JPH04123542A - 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】 〔概　　要〕 マイクロ波の周波数多重信号を用いた光変調による光通
信方式である、いわゆるＳ　ＣＭ　（Ｓｕｂｃａｒ−ｒ
ｉｅｒ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光通信方式に関し
、大容量の周波数多重光伝送を容易に、かつ低コストで
実現することができ、しかも、１つの受信機で多重のチ
ャンネルを同時に受信できるようにすることを目的とし
、 複数チャンネルの伝送信号の各々に別々のマイクロ波の
周波数を割り当て、該各々の周波数のキャリアに前記伝
送信号で変調をかける変調器と、該変調器の前段あるい
は後段に帯域を制限するフィルタを備え、帯域制限及び
変調された各伝送信号を足し合わせてマイクロ波の周波
数多重信号を生成し、該多重信号で光周波数変調器に周
波数変調をかけ、その光周波数変調信号を光伝送し、該
光伝送された光信号を検波して電気信号に変換した後、
帯域フィルタにより各チャンネル毎に選別した信号を復
調するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、マイクロ波の周波数多重信号を用いた光変調
による光通信方式である、いわゆるｓｃＭ　（Ｓｕｂｃ
ａｒｒｉｅｒ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光通信方式
に関する。

ＳＣＭ光通信方式は、ディジタル／アナログのあらゆる
種類の変調信号を同時に大量に伝送可能であるという優
れた特長を有している。本発明は、このＳＣＭ光通信方
式において、光変調として、半導体レーザの直接変調等
によるＦＭ変調を用いるものであり、従来の光通信シス
テムはもとより、光ＣＡＴＶネットワークや画像情報を
中心とする広帯域伝送システム、更には将来のｌ５ＤＮ
等あらゆる情報通信ネットワークへの適用が可能である
。

〔従来の技術〕

従来、光通信において信号多重伝送（特に大容量の信号
多重伝送）を行う場合には、主に波長多重伝送が行われ
てきた。これは、異なる波長（或いは光周波数）の光を
キャリアとして多チャンネル伝送しようとするものであ
る。この波長多重伝送は、強度変調／直接検波（ＴＭ／
ＤＤ）方式の場合であれば、光フィルタを用いてチャン
ネルを区別できる程度の波長差（数ｎｍ程度）のチャン
ネル間隔が必要であり、また、コヒーレント光通信方式
の場合には、隣接チャンネル間のクロストークの抑制に
限りがあるため、今のところ、ビット・レートの士数倍
程度のチャンネル間隔が必要である。

従って、例えばギガビット程度の高速伝送の多重伝送を
行う場合には、チャンネル間隔が２０ＧＨｚ程度になっ
てしまい、その全てのチャンネルを同時に検波できるだ
けの受信機が実現できないため、送信側でどんなに多重
数を増やしても、−度に受信できるのはそのうちの１チ
ヤンネルだけである。

一方、従来のＳＣＭ光通信においては、光変調方式とし
ては主に半導体レーザの直接変調による強度変調方式を
用い、受信方式としてはＰＩＮフォトダイオード或いは
ＡＰＤを用いた直接検波方式が用いられてきた。

一例として、従来の光ＦＤＭ（周波数分割多重）方式の
構成と、従来のＴＤＭ（時分割多重）光伝送方式の構成
とを、それぞれ第１３図と第１４図に示す。

いずれも、４チャンネル−６２２Ｍｂ／ｓ　信号のコヒ
ーレント伝送の場合であり、光伝送容量は２．５Ｇｂ／
ｓである。

光ＦＤＭ方式では、第１３図に明らかなように、互いに
異なる周波数ｆｓｌ”ｆｓ４の光キャリアを有するチャ
ンネル数分（ここでは４個）の光変調器１−１〜１−４
により、各チャンネル毎に光変調信号を生成した後、こ
れらを光カプラ２で合波して光周波数多重信号を生成し
、これを光伝送ファイバ３を介して伝送する。受信側で
は、伝送されてきた光信号を、局発光源（半導体レーザ
）４、受光器５及び増幅器６等を用いて光ヘテロダイン
検波して電気信号に変換した後、バンドパスフィルタフ
により所望の１つのチャンネルの信号のみを通過させ、
これを復調器８で復調する。

