JPH08204638A - 光アナログ伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分散を有する光ファイバによって生じた３次
変調歪みを補償し、高品質な光伝送が得られる光アナロ
グ伝送システムを得るものである。 【構成】 半導体レーザと、半導体レーザの発振波長に
おいて分散を有する光伝送路と、光信号を電気信号に変
換するフォトダイオードからなり、半導体レーザとフォ
トダイオードの間に波長によって透過率の異なる光学部
品を設け、光伝送路において生じた３次変調歪みを補償
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、低歪みな光アナログ
伝送装置並びに光アナログ伝送システムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の光アナログ伝送システムは、１．
３μｍの半導体レーザを光源として用い、また、低損失
な光ファイバを伝送路として用いているため、数百メー
トルごとに増幅器を用いて損失を補うメタル同軸線路を
用いたアナログ伝送方式に比べ、増幅器による雑音や歪
みの蓄積がないため低雑音・低歪みな信号を長距離伝送
することができる。

【０００３】このように高品質な光信号を多数分配して
伝送する必要から、近年、光信号を増幅する光ファイバ
増幅器が開発された。しかし、この光ファイバ増幅器が
機能する波長帯は１．５５μｍ帯であり、１．３μｍ帯
の光を増幅する実用的な光増幅器は未だに開発されてい
ない。このため従来の１．３μｍ用の光ファイバ（１．
３μｍ零分散ファイバ）を伝送路として用いて、１．５
５μｍ帯の光信号を伝送することになる。このように零
分散波長と異なる波長で光アナログ信号を伝送した場
合、例えば、E.E.Bergmann他によりIEEE Photonics Tec
hnology Letter,Vol.3, pp59-61, 1991に示されている
ように、分散を有する光ファイバによって歪み特性の劣
化が起こることが知られている。また、伝送されるアナ
ログ信号の最も高い周波数が、最も低い周波数の２倍以
下である光アナログ伝送システムにおいては、２次変調
歪みは信号の伝送帯域外になるので、３次変調歪みが特
性劣化要因となる。分散を有する光ファイバによって生
じる３次変調歪みＩＭ３_CDは次式のように表わされる。

【０００４】

【数１】

【０００５】従来、このような分散を有する光ファイバ
によって生じる変調歪みの補償には電気的な補償方法が
採用されていた。このような電気的な補償方法は、あら
かじめ補償したい変調歪みと逆特性（歪みの強度が等し
く、位相が逆相）を持った変調波を電気回路により作り
出し、もとの電気信号に合波して半導体レーザへ入力
し、変調歪みを補償する方法である。

【０００６】例えば、図２２は、C.Y.Kuo他により JOUR
NAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL.10, NO.11, pp1751
-1759, 1992 に示された分散によって生じる変調歪みを
補償するための電気回路図である。図において、８９は
電気信号を分波する分波器、９０は３次変調歪みを発生
する３乗回路、９１は３次変調歪みの強度を調整する可
変減衰器、９２は３次変調歪みと信号の位相を合わせる
遅延線路、９３は３乗回路と遅延線路からの電気信号を
合波するための合波器である。この例では、電気信号
を、分散による３次変調歪みの補償用回路と信号線路に
分波し、逆特性を持った歪みを発生させる変調波を作り
出してから再び合波して半導体レーザへの入力信号を得
る。各回路の構成および機能は次のようになっている。
分散による３次変調歪みの補償用回路は３乗回路９０，
可変減衰器９１により構成されており、分波器８９によ
り分波された信号を３乗回路９０に入れて、式（１）に
相当する歪み成分を発生させ、分散を有する光ファイバ
による３次変調歪みと強度が等しくなるように可変減衰
器９１で強度の調整を行う。信号線路は遅延線路９２に
より構成されており、信号に対する歪み補償回路で作り
出した変調波の位相が分散を有する光ファイバにより生
じる歪みと逆相になるように信号の位相を調整し、合波
器９３により補償用回路と信号線路からの電気信号を合
波している。このように、分散を有する光ファイバによ
って生じる３次変調歪みと逆特性を持った変調歪みを発
生させて、歪みを補償している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の、分散を有する
光ファイバによる変調歪みを補償するアナログ伝送装置
ならびにアナログ伝送システムでは歪み補償を上記のよ
うに行っているため、ある特定の周波数の信号に対して
は信号と歪み補償の変調波の強度と位相を所定の関係に
合わせて歪み補償を行うことができるが、周波数の異な
る複数の信号を入力した場合には、遅延線路での位相変
化が異なるため、十分な歪み補償効果が得られないとい
う問題点があった。また、電気的に歪み補償を行ってい
るため、信号の周波数が高くなると歪み補償回路をつく
ることが難しいという問題点があった。さらに、このよ
うな電気的歪み補償方法は送信装置で行わなければなら
ず、例えば、局（一つの光源）から伝送距離の異なる多
数の加入者（受信装置）に信号を伝送する場合において
は、特定の伝送距離にある受信装置でしか最適な歪み補
償は実現できず、伝送距離の異なる受信装置に高品質な
信号を送ることができなかった。

【０００８】この発明は、このような問題点を解消する
ためになされたもので、第１の目的は高い周波数の信号
を入力した場合においても十分な歪み補償効果が得られ
るアナログ伝送装置ならびにアナログ伝送システムを得
るものである。また、第２の目的は伝送距離の異なる受
信装置においても高品質な信号が得られるアナログ伝送
装置ならびにアナログ伝送システムを得るものである。
さらに、第３の目的は、アナログ伝送装置ならびにアナ
ログ伝送システムの歪み補償状態を容易に調整する方法
を得るものである。第４の目的は、アナログ伝送装置な
らびにアナログ伝送システムを、良好な歪み補償状態が
安定に得られるように制御する方法を得るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるアナロ
グ伝送システムにおいては、伝送される信号の最も高い
周波数が、最も低い周波数の２倍以下である光アナログ
伝送システムにおいて、少なくとも電気信号を光信号に
変換する半導体レーザと、上記半導体レーザの発振波長
において分散を有する光伝送路と、上記半導体レーザか
らの光信号を電気信号に変換するフォトダイオードから
なり、上記半導体レーザと上記フォトダイオードの間に
波長によって透過率の異なる光学部品を設け、上記光伝
送路において生じた３次変調歪みを補償するものであ
る。

【００１０】また、波長によって透過率の異なる上記光
学部品として、ファブリぺロー干渉計を用いるものであ
る。

【００１１】また、波長によって透過率の異なる前記光
学部品として、プラスチックからなるソリッドエタロン
を用いるものである。

【００１２】さらに、前記プラスチックからなるソリッ
ドエタロンの側面の一部を、ソリッドエタロンの熱膨張
係数と異なる熱膨張係数の保持具に固定するものであ
る。

【００１３】また、波長によって透過率の異なる前記光
学部品として、対向する２つの反射面の間隔をプラスチ
ックにより設定したファブリペロー干渉計を用いるもの
である。

【００１４】また、波長によって透過率の異なる光学部
品として、半導体導波路を用いるものである。

【００１５】さらに、半導体導波路をフォトダイオード
と集積化したのもを用いるものである。

【００１６】また、波長によって透過率の異なる光学部
品として、ファイバグレーティングを用いるものであ
る。

【００１７】また、波長によって透過率の異なる光学部
品として、マッハツェンダ干渉計を用いるものである。

【００１８】また、半導体導波路に流す電流を調整して
歪補償状態を調整するのもである。

【００１９】また、半導体導波路に印加する電圧を調整
して歪補償状態を調整するのもである。

【００２０】また、波長によって透過率の異なる光学部
品の温度を、加熱または冷却手段によって調整し、歪補
償状態を調整するものである。

【００２１】また、波長によって透過率の異なる光学部
品に入射し、フォトダイオードへ伝搬する半導体レーザ
からの光信号の透過光を受光し、信号を含まない周波数
帯域に発生する３次変調歪みが小さくなるように上記光
学部品の動作点を制御するものである。

【００２２】また、波長によって透過率の異なる光学部
品に入射し、フォトダイオードへ伝搬する半導体レーザ
からの光信号の透過光を受光し、上記透過光出力が小さ
くなるように上記光学部品の動作点を制御するものであ
る。

【００２３】また、波長によって透過率の異なる光学部
品に入射し、上記光学部品により反射または分岐され、
フォトダイオードへ伝搬しない半導体レーザからの光信
号を受光し、上記受光信号の３次変調歪みが大きくなる
ように上記光学部品の動作点を制御するものである。

【００２４】また、波長によって透過率の異なる光学部
品に入射し、上記光学部品により反射または分岐され、
フォトダイオードへ伝搬しない半導体レーザからの光信
号を受光し、上記受光信号が大きくなるように上記光学
部品の動作点を制御するものである。

【００２５】

【作用】上記のように構成されたアナログ伝送システム
においては、半導体レーザとフォトダイオードの間に波
長によって透過率の異なる光学部品を設けることによ
り、分散を有する光ファイバによって生じた３次変調歪
みと逆特性の３次変調歪みを発生することができ、これ
により分散を有する光ファイバによって生じる３次変調
歪みを補償することができる。

