JP3569142B2 - Microwave signal light transmission equipment - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波帯の信号伝送に用いられるマイクロ波信号光伝送装置に関するものであり、特に、光ファイバ等の低損失な特性を利用し、マイクロ波帯の電気信号を長距離伝送するマイクロ波信号光伝送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のマイクロ波信号光伝送装置について説明する。図１０は、「“Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ＣＡＴＶ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ”， ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ ＯＮ ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＴＨＥＯＲＹ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＥＳ， ＶＯＬ．３８， ＮＯ．５， １９９０ 」に示された歪み補償回路を有するマイクロ波信号光伝送装置である。
【０００３】
図において、２５は入力された電気信号を光信号に変換する電気光変換素子、２６は電気光変換素子２５において発生する変調歪みを補償するための歪み補償回路、２７は歪み補償回路２６内で２次歪みを発生する２乗回路、２８は２乗回路２７で発生した２次歪みの大きさを調整するための可変減衰器、２９は２乗回路２７で発生した２次歪みの位相を調整するための移相器、３０は歪み補償回路２６内で３次歪みを発生する３乗回路、３１は３乗回路３０で発生した３次歪みの大きさを調整するための可変減衰器、３２は３乗回路３０で発生した３次歪みの位相を調整するための移相器、３３は２次歪み発生経路および３次歪み発生経路と電気長を合わせるための遅延線、である。
【０００４】
上記のように構成される歪み補償回路２６を有するマイクロ波信号光伝送装置において、歪み補償回路２６にて発生する２次歪みおよび３次歪みは、電気光変換素子２５にて発生する２次歪みおよび３次歪みに対して逆相となるように、可変減衰器２８および可変減衰器３１にて歪みの大きさが調整され、さらに、移相器２９および移相器３２にて位相が調整される。そのため、このマイクロ波信号光伝送装置では、電気光変換素子２５にて発生する変調歪みを、前記調整された逆相の歪みで打ち消すことができる。その後、歪みの少ない良好な光信号の伝送を行うため、この光信号は、光ファイバに結合され、例えば、光通信システムの伝送路光ファイバに導かれる。
【０００５】
このように、従来のマイクロ波信号光伝送装置では、歪み補償回路２６にて調整した２次歪みおよび３次歪みを用いて歪み補償を行い、歪みの少ない良好な光信号の伝送を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来のマイクロ波信号光伝送装置では、先に説明したような歪み補償回路にて発生する２次歪みおよび３次歪みの位相を、移相器等を用いて調整している。すなわち、歪み補償回路にて発生する歪みと、電気光変換素子の歪みと、の位相関係が逆相になるように位相器等を調整している。このとき、マイクロ波信号の狭い周波数範囲においては、電気光変換素子の歪みとの位相関係を逆相にすることができる。
【０００７】
しかしながら、広い周波数範囲、特に高い周波数領域においては、細かい調整が必要となり、歪み補償回路にて発生する変調歪みと、電気光変換素子にて発生する変調歪みと、の位相関係を逆相にすることが非常に難しい、という問題があった。
【０００８】
また、歪み補償回路にて発生する２次歪みおよび３次歪みの大きさも、広い周波数範囲にわたって一定にすることが非常に難しい、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、どのような周波数領域においても、十分な歪み補償効果が得られ、歪みの少ない信号伝送が可能なマイクロ波信号光伝送装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置にあっては、複数の光源（後述する実施の形態の光源１ａ、１ｂに相当）と、前記複数の光源からの光を合波して入射し、その合波された光を、入力されるマイクロ波帯の電気信号に応じて、２次変調歪みを打ち消すように変調する光変調手段（電界吸収型光変調器４に相当）と、前記電気信号の電圧を調整する電圧調整手段（印加電圧調整部５に相当）と、を具備することを特徴とし、前記マイクロ波帯の電気信号を光信号に変換し、その光信号を伝送するものである。
【００１１】
この発明によれば、変調歪みが逆相となるような複数の光源からの光を光変調手段に入射させ、入力電気信号により入射光を変調している。これにより、複数の光源による変調歪みが光変調手段内部で打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる。また、光変調手段にて発生する変調歪みの位相の周波数特性が小さく、かつ、その変調歪みの強度（大きさ）の周波数特性が各光源に同様に作用するため、広い周波数帯域にわたって歪みの少ない信号を伝送することができる。また、光変調手段への入射光の光源が複数で、その光の強度が同一であれば、各光源の雑音の位相がランダムなため、一つの光源を用いた場合よりも雑音が少なくなる。
【００１２】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置にあっては、光変調手段を、電界吸収型光変調器（後述する実施の形態の電界吸収型光変調器４に相当）とすることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、光変調手段として電界吸収型光変調器を用いているため、吸収特性が入射光の波長および偏波によって変わる。そのため、波長および偏波の異なる複数の光源からの光を入射することによって、電界吸収型光変調器内で変調歪みが打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる。また、電界吸収型光変調器への入射光の光源が複数で、その光の強度が同一であれば、各光源の雑音の位相がランダムなため、一つの光源を用いた場合よりも雑音が少なくなる。
【００１４】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置において、光変調手段に入射する複数の光源からの光の、少なくとも一つの光の偏波は、他の光源からの光の偏波と異なることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、少なくとも一つの光源からの光の偏波が、他の光源からの光の偏波と異なるため、伴って、光変調手段の吸収特性が変わる。これにより、偏波の異なる複数の光源からの光を入射することで、複数の光源による変調歪みが互いに打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる。
【００１６】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置において、光変調手段に入射する複数の光源からの光の、少なくとも一つの光の波長は、他の光源からの光の波長と異なることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、少なくとも一つの光源からの光の波長が、他の光源からの光の波長と異なるため、伴って、光変調手段の吸収特性が変わる。これにより、波長の異なる複数の光源からの光を入射することで、複数の光源による変調歪みが互いに打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる。
【００１８】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置において、電気信号により最も大きく変調される光の光変調手段による透過率は、他の光源からの光の光変調手段による透過率より、高いことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、入力電気信号により最も大きく変調される光の透過率が、他の光源からの光の透過率より高いため、信号レベルへの寄与が少ない光源からの雑音が少なくなる。また、光変調手段では、歪みを打ち消すための変調歪みを発生している。これにより、効果的に歪み補償を行うことができ、さらに、複数の光源による変調歪みが互いに打ち消し合い、低雑音で歪みの少ない信号の伝送が可能となる。
【００２０】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置にあっては、さらに、光変調手段に入射する光源からの光の出力比を調整する光出力調整手段（後述する実施の形態の光出力調整部２に相当）を具備し、光出力調整手段を調整することにより、光変調手段にて発生する変調歪みを調整し、その変調歪みを低い状態に制御することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、光変調手段へ入射する光源からの光の出力比を調整するため、容易に、変調歪みの強度が等しく、さらに位相が逆相となるようにすることができる。これにより、変調歪みの打ち消し合いが可能となり、容易に歪みの少ない信号を伝送することが可能となる。
【００２２】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置にあっては、一つの光源（後述する実施の形態の光源１に相当）と、光源からの光の偏波のＴＥ偏波成分とＴＭ偏波成分とを回転させるための偏波回転手段（偏波回転部２０に相当）と、前記偏波回転手段からの光の偏波を入射し、その光の偏波を前記電気信号に応じて、２次変調歪みを打ち消すように変調する光変調手段（電界吸収型光変調器４に相当）と、前記電気信号の電圧を調整する電圧調整手段（印加電圧調整部５に相当）と、を具備することを特徴とし、前記マイクロ波帯の電気信号を光信号に変換し、その光信号を伝送するものである。
【００２３】
この発明によれば、一つの光源からの光の偏波を、光変調手段の接合面に対して斜めに入射させ、入射光を変調する。これは、直交する二つの偏光成分（ＴＥ偏光、ＴＭ偏光）を持った二つの偏波の合成と考えることができ、すなわち、光変調手段に入射する光は、二つの偏波を有する二つの光源からの光を入射させたことと等価、と考えることができる。これにより、二つの光源による変調歪みが光変調手段内部で互いに打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる。また、光変調手段にて発生する変調歪みの位相の周波数特性が小さく、かつ、その変調歪みの強度（大きさ）の周波数特性が各光源に同様に作用するため、広い周波数帯域にわたって歪みの少ない信号を伝送することができる。
【００２４】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置において、前記偏波回転手段は、光変調手段に入射する光源からの光の偏波を調整することにより、光変調手段にて発生する変調歪みを調整することを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、光変調手段へ入射する光源からの偏波を調整するため、容易に、変調歪みの強度が等しく、さらに位相が逆相となるようにすることができる。これにより、変調歪みの打ち消し合いが可能となり、容易に歪みの少ない信号を伝送することが可能なマイクロ波信号光伝送装置を得ることができる。
【００２６】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置において、前記電圧調整手段は、電気信号の電圧を調整することにより、光変調手段にて発生する変調歪みを調整し、その変調歪みを低い状態に制御することを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、光変調手段への印加電圧を調整するため、容易に、変調歪みの強度が等しく、さらに位相が逆相となるようにすることができる。これにより、複数の光源による変調歪みが互いに打ち消し合い、容易に歪みの少ない信号を伝送することが可能となる。