ＴＤＭ光伝送方式では、第１４図に明らかなように、各
チャンネルの伝送信号をマルチプレクサ装置（ＭＩＸ）
　　１１で時分割多重し、この多重信号により光変調器
１２に変調をかけ、その変調信号を光伝送ファイバ１３
を介して伝送する。受信側では、伝送されてきた光信号
を、局発光源（半導体レーザ）１４、受光器１５及び増
幅器１６等を用いて光ヘテロダイン検波して電気信号に
変換した後、バンドパスフィルタ１７で全チャンネルの
中間周波信号（帯域は２５ＧＨ２Ｘ２）を通過させ、こ
れを復調器１Ｂで復調し、その後に、デマルチプレクサ
装置（ＤＥＭＵＸ）　　１９で各チャンネル毎の信号を
選別する。

〔発明が解決しようとする課題〕

第１３図に示したような従来の光周波数多重伝送方式に
おいては、信号多重時のチャンネル間隔をビット・レー
トの十数倍に広くとる必要があるため、受信側で多重信
号を同時に検波することができないという問題があった
。これは、どんなに送信側で多重数を増やしていっても
、実際に検波できるのはその内の限られたチャンネルだ
けということであり、特にディジタルの高速伝送（ギガ
ビット伝送）においては、１つの受信機で同時に検波可
能なのはただ１チヤンネルのみということになってしま
う。また、多重可能なチャンネル数が局発レーザのチュ
ーニング可能帯域によって制限されてしまうことにもな
る。

また、第１４図に示したような従来の光時分割多重伝送
方式においては、時分割多重のためのマルチプレクサ装
置と、各チャンネルを選別するためのデマルチプレクサ
装置とが必要であり、これらの装置はいずれも非常に高
価なものであって、これらを使用することによりシステ
ム全体の高価格化が招来され、望ましくない。しかも、
ヘテロダイン検波器の復調帯域としては、チャンネル数
倍の広い帯域が必要となる。

また、前述した従来のＳＣＭ光通信方式においては、半
導体レーザの強度変調に対する光出力の直線性が必要で
あるために、変調帯域に制限があり、現状では１〜２　
ＧＨｚ程度の帯域がせいぜいである。

従って、広帯域情報の伝送においては、信号歪の影響を
受は易く、伝送情報の容量も制限されてしまうことにな
り、将来の大容量通信の要求に対応することが難しい、
しかも、検波方式として直接検波方式しか用いることが
できないため、充分な受信感度を達成することが難しく
、伝送距離や信号の分配数に制限を生じている。

本発明は、大容量の周波数多重光伝送を容易に、かつ低
コストで実現することができ、しかも、１つの受信機で
多数のチャンネルを同時に受信できるようにすることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は従来のＳＣＭ光通信方式を改良したものであり
、その原理構成を第１図及び第２図に示す。

まず、第１図に示すように、送信側では、複数チャンネ
ル（ここではチャンネル数をに個とする）のデータ信号
Ｄ１〜Ｄｋの各々に別々のマイクロ波の周波数ｆＩ””
ｆｈを割り当て、各変調器（ＭＯＤ）３１−１〜３１−
ｋにより、上記各々の周波数ｆ１〜ｆｋのキャリアにデ
ータ信号ＤＩ−Ｄｋで変調をかけ、それぞれ帯域フィル
タ３２−１〜３２−ｋを通過させる。その後、帯域フィ
ルタ３２−１〜３２−ｋを通過した各々の信号を足し合
わせてマイクロ波の周波数多重信号を生成し、この多重
信号で光周波数変調器３３に周波数変調をかけ、その光
周波数変調信号を光伝送ファイバ３４を介して光伝送す
る。

受信側では、光伝送されてきた光信号を光検波器３５で
検波して電気信号に変換した後、帯域フィルタ３６−１
〜３６−ｋにより各チャンネル毎に選別し、そのそれぞ
れを復調器（ＤＥＭＯＤ）　３７１〜３７−にで復調す
る。

