JPH02143730A - 光学的伝送システムにおける光学的信号の発生装置 - Google Patents
光学的伝送システムにおける光学的信号の発生装置Info
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- JPH02143730A JPH02143730A JP1256915A JP25691589A JPH02143730A JP H02143730 A JPH02143730 A JP H02143730A JP 1256915 A JP1256915 A JP 1256915A JP 25691589 A JP25691589 A JP 25691589A JP H02143730 A JPH02143730 A JP H02143730A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 229910003327 LiNbO3 Inorganic materials 0.000 description 1
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
- H04L27/12—Modulator circuits; Transmitter circuits
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/516—Details of coding or modulation
- H04B10/532—Polarisation modulation
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- H04B10/60—Receivers
- H04B10/61—Coherent receivers
- H04B10/64—Heterodyne, i.e. coherent receivers where, after the opto-electronic conversion, an electrical signal at an intermediate frequency [IF] is obtained
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
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-
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
この発明は、光学的２フィルタＦＳＫへテロダイン受信
機を有する光学的伝送システムに用いられ、２つの互い
に異なる偏光状態を有するＦＳＫ変調された光学的信号
を発生するための、特許請求の範囲の前文による光学的
信号の装置に関するものである。
機を有する光学的伝送システムに用いられ、２つの互い
に異なる偏光状態を有するＦＳＫ変調された光学的信号
を発生するための、特許請求の範囲の前文による光学的
信号の装置に関するものである。
ヘテロゲイン受信による通常の光学的受信機、たとえば
光学的ヘテロダイン受信機では、中間周波数信号の振幅
が光学的データ信号および局部発振器の光学的信号の偏
光状態の相対的位置により変動する。従って、これらの
変動をできるかぎり小さく保つための対策が講じられな
ければならない、最もよく知られている対策は調節ルー
プによる偏光追跡（エレクトロニックレターズ２２（１
９８６）第１３４１〜１３４３頁）、偏光直角受信（エ
レクトロコンクレター、（２２（１９８７）第１６８〜
１６９頁）または偏光スクランプリング（エレクトロニ
ックレターズ２２ （１９８７）第５１３〜５１４頁）
である。
光学的ヘテロダイン受信機では、中間周波数信号の振幅
が光学的データ信号および局部発振器の光学的信号の偏
光状態の相対的位置により変動する。従って、これらの
変動をできるかぎり小さく保つための対策が講じられな
ければならない、最もよく知られている対策は調節ルー
プによる偏光追跡（エレクトロニックレターズ２２（１
９８６）第１３４１〜１３４３頁）、偏光直角受信（エ
レクトロコンクレター、（２２（１９８７）第１６８〜
１６９頁）または偏光スクランプリング（エレクトロニ
ックレターズ２２ （１９８７）第５１３〜５１４頁）
である。
偏光追跡による受信機は確かに理論的には最高の感度を
得られるが、調節のために相当な費用がかかる。
得られるが、調節のために相当な費用がかかる。
偏光直角受信機は信頼できる代替装置であるが、２つの
互いに直交する偏光された部分信号への光学的信号の分
解と、これらの部分信号に対する２つの受信機とを必要
とする。
互いに直交する偏光された部分信号への光学的信号の分
解と、これらの部分信号に対する２つの受信機とを必要
とする。
上記の両方法では、高い費用を必要とする装置部分を受
信機内に設ける必要があり、このことは加入者範囲での
応用の際に特に問題である。
信機内に設ける必要があり、このことは加入者範囲での
応用の際に特に問題である。
それに対して、偏光スクランプリングでは、高い費用を
