JP4728276B2

JP4728276B2 - 光ｓｓｂ送信装置

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Publication number: JP4728276B2
Application number: JP2007112716A
Authority: JP
Inventors: 浩二菊島; 稔久藤原
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2007-04-23
Filing date: 2007-04-23
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2027-04-23
Also published as: JP2008271286A

Description

本発明は、電気信号によって変調された光信号を得る光送信装置に関する。特に、片側の側波帯を抑圧して出力する光ＳＳＢ（ＳｉｎｇｌｅＳｉｄｅｂａｎｄ）信号送信技術に関する。

光送信装置に備わる光変調器には、光の強度を変調する強度変調方式が広く知られている。この強度変調方式には、両側の側波帯を出力する方式、いわゆる光ＤＳＢ（ＤｏｕｂｌｅＳｉｄｅｂａｎｄ）変調方式と、片側の側波帯を抑圧して出力する光ＳＳＢ変調方式とがある（非特許文献１及び２参照。）。

光ＤＳＢ変調方式では、光信号伝送を行うと、光ファイバの分散（ＣｈｒｏｍａｔｉｃＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）によって、波形が劣化し、また、その振幅が増減してしまい、伝送距離に制限を受けてしまうという問題があった。一方、光ＳＳＢ変調方式では、光信号伝送を行っても、光ファイバの分散によっては、波形は劣化せず、また、その振幅が一定となり、伝送距離に制限を受けないという利点がある。

これまでに、光ＳＳＢ変調を得るには、ＬＮ−ＭＺ（ＬｉｔｈｉｕｍＮｉｏｂａｔｅＭａｃｈ−Ｚｅｈｎｄａｒ）変調器による方法が知られている。このＬＮ−ＭＺ変調器には、片側の側波帯と併せて光キャリアを抑圧して、光キャリアは出力せずに、抑圧しない他方の片側の側波帯のみを出力するタイプがある。一方、片側の側波帯のみを抑圧し、光キャリアを抑圧しないで、光キャリアと片側の側波帯を出力するタイプがある。ここでは、前者をキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器と呼び、後者をキャリア非抑圧光ＳＳＢ変調器と呼ぶ。

図８は、キャリア抑圧光ＳＳＢ送信装置の一例を示す概略構成図である。図９は、キャリア抑圧光ＳＳＢ送信装置の出力する変調信号光の一例を示す光スペクトルである。ＤＦＢ−ＬＤ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｅｅｄｂａｃｋｌａｓｅｒｄｉｏｄｅ）３１からの波長１５５９ｎｍのキャリア光を、キャリア抑圧光ＳＳＢ変調器３６に入力する。また、衛星（ＢＳ、ＢｒｏａｄｃａｓｔＳａｔｅｌｌｉｔｅ）信号キャリア５２ａ、５２ｂ用のマルチキャリア電気信号（８キャリア、周波数帯ｆｓ＝１１．７２７ＧＨｚ〜１１．９９６ＧＨｚ）をマルチキャリア信号発生器３２で発生させ、カプラ３７で分岐した後、２つの信号にフェーズシフタ３４ａ、３４ｂであらかじめ定められた周波数成分の位相をシフトさせて位相を調整し、キャリア抑圧光ＳＳＢ変調器３６に入力する。キャリア抑圧光ＳＳＢ変調器３６は、キャリア光をマルチキャリア電気信号で強度変調し、下側側波帯５２ｂ及び光キャリア５０を抑圧して出力する。キャリア抑圧光ＳＳＢ変調器３６にて抑圧されていない上側側波帯５２ａが、変調信号光として出力される。変調信号光には、上側側波帯５２ａ（衛星信号キャリア）が含まれているが、光キャリア５０が抑圧されている。このため、変調信号光を送信信号として光ファイバを用いて光伝送すると、受信者側では、光キャリア５０を注入することによって、復調を可能とする。