また、第２図においては、送信側が複数（ここではｎ個
とする）の光周波数変調信号生成部Ａ。

〜Ａ、を有し、その各々が第１図の送信機（変調器３１
−１〜３１−に、帯域フィルタ３２−１〜３２−ｋ及び
光周波数変調器３３）と同一構成である。ただ、光周波
数変調信号生成部Ａ１〜Ａ。

のそれぞれに含まれる各光周波数変調器３３は、互いに
異なる周波数ｆ０〜ｆ、の光キャリアを有している。そ
して、各光周波数変調信号生成部Ａ１〜Ａ、毎に、第１
図の場合と同様な方式により光周波数変調信号を生成し
、その各々の光周波数変調信号を光合波器３８で合波し
て光周波数多重信号を生成し、これを光伝送ファイバ３
４を介して光伝送する。

受信側では、光伝送されてきた光信号を光検波器３５で
検波して電気信号に変換した後、全チャンネル数または
一部のチャンネル数に相当するｍ個の帯域フィルタ３６
−１−３６−ｍにより各チャンネル毎に選別し、そのそ
れぞれを復調器（ＤＥＭＯＤ）３７−１〜３７−ｍで復
調する。

上記第１図及び第２図の構成において、変調器３１−１
〜３１−ｋによる変調方式としては、アナログ／ディジ
タルのいかなる変調方式をも採用可能であり、例えば、
ＡＭ変調信号を用いるもの、ＦＭ変調信号を用いるもの
、ＦＭ変調信号を用いるもの、強度変調信号を用いるも
の、ＡＳＫ信号を用いるもの、ＦＳＫ信号を用いるもの
、ＰＳＫ信号を用いるもの等がある。なお、各チャンネ
ル毎の変調器３１−１〜３１−にの全てが同一の変調方
式を採用する必要はなく、複数の変調方式の組み合わせ
であってもよい。

光周波数変調器３３としては、例えば半導体レーザ（特
には、広帯域のＤＦＢ型半導体レーザが望ましい）を用
い、そのバイアス電流の直接変調により光周波数変調を
行うことが可能である。

光検波器３５による検波方式としては、局発光を用いた
光ヘテロダイン又は光ホモダイン検波方式や、光フィル
タを用いた直接検波方式、或いは光周波数弁別器を用い
た検波方式等を採用可能である。なお、光フィルタを用
いて直接検波する場合は、電気的な帯域フィルタ３６−
１〜３６−には不要になり、その代わり、チャンネル数
分の光フィルタと、そのそれぞれの後段に設けられた復
調器とが必要となる。また、検波方式として光へテロダ
イン検波方式を用いた場合は、その局発光源の発振周波
数を調節することによりチャンネル選択することも可能
であり、このようにした場合は、光検波器３５の後段の
帯域フィルタ及び復調器はチャンネル数にかかわらず１
組だけ設ければよい。

また、上記第１図や第２図に示した光通信方式を利用し
て、光交換システムや光スイツチシステムを実現するこ
とも可能である。すなわち、上記光通信方式において復
調した信号を、送信チャンネル数と同数の入出力ポート
を持つ電気交換機に入力させて、任意のチャンネル交換
を行うことにより、光交換システムが実現される。また
、上記光通信方式において伝送された光信号を、光分岐
路で送信チャンネル数と同数の光信号に分岐し、この分
岐された各々の光を別々の局発光源を用いて光ヘテロダ
イン検波して任意のチャンネルを選択することでチャン
ネル交換することによっても、光交換システムが実現さ
れる。

〔作　　用〕

本発明では、前述したよう番こ、まず各チャンネルに割
り振られた異なる周波数ｆ、〜ｆｋのキャリアに、各デ
ータ信号Ｄ１〜Ｄｋで変調をかけ、それぞれ帯域フィル
タ３２−１〜３２−ｋを通過させた後、これらを合成（
周波数多重化）す□る。