必要とする装置部分が送信側に移され得る。この方法で
はデータ信号の偏光状態は一般にビット継続中に数回に
わたって切換えられるので、中間周波数信号は異なった
偏光状態にわたる平均値を示す。理論的にこの方法にお
ける感度損失は理想的な偏光追跡にくらべて少なくとも
３ｄＢである。より高いデータ速度に対しては、非常に
速い偏光切換器が必要であり、また受信機帯域幅を著し
く広くする必要があるという問題がある。
必要とする装置部分が送信側に移され得る。この方法で
はデータ信号の偏光状態は一般にビット継続中に数回に
わたって切換えられるので、中間周波数信号は異なった
偏光状態にわたる平均値を示す。理論的にこの方法にお
ける感度損失は理想的な偏光追跡にくらべて少なくとも
３ｄＢである。より高いデータ速度に対しては、非常に
速い偏光切換器が必要であり、また受信機帯域幅を著し
く広くする必要があるという問題がある。
偏光に敏感でない受信のための別の可能性は、たとえば
エレクトロニックレターズ２４ （１９８８）第３５８
〜３６０頁から知られている冒頭に記載した種類の装置
である。この公知の装置では、ＦＳＫ変調された光学的
信号の互いに異なる偏光状態は互いに直交する偏光状態
である。このような偏光状態は比較的長い伝送路、たと
えば光導波路にわたりほぼ維持されるので、偏光に敏感
でない受信が可能である。互いに異なる両部光状態を有
するＦＳＫ変調された光学的信号を発生するため、冒頭
に記載した種類の公知の方法では、ＦＳＫ変調された偏
光された光学的送信信号が強く複屈折する媒体を通じて
送られ、その通過後に、ディジタルデータ信号のビット
状態Ｏまたはｌに相応する、ＦＳＸ変調された光学的送
信信号の両光学的周波数は互いに直角に偏光されている
。この条件はこれらの画周波数の間の差の１つの値に対
してのみ厳密に満足されている。この理由から、周波数
スパンΔｒが、信号帯域幅のなかで直交性からの偏差が
わずかであるように、データ速度にくらべて非常に大き
く選定されなければならない。
エレクトロニックレターズ２４ （１９８８）第３５８
〜３６０頁から知られている冒頭に記載した種類の装置
である。この公知の装置では、ＦＳＫ変調された光学的
信号の互いに異なる偏光状態は互いに直交する偏光状態
である。このような偏光状態は比較的長い伝送路、たと
えば光導波路にわたりほぼ維持されるので、偏光に敏感
でない受信が可能である。互いに異なる両部光状態を有
するＦＳＫ変調された光学的信号を発生するため、冒頭
に記載した種類の公知の方法では、ＦＳＫ変調された偏
光された光学的送信信号が強く複屈折する媒体を通じて
送られ、その通過後に、ディジタルデータ信号のビット
状態Ｏまたはｌに相応する、ＦＳＸ変調された光学的送
信信号の両光学的周波数は互いに直角に偏光されている
。この条件はこれらの画周波数の間の差の１つの値に対
してのみ厳密に満足されている。この理由から、周波数
スパンΔｒが、信号帯域幅のなかで直交性からの偏差が
わずかであるように、データ速度にくらべて非常に大き
く選定されなければならない。
公知の方法では、たとえば５０Ｍｂｉｔ／ｓに過ぎない
データ速度に対してΔｆ＝１ＧＨｚの周波数スパンが選
定されている。冒頭に記載した種類の装置は光学的２フ
ィルタＦＳＫうなり受信機を有する光学的伝送システム
に対してのみ適している。
データ速度に対してΔｆ＝１ＧＨｚの周波数スパンが選
定されている。冒頭に記載した種類の装置は光学的２フ
ィルタＦＳＫうなり受信機を有する光学的伝送システム
に対してのみ適している。
〔発明が解決しようとする課題］
本発明の課題は、冒頭に記載した種類の装置を、周波数
スパンΔｆが自由に選定され、またそれにより受信機が
帯域幅、従ってまた感度に対して最適化可能であるよう
に改良することである。
スパンΔｆが自由に選定され、またそれにより受信機が
帯域幅、従ってまた感度に対して最適化可能であるよう
に改良することである。
この課題は特許請求の範囲の特徴部分に記載されている
手段によって解決される。
手段によって解決される。
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図に示されている光学的伝送システムは、従来の仕
方で、光学的なＦＳＫ変調された送信信号をクロックす
るクロックを電気的パルスＩ７の形態で発生するための
クロック発生器１と、クロックによりクロックされる変
調装置であって、供給されたディジタル電気的データ信
号ｄ （ｔ）をクロックによりクロックしかつ変調しか
つ変調装置２の出力端Ａに特定のクロックによりクロッ
クされＦＳＫ変調された電気的信号として出力する変調
装置２と、出力端Ａに出力されたＦＳＫ変調された電気
的信号をクロックによりクロックされた偏光されたＦＳ
Ｋ変調された相応の光学的信号に変換する電気光学変換
器３（たとえばレーザーダイオード）と、偏光されたＦ
ＳＫ変調された送信信号Ｓ、（ｔ）を２つの互いに直交
する偏光状態を有する相応にＦＳＫ変調された光学的信
号５２（１）に変換するための変換装置４と、信号５２
（１）を伝送システムの受信側の光学的信号重畳装置６
（ここで信号５ｓ（ｔ）は局部発振器８の光学的信号と
