CN101371469A - 角度调制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不依存于光调制信号具有的不需要波成分，噪声特性及畸变特性良好的角度调制装置。角度调制装置(10)具备光SSB调制部(103a)、光SSB－SC调制部(104a)、和光角度调制部(105)。通过将光SSB调制部(103a)的输出信号用光SSB－SC调制部(104a)强度调制，能够防止不需要的角度调制信号叠加到从光检波部(107)输出的角度调制信号中。进而，通过滤波器(108)将从光检波部(107)输出的角度调制信号成分中的、仅不包含不需要波成分的角度调制信号成分进行滤波，能够防止角度调制后的畸变特性的劣化。因而，本发明的角度调制装置能够输出噪声特性及畸变特性良好的角度调制信号。

Description

角度调制装置
技术领域
本发明涉及角度调制装置，更特定地讲，涉及在光纤传送装置中用来传送多频道的模拟影像信号及数字影像信号的角度调制装置。
背景技术
以往，作为将多频道的模拟影像信号或数字影像信号变换为宽频带的角度调制信号的角度调制装置，采用使用图13所示的结构的角度调制装置。这样的角度调制装置例如在文献(K.Kikushima，et al.，“Optical SuperWide-Band FM Modulation Scheme and Its Application to Multi-ChannelAM Video Transmission Systems”，IOOC’95 Technical Digest，Vol.5PD2-7，pp.33-34)中详细地说明其动作等。
图13是表示以往的角度调制装置90的结构的图。在图13中，角度调制装置90具备光频率控制部901、光调制部902、本机振荡器光源903、光合波部904、和光检波部905。此外，第1信号源906向角度调制装置90输出电信号。
在光调制部902中，被输入从第1信号源906输出的电信号。电信号例如是将频率f1～fn的信号频分多路复用的信号。光调制部902通过使对应于输入的电信号输出的光的频率变化，将从第1信号源906输出的电信号变换为光频率调制信号。
光调制部902由例如半导体激光构成。一般，半导体激光如果被注入一定的电流，则振荡规定频率fFM的光。进而，如果半导体激光注入振幅调制的电流，则根据注入的电流使输出的光的频率变化，输出以光频率fFM为中心的光频率调制信号。因而，光调制部902将从第1信号源906输入的电信号变换为光频率调制信号，输出该光频率调制信号。
本机振荡器光源903输出规定频率fLocal的无调制光。
光合波部904将从光调制部902输出的光信号及从本机振荡器光源903输出的光进行合波，作为合波光信号输出。
光检波部905例如由具有平方律检波特性的光电二极管构成。光检波部905将从光合波部904输出的合波光信号进行光外差检波。详细地讲，光检波部905输出以相当于规定频率fFM与fLocal的光频率差的频率fc(＝|fFM-fLocal|)为中心频率的差节拍信号。光检波部905通过将输入的合波光信号光外差检波，输出以从第1信号源906输出的电信号为原信号的、载波频率fc的角度调制信号(频率调制信号)。
光频率控制部901控制光调制部902及本机振荡器光源903以使从光调制部902输出的光信号的中心频率fFM及从本机振荡器光源903输出的光频率fLocal相互具有一定的频率差，使从光检波部905输出的角度调制信号的中心频率fc稳定化。
在角度调制装置90中，通过利用光信号处理的较高的调制效率(与一般的电路方式的情况相比为10倍以上的调制效率)，能够容易地生成通过一般的电路难以生成的频率非常高、并且宽频带的(频率偏移量或相位偏移量较大的)角度调制信号。
但是，在光调制部902中使用半导体激光的情况下，角度调制装置90输出的角度调制信号的相位噪声变大。角度调制装置90具备的光调制部902及本机振荡器光源903输出的光信号不具有相位水平的相关性。因而，角度调制装置90输出的角度调制信号的相位噪声等于光调制部902及本机振荡器光源903输出的光信号的相位噪声的和。将包含相位噪声的角度调制信号解调的电信号含有较大的白噪声。因而，以往的角度调制装置90具有通过该噪声使解调信号的品质显著劣化的问题。
进而，角度调制装置90角度调制装置90为了使角度调制信号的频率稳定化而需要控制光调制部902及本机振荡器光源903输出的光信号的频率的控制电路(光频率控制部901)。因而，具有角度调制装置90的结构变得复杂的问题。
对于这样的问题，提出了在通过光信号处理实现频率很高并且宽频带的角度调制的同时、通过简单的结构抑制相位噪声、能够改善噪声特性的角度调制装置。
图14是表示在特许文献1中记载的以往的角度调制装置91的结构的图。在图14中，角度调制装置91具备光源911、光分支部912、光角度调制部913、光强度调制部914、光合波部915、和光检波部916。
第1光源911输出规定频率f0的无调制光。
光分支部912将从第1光源911输出的无调制光分支，将分支后的无调制光作为第1及第2光输出。
光角度调制部913被从第1信号源906输入包含规定频率f1～fn的频率成分的频分多路复用的第1电信号。光角度调制部913根据被输入的第1电信号，将从光分支部912输出的第1光进行光角度调制，作为第1光信号输出。第1光信号具有与光源911相同的相位噪声。图16A是表示从光角度调制部913输出的第1光信号的光波谱的一例的示意图。
在光强度调制部914中，被从第2信号源917输入具有规定的频率fc的第2电信号。光强度调制部914根据被输入的第2电信号，将从光分支部912输出的第2光进行光强度调制(光振幅调制)，作为第2光信号输出。
作为光强度调制部914，提出了例如在铌酸锂基板等的结晶基板上配置有至少三个马赫曾德尔(Mach-Zehnder)型干涉计(以下称作“MZ型干涉计”)的、单边带抑制载波光强度调制部(以下称作“光SSB-SC调制部”)。
图15是表示光SSB-SC调制部920的结构的图。光SSB-SC调制部920具备第1MZ型干涉计921、第2MZ型干涉计922、第3MZ型干涉计923、分支部924、第1相位反转部925、第2相位反转部926。
光SSB-SC调制部920将从光分支部912输入的第2光分支为第1及第2光载波。第1光载波被输入到第1MZ型干涉计921中，第2光载波被输入到第2MZ型干涉计922中。
光SSB-SC调制部920将从第1信号源906输入的第1电信号fc1在分支部924中分支为相位与第1电信号fc1相同的电信号fc1a、和相位与第1电信号相差90°的电信号fc1b的两个电信号。第1相位反转部925将电信号fc1a分支为相位与电信号fc1a相同的电信号fc1aa、和相位与电信号fc1a相差180°的电信号fc1ab，将分支后的电信号分别行第1MZ型干涉计921的电极输出。另一方面，第2相位反转部926将电信号fc1b分支为相位与电信号fc1b相差90°的电信号fc1ba、和相位与电信号fc1b相差270°的电信号fc1bb，将分支后的电信号分别向第2MZ型干涉计922的电极输出。
第1MZ型干涉计921以电信号fc1aa及电信号fc1ab为原信号调制第1光载波，通过第1旁通电压V1调节调制后的第1光载波的相位，作为第1光强度调制信号输出。第2MZ型干涉计922以电信号fc1ba及电信号fc1bb为原信号调制第2光载波，通过第2偏压电压V2调节调制后的第2光载波的相位，作为第2光强度调制信号输出。第3MZ型干涉计923通过第3偏压电压V3调节第1及第2光强度调制信号的相位，将调节了相位的两个光强度调制信号合波而输出。由此，光SSB-SC调制部920能够将输入的光进行光SSB-SC调制、作为光强度调制信号输出。
图16B是表示从这样的光强度调制部(光SSB-SC调制部)914输出的光信号的光波谱的一例的示意图。如图16B所示，光强度调制部914输出的第2光信号的光载波成分被抑制，仅具有从光载波成分移动了频率fc的单边带成分。第2光信号具有与光源911相同的相位噪声。