この場合の周波数軸上のチャンネル配置を第３図に示す
。ここで、各チャンネルの間隔及び各帯域フィルタ（Ｂ
ＰＦ）　３２−１〜３２−にの帯域は、隣接チャンネル
の信号が漏れこまないように選択されている。

一般に、変調信号のスペクトルはキャリア周波数の周囲
にデータ信号の倍周波数を中心とする高次ベッセル関数
の成分がのった、例えば第４図のような波形をしている
（なお、第４図の波形は、周波数ｆｃのキャリアに速度
Ｂの変調をかけた場合である）。よって、各帯域フィル
タ３２−１〜３２−にの帯域は、上記成分のうち、隣接
チャンネルの帯域にかかるものを取り除けるように選ぶ
ことになる。実際には、チャンネル数を増やす（多重数
を多くする）ためには、できるだけ狭帯域の帯域フィル
タを用いるのがよい。例えば第４図の場合であれば、い
わゆるメイン・ローブと言われているｆｃ−Ｂからｆｃ
＋Ｂの範囲の成分を通過させるのが普通である。従って
、帯域フィルタの帯域としては、ｆｃ−Ｂ＜ｆ　＜ｆｃ
＋８の範囲とすることが可能となる。このことから、帯
域フィルタ３２−１〜３２−ｋを通過させた信号を合成
して得られる周波数多重信号におけるチャンネル間隔と
しては、例えばディジタル信号であればデータ信号速度
（ビットレート）の２倍まで接近させることができ、よ
って、高密度の周波数多重信号を容易に生成することが
可能となる。

ところで、上記では各チャンネルの信号のフィルタリン
グとして、変調された信号にＢＰＦを用いる方法を述べ
たが、もともとのデータ信号に低域フィルタＬＰＦをか
けてから変調をかける方法を用いてもよい。

すなわちデータ信号（ベースバンド信号）は、例えば速
度Ｂのディジタル信号であれば第３図（ａ）のようなベ
ーセル関数状のスペクトルをもっているから、このうち
のメインロープ（０＜ｆ＜Ｂ）のみをＬＰＦで抽出した
後キャリアに変調をかければ、第３図（ロ）に示すよう
に上記でＢＰＦをかけた場合と同様の変調信号が得られ
る。

こうした信号をたし合わせれば第３図（Ｃ）のようなＳ
ＣＭ信号を得ることができる。

本発明では、このようにして電気段で周波数多重信号を
生成した後、この周波数多重信号で光周波数変調器３３
に周波数変調をかけて変調光を作成するので、光変調器
はただ１個で済む。

また、上述したように送信側でビットレートの２倍程度
までチャンネル間隔を狭めることが可能であるため、受
信側では、広帯域の受信機を用いて、全てのチャンネル
或いは複数のチャンネルを一括して受信することが可能
となり、受信可能チャンネル数の飛躍的な向上をもたら
すものである。

更に、本発明では、周波数多重化を、マイクロ波のカプ
ラ等のような安価なマルチプレクサで実現でき、従来の
ような時分割多重のための高価なマルチプレクサ装置等
が不要なので、極めて低コスト化が期待できる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第５図は、本発明の光通信方式の第１の実施例の構成図
である。本実施例は、受信側の検波方式として光ヘテロ
ダイン検波方式を用いたものである。

同図において、送信側では、まず各チャンネルに割り振
られた異なる周波数ｆ１〜ｆｋのキャリアに、各変調器
３１−１〜３１−ｋにより各データ信号Ｄ１〜Ｄｋで変
調をかけ、それぞれ帯域フィルタ３２−１〜３２−ｋを
通過させる。ここで、変調器３１−１〜３１−ｋによる
変調方式としては、例えば、ＡＭ変調信号を用いるもの
、ＦＭ変調信号を用いるもの、ＦＭ変調信号を用いるも
の、強度変調信号を用いるもの、ＡＳＫ信号を用いるも
の、ＦＳＫ信号を用いるもの、ＰＳＫ信号を用いるもの
等を使用する。ここで、各チャンネル間で伝送信号に対
応して異なる変調を行っても使用可能である。

