JPS6148284A - 光画像伝送装置 - Google Patents

光画像伝送装置

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JPS6148284A
JPS6148284A JP59170562A JP17056284A JPS6148284A JP S6148284 A JPS6148284 A JP S6148284A JP 59170562 A JP59170562 A JP 59170562A JP 17056284 A JP17056284 A JP 17056284A JP S6148284 A JPS6148284 A JP S6148284A
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JP
Japan
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optical
signal
laser diode
image transmission
channels
Prior art date
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Pending
Application number
JP59170562A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiwamu Matsushita
松下 究
Kunio Tejima
手島 邦夫
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS6148284A publication Critical patent/JPS6148284A/ja
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、VHF帯あるいはUHF帯で周波数多重され
た複数チャンネルの映像信号をレーザダイオードと光フ
ァイバとを用いて伝送する光画像伝送・装置に関するも
のである。
[従来技術] 従来、この種の装置としては、第2図にその一例を示す
ものが知られていた。第2図において、(1)は周波数
多重された複数チャンネルの映像信号である放送波を受
信する受信アンテナ、(2)は上記受信アンテナ(1)
の出力を増幅する前置増幅器、(3−1)〜(3−n)
は上記前置増幅器(2)の出力を各チャンネルごとに分
離する帯域フィルタ、(4−1,)〜(4−ri、)は
上記帯域フィルタ(3−1)〜(3−n)の出力を増幅
する帯域増幅器、(5)は帯域増幅器(4−1)〜(4
−n)の各出力信号のレベルを合わせて合成する信号合
成器、(6)は上記信号合成器(5)の出力をバイアス
電流に重畳してレーザダイオード(7)に供給するレー
ザダイオード駆動回路、(8)は光ファイバ、(9)は
光ファイバ(8)により伝送された光信号を光電変換し
、増幅する光受信器、(10)はTV受像器である。
次に、上記構成に基づ〈従来の光画像伝送装置の動作に
ついて説明する。VHF帯あるいはUHF帯で周波数多
重された映像信号としての放送波は、受信アンナテ(1
)で受信され、前置増幅器(2)で増幅された後、帯域
フィルタ(3−1)〜(3−n)で各チャンネルごとに
一旦周波数分離され、さらに帯域増幅器(4−s )〜
(4−n)で各チャンネルの出力レベルが等しくなるよ
うに増幅、レベル調整されて信号合成器(5)にて再度
合成される。
上記信号合成器(5)の出力信号は、レーザダイオード
駆動回路(6)に加えられ、ここで直流バイアス電流と
ともに所定の変調条件を満たすように設定された後、レ
ーザダイオード(7)に出力されて光信号に変換される
。上記レーザダイオード(7)にて出力される光信号は
′、光ファイバ(8)により所定の距離だけ伝送後、光
受信器(9)に入力され、ここで電気信号に変換されて
TV受像器(10)に出力される。
ここで、第2図に示す構成の従来の光画像伝送装置によ
りV)IF帯で周波数多重された映像信号を伝送する場
合の受信C/N (搬送波対雑音比)を計算する。今、
電気素量をe、APDの増倍率をM、受光感度をS、過
剰雑音指数をX、暗電流をIdとし、また平均受光レベ
ルをPr、変調信号の変調度m、レーザダイオード(7
)の相対雑音強度をRINを、光受信器(8)の復調帯
域幅をB、入力換算雑音電流の2乗平均値を7 q 2
とおくと、光受信器(9)の受信信号電流の2乗平均値
T82、及び全雑音電流の2乗平均値Tn2はそれぞれ
次式で表わされる。
了s2 =  %  e  (S  Mm  Pr  
)  2        =・(1)〒n2 = (T
q2 +2e  (S Pr+Id)M   +RIN
  @(S M Pr ) 2’t B  −(2)(
1)、(2)式により、受信CAMは次式の様に表わさ