光合波部915将从光角度调制部913输出的第1光信号和从光强度调制部1004输出的第2光信号合波，作为合波光信号输出。
光检波部916例如由具有平方律检波特性的光电二极管构成。光检波部916通过平方律检波特性将从光合波部915输出的合波光信号光零差检波，生成输入到光合波部915中的第1及第2光信号间的差节拍信号并输出。图16C是表示从光检波部916输出的差节拍信号的光波谱的一例的示意图。如图所示，该差节拍信号中，从光角度调制部913输出的第1光信号是被变频的角度调制信号，其中心频率是fc。
这里，第1及第2光信号具有与光源911相同的相位噪声。因而，即使第1光信号的频率变动，第2光信号的频率也完全同样地变动，所以这些信号的频率差不论频率的变动如何都总为一定，第1及第2光信号具有的相位噪声被抵消，该差节拍信号的相位噪声为一定。因而，根据图14所示的角度调制装置，在理论上能够得到噪声特性良好的角度调制信号。
但是，上述光SSB-SC调制部由于各MZ型干涉计中的光的分支比及导波路径的波长依存性的制作上产生的误差，实际上具有不能充分地抑制输出的光信号的光单边带成分的问题。
图16D是表示不能充分地抑制光载波成分及光边带成分的光信号的光波谱的一例的示意图。可知将从光检波部916输出的角度调制信号解调后的畸变特性依存于该残余光载波成分G2及残余光边带成分G3的抑制比而较大地变化。
图16E是表示从光强度调制部(光SSB-SC调制部)914输出了具有图16D所示的光波谱的光信号的情况下的、光检波部916输出的信号的波谱的示意图。在图16E中，生成希望的角度调制信号E1作为图16A所示的从光角度调制部913输出的第1光信号与图16D的希望的光边带成分G1的差节拍成分。同样，由图16A所示的第1光信号与图16D的残余光边带成分G3生成不需要的角度调制信号E2。同样，由图16A所示的第1光信号与图16D的残余光载波成分G2生成不需要的角度调制信号E3。
在图16E中，不需要的角度调制信号E2具有与希望的角度调制信号E1相同的中心频率，由于信号频带重叠，所以使畸变特性劣化。因而，认为图16D的残余光边带成分D3是使畸变特性劣化的重要原因。进而，在图16E中，不需要的角度调制信号E3也是如果其水平变大则产生与希望的角度调制信号E1重叠的信号频带，使畸变特性劣化。因而，认为图16D的残余光载波成分G2也是产生畸变特性劣化的重要原因。
图17A及图17B是表示有关上述状况的实验结果的图。在图17A中，横轴表示残余光边带成分G3相对于希望的光边带成分G1的抑制比。纵轴表示将角度调制信号解调后检测到的畸变量。进而，在图17B中，横轴表示残余光载波成分G2相对于希望的光边带成分G1的抑制比。纵轴表示将角度调制信号解调后检测到的畸变量。图17A及图17B表示，不论解调信号是哪个频率，对应于残余光载波成分G2及残余光边带成分G3的抑制比的增加，畸变量都减少。因而，认为残余光载波成分G2及残余光边带成分G3对畸变特性的劣化带来影响。
对于这样的问题，考虑通过将从光强度调制部(光SSB-SC调制部)914输出的光调制信号用光滤波器等滤波、仅提取希望的光频率成分的方法(例如参照特许文献2)。在特许文献2中，记载有使用光带通滤波器等作为光滤波器的技术。
但是，在希望的光边带成分G1与残余光边带成分G3的频率间隔、即产生的希望的角度调制信号的载波频率例如为10GHz左右的微波带的情况下，该频率间隔非常窄，相对于此现在一般能够得到的光滤波器具有50GHz左右的频带宽度，具有不能在光信号的状态下仅将希望的光边带成分D1滤波的问题。
特许文献1：特开2001-133824号公报(第25页，图1)
特许文献2：特开平11-340926号公报(第18页，图5)
发明内容
本发明为了解决上述问题，目的是提供一种通过使用光强度调制部和光角度调制部使残余光载波成分与残余光边带成分的中心频率迁移后合波、能够不使用光滤波器而改善传送信号的畸变特性的角度调制装置。
为了达到上述那样的目的，本发明具有如以下所示的特征。
本发明的第1技术方案是一种角度调制装置，用来将输入信号变换为角度调制信号，具备：光源；光分支部，将从上述光源输出的光分支为在第1路径中传输的光和在第2路径中传输的光；第1光强度调制部，配置在上述第1路径上，将输入的光通过频率fc2的第2电信号强度调制；第1光角度调制部，配置在上述第2路径上，将输入的光用输入的信号角度调制；光合波部，将在上述第1路径中传输的光和在上述第2路径中传输的光在该第1路径及该第2路径的各自的终点中合波；第2光强度调制部，配置在上述第1光强度调制部或上述第1光角度调制部的任一个的前段，通过与上述频率fc2不同的频率fc1的第1电信号将输入的光进行强度调制，输出强度调制后的光；光检波部，具有平方律检波特性，将从上述光合波部输出的光信号变换为角度调制信号。
根据本发明的第1技术方案，抑制了通过检波包括残余光载波成分及残余光单边带成分的光产生的不需要的角度调制信号对希望的角度调制信号带来的不良影响，能够提供传送的输入信号的噪声特性及畸变特性良好的宽频带的角度调制信号。
本发明的第2技术方案，在第1技术方案中，也可以是，第2光强度调制部配置在第1光强度调制部的前段，将输入的光进行光SSB调制；第1光强度调制部将光SSB调制后的光进行光SSB-SC调制。
根据本发明的第2技术方案，由于抑制了角度调制信号中的不需要的角度调制信号对具有希望的载波频率的角度调制信号带来的影响，能够使残余光单边带成分迁移为希望的频率频带。
本发明的第3技术方案，在第2技术方案中，也可以是，如果设从光角度调制部输出的光信号的频带宽度为B，则满足|fc1-fc2|>B/2，并且2×fc2-fc1>B。
根据本发明的第3技术方案，能够防止角度调制信号中的不需要的角度调制信号叠加在具有希望的载波频率的角度调制信号中。
本发明的第4技术方案，在第1技术方案中，也可以是，第2光强度调制部配置在第1光强度调制部的前段，将输入的光进行光SSB-SC调制；第1光强度调制部将光SSB-SC调制后的光进行光SSB调制。
根据本发明的第4技术方案，由于抑制了角度调制信号中的不需要的角度调制信号对具有希望的载波频率的角度调制信号带来的影响，能够使残余光单边带成分迁移为希望的频率频带。
本发明的第5技术方案，在第4技术方案中，也可以是，如果设从光角度调制部输出的光信号的频带宽度为B，则满足|fc1-fc2|>B/2，并且2×fc2-fc1>B。
根据本发明的第5技术方案，能够防止角度调制信号中的不需要的角度调制信号叠加在具有希望的载波频率的角度调制信号中。
本发明的第6技术方案，在第1技术方案中，也可以是，第2光强度调制部配置在第1光角度调制部的前段。
根据本发明的第6技术方案，能够抑制以与具有希望的载波频率的角度调制信号相同的频率产生的残余载波对具有希望的载波频率的角度调制信号带来的影响。
本发明的第7技术方案，在第6技术方案中，也可以是，第1光强度调制部将输入的光进行光SSB-SC调制；第2光强度调制部将输入的光进行光SSB-SC调制；第1光角度调制部将光SSB-SC调制后的光用输入信号进行角度调制。
根据本发明的第7技术方案，由于抑制了以与具有希望的载波频率的角度调制信号相同的频率产生的残余载波对具有希望的载波频率的角度调制信号带来的影响，所以能够使残余光单边带成分及残余光载波成分迁移为希望的频率频带。
本发明的第8技术方案，在第7技术方案中，也可以是，还具备配置在第1光强度调制部的后段、使在第1路径中传输的光传输延迟、以使在第1路径中传输的光的传输延迟量与在第2路径中传输的光的延迟量相等的光延迟调节部。
根据本发明的第8技术方案，能够进一步抑制以与具有希望的载波频率的角度调制信号相同的频率产生的残余载波对具有希望的载波频率的角度调制信号带来的影响。
本发明的第9技术方案，在第6技术方案中，也可以是，第2光强度调制部包括：第1光DSB调制部，通过第1电信号、和使相位错开180°的该第1电信号将分支后的在第2路径中传输的光进行光DSB调制；第2光DSB调制部，将分支后的在第2路径中传输的光通过使相位错开90°的第1电信号和使在相位再错开90°后再使相位错开180°的第1电信号分别进行光DSB调制；第1光角度调制部在通过输入信号将从第1光DSB调制部输出的光和从第2光DSB调制部输出的光分别进行光角度调制后、进行合波。