図１０は、キャリア非抑圧光ＳＳＢ送信装置の一例を示す概略構成図である。図１１は、キャリア非抑圧光ＳＳＢ送信装置の出力する変調信号光の一例を示す光スペクトルである。ＤＦＢ−ＬＤ３１からの波長１５５９ｎｍのキャリア光を、キャリア非抑圧光ＳＳＢ変調器３５に入力する。また、衛星信号キャリア５２ａ、５２ｂ用のマルチキャリア電気信号をマルチキャリア信号発生器３２で発生させ、カプラ３３で分岐した後、２つの信号にフェーズシフタ３４ａ、３４ｂで位相を調整してキャリア非抑圧光ＳＳＢ変調器３５に入力する。キャリア非抑圧光ＳＳＢ変調器３５は、キャリア光をマルチキャリア電気信号で強度変調し、下側側波帯５２ｂを抑圧して出力する。キャリア非抑圧光ＳＳＢ変調器３５にて抑圧されていない光キャリア５０及び上側側波帯５２ａが、変調信号光として出力される。変調信号光には、光キャリア５０と、上側側波帯５２ａ（衛星信号キャリア）と、が含まれている。このため、変調信号光を送信信号として光ファイバを用いて光伝送すると、受信者側では、光キャリア５０を注入することなく復調できる。
Ｄ．Ｆｏｎｓｅｃａ，Ａ．Ｖ．Ｔ．ＣａｒｔａｘｏａｎｄＰ．Ｍｏｎｔｅｉｒｏ，"Ｏｐｔｉｃａｌｓｉｎｇｌｅ−ｓｉｄｅｂａｎｄｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｆｏｒｖａｒｉｏｕｓｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｓｉｇｎａｌｉｎｇｆｏｒｍａｔｓ，" Ｊ．ＬｉｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈ．，ｖｏｌ．２４，ｎｏ．５，ｐｐ．２０５９−２０６９，Ｍａｙ．２００６Ｊ．Ｐａｒｋ，Ｗ．Ｖ．Ｔ．ＳｏｒｉｎａｎｄＫ．Ｙ．Ｌａｕ，"Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｉｂｒｅｃｈｒｏｍａｔｉｃｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｐｅｎａｌｔｙ１５５０ｎｍｍｉｌｉｍｅｔｒｅ−ｗａｖｅｏｐｔｉｃａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，"Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．３３，ｎｏ．６，ｐｐ．５１２−５１３，Ｍａｒ．１９９７

従来の光ＳＳＢ送信装置では、図８及び図１０に示すように、フェーズシフタ３４ａ及び３４ｂによって、キャリア光を変調する電気信号の位相を調整し、最大のサイドバンド抑圧度を得る。ところが、そのサイドバンド抑圧度の程度が、キャリア抑圧光ＳＳＢ変調器又はキャリア非抑圧光ＳＳＢ変調器の電極に入力する電気信号の振幅と位相の精度に依存し、高いサイドバンド抑圧度を得るのは困難であった。

高いサイドバンド抑圧度を光ＳＳＢ送信装置によって得ることができれば、光信号伝送を行っても、光ファイバの分散によっては、波形は劣化せず、また、波形の振幅が一定となり、伝送可能な距離に制限を受けないという理想的な伝送ができる。しかし、高いサイドバンド抑圧度を光ＳＳＢ送信装置によって得ることができずに、光信号伝送を行うと、光ファイバの分散によって、波形が若干劣化し、また、その振幅が一定とならずに増減し、その振幅の増減の程度によって、伝送可能な距離に制限を受けてしまう。

本発明は、高いサイドバンド抑圧度を有するキャリア非抑圧光ＳＳＢ信号を得ることを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明に係る光ＳＳＢ送信装置は、上側側波帯を出力する第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器に周波数ｆ_０の電気信号を入力してキャリアを変調し、上側側波帯を出力する第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器に入力電気信号の周波数をｆ_０だけダウンコンバートした信号を入力して第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器の出力信号光を変調し、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器の出力信号光に元のレーザ光を合波する。