れる。
= 1101o  [(%)  *  (S Mm  
Pr  )  2”  (1/ (iq2+2e(S 
Pr+ Id)M”+ RIN  ψ (SMPr  
)  2)  B)  ]  ・・・(3)(3)式に
おいて、G/Nを最大とするAPDの増倍率Moptを
求めると、次式の様になる。
(3)、(4)式より、VHF放送波7波を伝送する場
合の平均受光レベル(Pr)−C:/N特性の数値計算
例を第3図ニ示す、同図ニオイテ、MmMopt、 S
=0.48A/W 、 x=0.3、Id=0.1nA
、 m=0.1 /ch 、 B=4.2MHz、7石
F=4PA/ 「n、= L、レーサタイオートノ相対
雑音強度(RIN)をパラメータとしている。
第3図より、受信C/Nはレーザダイオード(7)の相
対雑音強度(RIN)により大きく左右されることがわ
かる。ここで、所要CAMを42dBとすると、レーザ
ダイオード(7)の相対雑音強度(RIN)は−133
dB/Hz以下とする必要がある。
、一方、各チャンネル間の混変調によるビート妨害を防
ぐためには、動作領域において非直線歪の小さなレーザ
ダイオードを用いる必要がある。
−上記の様に構成される従来の光画像伝送装置において
、たとえばTV放送波の様にVHF帯あるいはU)IF
帯で周波数多重された複数チャンネルの映像信号を伝送
する場合には、所要S/Nを得るために相対雑音強度(
RIM)が低く、かつ各チャンネル間の干渉 (混変調
)を避けるために非直線歪の小さいレーザダイオードが
要求され、場合によってはレーザダイオードの選別が必
要になるという欠点があった。
〔発明の概要〕
本発明は上記の欠点を解決するためになされたもので、
周波数多重された複数チャンネルの映像信号を各チャン
ネルごとに分離し、それぞれ別々のN個のレーザダイオ
ードで光信号に変換後、各光出力の合成及び上記チャン
ネル数Nと同数またはそれ以上のM本の光ファイバへの
均等分岐を行なうN対Mの光合成・分岐器により周波多
重信号に再度戻し、上記チャンネル数と同数またはそれ
以上のM台の受信器に同時に信号伝送す、ることにより
、レーザダイオード自体の相対雑音強度(RIN)及び
非直線歪により伝送特性が左右されにくい光画像伝送装
置を提供することを目的としている。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図に示す全体回路ブロッ
ク図に基づき上述の第2図に示す従来装置と同−又は相
当部分は同一符号を付して説明する。同図において本実
施例に係る光画像伝送装置は、放送波を受信する受信ア
ンナテ(1)と、該受信アンテナ(1)にて受信された
放送波を増幅する前置増幅器(2)と、該前置増幅器(
2)の出力を各チャンネル(N個)毎に周波数分離する
信号分離器として動作する帯域フィルタ(3−1)〜(
3−n)と、該帯域フィルタ(3−1)〜(3−n)に
より分離された各出力信号を増幅する帯域増幅器(4−
s )〜(4−n)と、該帯域増幅器(4−t )〜(
4−n)にて増幅された各出力信号をバイアス電流に重
畳して出力するレーザダイオード駆動回路(Ef−s 
)〜(B−n)  と、該レーザダイオード駆動回路(
8−1)〜(+3−TI)の各出力をバイアス入力とし
各々光信号に変換するレーザダイオード(?−1)〜(
7−n)と、該レーザダイオード(7−1)〜(?−n
)にて出力され、光導波路(11−z )〜(11−n
)にて伝搬された光信号を合成し、この合成した光信号
を元の周波数多重された映像信号に対応する光信号とし
て上記チャンネル(N個)数と同数またはそれ以上の数
に分岐する光合成拳分岐器(12)と、該光合成・分岐
器(12)にて分岐される数に対応して設けられ、この
分岐された光信号を伝送する光ファイノく(8−1)〜
(8−m)と、該光ファイバ(8−s )〜(8−n)
により伝送された光信号を各々光電変換し、増幅する光
受信器(9−1)〜(8−m)と、該光受信器(9〜1
)〜(9−m)にて電気信号として出力される周波数多
重の映像信号に基づき画像表示するTV受像器とを備え
て構成される。・次に、上記構成に基づく本実施例に係
る画像伝送装置の動作について説明する。なお、受信ア
ンテナ(1)、前置増幅器(2)、帯域フィルタ(3−
1)〜(3−n)及び帯域増幅器(4−+ )〜(4,
−n )の動作は第2図に示す従来装置の場合と全く同
一であるので省略する。まず、帯域増幅器(4−i )
〜(4−n)によりチャンネルごとに分離された各出力
信号は、それぞれ別々のレーザダイオード駆動回路(8
= 1)〜(8−n)を通じて各レーザダイオード(7
−1)〜(7−n)に入力れ、光信号に変化される。−
上記各レーザダイオード(7−1)〜(?−n)の光出
力信号はそれぞれ光導波路(11−t ) 〜(11−
n)により光合成・分岐器(12)に入力され、ここで