根据本发明的第9技术方案，能够将第2光强度调制部与第1光角度调制部的两个结构要素做成一个结构要素，能够提供简单的结构的角度调制装置。
本发明的第10技术方案，在第6技术方案中，也可以是，还具备：相位反转部，将输入信号分支为相位与该输入信号相同的同相信号、和使该输入信号的相位反转的倒相信号；第2光角度调制部，配置在第1光强度调制部的后段，将输入的光通过输入的信号进行光角度调制；第1光角度调制部将输入的光通过同相信号进行角度调制。
根据本发明的第10技术方案，通过用输入信号、和使相位反转的输入信号进行光角度调制，能够增大角度调制信号的相位偏移量。
本发明的第11技术方案，在第10技术方案中，也可以是，第1光强度调制部将输入的光进行光SSB-SC调制；第2光强度调制部将输入的光进行光SSB-SC调制。
根据本发明的第11技术方案，能够在抑制以与具有希望的载波频率的角度调制信号相同的频率产生的残余载波对具有希望的载波频率的角度调制信号带来的影响的同时增大角度调制信号的相位偏位量。
本发明的第12技术方案，在第10技术方案中，也可以是，第2光强度调制部包括：第1光DSB调制部，将分支后的在第2路径中传输的光通过第1电信号和使相位错开180°的第1电信号进行光DSB调制；第2光DSB调制部，将分支后的在第2路径中传输的光通过使相位错开90°的第1电信号、和在使相位错开90°后再使相位错开180°的第1电信号进行光DSB调制；第1光强度调制部包括：第3光DSB调制部，将分支后的在第1路径中传输的光通过第2电信号和使相位错开180°的第2电信号进行光DSB调制；第4光DSB调制部，将分支后的在第1路径中传输的光通过使相位错开90°的第2电信号、和在使相位错开90°后再使相位错开180°的第2电信号进行光DSB调制；第1光角度调制部在通过同相信号将从第1光DSB调制部输出的光和从第2光DSB调制部输出的光分别进行光角度调制后进行合波；第2光角度调制部在通过倒相信号将从第3光DSB调制部输出的光和从第4光DSB调制部输出的光分别进行光角度调制后进行合波。
根据本发明的第12技术方案，能够将第2光强度调制部和第1光角度调制部以及第1光强度调制部和第2光角度调制部分别做成一个结构要素，能够提供能够以简单的结构使角度调制信号的相位偏位量增大的角度调制装置。
本发明的第13技术方案，在第7或第9技术方案中，也可以是，如果设从光检波部输出的角度调制信号中的、具有中心频率|fc1-fc2|的角度调制信号的频带宽度为B1、设具有中心频率fc1的角度调制信号的频带宽度为B2，则当fc1<fc2时，满足|fc1-fc2|≥B1/2，并且|fc1-fc2|+B1/2<fc1-B2/2。
根据本发明的第13技术方案，在fc1<fc2时，能够防止角度调制信号中的不需要的角度调制信号成分叠加在具有希望的载波频率的角度调制信号中。
本发明的第14技术方案，在第7或第9技术方案中，也可以是，如果设从光检波部输出的角度调制信号中的、具有中心频率|fc1-fc2|的角度调制信号的频带宽度为B1、设具有中心频率fc2的角度调制信号的频带宽度为B3，则当fc1>fc2时，满足|fc1-fc2|≥B1/2，并且|fc1-fc2|+B1/2<fc2-B3/2。
根据本发明，在fc1>fc2时，能够防止角度调制信号中的不需要的角度调制信号成分叠加在具有希望的载波频率的角度调制信号中。
附图说明
图1是表示有关本发明的第1实施方式的角度调制装置的结构的框图。
图2A是表示图1所示的光SSB调制部输出的光信号的波谱的一例的示意图。
图2B是表示图1所示的光SSB-SC调制部输出的光信号的波谱的一例的示意图。
图2C是表示图1所示的光角度调制部输出的角度调制信号的波谱的一例的示意图。
图2D是表示图1所示的光检波部输出的角度调制信号的波谱的一例的示意图。
图3是表示有关本发明的第2实施方式的角度调制装置的结构的框图。
图4A是表示图3所示的光SSB-SC调制部输出的光信号的波谱的一例的示意图。
图4B是表示图3所示的光SSB调制部输出的光信号的波谱的一例的示意图。
图4C是表示图3所示的光检波部输出的角度调制信号的波谱的一例的示意图。
图5是表示有关本发明的第3实施方式的角度调制装置的结构的框图。
图6A是表示图5所示的光源输出的无调制光的波谱的一例的示意图。
图6B是表示图5所示的第1光SSB-SC调制部303输出的光信号的波谱的一例的示意图。
图6C是表示图5所示的第2光SSB-SC调制部304输出的光信号的波谱的一例的示意图。
图6D是表示图5所示的光角度调制部输出的光信号的波谱的一例的示意图。
图6E是表示图5所示的光检波部输出的角度调制信号的波谱的一例的示意图。
图7是表示有关本发明的第3实施方式的变形例的角度调制装置的结构的框图。
图8是表示有关本发明的第3实施方式的变形例的角度调制装置的结构的框图。
图9是表示图8所示的光调制器的结构的示意图。
图10A是表示角度调制后的从图9所示的第1MZ型干涉计输出的光信号的波谱的一例的示意图。
图10B是表示角度调制后的从图9所示的第2MZ型干涉计输出的光信号的波谱的一例的示意图。
图11是表示有关本发明的第4实施方式的角度调制装置的结构的框图。
图12是表示有关本发明的第4实施方式的变形例的角度调制装置的结构的框图。
图13是表示以往的角度调制装置的结构的框图。
图14是表示以往的角度调制装置的结构的框图。
图15是表示图14所示的光强度调制器的结构的示意图。
图16A是表示从图14所示的光角度调制部输出的光信号的波谱的一例的示意图。
图16B是表示从图14所示的光强度调制部输出的光信号的波谱的一例的示意图。
图16C是表示从图14所示的光检波部输出的差节拍信号的波谱的一例的示意图。
图16D是表示不能充分抑制光载波成分及光单边带成分的光信号的波谱的一例的图。
图16E是表示在图14所示的光检波部检波到了具有图16D所示的光波谱的光信号时输出的差节拍信号的波谱的一例的示意图。
图17A是表示以往的角度调制装置输出的角度调制信号中的不需要的残余边带成分抑制比与解调后的畸变特性的相关关系的图。
图17B是表示以往的角度调制装置输出的角度调制信号中的不需要的残余载波成分抑制比与解调后的畸变特性的相关关系的图。
标号说明
10、20、30、31、32、40、41                 角度调制装置
101、301                                   光源
102、302                                   光分支部
103a、104b                                 光SSB调制部(单边带光强度调制部)
104a、103b                                 光SSB-SC调制部(单边带抑制载波光强度调制部)
303                                        第1光SSB-SC调制部(单边带抑制载波光强度调制部)
304                                        第2光SSB-SC调制部(单边带抑制载波光强度调制部)
105、305                                   光角度调制部
106、306                                   光合波部
307、307                                   光检波部
108、308                                   滤波器
109、310                                   第1信号源
110、309                                   第2信号源