具体的には、本発明に係る光ＳＳＢ送信装置は、波長が一定のキャリア光を発生させる光源と、前記光源の発生させるキャリア光を２つに分岐する光分岐器と、予め定められた周波数のシングルキャリア電気信号を発生させるシングルキャリア信号発生器と、前記シングルキャリア信号発生器の発生させるシングルキャリア電気信号を２つに分岐するシングルキャリア信号分岐器と、前記光分岐器の分岐するキャリア光の一方を前記シングルキャリア信号分岐器の分岐したシングルキャリア電気信号で強度変調し、強度変調によって得られた下側側波帯及びキャリア光の光周波数成分を抑圧して出力する第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器と、前記シングルキャリア信号発生器の発生させるシングルキャリア電気信号の周波数よりも高い周波数帯のマルチキャリア電気信号を発生させるマルチキャリア信号発生器と、前記マルチキャリア信号発生器の発生させたマルチキャリア電気信号を、前記シングルキャリア信号発生器の発生させるシングルキャリア電気信号の周波数だけ低くなるように周波数変換する周波数変換器と、前記第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器の出力する出力信号光を、前記周波数変換器の周波数変換したマルチキャリア電気信号で強度変調し、強度変調によって得られた下側側波帯及び前記第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器の出力する出力信号光の光周波数成分を抑圧して出力する第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器と、前記光分岐器の分岐するキャリア光の他方と、前記第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器の出力する出力信号光とを合波する光合波器と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、光合波器の出力する変調信号光には、衛星信号キャリアの周波数帯に対応する反対側の周波数帯に、変調された信号がまったく存在しない。これにより、高いサイドバンド抑圧度を有するキャリア非抑圧光ＳＳＢ信号を得ることができる。さらに、光合波器が光分岐器の分岐したキャリア光を変調信号光に合波するので、受信側では光キャリアを注入することなく復調ができる。

本発明に係る光ＳＳＢ送信装置では、前記光分岐器の分岐するキャリア光の他方の偏波又は前記第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器の出力する出力信号光の偏波を調整する偏波コントローラをさらに備えることが好ましい。偏波コントローラをさらに備えることで、信号の品質を最適にするように調整することができる。

本発明により、高いサイドバンド抑圧度を有するキャリア非抑圧光ＳＳＢ信号を得ることができる。高いサイドバンド抑圧度を得ることにより、光ＳＳＢ送信装置を用いて光信号伝送を行っても、光ファイバの分散による波形の劣化を防ぐことができる。さらに、光合波器が光分岐器の分岐したキャリア光を変調信号光に合波するので、受信側では光キャリアを注入することなく復調ができる。

添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る光ＳＳＢ送信装置の概略構成図である。本実施形態に係る光ＳＳＢ送信装置は、光源１６と、光分岐器２３と、シングルキャリア信号発生器１２と、シングルキャリア信号分岐器１４と、第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０と、マルチキャリア信号発生器１１と、周波数変換器１７と、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５と、光合波器２６と、を備える。また、本実施形態では、分岐器１５、１８と、フェーズシフタ１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを備える例について説明する。

本実施形態に係る光ＳＳＢ送信装置の概要について説明する。光源１６の出力するキャリア光を、光分岐器２３によって２分岐する。２分岐した一方のキャリア光を第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０に入力する。また、シングルキャリア信号発生器１２で周波数ｆ_０一定のシングルキャリア電気信号を発生させ、シングルキャリア信号分岐器１４で２分岐し、２分岐した一方のシングルキャリア電気信号を先の第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０に入力して、キャリアを抑圧した光ＳＳＢ変調を加える。

マルチキャリア信号発生器１１の発生させるマルチキャリア電気信号（入力信号キャリア）を周波数ｆ_０だけ周波数を低めることのできる周波数変換器１７によって、周波数変換した信号キャリアを得る。このようにして得た周波数変換したマルチキャリア電気信号を第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５に入力して、第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０からの出力信号光のキャリアを抑圧して光ＳＳＢ変調を加える。第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５からの出力光を光合波器２６に入力する。

光源１６は、波長が一定のキャリア光を発生させる。光源１６は、たとえば、ＤＦＢ−ＬＤレーザなどの半導体レーザである。光分岐器２３は、光源１６の発生させるキャリア光を２つに分岐する。光分岐器２３は、例えば光カプラである。光分岐器２３の分岐したキャリア光は、一方が第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０に入力され、他方が光合波器２６に入力される。図２は、Ａ点でのキャリア光の一例を示す光スペクトルである。光源１６の波長が１５５９ｎｍの場合、波長１５５９ｎｍの光キャリア５０が得られる。

