專利名稱:光傳送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種通過經(jīng)調(diào)制的電信號將光信號的強(qiáng)度調(diào)制進(jìn)行光傳送的模擬光傳送技術(shù),特別是能夠抑制在光傳送系統(tǒng)中產(chǎn)生的噪聲分量的技術(shù)。
背景技術(shù):
非專利文獻(xiàn)1中公開了一種在使用光纖進(jìn)行高速傳送的光傳送系統(tǒng)中進(jìn)行高質(zhì)量的光傳送的技術(shù)。
由此,光傳送系統(tǒng)由光發(fā)送裝置和光接收裝置構(gòu)成,光發(fā)送裝置和光接收裝置通過2條光纖連接起來。
在光發(fā)送裝置中,利用應(yīng)傳送的無線頻率信號(以下稱為“RF信號”)將發(fā)送到光接收裝置去的光信號的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制,進(jìn)一步,根據(jù)經(jīng)強(qiáng)度調(diào)制后的光信號生成2個相互相位關(guān)系為逆相關(guān)系的光信號,所生成的2個光信號分別經(jīng)由各別的光纖輸出到光接收裝置。
在光接收裝置中,經(jīng)由各別的光纖接收到光發(fā)送裝置的2個光信號后,即將所接收的2個光信號分別變換為電信號,并將變換所得的電信號之中任一個的相位逆轉(zhuǎn)后加到另一個電信號上。
由此,因?yàn)橛晒獍l(fā)送裝置接收的2個光信號的強(qiáng)度調(diào)制分量--RF信號是逆相,所以在分別變換為電信號后相加時(shí)變?yōu)橥啵嗷クB加。另外,因?yàn)橛晒獍l(fā)送裝置接收的2個光信號噪聲分量是同相,所以相加時(shí)變?yōu)槟嫦?,相互抵消。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的光傳送。
上述所示的光傳送系統(tǒng)中,為了抵消噪聲分量,需要在光發(fā)送裝置與光接收裝置之間設(shè)置2條光纖,導(dǎo)致構(gòu)筑光傳送系統(tǒng)時(shí)費(fèi)用升高。因此,現(xiàn)有的光傳送系統(tǒng)難以作為商用系統(tǒng)導(dǎo)入。
非專利文獻(xiàn)1“IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES”,IEEE發(fā)行,VOL.46,NO.12,PP.2083-2091,DECEMBER 1998
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以提供在消除噪聲分量的同時(shí)比以往的構(gòu)筑費(fèi)用便宜的光傳送系統(tǒng)為目的。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明是一種利用光信號從光發(fā)送裝置傳送到光接收裝置、在對傳送途中混入的噪聲分量施加抵消處理后輸出輸出電信號的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述光接收裝置與上述光發(fā)送裝置之間利用1條光纖相結(jié)合,強(qiáng)度調(diào)制前的光信號通過該光纖傳送;上述光接收裝置具備第1處理部,用來對接收到的光信號進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制,變換為強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相位的2個光信號;第1及第2傳送光纖,用來傳送強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相位的光信號;第2處理部,用來在傳送端將2個光信號分別變換為電信號,反轉(zhuǎn)增幅生成輸出電信號。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)能夠利用光接收裝置將接收到的光信號進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制,生成強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相的2個光信號,將生成的2個光信號分別變換為電信號,反轉(zhuǎn)增幅后生成輸出電信號。由此,就不再需要象現(xiàn)有的光傳送系統(tǒng)這樣在光接收裝置一側(cè)接收強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相的2個光信號,即,不需要使用2條光纖連接光發(fā)送裝置與光接收裝置,構(gòu)筑費(fèi)用便宜。進(jìn)一步,將強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相的2個光信號分別變換為電信號,將變換后的2個電信號之一反轉(zhuǎn)后,電信號成為相互同相,能夠使其噪聲分量相互逆相。由此,在生成輸出電信號時(shí),噪聲分量的相位被抵消,能夠生成高質(zhì)量的輸出電信號。
圖1是表示光傳送系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示光學(xué)頻率變換部202的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是光學(xué)頻率變換部202的剖視圖。
圖4是表示平衡型光電變換部203的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5是表示光傳送系統(tǒng)1A的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是表示偏振波擾頻器103A的動作的圖。
圖7是表示光傳送系統(tǒng)1B的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是表示偏振波控制部205B的結(jié)構(gòu)的圖。
圖9是表示光傳送系統(tǒng)1C的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
1.第1實(shí)施方式下面說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的光傳送系統(tǒng)1。
光傳送系統(tǒng)1如圖1所示,由光發(fā)送裝置10、光接收裝置20和光纖30構(gòu)成。光發(fā)送裝置10和光接收裝置20通過光纖30連接。
光發(fā)送裝置10將中頻信號(以下稱為“IF信號”)變換為光信號,變換所得的光信號經(jīng)由光纖30發(fā)送到光接收裝置20。光接收裝置20經(jīng)由光纖30由光發(fā)送裝置10接收光信號,使用接收到的光信號將IF信號變換為RF信號,將變換所得的RF信號發(fā)送到移動電話40。IF信號是具有不同于RF信號的頻率的電信號,一般具有比RF信號低的頻率。
1.1光發(fā)送裝置10的結(jié)構(gòu)光發(fā)送裝置10如1圖所示,由IF信號輸入部101及電光變換部102構(gòu)成。
(1)IF信號輸入部101IF信號輸入部101接收應(yīng)傳送到光接收裝置20的信號-IF信號的輸入,將接收到的IF信號輸出到電光變換部102。
(2)電光變換部102具體說來,電光變換部102是半導(dǎo)體激光模塊,由IF信號輸入部101接收到IF信號后,將接收到的IF信號進(jìn)行光變換,生成光信號,將生成的光信號經(jīng)由光纖30輸出到光接收裝置20。
這里,利用半導(dǎo)體激光模塊對電光變換部102的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行如下的簡單說明。
半導(dǎo)體激光模塊通常具有激光芯片、控制光信號在一定輸出下動作的監(jiān)視器PD、進(jìn)行溫度控制的珀?duì)柼?peltier)效應(yīng)致冷器、防反射光的隔離器、第1和第2透鏡。
半導(dǎo)體激光模塊接收到IF信號后,利用激光芯片將所接收的IF信號進(jìn)行光變換生成光信號,使所生成的光信號依次穿過第1透鏡、隔離器和第2透鏡,輸出到光纖。
此外,雖然上述所示的半導(dǎo)體激光模塊具有隔離器,但并不限于此。也可以是不具有隔離器的半導(dǎo)體激光模塊。這時(shí),半導(dǎo)體激光模塊使生成的光信號依次穿過第1透鏡、第2透鏡,輸出到光纖。此外,有時(shí)候不使用透鏡,直接與光纖結(jié)合。