【００２８】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置にあっては、複数の光源（後述する実施の形態の光源１ａ、１ｂ、…、１ｎに相当）と、前記複数の光源のそれぞれに対応し、入射される光を、入力されるマイクロ波帯の電気信号に応じて変調する複数の光変調手段（電界吸収型光変調器４ａ、４ｂ、…、４ｎに相当）と、前記電気信号の電圧を調整し、各光変調手段に同一の電気信号を供給する電圧調整手段（印加電圧調整部５に相当）と、を具備することを特徴とし、前記マイクロ波帯の電気信号を光信号に変換し、その光信号を伝送するものである。
【００２９】
この発明によれば、少なくとも一つの光源からの光が光変調手段に入射され、同一の信号源からの電気信号によりその入射光を変調するため、光源または光変調手段の特性を変えることで、各光変調手段による吸収特性を変えることができる。これにより、位相の異なる複数の変調歪みが発生し、それらが互いに打ち消し合うことによって、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる。また、同一の信号源からの入力電気信号をｎ個（ｎは２以上の整数）の光変調手段に分配し、各光変調手段にて光信号に変換しているため、１個の光変調手段で変調をかける場合に比べ、２次歪みを１／ｎに、また３次歪みを１／ｎ２ にすることができる。
【００３０】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置にあっては、さらに、複数の光変調手段により変調された光信号を検出し、それぞれ対応する光信号をマイクロ波帯の電気信号に変換する複数の光信号検出手段（後述する実施の形態の光検出器６ａ、６ｂ、…、６ｎに相当）と、前記複数の光信号検出手段からの電気信号を合成する電気信号合成手段（電気信号合成部２４に相当）と、を具備し、前記電気信号合成手段により、前記マイクロ波帯の電気信号と同一の電気信号を得ることを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、複数の光変調手段により変調された光信号を、対応する複数の光信号検出手段において、それぞれマイクロ波帯の電気信号に変換し、さらに電気信号合成手段にてその電気信号を合成することにより、信号源からの電気信号を得る。この構成では、低損失な特性をもつ光ファイバ等を使用して、マイクロ波帯の電気信号を長距離伝送できる。
【００３２】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置にあっては、さらに、複数の光変調手段により変調された光信号に対して、光の偏波合成を行う光合成手段（後述する実施の形態の光合波部３に相当）と、前記光合成手段にて合成された光信号を検出し、マイクロ波帯の電気信号に変換する光信号検出手段（光検出器６に相当）と、を具備し、前記光信号検出手段により、前記マイクロ波帯の電気信号と同一の電気信号を得ることを特徴とする。
【００３３】
この発明によれば、複数の光変調手段により変調された光信号に対して、光の偏波合成を行い、一つの光信号検出手段がその合成された光信号をマイクロ波帯の電気信号に変換し、信号源からの電気信号を得る。この構成では、低損失な特性をもつ光ファイバ等を使用して、マイクロ波帯の電気信号を長距離伝送でき、さらに、光信号検出手段を光変調手段毎に設ける必要がなく構成が簡素化する。
【００３４】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置にあっては、さらに、複数の光変調手段により変調された光信号に対して、光の波長合成を行う光合成手段と、前記光合成手段にて合成された光信号を検出し、その光信号を電気信号に変換する光信号検出手段と、を具備し、前記光信号検出手段により、前記マイクロ波帯の電気信号と同一の電気信号を得ることを特徴とする。
【００３５】
この発明によれば、複数の光変調手段により変調された光信号に対して、光の波長合成を行い、一つの光信号検出手段がその合成された光信号をマイクロ波帯の電気信号に変換し、信号源からの電気信号を得る。この構成では、低損失な特性をもつ光ファイバ等を使用して、マイクロ波帯の電気信号を長距離伝送でき、さらに、光信号検出手段を光変調手段毎に設ける必要がなく構成が簡素化する。
【００３６】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置にあっては、さらに、複数の光変調手段により変調された光信号に対して空間合成を行い、空間合成された光信号を検出し、その光信号を電気信号に変換する光信号検出手段を具備し、前記光信号検出手段により、前記マイクロ波帯の電気信号と同一の電気信号を得ることを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、複数の光変調手段により変調された光信号に対して、空間合成を行い、一つの光信号検出手段がその合成された光信号をマイクロ波帯の電気信号に変換し、信号源からの電気信号を得る。この構成では、低損失な特性をもつ光ファイバ等を使用して、マイクロ波帯の電気信号を長距離伝送でき、さらに、光信号検出手段を光変調手段毎に設ける必要がなく構成が簡素化する。
【００３８】
つぎの発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置において、電圧調整手段は、電気信号の電圧を調整することにより、複数の光変調手段にて発生する変調歪みを調整し、その変調歪みを低い状態に制御することを特徴とする。
【００３９】
この発明によれば、複数の光変調手段への印加電圧を調整するため、容易に、変調歪みの強度が等しく、さらに位相が逆相となるようにすることができる。これにより、複数の光源による変調歪みが互いに打ち消し合い、容易に歪みの少ない信号を伝送することが可能となる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００４１】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の実施の形態１の構成を示すものである。図１において、１ａおよび１ｂは光源、２は光源１ａおよび１ｂからの光出力を調整する光出力調整部、３は光源１ａおよび１ｂからの光を合波する光合波部、４は光合波部３にて合波された光を入力電気信号に応じて変調する光変調手段として動作する、例えば、電界吸収型光変調器、５は電界吸収型光変調器４への印加電圧を調整する印加電圧調整部、６は電界吸収型光変調器４により変調された光を検出し、電気信号に変換する光検出器、である。なお、本実施の形態では、説明の便宜上二つの光源を使用するが、光源はこれに限らず、例えば、光源を三つ以上用いて図１のような構成をとることとしてもよい。その際、光合波部３では、三つ以上の光源からの光を合成することになる。
【００４２】
上記のように構成されるマイクロ波信号光伝送装置の基本的な動作について、以下に簡単に説明する。光源１ａおよび１ｂにおいて発生した無変調光は、光合波部３により合波され、電界吸収型光変調器４に入射される。電界吸収型光変調器４では、入射された無変調光に対して、入力電気信号（図示のマイクロ波の電気信号）に応じた変調を行い、その電気信号を光信号に変換する。
【００４３】
電界吸収型光変調器４による変調の際には、変調歪みが小さくなるように、例えば、印加電圧調整部５により光変調器の印可電圧を調整するか、または、光出力調整部２により光源１からの光出力の比を調整する（または、両方を調整してもよい）。なお、この調整の詳細については後述する。
【００４４】
その後、電界吸収型光変調器４により変換された光信号は、光ファイバ等の伝送路を伝播し、受信器側の光検出器６にて受信され、再び電気信号に変換される。
【００４５】
このようにして、マイクロ波信号光伝送装置では、光ファイバ等の低損失な特性を利用して、マイクロ波帯の電気信号の長距離伝送を実現している。
【００４６】
つぎに、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置内の電界吸収型光変調器４にて実行される、光源からの光を変調する動作について説明する。電界吸収型光変調器４は、半導体のバンドギャップが印加電圧によって変化することを利用し、印加電圧調整部５にて調整された印加電圧（本実施の形態ではマイクロ波帯の電気信号）に応じて入射光を吸収し、電気信号を光信号に変換している。
【００４７】
図２は、電界吸収型光変調器４の吸収特性を示すものである。なお、図２（１）は、印加電圧と透過率（吸収率）の関係を示す図であり、図２（２）は、印加電圧と信号出力（光信号）の関係を示す図である。図２（１）において、７は電界吸収型光変調器４の透過率の印加電圧依存性、すなわち、吸収特性を示すラインであり、８は入射光の偏波または波長の変化による電界吸収型光変調器４の透過率の印加電圧依存性の範囲、すなわち、吸収特性の範囲を示すラインである。また、図２（２）において、９は電界吸収型光変調器４による変調の信号出力（光信号）の印加電圧依存性を示すラインであり、１０は電界吸収型光変調器４にて発生する２次歪みの印加電圧依存性を示すラインであり、１１は電界吸収型光変調器４にて発生する３次歪みの印加電圧依存性を示すライン、である。
【００４８】
電界吸収型光変調器４の吸収特性７は、図２（１）に示すように、印加電圧を大きくすると吸収が大きくなる（透過率が下がる）特性を持っている。電界吸収型光変調器４の吸収は、先に述べたように、半導体の吸収を利用しているため、入射光の波長が変わると、半導体のバンドギャップと入射光のエネルギー（波長）との関係により吸収特性の範囲８内で変化する。
【００４９】
また、量子井戸構造の電界吸収型光変調器の場合には、Ｋ． Ｗａｋｉｔａらの「”Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，” ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， ｖｏｌ．２２， １９８６． 」に示されるように、入射光の偏波により、電界吸収型光変調器の吸収特性が吸収特性の範囲８のように変化する。
【００５０】
なお、入射光の波長および偏波によるバンドギャップと入射光のエネルギーとの関係の変化は、電界吸収型光変調器４への印加電圧によるバンドギャップの変化とほぼ等価であるため、入射光の波長および偏波が変わったときの吸収特性は、吸収特性７を横方向に平行移動させたものとほぼ同じになる。
【００５１】
また、電界吸収型光変調器４にて変調された光信号の出力は、吸収特性７の印加電圧に対する微分係数の２乗に比例する。このため、光信号出力の印加電圧依存性９は、図２（２）に示すとおり、吸収特性７の勾配が最も大きくなる印加電圧において最大となる。
【００５２】
また、電界吸収型光変調器４にて発生する２次歪みは、吸収特性７の印加電圧に対する２次微分係数の２乗に比例する。このため、２次歪みの印加電圧依存性１０は、ほぼ光信号出力の印加電圧依存性９を印加電圧に対して微分した形になり、信号出力が最大になる印加電圧において２次歪みが最小になり、その前後の印加電圧において２次歪みが最大になる。なお、２次歪みが最小となる印加電圧の前後において２次歪みの位相は反転している。
【００５３】
さらに、電界吸収型光変調器４にて発生する３次歪みは、吸収特性７の印加電圧に対する３次微分係数の２乗に比例する。このため、３次歪みの印加電圧依存性１１は、ほぼ２次歪みの印加電圧依存性１０を印加電圧に対して微分した形になり、２次歪みが最小となる印加電圧において３次歪みが最大になり、その前後の２次歪みが最大になる印加電圧において３次歪みが最小となる。なお、３次歪みが最小となる印加電圧の前後において、３次歪みの位相は反転している。
上記のように、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置内の電界吸収型光変調器４では、光源からの光を変調している。
【００５４】
以下、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の動作について詳細に説明する。図３は、二つの光源１ａ、１ｂからの光の吸収特性が異なる場合における、電界吸収型光変調器４による変調の経過を示している。なお、図３（１）は、印加電圧と信号出力（光信号）の関係を示す図であり、図３（２ａ）および（２ｂ）は、所定の印加電圧における信号出力の時間と振幅の関係を示す図であり、図３（ｃ）は、受信側の光検出器６にて合成された歪みの少ない信号を示す図、である。
【００５５】
図３（１）において、９ａおよび９ｂは電界吸収型光変調器４による変調の信号出力（光信号）の印加電圧依存性を示すラインであり、１０ａおよび１０ｂは電界吸収型光変調器４にて発生する２次歪みの印加電圧依存性を示すライン（以後、２次歪み１０ａ、１０ｂと呼ぶ）であり、１１ａおよび１１ｂは電界吸収型光変調器４にて発生する３次歪みの印加電圧依存性を示すライン（以後、３次歪み１１ａ、１１ｂと呼ぶ）、である。また、図３（２ａ）および（２ｂ）において、１３ａおよび１３ｂはそれぞれ光源１ａおよび光源１ｂからの光が、動作点１２において、電界吸収型光変調器４により変調された信号の時間波形であり、１４ａおよび１４ｂはそれぞれ光源１ａおよび光源１ｂからの光が、動作点１２において、電界吸収型光変調器４により変調されて発生した２次歪みの時間波形、である。また、図３（３）において、１５は時間波形１３ａおよび１３ｂを合成した信号の時間波形である。
