JP7687979B2

JP7687979B2 - Optical transmission device and optical transmission system

Info

Publication number: JP7687979B2
Application number: JP2022031521A
Authority: JP
Inventors: 卓朗漆畑; 孝充相葉; 裕紀安田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2022-03-02
Filing date: 2022-03-02
Publication date: 2025-06-03
Anticipated expiration: 2042-03-02
Also published as: WO2023166901A1; JP2023127684A

Description

本発明は、光伝送装置及び光伝送システムに関する。 The present invention relates to an optical transmission device and an optical transmission system.

無線通信等で用いられる直交周波数分割多重変復調技術（ＯＦＤＭ変復調技術、ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を光伝送の変調手段に適用する技術が提案されている。特許文献１には、ＯＦＤＭ変復調技術を用いた光伝送システムが開示されている。特許文献１に開示された光伝送システムは、ＯＦＤＭ変復調技術を変調手段として用い、波長分散やモード分散に起因する距離制限と帯域制限とを緩和させる。 A technique has been proposed in which Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation/demodulation technology used in wireless communications and the like is applied as a modulation means for optical transmission. Patent Document 1 discloses an optical transmission system using OFDM modulation/demodulation technology. The optical transmission system disclosed in Patent Document 1 uses OFDM modulation/demodulation technology as a modulation means, and alleviates distance and bandwidth limitations caused by chromatic dispersion and modal dispersion.

特開２００５－３１１７２２号公報JP 2005-311722 A

ＯＦＤＭ等のマルチキャリア変調方式は、伝送するサブキャリア数及びその帯域幅が広いほど、より多くの情報の伝送が可能となる。一方で、マルチキャリア変調方式は、伝送する信号の総電力が等しい場合、サブキャリアの帯域幅が広くなるほど、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－ＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）が小さくなり、伝送の品質が低下する。そのため、マルチキャリア変調方式において、ＳＮＲを維持させるためには、より多くの電力が必要となる。また、このＳＮＲを拡大するために、伝送する信号の総電力を大きくすると、発光素子や変調器の非線形性で生じる３次相互変調歪によってＳＮＲが逆に縮小し、信号品質が劣化する。そのため、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア変調方式で光信号を伝送する場合に、信号の総電力を大きくし、かつ信号品質を維持することが可能な光伝送技術が求められる。 In multicarrier modulation methods such as OFDM, the wider the number of subcarriers to be transmitted and the wider their bandwidth, the more information can be transmitted. On the other hand, in multicarrier modulation methods, when the total power of the transmitted signal is the same, the wider the subcarrier bandwidth, the smaller the SNR (Signal-to-Noise Ratio) becomes, and the transmission quality deteriorates. Therefore, in order to maintain the SNR in multicarrier modulation methods, more power is required. Furthermore, if the total power of the transmitted signal is increased in order to expand the SNR, the SNR will be reduced conversely due to third-order intermodulation distortion caused by the nonlinearity of the light-emitting element and modulator, and the signal quality will deteriorate. Therefore, when transmitting optical signals using multicarrier modulation methods such as OFDM, there is a demand for optical transmission technology that can increase the total power of the signal and maintain the signal quality.

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、マルチキャリア変調方式を用いた光伝送において、伝送する信号の総電力を大きくし、かつ信号品質を維持することが可能な光伝送装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the problems inherent in the conventional technology. The object of the present invention is to provide an optical transmission device that can increase the total power of a transmitted signal while maintaining signal quality in optical transmission using a multicarrier modulation method.

本発明の態様に係る光伝送装置は、マルチキャリア変調方式を用いた光伝送システムに用いられる光伝送装置であって、レーザ光を発光する発光部と、レーザ光及び電気制御信号を入力し、電気制御信号に基づいてレーザ光の変調処理を行い、第１光信号を生成する複数の外部変調部と、複数の外部変調部で変調された第１信号を結合し、一つのバンドにまとめた第２光信号を生成する結合部と、を備え、複数の外部変調部に入力される電気制御信号は、互いに異なる周波数帯域の信号であって、あらかじめＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調された信号である。 The optical transmission device according to the present invention is an optical transmission device used in an optical transmission system using a multi-carrier modulation method, and includes a light emitting unit that emits laser light, a plurality of external modulation units that input the laser light and an electrical control signal, modulate the laser light based on the electrical control signal, and generate a first optical signal, and a combining unit that combines the first signals modulated by the plurality of external modulation units to generate a second optical signal that is integrated into one band, and the electrical control signals input to the plurality of external modulation units are signals of different frequency bands and are signals that have been modulated in advance using Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM).

本発明の他の態様に係る光伝送システムは、上記の光伝送装置である光送信部と、第２光信号を入力する光受信部と、を備え、光受信部は、入力した第２光信号を第１電気信号に変換する光電変換部と、第１電気信号のパワーを増幅させ、第２電気信号を生成する第１増幅器と、を備える。 An optical transmission system according to another aspect of the present invention includes an optical transmitter, which is the optical transmission device described above, and an optical receiver that inputs a second optical signal. The optical receiver includes an opto-electrical converter that converts the input second optical signal into a first electrical signal, and a first amplifier that amplifies the power of the first electrical signal to generate a second electrical signal.

本発明によれば、マルチキャリア変調方式を用いた光伝送において、伝送する信号の総電力を大きくし、かつ信号品質を維持することが可能な光伝送装置を提供することができる。 The present invention provides an optical transmission device that can increase the total power of a transmitted signal while maintaining signal quality in optical transmission using a multicarrier modulation method.

