JPH0362746A - 中間周波数引き込み方法及び装置 - Google Patents
中間周波数引き込み方法及び装置Info
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- JPH0362746A JPH0362746A JP1199612A JP19961289A JPH0362746A JP H0362746 A JPH0362746 A JP H0362746A JP 1199612 A JP1199612 A JP 1199612A JP 19961289 A JP19961289 A JP 19961289A JP H0362746 A JPH0362746 A JP H0362746A
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- circuit
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
- H03J7/00—Automatic frequency control; Automatic scanning over a band of frequencies
- H03J7/18—Automatic scanning over a band of frequencies
- H03J7/20—Automatic scanning over a band of frequencies where the scanning is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element
- H03J7/24—Automatic scanning over a band of frequencies where the scanning is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element using varactors, i.e. voltage variable reactive diodes
- H03J7/26—Automatic scanning over a band of frequencies where the scanning is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element using varactors, i.e. voltage variable reactive diodes in which an automatic frequency control circuit is brought into action after the scanning action has been stopped
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/61—Coherent receivers
- H04B10/64—Heterodyne, i.e. coherent receivers where, after the opto-electronic conversion, an electrical signal at an intermediate frequency [IF] is obtained
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- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
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。
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、コヒーレント光通信方式で用いられる中間周
波数引き込み装置に関する。
波数引き込み装置に関する。
（従来の技術）
光ヘテロダイン検波通信（コヒーレント光通信）方法は
、光の強度を変調する直接検波通信方法と比べ大幅に受
信感度が高く、また周波数利用効率も高いため、長距離
高密度伝送が可能であると言う利点を有する（斉藤、山
本、木村Ｆコヒーレント光ファイバ伝送変復調技術−Ｆ
ＳＫヘテロダイン検波検波型電電公社研究実用化報告第
３１巻第１２このコヒーレント光通信では、光送信部が
ら送られて来た信号光と、光受信部に内蔵されている局
部発振光源の光を合波したものを光検出器で受光する。
、光の強度を変調する直接検波通信方法と比べ大幅に受
信感度が高く、また周波数利用効率も高いため、長距離
高密度伝送が可能であると言う利点を有する（斉藤、山
本、木村Ｆコヒーレント光ファイバ伝送変復調技術−Ｆ
ＳＫヘテロダイン検波検波型電電公社研究実用化報告第
３１巻第１２このコヒーレント光通信では、光送信部が
