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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-04-10
(45)【発行日】2025-04-18
(54)【発明の名称】周波数移行装置及び通信装置
(51)【国際特許分類】
H04B 10/516 20130101AFI20250411BHJP
【ＦＩ】
H04B10/516
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2024551912
(86)(22)【出願日】2023-01-05
(86)【国際出願番号】 JP2023000029
(87)【国際公開番号】W WO2024147175
(87)【国際公開日】2024-07-11
【審査請求日】2024-08-30
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度、国立研究開発法人情報通信研究機構「低コスト・高品質なミリ波・テラヘルツ帯へのＢ５Ｇ対応高周波数移行技術の研究」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003166
【氏名又は名称】弁理士法人山王内外特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中村 誠希
(72)【発明者】
【氏名】西岡 隼也
(72)【発明者】
【氏名】赤松 孝俊
【審査官】対馬 英明
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０２１／０７９７１０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－１７８３７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１０６４９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】KONISHI, T. et al.，Photonic-Assisted Digital-to-Analog Conversion taking advantage of Low frequency technology，2021 International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP)，IEEE，2021年11月
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ １０／００－１０／９０
Ｈ０４Ｊ １４／００－１４／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
キャリア光と異なる波長のパイロット光を前記キャリア光に波長多重させる光波長多重部と、前記光波長多重部によるパイロット光多重後のキャリア光を周波数移行対象の信号で光強度変調し、光強度変調後のキャリア光である強度変調光を出力する光強度変調部と、
前記光強度変調部から出力された強度変調光を、前記キャリア光の波長成分と前記パイロット光の波長成分とに分波する光波長分波部と、
前記キャリア光の波長成分を時間方向に圧縮し、圧縮後のキャリア光の波長成分である時間圧縮パルス光を出力する光パルス圧縮部と、
前記パイロット光の波長成分に基づいて、前記光強度変調部から出力される強度変調光の光強度を制御する制御部と
を備えた周波数移行装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記パイロット光の波長成分を電気信号に変換し、当該電気信号に基づいて、前記光強度変調部に与えるバイアス信号を制御することで、前記光強度変調部から出力される強度変調光の光強度を制御することを特徴とする請求項１記載の周波数移行装置。
【請求項3】
パルス光を時間方向に伸長させることでキャリア光を生成し、前記生成したキャリア光を前記光波長多重部に出力するキャリア光生成部と、前記キャリア光生成部により生成されるキャリア光と異なる波長のパイロット光を生成し、前記生成したパイロット光を前記光波長多重部に出力するパイロット光生成部と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の周波数移行装置。
【請求項4】
前記キャリア光生成部により生成されたキャリア光の時間波形を整形し、波形整形後のキャリア光を前記光波長多重部に出力するスペクトル整形部を備えたことを特徴とする請求項３記載の周波数移行装置。
【請求項5】
前記光パルス圧縮部から出力された時間圧縮パルス光を電気信号に変換し、当該電気信号を周波数移行後の信号として出力する光電変換部を備えたことを特徴とする請求項１記載の周波数移行装置。
【請求項6】
請求項５記載の周波数移行装置と、当該周波数移行装置の前記光電変換部から出力された電気信号をアンテナに出力する通信回路と
を備えた通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、周波数移行装置及び通信装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
周波数移行対象の信号の周波数を移行させる周波数移行装置がある。
このような周波数移行装置として、例えば、特許文献１には、光搬送波生成部と、変調器と、分散補償器と、光電気変換器とを備える装置が開示されている。
当該光搬送波生成部は、光搬送波を生成する。当該変調器は、光搬送波生成部により生成された光搬送波を第１の電気信号で変調する。第１の電気信号は、周波数移行対象の信号である。当該分散補償器は、変調器による変調後の光搬送波を時間方向に圧縮する。当該光電気変換器は、分散補償器による圧縮後の光搬送波を第２の電気信号に変換する。第２の電気信号は、第１の電気信号よりも周波数が高い周波数移行後の信号である。
