JPH06224882A - 光ｆｓｋ受信器及びそれを用いた光ｆｄｍ−ｆｓｋ伝送システム - Google Patents

光ｆｓｋ受信器及びそれを用いた光ｆｄｍ−ｆｓｋ伝送システム

Info

Publication number
JPH06224882A
JPH06224882A JP5248659A JP24865993A JPH06224882A JP H06224882 A JPH06224882 A JP H06224882A JP 5248659 A JP5248659 A JP 5248659A JP 24865993 A JP24865993 A JP 24865993A JP H06224882 A JPH06224882 A JP H06224882A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
signal
fsk
frequency
optical frequency
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
Application number
JP5248659A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Majima
正男 真島
Toshihiko Onouchi
敏彦 尾内
Takeo Ono
武夫 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP5248659A priority Critical patent/JPH06224882A/ja
Priority to EP93115907A priority patent/EP0591866A3/en
Publication of JPH06224882A publication Critical patent/JPH06224882A/ja
Priority to US08/492,964 priority patent/US5594577A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
    • 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
    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/67—Optical arrangements in the receiver
    • 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
    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/67—Optical arrangements in the receiver
    • H04B10/671—Optical arrangements in the receiver for controlling the input optical signal
    • H04B10/675—Optical arrangements in the receiver for controlling the input optical signal for controlling the optical bandwidth of the input signal, e.g. spectral filtering

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】光受信器のトラッキングが容易であり構成も簡
単にできる光ＦＳＫ受信器及びそれを用いた光ＦＤＭ−
ＦＳＫ伝送システムである。 【構成】光ＦＤＭ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉ
ｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）−ＦＳＫ（ｆｒｅｑ
ｕｅｎｃｙ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）伝送システム
に用いられる光ＦＳＫ受信器である。光ＦＳＫ信号を２
つに分ける光分岐器１−１、２つの可変光フィルタ１−
２−１，２、２つの受光回路１−４−１，２、差動増幅
器１−６が備えられる。光分岐器１−１で分けられた光
ＦＳＫ信号のマーク光周波数及びスペース光周波数は、
各々に同調された２つの可変光フィルタ１−２−１，２
で透過され、その各々の透過光は２つの受光回路１−４
−１，２により独立に受光され、差動増幅器１−６によ
る差信号で光ＦＳＫ信号が受信される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光受信器及びそれを用
いた光伝送システムに関し、特に、光周波数分割多重な
いしＦＤＭ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ
ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）−周波数シフトキーイング
ないしＦＳＫ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｈｉｆｔ ｋｅｙ
ｉｎｇ）伝送に用いられる光ＦＳＫ受信器及びそれを用
いた光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送システムに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光ＦＤＭ伝送方式は、数ＧＨｚ〜数十Ｇ
Ｈｚの光周波数間隔で伝送信号の高密度多重を行うもの
で、光ファイバの広帯域性を有効に活用でき、１本の光
ファイバ内に独立した多数の高速チャンネルを確保でき
る（これに対し、波長分割多重（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ
ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）は比
較的広い波長間隔で伝送信号の多重を行うものであ
る）。この方式により、大容量で、網構成が柔軟な通信
システムが実現可能であり、光ＣＡＴＶ網、マルチメデ
ィア光ＬＡＮなどへの適用が期待される。
【０００３】周波数分割多重方式において、多重度が高
くかつ簡易なシステムを実現するためには、変復調方式
が重要な検討項目である。現在、主に検討が進められて
いるのは、変調方式としては外部強度変調と直接ＦＳＫ
変調であり、復調方式としては光フィルター−直接検波
と光ヘテロダイン検波である。
【０００４】変調方式としての直接ＦＳＫ変調は、ＤＦ
Ｂ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｆｅｅｄｂａｃｋ）−Ｌ
Ｄ（ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ）のバイアス電流にｍＡ程
度の振幅の変調電流を重畳することにより容易に実現で
きる。その光信号では、マーク光周波数とスペース光周
波数（以下、それぞれｆm、ｆsと記す。その間隔はＧＨ
ｚ程度）が、各々、情報信号の“１”、“０”に対応す
る。１チャンネル当たり２つの光周波数を使うため、多
重度の点では外部強度変調に劣るが、外部変調器を必要
としないため簡易性ではこれより大きく優れている。
【０００５】一方、復調方式としての光フィルター−直
接検波は、周波数多重された光信号の中から光フィルタ
により受信チャンネル（所望チャンネル）の光周波数を
選択し、受光回路で検波して受信する。この復調方式を
ＦＳＫ変調に用いた場合は、光フィルタでｆm、ｆsの分
離も行う。この復調方式は、受信感度では光ヘテロダイ
ン検波に劣るが、局発光源ＬＤを必要としない点及び電
気回路の扱う帯域の点で光優れ、構成の簡易性に優れて
いる。
【０００６】これより分かる様に、直接ＦＳＫ変調と光
フィルター−直接検波を組み合わせた伝送方式は、他の
方式に比較して簡易性に優れており、最も早期に実現可
能な光ＦＤＭ伝送システムといえる。尚、本明細書で
は、ＦＳＫ変調を用いた光ＦＤＭ伝送を光ＦＤＭ−ＦＳ
Ｋ伝送と呼び、この伝送系の受信器（光フィルタと受光
回路等を組み合わせたもの）を光ＦＳＫ受信器と呼ぶこ
とにする。
【０００７】以下、光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送について説明
する。図６に光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送の光信号スペクトル
を示す。１つのチャンネルに１組のマーク光周波数（ｆ
1m〜ｆnm中のいずれかであるｆim）とスペース光周波数
（ｆ1s〜ｆns中のいずれかであるｆis）が割り当てられ
ている。光ＦＳＫ受信器は光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送システ
ムの核となるもので、受信する光周波数が可変であるタ
イプの検討が進められている。可変光フィルタの型式、
光ＦＳＫ信号の受信方式により幾つかの種類に分けられ
る。
【０００８】光ＦＤＭ伝送（チャンネル間隔が数ＧＨｚ
〜数十ＧＨｚ）に使用できる光周波数可変の光フィルタ
としては、ファブリペロー型、半導体型、マッハツェン
ダ型のものが知られている。ファブリペロー型は、通常
のファブリペロー共振器を高フィネス化、広自由スペク
トル領域ないしＦＳＲ（ｆｒｅｅ ｓｐｅｃｔｒａｌｒ
ａｎｇｅ）化し、可変光フィルタとして機能させるもの
である。選択光周波数は、共振器間の光路長を機械的あ
るいは電気光学効果等により変えることで制御される。
半導体型は、ＤＦＢ−ＬＤ、ＤＢＲ（ｄｉｓｔｒｉｂｕ
ｔｅｄ ｂｒａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）−ＬＤ等の
注入電流をしきい値以下に設定して用いるもので、注入
電流値を変化させることで選択光周波数を変えられる電
流制御型の可変光フィルタとして動作する。マッハツェ
ンダ型は周期フィルタであるマッハツェンダフィルタを
多段接続して（次段の周期を前段の周期の１／２に設定
する）、光周波数多重された光信号から受信チャンネル
の光周波数を選択する。選択する光周波数は、各段の光
路長を制御し透過特性を反転させることにより変えられ
る。
【０００９】前述の３つの型式のうち、ファブリペロー
型と半導体型はバンドパスフィルタとして動作し、その
ためＦＳＫ信号の受信に際しては、ｆm、ｆsの一方に可
変光フィルタの光周波数を同調させる。一方、マッハツ
ェンダ型は最終段のマッハツェンダフィルタの２つの出
力ポートの光周波数をｆm、ｆsに同調させる。
【００１０】次に、光ＦＳＫ受信器の２つの従来例につ
いて説明する。
【００１１】第１例は可変光フィルタとしてファブリペ
ロー型あるいは半導体型を用いた例である。図２２に第
１例のブロック図を、図２３にこの可変光フィルタの光
周波数特性を示す。尚、光ファイバを用いたファブリペ
ロー型の可変光フィルタを使用したシステムについて
は、Ｉ． Ｐ． Ｋａｍｉｎｏｗらの“ＦＤＭＡ−ＦＳ
Ｋ ｓｔａｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｗｉｔｈ ａ ｔｕｎ
ａｂｌｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｌｔｅｒ ｄｅｍｕｌ