1.2光接收裝置20的結(jié)構(gòu)光接收裝置20如圖1所示,由LO信號輸入部201、光學(xué)頻率變換部202、平衡型光電變換部203及發(fā)送部204構(gòu)成,光學(xué)頻率變換部202與平衡型光電變換部203通過光纖210、211相連。
(1)LO信號輸入部201LO信號輸入部201接收具有一定頻率的局部發(fā)送信號(以下稱為“LO信號”)的輸入,以便對通過光發(fā)送裝置10所接收的光信號進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制,接收到的LO信號輸出到光學(xué)頻率變換部202。
這里,LO信號的頻率與RF信號的頻率(以下稱為“RF頻率”)同等大小。
(2)光學(xué)頻率變換部202具體說來,光學(xué)頻率變換部202是啁啾(Chirp)型的馬赫-曾德(Mach-Zehnder)型外部調(diào)制器,圖2表示光學(xué)頻率變換部202的結(jié)構(gòu),圖3表示圖2的X1-X2位置處的光學(xué)頻率變換部202的截面。
光學(xué)頻率變換部202如圖2和圖3所示,具有由鈮酸鋰晶體(以下稱為“LN”)生成的Z切LN基盤層330、導(dǎo)波路301、熱電極310及地電極311、312、端接電阻320、偏光件321、LN部件322、玻璃毛細(xì)管323、324、由二氧化硅形成的緩沖層331。
導(dǎo)波路301通過將鈦(Ti)在LN基盤層330的表面上熱擴(kuò)散而形成。導(dǎo)波路301的一端經(jīng)由偏光件321與光纖30相連,另一端在Y分支302處分為2個導(dǎo)波路(以下稱為“第1導(dǎo)波路”、“第2導(dǎo)波路”),分支后的第1及第2導(dǎo)波路在結(jié)合點(diǎn)303處結(jié)合,結(jié)合后,在Y分支304處再次分為2個導(dǎo)波路(以下稱為“第3導(dǎo)波路”、“第4導(dǎo)波路”),分支后的第3及第4導(dǎo)波路分別經(jīng)由玻璃毛細(xì)管323、324連接到光纖210及光纖211。
這里,在Y分支302處,將導(dǎo)波路301從通過光纖接收光信號的接收點(diǎn)直到分支為第1及第2導(dǎo)波路的分支點(diǎn)為止的長度取為完全耦合長度的一半。另外,在Y分支304處,將從結(jié)合點(diǎn)303到分支為第3及第4導(dǎo)波路的分支點(diǎn)為止的長度也取為完全耦合長度的一半。由此,Y分支302、304就能夠進(jìn)行與3dB耦合器同樣的工作。即,Y分支302、304能夠?qū)⑺邮盏墓怆姽β史种?半。將光電功率分支為2半的原理眾所周知,因此省略其說明。
進(jìn)一步,在LN基盤層330是Z切的情況下,如圖3所示,光學(xué)頻率變換部202的熱電極310及地電極311配置于在Y分支302處分支的2個導(dǎo)波路301的正上方(此外,這里,地電極311位于第1導(dǎo)波路的正上方,熱電極310位于第2導(dǎo)波路的正上方),因此,為了避免穿過第1及第2導(dǎo)波路的光被電極金屬吸收而損失,緩沖層331設(shè)置在熱電極310及地電極311、312和LN基盤層330之間。此外,在圖2中,為了使光學(xué)頻率變換部202的結(jié)構(gòu)便于理解,省略了熱電極310及地電極311、312和LN基盤層330之間的緩沖層331,但實(shí)際上緩沖層331如圖3所示,設(shè)置在熱電極310及地電極311、312和LN基盤層330之間。
熱電極310的一端連接到LO信號輸入部201,另一端連接到端接電阻320。另外,地電極311、312接地。
光學(xué)頻率變換部202經(jīng)由光纖30由光發(fā)送裝置10接收到光信號后,在Y分支302處,為了使接收到的光信號的光電功率相等,將接收到的光信號分支到第1導(dǎo)波路和第2導(dǎo)波路。其次,光學(xué)頻率變換部202將在LO信號輸入部201接收到的LO信號施加到熱電極310,由此在熱電極310與地電極311之間以及熱電極310與地電極311之間產(chǎn)生電場。由此,第1及第2導(dǎo)波路的折射率發(fā)生變化,分別穿過第1及第2導(dǎo)波路的光信號分別產(chǎn)生Φ和-Φ的相位變化。光學(xué)頻率變換部202在結(jié)合點(diǎn)303將產(chǎn)生了相位變化的2個光信號結(jié)合并干涉后,將通過光發(fā)送裝置10所接收的光信號的強(qiáng)度調(diào)制,生成強(qiáng)度調(diào)制后的光信號(以下稱為“強(qiáng)度調(diào)制光信號”)。這時(shí),通過在熱電極310上施加LO信號,強(qiáng)度調(diào)制分量從IF信號的頻率(以下稱為“IF頻率”)變換為RF頻率。
接著,光學(xué)頻率變換部202在Y分支304處,強(qiáng)度調(diào)制光信號由于與3dB耦合器同樣的工作的影響以及在第1和第2導(dǎo)波路施加了LO信號的影響,分支為強(qiáng)度調(diào)制分量與強(qiáng)度調(diào)制光信號的強(qiáng)度調(diào)制分量逆相的光信號(以下稱為“第1光信號”)340和強(qiáng)度調(diào)制分量與強(qiáng)度調(diào)制光信號的強(qiáng)度調(diào)制分量同相的光信號(以下稱為“第2光信號”)341,第1光信號340穿過第3導(dǎo)波路,經(jīng)由光纖210輸出到平衡型光電變換部203,第2光信號341穿過第4導(dǎo)波路,經(jīng)由光纖211輸出到平衡型光電變換部203。
此外,強(qiáng)度調(diào)制的原理、第1光信號340及第2光信號341的強(qiáng)度調(diào)制分量成為逆相位關(guān)系的原理眾所周知,因此這里省略詳細(xì)說明。有關(guān)于此的詳細(xì)說明在小西良弘監(jiān)修、山本杲也著的《多媒體傳送技術(shù)選書光纖通信技術(shù)》(日刊工業(yè)新聞社)有所記述。
(3)平衡型光電變換部203平衡型光電變換部203將經(jīng)由光纖210及211從光學(xué)頻率變換部202接收到的第1及第2光信號分別電氣變換為電信號,根據(jù)電氣變換得到的2個電信號生成RF信號。此外,以下將第1及第2光信號經(jīng)電氣變換得到的電信號分別稱為第1RF信號及第2RF信號。
作為一個實(shí)例,平衡型光電變換部203如圖4所示,具有第1光電二極管(以下稱為“第1PD”)350、第2光電二極管(以下稱為“第2PD”)351及電源電壓部353和電容354。第1PD與第2PD通過連接部352串聯(lián)連接,第1PD的另一端接地,第2PD的另一端連接到電源電壓部353。
第1PD350經(jīng)由光纖210通過光學(xué)頻率變換部202接收到第1光信號340后,將接收到的第1光信號341進(jìn)行電氣變換生成第1RF信號,第2PD351經(jīng)由光纖211通過光學(xué)頻率變換部202接收到第2光信號341后,將接收到的第2光信號341進(jìn)行電氣變換生成第2RF信號。
在連接部352,第1RF信號與第2RF信號以同相相加,生成RF信號。原因在于,由于在第1PD350生成的第1RF信號輸出到電源電壓部353的方向,相位變?yōu)榉崔D(zhuǎn)。即,變?yōu)榕c在第2PD351生成的第2RF信號同相。
這時(shí),與現(xiàn)有技術(shù)一樣,由平衡型光電變換部203接收到的第1及第2光信號中包含的噪聲分量的相位為同相關(guān)系,因此,從第1PD350及第2PD351輸出的各個噪聲分量的相位變?yōu)槟嫦嚓P(guān)系。因此,噪聲分量在連接部352相互抵消。
進(jìn)一步,平衡型光電變換部203將在連接部352生成的RF信號經(jīng)由電容354輸出到發(fā)送部204。
(4)發(fā)送部204發(fā)送部204具有天線220,通過平衡型光電變換部203接收RF信號,將接收到的RF信號經(jīng)由天線220發(fā)送到移動電話40。
1.3光傳送系統(tǒng)1的動作光發(fā)送裝置10的電光變換部102接收到應(yīng)通過IF信號輸入部101傳送的IF信號后,將接收到的IF信號進(jìn)行光變換,生成光信號,將生成的光信號經(jīng)由光纖30輸出到光接收裝置20。
