JPH06112906A - 光受信方法および光受信装置 - Google Patents
光受信方法および光受信装置Info
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- JPH06112906A JPH06112906A JP4066637A JP6663792A JPH06112906A JP H06112906 A JPH06112906 A JP H06112906A JP 4066637 A JP4066637 A JP 4066637A JP 6663792 A JP6663792 A JP 6663792A JP H06112906 A JPH06112906 A JP H06112906A
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- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】消光比劣化をした受信光に対して受信感度を改
善する。 【構成】信号光と雑音光とからなる受信光Ｐｉｎを誘電
体フィルタ６に入力し、信号光と同じ波長の光を透過光
と、それ以外の波長の光即ち雑音光を反射光として分離
する。ここで誘電体フィルタ６からの分離光をそれぞれ
光検出器２３で電気信号に変換し増幅器１０，１１に入
力する。ここで、増幅器１０の出力電圧の内の雑音光が
占める電圧と、増幅器１１の出力電圧が等しくなるよう
に、増幅器１１の利得を設定する。この増幅器１０，１
１の出力を比較器１５に入力し、ここで両者を減算して
雑音成分を消去し、受信出力信号として出力する。
善する。 【構成】信号光と雑音光とからなる受信光Ｐｉｎを誘電
体フィルタ６に入力し、信号光と同じ波長の光を透過光
と、それ以外の波長の光即ち雑音光を反射光として分離
する。ここで誘電体フィルタ６からの分離光をそれぞれ
光検出器２３で電気信号に変換し増幅器１０，１１に入
力する。ここで、増幅器１０の出力電圧の内の雑音光が
占める電圧と、増幅器１１の出力電圧が等しくなるよう
に、増幅器１１の利得を設定する。この増幅器１０，１
１の出力を比較器１５に入力し、ここで両者を減算して
雑音成分を消去し、受信出力信号として出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システム、特に
高速デジタル光通信に用いられる光受信方法および光受
信装置に関するものである。
高速デジタル光通信に用いられる光受信方法および光受
信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを用いた通信システムを構築
する場合、光ファイバによる光パワーの損失によって、
伝送距離が制限されていた。しかし近年、例えばＥｒ添
加ファイバ光増幅器の様な光増幅器の開発が進められて
いる。この光増幅器を多段接続することにより大幅に伝
送距離の拡大を行った光伝送実験の一例を図６に示す
（枝川らによる、“１０Ｇｂ／ｓ、１５００ｋｍ トラ
ンスミンション イクスペリメント ユージング ２２
Ｅｒ−ドープト ファイバ アンプリファイアリピー
タース”、ＥＣＯＣ’９１、ポストデッドラインペーパ
ｐ．４６［Ｅｄａｇａｗａ，ｅｔ．ａｌ．，“１０Ｇ
ｂ／ｓ，１５００ｋｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅ
ｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｕｓｉｎｇ ２２ Ｅｒ−Ｄｏｐ
ｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｒｅｐｅａｔ
ｅｒ”，ＥＣＯＣ’９１ Ｐｏｓｔ−ｄｅａｄｌｉｎｅ
ｐａｐｅｒ］参照）。
する場合、光ファイバによる光パワーの損失によって、
伝送距離が制限されていた。しかし近年、例えばＥｒ添
加ファイバ光増幅器の様な光増幅器の開発が進められて
いる。この光増幅器を多段接続することにより大幅に伝
送距離の拡大を行った光伝送実験の一例を図６に示す
