JP3494426B2 - FM modulator - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、FM変調装置に関
し、より特定的には、半導体レーザを利用して、FM変
調信号を発生するFM変調装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an FM modulator, and more particularly to an FM modulator that uses a semiconductor laser to generate an FM modulated signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5は従来のFM変調装置の構成を示し
たブロック図である。図5において、FM変調装置は、
信号源501と、FM変調用レーザ(以下、FMレーザ
という)502と、第1の光導波部503と、局発光源
504と、第2の光導波部505と、光検波部506と
を備えている。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional FM modulator. In FIG. 5, the FM modulator is
A signal source 501, an FM modulation laser (hereinafter referred to as an FM laser) 502, a first optical waveguide section 503, a local light source 504, a second optical waveguide section 505, and a photodetection section 506 are provided. ing.
【0003】上記のように構成されたFM変調装置にお
いて、信号源501はFM変調すべき元信号となる電気
信号を出力する。FMレーザ502は、例えば半導体レ
ーザで構成され、注入電流一定の条件では波長λ1 の光
を発振し、注入電流を振幅変調すると、その発振波長
(光周波数)も変調を受け、波長λ1 を中心とした光周
波数変調信号を出力する。第1の光導波部503は、こ
のFMレーザ502から出力された光信号を導く。局発
光源504は、FMレーザ502の発振波長λ1と所定
量△λだけ異なる波長λ0 の光を出力する。第2の光導
波部505は、局発光源504からの無変調光を導く。
第1の光導波部503および第2の光導波部505によ
って導かれた2つの光は合波され、光検波部506に入
力される。光検波部506は、自乗検波特性を有するフ
ォトダイオードなどで構成され、異なる波長の2つの光
が入力された場合には、その波長差に相当する周波数に
2つの光のビート成分を発生する性質を備えており(こ
の動作はヘテロダイン検波と呼ばれる)、第1の光導波
部503によって導かれたFMレーザ502からの出力
光信号と第2の光導波部505によって導かれた局発光
源504からの出力光との波長差△λに相当する周波数
において、これら2つの光のビート信号を出力する。In the FM modulator constructed as described above, the signal source 501 outputs an electric signal which is an original signal to be FM-modulated. The FM laser 502 is composed of, for example, a semiconductor laser, oscillates light having a wavelength λ1 under a condition where the injection current is constant, and when the injection current is amplitude-modulated, the oscillation wavelength (optical frequency) is also modulated, and the wavelength λ1 is centered. The optical frequency modulated signal is output. The first optical waveguide unit 503 guides the optical signal output from the FM laser 502. The local light source 504 outputs light having a wavelength λ0 which differs from the oscillation wavelength λ1 of the FM laser 502 by a predetermined amount Δλ. The second optical waveguide unit 505 guides the unmodulated light from the local light source 504.
The two lights guided by the first optical waveguide unit 503 and the second optical waveguide unit 505 are combined and input to the optical detection unit 506. The optical detection unit 506 is composed of a photodiode or the like having a squared detection characteristic, and when two lights of different wavelengths are input, a property of generating beat components of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference. (This operation is called heterodyne detection), and the output optical signal from the FM laser 502 guided by the first optical waveguide section 503 and the local light source 504 guided by the second optical waveguide section 505. The beat signals of these two lights are output at the frequency corresponding to the wavelength difference Δλ from the output light of the above.
【0004】以上のようにして得られたビート信号は、
信号源501からの出力信号を元信号としたFM変調信
号であり、FMレーザ502と局発光源504に適当な
ものを使用することによって、一般の電気回路によるF
M変調装置では実現困難な、数GHz以上の中心周波数
(搬送波周波数)と数100MHz以上の周波数偏移量
とを有した非常に高周波かつ広帯域なFM変調信号を容
易に生成できる。この周波数偏移量の拡大により、この
FM変調信号を復調して得られるFM復調信号は、高C
NR(搬送波対雑音電力比)を有することとなる。The beat signal obtained as described above is
This is an FM modulation signal that uses the output signal from the signal source 501 as an original signal, and by using appropriate ones for the FM laser 502 and the local oscillation light source 504, F
It is possible to easily generate a very high frequency and wide band FM modulation signal having a center frequency (carrier frequency) of several GHz or more and a frequency shift amount of several 100 MHz or more, which is difficult to realize with the M modulator. The FM demodulated signal obtained by demodulating the FM modulated signal due to the expansion of the frequency shift amount has a high C
NR (Carrier to Noise Power Ratio).
【0005】図6に、図5に示すFM変調装置を含めた
伝送装置の全体構成の一例を示す。文献(例えば、K.Ki
kushima, et al.," Optical super wide-band FM modul
ation scheme and its application to multi-channel
AM video transmission systems ", IOOC'95 , PD2-7 ,
1995.)にも記載されるように、この伝送装置は、図5
のようなFM変調装置601において生成された広帯域
FM変調信号を、光送信部602が内部に含む伝送用レ
ーザ603によって光強度変調信号に変換した後、光伝
送路604を用いて当該光強度変調信号を伝送する。伝
送装置は、光受信部605によって受信した光強度変調
信号をFM変調信号に再変換した後、FM復調回路60
7によって元の電気信号に復調する。FM復調回路60
7は遅延検波方式のFM復調器で、識別部608は、光
受信部605から入力されたFM変調信号に対して所定
の閾値Vref によって識別を行い、パルス信号(論理信
号)に変換する。また、この識別部608は2つの出力
ポートを有し、一方の出力信号は直接、他方の出力信号
は遅延部609において所定の遅延量を与えられた後、
乗算部610に入力される。乗算部610は、両パルス
信号の論理積信号(パルス信号)を作成する。フィルタ
611がこのパルス信号に対して低周波成分のみを通過
させ出力すると、その出力信号の振幅変動成分は、入力
FM変調信号の周波数変動成分に一意に対応しており、
これによってFM変調信号の復調を行う。識別部608
および乗算部610には、高速信号処理用の論理素子
(ANDゲートなど)を用いることにより、図5の構成
で生成された高周波かつ広帯域なFM変調信号を容易に
復調することができる。FIG. 6 shows an example of the overall configuration of a transmission device including the FM modulator shown in FIG. Literature (eg K.Ki
kushima, et al., "Optical super wide-band FM modul
ation scheme and its application to multi-channel
AM video transmission systems ", IOOC'95, PD2-7,
As described in 1995.), this transmission device is shown in FIG.
The broadband FM modulation signal generated in the FM modulator 601 as described above is converted into a light intensity modulation signal by the transmission laser 603 included in the optical transmission unit 602, and then the light intensity modulation is performed using the optical transmission line 604. Transmit signal. The transmission device reconverts the optical intensity modulation signal received by the optical receiving unit 605 into an FM modulation signal, and then the FM demodulation circuit 60.
It demodulates to the original electric signal by 7. FM demodulation circuit 60
Reference numeral 7 denotes a differential detection type FM demodulator, and an identifying unit 608 identifies the FM modulated signal input from the optical receiving unit 605 with a predetermined threshold value Vref and converts it into a pulse signal (logical signal). Further, the identification unit 608 has two output ports, one output signal is directly applied, and the other output signal is given a predetermined delay amount in the delay unit 609.