シングルキャリア信号発生器１２は、予め定められた周波数ｆ_０のシングルキャリア電気信号を発生させる。予め定められた周波数ｆ_０は、衛星信号キャリアの周波数帯よりも低い周波数である。例えば、マルチキャリア信号発生器１１の発生させるマルチキャリア電気信号の周波数帯ｆ_ｓよりも低い周波数である。さらに、シングルキャリア電気信号の周波数ｆ_０は、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５において第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０の出力する出力信号光に含まれている上側側波帯が抑圧しやすい周波数であることが好ましい。衛星信号キャリアの周波数帯の低周波数側が１１．７２７ＧＨｚの場合、シングルキャリア電気信号の周波数ｆ_０は例えば１０ＧＨｚである。

シングルキャリア信号分岐器１４は、シングルキャリア信号発生器１２の発生させたシングルキャリア電気信号を２つに分岐する。分岐させたシングルキャリア電気信号は、一方が第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０へ、他方は周波数変換器１７へ入力される。本実施形態では、シングルキャリア信号分岐器１４と第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０の間に分岐器１５と、フェーズシフタ１９ａ又はフェーズシフタ１９ｂとを備える。この場合、シングルキャリア信号分岐器１４から出力されたシングルキャリア電気信号は、分岐器１５及びフェーズシフタ１９ａを介するか、または、分岐器１５及びフェーズシフタ１９ｂを介して、第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０へ入力される。

第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０は、光分岐器２３の分岐したキャリア光の一方を、シングルキャリア信号分岐器１４の分岐したシングルキャリア電気信号で強度変調し、強度変調によって得られた下側側波帯及びキャリア光の光周波数成分を抑圧して出力する。図３は、Ｂ点での出力信号光の一例を示す光スペクトルである。第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０がキャリア光をシングルキャリア電気信号で強度変調するので、光キャリア５０と、光キャリア５０の波長１５５９ｎｍからシングルキャリア電気信号の周波数ｆ_０だけシフトした波長成分の上側側波帯５１ａ及び下側側波帯５１ｂが得られる。

フェーズシフタ１９ａ、１９ｂを用いて第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０に入力されるシングルキャリア電気信号の位相を調整し、さらに、第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０に印加するバイアス電圧Ｖ_ｂ１、Ｖ_ｂ２、Ｖ_ｂ３を調整することで、光キャリア５０と下側側波帯５１ｂを抑圧する。これによって、第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０は、抑圧されていない上側側波帯５１ａと、抑圧されている光キャリア５０及び抑圧されている下側側波帯５１ｂと、が含まれている出力信号光を出力する。

マルチキャリア信号発生器１１は、シングルキャリア信号発生器１２の発生させるシングルキャリア電気信号の周波数よりも高い周波数帯ｆ_ｓのマルチキャリア電気信号を発生させる。マルチキャリア電気信号のキャリア数は、情報を伝送することの可能な数であり、例えば、８又は６４である。シングルキャリア電気信号の周波数ｆ_０が１０ＧＨｚであれば、例えば、マルチキャリア電気信号の周波数帯ｆ_ｓ’は、１１．７２７ＧＨｚ〜１１．９９６ＧＨｚである。

周波数変換器１７は、マルチキャリア信号発生器１１の発生させたマルチキャリア電気信号を、シングルキャリア電気信号の周波数ｆ_０だけ低くなるように周波数変換する。例えば、シングルキャリア電気信号の周波数ｆ_０が１０ＧＨｚであり、マルチキャリア信号発生器１１の発生させるマルチキャリア電気信号の周波数帯ｆ_ｓが１１．７２７ＧＨｚ〜１１．９９６ＧＨｚの場合、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５は、マルチキャリア電気信号の周波数帯ｆ_ｓに含まれる個々の信号を１０ＧＨｚずつダウンコンバートし、周波数帯ｆ_ｓ’が１．７２７ＧＨｚ〜１．９９６ＧＨｚのマルチキャリア電気信号に変換する。ここで、本実施形態では、周波数変換器１７と第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５の間に分岐器１８と、フェーズシフタ１９ｃ又はフェーズシフタ１９ｄとを備える。この場合、周波数変換器１７から出力されたマルチキャリア電気信号は、分岐器１８及びフェーズシフタ１９ｃを介するか、または、分岐器１８及びフェーズシフタ１９ｄを介して第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５へ入力される。

