JPS5951632A - 光多重回路 - Google Patents
光多重回路Info
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- JPS5951632A JPS5951632A JP57161805A JP16180582A JPS5951632A JP S5951632 A JPS5951632 A JP S5951632A JP 57161805 A JP57161805 A JP 57161805A JP 16180582 A JP16180582 A JP 16180582A JP S5951632 A JPS5951632 A JP S5951632A
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- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/03—WDM arrangements
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は1本の光ファイバで多チャンネルの光信号を送
受信する光多重回路に関する。この種の光多重回路は一
般に安価であることが望まれる。 従来、この種の光多重回路には、第1図に示すようない
わゆる波長多重回路があった。図において波長λ、cd
信号源1と、波長λ、の信号源2から出た光は一光フア
イバフ、8を通り、合波器3を経て多重化され、1本の
光ファイバ9に出力される。 光ファイバ9により長距離の信号伝送が行われた後、分
波器4を経て、再び信号は波長λ、の光と波長λ2の光
とに分けられ、光ファイ、Cto 、 ilを経由の後
、光電変換器5,6により2つの光信号(ま電気信号に
変換される。、ここでは2多重の例を示したが、光の波
長を3つ、4つ使った光3多重回路、光4多重回路もま
ったく同じようにして構成されていた。しかし、この波
長多重回路においては、目的とする波長の光源を歩留り
よく生産することが困難で、はなはだ高価であった。″ 本発明は、上述の欠点を除去して、より安価な光多重回
路を提供することを目的とする。本発明によれば、波長
多重のような光源の問題は生じないため光多重回路を安
価に構成できるという特徴がある。 第2図、第3図、第4図に本発明のキーハードである光
周波数フィルタの3つの基本構成を示す。 これらの図において、ある周波数で強度変調されて発光
素子108から出射された光は、光ファイバ109を経
て、光周波数フィルタ118に入射する。 変調周波数が光周波数フィルタを通過できるような周波
数であれば、受光素子117には光ファイバ116を経
て、その変調周波数が光周波数フィルタ118から出力
される。逆に変調周波数が光周波数フィルタ118を通
過できないような周波数であれば、受光素子117には
その変調周波数は出力されない。第21頼、第3図の光
周波数フィルタ118において111 、113.11
4は光ファイバ、110は光分岐器、112は光減衰器
、115は光結合器である。 また第4図の光周波数フィルタにおいて111.113
は光ファイバ、112は光減衰器、119は光方向性結
合器(スプリ、り/カプラ)である。なお光減衰器11
2は第2図、第3図、第4図いずれの場合も光周波数フ
ィルタの周波数選択度を調整する場合に使用される。 以下、伝達関数を使って光周波数フィルタの動作を詳細
に説明する。光周波数フィルタのラプラス変換を使った
伝達関数G(S)と、周波数特性L(f)を、次の(1
)式、(2)式のように定義する。 G(S)−I。(S) / 1. (S)
(1)L(f) = 201ogl a
(2πt j)/GO)l (2)ここで
1. (S) l It (S)は、ラプラス変換で表
わしたフィルタの出力および入力点におけるある時刻の
光強度(光の明るさ)であり、fは光により搬送される
搬送波の周波数である。反射や群遅延時間差が1よいも
のとすれば、G(S)とL(f)は次のようになる。 第2図の光周波数フィルタの場合 G(S) −[’7+ 十’72 ・+!χ■)((τ
1−τ2)・S)]・eχp(−τ+S)
(3)L(f) −20・l0g1[η12+η2′+
2η1η2CO5(2πf(τ1−τ2>)]”
(4)/(η、十η2)1
(4)第3図の光周波数フィルタの場
合 G(S)= ’7+eXp(−τs・s)/(17,e
′tp(−τ+・S)l 、 (5)L(f)
−2010g l(1v<)/ (1+’74”
2η4’03(27rf’7<))月 (6)
第4図の光周波数フィルタの場合 G(S)= ηs+ηaecp(−to・s)’/(
i−η7exp(−r7・S)] (”t
)L(f) −201og l (1−η7)・((η
6−η、η、)2+η、2+2η5(’76’75’h
)”s(27rf τa ) l’/[(ηs+ηa
75・’h)・(1+’7t” 2η、cos(
2πfr、))’]1(8)ただしτ1〜τ7とη1〜
η7は第2図、第3図、第4図の経路101〜1070
群遅延時間と、光透過率を示している。サフィックス1
,2は第2図のメインパス101とバイパス102を、
サフィックス3.4は第3図のメインパス103とフィ
ードバックループ104を、サフィックス5,6.7は
第4図のダイレクトバス105、バイパス106、フィ
ードバックループ107をそれぞれ示している。なお(
7) 、 (8)式は、第4図のスプリ、り/カプラ1
19の群遅延時間を無視している。 η、>η、η、かつη7ご0の場合(7)、(8)式は
次のようになる。 G(Sl−η5−1−ηaexp(−ras)
(9)L(f)=2010g1(7
752++762+2η5)76coS(2πff6)
l’i/(η、+η6)l (10)η6−η、
η、の場合、(7) + (8)式は次のようになる。 G(S)=η5/ (1−η7eXp(−r7S) )
(11)L(f) −20IOg
1’(1’7? )/(1+’jt” 277y C
08(2fff T? ) ) ’ 1(12)式(”
L(11)はそれぞれ式(3) +(5)と、また式(
10)。 (12)は式(4L(6)と本質的に同じである。従っ
て第4図の光周波数フィルタ118は、η、〉η、η7
.η。 二〇なら第2図の光周波数フィルタ118と、またη6
=η、η、なら第3図の光周波数フィルタ118と本質
的に同じともえる。式(4) +(6)、(10) +
(12)から明らかなように、τ3.τ4.τ6.τ7
すなわち第2図、第3図の光ファイバ114の長さ、第
4図のファイバ111とファイバ113の合計の長さに
よってフィルタの周波数特性は異なることが分る。第5
図は、第2図の光周波数フィルタ118の周波数特性を
、いくつかのτ2の値について示したものである。また
第6図は第3図の光周波数フィルタ118の周波数特性
を、いくつかのτ、の値について示したものである。更
に第7図は第4図の光周波数フィルタ118をη6〉η
、η1.η、:0に設計した場合の周波数特性であって
、いくつかのτ6値について示しである。 第8図は第4図の光周波数フィルタ118をη6−η、
η7に設計した場合の周波数特性であって、いくつかの
τ7の値について示したものである。 以上の説明かられかるように、光周波数フィルタは、光
により搬送される搬送波周波数を弁別できる。すなわち
第9図において、例えば光周波数フィルタ118が第4
図の構成のもので、その特性が第8図のτ7=τ、lの
ような場合、光ファイバ121に入る光入力1200強
度が搬送波周波数f40で変化すれば、光強度波形12
4のように、この光入力120は光周波数フィルタ11
8を通過し出射ノアイノ: 122から光出力123と
して出力される。しかし光入力1200強度が搬送波周
波数f42で変化すれば、光強度波形125のように、
この光入力120は光周波数フィルタ118を通過でき
ない。τ、=τイ2.τ、−τ7.の場合もまったく同
じことが言える。違いは単に光周波数フィルタ118を
通過できる搬送波周波数と、通過できない搬送波周波数
とが、τ7−τ、1の場合と違っているだけである。第
7図もまったく同様に考えることができる。第6図、第
5図の場合も考え方は同じである。すなわち、例えば第
9図において、光周波数フィルタ118の周波数特性が
第5図のτ、=τ4の場合、光ファイバ121に入る光
入力1200強度が(般送波周波数f12で変化すれば
、光強度波形124のように、この光入力120は光周
波数フィルタ118を通過し、出射フフイバ122から
光出力123として出力される。しかし光入力120の
゛ 強度が搬送波周波数f11で変化すれば、光強度波
形125のように、この光入力120は光周波数フィル
タ118を通過できない。なお第9図でtは時間を示す
。以上は光により搬送される搬送波周波数の弁別に力点
をおいて説明したが、一般に光周波数フィルタはある周
波数で強度変調をうけた光を弁別できることは、これら
の説明から明らかである。 以下、これらの光周波数フィルタを使った光多重回路に
ついて説明する。第10図は、本発明の構成を示す図で
ある。n本(n≧2)の信号人力ライン201を経由し
て、それぞれ周波数P、〜P、の信号がn個の変調器2
02に入力される。n個の変調器202の出力には、そ
れぞれ入力信号により変調された搬送波が出力されてお
り、変調器出力ライン203を経て加算器204で加算
される。加算結果は1本の光ファイバ205を経て分岐
器206で再びn本の光ファイバ207に分けられる。 n本の九ファイバ207は、n個の光周波数フィルタ回
路網208を経由してn本の光ファイバ209に接続さ
れている。n個の変調器202の出力の周波数成分の組
合せを、第1番目の変調器が周波数F+2 + F22
+・・・・・・’m2の組合せ、同様にして第n番目
の変調器が周波数F1.。 F、1.・・・・私の組合せとすると、光ファイバ20
5゜207に番jこれらがミックスされた周波数成分が
存在する。iitってn個の光周波数フィルタ回路網2
0Bの周波数特性が、第1酢目の光周波数フィルタ回路
網は周波数F++ + F、、 、・・・・・・民7.