111、311                                   第3信号源
3211                                       第1MZ型干涉计
3212                                       第2MZ型干涉计
3213                                       第3MZ型干涉计
3214                                       第1分支部
3215                                       第1相位反转部
3216                                       第2相位反转部
3217                                       第2分支部
3218、3227                                 光强度调制部
3219、3228                                 光强度调制部
E1                                         第1电信号
E2                                         第2电信号
E3                                         第3电信号
E4a                                        电信号
E4b                                        反转信号
0c                                         合波光信号
Db                            差节拍信号
具体实施方式
(第1实施方式)
以下，参照附图对本发明的第1实施方式进行说明。图1是表示本发明的实施方式的角度调制装置10的结构的框图。在图1中，角度调制装置10具备光源101、光分支部102、单边带光强度调制部(以下称作“光SSB调制部”)103a、单边带抑制载波光强度调制部(以下称作“光SSB-SC调制部”)104a、光角度调制部105、光合波部106、和光检波部107。在第1实施方式中，光SSB-SC调制部104a作为权利要求书所述的第1光强度调制部发挥功能，光SSB调制部103a作为权利要求书所述的第2光强度调制部发挥功能。
光源101输出规定的频率f0的无调制光L0。
光分支部102将从光源101输出的无调制光L0分支，输出第1光Om1a及第2光Om2a。
在光SSB调制部103a中被输入第1光Om1a、和从第1信号源109输出的具有规定的频率fc1的第1电信号E1。光SSB调制部103a根据第1电信号E1的振幅，将第1光Om1a进行光SSB调制，将调制后的信号作为第1光信号Om1b输出。
图2A是表示从光SSB调制部103a输出的第1光信号Om1b的光波谱的一例的图。在图2A中，第1光信号Om1b是包括光载波成分和光单边带成分的光调制信号。
在光SSB-SC调制部104a中，被输入第1光信号Om1b、和从第2信号源110输出的具有规定的频率fc2的第2电信号E2。光SSB-SC调制部104a根据第2电信号E2的振幅，将第1光信号Om1b进行光SSB-SC调制，将光SSB-SC调制的第1光信号Om1b作为第2光信号Om1c输出。
图2B是表示光SSB-SC调制部104a输出的第2光信号Om1c的波谱的一例的图。在图2B中，第2光信号Om1c是包括对应于图2A的频率成分Fe1的频率成分Fe3、和对应于图2A的频率成分Fe2的频率成分Fe4的单边带抑制载波的光调制信号。此外，在图2B中，第2光信号Om1c包括对应于频率成分Fe1的残余单边带成分Fs1、和对应于频率成分Fe2的残余单边带成分Fs2。
在光角度调制部105中，被输入第2光Om2a、和从第3信号源111输出的第3电信号E3。例如，第3电信号E3是将频率f1～fn的信号多路复用的信号。光角度调制部105根据第3电信号E3的振幅将第2光Om2a光角度调制(光相位调制或光频率调制)，将光角度调制后的第2光Om2a作为第3光信号Om2b输出。图2C是表示光角度调制部105输出的第3光信号Om2b的波谱的一例的示意图。
光合波部106将从光SSB-SC调制部104a输出的第2光信号Om1c与从光角度调制部105输出的第3光信号Om2b合波，输出合波光信号0c。
光检波部107例如由具有平方律检波特性的光电二极管构成。光检波部107通过平方律检波特性将从光合波部106输出的合波光信号0c光零差检波，生成这些信号间的差节拍信号Db，输出差节拍信号Db。该差节拍信号Db是将第3光信号Om2b变频的信号。
图2D是表示从光检波部107输出的差节拍信号Db的波谱的一例的图。在图2D中，差节拍信号Db包括中心频率是|fc1-fc2|的角度调制信号成分Fa1、包括中心频率是fc2的不需要波成分的角度调制信号Fa2、和中心频率是(fc1+fc2)的不需要波成分Fa3。
在图2D中，角度调制信号成分Fa1是将图2B所示的频率成分Fe3向中心频率|fc1-fc2|变频的差节拍信号成分。包括不需要波成分的角度调制信号Fa2是通过将频率成分Fe4和残余单边带成分Fs2向频率fc2变频而叠加的差节拍信号成分。此外，不需要波成分Fa3是将残余单边带成分Fs1向中心频率(fc1+fc2)变频的差节拍信号成分。因而，在角度调制信号成分Fa1中没有叠加残余单边带成分。进而，通过选择频率fc1及fc2以使|fc1-fc2|成为希望的载波频率，能够得到不受残余单边带成分的影响的希望的载波频率的角度调制信号。
这里，角度调制装置10通过仅将包含在图2D所示的差节拍信号Db中的角度调制信号成分Fa1滤波，输出不包含不需要的频率成分的角度调制信号。因而，必须使得在角度调制信号成分Fa1中没有叠加其他频率成分。为此，如果设第3光信号Om2b具有的信号的频带宽度为B，则需要使频带宽度B、频率fc1及频率fc2满足|fc1-fc2|>B/2且(2×fc2-fc1)<B的条件。
这样，通过将频率f0的无调制光L0进行光SSB调制、将光SSB调制的光调制信号进行光SSB-SC调制，角度调制装置10能够使由光SSB-SC调制部产生的残余边带成分向与希望的中心频率不同的中心频率迁移。因而，根据有关本实施方式的角度调制装置10，能够防止通过将包括残余光载波成分及残余光单边带成分的光检波而产生的不需要的角度调制信号成分叠加在希望的角度调制信号成分中、使将该角度调制信号解调后的信号的畸变特性恶化。
另外，角度调制装置10如图1所示，也可以还具备滤波器108。滤波器108从由光检波部107输出的差节拍信号Db仅使具有希望的中心频率的角度调制信号成分通过。滤波器108例如如在图2D中用虚线表示，是仅提取具有中心频率|fc1-fc2|的角度调制信号成分的带通滤波器。通过角度调制装置10还具备滤波器108，能够将对于具有希望的载波频率的角度调制信号的不需要的角度调制信号的单边带成分除去、提供噪声特性及畸变特性良好的宽频带的角度调制信号。
此外，作为滤波器108，即使利用例如仅能够提取具有中心频率|fc1-fc2|的角度调制信号成分的低通滤波器，也能够得到与本实施方式相同的效果。
(第2实施方式)
参照附图对本发明的第2实施方式进行说明。图3是表示本发明的实施方式的角度调制装置20的结构的框图。在图3中，角度调制装置20具备光源101、光分支部102、光SSB-SC调制部103b、光SSB调制部104b、光角度调制部105、光合波部106、和光检波部107。在第2实施方式中，光SSB调制部104b作为权利要求书所述的第1光强度调制部发挥功能，光SSB-SC调制部103b作为权利要求书所述的第2光强度调制部发挥功能。
