JPH0422253B2 - - Google Patents
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- JPH0422253B2 JPH0422253B2 JP58215576A JP21557683A JPH0422253B2 JP H0422253 B2 JPH0422253 B2 JP H0422253B2 JP 58215576 A JP58215576 A JP 58215576A JP 21557683 A JP21557683 A JP 21557683A JP H0422253 B2 JPH0422253 B2 JP H0422253B2
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
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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
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
- H04L27/14—Demodulator circuits; Receiver circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光通信方法特に光ヘテロダインおよび
光ホモダイン検波を用いる通信方法に関するもの
である。
光ホモダイン検波を用いる通信方法に関するもの
である。
一般に光ヘテロダインおよび光ホモダイン検波
を用いる通信方法は、従来の光直接検波を用いる
通信方法に比べて光受信感度を10〜100倍以上に
高めることができるという大きな特長があるた
め、長距離光通信幹線システム等に有効な通信方
法として期待されている。
を用いる通信方法は、従来の光直接検波を用いる
通信方法に比べて光受信感度を10〜100倍以上に
高めることができるという大きな特長があるた
め、長距離光通信幹線システム等に有効な通信方
法として期待されている。
光ヘテロダインあるいは光ホモダイン検波を用
いる通信方法のうち振幅情報を用いるASKヘテ
ロダイン検波方法は、光源のスペクトル幅、周波
数安定度に対する要求が比較的ゆるいので、シス
テムを容易に構成することができるという利点が
ある。ただし光源として使われることが期待され
ている半導体レーザはその注入電流を変化させる
ことにより、直接強度変調をかけることができる
が、注入電流の変化にともなつて発振周波数がか
わつてしまうので光ヘテロダインおよび光ホモダ
イン検波を用いる通信方法では外部変調器を用い
なければならない。しかし外部変調器には挿入損
失があるため、その分だけ送信光パワーレベルが
低くなるという欠点があつた。
いる通信方法のうち振幅情報を用いるASKヘテ
ロダイン検波方法は、光源のスペクトル幅、周波
数安定度に対する要求が比較的ゆるいので、シス
テムを容易に構成することができるという利点が
ある。ただし光源として使われることが期待され
ている半導体レーザはその注入電流を変化させる
ことにより、直接強度変調をかけることができる
が、注入電流の変化にともなつて発振周波数がか
わつてしまうので光ヘテロダインおよび光ホモダ
イン検波を用いる通信方法では外部変調器を用い
なければならない。しかし外部変調器には挿入損
失があるため、その分だけ送信光パワーレベルが
低くなるという欠点があつた。
一方、光ヘテロダインあるいは光ホモダイン検
波を用いる通信方法のうち周波数情報を用いる
FSKヘテロダイン検波方法は、光源として半導
体レーザを用いれば光源の直接周波数が可能であ
り、さらには、ASKヘテロダイン検波方法に比
べ理論的に3dBの受信感度改善が可能である等の
利点もある。しかしFSSKヘテロダイン検波方法
の場合、光源のスペクトル幅、周波数安定度に対
する要求はきびしく、現状の半導体レーザは必ず
しもこの要求を満たしておらず、そのために、受
信感度の劣化が生じるという欠点があつた。
波を用いる通信方法のうち周波数情報を用いる
FSKヘテロダイン検波方法は、光源として半導
体レーザを用いれば光源の直接周波数が可能であ
り、さらには、ASKヘテロダイン検波方法に比
べ理論的に3dBの受信感度改善が可能である等の
利点もある。しかしFSSKヘテロダイン検波方法
の場合、光源のスペクトル幅、周波数安定度に対
する要求はきびしく、現状の半導体レーザは必ず
しもこの要求を満たしておらず、そのために、受
信感度の劣化が生じるという欠点があつた。
本発明に目的はこのような従来の欠点を解決し
光源のスペクトル幅に対する要求がゆるく光源の
直接変調が可能で、ASKヘテロダイン検波方法
と同等以上の受信感度の得られる新規な光ヘテロ
ダイン・ホモダイン通信方法を提供することにあ
る。
光源のスペクトル幅に対する要求がゆるく光源の
直接変調が可能で、ASKヘテロダイン検波方法
と同等以上の受信感度の得られる新規な光ヘテロ
ダイン・ホモダイン通信方法を提供することにあ
る。
本発明の光ヘテロダイン・ホモダイン通信方法
は、光送信部において情報信号により変調された
信号光を送信し、光合波部において伝送されてき
た信号光を局部発振光と合波し、この合波した光
を光受信部で受信して復調信号出力を取り出す光
ヘテロダイン・ホモダイン通信方法において、光