また、各チャンネルの間隔と帯域フィルタ３２−１〜３
２−にの各帯域は、第３図（Ｃ）及び第４図において示
したように、多重信号中で隣接チャンネルの信号が漏れ
こまないように選択されており、特に帯域フィルタ３２
−１〜３２−にの各帯域はｆｃ−Ｂ＜ｆ　＜ｆｃ＋Ｂの
範囲に狭く設定されている。

また帯域フィルタの代わりにデータ信号をＬＰＦを通過
させた信号で変調をかけてもよい。

その後、帯域フィルタ３２−１〜３２−ｋを通過した各
信号をマルチプレクサ４１で合成して、周波数多重信号
を生成する。マルチプレクサ４１としては、単に電気信
号を足し算する程度の機能を持っていればよく、例えば
マイクロ波のカプラ等のような簡易かつ安価なものを使
用できる。このようにして得られた多重信号を用いて、
光周波数変調器３３に周波数変調をかけ、この変調光を
光伝送ファイバ３３を介して伝送する。光周波数変調器
３３としては半導体レーザを用いており、そのバイアス
電流の直接変調により光周波数変調を行う。

次に、受信側では、光検波器３５として、局発光源（半
導体レーザ）４２、受光器４３及び増幅器４４等からな
る光ヘテロダイン検波器を備え、これにより、送信側か
ら伝送されてきた光信号を光ヘテロダイン検波する。こ
の場合の光ヘテロダイン検波後のＩＦ段での周波数配置
は、例えば第６図に示すようになる。その後、この検波
によって得られた電気信号をチャンネル数分だけ分岐し
、そのそれぞれを帯域フィルタ３６−１〜３６−ｋを通
過させて、第６図に示した各チャンネルの信号をそれぞ
れ取り出してから、復調器３７−１〜３７−にで復調す
る。

本発明は、従来のＳＣＭ−ＡＭ　（ＩＮ）変調方式と比
べて光ヘテロダイン検波等のコヒーレント検波との相性
が良く、本実施例のように光へテロダイン検波が可能に
なるので、容易に高い受信感度を実現可能である。また
、そればかりでなく、受光器４３の帯域内のチャンネル
を同時に全て受信可能である。これは、例えば従来のコ
ヒーレント光通信システムにおける光周波数多重伝送に
おいて、−度に受信できるのは１チヤンネルに限られて
いたのに比べて、大きなメリットである。従って、伝送
距離の拡大だけでなく、受信可能チャンネル数の飛躍的
な向上をもたらすことができる。

そこで、本実施例の作用・効果を明確にするため、第７
図に示すように、４チャンネル−６２２Ｍｂ／Ｓ信号伝
送を行う場合を考え、これと第１３図及び第１４図に示
した従来のコヒーレント伝送とを比較してみる。なお、
いずれの場合も、チャンネル数、ビットレート、光伝送
容量（２，５Ｇｂ／Ｓ　）は同じである。

まず、本実施例と第１３図の光ＦＤＭ方式とを比較する
と、同じ２．５Ｇｂ／Ｓの情報を伝送するのに、本実施
例では１つの光変調器があればよいのに対して、光ＦＤ
Ｍ方式においてはチャンネルの個数だけの光変調器が必
要となる。ただし、本実施例の場合の方が、より広帯域
の光変調器を必要とする。

この帯域としては、第７図の場合はほぼ８　ＧＨｚ程度
あればよく、例えば多電極のＤＦＢ型半導体レーザを用
いれば充分に実現可能である。従って、−個の光変調器
で伝送可能であるという、本実施例の効果は大きい。

また、本実施例では、前述したように送信側でビットレ
ートの２倍程度までチャンネル間隔を狭めることが可能
であるため、広帯域（１０ＧＨｚ程度）の受信器を用い
て、全ての（或いは複数の）チャンネルを一括して受信
することが可能である。もちろん、光ＦＤＭ方式の場合
と同様に１つのチャンネルのみを選択受信することも可
能である。

