JPS589446A - 光通信用アナログ光送信変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、直接強度変調方式のアナログ光送信変換器
において、その精度、直接性を改良するものに関する。

第１図に従来のアナログ光通信装置に用いられているア
ナログ光送信変換器の例を示す。＋ｌ＋は入力端子、（
２）は増巾器、１３）は発光素子、（４）は発光素子＋
３１の出力光、（６）は光分配器、（６）は（４）の一
部で変換器の出力光、（７）は（４）の一部で負帰還に
使用するために分妃された光、（８１は光検出器、（９
）は増巾器を示す。

入力端子ｆｉｌ　ｌ／１１ｍは、送信しようとするアナ
ログ電気信号≠１加えられる。増巾器（２）は、これを
増巾して発光素子（３）に供給する。発光素子は、増巾
器の出力電気信号を光に変換するが、良く知られている
様に、出力光量と電気入力との比例性は十分でなく、光
信号は入力電気信号に対して歪を持っている。この現象
は、発光素子がレーザダイオードである場合に特に著し
い。この現象はディジタル信号の伝送にはあまり障害に
ならないガ、アナログ信号の伝送には、大きな障害とな
る。＋５１　、　（７１、＋８１　、　＋９１は、この
発光素子の非直線性による光信号の歪を減小させるため
の負帰還路を形成している。光分配器＋５１　ｔｒｉ光
信号（４）の一部（７）を光検出器（８）に分配し、光
検出器に検出された光信号は増巾器（９１で増巾され、
増巾器（２１の入力端で入力信号から差し引かれる。

ここで増巾器１２）または（９）の利得が十分に大きけ
れば、増巾器（９）の出力信号は入力信号とほぼ等しく
なる。光検出器（８１および増巾器（９）の直線性が良
く光分配器（５）の分配率が一定であれば、出力光（６
）は入力信号に比例したものとなり、前述の非直線性が
改善される。しかし、この負帰還′による非直線歪の改
善の程度は十分ではなく、特に、大きな負帰還量を与え
られない１゛高周波信号の変換器に於ては□、更に改良
する必要があった１゜ 第２図は、第１図のものよりも改良された従来例を示し
ている。第１図の従来例と異るところは、高周波発振器
（１０１を付加したことである。

高周波発振器は、被伝送信号の周波数上限より高い周波
数の正弦波を発生し、これを増巾器（２）゛の出力信号
に重畳させて発光素子（３）に与える。

この高周波信号は、発光素子の入出力特性が線高間波信
号を除去すれば、被伝送信号のみが復元される。

ここで、発光素子に非線形性が有る場合の作用を考える
と、発光素子の入出力特性上の非線形となる動作点の悪
影響が高周波信号の重畳によって分散され、後に高周波
信号を除去すれば、鋭いキンクやジャンプの緩和された
信号が得られ、負帰還ループによる信号の修正がしやす
くなる。ただし、負帰還ループの応答周波数は、重畳さ
れた高周波信号に追従するほど高い必要はなく、被伝送
信号の帯域をカバーできれば良い。この第２の従来例は
、オｌのものに比べ１て改良されてはいるが、重畳する
高周波信号が正弦波であれために、重畳波形の電圧対滞
在時間率分布が、包絡線の上限と下限に集中しており、
前述の分散効果があまり大きくない。そのため、この方
法によっても、従来は高精度、高品位なアナログ信号の
伝送は困難とされ高精度伝送には、他のもつと複雑な回
路を必要とする変調方式、例えばＰ　Ｆ　Ｍ　（ｐｕｌ
ｓｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ１方
式等が必要とされていた。

この発明は、従来技術の前述の欠点を改良し、回路が簡
単で信頼性の高い直接強度変調方式に高い精度を与え、
すぐれたアナログ光通信装置を提供しようとするもので
ある。

第８図に、本発明による光送信変換器の一実施例の構成
図を示す。ｆｉ＋は入力端子、（２）は増巾器、（３）
は発光素子、（４）け発光素子（３）の出力光、（５）
は光分配器、（６）は（４］の一部で変換器の出力光、
（７）は（４）の一部で、９帰に使用するだめに分配し
た光、（８１け光検出器、（９）は増巾器、　＋１αは
三角波発振器、’　Ｑｔ）は変調器である。