第１の実施形態に係る光伝送システムの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to a first embodiment. ＯＦＤＭ変調における信号の周波数とパワーとの関係について説明するための図である。1 is a diagram for explaining the relationship between signal frequency and power in OFDM modulation. ＯＦＤＭ変調における信号の周波数とパワーとの関係について説明するための図である。1 is a diagram for explaining the relationship between signal frequency and power in OFDM modulation. 信号の総電力を大きくした場合のＳＮＲについて説明するための図である。11 is a diagram for explaining the SNR when the total power of the signal is increased. FIG. 信号の総電力を大きくした場合の歪による劣化について説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining degradation due to distortion when the total power of a signal is increased. 第１の実施形態に係る発光源から発光されたレーザ光の波形について説明するための図である。4A to 4C are diagrams for explaining a waveform of laser light emitted from a light source according to the first embodiment. 第１の実施形態に係る外部変調部に入力される電気制御信号の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of an electrical control signal input to an external modulation unit according to the first embodiment; FIG. 第１の実施形態に係る外部変調部に入力される電気制御信号の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of an electrical control signal input to an external modulation unit according to the first embodiment; FIG. 第１の実施形態に係る外部変調部に入力される電気制御信号の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of an electrical control signal input to an external modulation unit according to the first embodiment; FIG. 第１の実施形態に係る外部変調部に入力される電気制御信号の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of an electrical control signal input to an external modulation unit according to the first embodiment; FIG. 第１の実施形態に係る外部変調部の出力信号の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of an output signal of an external modulation unit according to the first embodiment; FIG. 第１の実施形態に係る外部変調部の出力信号の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of an output signal of an external modulation unit according to the first embodiment; FIG. 第１の実施形態に係る外部変調部の出力信号の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of an output signal of an external modulation unit according to the first embodiment; FIG. 第１の実施形態に係る外部変調部の出力信号の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of an output signal of an external modulation unit according to the first embodiment; FIG. 第１の実施形態に係る光伝送装置から出力される光信号の一例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of an optical signal output from the optical transmission device according to the first embodiment; 第２の実施形態に係る光伝送システムの構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to a second embodiment. 他の実施形態に係る光伝送システムの構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to another embodiment. 他の実施形態に係る光伝送システムの構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to another embodiment. 他の実施形態に係る光伝送システムの構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of an optical transmission system according to another embodiment.

以下、図面を用いて本実施形態に係る光伝送システム１０及び光伝送装置について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。 The optical transmission system 10 and the optical transmission device according to this embodiment will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for the convenience of explanation and may differ from the actual ratios. In addition, in the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る光伝送システム１０の構成を示す図である。光伝送システム１０は、光送信部１００と、光送信部１００と光ファイバ３００で接続された光受信部２００と、を含んで構成される。なお、第１の実施形態において、光送信部１００は、光伝送装置に相当する。 (First embodiment)
1 is a diagram showing a configuration of an optical transmission system 10 according to a first embodiment. The optical transmission system 10 includes an optical transmitting unit 100 and an optical receiving unit 200 connected to the optical transmitting unit 100 via an optical fiber 300. In the first embodiment, the optical transmitting unit 100 corresponds to an optical transmission device.

第１の実施形態において、光伝送システム１０は、光送信部１００で生成された光信号を、光ファイバ３００を介して、光受信部２００に送信する。また、光伝送システム１０は、多数の搬送波（サブキャリア）にデータを乗せるマルチキャリア変調であって、これらのサブキャリアが互いに直交しているＯＦＤＭ変調方式により多重化した光信号を伝送する。 In the first embodiment, the optical transmission system 10 transmits an optical signal generated by the optical transmitter 100 to the optical receiver 200 via the optical fiber 300. The optical transmission system 10 also transmits an optical signal multiplexed by the OFDM modulation method, which is a multicarrier modulation method in which data is carried on a large number of carrier waves (subcarriers) and in which these subcarriers are orthogonal to each other.

ここで、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア変調方式における周波数とパワーとの関係について説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、ＯＦＤＭ変調方式における周波数とパワーとの関係について説明するための図であって、ＯＦＤＭ変調された信号の波形を模式的に表した図である。 Here, we will explain the relationship between frequency and power in a multicarrier modulation method such as OFDM. Figures 2A and 2B are diagrams for explaining the relationship between frequency and power in the OFDM modulation method, and are schematic diagrams showing the waveform of an OFDM-modulated signal.

ＯＦＤＭ変調方式は、伝送するサブキャリア数とその帯域幅が広いほど、より多くの情報の伝送が可能となるが、信号の総電力が等しいときには、サブキャリアあたりのＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－ＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）が小さくなる。例えば、図２Ａ及び図２Ｂにおける信号の総電力は同じであるとする。また、図２Ａに示す波形は、図２Ｂに示す波形に比べ周波数の帯域幅が狭い。また、図２Ｂに示す波形は、図２Ａに示す波形と信号の総電力が同じ場合において、周波数の帯域幅が広い場合の図である。すなわち、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、図２Ａに示す例の方が図２Ｂに示す例に比べ、ある周波数帯域におけるパワーが大きくなり、ＳＮＲが大きくなる。すなわち、信号の総電力の同じ場合は、周波数の帯域幅が狭いほど、ＳＮＲが大きくなり、品質が高くなる。 In the OFDM modulation method, the wider the number of subcarriers to be transmitted and the wider their bandwidth, the more information can be transmitted, but when the total power of the signal is the same, the signal-to-noise ratio (SNR) per subcarrier is smaller. For example, assume that the total power of the signals in Figures 2A and 2B is the same. Also, the waveform shown in Figure 2A has a narrower frequency bandwidth than the waveform shown in Figure 2B. Also, the waveform shown in Figure 2B is a diagram of a case where the total power of the signal is the same as that of the waveform shown in Figure 2A, but the frequency bandwidth is wider. That is, as shown in Figures 2A and 2B, the example shown in Figure 2A has greater power in a certain frequency band and a greater SNR than the example shown in Figure 2B. That is, when the total power of the signal is the same, the narrower the frequency bandwidth, the greater the SNR and the higher the quality.

周波数の帯域幅が広い場合に、ＳＮＲを維持させるためには、より多くの電力が必要となる。ＳＮＲを拡大させるために、信号の総電力を大きくすると、発光素子や変調器の非線形性で生じる３次相互変調歪によってＳＮＲが逆に縮小し、信号品質が劣化する。図３及び図４は、図２Ｂに示す信号の特性の場合において、より多くの電力を用いて、ＳＮＲを拡大させようとした場合の波形を示す図である。図３に示すように、より多くの電力を用いた場合、パワーは増大するものの、発光素子や変調器の非線形性で生じる３次相互変調歪（図３中の歪成分）によってＳＮＲが縮小し、信号品質が劣化する。 When the frequency bandwidth is wide, more power is required to maintain the SNR. If the total power of the signal is increased to increase the SNR, the SNR will decrease due to third-order intermodulation distortion caused by the nonlinearity of the light-emitting element and modulator, and the signal quality will deteriorate. Figures 3 and 4 are diagrams showing waveforms when an attempt is made to increase the SNR by using more power for the signal characteristics shown in Figure 2B. As shown in Figure 3, when more power is used, the power increases, but the SNR decreases due to third-order intermodulation distortion (distortion component in Figure 3) caused by the nonlinearity of the light-emitting element and modulator, and the signal quality deteriorates.