光接收裝置20的光學(xué)頻率變換部202經(jīng)由光纖30由光發(fā)送裝置10接收光信號,將接收到的光信號強(qiáng)度調(diào)制后生成強(qiáng)度調(diào)制光信號,根據(jù)生成的強(qiáng)度調(diào)制光信號生成第1光信號和第2光信號,將生成的第1和第2光信號分別經(jīng)由光纖210和光纖211輸出到平衡型光電變換部203。
接著,平衡型光電變換部203由光學(xué)頻率變換部202分別通過第1PD350及第2PD351接收第1及第2光信號,將接收到的第1及第2光信號分別進(jìn)行電氣變換,生成第1及第2RF信號。其次,平衡型光電變換部203在連接部352將第1RF信號與第2RF信號同相相加,生成RF信號,將生成的RF信號輸出到發(fā)送部204。發(fā)送部204由平衡型光電變換部203接收到RF信號后,將接收到的RF信號經(jīng)由天線220發(fā)送到移動電話40。
由此,2個光信號的強(qiáng)度調(diào)制分量-RF信號被相加在一起,噪聲分量相互抵消,能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的光傳送。
1.4.第1實(shí)施方式的總結(jié)如上述說明,在光傳送系統(tǒng)1中,光發(fā)送裝置10與光接收裝置20之間設(shè)置1條光纖即可,因此,比現(xiàn)有的光傳送系統(tǒng)的構(gòu)筑費(fèi)用便宜。進(jìn)一步,在光發(fā)送裝置10,使用光學(xué)頻率變換部202與平衡型光電變換部203,能夠生成噪聲分量被抵消的RF信號。
另外,在現(xiàn)有的光傳送系統(tǒng)中,在光發(fā)送裝置與光接收裝置之間,需要進(jìn)行延遲時(shí)間的調(diào)整以使經(jīng)由各別光纖傳送的2個光信號在光相位層次上一致,但在光傳送系統(tǒng)1中,只要在光接收裝置20一側(cè)進(jìn)行延遲時(shí)間的調(diào)整即可,利用集成化等進(jìn)行延遲時(shí)間的調(diào)整變得很容易。
此外,上述光學(xué)頻率變換部202中,第1導(dǎo)波路及第2導(dǎo)波路雙方都產(chǎn)生電場,但并不限于此。也可以采用只在第1導(dǎo)波路及第2導(dǎo)波路之中任意一個導(dǎo)波路中產(chǎn)生電場的結(jié)構(gòu)。
另外,在上述光學(xué)頻率變換部202,使用了1個熱電極,但并不限于此。也可以是具備2個熱電極的2電極型。2電極型的情況下的動作與上述所示1個熱電極的情況相同,通過強(qiáng)度調(diào)制生成的強(qiáng)度調(diào)制光信號的強(qiáng)度調(diào)制分量成為RF頻率。
另外,上述光學(xué)頻率變換部202采用了啁啾型的馬赫-曾德型外部調(diào)制器,但也可以是零啁啾(zero chirp)型的馬赫-曾德型外部調(diào)制器。零啁啾型的馬赫-曾德型外部調(diào)制器的動作與啁啾型的馬赫-曾德型外部調(diào)制器的動作相同。
此外,平衡型光電變換部203中,第1PD的另一端接地,第2PD的另一端連接到電源電壓部353,但并不限于此。也可以是第1PD的另一端連接到電源電壓部353,第2PD的另一端接地。這種情況下,也能夠生成抵消了噪聲分量的RF信號。
此外,在將由光發(fā)送裝置10接收到的光信號進(jìn)行分支的情況下,使用了Y分支,但也可以使用能夠?qū)⒔邮盏降墓怆姽β室环譃槎脑O(shè)備來取代Y分支。另外,在將強(qiáng)度調(diào)制光信號進(jìn)行分支時(shí)也一樣,可以使用能夠?qū)⒔邮盏降墓怆姽β室环譃槎脑O(shè)備來取代Y分支。這里,取代Y分支的設(shè)備的一個實(shí)例是3dB耦合器。
2.第2實(shí)施方式下面說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的光傳送系統(tǒng)1A。
光傳送系統(tǒng)1A如圖5所示,由光發(fā)送裝置10A、光接收裝置20A和光纖30A構(gòu)成。光發(fā)送裝置10A和光接收裝置20A通過光纖30A連接。
光發(fā)送裝置10A將IF信號變換為光信號,進(jìn)一步,將變換所得的光信號的偏振狀態(tài)置為無偏振狀態(tài),將無偏振狀態(tài)的光信號經(jīng)由光纖30A發(fā)送到光接收裝置20A。光接收裝置20A經(jīng)由光纖30A由光發(fā)送裝置10A接收無偏振狀態(tài)的光信號,使用接收到的無偏振狀態(tài)的光信號將IF信號變換為RF信號,將變換所得的RF信號發(fā)送到移動電話40A。
2.1光發(fā)送裝置10A的結(jié)構(gòu)光發(fā)送裝置10A如圖5所示,由IF信號輸入部101A、電光變換部102A及偏振波擾頻器103A構(gòu)成,電光變換部102A及偏振波擾頻器103A通過光纖110A相連。
(1)IF信號輸入部101AIF信號輸入部101A接收應(yīng)傳送到光接收裝置20A的信號-IF信號的輸入,將接收到的IF信號輸出到電光變換部102A。
(2)電光變換部102A具體說來,電光變換部102A是半導(dǎo)體激光模塊,由IF信號輸入部101A接收到IF信號后,將接收到的IF信號進(jìn)行光變換生成偏振狀態(tài)為直線偏振波的光信號,將生成的光信號經(jīng)由光纖110A輸出到偏振波擾頻器103A。
(3)偏振波擾頻器103A偏振波擾頻器103A經(jīng)由光纖110A由電光變換部102A接收光信號,接收到的光信號的偏振狀態(tài)調(diào)整為呈隨機(jī)的無偏振狀態(tài),將已被調(diào)整為無偏振狀態(tài)的光信號經(jīng)由光纖30A輸出到光接收裝置20A。
這里,引用羽鳥等著的《通信工學(xué)1》(Corona出版社出版),對偏振波擾頻器103A進(jìn)行以下說明。
具體說來,偏振波擾頻器103A是偏振波調(diào)制器,在直線偏振波即入射光的輸入點(diǎn),同時(shí)提供2個正交的偏振波即TE偏振波和TM偏振波,利用施加電壓使兩個偏振波之間的相位差變化,由此進(jìn)行調(diào)制。
為了同時(shí)產(chǎn)生TE偏振波和TM偏振波,將入射光的偏振狀態(tài)置為直線偏振波,使之相對于偏振波擾頻器的導(dǎo)波路的截面軸傾斜45度射入。
這時(shí),由于導(dǎo)波路中兩個偏振波的傳輸速度不同,在輸出端見到的兩個偏振波的相位差隨著施加電壓大小不同,按照0°、45°、90°、135°、180°、135°、90°、45°、0°的順序變化。
隨之,偏振波擾頻器103A的輸出光的偏振狀態(tài)按直線偏振波、橢圓偏振波、圓偏振波、橢圓偏振波、圓偏振波、直線偏振波(與最初的直線偏振波正交)的順序變化,然后是與此相反的順序變化。
圖6(a)是當(dāng)輸出端見到的兩個偏振波的相位差為0度的情況下即偏振波擾頻器103A的輸出光的偏振狀態(tài)為直線偏振波的情況下的表示圖,圖6(b)是當(dāng)輸出端見到的兩個偏振波的相位差為90度的情況下即偏振波擾頻器103A的輸出光的偏振狀態(tài)為圓偏振波的情況下的表示圖,圖6(c)是當(dāng)輸出端見到的兩個偏振波的相位差為180度的情況下即偏振波擾頻器103A的輸出光的偏振狀態(tài)為直線偏振波的情況下的表示圖。此外,圖6是引用文獻(xiàn)中記述的圖。
偏振波擾頻器103A將該變化每秒鐘重復(fù)5×109次,由此能夠使偏振狀態(tài)隨機(jī),即成為無偏振狀態(tài)。
2.2光接收裝置20A的結(jié)構(gòu)光接收裝置20A如圖5所示,由LO信號輸入部201A、光學(xué)頻率變換部202A、平衡型光電變換部203A及具有天線220A的發(fā)送部204A構(gòu)成,光學(xué)頻率變換部202A與平衡型光電變換部203A通過光纖210A、211A相連。
LO信號輸入部201A、平衡型光電變換部203A及發(fā)送部204A與第1實(shí)施方式中所示的LO信號輸入部201、平衡型光電變換部203、及發(fā)送部204相同,因此省略其說明。
(1)光學(xué)頻率變換部202A具體說來,光學(xué)頻率變換部202A是啁啾型的馬赫-曾德型外部調(diào)制器,與第1實(shí)施方式中所示的光學(xué)頻率變換部202結(jié)構(gòu)相同。