ら送られて来た信号光と、光受信部に内蔵されている局
部発振光源の光を合波したものを光検出器で受光する。
この場合、光検出器の出力には信号光と局部発振光の周
波数差に相当するビートが中間周波数の電気信号として
現れ、これを復調することによってベースバンド信号を
得ることができる。
波数差に相当するビートが中間周波数の電気信号として
現れ、これを復調することによってベースバンド信号を
得ることができる。
このとき局部発振光と信号光の相刑的な周波数差が一定
に保たれていないと、中間周波数にゆらぎが生じるため
、必ずＡＦＣ（自動周波数制御回路）が装着されて中間
周波数（以後ＩＦと略記）の安定化が行われる。
に保たれていないと、中間周波数にゆらぎが生じるため
、必ずＡＦＣ（自動周波数制御回路）が装着されて中間
周波数（以後ＩＦと略記）の安定化が行われる。
（発明が解決しようとする課題）
ところで、光源の周波数変動量は、中間周波数帯域より
もはるかに広いため、ＡＦＣを動作させるためには、予
め局部発振光の周波数を掃引してＩＦをＡＦＣの動作範
囲内に引き込んでおく必要が有る。
もはるかに広いため、ＡＦＣを動作させるためには、予
め局部発振光の周波数を掃引してＩＦをＡＦＣの動作範
囲内に引き込んでおく必要が有る。
ところで、局部発振光の周波数を掃引するとＩＦ倍信号
周波数は、低周波で折り返されてイメージ帯域を移動す
る。即ち、局部発振光の周波数が信号光より高いか低い
かによって、たとえＩＦ倍信号周波数が同一でも一方は
実帯域他方はイメージ帯域のＩＦ倍信号なる。そして、
ＡＦＣに用いられる周波数弁別回路の入力周波数対出力
電圧特性は実帯域とイメージ帯域で逆特性となる。この
ため実帯域にＡＦＣの動作安定点を設定した場合、もし
イメージ帯域内にＩＦ倍信号到来したとするとＡＦＣは
動作せずＩＦは不安定となってしまう。
周波数は、低周波で折り返されてイメージ帯域を移動す
る。即ち、局部発振光の周波数が信号光より高いか低い
かによって、たとえＩＦ倍信号周波数が同一でも一方は
実帯域他方はイメージ帯域のＩＦ倍信号なる。そして、
ＡＦＣに用いられる周波数弁別回路の入力周波数対出力
電圧特性は実帯域とイメージ帯域で逆特性となる。この
ため実帯域にＡＦＣの動作安定点を設定した場合、もし
イメージ帯域内にＩＦ倍信号到来したとするとＡＦＣは
動作せずＩＦは不安定となってしまう。
本発明は、この様な欠点を無くし、ＡＦＣの動作安定点
で必ずＩＦ倍信号周波数掃引を停止させることのできる
中間周波数引き込み方法及び装置を提供するものである
。
で必ずＩＦ倍信号周波数掃引を停止させることのできる
中間周波数引き込み方法及び装置を提供するものである
。
（課題を解決するための手段）
本願は、コヒーレント光通信用受信系内の局部発振光源
の発振周波数を掃引して中間周波数を予め定められた帯
域内に引き込む装置及び方法において、前記局部発振光
源の出射光に小振幅のＦＭ変調をかけながら周波数掃引
し、前記受信器内に設置された周波数弁別器によって前
記ＦＭ変調がかけられた中間周波数信号を復調して前記
ＦＭ変調信号を取り出し、この取り出された変調信号の
有無及び位相状態に応して前記発振周波数の掃引動作を
停止あるいは起動させるものである。
の発振周波数を掃引して中間周波数を予め定められた帯
域内に引き込む装置及び方法において、前記局部発振光
源の出射光に小振幅のＦＭ変調をかけながら周波数掃引
し、前記受信器内に設置された周波数弁別器によって前
記ＦＭ変調がかけられた中間周波数信号を復調して前記
ＦＭ変調信号を取り出し、この取り出された変調信号の
有無及び位相状態に応して前記発振周波数の掃引動作を
停止あるいは起動させるものである。
（作用）
中間周波数の掃引中に加えられた小振幅のＦＭ変調を周
波数弁別器によって復調すると、復調された変調信号は
、ＩＦ倍信号イメージバンドに有る場合と無い場合で位
相が逆転する。従ってＦＭ変調をかけるための発振器の
出力と、前記復調後の変調信号との位相を比較すれば、
ＩＦ倍信号周波数掃弓をイメージバンドを避けて所定の
安定点で停止させる信号を作ることが可能となる。
波数弁別器によって復調すると、復調された変調信号は
、ＩＦ倍信号イメージバンドに有る場合と無い場合で位
相が逆転する。従ってＦＭ変調をかけるための発振器の
出力と、前記復調後の変調信号との位相を比較すれば、
ＩＦ倍信号周波数掃弓をイメージバンドを避けて所定の
安定点で停止させる信号を作ることが可能となる。
（実施例）
第１図に本発明の第１の実施例を示す。
第１の実施例は本発明を２．５Ｇｂ／ｓ ＦＳＫ光ヘテ
ロダイン受信器に適用したものである。（ＦＳＫ：周波
数偏移変調）光ファイバ１により伝送された信号光６は
、光カプラ２で局部発振光源４から出射される局部発振
光５と合波されバランスドレシーバ３に入射される。バ
ランスドレシーバ３から出力されるＩＦ倍信号、通過帯