また、図４は、例えば光受信部２００への入力パワーと、光受信部２００内の電気信号結合部２５０における信号とのＥＶＭ（ＥｒｒｏｒＶｅｃｔｏｒＭａｇｎｉｔｕｄｅ、エラー・ベクトル振幅）の関係を示した図である。図４の横軸は入力パワーの大きさを示し、図４の縦軸は、ＥＶＭを示す。ＥＶＭは、変調信号の品質を示す指標として用いられる。図４に示すように、入力パワーが大きくなると発光素子や変調器の非線形性で生じる歪によってＥＶＭが増加する傾向が見受けられる。そのため、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア変調方式で光信号を伝送する場合において、信号の総電力を大きくしても、信号品質を維持することが可能な光伝送技術が求められる。 Figure 4 shows the relationship between the input power to the optical receiving unit 200 and the EVM (Error Vector Magnitude) of the signal in the electrical signal coupling unit 250 in the optical receiving unit 200. The horizontal axis of Figure 4 shows the magnitude of the input power, and the vertical axis of Figure 4 shows the EVM. EVM is used as an index of the quality of the modulated signal. As shown in Figure 4, when the input power increases, the EVM tends to increase due to distortion caused by the nonlinearity of the light-emitting element and the modulator. Therefore, when transmitting optical signals using a multi-carrier modulation method such as OFDM, an optical transmission technology is required that can maintain signal quality even if the total power of the signal is increased.

（光送信部１００の概略構成）
第１の実施形態において、光送信部１００は、光信号の発光源である発光部１１０と、第１光導波路１２０と、複数の外部変調部１３０と、第２光導波路１４０と、コネクタ１５０とを含んで構成される。第１光導波路１２０の発光素子側の端部には、スポットサイズ変換構造を備え、発光素子が出射する光を低損失に第１光導波路１２０に結合する。 (Schematic configuration of the optical transmitter 100)
In the first embodiment, the optical transmission unit 100 includes a light emitting unit 110 which is an emission source of an optical signal, a first optical waveguide 120, a plurality of external modulation units 130, a second optical waveguide 140, and a connector 150. The end of the first optical waveguide 120 on the light emitting element side is provided with a spot size conversion structure, and light emitted by the light emitting element is coupled to the first optical waveguide 120 with low loss.

発光部１１０は、発光部１１０を駆動するための直流電源であるＤＣ電源（図示なし）から供給される電力に基づいて、レーザ光を連続的に発光する発光素子（ＬＤ：ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）である。 The light-emitting unit 110 is a light-emitting element (LD: Laser Diode) that continuously emits laser light based on power supplied from a DC power source (not shown), which is a direct current power source for driving the light-emitting unit 110.

発光部１１０は、例えばＶＣＳＥＬ（垂直共振器型面発光レーザ、ＶｅｒｔｉｃａｌＣａｖｉｔｙＳｕｒｆａｃｅＥｍｉｔｔｉｎｇＬａｓｅｒ）で構成される。なお、発光部１１０の構成は実施形態を限定するものではなく、例えば、発光部１１０は、分布帰還型（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＦｅｅｄｂａｃｋ：ＤＦＢ）レーザ、又はＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）で構成されてもよい。 The light emitting unit 110 is configured, for example, by a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). Note that the configuration of the light emitting unit 110 does not limit the embodiment, and for example, the light emitting unit 110 may be configured by a distributed feedback (DFB) laser or an LED (Light Emitting Diode).

図５は、発光部１１０から出力されたレーザ光の一例を示す図である。図５に示すように、発光部１１０から出力されるレーザ光は、所定のパワーで一定となる。 Figure 5 is a diagram showing an example of laser light output from the light-emitting unit 110. As shown in Figure 5, the laser light output from the light-emitting unit 110 is constant at a predetermined power.

第１光導波路１２０は、図１に示すように、発光部１１０から出力されるレーザ光を分岐する光導波路である。この第１光導波路１２０におけるレーザ光の分岐は、例えばＹ分岐型導波路により行われる。第１の実施形態においては、発光部１１０から出力されたレーザ光は、まずＹ分岐型導波路によって２つに分岐され、さらにそれぞれのレーザ光は、Ｙ分岐型導波路によって２つに分岐される。すなわち、第１の実施形態において、発光部１１０から出力されたレーザ光は、Ｙ分岐型導波路によって４つに分岐され、後述の４つの外部変調部１３０に入力される。 As shown in FIG. 1, the first optical waveguide 120 is an optical waveguide that branches the laser light output from the light emitting unit 110. The branching of the laser light in the first optical waveguide 120 is performed, for example, by a Y-branching waveguide. In the first embodiment, the laser light output from the light emitting unit 110 is first branched into two by the Y-branching waveguide, and each laser light is further branched into two by the Y-branching waveguide. That is, in the first embodiment, the laser light output from the light emitting unit 110 is branched into four by the Y-branching waveguide and input to the four external modulation units 130 described below.

外部変調部１３０は、第１光導波路１２０で分岐された４つのレーザ光が入力される。また、外部変調部１３０には、電気信号線４００を介して、電気制御信号が入力される。外部変調部１３０は、レーザ光及び電気制御信号を入力し、電気制御信号に基づいてレーザ光の変調処理を行う。本実施形態において、外部変調部１３０は、一般的なマッハツェンダ変調器やＥＡ変調器（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）で構成される。なお、本実施形態において、この外部変調部１３０で変調処理されたレーザ光を第１光信号と表記する。 The four laser beams branched by the first optical waveguide 120 are input to the external modulation unit 130. An electrical control signal is also input to the external modulation unit 130 via the electrical signal line 400. The external modulation unit 130 inputs the laser beam and the electrical control signal, and modulates the laser beam based on the electrical control signal. In this embodiment, the external modulation unit 130 is configured with a general Mach-Zehnder modulator or EA modulator (Electro-Absorption). In this embodiment, the laser beam modulated by the external modulation unit 130 is referred to as the first optical signal.

また図１に示す例においては、外部変調部１３０として、４つの外部変調部１３０ａ、外部変調部１３０ｂ、外部変調部１３０ｃ、及び外部変調部１３０ｄが示されている。これらの外部変調部１３０ａ～１３０ｄには、上述の第１光導波路１２０で分岐された４つのレーザ光が入力される。また、外部変調部１３０ａ～１３０ｄには、電気信号線４００を介して、それぞれ異なる電気制御信号が入力される。なお図１においては、外部変調部１３０ａにのみ電気信号線４００が接続されている例を模式的に示しているが、外部変調部１３０ｂ～１３０ｄにも外部変調部１３０ａと同様に電気信号線４００が接続される。すなわち、外部変調部１３０ｂ～１３０ｄにも外部変調部１３０ａと同様に、電気信号線４００を介した電気制御信号が入力されるものとする。以降、外部変調部１３０ａ～１３０ｄのそれぞれを区別して説明する必要がない場合は、単に「外部変調部１３０」と表記する。 In the example shown in FIG. 1, four external modulation units 130a, 130b, 130c, and 130d are shown as the external modulation unit 130. The four laser beams branched by the first optical waveguide 120 described above are input to these external modulation units 130a to 130d. Different electrical control signals are input to the external modulation units 130a to 130d via the electrical signal line 400. Note that FIG. 1 shows a schematic example in which the electrical signal line 400 is connected only to the external modulation unit 130a, but the electrical signal line 400 is also connected to the external modulation units 130b to 130d in the same way as the external modulation unit 130a. In other words, the electrical control signal is input to the external modulation units 130b to 130d in the same way as the external modulation unit 130a via the electrical signal line 400. Hereafter, when there is no need to distinguish between the external modulation units 130a to 130d, they will simply be referred to as "external modulation unit 130."

