JPH05257185A - 光受信装置 - Google Patents
光受信装置Info
- Publication number
- JPH05257185A JPH05257185A JP5498092A JP5498092A JPH05257185A JP H05257185 A JPH05257185 A JP H05257185A JP 5498092 A JP5498092 A JP 5498092A JP 5498092 A JP5498092 A JP 5498092A JP H05257185 A JPH05257185 A JP H05257185A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- resonator
- optical signal
- light
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低速な受光素子や電気回路を用いて、高速な
光信号を受信し得る装置を提供する。 【構成】 全長τ（秒）の有限長のビット列からなる光
信号を受信する光受信装置において、ｃτ／ｎ（ｃ：真
空中の光速度、ｎ：共振器を構成する物質の屈折率）な
る共振器長を有し、光信号を複製多重する光共振器１
と、変調を受けた局発光を発生するレーザ５及び光位相
変調器６と、複製多重された光信号と変調を受けた局発
光とを混合する光カプラ３と、該混合された光を電気信
号に変換するフォトディテクタ４と、複数チャネル分の
回路を有し、フォトディテクタ４に生じた光電流の直流
成分を検出する同期検波回路７とを備えた。
光信号を受信し得る装置を提供する。 【構成】 全長τ（秒）の有限長のビット列からなる光
信号を受信する光受信装置において、ｃτ／ｎ（ｃ：真
空中の光速度、ｎ：共振器を構成する物質の屈折率）な
る共振器長を有し、光信号を複製多重する光共振器１
と、変調を受けた局発光を発生するレーザ５及び光位相
変調器６と、複製多重された光信号と変調を受けた局発
光とを混合する光カプラ３と、該混合された光を電気信
号に変換するフォトディテクタ４と、複数チャネル分の
回路を有し、フォトディテクタ４に生じた光電流の直流
成分を検出する同期検波回路７とを備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速な光信号を受信す
る装置に関するものであり、超高速光通信システム等に
応用できる。
る装置に関するものであり、超高速光通信システム等に
応用できる。
【０００２】
【従来の技術】従来、光信号の受信は光信号を受光素
子、例えばフォトダイオードによって直接、電気信号に
変換することによって行われていた。
子、例えばフォトダイオードによって直接、電気信号に
変換することによって行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため、受信できる
信号の帯域は、受光素子の帯域によって制限されてしま
うという問題があった。
信号の帯域は、受光素子の帯域によって制限されてしま
うという問題があった。
【０００４】本発明は、光ヘテロダイン検波方式を応用
し、光信号のスペクトル成分を観測することによって間
接的に光信号を受信することにより、低速な受光素子や
電気回路を用いて、高速な光信号を受信し得る装置を提
供することを目的とする。
し、光信号のスペクトル成分を観測することによって間
接的に光信号を受信することにより、低速な受光素子や
電気回路を用いて、高速な光信号を受信し得る装置を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、全長τ（秒）の有限長のビット列からなる
光信号を受信する光受信装置において、ｃτ／ｎ（ｃ：
真空中の光速度、ｎ：共振器を構成する物質の屈折率）
なる共振器長を有し、光信号を複製多重する光共振器
と、変調を受けた局発光を発生する手段と、複製多重さ
れた光信号と変調を受けた局発光とを混合する手段と、
該混合された光を電気信号に変換するフォトディテクタ
と、複数チャネル分の回路を有し、フォトディテクタに
生じた光電流の直流成分を検出する同期検波回路とを備
えた光受信装置を提案する。
成するため、全長τ（秒）の有限長のビット列からなる
光信号を受信する光受信装置において、ｃτ／ｎ（ｃ：
真空中の光速度、ｎ：共振器を構成する物質の屈折率）
なる共振器長を有し、光信号を複製多重する光共振器
と、変調を受けた局発光を発生する手段と、複製多重さ
れた光信号と変調を受けた局発光とを混合する手段と、
該混合された光を電気信号に変換するフォトディテクタ
と、複数チャネル分の回路を有し、フォトディテクタに
生じた光電流の直流成分を検出する同期検波回路とを備
えた光受信装置を提案する。
【０００６】
【作用】本発明によれば、光信号は光共振器により複製
多重され、変調を受けた局発光と混合されて周波数変換
され、さらにフォトディテクタにより光電流に変換さ
れ、その直流成分が同期検波回路にて検出されて再生さ
れる。
多重され、変調を受けた局発光と混合されて周波数変換
され、さらにフォトディテクタにより光電流に変換さ
れ、その直流成分が同期検波回路にて検出されて再生さ
れる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の光受信装置の一実施例を示す
もので、図中、１は光共振器、２は光ファイバ、３は光
カプラ、４はフォトディテクタ、５はレーザ、６は光位
相変調器、７は同期検波回路である。
もので、図中、１は光共振器、２は光ファイバ、３は光
カプラ、４はフォトディテクタ、５はレーザ、６は光位