第2傅目の光周波数フィルタ回路網は周波数F1t +
FH、・・・・・・ル7.同様にして第n番目の光周
波数フィルタ回路網は周波数R51F21.・・・・・
・民、だけが通過できるように設計してあれば、n個の
光周波数フィルタ回路網208の出力はは、それぞれ周
波数(Fo + F□・・・・・・F、+)、(F+□
1F221・・・・・・p、t)、・・・・・・(Fl
、+ F2. +・・・・・・F、、)が別々に分離し
て出力される。すなわちn個の変調器202の出力に別
々に出力されていた(F+++F□、・・・・・・F、
+ )+ (F’+2 、Ftt +・・・・・・F、
ρ。 ・・・・・・(Flm l Flm l・・・・・・F
、、)は1本の光ファイバ205で伝送された後光周波
数フィルタ回路網208により再び(Fu 、F□、・
・・・・・Flll )l (Flm + Fu +・
・・・・・民、)、・・・・・・(F’、、、lζ、・
・・・・・民、)に分けられる。換言すれば第2図はn
多重の光回路網と言える。この場合、変調器202の出
力部は電気出力形式でもよいし、発光ダイオードなどの
発光素子を用いて電気出力を光出力に変換した光彩式で
もよい。電気出力であれば、変調器出力ライン203は
電線、加算器204は電気的な加算器となる。光出力で
あれば、変調器出力ライン203は光ファイバ、加算器
204は光方向性結合器となる。加算器204が電気的
な加算器の場合、その出力部は発光ダイオード等の発光
素子により光ファイバ205に接続できるようになって
いる。 次にいくつかの実施例を示す。 〔1〕光周波数フィルターにフィードフォワード型光周
波数フィルタ(第2図のフィルタ)を、変調方式に振幅
変調を用いた実施例 振幅変1月の場合、光周波数フィルタへの入力波形L
(tlは次の(13)式で表わすことができる。 L(t) = L (1+mcos(2yrpt月cb
s(2πf t ) + It (13)
ただし、pはアナログ入力信号の周波数、fは搬送波周
波数、mは変調指数、■、はm=0のときの搬送波の光
強度の振幅、■、は光強度の直流分、tは時間である。 この波形の様子を第11図に示す。 図中300は周波数pの信号301により変調され在振
幅変調波である。この波形の周波数成分は、■2−〇の
いわゆる振幅変調の場合と同じでf、f±pである。f
:>pにとればf±pzfなので、光周波数フィルタの
周波数選択度がそれ程大きくなければ、flfJ:pの
光周波数フィルタに対する損失はほぼ同ど、9、とみる
ことができる。すなわちfが光周波数フィルタを通過で
きれば、ffpも光周波数フィルタを通過でき、逆にf
が光周波数フィルタを通過できなければ、fipも光周
波数フィルタを通過できない。 第12図は、第1O図の光周波数フィルタ回路網208
を2段のフィードフォワード型光周波数フィルタで構成
したものである。 以下本実施例の動作を説明する。3つの信号入力ライン
201を経由して、それぞれ周波数11h+ ps、p
4の信号が3個の変調器202に入力される。3個の変
h1・1器202の出力には、それぞれ入力信号により
変調された搬送波が出力されており、変調器出力ライン
203を経て、加算器204で加算される。加算結果は
1本の光ファイバ205を経て分岐器206で再び3本
の光ファイバ207に分けられる。3本の光ファイバ2
07は、3個の光周波数フィルタ回路網208に接続さ
れている。3個の変調器202の出力の周波数成分の組
合せを、それぞれ(fllfl−l−pHfl P+
)、(f2+f、十pt+ f21’2)l (fs+
f、十ps+ fs T13) とすると、光フ
ァイバ2051207にはこれらがミックスされた周波
数成分が存在する。従って3個の光周波数フィルタ回路
網208を各k (fl+f++1lzf+ p+L
(fHf2−l−1’z+ f2T)2)l (fs+
fs+ps+ fs Ps)だけが通過できるように
設計すれば、3個の光周波数フィルタ回路網208に接
続されている3本の光ファイバ209には(fl +
f、+pl + fl P+)う(f2!f2+p2
. f2T12)l (f*1f3+p5+ fsp3
)が別々に分離して出力される。すなわち3個の変調器
202の出方に別々に出力されていた(fl。 f+十p++ fl P+)+ (f、+ f2+p
、+ f、 P2)l (fs+ f什px、fs
I)x)は1本の光ファイバ205で伝送された後光
周波数フィルタ回路網208により再び(f、 、 f
llI)+ + fl P+ )、(T2゜T2−l−
p2+ f、 I)2)l (fs、fs+ps、fs
I)s)に分けられる。換言すれば、第12図は多重
の光回路網である。 実際には次のよ5に光周波数フィルタ回路網208゛を
設計する。例えば光周波数フィルタとして、第5図にお
いての、■、■で示すような3つの特性のものを運ぶ。 次に第12図の210に示すよう′に光周波数フィルタ
を2つずつ、すなわち(■、■)。 (■、■)、(■、■)のように組合せる。そして第5
図のfloをfl + fllをft1fHをf、と考
えれば、(■。 ■)の組合せはT3.(■、■)の組合せはT3.(■
。 ■)の糺合せはT2だげを通過させる光周波数フィルタ
回路網となる。この場合、f+fp+ = fl T
ft=j二p!たf、、f、±p、zらを考慮すれば、
結局第12図の3個の光周波数フィルタ回路網は、それ
ぞれ(fl + fllI)+ +L P+)+ (f
2+ f2+p2.f、 P2)l (T3.fs+p
s+ fs Ps)だ;すが通過することのできる光周
波数フィルタ回路網となる。以上は3多重の例であるが
、2多重はもち論、4多重、5多重などの光多重回路も
まった(同様にして実現できることは明らかである。な
お変調器202の出力部は、電気出力形式でもよいし、
発光グイオートなどの発光素子を用いて電気出力を光出
力に変換した光彩式でもよい。電気出力であれば変調器
出力ライン203は電線、加算器204は電気的な加1
f、器となる。光出力であれば変調器出力ライン203
は元ファイバ、加算器204は光方向性結合器゛となる
。加算器204が電気的な加算器の場合、その出力部は
発光ダイオード等の発光素子により光ファイバ205に
接続できるようになっている。 〔2〕光周波数フィルタにフィードフォワード動作ハイ
プリント型光周波数フィルタ(第4図のフィルタでη6
〉η5η、η7ユOに設計したもの)を、変調方式に1
辰幅変調を用いた実施例 3多重光回路網を考えると、この構成は第12図とまっ
たく同一の構成となる。2多重、4多重等の場合の構成
およびこれらの動作説明も0〕の実施例と同一になるこ
とは明らかである。 〔3〕光周波数フィルタにフィードパ、り型光周波数フ
ィルタ(第3図のフィルタ)を、変調方式に振幅変調を
用いた実施例 3多重の場合の構成を第13図に示す。3つの信号入力
ライン201を経由して、それぞれ周波数p2+ps
+ p4の信号が3個の変調器202に入力される。 3個の変調器202の出力には、それぞれ入力信号によ
り変調された搬送波が出力されており、変調器出カライ
ソ203を経て、加算器204で加算される。加算結果
は1本の光ファイバ205を経て分岐器206で再び3
本の光ファイバ207に分けられる。 3本の光ファイバ207は、3個の光周波数フィルタ回
路網208に接続されている。3個の変調器202の出
力の周波数成分の組合せを、それぞれ(f+ r f、
十P++ f+ P+)+ (f2+ f2+p2+