【００５６】
まず、光源１ａおよび１ｂにおいて発生した無変調光は、光合波部３により合波され、電界吸収型光変調器４に入射される。電界吸収型光変調器４では、入射された無変調光に対して、入力電気信号（図示のマイクロ波の電気信号）に応じた変調を行い、その電気信号を光信号に変換する。
【００５７】
このとき、光源ａおよび光源ｂからの光に対する吸収特性は、図３（１）のとおり、印可電圧に対してズレており、動作点１２において、３次歪み１１ａ、１１ｂがゼロになり、また、２次歪み１０ａ、１０ｂの出力が同一値で、位相が逆になり、さらに、信号９ａ、９ｂの出力が同一値となっている。このため、動作点１２における、光源１ａおよび１ｂからの光を電界吸収型光変調器４で変調したときの信号出力の時間波形は、図３（２ａ）、（２ｂ）のとおり、時間波形１３ａと１３ｂの振幅および位相が一致し、２次歪み１４ａと１４ｂの振幅が一致し、位相が逆になっている。
【００５８】
ここで、説明を容易にするため、例えば、信号１３ａ、１３ｂの振幅を１、また、２次歪み１４ａ、１４ｂの振幅を０．５とする。このとき、光源１ａおよび１ｂからの光は、電界吸収型光変調器４にて、図３（２ａ）および（２ｂ）のとおり、個別に変調されている。そして、これらの変調光を同時に光検出器６において電気信号に変換すると、時間波形１３ａ、１３ｂおよび２次歪み１４ａ、１４ｂを電界合成した時間波形が得られる。すなわち、図３（３）に示すとおり、時間波形１５の振幅は２になり、２次歪みは打ち消し合い、ゼロとなる。
【００５９】
このように、変調歪み（この場合は２次歪み１０ａ、１０ｂ）が逆相となるような複数の光を電界吸収型光変調器４に入射して変調することによって、変調歪みが打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送可能なマイクロ波信号光伝送装置を得ることができる。また、電界吸収型光変調器４の変調歪みの位相に関する周波数特性は小さく、かつ、変調歪みの強度（大きさ）の周波数特性は各光源に同様に作用するため、広い周波数帯域にわたって、歪みの少ない信号を伝送することができる。また、電界吸収型光変調器４への入射光の光源が複数で、光の強度が同一であれば、各光源の雑音の位相はランダムなので、一つの光源を用いた場合よりも、雑音を少なくすることができる。
【００６０】
なお、光出力調整部２および印加電圧調整部５を調整することによって、容易に、各光源からの光の変調歪みの強度を等しくでき、さらに位相が逆相となるようにすることができる。これにより、変調歪みの打ち消し合いが可能となり、容易に歪みの少ない信号を伝送することが可能となる。
【００６１】
図４は、二つの光源１ａ、１ｂからの光の吸収特性が等しい場合における、電界吸収型光変調器４による変調の経過を示している。なお、図４（１）は、印加電圧と信号出力（光信号）の関係を示す図であり、図４（２ａ）および（２ｂ）は、所定の印加電圧における信号出力の時間と振幅の関係を示す図であり、図４（３）は、受信側の光検出器６にて合成された歪みの少ない信号を示す図、である。なお、図４において、図３と同一の波形には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図４（２ａ）および（２ｂ）において、１６ａおよび１６ｂは、それぞれ光源１ａおよび１ｂからの光が、動作点１２において、電界吸収型光変調器４により変調されて発生した３次歪みの時間波形、である。また、図４（３）において、１７は時間波形１６ａおよび１６ｂを合成した信号の時間波形である。
【００６３】
まず、光源１ａおよび１ｂにおいて発生した無変調光は、光合波部３により合波され、電界吸収型光変調器４に入射される。電界吸収型光変調器４では、入射された無変調光に対して、入力電気信号（図示のマイクロ波の電気信号）に応じた変調を行い、その電気信号を光信号に変換する。
【００６４】
このとき、光源１ａおよび光源１ｂからの光に対する吸収特性は、図４（１）のとおり、印可電圧に対してほぼ等しい特性となっており、動作点１２において、２次歪み１０ａ、１０ｂがゼロになり、また、３次歪み１１ａ、１１ｂの出力が同一値になり、さらに、信号９ａ、９ｂの出力が同一値となっている。このため、動作点１２における、光源１ａおよび１ｂからの光を電界吸収型光変調器４で変調したときの信号出力の時間波形は、図４（２ａ）、（２ｂ）のとおり、時間波形１３ａと１３ｂの振幅および位相が一致し、さらに３次歪み１６ａと１６ｂの振幅および位相も一致している。
【００６５】
ここで、説明を容易にするため、例えば、信号１３ａ、１３ｂの振幅を１、また、３次歪み１６ａ、１６ｂの振幅を０．５とする。このとき、光源１ａおよび１ｂからの光は、電界吸収型光変調器４にて、図４（２ａ）および（２ｂ）のとおり、個別に変調されている。そして、これらの変調光を同時に光検出器６において電気信号に変換すると、時間波形１３ａ、１３ｂおよび３次歪み１６ａ、１６ｂを電界合成した時間波形が得られる。すなわち、図４（３）に示すとおり、時間波形１５の振幅は２になり、３次歪みの時間波形１７の振幅は１となる。
【００６６】
図４に示すような場合、時間波形１５と３次歪みの時間波形１７の比は、個々の光を変調した時の時間波形１３ａ、１３ｂと３次歪みの時間波形１６ａ、１６ｂの比と同じであるが、より大きな信号出力（電気信号）が得られる、という面で歪みの少ない信号の伝送が可能、といえる。仮に、一つの光源を用いて同じ信号出力を得ようとした場合には、本実施の形態よりも大きな電気信号の入力が必要となる。また、一つの光源を用いて同じ信号出力を得た場合、すなわち、時間波形１５の振幅が２のときは、３次歪みの時間波形１７の振幅が４となり、図４（３）の場合と比較すると、３次歪みについては振幅が４倍、強度が１６倍になってしまい、良好な伝送ができない。
【００６７】
このように、本実施の形態では、同一の吸収特性の光を電界吸収型光変調器４に入射して、変調することによっても、歪みの少ない信号を伝送可能なマイクロ波信号光伝送装置を得ることができる。
【００６８】
図５は、光源１ａおよび１ｂからの光を、電界吸収型光変調器４にて変調したときの信号出力９ａおよび９ｂと、２次歪み１０ａおよび１０ｂの印加電圧依存性を示す図である。なお、ここでの電界吸収型光変調器４の吸収特性は、図５に示すとおり、異なっているものとする。また、図３および図４と同様の部分については説明を省略する。
【００６９】
ここでも、２次歪みの強度が等しく、位相が逆相となるように、すなわち、印加電圧調整部５にて動作点１８の値に印加電圧を調整することにより、図３において説明したように、２次歪み１０ａ、１０ｂが互いに打ち消し合い、容易に、歪みの少ない信号の伝送を行うことができる。なお、２次歪みの強度が異なる印加電圧、例えば、動作点１９の電圧値においても、電界吸収型光変調器４に入射する光源１ａと光源１ｂからの光の強度の比を、光出力調整部２にて調整することにより、２次歪みの強度を等しくすることができ、上記のように、２次歪み１０ａ、１０ｂが互いに打ち消し合い、容易に、歪みの少ない信号の伝送を行うことができる。
【００７０】
さらに、図５において、電界吸収型光変調器４の印加電圧を動作点１８で駆動する場合、光源１ｂからの光は、光源１ａからの光より、大きな変調を受けていることになる。すなわち、信号出力が大きい。そして、この動作点での電界吸収型光変調器４の透過率は、図２に示すとおり、光源１ｂからの光の方が大きくなっている。このため、信号レベルの寄与が少ない光源１ａからの雑音は少なく、さらに、電界吸収型光変調器４では光源１ｂからの歪みを打ち消す２次歪みを発生しており、効果的な歪み補償が可能となる。
【００７１】
このように、本実施の形態では、電界吸収型光変調器４に入射する複数の光源からの光のうち、大きく変調される光の透過率が高くなるように、光源の波長および偏波（光出力調整部２による）と、印加電圧（印加電圧調整部５）とを調整することにより、低雑音で、歪みの少ない信号の伝送を行うことができる。
【００７２】
実施の形態２．
図６は、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の実施の形態２の構成を示すものである。なお、図６において、先に説明した図１（実施の形態１）と同様の構成および効果については説明を省略し、ここでは、図１と異なる部分について説明する。
【００７３】
図６において、１は光源、２０は光の偏波を回転する偏波回転部、４は偏波回転部２０からの光を入力電気信号に応じて変調する光変調手段として動作する、例えば、電界吸収型光変調器、５は電界吸収型光変調器４への印加電圧を調整する印加電圧調整部、６は電界吸収型光変調器４により変調された光を検出し、電気信号に変換する光検出器、である。実施の形態１の構成とは、光源が一つであることと、光が偏波回転部２０を介して電界吸収型光変調器４に入射されていることが異なっている。
【００７４】
図７は、電界吸収型光変調器４へ入射される光の偏波に関する説明図である。図７において、２１は光源１からの入射光の偏波であり、２２は偏波２１の電界吸収型光変調器４のＴＥ偏光成分、２３は偏波２１の電界吸収型光変調器４のＴＭ偏光成分、である。
【００７５】
以下、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の動作について詳細に説明する。まず、光源１において発生した無変調光は、偏波回転部２０を介して、電界吸収型光変調器４に入射される。電界吸収型光変調器４では、入射された無変調光に対して、入力電気信号（図示のマイクロ波の電気信号）に応じた変調を行い、その電気信号を光信号に変換する。
【００７６】
このとき、電界吸収型光変調器４による変調の際には、変調歪みが小さくなるように、印加電圧調整部５または偏波回転部２０により、それぞれ印可電圧または光源１からの光の偏波、を調整している。なお、電界吸収型光変調器４に入射される光の偏波２１は、図７に示すとおり、直交する二つの偏光成分、すなわち、ＴＥ偏光成分２２とＴＭ偏光成分２３との合成と考えることができる。これは、電界吸収型光変調器４に入射する光が、ＴＥ偏波成分２２とＴＭ偏波成分２３とを有する二つの光源からの光（例えば、図１の光源１ａと１ｂ）と等価であることを意味しており、これにより、実施の形態１と同様の効果が得られることになる。
【００７７】
その後、電界吸収型光変調器４により変換された光信号は、光ファイバ等の伝送路を伝播し、受信器側の光検出器６にて受信され、再び電気信号に変換される。
【００７８】
このようにして、本実施の形態におけるマイクロ波信号光伝送装置では、光ファイバ等の低損失な特性を利用して、マイクロ波帯の電気信号の長距離伝送を実現している。
【００７９】
実施の形態３．
図８は、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の実施の形態３の構成を示すものである。なお、図８において、先に説明した図１（実施の形態１）および図６（実施の形態２）と同様の構成および効果については説明を省略し、ここでは、図１および図６と異なる部分について説明する。
【００８０】
図８において、１ａ、１ｂ、…、１ｎは光源、４ａ、４ｂ、…、４ｎは各光源からの光と個別に対応し、入力電気信号に応じてその光を変調する光変調手段として動作する、例えば、電界吸収型光変調器、５は各電界吸収型光変調器への印加電圧を調整する印加電圧調整部、６ａ、６ｂ、…、６ｎは各電界吸収型光変調器に個別に対応し、それぞれにより変調された光を検出して電気信号に変換する光検出器、２４は各光検出器からの複数の電気信号を合成する電気信号合成部２４、である。なお、変数ｎは任意の整数を示す。
【００８１】
以下、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の動作について詳細に説明する。各光源において発生した無変調光は、それぞれ対応する電界吸収型光変調器に入射される。各電界吸収型光変調器では、入射された無変調光を入力電気信号に応じて変調を行い、電気信号を光信号に変換する。このとき、各電界吸収型光変調器による変調の際には、変調歪みが小さくなるように、印加電圧調整部５により、印可電圧を調整している。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同様に光出力調整部を設け、光の波長および偏波を調整することで電界吸収型光変調器４の特性を変え、変調歪みが小さくなるようにする構成としてもよい。
【００８２】
