JPH06177840A - 光通信方式 - Google Patents

光通信方式

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JPH06177840A
JPH06177840A JP4328237A JP32823792A JPH06177840A JP H06177840 A JPH06177840 A JP H06177840A JP 4328237 A JP4328237 A JP 4328237A JP 32823792 A JP32823792 A JP 32823792A JP H06177840 A JPH06177840 A JP H06177840A
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Koji Kikushima
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光スターカプラで信号光を合流する際に生じ
るキャリアの相互干渉雑音を軽減する。 【構成】 二つ以上の送信端から出力された光信号を光
スターカプラで合流させ、受信端でこの二つ以上の送信
端から出力された光信号のすべてを受信する光通信方式
において、それぞれの送信端に、独立にキャリア波長を
変動させる手段を設け、干渉波がサブキャリアの周波数
に入り込む時間を認識できないほどに短くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はM個の送信端とN個の受
信端とが光スターカップラにより一つの通信網として結
合された光通信方式に利用する。本発明は、M個の送信
チャネルをきわめて多数のN個の受信端でその送信チャ
ネルを選択的に受信するケーブル・テレビジョン方式そ
の他有線放送用の光通信方式として利用するに適する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ・ケーブルを利用するケーブ
ル・テレビジョン方式として、複数の送信端からそれぞ
れテレビジョン・チャネルを一つの光ファイバ・ケーブ
ルに送信し、この光ファイバ・ケーブルの信号を一つま
たは複数のスターカップラを利用して分岐分配し多数の
受信端に接続し、受信端では到来する複数のテレビジョ
ン・チャネルのうちから利用者が必要とする一つまたは
少数を選択的に受信する方式が知られている。このため
にサブキャリヤ変調方式を利用する技術がある。すなわ
ち、送信端の第n番(nは1,2,3,……,N)には、電気
信号として与えられるテレビジョン入力信号を周波数f
nのサブキャリアで変調する電気変調器と、その電気変
調器の変調出力を変調入力としてキャリヤ波長λnの光
信号を変調しその変調出力を前記光導波路に送信する光
変調器とを備える構成である。
【0003】周波数配置は、典型的な一例を示すと、サ
ブキャリヤとして800MHzから20MHzおきに数
十チャネルを配置し、それぞれのサブキャリヤで各別の
アナログ・テレビジョン信号(帯域幅6MHz)を変調
する構成である。
【0004】図1は従来例および本発明実施例における
光通信方式に係わるSCM(SubCarrier Modulation)
パッシブ・オプティカル・ネットワーク型光ファイバ伝
送システムの構成を示す図である。この例の場合、3
(N=3)対2(M=2)の光スターカプラ3に、三つ
の光変調器(レーザ発光ダイオード)21、22、23
と、二つの光復調器(レーザ発光ダイオード)30、4
0を光導波路1および2を介して接続したもので、三つ
の光変調器21、22、23には、それぞれサブキャリ
アの発振器111、112、113からの周波数f1
2 、f3 を割当て周波数分割してSCM光強度変調を
行い、光スターカプラ3で光を合流するようにしたもの
である。光復調器30および40で受信した後は、周波
数選択フィルタ31、32、33および41、42、4
3によりそれぞれ周波数f1 、f2 、f3 を分けて区別
し受信する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような方式では、
キャリヤ波長λnはそれぞれの送信端に配置されたレー
ザ発光ダイオードの発光波長で決まるものであるが、複
数の送信端にそれぞれ個別にレーザ発光ダイオードが設
けられると、各キャリヤ波長λnは互いに接近した値と
なって、相互干渉ビート周波数が発生することがある。
この相互干渉ビート周波数がサブキャリヤの周波数と一
致すると、そのサブキャリヤを使用することが不可能に
なる。
【0006】相互干渉によるビート雑音は、図5(a)
に示すように、二つの光波長λ1 、λ2 の差がサブキャ
リアの周波数f1 に近い1GHzであるとすると、受信
端側では、同図(b)に示すように、光スターカプラで
の干渉により1GHzの干渉雑音が出力され、こ干渉雑
音はサブキャリアの周波数f1 に付随する信号出力
(1)よりも最悪の場合大きくなる。