ｔｉｐｌｅｘｅｒ”， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＬｉｇｈ
ｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， 第６巻， 第９
号， １４０６〜１４１４ページ （１９８８）に詳し
く説明されている。
【００１２】図２２において、光信号は、可変光フィル
タ１１０−１により受信チャンネルのｆmのみを透過さ
れ、受光回路１１０−３で電気信号に変換され、判定回
路１１０−５でデジタル信号として再生される。光周波
数制御回路１１０−４は、受光回路１１０−３の出力を
もとに、ドライバ１１０−２を介して可変光フィルタ１
１０−１の透過光周波数を制御する。この光周波数制御
回路１１０−４の制御（受信チャンネルの指定等）は受
信装置の通信制御系により行われる。この構成におい
て、例えば、第２チャンネルを受信する場合には、図２
３に示す様に、可変光フィルタ１１０−１の光周波数は
第２チャンネルのマーク光周波数ｆ2mに同調される。こ
れにより、第２チャンネルの光ＦＳＫ信号は振幅シフト
キーイングないしＡＳＫ（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｓｈｉ
ｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）信号に変換される。
【００１３】第２例は可変光フィルタとしてマッハツェ
ンダ型を用いた例である。図２４に第２例のブロック図
を、図２５にこの光周波数弁別器の光周波数特性を示
す。この例では、多段構成のマッハツェンダフィルタの
最終段以前の段をまとめて光周波数選択スイッチ１１２
−１とし、最終段を光周波数弁別器１１２−２としてい
る。チャンネル数は、光周波数選択スイッチ１１２−１
内のマッハツェンダフィルタの段数をｋ段とすると、２
のｋ乗になる。尚、これについては、鳥羽らの“１００
チャンネル光ＦＤＭ情報分配伝送系構成法の検討”，
電子情報通信学会技術研究報告 ＯＣＳ ８９−６４，
１５〜２０ページ（１９８９）に詳細に説明されてい
る。
【００１４】図２４において、光周波数選択スイッチ１
１２−１は１つの信号ポートと、段数と同じ数のモニタ
ポートをもっている。信号ポートはマッハツェンダフィ
ルタ各段の１つの出力ポートを次段に接続したもので、
光周波数弁別器１１２−２に接続される。一方、モニタ
ポートは各段のもう一方の出力ポートであり、各々、受
光回路１１２−４−３に接続される。光信号は、光周波
数選択スイッチ１１２−１により受信チャンネルの光周
波数ｆm、ｆsのみ透過され、光周波数弁別器１１２−２
でｆm、ｆsが分離され、各々、受光回路１１２−４−１
と受光回路１１２−４−２で電気信号に変換される。差
動増幅器１１２−６はこれらの電気信号の差を取り、こ
の出力は判定回路１１２−７によりデジタル信号として
再生される。一方、光周波数制御回路１１２−５−１
は、差動増幅器１１２−６の出力を誤差信号として、ド
ライバ１１２−３−１を介して光周波数弁別器１１２−
２を制御する。この回路１１２−５−１のＯＮ／ＯＦＦ
は受信装置の通信制御系により制御され、トラッキング
時のみＯＮされる。
【００１５】また、受光回路１１２−４−３、光周波数
制御回路１１２−５−２、ドライバ１１２−３−２は光
周波数選択スイッチ１１２−１内のマッハツェンダフィ
ルタの段数分の入出力をもっている。各段のモニタポー
トの光信号は受光回路１１２−４−３で電気信号に変換
され、光周波数制御回路１１２−５−２に入力される。
光周波数制御回路１１２−５−２は、ドライバ１１２−
３−２を介して光周波数選択スイッチ１１２−１の各段
のマッハツェンダフィルタを制御する。この回路１１２
−５−２自体は受信装置の通信制御系により制御され
る。チャンネル選択時には、各段の信号ポートに受信チ
ャンネルの光周波数が出力される様に、各段を設定す
る。続いて、受信信号と各モニタポート出力とを同期検
波して誤差信号を生成し、受信チャンネルの光周波数が
各モニタポートで最小になるように各段のトラッキング
を行う。
【００１６】図２４の構成で、例えば、第２チャンネル
を受信する場合には、図２５に示す様に光周波数弁別器
１１２−２の２つの出力ポートの光周波数の中心値は第
２チャンネルのｆ2m、ｆ2sの中心値に同調される。これ
により、第２チャンネルの光ＦＳＫ信号はＡＳＫ（ａｍ
ｐｌｉｔｕｄｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）信号に変
換される。但し、この第２例の場合は第１例とは異な
り、マーク、スペース両方の信号を受信に用いることが
できる。
【００１７】尚、光ＦＳＫ伝送の初期の実験系として、
マーク光周波数とスペース光周波数の間隔がｎｍオーダ
の光ＦＳＫ信号を、各々の光周波数に透過光周波数を合
わせた固定光フィルタで受信するものがあるが、これは
光周波数が固定であり、また光周波数間隔が広いため、
現在検討が進められている多チャンネルの光ＦＤＭ−Ｆ
ＳＫ伝送システムには適さない。この実験系の一例につ
いては、Ｐａｕｌ Ｒ． Ｐｒｕｃｎａｌの“Ｗｉｄｅ
ｂａｎｄ ＦＳＫ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｃｏ
ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ”，
Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎｓ， 第４巻， 第３号， ９９〜１０３
ページ （１９８３）に詳細に説明されている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来の光ＦＳＫ受信器には以下のような問題があった。
【００１９】先ず、前記第１例では波長トラッキングが
問題となる。トラッキングの一般的な方式としては、伝
送信号の低周波（伝送信号の帯域に対して）変調と同期
検波が用いられる。この方式を用いて可変光フィルタ１
１０−１の透過光強度が最大になるように制御すること
により、可変光フィルタ１１０−１の透過光周波数を受
信チャンネルの光源の光周波数にトラッキングすること
ができる（この方式については、本出願人による特願平
第４−１９２９００号明細書を参照）。しかし、光ＦＳ
Ｋ信号は、この方式の制御系の帯域では、ｆm、ｆs両方
が常に発光されているようにみえる。即ち、光ＦＳＫ信
号では、或る期間においてｆm、ｆs両方の信号が同じ割
合で存在する様にされており、低帯域のこの方式の制御
系では、比較的高帯域の光ＦＳＫ信号を均して扱うの
で、ｆm、ｆs両方が常に発光されているようにみえる。
また、光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送では多重度を上げるため、
各チャンネルの光周波数偏移（ｆmとｆsの差）が光フィ
ルタ１１０−１の半値幅と同程度に設定されている（図
２３参照）。そのため、光フィルタ１１０−１の透過光
強度の顕著なピークがｆmで得られず、この方式による
トラッキングは困難になる。
【００２０】また、前記第２例では、図２４に示す様
に、構成や制御の複雑さが問題となる。即ち、従来技術
のところでも説明したように、フィルタ手段が多段構成
になり、各段を独立に制御しなければならない。
【００２１】従って、本発明の目的は、光受信器のトラ
ッキングが容易であり構成も簡単にできる光ＦＳＫ受信
器及びそれを用いた光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送システムを提
供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明では、光信号を少なくとも２つに分ける光分岐
手段、少なくとも２つの可変光フィルタ、少なくとも２
つの受光手段、差動増幅器を備え、光分岐手段で分けら
れた光信号を少なくとも２つの可変光フィルタで透過さ
せ、その各々の透過光を少なくとも２つの受光手段によ
り独立に受光し、差動増幅器によるその差信号で光信号
を受信する。
【００２３】また、上記目的を達成するための本発明で
は、光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送に用いられる光ＦＳＫ受信器
において、光信号を２つに分ける光分岐器、２つの可変
光フィルタ、２つの受光回路、差動増幅器を備え、光Ｆ
ＳＫ信号のマーク光周波数及びスペース光周波数を、各
々に同調させた２つの可変光フィルタで透過し、その各
々の透過光を２つの受光回路により独立に受光し、その
差信号を差動増幅器で得て信号を受信する。
【００２４】より具体的には、可変光フィルタとしてＤ
ＦＢフィルタやＤＢＲフィルタやファブリペロー型フィ
ルタを用いたり、可変光フィルタとしてＤＦＢフィルタ
あるいはＤＢＲフィルタを用い、これに光分岐器、受光
回路の受光素子を集積化して構成したりする。
【００２５】また、更に、光周波数制御手段、光周波数
制御回路を有し、該光周波数制御回路は低域通過フィル
タ及び該光周波数制御手段を制御する回路とを備え、２
つの受光回路の出力の差信号の低周波成分を誤差信号と
して、２つの可変光フィルタの中心光周波数を、受信す
る光ＦＳＫ信号の中心光周波数にトラッキングすること
を特徴とする光ＦＳＫ受信器である。
【００２６】また、更に、光周波数制御手段、光周波数
制御回路を有し、該光周波数制御回路は加算器、減算
器、基準電圧源、低域通過フィルタ及び該光周波数制御
手段を制御する回路とを備え、２つの受光回路の出力の
差信号の低周波成分を誤差信号として、２つの可変光フ
ィルタの中心光周波数を、受信する光ＦＳＫ信号の中心
光周波数にトラッキングし、２つの受光回路の出力の和
信号の低周波成分と基準電圧の差を誤差信号として、２
つの可変光フィルタの光周波数間隔を、受信する光ＦＳ
Ｋ信号の光周波数間隔にトラッキングすることを特徴と
する光ＦＳＫ受信器である。
【００２７】また、更に、光周波数制御手段、光周波数
制御回路を有し、該光周波数制御回路は加算器、低域通
過フィルタ、互いに周波数の異なる変調信号を供給する
２つの変調手段、２つの位相検知手段及び該光周波数制
御手段を制御する回路とを備え、２つの可変光フィルタ
の中心光周波数を変調し、２つの受光回路の出力の和信
号の変調成分と変調信号の位相関係から誤差信号を生成
し、２つの可変光フィルタの中心光周波数を、受信する
光ＦＳＫ信号の中心光周波数にトラッキングし、２つの
可変光フィルタの光周波数間隔を変調し、２つの受光回
路の出力の和信号の変調成分と変調信号の位相関係から
誤差信号を生成し、２つの可変光フィルタの光周波数間
隔を、受信する光ＦＳＫ信号の光周波数間隔にトラッキ
ングすることを特徴とする光ＦＳＫ受信器である。
【００２８】また、更に、光周波数制御手段、光周波数
制御回路を有し、該光周波数制御回路は加算器、減算
器、低域通過フィルタ、変調手段、位相検知手段及び該
光周波数制御手段を制御する回路とを備え、２つの受光
回路の出力の差信号の低周波成分を誤差信号として、２
つの可変光フィルタの中心光周波数を、受信する光ＦＳ
Ｋ信号の中心光周波数にトラッキングし、２つの可変光
フィルタの光周波数間隔を変調し、２つの受光回路の出
力の和信号の変調成分と変調信号の位相関係から誤差信
号を生成し、２つの可変光フィルタの光周波数間隔を、
受信する光ＦＳＫ信号の光周波数間隔にトラッキングす
ることを特徴とする光ＦＳＫ受信器である。
【００２９】更に、前記光周波数制御手段として、電流
源や温度コントローラを用いたりする。
【００３０】
【作用】例えば、光ＦＳＫ信号のマーク光周波数及びス