このような周波数移行装置として、例えば、特許文献１には、光搬送波生成部と、変調器と、分散補償器と、光電気変換器とを備える装置が開示されている。
当該光搬送波生成部は、光搬送波を生成する。当該変調器は、光搬送波生成部により生成された光搬送波を第１の電気信号で変調する。第１の電気信号は、周波数移行対象の信号である。当該分散補償器は、変調器による変調後の光搬送波を時間方向に圧縮する。当該光電気変換器は、分散補償器による圧縮後の光搬送波を第２の電気信号に変換する。第２の電気信号は、第１の電気信号よりも周波数が高い周波数移行後の信号である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０２１／０７９７１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示されている装置においては、例えば、変調器の周囲の温度が変化することによって、変調器に温度ドリフトが生じることがある。また、時間の経過に伴って、変調器に経時ドリフトが生じることがある。変調器に、温度ドリフト、又は、経時ドリフト等が生じることによって、第２の電気信号の信号レベルが本来の信号レベルからずれてしまうことがあるという課題があった。
【0005】
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、周波数移行後の信号の信号レベルが本来の信号レベルからずれてしまっても、周波数移行後の信号の信号レベルを本来の信号レベルに戻すことができる周波数移行装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に係る周波数移行装置は、キャリア光と異なる波長のパイロット光をキャリア光に波長多重させる光波長多重部と、光波長多重部によるパイロット光多重後のキャリア光を周波数移行対象の信号で光強度変調し、光強度変調後のキャリア光である強度変調光を出力する光強度変調部とを備えている。また、周波数移行装置は、光強度変調部から出力された強度変調光を、キャリア光の波長成分とパイロット光の波長成分とに分波する光波長分波部と、キャリア光の波長成分を時間方向に圧縮し、圧縮後のキャリア光の波長成分である時間圧縮パルス光を出力する光パルス圧縮部と、パイロット光の波長成分に基づいて、光強度変調部による光強度変調を制御する制御部とを備えている。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、時間圧縮パルス光から変換される電気信号である周波数移行後の信号の信号レベルが本来の信号レベルからずれてしまっても、周波数移行後の信号の信号レベルを本来の信号レベルに戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１に係る周波数移行装置１を含む通信装置を示す構成図である。
【図2】実施の形態１に係る周波数移行装置１を示す構成図である。
【図3】短パルス光ＰＣ及びキャリア光ＰＣＡＲを示す説明図である。
【図4】図４Ａは、キャリア光ＰＣＡＲ及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの時間波形を示す説明図、図４Ｂは、パイロット光ＰＰＩＬが波長多重されているキャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬを示す説明図、図４Ｃは、キャリア光ＰＣＡＲ及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの波長を示す説明図である。
【図5】ＲＦ信号（１）の時間波形を示す説明図である。
【図6】強度変調光ＰＩＭの時間波形を示す説明図である。
【図8】時間圧縮パルス光ＰＴＣの時間波形を示す説明図である。
【図9】ＲＦ信号（２）の時間波形を示す説明図である。
【図10】実施の形態２に係る周波数移行装置１を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示をより詳細に説明するために、本開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
【0010】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る周波数移行装置１を含む通信装置を示す構成図である。
図１に示す通信装置は、周波数移行装置１、通信回路２及びアンテナ３を備えている。
周波数移行装置１は、周波数移行対象の信号であるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号（１）の周波数ｆ１を、他の周波数ｆ２に移行させて、周波数がｆ２のＲＦ信号（２）を出力する装置である。
周波数移行装置１は、周波数移行後のＲＦ信号（２）を通信回路２に出力する。
ＲＦ信号（２）の周波数ｆ２としては、例えば、マイクロ波帯の周波数、ミリ波帯の周波数、又は、テラヘルツ波帯の周波数である。
図１の例では、周波数移行装置１が通信装置に実装されている。しかし、これは一例に過ぎず、周波数移行装置１が通信装置以外の装置に実装されているものであってもよい。
図１は、実施の形態１に係る周波数移行装置１を含む通信装置を示す構成図である。
図１に示す通信装置は、周波数移行装置１、通信回路２及びアンテナ３を備えている。
周波数移行装置１は、周波数移行対象の信号であるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号（１）の周波数ｆ１を、他の周波数ｆ２に移行させて、周波数がｆ２のＲＦ信号（２）を出力する装置である。
周波数移行装置１は、周波数移行後のＲＦ信号（２）を通信回路２に出力する。
ＲＦ信号（２）の周波数ｆ２としては、例えば、マイクロ波帯の周波数、ミリ波帯の周波数、又は、テラヘルツ波帯の周波数である。