f、 pz)+ (fs+ fs+ps+ fs Pg
)とすると、光ファイバ205 、207にはこれらが
ミックスされた周波数成分が存在する。従って3個の光
周波数フィルタ回路網208を各々(f+ + f++
p+ l r、 P+ ) +(fs + f2+p
2. fs P2)l (f3+4a+ps+ fs
Ps)だけが通過できるように設n1すれば、3個の光
周波数フィルタ回路網208に接続されている3本の光
ファイバ209には・ (f+ + f+十p+ +
f+ pI)l (ft + f、+p、)ftT1
2)l (fsうf、+ps+ fa 113)が別
々′に分離して出力される。すなわち3個の変調器20
2の出力に別々に出力されていた(f++f++p+)
+(fill、+pz+ft pt)、(f3+fs+
ps+fa Ps)は1本の巻、ファイバ205で伝送
された後、光周波数フィルタ回路網208により再び(
f+ + f、+p、 + f+ −P+ )+ (f
、+f2+p>sft pt)+(fs+fs+p3+
fs ’ps)に分けられる。換−言すれば第12図は
3多重の光回路網である。この場合、光周波数フィルタ
回路網208は、実際にはα〕、イ〕の実施例と異なり
、単一の光周波数フィルタ回路で構成される。すなわち
第13図の3つの光周波数フィルタ回路網を、それぞれ
第6図の■、■、■の光周波数フィルタ回路だけで構成
すればよい。なぜならば、第6図でf、。をfll f
illをf2+ fuをf、と考え、f1±p+ =
f+ + ft±1)2”: ft r fs ±P
s ’;: f3を考慮すれば、第6図の(◇、■、■
の光周波数フィルタは、それぞれ、(f++f+十p+
+L P+)、(f2+fa+T12+f2Pa)+
(fHf3十ps + L+−ps )だけが通過する
ことのできる光周波数フィルタ回路とみなすことができ
るからである。以上は3多重の例であるが、2多重はも
ち論、4多重、5多重などの光多重回路もまったく同様
にして実現できることは明らかである。 なお変調器202の出力部は、電気出力形式でもよいし
、発光ダイオードなどの発光素子を用いて電気出力を光
出力に変換した光彩式でもよい。1!気出力であれば、
変調器出カライソ203は電線、加算器204は電気的
な加算器となる。光出力であれば、変調器出力ライン2
03は光ファイバ、加算器204は光方向性結合器とな
る。加算器204が電気的な加算器の場合、その出力部
は発光ダイオード等の発光素子により光ファイバ205
に接続できるようKなっている。 〔4〕光周波数フィルタにフィードパ、り動作・・イプ
リ、ド型光周波数フィルタ(第4図のフィルタでη6−
η、η、に設計したもの)を変調方式に振幅変調を用い
た実施例 3多重光回路を考えると、この構成は第13図とまった
(同一の構成となる。2多重、4多重等の場合の構成お
よびこれらの動作説明も〔3〕の実施例と同一になるこ
とは明らかである。 〔5〕光周波数フィルターにフィードフォワード型光周
波数フィルタ(第2図のフィルタ)を、変調方式に周波
数変調を用いた実施例 周波数変調の場合、光周波数フィルタへの入力波形II
(t)は、次の(14)式あるいは(15)式で表す
ことができる。 L (t) = 11 sin (2πf t +m2
5in(2πp t ) l+I。 I+ 5in(2πft)cos(rnlsin(2π
pt))十I、cos(2πpt)sin(rr+、5
in(2πpt)1+I、
(14)ここでmHzOならば ■1(t) :: I、(sin(2πf t )+m
、5in(2πpt)cos(2πft)l+12=
I+ 5in(2πft)+11”!![5in(2π
(f+p)tl+sin (2π(f−p)l]+I、
(15)通常m、(0
,5なら、周波数変調は(15)式で表現できると言わ
れている。ただしpはアナログ入力信号の周波数、fは
搬送波周波数、m、は変調指数、I、はm、=0のとき
の搬送波の光強度の振幅、工、は光強度の直流分、tは
時間である。この波形の様子を第14図に示す。図中3
10は周波数pの信号311により変調された周波数変
調波である。この波形の周波数成分は、(15)式から
明らかなように、m。 〈0.5の場合は実施例〔1〕の場合と同じでf。 f:I:pと考えられる。従ってこの場合、実施例〔l
〕。 〔2〕で述べた構成とまったく同じ構成で、光多重回路
網を構成できる。ただし、変調器202が振幅変調では
なく、周波数変調を行うという点だけが異っている。 〔6〕 光周波数フィルタにフィードフォワー ド動作
・・イブリンF型光周波数フィルタ(第4図のフィルタ
でη、〉η、η7.η、二〇に設計したもの)を、変調
方式に周波数変調を用いた実施例 m、 (0,5の場合は、実施例〔5〕で述べたように
、周波数変調の周波数成分は振幅変調の場合と同じでf
、fl、pと考えられる。従ってこの場合、実施例〔1
) 、 [2)で述べた構成とまったく同じ構成で光多
重回路網を構成できる。ただし、変調器202が振幅変
調でなく周波数変調を行うという点だけが異っている。 〔7〕光周波数フィルタにフィードパ、り型光周波数フ
ィルタ(第3図のフィルタ)を、変調方式に周波数変調
を用いた実施例 m、 (0,5の場合は、実施例〔5〕で述べたように
周波数変調の周波数成分は振幅変調の場合と同じでf、
f±pと考えられる。従ってこの場合、実施例〔3〕、
〔4〕で述べた構成と同一の構成で光多重回路網を構成
できる。ただし変調器202が振幅変調でなく周波数変
調を行うという点だけが異っている。 〔8〕光周波数フィルタにフィーl−バ、り動作ハイブ
リッド型光周波数フィルタ(第4図のフィルタでη6=
η、η7に設、?+、 したもの)を、変調方式に周波
数変調を用いた実施例 m、 < 0.5の場合は、実施例〔5〕で述べたよう
な周波数変調の周波数成分は振幅変調の場合と同じで、
f、f±pと考えられる。従ってこの場合、実施例(3
) + (4:lで述べた構成とまったく同一の構成で
光多重回路網を構成できる。ただし変調器202が振幅
変調でなく周波数変調を行うとい5点だけが異っている
。
受信する光多重回路に関する。この種の光多重回路は一
般に安価であることが望まれる。 従来、この種の光多重回路には、第1図に示すようない
わゆる波長多重回路があった。図において波長λ、cd
信号源1と、波長λ、の信号源2から出た光は一光フア
イバフ、8を通り、合波器3を経て多重化され、1本の
光ファイバ9に出力される。 光ファイバ9により長距離の信号伝送が行われた後、分
波器4を経て、再び信号は波長λ、の光と波長λ2の光
とに分けられ、光ファイ、Cto 、 ilを経由の後
、光電変換器5,6により2つの光信号(ま電気信号に
変換される。、ここでは2多重の例を示したが、光の波
長を3つ、4つ使った光3多重回路、光4多重回路もま
ったく同じようにして構成されていた。しかし、この波
長多重回路においては、目的とする波長の光源を歩留り
よく生産することが困難で、はなはだ高価であった。″ 本発明は、上述の欠点を除去して、より安価な光多重回
路を提供することを目的とする。本発明によれば、波長
多重のような光源の問題は生じないため光多重回路を安
価に構成できるという特徴がある。 第2図、第3図、第4図に本発明のキーハードである光
周波数フィルタの3つの基本構成を示す。 これらの図において、ある周波数で強度変調されて発光
素子108から出射された光は、光ファイバ109を経
て、光周波数フィルタ118に入射する。 変調周波数が光周波数フィルタを通過できるような周波