電気信号線４００は、光伝送システム１０の外部に設けられた外部装置やアンテナと接続される。すなわち、外部装置やアンテナから電気信号線４００を介して、光送信部１００に電気制御信号が送信される。なお、本実施形態において外部変調部１３０に入力される電気制御信号は、あらかじめ外部装置等においてＯＦＤＭ変調された信号である。また、外部変調部１３０ａ～１３０ｄで入力される電気制御信号は、互いに異なる周波数帯域の信号である。 The electrical signal line 400 is connected to an external device or antenna provided outside the optical transmission system 10. That is, an electrical control signal is transmitted from the external device or antenna to the optical transmitter 100 via the electrical signal line 400. Note that in this embodiment, the electrical control signal input to the external modulator 130 is a signal that has been OFDM modulated in advance in an external device or the like. Also, the electrical control signals input to the external modulators 130a to 130d are signals of different frequency bands.

図６Ａ～図６Ｄは、外部変調部１３０ａ～１３０ｄにそれぞれ入力される電気制御信号の波形を模式的に示した図である。図６Ａ～図６Ｄに示す例においては、それぞれ４００ＭＨｚの帯域幅の周波数の例が示されている。例えば、図１に示す例においては、図６Ａに示すような、周波数帯域幅が２７．０ＧＨｚから２７．４ＧＨｚのＯＦＤＭ変調された電気制御信号が、外部変調部１３０ａにおいてレーザ光を変調するために用いられる。同様に、図６Ｂに示すような、周波数帯域幅が２７．４ＧＨｚから２７．８ＧＨｚのＯＦＤＭ変調された電気制御信号が、外部変調部１３０ｂにおいてレーザ光を変調するために用いられる。また、図６Ｃに示すような、周波数帯域幅が２７．８ＧＨｚから２８．２ＧＨｚのＯＦＤＭ変調された電気制御信号が、外部変調部１３０ｃにおいてレーザ光を変調するために用いられる。さらに、図６Ｄに示すような、周波数帯域幅が２８．２ＧＨｚから２８．６ＧＨｚのＯＦＤＭ変調された電気制御信号が、外部変調部１３０ｄにおいてレーザ光を変調するために用いられる。 Figures 6A to 6D are diagrams showing the waveforms of the electrical control signals input to the external modulation units 130a to 130d, respectively. In the examples shown in Figures 6A to 6D, examples of frequencies with a bandwidth of 400 MHz are shown. For example, in the example shown in Figure 1, an OFDM-modulated electrical control signal with a frequency bandwidth of 27.0 GHz to 27.4 GHz as shown in Figure 6A is used to modulate the laser light in the external modulation unit 130a. Similarly, an OFDM-modulated electrical control signal with a frequency bandwidth of 27.4 GHz to 27.8 GHz as shown in Figure 6B is used to modulate the laser light in the external modulation unit 130b. Also, an OFDM-modulated electrical control signal with a frequency bandwidth of 27.8 GHz to 28.2 GHz as shown in Figure 6C is used to modulate the laser light in the external modulation unit 130c. Furthermore, an OFDM-modulated electrical control signal with a frequency bandwidth of 28.2 GHz to 28.6 GHz, as shown in FIG. 6D, is used to modulate the laser light in the external modulation unit 130d.

図７Ａ～図７Ｄは、外部変調部１３０ａ～１３０ｄから出力される第１光信号を模式的に示した例を示す。図７～図７Ｄに示すように、外部変調部１３０ａ～１３０ｄから出力される第１光信号は、上述の図６Ａ～図６Ｄに示す電気制御信号と同様に、それぞれ異なる周波数帯域の信号となる。図７Ａ～図７Ｄに示す例においては、外部変調部１３０ａ～１３０ｄから出力される第１光信号は、レーザ光の中心波長λｃにそれぞれの変調信号の中心周波数を加えた波形となる。なお、レーザ光の波長を１３１０ｎｍとした場合、λｃの周波数は約２２８．８５ＴＨｚとなる。 Figures 7A to 7D show examples of schematic diagrams of the first optical signals output from the external modulation units 130a to 130d. As shown in Figures 7 to 7D, the first optical signals output from the external modulation units 130a to 130d are signals of different frequency bands, similar to the electrical control signals shown in Figures 6A to 6D described above. In the example shown in Figures 7A to 7D, the first optical signals output from the external modulation units 130a to 130d have waveforms that are the sum of the central wavelength λc of the laser light and the central frequency of each modulation signal. If the wavelength of the laser light is 1310 nm, the frequency of λc is approximately 228.85 THz.

第２光導波路１４０は、図１に示すように、外部変調部１３０から出力された光信号である第１光信号をＹ分岐型導波路等によって結合する。第２光導波路１４０は、結合部に相当する。また、第２光導波路１４０で結合された光信号は、第２光信号に相当する。すなわち、本実施形態において、第２光信号は、第１光信号をＹ分岐型導波路等によって、一つのバンドにまとめた光信号である。第２光導波路１４０で結合された第２光信号は、コネクタ１５０に送られる。 As shown in FIG. 1, the second optical waveguide 140 couples the first optical signal, which is an optical signal output from the external modulation section 130, by a Y-branch waveguide or the like. The second optical waveguide 140 corresponds to a coupling section. The optical signal coupled by the second optical waveguide 140 corresponds to a second optical signal. That is, in this embodiment, the second optical signal is an optical signal in which the first optical signal is combined into one band by a Y-branch waveguide or the like. The second optical signal coupled by the second optical waveguide 140 is sent to the connector 150.

図８は、一つのバンドにまとめた光信号である第２光信号の波形の例を模式的に示した図である。図８に示すように、第１の実施形態に係る光送信部１００から出力される信号（第２光信号）は、総電力であるパワーが大きく、また歪が乗っていない。すなわち、光送信部１００からは、信号の総電力を大きくしても、ＳＮＲが大きく、品質が維持された光信号が出力される。 Figure 8 is a diagram showing a schematic example of the waveform of the second optical signal, which is an optical signal consolidated into one band. As shown in Figure 8, the signal (second optical signal) output from the optical transmitting unit 100 according to the first embodiment has a large total power and is free of distortion. In other words, even if the total power of the signal is increased, the optical transmitting unit 100 outputs an optical signal with a large SNR and maintained quality.