光學(xué)頻率變換部202A經(jīng)由光纖30A從光發(fā)送裝置10A接收已調(diào)整為無偏振狀態(tài)的光信號。其次,光學(xué)頻率變換部202A與第1實(shí)施方式中所示的光學(xué)頻率變換部202一樣,使用由LO信號輸入部201A接收到的LO信號,將由光發(fā)送裝置10A接收到的已調(diào)整為無偏振狀態(tài)的光信號進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制后生成強(qiáng)度調(diào)制光信號,根據(jù)所生成的強(qiáng)度調(diào)制光信號生成第1光信號和第2光信號。光學(xué)頻率變換部202A將生成的第1光信號經(jīng)由光纖210A輸出到平衡型光電變換部203A,將生成的第2光信號經(jīng)由光纖211輸出到平衡型光電變換部203A。
2.3光傳送系統(tǒng)1A的動作光發(fā)送裝置10A的電光變換部102A接收到應(yīng)由IF信號輸入部101A傳送的IF信號后,將接收到的IF信號進(jìn)行光變換生成光信號,將生成的光信號輸出到偏振波擾頻器103A。偏振波擾頻器103A由電光變換部102A接收光信號后,將接收到的光信號的偏振狀態(tài)調(diào)整為無偏振狀態(tài),將已被調(diào)整為無偏振狀態(tài)的光信號經(jīng)由光纖30A輸出到光接收裝置20A。
光接收裝置20A的光學(xué)頻率變換部202A經(jīng)由光纖30A由光發(fā)送裝置10A接收已被調(diào)整為無偏振狀態(tài)的光信號,將接收到的已被調(diào)整為無偏振狀態(tài)的光信號強(qiáng)度調(diào)制后生成強(qiáng)度調(diào)制光信號,根據(jù)生成的強(qiáng)度調(diào)制光信號生成第1光信號和第2光信號,將生成的第1和第2光信號分別經(jīng)由光纖210A和光纖211A輸出到平衡型光電變換部203A。
其次,平衡型光電變換部203A由光學(xué)頻率變換部202A接收到第1和第2光信號后,將接收到的第1和第2光信號分別進(jìn)行電氣變換,生成第1和第2RF信號,將生成的第1RF信號的相位置為逆相,加到第2RF信號上,生成RF信號,將生成的RF信號輸出到發(fā)送部204A。發(fā)送部204A由平衡型光電變換部203A接收到RF信號后,將接收到的RF信號經(jīng)由天線220A發(fā)送到移動電話40A。
通常,在光學(xué)頻率變換部202A等外部調(diào)制器中,可輸入的光電功率依賴于光信號的偏振面。因此,隨著輸入的光信號的偏振狀態(tài)不同,表示輸入的光信號的比例的耦合效率大幅度變化,因此,通過將輸入的光信號置為無偏振狀態(tài),能夠使其耦合輸入光信號電力的1/2。原因在于,當(dāng)射入光信號時(shí),其偏振面在與射入外部調(diào)制器的偏振面正交的情況下入射功率變?yōu)椤?”,在與射入外部調(diào)制器的偏振面相同的情況下其光信號的全部光功率被射入。全部光功率被射入時(shí)的比例如果取為“1”,則輸入光信號的偏振面一旦變?yōu)殡S機(jī),光信號就分離為正交的2個軸,電力恰好一分為二。
在不調(diào)整光信號的偏振狀態(tài)的情況下,由光發(fā)送裝置10A輸出的光信號為直線偏振波,有時(shí)候耦合效率隨著光纖30A的設(shè)置狀態(tài)大幅度惡化。因此,通過將光信號的偏振狀態(tài)調(diào)整為無偏振狀態(tài),能夠?qū)崿F(xiàn)耦合效率的穩(wěn)定提高。
2.4.第2實(shí)施方式的總結(jié)如上述說明,在光傳送系統(tǒng)1A中,光發(fā)送裝置10A與光接收裝置20A之間設(shè)置1條光纖即可,因此,比現(xiàn)有的光傳送系統(tǒng)的構(gòu)筑費(fèi)用便宜。進(jìn)一步,在光發(fā)送裝置10A,使用光學(xué)頻率變換部202A與平衡型光電變換部203A,能夠生成噪聲分量被抵消的RF信號。
另外,在現(xiàn)有的光傳送系統(tǒng)中,在光發(fā)送裝置與光接收裝置之間,需要進(jìn)行延遲時(shí)間的調(diào)整以使經(jīng)由備別光纖傳送的2個光信號在光相位層次上一致,但在光傳送系統(tǒng)1A中,只要在光接收裝置20A一側(cè)進(jìn)行延遲時(shí)間的調(diào)整即可,利用集成化等進(jìn)行延遲時(shí)間的調(diào)整變得很容易。
另外,光傳送系統(tǒng)1A中,通過將由光發(fā)送裝置10A輸出到光接收裝置20A的光信號的偏振狀態(tài)調(diào)整為無偏振狀態(tài)后輸出,也能夠提高耦合效率。
2.5第2實(shí)施方式的變形例這里,說明光傳送系統(tǒng)1B作為第2實(shí)施方式的變形例。
光傳送系統(tǒng)1B如圖7所示,由光發(fā)送裝置10B、光接收裝置20B和光纖30B構(gòu)成。光發(fā)送裝置10B和光接收裝置20B通過光纖30B連接。
光發(fā)送裝置10B將IF信號變換為光信號,變換所得的光信號經(jīng)由光纖30B發(fā)送到光接收裝置20B。光接收裝置20B經(jīng)由光纖30B由光發(fā)送裝置10B接收光信號,使用接收到的光信號將IF信號變換為RF信號,將變換所得的RF信號發(fā)送到移動電話40B。
2.5.1光發(fā)送裝置10B的結(jié)構(gòu)光發(fā)送裝置10B如7圖所示,由IF信號輸入部101B及電光變換部102B構(gòu)成。
IF信號輸入部101B及電光變換部102B與在第1實(shí)施方式中所示的IF信號輸入部101及電光變換部102相同,因此省略其說明。
2.5.2光接收裝置20B的結(jié)構(gòu)光接收裝置20B如圖7所示,由LO信號輸入部201B、光學(xué)頻率變換部202B、平衡型光電變換部203B、具有天線220B的發(fā)送部204B及偏振波控制部205B構(gòu)成,光學(xué)頻率變換部202B與平衡型光電變換部203B通過光纖210B、211B相連,光學(xué)頻率變換部202B與偏振波控制部205B通過偏振波保持光纖212B相連。偏振波保持光纖212B的一個實(shí)例是PANDA光纖。
LO信號輸入部201B、平衡型光電變換部203B及發(fā)送部204B與第1實(shí)施方式中所示的LO信號輸入部201、平衡型光電變換部203、及發(fā)送部204相同,因此省略其說明。
另外,在光學(xué)頻率變換部202B等外部調(diào)制器中,可輸入的光功率依賴于光信號的偏振面。此外,這里所示的光學(xué)頻率變換部202B用來接收偏振狀態(tài)為水平偏振的光信號,下面進(jìn)行說明。
(1)偏振波控制部205B偏振波控制部205B從接收到的光信號中分離出偏振狀態(tài)為水平偏振波的水平光信號和偏振狀態(tài)為垂直偏振波的垂直光信號,根據(jù)分離出來的水平光信號及垂直光信號生成偏振狀態(tài)只有水平偏振波的光信號(以下稱為“合成波光信號”)。
作為一個實(shí)例,偏振波控制部205B如圖8所示,由準(zhǔn)直儀透鏡401B、402B、403B、偏振波分離元件404B、將光信號的偏振狀態(tài)從垂直偏振波旋轉(zhuǎn)為水平偏振波的波長板405B、及偏振波保持耦合器406B構(gòu)成。準(zhǔn)直儀透鏡401B連接到光纖30B。偏振波保持耦合器406B連接到偏振波保持光纖212B。作為一個實(shí)例,偏振波分離元件404B采用金紅石晶體(rutile crystal)。
偏振波控制部205B通過準(zhǔn)直儀透鏡401B從光發(fā)送裝置10B經(jīng)由光纖30接收光信號,將接收到的光信號通過偏振波分離元件404B分離為垂直光信號和水平光信號。
分離出來的垂直光信號穿過偏振波分離元件404B后,偏振狀態(tài)經(jīng)波長板405B旋轉(zhuǎn)為水平偏振波,被旋轉(zhuǎn)的垂直光信號(以下稱為“旋轉(zhuǎn)光信號”)經(jīng)由準(zhǔn)直儀透鏡402B射入偏振波保持耦合器406B。
分離出來的水平光信號穿過偏振波分離元件404B后,經(jīng)由準(zhǔn)直儀透鏡403B射入偏振波保持耦合器406B。
偏振波保持耦合器406B將旋轉(zhuǎn)光信號與水平光信號合成,生成合成波光信號,生成的合成波光信號經(jīng)由偏振波保持光纖212B輸出到光學(xué)頻率變換部202B。
(2)光學(xué)頻率變換部202B具體說來,光學(xué)頻率變換部202B是啁啾型的馬赫-曾德型外部調(diào)制器,與第1實(shí)施方式中所示的光學(xué)頻率變換部202結(jié)構(gòu)相同。