有关本实施方式的角度调制装置20是改变了有关第1实施方式的角度调制装置10的两个光强度调制部的顺序的结构。即，与有关第1实施方式的角度调制装置10的不同点是，角度调制装置10的结构是将从光源101输出的频率f0的无调制光L0进行光SSB调制、将光SSB调制后的光调制信号进行光SSB-SC调制的结构，相对于此，角度调制装置20的结构是将从光源101输出的频率f0的无调制光L0进行光SSB-SC调制、将光SSB-SC调制后的光调制信号进行光SSB调制的结构。在本实施方式中，对于与有关第1实施方式的角度调制装置10相同或对应的部分赋予相同的标号而省略说明。
在光SSB-SC调制部103b中被输入第1光Om1d、和从第1信号源109输出的具有规定的频率fc1的第1电信号E1。光SSB-SC调制部103b根据第1电信号E1的振幅，将第1光Om1d进行光SSB-SC调制，将调制后的信号作为第1光信号Om1e输出。
图4A是表示从光SSB-SC调制部103b输出的第1光信号Om1e的光波谱的一例的图。在图4A中，第1光信号Om1e是包括频率(f0-fc1)的频率成分Fe5、和频率(f0+fc1)的残余单边带成分Fs3的光调制信号。
在光SSB调制部104b中，被输入第1光信号Om1e、和从第2信号源110输出的具有规定的频率fc2的第2电信号E2。光SSB调制部104b根据第2电信号E2的振幅，将第1光信号Om1e进行光SSB调制，作为第2光信号Om1f输出。
图4B是表示光SSB调制部104b输出的第2光信号Om1f的波谱的一例的图。在图4B中，第2光信号Om1f是包括频率成分Fe5、和包括中心频率(f0-fc1+fc2)的频率成分Fe6的光调制信号。此外，第2光信号Om1f包括残余单边带成分Fs3、和中心频率(f0+f1+f2)的残余单边带成分Fs4。
图4C是表示从光检波部107输出的差节拍信号Db的波谱的一例的图。在图4C中，差节拍信号Db包括中心频率是|fc1-fc2|的角度调制信号成分Fa4、中心频率是fc1的包括不需要波成分的角度调制信号Fa5、和中心频率是(fc1+fc2)的不需要波成分Fa6。
在图4C中，角度调制信号成分Fa4是将频率成分Fe6向中心频率|fc1-fc2|变频的差节拍信号成分。包括不需要波成分的角度调制信号Fa5是通过将频率成分Fe5和残余单边带成分Fs3向中心频率fc1变频而叠加的差节拍信号成分。此外，不需要波成分Fa6是将残余单边带成分Fs4向中心频率(fc1+fc2)变频的差节拍信号成分。因而，在角度调制信号成分Fa4中没有叠加残余单边带成分。进而，通过选择频率fc1及fc2以使|fc1-fc2|成为希望的载波频率，能够得到不受残余单边带成分的影响的希望的载波频率的角度调制信号。
这里，角度调制装置20通过仅将包含在图4C所示的差节拍信号Db中的角度调制信号成分Fa4滤波，输出不包含不需要的频率成分的角度调制信号。因而，必须使得在角度调制信号成分Fa4中没有叠加其他频率成分。为此，如果设第3光信号Om2d具有的信号的频带宽度为B，则需要使频带宽度B、频率fc1及规定频率fc2满足|fc1-fc2|>B/2且(2×fc2-fc1)<B的条件。
这样，通过将频率f0的无调制光L0进行光SSB-SC调制、将光SSB-SC调制的光调制信号进行光SSB调制，角度调制装置20能够使由光SSB-SC调制部产生的残余边带成分向与希望的中心频率不同的中心频率迁移。因而，根据有关本实施方式的角度调制装置20，能够防止通过将包括残余光载波成分及残余光单边带成分的光检波而产生的不需要的角度调制信号成分叠加在希望的角度调制信号成分中、使将该角度调制信号解调后的信号的畸变特性恶化。
另外，角度调制装置20如图3所示，也可以还具备滤波器108。滤波器108从由光检波部107输出的差节拍信号Db仅使具有希望的中心频率的角度调制信号成分通过。滤波器108例如如在图2D中用虚线表示，是仅提取具有中心频率|fc1-fc2|的角度调制信号成分的带通滤波器。通过角度调制装置20还具备滤波器108，能够将对于具有希望的载波频率的角度调制信号的不需要的角度调制信号的单边带成分除去、提供噪声特性及畸变特性良好的宽频带的角度调制信号。
此外，作为滤波器108，即使利用例如仅能够提取具有中心频率|fc1-fc2|的角度调制信号成分的低通滤波器作为滤波器108，也能够得到与本实施方式相同的效果。
另外，在第1及第2实施方式中，在光调制方式中使用光SSB调制方式和光SSB-SC调制方式，但本发明的光调制方式并不限于该光调制方式。例如，也可以是光DSB调制方式及光DSB-SC调制方式等。
(第3实施方式)
参照附图对本发明的第3实施方式进行说明。图5是表示本发明的实施方式的角度调制装置30的结构的框图。在图5中，角度调制装置30具备光源301、光分支部302、第1光SSB-SC调制部303、第2光SSB-SC调制部304、光角度调制部305、光合波部306、和光检波部307。在第3实施方式中，第1光SSB-SC调制部303作为权利要求书所述的第1光强度调制部发挥功能，第2光SSB-SC调制部304作为权利要求书所述的第2光强度调制部发挥功能。
光源301输出规定的频率f0的无调制光L0。图6A是表示从光源301输出的无调制光L0的光波谱的一例的示意图。
光分支部302将从光源301输出的无调制光L0分支，输出第1光Om1g及第2光Om2e。
在第1光SSB-SC调制部303中被输入第1光Om1g、和从第2信号源309输出的具有规定的频率fc2的第2电信号E2。第1光SSB-SC调制部303根据第2电信号E2的振幅，将第1光Om1g光SSB-SC调制，将调制后的信号作为第1光信号Om1h输出。
图6B是表示第1光信号Om1h的光波谱的一例的图。在图6B中，第1光信号Om1h是包括希望的光边带成分Fe8、残余光载波成分Fs5、和残余光边带成分Fs6的光调制信号。
在第2光SSB-SC调制部304中，被输入第2光Om2e、和从第1信号源310输出的具有规定的频率fc1的第1电信号E1。第2光SSB-SC调制部304根据第1电信号E1的振幅，将第2光Om2e进行光SSB-SC调制，将调制后的信号作为第2光信号Om2f输出。
图6C是表示第2光SSB-SC调制部304输出的第2光信号Om2f的波谱的一例的示意图。在图6C中，第2光信号Om2f是包括希望的光边带成分Fe9、残余光载波成分Fs7、和残余光边带成分Fs8的光调制信号。
在光角度调制部305中，被输入从第2光SSB-SC调制部304输出的第2光信号Om2f、和从第3信号源311输出的第3电信号E3。第3电信号E3例如是将频率f1～fn的信号频分多路复用的信号。光角度调制部305根据输入的第3电信号E3的振幅，将第2光进行Om2f光角度调制，作为第3光信号Om2g输出。
图6D是表示光角度调制部305输出的第3光信号Om2g的波谱的一例的示意图。在图6D中，第3光信号Om2g是包括将希望的光边带成分Fe9被角度调制后的光角度调制信号Fa8、将残余光载波成分Fs7光角度调制后的残余光角度调制信号Fa9、和将残余光边带成分Fs8光角度调制后的残余光角度调制信号Fa10的光调制信号。
光合波部306将从光角度调制部305输出的第3光信号Om2g与从第1光SSB-SC调制部303输出的第1光信号Om1h进行合波，输出合波光信号。
光检波部307例如由具有平方律检波特性的光电二极管构成。光检波部307通过平方律检波特性将从光合波部306输出的合波光信号光零差检波，作为这些信号间的差节拍信号而输出角度调制信号。