第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５は、第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０の出力する出力信号光を、周波数変換器１７の周波数変換したマルチキャリア電気信号で強度変調し、強度変調によって得られた下側側波帯及び第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０の出力する出力信号光の光周波数成分を抑圧して出力する。図４は、Ｃ点での出力信号光の一例を示す光スペクトルである。第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０から出力される出力信号光は、光キャリア５０及び下側側波帯５１ｂが抑圧されている。このため、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５が強度変調することで、上側側波帯５１ａの波長成分を中心に、周波数変換されたマルチキャリア電気信号の周波数帯ｆ_ｓ’（１．７２７ＧＨｚ〜１．９９６ＧＨｚ）だけシフトした波長成分の上側側波帯５２ａ及び下側側波帯５２ｂが新たに得られる。

フェーズシフタ１９ｃ、１９ｄを用いて第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５に入力されるマルチキャリア電気信号の位相を調整し、さらに、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５に印加するバイアス電圧Ｖ_ｂ４、Ｖ_ｂ５、Ｖ_ｂ６を調整することで、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５は、第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０から入力された上側側波帯５１ａの波長成分と、強度変調によって得られた下側側波帯５２ｂの波長成分とを抑圧する。これによって、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５は、抑圧されていない上側側波帯５２ａと、抑圧されている下側側波帯５２ｂ、抑圧されている上側側波帯５１ａ、抑圧されている下側側波帯５１ｂ及び抑圧されている光キャリア５０と、が含まれている出力信号光を出力する。

光合波器２６は、光分岐器２３の分岐するキャリア光の他方と、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５の出力する出力信号光とを合波する。光合波器２６は、例えば、複数の光を合波する光カプラである。図５は、Ｄ点での変調信号光の一例を示す光スペクトルである。光合波器２６は、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５の出力信号光に、光分岐器２３の分岐するキャリア光を合波するので、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５から出力されたＣ点では抑圧されていた光キャリア５０の波長成分を復元することができる。これにより、光合波器２６は、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５の出力する上側側波帯５２ａと、光キャリア５０とを、変調信号光として出力することができる。

ここで、本実施形態では、光源１６の出力するキャリア光を、一旦光分岐器２３で分岐して、一方のキャリア光を強度変調などした後に、光合波器２６で他方のキャリア光と合波する。このため、送信する信号の品質を高めるために、一方のキャリア光と他方のキャリア光との偏波を保持することが好ましい。例えば、光分岐器２３と光合波器２６を接続する光ファイバが、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５から出力される出力信号光と最適な方向に偏波保持する偏波保持ファイバであることが好ましい。

さらに、光分岐器２３の分岐する一方のキャリア光と他方のキャリア光との偏波を最適に保持するため、偏波コントローラ（不図示）を備えることが好ましい。偏波コントローラは、光分岐器２３の分岐するキャリア光の他方又は第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５の出力する上側側波帯の偏波を調整する。偏波コントローラをさらに備えることで、信号の品質を最適にするように調整することができる。ここで、信号品質とは、例えば、信号強度又は信号対雑音比である。例えば、光合波器２６から出力される出力信号光をフォトダイオード（ＰＤ）と電気増幅器からなる光信号受信装置で受信して、その受信信号の信号品質が良くなるように偏波コントローラにより変化させる偏波の量を調整して、信号の品質を最適にする。

図６は、偏波コントローラを備える場合の光ＳＳＢ送信装置器の第１形態を示す概略構成図である。図６に示す光ＳＳＢ送信装置器は、光分岐器２３と光合波器２６との間に偏波コントローラ２４をさらに備える。光分岐器２３の分岐したキャリア光は、偏波コントローラ２４を介して光合波器２６に入力される。本構成とすることで、光分岐器２３から光合波器２６へ入力されるキャリア光の偏波を調整することができる。