図１の例では、周波数移行装置１が通信装置に実装されている。しかし、これは一例に過ぎず、周波数移行装置１が通信装置以外の装置に実装されているものであってもよい。
【0011】
通信回路２は、周波数移行装置１から出力されたＲＦ信号（２）をアンテナ３に出力する。
なお、通信回路２は、周波数移行装置１から出力されたＲＦ信号（２）に対する変調処理等の一般的な信号処理を実施するものであり、通信回路２からアンテナ３に出力されるＲＦ信号（２）は、通信回路２によって変調処理等が施された信号である。ＲＦ信号（２）に対する変調処理等の一般的な信号処理は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
アンテナ３は、通信回路２から出力されたＲＦ信号（２）に基づく電波を空間に放射する。
なお、通信回路２は、周波数移行装置１から出力されたＲＦ信号（２）に対する変調処理等の一般的な信号処理を実施するものであり、通信回路２からアンテナ３に出力されるＲＦ信号（２）は、通信回路２によって変調処理等が施された信号である。ＲＦ信号（２）に対する変調処理等の一般的な信号処理は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
アンテナ３は、通信回路２から出力されたＲＦ信号（２）に基づく電波を空間に放射する。
【0012】
図２は、実施の形態１に係る周波数移行装置１を示す構成図である。
図２に示す周波数移行装置１は、キャリア光生成部１１、パイロット光生成部１２、光波長多重部１３、光強度変調部１４、光波長分波部１５、光パルス圧縮部１６、光電変換部１７及び制御部１８を備えている。
図２に示す周波数移行装置１では、キャリア光生成部１１と光波長多重部１３との間、パイロット光生成部１２と光波長多重部１３との間、光波長多重部１３と光強度変調部１４との間、光強度変調部１４と光波長分波部１５との間、光波長分波部１５と光パルス圧縮部１６との間、光パルス圧縮部１６と光電変換部１７との間、光波長分波部１５と制御部１８との間のそれぞれが、例えば、光ファイバによって接続されている。
図２に示す周波数移行装置１は、キャリア光生成部１１、パイロット光生成部１２、光波長多重部１３、光強度変調部１４、光波長分波部１５、光パルス圧縮部１６、光電変換部１７及び制御部１８を備えている。
図２に示す周波数移行装置１では、キャリア光生成部１１と光波長多重部１３との間、パイロット光生成部１２と光波長多重部１３との間、光波長多重部１３と光強度変調部１４との間、光強度変調部１４と光波長分波部１５との間、光波長分波部１５と光パルス圧縮部１６との間、光パルス圧縮部１６と光電変換部１７との間、光波長分波部１５と制御部１８との間のそれぞれが、例えば、光ファイバによって接続されている。
【0013】
キャリア光生成部１１は、短パルス光源１１ａ及び光パルス伸長部１１ｂを備えている。
キャリア光生成部１１は、波長λＣ［ｎｍ］のパルス光（以下「短パルス光」という）ＰＣを時間方向に伸長させることでキャリア光ＰＣＡＲを生成し、生成したキャリア光ＰＣＡＲを光波長多重部１３に出力する。
キャリア光生成部１１は、波長λＣ［ｎｍ］のパルス光（以下「短パルス光」という）ＰＣを時間方向に伸長させることでキャリア光ＰＣＡＲを生成し、生成したキャリア光ＰＣＡＲを光波長多重部１３に出力する。
【0014】
短パルス光源１１ａは、例えば、モードロックファイバレーザによって実現される。
短パルス光源１１ａは、波長λＣ［ｎｍ］の短パルス光ＰＣを繰り返し発振し、短パルス光ＰＣを光パルス伸長部１１ｂに繰り返し出力する。短パルス光ＰＣのパルス幅はＷ１、短パルスＰＣの発振周期はＤである。
短パルス光源１１ａは、波長λＣ［ｎｍ］の短パルス光ＰＣを繰り返し発振し、短パルス光ＰＣを光パルス伸長部１１ｂに繰り返し出力する。短パルス光ＰＣのパルス幅はＷ１、短パルスＰＣの発振周期はＤである。
【0015】
光パルス伸長部１１ｂは、例えば、分散性媒質を用いるパッシブ光部品によって実現される。
光パルス伸長部１１ｂは、短パルス光源１１ａから出力された短パルス光ＰＣを時間方向に伸長させる波長分散を行う。
光パルス伸長部１１ｂは、波長分散後の短パルス光であるキャリア光ＰＣＡＲを光波長多重部１３に出力する。キャリア光ＰＣＡＲの波長帯は、例えば、λＣ－αからλＣ＋αの範囲である。
光パルス伸長部１１ｂは、短パルス光源１１ａから出力された短パルス光ＰＣを時間方向に伸長させる波長分散を行う。
光パルス伸長部１１ｂは、波長分散後の短パルス光であるキャリア光ＰＣＡＲを光波長多重部１３に出力する。キャリア光ＰＣＡＲの波長帯は、例えば、λＣ－αからλＣ＋αの範囲である。
【0016】
パイロット光生成部１２は、光源駆動回路１２ａ及びパイロット光源１２ｂを備えている。
パイロット光生成部１２は、キャリア光生成部１１により生成されるキャリア光ＰＣＡＲと異なる波長λＰ［ｎｍ］のパイロット光ＰＰＩＬを生成し、生成したパイロット光ＰＰＩＬを光波長多重部１３に出力する。
パイロット光生成部１２は、キャリア光生成部１１により生成されるキャリア光ＰＣＡＲと異なる波長λＰ［ｎｍ］のパイロット光ＰＰＩＬを生成し、生成したパイロット光ＰＰＩＬを光波長多重部１３に出力する。
【0017】
光源駆動回路１２ａは、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）によって実現される。
光源駆動回路１２ａは、パイロット光源１２ｂから連続光（以下「ＣＷ光」という）が出力されるように、パイロット光源１２ｂを駆動させる制御回路である。
光源駆動回路１２ａは、パイロット光源１２ｂから連続光（以下「ＣＷ光」という）が出力されるように、パイロット光源１２ｂを駆動させる制御回路である。
【0018】
パイロット光源１２ｂは、例えば、半導体レーザによって実現される。
パイロット光源１２ｂは、キャリア光ＰＣＡＲと異なる波長λＰのパイロット光ＰＰＩＬとしてＣＷ光を発振し、パイロット光ＰＰＩＬを光波長多重部１３に出力する。