光學(xué)頻率變換部202B由偏振波控制部205B經(jīng)由偏振波保持光纖212B接收合成波光信號。其次,光學(xué)頻率變換部202B與第1實(shí)施方式中所示的光學(xué)頻率變換部202一樣,使用由LO信號輸入部201B接收到的LO信號,將由偏振波控制部205B接收到的合成波光信號進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制后生成強(qiáng)度調(diào)制光信號,根據(jù)所生成的強(qiáng)度調(diào)制光信號生成第1光信號和第2光信號。光學(xué)頻率變換部202B將生成的第1光信號經(jīng)由光纖210B輸出到平衡型光電變換部203B,將生成的第2光信號經(jīng)由光纖211B輸出到平衡型光電變換部203B。
2.5.3光傳送系統(tǒng)1B的動作光發(fā)送裝置10B的電光變換部102B接收到應(yīng)由IF信號輸入部101B傳送的IF信號后,將接收到的IF信號進(jìn)行光變換,生成光信號,將生成的光信號經(jīng)由光纖30B輸出到光接收裝置20B。
光接收裝置20B的偏振波控制部205B經(jīng)由光纖30B由光發(fā)送裝置10B接收光信號,將接收到的光信號的偏振狀態(tài)調(diào)整為水平偏振波,即生成合成波光信號,將生成的合成波光信號輸出到光學(xué)頻率變換部202B。光學(xué)頻率變換部202B由偏振波控制部205B接收合成波光信號,將接收到的合成波光信號進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制生成強(qiáng)度調(diào)制光信號后,根據(jù)生成的強(qiáng)度調(diào)制光信號生成第1光信號和第2光信號,將生成的第1和第2光信號分別經(jīng)由光纖210B和光纖211B輸出到平衡型光電變換部203B。
其次,平衡型光電變換部203B由光學(xué)頻率變換部202B接收到第1和第2光信號后,將接收到的第1和第2光信號分別進(jìn)行電氣變換,生成第1和第2RF信號,將生成的第1RF信號的相位置為逆相,加到第2RF信號上,生成RF信號,將生成的RF信號輸出到發(fā)送部204B。發(fā)送部204B由平衡型光電變換部203B接收到RF信號后,將接收到的RF信號經(jīng)由天線220B發(fā)送到移動電話40B。
2.5.4光傳送系統(tǒng)1B的總結(jié)在光傳送系統(tǒng)1B中,在光接收裝置20B一側(cè),通過設(shè)置偏振波控制部205B,能夠?qū)⒐庑盘柕钠駹顟B(tài)調(diào)整為可供光學(xué)頻率變換部202B接收的偏振狀態(tài)。由此,能夠提高在光學(xué)頻率變換部202B的耦合效率,即提高光信號的耦合狀態(tài)。
此外,這里光學(xué)頻率變換部202B接收偏振狀態(tài)為水平偏振波的光信號,但光學(xué)頻率變換部202B也可以接收偏振狀態(tài)為垂直偏振波的光信號。這時(shí),使穿過偏振波分離元件404B的水平光信號的偏振狀態(tài)旋轉(zhuǎn),將偏振狀態(tài)旋轉(zhuǎn)后的水平光信號和垂直光信號合成后生成偏振狀態(tài)只由垂直偏振波形成的光信號,將生成的光信號輸出到偏振波保持光纖212B即可。
3.其他變形例此外,基于上述實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明,但本發(fā)明當(dāng)然并不限于上述實(shí)施方式。本發(fā)明也包含以下情況。
(1)在上述實(shí)施方式中,采用由光接收裝置一側(cè)輸入LO信號的結(jié)構(gòu),但并不限于此。
也可以采用在光發(fā)送裝置一側(cè)輸入LO信號的結(jié)構(gòu)。以下說明這時(shí)的光傳送系統(tǒng)1C。
光傳送系統(tǒng)1C如圖9所示,由光發(fā)送裝置10C、光接收裝置20C和光纖30C構(gòu)成。光發(fā)送裝置10C和光接收裝置20C通過光纖30C連接。
光發(fā)送裝置10C通過光變換將IF信號變換為IF光信號,并通過光變換將LO信號變換為LO光信號。光發(fā)送裝置10C將IF光信號和LO光信號復(fù)用,將復(fù)用的光信號經(jīng)由光纖30C發(fā)送到光接收裝置20C。光接收裝置20C經(jīng)由光纖30C由光發(fā)送裝置10C接收復(fù)用的光信號,根據(jù)接收到的復(fù)用光信號生成RF信號,將生成的RF信號發(fā)送到移動電話40C。
(A)光發(fā)送裝置10C的結(jié)構(gòu)光發(fā)送裝置10C如圖9所示,由IF信號輸入部101C、第1電光變換部105C、LO信號輸入部106C、第2電光變換部107C、及光復(fù)用部108C構(gòu)成。第1電光變換部105C與光復(fù)用部108C通過光纖111C相連,第2電光變換部107C與光復(fù)用部108C通過光纖112C相連。
IF信號輸入部101C接收應(yīng)傳送到光接收裝置20C的信號-IF信號的輸入,將接收到的IF信號輸出到第1電光變換部105C。
具體說來,第1電光變換部105C是半導(dǎo)體激光模塊,由IF信號輸入部101C接收到IF信號后,將接收到的IF信號進(jìn)行光變換,生成IF光信號,將生成的IF光信號經(jīng)由光纖111C輸出到光復(fù)用部108C。
LO信號輸入部106C接收LO信號的輸入,將接收到的LO信號輸出到第2電光變換部107C。
具體說來,第2電光變換部107C是半導(dǎo)體激光模塊,由LO信號輸入部106C接收到LO信號后,將接收到的LO信號利用與IF光信號波長不同的光進(jìn)行光變換,生成LO光信號,將生成的LO光信號經(jīng)由光纖112C輸出到光復(fù)用部108C。
具體說來,光復(fù)用部108C是光波合成器,由第1電光變換部105C經(jīng)由光纖111C接收IF光信號,進(jìn)一步,由第2電光變換部107C由光纖112C接收LO光信號。將接收到的IF光信號和LO光信號復(fù)用,生成復(fù)用光信號,將生成的復(fù)用光信號經(jīng)由光纖30C輸出到光接收裝置20C。
(B)光接收裝置20C的結(jié)構(gòu)光接收裝置20C如圖9所示,由光學(xué)頻率變換部202C、平衡型光電變換部203C、具有天線220C的發(fā)送部204C、光分離部206C及光電變換部207C構(gòu)成。光學(xué)頻率變換部202C與平衡型光電變換部203C通過光纖210C、211C相連,光分離部206C與光電變換部207C通過光纖213C相連,光分離部206C與光學(xué)頻率變換部202C通過光纖214C相連。
平衡型光電變換部203C及發(fā)送部204C與在第1實(shí)施方式中所示的平衡型光電變換部203及發(fā)送部204相同,因此省略其說明。
具體說來,光分離部206是光波分離器,經(jīng)由光纖30C由光發(fā)送裝置10C接收到復(fù)用光信號后,將接收到的復(fù)用光信號分離,取得IF光信號和LO光信號。光分離部206C將取得的IF光信號經(jīng)由光纖214C輸出到光學(xué)頻率變換部202C,將取得的LO光信號經(jīng)由光纖213C輸出到光電變換部207C。
具體說來,光電變換部207C是光電二極管。光電變換部207C由光分離部206C經(jīng)由光纖213C接收LO光信號,將接收到的LO光信號進(jìn)行電氣變換,生成LO信號。光電變換部207C將生成的LO信號輸出到光學(xué)頻率變換部202C。
具體說來,光學(xué)頻率變換部202C是啁啾型的馬赫-曾德型外部調(diào)制器,與第1實(shí)施方式中所示的光學(xué)頻率變換部202結(jié)構(gòu)相同。光學(xué)頻率變換部202C由光分離部206C經(jīng)由光纖214C接收IF光信號,由光電變換部207C接收LO信號。光學(xué)頻率變換部202C與第1實(shí)施方式中所示的光學(xué)頻率變換部202一樣,使用由光電變換部207C接收到的LO信號,將由光分離部206C接收到的IF光信號進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制后生成強(qiáng)度調(diào)制光信號,根據(jù)所生成的強(qiáng)度調(diào)制光信號生成第1光信號和第2光信號。光學(xué)頻率變換部202B將生成的第1光信號經(jīng)由光纖210C輸出到平衡型光電變換部203C,將生成的第2光信號經(jīng)由光纖211C輸出到平衡型光電變換部203C。