一旦合成された後、上記チャンネル数Nと同数またはそ
れ以上のM本の光ファイバ(8−1)〜(8−m)に均
等に再分岐されて各光受信器(L 1)〜(9−m)に
導かれる。上記各光受信器(9−1’ )〜(9−m)
は入力光信号を電気信号に変換し、各TV受像器(10
−1) 〜(10−m)に出力する。すなわち、周波数
多重された複数チャンネルの映像信号をチャンネルごと
にそれぞれ別々のN本のレーザダイオード(?−1)〜
(?−n)による光信号に変換した後、N対Mの光合成
・分岐器(12)により元の周波数多重信号に戻すとと
もに上記チャンネル数と同数またはそれ以−ヒのM本の
光ファイバ(8−1)〜(8−n+)に均等に分岐する
ことにより、M台の光受信器(9−、)〜(θ1)に同
時に同一の信号伝送を行なう。
以上の様に、第1図に示した実施例においては、各チャ
ンネルごとにそれぞれ別々のレーザダイオード(7−1
)〜(7−n)を用いて光信号に変換するため、第2図
に示す従来例の場合と異なり、上記レーザダイオード(
7−s )〜(7−n)の非直線1、 歪により生じる各チャンネル間の干#(混変調)の問題
が解消される。−また、以下に示すように、第2図に示
す従来例の場合と比較して、所要CAMを満足するため
に必要な各レーザダイオードC7−1) 〜(7−n)
の相対雑音強度(RIM)の要求値が緩和される。
以下、上記RINの改善効果に関する計算を行なう。今
、チャンネル数をN、各レーザダイオード(7−1’)
〜(7−n)の変調度、相対雑音強度をそれぞれmi 
’ 、 RINi ’  (i=1.2.・・・、N)
とし、また、光合成争分岐器(12)の分岐数をNa、
 Na台の各光受信器(9−1)〜(9−m)に入力さ
れるN本の各レーザダイオード(7−1)〜(7−n)
からの光入力をPi ′−(i=1.2 、・・・、N
) とおく。ここで、−上記1ml’。
RINi ’ 、Pi  ’が次式を満足する場合を仮
定する。
mi ’ =Nm    (i=1.2.・・・、N)
・・・(5)RINi’=RIN  (i=1.2.・
・・、N)・・・(6)Pi ’ = Pr/Ha  
(i=1.2.−、N) −(7)ただし、m、RIN
、Prはそれぞれ第2図に示す従来例の場合のC/N計
算式(3)式中のチャンネル当たりの変調度、レーザダ
イオード(7)の相対雑音強度、及び光受信器(9−1
)〜(9−m)の平均受光レベルをそれぞれ表わす。
ここで、上記各レーザダイオード(7−1)〜(7−r
+)が発生する雑゛音は互いに無関係であると仮定する
と、全平均受光レベルPrの時の各チャンネルの受信C
AMは次式で表わされる。
Crm5/N ’ rn+s =101og  [(34) ・(SMm i’Pi’
  )2・(1/1、− (iq2+2e(S Pr+Id)M  +(S M 
Pi ’ ) 2Φ占R1旧’)t3)]    ・・
・(8)(5)、(6)、−(7)、(8)式より、C
rm5/N ’ rms = 1101o  [(34)  ” (M、S Mm
 Pr ) 2・(1/ (Tq2+2e(S Pr+
Id)M”+(S M Pr ) 2・M¥RIN)B
)]     ・・・(9)ここで、Ma≧N    
  −(10)(3)式と(8)式の分母を比較すると
、この発明の一実施例においては、従来例と同一のRI
Mを有する8個レーザダイオードを用いた場合の受信器
側から見た各レーザダイオードの相対雑音強度RIN”
は等価的に次式で与えられる。
すなわち、第2図に示す従来例と比較して、レーザダイ
オード(7−1)〜(7−n)の相対雑音強度(RIN
)が等価的に1101oΣ(dB)だけ改善される。
なお、特にMa=Nを満足する場合には、(9)式は次
式の様になる。
erIIls/N ’ TIIS =101og  [(q) e (S Mm Pr )
 2m(1/ (丁q2 + 2e(S  Pr+ I
d)M””+  (S  M  Pr  )  2IN ・−F)B) ]      ・・・(12)(3)式
と(12)式とを比較すると第2図に示す従来例と全く
同一の01M特性を得るために必要なレーザダイオード
(7−1)〜(?−n)の相対雑音強度(RIN)の所
要値が1010gN101Oだけ緩和されることがわか
る。
なお、第1図において受信アンナテ(1)、前置増幅器
(2)、帯域フィルタ(3−1)〜(3−n)及び帯域
増幅器(4−1)〜(4−n)の構成は第2図に示す従
来例の場合と全く同一であり、また1受信者当りのレー
ザダイオード光送信器はN/Ha(≦1)台となるため
、光合成・分岐器のコストを抑えることができれば、第
2図に示す従来例に比較して1受信者当たりのコストも
同程度またはそれ以下とすることが可能である。
なお、上記実施例では、TV放送波を伝送する場合につ
いて示したが、その他の周波数多重された映像信号を伝