（枝川らによる、“１０Ｇｂ／ｓ、１５００ｋｍ トラ
ンスミンション イクスペリメント ユージング ２２
Ｅｒ−ドープト ファイバ アンプリファイアリピー
タース”、ＥＣＯＣ’９１、ポストデッドラインペーパ
ｐ．４６［Ｅｄａｇａｗａ，ｅｔ．ａｌ．，“１０Ｇ
ｂ／ｓ，１５００ｋｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅ
ｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｕｓｉｎｇ ２２ Ｅｒ−Ｄｏｐ
ｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｒｅｐｅａｔ
ｅｒ”，ＥＣＯＣ’９１ Ｐｏｓｔ−ｄｅａｄｌｉｎｅ
ｐａｐｅｒ］参照）。
【０００３】本実験は、Ｅｒ添加ファイバ増幅器を２３
段含んだ光ファイバ伝送路を用いて伝送実験を行ったも
のであり、伝送距離１５００ｋｍを実現している。ま
た、光受信器には雑音光を除去する通過帯域１ｎｍの光
フィルタを用いている。
段含んだ光ファイバ伝送路を用いて伝送実験を行ったも
のであり、伝送距離１５００ｋｍを実現している。ま
た、光受信器には雑音光を除去する通過帯域１ｎｍの光
フィルタを用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、光増幅
器を多段接続することにより、長距離光ファイバ伝送が
可能となる。しかしながら、光増幅器を多段接続する場
合、累積された雑音光間のビート雑音による受信感度劣
化が生じると同時に、光受信波形の消光比劣化による受
信回路の動作点のずれによる受信感度劣化が生じる。こ
のとき、従来の光フィルタでは信号光の帯域内にある雑
音光を除去できず、消光比を改善することは出来ない。
本発明の目的は、信号光帯域内の雑音光を除去し、消光
比劣化による受信感度劣化を抑圧する光受信方法及び光
受信装置を提供することにある。
器を多段接続することにより、長距離光ファイバ伝送が
可能となる。しかしながら、光増幅器を多段接続する場
合、累積された雑音光間のビート雑音による受信感度劣
化が生じると同時に、光受信波形の消光比劣化による受
信回路の動作点のずれによる受信感度劣化が生じる。こ
のとき、従来の光フィルタでは信号光の帯域内にある雑
音光を除去できず、消光比を改善することは出来ない。
本発明の目的は、信号光帯域内の雑音光を除去し、消光
比劣化による受信感度劣化を抑圧する光受信方法及び光
受信装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の光受信方法は、
伝送路から入射される受信光とこの受信光の波長を含め
その前後に分布する雑音光とから同一波長帯の前記雑音
光を含む前記信号光と前記雑音光のみを選択した雑音光
とに分離し、前記雑音光を含む信号光を第１の電気信号
に変換し、前記雑音光を第２の電気信号に変換し、前記
第１の電気信号と前記第２の電気信号とを減算し受信出
力信号を得ている。
伝送路から入射される受信光とこの受信光の波長を含め
その前後に分布する雑音光とから同一波長帯の前記雑音
光を含む前記信号光と前記雑音光のみを選択した雑音光
とに分離し、前記雑音光を含む信号光を第１の電気信号
に変換し、前記雑音光を第２の電気信号に変換し、前記
第１の電気信号と前記第２の電気信号とを減算し受信出
力信号を得ている。
【０００６】また、本発明による光受信装置は、伝送路
より入射される受信光とこの受信光の波長を含めその前
後に分布する雑音光とから同一波長帯の前記雑音光を含
む前記信号光と前記雑音光のみを選択した雑音光とに分
離する光分離回路と、前記雑音光を含む信号光を電気信
号に変換する第１の光検出器と、前記雑音光を電気信号
に変換する第２の光検出器と、前記第１の光検出器の出
力する電気信号を増幅する第１の増幅器と、前記第２の
光検出器の出力する電気信号を前記第１の増幅器の出力
する電気信号の雑音光のみの時の振幅と等しい振幅まで
増幅する第２の増幅器と、前記第１の増幅器の出力する
出力信号と前記第２の増幅器の出力する出力信号とを減
算し受信出力信号を出力する比較器とを備えている。