It is input to the multiplication unit 610. The multiplication unit 610 creates a logical product signal (pulse signal) of both pulse signals. When the filter 611 passes only the low frequency component of the pulse signal and outputs the pulse signal, the amplitude variation component of the output signal uniquely corresponds to the frequency variation component of the input FM modulation signal,
This demodulates the FM modulated signal. Identification unit 608
By using a logic element (such as an AND gate) for high-speed signal processing in the multiplication unit 610, it is possible to easily demodulate the high frequency and wide band FM modulated signal generated in the configuration of FIG.
【0006】ところで、一般に、FM変調信号の伝送装
置においては、FM変調信号の帯域内における伝送路の
群遅延特性が、伝送信号の品質に影響を与えることが知
られている。例えば、図7(a)に示すように、群遅延
量の周波数特性が帯域内において比較的緩やかに変化す
る場合については、2次、3次などの低次の歪成分が発
生し、図7(b)のように、群遅延量が帯域内で細かな
山・谷を有するリップル状に変動する場合には、文献
(例えば、石井他;”広帯域FM変調型光映像伝送シス
テムにおける群遅延歪に関する理論検討”、信学技報O
CS96−17、1996.など)にも述べられている
ように4次以上の高次歪が発生し、伝送信号品質を劣化
させる。特に後者の高次歪については、歪補償技術など
による歪の低減手法の適用が難しく、群遅延の帯域内リ
ップルは、あらかじめ充分に抑圧しておく必要がある。
しかしながら、群遅延特性は、伝送路に使用する構成部
品間または構成部品内のインピーダンスの不整合で生じ
る場合が殆どであり、皆無にすることは非常に難しい。By the way, it is generally known that in an FM modulated signal transmission apparatus, the group delay characteristic of the transmission path within the band of the FM modulated signal affects the quality of the transmitted signal. For example, as shown in FIG. 7A, when the frequency characteristic of the group delay amount changes relatively gently within the band, low-order distortion components such as second-order and third-order are generated, and As shown in (b), when the group delay amount fluctuates in a ripple shape having fine peaks and troughs in the band, there are literatures (for example, Ishii et al .; “Group delay distortion in a broadband FM modulation type optical video transmission system” Theoretical study ”, IEICE Technical Report O
CS96-17, 1996. Etc.), higher-order distortion of the fourth order or higher occurs, which deteriorates the transmission signal quality. Particularly for the latter high-order distortion, it is difficult to apply a distortion reduction technique such as a distortion compensation technique, and it is necessary to sufficiently suppress the in-band ripple of the group delay in advance.
However, the group delay characteristic is almost always caused by the impedance mismatch between the components used in the transmission line or within the components, and it is very difficult to eliminate them.
【0007】次に、図6で説明したFM復調回路607
の入力周波数対出力信号レベル(f−V特性)の一測定
例を図8(a)に、f−V特性を直線近似した場合の近
似値と真値との差異(Δ出力電圧)を図8(b)に示
す。復調信号の波形歪の観点から、FM復調回路のf−
V特性についても線形であることが望ましいが、図8
(b)から分かるように、細かなリップルを有してお
り、これもまた高次歪を発生させる要因となり、伝送信
号の品質を劣化させる。Next, the FM demodulation circuit 607 described with reference to FIG.
8A shows a measurement example of the input frequency vs. output signal level (f-V characteristic) of FIG. 8A, showing the difference (Δ output voltage) between the approximate value and the true value when the f-V characteristic is linearly approximated. 8 (b). From the viewpoint of waveform distortion of the demodulated signal, f− of the FM demodulation circuit
It is desirable that the V characteristic is also linear, but FIG.
As can be seen from (b), it has a fine ripple, which also causes a high-order distortion and deteriorates the quality of the transmission signal.
【0008】以上のように、FM変調信号の伝送装置に
おいては、伝送路の群遅延特性やFM復調特性における
非線形性が、伝送信号の品質に影響を与える。特に、図
5〜図8を用いて説明した広帯域FM変調信号の伝送装
置においては、伝送信号の帯域が数GHzに亘るため
に、群遅延特性やFM復調特性における帯域内のリップ
ルの山・谷の数も非常に多くなり、より高次の歪が発生
し、伝送信号の品質を大きく劣化させることになる。As described above, in the FM modulation signal transmission apparatus, the non-linearity in the group delay characteristic of the transmission line and the FM demodulation characteristic affects the quality of the transmission signal. Particularly, in the wideband FM modulated signal transmission apparatus described with reference to FIGS. 5 to 8, since the transmission signal has a band of several GHz, the peaks and valleys of ripples in the band in the group delay characteristic and the FM demodulation characteristic. Also becomes very large, higher order distortion is generated, and the quality of the transmission signal is greatly deteriorated.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、半導体
レーザの光周波数変調動作とヘテロダイン検波を利用し
たFM変調装置により生成した広帯域FM変調信号を伝
送する場合、大周波数偏移量によりCNRを改善できる
一方、FM変調信号が非常に広帯域に亘るために、その
帯域内における伝送路の群遅延特性やFM復調器の復調
特性が非常に多くの山・谷を有するリップル状に変動す
るので、より高次の歪が大きく発生して、伝送信号の品
質を劣化させるという問題点があった。As described above, in the case of transmitting a wide band FM modulation signal generated by an FM modulation device using the optical frequency modulation operation of a semiconductor laser and heterodyne detection, the CNR is changed by a large frequency shift amount. While it can be improved, since the FM modulation signal spreads over a very wide band, the group delay characteristic of the transmission line and the demodulation characteristic of the FM demodulator in the band fluctuate in a ripple shape having a large number of peaks and valleys. There is a problem in that higher-order distortion is largely generated and the quality of the transmission signal is deteriorated.
【0010】それ故に、本発明の目的は、半導体レーザ
の光周波数変調動作とヘテロダイン検波を利用して生成
した広帯域FM変調信号が影響を受ける、伝送路の群遅
延特性およびFM復調特性のリップルを、実質的に平滑
化し高次歪が低減できるFM変調装置を提供することで
ある。Therefore, an object of the present invention is to eliminate the ripples in the group delay characteristic and the FM demodulation characteristic of the transmission line, which are affected by the optical frequency modulation operation of the semiconductor laser and the broadband FM modulation signal generated by using the heterodyne detection. An object of the present invention is to provide an FM modulator that can substantially smooth and reduce high-order distortion.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明は、広帯域FM変調信号を発生させる装置であっ
て、第1の電気信号を出力する第1の信号源と、入力電
気信号が変化しない定常状態において波長λ1 の光を発
振し、入力電気信号の振幅変化を光周波数の変化に一意
に変換する性質を有し、当該入力電気信号として供給さ
れる第1の電気信号を光信号に変換して出力するFM変
調用レーザ(以下、FMレーザと呼ぶ)と、第1の電気
信号に無相関の第2の電気信号を出力する第2の信号源
と、入力電気信号の変化を光位相の変化に一意に変換す
る性質を有し、当該入力電気信号として供給される第2
の電気信号によりFMレーザからの出力光信号を光位相
変調して出力する外部光変調部と、外部光変調部からの
出力光信号を導く第1の光導波部と、FMレーザの発振
波長λ1 と△λだけ異なる波長λ0 の光を出力する局発
光源と、局発光源からの出力光を導く第2の光導波部
と、自乗検波特性により、異なる波長の2つの光が入力
された場合に、その波長差に相当する周波数に当該2つ
の光のビート成分を発生する性質を有し、第1の光導波
部によって導かれた外部光変調部からの出力光信号と第
2の光導波部によって導かれた局発光源からの出力光と
を入力し、それらの波長差△λに相当する周波数におい
て当該2つの光のビート成分を出力する光検波部とを備
える。SUMMARY OF THE INVENTION A first invention is a device for generating a wide band FM modulation signal, wherein a first signal source for outputting a first electric signal and an input electric signal are provided. It has the property of oscillating light of wavelength λ1 in a steady state that does not change and uniquely converting the amplitude change of the input electric signal into the change of the optical frequency. The first electric signal supplied as the input electric signal is the optical signal. A laser for FM modulation (hereinafter referred to as an FM laser) that is converted to and output, a second signal source that outputs a second electric signal that is uncorrelated to the first electric signal, and a change in the input electric signal. A second one which has a property of being uniquely converted into a change in optical phase and is supplied as the input electric signal
The external optical modulator for optical phase-modulating the output optical signal from the FM laser with the electric signal, and the first optical waveguide for guiding the output optical signal from the external optical modulator, and the oscillation wavelength λ1 of the FM laser When two lights of different wavelengths are input due to the square-law detection characteristic, the local light source that outputs the light of wavelength λ 0 that differs by Δλ, and the second optical waveguide that guides the output light from the local light source. Has a property of generating beat components of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference, and outputs the output optical signal from the external optical modulator guided by the first optical waveguide and the second optical waveguide. And a light detection unit that inputs the output light from the local light source guided by the unit and outputs the beat component of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference Δλ between them.