被伝送信号は、入力端子ｆｉｌ　Ｋ与えられ、増巾器（
２）で増巾され、変調器（ＩＩ）に与えられる°。三角
波発生器（１αけ、被伝送信号の周波数上限より高い周
波数の三角波を、変調信号として変調器（＋１に与える
１゜変調器は、被伝送信号に、被伝送信号と三角波の積
を加えて出力する。牙４図に、変調器の入出力関係を示
す。第４図（ａ、）は被伝送信号Ｃ被変調信号）、ｔｂ
ｌは変調信号Ｃ三角波）、回は変調出力信号を示す。被
伝送信号にこの様な変調を加えると、変調信号波形が三
角波であるため、変調出力信号の電圧対滞在時間率分布
が変調振巾区間内で一様となり、第２の従来例にくらべ
て、発光素子の非直線性の分散効果が大きい。そのため
、負帰還ループによる信号の修正が著るしく容易になり
、精度の高い電気−光信号変換が可能になっている。

また、この実施例では第２の実施例と異り、被伝送信号
に対して三角波を加えるのではなく、被伝送信号と三角
波の積を加える形の変調を行っているので、被伝送信号
の振巾に関係なく一定の変調率が得られる。この性質は
、被伝送信号のダイナミックレンジが大きい場合に、そ
れに対処するための調整が不要であわ、受信時の復調に
於て、変開波の除去の負担が自動的に最小となる利点か
ある。

第５図は、第８図に示した実施例を、より具体的に示し
たものである。この実施例では、変調器（１１）として
、トランジスタによるエミッタ結合電流分配器を用いて
いる゛。増巾器（２）は電流出力型であるか、または電
圧出力型増巾器の出力端に直列に抵抗器を挿入したもの
である。市浦分配器の動作は、第５図（１１）に示した
符号を用いて次の様に表わせる。

Ｉｌ　中　Ｔｓ　　Ｃ１＋　　ｋ　　Ｖ　　）工雪中Ｉ
Ｂ（１−ｋｖ） 上の式から判る様に、変調信号ｌ１は被変調信号工。に
、■。と変調信号■との積を加えたものとなっている。

（■け交番信号なので、ここでは極性は無視している。

） ｆ調強度け、ｆ調信号Ｖの振巾によって任意に調節でき
る。定数にの値は通常の宕稲では約１９（Ｖ−１１であ
るから、変調信号の振巾が±１０ｍｖのとき、変調率が
±１９％となる。変調率が大きい場合は前出の式の近似
誤差が大きくなり、変調出力信号の波形も好ましくない
変形を示すので、変調率は、±５０％以内に設定するこ
とが望ましい。

この実施例に用いている変調器は、構造が簡単で、応答
速度が早く、１００ＭＨ，以上まで使用でき、変調信号
が小さくてすむ等利点が多い。

以上の説明で明らかな様に、この発明の方式によれば、
簡単な装置で従来例の欠点を大巾に改良した高精度、旨
品位のアナログ光通信装置を１是供することができる。

また、実施例に於てけ変調器を用いているが、単に三角
波を重畳するだけでも、正弦波と三角波の波形の遠いに
もとすく改良効果は得られ乙ので、被伝送信号のダイナ
ミックレンジが小さい場合は、変調器を用いないでも良
い。

【図面の簡単な説明】

オ１図、第２図は従来のアナログ光通信装置に用いられ
るアナログ光送信変換器の構成図、牙８図はこの発明の
アナログ光通信装置に用いられるアナログ光送信変換器
の一実施例を示す構成図、牙４図は変調器の入出力関係
を示す図、第５図は牙８図に示した実施例をより具体的
に示した構成図である。 図中、（１）は入力端子、＋２１は増巾器、１３）け発
光素子、（５）は光分配器、（８１け光検出器、（９）
は増巾器、（１αは三角波発振器、　（ＩＩ）は変調器
、である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す゛。 代理人　　葛　野　　信　− 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　直接強度変調方式のアナログ光送信変換器を
   備え、その発光素子の入力電流を、伝送する信号の周波
   数より高い周波数を有する三角波でｆ調したことを特徴
   とするアナログ光通信装置。
2. （２）　　発光素子の入力電流に、伝送する信号の周波
   数より高い周波数を有する三角波を重畳したことを特徴
   とする特許請求の範囲牙１項記載のアナログ光通信装置
   。 １３１　　’！１Ｈｉｉｌ装置としてエミッタ結合型電
   流分配回路を用いたことを特徴とする特許請求の範囲牙
   １項記載のアナログ光通信装置。