図７は、偏波コントローラを備える場合の光ＳＳＢ送信装置器の第２形態を示す概略構成図である。図７に示す光ＳＳＢ送信装置器は、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５と光合波器２６の間に偏波コントローラ２７をさらに備える。光分岐器２３の分岐したキャリア光は、そのまま光合波器２６に入力されている。本構成とすることで、第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５の出力する出力信号光の偏波を調整することができる。

具体的には、図１に示す本実施形態に係る光ＳＳＢ送信装置は、下記の構成とすることができる。光源１６の出力するＤＦＢ−ＬＤレーザ光を、カプラ２３によって２分岐する。２分岐した一方のＤＦＢ−ＬＤレーザ光を、第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０に入力する。入力端のＡ点における光スペクトルを図２に示す。また、シングルキャリア信号発生器１２でｆ_０＝１０ＧＨｚの一定の周波数を発生させ、カプラ１４で２分岐し、２分岐した一方の周波数ｆ_０＝１０ＧＨの電気信号を先の第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０に入力して、キャリアを抑圧した光ＳＳＢ変調を加える。第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０からの出力信号光は、ＤＦＢ−ＬＤレーザ光の光周波数を周波数ｆ_０＝１０ＧＨｚだけシフトした上側側波帯となる。第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０からの出力端Ｂ点における出力信号光の周波数スペクトルを図３に示す。

また、マルチキャリア信号発生器１１の出力する衛星信号キャリア（ｆ_ｓ＝１１．７２７ＧＨｚ〜１１．９９６ＧＨｚ）を１０ＧＨｚだけ周波数を低めることのできる周波数変換器１７、いわゆる周波数ダウンコンバータによって、一括して、ｆ_ｓ’＝１．７２７ＧＨｚ〜１．９９６ＧＨｚを周波数帯にもつ８つの信号キャリアを得る。

このようにして得た、ｆ_ｓ’＝１．７２７ＧＨｚ〜１．９９６ＧＨｚを周波数帯にもつ８つの信号キャリアを第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５に入力して、先の第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０からの出力信号光のキャリアを抑圧して光ＳＳＢ変調を加える。第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２５からの出力端Ｃ点における出力信号光を図４に示す。この出力端Ｃ点における出力信号光を光合波器２６に入力する。また、カプラ２３によって２分岐した他方のＤＦＢ−ＬＤレーザ光を、偏波コントローラ（例えば、図６の符号２４又は図７の符号２７を参照。）によって、偏波を調整し、光カプラ２６に入力する。このようにして、光カプラ２６で合波された出力端Ｄ点における光スペクトルを図５に示す。

光カプラ２６から出力された変調信号光の周波数は、フォトダイオードによって受信すれば、その周波数は、ｆ_ｓ’＝１．７２７ＧＨｚ〜１．９９６ＧＨｚに、ｆ_０＝１０ＧＨを加えた周波数、すなわち、１１．７２７ＧＨｚ〜１１．９９６ＧＨｚとなり、入力した衛星信号キャリアの周波数となる。よって、光カプラ２６によって合波された、もとのＤＦＢ−ＬＤレーザ１６からのキャリア光を、新しい光キャリア５０とみなせば、もとの衛星信号キャリアの周波数で変調のかかった８つの信号キャリア５２ａで変調のかかった片側の側波帯を有する光ＳＳＢ変調された光信号を得ることとなる。

ここで、新しい光キャリア５０を中心として、入力した衛星信号キャリアの周波数１１．７２７ＧＨｚ〜１１．９９６ＧＨｚだけ対象となる反対側の周波数帯には、変調された信号はまったく存在しないことになる。このことから、無限大のサイドバンド抑圧度を得ることとなる。さらに、新たにみなされた光キャリア５０が光ＳＳＢ送信装置からの出力光に存在するため、受信者側では、光キャリアを注入することなく復調が可能である。