【００２６】また、ファブリぺロー干渉計の透過率は波
長によって異なるため、分散を有する光ファイバによっ
て生じる３次変調歪みと逆特性の３次変調歪みを発生す
ることができる。これにより、分散を有する光ファイバ
によって生じる３次変調歪みを補償することができる。

【００２７】また、プラスチックからなるソリッドエタ
ロンの透過率は波長によって異なるため、分散を有する
光ファイバによって生じる３次変調歪みと逆特性の３次
変調歪みを発生することができる。これにより、分散を
有する光ファイバによって生じる３次変調歪みを補償す
ることができる。

【００２８】さらに、プラスチックからなるソリッドエ
タロンの側面の一部を、熱膨張係数の異なる保持具に固
定するため、温度を変えたときに干渉計のフィネスを変
えることができ、容易に歪み補償状態が調整できる。

【００２９】また、波長によって透過率の異なる光学部
品として、対向する２つの反射面の間隔をプラスチック
により設定したファブリペロー干渉計を用いるため、干
渉計の温度に対する透過特性（動作点）の変化が大き
く、容易に歪み補償状態が調整できる。

【００３０】また、波長によって透過率の異なる光学部
品として、半導体導波路を用いるため、分散を有する光
ファイバによって生じる３次変調歪みと逆特性の３次変
調歪みを発生することができる。これにより、分散を有
する光ファイバによって生じる３次変調歪みを補償する
ことができる。

【００３１】さらに、前記半導体導波路をフォトダイオ
ードと集積化するため、分散を有する光ファイバによっ
て生じる３次変調歪みを、受信装置において補償し、伝
送距離によらず最適な歪補償を行うことができる。

【００３２】また、ファイバグレーティングの透過率は
波長によって異なるため、分散を有する光ファイバによ
って生じる３次変調歪みと逆特性の３次変調歪みを発生
することができる。これにより、分散を有する光ファイ
バによって生じる３次変調歪みを補償することができ
る。

【００３３】また、マッハツェンダ干渉計の透過率は波
長によって異なるため、分散を有する光ファイバによっ
て生じる３次変調歪みと逆特性の変調歪みを発生するこ
とができる。これにより、分散を有する光ファイバによ
って生じる３次変調歪みを補償することができる。

【００３４】また、前記半導体導波路に電流を流すこと
により半導体フィルタの透過特性を変えることができ、
容易に歪み補償状態が調整できる。

【００３５】また、前記半導体導波路に電圧を印加する
ことにより半導体フィルタの透過特性を変えることがで
き、容易に歪み補償状態が調整できる。

【００３６】また、波長によって透過率の異なる前記光
学部品を、ヒータまたは熱電素子によって温度を変える
ことにより前記光学部品の透過特性を変えることがで
き、容易に歪補償状態が調整できる。

【００３７】また、波長によって透過率の異なる前記光
学部品からの透過光の信号を含まない帯域の３次変調歪
みが小さくなるように制御するため、良好な歪み補償が
安定に得られる。

【００３８】また、波長によって透過率の異なる前記光
学部品からの透過光出力が小さくなるように制御するた
め、透過光の３次変調歪みが小さくなるように制御さ
れ、良好な歪み補償が安定に得られる。

【００３９】また、波長によって透過率の異なる前記光
学部品からの反射光または分岐された光を受光し、３次
変調歪みが大きくなるように制御するため、透過光の３
次変調歪みが小さくなるように制御され、良好な歪み補
償が安定に得られる。

【００４０】また、波長によって透過率の異なる前記光
学部品からの反射光または分岐された光が大きくなるよ
うに制御するため、透過光の３次変調歪みが小さくなる
ように制御され、良好な歪み補償が安定に得られる。

【００４１】

【実施例】

実施例１．図１は請求項１の発明による光アナログ伝送
システムの一実施例である。図において、１はアナログ
電気信号を光信号に変換して出力する半導体レーザ、２
はアナログ光信号を電気信号に変換するフォトダイオー
ド、３は半導体レーザ１の発振波長において分散を有す
る光ファイバ、４は波長によって透過率の異なる光学部
品である。図２は波長によって透過率の異なる光学部品
４で発生する３次変調歪みを説明するための説明図であ
る。図において、５は光学部品４の透過率、６は半導体
レーザ１への入力電気信号に応じて発生する周波数変化
であるチャーピングである。

【００４２】次に動作について説明する。半導体レーザ
１は入力電気信号に応じてその発振波長が変化するチャ
ーピング６という特性を有している。このため半導体レ
ーザ１の出射光を、波長によって透過率の異なる光学部
品４に通すと、図２に示すように、信号に応じて透過率
が変化し、３次変調歪みが発生する。このように、透過
率の波長依存性を有する光学部品を透過させることによ
って発生する３次変調歪みＩＭ３_OPは次式のように表わ
される。

【００４３】

【数２】

【００４４】この式より、透過率の波長（光周波数）に
ついての２次微分が正になれば、式（１）により表わさ
れる分散を有する光ファイバによって生じる３次変調歪
みと逆相になり、分散を有する光ファイバによって生じ
る３次変調歪みを補償することができる。また、透過率
の波長に対する２次微分の大きさを調整し、透過率が波
長により異なる光学部品４によって生じる３次変調歪み
の大きさと、分散を有する光ファイバによって生じる３
次変調歪みの大きさを等しくすることによって、分散を
有する光ファイバによって生じる３次変調歪みを完全に
補償することができる。

【００４５】このように、本発明によれば、電気的な補
償を行っていないため、高い周波数の信号を入力した場
合においても十分な歪み補償効果が得られる光アナログ
伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得ることが
できる。また、光学部品４は半導体レーザ１とフォトダ
イオード２の間の任意の場所に入れることができるた
め、フォトダイオードの直前、すなわち受信装置におい
て歪補償を行うことができるため、伝送距離の異なる受
信装置においても高品質な信号が得られる光アナログ伝
送装置ならびに光アナログ伝送システムを得ることがで
きる。

【００４６】実施例２．図３は請求項２の発明による光
アナログ伝送システムに用いる、波長によって透過率の
異なる光学部品４の説明図である。図において、７は波
長によって透過率の異なるファブリぺロー干渉計、８は
ファブリぺロー干渉計７の反射面（反射膜）、９は半導
体レーザ１の発振波長における透過率（以下、動作点と
する）である。

【００４７】次に動作について説明する。ファブリぺロ
ー干渉計７の透過率は、図３（ｂ）に示すように、波長
に対して周期的に変化する。ファブリぺロー干渉計７の
動作点９を、波長に対する透過率変化の谷の部分にする
ことによって、透過率の波長に対する２次微分を正にす
ることができ、分散を有する光ファイバによって生じる
３次変調歪みを補償することができる。また、ファブリ
ぺロー干渉計の反射面８の反射率、反射面８の間の平行
度および反射面８の間の距離を変えることによって、透
過率の波長に対する２次微分の大きさを容易に調整する
ことができる。このため、ファブリぺロー干渉計７によ
って生じる３次変調歪みの大きさと、分散を有する光フ
ァイバによって生じる３次変調歪みの大きさを等しく
し、分散を有する光ファイバによって生じる３次変調歪
みを完全に補償することができる。

【００４８】このように、本発明によれば、電気的な補
償を行っていないため、高い周波数の信号を入力した場
合においても十分な歪み補償効果が得られる光アナログ
伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得ることが
できる。また、ファブリぺロー干渉計７は半導体レーザ
１とフォトダイオード２の間の任意の場所に入れること
ができるため、フォトダイオードの直前、すなわち受信
装置において歪補償を行うことができるため、伝送距離
の異なる受信装置においても高品質な信号が得られる光
アナログ伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得
ることができる。

【００４９】実施例３．図４は請求項３の発明による光
アナログ伝送システムに用いる、波長によって透過率の
異なる光学部品４の説明図である。図において、１０は
プラスチックからなるソリッドエタロン、１１はソリッ
ドエタロン１０の反射面（反射膜）、１２はソリッドエ
タロン１０の波長に対する透過率である。

【００５０】次に動作について説明する。ソリッドエタ
ロン１０の透過率は、図４（ｂ）に示すように、波長に
対して周期的に変化する。ソリッドエタロン１０の動作
点を、波長に対する透過率変化の谷の部分にすることに
よって、透過率の波長に対する２次微分を正にすること
ができ、分散を有する光ファイバによって生じる３次変
調歪みを補償することができる。また、ソリッドエタロ
ンの反射面１１の反射率、反射面１１の間の平行度およ
び反射面１１の間の距離を変えることによって、透過率
の波長に対する２次微分の大きさを容易に調整すること
ができる。このため、ソリッドエタロン１０によって生
じる３次変調歪みの大きさと、分散を有する光ファイバ
によって生じる３次変調歪みの大きさを等しくし、分散
を有する光ファイバによって生じる３次変調歪みを完全
に補償することができる。

【００５１】このように、本発明によれば、電気的な補
償を行っていないため、高い周波数の信号を入力した場
合においても十分な歪み補償効果が得られる光アナログ
伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得ることが
できる。また、ソリッドエタロン１０は半導体レーザ１
とフォトダイオード２の間の任意の場所に入れることが
できるため、フォトダイオードの直前、すなわち受信装
置において歪補償を行うことができるため、伝送距離の
異なる受信装置においても高品質な信号が得られる光ア
ナログ伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得る
ことができる。