ペース光周波数を、各々独立した可変光フィルタで受信
するため、多段構成でなく１段で光ＦＤＭ−ＦＳＫ信号
を受信できる。また、マーク光周波数及びスペース光周
波数の両方を受信するので、その差信号から２つの可変
光フィルタの光周波数（後に説明する様に、透過スペク
トルのピークである）の中心値を、受信する光ＦＳＫ信
号の中心光周波数にトラッキングすることができて、ト
ラッキングが容易となる。
【００３１】
【実施例１】以下、本発明の光ＦＳＫ受信器の第１実施
例について図１及び図２を用いて説明する。
【００３２】図１は本発明の光ＦＳＫ受信器のブロック
図である。図中、１−１は、伝送路から入射する波長多
重された光信号を分岐し、２つの可変光フィルタに入射
する光分岐器である。１−２−１は、光信号の中から受
信チャンネルのスペース光周波数ｆsのみを透過するよ
うに同調される可変光フィルタ、１−２−２は、マーク
光周波数ｆmのみを透過するように同調される可変光フ
ィルタである。この可変光フィルタ１−２−１、２とし
てはＤＦＢフィルタを用いる。ＤＦＢフィルタはＤＦＢ
−ＬＤの注入電流を発振しきい値以下にしたもので、注
入電流を変化させることで透過スペクトルのピーク（以
下では、単に光フィルタの光周波数と呼ぶ）が変えられ
る電流制御型の可変光フィルタとして動作する。また、
光の透過利得を一定にして光周波数を可変にするため
に、多電極化されている。これについては、例えば、
Ｔ． Ｎｕｍａｉ ｅｔ ａｌ． “半導体可変波長フ
ィルタ”， ＯＱＥ ８８−６５ （１９８８）を参照
されたい。
【００３３】更に、１−３−１、２は、可変光フィルタ
１−２−１、２に電流を注入するドライバないし電流源
であり、１−４−１、２は、可変光フィルタ１−２−
１、２の透過光を電気信号に変換する受光回路であり、
ＰＤ等の受光素子と増幅器により構成されている。１−
５は、光ＦＳＫ受信器の受信光周波数のチューニング・
トラッキングを行う光周波数制御回路であり、この回路
１−５は受信装置の通信制御系により制御される。１−
６は、受光回路１−４−１と受光回路１−４−２の出力
を差動増幅する差動増幅器であり、１−７は、差動増幅
器１−６の出力をもとにデジタル信号を再生する判定回
路である。
【００３４】図２は、本発明の光ＦＳＫ受信器の可変光
フィルタ１−２−１、２の光周波数特性を示す図であ
る。図２では第２チャンネル受信時の様子を示してい
る。ｆ2m、ｆ2sはそれぞれ第２チャンネルのマーク光周
波数、スペース光周波数である。信号振幅を劣化させず
に１つのチャンネルの占有する光周波数を狭くするた
め、ｆ2sとｆ2mの差は可変光フィルタ１−２−１、２の
半値幅程度に設定される。可変光フィルタ１−２−１の
光周波数はｆ2sに、可変光フィルタ１−２−２の光周波
数はｆ2mに同調される。
【００３５】まず、光ＦＳＫ信号の受信原理について説
明する。仮に第２チャンネルを受信しているとする。光
分岐器１−１には、図４に示す様に、光周波数が
（ｆ1s，ｆ1m）〜（ｆns，ｆnm）の光信号が入射してい
る。但し、ｆ1sとｆ1m、ｆnsとｆnm等の同じチャンネル
のマークとスペースは情報信号の“１”、“０”に対応
しているので同時にはない。また、通信システムによっ
ては、情報信号が伝送されていないチャンネルのｆs、
ｆmはないことがある。
【００３６】光信号は光分岐器１−２により分岐され
て、夫々可変光フィルタ１−２−１、２に入射される。
第２チャンネルを受信しているので、可変光フィルタ１
−２−１はｆ2sに、可変光フィルタ１−２−２はｆ2mに
同調されている。受光回路１−４−１には第２チャンネ
ルの情報信号が“０”の時、光信号が入射し、一方、受
光回路１−４−２には情報信号が“１”の時、光信号が
入射する。受光回路１−４−１の出力は差動増幅器１−
６のマイナス入力に、受光回路１−４−２の出力はプラ
ス入力に接続されているので、差動増幅器１−６の出力
は第２チャンネルの情報信号が“０”の時マイナスに、
“１”の時プラスになる。判定回路１−７はこの信号
を、ゼロを基準に判定し、情報信号を再生する。
【００３７】次に、受信チャンネルの光周波数のチュー
ニング・トラッキング動作について説明する。この動作
の制御は、光周波数制御回路１−５がドライバ１−３−
１、２を介して可変光フィルタ１−２−１、２を制御す
ることで行う。
【００３８】光周波数制御回路１−５は通信制御系から
或るチャンネルの受信命令を受けると、ドライバ１−３
−１、２を制御して可変光フィルタ１−２−１、２の光
周波数を掃引し、チューニング動作を開始する。掃引の
間、可変光フィルタ１−２−１、２の光周波数差はマー
ク、スペース光周波数の差にほぼ等しい一定値に保たれ
る。掃引スピードは、受信装置の通信制御系が、判定回
路１−７で再生された情報信号に含まれたチャンネル識
別信号を認識できる速さに設定されている。
【００３９】光ＦＳＫ受信器の光周波数が受信チャンネ
ルの光周波数に合うと判定回路１−７から信号が出力さ
れる。受信装置の通信制御系は、再生された情報信号に
含まれるチャンネル識別信号が、受信しようとしている
チャンネル識別信号と一致したときに、光周波数制御回
路１−５にチューニング終了信号を送る。チューニング
終了信号を受けた光周波数制御回路１−５は掃引を停止
してチューニング動作を終了し、続いてトラッキング動
作を開始する。
【００４０】次に、波長トラッキング動作について説明
する。トラッキングの対象は２つの可変光フィルタ１−
２−１、２の光周波数の中心値（２つの光周波数の中間
の周波数値であり、以下、中心光周波数と呼ぶ）のみと
し、２つの可変光フィルタ１−２−１、２の光周波数差
は前述した様に設定値を保つものとする。これは、前者
は絶対値であるためトラッキングが必須であるが、後者
は相対値であるため一定値を保持するのみでも充分動作
可能だからである。
【００４１】光周波数制御の帯域は情報信号の帯域より
２桁以上低いため、光周波数制御系にとっては光ＦＳＫ
受信器に入射する光信号はマーク、スペース光周波数が
同時に入射しているとみなすことができる（前記課題の
ところの説明参照）。この場合、受光回路１−４−１と
受光回路１−４−２の差信号の低周波成分は、受信チャ
ンネルの光ＦＳＫ信号の中心光周波数（ｆs＋ｆm）／２
を基準とするゼロクロス信号になっている。即ち、２つ
の可変光フィルタ１−２−１、２の光周波数の中心値が
（ｆs＋ｆm）／２になる時に、上記差信号の低周波成分
がゼロとなり、２つの光周波数の中心値がこれからずれ
ると、上記差信号の低周波成分はマイナス或はプラスの
値をとる。この差信号を誤差信号として用いることによ
り、光ＦＳＫ受信器の中心光周波数（２つの可変光フィ
ルタ１−２−１、２の光周波数の中心値）を受信チャン
ネルの光ＦＳＫ信号の中心光周波数（ｆs＋ｆm）／２に
トラッキングすることができる。
【００４２】本実施例では、以上の様にして、チューニ
ングが行われ、トラッキングが行われつつ光ＦＳＫ信号
の受信が行われる。
【００４３】
【実施例２】図３を用いて本発明の光ＦＳＫ受信器の第
２実施例について説明する。この実施例は、図１に示し
た構成の光素子の部分を集積化した光ＦＳＫ受信器用集
積光素子であり、光ＦＳＫ信号の受信に好適に用いられ
る。
【００４４】図３（ａ）は光ＦＳＫ受信器用集積光素子
の斜視図である。図中、３−１は光分岐器に相当するＹ
分岐、３−２−１、２はＤＦＢフィルタ、３−３−１、
２は受光素子である。図３（ｂ）は本集積光素子の断面
図である。ＤＦＢフィルタ３−２−１、２及び受光素子
３−３−１、２の部分には、ＩｎＰ基板３−４上に、
１．３μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層３−５、
１．５５μｍにゲインピークをもつＩｎＧａＡｓ／Ｉｎ
ＧａＡｓＰのＭＱＷ（ｍｕｌｔｉ−ｑｕａｎｔｕｍｗｅ
ｌｌ）活性層３−６、ＩｎＰクラッド層３−７−１、Ｉ
ｎＧａＡｓＰコンタクト層３−８−１、２が形成されて
いる。Ｙ分岐３−１の部分は、前述の１．３μｍ組成の
ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層３−５を残してエッチング
し、ＩｎＰクラッド層３−７−２を選択再成長により形
成している。ＤＦＢフィルタ３−２−１、２の部分に
は、ＩｎＰ基板３−４にλ／４シフト一次回折格子３−
１１が形成され、電極３−９−１はコンタクト層３−８
−１まで３つに分離され、その中心にλ／４シフト一次
回折格子３−１１のシフト位置がある。また、受光素子
３−３−１、２の部分のＩｎＧａＡｓＰコンタクト層３
−８−２にも電極３−９−２が付けられている。尚、こ
れらの素子を除く部分は高抵抗のＩｎＰ層３−１０で埋
め込まれている。
【００４５】本集積光素子を用いることにより、光ＦＳ
Ｋ受信器の組み立て工数の削減、小型化が実現できる。
チューニング、トラッキング、及び光ＦＳＫ受信動作は
第１実施例と同じである。
【００４６】
【実施例３】以下、本発明の第３の実施例である光ＦＳ
Ｋ受信器について図１及び図５〜８を用いて説明する。
この第３の実施例は、第１実施例の電流制御方式の光周
波数制御回路の第１の例に係るものである。
【００４７】全体構成は図１に示した通りである。図５
は図１の光周波数制御回路１−５のブロック図である。
図中、５−１−１、２は受光回路１−４−１、２の出力
を増幅する増幅器、５−２は２つの増幅器の出力の差を
とる減算器、５−３は減算器の出力の低周波成分を抽出
するＬＰＦ（ｌｏｗ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）であ
る。また、５−４はＬＰＦ５−３の出力を誤差信号とし
て帰還制御の操作信号を生成する制御回路であり、比例
・積分・微分項を組み合わせたＰＩＤ制御回路が好適に
用いられる。５−５は２つの電流源１−３−１、２の出
力を制御する電流源制御回路であり、外部の通信制御系
により制御される。その２つの出力には、受信チャンネ
ルの光ＦＳＫ信号に同調させるためのバイアス値が設定
される。２つの出力のバイアス値の間には、２つの可変
光フィルタ１−２−１、２の光周波数差が光ＦＳＫ信号
のマーク光周波数とスペース光周波数の差にほぼ一致す
るようにオフセット値が設定されている。そして、トラ
ッキング時にはバイアス値に上記操作信号を加えた値を
出力する。
【００４８】図６は可変光フィルタの光周波数特性を示
す図である。図２と実質的に同じものである。可変光フ
ィルタ１−２−１の光周波数（以後、ｆ1と呼ぶ）はｆs
に、可変光フィルタ１−２−２の光周波数（以後、ｆ2
と呼ぶ）はｆmに同調される。
【００４９】図７は光ＦＳＫ受信器の中心光周波数（ｆ
1＋ｆ2）／２（以後、ｆfcと呼ぶ）と受光回路に入射す
る光量の関係を示す模式図である。２つの可変光フィル
タ１−２の透過スペクトルのｆs、ｆmでの透過光量の和
が、夫々、２つの受光回路１−４に入射する光量にな
る。図７中、黒い太線はスペース信号受信用の受光回路
に入射する光量（以後、ｐ１と呼ぶ）を、白抜きの太線
はマーク信号受信用の受光回路に入射する光量（以後、
ｐ２と呼ぶ）を示している。（ａ）はｆfc＜ｆscの場合
を、（ｂ）はｆfc＝ｆscの場合を、（ｃ）はｆfc＞ｆsc
の場合を示している。尚、ここでｆscは光ＦＳＫ信号の
中心光周波数（ｆs＋ｆm）／２である。
【００５０】図８はｆfcと誤差信号（ＬＰＦ５−３の出
力）の関係を示している。
【００５１】チューニング及び光ＦＳＫ信号の受信動作
については、第１実施例で説明した通りである。
【００５２】次にトラッキング動作について説明する。
この動作は光周波数制御回路１−５が電流源１−３−