コネクタ１５０は、光ファイバ３００と接続され、光ファイバ３００を介して、光受信部２００に第２光信号を送信する。 The connector 150 is connected to the optical fiber 300 and transmits a second optical signal to the optical receiving unit 200 via the optical fiber 300.

光受信部２００は、光電変換部２１０と、第１増幅器２２０とを含んで構成される。光電変換部２１０は、光送信部１００から送信された第２光信号を電気信号に変換する。光電変換部２１０は、例えば一般的なフォトダイオード（ＰＤ、Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）により構成される。また、光電変換部２１０で変換された電気信号は第１電気信号に相当する。 The optical receiving unit 200 includes a photoelectric conversion unit 210 and a first amplifier 220. The photoelectric conversion unit 210 converts the second optical signal transmitted from the optical transmitting unit 100 into an electrical signal. The photoelectric conversion unit 210 is, for example, configured of a general photodiode (PD). The electrical signal converted by the photoelectric conversion unit 210 corresponds to the first electrical signal.

第１増幅器２２０は、光電変換部２１０で変換された電気信号のパワーを、使用する目的に応じて増幅し、出力する。なお、第１増幅器２２０で増幅された電気信号は第２電気信号に相当する。 The first amplifier 220 amplifies the power of the electrical signal converted by the photoelectric conversion unit 210 according to the purpose of use, and outputs it. Note that the electrical signal amplified by the first amplifier 220 corresponds to the second electrical signal.

上述の通り、第１の実施形態に係る光送信部１００は、マルチキャリア変調方式を用いた光伝送システムに用いられる光伝送装置であって、レーザ光を発光する発光部１１０と、複数の外部変調部１３０と、第２光導波路１４０と、を備える。外部変調部１３０は、レーザ光及び電気制御信号を入力し、電気制御信号に基づいてレーザ光の変調処理を行い、変調後の光信号である第１光信号を生成する。第２光導波路１４０は、複数の外部変調部１３０で変調された複数の第１光信号を結合し、一つのバンドにまとめた第２光信号を生成する。複数の外部変調部１３０に入力される電気制御信号は、互いに異なる周波数帯域の信号であって、あらかじめＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調された信号である。なお、第２光導波路１４０は、結合部に相当する。 As described above, the optical transmission unit 100 according to the first embodiment is an optical transmission device used in an optical transmission system using a multicarrier modulation method, and includes an emission unit 110 that emits laser light, a plurality of external modulation units 130, and a second optical waveguide 140. The external modulation unit 130 inputs the laser light and an electrical control signal, performs modulation processing of the laser light based on the electrical control signal, and generates a first optical signal that is an optical signal after modulation. The second optical waveguide 140 combines the plurality of first optical signals modulated by the plurality of external modulation units 130 to generate a second optical signal that is integrated into one band. The electrical control signals input to the plurality of external modulation units 130 are signals of different frequency bands, and are signals that have been modulated in advance by Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). The second optical waveguide 140 corresponds to a coupling unit.

この構成により、複数の外部変調部１３０は、それぞれパワーが高く、ＳＮＲの大きい第１光信号を生成する。また、第２光導波路１４０は、第１光信号を結合することにより、ＳＮＲの大きい複数の第２光信号を生成する。よって、光送信部１００は、ＳＮＲが大きく、品質が維持された光信号が出力される。これにより、光送信部１００は、マルチキャリア変調方式を用いた光伝送において、伝送する信号の総電力を大きくし、かつ信号品質を維持することが可能となる。 With this configuration, the multiple external modulation units 130 each generate a first optical signal with high power and a high SNR. Furthermore, the second optical waveguide 140 generates multiple second optical signals with high SNR by combining the first optical signals. Thus, the optical transmission unit 100 outputs an optical signal with a high SNR and maintained quality. This enables the optical transmission unit 100 to increase the total power of the transmitted signal and maintain signal quality in optical transmission using a multicarrier modulation method.

（第２の実施形態）
以上の通り、具体的な実施形態を一つ説明したが、上述した実施形態は例示であって実施形態を限定するものではない。例えば、上述の実施形態では、光送信部１００において異なる周波数帯域でレーザ光を変調する形態を例示した。ここではさらに、光受信部２００において、異なる周波数帯域で電気信号を増幅させる第２の実施形態に係る光伝送システム１０について、第１の実施形態と異なる構成について説明する。なお、以下の説明において、上述の第１の実施形態の説明で記載した内容と同じ内容については、省略又は簡略化して説明する。 Second Embodiment
As described above, one specific embodiment has been described, but the above-mentioned embodiment is merely an example and does not limit the embodiments. For example, in the above-mentioned embodiment, a form in which the laser light is modulated in different frequency bands in the optical transmitting unit 100 is exemplified. Here, a configuration different from that of the first embodiment will be described for the optical transmission system 10 according to the second embodiment in which the electric signal is amplified in different frequency bands in the optical receiving unit 200. Note that in the following description, the same contents as those described in the description of the first embodiment above will be omitted or simplified.

第２の実施形態に係る光伝送システム１０の光受信部２００は、複数のフィルタ部２３０及び複数の第２増幅器２４０を備える点で第１の実施形態に係る光伝送システム１０と異なる。 The optical receiving section 200 of the optical transmission system 10 according to the second embodiment differs from the optical transmission system 10 according to the first embodiment in that it includes multiple filter sections 230 and multiple second amplifiers 240.

第２の実施形態において、複数のフィルタ部２３０は、第１増幅器２２０で増幅された電気信号に対し、所定の周波数帯域で通過させた電気信号を生成する。本明細書において、フィルタ部２３０で所定の周波数帯域で通過させた電気信号は第３電気信号に相当する。すなわち、フィルタ部２３０は、所定の周波数で電気信号を通過させることで、第２電気信号を異なる周波数帯域に分ける。フィルタ部２３０は、例えば、図６Ａ～図６Ｄに示す周波数帯域に第２電気信号をそれぞれ分け、第３電気信号を生成する。 In the second embodiment, the multiple filter units 230 generate electrical signals by passing a predetermined frequency band of the electrical signal amplified by the first amplifier 220. In this specification, the electrical signal passed by the filter unit 230 in the predetermined frequency band corresponds to the third electrical signal. That is, the filter unit 230 separates the second electrical signal into different frequency bands by passing an electrical signal at a predetermined frequency. The filter unit 230 separates the second electrical signal into the frequency bands shown in, for example, Figures 6A to 6D, and generates the third electrical signal.