その後、各電界吸収型光変調器により変換された光信号は、光ファイバ等の伝送路を伝播し、対応する受信器側の各光検出器にて受信され、再び電気信号に変換される。そして、各光検出器にて変換された複数の電気信号は、電気信号合成部２４に合成され、もとのマイクロ波帯の電気信号となる。
【００８３】
このようにして、本実施の形態におけるマイクロ波信号光伝送装置では、光ファイバ等の低損失な特性を利用して、マイクロ波帯の電気信号の長距離伝送を実現している。
【００８４】
なお、各電界吸収型光変調器による変調の際、本実施の形態では、入力電気信号をｎ個の電界吸収型光変調器に分配し、その印加電圧に応じて電気信号を光信号に変換するため、各電界吸収型光変調器に供給される電気信号が少なくなる。従って、この構成では、各電界吸収型光変調器にて発生する２次歪みおよび３次歪みを、１個の電界吸収型光変調器４により変調をかける場合（実施の形態１および実施の形態２）と比較して、それぞれ１／ｎ２ および１／ｎ３ とすることができる。これにより、電気信号合成部２４により合成された電気信号についても、１個の電界吸収型光変調器４により変調をかける場合と比較すると、２次歪みを１／ｎに、また３次歪みを１／ｎ２ にすることができる。
【００８５】
また、本実施の形態におけるマイクロ波信号光伝送装置においても、複数の光を各電界吸収型光変調器に入射してそれぞれ変調することによって、電気信号合成部２４にて各変調歪みが打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することができる。
【００８６】
実施の形態４．
図９は、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の実施の形態４の構成を示すものである。なお、図８において、先に説明した図１（実施の形態１）、図６（実施の形態２）、および図８（実施の形態３）と同様の構成および効果については説明を省略し、ここでは、各実施の形態と異なる部分について説明する。
【００８７】
図９において、１ａ、１ｂ、…、１ｎは光源、４ａ、４ｂ、…、４ｎは各光源からの光と個別に対応し、入力電気信号に応じてその光を変調する光変調手段として動作する、例えば、電界吸収型光変調器、３は各電界吸収型光変調器からの複数の光信号を合成（例えば、偏波合成、波長合成、および空間合成等に相当する）する光合波部、５は各電界吸収型光変調器への印加電圧を調整する印加電圧調整部、６は光合波部３にて合成された光信号を検出して電気信号に変換する光検出器、である。なお、変数ｎは任意の整数を示す。
【００８８】
以下、本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の動作について詳細に説明する。各光源において発生した無変調光は、それぞれ対応する電界吸収型光変調器に入射される。各電界吸収型光変調器では、入射された無変調光を入力電気信号に応じて変調を行い、電気信号を光信号に変換する。このとき、各電界吸収型光変調器による変調の際には、変調歪みが小さくなるように、印加電圧調整部５により、印可電圧を調整している。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同様に光出力調整部を設け、光の波長および偏波を調整することで電界吸収型光変調器４の特性を変え、変調歪みが小さくなるようにする構成としてもよい。
【００８９】
その後、各電界吸収型光変調器により変換された光信号は、光ファイバ等の伝送路を伝播し、光合波部３に入力される。そして、各光信号は、光合波部３にて、例えば、波長合成、偏波合成、または空間合成され、その後、受信器側の各光検出器にて受信され、再びマイクロ波帯の電気信号に変換される。
【００９０】
このようにして、本実施の形態におけるマイクロ波信号光伝送装置では、光ファイバ等の低損失な特性を利用して、マイクロ波帯の電気信号の長距離伝送を実現している。
【００９１】
なお、各電界吸収型光変調器による変調の際、本実施の形態では、実施の形態３と同様に、入力電気信号をｎ個の電界吸収型光変調器に分配し、その印加電圧に応じて電気信号を光信号に変換するため、各電界吸収型光変調器に供給される電気信号が少なくなる。従って、ここでも、各電界吸収型光変調器にて発生する２次歪みおよび３次歪みを、１個の電界吸収型光変調器４により変調をかける場合（実施の形態１および実施の形態２）と比較して、それぞれ１／ｎ２ および１／ｎ３ とすることができる。これにより、光合波部３により合成された光信号についても、１個の電界吸収型光変調器４により変調をかける場合と比較すると、２次歪みを１／ｎに、また３次歪みを１／ｎ２ にすることができる。
【００９２】
また、本実施の形態におけるマイクロ波信号光伝送装置においては、複数の光を各電界吸収型光変調器に入射してそれぞれ変調することによって、光合波部３にて各変調歪みが打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することができる。
【００９３】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、この発明によれば、変調歪みが逆相となるような複数の光源からの光を光変調手段に入射させ、入力電気信号により入射光を変調している。これにより、複数の光源による変調歪みが光変調手段内部で打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる、という効果を奏する。また、光変調手段にて発生する変調歪みの位相の周波数特性が小さく、かつ、その変調歪みの強度（大きさ）の周波数特性が各光源に同様に作用するため、広い周波数帯域にわたって歪みの少ない信号を伝送することができる、という効果を奏する。また、光変調手段への入射光の光源が複数で、その光の強度が同一であれば、各光源の雑音の位相がランダムなため、一つの光源を用いた場合よりも雑音が少なくなる、という効果を奏する。
【００９４】
つぎの発明によれば、光変調手段として電界吸収型光変調器を用いているため、吸収特性が入射光の波長および偏波によって変わる。そのため、波長および偏波の異なる複数の光源からの光を入射することによって、電界吸収型光変調器内で変調歪みが打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる、という効果を奏する。また、電界吸収型光変調器への入射光の光源が複数で、その光の強度が同一であれば、各光源の雑音の位相がランダムなため、一つの光源を用いた場合よりも雑音が少なくなる、という効果を奏する。
【００９５】
つぎの発明によれば、少なくとも一つの光源からの光の偏波が、他の光源からの光の偏波と異なるため、伴って、光変調手段の吸収特性が変わる。これにより、偏波の異なる複数の光源からの光を入射することで、複数の光源による変調歪みが互いに打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる、という効果を奏する。
【００９６】
つぎの発明によれば、少なくとも一つの光源からの光の波長が、他の光源からの光の波長と異なるため、伴って、光変調手段の吸収特性が変わる。これにより、波長の異なる複数の光源からの光を入射することで、複数の光源による変調歪みが互いに打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる、という効果を奏する。
【００９７】
つぎの発明によれば、入力電気信号により最も大きく変調される光の透過率が、他の光源からの光の透過率より高いため、信号レベルへの寄与が少ない光源からの雑音が少なくなる。また、光変調手段では、歪みを打ち消すための変調歪みを発生している。これにより、効果的に歪み補償を行うことができ、さらに、複数の光源による変調歪みが互いに打ち消し合い、低雑音で歪みの少ない信号の伝送が可能となる、という効果を奏する。
【００９８】
つぎの発明によれば、光変調手段へ入射する光源からの光の出力比を調整するため、容易に、変調歪みの強度が等しく、さらに位相が逆相となるようにすることができる。これにより、変調歪みの打ち消し合いが可能となり、容易に歪みの少ない信号を伝送することが可能となる、という効果を奏する。
【００９９】
つぎの発明によれば、一つの光源からの光の偏波を、光変調手段の接合面に対して斜めに入射させ、入射光を変調する。これは、直交する二つの偏光成分（ＴＥ偏光、ＴＭ偏光）を持った二つの偏波の合成と考えることができ、すなわち、光変調手段に入射する光は、二つの偏波を有する二つの光源からの光を入射させたことと等価、と考えることができる。これにより、二つの光源による変調歪みが光変調手段内部で互いに打ち消し合い、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる、という効果を奏する。また、光変調手段にて発生する変調歪みの位相の周波数特性が小さく、かつ、その変調歪みの強度（大きさ）の周波数特性が各光源に同様に作用するため、広い周波数帯域にわたって歪みの少ない信号を伝送することができる、という効果を奏する。
【０１００】
つぎの発明によれば、光変調手段へ入射する光源からの偏波を調整するため、容易に、変調歪みの強度が等しく、さらに位相が逆相となるようにすることができる。これにより、変調歪みの打ち消し合いが可能となり、容易に歪みの少ない信号を伝送することが可能なマイクロ波信号光伝送装置を得ることができる、という効果を奏する。
【０１０１】
つぎの発明によれば、光変調手段への印加電圧を調整するため、容易に、変調歪みの強度が等しく、さらに位相が逆相となるようにすることができる。これにより、複数の光源による変調歪みが互いに打ち消し合い、容易に歪みの少ない信号を伝送することが可能となる、という効果を奏する。
【０１０２】
つぎの発明によれば、少なくとも一つの光源からの光が光変調手段に入射され、同一の信号源からの電気信号によりその入射光を変調するため、光源または光変調手段の特性を変えることで、各光変調手段による吸収特性を変えることができる。これにより、位相の異なる複数の変調歪みが発生し、それらが互いに打ち消し合うことによって、歪みの少ない信号を伝送することが可能となる、という効果を奏する。また、同一の信号源からの入力電気信号をｎ個（ｎは２以上の整数）の光変調手段に分配し、各光変調手段にて光信号に変換しているため、１個の光変調手段で変調をかける場合に比べ、２次歪みを１／ｎに、また３次歪みを１／ｎ２ にすることができる、という効果を奏する。
【０１０３】
つぎの発明によれば、複数の光変調手段により変調された光信号を、対応する複数の光信号検出手段において、それぞれマイクロ波帯の電気信号に変換し、さらに電気信号合成手段にてその電気信号を合成することにより、信号源からの電気信号を得る。この構成では、低損失な特性をもつ光ファイバ等を使用して、マイクロ波帯の電気信号を長距離伝送できる、という効果を奏する。
【０１０４】
つぎの発明によれば、複数の光変調手段により変調された光信号に対して、光の偏波合成を行い、一つの光信号検出手段がその合成された光信号をマイクロ波帯の電気信号に変換し、信号源からの電気信号を得る。この構成では、低損失な特性をもつ光ファイバ等を使用して、マイクロ波帯の電気信号を長距離伝送でき、さらに、光信号検出手段を光変調手段毎に設ける必要がなく構成が簡素化する、という効果を奏する。
【０１０５】
つぎの発明によれば、複数の光変調手段により変調された光信号に対して、光の波長合成を行い、一つの光信号検出手段がその合成された光信号をマイクロ波帯の電気信号に変換し、信号源からの電気信号を得る。この構成では、低損失な特性をもつ光ファイバ等を使用して、マイクロ波帯の電気信号を長距離伝送でき、さらに、光信号検出手段を光変調手段毎に設ける必要がなく構成が簡素化する、という効果を奏する。
【０１０６】
つぎの発明によれば、複数の光変調手段により変調された光信号に対して、空間合成を行い、一つの光信号検出手段がその合成された光信号をマイクロ波帯の電気信号に変換し、信号源からの電気信号を得る。この構成では、低損失な特性をもつ光ファイバ等を使用して、マイクロ波帯の電気信号を長距離伝送でき、さらに、光信号検出手段を光変調手段毎に設ける必要がなく構成が簡素化する、という効果を奏する。
【０１０７】
つぎの発明によれば、複数の光変調手段への印加電圧を調整するため、容易に、変調歪みの強度が等しく、さらに位相が逆相となるようにすることができる。これにより、複数の光源による変調歪みが互いに打ち消し合い、容易に歪みの少ない信号を伝送することが可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】電界吸収型光変調器の特性を示す図である。
【図３】二つの光源からの光の吸収特性が異なる場合における、電界吸収型光変調器による変調の経過を示す図である。
【図４】二つの光源からの光の吸収特性が等しい場合における、電界吸収型光変調器による変調の経過を示す図である。