１、２を制御することにより行われる。
【００５３】本実施例では２つの可変光フィルタ１−２
−１、２の光周波数の中心値ｆfcのみトラッキングを行
い、２つの可変光フィルタの光周波数の間隔ｆfd＝ｆ2
−ｆ1は一定値を保持する。これは第１実施例で説明し
たが、更に述べれば、光ＦＳＫ受信器の中心光周波数ｆ
fcは、受信チャンネル選択時に広い範囲で変化するのに
対し、ｆfdは固定値であるｆsd＝ｆm−ｆsにほぼ一致し
ていればよいからである。
【００５４】前述した様に、光周波数制御の帯域は情報
信号の帯域より低く設定されるため、光周波数制御系に
とっては光ＦＳＫ受信器に入射する光信号はｆsとｆmが
同時に入射しているとみなすことができる。図５に示す
光周波数制御回路１−５ではＬＰＦ５−３により光周波
数制御系の帯域を情報信号の帯域から分離している。こ
のとき、マーク信号受信系、及びスペース信号受信系の
出力のＬＰＦ出力への寄与の大きさは、それぞれ図７の
白抜きの太線、黒い太線で示す部分の和で表される。減
算器５−２はマーク信号受信系からの信号を加算し、ス
ペース信号受信系からの信号を減算するので、ＬＰＦ５
−３の出力は白抜きの太線の部分の長さ（ｐ１）から黒
い太線の部分の長さ（ｐ２）を引いた値になる。光ＦＳ
Ｋ受信器の中心光周波数ｆfcがｆsc付近にある場合で
は、ｆfc＜ｆsc（図７（ａ））では正、ｆfc＝ｆsc（図
７（ｂ））では０、ｆfc＞ｆsc（図７（ｃ））では負と
なっている。つまり、ＬＰＦ５−３の出力は、図８に示
すようにｆscを中心とするゼロクロス信号になってい
る。この信号を誤差信号として帰還制御を行うことによ
り光ＦＳＫ受信器の中心光周波数ｆfcを受信チャンネル
の光ＦＳＫ信号の中心光周波数ｆscにトラッキングする
ことができる。
【００５５】本実施例の光ＦＳＫ受信器では、マーク光
周波数とスペース光周波数の間隔を受信器に用いられる
可変光フィルタ１−２の透過スペクトルの半値幅と同程
度に近付けた場合でも光ＦＳＫ受信器の中心光周波数ｆ
fcのトラッキングができる。
【００５６】
【実施例４】以下、本発明の第４の実施例である光ＦＳ
Ｋ受信器について図１及び図９〜１１を用いて説明す
る。この第４の実施例は、第１実施例の電流制御方式の
光周波数制御回路の第２の例に係るものである。
【００５７】全体構成は図１に示した通りである。図９
は図１の光周波数制御回路１−５のブロック図である。
図９中、９−１−１、２は受光回路１−４−１、２の出
力を増幅する増幅器、９−２は２つの増幅器９−１−
１、２の出力の差をとる減算器、９−３は２つの増幅器
９−１−１、２の出力の和をとる加算器、９−４−１、
２は夫々減算器９−２及び加算器９−３の出力の低周波
成分を抽出するＬＰＦ、９−５は基準電圧源、９−６は
ＬＰＦ９−４−２の出力から基準電圧源９−５の出力を
減算する減算器である。また、９−７−１、２は夫々Ｌ
ＰＦ９−４−１、減算器９−６の出力を誤差信号として
帰還制御の操作信号を生成する制御回路であり、比例・
積分・微分項を組み合わせたＰＩＤ制御回路が好適に用
いられる。
【００５８】更に、９−８は２つの電流源１−３−１、
２の出力を制御する電流源制御回路であり、外部の通信
制御系により制御される。その出力の制御は、第３実施
例で述べた通りである。。
【００５９】図６は本実施例の可変光フィルタ１−２の
光周波数特性をも示す。図７は本実施例の光ＦＳＫ受信
器の中心光周波数ｆfc＝（ｆ1＋ｆ2）／２と受光回路１
−４に入射する光量の関係をも示す。また、図８は本実
施例のｆfcとｆfcのトラッキングの誤差信号（ＬＰＦ９
−４−１の出力）との関係をも示している。これらの説
明は前記のものを参照されたい。
【００６０】図１０は、光ＦＳＫ受信器の２つの可変光
フィルタ１−２−１、２の光周波数間隔ｆ2−ｆ1＝ｆfd
と受光回路１−４に入射する光量の関係を示す模式図で
ある。２つの可変光フィルタ１−２の透過スペクトルの
ｆs、ｆmでの透過量の和が、夫々、２つの受光回路１−
４に入射する光量になる。図７での説明と同様に、図１
０中、黒い太線はスペース信号受信用の受光回路１−４
−１に入射する光量ｐ１を、白抜きの太線はマーク信号
受信用の受光回路１−４−２に入射する光量ｐ２を示し
ている。（ａ）はｆfd＜ｆsdの場合を、（ｂ）はｆfd＝
ｆsdの場合を、（ｃ）はｆfd＞ｆsdの場合を示してい
る。尚、ここでｆsdは光ＦＳＫ信号の光周波数間隔ｆm
−ｆsである。
【００６１】図１１はｆfdとｆfdのトラッキングの誤差
信号との関係を示している。（ａ）はｆfdと誤差信号の
もとになるＬＰＦ９−４−２の出力の関係を、（ｂ）は
ｆfdと誤差信号（減算器９−６の出力）の関係を示して
いる。
【００６２】チューニング及び光ＦＳＫ信号の受信動作
については、第１実施例で説明した通りである。
【００６３】次に、トラッキング動作について説明す
る。本実施例でも、この動作は光周波数制御回路１−５
が電流源１−３−１、２を制御することにより行われ
る。図９に示す光周波数制御回路１−５ではＬＦＰ９−
４により光周波数制御系の帯域を情報信号の帯域から分
離している。
【００６４】本実施例の光ＦＳＫ受信器は２つの可変光
フィルタ１−２−１、２を備えるため、２つのトラッキ
ング量が存在する。本実施例においては、２つの可変光
フィルタの中心光周波数ｆfcと光周波数間隔ｆfdをトラ
ッキング量とする。この２つのトラッキング量は、後述
するように独立にトラッキングすることが可能である。
本実施例では、２つの増幅器９−１−１、２の差信号の
低周波成分を誤差信号としてｆfcのトラッキングを、和
信号の低周波成分と基準電圧の差信号を誤差信号として
ｆfdのトラッキングを行う。
【００６５】光ＦＳＫ受信器の中心光周波数ｆfcのトラ
ッキングは、本発明の第３実施例と同様に行われる。即
ち、ＬＰＦ９−４−１の出力を誤差信号としてＰＩＤ制
御回路９−７−１が操作信号を生成し、それをもとに電
流源制御回路９−８が電流源１−３−１、２を制御する
ことにより行われる。ｆfc＝（ｆ1＋ｆ2）／２であるの
で、ｆ1に対するｆfcの増減とｆ2に対するｆfcの増減
は、量も方向も等しい。従って、電流源１−３−１、２
の操作量は、同一量、同一方向になる。
【００６６】尚、この誤差信号の特性はｆfdがｆsd付近
にある場合には大きく変化しない。従って、可変光フィ
ルタの光周波数間隔ｆfdのトラッキングと独立に光ＦＳ
Ｋ受信器の中心光周波数ｆfcをトラッキングすることが
できる。
【００６７】続いて、ｆfdのトラッキングについて説明
する。ｆfdのトラッキングは減算器９−６の出力を誤差
信号としてＰＩＤ制御回路９−７−２が操作信号を生成
し、それをもとに電流源制御回路９−８が電流源１−３
−１、２を制御することにより行われる。ｆfd＝ｆ2−
ｆ1であるので、ｆ1に対するｆfdの増減とｆ2に対する
ｆfdの増減は、量が等しく、方向が逆である。従って、
電流源１−３−１と１−３−２の操作量は、同一量、逆
方向になる。
【００６８】図１０においても、マーク信号受信系及び
スペース信号受信系の出力のＬＰＦ９−４−２の出力へ
の寄与の大きさは、夫々、白抜きの太線、黒い太線で示
す部分の和で表される。加算器９−３はマーク信号受信
系からの信号とスペース信号受信系からの信号を加算す
るので、ＬＰＦ９−４−２の出力は白抜きの太線の部分
の長さ（ｐ１）と黒い太線の部分の長さ（ｐ２）を加算
した値になる。図１０中、（ａ）にｆfd＜ｆsd、（ｂ）
にｆfd＝ｆsd、（ｃ）にｆfd＞ｆsdの各場合の様子を示
す。この値は図１１（ａ）に示す様に光ＦＳＫ信号の光
周波数間隔ｆsd付近では単調に減少している。また、こ
の単調減少の範囲はｆfd＜ｆsdで狭く、ｆfd＞ｆsdで広
い。そこでｆfdがｆsdより若干大きい値ｆdsにある所の
ＬＰＦ９−４−２の出力値Ｖｓを基準電圧源９−５の値
として、減算器９−６でＬＰＦ９−４−２の出力とＶｓ
の差を取ることにより、図１１（ｂ）に示す様なｆdsを
中心とするゼロクロス信号を得ることが出来る。この信
号を誤差信号として帰還制御を行うことにより光ＦＳＫ
受信器の光周波数間隔ｆfdを受信チャンネルの光ＦＳＫ
信号の光周波数間隔ｆsdに近い値ｆdsにトラッキングす
ることができる。尚、誤差信号の特性は光ＦＳＫ受信器
の中心光周波数ｆfcがｆsc付近にある場合には大きく変
化しない。従って、ｆfcのトラッキングと独立にｆfdを
トラッキングすることができる。
【００６９】本実施例の光ＦＳＫ受信器でも、マーク光
周波数とスペース光周波数の間隔を受信器に用いられる
可変光フィルタ１−２の透過スペクトルの半値幅と同程
度に接近させた場合でも、光ＦＳＫ受信器の中心光周波
数ｆfcのトラッキングができる。また、可変光フィルタ
の光周波数間隔ｆfdのトラッキングを行うので、光ＦＳ
Ｋ信号の光周波数間隔ｆsdの変動に対する許容性が高
い。
【００７０】
【実施例５】以下、本発明の第５の実施例である光ＦＳ
Ｋ受信器について図１及び図１２〜１４を用いて説明す
る。この第５の実施例は、第１実施例の電流制御方式の
光周波数制御回路の第３の例に係るものである。
【００７１】全体構成は図１に示した通りである。図１
２は図１の光周波数制御回路１−５のブロック図であ
る。図１２中、１２−１−１、２は受光回路１−４の出
力を増幅する増幅器、１２−２は２つの増幅器１２−１
−１、２の出力の和をとる加算器、１２−３は加算器１
２−２の出力の低周波成分を抽出するＬＰＦ、１２−４
はＬＰＦ１２−３の出力の直流成分を除去するＨＰＦ
（ｈｉｇｈ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）である。また、
１２−５−１、２は可変光フィルタ１−２−１、２の光
周波数を変調する信号を発生する発振器である。変調信
号としては正弦波が好適に用いられる。
【００７２】更に、１２−６−１、２はＨＰＦ１２−４
の出力と発振器１２−５−１、２の出力である正弦波の
乗算を行う掛算器、１２−７−１、２は掛算器１２−６
の出力の低周波成分を抽出するＬＰＦである。尚、ＬＰ
Ｆ１２−３の遮断周波数ｆl1、ＨＰＦ１２−４の遮断周
波数ｆh、ＬＰＦ１２−７−１、２の遮断周波数ｆl21、
ｆl22、及び発振器１２−５−１、２の変調信号の周波
数ｆu1、ｆu2の関係は、ｆh、ｆl21、ｆl22＜ｆu1、ｆ
u2＜ｆl1となっている。
【００７３】また、１２−８−１、２はＬＰＦ１２−７
−１、２の出力を誤差信号として帰還制御の操作信号を
生成する制御回路であり、比例・積分・微分項を組み合
わせたＰＩＤ制御回路が好適に用いられる。１２−９は
２つの電流源１−３−１、２の出力を制御する電流源制
御回路であり、外部の通信制御系により制御される。そ
の出力は、チャンネル選択時には、通信制御系により電
流源１−３−１、２それぞれに対して設定されるバイア
ス値に対応し、トラッキング時には２つの操作信号、バ
イアス値、発振器１２−５−１、２からの正弦波から算
出された値に対応する。電流源制御回路１２−９は、入
力される２つの正弦波のうち、発振器１２−５−２の正
弦波のみを互いに反転させて他の成分に重畳させて２つ
の出力端子から出力する。これにより、２つの可変光フ
ィルタ１−２−１、２の光周波数は周波数ｆu1で同位相
で、ｆu2で逆位相で変調される。
【００７４】図６は本実施例の可変光フィルタの光周波
数特性をも示す。図７は本実施例の光ＦＳＫ受信器の中
心光周波数ｆfc＝（ｆ1＋ｆ2）／２と受光回路１−４に
入射する光量の関係をも示す。
【００７５】図１３はｆfcとｆfcのトラッキングの誤差
信号との関係を示している。（ａ）はｆfcのみを変調し
た場合のｆfcとＨＰＦ１２−４（またはＬＰＦ１２−