相変調器、７は同期検波回路である。
【０００８】光共振器１は、光ファイバ１１及び光カプ
ラ１２からなる周知のリング共振器である。該光共振器
１としては他の光共振器、例えばファブリペロ共振器等
も全く同様に使用できる。レーザ５は局発光を発生する
もので、例えばＤＦＢレーザのように単一縦モードで発
振する必要がある。同期検波回路７は、後述するΔωの
整数倍の周波数の発振器７１−１，７１−２，……７１
−ｍと、乗算器７２−１，７２−２，……７２−ｍと、
直流成分を取り出すための低域濾過フィルタ７３−１，
７３−２，……７３−ｍとからなっている。
ラ１２からなる周知のリング共振器である。該光共振器
１としては他の光共振器、例えばファブリペロ共振器等
も全く同様に使用できる。レーザ５は局発光を発生する
もので、例えばＤＦＢレーザのように単一縦モードで発
振する必要がある。同期検波回路７は、後述するΔωの
整数倍の周波数の発振器７１−１，７１−２，……７１
−ｍと、乗算器７２−１，７２−２，……７２−ｍと、
直流成分を取り出すための低域濾過フィルタ７３−１，
７３−２，……７３−ｍとからなっている。
【０００９】次に、本装置の動作を説明する。本装置は
有限長のビット列からなる光信号を受信するもので、以
下、この有限長の光信号を光セルと呼ぶものとする。
有限長のビット列からなる光信号を受信するもので、以
下、この有限長の光信号を光セルと呼ぶものとする。
【００１０】図２は光セルの一例を示すもので、ここで
は光セル全体の長さをτ（秒）、１ビットの長さをｔ
（秒）とする。従って、１個の光セルにはｍ＝τ／ｔビ
ットの信号が含まれることになる。
は光セル全体の長さをτ（秒）、１ビットの長さをｔ
（秒）とする。従って、１個の光セルにはｍ＝τ／ｔビ
ットの信号が含まれることになる。
【００１１】このような光セルの電界振幅をＥ(t) で表
すと、該電界振幅Ｅ(t) はフーリエ級数を用いて、 と表される。但し、ωc は光の搬送波の周波数、ｇ
τ(t) は で定義される窓関数である。
すと、該電界振幅Ｅ(t) はフーリエ級数を用いて、 と表される。但し、ωc は光の搬送波の周波数、ｇ
τ(t) は で定義される窓関数である。
【００１２】入射した光セル、例えば８は、まず、光共
振器１に導かれる。光共振器１の共振器長Ｌ（ここでは
リングの長さ）は、 Ｌ＝ｃτ／ｎ ……(4) と設定されている。但し、ｃは真空中の光の速度、ｎは
光共振器１を構成する材料、ここでは光ファイバの屈折
率である。
振器１に導かれる。光共振器１の共振器長Ｌ（ここでは
リングの長さ）は、 Ｌ＝ｃτ／ｎ ……(4) と設定されている。但し、ｃは真空中の光の速度、ｎは
光共振器１を構成する材料、ここでは光ファイバの屈折
率である。
【００１３】前記式(4) のように共振器長Ｌを設定する
ことによって、光共振器１は１個の光セルによって完全
に占められ、それが何度も循環し、少しずつ光カプラ１
２から取り出されることによって、光セルの複製多重が
行われる。
ことによって、光共振器１は１個の光セルによって完全
に占められ、それが何度も循環し、少しずつ光カプラ１
２から取り出されることによって、光セルの複製多重が
行われる。
【００１４】ｑ回複製された光セルの電界振幅は、 と表される。但し、ｇｑτ(t) は で定義される。
【００１５】複製多重された光セル８−１，８−２，…
…は、光カプラ３を介してフォトディテクタ４に入射す
る。光カプラ３のもう一方の入力端子からは、レーザ５
から発生した単一縦モードの局発光が入射される。この
局発光は、光位相変調器６により、 ωｐ＝２π／τ＋Δω ……(7) なる周波数の正弦波信号によって位相変調されている。
このような位相変調された局発光の電界振幅は、 ｂk ＝Ｊk (p)exp［ｊπ／２］ ……(9) と表される。但し、Ｊk (p) は第１種ベッセル関数、ｐ
は変調度である。なお、該変調度ｐは受信する光信号の
帯域をカバーするように設定される。
…は、光カプラ３を介してフォトディテクタ４に入射す
る。光カプラ３のもう一方の入力端子からは、レーザ５
から発生した単一縦モードの局発光が入射される。この
局発光は、光位相変調器６により、 ωｐ＝２π／τ＋Δω ……(7) なる周波数の正弦波信号によって位相変調されている。
このような位相変調された局発光の電界振幅は、 ｂk ＝Ｊk (p)exp［ｊπ／２］ ……(9) と表される。但し、Ｊk (p) は第１種ベッセル関数、ｐ
は変調度である。なお、該変調度ｐは受信する光信号の
帯域をカバーするように設定される。
【００１６】前記式(5) で表される複製多重された光セ
ル及び式(8) で表される局発光は、光カプラ３によって
合成された後、フォトディテクタ４に入射する。この
時、フォトディテクタ４に流れる光電流は と表される。
ル及び式(8) で表される局発光は、光カプラ３によって
合成された後、フォトディテクタ４に入射する。この
時、フォトディテクタ４に流れる光電流は と表される。
【００１７】ここで、前記式(10)の第４項 は、その他の項に比べて大きな振動数で振動する項であ
り、これは低域濾過フィルタ又は同期検波によって除去
できるので、今後無視することにする。従って、前記式
(10)は、 となる。
り、これは低域濾過フィルタ又は同期検波によって除去
できるので、今後無視することにする。従って、前記式
(10)は、 となる。
【００１８】前記光電流は同期検波回路７に入力され
る。同期検波回路７においてはｍチャネル分の回路が用
意されており、ｎチャネル目の回路に入力された光電流
は、周波数ｎΔωの正弦波信号との積がとられ、その直
流成分が観測される。光セルがｑ回複製多重されていた