送信部における信号光の変調は、２値周波数変調
によつて行ない、光受信部においては２つの変調
周波数成分のうちの一方の成分のみを取り出して
復調する点に特徴がある。
は、光送信部において情報信号により変調された
信号光を送信し、光合波部において伝送されてき
た信号光を局部発振光と合波し、この合波した光
を光受信部で受信して復調信号出力を取り出す光
ヘテロダイン・ホモダイン通信方法において、光
送信部における信号光の変調は、２値周波数変調
によつて行ない、光受信部においては２つの変調
周波数成分のうちの一方の成分のみを取り出して
復調する点に特徴がある。
次に実施例により本発明について詳しく説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を説明するためのブ
ロツク図、第２図は本発明の原理を説明するため
の周波数特性図、第３図は各部の信号波形図であ
る。まず、送信用光源１は信号発生器２からの変
調信号３で２値周波数変調される。これにより周
波数変調された信号光４は光伝送路５を伝搬した
後光合波部６により局部発振光源７の出力である
局部発振光８と合波される。この合波光９は光受
信部で光検出器１０により検波され、帯域制限さ
れた受信回路１１により送信光の２つの周波数成
分のうちの一方の成分のみのヘテロダイン検波出
力１２が得られる。これを包短線検波器１３によ
り検波することにより復調出力１４が得られる。
ロツク図、第２図は本発明の原理を説明するため
の周波数特性図、第３図は各部の信号波形図であ
る。まず、送信用光源１は信号発生器２からの変
調信号３で２値周波数変調される。これにより周
波数変調された信号光４は光伝送路５を伝搬した
後光合波部６により局部発振光源７の出力である
局部発振光８と合波される。この合波光９は光受
信部で光検出器１０により検波され、帯域制限さ
れた受信回路１１により送信光の２つの周波数成
分のうちの一方の成分のみのヘテロダイン検波出
力１２が得られる。これを包短線検波器１３によ
り検波することにより復調出力１４が得られる。
この実施例において、送信用光源１としては単
一軸モード発振する半導体レーザを用いた。この
半導体レーザの注入電流を微小に変化させ、信号
の符号“１”および信号の符号“０”に対応する
２つの周波数の間で100Mb／Ｓの２値周波数変
調を行なつた。この時の注入電流のふれ幅は
5mAで周波数偏移は3GHzであつた。局部発振源
７としては、信号の符号が“１”の場合の送信用
半導体レーザの発振周波数に対して400MHz発振
周波数がずれるように発振周波数をAFC回路で
制御した半導体レーザを用いた。光伝送路５とし
ての単一モード光フアイバを伝搬した信号光４は
ハーフミラーを用いた光合波部６により局部発振
光８と合波される。ここで光検出器１０としてア
バランシエフオトダイオードを用い、合波光９を
ヘテロダイン検波した。このときのアバランシエ
フオトダイオードの出力は第２図ａに示されるよ
うな400MHzと3.4GHzを中心周波数とするビート
出力であり、その信号波形は第３図ａに示される
通りである。このとき信号の符号“１”の成分
は、中心周波数400MHzのビート出力、信号の符
号“０”の成分は中心周波数3.4GHzのビート出
力になつている。ここで受信回路１１として第２
図ｂに示されるように、帯域が100MHzから700M
Hzに制限されたものを用いると、第２図ｃに示さ
れるように、信号の符号“１”に対応するビート
出力のみが取り出され、信号の符号“０”に対応
するビート出力は減衰を受けて取り出されない。
このときの信号波形は第３図ｂに示される通りで
あり、これを包絡線検波器１３で検波することに
より第３図ｃに示される復調信号出力が得られ
る。
一軸モード発振する半導体レーザを用いた。この
半導体レーザの注入電流を微小に変化させ、信号
の符号“１”および信号の符号“０”に対応する
２つの周波数の間で100Mb／Ｓの２値周波数変
調を行なつた。この時の注入電流のふれ幅は
5mAで周波数偏移は3GHzであつた。局部発振源
７としては、信号の符号が“１”の場合の送信用
半導体レーザの発振周波数に対して400MHz発振
周波数がずれるように発振周波数をAFC回路で
制御した半導体レーザを用いた。光伝送路５とし
ての単一モード光フアイバを伝搬した信号光４は
ハーフミラーを用いた光合波部６により局部発振
光８と合波される。ここで光検出器１０としてア
バランシエフオトダイオードを用い、合波光９を
ヘテロダイン検波した。このときのアバランシエ
フオトダイオードの出力は第２図ａに示されるよ
うな400MHzと3.4GHzを中心周波数とするビート
出力であり、その信号波形は第３図ａに示される
通りである。このとき信号の符号“１”の成分
は、中心周波数400MHzのビート出力、信号の符
号“０”の成分は中心周波数3.4GHzのビート出
力になつている。ここで受信回路１１として第２
図ｂに示されるように、帯域が100MHzから700M
Hzに制限されたものを用いると、第２図ｃに示さ
れるように、信号の符号“１”に対応するビート
出力のみが取り出され、信号の符号“０”に対応
するビート出力は減衰を受けて取り出されない。
このときの信号波形は第３図ｂに示される通りで
あり、これを包絡線検波器１３で検波することに
より第３図ｃに示される復調信号出力が得られ
る。