数であれば、受光素子117には光ファイバ116を経
て、その変調周波数が光周波数フィルタ118から出力
される。逆に変調周波数が光周波数フィルタ118を通
過できないような周波数であれば、受光素子117には
その変調周波数は出力されない。第21頼、第3図の光
周波数フィルタ118において111 、113.11
4は光ファイバ、110は光分岐器、112は光減衰器
、115は光結合器である。 また第4図の光周波数フィルタにおいて111.113
は光ファイバ、112は光減衰器、119は光方向性結
合器(スプリ、り/カプラ)である。なお光減衰器11
2は第2図、第3図、第4図いずれの場合も光周波数フ
ィルタの周波数選択度を調整する場合に使用される。 以下、伝達関数を使って光周波数フィルタの動作を詳細
に説明する。光周波数フィルタのラプラス変換を使った
伝達関数G(S)と、周波数特性L(f)を、次の(1
)式、(2)式のように定義する。 G(S)−I。(S) / 1. (S)
(1)L(f) = 201ogl a
(2πt j)/GO)l (2)ここで
1. (S) l It (S)は、ラプラス変換で表
わしたフィルタの出力および入力点におけるある時刻の
光強度(光の明るさ)であり、fは光により搬送される
搬送波の周波数である。反射や群遅延時間差が1よいも
のとすれば、G(S)とL(f)は次のようになる。 第2図の光周波数フィルタの場合 G(S) −[’7+ 十’72 ・+!χ■)((τ
1−τ2)・S)]・eχp(−τ+S)
(3)L(f) −20・l0g1[η12+η2′+
2η1η2CO5(2πf(τ1−τ2>)]”
(4)/(η、十η2)1
(4)第3図の光周波数フィルタの場
合 G(S)= ’7+eXp(−τs・s)/(17,e
′tp(−τ+・S)l 、 (5)L(f)
−2010g l(1v<)/ (1+’74”
2η4’03(27rf’7<))月 (6)
第4図の光周波数フィルタの場合 G(S)= ηs+ηaecp(−to・s)’/(
i−η7exp(−r7・S)] (”t
)L(f) −201og l (1−η7)・((η
6−η、η、)2+η、2+2η5(’76’75’h
)”s(27rf τa ) l’/[(ηs+ηa
75・’h)・(1+’7t” 2η、cos(
2πfr、))’]1(8)ただしτ1〜τ7とη1〜
η7は第2図、第3図、第4図の経路101〜1070
群遅延時間と、光透過率を示している。サフィックス1
,2は第2図のメインパス101とバイパス102を、
サフィックス3.4は第3図のメインパス103とフィ
ードバックループ104を、サフィックス5,6.7は
第4図のダイレクトバス105、バイパス106、フィ
ードバックループ107をそれぞれ示している。なお(
7) 、 (8)式は、第4図のスプリ、り/カプラ1
19の群遅延時間を無視している。 η、>η、η、かつη7ご0の場合(7)、(8)式は
次のようになる。 G(Sl−η5−1−ηaexp(−ras)
(9)L(f)=2010g1(7
752++762+2η5)76coS(2πff6)
l’i/(η、+η6)l (10)η6−η、
η、の場合、(7) + (8)式は次のようになる。 G(S)=η5/ (1−η7eXp(−r7S) )
(11)L(f) −20IOg
1’(1’7? )/(1+’jt” 277y C
08(2fff T? ) ) ’ 1(12)式(”
L(11)はそれぞれ式(3) +(5)と、また式(
10)。 (12)は式(4L(6)と本質的に同じである。従っ
て第4図の光周波数フィルタ118は、η、〉η、η7
.η。 二〇なら第2図の光周波数フィルタ118と、またη6
=η、η、なら第3図の光周波数フィルタ118と本質
的に同じともえる。式(4) +(6)、(10) +
(12)から明らかなように、τ3.τ4.τ6.τ7
すなわち第2図、第3図の光ファイバ114の長さ、第
4図のファイバ111とファイバ113の合計の長さに
よってフィルタの周波数特性は異なることが分る。第5
図は、第2図の光周波数フィルタ118の周波数特性を
、いくつかのτ2の値について示したものである。また
第6図は第3図の光周波数フィルタ118の周波数特性
を、いくつかのτ、の値について示したものである。更
に第7図は第4図の光周波数フィルタ118をη6〉η
、η1.η、:0に設計した場合の周波数特性であって
、いくつかのτ6値について示しである。 第8図は第4図の光周波数フィルタ118をη6−η、
η7に設計した場合の周波数特性であって、いくつかの
τ7の値について示したものである。 以上の説明かられかるように、光周波数フィルタは、光
により搬送される搬送波周波数を弁別できる。すなわち
第9図において、例えば光周波数フィルタ118が第4
図の構成のもので、その特性が第8図のτ7=τ、lの
ような場合、光ファイバ121に入る光入力1200強
度が搬送波周波数f40で変化すれば、光強度波形12
4のように、この光入力120は光周波数フィルタ11
8を通過し出射ノアイノ: 122から光出力123と
して出力される。しかし光入力1200強度が搬送波周
波数f42で変化すれば、光強度波形125のように、
この光入力120は光周波数フィルタ118を通過でき
ない。τ、=τイ2.τ、−τ7.の場合もまったく同
じことが言える。違いは単に光周波数フィルタ118を
通過できる搬送波周波数と、通過できない搬送波周波数
とが、τ7−τ、1の場合と違っているだけである。第
7図もまったく同様に考えることができる。第6図、第
5図の場合も考え方は同じである。すなわち、例えば第
9図において、光周波数フィルタ118の周波数特性が
第5図のτ、=τ4の場合、光ファイバ121に入る光
入力1200強度が(般送波周波数f12で変化すれば
、光強度波形124のように、この光入力120は光周
波数フィルタ118を通過し、出射フフイバ122から
光出力123として出力される。しかし光入力120の
゛ 強度が搬送波周波数f11で変化すれば、光強度波
形125のように、この光入力120は光周波数フィル
タ118を通過できない。なお第9図でtは時間を示す
。以上は光により搬送される搬送波周波数の弁別に力点
をおいて説明したが、一般に光周波数フィルタはある周
波数で強度変調をうけた光を弁別できることは、これら
の説明から明らかである。 以下、これらの光周波数フィルタを使った光多重回路に
ついて説明する。第10図は、本発明の構成を示す図で
ある。n本(n≧2)の信号人力ライン201を経由し
て、それぞれ周波数P、〜P、の信号がn個の変調器2
02に入力される。n個の変調器202の出力には、そ
れぞれ入力信号により変調された搬送波が出力されてお
り、変調器出力ライン203を経て加算器204で加算
される。加算結果は1本の光ファイバ205を経て分岐
器206で再びn本の光ファイバ207に分けられる。 n本の九ファイバ207は、n個の光周波数フィルタ回
路網208を経由してn本の光ファイバ209に接続さ
れている。n個の変調器202の出力の周波数成分の組
合せを、第1番目の変調器が周波数F+2 + F22
+・・・・・・’m2の組合せ、同様にして第n番目
の変調器が周波数F1.。 F、1.・・・・私の組合せとすると、光ファイバ20
5゜207に番jこれらがミックスされた周波数成分が
存在する。iitってn個の光周波数フィルタ回路網2
0Bの周波数特性が、第1酢目の光周波数フィルタ回路
網は周波数F++ + F、、 、・・・・・・民7.