【００５２】実施例４．図５は請求項４の発明による光
アナログ伝送システムに用いる、波長によって透過率の
異なる光学部品４の実装構造図である。図において、１
３はプラスチックからなるソリッドエタロン１０の室温
における形状、１４はプラスチックと異なる熱膨張係数
を持ち、ソリッドエタロン１０を固定・実装する保持
具、１５はソリッドエタロン１０の温度を変えたときの
形状、１６はソリッドエタロン１０の室温における透過
率の波長依存性、１７はソリッドエタロン１０の温度を
変えたときの透過率の波長依存性である。１０、１１は
図４に示した実施例３と同様のものである。

【００５３】次に動作について説明する。ソリッドエタ
ロン１０は、熱膨張係数の異なる保持具１４に固定され
ているため、ソリッドエタロン１０の温度が変わると形
状が変化する。室温における形状１３では、反射面１１
は平行であるが、ソリッドエタロン１０の温度を変える
ことによって形状１５のように変形し、反射面１１は平
行状態からずれる。ソリッドエタロン１０の室温におけ
る透過率１６は、図５（ｂ）に示すように、波長に対し
て周期的に変化する。ソリッドエタロン１０の温度を変
えると、反射面１１が平行状態からずれるため、干渉の
効果が弱くなり、波長に対する透過率１７の変化は小さ
くなる。すなわち透過率の波長に対する２次微分の大き
さを調整することができる。このため、ソリッドエタロ
ン１０によって生じる３次変調歪みの大きさと、分散を
有する光ファイバによって生じる３次変調歪みの大きさ
を等しくし、分散を有する光ファイバによって生じる３
次変調歪みを完全に補償することができる。

【００５４】このように、本発明によれば、ソリッドエ
タロン１０の温度を変えることによって歪補償状態を容
易に調整できる光アナログ伝送装置ならびに光アナログ
伝送システムが得られる。

【００５５】実施例５．図６は請求項５の発明による光
アナログ伝送システムに用いる、波長によって透過率の
異なる光学部品４の構造図である。図において、１８は
波長によって透過率の異なるファブリペロー干渉計、１
９はファブリペロー干渉計１８の反射面（反射膜）、２
０はプラスチックからなるファブリペロー干渉計１８の
スペーサである。

【００５６】次に動作について説明する。ファブリペロ
ー干渉計のスペーサ２０はプラスチックからなるため、
熱膨張係数が大きく、わずかに温度を変えるだけで容易
に動作点を変えることができる。波長に対して周期的に
変化するファブリペロー干渉計の透過率のうち、波長に
対する２次微分がもっとも大きくなるのは谷の部分であ
る。ファブリペロー干渉計の透過率を１周期変えるには
スペーサ２０の長さが、半導体レーザ１の発振波長の半
分変わればよい。逆に、スペーサ２０の長さを半波長分
変えれば、必ずファブリペロー干渉計の透過率の谷の部
分に動作点を調整することができる。

【００５７】このように、本発明によれば、プラスチッ
クからなるファブリペロー干渉計のスペーサ２０を用い
ているので、わずかに温度を変えることによって歪補償
状態を容易に調整できる光アナログ伝送装置ならびに光
アナログ伝送システムが得られる。

【００５８】実施例６．図７は請求項６の発明による光
アナログ伝送システムに用いる、波長によって透過率の
異なる光学部品４の構造図である。図において、２１は
入出力面に反射部を有する半導体導波路、２２は半導体
基板に形成された導波路、２３は導波路の入出力面に設
けられた反射部、２４は半導体導波路２１の波長に対す
る透過率である。

【００５９】次に動作について説明する。半導体導波路
２１の透過率は、図７（ｂ）に示すように、波長に対し
て周期的に変化する。半導体導波路２１の動作点を、波
長に対する透過率変化の谷の部分にすることによって、
透過率の波長に対する２次微分を正にすることができ、
分散を有する光ファイバによって生じる３次変調歪みを
補償することができる。また、半導体導波路の導波路２
２の光路長および半導体導波路の導波路２２の損失を変
えることによって、透過率の波長に対する２次微分の大
きさを容易に調整することができる。このため、半導体
導波路２１によって生じる３次変調歪みの大きさと、分
散を有する光ファイバによって生じる３次変調歪みの大
きさを等しくし、分散を有する光ファイバによって生じ
る３次変調歪みを完全に補償することができる。

【００６０】このように、本発明によれば、電気的な補
償を行っていないため、高い周波数の信号を入力した場
合においても十分な歪み補償効果が得られる光アナログ
伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得ることが
できる。また、半導体導波路２１は半導体レーザ１とフ
ォトダイオード２の間の任意の場所に入れることができ
るため、フォトダイオードの直前、すなわち受信装置に
おいて歪補償を行うことができるため、伝送距離の異な
る受信装置においても高品質な信号が得られる光アナロ
グ伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得ること
ができる。

【００６１】実施例７．図８は請求項６の発明による光
アナログ伝送システムに用いる、波長によって透過率の
異なる光学部品４の構造図である。図において、２５は
半導体フィルタ、２６は半導体フィルタ２５の導波路、
２７は導波路２６に施したグレーティング、２８は半導
体フィルタ２５の波長に対する透過率である。

【００６２】次に動作について説明する。半導体フィル
タ２５は、導波路２６にグレーティング２７にが施して
ある光学部品であり、グレーティングの一つ一つがエタ
ロンに相当し、その波長に対する透過率２８は、図８
（ｂ）に示すように、特定の波長において透過率が低く
なるようにすることができる。半導体フィルタ２５の動
作点を、波長に対する透過率変化の谷の部分にすること
によって、透過率の波長に対する２次微分を正にするこ
とができ、式（１）と式（２）より、分散によって生じ
る３次変調歪みを補償することができる。また、半導体
フィルタのグレーティングのピッチやグレーティングの
深さを変えることによって、透過率の波長に対する２次
微分の大きさを調整することができる。このため、半導
体フィルタ２５によって生じる３次変調歪みの大きさ
と、分散を有する光ファイバによって生じる３次変調歪
みの大きさを等しくし、分散を有する光ファイバによっ
て生じる３次変調歪みを完全に補償することができる。

【００６３】このように、本発明によれば、電気的な補
償を行っていないため、高い周波数の信号を入力した場
合においても十分な歪み補償効果が得られる光アナログ
伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得ることが
できる。また、半導体フィルタ２５は半導体レーザ１と
フォトダイオード２の間の任意の場所に入れることがで
きるため、フォトダイオードの直前、すなわち受信装置
において歪補償を行うことができるため、伝送距離の異
なる受信装置においても高品質な信号が得られる光アナ
ログ伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得るこ
とができる。

【００６４】実施例８．図９は請求項７の発明による光
アナログ伝送システムに用いる、波長によって透過率の
異なる光学部品４の構造図である。図において、２９は
半導体導波路２１と受信装置のフォトダイオード２を集
積化した集積化素子である。２は図１に示した実施例１
と同様のものであり、２１は図７に示した実施例６と同
様のものである。

【００６５】次に動作について説明する。集積化素子２
９は半導体導波路２１とフォトダイオード２が集積化さ
れているが、半導体導波路２１の波長に対する透過率
は、図７（ｂ）に示す実施例６と同様に、周期的に透過
率が変わる特性を有している。半導体導波路２１の動作
点を、波長に対する透過率変化の谷の部分にすることに
よって、透過率の波長に対する２次微分を正にすること
ができ、分散を有する光ファイバによって生じる３次変
調歪みを補償することができる。

【００６６】このように、本発明によれば、電気的な補
償を行っていないため、高い周波数の信号を入力した場
合においても十分な歪み補償効果が得られる光アナログ
伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得ることが
できる。また、半導体導波路２１は受信装置のフォトダ
イオード２と集積化されているため、受信装置において
歪補償を行うことができる。このため、伝送距離の異な
る受信装置においても高品質な信号が得られる光アナロ
グ伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得ること
ができる。

【００６７】実施例９．図１０は請求項８の発明による
光アナログ伝送システムに用いる、波長によって透過率
の異なる光学部品４の構造図である。図において、３０
はファイバグレーティング、３１は光ファイバ、３２は
光ファイバ３１に施したグレーティング、３３はファイ
バグレーティング３２の波長に対する透過率である。

【００６８】次に動作について説明する。ファイバグレ
ーティング３０は、光ファイバ３１にグレーティング３
２が施してある光学部品であり、グレーティングの一つ
一つがエタロンに相当し、その波長に対する透過率３３
は、図１０（ｂ）に示すように、特定の波長において透
過率が低くなるようにすることができる。ファイバグレ
ーティング３０の動作点を、波長に対する透過率変化の
谷の部分にすることによって、透過率の波長に対する２
次微分を正にすることができ、式（１）と式（２）よ
り、分散を有する光ファイバによって生じる３次変調歪
みを補償することができる。また、ファイバグレーティ
ングのグレーティングのピッチやグレーティングの深さ
を変えることによって、透過率の波長に対する２次微分
の大きさを調整することができる。このため、ファイバ
グレーティング３０によって生じる３次変調歪みの大き
さと、分散を有する光ファイバによって生じる３次変調
歪みの大きさを等しくし、分散を有する光ファイバによ
って生じる３次変調歪みを完全に補償することができ
る。