【0007】本発明はこのような問題を解決するもの
で、光スターカプラで信号光を合流する際に生じる干渉
雑音を軽減することができる光通信方式を提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、N個(Nは2
以上の整数)の送信端と、この送信端の光送信出力がそ
れぞれ伝送されるN個の光導波路と、M個(Mは1以上
の整数)の受信端と、この受信端の光受信入力が伝送さ
れるM個の光導波路と、前記M個の光導波路および前記
N個の光導波路を結合する光スターカプラとを備え、前
記送信端の第n番(nは1,2,3,……,N)には、電気信
号として与えられる入力信号を周波数fnのサブキャリ
アで変調する電気変調器と、その電気変調器の変調出力
を変調入力としてキャリヤ波長λnの光信号を変調しそ
の変調出力を前記光導波路に送信する光変調器とを備
え、前記受信端には、それぞれ前記光導波路から受信さ
れる光信号を復調する光復調器と、その光復調器の復調
出力から前記サブキャリアの一以上を選択する周波数選
択フィルタと、その周波数選択フィルタの出力からその
サブキャリアで変調された出力信号を復調する電気復調
器とを備えた光通信方式において、前記送信端には、そ
れぞれ送信端毎に独立に前記キャリヤ波長λnを変動さ
せる手段を備えたことを特徴とする。
【0009】前記光変調器は波長λnのレーザ発光ダイ
オードであり、前記キャリヤ波長λnを変動させる手段
は、このレーザ発光ダイオードの温度を周期的に変動さ
せる手段、または、レーザ発光ダイオードの直流バイア
ス電流を周期的に変動させる手段を含むことが望まし
い。
【0010】
【作用】キャリヤ波長λnを強制的にかつそれぞれの送
信端について独立に変動させる。その変動の周期は例え
ば100kHz〜1MHz程度(数百kHz)である。
各送信端についてキャリヤ波長λnを独立に変動させる
ことにより、かりにビート周波数がサブキャリヤ周波数
と一致しても、それは瞬間的な時間であって受信状態に
ほとんど影響を与えない。このキャリヤ波長λnの変動
は通信信号の伝送にはほとんど影響がない。特に、ケー
ブル・テレビジョン方式で変調信号がアナログ・テレビ
ジョン信号であるときには、瞬間的に雑音が混入されて
も画像上ではほとんど認識することができない。
【0011】本発明により一つのサブキャリヤが継続的
にビート周波数による妨害を受けるようなことはなくな
る。
【0012】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は本発明実施例および従来例における光通信方
式に係わる構成を示す図、図2は本発明実施例および従
来例における光通信方式に係わる全体構成を示す図、図
3(a)および(b)は本発明実施例における光変調器
の構成を示す図である。
【0013】本発明実施例は、3個の送信端と、この送
信端の光送信出力がそれぞれ伝送される3個の光導波路
1と、2個の受信端と、この受信端の光受信入力が伝送
される2個の光導波路2と、2個の光導波路2および3
個の光導波路1を結合する光スターカプラ3とを備え、
前記送信端には、電気信号として与えられる入力信号
(1)、(2)、(3)を周波数f1 、f2 、f3 のサ
ブキャリアで変調する電気変調器11、12、13と、
その電気変調器11、12、13の変調出力を変調入力
としてキャリヤ波長λ1 、λ2 、λ3 の光信号を変調し
その変調出力を光導波路1に送信する光変調器21、2
2、23とを備え、前記受信端には、それぞれ光導波路
2から受信される光信号を復調する光復調器30、40
と、その光復調器30、40の復調出力(電気信号)か
ら前記サブキャリアの一以上を選択する周波数選択フィ
ルタ31、32、33および41、42、43と、その
周波数選択フィルタ31、32、33および41、4
2、43の出力からそのサブキャリアで変調された出力
信号を復調する電気復調器311、312、313およ
び411、412、413とを備え、前記送信端には、
それぞれ送信端毎に独立に前記キャリヤ波長λ1
λ2 、λ3 を変動させる手段を備える。
【0014】光変調器21、22、23は図3(a)に
示すように、波長λ1 、λ2 、λ3のレーザ発光ダイオ
ードであり、キャリヤ波長λ1 、λ2 、λ3 を変動させ
る手段は、このレーザ発光ダイオードの温度を周期的に
変動させる手段、または、同図(b)に示すように、レ
ーザ発光ダイオードの直流バイアス電流を周期的に変動
させる手段を含む。
【0015】このように構成された本発明実施例は、三
つの送信端の光強度をそれぞれ信号に伴ってサブキャリ
アの周波数f1 、f2 、f3 にのせて変調するSCM光
強度変調を行う際に、それぞれの光変調器21、22、
23の発振波長を信号のいかんにかかわらずに常に変動
させるところに特徴がある。光変調器21、22、23
の発振波長を変化させるこの実施例の方法は、光変調器
21、22、23を構成する図3(a)に示すペルチェ
素子に加える電圧を例えば正弦波状に変化させて温度を