【0012】FMレーザの注入電流を変調することによ
って光周波数変調信号を発生し、これをヘテロダイン検
波することによって生成された広帯域FM変調信号は、
伝送路の群遅延特性やFM復調特性のリップルによっ
て、復調時において高次歪を発生する。そこで、上記第
1の発明では、FMレーザから出力された光周波数変調
信号を、さらに外部光変調部を用いて、FMレーザから
の光周波数変調信号に無相関な光位相変調を施しておく
ことによって、群遅延特性やFM復調特性のリップルを
実質上平滑化して、これらによって発生するはずの高次
歪を抑圧し、伝送路やFM復調回路の特性による波形劣
化を抑圧するFM変調装置を実現することができる。A broadband FM modulation signal generated by generating an optical frequency modulation signal by modulating the injection current of the FM laser and performing heterodyne detection of the optical frequency modulation signal is
High-order distortion is generated during demodulation due to the ripple of the group delay characteristic of the transmission line and the FM demodulation characteristic. Therefore, in the first aspect of the invention, the optical frequency modulation signal output from the FM laser is further subjected to the optical phase modulation uncorrelated with the optical frequency modulation signal from the FM laser by using the external optical modulator. Realizes an FM modulator that substantially smoothes the ripple of the group delay characteristic and the FM demodulation characteristic, suppresses the higher-order distortion that should occur due to these, and suppresses the waveform deterioration due to the characteristics of the transmission line and the FM demodulation circuit. can do.
【0013】第2の発明は、広帯域FM変調信号を発生
させる装置であって、第1の電気信号を出力する第1の
信号源と、入力電気信号が変化しない定常状態において
波長λ1 の光を発振し、入力電気信号の振幅変化を光周
波数の変化に一意に変換する性質を有し、当該入力電気
信号として供給される第1の電気信号を光信号に変換し
て出力するFM変調用レーザ(以下、FMレーザと呼
ぶ)と、FMレーザからの出力光信号を導く第1の光導
波部と、第1の電気信号に無相関の第2の電気信号を出
力する第2の信号源と、FMレーザの発振波長λ1 と△
λだけ異なる波長λ0 の光を出力する局発光源と、入力
電気信号の変化を光位相の変化に一意に変換する性質を
有し、当該入力電気信号として供給される第2の電気信
号により局発光源からの出力光を光位相変調して出力す
る外部光変調部と、外部光変調部からの出力光信号を導
く第2の光導波部と、自乗検波特性により、異なる波長
の2つの光が入力された場合に、その波長差に相当する
周波数に当該2つの光のビート成分を発生する性質を有
し、第1の光導波部によって導かれたFMレーザからの
出力光信号と第2の光導波部によって導かれた外部光位
相変調部からの出力光信号とを入力し、それらの波長差
△λに相当する周波数において当該2つの光のビート成
分を出力する光検波部とを備える。A second invention is an apparatus for generating a wide band FM modulation signal, which comprises a first signal source for outputting a first electric signal and a light having a wavelength λ1 in a steady state where the input electric signal does not change. An FM modulation laser that oscillates and has a property of uniquely converting an amplitude change of an input electric signal into a change of an optical frequency, and converting a first electric signal supplied as the input electric signal into an optical signal and outputting the optical signal. (Hereinafter, referred to as FM laser), a first optical waveguide section that guides an output optical signal from the FM laser, and a second signal source that outputs a second electric signal that is uncorrelated with the first electric signal. , FM laser oscillation wavelength λ1 and △
A local light source that outputs light of wavelength λ 0 that differs by λ and a characteristic that uniquely converts a change in the input electric signal into a change in the optical phase, and uses the second electric signal supplied as the input electric signal to generate the local light. An external light modulator for optically phase-modulating the output light from the light source and outputting it, a second optical waveguide for guiding the output optical signal from the external light modulator, and two lights of different wavelengths due to the square-law detection characteristic. Has a property of generating a beat component of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference, and the output optical signal from the FM laser guided by the first optical waveguide unit and the second optical signal. And an output optical signal from the external optical phase modulator guided by the optical waveguide section of the optical waveguide section and outputs a beat component of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference Δλ between them. .
【0014】上記第2の発明では、FMレーザからの光
周波数変調信号に無相関な外部光位相変調部からの出力
光信号を合波することによって、第1の発明と同様に、
群遅延特性やFM復調特性のリップルを実質上平滑化し
て、これらによって発生するはずの高次歪を抑圧し、伝
送路やFM復調回路の特性による波形劣化を抑圧するF
M変調装置を実現することができる。In the second invention, the output optical signal from the external optical phase modulator uncorrelated with the optical frequency modulation signal from the FM laser is multiplexed, so that the same as in the first invention,
F that substantially smoothes the ripple of the group delay characteristic and the FM demodulation characteristic, suppresses the higher-order distortion that should occur due to these, and suppresses the waveform deterioration due to the characteristics of the transmission line and the FM demodulation circuit.
An M modulator can be realized.