次に、本実施例と第１４図のＴＤＭ光伝送方式とを比較
すると、本実施例では周波数多重をマイクロ波のカプラ
等のマルチプレクサで容易に実現できるのに対して、Ｔ
ＤＭ光伝送方式では時分割多重のための高価なマルチプ
レクサ装置が必要である。

更に、光ヘテロダイン検波器の復調帯域としては、本実
施例では各チャンネルの帯域程度でよいのに対して、Ｔ
ＤＭ光伝送方式ではそのチャンネル数倍の帯域が必要と
なる。しかも、各チャンネルを選別するのにも、高価な
デマルチプレクサ装置が必要となる。

このように、本実施例を用いることにより、従来の多重
光伝送方式と比べて格段に簡易で低コストで、しかも大
容量の光伝送システムが実現可能となる。

次に、第８図は、本発明の光通信システムの第２の実施
例における受信機側の構成図である。

同図に示すように、本実施例では、第５図に示したよう
な送信機側から光伝送フィアバ３４を介して伝送されて
きた光信号を、光分岐路５１によりチャンネル数分だけ
分岐した後、その分岐された光信号から、光フィルタ５
２−１〜５２−ｋにより各チャンネルの光信号を選別し
、それぞれ受光器５３−１〜５３−にで直接検波して、
電気信号に変換する。

本実施例によっても、従来の多重光伝送方式に比べて格
段に簡易で低コストで、しかも大容量の光伝送システム
を実現できる。

次に、第９図は、本発明の光通信システムの第３の実施
例における受信機側の構成図である。

本実施例では、第５図に示したような送信機側から光伝
送フィアバ３４を介して伝送されてきた光信号を、光分
岐路５１によりチャンネル数分だけ分岐した後、その分
岐された光信号から、光周波数弁別器６１−１〜６１−
ｋにより各チャンネルの光信号を選別し、直接検波を行
う、光周波数弁別器６１−１〜６１−にの構成は周知で
あり、数多く考えられるが、その−例として、ここでは
光遅延回路を用いたものを示す。すなわち、入力された
光信号（コヒーレント光）■を２分岐し、そのそれぞれ
の光信号１．．１２を光路７１．７２を通過させること
により、一方の光信号１１に対してもう一方の光信号Ｉ
２を時間τだけ遅延させた後、光合波器７３で再び合成
し、それを受光器７４で光電変換するものである。この
場合における周波数弁別の原理を、第１０図を用いて以
下に述べる。

入力された光信号Ｉの周波数をｆｌとすると、１　＝ｃ
ｏｓ　（２πｆ、ｔ＋φ、　（１））　　　・・・（１
）と表すことができるので（なお、φ、　（１）は位相
）、分岐比をＡ：Ｂとすると、 Ｉ　、　＝Ａｃｏｓ　（２ｇ　ｆ　＄　ｔ＋φ、（１）
）−・・（２）Ｉ２　＝Ｂｃｏｓ　（２ｃ　ｆ　＊　（
ｔ　−ｒ＞十φ５（ｔ−ｒ））・・・（３） となる。

従って、合成光の受光後の光電流Ｊは、そのうちの一定
値及び高次周波数成分を除いて、Ｊ＝Ｃ＋２ＡＢｃｏｓ
　（２ｚ　ｆ　、　ｒ＋φ、　（１）−φ、（１−τ）
） と表すことができる。

上記（４）式より、Ｊのｆｓに対する変化の様子を描く
と、第１０図に示すように周期１／τの変化を示す。こ
の関係から、例えば、図中のＸ点（周波数ｆ−ａ）を設
定点とし、Ｙ点から２点の範囲の周波数を弁別すること
ができる。上記の複数の光周波数弁別器６１−１〜６１
−にでは、そのそれぞれの設定点の周波数ｆｌを異なら
せることにより、各チャンネルに対応した周波数弁別を
行う。