(C)光傳送系統(tǒng)1C的動作光發(fā)送裝置10C的第1電光變換部105C接收到應(yīng)由IF信號輸入部101C傳送的IF信號后,將接收到的IF信號進(jìn)行光變換生成IF光信號,將生成的IF光信號輸出到光復(fù)用部108C。
第2電光變換部107C由LO信號輸入部106C接收到LO信號后,將接收到的LO信號進(jìn)行光變換生成LO光信號,將生成的LO光信號輸出到光復(fù)用部108C。光復(fù)用部108C分別由第1電光變換部105C接收IF光信號,由第2電光變換部107C接收LO光信號后,將接收到的IF光信號與LO光信號復(fù)用后生成復(fù)用光信號,將生成的復(fù)用光信號經(jīng)由光纖30C輸出到光接收裝置20C。
光接收裝置20C的光分離部206C經(jīng)由光纖30C由光發(fā)送裝置10C接收到復(fù)用光信號后,將接收到的復(fù)用光信號分離,取得IF光信號和LO光信號。光分離部206C將取得的LO信號輸出到光電變換部207C,將取得的IF信號輸出到光學(xué)頻率變換部202C。
光電變換部207C由光分離部206C接收到LO光信號后,將接收到的LO光信號進(jìn)行電氣變換生成LO信號,將生成的LO信號輸出到光學(xué)頻率變換部202C。
光學(xué)頻率變換部202C由光分離部206C接收到IF信號光后,使用由光電變換部207C接收到的LO信號將IF光信號強(qiáng)度調(diào)制后生成強(qiáng)度調(diào)制光信號,根據(jù)生成的強(qiáng)度調(diào)制光信號生成第1光信號和第2光信號,將生成的第1和第2光信號分別經(jīng)由光纖210C及光纖211C輸出到平衡型光電變換部203C。
其次,平衡型光電變換部203C由光學(xué)頻率變換部202C接收到第1和第2光信號后,將接收到的第1和第2光信號分別進(jìn)行電氣變換,生成第1和第2RF信號,將生成的第1RF信號的相位置為逆相,加到第2RF信號上,生成RF信號,將生成的RF信號輸出到發(fā)送部204C。發(fā)送部204C由平衡型光電變換部203C接收到RF信號后,將接收到的RF信號經(jīng)由天線220C發(fā)送到移動電話40C。
(D)光傳送系統(tǒng)1C的總結(jié)在光傳送系統(tǒng)1C的光發(fā)送裝置10C中,通過采用將IF信號與LO信號同時(shí)進(jìn)行光傳送的結(jié)構(gòu),能夠方便地進(jìn)行系統(tǒng)整體的維護(hù)等。
(2)此外,在上述實(shí)施方式中是由光接收裝置向移動電話發(fā)送RF信號,但并不限于此。光接收裝置也可以向個人電腦等能夠進(jìn)行通信的計(jì)算機(jī)設(shè)備發(fā)送RF信號,也可以發(fā)送到電視機(jī)的調(diào)諧器等廣播接收裝置。
(3)在上述實(shí)施方式中采用半導(dǎo)體激光模塊作為電光變換部的具體實(shí)例,但并不限于此。電光變換部也可以是由半導(dǎo)體激光模塊與馬赫-曾德型外部調(diào)制器組合而成。
另外,上述(1)中所示的第1及第2電光變換部也同樣可以是由半導(dǎo)體激光模塊與馬赫-曾德型外部調(diào)制器組合而成。
(4)也可以將上述實(shí)施方式及上述變形例分別進(jìn)行組合。
4.發(fā)明的效果如上述說明,本發(fā)明是一種利用光信號從光發(fā)送裝置傳送到光接收裝置、在對傳送途中混入的噪聲分量施加抵消處理后輸出輸出電信號的光傳送系統(tǒng);其特征在于,上述光接收裝置與上述光發(fā)送裝置之間利用1條光纖相結(jié)合,強(qiáng)度調(diào)制前的光信號通過該光纖傳送;上述光接收裝置具備第1處理部,用來對接收到的光信號進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制,變換為強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相位的2個光信號;第1及第2傳送光纖,用來傳送強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相位的光信號;第2處理部,用來在傳送端將2個光信號分別變換為電信號,反轉(zhuǎn)增幅后生成輸出電信號。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)能夠利用光接收裝置將接收到的光信號進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制,生成強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相的2個光信號,將生成的2個光信號分別變換為電信號,反轉(zhuǎn)增幅后生成輸出電信號。由此,就不再需要象現(xiàn)有的光傳送系統(tǒng)這樣在光接收裝置一側(cè)接收強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相的2個光信號,即,不需要使用2條光纖連接光發(fā)送裝置與光接收裝置,構(gòu)筑費(fèi)用便宜。進(jìn)一步,將強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相的2個光信號分別變換為電信號,將變換后的2個電信號之一反轉(zhuǎn)后,電信號成為相互同相,能夠使其噪聲分量相互逆相。由此,在生成輸出電信號時(shí),噪聲分量的相位被抵消,能夠生成高質(zhì)量的輸出電信號。
這里,上述光發(fā)送裝置也可以具備用來接收電信號、將接收到的電信號進(jìn)行光變換生成光信號,將生成的光信號經(jīng)由上述光纖輸出到上述光接收裝置的輸出處理部。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)的光發(fā)送裝置能夠?qū)⒐庑盘柦?jīng)由1條光纖發(fā)送到光接收裝置。因此,不再需要象現(xiàn)有的光發(fā)送裝置那樣向2條光纖各別地輸出光信號。
這里,上述第1處理部可以由經(jīng)由上述光纖接收光信號、將接收到的光信號基于具有一定頻率的調(diào)制電信號的頻率進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制以生成調(diào)制光信號的強(qiáng)度調(diào)制部以及根據(jù)生成的調(diào)制光信號生成強(qiáng)度調(diào)制分量互為逆相位的第1輸出光信號和第2輸出光信號、將生成的第1及第2光信號分別輸出到上述第1及第2傳送光纖的光分割部構(gòu)成;上述第2處理部可以由將經(jīng)由上述第1及上述第2傳送光纖接收到的第1及第2輸出光信號分別進(jìn)行電氣變換以生成第1及第2電信號的光電變換部以及將生成的第2電信號的相位反轉(zhuǎn)加到上述第1電信號上以生成輸出電信號的反轉(zhuǎn)增幅部構(gòu)成。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)的光接收裝置能夠在強(qiáng)度調(diào)制部將接收到的光信號強(qiáng)度調(diào)制后生成調(diào)制光信號,在光分割部根據(jù)生成的調(diào)制光信號生成第1及第2輸出光信號,在光電變換部根據(jù)第1及第2輸出光信號進(jìn)行電氣變換生成第1及第2輸出電信號,在反轉(zhuǎn)增幅部根據(jù)生成的第1及第2輸出電信號生成輸出電信號。由此,能夠生成抵消了噪聲分量的輸出電信號。
這里,上述第1處理部也可以由馬赫-曾德型外部調(diào)制器構(gòu)成,上述第2處理部也可以由平衡型光電變換器構(gòu)成。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)的光接收裝置可以由馬赫-曾德型外部調(diào)制器與平衡型光電變換器構(gòu)成。
這里也可以是,上述輸出處理部所接收的電信號是具有與無線頻率信號不同頻率的中頻信號,上述調(diào)制電信號是局部發(fā)送信號,上述強(qiáng)度調(diào)制部基于上述局部發(fā)送信號的頻率將接收到的光信號強(qiáng)度調(diào)制后生成強(qiáng)度調(diào)制分量為無線頻率信號的頻率的調(diào)制光信號,上述光電變換部將接收到的第1及第2輸出光信號分別進(jìn)行電氣變換以生成具有無線頻率信號分量的第1及第2電信號,上述反轉(zhuǎn)增幅部將生成的第2電信號的相位置為逆相后加到上述第1電信號上以生成無線頻率信號。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)的光接收裝置能夠基于局部發(fā)送信號的頻率通過強(qiáng)度調(diào)制生成無線頻率信號作為輸出電信號。由此,能夠?qū)⒐饨邮昭b置用作輸出無線頻率信號的裝置。