なお、キャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０、２５のそれぞれに入力する高周波信号の位相は、フェーズシフタ１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄによって、出力信号光のサイドバンド抑圧度が最大になるように調整することが好ましい。また、キャリア抑圧光ＳＳＢ変調器２０、２５に印加するバイアス電圧Ｖ_ｂ１、Ｖ_ｂ２、Ｖ_ｂ３、Ｖ_ｂ４、Ｖ_ｂ５、Ｖ_ｂ６も、出力信号光のサイドバンド抑圧度が最大になるように調整することが好ましい。なお、サイドバンド抑圧度が最大になっているか否かは、例えば、光スペクトルアナライザで出力信号光の光スペクトルを測定することによって確認することができる。

本発明は、光伝送信号に利用することができる。

実施形態に係る光ＳＳＢ送信装置の概略構成図である。Ａ点でのキャリア光の一例を示す光スペクトルである。Ｂ点での出力信号光の一例を示す光スペクトルである。Ｃ点での出力信号光の一例を示す光スペクトルである。Ｄ点での変調信号光の一例を示す光スペクトルである。偏波コントローラを備える場合の光ＳＳＢ送信装置器の第１形態を示す概略構成図である。偏波コントローラを備える場合の光ＳＳＢ送信装置器の第２形態を示す概略構成図である。従来のキャリア抑圧光ＳＳＢ送信装置の一例を示す概略構成図である。従来のキャリア抑圧光ＳＳＢ送信装置の出力する変調信号光の一例を示す光スペクトルである。従来のキャリア非抑圧光ＳＳＢ変調器の一例を示す概略構成図である。キャリア非抑圧光ＳＳＢ変調器の出力する変調信号光の一例を示す光スペクトルである。

符号の説明

１１マルチキャリア信号発生器
１２シングルキャリア信号発生器
１４シングルキャリア信号分岐器
１５、１８分岐器
１６光源
１７周波数変換器
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄフェーズシフタ
２０第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器
２３光分岐器
２４偏波コントローラ
２５第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器
２６光合波器
２７偏波コントローラ
３１ＤＦＢ−ＬＤレーザ
３２マルチキャリア信号発生器
３３、３７カプラ
３４ａ、３４ｂフェーズシフタ
３５キャリア非抑圧光ＳＳＢ変調器
３６キャリア抑圧光ＳＳＢ変調器
５０光キャリア
５１ａシングルキャリア電気信号により発生した上側側波帯
５１ｂシングルキャリア電気信号により発生した下側側波帯
５２ａマルチキャリア電気信号により発生した上側側波帯（衛星信号キャリア）
５２ｂマルチキャリア電気信号により発生した下側側波帯（衛星信号キャリア）

Claims

波長が一定のキャリア光を発生させる光源と、
前記光源の発生させるキャリア光を２つに分岐する光分岐器と、
予め定められた周波数のシングルキャリア電気信号を発生させるシングルキャリア信号発生器と、
前記シングルキャリア信号発生器の発生させるシングルキャリア電気信号を２つに分岐するシングルキャリア信号分岐器と、
前記光分岐器の分岐するキャリア光の一方を前記シングルキャリア信号分岐器の分岐したシングルキャリア電気信号で強度変調し、強度変調によって得られた下側側波帯及びキャリア光の光周波数成分を抑圧して出力する第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器と、
前記シングルキャリア信号発生器の発生させるシングルキャリア電気信号の周波数よりも高い周波数帯のマルチキャリア電気信号を発生させるマルチキャリア信号発生器と、
前記マルチキャリア信号発生器の発生させたマルチキャリア電気信号を、前記シングルキャリア信号発生器の発生させるシングルキャリア電気信号の周波数だけ低くなるように周波数変換する周波数変換器と、
前記第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器の出力する出力信号光を、前記周波数変換器の周波数変換したマルチキャリア電気信号で強度変調し、強度変調によって得られた下側側波帯及び前記第１のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器の出力する出力信号光の光周波数成分を抑圧して出力する第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器と、
前記光分岐器の分岐するキャリア光の他方と、前記第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器の出力する出力信号光とを合波する光合波器と、を備えることを特徴とする光ＳＳＢ送信装置。
前記光分岐器の分岐するキャリア光の他方の偏波又は前記第２のキャリア抑圧光ＳＳＢ変調器の出力する出力信号光の偏波を調整する偏波コントローラをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光ＳＳＢ送信装置。