次に、第１１図は、本発明の光交換システムの第１の実
施例の構成図である。

本実施例は、第５図に示した光通信システムにおける受
信側の復調器３７−１〜３７−にの後段に、送信チャン
ネル数（ｋ個）と同数の入出カポ−）　（ｋＸｋ）を持
つ電気交換機８１を配置して、任意のチャンネル交換を
行うようにしたものである。すなわち、復調器３７−１
〜３７−にで復調した各信号を電気交換機８１で適宜交
換することにより、チャンネルの交換を行う。

このように、本発明の光通信システムにおける復調器の
後段に電気交換機を置くだけで、容易に光交換システム
を実現することができる。なお、第１１図の構成におい
て、電気交換８１８１の代わりに電気スイッチを配置し
て、信号を適宜切り換えるようにすることにより、任意
のチャンネル切り換えの可能な光スイツチングシステム
を実現することができる。

次に、第１２図は、本発明の光交換システムの第２の実
施例の構成図である。

本実施例は、受信機側に、別々の局発光源を用いた光ヘ
テロダイン検波器をチャンネル数分だけ揃えることによ
り、ｋＸｋのコヒーレント光交換システムを実現したも
のである。すなわち、第５図に示した送信機側から伝送
された光信号を、光分岐路９１で送信チャンネル数（ｋ
個）と同数の光信号に分岐し、その分岐された各々の光
を、別々の周波数（ｆＬ＋〜ｆ　ｔｈ）の局発光源を用
いた光検波器（光ヘテロダイン検波器）９２−ｉ〜９２
−にでヘテロダイン検波して、任意のチャンネルを選択
することによりチャンネル交換を行う。

第１１図では電気交換機８１を用いてチャンネル交換を
実現したが、本実施例では、光ヘテロダイン検波器９２
−１〜９２−にのそれぞれの局発光源の発振波長をチュ
ーニングして所望のチャンネルを選別することによりチ
ャンネル交換を実現している。本実施例においても、任
意のチャンネル切り換えを行うようにすることにより、
光スイツチングシステムを実現可能である。