重畳される）に伝送する光学的伝送路５（たとえば光フ
ァイバ）と、重畳された光学的信号を公知の仕方で供給
され、また出力端７０１にディジタル電気的データ信号
ｄ （ｔ）に相応する電気的信号を出力する光学的２フ
ィルタＦＳＫヘテロゲイン受信機７とから成っている。
方で、光学的なＦＳＫ変調された送信信号をクロックす
るクロックを電気的パルスＩ７の形態で発生するための
クロック発生器１と、クロックによりクロックされる変
調装置であって、供給されたディジタル電気的データ信
号ｄ （ｔ）をクロックによりクロックしかつ変調しか
つ変調装置２の出力端Ａに特定のクロックによりクロッ
クされＦＳＫ変調された電気的信号として出力する変調
装置２と、出力端Ａに出力されたＦＳＫ変調された電気
的信号をクロックによりクロックされた偏光されたＦＳ
Ｋ変調された相応の光学的信号に変換する電気光学変換
器３（たとえばレーザーダイオード）と、偏光されたＦ
ＳＫ変調された送信信号Ｓ、（ｔ）を２つの互いに直交
する偏光状態を有する相応にＦＳＫ変調された光学的信
号５２（１）に変換するための変換装置４と、信号５２
（１）を伝送システムの受信側の光学的信号重畳装置６
（ここで信号５ｓ（ｔ）は局部発振器８の光学的信号と
重畳される）に伝送する光学的伝送路５（たとえば光フ
ァイバ）と、重畳された光学的信号を公知の仕方で供給
され、また出力端７０１にディジタル電気的データ信号
ｄ （ｔ）に相応する電気的信号を出力する光学的２フ
ィルタＦＳＫヘテロゲイン受信機７とから成っている。
偏光されたＦＳＫ変調された光学的送信信号Ｓ。
（１）は数学的に一般に
Ｓ＋（ｔ）＝Ａｏ ｃｏｓ （２π（ｆｏ＋Δｆ −ｄ
（ｔ））＋φ〕により表され得る。ここで、八〇は信
号振幅、ｆ。
（ｔ））＋φ〕により表され得る。ここで、八〇は信
号振幅、ｆ。
は電気光学変換器から出力される基本光周波数、Δｒは
周波数スパン、ｄ （ｔ）はディジタル電気的データ信
号、またφは位相である。ディジタル電気的データ信号
ｄ （ｔ）は２つのビット状態、たとえば０および１を
とり得る。この場合、電気光学変換器はビット状態０に
対しては基本光周波数ｒ０を、またビット状態１に対し
ては光周波数ｆ、−ｆ、＋Δｆを送り出す。
周波数スパン、ｄ （ｔ）はディジタル電気的データ信
号、またφは位相である。ディジタル電気的データ信号
ｄ （ｔ）は２つのビット状態、たとえば０および１を
とり得る。この場合、電気光学変換器はビット状態０に
対しては基本光周波数ｒ０を、またビット状態１に対し
ては光周波数ｆ、−ｆ、＋Δｆを送り出す。
光学的信号重畳装置６はたとえば光学的方向性結合器か
ら成っていてよい。
ら成っていてよい。
公知の光学的２フィルタＦＳＫヘテロゲイン受信機７は
２つの受信機ダイオード７１および７２と、それらの後
に接続されている増幅器７３と、上側の中間周波数ｆｕ
＝ｆｚｙ＋Δｆ／２を除去するための帯域通過フィルタ
７４と、下側の中間周波数ｆｕ””ｆｚｙ−Δ「／２を
除去するための帯域通過フィルタ７５と、帯域通過フィ
ルタ７４に対応付けられている整流器７６と、帯域通過
フィルタ７５に対応付けられている整流器７７と、整流
器７６および７７からの信号の差を形成するための差し
引き装置７日と、この差し引き装置の後に接続されてい
る増幅器７９と、出力端７０１を有する低域通過フィル
タ７０とを有する。
２つの受信機ダイオード７１および７２と、それらの後
に接続されている増幅器７３と、上側の中間周波数ｆｕ
＝ｆｚｙ＋Δｆ／２を除去するための帯域通過フィルタ
７４と、下側の中間周波数ｆｕ””ｆｚｙ−Δ「／２を
除去するための帯域通過フィルタ７５と、帯域通過フィ
ルタ７４に対応付けられている整流器７６と、帯域通過
フィルタ７５に対応付けられている整流器７７と、整流
器７６および７７からの信号の差を形成するための差し
引き装置７日と、この差し引き装置の後に接続されてい
る増幅器７９と、出力端７０１を有する低域通過フィル
タ７０とを有する。
図による伝送システムでは、偏光状態を切換えるための
装置４が、ディジタル電気的データ信号ｄ （ｔ）によ
り制御される偏光切換器から成っており、これに偏光さ
れたＦＳＸ変調された光学的信号５ｌ（ｔ）が供給され
ていることが新規である。
装置４が、ディジタル電気的データ信号ｄ （ｔ）によ
り制御される偏光切換器から成っており、これに偏光さ
れたＦＳＸ変調された光学的信号５ｌ（ｔ）が供給され
ていることが新規である。
この偏光切換器は、互いに直交する両偏光状態を有する
ＦＳＫ変調された光学的信号Ｓ！（ｔ）を送信信号Ｓ、
（ｔ）の偏光状態の切換によりディジタルデータ信号ｄ
（ｔ）の両ビット状態に相応して、ディジタル電気的
データ信号ｄ （ｔ）の一方のビット状態に対応付けら
れている光学的送信信号５１（１）の周波数が前記１つ
の偏光状態で、またデータ信号ｄ （ｔ）の他方のビッ
ト状態に対応付けられている周波数が１つの偏光状態と
直交する偏光状態で受信機７へ伝送されるように発生す
る。
ＦＳＫ変調された光学的信号Ｓ！（ｔ）を送信信号Ｓ、
（ｔ）の偏光状態の切換によりディジタルデータ信号ｄ
（ｔ）の両ビット状態に相応して、ディジタル電気的