【００６９】このように、本発明によれば、電気的な補
償を行っていないため、高い周波数の信号を入力した場
合においても十分な歪み補償効果が得られる光アナログ
伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得ることが
できる。また、ファイバグレーティング３０は半導体レ
ーザ１とフォトダイオード２の間の任意の場所に入れる
ことができるため、フォトダイオードの直前、すなわち
受信装置において歪補償を行うことができるため、伝送
距離の異なる受信装置においても高品質な信号が得られ
る光アナログ伝送装置ならびに光アナログ伝送システム
を得ることができる。

【００７０】実施例１０．図１１は請求項９の発明によ
る光アナログ伝送システムに用いる、波長によって透過
率の異なる光学部品４の構造図である。図において、３
４はマッハツェンダ干渉計、３５はマッハツェンダ干渉
計３４の分岐部、３６はマッハツェンダ干渉計３４の合
波部、３７はマッハツェンダ干渉計３４の光信号伝送導
波路、３８はマッハツェンダ干渉計３４の遅延導波路、
３９はマッハツェンダ干渉計３４の波長に対する透過率
である。

【００７１】次に動作について説明する。マッハツェン
ダ干渉計３４は、入射してきた光信号を分岐部３５にお
いて光信号伝送導波路３７と光信号伝送導波路に対して
遅延を有する遅延導波路３８に分岐し、合波部３６にお
いて再び２つの導波路の光を合波する。このように遅延
した光を合波することによって、図１１（ｂ）に示すよ
うに、波長に対して周期的に透過率が透過率が変わる特
性を有している。マッハツェンダ干渉計３４の動作点
を、波長に対する透過率変化の谷の部分にすることによ
って、透過率の波長に対する２次微分を正にすることが
でき、式（１）と式（２）より、分散を有する光ファイ
バによって生じる３次変調歪みを補償することができ
る。また、マッハツェンダ干渉計３４の分岐部や合波部
における２つの導波路の間隔および屈折率、遅延長など
を変えることによって、透過率の波長に対する２次微分
の大きさを調整することができる。このため、マッハツ
ェンダ干渉計３４によって生じる３次変調歪みの大きさ
と、分散を有する光ファイバによって生じる３次変調歪
みの大きさを等しくし、分散を有する光ファイバによっ
て生じる３次変調歪みを完全に補償することができる。

【００７２】このように、本発明によれば、電気的な補
償を行っていないため、高い周波数の信号を入力した場
合においても十分な歪み補償効果が得られる光アナログ
伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを得ることが
できる。また、マッハツェンダ干渉計３４は半導体レー
ザ１とフォトダイオード２の間の任意の場所に入れるこ
とができるため、フォトダイオードの直前、すなわち受
信装置において歪補償を行うことができるため、伝送距
離の異なる受信装置においても高品質な信号が得られる
光アナログ伝送装置ならびに光アナログ伝送システムを
得ることができる。

【００７３】実施例１１．図１２は請求項１０の発明に
よる光アナログ伝送システムの歪補償状態調整法の説明
図である。４０は半導体導波路２１に設けられた電極、
４１は半導体導波路２１の屈折率を変えるための電流、
４２は電流４１によって半導体導波路２１の屈折率を変
える前の半導体導波路２１の透過率、４３は電流４１に
よって半導体導波路２１の屈折率を変えた後の半導体導
波路２１の透過率である。２１は図７に示した実施例６
と同様のものである。

【００７４】次に動作について説明する。電流４１によ
り半導体導波路２１の屈折率を変えることによって半導
体導波路２１の光路長を変え、透過率４２から透過率４
３に、波長に対する特性（動作点）を変えることができ
る。半導体導波路２１の透過率は、波長に対して透過率
が周期的に変わり、波長に対する２次微分がもっとも大
きくなるのは透過率の谷の部分であり、電流を流すこと
によって谷になる波長を変えることができる。

【００７５】このように、本発明によれば、半導体導波
路２１に電流を流すため、半導体導波路２１の屈折率を
変えることができるので、歪補償状態を容易に調整でき
る光アナログ伝送装置ならびに光アナログ伝送システム
が得られる。

【００７６】実施例１２．図１３は請求項１１の発明に
よる光アナログ伝送システムの歪補償状態調整法の説明
図である。図において、４４は半導体導波路２１の吸収
率を変えるための電圧、４５は半導体導波路２１への印
加電圧を変える前の波長に対する透過率、４６は半導体
導波路２１への印加電圧を変えた後の波長に対する透過
率である。２１、２３は図７に示した実施例６と同様の
ものであり、４０は図１２に示した実施例１１と同様の
ものである。

【００７７】次に動作について説明する。半導体導波路
２１に電圧４４を印加することによって半導体導波路２
１の吸収率を変えることができる。これにより反射部２
３による干渉の効果が弱くなり、波長に対する透過率の
変化は、透過率４５から透過率４６のように、小さくな
る。すなわち透過率の波長に対する２次微分の大きさを
調整することができる。このため半導体導波路２１によ
って生じる３次変調歪みの大きさと、分散を有する光フ
ァイバによって生じる３次変調歪みの大きさを等しく
し、分散を有する光ファイバによって生じる３次変調歪
みを完全に補償することができる。

【００７８】このように、本発明によれば、半導体導波
路２１への印加電圧を変えることによって歪補償状態を
容易に調整できるアナログ伝送装置ならびに光アナログ
伝送システムが得られる。

【００７９】実施例１３．図１４は請求項１２の発明に
よる光アナログ伝送システムの歪補償状態調整法の説明
図である。図において、４７は波長によって透過率の異
なる光学部品４の側面に設けたヒータ、４８はヒータ４
７で温度を変える前の光学部品４の透過率、４９はヒー
タ４７で温度を変えた後の光学部品４の透過率である。
４は図１に示した実施例１と同様のものであり、８は図
３に示した実施例２と同様のものである。

【００８０】次に動作について説明する。光学部品４の
側面に設けたヒータ４７により光学部品４に熱を加え、
光学部品４の熱膨張によって反射面８の距離（またはグ
レーティングのピッチ）を変えることができる。これに
より透過率４８から透過率４９に、波長に対する特性
（動作点）を変えることができる。光学部品４の透過率
は、波長に対して周期的に変化し、波長に対する２次微
分がもっとも大きくなるのは谷の部分である。光学部品
４の透過率を１周期変えるには反射面の距離が、半導体
レーザ１の発振波長の半分変わればよく、半波長分変え
れば、必ず光学部品４の透過率の谷の部分に動作点を調
整することができる。

【００８１】このように、本発明によれば、光学部品４
の側面にヒータを設けるため、光学部品４の温度を変え
ることができるので、歪補償状態を容易に調整できるア
ナログ伝送装置ならびに光アナログ伝送システムが得ら
れる。

【００８２】実施例１４．図１５は請求項１２の発明に
よる光アナログ伝送システムの歪補償状態調整法の説明
図である。図において、５０はマッハツェンダ干渉計の
分岐部３５、光信号伝送導波路３７または遅延導波路３
８の少なくとも一方の導波路および合波部３６の少なく
とも一部の温度を変えるためのヒータ、５１はヒータ５
０で温度を変える前のマッハツェンダ干渉計３４の透過
率、５２はヒータ５０で温度を変えた後のマッハツェン
ダ干渉計３４の透過率である。３４〜３８は図１１に示
した実施例１０と同様のものである。

【００８３】次に動作について説明する。ヒータ５０に
より、マッハツェンダ干渉計の分岐部３５、光信号伝送
導波路３７、遅延導波路３８、合波部３６を加熱するこ
とによって、マッハツェンダ干渉計の分岐比、遅延長、
合波比を変え、透過率５１から透過率５２に、波長に対
する特性（動作点）を変えることができる。マッハツェ
ンダ干渉計３４の透過率は、波長に対して透過率が周期
的に変わり、波長に対する２次微分がもっとも大きくな
るのは透過率の谷の部分であり、温度を変えることによ
って谷になる波長を変えることができる。

【００８４】このように、本発明によれば、マッハツェ
ンダ干渉計の分岐部３５、光信号伝送導波路３７または
遅延導波路３８の少なくと一方の導波路および合波部３
６の少なくとも一部にヒータ設けているため、分岐比、
遅延長および合波比を変えることができるので、歪補償
状態を容易に調整できるアナログ伝送装置ならびに光ア
ナログ伝送システムが得られる。

【００８５】実施例１５．図１６は請求項１３の発明に
よる光アナログ伝送システムの歪補償状態制御法の説明
図である。図において、５３は波長によって透過率の異
なる光学部品４からの透過光の信号帯域外の３次変調歪
みをモニタするためのフォトダイオード、５４は光学部
品４の動作点を調整するための動作点調整手段、５５は
光学部品４の動作点をわずかに変化させるための動作点
変調手段、５６はフォトダイオード５３で検出した光学
部品４からの透過光の信号帯域外の３次変調歪みが小さ
くなるように光学部品４の動作点を制御するための歪補
償状態制御回路、５７は光学部品４の波長に対する透過
率、５８は光学部品４の動作点を変えたときの、光学部
品４によって生じる３次変調歪みと分散を有する光ファ
イバによって生じる３次変調歪みを複合した３次変調歪
み、５９は良好な歪補償状態が得られる動作点の範囲、
６０ａは動作点の範囲５９の左側の動作点、６０ｂは動
作点の範囲５９の右側の動作点、６１は動作点変調手段
５５による動作点の変調信号、６２ａは動作点６０ａに
おける３次変調歪みの変化、６２ｂは動作点６０ｂにお
ける３次変調歪みの変化である。１、２、４は図１に示
した実施例１と同様のものである。