３）の出力の関係を、（ｂ）はｆfcと誤差信号（ＬＰＦ
１２−７−１の出力）の関係を示している。
【００７６】図１０は、本実施例の光ＦＳＫ受信器の２
つの可変光フィルタ１−２の光周波数間隔ｆ2−ｆ1＝ｆ
fdと受光回路１−４に入射する光量の関係をも示す。
【００７７】図１４はｆfdとｆfdのトラッキングの誤差
信号との関係を示している。（ａ）はｆfdのみ変調した
場合のｆfdとＨＰＦ１２−４（またはＬＰＦ１２−３）
の出力の関係を、（ｂ）はｆfdと誤差信号（ＬＰＦ１２
−７−２の出力）の関係を示している。
【００７８】チューニング及び光ＦＳＫ信号の受信動作
については、第１実施例で説明した通りである。
【００７９】次に、トラッキング動作について説明す
る。本実施例でも、この動作は光周波数制御回路１−５
が電流源１−３−１、２を制御することにより行われ
る。図１２に示す光周波数制御回路１−５ではＬＦＰ１
２−３により光周波数制御系の帯域を情報信号の帯域か
ら分離している。
【００８０】本実施例の光ＦＳＫ受信器でも２つの可変
光フィルタを備えるため、２つのトラッキング量が存在
し、２つの可変光フィルタ１−２−１、２の中心光周波
数ｆfcと光周波数間隔ｆfdをトラッキング量とする。ト
ラッキングは、ｆfc、ｆfdを周波数ｆu1、ｆu2の正弦波
で変調し、増幅器１２−１−１、２の和信号に含まれる
周波数ｆu1、ｆu2の成分と変調信号である正弦波の位相
関係から誤差信号を生成してそれに基づいて行う。尚、
２つの正弦波の周波数ｆu1、ｆu2は、掛算器１２−６で
の乗算により分離できるように設定し、変調が上記２つ
の誤差信号の生成には影響を及ぼさないようにしてい
る。
【００８１】最初に、ｆfcのトラッキングについて説明
する。ｆfcのトラッキングはＬＰＦ１２−７−１の出力
を誤差信号としてＰＩＤ制御回路１２−８−１が操作信
号を生成し、それをもとに電流源制御回路１２−９が電
流源１−３−１、２を制御することにより行われる。
【００８２】図７は、ｆfcとＬＰＦ１２−３の出力の関
係を求めるための模式図をも示す（但し、ｆfd＝ｆsdと
した）。黒い太線と白抜きの太線の長さの和がＬＰＦ１
２−３の出力の大きさになる。
【００８３】ｆfcとＬＰＦ１２−３の出力の関係は、図
１３（ａ）に示すようにｆscでピークをもっている。こ
の関係は２つの可変光フィルタの光周波数間隔ｆfdがｆ
sd付近にある場合には大きくは変化しない。したがっ
て、以下の説明はｆfdがｆsd付近にある場合には成り立
ち、結果として、ｆfcのトラッキングをｆfdのトラッキ
ングと独立して行うことができる。
【００８４】ｆ1とｆ2を周波数ｆu1の微小振幅の正弦波
で変調すると、ｆfdを一定に保ちながら、ｆfcを周波数
ｆu1の微小振幅の正弦波で変調できる。このとき、ＬＰ
Ｆ１２−３の出力の周波数ｆu1の成分（ＨＰＦ１２−４
の出力でも同じ）と発振器１２−５−１の出力の位相関
係は、ｆscを境にして反転する。仮に、ｆfc＜ｆscで同
位相ならば、ｆfc＞ｆscでは逆位相になる。この位相関
係をもとに２つの可変光フィルタの中心光周波数ｆfcを
受信チャンネルの光ＦＳＫ信号の中心光周波数ｆscにト
ラッキングする。
【００８５】本実施例では、この位相関係を乗算と低周
波成分の抽出により検知する。ＬＰＦ１２−３の出力の
直流成分をＨＰＦ１２−４により除去し、掛算器１２−
６−１で発振器１２−５−１の周波数ｆu1の正弦波と乗
算し、遮断周波数がｆu1より低く設定されたＬＰＦ１２
−７−１で低周波成分を抽出する。掛算器１２−６−１
の出力の低周波成分は、入力された２つの信号の位相関
係が同位相の場合はプラス、逆位相の場合はマイナスに
なる。この様子を図１３（ｂ）に示す。ＬＰＦ１２−７
−１の出力はｆscを中心とするゼロクロス信号になって
いる。この信号を誤差信号として帰還制御を行うことに
より、光ＦＳＫ受信器の中心光周波数ｆfcを受信チャン
ネルの光ＦＳＫ信号の中心光周波数ｆscにトラッキング
することができる。
【００８６】続いて、可変光フィルタの光周波数間隔ｆ
fdのトラッキングについて説明する。ｆfdのトラッキン
グはＬＰＦ１２−７−２の出力を誤差信号としてＰＩＤ
制御回路１２−８−２が操作信号を生成し、それをもと
に電流源制御回路１２−９が電流源１−３−１、２を制
御することにより行われる。
【００８７】図１０は、ｆfdとＬＰＦ１２−３の出力の
関係を求めるための模式図をも示す（但し、ｆfc＝ｆsc
とした）。黒い太線と白抜きの太線の長さの和がＬＰＦ
１２−３の出力の大きさになる。
【００８８】ｆfdとＬＰＦ１２−３の出力の関係は、図
１４（ａ）に示すようにｆsdに近い値ｆdoでピークをも
っている。この理由は、可変光フィルタの透過スペクト
ルが裾で比較的急に変化しピークでなだらかに変化する
からである。この関係は光ＦＳＫ受信器の中心光周波数
ｆfcがｆsc付近にある場合には大きくは変化しない。し
たがって、以下の説明はｆfcがｆsc付近にある場合には
成り立ち、結果として、可変光フィルタの光周波数間隔
ｆfdのトラッキングをｆfcのトラッキングと独立してト
ラッキングすることができる。
【００８９】ｆ1とｆ2を互いに反転する周波数ｆu2の微
小振幅の正弦波で変調すると、ｆfcを一定に保ちなが
ら、ｆfdを周波数ｆu2の微小振幅の正弦波で変調でき
る。このとき、ＬＰＦ１２−３の出力の周波数ｆu2の成
分（ＨＰＦ１２−４の出力でも同じ）と発振器１２−５
−２の出力の位相関係は、ｆdoを境にして反転する。仮
に、ｆfd＜ｆdoで同位相ならば、ｆfd＞ｆdoでは逆位相
になる。この位相関係をもとにｆfdをｆdoにトラッキン
グする。
【００９０】位相関係の検知はｆfcと同様にして行われ
る。図１４（ｂ）にｆfdと誤差信号（ＬＰＦ１２−７−
２の出力）の関係を示す。この信号を誤差信号として帰
還制御を行うことにより光ＦＳＫ受信器の光周波数間隔
ｆfdを受信チャンネルの光ＦＳＫ信号の光周波数間隔ｆ
sdに近い値ｆdoにトラッキングすることができる。
【００９１】本実施例の光ＦＳＫ受信器でも、光周波数
間隔ｆfdのトラッキングを行うので、光ＦＳＫ信号の光
周波数間隔ｆsdの変動に対する許容性が高い。
【００９２】
【実施例６】以下、本発明の第６の実施例である光ＦＳ
Ｋ受信器について図１及び図１５等を用いて説明する。
この第６の実施例は、第１実施例の電流制御方式の光周
波数制御回路の第４の例に係るものである。
【００９３】全体構成は図１に示した通りである。図１
５は図１の光周波数制御回路１−５のブロック図であ
る。図中、１５−１−１、２は受光回路１−４の出力を
増幅する増幅器、１５−２は２つの増幅器１５−１−
１、２の出力の差をとる減算器、１５−３は２つの増幅
器１５−１−１、２の出力の和をとる加算器、１５−４
−１、２は夫々減算器１５−２及び加算器１５−３の出
力の低周波成分を抽出するＬＰＦ、１５−５はＬＰＦ１
５−４−２の直流成分を除去するＨＰＦである。１５−
６は可変光フィルタ１−２−１、２の光周波数を変調す
るための変調信号を発生する発振器である。変調信号と
しては正弦波が好適に用いられる。
【００９４】また、１５−７はＨＰＦ１５−５の出力と
発振器１５−６の出力である正弦波の乗算を行う掛算
器、１５−８は掛算器１５−７の出力の低周波成分を抽
出するＬＰＦである。尚、ＬＰＦ１５−４−１、２の遮
断周波数ｆl1、ＨＰＦ１５−５の遮断周波数ｆh、ＬＰ
Ｆ１５−８の遮断周波数ｆl2、及び正弦波の周波数ｆの
関係は、ｆh、ｆl2＜ｆ＜ｆl1となっている。
【００９５】更に、１５−９−１、２はＬＰＦ１５−４
−１、１５−８の出力を誤差信号として帰還制御の操作
信号を生成する制御回路であり、比例・積分・微分項を
組み合わせたＰＩＤ制御回路が好適に用いられる。１５
−１０は２つの電流源１−３−１、２の出力を制御する
電流源制御回路であり、外部の通信制御系により制御さ
れる。その出力は、チャンネル選択時には、通信制御系
より電流源１−３−１、２それぞれに対して設定される
バイアス値に対応し、トラッキング時には２つの操作信
号、バイアス値、発振器１５−６からの正弦波から算出
された値に対応する。電流源制御回路１５−１０は、こ
の正弦波を２つの出力端子に互いに反転させて重畳す
る。これにより、２つの可変光フィルタ１−２−１、２
は互いに独立に逆位相で変調される。
【００９６】図６は本実施例の可変光フィルタの光周波
数特性をも示す。図７は本実施例の光ＦＳＫ受信器の中
心光周波数（ｆ1＋ｆ2）／２＝ｆfcと受光回路に入射す
る光量の関係をも示す。また、図８は本実施例のｆfcと
ｆfcのトラッキングの誤差信号（ＬＰＦ１５−８の出
力）との関係をも示している。
【００９７】図１０は、本実施例の光ＦＳＫ受信器の２
つの可変光フィルタの光周波数間隔ｆ2−ｆ1と受光回路
に入射する光量の関係をも示す。更に、図１４はｆfdと
ｆfdのトラッキングの誤差信号との関係をも示してい
る。（ａ）はｆfdとＬＰＦ１５−４−２の出力の関係
を、（ｂ）はｆfdと誤差信号（ＬＰＦ１５−８の出力）
の関係を示している。
【００９８】チューニング及び光ＦＳＫ信号の受信動作
については、第１実施例で説明した通りである。
【００９９】次に、トラッキング動作について説明す
る。本実施例でも、この動作は光周波数制御回路１−５
が電流源１−３−１、２を制御することにより行われ、
図１５に示す光周波数制御回路ではＬＦＰ１５−４−
１、２により光周波数制御系の帯域を情報信号の帯域か
ら分離している。
【０１００】本実施例においても、２つの可変光フィル
タの中心光周波数ｆfcと光周波数間隔ｆfdをトラッキン
グ量とする。本実施例では、ｆfcのトラッキングを２つ
の増幅器１５−１−１、２の差信号の低周波成分を誤差
信号としてを行う。また、ｆfdのトラッキングを２つの
可変光フィルタの光周波数を互いに反転する正弦波で変
調し、そのとき得られる和信号の変調成分と正弦波の位
相関係を検知し、誤差信号を生成して行う。
【０１０１】最初に、ｆfcのトラッキングについて説明
する。ｆfcのトラッキングはＬＰＦ１５−４−１の出力
を誤差信号としてＰＩＤ制御回路１５−９−１が操作信
号を生成し、それをもとに電流源制御回路１５−１０が
電流源１−３−１、２を制御することにより行われる。
これは、第３、４実施例での方法と同じである。尚、誤
差信号の特性はｆfdがｆsd付近にある場合には大きく変
化しない。また、後述する様にｆfdの変調のために、ｆ
1及びｆ2にかける変調はｆfcを一定に保つ。従って、ｆ
fdのトラッキングと独立にｆfcをトラッキングすること
ができる。
【０１０２】続いて、ｆfdのトラッキングについて説明
する。これは、第５実施例での方法とほぼ同じである。
ｆfdのトラッキングはＬＰＦ１５−８の出力を誤差信号
としてＰＩＤ制御回路１５−９−２が操作信号を生成
し、それをもとに電流源制御回路１５−１０が電流源１
−３−１、２を制御することにより行われる。
【０１０３】加算器１５−３はマーク信号受信系からの
信号とスペース信号受信系からの信号を加算するので、
２つの増幅器１５−１−１、２の和信号の低周波成分
（ＬＰＦ１５−４−２の出力）は図１０の白抜きの太線
の部分の長さ（ｐ１）と黒い太線の部分の長さ（ｐ２）
を加算した値になる。
【０１０４】ＬＰＦ１５−４−２の出力は、図１４
（ａ）に示すようにｆsdより少し小さい値ｆdoでピーク
をもっている。ｆ1とｆ2を互いに反転する周波数ｆの微
小振幅の正弦波で変調すると、ｆfcを一定に保ちなが
ら、ｆfdを周波数ｆの微小振幅の正弦波で変調できる。
このとき、ＬＰＦ１５−４−２の出力の周波数ｆの成分
と発振器１５−６の出力の位相関係は、ｆdoを境にして
反転する。仮に、ｆfd＜ｆdoで同位相ならば、ｆfd＞ｆ