【0015】第3の発明は、広帯域FM変調信号を発生
させる装置であって、第1の電気信号を出力する第1の
信号源と、入力電気信号が変化しない定常状態において
波長λ1 の光を発振し、入力電気信号の振幅変化を光周
波数の変化に一意に変換する性質を有し、当該入力電気
信号として供給される第1の電気信号を光信号に変換し
て出力するFM変調用レーザ(以下、FMレーザと呼
ぶ)と、FMレーザからの出力光信号を導く第1の光導
波部と、第1の電気信号に無相関の第2の電気信号を出
力する第2の信号源と、入力電気信号が変化しない定常
状態においてFMレーザの発振波長λ1 とΔλだけ異な
る波長λ0 の光を発振し、入力電気信号の振幅変化を光
周波数の変化に一意に変換する性質を有し、当該入力電
気信号として供給される第2の電気信号を光信号に変換
して出力する局発光源と、局発光源からの出力光信号を
導く第2の光導波部と、自乗検波特性により、異なる波
長の2つの光が入力された場合に、その波長差に相当す
る周波数に当該2つの光のビート成分を発生する性質を
有し、第1の光導波部によって導かれたFMレーザから
の出力光信号と第2の光導波部によって導かれた局発光
源からの出力光信号とを入力し、それらの波長差△λに
相当する周波数において当該2つの光のビート成分を出
力する光検波部とを備える。A third invention is an apparatus for generating a wide band FM modulated signal, which comprises a first signal source for outputting a first electric signal and a light of wavelength λ1 in a steady state where the input electric signal does not change. An FM modulation laser that oscillates and has a property of uniquely converting an amplitude change of an input electric signal into a change of an optical frequency, and converting a first electric signal supplied as the input electric signal into an optical signal and outputting the optical signal. (Hereinafter, referred to as FM laser), a first optical waveguide section that guides an output optical signal from the FM laser, and a second signal source that outputs a second electric signal that is uncorrelated with the first electric signal. , In the steady state where the input electric signal does not change, it oscillates light having a wavelength λ0 different from the oscillation wavelength λ1 of the FM laser by Δλ, and has a property of uniquely converting the amplitude change of the input electric signal into the change of the optical frequency. Supplied as input electrical signal A local light source that converts the electrical signal of 2 into an optical signal and outputs the optical signal, a second optical waveguide that guides the output optical signal from the local light source, and two lights of different wavelengths are input due to the square-law detection characteristic. In this case, the output optical signal from the FM laser guided by the first optical waveguide section and the second optical waveguide have the property of generating the beat components of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference. And an optical detection unit for inputting the output optical signal from the local light source guided by the unit and outputting the beat components of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference Δλ between them.
【0016】上記第3の発明では、FMレーザからの光
周波数変調信号に無相関な局発光源からの出力光信号を
合波することによって、第1の発明と同様に、群遅延特
性やFM復調特性のリップルを実質上平滑化して、これ
らによって発生するはずの高次歪を抑圧し、伝送路やF
M復調回路の特性による波形劣化を抑圧するFM変調装
置を実現することができる。In the third aspect of the invention, the group delay characteristic and the FM are generated in the same manner as in the first aspect of the invention by multiplexing the output optical signal from the local light source that is uncorrelated with the optical frequency modulation signal from the FM laser. Ripple of the demodulation characteristics is substantially smoothed to suppress the higher-order distortion that would otherwise be caused by them, and
It is possible to realize an FM modulator that suppresses waveform deterioration due to the characteristics of the M demodulation circuit.
【0017】第4の発明は、広帯域FM変調信号を発生
させる装置であって、第1の電気信号を出力する第1の
信号源と、第1の電気信号に無相関の第2の電気信号を
出力する第2の信号源と、第1の電気信号と第2の電気
信号とを合波して出力する合波部と、入力電気信号が変
化しない定常状態において波長λ1 の光を発振し、入力
電気信号の振幅変化を光周波数の変化に一意に変換する
性質を有し、合波部から出力される電気信号を光信号に
変換して出力するFM変調用レーザ(以下、FMレーザ
という)と、FMレーザからの出力光信号を導く第1の
光導波部と、FMレーザの発振波長λ1 と△λだけ異な
る波長λ0 の光を出力する局発光源と、局発光源からの
出力光を導く第2の光導波部と、自乗検波特性により、
異なる波長の2つの光が入力された場合に、その波長差
に相当する周波数に当該2つの光のビート成分を発生す
る性質を有し、第1の光導波部によって導かれたFMレ
ーザからの出力光信号と第2の光導波部によって導かれ
た局発光源からの出力光とを入力し、それらの波長差△
λに相当する周波数において当該2つの光のビート成分
を出力する光検波部とを備える。A fourth invention is an apparatus for generating a wide band FM modulated signal, which comprises a first signal source for outputting a first electric signal and a second electric signal uncorrelated to the first electric signal. A second signal source for outputting the first electric signal and a second electric signal for combining and outputting the first electric signal and the second electric signal, and oscillates light of wavelength λ1 in a steady state in which the input electric signal does not change. An FM modulation laser (hereinafter referred to as an FM laser) having a property of uniquely converting an amplitude change of an input electric signal into a change of an optical frequency and converting an electric signal output from a multiplexing unit into an optical signal and outputting the optical signal. ), A first optical waveguide for guiding an output optical signal from the FM laser, a local light source for outputting light of a wavelength λ0 different from the oscillation wavelength λ1 of the FM laser by Δλ, and an output light from the local light source. The second optical waveguide that guides the
When two lights of different wavelengths are input, it has a property of generating a beat component of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference, and is emitted from the FM laser guided by the first optical waveguide unit. The output optical signal and the output light from the local light source guided by the second optical waveguide unit are input, and their wavelength difference Δ
and a photodetector that outputs beat components of the two lights at a frequency corresponding to λ.
【0018】上記第4の発明では、第1の電気信号に無
相関な第2の電気信号とを合波してFMレーザに加え、
FMレーザの光周波数変調動作を利用して、光周波数変
調を施すことによって、第1の発明と同様に、群遅延特
性やFM復調特性のリップルを実質上平滑化して、これ
らによって発生するはずの高次歪を抑圧し、伝送路やF
M復調回路の特性による波形劣化を抑圧するFM変調装
置を実現することができる。In the fourth aspect of the present invention, the first electric signal and the second electric signal uncorrelated are multiplexed and added to the FM laser.
By performing optical frequency modulation using the optical frequency modulation operation of the FM laser, the ripples of the group delay characteristic and the FM demodulation characteristic are substantially smoothed as in the first invention, and should be generated by these. Higher-order distortion is suppressed, and transmission lines and F
It is possible to realize an FM modulator that suppresses waveform deterioration due to the characteristics of the M demodulation circuit.
【0019】第5の発明は、第1〜第4のいずれかの発
明において、第2の電気信号の周波数が、第1の電気信
号の周波数に比べて高いことを特徴とする。上記第5の
発明では、第2の電気信号を本来伝送すべき第1の電気
信号よりも高周波に設定し、第1〜第4の発明における
群遅延特性およびFM復調特性のリップルの実質的な平
滑化効果をより明確にする。A fifth invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, the frequency of the second electric signal is higher than the frequency of the first electric signal. In the fifth invention, the second electric signal is set to a higher frequency than the first electric signal to be originally transmitted, and the ripple of the group delay characteristic and the FM demodulation characteristic in the first to fourth inventions is substantially set. Make the smoothing effect more clear.
【0020】第6の発明は、第1〜第4のいずれかの発
明において、第2の電気信号の周波数が、第1の電気信
号の周波数の2倍より大きいことを特徴とする。上記第
6の発明では、第2の電気信号の周波数を本来伝送すべ
き第1の電気信号の2倍よりも大きく設定し、第1の電
気信号と第2の電気信号の相互作用によって発生する歪
成分が第1の電気信号に対する妨害波となることを避
け、かつ第1〜第4の発明における群遅延特性およびF
M復調特性のリップルの実質的な平滑化効果をより明確
にする。A sixth invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, the frequency of the second electric signal is larger than twice the frequency of the first electric signal. In the sixth aspect of the invention, the frequency of the second electric signal is set to be greater than twice the frequency of the first electric signal to be originally transmitted, and the second electric signal is generated by the interaction between the first electric signal and the second electric signal. The distortion component is prevented from becoming an interfering wave with respect to the first electric signal, and the group delay characteristics and F in the first to fourth inventions are avoided.