変化させることにより実施することができる。
【0016】また、この温度を変化させる方法の他に
は、図3(b)に示すように、光変調器21、22、2
3のうちの特定の光変調器に注入する直流バイアス電流
を変化させることにより、変調信号に影響を与えること
なく発振波長を変化させることができる。この変化の周
期は、できるだけランダムにしておくことが望ましく、
一例として500kHz程度の値が適当である。この周
期は複数の送信端について個別に関連がないように選択
する。
【0017】図4(a)は、前述したペルチェ素子で温
度を常時変化させたときの光変調器の発振波長の変化を
示したもので、同図(b)は、このときの干渉雑音の時
間平均パワーのスペクトルの例を示したものである。こ
の例では、光変調器からの光の周波数差が1GHzの場
合に、干渉信号のスペクトルは時間の経過とともに、1
GHzを頂点とする幅の広い三角形に分布することにな
る。この三角形の裾は波長の幅が30Åにわたる場合に
は約400GHzまで広がるから特定チャネルに与える
影響はきわめて小さくなる。なお、これは光変調器相互
の波長変化は無相関である。
【0018】このように、複数の光変調器の発振波長を
信号のいかんにかかわらずそれぞれ常時変化させること
により、複数のうちの二つの光変調の差がサブキャリア
の周波数に近づくことは一瞬時となり、したがって干渉
雑音が生じるのも一瞬時となって時間平均パワーでみた
場合に干渉雑音が軽減される。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
変調器からの発振波長を信号のいかんにかかわらず常時
変化させるから、使用されている複数の光変調器のうち
の任意の二つの光波長の差がサブキャリアの周波数に近
づくことはあっても一瞬時となり、したがって干渉雑音
が生じるのも一瞬時となって利用者には認識できず、時
間平均パワー的に干渉雑音を軽減することができる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例および従来例における光通信方式
に係わる構成を示す図。
【図2】本発明実施例および従来例における光通信方式
に係わる全体構成を示す図。
【図3】(a)および(b)は本発明実施例における光
変調器の構成を示す図。
【図4】(a)は本発明実施例におけるペルチェ素子に
より温度を常時変化させたときの光変調器の発振波長の
変化を示す図、(b)は干渉雑音の時間平均パワーのス
ペクトルの例を示す図。
【図5】(a)は従来例における二つの光変調器の光強
度と光波長の例を示す図、(b)は受光素子から出力さ
れる電気信号のスペクトル例を示す図。
【符号の説明】
1、2 光導波路 3 光スターカプラ 11〜13 電気変調器 21〜23 光変調器 30、40 光復調器 31〜33、41〜43 周波数選択フィルタ 111〜113、321〜323、411〜413 発
振器 311〜313、411〜413 電気復調器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N個(Nは2以上の整数)の送信端と、
    この送信端の光送信出力がそれぞれ伝送されるN個の光
    導波路と、M個(Mは1以上の整数)の受信端と、この
    受信端の光受信入力が伝送されるM個の光導波路と、前
    記M個の光導波路および前記N個の光導波路を結合する
    光スターカプラとを備え、 前記送信端の第n番(nは1,2,3,……,N)には、電気
    信号として与えられる入力信号を周波数fnのサブキャ
    リアで変調する電気変調器と、その電気変調器の変調出
    力を変調入力としてキャリヤ波長λnの光信号を変調し
    その変調出力を前記光導波路に送信する光変調器とを備
    え、 前記受信端には、それぞれ前記光導波路から受信される
    光信号を復調する光復調器と、その光復調器の復調出力
    から前記サブキャリアの一以上を選択する周波数選択フ
    ィルタと、その周波数選択フィルタの出力からそのサブ
    キャリアで変調された出力信号を復調する電気復調器と
    を備えた光通信方式において、 前記送信端には、それぞれ送信端毎に独立に前記キャリ
    ヤ波長λnを変動させる手段を備えたことを特徴とする
    光通信方式。
  2. 【請求項2】 前記光変調器は波長λnのレーザ発光ダ
    イオードであり、 前記キャリヤ波長λnを変動させる手段は、このレーザ
    発光ダイオードの温度を周期的に変動させる手段を含む
    請求項1記載の光通信方式。
  3. 【請求項3】 前記光変調器は波長λnのレーザ発光ダ
    イオードであり、 前記キャリヤ波長λnを変動させる手段は、このレーザ
    発光ダイオードの直流バイアス電流を周期的に変動させ
    る手段を含む請求項1記載の光通信方式。
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