また、複数の第２増幅器２４０は、複数のフィルタ部２３０を通過した第３電気信号をさらに増幅させ、第４電気信号を生成する。 In addition, the multiple second amplifiers 240 further amplify the third electrical signal that has passed through the multiple filter sections 230 to generate a fourth electrical signal.

この構成により、第２の実施形態における光受信部２００は、第１増幅器２２０においては、光電変換部２１０からの微弱信号に対し、外部の影響を受けないレベルまで増幅する。さらに、光受信部２００は、複数のフィルタ部２３０により、それぞれ異なる周波数帯域に信号の周波数が分けられるため、それぞれの複数の第２増幅器２４０で処理する帯域幅が狭くなる。これにより、第２の実施形態における光受信部２００は、第１の実施形態の光送信部１００と同様に、歪による影響がなく、高い品質（高いＳＮＲ）で信号を伝送することが可能となる。 With this configuration, the optical receiving unit 200 in the second embodiment amplifies the weak signal from the photoelectric conversion unit 210 in the first amplifier 220 to a level that is not affected by external factors. Furthermore, in the optical receiving unit 200, the signal frequency is divided into different frequency bands by the multiple filter units 230, so the bandwidth processed by each of the multiple second amplifiers 240 is narrowed. As a result, the optical receiving unit 200 in the second embodiment, like the optical transmitting unit 100 in the first embodiment, is able to transmit signals with high quality (high SNR) without being affected by distortion.

（他の実施形態）
実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明したが、以上の実施形態に記載した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 Other Embodiments
Although the embodiments have been described in detail with reference to the drawings, the present embodiments are not limited to the contents described in the above embodiments. The components described above include those that a person skilled in the art can easily imagine and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described above can be appropriately combined. Various omissions, substitutions, or modifications of the configurations can be made without departing from the spirit of the embodiments.

上述の第２の実施形態において、光受信部２００は、複数のフィルタ部２３０と、複数の第２増幅器２４０とを備える例を示したが、光受信部２００は、さらに電気信号結合部２５０を備える構成としてもよい。図１０は、第２の実施形態に係る光受信部２００において、電気信号結合部２５０を備え、さらに光伝送システム１０においてアンテナ２６０を備えた場合の構成図を示す。電気信号結合部２５０は、例えばＹ分岐型導波路によって実現される。このように、光電変換部２１０によって光電変換された後の電気段にて、複数のフィルタ部２３０によって周波数帯域ごとに増幅した第４電気信号を合波（結合）することにより、広帯域でＳＮＲの高い信号をアンテナ２６０から放射することが可能となる。なお、アンテナ２６０は光受信部２００と同一基板上に実装する構成としてもよい。 In the above-mentioned second embodiment, the optical receiving unit 200 includes a plurality of filter units 230 and a plurality of second amplifiers 240. However, the optical receiving unit 200 may further include an electrical signal coupling unit 250. FIG. 10 shows a configuration diagram of the optical receiving unit 200 according to the second embodiment, which includes an electrical signal coupling unit 250 and further includes an antenna 260 in the optical transmission system 10. The electrical signal coupling unit 250 is realized by, for example, a Y-branch waveguide. In this way, in the electrical stage after the photoelectric conversion by the photoelectric conversion unit 210, the fourth electrical signal amplified for each frequency band by the plurality of filter units 230 is multiplexed (combined), thereby making it possible to radiate a signal with a high SNR in a wide band from the antenna 260. The antenna 260 may be mounted on the same board as the optical receiving unit 200.

また、上述の実施形態においては、光送信部１００に１つの発光部１１０が備えられた構成を示したが、光送信部１００に備えられる発光部１１０は複数であってもよい。図１１は、２つの発光部１１０が備えられた光送信部１００の例を示す。図１１に示す構成において、２つの発光部１１０は、それぞれ同じレベルのパワーのレーザ光を発光する。また、２つの発光部１１０は、それぞれ異なる第１光導波路１２０により、１回分岐したレーザ光を外部変調部１３０に送る。これにより、図１１に示す光送信部１００は、同じレベルのパワーのレーザ光を発光する発光部１１０を複数設けることで、分岐回数を削減し、光導波路におけるレーザ光の分岐によるパワーの損失を防ぐことが可能となる。すなわち、図１１に示す光送信部１００は、より高いパワーで光信号を伝送することにより、高いＳＮＲが得られ、光伝送システム１０において品質の維持が可能となる。 In the above embodiment, the optical transmission unit 100 is provided with one light emitting unit 110, but the optical transmission unit 100 may have a plurality of light emitting units 110. FIG. 11 shows an example of an optical transmission unit 100 provided with two light emitting units 110. In the configuration shown in FIG. 11, the two light emitting units 110 each emit laser light of the same level of power. In addition, the two light emitting units 110 each send the laser light branched once to the external modulation unit 130 through a different first optical waveguide 120. As a result, the optical transmission unit 100 shown in FIG. 11 is provided with a plurality of light emitting units 110 that emit laser light of the same level of power, thereby reducing the number of branchings and preventing power loss due to branching of laser light in the optical waveguide. That is, the optical transmission unit 100 shown in FIG. 11 can obtain a high SNR by transmitting an optical signal at a higher power, and can maintain quality in the optical transmission system 10.

また、上述の第２の実施形態において、光受信部２００のフィルタ部２３０及び第２増幅器２４０の数は、それぞれ外部変調部１３０の数と同じ４つである場合の例を示した。実施形態はこの構成に限定させるものではなく、光受信部２００のフィルタ部２３０及び／又は第２増幅器２４０は、外部変調部１３０の数と異なる数で実現してもよい。図１２は、フィルタ部２３０が２つの場合を示す。例えば、外部変調部１３０よりも第２増幅器２４０の歪特性が十分良好である場合、図１２に示す構成としても、歪による信号の劣化の影響は少なくなる。すなわち、第２増幅器２４０の歪特性が良好である場合、フィルタ部２３０及び／又は第２増幅器２４０の数を外部変調部１３０の数より少ない構成としても、高い信号の伝達品質を維持することが可能となる。これにより、光伝送システム１０は、フィルタ部２３０の回路削減やコスト削減を図ることが可能となる。 In the above-mentioned second embodiment, the number of the filter units 230 and the second amplifiers 240 of the optical receiving unit 200 is four, which is the same as the number of the external modulation units 130. The embodiment is not limited to this configuration, and the filter units 230 and/or the second amplifiers 240 of the optical receiving unit 200 may be realized with a number different from the number of the external modulation units 130. FIG. 12 shows a case where there are two filter units 230. For example, if the distortion characteristics of the second amplifier 240 are sufficiently better than those of the external modulation unit 130, the influence of signal degradation due to distortion is reduced even in the configuration shown in FIG. 12. In other words, if the distortion characteristics of the second amplifier 240 are good, it is possible to maintain high signal transmission quality even if the number of the filter units 230 and/or the second amplifiers 240 is less than the number of the external modulation units 130. This makes it possible for the optical transmission system 10 to reduce the circuitry and cost of the filter unit 230.