這里,上述輸出處理部也可以具備接收電信號、將接收到的電信號進(jìn)行光變換以生成光信號、將生成的光信號輸出到第3傳送光纖的生成部以及通過上述第3傳送光纖接收上述光信號、使接收到的光信號的偏振狀態(tài)隨機(jī)變換、經(jīng)由上述光纖將上述光信號輸出到上述光接收裝置的偏振波擾頻器。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)的光發(fā)送裝置能夠向光接收裝置輸出偏振狀態(tài)隨機(jī)變化的光信號。
這里,上述第1處理部也可以從上述光發(fā)送裝置經(jīng)由上述光纖接收偏振狀態(tài)隨機(jī)變化的光信號。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)的光接收裝置能夠由光發(fā)送裝置接收偏振狀態(tài)隨機(jī)變化的光信號。由此,光接收裝置能夠以穩(wěn)定的耦合效率接收光信號。
這里,上述光接收裝置進(jìn)一步具備從上述光發(fā)送裝置經(jīng)由上述光纖接收光信號、控制上述光信號的偏振狀態(tài)以使接收到的光信號的偏振波分量與上述第1處理部接收光信號時(shí)的偏振波分量一致、將偏振狀態(tài)受到控制的光信號輸出到上述第1處理部的偏振波控制部;上述第1處理部也可以由上述偏振波控制部接收偏振狀態(tài)受到控制的光信號。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)的光接收裝置能夠控制接收到的光信號的偏振狀態(tài)與第1處理部接收光信號時(shí)的偏振狀態(tài)一致。由此,第1處理部能夠以穩(wěn)定的耦合效率接收光信號。
這里,上述光信號的偏振波分量具有第1偏振波和第2偏振波,上述第1處理部接收光信號時(shí)的偏振波分量為第1偏振波,上述偏振波控制部具備將上述光信號分離為具有第1偏振波的第1偏振波信號和具有第2偏振波的第2偏振波信號的分離部、將上述第2偏振波旋轉(zhuǎn)以便使上述第2偏振波信號的偏振狀態(tài)成為上述第1偏振波、并生成具有上述第1偏振波的第3偏振波信號的旋轉(zhuǎn)部、將上述第1偏振波信號與上述第3偏振波信號合成、生成只由上述第1偏振波構(gòu)成的合成波光信號的波合成部;上述偏振狀態(tài)受到控制的光信號也可以是上述合成波。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)的光接收裝置的偏振波控制部能夠生成偏振波分量僅由第1偏振波構(gòu)成的合成波光信號,第1處理部能夠根據(jù)合成波光信號生成第1及第2光信號。由此,第1處理部能夠以穩(wěn)定的耦合效率接收偏振狀態(tài)受到控制的光信號。
這里,上述光發(fā)送裝置也可以具備接收電信號、將接收到的電信號進(jìn)行光變換以生成傳送光信號、將生成的傳送光信號輸出到第3傳送光纖的輸出處理部;將具有一定頻率的調(diào)制電信號進(jìn)行光變換以生成調(diào)制光信號、將生成的調(diào)制光信號輸出到第4傳送光纖的變換處理部;分別經(jīng)由上述第3傳送光纖接收上述傳送光信號、經(jīng)由上述第4傳送光纖接收上述調(diào)制光信號,將接收到的上述傳送光信號與接收到的上述調(diào)制光信號復(fù)用后生成復(fù)用光信號,將生成的復(fù)用光信號經(jīng)由上述光纖輸出到上述光接收裝置的復(fù)用處理部。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)的光發(fā)送裝置能夠?qū)魉凸庑盘柵c調(diào)制光信號經(jīng)由1條光纖傳送到光接收裝置。由此,由于能夠以光接收裝置來管理電信號和調(diào)制電信號,維護(hù)變得容易。
這里,上述光接收裝置進(jìn)一步具備經(jīng)由上述光纖從上述光發(fā)送裝置接收復(fù)用光信號,將接收到的復(fù)用光信號分離為上述傳送光信號和上述調(diào)制光信號,將分離出來的上述傳送光信號輸出到上述第1處理部、將分離出來的上述調(diào)制光信號輸出到第5傳送光纖的光分離部;通過上述第5傳送光纖接收上述調(diào)制光信號,將接收到的上述調(diào)制光信號進(jìn)行電氣變換以生成調(diào)制電信號,將生成的調(diào)制電信號輸出到上述第1處理部的第1光電變換部;上述第1處理部所接收的光信號為上述傳送光信號,上述第1處理部由將由上述第1光電變換部接收到的上述傳送光信號基于上述調(diào)制電信號的頻率進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制生成調(diào)制光信號的強(qiáng)度調(diào)制部、根據(jù)生成的調(diào)制光信號生成強(qiáng)度調(diào)制分量互為逆相位的第1輸出光信號和第2輸出光信號、將生成的第1及第2輸出光信號分別輸出到上述第1及第2傳送光纖的光分割部構(gòu)成;上述第2處理部由將經(jīng)由上述第1及上述第2傳送光纖接收到的第1及第2輸出光信號分別進(jìn)行電氣變換以生成第1及第2電信號的第2光電變換部以及將生成的第2電信號的相位反轉(zhuǎn)后加到上述第1電信號上以生成輸出電信號的反轉(zhuǎn)增幅部構(gòu)成。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)的光接收裝置能夠接收從光發(fā)送裝置接收到的復(fù)用光信號,使用接收到的復(fù)用光信號生成輸出電信號。因此,能夠簡單地進(jìn)行光接收裝置的管理等維護(hù)工作。
這里也可以是,上述輸出處理部所接收的電信號是具有與無線頻率信號不同頻率的中頻信號,上述調(diào)制電信號是局部發(fā)送信號,上述強(qiáng)度調(diào)制部基于上述局部發(fā)送信號的頻率將接收到的傳送光信號強(qiáng)度調(diào)制,生成強(qiáng)度調(diào)制分量為無線頻率信號頻率的調(diào)制光信號,上述第2光電變換部將接收到的第1及第2輸出光信號分別進(jìn)行電氣變換以生成具有無線頻率信號分量的第1及第2電信號,上述反轉(zhuǎn)增幅部將生成的第2電信號的相位置為逆相加到上述第1電信號上,生成無線頻率信號。
利用這種結(jié)構(gòu),光傳送系統(tǒng)的光接收裝置能夠基于局部發(fā)送信號的頻率,通過強(qiáng)度調(diào)制,生成無線頻率信號作為輸出電信號。由此,能夠?qū)⒐饨邮昭b置用作輸出無線頻率信號的裝置。
工業(yè)適用性上述說明的光傳送系統(tǒng)使用光纖通信系統(tǒng),可經(jīng)營性地、即重復(fù)持續(xù)地用于向消費(fèi)者提供信息、聲音、影像等的產(chǎn)業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種光傳送系統(tǒng),利用光信號從光發(fā)送裝置傳送到光接收裝置,在對傳送途中混入的噪聲分量施加抵消處理后,輸出輸出電信號,其特征在于,上述光接收裝置與上述光發(fā)送裝置之間利用1條光纖相結(jié)合,強(qiáng)度調(diào)制前的光信號通過該光纖傳送,上述光接收裝置具備第1處理部,用來對接收到的光信號進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制,變換為強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相位的2個光信號;第1及第2傳送光纖,用來傳送強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相位的光信號;第2處理部,用來在傳送端將2個光信號分別變換為電信號,反轉(zhuǎn)增幅后生成輸出電信號。