图6E是表示从光检波部307输出的差节拍信号Db的波谱的一例的示意图。在图6E中，希望的角度调制信号Fs11是通过将希望的光角度调制信号Fa8与希望的光边带成分Fe8检波、以中心频率|fc1-fc2|生成的信号。同样，不需要的角度调制信号Fs12是通过将残余光角度调制信号Fa10与残余光边带成分Fs6检波、以中心频率|fc1-fc2|生成的信号。同样，不需要的角度调制信号F13是通过将残余光角度调制信号Fa9与残余光载波成分Fs5检波而以中心频率(0)生成的信号。同样，不需要的角度调制信号Fs14是通过将希望的光角度调制信号Fa9与希望的光边带成分Fe8、残余光角度调制信号Fa9与残余光边带成分Fs6、希望的光边带成分Fe8和残余光载波成分Fs5以及残余光载波成分Fs5与残余光边带成分Fs6检波而以中心频率(fc1)生成的信号。同样，不需要的角度调制信号Fs15是通过将希望的光角度调制信号Fa8与残余光载波成分Fs5、希望的光角度调制信号Fa8与残余光角度调制信号Fa9以及残余光角度调制信号Fa9与残余光角度调制信号Fa10检波而以中心频率(fc2)生成的信号。同样，不需要的角度调制信号Fs16是通过将希望的光角度调制信号Fa8与残余光边带成分Fs6以及残余光角度调制信号Fa10与希望的光边带成分Fe8检波而以中心频率(fc1+fc2)生成的信号。
即，由于由在以往的角度调制装置91中成为畸变特性劣化的重要原因的残余光角度调制信号Fa9、和残余光边带成分Fs6产生的角度调制信号在中心频率(fc2)与希望的角度调制信号不同的频率中生成的，所以认为不会成为畸变特性劣化的重要原因。此外，具有与希望的角度调制信号Fs11相同的中心频率的不需要的角度调制信号Fs12和以中心频率(0)产生的不需要的角度调制信号Fs13分别作为残余成分彼此的节拍成分产生，所以相对于希望的角度调制信号Fs11，能够将水平抑制得非常小。因而，能够得到不受将该角度调制信号解调后的对畸变特性的影响的、载波频率的角度调制信号。
以上，通过将频率f0的无调制光L0进行光SSB-SC调制、将光SSB-SC调制的光调制信号进行光角度调制，角度调制装置30能够使由光SSB-SC调制部产生的残余载波成分与残余边带成分各自的中心频率迁移。因而，根据有关本实施方式的角度调制装置30，能够使起因于残余载波成分和残余光边带成分而产生的不需要的角度调制信号的中心频率成为与希望的角度调制信号的中心频率不同的中心频率。进而，由于具有与希望的角度调制信号的中心频率相同的中心频率的不需要的角度调制信号是残余边带成分彼此的差节拍信号，所以能够使该信号的水平变得非常小。因而，根据有关本实施方式的角度调制装置30，相对于具有希望的载波频率的角度调制信号能够大幅降低不需要的角度调制信号的水平，提供噪声特性及畸变特性良好的宽频带的角度调制信号。
另外，也可以在上述路径的任一个或两者中还具备光延迟调节部。图7是表示将光延迟调节部312***到第1光SSB-SC调制部303的后段中的、角度调制装置31的结构的框图。通过该光延迟调节部312调节，以使在光合波部306中合波的光信号Om1k及第3光信号Om2j的传输延迟量相互正确地相一致。由此，能够使从光检波部307输出的角度调制信号的相位噪声在更接近理想的状态下相互抵消。
另外，在本实施方式中，将第2光SSB-SC调制部304与光角度调制部305设计为不同的结构要素，但也可以使它们一体化。图8是表示将有关第3实施方式的角度调制装置30中的第2光SSB-SC调制部304与光角度调制部305一体化的、具备光调制部321的角度调制装置32的结构的框图。角度调制装置32具备光源301、光分支部302、光调制部321、第1光SSB-SC调制部303、光合波部306、和光检波部307。
图9是表示光调制部321的内部结构的一例的示意图。在图9中，光调制部321具备第1～第3MZ型干涉计3211～3213、第1分支部3214、第1及第2相位反转部3215及3216、和第2分支部3217。并且，由图9可知，光调制部321还具备第2分支部3217是与图15中表示了其内部结构的一例的SSB-SC调制部920的不同点。
第1MZ型干涉计3211将输入的光Om3进行两侧波带光强度调制(以下称作光DSB调制)，作为第1光强度调制信号Om2ra输出。此外，第2MZ型干涉计3212将输入的光Om4进行光DSB调制，作为第2光强度调制信号Om2rb输出。另外，第1MZ型干涉计3211及第2MZ型干涉计3212构成光强度调制部3218，作为权利要求书所述的第2光强度调制部发挥功能。
第2分支部3217被输入从第3信号源311输出的频率f1～fn的信号被频分多路复用的第3电信号E3，将第3电信号E3分支为2，以使其相互的相位关系为同相，将分支后的电信号分别输出。从第2分支部3217输出的两个电信号分别被向第3MZ型干涉计3213的各电极输出。被向第3MZ型干涉计3213输入的第1光强度调制信号Om2ra及第2光强度调制信号Om2rb分别被第3电信号E3实施光角度调制，并且受第3偏压电压V3调节相位。另外，第2分支部3217与第3MZ型干涉计3213构成光角度调制部3219，作为权利要求书中所述的第1光角度调制部发挥功能。
图10A是表示从第1MZ型干涉计3211输出的第1光强度调制信号Om2ra被第3MZ型干涉计3213的一个电极Er1实施了光角度调制后的光波谱的一例的示意图。此外，图10B是表示被从第2MZ型干涉计3212输出的第2光强度调制信号Om2rb受第3MZ型干涉计3213的另一个电极Er2实施了光角度调制后的光波谱的一例的示意图。
这里，预先使从第2分支部3217输出的一个第3电信号E3到达第3MZ型干涉计3213的一个电极为止的传输延迟量与从第2分支部3217输出的另一个第3电信号E3到达第3MZ型干涉计3213的另一个电极为止的传输延迟量相互一致。进而，预先使从第2分支部3217输出的一个第3电信号E3经由第3MZ型干涉计3213的一个电极将从第1MZ型干涉计3211输出的第1光强度调制信号Om2ra光角度调制、作为光信号而到达第3MZ型干涉计3213为止的传输延迟量、与从第2分支部3217输出的另一个第3电信号E3经由第3MZ型干涉计3213的另一个电极将从第2MZ型干涉计3212输出的第2光强度调制信号Om2rb进行光角度调制、作为光信号而到达第3MZ型干涉计3213为止的传输延迟量相互一致。通过这样，图10A中的具有频率(f0+fc1)的光角度调制信号Spm1与图10B中的具有频率(f0+fc1)的光角度调制信号Spm4相互的相位关系为同相，所以在将各自的光调制信号合波时相互变强而输出。另一方面，图10A中的具有频率(f0-fc1)的光角度调制信号Spm3与图10B中的具有频率(f0-fc1)的光角度调制信号Spm6相互的相位关系为反相，所以在将各自的光调制信号合波时相互抵消。在此情况下，从第3光SSB-SC调制部321输出的光调制信号Om2l的矢量与从图6C所示的光角度调制部305输出的第3光信号Om2g的矢量大致相同。根据这样的结构，能够不设置光角度调制部305而在光调制部321中实施更高效率的调制，能够提供噪声特性及畸变特性良好的宽频带的角度调制信号。
另外，在角度调制装置32中，也可以在第2分支部3217与第3MZ型干涉计3213的任一个或两者的电极之间设置调节传输延迟量的延迟量调节部，以使从第2分支部3217输出的一个第3电信号E3到达第3MZ型干涉计3213的一个电极为止的传输延迟量与从第2分支部3217输出的另一个第3电信号E3到达第3MZ型干涉计3213的另一个电极为止的传输延迟量相互一致，或者从第2分支部3217输出的一个第3电信号E3经由第3MZ型干涉计3213的一个电极将从第1MZ型干涉计3211输出的第1光调制信号Om2ra光角度调制、作为光信号而到达第3MZ型干涉计3213的输出端为止的传输延迟量、与从第2分支部3217输出的另一个第3电信号E3经由第3MZ型干涉计3213的另一个电极将从第2MZ型干涉计3212输出的第2光调制信号Om2rb进行光角度调制、作为光信号而到达第3MZ型干涉计3213的输出端为止的传输延迟量相互一致。通过这样，能够更容易地调节两个传输延迟量，能够提供更高效率的光角度调制信号。
此外，如上所述，在角度调制装置32中，为使通过从光分支部302经过光调制部321到达光合波部306的路径的光的传输延迟量与通过从光分支部302经过第1光SSB-SC调制部303到达光合波部306的路径的光的传输延迟量相互一致，也可以在上述路径的一个或两者中还具备光延迟调节部，。由此，能够使从光检波部307输出的角度调制信号的相位噪声在更理想地接近的状态下相抵消。