域１．５ ＧＨｚ〜８．５ＧＨｚのバンドパスフィルタ
７を経た後周波数弁別回路８に人力される。この周波数
弁別器８の人力周波数対出力電圧の特性は５ＧＨｚでゼ
ロクロスとなっておりこの点にＩＦ倍信号来ると最も効
率良く復調が行われる。また、５ＧＨｚの前後でＩＦの
周波数が動くと周波数弁別器８の出力電圧のＤＣ成分は
、Ｏ■を境として上下する。従ってこのＤＣ成分を局部
発振光源４のバイアス電流に加えることによってＩＦは
５ＧＨｚに安定化される。周波数弁別器８の出力は分岐
されて第１のローパスフィルタ９、位相比較回路１１、
第３のローパスフィルタ１６へ人力される。第１のロー
パスフィルタ９はカットオフ周波数が２ＧＨｚの５次バ
タワースフィルタであり、復調後の２．５Ｇｂ／ｓのデ
ータ信号から雑音が取り除かれる。次に、ＩＦの引き込
み動作について詳細に説明する。ＩＦが引き込まれてい
ない状態では、発振回路１０、掃引回路１４の出力が加
算回路１５で加え合わされた後局部発振光源４ヘバイア
ス電流として入力される。掃引回路１４による局部発振
光５の周波数掃引幅は５０ＧＩ（ｚに設定されており、
ＩＨｚの三角波で掃引が行われる。一方発振回路１０か
らは２００Ｉ（ｚの方形波が出力されており、局部発振
光５は周波数偏移量５００ＭＨｚでＦＭ変調される。ま
た、局部発振光５０周波数が掃引ｒ４ｖ（よ、スイッチ
１７は開放されている。ＩＦ倍信号バンドパスフィルタ
フの通過帯域内に入ると周波数弁別回路８からは、２．
５Ｇｂ／ｓのデータ信号と、２００Ｈｚの方形波が脅威
された信号が出力される。ＴＴＬのＥｘ−ＯＲＩＣを用
いた位相比較回路１１では、復調された２００Ｈｚの方
形波と発振回路１０の出力との位相比較が行われる。こ
の出力はカットオフ周波！５０Ｈｚの第２のローパスフ
ィルタ１２を経た後識別回路１３へ入力される。第２図
にＩＦ倍信号周波数に対する位相比較回路１１．第２の
ローパスフィルタ１２、識別回路１３の出力電圧の変化
の様子を示す。
ロダイン受信器に適用したものである。（ＦＳＫ：周波
数偏移変調）光ファイバ１により伝送された信号光６は
、光カプラ２で局部発振光源４から出射される局部発振
光５と合波されバランスドレシーバ３に入射される。バ
ランスドレシーバ３から出力されるＩＦ倍信号、通過帯
域１．５ ＧＨｚ〜８．５ＧＨｚのバンドパスフィルタ
７を経た後周波数弁別回路８に人力される。この周波数
弁別器８の人力周波数対出力電圧の特性は５ＧＨｚでゼ
ロクロスとなっておりこの点にＩＦ倍信号来ると最も効
率良く復調が行われる。また、５ＧＨｚの前後でＩＦの
周波数が動くと周波数弁別器８の出力電圧のＤＣ成分は
、Ｏ■を境として上下する。従ってこのＤＣ成分を局部
発振光源４のバイアス電流に加えることによってＩＦは
５ＧＨｚに安定化される。周波数弁別器８の出力は分岐
されて第１のローパスフィルタ９、位相比較回路１１、
第３のローパスフィルタ１６へ人力される。第１のロー
パスフィルタ９はカットオフ周波数が２ＧＨｚの５次バ
タワースフィルタであり、復調後の２．５Ｇｂ／ｓのデ
ータ信号から雑音が取り除かれる。次に、ＩＦの引き込
み動作について詳細に説明する。ＩＦが引き込まれてい
ない状態では、発振回路１０、掃引回路１４の出力が加
算回路１５で加え合わされた後局部発振光源４ヘバイア
ス電流として入力される。掃引回路１４による局部発振
光５の周波数掃引幅は５０ＧＩ（ｚに設定されており、
ＩＨｚの三角波で掃引が行われる。一方発振回路１０か
らは２００Ｉ（ｚの方形波が出力されており、局部発振
光５は周波数偏移量５００ＭＨｚでＦＭ変調される。ま
た、局部発振光５０周波数が掃引ｒ４ｖ（よ、スイッチ
１７は開放されている。ＩＦ倍信号バンドパスフィルタ
フの通過帯域内に入ると周波数弁別回路８からは、２．
５Ｇｂ／ｓのデータ信号と、２００Ｈｚの方形波が脅威
された信号が出力される。ＴＴＬのＥｘ−ＯＲＩＣを用
いた位相比較回路１１では、復調された２００Ｈｚの方
形波と発振回路１０の出力との位相比較が行われる。こ
の出力はカットオフ周波！５０Ｈｚの第２のローパスフ
ィルタ１２を経た後識別回路１３へ入力される。第２図
にＩＦ倍信号周波数に対する位相比較回路１１．第２の
ローパスフィルタ１２、識別回路１３の出力電圧の変化
の様子を示す。
この図に於いて位相比較回路１１の出力には、ＩＦ倍信
号５ＧＨｚ±ＩＧＨｚ、−５ＧＨｚ±ＩＧＨｚの範囲に
ない場合、２００Ｉ（ｚの方形波が現れる。また、５Ｇ
Ｈｚ付近と一５ＧＨｚ付近では、周波数弁別回路８から
出力される信号は互いに逆位相となるため、位相比較回
路１１の出力電圧もこれに応じて逆転する。
号５ＧＨｚ±ＩＧＨｚ、−５ＧＨｚ±ＩＧＨｚの範囲に
ない場合、２００Ｉ（ｚの方形波が現れる。また、５Ｇ
Ｈｚ付近と一５ＧＨｚ付近では、周波数弁別回路８から
出力される信号は互いに逆位相となるため、位相比較回