【図５】電界吸収型光変調器にて変調したときの各信号の印加電圧依存性を示す図である。
【図６】本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図７】電界吸収型光変調器への入射光の偏波に関する説明図である。
【図８】本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明にかかるマイクロ波信号光伝送装置の実施の形態４の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来におけるマイクロ波信号光伝送装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｎ 光源、２，２ａ，２ｂ 光出力調整部、３ 光合波部、４，４ａ，４ｂ，４ｎ 電界吸収型光変調器、５ 印加電圧調整部、６，６ａ，６ｂ，６ｎ 光検出器、２０ 偏波回転部、２４ 電気信号合成部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a microwave signal light transmission device used for signal transmission in a microwave band, and more particularly to a microwave signal transmission device for transmitting an electric signal in a microwave band over a long distance by using low-loss characteristics of an optical fiber or the like. The present invention relates to a wave signal light transmission device.
[0002]
[Prior art]
Hereinafter, a conventional microwave signal light transmission device will be described. 10 is a diagram showing the “Lightwave Subcarrier CATV Transmission Systems”, IEEE TRANSMISSION ON MICROWAVE THEORY AND TECHNOLOGES, VOL.
[0003]
In the figure, reference numeral 25 denotes an electro-optical conversion element for converting an input electric signal into an optical signal; 26, a distortion compensation circuit for compensating modulation distortion generated in the electro-optical conversion element 25; A squaring circuit for generating second-order distortion, 28 is a variable attenuator for adjusting the magnitude of the second-order distortion generated in the
[0004]
In the microwave signal light transmission device having the
[0005]
As described above, in the conventional microwave signal light transmission device, distortion compensation is performed using the second-order distortion and the third-order distortion adjusted by the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional microwave signal light transmission device, the phases of the second-order distortion and the third-order distortion generated by the distortion compensation circuit described above are adjusted using a phase shifter or the like. That is, the phase shifter and the like are adjusted so that the phase relationship between the distortion generated in the distortion compensation circuit and the distortion of the electro-optical conversion element is opposite. At this time, in a narrow frequency range of the microwave signal, the phase relationship with the distortion of the electro-optical conversion element can be reversed.
[0007]
However, fine adjustment is required in a wide frequency range, particularly in a high frequency range, and the phase relationship between the modulation distortion generated by the distortion compensation circuit and the modulation distortion generated by the electro-optical conversion element is reversed. There was a problem that it was very difficult.
[0008]
Further, there is a problem that it is very difficult to make the magnitudes of the second-order distortion and the third-order distortion generated in the distortion compensation circuit constant over a wide frequency range.
[0009]
The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a microwave signal light transmission device capable of obtaining a sufficient distortion compensation effect and transmitting signals with little distortion in any frequency range. Aim.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, in a microwave signal light transmission device according to the present invention, a plurality of light sources (corresponding to
[0011]
According to the present invention, light from a plurality of light sources whose modulation distortions have opposite phases is made incident on the light modulating means, and the incident light is modulated by the input electric signal. As a result, the modulation distortion caused by the plurality of light sources cancels out inside the light modulation means, and it is possible to transmit a signal with less distortion. Further, the frequency characteristic of the phase of the modulation distortion generated by the optical modulation means is small, and the frequency characteristic of the intensity (magnitude) of the modulation distortion acts on each light source similarly, so that the distortion is small over a wide frequency band. Signals can be transmitted. Further, if there are a plurality of light sources of light incident on the light modulating means and the light intensities are the same, the noise phase of each light source is random, so that the noise is smaller than when one light source is used.
[0012]
The microwave signal light transmission device according to the next invention is characterized in that the light modulating means is an electro-absorption light modulator (corresponding to an electro-absorption light modulator 4 in an embodiment described later). I do.
[0013]
According to the present invention, since the electro-absorption type optical modulator is used as the optical modulation means, the absorption characteristic changes depending on the wavelength and the polarization of the incident light. Therefore, by inputting light from a plurality of light sources having different wavelengths and polarizations, modulation distortions cancel each other in the electro-absorption optical modulator, so that a signal with less distortion can be transmitted. Also, if there are a plurality of light sources for incident light to the electroabsorption optical modulator and the light intensities are the same, the noise phase of each light source is random, so that the noise is smaller than when one light source is used. Less.