【００８６】次に動作について説明する。まず、図１６
（ｂ）に示す光学部品４の透過率の波長依存性と分散を
有する光ファイバによって生じる３次変調歪みの補償状
態との関係について説明を行う。光学部品４の波長に対
する透過率５７によって生じる３次変調歪みは式（２）
により表わされる。透過率の波長に対する２次微分の符
号は山の部分で負になり、谷の部分で正になる。一方、
分散を有する光ファイバによって生じる３次変調歪みは
式（１）によって表わされるため、光学部品４によって
生じる３次変調歪みと分散を有する光ファイバによって
生じる３次変調歪みを合わせた受信装置での３次変調歪
みは、透過率５７の山の部分では分散を有する光ファイ
バによって生じる３次変調歪みのみの場合よりも３次変
調歪みが大きくなり、透過率５７の谷の部分では２つの
３次変調歪みが打ち消し合って分散を有する光ファイバ
によって生じる３次変調歪みが補償される。

【００８７】次に、図１６（ａ）について説明を行う。
半導体レーザ１と受信装置のフォトダイオード２の間に
設けた光学部品４の透過光の変調歪みをモニタ用のフォ
トダイオード５３によって検出し、歪補償状態制御手段
５６によって信号帯域外の３次変調歪みが小さくなるよ
うに動作点調整手段５４により光学部品４の動作点を調
整・制御する。制御は以下のように行う。まず、動作点
は動作点変調手段５５によって、わずかであるが常に変
化させる。さらに、この動作点変調手段５５による動作
点変調信号６１とフォトダイオード５３によって検出し
た３次変調歪みの変化６２の位相関係を調べる。そし
て、この位相関係から信号帯域外の３次変調歪みが小さ
くなるように動作点調整手段５４により光学部品４の動
作点を調整・制御する。具体的には、図１６（ｂ）にお
いて、良好な歪補償状態が得られる範囲５９の左側（ま
たは右側）に動作点６０ａ（または動作点６０ｂ）があ
る場合を考える。動作点６０ａ（または動作点６０ｂ）
を大きくすると３次変調歪みが小さく（または大きく）
なるため、動作点変調信号６１に対する３次変調歪み６
２ａ（または３次変調歪み６２ｂ）の変化の位相は逆相
（または同相）になり、動作点を大きく（または小さ
く）なるように制御する。このように、動作点変調信号
に対する３次変調歪みの変化の位相が逆相の場合には動
作点を大きく、すなわち右側に、また同相の場合には動
作点を小さく、すなわち左側になるように動作点を調整
するすることによって良好な歪補償状態が得られる範囲
５９に動作点をもっていくことができる。

【００８８】また、透過光の信号帯域外の３次変調歪み
モニタ用のフォトダイオード５３は受信装置のフォトダ
イオード２でも代用することができ、その場合には光学
部品４の透過光出力の一部を分岐する必要は無い。な
お、動作点調整手段５４は、例えば、実施例１３に示す
ヒータ等である。

【００８９】このように、本発明によれば、モニタ用の
フォトダイオードによって、光学部品４の透過光の信号
帯域外の３次変調歪みを検出し、動作点調整手段で信号
帯域外の３次変調歪みが小さくなるように光学部品４の
動作点を調整・制御するため、良好な歪補償状態が安定
に得られるアナログ伝送装置ならびに光アナログ伝送シ
ステムが得られる。

【００９０】実施例１６．図１７は請求項１４の発明に
よる光アナログ伝送システムの歪補償状態制御法の説明
図である。図において、６３は光学部品４からの透過光
出力をモニタするためのフォトダイオード、６４はフォ
トダイオード６３で検出した光学部品４からの透過光出
力が小さくなるように光学部品４の動作点を制御するた
めの手段、６５は良好な歪補償状態が得られる動作点の
範囲、６６ａは動作点の範囲６５の左側の動作点、６６
ｂは動作点の範囲６５の右側の動作点、６７ａは動作点
６６ａにおける透過光出力の変化、６７ｂは動作点６６
ｂにおける透過光出力の変化である。１、４は図１に示
した実施例１と同様のものであり、５４、５５、５７、
６１は図１６に示した実施例１５と同様のものである。

【００９１】次に動作について説明する。半導体レーザ
１と受信装置のフォトダイオード２の間に設けた光学部
品４の透過光出力をモニタ用のフォトダイオード６３に
よって検出し、歪補償状態制御手段６４によって光出力
が小さくなるように動作点調整手段５４により光学部品
４の動作点を調整・制御する。ここで、光学部品４の透
過光出力が小さくなるように制御するのは、図１６
（ｂ）の光学部品４の透過率の波長依存性と分散を有す
る光ファイバによって生じる３次変調歪みの補償状態と
の関係に示されるように、光学部品４の透過率５７の谷
の部分、すなわち透過光出力が極小になる部分で、光学
部品４によって生じる３次変調歪みと分散を有する光フ
ァイバによって生じる３次変調歪みが打ち消し合って良
好な歪補償状態が得られるからである。

【００９２】また、制御は以下のように行う。まず、動
作点は動作点変調手段５５によって、わずかであるが常
に変化させる。次に、この動作点変調手段５５による動
作点変調信号６１とフォトダイオード６３によって検出
した透過光出力の変化６７の位相関係を調べる。そし
て、この位相関係から透過光出力が小さくなるように動
作点調整手段５４により光学部品４の動作点を調整・制
御する。具体的には、図１７（ｂ）において、良好な歪
補償状態が得られる範囲６５の左側（または右側）に動
作点６６ａ（または動作点６６ｂ）がある場合を考え
る。動作点６６ａ（または動作点６６ｂ）を大きくする
と透過光出力が小さく（または大きく）なるため、動作
点変調信号６１に対する透過光出力６７ａ（または透過
光出力６７ｂ）の変化の位相は逆相（または同相）にな
り、動作点を大きく（または小さく）なるように制御す
る。このように、動作点変調信号に対する透過光出力の
変化の位相が逆相の場合には動作点を大きく、すなわち
右側に、また同相の場合には動作点を小さく、すなわち
左側になるように動作点を調整するすることによって良
好な歪補償状態が得られる範囲６５に動作点をもってい
くことができる。

【００９３】また、透過光出力モニタ用のフォトダイオ
ード６３は受信装置のフォトダイオード２でも代用する
ことができ、その場合には光学部品４の透過光出力の一
部を分岐する必要は無い。なお、動作点調整手段は、例
えば、実施例１３に示すヒータ等である。

【００９４】このように、本発明によれば、モニタ用の
フォトダイオードによって、光学部品４の透過光出力を
検出し、動作点調整手段で検出光出力が小さくなるよう
に光学部品４の動作点を調整・制御するため、良好な歪
補償状態が安定に得られるアナログ伝送装置ならびに光
アナログ伝送システムが得られる。

【００９５】実施例１７．図１８は請求項１５の発明に
よる光アナログ伝送システムの歪補償状態制御法の説明
図である。図において、６８はフォトダイオード５３で
検出した光学部品４からの反射光の３次変調歪みが大き
くなるように光学部品４の動作点を制御するための歪補
償状態制御手段、６９は光学部品４の波長に対する反射
率、７０は光学部品４の各動作点に対する３次変調歪
み、７１は良好な歪補償状態が得られる動作点の範囲、
７２ａは動作点の範囲７１の左側の動作点、７２ｂは動
作点の範囲７１の右側の動作点、７３ａは動作点７２ａ
における反射光の３次変調歪みの変化、７３ｂは動作点
７２ｂにおける反射光の３次変調歪みの変化である。
１、４は図１に示した実施例１と同様のものであり、５
３〜５５、５７、６１は図１６に示した実施例１５と同
様のものである。

【００９６】次に動作について説明する。半導体レーザ
１と受信装置のフォトダイオード２の間に設けた光学部
品４の反射光の３次変調歪みをモニタ用のフォトダイオ
ード５３によって検出し、歪補償状態制御手段６８によ
って反射光の３次変調歪みが大きくなるように動作点調
整手段５４により光学部品４の動作点を調整・制御す
る。ここで、光学部品４の反射光の３次変調歪みが大き
くなるように制御するのは、図１８（ｂ）の光学部品４
の波長に対する透過率と反射率の関係からわかるよう
に、透過率と反射率の関係はちょうど逆になっており、
反射光の３次変調歪みが大きいときに透過光の３次変調
歪みが小さくなるからである。