2.如權(quán)利要求1所述的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述光發(fā)送裝置具備輸出處理部,用來接收電信號、將接收到的電信號進(jìn)行光變換生成光信號、將生成的光信號經(jīng)由上述光纖輸出到上述光接收裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述第1處理部由經(jīng)由上述光纖接收光信號、將接收到的光信號基于具有一定頻率的調(diào)制電信號的頻率進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制生成調(diào)制光信號的強(qiáng)度調(diào)制部;以及,根據(jù)生成的調(diào)制光信號,生成強(qiáng)度調(diào)制分量互為逆相位的第1輸出光信號和第2輸出光信號、將生成的第1及第2輸出光信號分別輸出到上述第1及第2傳送光纖的光分割部構(gòu)成,上述第2處理部由將經(jīng)由上述第1及上述第2傳送光纖接收到的第1及第2輸出光信號分別進(jìn)行電變換以生成第1及第2電信號的光電變換部;以及,將生成的第2電信號的相位反轉(zhuǎn),加到上述第1電信號上,以生成輸出電信號的反轉(zhuǎn)增幅部構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述第1處理部由馬赫-曾德型外部調(diào)制器構(gòu)成,上述第2處理部由平衡型光電變換器構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3所述的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述輸出處理部所接收的電信號是具有與無線頻率信號不同頻率的中頻信號,上述調(diào)制電信號是局部發(fā)送信號,上述強(qiáng)度調(diào)制部基于上述局部發(fā)送信號的頻率,將接收到的光信號強(qiáng)度調(diào)制,生成強(qiáng)度調(diào)制分量成為無線頻率信號的頻率的調(diào)制光信號,上述光電變換部將接收到的第1及第2輸出光信號分別進(jìn)行電氣變換,生成具有無線頻率信號分量的第1及第2電信號,上述反轉(zhuǎn)增幅部將生成的第2電信號的相位置為逆相,加到上述第1電信號上,生成無線頻率信號。
6.如權(quán)利要求2所述的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述輸出處理部具備接收電信號、將接收到的電信號進(jìn)行光變換生成光信號、將生成的光信號輸出到第3傳送光纖的生成部;以及通過上述第3傳送光纖接收上述光信號、使接收到的光信號的偏振狀態(tài)隨機(jī)變化、經(jīng)由上述光纖將上述光信號輸出到上述光接收裝置的偏振波擾頻器。
7.如權(quán)利要求6所述的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述第1處理部從上述光發(fā)送裝置經(jīng)由上述光纖接收偏振狀態(tài)隨機(jī)變化的光信號。
8.如權(quán)利要求1所述的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述光接收裝置進(jìn)一步具備偏振波控制部,從上述光發(fā)送裝置經(jīng)由上述光纖接收光信號、控制上述光信號的偏振狀態(tài)以使接收到的光信號的偏振波分量與上述第1處理部接收光信號時(shí)的偏振波分量一致、將偏振狀態(tài)受到控制的光信號輸出到上述第1處理部,上述第1處理部接收由上述偏振波控制部控制偏振狀態(tài)的光信號。
9.如權(quán)利要求8所述的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述光信號的偏振波分量具有第1偏振波和第2偏振波,上述第1處理部接收光信號時(shí)的偏振波分量為第1偏振波,上述偏振波控制部具備分離部,將上述光信號分離為具有第1偏振波的第1偏振波信號和具有第2偏振波的第2偏振波信號;旋轉(zhuǎn)部,將上述第2偏振波旋轉(zhuǎn)以便使上述第2偏振波信號的偏振狀態(tài)成為上述第1偏振波、并生成具有上述第1偏振波的第3偏振波信號;波合成部,將上述第1偏振波信號與上述第3偏振波信號合成、生成只由上述第1偏振波構(gòu)成的合成波光信號,上述偏振狀態(tài)受到控制的光信號是上述合成波。
10.如權(quán)利要求1所述的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述光發(fā)送裝置具備輸出處理部,接收電信號、將接收到的電信號進(jìn)行光變換生成傳送光信號、將生成的傳送光信號輸出到第3傳送光纖;變換處理部,將具有一定頻率的調(diào)制電信號進(jìn)行光變換生成調(diào)制光信號、將生成的調(diào)制光信號輸出到第4傳送光纖;復(fù)用處理部,分別經(jīng)由上述第3傳送光纖接收上述傳送光信號、經(jīng)由上述第4傳送光纖接收上述調(diào)制光信號,將接收到的上述傳送光信號與接收到的上述調(diào)制光信號復(fù)用,生成復(fù)用光信號,將生成的復(fù)用光信號經(jīng)由上述光纖輸出到上述光接收裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述光接收裝置進(jìn)一步具備光分離部,經(jīng)由上述光纖從上述光發(fā)送裝置接收復(fù)用光信號,將接收到的復(fù)用光信號分離為上述傳送光信號和上述調(diào)制光信號,將分離出來的上述傳送光信號輸出到上述第1處理部、將分離出來的上述調(diào)制光信號輸出到第5傳送光纖;第1光電變換部,通過上述第5傳送光纖接收上述調(diào)制光信號,將接收到的上述調(diào)制光信號進(jìn)行電變換,以生成調(diào)制電信號,將生成的調(diào)制電信號輸出到上述第1處理部,上述第1處理部所接收的光信號為上述傳送光信號,上述第1處理部由將由上述第1光電變換部接收到的上述傳送光信號基于上述調(diào)制電信號的頻率進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制生成調(diào)制光信號的強(qiáng)度調(diào)制部,根據(jù)生成的調(diào)制光信號生成強(qiáng)度調(diào)制分量互為逆相位的第1輸出光信號和第2輸出光信號、將生成的第1及第2輸出光信號分別輸出到上述第1及第2傳送光纖的光分割部構(gòu)成,上述第2處理部由將經(jīng)由上述第1及上述第2傳送光纖接收到的第1及第2輸出光信號分別進(jìn)行電變換生成第1及第2電信號的第2光電變換部,以及將生成的第2電信號的相位反轉(zhuǎn),加到上述第1電信號上,生成輸出電信號的反轉(zhuǎn)增幅部構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求11所述的光傳送系統(tǒng),其特征在于,上述輸出處理部所接收的電信號是具有與無線頻率信號不同頻率的中頻信號,上述調(diào)制電信號是局部發(fā)送信號,上述強(qiáng)度調(diào)制部基于上述局部發(fā)送信號的頻率,將接收到的傳送光信號強(qiáng)度調(diào)制,生成強(qiáng)度調(diào)制分量為無線頻率信號頻率的調(diào)制光信號,上述第2光電變換部將接收到的第1及第2輸出光信號分別進(jìn)行電變換生成具有無線頻率信號分量的第1及第2電信號,上述反轉(zhuǎn)增幅部將生成的第2電信號的相位置為逆相,加到上述第1電信號上,生成無線頻率信號。
全文摘要
提供既能抵消噪聲分量又比現(xiàn)有的構(gòu)筑費(fèi)用便宜的光傳送系統(tǒng)。是一種利用光信號從光發(fā)送裝置傳送到光接收裝置、在對傳送途中混入的噪聲分量施加抵消處理后輸出輸出電信號的光傳送系統(tǒng),上述光接收裝置與上述光發(fā)送裝置之間利用1條光纖相結(jié)合,強(qiáng)度調(diào)制前的光信號通過該光纖傳送,上述光接收裝置具備第1處理部,用來對接收到的光信號進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制,變換為強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相位的2個光信號;第1及第2傳送光纖,用來傳送強(qiáng)度調(diào)制分量相互逆相位的光信號;第2處理部,用來在傳送端將2個光信號分別變換為電信號,反轉(zhuǎn)增幅后生成輸出電信號。
文檔編號H04B10/12GK1748378SQ20048000378
公開日2006年3月15日 申請日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月7日
發(fā)明者笹井裕之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社