路１１の出力電圧もこれに応じて逆転する。
（５ＧＨｚ±ＩＧＨｚで５■、−５ＧＨｚ±ＩＧＨｚで
一５■となる）第２のローパスフィルタ１２では、位相
比較回路１１から送られた信号の内２００Ｈｚの方形波
成分のみが除去される。従って、この出力は、ＩＦが５
ＧＨｚ±ＩＧＨｚの範囲のみで５■となり、これ以外で
は２．５Ｖ以下となる。識別回路１３は、識別点が３■
に設定されている。このため、ＩＦが５ＧＨｚ±ＩＧＨ
ｚの範囲のみ５■を出力し、他の周波数では、常時Ｏ■
を出力する。第２図には、上記の他に、周波数弁別回路
８の出力を第３のローパスフィルタ１６で５Ｈｚまで帯
域制限した後の電圧の変化も同時に示しである。これに
よると、±５ＧＨｚで周波数対出力電圧に傾斜が現れて
あり、＋５ＧＨｚが最適なＩＦ安定点（ＡＦＣの動作安
定点）となっている。前記の識別回路１３の出力が５■
となると、掃引回路１４は掃引を停止するとともに現在
出力レベルを保持する。同時に発振回路１０は発振を停
止するとともにスイッチ１７は閉じられる。
一５■となる）第２のローパスフィルタ１２では、位相
比較回路１１から送られた信号の内２００Ｈｚの方形波
成分のみが除去される。従って、この出力は、ＩＦが５
ＧＨｚ±ＩＧＨｚの範囲のみで５■となり、これ以外で
は２．５Ｖ以下となる。識別回路１３は、識別点が３■
に設定されている。このため、ＩＦが５ＧＨｚ±ＩＧＨ
ｚの範囲のみ５■を出力し、他の周波数では、常時Ｏ■
を出力する。第２図には、上記の他に、周波数弁別回路
８の出力を第３のローパスフィルタ１６で５Ｈｚまで帯
域制限した後の電圧の変化も同時に示しである。これに
よると、±５ＧＨｚで周波数対出力電圧に傾斜が現れて
あり、＋５ＧＨｚが最適なＩＦ安定点（ＡＦＣの動作安
定点）となっている。前記の識別回路１３の出力が５■
となると、掃引回路１４は掃引を停止するとともに現在
出力レベルを保持する。同時に発振回路１０は発振を停
止するとともにスイッチ１７は閉じられる。
これにより、第３のローパスフィルタ３の出力は、加算
回路１５で一定レベルの掃引回路１４の出力信号に加え
合わされた後局部発振光源４へ入力される。以」二によ
り、ＩＦ倍信号５ＧＨｚに安定化され最適な受信状態が
得られた。
回路１５で一定レベルの掃引回路１４の出力信号に加え
合わされた後局部発振光源４へ入力される。以」二によ
り、ＩＦ倍信号５ＧＨｚに安定化され最適な受信状態が
得られた。
第３図に本発明の第２の実施例を示す。第２の実施例は
、＠１の実施例にＩＦ倍信号有無を監視し、ＩＦ倍信号
消失すると常にＩＦ倍信号探し続ける機能を付加したも
のである。これにより、バースト的に信号光が送られた
場合でも短時間で受信状態とすることが可能になる。以
下では、第１の実施例に新たに付加された部分の動作に
ついて説明する。バンドパスフィルタ７から出力された
ＩＦ倍信号分岐されてレベル検出器２０へ入力される。
、＠１の実施例にＩＦ倍信号有無を監視し、ＩＦ倍信号
消失すると常にＩＦ倍信号探し続ける機能を付加したも
のである。これにより、バースト的に信号光が送られた
場合でも短時間で受信状態とすることが可能になる。以
下では、第１の実施例に新たに付加された部分の動作に
ついて説明する。バンドパスフィルタ７から出力された
ＩＦ倍信号分岐されてレベル検出器２０へ入力される。
レベル検出器２０では、ＩＦ倍信号電力レベルを検出し
、Ｏ■〜５■の電圧に変換して出力する。この出力及び
識別回路１３の出力は、ＡＮＤ回路２１に入力される。
、Ｏ■〜５■の電圧に変換して出力する。この出力及び
識別回路１３の出力は、ＡＮＤ回路２１に入力される。
ＩＦ信号レベルが十分太きければＡＮＤ回路２１の■ボ
ートはＨＩレベルとなっており、第１の実施例で述べた
動作と同様に識別回路１３の出力が掃引回路１４発振回
路１０、スイッチ１７へ送られてＩＦ引き込みが行われ
る。
ートはＨＩレベルとなっており、第１の実施例で述べた
動作と同様に識別回路１３の出力が掃引回路１４発振回
路１０、スイッチ１７へ送られてＩＦ引き込みが行われ
る。
信号光６が断となると、■ポートはＬｏとなりこれによ
ってＡＮＤ回路２１の出力はＯ■となる。そしてスイッ
チ１７は開放となり、発振回路１０と掃引回路１４は起
動してＩＦ倍信号探す動作を開始する。そして信号光６
が、局部発振光５０周波数掃引範囲内（５０ＧＨｘｚ）
に現れると、掃引回路１４が局部発振光５の周波数を１
回帰引する時間（１秒）以内にＩＦ引き込み安定化が完
了する。
ってＡＮＤ回路２１の出力はＯ■となる。そしてスイッ
チ１７は開放となり、発振回路１０と掃引回路１４は起
動してＩＦ倍信号探す動作を開始する。そして信号光６
が、局部発振光５０周波数掃引範囲内（５０ＧＨｘｚ）
に現れると、掃引回路１４が局部発振光５の周波数を１
回帰引する時間（１秒）以内にＩＦ引き込み安定化が完
了する。
（変形例）
２つの実施例では、変復調方式にＦＳＫ遅延検波を用い