なお、以上に示した各実施例における送信機は、第１図
に示した送信機の原理を採用したものであるが、この代
わりに、第２図に示した送信機の原理を採用することに
より、より多くのチャンネルの伝送を実現することもで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、周波数多重をマイクロ波のカブラ等に
より容易に実現でき、しかも、その多重化された信号を
一個の光変調器を用いて光変調可能であるため、大容量
の周波数多重光伝送を容易に、しかも低コストで実現可
能である。また、周波数多重化する際に各チャンネルの
信号を電気の（帯域）フィルタでフィルタリングするこ
とができるので、従来の光周波数多重方式に比べて、格
段にチャンネル間隔を狭めることができ、その結果、１
つの受信器で多数のチャンネルを同時に受信可能となる
。更に、受信方式としては、光へテロダイン方式等の高
感度受信が可能であるため、高い受信感度による長距離
伝送あるいは多分配ネットワークを容易に実現可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の光通信方式の原理図、 第３図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の光通信方式におけるチ
ャンネル配置を示す図、 第４図は一般的な変調信号のスペクトルを示す図、 第５図は本発明の光通信方式の第１の実施例の構成図、 第６図は上記第１の実施例における光ヘテロダイン検波
後のＩＦ段での周波数配置を示す図、第７図は上記第１
の実施例による４チャンネル６２２Ｍｂ／ｓ信号伝送を
行う場合の具体的構成図、第８図は本発明の光通信シス
テムの第２の実施例における受信機側の構成図、 第９図は本発明の光通信システムの第３の実施例におけ
る受信機側の構成図、 第１０図は上記第３の実施例における周波数弁別の原理
を説明するための図、 第１１図は本発明の光交換システムの第１の実施例の構
成図、 第１２図は本発明の光交換システムの第２の実施例の構
成図、 第１３図は従来の光ＦＤＭ方式による４チャンネル−６
２２Ｍｂ／ｓ信号伝送を行う場合の具体的構成図、第１
４図は従来のＴＤＭ光伝送方式による４チャンネル−６
２２Ｍｂ／ｓ信号伝送を行う場合の具体的構成図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数チャンネルの伝送信号の各々に別々のマイクロ
   波の周波数を割り当て、該各々の周波数のキャリアに前
   記伝送信号で変調をかける変調器と、該変調器の前段あ
   るいは後段に帯域を制限するフィルタを備え、帯域制限
   及び変調された各伝送信号を足し合わせてマイクロ波の
   周波数多重信号を生成し、該多重信号で光周波数変調器
   （３３）に周波数変調をかけ、その光周波数変調信号を
   光伝送し、該光伝送された光信号を検波して電気信号に
   変換した後、帯域フィルタ（３６）により各チャンネル
   毎に選別した信号を復調することを特徴とする光通信方
   式。 ２）互いに異なる周波数の光キャリアを有する複数の光
   周波数変調器（３３）を用意し、各光周波数変調器毎に
   、請求項１記載の光通信方式により光周波数変調信号を
   生成し、その各々の光周波数変調信号を合波して光周波
   数多重信号を生成して光伝送し、該光伝送された光信号
   を検波して電気信号に変換した後、帯域フィルタ（３６
   ）により各チャンネル毎に選別した信号を復調すること
   を特徴とする光通信方式。 ３）マイクロ波の周波数多重信号を用いた光変調による
   光通信方式において、 複数チャンネルの伝送信号の各々に別々のマイクロ波の
   周波数を割り当て、該各々の周波数のキャリアに前記伝
   送信号で変調をかける変調器と該変調器の前段あるいは
   後段に帯域を制限するフィルタを備え、帯域制限及び変
   調された該各伝送信号を足し合わせてマイクロ波の周波
   数多重信号を生成し、該多重信号で光周波数変調器（３
   ３）に周波数変調をかけ、その光周波数変調信号を光伝
   送することを特徴とする光送信機。 ４）マイクロ波の周波数多重信号を用いた光変調による
   光通信方式において、 請求項３記載の光送信機に相当する光周波数変調信号生
   成部（Ａ＿１〜Ａ＿ｎ）を複数備えると共に、各光周波
   数変調信号生成部内の光周波数変調器（３３）に互いに
   異なる周波数の光キャリアを持たせ、各光周波数変調器
   毎に光周波数変調信号を生成し、その各々の光周波数変
   調信号を合波して光周波数多重信号を生成して光伝送す
   ることを特徴とする光送信機。 ５）前記光周波数変調器（３３）として半導体レーザを
   用い、そのバイアス電流の直接変調により光周波数変調
   を行うことを特徴とする請求項３又は４記載の光送信機
   。 ６）マイクロ波の周波数多重信号を用いた光変調による
   光通信方式において、 請求項３乃至５のいずれか記載の光送信機から光伝送さ
   れた光信号を検波して電気信号に変換した後、帯域フィ
   ルタ（３６）により各チャンネル毎に選別した信号を復
   調することを特徴とする光受信機。 ７）前記検波方式として、局発光を用いた光ヘテロダイ
   ン又は光ホモダイン検波方式を用いることを特徴とする
   請求項６記載の光受信機。 ８）前記検波方式として、光フィルタ（５２）を用いた
   直接検波方式を用いることを特徴とする請求項６記載の
   光受信機。 ９）前記検波方式として、光周波数弁別器（６１）によ
   る検波方式を用いることを特徴とする請求項６記載の光
   受信機。 １０）前記検波方式として光ヘテロダイン検波方式を用
   い、その局発光源の発振周波数を調節することによりチ
   ャンネル選択することを特徴とする請求項６記載の光受
   信機。 １１）請求項１又は２記載の光通信方式において復調し
   た信号を、送信チャンネル数と同数の入出力ポートを持
   つ電子交換機（８１）に入力させることにより、任意の
   チャンネル交換を行うことを特徴とする光交換システム
   。 １２）請求項１又は２記載の光通信方式において伝送さ
   れた光信号を、光分岐路（９１）で送信チャンネル数と
   同数の光信号に分岐し、該分岐された各々の光を別々の
   局発光源を用いてヘテロダイン検波して任意のチャンネ
   ルを選択することによりチャンネル交換することを特徴
   とする光交換システム。