The substantial smoothing effect of the ripple of the M demodulation characteristic will be made clearer.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施形態に係るF
M変調装置について、その構成要素および接続態様を示
す図1を参照して、説明する。図1において、FM変調
装置は、その構成要素として、第1の信号源101と、
FM変調用レーザ(以下、FMレーザ)102と、第1
の光導波部103と、局発光源104と、第2の光導波
部105と、光検波部106と、第2の信号源107
と、外部光位相変調部108とを備えている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION F according to the first embodiment of the present invention
The M modulator will be described with reference to FIG. 1 showing its components and connection modes. In FIG. 1, the FM modulator includes a first signal source 101 as its constituent elements,
A laser for FM modulation (hereinafter, FM laser) 102, and a first
Optical waveguide unit 103, local light source 104, second optical waveguide unit 105, optical detection unit 106, and second signal source 107.
And an external optical phase modulator 108.
【0022】次に、図1に示すFM変調装置の接続態様
と動作を説明する。第1の信号源101はFM変調すべ
き元信号となる第1の電気信号を出力する。FMレーザ
102は、代表的には半導体レーザで構成され、注入電
流一定の条件下においては波長λ1 の光を発振し、第1
の電気信号により注入電流を振幅変調すると、発振波長
(光周波数)も変調を受け、波長λ1 を中心とした光周
波数変調信号を出力する。第2の信号源107は、第1
の電気信号に無相関な第2の電気信号を出力し、外部光
位相変調部108は、FMレーザ102からの出力光信
号に対して、第2の電気信号により光位相変調を行う。
第1の光導波部103は、この外部光変調部108から
出力された光信号を導く。局発光源104は、FMレー
ザ102の発振波長λ1 と所定量△λだけ異なる波長λ
0 の光を出力する。第2の光導波部105は、局発光源
104からの無変調光を導く。第1の光導波部103お
よび第2の光導波部105によって導かれた2つの光は
合波され、光検波部106に入力される。光検波部10
6は、その自乗検波特性によりヘテロダイン検波を行
い、外部光位相変調部108からの出力光信号と局発光
源104からの出力光との波長差△λに相当する周波数
において、当該2つの光のビート信号を出力する。この
ビート信号は、第1の電気信号および第2の電気信号を
元信号とした広帯域FM変調信号である。Next, the connection mode and operation of the FM modulator shown in FIG. 1 will be described. The first signal source 101 outputs a first electric signal which is an original signal to be FM-modulated. The FM laser 102 is typically composed of a semiconductor laser, which oscillates light having a wavelength λ1 under the condition of a constant injection current.
When the injection current is amplitude-modulated by the electric signal of 1, the oscillation wavelength (optical frequency) is also modulated and an optical frequency modulation signal centered on the wavelength λ1 is output. The second signal source 107 is the first
The second optical signal that is uncorrelated to the electric signal of 1 is output, and the external optical phase modulator 108 performs optical phase modulation on the output optical signal from the FM laser 102 using the second electric signal.
The first optical waveguide section 103 guides the optical signal output from the external optical modulation section 108. The local light source 104 has a wavelength λ different from the oscillation wavelength λ 1 of the FM laser 102 by a predetermined amount Δλ.
Outputs 0 light. The second optical waveguide section 105 guides the unmodulated light from the local light source 104. The two lights guided by the first optical waveguide unit 103 and the second optical waveguide unit 105 are combined and input to the optical detection unit 106. Optical detection unit 10
6 performs heterodyne detection based on its squared detection characteristic, and at the frequency corresponding to the wavelength difference Δλ between the output optical signal from the external optical phase modulator 108 and the output light from the local light source 104, Output a beat signal. This beat signal is a wideband FM modulation signal that uses the first electric signal and the second electric signal as original signals.
【0023】図2は、本発明の第2の実施形態に係るF
M変調装置の構成を示すブロック図である。図2におい
て、FM変調装置は、第1の実施形態と同様の構成要素
を有するので、相当する構成要素については、同一の参
照番号を付す。しかし、第1および第2の実施形態では
接続態様が相違するので、以下にはこの相違点を中心に
第2の実施形態に係るFM変調装置の動作を説明し、第
1の実施形態から明らかな点の説明は省略する。第1の
光導波部103は、FMレーザ102から出力された光
信号を光検波部106に導く。外部光位相変調部108
は、局発光源104からの無変調光に対して、第2の電
気信号により光位相変調を行う。第2の光導波部105
は、この外部光位相変調部108から出力された光信号
を光検波部106に導く。光検波部106は、FMレー
ザ102からの出力光信号と外部光位相変調部108か
らの出力光信号との波長差△λに相当する周波数におい
て、当該2つの光のビート信号を出力する。FIG. 2 shows an F according to the second embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the structure of an M modulator. In FIG. 2, the FM modulator has the same components as those of the first embodiment, and therefore the same reference numerals are given to the corresponding components. However, since the connection modes are different between the first and second embodiments, the operation of the FM modulator according to the second embodiment will be described below centering on this difference, which is clear from the first embodiment. A description of such points is omitted. The first optical waveguide unit 103 guides the optical signal output from the FM laser 102 to the optical detection unit 106. External optical phase modulator 108
Performs optical phase modulation on the unmodulated light from the local light source 104 by the second electric signal. Second optical waveguide section 105
Guides the optical signal output from the external optical phase modulator 108 to the photodetector 106. The optical detector 106 outputs the beat signals of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference Δλ between the output optical signal from the FM laser 102 and the output optical signal from the external optical phase modulator 108.
【0024】図3は、本発明の第3の実施形態に係るF
M変調装置の構成を示すブロック図である。図3におい
て、FM変調装置は、第2の実施形態と比較すると、外
部光位相変調部108を備えない点のみが異なるので、
相当する構成には同一の参照番号を付す。さらに、第2
および第3の実施形態では接続態様も相違するので、以
下には、これら相違点を中心に第3の実施形態に係るF
M変調装置の動作を説明し、第2の実施形態から明らか
な点の説明は省略する。局発光源104は、代表的には
半導体レーザで構成され、注入電流一定の条件下におい
ては波長λ0 の光を発振し、第2の電気信号により注入
電流を振幅変調すると、発振波長(光周波数)も変調を
受け、波長λ0 を中心とした光周波数変調信号を出力す
る。第2の光導波部105は、この局発光源104から
出力された光信号を導く。光検波部106は、FMレー
ザ102からの出力光信号と局発光源104からの出力
光との波長差△λに相当する周波数において、当該2つ
の光のビート信号を出力する。FIG. 3 shows an F according to the third embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the structure of an M modulator. In FIG. 3, the FM modulator differs from the FM modulator in the second embodiment only in that the external optical phase modulator 108 is not provided.
Corresponding components are given the same reference numbers. Furthermore, the second
Since the connection mode is also different between the third embodiment and the third embodiment, hereinafter, the F according to the third embodiment will be focused on these differences.
The operation of the M modulator will be described, and the description of points that are apparent from the second embodiment will be omitted. The local oscillation light source 104 is typically composed of a semiconductor laser, which oscillates light having a wavelength λ 0 under the condition that the injection current is constant and amplitude-modulates the injection current by the second electric signal. ) Is also modulated and outputs an optical frequency modulation signal centered on the wavelength λ 0. The second optical waveguide section 105 guides the optical signal output from the local light source 104. The optical detection unit 106 outputs the beat signal of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference Δλ between the output optical signal from the FM laser 102 and the output light from the local light source 104.