[0014]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, the polarization of at least one of the light from the plurality of light sources incident on the light modulation means is different from the polarization of the light from the other light sources. And
[0015]
According to the present invention, since the polarization of light from at least one light source is different from the polarization of light from another light source, the absorption characteristics of the light modulation unit change accordingly. Accordingly, by inputting light from a plurality of light sources having different polarizations, modulation distortions caused by the plurality of light sources cancel each other, and it is possible to transmit a signal with little distortion.
[0016]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, the wavelength of at least one of the lights from the plurality of light sources incident on the light modulation means is different from the wavelength of the light from the other light sources. .
[0017]
According to the present invention, since the wavelength of the light from at least one light source is different from the wavelength of the light from the other light sources, the absorption characteristic of the light modulating means changes accordingly. Accordingly, by inputting light from a plurality of light sources having different wavelengths, modulation distortions caused by the plurality of light sources cancel each other, and it is possible to transmit a signal with less distortion.
[0018]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, the transmittance of the light that is most greatly modulated by the electric signal by the light modulation unit is higher than the transmittance of the light from another light source by the light modulation unit. And
[0019]
According to the present invention, since the transmittance of light that is most greatly modulated by the input electric signal is higher than the transmittance of light from another light source, noise from the light source that contributes little to the signal level is reduced. In addition, the optical modulation means generates modulation distortion for canceling the distortion. As a result, distortion compensation can be performed effectively, and furthermore, modulation distortions caused by a plurality of light sources cancel each other, thereby enabling transmission of a signal with low noise and little distortion.
[0020]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, furthermore, the light output adjusting means for adjusting the output ratio of the light from the light source incident on the light modulating means (the light
[0021]
According to the present invention, since the output ratio of the light from the light source incident on the light modulating means is adjusted, the intensity of the modulation distortion can be easily made equal, and the phases can be reversed. As a result, modulation distortion can be canceled out, and a signal with little distortion can be easily transmitted.
[0022]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, one light source (corresponding to a
[0023]
According to the present invention, the polarization of the light from one light source is obliquely incident on the joint surface of the light modulation means, and the incident light is modulated. This can be considered as a combination of two polarized waves having two orthogonal polarization components (TE polarized light and TM polarized light), that is, light incident on the light modulating means is composed of two polarized lights having two polarized lights. It can be considered that this is equivalent to making light from a light source incident. As a result, the modulation distortion due to the two light sources cancels each other inside the light modulation means, and it is possible to transmit a signal with little distortion. Further, the frequency characteristic of the phase of the modulation distortion generated by the optical modulation means is small, and the frequency characteristic of the intensity (magnitude) of the modulation distortion acts on each light source similarly, so that the distortion is small over a wide frequency band. Signals can be transmitted.
[0024]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, the polarization rotation means adjusts the polarization distortion of the light from the light source incident on the light modulation means, thereby adjusting the modulation distortion generated in the light modulation means. It is characterized by doing.
[0025]
According to the present invention, since the polarization from the light source incident on the light modulating means is adjusted, the intensity of the modulation distortion can be easily made equal, and the phases can be reversed. As a result, modulation distortion can be canceled out, and a microwave signal light transmission device capable of easily transmitting a signal with little distortion can be obtained.
[0026]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, the voltage adjusting means adjusts the modulation distortion generated in the optical modulation means by adjusting the voltage of the electric signal, and controls the modulation distortion to a low state. It is characterized by doing.
[0027]
According to the present invention, since the voltage applied to the light modulating means is adjusted, the intensity of the modulation distortion can be easily made equal and the phases can be reversed. As a result, the modulation distortions caused by the plurality of light sources cancel each other, and it is possible to easily transmit a signal with less distortion.
[0028]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, a plurality of light sources (corresponding to the
[0029]
According to the present invention, light from at least one light source is incident on the light modulation unit, and the incident light is modulated by an electric signal from the same signal source. By changing the characteristics of the light source or the light modulation unit, The absorption characteristics of each light modulating means can be changed. As a result, a plurality of modulation distortions having different phases are generated, and they cancel each other, so that a signal with little distortion can be transmitted. In addition, since an input electric signal from the same signal source is distributed to n (n is an integer of 2 or more) optical modulation means and converted into an optical signal by each optical modulation means, one optical modulation Means, the second-order distortion is reduced to 1 / n, and the third-order distortion is reduced to 1 / n. 2 Can be
[0030]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, furthermore, a plurality of light signals modulated by a plurality of light modulating means are detected, and the corresponding light signals are converted into microwave band electric signals. Optical signal detecting means (corresponding to
[0031]
According to the present invention, the optical signals modulated by the plurality of optical modulators are respectively converted into electric signals in the microwave band by the corresponding plurality of optical signal detectors, and the electric signals are further converted by the electric signal synthesizer. To obtain an electric signal from the signal source. With this configuration, an electric signal in the microwave band can be transmitted over a long distance using an optical fiber or the like having low-loss characteristics.
[0032]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, furthermore, the light combining means for combining the polarization of the light with the optical signal modulated by the plurality of light modulation means (the optical combining means of an embodiment described later). wave And a light signal detecting means (corresponding to the photodetector 6) for detecting an optical signal synthesized by the light synthesizing means and converting it into an electric signal in a microwave band. An electric signal identical to the electric signal in the microwave band is obtained by the signal detecting means.
[0033]
According to the present invention, the optical signals modulated by the plurality of optical modulating units are subjected to polarization combination of light, and one optical signal detecting unit converts the combined optical signal into an electric signal in a microwave band. Convert to obtain an electrical signal from the signal source. In this configuration, an electric signal in the microwave band can be transmitted over a long distance using an optical fiber or the like having low-loss characteristics, and furthermore, there is no need to provide an optical signal detection unit for each optical modulation unit, and the configuration is simplified. I do.
[0034]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, the light signal modulated by the plurality of light modulating means is further combined by the light combining means for performing wavelength combining of light and the light combining means. Optical signal detecting means for detecting the optical signal and converting the optical signal into an electric signal, wherein the optical signal detecting means obtains the same electric signal as the electric signal in the microwave band. And
[0035]
According to the present invention, the optical signals modulated by the plurality of optical modulators are subjected to wavelength synthesis of light, and one optical signal detector converts the synthesized optical signal into an electric signal in a microwave band. Then, an electric signal from the signal source is obtained. In this configuration, an electric signal in the microwave band can be transmitted over a long distance using an optical fiber or the like having low-loss characteristics, and furthermore, there is no need to provide an optical signal detection unit for each optical modulation unit, and the configuration is simplified. I do.
[0036]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, further, the light signal modulated by the plurality of light modulating means is spatially synthesized, the spatially synthesized light signal is detected, and the light signal is detected. Is converted into an electric signal, and an electric signal identical to the electric signal in the microwave band is obtained by the optical signal detecting means.
[0037]
According to the present invention, spatial synthesis is performed on optical signals modulated by a plurality of optical modulation units, and one optical signal detection unit converts the synthesized optical signal into an electric signal in a microwave band, Obtain an electrical signal from a signal source. In this configuration, an electric signal in the microwave band can be transmitted over a long distance using an optical fiber or the like having low-loss characteristics, and furthermore, there is no need to provide an optical signal detection unit for each optical modulation unit, and the configuration is simplified. I do.
[0038]
In the microwave signal light transmission device according to the next invention, the voltage adjusting means adjusts the modulation distortion generated by the plurality of optical modulation means by adjusting the voltage of the electric signal to reduce the modulation distortion. It is characterized by controlling.
[0039]
According to the present invention, since the voltages applied to the plurality of light modulating units are adjusted, the intensity of the modulation distortion can be easily made equal and the phases can be reversed. As a result, the modulation distortions caused by the plurality of light sources cancel each other, and it is possible to easily transmit a signal with little distortion.
[0040]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a microwave signal light transmission device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiment.
[0041]
FIG. 1 shows a configuration of a microwave signal light transmission device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1,
[0042]
The basic operation of the microwave signal light transmission device configured as described above will be briefly described below. The unmodulated light generated in the
[0043]
At the time of modulation by the electroabsorption type optical modulator 4, for example, the applied voltage of the optical modulator is adjusted by the applied
[0044]
After that, the optical signal converted by the electroabsorption optical modulator 4 propagates through a transmission line such as an optical fiber, is received by the
[0045]
In this manner, the microwave signal light transmission device realizes long-distance transmission of microwave-band electric signals by utilizing low-loss characteristics of an optical fiber or the like.
[0046]
Next, an operation of modulating light from a light source, which is performed by the electro-absorption optical modulator 4 in the microwave signal light transmission device according to the present invention, will be described. The electroabsorption type optical modulator 4 uses the fact that the band gap of the semiconductor changes according to the applied voltage, and converts the applied voltage (in this embodiment, an electric signal in the microwave band) adjusted by the applied
[0047]
FIG. 2 shows the absorption characteristics of the electro-absorption optical modulator 4. FIG. 2A is a diagram illustrating the relationship between the applied voltage and the transmittance (absorbance), and FIG. 2B is a diagram illustrating the relationship between the applied voltage and the signal output (optical signal). In FIG. 2A, reference numeral 7 denotes a line showing the dependence of the transmittance of the electroabsorption optical modulator 4 on the applied voltage, that is, an absorption characteristic. This is a line indicating the range of the applied voltage dependence of the transmittance of the optical modulator 4, that is, the range of the absorption characteristics. In FIG. 2B,
[0048]
As shown in FIG. 2A, the absorption characteristic 7 of the electroabsorption optical modulator 4 has a characteristic that the absorption increases (the transmittance decreases) when the applied voltage is increased. As described above, since the absorption of the electroabsorption optical modulator 4 utilizes the absorption of the semiconductor, when the wavelength of the incident light changes, the band gap of the semiconductor and the energy (wavelength) of the incident light change. It changes within the absorption characteristic range 8 depending on the relationship.