より入射される受信光とこの受信光の波長を含めその前
後に分布する雑音光とから同一波長帯の前記雑音光を含
む前記信号光と前記雑音光のみを選択した雑音光とに分
離する光分離回路と、前記雑音光を含む信号光を電気信
号に変換する第１の光検出器と、前記雑音光を電気信号
に変換する第２の光検出器と、前記第１の光検出器の出
力する電気信号を増幅する第１の増幅器と、前記第２の
光検出器の出力する電気信号を前記第１の増幅器の出力
する電気信号の雑音光のみの時の振幅と等しい振幅まで
増幅する第２の増幅器と、前記第１の増幅器の出力する
出力信号と前記第２の増幅器の出力する出力信号とを減
算し受信出力信号を出力する比較器とを備えている。
【０００７】また、前記光分離回路と、前記第１の光検
出器と、前記第２の光検出器と、前記第１の光検出器の
出力する電気信号の雑音光のみのの時の振幅と前記第２
の光検出器の出力する電気信号の振幅が等しくなるよう
に前記光分離回路の分離比を調整し、前記第１の光検出
器の出力と前記第２の光検出器の出力とを直列に接続し
その接続点の入力信号を増幅し受信出力信号を出力する
増幅器とを備える構成でも良い。
出器と、前記第２の光検出器と、前記第１の光検出器の
出力する電気信号の雑音光のみのの時の振幅と前記第２
の光検出器の出力する電気信号の振幅が等しくなるよう
に前記光分離回路の分離比を調整し、前記第１の光検出
器の出力と前記第２の光検出器の出力とを直列に接続し
その接続点の入力信号を増幅し受信出力信号を出力する
増幅器とを備える構成でも良い。
【０００８】更に、前記光分離回路に波長選択素子を用
いるか、あるいは前記光分離回路に前記受信光を２分岐
する光分岐器とこの光分岐器の一方の分岐出力光から前
記検出雑音光を得る光フィルタとを用いても良い。
いるか、あるいは前記光分離回路に前記受信光を２分岐
する光分岐器とこの光分岐器の一方の分岐出力光から前
記検出雑音光を得る光フィルタとを用いても良い。
【０００９】
【作用】本発明では、信号光とその一部が信号光と同じ
波長である雑音光との双方を含んだ受信光に対して、そ
の受信光を信号光と雑音光を含んだものと、雑音光だけ
のものとに分離し、その両者を比較することにより信号
光の検出を行う。
波長である雑音光との双方を含んだ受信光に対して、そ
の受信光を信号光と雑音光を含んだものと、雑音光だけ
のものとに分離し、その両者を比較することにより信号
光の検出を行う。
【００１０】以下に図４を用いて本発明の作用を説明す
る。図４（ａ）は信号光の雑音光の双方を含んだ受信光
の光スペクトル特性を示す図である。図中、実線は信号
光のスペクトル、点線は雑音光のスペクトルである。こ
こで、例えば一点鎖線で示すような光フィルタを用いて
雑音光のみを取り出す。
る。図４（ａ）は信号光の雑音光の双方を含んだ受信光
の光スペクトル特性を示す図である。図中、実線は信号
光のスペクトル、点線は雑音光のスペクトルである。こ
こで、例えば一点鎖線で示すような光フィルタを用いて
雑音光のみを取り出す。
【００１１】図５（ｂ）は信号光と雑音光を併せて検出
したときの光受信波形であり、信号光は雑音光に応じて
オフセットされる。一方、図５（ａ）に示すような帯域
特性を持った光フィルタを介して雑音光のみを検出した
場合の光受信波形は図５（ｃ）になるが、ここで（ｂ）
におけるオフセット量と図５（ｃ）の値が等しい場合、
その差分を取ることにより図５（ｄ）の様に消光比劣化
の無い受信波形が得られる。これにより高感度な受信特
性を実現する。
したときの光受信波形であり、信号光は雑音光に応じて
オフセットされる。一方、図５（ａ）に示すような帯域
特性を持った光フィルタを介して雑音光のみを検出した
場合の光受信波形は図５（ｃ）になるが、ここで（ｂ）
におけるオフセット量と図５（ｃ）の値が等しい場合、
その差分を取ることにより図５（ｄ）の様に消光比劣化
の無い受信波形が得られる。これにより高感度な受信特
性を実現する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１３】本発明の第１の実施例を図１を用いて説明