【0025】上述の第1〜第3の実施形態において、第
2の電気信号は、本来伝送すべき第1の電気信号に対し
て無相関な信号であるので、第1の電気信号の伝送およ
び復調時の信号品質に影響を与えないものとしながら、
FM変調信号の伝送路での群遅延特性やFM復調特性に
おける周期的な細かいリップルを実質上平滑化して、こ
れによる広帯域FM変調信号の復調時の波形歪を抑圧す
る。また、特に第3の実施形態においては、第2の電気
信号を直接的に局発光源104に供給する構成になって
いるため、第1及び第2の実施形態では必要であった外
部光位相変調部108を必要としないので、FM変調装
置を簡単に構成でき、その製造コストを低減できる。In the first to third embodiments described above, the second electric signal is a signal that is uncorrelated with the first electric signal to be originally transmitted. While not affecting the signal quality during demodulation,
The periodic fine ripples in the group delay characteristic and the FM demodulation characteristic of the FM modulated signal on the transmission path are substantially smoothed to suppress the waveform distortion at the time of demodulation of the wide band FM modulated signal. Further, in particular, in the third embodiment, the second electric signal is directly supplied to the local light source 104, so that the external optical phase required in the first and second embodiments is required. Since the modulator 108 is not required, the FM modulator can be easily configured and its manufacturing cost can be reduced.
【0026】図4は、本発明の第4の実施形態に係るF
M変調装置の構成を示すブロック図である。図4におい
て、FM変調装置は、第1の実施形態と比較すると、外
部光位相変調部108に代えて合波部109を備える点
のみが異なるので、相当する構成には同一の参照番号を
付す。さらに、第1および第4の実施形態では接続態様
も相違するので、以下には、これら相違点を中心に第4
の実施形態に係るFM変調装置の動作を説明し、第1の
実施形態から明らかな点の説明は省略する。合波部10
9は、互いに無相関な第1の電気信号と第2の電気信号
を合波して、これをFMレーザ102に入力する。FM
レーザ102は、この合波部109から出力された電気
信号により注入電流を振幅変調し、波長λ1 を中心とし
た光周波数変調信号を出力する。第1の光導波部103
は、FMレーザ102から出力された光信号を光検波部
106に導く。光検波部106は、FMレーザ102か
らの出力光信号と局発光源104からの出力光との波長
差△λに相当する周波数において、当該2つの光のビー
ト信号を出力する。FIG. 4 shows an F according to the fourth embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the structure of an M modulator. In FIG. 4, the FM modulator is different from that of the first embodiment only in that a multiplexing unit 109 is provided instead of the external optical phase modulator 108. Therefore, the same reference numerals are given to corresponding components. . Furthermore, since the connection modes are also different in the first and fourth embodiments, the fourth embodiment will be described below focusing on these differences.
The operation of the FM modulator according to the first embodiment will be described, and the description of points that are apparent from the first embodiment will be omitted. Multiplexing part 10
Reference numeral 9 multiplexes a first electric signal and a second electric signal which are uncorrelated to each other and inputs them to the FM laser 102. FM
The laser 102 amplitude-modulates the injection current with the electric signal output from the multiplexing unit 109, and outputs an optical frequency modulation signal centered on the wavelength λ1. First optical waveguide 103
Guides the optical signal output from the FM laser 102 to the optical detection unit 106. The optical detection unit 106 outputs the beat signal of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference Δλ between the output optical signal from the FM laser 102 and the output light from the local light source 104.
【0027】ここで、上記第1〜第3の実施形態と同様
に、第2の電気信号は、本来伝送すべき第1の電気信号
に対して無相関な信号であるので、第1の電気信号の伝
送および復調時の信号品質に影響を与えずに、伝送路の
群遅延特性やFM復調回路のf−V特性における周期的
な細かいリップルを実質上平滑化して、これによる広帯
域FM変調信号の復調時の波形歪を抑圧する。但し、第
4の実施形態では、互いに無相関な第1の電気信号と第
2の電気信号が共にFMレーザ102に入力されるた
め、その光変調度の総和が100%を越えないよう、両
信号のFMレーザ102への入力レベルを設定する必要
がある。Here, as in the first to third embodiments, the second electric signal is a signal uncorrelated to the first electric signal to be originally transmitted, so that the first electric signal is transmitted. A wide band FM modulation signal by substantially smoothing periodic fine ripples in the group delay characteristic of the transmission line and the fV characteristic of the FM demodulation circuit without affecting the signal quality at the time of signal transmission and demodulation. Suppresses waveform distortion during demodulation of. However, in the fourth embodiment, both the first electric signal and the second electric signal that are uncorrelated to each other are input to the FM laser 102, so that the total of the optical modulation degrees does not exceed 100%. It is necessary to set the input level of the signal to the FM laser 102.
【0028】本発明の第5の実施形態に係るFM変調装
置について説明する。本FM変調装置の構成要素は、第
1〜第4の実施形態のいずれかと同様であるので、その
接続態様および動作の説明を省略する。本実施形態にお
いて、第2の電気信号は、第1の電気信号と無相関と
し、さらにその周波数を第1の電気信号に比べて、高周
波に設定する。これによって、伝送路の群遅延特性やF
M復調回路の復調特性における周期的な細かいリップル
に対する第2の電気信号による実質的な平滑効果は、第
1〜第4の実施形態のそれよりも向上する。また、この
平滑効果は、第2の電気信号の周波数が高い程向上す
る。An FM modulator according to the fifth embodiment of the present invention will be described. Since the constituent elements of the present FM modulator are the same as those of any of the first to fourth embodiments, the description of the connection mode and operation will be omitted. In the present embodiment, the second electric signal is uncorrelated with the first electric signal, and its frequency is set to a higher frequency than that of the first electric signal. As a result, the group delay characteristic of the transmission line and the F
The substantial smoothing effect of the second electric signal on the periodic fine ripples in the demodulation characteristics of the M demodulation circuit is improved as compared with that of the first to fourth embodiments. Further, this smoothing effect improves as the frequency of the second electric signal increases.
【0029】本発明の第6の実施形態に係るFM変調装
置について説明する。本FM変調装置の構成要素は、第
1〜第4の実施形態のいずれかと同様であるので、その
接続態様および動作の説明を省略する。本実施形態にお
いて、第2の電気信号は、第1の電気信号と無相関と
し、さらにその周波数を第1の電気信号に比べて、2倍
よりも大きく設定する。これによって、第1の電気信号
の占有帯域が広い場合においても、第1および第2の電
気信号間の2次相互変調歪が、第1の電気信号の占有帯
域内に発生することを防ぎ、かつ伝送路の群遅延特性や
FM復調回路の復調特性における周期的な細かいリップ
ルに対する第2の電気信号による実質的な平滑効果が、
第1〜第4の実施形態のそれよりも向上する。また、こ
の平滑効果は、第2の電気信号の周波数が高い程向上す
る。An FM modulator according to the sixth embodiment of the present invention will be described. Since the constituent elements of the present FM modulator are the same as those of any of the first to fourth embodiments, the description of the connection mode and operation will be omitted. In the present embodiment, the second electric signal is uncorrelated with the first electric signal, and the frequency thereof is set to be larger than twice the frequency of the first electric signal. Thereby, even when the occupied band of the first electric signal is wide, the second-order intermodulation distortion between the first and second electric signals is prevented from occurring within the occupied band of the first electric signal, In addition, the substantial smoothing effect of the second electric signal with respect to periodic fine ripples in the group delay characteristic of the transmission line and the demodulation characteristic of the FM demodulation circuit is
It is improved over that of the first to fourth embodiments. Further, this smoothing effect improves as the frequency of the second electric signal increases.