[0049]
In the case of an electro-absorption optical modulator having a quantum well structure, K.K. Wakita et al., “Anisotropic Electroabsorption and Optical Modulation in InGaAs / InAlAs Multiple Quantum Well Structure, Injection into Optical Waves,” IEJournal. The absorption characteristics of the modulator change as in the range 8 of the absorption characteristics.
[0050]
Since the change in the relationship between the energy of the incident light and the band gap due to the wavelength and polarization of the incident light is almost equivalent to the change in the band gap due to the voltage applied to the electroabsorption optical modulator 4, the incident light is The absorption characteristics when the wavelength and the polarization change are almost the same as those obtained by translating the absorption characteristics 7 in the horizontal direction.
[0051]
The output of the optical signal modulated by the electroabsorption optical modulator 4 is proportional to the square of the differential coefficient of the absorption characteristic 7 with respect to the applied voltage. For this reason, the applied
[0052]
The secondary distortion generated in the electro-absorption optical modulator 4 is proportional to the square of the secondary differential coefficient of the absorption characteristic 7 with respect to the applied voltage. For this reason, the applied
[0053]
Further, the third-order distortion generated in the electroabsorption optical modulator 4 is proportional to the square of the third-order differential coefficient with respect to the applied voltage of the absorption characteristic 7. Therefore, the applied voltage dependence 11 of the third-order distortion is substantially differentiating the applied
As described above, the light from the light source is modulated in the electro-absorption optical modulator 4 in the microwave signal light transmission device according to the present invention.
[0054]
Hereinafter, the operation of the microwave signal light transmission device according to the present invention will be described in detail. FIG. 3 shows the course of modulation by the electro-absorption optical modulator 4 when the light absorption characteristics of the two
[0055]
In FIG. 3A,
[0056]
First, unmodulated light generated in the
[0057]
At this time, the absorption characteristics of the light from the light source a and the light from the light source b deviate from the applied voltage as shown in FIG. 3A, and the third-
[0058]
Here, for ease of explanation, for example, the amplitude of the
[0059]
In this way, a plurality of light beams whose modulation distortions (in this case, the second-
[0060]
By adjusting the light
[0061]
FIG. 4 shows the course of modulation by the electroabsorption optical modulator 4 when the light absorption characteristics of the two
[0062]
In FIGS. 4 (2a) and (2b), 1 6 a and 1 6 b is the time waveform of the third-order distortion generated by the light from the
[0063]
First, unmodulated light generated in the
[0064]
At this time, the
[0065]
Here, for ease of explanation, for example, the amplitude of the
[0066]
In the case shown in FIG. 4, the ratio between the
[0067]
As described above, in the present embodiment, a microwave signal light transmission device capable of transmitting a signal with little distortion by inputting light having the same absorption characteristic to the electro-absorption type optical modulator 4 and modulating the same is described. Obtainable.
[0068]
FIG. 5 is a diagram showing the
[0069]
Here, as described with reference to FIG. 3, by adjusting the applied voltage to the value of the
[0070]
Further, in FIG. 5, when the applied voltage of the electro-absorption optical modulator 4 is driven at the
[0071]
As described above, in the present embodiment, the wavelength of the light source and the polarization (of the light source) are increased so that the transmittance of the light that is largely modulated among the plurality of light sources incident on the electroabsorption optical modulator 4 is increased. By adjusting the optical output adjustment unit 2) and the applied voltage (the applied voltage adjustment unit 5), it is possible to transmit a signal with low noise and less distortion.
[0072]
FIG. 6 shows a configuration of a microwave signal light transmission device according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the description of the same configuration and effect as those of FIG. 1 (Embodiment 1) described above is omitted, and portions different from FIG. 1 will be described.
[0073]
In FIG. 6, 1 is a light source, 20 is a polarization rotation unit that rotates the polarization of light, and 4 is an optical modulation unit that modulates light from the polarization rotation unit 20 according to an input electric signal. An electro-absorption optical modulator, 5 is an applied voltage adjusting section for adjusting an applied voltage to the electro-absorption
[0074]
FIG. 7 is an explanatory diagram relating to the polarization of light incident on the electro-absorption optical modulator 4. In FIG. 7,
[0075]
Hereinafter, the operation of the microwave signal light transmission device according to the present invention will be described in detail. First, unmodulated light generated in the
[0076]
At this time, during the modulation by the electroabsorption optical modulator 4, the applied voltage or the polarization rotation of the light from the
[0077]
After that, the optical signal converted by the electroabsorption optical modulator 4 propagates through a transmission line such as an optical fiber, is received by the
[0078]
In this manner, the microwave signal light transmission device according to the present embodiment realizes long-distance transmission of microwave-band electric signals by utilizing low-loss characteristics of an optical fiber or the like.
[0079]
FIG. 8 shows the configuration of a third embodiment of the microwave signal light transmission device according to the present invention. In FIG. 8, the description of the same configurations and effects as those of FIGS. 1 (Embodiment 1) and FIG. 6 (Embodiment 2) described above is omitted, and here, the configuration is different from FIGS. The parts will be described.
[0080]
In FIG. 8, 1a, 1b,..., 1n correspond to light sources, 4a, 4b,..., 4n individually correspond to the light from each light source, and operate as light modulating means for modulating the light in accordance with an input electric signal. For example, the electroabsorption type optical modulator, 5 is an applied voltage adjusting unit for adjusting the applied voltage to each electroabsorption type optical modulator, and 6a, 6b,..., 6n individually correspond to each electroabsorption type optical modulator. The
[0081]
Hereinafter, the operation of the microwave signal light transmission device according to the present invention will be described in detail. The unmodulated light generated in each light source is incident on a corresponding electroabsorption optical modulator. Each of the electro-absorption optical modulators modulates the incident unmodulated light according to an input electric signal, and converts the electric signal into an optical signal. At this time, during modulation by each of the electro-absorption optical modulators, the applied voltage is adjusted by the applied
[0082]
Thereafter, the optical signal converted by each electroabsorption type optical modulator propagates through a transmission line such as an optical fiber, is received by each corresponding photodetector on the receiver side, and is converted again into an electric signal. Then, the plurality of electric signals converted by each photodetector are synthesized by the electric
[0083]
In this manner, the microwave signal light transmission device according to the present embodiment realizes long-distance transmission of microwave-band electric signals by utilizing low-loss characteristics of an optical fiber or the like.
[0084]
At the time of modulation by each electroabsorption optical modulator, in this embodiment, an input electric signal is distributed to n electroabsorption optical modulators, and the electric signal is converted into an optical signal according to the applied voltage. Therefore, the number of electric signals supplied to each electroabsorption type optical modulator is reduced. Therefore, in this configuration, the second-order distortion and the third-order distortion generated in each electro-absorption optical modulator are modulated by one electro-absorption optical modulator 4 (Embodiments 1 and 2). 1 / n compared to 2) 2 And 1 / n 3 It can be. Accordingly, the second-order distortion is reduced to 1 / n and the third-order distortion is also reduced for the electric signal synthesized by the electric
[0085]
Also in the microwave signal light transmission device according to the present embodiment, a plurality of lights are incident on each electroabsorption type optical modulator and are respectively modulated, so that the electric
[0086]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 shows a configuration of a microwave signal light transmission device according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, the description of the same configurations and effects as those of FIG. 1 (Embodiment 1), FIG. 6 (Embodiment 2), and FIG. 8 (Embodiment 3) described above is omitted. Here, portions different from the embodiments will be described.
[0087]
In FIG. 9,
[0088]
Hereinafter, the operation of the microwave signal light transmission device according to the present invention will be described in detail. The unmodulated light generated in each light source is incident on a corresponding electroabsorption optical modulator. Each of the electro-absorption optical modulators modulates the incident unmodulated light according to an input electric signal, and converts the electric signal into an optical signal. At this time, during modulation by each of the electro-absorption optical modulators, the applied voltage is adjusted by the applied
[0089]
After that, the optical signal converted by each electroabsorption type optical modulator propagates through a transmission line such as an optical fiber and wave It is input to the
[0090]
In this manner, the microwave signal light transmission device according to the present embodiment realizes long-distance transmission of microwave-band electric signals by utilizing low-loss characteristics of an optical fiber or the like.
[0091]
At the time of modulation by each of the electro-absorption optical modulators, in the present embodiment, similarly to the third embodiment, the input electric signal is distributed to n electro-absorption optical modulators, and according to the applied voltage. Since the electric signal is converted into the optical signal by the above-mentioned method, the electric signal supplied to each electroabsorption type optical modulator is reduced. Therefore, also in this case, the second-order distortion and the third-order distortion generated in each of the electro-absorption type optical modulators are modulated by one electro-absorption type optical modulator 4 (the first and second embodiments). ) And 1 / n 2 And 1 / n 3 It can be. This allows wave The optical signal combined by the
[0092]
Further, in the microwave signal light transmission device according to the present embodiment, a plurality of lights are incident on each of the electro-absorption type optical modulators and are respectively modulated, thereby obtaining an optical coupling. wave The modulation distortions cancel each other out in the
[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, light from a plurality of light sources whose modulation distortions have opposite phases is made incident on the light modulating means, and the incident light is modulated by the input electric signal. Thus, there is an effect that modulation distortions caused by a plurality of light sources cancel each other out in the light modulation unit, and a signal with little distortion can be transmitted. Further, the frequency characteristic of the phase of the modulation distortion generated by the optical modulation means is small, and the frequency characteristic of the intensity (magnitude) of the modulation distortion acts on each light source similarly, so that the distortion is small over a wide frequency band. There is an effect that a signal can be transmitted. Also, if there are a plurality of light sources of the incident light to the light modulating means, and the intensity of the light is the same, the noise phase of each light source is random, so the noise is less than when using one light source, This has the effect.