データ信号ｄ （ｔ）の一方のビット状態に対応付けら
れている光学的送信信号５１（１）の周波数が前記１つ
の偏光状態で、またデータ信号ｄ （ｔ）の他方のビッ
ト状態に対応付けられている周波数が１つの偏光状態と
直交する偏光状態で受信機７へ伝送されるように発生す
る。
それに従って、たとえば基本周波数ｆ０は一方の偏光状
態で、また他方の周波数ｆ１は他方の偏光状態で伝送さ
れる。
態で、また他方の周波数ｆ１は他方の偏光状態で伝送さ
れる。
本発明による装置に必要とされるような偏光切換器はた
とえば、直交する偏光状態に対して相異なる位相スパン
を有する位相変調器により簡単な仕方で実現され得る。
とえば、直交する偏光状態に対して相異なる位相スパン
を有する位相変調器により簡単な仕方で実現され得る。
たとえば導波路構造のＬｉＮｂＯ３位相変調器が応用さ
れ得る。直線的に偏光された光学的送信信号Ｓ、（ｔ）
は結晶の光学的主軸に対して４５″の角度で入射結合さ
れ、また制御電圧の振幅は、ＴＥ偏光された光とＴＭ偏
光された光との間の位相スパンの差が１８０°であるよ
うに設定される。その場合、位相変調器の出力端に互い
に直交する偏光状態が生ずる。
れ得る。直線的に偏光された光学的送信信号Ｓ、（ｔ）
は結晶の光学的主軸に対して４５″の角度で入射結合さ
れ、また制御電圧の振幅は、ＴＥ偏光された光とＴＭ偏
光された光との間の位相スパンの差が１８０°であるよ
うに設定される。その場合、位相変調器の出力端に互い
に直交する偏光状態が生ずる。
図面は２フィルタＦＳＫヘテロゲイン受信機を有する光
学的伝送システムにおける本発明による装置の１つの実
施例の説明図である。 ｌ・・・クロック発生器 ２・・・変調装置 ３・・・電気光学変換器 ４・・・偏光切換器 ５・・・光学的伝送路 ６・・・光学的信号重畳装置 ７・・・光学的２フィルタＦＳＫ受信機８・・・局部発
振器 ７０・・・低域通過フィルタ ７１．７２・・・受信機ダイオード ７３・・・増幅器 ７４．７５・・・帯域通過フィルタ ７６．７７・・・整流器 ７８・・・差し引き装置 ７９・・・増幅器 Ａ・・・出力端 （１）・・・ディジタル電気的信号 局部発振器
学的伝送システムにおける本発明による装置の１つの実
施例の説明図である。 ｌ・・・クロック発生器 ２・・・変調装置 ３・・・電気光学変換器 ４・・・偏光切換器 ５・・・光学的伝送路 ６・・・光学的信号重畳装置 ７・・・光学的２フィルタＦＳＫ受信機８・・・局部発
振器 ７０・・・低域通過フィルタ ７１．７２・・・受信機ダイオード ７３・・・増幅器 ７４．７５・・・帯域通過フィルタ ７６．７７・・・整流器 ７８・・・差し引き装置 ７９・・・増幅器 Ａ・・・出力端 （１）・・・ディジタル電気的信号 局部発振器
Claims (1)
- １）異なる偏光状態を有する光学的信号（Ｓ＿２（ｔ）
）が伝送され得る光学的２フィルタＦＳＫヘテロダイン
受信機（７）を有する光学的伝送システムに用いられ、
ディジタル電気的データ信号（ｄ（ｔ））に相応してＦ
ＳＫ変調された偏光された光学的送信信号（Ｓ＿１（ｔ
））から２つの互いに異なる偏光状態を有するＦＳＫ変
調された光学的信号（Ｓ＿２（ｔ））を発生するための
装置であって、偏光された光学的送信信号（Ｓ＿１（ｔ
））を異なる偏光状態を有する光学的信号（Ｓ＿２（ｔ
））に変換するための変換装置（４）が設けられている
装置において、光学的送信信号（Ｓ＿１（ｔ））を異な
る偏光状態を有する光学的信号（Ｓ＿２（ｔ））に変換
するための変換装置（４）が、ディジタル電気的データ
信号（ｄ（ｔ））により制御される偏光切換器から成っ
ていることを特徴とする光学的伝送システムにおける光
学的信号の発生装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3833273 | 1988-09-30 | ||
| DE3833273.6 | 1988-09-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02143730A true JPH02143730A (ja) | 1990-06-01 |
Family
ID=6364093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1256915A Pending JPH02143730A (ja) | 1988-09-30 | 1989-09-28 | 光学的伝送システムにおける光学的信号の発生装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5023949A (ja) |
| EP (1) | EP0361151A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02143730A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5159481A (en) * | 1990-09-14 | 1992-10-27 | Bell Communications Research, Inc. | Polarization scrambler for polarization-sensitive optical devices |