第2傅目の光周波数フィルタ回路網は周波数F1t +
FH、・・・・・・ル7.同様にして第n番目の光周
波数フィルタ回路網は周波数R51F21.・・・・・
・民、だけが通過できるように設計してあれば、n個の
光周波数フィルタ回路網208の出力はは、それぞれ周
波数(Fo + F□・・・・・・F、+)、(F+□
1F221・・・・・・p、t)、・・・・・・(Fl
、+ F2. +・・・・・・F、、)が別々に分離し
て出力される。すなわちn個の変調器202の出力に別
々に出力されていた(F+++F□、・・・・・・F、
+ )+ (F’+2 、Ftt +・・・・・・F、
ρ。 ・・・・・・(Flm l Flm l・・・・・・F
、、)は1本の光ファイバ205で伝送された後光周波
数フィルタ回路網208により再び(Fu 、F□、・
・・・・・Flll )l (Flm + Fu +・
・・・・・民、)、・・・・・・(F’、、、lζ、・
・・・・・民、)に分けられる。換言すれば第2図はn
多重の光回路網と言える。この場合、変調器202の出
力部は電気出力形式でもよいし、発光ダイオードなどの
発光素子を用いて電気出力を光出力に変換した光彩式で
もよい。電気出力であれば、変調器出力ライン203は
電線、加算器204は電気的な加算器となる。光出力で
あれば、変調器出力ライン203は光ファイバ、加算器
204は光方向性結合器となる。加算器204が電気的
な加算器の場合、その出力部は発光ダイオード等の発光
素子により光ファイバ205に接続できるようになって
いる。 次にいくつかの実施例を示す。 〔1〕光周波数フィルターにフィードフォワード型光周
波数フィルタ(第2図のフィルタ)を、変調方式に振幅
変調を用いた実施例 振幅変1月の場合、光周波数フィルタへの入力波形L
(tlは次の(13)式で表わすことができる。 L(t) = L (1+mcos(2yrpt月cb
s(2πf t ) + It (13)
ただし、pはアナログ入力信号の周波数、fは搬送波周
波数、mは変調指数、■、はm=0のときの搬送波の光
強度の振幅、■、は光強度の直流分、tは時間である。 この波形の様子を第11図に示す。 図中300は周波数pの信号301により変調され在振
幅変調波である。この波形の周波数成分は、■2−〇の
いわゆる振幅変調の場合と同じでf、f±pである。f
:>pにとればf±pzfなので、光周波数フィルタの
周波数選択度がそれ程大きくなければ、flfJ:pの
光周波数フィルタに対する損失はほぼ同ど、9、とみる
ことができる。すなわちfが光周波数フィルタを通過で
きれば、ffpも光周波数フィルタを通過でき、逆にf
が光周波数フィルタを通過できなければ、fipも光周
波数フィルタを通過できない。 第12図は、第1O図の光周波数フィルタ回路網208
を2段のフィードフォワード型光周波数フィルタで構成
したものである。 以下本実施例の動作を説明する。3つの信号入力ライン
201を経由して、それぞれ周波数11h+ ps、p
4の信号が3個の変調器202に入力される。3個の変
h1・1器202の出力には、それぞれ入力信号により
変調された搬送波が出力されており、変調器出力ライン
203を経て、加算器204で加算される。加算結果は
1本の光ファイバ205を経て分岐器206で再び3本
の光ファイバ207に分けられる。3本の光ファイバ2
07は、3個の光周波数フィルタ回路網208に接続さ
れている。3個の変調器202の出力の周波数成分の組
合せを、それぞれ(fllfl−l−pHfl P+
)、(f2+f、十pt+ f21’2)l (fs+
f、十ps+ fs T13) とすると、光フ
ァイバ2051207にはこれらがミックスされた周波
数成分が存在する。従って3個の光周波数フィルタ回路
網208を各k (fl+f++1lzf+ p+L
(fHf2−l−1’z+ f2T)2)l (fs+
fs+ps+ fs Ps)だけが通過できるように
設計すれば、3個の光周波数フィルタ回路網208に接
続されている3本の光ファイバ209には(fl +
f、+pl + fl P+)う(f2!f2+p2
. f2T12)l (f*1f3+p5+ fsp3
)が別々に分離して出力される。すなわち3個の変調器
202の出方に別々に出力されていた(fl。 f+十p++ fl P+)+ (f、+ f2+p
、+ f、 P2)l (fs+ f什px、fs
I)x)は1本の光ファイバ205で伝送された後光
周波数フィルタ回路網208により再び(f、 、 f
llI)+ + fl P+ )、(T2゜T2−l−
p2+ f、 I)2)l (fs、fs+ps、fs
I)s)に分けられる。換言すれば、第12図は多重
の光回路網である。 実際には次のよ5に光周波数フィルタ回路網208゛を
設計する。例えば光周波数フィルタとして、第5図にお
いての、■、■で示すような3つの特性のものを運ぶ。 次に第12図の210に示すよう′に光周波数フィルタ
を2つずつ、すなわち(■、■)。 (■、■)、(■、■)のように組合せる。そして第5
図のfloをfl + fllをft1fHをf、と考
えれば、(■。 ■)の組合せはT3.(■、■)の組合せはT3.(■
。 ■)の糺合せはT2だげを通過させる光周波数フィルタ
回路網となる。この場合、f+fp+ = fl T
ft=j二p!たf、、f、±p、zらを考慮すれば、
結局第12図の3個の光周波数フィルタ回路網は、それ
ぞれ(fl + fllI)+ +L P+)+ (f
2+ f2+p2.f、 P2)l (T3.fs+p
s+ fs Ps)だ;すが通過することのできる光周
波数フィルタ回路網となる。以上は3多重の例であるが
、2多重はもち論、4多重、5多重などの光多重回路も
まった(同様にして実現できることは明らかである。な
お変調器202の出力部は、電気出力形式でもよいし、
発光グイオートなどの発光素子を用いて電気出力を光出
力に変換した光彩式でもよい。電気出力であれば変調器
出力ライン203は電線、加算器204は電気的な加1
f、器となる。光出力であれば変調器出力ライン203
は元ファイバ、加算器204は光方向性結合器゛となる
。加算器204が電気的な加算器の場合、その出力部は
発光ダイオード等の発光素子により光ファイバ205に
接続できるようになっている。 〔2〕光周波数フィルタにフィードフォワード動作ハイ
プリント型光周波数フィルタ(第4図のフィルタでη6
〉η5η、η7ユOに設計したもの)を、変調方式に1
辰幅変調を用いた実施例 3多重光回路網を考えると、この構成は第12図とまっ
たく同一の構成となる。2多重、4多重等の場合の構成
およびこれらの動作説明も0〕の実施例と同一になるこ
とは明らかである。 〔3〕光周波数フィルタにフィードパ、り型光周波数フ
ィルタ(第3図のフィルタ)を、変調方式に振幅変調を
用いた実施例 3多重の場合の構成を第13図に示す。3つの信号入力
ライン201を経由して、それぞれ周波数p2+ps
+ p4の信号が3個の変調器202に入力される。 3個の変調器202の出力には、それぞれ入力信号によ
り変調された搬送波が出力されており、変調器出カライ
ソ203を経て、加算器204で加算される。加算結果
は1本の光ファイバ205を経て分岐器206で再び3
本の光ファイバ207に分けられる。 3本の光ファイバ207は、3個の光周波数フィルタ回
路網208に接続されている。3個の変調器202の出
力の周波数成分の組合せを、それぞれ(f+ r f、
十P++ f+ P+)+ (f2+ f2+p2+
f、 pz)+ (fs+ fs+ps+ fs Pg
)とすると、光ファイバ205 、207にはこれらが
ミックスされた周波数成分が存在する。従って3個の光
周波数フィルタ回路網208を各々(f+ + f++
p+ l r、 P+ ) +(fs + f2+p