ていたが、データ信号の復調系を周波数弁別器８とは別
に設置することにより、他の変復調方式に対しても本発
明は適用できる。また実施例では位相比較回路にＥｘ−
ＯＲＩＣを用いたが、これ以外にダブルバランスドミキ
サ等を用いることもできる。
ていたが、データ信号の復調系を周波数弁別器８とは別
に設置することにより、他の変復調方式に対しても本発
明は適用できる。また実施例では位相比較回路にＥｘ−
ＯＲＩＣを用いたが、これ以外にダブルバランスドミキ
サ等を用いることもできる。
（発明の効果）
以上詳しく述べた標本発明を用いることにより、ＡＦＣ
の動作安定点で必ずＩＦ信号の周波数挿置を停止させる
ことのできる中間周波数引き込み装置が実現できた。
の動作安定点で必ずＩＦ信号の周波数挿置を停止させる
ことのできる中間周波数引き込み装置が実現できた。
第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図は第１
の実施例中の各部の電圧を示す図、第３図は第２の実施
例を示す図である。 各図において、
の実施例中の各部の電圧を示す図、第３図は第２の実施
例を示す図である。 各図において、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）コヒーレント光通信用受信系内の局部発振光源の発
振周波数を掃引して、中間周波数を予め定められた帯域
内に引き込む方法において、前記局部発振光源の出射光
に小振幅のＦＭ変調をかけながら周波数掃引し、前記受
信系内に設置された周波数弁別器によって前記ＦＭ変調
がかけられた中間周波数信号を復調して前記ＦＭ変調信
号を取り出し、この取り出された変調信号の有無及び位
相状態に応じて前記発振周波数の掃引動作を停止あるい
は起動させることを特徴とする中間周波数引き込み方法
。 ２）周波数掃引可能な局部発振光源を有するコヒーレン
ト光通信用受信系に於ける中間周波数引き込み装置に於
いて、前記局部発振光源の出射光の周波数を掃引するた
めの掃引回路と、前記局部発振光源出射光の周波数掃引
中この出射光に小振幅のＦＭ変調をかけるための発振回
路と、中間周波数帯域内の信号を周波数弁別するための
周波数弁別回路と、この周波数弁別回路の出力信号と前
記発振回路の出力信号との位相比較を行うための位相検
波回路と、この位相検波回路の出力レベルに応じて前記
掃引回路の掃引動作を停止あるいは起動させる機能を有
する制御回路とを有することを特徴とする中間周波数引
き込み装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199612A JPH0362746A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 中間周波数引き込み方法及び装置 |
| US07/560,665 US5046140A (en) | 1989-07-31 | 1990-07-31 | Automatic optical frequency acquisition and tracking apparatus for optical coherent communication system |
| DE69022917T DE69022917T2 (de) | 1989-07-31 | 1990-07-31 | Selbsttätiges optisches Gerät zur Frequenznachführung und Frequenzfolge für eine optische kohärente Kommunikationsanlage. |
| EP90114683A EP0411566B1 (en) | 1989-07-31 | 1990-07-31 | Automatic optical frequency acquisition and tracking apparatus for optical coherent communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199612A JPH0362746A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 中間周波数引き込み方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0362746A true JPH0362746A (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=16410754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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