以上のように、本発明の光ヘテロダイン・ホモ
ダイン通信方法の特徴は、周波数情報として送ら
れて来た情報の一方を振幅あるいは強度情報とし
て取り出すことにある。このため送信信号の周波
数偏移を大きくとつておけばFSKヘテロダイン
検波方法で必要とされるスペクトル幅の狭さに対
する要求をのがれることができ、簡便にシステム
を構成することができる。このときの光受信感度
はASKヘテロダイン検波の場合とほぼ等しいが、
本発明の光ヘテロダイン・ホモダイン通信方法で
は光源の直接変調が可能なので、挿入損失の生じ
る外部変調器を使う必要が無く、高送信パワーの
システムを構成することができる。なお前記実施
例では、半導体レーザの２値周波数変調で注入電
流を5mA変化させたため、これに対応して半導
体レーザは若干の強度変調も受けた。これは第２
図や第３図で中心周波数400MHzのビート出力と
中心周波数3.4GHzのビート出力の大きさが若干
異なることに相当するが、本発明では一方のビー
ト出力しか復調に用いていないので、両ビート出
力の大きさが異なつていてもさしつかえない。
ダイン通信方法の特徴は、周波数情報として送ら
れて来た情報の一方を振幅あるいは強度情報とし
て取り出すことにある。このため送信信号の周波
数偏移を大きくとつておけばFSKヘテロダイン
検波方法で必要とされるスペクトル幅の狭さに対
する要求をのがれることができ、簡便にシステム
を構成することができる。このときの光受信感度
はASKヘテロダイン検波の場合とほぼ等しいが、
本発明の光ヘテロダイン・ホモダイン通信方法で
は光源の直接変調が可能なので、挿入損失の生じ
る外部変調器を使う必要が無く、高送信パワーの
システムを構成することができる。なお前記実施
例では、半導体レーザの２値周波数変調で注入電
流を5mA変化させたため、これに対応して半導
体レーザは若干の強度変調も受けた。これは第２
図や第３図で中心周波数400MHzのビート出力と
中心周波数3.4GHzのビート出力の大きさが若干
異なることに相当するが、本発明では一方のビー
ト出力しか復調に用いていないので、両ビート出
力の大きさが異なつていてもさしつかえない。
本発明においては、以上の実施例の他にもさま
ざま変形が可能である。
ざま変形が可能である。
送信用光源１としては半導体レーザの他に、
He−Neレーザ等のガスレーザや外部鏡形の半導
体レーザを用い、その共振器長を変えて周波数変
調をかけるようにすることも可能である。またガ
スレーザや固体レーザと音響光学変調器等の周波
数変調器を組合せて送信用光源１とすることも可
能である。光伝送路５としては光フアイバの他に
空間伝搬の場合や他の光導波路を考えることもで
きる。光合波部６としてはハーフミラーの他にフ
アイバカツプラや回折格子を用いることも可能で
ある。局部発振光源７としては、半導体レーザの
他のガスレーザ、固体レーザ等の各種レーザを用
いることができるし、光検出器１０としては、フ
オトダイオード、光電子増倍管等の使用が可能で
ある。またヘテロダイン検波を行なう場合に、電
気的な検波器としては、包絡線検波器１３のかわ
りに、ある基準周波数を用いる同期検波器を用い
ることも可能である。また局部発振光源７の発振
周波数を送信用光源１からの信号光のうちの一方
の周波数成分と合わせることによりホモダイン検
波を行ない、そのベースバンド信号の振幅あるい
は強度情報から信号を復調するようにすることも
可能である。
He−Neレーザ等のガスレーザや外部鏡形の半導
体レーザを用い、その共振器長を変えて周波数変
調をかけるようにすることも可能である。またガ
スレーザや固体レーザと音響光学変調器等の周波
数変調器を組合せて送信用光源１とすることも可
能である。光伝送路５としては光フアイバの他に
空間伝搬の場合や他の光導波路を考えることもで
きる。光合波部６としてはハーフミラーの他にフ
アイバカツプラや回折格子を用いることも可能で
ある。局部発振光源７としては、半導体レーザの
他のガスレーザ、固体レーザ等の各種レーザを用
いることができるし、光検出器１０としては、フ
オトダイオード、光電子増倍管等の使用が可能で
ある。またヘテロダイン検波を行なう場合に、電
気的な検波器としては、包絡線検波器１３のかわ
りに、ある基準周波数を用いる同期検波器を用い
ることも可能である。また局部発振光源７の発振
周波数を送信用光源１からの信号光のうちの一方
の周波数成分と合わせることによりホモダイン検
波を行ない、そのベースバンド信号の振幅あるい
は強度情報から信号を復調するようにすることも
可能である。
第１図は本発明の一実施例を説明するためのブ
ロツク図、第２図ａ，ｂ，ｃは本発明の原理を説
明するための周波数特性図、第３図ａ，ｂ，ｃは
各部の信号波形図である。 図において、１……送信用光源、２……信号発
生器、３……変調信号、４……信号光、５……光
伝送路、６……光合波部、７……局部発振光源、
８……局部発振光、９…合波光、１０……光検出
器、１１……受信回路、１２……ヘテロダイン検
波出力、１３……包絡線検波器、１４……復調出
力である。
ロツク図、第２図ａ，ｂ，ｃは本発明の原理を説
明するための周波数特性図、第３図ａ，ｂ，ｃは
各部の信号波形図である。 図において、１……送信用光源、２……信号発
生器、３……変調信号、４……信号光、５……光
伝送路、６……光合波部、７……局部発振光源、
８……局部発振光、９…合波光、１０……光検出