2. fs P2)l (f3+4a+ps+ fs
Ps)だけが通過できるように設n1すれば、3個の光
周波数フィルタ回路網208に接続されている3本の光
ファイバ209には・ (f+ + f+十p+ +
f+ pI)l (ft + f、+p、)ftT1
2)l (fsうf、+ps+ fa 113)が別
々′に分離して出力される。すなわち3個の変調器20
2の出力に別々に出力されていた(f++f++p+)
+(fill、+pz+ft pt)、(f3+fs+
ps+fa Ps)は1本の巻、ファイバ205で伝送
された後、光周波数フィルタ回路網208により再び(
f+ + f、+p、 + f+ −P+ )+ (f
、+f2+p>sft pt)+(fs+fs+p3+
fs ’ps)に分けられる。換−言すれば第12図は
3多重の光回路網である。この場合、光周波数フィルタ
回路網208は、実際にはα〕、イ〕の実施例と異なり
、単一の光周波数フィルタ回路で構成される。すなわち
第13図の3つの光周波数フィルタ回路網を、それぞれ
第6図の■、■、■の光周波数フィルタ回路だけで構成
すればよい。なぜならば、第6図でf、。をfll f
illをf2+ fuをf、と考え、f1±p+ =
f+ + ft±1)2”: ft r fs ±P
s ’;: f3を考慮すれば、第6図の(◇、■、■
の光周波数フィルタは、それぞれ、(f++f+十p+
+L P+)、(f2+fa+T12+f2Pa)+
(fHf3十ps + L+−ps )だけが通過する
ことのできる光周波数フィルタ回路とみなすことができ
るからである。以上は3多重の例であるが、2多重はも
ち論、4多重、5多重などの光多重回路もまったく同様
にして実現できることは明らかである。 なお変調器202の出力部は、電気出力形式でもよいし
、発光ダイオードなどの発光素子を用いて電気出力を光
出力に変換した光彩式でもよい。1!気出力であれば、
変調器出カライソ203は電線、加算器204は電気的
な加算器となる。光出力であれば、変調器出力ライン2
03は光ファイバ、加算器204は光方向性結合器とな
る。加算器204が電気的な加算器の場合、その出力部
は発光ダイオード等の発光素子により光ファイバ205
に接続できるようKなっている。 〔4〕光周波数フィルタにフィードパ、り動作・・イプ
リ、ド型光周波数フィルタ(第4図のフィルタでη6−
η、η、に設計したもの)を変調方式に振幅変調を用い
た実施例 3多重光回路を考えると、この構成は第13図とまった
(同一の構成となる。2多重、4多重等の場合の構成お
よびこれらの動作説明も〔3〕の実施例と同一になるこ
とは明らかである。 〔5〕光周波数フィルターにフィードフォワード型光周
波数フィルタ(第2図のフィルタ)を、変調方式に周波
数変調を用いた実施例 周波数変調の場合、光周波数フィルタへの入力波形II
(t)は、次の(14)式あるいは(15)式で表す
ことができる。 L (t) = 11 sin (2πf t +m2
5in(2πp t ) l+I。 I+ 5in(2πft)cos(rnlsin(2π
pt))十I、cos(2πpt)sin(rr+、5
in(2πpt)1+I、
(14)ここでmHzOならば ■1(t) :: I、(sin(2πf t )+m
、5in(2πpt)cos(2πft)l+12=
I+ 5in(2πft)+11”!![5in(2π
(f+p)tl+sin (2π(f−p)l]+I、
(15)通常m、(0
,5なら、周波数変調は(15)式で表現できると言わ
れている。ただしpはアナログ入力信号の周波数、fは
搬送波周波数、m、は変調指数、I、はm、=0のとき
の搬送波の光強度の振幅、工、は光強度の直流分、tは
時間である。この波形の様子を第14図に示す。図中3
10は周波数pの信号311により変調された周波数変
調波である。この波形の周波数成分は、(15)式から
明らかなように、m。 〈0.5の場合は実施例〔1〕の場合と同じでf。 f:I:pと考えられる。従ってこの場合、実施例〔l
〕。 〔2〕で述べた構成とまったく同じ構成で、光多重回路
網を構成できる。ただし、変調器202が振幅変調では
なく、周波数変調を行うという点だけが異っている。 〔6〕 光周波数フィルタにフィードフォワー ド動作
・・イブリンF型光周波数フィルタ(第4図のフィルタ
でη、〉η、η7.η、二〇に設計したもの)を、変調
方式に周波数変調を用いた実施例 m、 (0,5の場合は、実施例〔5〕で述べたように
、周波数変調の周波数成分は振幅変調の場合と同じでf
、fl、pと考えられる。従ってこの場合、実施例〔1
) 、 [2)で述べた構成とまったく同じ構成で光多
重回路網を構成できる。ただし、変調器202が振幅変
調でなく周波数変調を行うという点だけが異っている。 〔7〕光周波数フィルタにフィードパ、り型光周波数フ
ィルタ(第3図のフィルタ)を、変調方式に周波数変調
を用いた実施例 m、 (0,5の場合は、実施例〔5〕で述べたように
周波数変調の周波数成分は振幅変調の場合と同じでf、
f±pと考えられる。従ってこの場合、実施例〔3〕、
〔4〕で述べた構成と同一の構成で光多重回路網を構成
できる。ただし変調器202が振幅変調でなく周波数変
調を行うという点だけが異っている。 〔8〕光周波数フィルタにフィーl−バ、り動作ハイブ
リッド型光周波数フィルタ(第4図のフィルタでη6=
η、η7に設、?+、 したもの)を、変調方式に周波
数変調を用いた実施例 m、 < 0.5の場合は、実施例〔5〕で述べたよう
な周波数変調の周波数成分は振幅変調の場合と同じで、
f、f±pと考えられる。従ってこの場合、実施例(3
) + (4:lで述べた構成とまったく同一の構成で
光多重回路網を構成できる。ただし変調器202が振幅
変調でなく周波数変調を行うとい5点だけが異っている
。
〔9〕光周波数フィルタにフィードフォワード型光周波
数フィルタ(第2図のフィルタ)を、変調方式にFS方
式(Frequency 5hift方式)を用いた実
施例 実施例〔1〕〜〔8〕がどちらかというとアナログ変調
であったが、ここではデジタル変調を用いた実施例につ
いて示す。第15図にFS方式の波形を示す。図中32
0はくり返し周波数pの信号:321により変調された
FS波形である。 FS波形の場合、光周波数フィルタへの入力波形I、
(t)は次の(16)式で表わすことができる。 (16) m(+ :0の場合 L(切ユニ、cos(2πf t )十I、
(17)ただしfは搬送
波周波数、m(、は偏移比、■、はml。 =0のときの搬送波の光強度の振幅、工、は光強度の直
流分、pは方形信号の基本周波数(第15図の321)
、tは時間である。 ml、が十分小さく m、、 : OならFS方式の周
波数成分は近似的にfだげと考えられる。従ってこのの
場合、実施例D) + +:2’+で述−(た構成とま
ったく同一の構成で光多重回路網を構成できる。ただし
変調器202が振幅変調、周波数変調用ではなく、FS
波形発生用の変調器でなげればならないという点だけが
異っている。 〔10〕 光周波数フィルタにフィードフ埼ワード動
作ハイプリ、ド型光周波数フィルタ(第4図のフィルタ
でη6〉η5η71η、二〇に設計したもの)を、変調
方式にFS方式(Frequency 5hift方式
)を用(・た実施例 ml、が十分小さく、m、、:;0ならFS方式の周波
数成分は近似的に、実施例
数フィルタ(第2図のフィルタ)を、変調方式にFS方
式(Frequency 5hift方式)を用いた実
施例 実施例〔1〕〜〔8〕がどちらかというとアナログ変調
であったが、ここではデジタル変調を用いた実施例につ
いて示す。第15図にFS方式の波形を示す。図中32
0はくり返し周波数pの信号:321により変調された
FS波形である。 FS波形の場合、光周波数フィルタへの入力波形I、