とすると、ｎチャネル目の回路の出力は となる。
る。同期検波回路７においてはｍチャネル分の回路が用
意されており、ｎチャネル目の回路に入力された光電流
は、周波数ｎΔωの正弦波信号との積がとられ、その直
流成分が観測される。光セルがｑ回複製多重されていた
とすると、ｎチャネル目の回路の出力は となる。
【００１９】前記式(12)の第２項が無視できるならば、
ｎチャネル目の出力はａn ｂn に比例する。第２項が零
になるための条件は、 Δω= ２π／ｑτ ……(13) である。この条件は、光セルが複製多重される数ｑと局
発光の変調周波数Δωとを適当に設定することによって
満足させることができる。
ｎチャネル目の出力はａn ｂn に比例する。第２項が零
になるための条件は、 Δω= ２π／ｑτ ……(13) である。この条件は、光セルが複製多重される数ｑと局
発光の変調周波数Δωとを適当に設定することによって
満足させることができる。
【００２０】ｂn は式(9) より既知であるので、これら
の出力から式(13)を満足する条件下において、ａn を求
めることができる。これによって、ａk を全て求めるこ
とができる。従って、式(2) をフーリエ逆変換すること
によって、元の光信号波形を求めることができる。
の出力から式(13)を満足する条件下において、ａn を求
めることができる。これによって、ａk を全て求めるこ
とができる。従って、式(2) をフーリエ逆変換すること
によって、元の光信号波形を求めることができる。
【００２１】本装置で用いられる変調器もしくは電気回
路に必要な帯域は、高々、２π／τ＋Δωである。これ
は光セルの長さτの逆数にほぼ等しく、光信号のビット
レートに比較すれば充分、遅いものである。従って、本
装置によれば、限られた帯域の変調器及び電気回路を用
いて、高速な光信号を受信できることがわかる。
路に必要な帯域は、高々、２π／τ＋Δωである。これ
は光セルの長さτの逆数にほぼ等しく、光信号のビット
レートに比較すれば充分、遅いものである。従って、本
装置によれば、限られた帯域の変調器及び電気回路を用
いて、高速な光信号を受信できることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、全
長τ（秒）の有限長のビット列からなる光信号を受信す
る光受信装置において、ｃτ／ｎ（ｃ：真空中の光速
度、ｎ：共振器を構成する物質の屈折率）なる共振器長
を有し、光信号を複製多重する光共振器と、変調を受け
た局発光を発生する手段と、複製多重された光信号と変
調を受けた局発光とを混合する手段と、該混合された光
を電気信号に変換するフォトディテクタと、複数チャネ
ル分の回路を有し、フォトディテクタに生じた光電流の
直流成分を検出する同期検波回路とを備えたため、限ら
れた帯域の変調器や電気回路を用いて、高速な光信号を
受信することができる。本発明では有限長のビット列か
らなる光セルを単位として取り扱うが、このような形態
は、ＡＴＭ（Asyncronous Transfer Mode ）と呼ばれる
伝送形態により適している。
長τ（秒）の有限長のビット列からなる光信号を受信す
る光受信装置において、ｃτ／ｎ（ｃ：真空中の光速
度、ｎ：共振器を構成する物質の屈折率）なる共振器長
を有し、光信号を複製多重する光共振器と、変調を受け
た局発光を発生する手段と、複製多重された光信号と変
調を受けた局発光とを混合する手段と、該混合された光
を電気信号に変換するフォトディテクタと、複数チャネ
ル分の回路を有し、フォトディテクタに生じた光電流の
直流成分を検出する同期検波回路とを備えたため、限ら
れた帯域の変調器や電気回路を用いて、高速な光信号を
受信することができる。本発明では有限長のビット列か
らなる光セルを単位として取り扱うが、このような形態
は、ＡＴＭ（Asyncronous Transfer Mode ）と呼ばれる
伝送形態により適している。
【図１】本発明の光受信装置の一実施例を示す構成図
【図２】光セルの一例を示す説明図
１…光共振器、２…光ファイバ、３…光カプラ、４…フ
ォトディテクタ、５…レーザ、６…光位相変調器、７…
同期検波回路。
ォトディテクタ、５…レーザ、６…光位相変調器、７…
同期検波回路。
Claims (1)
- 【請求項１】 全長τ（秒）の有限長のビット列からな
る光信号を受信する光受信装置において、 ｃτ／ｎ（ｃ：真空中の光速度、ｎ：共振器を構成する
物質の屈折率）なる共振器長を有し、光信号を複製多重
する光共振器と、 変調を受けた局発光を発生する手段と、 複製多重された光信号と変調を受けた局発光とを混合す
る手段と、 該混合された光を電気信号に変換するフォトディテクタ
と、 複数チャネル分の回路を有し、フォトディテクタに生じ
た光電流の直流成分を検出する同期検波回路とを備えた