doでは逆位相になる。この位相関係をもとにｆfdをｆdo
にトラッキングする。
【０１０５】本実施例では、この位相関係を乗算と低周
波成分の抽出により検知する。ＬＰＦ１５−４−２の出
力の直流成分をＨＰＦ１５−５により除去し、掛算器１
５−７で発振器１５−６の周波数と乗算し、遮断周波数
がｆ より低く設定されたＬＰＦ１５−８で低周波成分を
抽出する。掛算器１５−７の出力の低周波成分は、入力
された２つの信号の位相関係が同位相の場合はプラス、
逆位相の場合はマイナスになる。この様子を図１４
（ｂ）に示す。ＬＰＦ１５−８の出力はｆdoを中心とす
るゼロクロス信号になっている。この信号を誤差信号と
して帰還制御を行うことにより光ＦＳＫ受信器の光周波
数間隔ｆfdを受信チャンネルの光ＦＳＫ信号の光周波数
間隔ｆsdに近い値ｆdoにトラッキングすることができ
る。
【０１０６】本実施例でも、光周波数間隔ｆfdのトラッ
キングを行うので、光ＦＳＫ信号の光周波数間隔ｆsdの
変動に対する許容性が高い。
【０１０７】
【実施例７】図１６は本発明の第７の実施例である光Ｆ
ＳＫ受信器のブロック図である。前記の電流制御方式の
実施例との相違点は、可変光フィルタ１−２の光周波数
の制御を注入電流ではなく、温度により行う温度制御方
式を採用していることである。そのため光周波数制御回
路１−５の出力は温度コントローラ１６−１−１、２に
接続されている。温度コントローラ１６−１−１、２と
しては、例えばサーミスタで温度変化を検知し、ペルチ
ェ素子で温度を一定に保つ装置が好適に用いられる。そ
の他の構成要素、動作等については前記各実施例と同じ
である。ＤＦＢフィルタは温度によってもその光周波数
を制御することが可能であり、本実施例ではこれを利用
している。
【０１０８】
【実施例８】図１７は本発明の第８の実施例である光Ｆ
ＳＫ受信器のブロック図である。可変光フィルタ１−２
の光周波数の制御手段として、第６実施例等では注入電
流を、第７実施例では温度を用いたが、これらを組み合
わせる事も可能である。例えば、可変光フィルタ１−２
の光周波数の間隔ｆfdの設定は注入電流で行い、光ＦＳ
Ｋ受信器の中心光周波数ｆfcのトラッキングは温度で行
っても良い。更に、用いる可変光フィルタの光周波数を
制御出来る他の手段を用いる事も可能である。本実施例
はこうした温度及び電流制御方式を採用するものであ
る。
【０１０９】第６実施例等との相違点は可変光フィルタ
の光周波数の制御を注入電流ではなく、温度により行う
ことである。但し、誤差信号を生成する為の光周波数の
変調は第６実施例等と同様に注入電流により行う。光周
波数制御回路１−５は電流源１−３−１、２の他に温度
コントローラ１７−１−１、２に接続されている。温度
コントローラ１７−１−１、２としては、第７実施例と
同様に、例えばサーミスタで温度変化を検知し、ペルチ
ェ素子で温度を一定に保つ装置が好適に用いられる。
【０１１０】
【実施例９】図１８は第９実施例の光周波数制御回路１
−５のブロック図である。本実施例は、温度及び電流制
御方式を採用する第８実施例の光周波数制御回路の第１
の例に係る。基本構成は図１２の第５実施例と同じであ
るが、第５実施例の光周波数制御回路との相違点は、Ｐ
ＩＤ制御回路１２−８−１、２の出力が電流源制御回路
１２−９には接続されず、温度コントローラ制御回路１
８−１に接続されている事である。その他の構成要素、
動作等については第５実施例と同じである。ＤＦＢフィ
ルタは温度によってもその光周波数を制御することが可
能であり、本実施例でもこれを利用している。
【０１１１】
【実施例１０】図１９は第１０実施例の光周波数制御回
路１−５のブロック図である。本実施例は、温度及び電
流制御方式を採用する図１７の第８実施例の光周波数制
御回路の第２の例に係る。基本構成は図１５の第６実施
例と同じである。第６実施例の光周波数制御回路との相
違点は、ＰＩＤ制御回路１５−８−１、２の出力が電流
源制御回路１５−９には接続されず、温度コントローラ
制御回路１９−１に接続されている事である。ｆfdのト
ラッキングの誤差信号を生成する為の光周波数の変調は
第６実施例と同様に注入電流により行う。
【０１１２】その他の構成要素、動作等については第６
実施例と同じである。ＤＦＢフィルタは温度によっても
その光周波数を制御することが可能であり、本実施例で
もこれを利用している。
【０１１３】
【実施例１１】図２０を用いて、本発明の光ＦＳＫ受信
器を用いた光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送システムである第１１
実施例について説明する。この図はシステム構成図であ
り、映像分配に好適に用いられ光ＣＡＴＶなどに適した
構成になっている。チャンネル数をｎ、受信装置の数を
ｍとし、各チャンネルの光周波数をｆ1，ｆ2，〜，ｆn
で示す（ｆs，ｆmをまとめてｆとした）。送信装置（Ｃ
ＡＴＶ局側）２０−１は、ｎ個のＤＦＢ−ＬＤを直接Ｆ
ＳＫ変調し、それぞれにデジタル映像信号を乗せて、光
ファイバ２０−２に送出する。この光信号は光分岐器２
０−３でｍ本の光ファイバ２０−４−１〜ｍに分けら
れ、受信装置（加入者側）２０−５−１〜ｍに送られ
る。各受信装置２０−５−１〜ｍは前記実施例の光ＦＳ
Ｋ受信器をもち、これにより受信チャンネルのデジタル
映像信号を再生する。本実施例の各受信装置２０−５−
１〜ｍでの、チューニング、トラッキング、及び光ＦＳ
Ｋ受信動作は前記実施例と同じである。
【０１１４】本発明の光ＦＳＫ受信器を用いる事によ
り、各チャンネルの光ＦＳＫ信号のマーク光周波数とス
ペース光周波数との間隔を狭くし、多重するチャンネル
数を増加出来る。
【０１１５】
【実施例１２】図２１を用いて、本発明の光ＦＳＫ受信
器を用いた光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送システムである第１２
実施例について説明する。この図はシステム構成図であ
り、マルチメディア光ＬＡＮに適した構成になってい
る。ｍ個の端局装置２１−１−１〜ｍは光ファイバ２１
−２−１〜ｍ、光ノード２１−３−１〜ｍを介して伝送
路である光ファイバ２１−４−１〜ｍに接続されてい
る。
【０１１６】本システムでは、映像信号等の通常のパケ
ット通信に適さない信号には光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送を用
い、通常のパケット通信には、光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送の
光信号スペクトルと１ｎｍ以上離れた光周波数をキャリ
アとした直接変調−直接検波伝送を用いる（以下では、
後者を第１系統、前者を第２系統と呼ぶ）。第１系統の
光周波数をｆa、第２系統の光周波数をｆ1〜ｆnとす
る。各端局装置２１−１−１〜ｍには、第１系統及び第
２系統の送受信回路が備えられている。第１系統の送受
信回路の光周波数は固定であり、第２系統の送受信回路
の光周波数は可変である（可変範囲はｆ1からｆn）。第
２系統の受信回路には前記実施例の光ＦＳＫ受信器を用
いる。
【０１１７】通信方式は、第１系統ではＣＳＭＡ／ＣＤ
（ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａ
ｃｃｅｓｓ／ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏ
ｎ）、第２系統ではチャンネル割当を用いる。第２系統
のチャンネル割当等の制御（例えば、図１に示す第１実
施例の受信装置の通信制御系参照）のための通信は第１
系統を用いて行われる。尚、図２１は、端局装置２１−
１−１が第１系統（すなわち光周波数ｆa）と第２系統
のｆ1で、端局装置２１−１−２が第２系統のｆ2で、端
局装置２１−１−ｍが第２系統のｆnで送信を行ってい
る様子を示している。本実施例の各端局装置２１−１−
１〜ｍの受信装置での、チューニング、トラッキング、
及び光ＦＳＫ受信動作は前記実施例と同じである。
【０１１８】以下の事項は前述の本発明の実施例の説明
に限定されるものではない。
【０１１９】前記実施例において、可変光フィルタとし
てＤＦＢフィルタを用いたが、ＤＢＲフィルタ等の他の
半導体型フィルタ、及びファブリペロー型フィルタを用
いてもよい。
【０１２０】第２実施例において、光分岐器に相当する
素子としてＹ分岐を用いたが、他の手段を用いてもよ
い。例えば、微細エッチング技術を用いた集積カップラ
を用いることも可能である。また、ＤＦＢフィルタをＤ
ＢＲフィルタ等の他の半導体型フィルタに置き換えるこ
とも可能である。また、ＤＦＢフィルタ等の半導体型フ
ィルタに受光素子としての機能を持たせたものを用いて
もさしつかえない。さらに、上記実施例では１．５５μ
ｍ帯の場合で説明したが、１．３μｍ帯あるいはＧａＡ
ｓ／ＡｌＧａＡｓ系の０．８μｍ帯等でもよい。この場
合には、夫々に適した光ファイバを用いればよい。
【０１２１】また、第１２実施例において、バス型のト
ポロジーを用いたが、スター型にも適用可能である。ま
た、第１系統と第２系統を光周波数の離れた光周波数多
重（波長多重）により多重化したが、多心ファイバを用
いた空間多重により多重化することも可能である。さら
に、第１系統のプロトコルとしてＣＳＭＡ／ＣＤを用い
たが他のプロトコルも利用可能である。
【０１２２】更に、本発明の光ＦＳＫ受信器は、２つの
可変光フィルタの光周波数の間で、光周波数が変化する
光ＦＭ信号にも利用できる。
【０１２３】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明により、トラ
ッキングの対象を少なければ中心光周波数のみにできる
ので光ＦＳＫ受信器のトラッキングが容易になり、ま
た、受信器自体の構成を簡単にできる。さらに、本発明
の構成は光素子の集積化に適しており、光ＦＳＫ受信器
の小型化、低価格化に有効である。
【０１２４】また、本発明の光ＦＳＫ受信器を用いるこ
とにより、チャンネル数が多く受信特性が良好で、そし
て廉価な光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送システムなどの光通信シ
ステムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ＦＳＫ受信器の第１実施例等のブロ
ック図。
【図２】図１の光ＦＳＫ受信器の可変光フィルタの光周
波数特性を示す図。
【図３】本発明の第２実施例である光ＦＳＫ受信器用集
積光素子の全体と断面を示す図。
【図４】光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送の光信号スペクトルを示
す図。
【図５】本発明の第３実施例である光ＦＳＫ受信器の光
周波数制御回路のブロック図。
【図６】第３実施例等の光ＦＳＫ受信器の可変光フィル
タの光周波数特性を示す図。
【図７】第３実施例等の光ＦＳＫ受信器の中心光周波数
と受光回路に入射する光量の関係を示す図。
【図８】第３実施例等の光ＦＳＫ受信器の中心光周波数
と誤差信号の関係を示す図。
【図９】本発明の第４実施例である光ＦＳＫ受信器の光
周波数制御回路のブロック図。
【図１０】第４実施例等の光ＦＳＫ受信器の光周波数間
隔と受光回路に入射する光量の関係を示す図。
【図１１】第４実施例等の光ＦＳＫ受信器の光周波数間
隔と誤差信号等の関係を示す図。
【図１２】本発明の第５実施例である光ＦＳＫ受信器の
光周波数制御回路のブロック図。
【図１３】第５実施例等の光ＦＳＫ受信器の中心光周波
数と誤差信号等の関係を示す図。