(t)は次の(16)式で表わすことができる。 (16) m(+ :0の場合 L(切ユニ、cos(2πf t )十I、
(17)ただしfは搬送
波周波数、m(、は偏移比、■、はml。 =0のときの搬送波の光強度の振幅、工、は光強度の直
流分、pは方形信号の基本周波数(第15図の321)
、tは時間である。 ml、が十分小さく m、、 : OならFS方式の周
波数成分は近似的にfだげと考えられる。従ってこのの
場合、実施例D) + +:2’+で述−(た構成とま
ったく同一の構成で光多重回路網を構成できる。ただし
変調器202が振幅変調、周波数変調用ではなく、FS
波形発生用の変調器でなげればならないという点だけが
異っている。 〔10〕 光周波数フィルタにフィードフ埼ワード動
作ハイプリ、ド型光周波数フィルタ(第4図のフィルタ
でη6〉η5η71η、二〇に設計したもの)を、変調
方式にFS方式(Frequency 5hift方式
)を用(・た実施例 ml、が十分小さく、m、、:;0ならFS方式の周波
数成分は近似的に、実施例
〔9〕で述べたようにfだけ
と考えられる。従ってこの場合実施例〔1〕。 〔2〕で述べた構成とまったく同一の構成で光多重回路
網を本°考成できる。ただし変調器202が振+lfi
変調、周波数変調用ではなく、FS波形発生用の変調器
でなければならないという点だけが異っている。 〔11〕 光周波数フィルタにフィードパ、り型光周
波数フィルタ(第3図のフィルタ)を、変調方式にFS
方式(Frequency 5hift方式)を用いた
実施例 mH,zOなちFS方式の周波数成分は近似的にfだげ
と考えられる。従って、この場合実施例〔3〕。 〔4〕で述べた構成とまったく同一の構成で光多重回路
網を構成できる。ただし変調器202が振幅変調9周波
数変調用ではなく、FS波形発生用の変調器でなげれば
ならないという点だけが異っている。 〔12〕 光周波数フィルタにフィードパ、り動作−
・イブリッド型光周波数フィルタ(第4図のフィルタで
η6=η、η7に設計したもの)を、変調方式にFS方
式(Frequency 5hift方式)を用いた実
施例m、、 : Oなら、FS方式の周波数成分は近似
的にfだけと考えられる。従って、この場合実施例〔3
〕。 〔4〕で述べた構成とまったく同一の構成で光多重回路
網を構成できる。ただし変調器202が振幅変調2周波
数変調用ではなく、FS波形発生用の変調器でなければ
ならないという点だけが異っている。 以上の説明から明らかなように、光周波数フィルタを用
いた光多重回路網は、波長多重のような数多くの光の波
長を必要とせず、1つの波長の光で光多重通信が可能で
ある。また、波長多重通信システムを構成する場合に生
じた「目的とする波長の光源を歩留りよく生産する」と
いうような必要はなく、従って本発明によれば安価に光
多重回路網を構成できる。これは本発明の大きな特徴で
ある。 本発明の応用分野としては、光ファイバを用いた電話な
どの公衆通信回線の多重化あるいは電力会社などでの光
ファイバな用いた専用通信回線の多重化、更には防爆性
の要求の強いプランF計測分野における光ファイバを用
いた計測通信システムでの多重通信などに応用できる。
と考えられる。従ってこの場合実施例〔1〕。 〔2〕で述べた構成とまったく同一の構成で光多重回路
網を本°考成できる。ただし変調器202が振+lfi
変調、周波数変調用ではなく、FS波形発生用の変調器
でなければならないという点だけが異っている。 〔11〕 光周波数フィルタにフィードパ、り型光周
波数フィルタ(第3図のフィルタ)を、変調方式にFS
方式(Frequency 5hift方式)を用いた
実施例 mH,zOなちFS方式の周波数成分は近似的にfだげ
と考えられる。従って、この場合実施例〔3〕。 〔4〕で述べた構成とまったく同一の構成で光多重回路
網を構成できる。ただし変調器202が振幅変調9周波
数変調用ではなく、FS波形発生用の変調器でなげれば
ならないという点だけが異っている。 〔12〕 光周波数フィルタにフィードパ、り動作−
・イブリッド型光周波数フィルタ(第4図のフィルタで
η6=η、η7に設計したもの)を、変調方式にFS方
式(Frequency 5hift方式)を用いた実
施例m、、 : Oなら、FS方式の周波数成分は近似
的にfだけと考えられる。従って、この場合実施例〔3
〕。 〔4〕で述べた構成とまったく同一の構成で光多重回路
網を構成できる。ただし変調器202が振幅変調2周波
数変調用ではなく、FS波形発生用の変調器でなければ
ならないという点だけが異っている。 以上の説明から明らかなように、光周波数フィルタを用
いた光多重回路網は、波長多重のような数多くの光の波
長を必要とせず、1つの波長の光で光多重通信が可能で
ある。また、波長多重通信システムを構成する場合に生
じた「目的とする波長の光源を歩留りよく生産する」と
いうような必要はなく、従って本発明によれば安価に光
多重回路網を構成できる。これは本発明の大きな特徴で
ある。 本発明の応用分野としては、光ファイバを用いた電話な
どの公衆通信回線の多重化あるいは電力会社などでの光
ファイバな用いた専用通信回線の多重化、更には防爆性
の要求の強いプランF計測分野における光ファイバを用
いた計測通信システムでの多重通信などに応用できる。
第1図は従来の波長多重通信を示す図、第2図はフィー
ドフォワード型光周波数フィルタの構成を示す図、第3
図はフィードパ、り型光周波数フィルタの構成を示す図
、第4図はハイブリッド型光周波数フィルタの構成を示
す図、第5図&まフィードツボワード型光周波数フイル
りσ)特性を示す図、第6図はフィートノくツク型光1
月波数フィルりの/i’>性を示す図、第7図はフィー
ドフォワード型光周波数フィルタとして設計されたノ・
イブリッド型光周波数フィルタの特性を示す図、第8図
(まフィードバック型光周波数フィルりとして股t[さ
才tた・・イブリッド型光周波数フィルりの特性を示す
図、第9図は光周波数フィルりの機hヒを示す図、第1
O図は本発明の構成を示す図、第11図番よ、光周波数
フィルタに入力される光の振119i!変調波形を示す
図、第12図はフィーFフオ+7−ド型つし周波数フィ
ルタあるいはフィードフォワード動作)1イブリフF型
光周波数フィルタを用いた本発明の一構成例を示す図、
第13図はフィートノくツク型光周波数フィルタあるい
はフィートノくツク動作ノ何プリツF型光周波数フィル
タを用(・た本発明の一構成例を示す図、第14図は光
周波数)4)レタに入力される光の周波数変調波形を示
す図、第15図t−i光周波数フィルタに入力される光
のFS波形を示す図である。 1・・・波長λ、の信号源、2・・・波長λ、の信号源
、3・・・合波器、4・・・分波器、5,6・・・光電
変換器、7〜11・・・光ファイバ、108・・・発光
素子、109 + 111 +113 、114 、1
16・・・光フフイバ、110・・・分岐器、115・
・・光結合器、112・・・光減衰器、101・・・メ
インノくス、102・・・バイパス、117・・・受光
素子、118・・・光周波数フィルタ、103・・・メ
イソパス、104・・・フィードバックループ、105
・・・グイレフトノくス、106・・・ノ(イパス、1
07・・・フィードバックループ、119・・・スプリ
ッタ/カプラ、120・・・光入力、121,122・
・・光ファイバ、123・・・光出力、124,125
・・・時間に対する光の強度波形、201・・・信号人
力ライン、202・・・変調器、203・・・変調器出
力ライン、204・・・加算器、205・・・光ファイ
バ、20G・・・分岐器、207・・・光ファイバ、2
08・・・光周波数フィルタ回路網、209・・光ファ
イバ、300・・・振幅変調波、301・・・信号、2
