムを考えたが、伝送路の両端に光送信器、光受信器の双
方を設け、伝送路端で光信号の分岐・合流を行う双方向
通信システムにおいても本発明を適用可能なことは勿論
である。

さらに上記実施例では、２地点間の通信を例に挙げたが
、３地点以上の間に伝送路を設け交換等により任意の２
点間あるは任意の多点間での通信を行う、いわゆる光通
信ネットワークにも本発明は有効である。

更に、上記実施例は光送信器に光源を唯一つ設けた光通
信系についての説明であったが、光送信器に異る波長を
持った複数の光源と合成器を設け、また光受信器側に分
波器を設けて、これにより複数の信号の通信を同時に行
う、いわゆる波長多重光通信システムに関しても本発明
が実施しうることは明かである。

以上説明したように本実施例によれば、光増幅器を用い
た光通信システムにおいて、入力信号をサブキャリア信
号に重畳させて予変調したのち伝送し、受信信号をサブ
キャリア信号の周波数と略同一の中心周波数をもった帯
域濾波器によって濾波したのちに検波するという簡単な
構成で、光増幅器の発生する自然放出光に起因する変調
度とＳ／Ｎの劣化を除去し、良好な伝送品質を得られる
という効果がある． ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、光増幅器の発生す
る自然放出光に起因する変調度とＳ／Ｎの劣化を除去し
、良好な伝送品質を得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の光通信方式の概念図、 第２図は第１図中の各部位における電気信号及び光信号
の波形を表す図、 第３図は従来の光通信方式の概念図である。 ４２・・・光ファイバである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　光伝送路の光送信端、伝送路上、および光受信端の少
   なくとも１つに光増幅器を設けた光通信方式において、 送信信号を該信号よりも高い周波数のサブキャリア信号
   によつて変調する変調手段と、該変調手段よりの変調信
   号を対応した光出力として前記伝送路上に放射する光出
   力手段と、前記伝送路よりの受光光を対応する電気信号
   に変換する受信手段と、該受信手段で受信した受信信号
   のうち前記変調手段での変調サブキャリア信号周波数を
   ほぼ濾波中心周波数として濾波する濾波手段と、該濾波
   手段での濾波信号を復調する復調手段とを備え、光信号
   伝送時に送信信号より高いサブキャリア周波数で変調し
   た光信号により光通信することを特徴とする光通信方式
   。