【図１４】第５実施例等の光ＦＳＫ受信器の光周波数間
隔と誤差信号等の関係を示す図。
【図１５】本発明の第６実施例である光ＦＳＫ受信器の
光周波数制御回路のブロック図。
【図１６】本発明の第７実施例である光ＦＳＫ受信器の
ブロック図。
【図１７】本発明の第８実施例である光ＦＳＫ受信器の
ブロック図。
【図１８】本発明の第９実施例である光ＦＳＫ受信器の
光周波数制御回路のブロック図。
【図１９】本発明の第１０実施例である光ＦＳＫ受信器
の光周波数制御回路のブロック図。
【図２０】本発明の光ＦＳＫ受信器を用いた光ＦＤＭ−
ＦＳＫ伝送システムの第１例の構成図。
【図２１】本発明の光ＦＳＫ受信器を用いた光ＦＤＭ−
ＦＳＫ伝送システムの第２例の構成図。
【図２２】従来の光ＦＳＫ受信器の第１例のブロック
図。
【図２３】図２２の光ＦＳＫ受信器の可変光フィルタの
光周波数特性を示す図。
【図２４】従来の光ＦＳＫ受信器の第２例のブロック
図。
【第２５図】図２４の光ＦＳＫ受信器の可変光フィルタ
の光周波数特性を示す図。
【符号の説明】
１−１ 光分岐器 １−２ 可変光フィルタ １−３ ドライバ １−４ 受光回路 １−５ 光周波数制御回路 １−６ 差動増幅器 １−７ 判定回路 ３−１ Ｙ分岐 ３−２ ＤＦＢフィルタ ３−３ 受光素子 ３−４ ＩｎＰ基板 ３−５ ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層 ３−６ ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ ＭＱＷ活性層 ３−７ ＩｎＰクラッド層 ３−８ ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 ３−９ 電極 ３−１０ 高抵抗のＩｎＰ層 ３−１１ λ／４シフト一次回折格子 ２０−１ 送信装置（ＣＡＴＶ局側） ２０−２ 光ファイバ ２０−３ 光分岐器 ２０−４ 光ファイバ ２０−５ 受信装置（加入者側） ２１−１ 端局装置 ２１−２ 光ファイバ ２１−３ 光ノード ２１−４ 光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 27/14 Ｚ 9297−5Ｋ

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光ＦＤＭ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉ
    ｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）−ＦＳＫ（ｆｒ
    ｅｑｕｅｎｃｙ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）伝送シス
    テムに用いられる光ＦＳＫ受信器であって、光ＦＳＫ信
    号を少なくとも２つに分ける光分岐器、少なくとも２つ
    の可変光フィルタ、少なくとも２つの受光回路、差動増
    幅器を備え、前記光分岐器で分けられた光ＦＳＫ信号の
    マーク光周波数及びスペース光周波数を、各々に同調さ
    せた前記少なくとも２つの可変光フィルタで透過させ、
    その各々の透過光を前記少なくとも２つの受光回路によ
    り独立に受光し、前記差動増幅器によるその差信号で光
    ＦＳＫ信号を受信することを特徴とする光ＦＳＫ受信
    器。
  2. 【請求項２】更に、光周波数制御手段、光周波数制御回
    路を有し、該光周波数制御回路は低域通過フィルタ及び
    該光周波数制御手段を制御する回路とを備え、２つの受
    光回路の出力の差信号の低周波成分を誤差信号として、
    ２つの可変光フィルタの中心光周波数を、受信する光Ｆ
    ＳＫ信号の中心光周波数にトラッキングすることを特徴
    とする請求項１記載の光ＦＳＫ受信器。
  3. 【請求項３】更に、光周波数制御手段、光周波数制御回
    路を有し、該光周波数制御回路は加算器、減算器、基準
    電圧源、低域通過フィルタ及び該光周波数制御手段を制
    御する回路とを備え、２つの受光回路の出力の差信号の
    低周波成分を誤差信号として、２つの可変光フィルタの
    中心光周波数を、受信する光ＦＳＫ信号の中心光周波数
    にトラッキングし、２つの受光回路の出力の和信号の低
    周波成分と基準電圧の差を誤差信号として、２つの可変
    光フィルタの光周波数間隔を、受信する光ＦＳＫ信号の
    光周波数間隔にトラッキングすることを特徴とする請求
    項１記載の光ＦＳＫ受信器。
  4. 【請求項４】更に、光周波数制御手段、光周波数制御回
    路を有し、該光周波数制御回路は加算器、低域通過フィ
    ルタ、互いに周波数の異なる変調信号を供給する２つの
    変調手段、２つの位相検知手段及び該光周波数制御手段
    を制御する回路とを備え、２つの可変光フィルタの中心
    光周波数を変調し、２つの受光回路の出力の和信号の変
    調成分と変調信号の位相関係から誤差信号を生成し、２
    つの可変光フィルタの中心光周波数を、受信する光ＦＳ
    Ｋ信号の中心光周波数にトラッキングし、２つの可変光
    フィルタの光周波数間隔を変調し、２つの受光回路の出
    力の和信号の変調成分と変調信号の位相関係から誤差信
    号を生成し、２つの可変光フィルタの光周波数間隔を、
    受信する光ＦＳＫ信号の光周波数間隔にトラッキングす
    ることを特徴とする請求項１記載の光ＦＳＫ受信器。
  5. 【請求項５】更に、光周波数制御手段、光周波数制御回
    路を有し、該光周波数制御回路は加算器、減算器、低域
    通過フィルタ、変調手段、位相検知手段及び該光周波数
    制御手段を制御する回路とを備え、２つの受光回路の出
    力の差信号の低周波成分を誤差信号として、２つの可変
    光フィルタの中心光周波数を、受信する光ＦＳＫ信号の
    中心光周波数にトラッキングし、２つの可変光フィルタ
    の光周波数間隔を変調し、２つの受光回路の出力の和信
    号の変調成分と変調信号の位相関係から誤差信号を生成
    し、２つの可変光フィルタの光周波数間隔を、受信する
    光ＦＳＫ信号の光周波数間隔にトラッキングすることを
    特徴とする請求項１記載の光ＦＳＫ受信器。
  6. 【請求項６】前記光周波数制御手段として、電流源を用
    いることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載
    の光ＦＳＫ受信器。
  7. 【請求項７】前記光周波数制御手段として、温度コント
    ローラを用いることを特徴とする請求項２乃至５のいず
    れかに記載の光ＦＳＫ受信器。
  8. 【請求項８】前記光周波数制御手段として、電流源と温
    度コントローラを用いることを特徴とする請求項４及び
    ５のいずれかに記載の光ＦＳＫ受信器。
  9. 【請求項９】前記可変光フィルタとしてＤＦＢ（ｄｉｓ
    ｔｒｉｂｕｔｅｄｆｅｅｄｂａｃｋ）フィルタを用いる
    ことを特徴とする請求項１記載の光ＦＳＫ受信器。
  10. 【請求項１０】前記可変光フィルタとしてＤＢＲ（ｄｉ
    ｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｂｒａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏ
    ｒ）フィルタを用いることを特徴とする請求項１記載の
    光ＦＳＫ受信器。
  11. 【請求項１１】前記可変光フィルタとしてＤＦＢ（ｄｉ
    ｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｅｅｄｂａｃｋ）フィルタを用
    い、これに光分岐器、受光回路の受光素子を集積化して
    構成したことを特徴とする請求項１記載の光ＦＳＫ受信
    器。
  12. 【請求項１２】前記可変光フィルタとしてＤＢＲ（ｄｉ
    ｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｂｒａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏ
    ｒ）フィルタを用い、これに光分岐器、受光回路の受光
    素子を集積化して構成したことを特徴とする請求項１記
    載の光ＦＳＫ受信器。
  13. 【請求項１３】前記可変光フィルタとしてファブリペロ
    ー型フィルタを用いることを特徴とする請求項１記載の
    光ＦＳＫ受信器。
  14. 【請求項１４】請求項１乃至５のいずれかに記載の光Ｆ
    ＳＫ受信器を用いて構成したことを特徴とする光ＦＤＭ
    −ＦＳＫ伝送システム。
  15. 【請求項１５】光ＣＡＴＶシステムであることを特徴と
    する請求項１４記載の光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送システム。
  16. 【請求項１６】バス型のトポロジーであることを特徴と
    する請求項１４記載の光ＦＤＭ−ＦＳＫ伝送システム。
  17. 【請求項１７】光信号を少なくとも２つに分ける光分岐
    手段、少なくとも２つの可変光フィルタ、少なくとも２
    つの受光手段、差動増幅器を備え、前記光分岐手段で分
    けられた光信号を前記少なくとも２つの可変光フィルタ
    で透過させ、その各々の透過光を前記少なくとも２つの
    受光手段により独立に受光し、前記差動増幅器によるそ
    の差信号で光信号を受信することを特徴とする光受信
    器。
  18. 【請求項１８】更に、２つの可変光フィルタの中心光周
    波数を、受信する光ＦＳＫ信号の中心光周波数にトラッ
    キングする手段を有することを特徴とする請求項１７記
    載の光受信器。
  19. 【請求項１９】更に、２つの可変光フィルタの光周波数
    間隔を、受信する光ＦＳＫ信号の光周波数間隔にトラッ
    キングする手段を有することを特徴とする請求項１８記
    載の光受信器。
  20. 【請求項２０】光信号を２つに分け、分けられた光信号
    を２つの可変光フィルタで透過させ、その各々の透過光
    を独立に受光し、その差信号で光信号を受信することを
    特徴とする光受信方法。
  21. 【請求項２１】更に、２つの可変光フィルタの中心光周
    波数を、受信する光ＦＳＫ信号の中心光周波数にトラッ
    キングすることを特徴とする請求項２０記載の光受信方
    法。
  22. 【請求項２２】更に、２つの可変光フィルタの光周波数
    間隔を、受信する光ＦＳＫ信号の光周波数間隔にトラッ
    キングすることを特徴とする請求項２１記載の光受信方
    法。
JP5248659A 1992-10-03 1993-09-09 光ｆｓｋ受信器及びそれを用いた光ｆｄｍ−ｆｓｋ伝送システム Pending JPH06224882A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5248659A JPH06224882A (ja) 1992-10-03 1993-09-09 光ｆｓｋ受信器及びそれを用いた光ｆｄｍ−ｆｓｋ伝送システム
EP93115907A EP0591866A3 (en) 1992-10-03 1993-10-01 Optical receiver and optical transmission system using the receiver.