器、１１……受信回路、１２……ヘテロダイン検
波出力、１３……包絡線検波器、１４……復調出
力である。
Claims (1)
- １ 光送信部において情報信号により変調された
信号光を送信し、光合波部において伝送されてき
た前記信号光を局部発振光と合波し、この合波し
た光を光受信部で受信して復調信号出力を取り出
す光ヘテロダイン・ホモダイン通信方式におい
て、前記光送信部における信号光の変調は、２値
周波数変調によつて行ない前記光受信部において
は、前記２つの変調周波数成分のうちの一方の成
分のみを取り出して復調することを特徴とする光
ヘテロダイン・ホモダイン通信方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215576A JPS60107626A (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 光ヘテロダイン・ホモダイン通信方法 |
| US06/671,364 US4759080A (en) | 1983-11-16 | 1984-11-14 | Coherent optical communication system with FSK heterodyne or homodyne detection and little influence by distortion of a modulated optical signal |
| DE8484113840T DE3479374D1 (en) | 1983-11-16 | 1984-11-15 | Coherent optical communication system with fsk heterodyne or homodyne detection and little influence by distortion of a modulated optical signal |
| CA000467892A CA1232325A (en) | 1983-11-16 | 1984-11-15 | Coherent optical communication system with fsk heterodyne or homodyne detection and little influence by distortion of a modulated optical signal |
| EP84113840A EP0145972B1 (en) | 1983-11-16 | 1984-11-15 | Coherent optical communication system with fsk heterodyne or homodyne detection and little influence by distortion of a modulated optical signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215576A JPS60107626A (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 光ヘテロダイン・ホモダイン通信方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60107626A JPS60107626A (ja) | 1985-06-13 |
| JPH0422253B2 true JPH0422253B2 (ja) | 1992-04-16 |
Family
ID=16674720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58215576A Granted JPS60107626A (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 光ヘテロダイン・ホモダイン通信方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60107626A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8515499D0 (en) * | 1985-06-19 | 1985-07-24 | British Telecomm | Digital information transmission system |
| JPH0693654B2 (ja) * | 1987-04-14 | 1994-11-16 | 日本電気株式会社 | 光ホモダイン検波光通信方法及び装置 |
| EP3103202B1 (en) | 2014-02-07 | 2018-03-21 | Danmarks Tekniske Universitet | Decoding a combined amplitude modulated and frequency modulated signal |
-
1983
- 1983-11-16 JP JP58215576A patent/JPS60107626A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60107626A (ja) | 1985-06-13 |
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