另外，在本实施方式中，在使角度调制信号Fs11具有信号的频带宽度为B1时，需要频带宽度B1、频率fc1及频率fc2分别满足|fc1-fc2|≥B1/2的条件。由此，希望的角度调制信号Fs11的信号不会成为频率(0)以下，能够得到不受将光检波部307输出的角度调制信号解调后的向畸变特性的影响的希望的载波频率的角度调制信号。
另外，在本实施方式中，在设角度调制信号Fs14具有的信号的频带宽度为B2、频率fc1与频率fc2的关系是fc1<fc2的情况下，通过满足|fc1-fc2|+B1/2<fc1-B2/2的条件，不需要的角度调制信号Fs14不会叠加在希望的角度调制信号Fs11中，能够得到不受将光检波部307输出的角度调制信号解调后的向畸变特性的影响的希望的载波频率的角度调制信号。
另外，在本实施方式中，在设角度调制信号Fs15具有的信号的频带宽度为B3、频率fc1与频率fc2的关系是fc1>fc2的情况下，通过满足|fc1-fc2|+B1/2<fc2-B3/2的条件，不需要的角度调制信号Fs15不会叠加在希望的角度调制信号Fs11中，能够得到不受将光检波部307输出的角度调制信号解调后的向畸变特性的影响的希望的载波频率的角度调制信号。
另外，在本实施方式中，在光检波部307输出的角度调制信号中，还包含有具有与希望的角度调制信号Fs11不同的频率的信号，但如果在光检波部307的后段具备能够仅提取希望的角度调制信号Fs11、不需要的角度调制信号Fs12以及不需要的角度调制信号Fs13的低通滤波器、或者能够仅提取希望的角度调制信号Fs11及不需要的角度调制信号Fs12的带通滤波器，则仅输出具有与希望的角度调制信号Fs11相同的频率的信号，所以能够得到进一步改善了将该角度调制信号解调后的畸变特性的角度调制信号。
(第4实施方式)
参照附图对本发明的第4实施方式进行说明。图11是表示有关本发明的第4实施方式的角度调制装置40的结构的框图。角度调制装置40具备光源301、光分支部302、第1光SSB-SC调制部303、第2光SSB-SC调制部304、第1光角度调制部305、相位反转部401、第2光角度调制部402、光合波部306和光检波部307。在第4实施方式中，第1光SSB-SC调制部303作为权利要求书中记载的第1光强度调制部发挥功能，第2光SSB-SC调制部304作为权利要求书中记载的第2光强度调制部发挥功能。
有关第4实施方式的角度调制装置40具备相位反转部401、和第2光角度调制部402是与有关上述第3实施方式的角度调制装置30不同的点。因而，角度调制装置40的基本动作与角度调制装置30大致同样，所以对于与角度调制装置30相同的结构赋予相同的标号而省略说明，以相位反转部401及第2光角度调制部402的动作为中心说明角度调制装置40的动作。
在角度调制装置40中，相位反转部401由从第3信号源311输出的第3电信号E3生成相位与第3电信号E3相同的电信号E4a、和相位与第3电信号E3相差180°的反转信号E4b，将生成的电信号E4a和反转信号E4b分别向第1光角度调制部305及第2光角度调制部402输入。
在第1光角度调制部305中被输入从第2光SSB-SC调制部304输出的第2光信号Om2n、和从相位反转部401输出的电信号E4a。第1光角度调制部305根据输入的电信号E4a的振幅，将第2光信号Om2n进行光角度调制，作为第3光信号Om2o输出。在第2光角度调制部402中，被输入从第1光SSB-SC调制部303输出的第1光信号Om1u、和从相位反转部401输出的反转信号E4b。第2光角度调制部402根据输入的电信号E4b的振幅，将第1光信号Om1u进行光角度调制，作为第4光信号Om1o输出。
这里，预先使从相位反转部401输出的电信号E4a到达第1光角度调制部305为止的传输延迟量与从相位反转部401输出的反转信号E4b到达第2光角度调制部402为止的传输延迟量相互一致。进而，预先使从相位反转部401输出的电信号E4a经过第1光角度调制部305作为第3光信号Om2o到达光合波部306为止的传输延迟量与从相位反转部401输出的反转信号E4b经过第2光角度调制部402作为第4光信号Om1o到达光合波部306为止的传输延迟量相互一致。
对设置这样的第2光角度调制部402的理由进行说明。一般，在光角度调制部中，在铌酸锂基板等的结晶基板上配置有光导波路径的结构角度。这样的光调制器由于光相位(光频率)相对于输入电压的变化率较低，所以作为调制信号而需要较大的电压振幅。另一方面，用来将调制信号放大的电放大器的输出在某个水平下饱和。并且，难以改善电放大器的性能。所以，如本实施方式那样，将第3电信号E3在相位反转部401中分支，对分支后的信号分别实施电放大等的信号处理后，向各自的光角度调制部输入。通过这样的结构，能够减轻用来驱动光调制部的电放大器的负担。进而，由于能够使由光合波部306合波的第3光信号Om2o及第4光信号Om1o各自的相位的偏移量相同，所以角度调制装置40的结构成为能够实施推挽型的调制的结构，能够更有效率地增大从光检波部307输出的角度调制信号的相位偏移量。
以上，根据有关第4实施方式的角度调制装置40，通过设置两个光角度调制部，除了通过有关第3实施方式的角度调制装置30得到的效果以外，能够更有效率地增大角度调制信号的相位偏移量。
另外，与上述第1实施方式同样，在角度调制装置40中，也可以在上述路径的任一个或两者中还具备光相位调节部，以使得从相位反转部401输出的电信号E4a到达第1光角度调制部305为止的传输延迟量与从相位反转部401输出的反转信号E4b到达第2光角度调制部402为止的传输延迟量相互一致，或者使通过从光分支部302经过第2光SSB-SC调制部304及第1光角度调制部305到达光合波部306的路径的光的传输延迟量与通过从光分支部302经过第1光角度调制部305及第2光角度调制部402到达光合波部306的路径的光的传输延迟量相互一致。由此，能够使从光检波部307输出的角度调制信号的相位噪声在更理想地接近的状态下相抵消。
因此，虽然没有图示，但有关本实施方式的角度调制装置40当然也可以在第1光角度调制部305及第2光角度调制部402的各自之间具备将从相位反转部401输出的电信号E4a和反转信号E4b分别放大的放大器。
此外，与上述第1实施方式同样，在角度调制装置40中，也可以将光SSB-SC调制部与光角度调制部一体化。更具体地讲，也可以将第1光SSB-SC调制部303与第2光角度调制部402一体化、将第2光SSB-SC调制部304与第1光角度调制部305一体化。
图12是表示将第1光SSB-SC调制部303与第2光角度调制部402一体化而作为第1光调制部411、将第2光SSB-SC调制部304与第1光角度调制部305一体化而作为第2光调制部412的、角度调制装置41的结构的框图。此外，第1光调制部411及第2光调制部412的结构由于与图9所示的光调制部321的结构同样，所以省略说明。通过这样的结构，角度调制装置41能够不设置第1光角度调制部305及第2光角度调制部402而在第1光调制部411及第2光调制部412中实施效率更高的光角度调制，能够提供噪声特性及畸变特性良好的宽频带的角度调制信号。另外，在角度调制装置41中，包含在第1光调制部411中的光强度调制部3227作为在权利要求书中记载的第1光强度调制部发挥功能，包含在第2光调制部412中的光强度调制部3218作为在权利要求书中记载的第2光强度调制部发挥功能。此外，包含在第2光调制部中的光角度调制部3219作为在权利要求书中记载的第1光角度调制部发挥功能。
另外，与上述第1实施方式同样，在角度调制装置41中，为使通过从光分支部102经过第1光调制部411到光合波部306的路径的光的传输延迟量与从光分支部302经过第2光调制部412到光合波部306的路径的光的传输延迟量相互一致，也可以在上述路径的任一个或两者中还具备光相位调节部。由此，能够使从光检波部307输出的角度调制信号的相位噪声在更理想地接近的状态下相抵消。
此外，虽然没有图示，但角度调制装置41与角度调制装置40同样，当然也可以在相位反转部401与第1光调制部411及第2光调制部412的各自之间具备将从相位反转部401输出的电信号E4a和反转信号E4b分别放大的放大器。