【図1】本発明の第1の実施形態に係るFM変調装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an FM modulator according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施形態に係るFM変調装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an FM modulator according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施形態に係るFM変調装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an FM modulator according to a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第4の実施形態に係るFM変調装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an FM modulator according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】従来のFM変調装置の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional FM modulator.
【図6】FM変調装置によって生成される広帯域FM変
調信号の伝送システムの構成を説明するための図であ
る。FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration of a transmission system of a wideband FM modulated signal generated by an FM modulator.
【図7】光伝送路の群遅延特性を説明するための模式図
である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a group delay characteristic of an optical transmission line.
【図8】FM復調回路のFM復調特性(f−V特性)に
おけるリップルを説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining ripples in the FM demodulation characteristic (fV characteristic) of the FM demodulation circuit.
101…第1の信号源 102…FM変調用レーザ(FMレーザ) 103…第1の光導波部 104…局発光源 105…第2の光導波部 106…光検波部 107…第2の信号源 108…外部光変調部 109…合波部 101 ... First signal source 102 ... FM modulation laser (FM laser) 103 ... First optical waveguide 104 ... Local light source 105 ... Second optical waveguide 106 ... Optical detection unit 107 ... Second signal source 108 ... External light modulator 109 ... Combiner
フロントページの続き (72)発明者 川島 勢一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 菊島 浩二 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−274714(JP,A) 特開 平10−313276(JP,A) 特開 平6−261005(JP,A) 石井義一 他,広帯域FM変調型光映 像伝送システムにおける群遅延歪みに関 する理論検討,電子情報通信学会技術研 究報告,日本,社団法人電子情報通信学 会,1996年 6月25日,Vol.96,N o.132(CS96−40),pp.1−6 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 JICSTファイル(JOIS)Front Page Continuation (72) Inventor Seiichiro Kawashima 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Telephone Corporation (56) References JP-A-8-274714 (JP, A) JP-A-10-313276 (JP, A) JP-A-6-261005 (JP, A) Yoshikazu Ishii et al., Wide band FM modulation type Theoretical study on group delay distortion in optical image transmission system, IEICE Technical Report, Japan, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, June 25, 1996, Vol. 96, No. 132 (CS96-40), pp. 1-6 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 10/00-10/28 H04J 14/00-14/08 JISST file (JOIS)
Claims (6)
あって、 第1の電気信号を出力する第1の信号源と、 入力電気信号が変化しない定常状態において波長λ1 の
光を発振し、入力電気信号の振幅変化を光周波数の変化
に一意に変換する性質を有し、当該入力電気信号として
供給される前記第1の電気信号を光信号に変換して出力
するFM変調用レーザ(以下、FMレーザと呼ぶ)と、 前記第1の電気信号に無相関の第2の電気信号を出力す
る第2の信号源と、 入力電気信号の変化を光位相の変化に一意に変換する性
質を有し、当該入力電気信号として供給される前記第2
の電気信号により前記FMレーザからの出力光信号を光
位相変調して出力する外部光変調部と、 前記外部光変調部からの出力光信号を導く第1の光導波
部と、 前記FMレーザの発振波長λ1 と△λだけ異なる波長λ
0 の光を出力する局発光源と、 前記局発光源からの出力光を導く第2の光導波部と、 自乗検波特性により、異なる波長の2つの光が入力され
た場合に、その波長差に相当する周波数に当該2つの光
のビート成分を発生する性質を有し、前記第1の光導波
部によって導かれた前記外部光変調部からの出力光信号
と前記第2の光導波部によって導かれた前記局発光源か
らの出力光とを入力し、それらの波長差△λに相当する
周波数において当該2つの光のビート成分を出力する光
検波部とを備える、FM変調装置。1. A device for generating a wide band FM modulation signal, comprising: a first signal source for outputting a first electric signal; and a light source for oscillating light of wavelength λ1 in a steady state in which the input electric signal does not change, An FM modulation laser that has a property of uniquely converting an amplitude change of an electric signal into a change of an optical frequency, and converts the first electric signal supplied as the input electric signal into an optical signal and outputs the optical signal (hereinafter, referred to as FM laser), a second signal source that outputs a second electric signal that is uncorrelated to the first electric signal, and a property that uniquely converts a change in the input electric signal into a change in the optical phase. The second electrical signal supplied as the input electrical signal.
Of the FM laser, an external optical modulator that optically phase-modulates and outputs the output optical signal from the FM laser by the electric signal, a first optical waveguide that guides the output optical signal from the external optical modulator, Wavelength λ that differs from the oscillation wavelength λ1 by Δλ
A local light source that outputs 0 light, a second optical waveguide that guides the output light from the local light source, and a wavelength difference when two lights of different wavelengths are input due to the square-law detection characteristic. By the output optical signal from the external optical modulator guided by the first optical waveguide and the second optical waveguide. An FM modulator, comprising: a guided output light from the local light source, and a photodetector that outputs a beat component of the two lights at a frequency corresponding to a wavelength difference Δλ between them.
あって、 第1の電気信号を出力する第1の信号源と、 入力電気信号が変化しない定常状態において波長λ1 の
光を発振し、入力電気信号の振幅変化を光周波数の変化
に一意に変換する性質を有し、当該入力電気信号として
供給される前記第1の電気信号を光信号に変換して出力
するFM変調用レーザ(以下、FMレーザと呼ぶ)と、 前記FMレーザからの出力光信号を導く第1の光導波部
と、 前記第1の電気信号に無相関の第2の電気信号を出力す
る第2の信号源と、 前記FMレーザの発振波長λ1 と△λだけ異なる波長λ
0 の光を出力する局発光源と、 入力電気信号の変化を光位相の変化に一意に変換する性
質を有し、当該入力電気信号として供給される前記第2
の電気信号により前記局発光源からの出力光を光位相変
調して出力する外部光変調部と、 前記外部光変調部からの出力光信号を導く第2の光導波
部と、 自乗検波特性により、異なる波長の2つの光が入力され
た場合に、その波長差に相当する周波数に当該2つの光
のビート成分を発生する性質を有し、前記第1の光導波
部によって導かれた前記FMレーザからの出力光信号と
前記第2の光導波部によって導かれた前記外部光位相変
調部からの出力光信号とを入力し、それらの波長差△λ
に相当する周波数において当該2つの光のビート成分を
出力する光検波部とを備える、FM変調装置。2. A device for generating a wide band FM modulation signal, comprising: a first signal source for outputting a first electric signal; and a light source for oscillating light having a wavelength λ1 in a steady state where the input electric signal does not change, An FM modulation laser that has a property of uniquely converting an amplitude change of an electric signal into a change of an optical frequency, and converts the first electric signal supplied as the input electric signal into an optical signal and outputs the optical signal (hereinafter, referred to as An FM laser), a first optical waveguide section that guides an output optical signal from the FM laser, and a second signal source that outputs a second electrical signal that is uncorrelated to the first electrical signal, A wavelength λ different from the oscillation wavelength λ1 of the FM laser by Δλ
The local light source that outputs 0 light and the second light source that has the property of uniquely converting a change in the input electric signal into a change in the optical phase and is supplied as the input electric signal.