| NL9002713A (nl) * | 1990-12-10 | 1992-07-01 | Nederland Ptt | Transmissiesysteem voor de polarisatie-ongevoelige overdracht van signalen. |
| US5111322A (en) * | 1991-04-04 | 1992-05-05 | At&T Bell Laboratories | Polarization multiplexing device with solitons and method using same |
| IT1250199B (it) * | 1991-07-04 | 1995-04-03 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Sistema di comunicazione ottica coerente a modulazione di frequenza con variazione continua della polarizzazione |
| JP3226067B2 (ja) * | 1992-10-03 | 2001-11-05 | キヤノン株式会社 | 光通信方法及び光通信システム |
| GB2274751B (en) * | 1993-02-02 | 1996-11-06 | Northern Telecom Ltd | Optically amplified transmission systems |
| GB9302022D0 (en) * | 1993-02-02 | 1993-03-17 | Northern Telecom Ltd | Optically amplified transmission systems |
| JP3303515B2 (ja) * | 1994-03-18 | 2002-07-22 | キヤノン株式会社 | 光通信方式及びそれを用いた光通信システム |
| JPH09199807A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-07-31 | Canon Inc | レーザを用いた波長可変光源及び波長制御方法及び光通信システム及び光通信方法 |
| US6898351B2 (en) * | 2000-11-07 | 2005-05-24 | Photon-X, Llc | Optical fiber transmission systems with suppressed light scattering |
| US20020131100A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-19 | Myers Michael H. | Method for photonic wavelength error detection |
| US20020131125A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-19 | Myers Michael H. | Replicated-spectrum photonic transceiving |
| US6407846B1 (en) | 2001-03-16 | 2002-06-18 | All Optical Networks, Inc. | Photonic wavelength shifting method |
| US6865345B2 (en) * | 2001-08-28 | 2005-03-08 | Agilent Technologies, Inc. | Frequency translating devices and frequency translating measurement systems that utilize light-activated resistors |
| US7650081B2 (en) * | 2004-05-26 | 2010-01-19 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Method and apparatus for receiving frequency modulated signals on an intensity modulated optical carrier |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1989
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- 1989-09-28 JP JP1256915A patent/JPH02143730A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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