以下に、光伝送装置及び光伝送システム１０の特徴について記載する。 The features of the optical transmission device and the optical transmission system 10 are described below.

第１の態様に係る光伝送装置は、マルチキャリア変調方式を用いた光伝送システムに用いられる光伝送装置である。光伝送装置は、レーザ光を発光する発光部１１０と、レーザ光及び電気制御信号を入力し、電気制御信号に基づいてレーザ光の変調処理を行い、第１光信号を生成する複数の外部変調部１３０と、を備える。また、光伝送装置は、複数の外部変調部１３０で変調された複数の第１光信号を結合し、一つのバンドにまとめた第２光信号を生成する結合部を備える。複数の外部変調部１３０に入力される電気制御信号は、互いに異なる周波数帯域の信号であって、あらかじめＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調された信号である。 The optical transmission device according to the first aspect is an optical transmission device used in an optical transmission system using a multicarrier modulation method. The optical transmission device includes a light emitting unit 110 that emits laser light, and a plurality of external modulation units 130 that input the laser light and an electrical control signal, perform modulation processing of the laser light based on the electrical control signal, and generate a first optical signal. The optical transmission device also includes a combining unit that combines the plurality of first optical signals modulated by the plurality of external modulation units 130 and generates a second optical signal that is integrated into one band. The electrical control signals input to the plurality of external modulation units 130 are signals of different frequency bands and are signals that have been modulated in advance using Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM).

上記構成によれば、複数の外部変調部１３０は、それぞれパワーが高く、ＳＮＲの大きい第１光信号を生成する。また、第２光導波路１４０に相当する結合部は、ＳＮＲの大きい複数の第１光信号を結合し、第２光信号を生成する。よって、光送信部１００は、ＳＮＲが大きく、品質が維持された光信号（第２光信号）が出力される。これにより、光送信部１００に相当する光伝送装置は、マルチキャリア変調方式を用いた光伝送において、伝送する信号の総電力を大きくし、かつ信号品質を維持することが可能となる。 According to the above configuration, the multiple external modulation units 130 each generate a first optical signal with high power and high SNR. Furthermore, the coupling unit corresponding to the second optical waveguide 140 combines the multiple first optical signals with high SNR to generate a second optical signal. Thus, the optical transmission unit 100 outputs an optical signal (second optical signal) with a high SNR and maintained quality. This enables the optical transmission device corresponding to the optical transmission unit 100 to increase the total power of the transmitted signal and maintain signal quality in optical transmission using a multicarrier modulation method.

第２の態様に係る光伝送装置は、複数の発光部１１０を備えてもよい。また、光伝送装置の複数の発光部１１０は、それぞれ同じレベルのパワーのレーザ光を発光してもよい。 The optical transmission device according to the second aspect may include a plurality of light-emitting units 110. Furthermore, the plurality of light-emitting units 110 of the optical transmission device may each emit laser light of the same power level.

上記構成によれば、光伝送装置は、同じレベルのパワーのレーザ光を発光する発光部１１０を複数設けることで、分岐回数を削減し、光導波路におけるレーザ光の分岐によるパワーの損失を防ぐことが可能となる。すなわち、光送信部１００に相当する光伝送装置は、より高いパワーで光信号を伝送することにより、高いＳＮＲが得られ、光伝送システム１０において品質の維持が可能となる。 According to the above configuration, the optical transmission device is provided with multiple light emitting units 110 that emit laser light of the same power level, thereby reducing the number of branchings and preventing power loss due to branching of laser light in the optical waveguide. In other words, the optical transmission device equivalent to the optical transmitter 100 can obtain a high SNR by transmitting optical signals at a higher power, making it possible to maintain quality in the optical transmission system 10.

第３の態様に係る光伝送システム１０は、光伝送装置である光送信部１００と、第２光信号を入力する光受信部２００と、を備える。光受信部２００は、入力した第２光信号を第１電気信号に変換する光電変換部２１０と、第１電気信号のパワーを増幅させ、第２電気信号を生成する第１増幅器２２０と、を備える。 The optical transmission system 10 according to the third aspect includes an optical transmission device, an optical transmitter 100, and an optical receiver 200 that inputs a second optical signal. The optical receiver 200 includes an opto-electrical converter 210 that converts the input second optical signal into a first electrical signal, and a first amplifier 220 that amplifies the power of the first electrical signal to generate a second electrical signal.

上記構成によれば、光伝送装置の複数の外部変調部１３０は、それぞれパワーが高く、ＳＮＲの大きい第１光信号を生成する。また、光伝送装置の第２光導波路１４０に相当する結合部は、ＳＮＲの大きい複数の第１光信号を結合する。よって、光送信部１００は、ＳＮＲが大きく、品質が維持された光信号が出力される。これにより、光伝送装置と、光受信部２００とを備えた光伝送システム１０は、マルチキャリア変調方式を用いた光伝送において、伝送する信号の総電力を大きくし、かつ信号品質を維持することが可能となる。 According to the above configuration, the multiple external modulation units 130 of the optical transmission device each generate a first optical signal with high power and high SNR. In addition, the coupling unit corresponding to the second optical waveguide 140 of the optical transmission device combines the multiple first optical signals with high SNR. Therefore, the optical transmitting unit 100 outputs an optical signal with a high SNR and maintained quality. As a result, the optical transmission system 10 including the optical transmission device and the optical receiving unit 200 can increase the total power of the transmitted signal and maintain the signal quality in optical transmission using a multicarrier modulation method.

第４の態様に係る光伝送システム１０の光受信部２００は、第１増幅器２２０で増幅された第２電気信号を、所定の周波数帯域で通過させ、第３電気信号を生成する複数のフィルタ部２３０を備えてもよい。また、光受信部２００は、複数のフィルタ部２３０を通過した第３電気信号をさらに増幅させ、第４電気信号を生成する複数の第２増幅器２４０を備えてもよい。複数のフィルタ部２３０は、第２電気信号を互いに異なる周波数帯域で通過させることで、第３電気信号を生成してもよい。 The optical receiving unit 200 of the optical transmission system 10 according to the fourth aspect may include a plurality of filter units 230 that pass the second electrical signal amplified by the first amplifier 220 in a predetermined frequency band and generate a third electrical signal. The optical receiving unit 200 may also include a plurality of second amplifiers 240 that further amplify the third electrical signal that has passed through the plurality of filter units 230 and generate a fourth electrical signal. The plurality of filter units 230 may generate the third electrical signal by passing the second electrical signal in mutually different frequency bands.