する。本実施例では、信号光とその一部が信号光と同じ
波長を持つ雑音光とからなる受信光Ｐｉｎを波長選択素
子の一種である誘電体フィルタ６に入力し、信号光と同
じ波長の光を透過光として得、それ以外の波長の光を反
射光として分離する。ここで誘電体フィルタ６からの透
過光を光検出器２に、反射光を光検出器３に入力する。
光検出器２の出力する電気信号は増幅器１０に、光検出
器３の出力する電気信号は増幅器１１に各々入力され
る。ここで、増幅器１０の出力電圧の内の雑音光が占め
る電圧、即ち送信側で信号光の送出がない時の電圧と、
増幅器１１の出力電圧が等しくなるように、増幅器１１
の利得を設定する。この増幅器１０，１１の出力を比較
器１５に入力することにより、比較器１５の出力から
は、信号光強度に相当するものが得られる。
する。本実施例では、信号光とその一部が信号光と同じ
波長を持つ雑音光とからなる受信光Ｐｉｎを波長選択素
子の一種である誘電体フィルタ６に入力し、信号光と同
じ波長の光を透過光として得、それ以外の波長の光を反
射光として分離する。ここで誘電体フィルタ６からの透
過光を光検出器２に、反射光を光検出器３に入力する。
光検出器２の出力する電気信号は増幅器１０に、光検出
器３の出力する電気信号は増幅器１１に各々入力され
る。ここで、増幅器１０の出力電圧の内の雑音光が占め
る電圧、即ち送信側で信号光の送出がない時の電圧と、
増幅器１１の出力電圧が等しくなるように、増幅器１１
の利得を設定する。この増幅器１０，１１の出力を比較
器１５に入力することにより、比較器１５の出力から
は、信号光強度に相当するものが得られる。
【００１４】なお、増幅器１１は動作速度を十分遅くし
て、雑音光間のビート雑音の影響を抑圧する。本実施例
によれば、後段に接続される受信装置における消光比劣
化による影響がなくなり、受信感度が改善する。伝送速
度２．４Ｇｂ／ｓにおけるＥｒ添加ファイバ増幅器を１
００段用いた全長１００００ｋｍの光ファイバ伝送の場
合で、従来と比べ３ｄＢ程度の感度改善が得られ、受信
感度として−３３ｄＢｍを実現する。
て、雑音光間のビート雑音の影響を抑圧する。本実施例
によれば、後段に接続される受信装置における消光比劣
化による影響がなくなり、受信感度が改善する。伝送速
度２．４Ｇｂ／ｓにおけるＥｒ添加ファイバ増幅器を１
００段用いた全長１００００ｋｍの光ファイバ伝送の場
合で、従来と比べ３ｄＢ程度の感度改善が得られ、受信
感度として−３３ｄＢｍを実現する。
【００１５】次に、第２の実施例を図２を用いて説明す
る。本実施例では、第１の実施例における誘電体フィル
タ６の代りに光カプラ１と光フィルタ５とを用いて受信
光を分離する。即ち、受信光Ｐｉｎを光カプラ１に入力
し、光カプラ１からの出力光の一方を光検出器２に入力
する。また、光カプラ１からの他方の出力光は、雑音光
のみを透過する光帯域を有する光フィルタ５を介して光
検出器３に入力する。なお、光カプラ１からの出力光の
一方を直接光検出器２に入力せずにこの間に信号光のみ
を通過させる光フィルタを挿入し、消光比の一層の改善
と調整の容易化を図っても良い。本実施例は、第１の実
施例と比べ、誘電体フィルタ部分の接続が容易で、かつ
信頼性の高い光受信装置が実現できる。又受信感度の改
善も略同等の改善効果が得られる。
る。本実施例では、第１の実施例における誘電体フィル
タ６の代りに光カプラ１と光フィルタ５とを用いて受信
光を分離する。即ち、受信光Ｐｉｎを光カプラ１に入力
し、光カプラ１からの出力光の一方を光検出器２に入力
する。また、光カプラ１からの他方の出力光は、雑音光
のみを透過する光帯域を有する光フィルタ５を介して光
検出器３に入力する。なお、光カプラ１からの出力光の
一方を直接光検出器２に入力せずにこの間に信号光のみ
を通過させる光フィルタを挿入し、消光比の一層の改善
と調整の容易化を図っても良い。本実施例は、第１の実
施例と比べ、誘電体フィルタ部分の接続が容易で、かつ
信頼性の高い光受信装置が実現できる。又受信感度の改
善も略同等の改善効果が得られる。
【００１６】次に、第３の実施例を図３を用いて説明す
る。本実施例では、光カプラ１からの出力光の一方を光