ことを特徴とする光受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5498092A JPH05257185A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 光受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5498092A JPH05257185A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 光受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05257185A true JPH05257185A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=12985802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5498092A Pending JPH05257185A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 光受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05257185A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006120281A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Perlos Oyj | Optical signal processing device |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP5498092A patent/JPH05257185A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006120281A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Perlos Oyj | Optical signal processing device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5574588A (en) | Phase lock loop circuit using optical correlation detection | |
| US5222103A (en) | Differential quadrature phase shift keying encoder for subcarrier systems | |
| US4817206A (en) | Optical-fiber transmission system with polarization modulation and heterodyne coherent detection | |
| JP2985804B2 (ja) | 光ｐｌｌ回路 | |
| CN105610565B (zh) | 基于模式复用光通信系统的自相关零差探测装置及方法 | |
| CN112821956B (zh) | 一种太赫兹信号的生成方法及装置 | |
| JPH0239131A (ja) | 周波数間隔安定化方法、光ヘテロダイン又は光ホモダイン通信方法 | |
| EP1318627B1 (en) | Optical clock phase-locked loop circuit | |
| CN105871499A (zh) | 基于光频率梳的超高速空间相干光通信方法和系统 | |
| US5272555A (en) | Bidirectional optical transmission method and apparatus therefor | |
| US6549311B1 (en) | Wave division multiplexing channel telemetry by phase modulation | |
| US7123402B1 (en) | Cloning optical-frequency comb sources | |
| JP3467507B2 (ja) | 光搬送波を用いた高周波信号伝送方法および高周波信号伝送装置 | |
| JP2583474B2 (ja) | 光多重分離装置 | |
| JP5633876B2 (ja) | コヒーレント光時分割多重信号の復調方式 | |
| EP1128593A2 (en) | Optical receiver | |
| JPH05257185A (ja) | 光受信装置 | |
| JP2738542B2 (ja) | コヒーレント光通信方式 | |
| US6388781B1 (en) | Apparatus for time division/wave division conversion | |
| JPH0522354A (ja) | 光通信方式 | |
| RU2758711C1 (ru) | Устройство квантовой рассылки симметричной битовой последовательности на поднесущей частоте модулированного излучения с гетеродинным методом приема | |
| RU2758709C1 (ru) | Устройство квантовой рассылки симметричной битовой последовательности на поднесущей частоте модулированного излучения с гомодинным методом приема | |
| JPH06268591A (ja) | 光コヒーレント通信装置 | |
| RU2758708C1 (ru) | Устройство квантовой рассылки симметричной битовой последовательности на поднесущей частоте модулированного излучения с двойным гомодинным методом приема | |
| JP3412776B2 (ja) | 光時分割分離回路 |