US08/492,964 US5594577A (en) 1992-10-03 1995-06-21 Optical receiver and optical transmission system using the receiver

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28955292 1992-10-03
JP4-289552 1992-10-03
JP5248659A JPH06224882A (ja) 1992-10-03 1993-09-09 光ｆｓｋ受信器及びそれを用いた光ｆｄｍ−ｆｓｋ伝送システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06224882A true JPH06224882A (ja) 1994-08-12

Family

ID=26538887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5248659A Pending JPH06224882A (ja) 1992-10-03 1993-09-09 光ｆｓｋ受信器及びそれを用いた光ｆｄｍ−ｆｓｋ伝送システム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5594577A (ja)
EP (1) EP0591866A3 (ja)
JP (1) JPH06224882A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007049350A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Mitsubishi Electric Corp 光復調回路
JP2014150447A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Fujitsu Ltd 信号検出回路および光伝送装置

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08316938A (ja) * 1995-05-17 1996-11-29 Canon Inc 複数のチャンネルを多重して通信を行う光通信方法及び光通信システム
JPH09162849A (ja) * 1995-10-05 1997-06-20 Canon Inc 光フィルタの選択波長の制御方法及び波長制御方法及び波長多重方法及び波長補正方法
JPH09129950A (ja) * 1995-11-02 1997-05-16 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 光受信装置
JP3323725B2 (ja) * 1995-12-08 2002-09-09 キヤノン株式会社 偏波変調レーザ、その駆動方法及びそれを用いた光通信システム
JP3566496B2 (ja) * 1996-05-27 2004-09-15 キヤノン株式会社 波長制御方法及びそれを用いるネットワークシステム
JPH09331107A (ja) * 1996-06-11 1997-12-22 Canon Inc 波長可変光源及びその波長制御方法及び波長多重通信ネットワーク
KR100219633B1 (ko) * 1997-02-22 1999-09-01 윤종용 광통신용 동조 필터 장치
JP3559683B2 (ja) 1997-05-14 2004-09-02 キヤノン株式会社 波長可変フィルタの波長ロック方式、波長ロック装置および波長多重通信ネットワーク
DE19722370A1 (de) * 1997-05-28 1998-12-03 Alsthom Cge Alcatel Empfänger für ein optisches Nachrichtenübertragungssystem und Verfahren zu dessen Betrieb
US6101011A (en) * 1997-05-29 2000-08-08 Ciena Corporation Modulation format adjusting optical transponders
JP2970844B2 (ja) * 1997-06-04 1999-11-02 日本電気株式会社 光受信器及びそれを用いた光ネットワークシステム
JP3603082B2 (ja) * 1997-10-17 2004-12-15 富士通株式会社 波長多重伝送装置
US6496288B2 (en) 1997-10-17 2002-12-17 Fujitsu Limited Wavelength multiplexing transmission apparatus and wavelength demultiplexing reception apparatus
US6597713B2 (en) 1998-07-22 2003-07-22 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus with an optical functional device having a special wiring electrode and method for fabricating the same
US6359716B1 (en) 1999-02-24 2002-03-19 Massachusetts Institute Of Technology All-optical analog FM optical receiver
KR100337132B1 (ko) * 1999-10-15 2002-05-18 윤덕용 광 신호 대 잡음비를 측정하는 장치 및 방법
US6266173B1 (en) 1999-10-20 2001-07-24 Hrl Laboratories, Llc Optical FM receiver
US6456422B1 (en) 1999-10-20 2002-09-24 Hrl Laboratories, Llc Direct optical FM discriminator
US6804471B1 (en) 2000-01-05 2004-10-12 Hrl Laboratories Llc Apparatus and method of pulsed frequency modulation for analog optical communication
US20020130251A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-19 Myers Michael H. Photonic wavelength error detector
US20020131107A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-19 Hait John N. Hyper-dense photonic signal apparatus
DE10132124A1 (de) * 2001-07-03 2003-01-16 Sel Alcatel Ag Empfänger zum Empfang von optischen Signalen
US7200342B2 (en) * 2002-06-06 2007-04-03 The Aerospace Corporation Direct-sequence spread-spectrum optical-frequency-shift-keying code-division-multiple-access communication system
JP3817510B2 (ja) * 2002-10-29 2006-09-06 キヤノン株式会社 光電気混載装置
JP4174345B2 (ja) * 2003-03-03 2008-10-29 キヤノン株式会社 光偏向器および光偏向器の制御方法
US7526209B2 (en) * 2003-10-10 2009-04-28 National Institute Of Information And Communications Technology Optical frequency shift keying modulator
US7187870B2 (en) * 2003-10-15 2007-03-06 Oewaves, Inc. Tunable balanced opto-electronic filters and applications in opto-electronic oscillators
US7389053B1 (en) 2003-10-15 2008-06-17 Oewaves, Inc. Tunable filtering of RF or microwave signals based on optical filtering in Mach-Zehnder configuration
US7460788B2 (en) * 2003-10-29 2008-12-02 Ezconn Corporation Transmitting and receiving device
JP4174420B2 (ja) * 2003-12-15 2008-10-29 キヤノン株式会社 光偏向器
JP4533999B2 (ja) * 2004-07-20 2010-09-01 独立行政法人情報通信研究機構 周波数シフトキーイング復調器
US20060098986A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-11 Jung Eui S Optical receiver for reducing optical beat interference and optical network including the optical receiver
TWI375846B (en) * 2005-09-23 2012-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Opto-electronic frequency multiplier
US7903973B1 (en) 2005-12-23 2011-03-08 Lockheed Martin Corporation Dynamic temporal duration optical transmission privacy
US7792427B1 (en) 2006-01-30 2010-09-07 Lockheed Martin Corporation Optical code division multiple access data storage and retrieval
US7991288B1 (en) * 2006-02-07 2011-08-02 Lockheed Martin Corporation Optical code division multiple access data storage encryption and retrieval
US8345339B2 (en) * 2007-06-21 2013-01-01 Canon Kabushiki Kaisha Optical deflector
JP5729895B2 (ja) * 2008-01-29 2015-06-03 キヤノン株式会社 光パルス圧縮器
US7852152B2 (en) * 2008-08-28 2010-12-14 Menara Networks Nth order tunable low-pass continuous time filter for fiber optic receivers
US20100142956A1 (en) * 2008-12-08 2010-06-10 Tellabs Operation, Inc. Method and Apparatus for Reshaping a Channel Signal
JP6075822B2 (ja) 2012-03-13 2017-02-08 キヤノン株式会社 センサ装置
US8712196B2 (en) * 2012-07-20 2014-04-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical cable plug-in detection
JP6064704B2 (ja) * 2013-03-15 2017-01-25 富士通株式会社 光信号復調装置、光信号復調方法、光信号復調プログラム及び光分岐挿入装置
CN104980217B (zh) * 2015-06-19 2017-12-19 邹骁 一种可见光通信系统、方法及相关设备
CN111970585B (zh) * 2020-07-08 2022-07-15 武汉光迅科技股份有限公司 一种信号解调方法、装置、计算机存储介质及设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3644410A1 (de) * 1986-12-24 1988-07-07 Licentia Gmbh Photoempfaenger
DE3881252D1 (de) * 1987-03-30 1993-07-01 Siemens Ag Integriert-optische anordnung fuer die bidirektionale optische nachrichten- oder signaluebertragung.
JPH01185037A (ja) * 1988-01-20 1989-07-24 Hitachi Ltd 光送信器，光受信器及び光伝送装置並びに光受信器の制御方法
US5274490A (en) * 1988-01-20 1993-12-28 Hitachi, Ltd. Optical transmitter, optical receiver and optical transmission apparatus and control method of optical receiver
JP2704418B2 (ja) * 1988-10-03 1998-01-26 日本電信電話株式会社 光信号検波回路
US4989199A (en) * 1988-10-31 1991-01-29 At&T Bell Laboratories Photonic switch architecture utilizing code and wavelength multiplexing
US5020153A (en) * 1989-02-08 1991-05-28 At&T Bell Laboratories Tunable narrowband receiver utilizing distributed Bragg reflector laser structure
EP0409487B1 (en) * 1989-07-15 1999-12-29 Fujitsu Limited Tunable laser diode having a distributed feedback structure
JPH0385834A (ja) * 1989-08-30 1991-04-11 Hitachi Ltd 光周波数多重送信装置、及び、光周波数多重伝送装置
US5077816A (en) * 1989-12-26 1991-12-31 United Technologies Corporation Fiber embedded grating frequency standard optical communication devices
US5105295A (en) * 1990-01-03 1992-04-14 Gte Laboratories Incorporated Four level FSK optical signal transmission with optical decoding and direct detection
JP3001943B2 (ja) * 1990-08-30 2000-01-24 株式会社東芝 偏波スイッチング光源、光受信装置及びコヒーレント光伝送システム
JP3067880B2 (ja) * 1991-01-12 2000-07-24 キヤノン株式会社 回折格子を有する光検出装置
US5408349A (en) * 1991-07-05 1995-04-18 Hitachi, Ltd. Optical frequency division multiplexing transmission system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007049350A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Mitsubishi Electric Corp 光復調回路
JP2014150447A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Fujitsu Ltd 信号検出回路および光伝送装置
US9503211B2 (en) 2013-02-01 2016-11-22 Fujitsu Limited Signal detection circuit and optical transmission equipment

Also Published As

Publication number Publication date
EP0591866A2 (en) 1994-04-13
US5594577A (en) 1997-01-14
EP0591866A3 (en) 1995-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06224882A (ja) 光ｆｓｋ受信器及びそれを用いた光ｆｄｍ−ｆｓｋ伝送システム
US5764821A (en) Large capacity local access network
JP3303515B2 (ja) 光通信方式及びそれを用いた光通信システム
US5504609A (en) WDM optical communication system with remodulators
EP2642676B1 (en) A method and system for operating an optical transmission system
US5726784A (en) WDM optical communication system with remodulators and diverse optical transmitters
US5311344A (en) Bidirectional lightwave transmission system
US5784184A (en) WDM Optical communication systems with remodulators and remodulating channel selectors
JP3183685B2 (ja) 光通信システム
CA2166750C (en) Passive optical network having amplified led transmitters
JP3226067B2 (ja) 光通信方法及び光通信システム
US20050286908A1 (en) Optical communication using duobinary modulation
US20040213574A1 (en) Wavelength division multiplexing - passive optical network system
Lim et al. Technique for increasing optical spectral efficiency in millimetre-wave WDM fibre-radio
JPH0636621B2 (ja) 光交換機
CA2333713A1 (en) Multiwavelength mode-locked dense wavelength division multiplexed optical communication systems
JPS61237533A (ja) 周波数分割多重化によるコヒ−レントな光フアイバ通信方法およびシステム
US5784506A (en) Frequency-encoded optical CDMA transmission system and optical receiver therefor
CN100578991C (zh) 接收多道光信号的接收器及方法
Nosu et al. A consideration of factors affecting future coherent lightwave communication systems
Lin et al. Cross-seeding schemes for WDM-based next-generation optical access networks
JPH0738615B2 (ja) 光ｆｓｋ周波数偏移安定化回路
US20110158644A1 (en) In or relating to multicarrier communication
US20040141748A1 (en) Use of coarse WDM channels for upstream traffic in fiber-to-the-home systems
US5627668A (en) Subcarrier-multiplexed optical transmission systems using optical channel selection