検出器２に入力する。また、光カプラ１からの他方の出
力光は光フィルタ５を介して光検出器３に入力する。こ
こで、光フィルタ５の通過帯域を、雑音光のみを透過す
るように設定する。この時、光カプラの分離比を調節す
ることにより光検出器２，３に入射する雑音光の光パワ
を等しくする。ここで、光検出器２，３の出力を直列に
接続し、その接続点に増幅器１０を接続し、受信出力信
号を得る。本実施例においては、消光比劣化によって増
幅器１０の動作点ずれが起こすことが無い。本実施例に
ついても第１の実施例と略同様の受信感度の改善効果が
得られる。
る。本実施例では、光カプラ１からの出力光の一方を光
検出器２に入力する。また、光カプラ１からの他方の出
力光は光フィルタ５を介して光検出器３に入力する。こ
こで、光フィルタ５の通過帯域を、雑音光のみを透過す
るように設定する。この時、光カプラの分離比を調節す
ることにより光検出器２，３に入射する雑音光の光パワ
を等しくする。ここで、光検出器２，３の出力を直列に
接続し、その接続点に増幅器１０を接続し、受信出力信
号を得る。本実施例においては、消光比劣化によって増
幅器１０の動作点ずれが起こすことが無い。本実施例に
ついても第１の実施例と略同様の受信感度の改善効果が
得られる。
【００１７】以上、本発明の実施例として、３つの例を
挙げて説明したが、それ以外にも様々な態様が実現でき
る。
挙げて説明したが、それ以外にも様々な態様が実現でき
る。
【００１８】本発明の第１の実施例においては、波長分
岐素子として、誘電体光フィルタを用いて説明したが、
この外の、例えばエタロンなどの干渉型波長選択素子に
よっても実現が可能である。
岐素子として、誘電体光フィルタを用いて説明したが、
この外の、例えばエタロンなどの干渉型波長選択素子に
よっても実現が可能である。
【００１９】本発明の第２の実施例においては、光分離
回路として光カプラを用いて説明したが、これは光パワ
を分岐するどの様な方法を使っても実現可能である。
回路として光カプラを用いて説明したが、これは光パワ
を分岐するどの様な方法を使っても実現可能である。
【００２０】本発明の第２の実施例において、実施例で
は光カプラの分離比を変える、或は光フィルタを挿入す
ることにより、２つの光検出器から出力される雑音光パ
ワが等しくなるように調整したが、これはその外の方
法、例えば２つの光検出器の量子効率を変える、２つに
光検出器への結合効率を変えるなどで容易に実現可能で
ある。
は光カプラの分離比を変える、或は光フィルタを挿入す
ることにより、２つの光検出器から出力される雑音光パ
ワが等しくなるように調整したが、これはその外の方
法、例えば２つの光検出器の量子効率を変える、２つに
光検出器への結合効率を変えるなどで容易に実現可能で
ある。
【００２１】また本実施例では、本発明中の幾つかの光
受信装置を組み合わせて説明したが、これは本発明中の
光受信装置の可能な如何なる組合せでも良い事はいうま
でもない。
受信装置を組み合わせて説明したが、これは本発明中の
光受信装置の可能な如何なる組合せでも良い事はいうま
でもない。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
雑音光を光検出器出力側で消去することにより、消光比
劣化をした受信光に対して受信感度を改善するという効
果がある。
雑音光を光検出器出力側で消去することにより、消光比
劣化をした受信光に対して受信感度を改善するという効
果がある。
【図１】本発明の第１の実施例のブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例のブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施例のブロック図である。
【図４】本発明の作用を説明する信号の波形図である。
【図５】従来例を示すブロック図である。
Ｐｉｎ 入射光 １ 光カプラ ２，３ 光検出器 ４，５ 光フィルタ ６ 誘電体フィルタ １０，１１ 増幅器 １５ 比較器 ２０ 半導体レーザ ２１ 半導体変調器 ２２ 光受信器 ２５，２６，２７ 光増幅器 ３０，３１ 光ファイバ