An external optical modulator for optically phase-modulating the output light from the local light source by the electric signal of 1., a second optical waveguide for guiding the output optical signal from the external optical modulator, and a square-law detection characteristic. When two lights of different wavelengths are input, the FM guided by the first optical waveguide section has a property of generating a beat component of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference. The output optical signal from the laser and the output optical signal from the external optical phase modulator guided by the second optical waveguide are input, and their wavelength difference Δλ.
And an optical detection unit that outputs the beat components of the two lights at a frequency corresponding to.
あって、 第1の電気信号を出力する第1の信号源と、 入力電気信号が変化しない定常状態において波長λ1 の
光を発振し、入力電気信号の振幅変化を光周波数の変化
に一意に変換する性質を有し、当該入力電気信号として
供給される前記第1の電気信号を光信号に変換して出力
するFM変調用レーザ(以下、FMレーザと呼ぶ)と、 前記FMレーザからの出力光信号を導く第1の光導波部
と、 前記第1の電気信号に無相関の第2の電気信号を出力す
る第2の信号源と、 入力電気信号が変化しない定常状態において前記FMレ
ーザの発振波長λ1 とΔλだけ異なる波長λ0 の光を発
振し、入力電気信号の振幅変化を光周波数の変化に一意
に変換する性質を有し、当該入力電気信号として供給さ
れる前記第2の電気信号を光信号に変換して出力する局
発光源と、 前記局発光源からの出力光信号を導く第2の光導波部
と、 自乗検波特性により、異なる波長の2つの光が入力され
た場合に、その波長差に相当する周波数に当該2つの光
のビート成分を発生する性質を有し、前記第1の光導波
部によって導かれた前記FMレーザからの出力光信号と
前記第2の光導波部によって導かれた前記局発光源から
の出力光信号とを入力し、それらの波長差△λに相当す
る周波数において当該2つの光のビート成分を出力する
光検波部とを備える、FM変調装置。3. A device for generating a wide band FM modulation signal, comprising: a first signal source for outputting a first electric signal; and a light source of oscillating light of wavelength λ1 in a steady state where the input electric signal does not change, An FM modulation laser that has a property of uniquely converting an amplitude change of an electric signal into a change of an optical frequency, and converts the first electric signal supplied as the input electric signal into an optical signal and outputs the optical signal (hereinafter, referred to as An FM laser), a first optical waveguide section that guides an output optical signal from the FM laser, and a second signal source that outputs a second electrical signal that is uncorrelated to the first electrical signal, In a steady state in which the input electric signal does not change, it has a property of oscillating light having a wavelength λ0 different from the oscillation wavelength λ1 of the FM laser by Δλ and uniquely converting an amplitude change of the input electric signal into a change of the optical frequency. Supplied as input electrical signal A local light source that converts the second electric signal into an optical signal and outputs the optical signal; a second optical waveguide that guides the output optical signal from the local light source; and two different wavelengths depending on the square-law detection characteristic. When light is input, it has a property of generating beat components of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference, and is an output optical signal from the FM laser guided by the first optical waveguide unit. And an output optical signal from the local light source guided by the second optical waveguide unit, and outputs a beat component of the two lights at a frequency corresponding to a wavelength difference Δλ between them. And an FM modulator comprising:
あって、 第1の電気信号を出力する第1の信号源と、 前記第1の電気信号に無相関の第2の電気信号を出力す
る第2の信号源と、 前記第1の電気信号と前記第2の電気信号とを合波して
出力する合波部と、 入力電気信号が変化しない定常状態において波長λ1 の
光を発振し、入力電気信号の振幅変化を光周波数の変化
に一意に変換する性質を有し、前記合波部から出力され
る電気信号を光信号に変換して出力するFM変調用レー
ザ(以下、FMレーザという)と、 前記FMレーザからの出力光信号を導く第1の光導波部
と、 前記FMレーザの発振波長λ1 と△λだけ異なる波長λ
0 の光を出力する局発光源と、 前記局発光源からの出力光を導く第2の光導波部と、 自乗検波特性により、異なる波長の2つの光が入力され
た場合に、その波長差に相当する周波数に当該2つの光
のビート成分を発生する性質を有し、前記第1の光導波
部によって導かれた前記FMレーザからの出力光信号と
前記第2の光導波部によって導かれた前記局発光源から
の出力光とを入力し、それらの波長差△λに相当する周
波数において当該2つの光のビート成分を出力する光検
波部とを備える、FM変調装置。4. A device for generating a wideband FM modulated signal, which outputs a first signal source for outputting a first electric signal and a second electric signal uncorrelated to the first electric signal. A second signal source, a multiplexer for multiplexing and outputting the first electric signal and the second electric signal, and oscillating light of wavelength λ1 in a steady state in which the input electric signal does not change, An FM modulation laser (hereinafter referred to as an FM laser) that has a property of uniquely converting an amplitude change of an input electric signal into a change of an optical frequency, and converts an electric signal output from the multiplexing unit into an optical signal and outputs the optical signal. ), A first optical waveguide for guiding an output optical signal from the FM laser, and a wavelength λ different from the oscillation wavelength λ 1 of the FM laser by Δλ.
A local light source that outputs 0 light, a second optical waveguide that guides the output light from the local light source, and a wavelength difference when two lights of different wavelengths are input due to the square-law detection characteristic. Has a property of generating the beat components of the two lights at a frequency corresponding to, and outputs the output optical signal from the FM laser guided by the first optical waveguide and the optical signal output by the second optical waveguide. And an optical detection unit that inputs the output light from the local light source and outputs the beat component of the two lights at a frequency corresponding to the wavelength difference Δλ between them.
1の電気信号の周波数に比べて高いことを特徴とする、
請求項1〜4のいずれかに記載のFM変調装置。5. The frequency of the second electric signal is higher than the frequency of the first electric signal.
The FM modulator according to claim 1.
1の電気信号の周波数の2倍より大きいことを特徴とす
る、請求項1〜4のいずれかに記載のFM変調装置。6. The FM modulator according to claim 1, wherein the frequency of the second electric signal is greater than twice the frequency of the first electric signal.
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JP21619197A JP3494426B2 (en) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | FM modulator |
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JPH1168670A JPH1168670A (en) | 1999-03-09 |
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Family Applications (1)
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JP21619197A Expired - Lifetime JP3494426B2 (en) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | FM modulator |
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CN105115528B (en) * | 2015-08-28 | 2017-10-03 | 中国科学院半导体研究所 | High-precision static strain beat frequency demodulating system based on reference optical fiber laser |
CN109743115B (en) * | 2018-12-05 | 2022-02-08 | 南京邮电大学 | MZM-based microwave frequency comb generation device and method of numerical control optical heterodyne method |
-
1997
- 1997-08-11 JP JP21619197A patent/JP3494426B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
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石井義一 他,広帯域FM変調型光映像伝送システムにおける群遅延歪みに関する理論検討,電子情報通信学会技術研究報告,日本,社団法人電子情報通信学会,1996年 6月25日,Vol.96,No.132(CS96−40),pp.1−6 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH1168670A (en) | 1999-03-09 |
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