上記構成によれば、光伝送システム１０の光受信部２００は、第１増幅器２２０においては、光電変換部２１０からの微弱信号に対し、外部の影響を受けないレベルまで増幅する。さらに、光受信部２００は、それぞれ周波数帯域幅が異なる電気信号に対し、第２増幅器２４０により増幅させることで、第１増幅器２２０での歪の影響が小さい電気信号を生成することが可能となる。また、光受信部２００は、複数のフィルタ部２３０により、それぞれ異なる周波数帯域に信号の周波数が分けられるため、それぞれの複数の第２増幅器２４０で処理する帯域幅が狭くなる。これにより、光受信部２００を備える光伝送システム１０は、歪による影響がなく、高い品質（高いＳＮＲ）で信号を伝送することが可能となる。 According to the above configuration, the optical receiving unit 200 of the optical transmission system 10 amplifies the weak signal from the photoelectric conversion unit 210 in the first amplifier 220 to a level that is not affected by external factors. Furthermore, the optical receiving unit 200 amplifies electrical signals having different frequency bandwidths using the second amplifier 240, making it possible to generate electrical signals that are less affected by distortion in the first amplifier 220. In addition, the optical receiving unit 200 divides the signal frequency into different frequency bands using the multiple filter units 230, so that the bandwidth processed by each of the multiple second amplifiers 240 is narrow. As a result, the optical transmission system 10 equipped with the optical receiving unit 200 is able to transmit signals with high quality (high SNR) without being affected by distortion.

第５の態様に係る光伝送システム１０の光受信部２００は、複数の第２増幅器２４０で増幅された複数の第４電気信号を結合する電気信号結合部２５０をさらに備えてもよい。 The optical receiving section 200 of the optical transmission system 10 according to the fifth aspect may further include an electrical signal combining section 250 that combines the multiple fourth electrical signals amplified by the multiple second amplifiers 240.

上記構成によれば、電気信号結合部２５０は、光電変換部２１０によって光電変換された後の電気段にて、複数のフィルタ部２３０によって周波数帯域ごとに増幅した第４電気信号を合波（結合）する。これにより、電気信号結合部２５０を備える光伝送システム１０は、広帯域でＳＮＲの高い信号をアンテナ２６０から放射することが可能となる。 According to the above configuration, the electrical signal combining unit 250 combines (combines) the fourth electrical signals amplified for each frequency band by the multiple filter units 230 in the electrical stage after photoelectric conversion by the photoelectric conversion unit 210. This makes it possible for the optical transmission system 10 equipped with the electrical signal combining unit 250 to emit a wideband signal with a high SNR from the antenna 260.

１０光伝送システム
１００光送信部
１１０発光部
１２０第１光導波路
１４０第２光導波路
１３０、１３０ａ～１３０ｄ外部変調部
１５０コネクタ
２００光受信部
２１０光電変換部
２２０第１増幅器
２３０フィルタ部
２４０第２増幅器
３００光ファイバ
４００電気信号線 REFERENCE SIGNS LIST 10 Optical transmission system 100 Optical transmitter 110 Light emitter 120 First optical waveguide 140 Second optical waveguide 130, 130a to 130d External modulator 150 Connector 200 Optical receiver 210 Photoelectric converter 220 First amplifier 230 Filter 240 Second amplifier 300 Optical fiber 400 Electrical signal line

Claims

An optical transmission device for use in an optical transmission system using a multi-carrier modulation method,
A light emitting unit that emits laser light;
a first external modulation unit that receives the laser light and a first electrical control signal, modulates the laser light based on the first electrical control signal, and generates a first optical signal having a waveform obtained by adding a center frequency of the first electrical control signal to a frequency corresponding to a center wavelength of the laser light ;
a second external modulation unit that receives the laser light and a second electrical control signal, modulates the laser light based on the second electrical control signal, and generates a second first optical signal having a waveform obtained by adding a center frequency of the second electrical control signal to a frequency corresponding to a center wavelength of the laser light ;
a third external modulation unit that receives the laser light and a third electrical control signal, modulates the laser light based on the third electrical control signal, and generates a third first optical signal having a waveform obtained by adding a center frequency of the third electrical control signal to a frequency corresponding to a center wavelength of the laser light;
a fourth external modulation unit that receives the laser light and a fourth electrical control signal, modulates the laser light based on the fourth electrical control signal, and generates a fourth first optical signal having a waveform obtained by adding a center frequency of the fourth electrical control signal to a frequency corresponding to a center wavelength of the laser light ;
a combiner that combines the first first optical signal, the second first optical signal, the third first optical signal, and the fourth first optical signal modulated by the first external modulator, the second external modulator, the third external modulator, and the fourth external modulator, and generates a second optical signal integrated into one band,
the first electrical control signal, the second electrical control signal, the third electrical control signal, and the fourth electrical control signal are signals of different frequency bands and are signals that have been modulated in advance by Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM),
an optical transmission device , wherein the first optical signal, the second optical signal, the third optical signal, and the fourth optical signal are signals in different frequency bands .

The plurality of light emitting units include a first light emitting unit and a second light emitting unit,
the first light emitting unit emits the laser light having the same power level to the first external modulation unit and the second external modulation unit;
the second light emitting unit emits the laser light having the same power level as the laser light emitted from the first light emitting unit to the third external modulation unit and the fourth external modulation unit;
2. The optical transmission device according to claim 1.

An optical transmitter that is the optical transmission device according to claim 1 or 2 ;
an optical receiving unit that receives the second optical signal;
The optical receiving unit includes:
an opto- electrical converter for converting the second optical signal inputted thereto into a first electrical signal;
a first amplifier that amplifies the power of the first electrical signal to generate a second electrical signal;
An optical transmission system comprising:

The optical receiving unit includes:
a filter connected in series with the first amplifier, passing the second electric signal amplified by the first amplifier in a predetermined frequency band and generating a third electric signal, the filter receiving in parallel signals branched from the second electric signal;
a second amplifier connected in series with the filter unit to further amplify the third electrical signal that has passed through the filter unit to generate a fourth electrical signal;
an electrical signal combining unit that combines the fourth electrical signals amplified by the second amplifiers;
the plurality of filter units pass the plurality of second electrical signals in different frequency bands to generate the plurality of third electrical signals having different frequency bands.
4. The optical transmission system according to claim 3 .