【００９７】また、制御は以下のように行う。まず、動
作点は動作点変調手段５５によって、わずかであるが常
に変化させる。次に、この動作点変調手段５５による動
作点変調信号６１とフォトダイオード５３によって検出
した反射光の３次変調歪みの変化７３の位相関係を調べ
る。そして、この位相関係から反射光の３次変調歪みが
大きくなるように動作点調整手段５４により光学部品４
の動作点を調整・制御する。具体的には、図１８（ｃ）
において、良好な歪補償状態が得られる範囲７１の左側
（または右側）に動作点７２ａ（または動作点７２ｂ）
がある場合を考える。動作点７２ａ（または動作点７２
ｂ）を大きくすると反射光の３次変調歪みが大きく（ま
たは小さく）なるため、動作点変調信号６１に対する反
射光の３次変調歪み７３ａ（または反射光の３次変調歪
み７３ｂ）の変化の位相は同相（または逆相）になり、
動作点を大きく（または小さく）なるように制御する。
このように、動作点変調信号に対する反射光の３次変調
歪みの変化の位相が同相の場合には動作点を大きく、す
なわち右側に、逆相の場合には動作点を小さく、すなわ
ち左側になるように動作点を調整するすることによって
良好な歪補償状態が得られる範囲７１に動作点をもって
いくことができる。

【００９８】なお、動作点調整手段５４は、例えば、実
施例１３に示すヒータ等である。

【００９９】このように、本発明によれば、モニタ用の
フォトダイオードによって、光学部品４の反射光の３次
変調歪みを検出し、動作点調整手段で反射光の３次変調
歪みが大きくなるように光学部品４の動作点を調整・制
御するため、良好な歪補償状態が安定に得られる光アナ
ログ伝送装置ならびに光アナログ伝送システムが得られ
る。

【０１００】実施例１８．図１９は請求項１５の発明に
よる光アナログ伝送システムの歪補償状態制御法の説明
図である。図において、７４はフォトダイオード５３で
検出したマッハツェンダ干渉計３４の信号を伝送しない
伝送路（すなわち遅延導波路３８）からの出力光の３次
変調歪みが大きくなるようにマッハツェンダ干渉計３４
の動作点を制御するための歪補償状態制御手段、７５は
マッハツェンダ干渉計３４の信号を伝送する伝送路３７
への透過率、７６はマッハツェンダ干渉計３４の信号を
伝送しない伝送路３８への透過率、７７はマッハツェン
ダ干渉計３４の各動作点に対する３次変調歪み、７８は
良好な歪補償状態が得られる動作点の範囲、７９ａは動
作点の範囲７８の左側の動作点、７９ｂは動作点の範囲
７８の右側の動作点、８０ａは動作点７９ａにおけるマ
ッハツェンダ干渉計３４の信号を伝送しない伝送路３８
からの出力光の３次変調歪み変化、８０ｂは動作点７９
ｂにおけるマッハツェンダ干渉計３４の信号を伝送しな
い伝送路３８からの出力光の３次変調歪み変化である。
１は図１に示した実施例１と同様のもの、３４、３７、
３８は図１１に示した実施例１０と同様のもの、５３〜
５５、６１は図１６に示した実施例１５と同様のもので
ある。

【０１０１】次に動作について説明する。半導体レーザ
１と受信装置のフォトダイオード２の間に設けたマッハ
ツェンダ干渉計３４の信号を伝送しない伝送路３８から
の出力光の３次変調歪みをモニタするフォトダイオード
５３によって検出し、歪補償状態制御手段７４によって
マッハツェンダ干渉計３４の信号を伝送しない伝送路３
８からの出力光の３次変調歪みが大きくなるように動作
点調整手段５５によりマッハツェンダ干渉計３４の動作
点を調整・制御する。ここで、マッハツェンダ干渉計３
４の信号を伝送しない伝送路３８からの出力光の３次変
調歪みが大きくなるように制御するのは、図１９（ｂ）
のマッハツェンダ干渉計３４の２つの導波路３７、３８
の波長に対する透過率の関係からわかるように、２つの
導波路の透過率の関係はちょうど逆になっており、信号
を伝送しない伝送路からの出力光の３次変調歪みが大き
いときに、光信号伝送導波路３７の透過光の３次変調歪
みが小さくなるからである。

【０１０２】また、制御は以下のように行う。まず、動
作点は動作点変調手段５５によって、わずかであるが常
に変化させる。次に、この動作点変調手段５５による動
作点変調信号６１とフォトダイオード５３によって検出
した信号を伝送しない伝送路３８からの出力光の３次変
調歪み変化８０の位相関係を調べる。そして、この位相
関係から信号を伝送しない伝送路３８からの出力光の３
次変調歪みが大きくなるように動作点調整手段５４によ
りマッハツェンダ干渉計３４の動作点を調整・制御す
る。具体的には、図１９（ｃ）において、良好な歪補償
状態が得られる範囲７８の左側（または右側）に動作点
７９ａ（または動作点７９ｂ）がある場合を考える。動
作点７９ａ（または動作点７９ｂ）を大きくすると信号
を伝送しない伝送路３８からの出力光の３次変調歪みが
大きく（または小さく）なるため、動作点変調信号６１
に対する信号を伝送しない伝送路３８からの出力光の３
次変調歪み８０ａ（または信号を伝送しない伝送路３８
からの出力光の３次変調歪み８０ｂ）の変化の位相は同
相（または逆相）になり、動作点を大きく（または小さ
く）なるように制御する。このように、動作点変調信号
に対する信号を伝送しない伝送路からの出力光の３次変
調歪みの変化の位相が同相の場合には動作点を大きく、
すなわち右側に、逆相の場合には動作点を小さく、すな
わち左側になるように動作点を調整するすることによっ
て良好な歪補償状態が得られる範囲７８に動作点をもっ
ていくことができる。

【０１０３】なお、動作点調整手段は、例えば、実施例
１４に示すヒータ等である。

【０１０４】このように、本発明によれば、モニタ用の
フォトダイオードによって、マッハツェンダ干渉計３４
の信号を伝送しない伝送路３８の出射光の３次変調歪み
を検出し、動作点調整手段で信号を伝送しない伝送路３
８の出射光の３次変調歪みが大きくなるようにマッハツ
ェンダ干渉計３４の動作点を調整・制御するため、良好
な歪補償状態が安定に得られる光アナログ伝送装置なら
びに光アナログ伝送システムが得られる。

【０１０５】実施例１９．図２０は請求項１６の発明に
よる光アナログ伝送システムの歪補償状態制御法の説明
図である。図において、８１はフォトダイオード６３で
検出した光学部品４からの反射光出力が大きくなるよう
に光学部品４の動作点を制御するための歪補償状態制御
手段、８２は良好な歪補償が得られる動作点の範囲、８
３ａは動作点の範囲８２の左側の動作点、８３ｂは動作
点の範囲８２の右側の動作点、８４ａは動作点８３ａに
おける反射光出力の変化、８４ｂは動作点８３ｂにおけ
る反射光出力の変化である。１、４は図１に示した実施
例１と同様のものであり、５４、５５、６１は図１６に
示した実施例１５と同様のものであり、６３は図１７に
示した実施例１６と同様のものである。

【０１０６】次に動作について説明する。半導体レーザ
１と受信装置のフォトダイオード２の間に設けた光学部
品４の反射光出力をモニタ用のフォトダイオード６３に
よって検出し、歪補償状態制御手段８１によって反射光
出力が大きくなるように動作点調整手段５４により光学
部品４の動作点を調整・制御する。ここで、光学部品４
の反射光出力が大きくなるように制御するのは、図１８
（ｂ）の光学部品４の波長に対する透過率と反射率の関
係からわかるように、透過率と反射率の関係はちょうど
逆になっている。このため反射光出力が大きいときに、
透過光出力が小さくなり、良好な歪補償状態が得られる
からである。

【０１０７】また、制御は以下のように行う。まず、動
作点は動作点変調手段５５によって、わずかであるが常
に変化させる。次に、この動作点変調手段５５による動
作点変調信号６１とフォトダイオード６３によって検出
した反射光出力の変化８４の位相関係を調べる。そし
て、この位相関係から反射光の光出力が大きくなるよう
に動作点調整手段５４により光学部品４の動作点を調整
・制御する。具体的には、図２０（ｂ）において、良好
な歪補償状態が得られる範囲８２の左側（または右側）
に動作点８３ａ（または動作点８３ｂ）がある場合を考
える。動作点８３ａ（または動作点８３ｂ）を大きくす
ると反射光出力が大きく（または小さく）なるため、動
作点変調信号６１に対する反射光出力８４ａ（または反
射光出力８４ｂ）の変化の位相は同相（または逆相）に
なり、動作点を大きく（または小さく）なるように制御
する。このように、動作点変調信号に対する反射光の３
次変調歪みの変化の位相が同相の場合には動作点を大き
く、すなわち右側に、また逆相の場合には動作点を小さ
く、すなわち左側になるように動作点を調整するするこ
とによって良好な歪補償状態が得られる範囲８２に動作
点をもっていくことができる。

【０１０８】なお、動作点調整手段は、例えば、実施例
１３に示すヒータ等である。

【０１０９】このように、本発明によれば、モニタ用の
フォトダイオードによって、光学部品４の反射光出力を
検出し、動作点調整手段で反射光出力が大きくなるよう
に光学部品４の動作点を調整・制御するため、良好な歪
補償状態が安定に得られる光アナログ伝送装置ならびに
光アナログ伝送システムが得られる。