[0094]
According to the next invention, since the electro-absorption type optical modulator is used as the optical modulation means, the absorption characteristic changes depending on the wavelength and the polarization of the incident light. Therefore, by inputting light from a plurality of light sources having different wavelengths and polarizations, the modulation distortion cancels out in the electro-absorption optical modulator, and the signal having less distortion can be transmitted. Play. In addition, if there are a plurality of light sources of incident light to the electroabsorption optical modulator and the light intensities are the same, the noise phase of each light source is random, so that the noise is smaller than when one light source is used. This has the effect of decreasing.
[0095]
According to the next invention, since the polarization of light from at least one light source is different from the polarization of light from another light source, the absorption characteristic of the light modulation unit changes accordingly. Accordingly, by inputting light from a plurality of light sources having different polarizations, modulation distortions caused by the plurality of light sources cancel each other out, so that it is possible to transmit a signal with less distortion.
[0096]
According to the next invention, since the wavelength of light from at least one light source is different from the wavelength of light from another light source, the absorption characteristic of the light modulating means changes accordingly. Accordingly, by inputting light from a plurality of light sources having different wavelengths, modulation distortions caused by the plurality of light sources cancel each other out, so that it is possible to transmit a signal with less distortion.
[0097]
According to the next invention, since the transmittance of light that is most greatly modulated by the input electric signal is higher than the transmittance of light from another light source, noise from the light source that contributes little to the signal level is reduced. In addition, the optical modulation means generates modulation distortion for canceling the distortion. As a result, distortion compensation can be performed effectively, and furthermore, modulation distortions caused by a plurality of light sources cancel each other out, so that a signal with low noise and little distortion can be transmitted.
[0098]
According to the next invention, since the output ratio of the light from the light source incident on the light modulating means is adjusted, the intensity of the modulation distortion can be easily made equal, and the phases can be reversed. As a result, modulation distortion can be canceled out, and it is possible to easily transmit a signal with little distortion.
[0099]
According to the next invention, the polarization of the light from one light source is obliquely incident on the joint surface of the light modulating means to modulate the incident light. This can be considered as a combination of two polarized waves having two orthogonal polarization components (TE polarized light and TM polarized light), that is, light incident on the light modulating means is composed of two polarized lights having two polarized lights. It can be considered that this is equivalent to making light from a light source incident. Accordingly, there is an effect that the modulation distortion due to the two light sources cancels each other inside the light modulation unit, and a signal with little distortion can be transmitted. Further, the frequency characteristic of the phase of the modulation distortion generated by the optical modulation means is small, and the frequency characteristic of the intensity (magnitude) of the modulation distortion acts on each light source similarly, so that the distortion is small over a wide frequency band. There is an effect that a signal can be transmitted.
[0100]
According to the next invention, since the polarization from the light source incident on the light modulating means is adjusted, the intensity of the modulation distortion can be easily made equal, and the phases can be reversed. As a result, modulation distortion can be canceled out, and an effect is obtained that a microwave signal light transmission device capable of easily transmitting a signal with little distortion can be obtained.
[0101]
According to the next invention, since the voltage applied to the light modulating means is adjusted, the intensity of the modulation distortion can be easily made equal, and the phases can be reversed. As a result, there is an effect that modulation distortions caused by a plurality of light sources cancel each other, and a signal with little distortion can be easily transmitted.
[0102]
According to the next invention, light from at least one light source is incident on the light modulation means, and the incident light is modulated by an electric signal from the same signal source. Therefore, by changing the characteristics of the light source or the light modulation means. The absorption characteristics of each light modulating means can be changed. As a result, a plurality of modulation distortions having different phases are generated, and the modulation distortions cancel each other, so that it is possible to transmit a signal with little distortion. In addition, since an input electric signal from the same signal source is distributed to n (n is an integer of 2 or more) optical modulation means and converted into an optical signal by each optical modulation means, one optical modulation Means, the second-order distortion is reduced to 1 / n, and the third-order distortion is reduced to 1 / n. 2 This has the effect of being able to
[0103]
According to the next invention, the optical signals modulated by the plurality of optical modulators are respectively converted into microwave band electric signals by the corresponding plurality of optical signal detectors, and the electric signals are further converted by the electric signal synthesizer. By combining the signals, an electrical signal from the signal source is obtained. This configuration has an effect that an electric signal in a microwave band can be transmitted over a long distance using an optical fiber or the like having low loss characteristics.
[0104]
According to the next invention, the optical signals modulated by the plurality of optical modulating means are subjected to polarization combination of light, and one optical signal detecting means converts the combined optical signal into an electric signal in a microwave band. To obtain an electrical signal from the signal source. In this configuration, an electric signal in the microwave band can be transmitted over a long distance using an optical fiber or the like having low-loss characteristics, and furthermore, there is no need to provide an optical signal detection unit for each optical modulation unit, and the configuration is simplified. This has the effect of performing
[0105]
According to the next invention, wavelength synthesis of light is performed on an optical signal modulated by a plurality of optical modulation means, and one optical signal detection means converts the synthesized optical signal into an electric signal in a microwave band. Convert to obtain an electrical signal from the signal source. In this configuration, an electric signal in the microwave band can be transmitted over a long distance by using an optical fiber or the like having a low loss characteristic, and furthermore, it is not necessary to provide an optical signal detection unit for each optical modulation unit, and the configuration is simplified. This has the effect of performing
[0106]
According to the next invention, spatial synthesis is performed on the optical signals modulated by the plurality of optical modulators, and one optical signal detector converts the synthesized optical signal into an electric signal in a microwave band. , Obtain an electrical signal from a signal source. In this configuration, an electric signal in the microwave band can be transmitted over a long distance using an optical fiber or the like having low-loss characteristics, and furthermore, there is no need to provide an optical signal detection unit for each optical modulation unit, and the configuration is simplified. This has the effect of performing
[0107]
According to the next invention, since the voltages applied to the plurality of light modulating units are adjusted, the intensity of the modulation distortion can be easily made equal, and the phases can be reversed. As a result, there is an effect that modulation distortions caused by a plurality of light sources cancel each other, and a signal with little distortion can be easily transmitted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a microwave signal light transmission device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating characteristics of an electro-absorption optical modulator.
FIG. 3 is a diagram showing the course of modulation by an electro-absorption optical modulator when the absorption characteristics of light from two light sources are different.
FIG. 4 is a diagram showing the course of modulation by an electroabsorption optical modulator when the absorption characteristics of light from two light sources are equal.
FIG. 5 is a diagram showing the applied voltage dependence of each signal when modulated by an electroabsorption optical modulator.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a microwave signal light transmission device according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 7 is an explanatory diagram regarding polarization of light incident on an electro-absorption optical modulator.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a microwave signal light transmission device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a microwave signal light transmission device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional microwave signal light transmission device.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1b, 1n light source, 2, 2a, 2b light output adjustment unit, 3 light wave Part, 4, 4a, 4b, 4n electroabsorption type optical modulator, 5 applied voltage adjustment part, 6, 6a, 6b, 6n photodetector, 20 polarization rotation part, 24 electric signal synthesis part.
Claims (9)
複数の光源と、
前記複数の光源からの光を合波して入射し、その合波された光を前記電気信号に応じて、２次変調歪みを打ち消すように変調する光変調手段と、
前記電気信号の電圧を調整する電圧調整手段と、
を具備することを特徴とするマイクロ波信号光伝送装置。In a microwave signal light transmission device that converts an electric signal in a microwave band into an optical signal and transmits the optical signal,
Multiple light sources,
Light modulating means for multiplexing light from the plurality of light sources and entering the light, and modulating the multiplexed light in accordance with the electric signal so as to cancel secondary modulation distortion ;
Voltage adjusting means for adjusting the voltage of the electric signal,
A microwave signal light transmission device comprising:
前記光出力調整手段を調整することにより、前記光変調手段にて発生する変調歪みを調整し、その変調歪みを低い状態に制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のマイクロ波信号光伝送装置。Further, the optical modulator further comprises a light output adjusting means for adjusting an output ratio of light from a light source incident on the light modulating means,
The method according to any one of claims 1 to 5, wherein by adjusting the light output adjustment means, a modulation distortion generated in the light modulation means is adjusted, and the modulation distortion is controlled to a low state. 7. The microwave signal light transmission device according to claim 1.
一つの光源と、
光源からの光の偏波のＴＥ偏波成分とＴＭ偏波成分とを回転させるための偏波回転手段と、
前記偏波回転手段からの光の偏波を入射し、その光の偏波を前記電気信号に応じて、２次変調歪みを打ち消すように変調する光変調手段と、
前記電気信号の電圧を調整する電圧調整手段と、
を具備することを特徴とするマイクロ波信号光伝送装置。In a microwave signal light transmission device that converts an electric signal in a microwave band into an optical signal and transmits the optical signal,
One light source,
Polarization rotation means for rotating the TE polarization component and the TM polarization component of the polarization of light from the light source,
Light modulation means for injecting the polarization of light from the polarization rotation means and modulating the polarization of the light in accordance with the electric signal so as to cancel the secondary modulation distortion,
Voltage adjusting means for adjusting the voltage of the electric signal,
A microwave signal light transmission device comprising:
前記光変調手段に入射する光源からの光の偏波を調整することにより、前記光変調手段にて発生する変調歪みを調整することを特徴とする請求項７に記載のマイクロ波信号光伝送装置。The polarization rotation means,
8. The microwave signal light transmission device according to claim 7, wherein a modulation distortion generated in the light modulation unit is adjusted by adjusting a polarization of light from a light source incident on the light modulation unit. .
前記電気信号の電圧を調整することにより、前記光変調手段にて発生する変調歪みを調整し、その変調歪みを低い状態に制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のマイクロ波信号光伝送装置。The voltage adjusting means,
The method according to claim 1, wherein by adjusting a voltage of the electric signal, a modulation distortion generated in the optical modulation unit is adjusted, and the modulation distortion is controlled to a low state. 7. The microwave signal light transmission device according to claim 1.
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