另外，与上述第3实施方式同样，在有关本实施方式的角度调制装置40及角度调制装置41中，在设角度调制信号Fs11具有的信号的频带宽度为B1时，各个频带宽度B1、频率fc1及频率fc2需要满足|fc1-fc2|≥B1/2的条件。由此，具有希望的角度调制信号Fs11的中心频率的信号不会成为频率(0)以下，而能够得到不受将角度调制信号解调后的向畸变特性的影响的希望的载波频率的角度调制信号。进而，在设角度调制信号Fs14具有的信号的频带宽度为B2、频率fc1与频率fc2的关系是fc1<fc2的情况下，通过满足|fc1-fc2|+B1/2<fc1-B2/2的条件，不需要的角度调制信号Fs14不会叠加在希望的角度调制信号Fs11中，能够得到不受将角度调制信号解调后的向畸变特性的影响的希望的载波频率的角度调制信号。
另外，在本实施方式中，在设角度调制信号Fs15具有的信号的频带宽度为B3、频率fc1与频率fc2的关系是fc1>fc2的情况下，通过满足|fc1-fc2|+B1/2<fc2-B3/2的条件，不需要的角度调制信号Fs15不会叠加在希望的角度调制信号Fs11中，能够得到不受将光检波部307输出的角度调制信号解调后的向畸变特性的影响的希望的载波频率的角度调制信号。
另外，与上述第1实施方式同样，在有关本实施方式的角度调制装置40及角度调制装置41中，在光检波部307输出的角度调制信号中还包括具有与希望的角度调制信号Fs11不同的频率的信号，但如果在光检波部307之后还具备能够仅提取希望的角度调制信号Fs11、不需要的角度调制信号Fs12及不需要的角度调制信号Fs13的低通滤波器、或能够仅提取希望的角度调制信号Fs11及不需要的角度调制信号Fs12的带通滤波器，则能够仅输出具有与希望的角度调制信号Fs11相同的频率的信号，所以能够得到进一步改善了将该角度调制信号解调后的畸变特性的角度调制信号。
工业实用性
有关本发明的角度调制装置由于除了良好的噪声特性以外还具有良好的畸变特性，所以在例如影像信号分发***等中是有用的。此外，有关本发明的角度调制装置例如也可以在毫米波及微波产生装置等的用途中使用。

Claims (15)

1.一种角度调制装置，用来将输入信号变换为角度调制信号，其特征在于，具备：
光源；
光分支部，将从上述光源输出的光分支为在第1路径中传输的光和在第2路径中传输的光；
第1光强度调制部，配置在上述第1路径上，将输入的光通过频率fc2的第2电信号进行强度调制；
第1光角度调制部，配置在上述第2路径上，将输入的光用输入的信号进行角度调制；
光合波部，将在上述第1路径中传输的光和在上述第2路径中传输的光在该第1路径及该第2路径的各自的终点进行合波；
第2光强度调制部，配置在上述第1光强度调制部或上述第1光角度调制部的任一个的前段，通过与上述频率fc2不同的频率fc1的第1电信号将输入的光进行强度调制，并输出强度调制后的光；
光检波部，具有平方律检波特性，将从上述光合波部输出的光信号变换为角度调制信号。
2.如权利要求1所述的角度调制装置，其特征在于，
上述第2光强度调制部配置在上述第1光强度调制部的前段，将输入的光进行光SSB调制；
上述第1光强度调制部将光SSB调制后的光进行光SSB-SC调制。
3.如权利要求2所述的角度调制装置，其特征在于，
如果设从上述光角度调制部输出的光信号的频带宽度为B，则满足
|fc1-fc2|>B/2，并且
2×fc2-fc1>B。
4.如权利要求1所述的角度调制装置，其特征在于，
上述第2光强度调制部配置在上述第1光强度调制部的前段，将输入的光进行光SSB-SC调制；
上述第1光强度调制部将光SSB-SC调制后的光进行光SSB调制。
5.如权利要求4所述的角度调制装置，其特征在于，
如果设从上述光角度调制部输出的光信号的频带宽度为B，则满足
|fc1-fc2|>B/2，并且
2×fc2-fc1>B。
6.如权利要求1所述的角度调制装置，其特征在于，上述第2光强度调制部配置在上述第1光角度调制部的前段。
7.如权利要求6所述的角度调制装置，其特征在于，
上述第1光强度调制部将输入的光进行光SSB-SC调制；
上述第2光强度调制部将输入的光进行光SSB-SC调制；
上述第1光角度调制部将光SSB-SC调制后的光用上述输入信号进行角度调制。
8.如权利要求7所述的角度调制装置，其特征在于，还具备配置在上述第1光强度调制部的后段、使在上述第1路径中传输的光传输延迟、以使在上述第1路径中传输的光的传输延迟量与在上述第2路径中传输的光的传输延迟量相等的光延迟调节部。
9.如权利要求6所述的角度调制装置，其特征在于，
上述第2光强度调制部包括：
第1光DSB调制部，将分支后的在上述第2路径中传输的光通过上述第1电信号，和使相位错开180°的该第1电信号进行光DSB调制；
第2光DSB调制部，将分支后的在上述第2路径中传输的光通过使相位错开90°的上述第1电信号，和在使相位错开90°后再使相位错开180°的上述第1电信号分别进行光DSB调制；
上述第1光角度调制部在通过上述输入信号将从上述第1光DSB调制部输出的光和从上述第2光DSB调制部输出的光分别进行光角度调制后、进行合波。
10.如权利要求6所述的角度调制装置，其特征在于，
还具备：
相位反转部，将上述输入信号分支为相位与该输入信号相同的同相信号、和使该输入信号的相位反转的倒相信号；
第2光角度调制部，配置在上述第1光强度调制部的后段，将输入的光通过输入的信号进行光角度调制；
光通过输入的信号进行光角度调制；
上述第1光角度调制部将输入的光通过上述同相信号进行角度调制。
11.如权利要求10所述的角度调制装置，其特征在于，
上述第1光强度调制部将输入的光进行光SSB-SC调制；
上述第2光强度调制部将输入的光进行光SSB-SC调制。
12.如权利要求10所述的角度调制装置，其特征在于，
上述第2光强度调制部包括：
第1光DSB调制部，将分支后的在上述第2路径中传输的光通过上述第1电信号和使相位错开180°的上述第1电信号进行光DSB调制；
第2光DSB调制部，将分支后的在上述第2路径中传输的光通过使相位错开90°的上述第1电信号、和在使相位错开90°后再使相位错开180°的上述第1电信号进行光DSB调制；
上述第1光强度调制部包括：
第3光DSB调制部，将分支后的在上述第1路径中传输的光通过上述第2电信号和使相位错开180°的上述第2电信号进行光DSB调制；
第4光DSB调制部，将分支后的在上述第1路径中传输的光通过使相位错开90°的上述第2电信号、和在使相位错开90°后再使相位错开180°的上述第2电信号进行光DSB调制；
上述第1光角度调制部在通过上述同相信号将从上述第1光DSB调制部输出的光和从上述第2光DSB调制部输出的光分别进行光角度调制后进行合波；
上述第2光角度调制部在通过上述倒相信号将从上述第3光DSB调制部输出的光和从上述第4光DSB调制部输出的光分别光角度调制后进行合波。
13.如权利要求7或9所述的角度调制装置，其特征在于，
如果设从上述光检波部输出的角度调制信号中的、具有中心频率|fc1-fc2|的角度调制信号的频带宽度为B1、设具有中心频率fc1的角度调制信号的频带宽度为B2，
则当fc1<fc2时，满足
|fc1-fc2|≥B1/2，并且
|fc1-fc2|+B1/2<fc1-B2/2。
14.如权利要求7或9所述的角度调制装置，其特征在于，
如果设从上述光检波部输出的角度调制信号中的、具有中心频率|fc1-fc2|的角度调制信号的频带宽度为B1、设具有中心频率fc2的角度调制信号的频带宽度为B3，
则当fc1>fc2时，满足
|fc1-fc2|≥B1/2，并且
|fc1-fc2|+B1/2<fc2-B3/2。
15.如权利要求1所述的角度调制装置，其特征在于，还具备从由上述光检波部输出的角度调制信号中提取包含在包括频率|fc1-fc2|的频率频带中的信号成分的滤波器。
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