【０１１０】実施例２０．図２１は請求項１６の発明に
よる光アナログ伝送システムの歪補償状態制御法の説明
図である。図において、８５はフォトダイオード６３で
検出したマッハツェンダ干渉計３４の信号を伝送しない
伝送路３８の光出力が大きくなるようにマッハツェンダ
干渉計３４の動作点を制御するための手段、８６は良好
な歪補償状態が得られる動作点の範囲、８７ａは動作点
の範囲８６の左側の動作点、８７ｂは動作点の範囲８６
の右側の動作点、８８ａは動作点８７ａにおけるマッハ
ツェンダ干渉計３４の信号を伝送しない伝送路３８の光
出力の変化、８８ｂは動作点８７ｂにおけるマッハツェ
ンダ干渉計３４の信号を伝送しない伝送路の光出力の変
化である。１は図１に示した実施例１と同様のもの、３
４、３７、３８は図１１に示した実施例１０と同様のも
の、５４、５５、６１は図１６に示した実施例１５と同
様のものであり、６３は図１７に示した実施例１６と同
様のものであり、７６は図１９に示した実施例１８と同
様のものである。

【０１１１】次に動作について説明する。半導体レーザ
１と受信装置のフォトダイオード２の間に設けたマッハ
ツェンダ干渉計３４の信号を伝送しない伝送路３８の光
出力をモニタ用のフォトダイオード６３によって検出
し、歪補償状態制御手段８５によって検出した光出力が
大きくなるように動作点調整手段５４によりマッハツェ
ンダ干渉計３４の動作点を調整・制御する。ここで、マ
ッハツェンダ干渉計３４の信号を伝送しない伝送路３８
の光出力が大きくなるように制御するのは、図１９
（ｂ）のマッハツェンダ干渉計３４の２つの導波路３
７、３８の波長に対する透過率の関係からわかるよう
に、２つの導波路３７、３８の透過率の関係はちょうど
逆になっている。このため伝送しない伝送路３８の光出
力が大きいときに、光信号伝送導波路３７の透過光出力
が小さくなり、良好な歪補償状態が得られるからであ
る。

【０１１２】また、制御は以下のように行う。まず、動
作点は動作点変調手段５５によって、わずかであるが常
に変化させる。次に、この動作点変調手段５５による動
作点変調信号６１とフォトダイオード６３によって検出
したマッハツェンダ干渉計３４の信号を伝送しない伝送
路３８の光出力の変化８８の位相関係を調べる。そし
て、この位相関係から信号を伝送しない伝送路の光出力
が大きくなるように動作点調整手段５４によりマッハツ
ェンダ干渉計３４の動作点を調整・制御する。具体的に
は、図２１（ｂ）において、良好な歪補償状態が得られ
る範囲８６の左側（または右側）に動作点８７ａ（また
は動作点８７ｂ）がある場合を考える。動作点８７ａ
（または動作点８７ｂ）を大きくするとマッハツェンダ
干渉計３４の信号を伝送しない伝送路３８の光出力が大
きく（または小さく）なるため、動作点変調信号６１に
対する信号を伝送しない伝送路３８の光出力８８ａ（ま
たは信号を伝送しない伝送路３８の光出力８８ｂ）の変
化の位相は同相（または逆相）になり、動作点を大きく
（または小さく）なるように制御する。このように、動
作点変調信号に対する信号を伝送しない伝送路の光出力
の変化の位相が同相の場合には動作点を大きく、すなわ
ち右側に、また、逆相の場合には動作点を小さく、すな
わち左側になるように動作点を調整するすることによっ
て良好な歪補償状態が得られる範囲８６に動作点をもっ
ていくことができる。

【０１１３】なお、動作点調整手段は、例えば、実施例
１４に示すヒータ等である。

【０１１４】このように、本発明によれば、モニタ用の
フォトダイオードによって、マッハツェンダ干渉計３４
の信号を伝送しない伝送路３８の光出力を検出し、動作
点調整手段で信号を伝送しない伝送路３８の光出力が大
きくなるようにマッハツェンダ干渉計３４の動作点を調
整・制御するため、良好な歪補償状態が安定に得られる
光アナログ伝送装置ならびに光アナログ伝送システムが
得られる。

【０１１５】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果がある。

【０１１６】請求項１の発明によれば、分散を有する光
ファイバによって生じる３次変調歪みを、透過率が波長
によって異なる光学部品を用いて光学的に補償するた
め、高い周波数の信号を入力した場合においても十分な
歪み補償効果が得られ、また、受信装置において歪補償
を行うことができるため、伝送距離の異なる受信装置に
おいても高品質な信号を得ることができる。

【０１１７】請求項２の発明によれば、分散を有する光
ファイバによって生じる３次変調歪みを、ファブリぺロ
ー干渉計を用いて光学的に補償するため、高い周波数の
信号を入力した場合においても十分な歪み補償効果が得
られる。また、受信装置において歪補償を行うことがで
きるため、伝送距離の異なる受信装置においても高品質
な信号を得ることができる。

【０１１８】請求項３の発明によれば、分散を有する光
ファイバによって生じる３次変調歪みを、プラスチック
からなるソリッドエタロンを用いて光学的に補償するた
め、高い周波数の信号を入力した場合においても十分な
歪み補償効果が得られる。また、受信装置において歪補
償を行うことができるため、伝送距離の異なる受信装置
においても高品質な信号を得ることができる。さらに、
プラスチックからなるソリッドエタロンは、温度に対す
る透過特性（動作点）の変化が大きく、容易に歪み補償
状態が調整できる。

【０１１９】請求項４の発明によれば、プラスチックか
らなるソリッドエタロンを熱膨張係数が異なる保持具に
固定するため、温度を変えることによってソリッドエタ
ロンの形状を変え、歪補償状態を容易に調整できる。

【０１２０】請求項５の発明によれば、ファブリぺロー
干渉計のスペーサとしてプラスチックを用いるため、わ
ずかに温度を変えるだけで歪補償状態を容易に調整でき
る。

【０１２１】請求項６の発明によれば、分散を有する光
ファイバによって生じる３次変調歪みを、半導体導波路
を用いて光学的に補償するため、高い周波数の信号を入
力した場合においても十分な歪み補償効果が得られる。
また、受信装置において歪補償を行うことができるた
め、伝送距離の異なる受信装置においても高品質な信号
を得ることができる。

【０１２２】請求項７の発明によれば、分散を有する光
ファイバによって生じる３次変調歪みを、フォトダイオ
ードと集積化された半導体導波路を用いて光学的に補償
するため、高い周波数の信号を入力した場合においても
十分な歪み補償効果が得られる。また、受信装置におい
て歪補償を行うことができるため、伝送距離の異なる受
信装置においても高品質な信号を得ることができる。

【０１２３】請求項８の発明によれば、分散を有する光
ファイバによって生じる３次変調歪みを、ファイバグレ
ーティングを用いて光学的に補償するため、高い周波数
の信号を入力した場合においても十分な歪み補償効果が
得られる。また、受信装置において歪補償を行うことが
できるため、伝送距離の異なる受信装置においても高品
質な信号を得ることができる。

【０１２４】請求項９の発明によれば、分散を有する光
ファイバによって生じる３次変調歪みを、マッハツェン
ダ干渉計を用いて光学的に補償するため、高い周波数の
信号を入力した場合においても十分な歪み補償効果が得
られる。また、受信装置において歪補償を行うことがで
きるため、伝送距離の異なる受信装置においても高品質
な信号を得ることができる。

【０１２５】請求項１０の発明によれば、半導体導波路
に流す電流を調整することによって歪補償状態を容易に
調整することができる。

【０１２６】請求項１１の発明によれば、半導体導波路
に印加する電圧を調整することによって歪補償状態を容
易に調整することができる。

【０１２７】請求項１２の発明によれば、波長によって
透過率の異なる光学部品の側面にヒータを設けるため、
ヒータによって熱を加えることによって歪補償状態を容
易に調整できる。

【０１２８】請求項１３の発明によれば、波長によって
透過率の異なる光学部品からの透過光の信号帯域外の３
次変調歪みが小さくなるように制御するため、良好な歪
補償状態が安定に得られる。

【０１２９】請求項１４の発明によれば、波長によって
透過率の異なる光学部品からの透過光出力が小さくなる
ように制御するため、良好な歪補償状態が安定に得られ
る。

【０１３０】請求項１５の発明によれば、波長によって
透過率の異なる光学部品からの反射光の変調歪みが大き
くなるように制御するため、良好な歪補償状態が安定に
得られる。

【０１３１】請求項１６の発明によれば、波長によって
透過率の異なる光学部品からの反射光出力が大きくなる
ように制御するため、良好な歪補償状態が安定に得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１を示す構成図である。