10・・・フィードフォワード型光周波数フィルタまた
はフィードツメワード動作・\イブリッド型光周波数フ
ィルタ、211・・・光ファイバ、310・・・周波数
変調波、:311−・・信号、320・・・FS波形、
321・・信号。 / 才1閃 ヤZ圀 ?31¥1才4必 t5(2) オl)喝 才12 閃 −165− 一一一−−−−−−−−−−−−−−m−−tfrll
−r5@I 才1S 閃
ドフォワード型光周波数フィルタの構成を示す図、第3
図はフィードパ、り型光周波数フィルタの構成を示す図
、第4図はハイブリッド型光周波数フィルタの構成を示
す図、第5図&まフィードツボワード型光周波数フイル
りσ)特性を示す図、第6図はフィートノくツク型光1
月波数フィルりの/i’>性を示す図、第7図はフィー
ドフォワード型光周波数フィルタとして設計されたノ・
イブリッド型光周波数フィルタの特性を示す図、第8図
(まフィードバック型光周波数フィルりとして股t[さ
才tた・・イブリッド型光周波数フィルりの特性を示す
図、第9図は光周波数フィルりの機hヒを示す図、第1
O図は本発明の構成を示す図、第11図番よ、光周波数
フィルタに入力される光の振119i!変調波形を示す
図、第12図はフィーFフオ+7−ド型つし周波数フィ
ルタあるいはフィードフォワード動作)1イブリフF型
光周波数フィルタを用いた本発明の一構成例を示す図、
第13図はフィートノくツク型光周波数フィルタあるい
はフィートノくツク動作ノ何プリツF型光周波数フィル
タを用(・た本発明の一構成例を示す図、第14図は光
周波数)4)レタに入力される光の周波数変調波形を示
す図、第15図t−i光周波数フィルタに入力される光
のFS波形を示す図である。 1・・・波長λ、の信号源、2・・・波長λ、の信号源
、3・・・合波器、4・・・分波器、5,6・・・光電
変換器、7〜11・・・光ファイバ、108・・・発光
素子、109 + 111 +113 、114 、1
16・・・光フフイバ、110・・・分岐器、115・
・・光結合器、112・・・光減衰器、101・・・メ
インノくス、102・・・バイパス、117・・・受光
素子、118・・・光周波数フィルタ、103・・・メ
イソパス、104・・・フィードバックループ、105
・・・グイレフトノくス、106・・・ノ(イパス、1
07・・・フィードバックループ、119・・・スプリ
ッタ/カプラ、120・・・光入力、121,122・
・・光ファイバ、123・・・光出力、124,125
・・・時間に対する光の強度波形、201・・・信号人
力ライン、202・・・変調器、203・・・変調器出
力ライン、204・・・加算器、205・・・光ファイ
バ、20G・・・分岐器、207・・・光ファイバ、2
08・・・光周波数フィルタ回路網、209・・光ファ
イバ、300・・・振幅変調波、301・・・信号、2
10・・・フィードフォワード型光周波数フィルタまた
はフィードツメワード動作・\イブリッド型光周波数フ
ィルタ、211・・・光ファイバ、310・・・周波数
変調波、:311−・・信号、320・・・FS波形、
321・・信号。 / 才1閃 ヤZ圀 ?31¥1才4必 t5(2) オl)喝 才12 閃 −165− 一一一−−−−−−−−−−−−−−m−−tfrll
−r5@I 才1S 閃
Claims (1)
- それぞれ独立の入力をもつnf固(n≧2)の変調器、
それらの出力を加算する加算器、加算器出力に接続され
る光ファイバ、その光ファイバの他端に接続される光分
岐器、光分岐器の出力に接続され、強度変調された光の
変調周波数を全光学的に弁別することのできる光周波数
フィルタからなる光多重回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57161805A JPS5951632A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | 光多重回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57161805A JPS5951632A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | 光多重回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5951632A true JPS5951632A (ja) | 1984-03-26 |
Family
ID=15742244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57161805A Pending JPS5951632A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | 光多重回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5951632A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61242131A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 広帯域光情報伝送方式 |
| JPH0715410A (ja) * | 1993-06-15 | 1995-01-17 | Nec Corp | 波長多重光通信システム |
| US5876466A (en) * | 1996-09-27 | 1999-03-02 | Kuraray Co., Ltd. | Suede-like artificial leather |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53138605A (en) * | 1977-05-10 | 1978-12-04 | Nec Corp | Optical communication device |
| JPS5762034A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-14 | Fuji Electric Co Ltd | Optical frequency filter |
-
1982
- 1982-09-17 JP JP57161805A patent/JPS5951632A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53138605A (en) * | 1977-05-10 | 1978-12-04 | Nec Corp | Optical communication device |
| JPS5762034A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-14 | Fuji Electric Co Ltd | Optical frequency filter |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61242131A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 広帯域光情報伝送方式 |
| JPH0715410A (ja) * | 1993-06-15 | 1995-01-17 | Nec Corp | 波長多重光通信システム |
| US5876466A (en) * | 1996-09-27 | 1999-03-02 | Kuraray Co., Ltd. | Suede-like artificial leather |
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