Claims (5)
- 【請求項１】 伝送路から入射される受信光とこの受信
光の波長を含めその前後に分布する雑音光とから同一波
長帯の前記雑音光を含む前記信号光と前記雑音光のみを
選択した雑音光とに分離し、前記雑音光を含む信号光を
第１の電気信号に変換し、前記雑音光を第２の電気信号
に変換し、前記第１の電気信号と前記第２の電気信号と
を減算し受信出力信号を得ることを特徴とする光受信方
法。 - 【請求項２】 伝送路より入射される受信光とこの受信
光の波長を含めその前後に分布する雑音光とから同一波
長帯の前記雑音光を含む前記信号光と前記雑音光のみを
選択した雑音光とに分離する光分離回路と、前記雑音光
を含む信号光を電気信号に変換する第１の光検出器と、
前記雑音光を電気信号に変換する第２の光検出器と、前
記第１の光検出器の出力する電気信号を増幅する第１の
増幅器と、前記第２の光検出器の出力する電気信号を前
記第１の増幅器の出力する電気信号の雑音光のみの時の
振幅と等しい振幅まで増幅する第２の増幅器と、前記第
１の増幅器の出力する出力信号と前記第２の増幅器の出
力する出力信号とを減算し受信出力信号を出力する比較
器とを備えることを特徴とする光受信装置。 - 【請求項３】 伝送路より入射される受信光とこの受信
光の波長を含めその前後に分布する雑音光とから同一波
長帯の前記雑音光を含む前記信号光と前記雑音光のみを
選択した雑音光とに分離する光分離回路と、前記雑音光
を含む信号光を電気信号に変換する第１の光検出器と、
前記雑音光を電気信号に変換する第２の光検出器と、前
記第１の光検出器の出力する電気信号の雑音光のみのの
時の振幅と前記第２の光検出器の出力する電気信号の振
幅が等しくなるように前記光分離回路の分離比を調整
し、前記第１の光検出器の出力と前記第２の光検出器の
出力とを直列に接続しその接続点の入力信号を増幅し受
信出力信号を出力する増幅器とを備えることを特徴とす
る光受信装置。 - 【請求項４】 前記光分離回路に波長選択素子を用いる
ことを特徴とする請求項２および３の光受信装置。 - 【請求項５】 前記光分離回路に前記受信光を２分岐す
る光分岐器とこの光分岐器の一方の分岐出力光から前記
検出雑音光を得る光フィルタとを用いることを特徴とす
る請求項２および３の光受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4066637A JPH06112906A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 光受信方法および光受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4066637A JPH06112906A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 光受信方法および光受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06112906A true JPH06112906A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=13321617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4066637A Withdrawn JPH06112906A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 光受信方法および光受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06112906A (ja) |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP4066637A patent/JPH06112906A/ja not_active Withdrawn
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