【図２】 この発明の実施例１の動作を説明するため
の、透過率が波長によって異なる光学部品によって生じ
る変調歪みの説明図である。

【図３】 この発明の実施例２を示すファブリペロー干
渉計の説明図である。

【図４】 この発明の実施例３を示す、プラスチックか
らなるソリッドエタロンの説明図である。

【図５】 この発明の実施例４を示す、プラスチックか
らなるソリッドエタロンの実装構造図である。

【図６】 この発明の実施例５を示す、プラスチックか
らなるスペーサを有するファブリペロー干渉計の説明図
である。

【図７】 この発明の実施例６を示す、入出力面に反射
部を有する半導体導波路の説明図である。

【図８】 この発明の実施例７を示す、フォトダイオー
ドと集積化された半導体導波路の説明図である。

【図９】 この発明の実施例８を示すファイバグレーテ
ィングの説明図である。

【図１０】 この発明の実施例９を示すマッハツェンダ
干渉計の説明図である。

【図１１】 この発明の実施例１０を示す、電流による
歪補償状態調整法の説明図である。

【図１２】 この発明の実施例１１を示す、電圧による
歪補償状態調整法の説明図である。

【図１３】 この発明の実施例１２を示す、ヒータによ
る歪補償状態調整法の説明図である。

【図１４】 この発明の実施例１３を示す、ヒータによ
る歪補償状態調整法の説明図である。

【図１５】 この発明の実施例１４を示す歪補償状態制
御法の説明図である。

【図１６】 この発明の実施例１５を示す歪補償状態制
御法の説明図である。

【図１７】 この発明の実施例１６を示す歪補償状態制
御法の説明図である。

【図１８】 この発明の実施例１７を示す歪補償状態制
御法の説明図である。

【図１９】 この発明の実施例１８を示す歪補償状態制
御法の説明図である。

【図２０】 この発明の実施例１９を示す歪補償状態制
御法の説明図である。

【図２１】 この発明の実施例２０を示す歪補償状態制
御法の説明図である。

【図２２】 従来の分散を有する光ファイバによって生
じる３次変調歪みを補償するための電気回路図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ、２ フォトダイオード、３ 分散を
有する光ファイバ、４ 光学部品、５ 透過率、６ チ
ャーピング、７ ファブリペロー干渉計、８ 反射面、
９ 透過率、１０ ソリッドエタロン、１１ 反射面、
１２ 透過率、１３ 形状、１４ 保持具、１５ 形
状、１６ ソリッドエタロンの室温における透過率、１
７ ソリッドエタロンの温度を変えたときの透過率、１
８ ファブリペロー干渉計、１９ 反射面、２０ スペ
ーサ、２１ 半導体導波路、２２ 導波路、２３ 反射
部、２４ 透過率、２５ 半導体フィルタ、２６ 導波
路、２７ グレーティング、２８ 透過率、２９ 集積
化素子、３０ ファイバグレーティング、３１ 光ファ
イバ、３２ グレーティング、３３ 透過率、３４ マ
ッハツェンダ干渉計、３５ 分岐部、３６ 合波部、３
７ 光信号伝送導波路、３８ 遅延導波路、３９ 透過
率、４０ 電極、４１ 電流、４２ 電流を変える前の
半導体導波路の透過率、４３ 電流を変えた後の半導体
導波路の透過率、４４ 電圧、４５ 電圧を変える前の
半導体導波路の透過率、４６ 電圧を変えた後の半導体
導波路の透過率、４７ ヒータ、４８ ヒータで温度を
変える前のファブリペロー干渉計の透過率、４９ ヒー
タで温度を変えた後のファブリペロー干渉計の透過率、
５０ ヒータ、５１ ヒータで温度を変える前のマッハ
ツェンダ干渉計の透過率、５２ ヒータで温度を変えた
後のマッハツェンダ干渉計の透過率、５３ フォトダイ
オード、５４ 動作点調整手段、５５ 動作点変調手
段、５６ 歪補償状態制御手段、５７ 透過率、５８
３次変調歪み、５９ 良好な歪補償が得られる動作点の
範囲、６０ 動作点、６１ 動作点の変調信号、６２
３次変調歪みの変化、６３ フォトダイオード、６４
歪補償状態制御手段、６５ 良好な歪補償が得られる動
作点の範囲、６６ 動作点、６７ 透過光出力の変化、
６８ 歪補償状態制御手段、６９ 反射率、７０ ３次
変調歪み、７１ 良好な歪補償が得られる動作点の範
囲、７２ 動作点、７３ ３次変調歪みの変化、７４
歪補償状態制御手段、７５ マッハツェンダ干渉計の光
信号伝送導波路への透過率、７６ マッハツェンダ干渉
計の遅延導波路への透過率、７７ ３次変調歪み、７８
良好な歪補償が得られる動作点の範囲、７９ 動作
点、８０ ３次変調歪みの変化、８１ 歪補償状態制御
手段、８２ 良好な歪補償が得られる動作点の範囲、８
３ 動作点、８４ 反射光出力の変化、８５ 歪補償状
態制御手段、８６ 良好な歪補償が得られる動作点の範
囲、８７ 動作点、８８ 透過光出力の変化、８９ 分
波器、９０ ３乗回路、９１ 可変減衰器、９２ 遅延
線路、９３ 合波器。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 26/02 Ａ Ｇ０２Ｆ 1/35

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送される信号の最も高い周波数が、最
   も低い周波数の２倍以下である光アナログ伝送システム
   において、少なくとも電気信号を光信号に変換する半導
   体レーザと、上記半導体レーザの発振波長において分散
   を有する光伝送路と、上記半導体レーザからの光信号を
   電気信号に変換するフォトダイオードからなり、上記半
   導体レーザと上記フォトダイオードの間に波長によって
   透過率の異なる光学部品を設け、上記光伝送路において
   生じた３次変調歪みを補償することを特徴とする光アナ
   ログ伝送システム。
2. 【請求項２】 上記波長によって透過率の異なる光学部
   品として、ファブリぺロー干渉計を用いることを特徴と
   する請求項１記載の光アナログ伝送システム。
3. 【請求項３】 上記波長によって透過率の異なる光学部
   品として、プラスチックからなるソリッドエタロンを用
   いることを特徴とする請求項１記載の光アナログ伝送シ
   ステム。
4. 【請求項４】 上記プラスチックからなるソリッドエタ
   ロンの側面の一部を、ソリッドエタロンの熱膨張係数と
   異なる熱膨張係数の保持具に固定することを特徴とする
   請求項３記載の光アナログ伝送システム。
5. 【請求項５】 上記ファブリぺロー干渉計として、対向
   する２つの反射面の間隔をプラスチックにより設定した
   ファブリぺロー干渉計を用いることを特徴とする請求項
   ２記載の光アナログ伝送システム。
6. 【請求項６】 上記波長によって透過率の異なる光学部
   品として、半導体導波路を用いることを特徴とする請求
   項１記載の光アナログ伝送システム。
7. 【請求項７】 上記半導体導波路を上記フォトダイオー
   ドと集積化することを特徴とする請求項６記載の光アナ
   ログ伝送システム。
8. 【請求項８】 上記波長によって透過率の異なる光学部
   品として、ファイバグレーティングを用いることを特徴
   とする請求項１記載の光アナログ伝送システム。
9. 【請求項９】 上記波長によって透過率の異なる光学部
   品として、マッハツェンダ干渉計を用いることを特徴と
   する請求項１記載の光アナログ伝送システム。
10. 【請求項１０】 上記半導体導波路に流す電流を調整し
    て歪補償状態を調整することを特徴とする請求項６また
    は請求項７記載の光アナログ伝送システム。
11. 【請求項１１】 上記半導体導波路に印加する電圧を調
    整して歪補償状態を調整することを特徴とする請求項６
    または請求項７記載の光アナログ伝送システム。
12. 【請求項１２】 上記波長によって透過率の異なる光学
    部品の温度を、加熱または冷却手段によって調整し、歪
    補償状態を調整することを特徴とする請求項１記載の光
    アナログ伝送システム。
13. 【請求項１３】 上記波長によって透過率の異なる光学
    部品に入射し、上記フォトダイオードへ伝搬する上記半
    導体レーザからの光信号の透過光を受光し、信号を含ま
    ない周波数帯域に発生する３次変調歪みが小さくなるよ
    うに上記光学部品の動作点を制御することを特徴とする
    請求項１記載の光アナログ伝送システム。
14. 【請求項１４】 上記波長によって透過率の異なる光学
    部品に入射し、上記フォトダイオードへ伝搬する上記半
    導体レーザからの光信号の透過光を受光し、上記透過光
    出力が小さくなるように上記光学部品の動作点を制御す
    ることを特徴とする請求項１記載の光アナログ伝送シス
    テム。
15. 【請求項１５】 上記波長によって透過率の異なる光学
    部品に入射し、上記光学部品により反射または分岐さ
    れ、上記フォトダイオードへ伝搬しない上記半導体レー
    ザからの光信号を受光し、上記受光信号の３次変調歪み
    が大きくなるように上記光学部品の動作点を制御するこ
    とを特徴とする請求項１記載の光アナログ伝送システ
    ム。
16. 【請求項１６】 上記波長によって透過率の異なる光学
    部品に入射し、上記光学部品により反射または分岐さ
    れ、上記フォトダイオードへ伝搬しない上記半導体レー
    ザからの光信号を受光し、上記受光信号が大きくなるよ
    うに上記光学部品の動作点を制御することを特徴とする
    請求項１記載の光アナログ伝送システム。