送する場合にも適用できることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、周波数多重された複数の
画像信号を各チャンネルごとに分離し、それぞれ別々の
し=ザダイオードで光信号に変換後、各光出力の合成及
びチャンネル数と同数またはそれ以上の本数の光ファイ
バへの均等分岐を行なう光合成・分岐器により周波数多
重信号に再度戻し、チャンネル数と同数またはそれ以上
の台数の光受信器に同時に信号伝送する構成を採ったこ
    ′チャンネル間の干渉の問題が解消できるとと
もに、上記レーザダイオードの相対雑音強度(RIM)
の所要値が緩和されるために、レーザダイオードの選別
が不要になる等の効果がある。また、光合成・分岐器の
干渉作用により;光フアイバコネクタ部等での反射光に
よる影響も抑圧できるという効果も有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る光画像伝送装置の全体
回路ブロック図、第2図は従来の光画像伝送装置の全体
回路ブロック図、第3図は光画像伝送装置がVHF放送
波7波を伝送する場合の平均受光レベル(Pr)−C/
N特性図を示す。 (1)・・・受信アンテナ、(2)・・・前置増幅器、
(3−1)〜(3−n)・・・帯域フィルタ、(4−s
 )〜(4−n)・・・帯域増幅器、(5)・・・信号
合成器、 (fli)、(8−1)〜(ft−n)・・・レーザダ
イオード駆動回路、 (7)、(7−1)〜(7−n)・・・レーザダイオー
ド、(8)、(8−1)〜(8−+s)・・・光ファイ
バ、(9)、(9−1)〜(9−m)・・・光受信器、
(10)、(10−1) 〜(10−m)・−・TV受
像器、(11−1) 〜(11−n)・・・光導波路、
(12)・・・光合成−分岐器。 なお、図中、同−又は相当部分は同一符号を付して示す

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)VHF帯あるいはUHF帯で周波数多重された複
    数チャンネルの映像信号をレーザダイオードと光ファイ
    バとを用いて伝送する光画像伝送装置において、入力電
    気信号を各チャンネル毎に周波数分離する信号分離器と
    、上記信号分離器の各出力電気信号をれぞれ光信号に変
    換する上記チャンネル数Nと同数のレーザダイオードと
    、上記レーザダイオードの各出力光を合成し、上記チャ
    ンネル数と同数またはそれ以上のM本の光ファイバに均
    等に再分岐するN対Mの光合成、分岐器とを備えて構成
    されることを特徴とする光画像伝送装置。
  2. (2)レーザダイオードは、縦多モード発振するレーザ
    ダイオードを用いて構成したことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の光画像伝送装置。
  3. (3)レーザダイオードは、同一基板上に多数本集積化
    されたレーザダイオードを用いて構成したことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項もしくは第2項記載の光画像
    伝送装置。
  4. (4)光合成・分岐器は、レーザダイオードと同一基板
    上に形成された光導波路構造による光合成・分岐器を用
    いて構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項な
    いし第3項のいずれかに記載の光画像伝送装置。
JP59170562A 1984-08-16 1984-08-16 光画像伝送装置 Pending JPS6148284A (ja)

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JP (1) JPS6148284A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0329483A (ja) * 1989-06-26 1991-02-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 広帯域信号分配装置
JP2007166678A (ja) * 1998-06-30 2007-06-28 Toshiba Corp 光アナログ伝送装置

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0329483A (ja) * 1989-06-26 1991-02-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 広帯域信号分配装置
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