パイロット光源１２ｂは、キャリア光ＰＣＡＲと異なる波長λＰのパイロット光ＰＰＩＬとしてＣＷ光を発振し、パイロット光ＰＰＩＬを光波長多重部１３に出力する。
【0019】
光波長多重部１３は、例えば、波長分割多重カプラ、アレイ導波路グレーティング及び光マルチプレクサを備えている。
光波長多重部１３は、キャリア光生成部１１からキャリア光ＰＣＡＲが与えられ、パイロット光生成部１２からパイロット光ＰＰＩＬが与えられる。
光波長多重部１３は、パイロット光ＰＰＩＬをキャリア光ＰＣＡＲに波長多重させて、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬを生成する。キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬは、パイロット光多重後のキャリア光である。
光波長多重部１３は、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬを光強度変調部１４に出力する。
光波長多重部１３は、キャリア光生成部１１からキャリア光ＰＣＡＲが与えられ、パイロット光生成部１２からパイロット光ＰＰＩＬが与えられる。
光波長多重部１３は、パイロット光ＰＰＩＬをキャリア光ＰＣＡＲに波長多重させて、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬを生成する。キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬは、パイロット光多重後のキャリア光である。
光波長多重部１３は、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬを光強度変調部１４に出力する。
【0020】
光強度変調部１４は、例えば、マッハツェンダ型変調器、電界吸収変調器、又は、音響光学変調器によって実現される。
光強度変調部１４は、外部から周波数移行対象の信号であるＲＦ信号（１）が与えられ、光波長多重部１３からキャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬが与えられ、制御部１８からバイアス信号Ｂが与えられる。
光強度変調部１４は、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調する。光強度変調部１４による光強度変調は、バイアス信号Ｂによって制御される。
光強度変調部１４は、光強度変調後のキャリア光である強度変調光ＰＩＭを光波長分波部１５に出力する。
光強度変調部１４は、外部から周波数移行対象の信号であるＲＦ信号（１）が与えられ、光波長多重部１３からキャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬが与えられ、制御部１８からバイアス信号Ｂが与えられる。
光強度変調部１４は、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調する。光強度変調部１４による光強度変調は、バイアス信号Ｂによって制御される。
光強度変調部１４は、光強度変調後のキャリア光である強度変調光ＰＩＭを光波長分波部１５に出力する。
【0021】
光波長分波部１５は、例えば、波長分割多重カプラ、アレイ導波路グレーティング及び光デマルチプレクサを備えている。
光波長分波部１５は、光強度変調部１４から、強度変調光ＰＩＭが与えられる。
光波長分波部１５は、強度変調光ＰＩＭを、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分とパイロット光ＰＰＩＬの波長成分とを分波する。
光波長分波部１５は、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分を光パルス圧縮部１６に出力し、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分を制御部１８に出力する。
光波長分波部１５は、光強度変調部１４から、強度変調光ＰＩＭが与えられる。
光波長分波部１５は、強度変調光ＰＩＭを、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分とパイロット光ＰＰＩＬの波長成分とを分波する。
光波長分波部１５は、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分を光パルス圧縮部１６に出力し、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分を制御部１８に出力する。
【0022】
光パルス圧縮部１６は、例えば、分散性媒質を用いるパッシブ光部品によって実現される。
光パルス圧縮部１６は、光波長分波部１５から、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分が与えられる。
光パルス圧縮部１６は、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分を時間方向に圧縮する。
光パルス圧縮部１６は、圧縮後のキャリア光ＰＣＡＲの波長成分である時間圧縮パルス光ＰＴＣを光電変換部１７に出力する。
光パルス圧縮部１６は、光波長分波部１５から、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分が与えられる。
光パルス圧縮部１６は、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分を時間方向に圧縮する。
光パルス圧縮部１６は、圧縮後のキャリア光ＰＣＡＲの波長成分である時間圧縮パルス光ＰＴＣを光電変換部１７に出力する。
【0023】
光電変換部１７は、例えば、フォトダイオードによって実現される。
光電変換部１７は、光パルス圧縮部１６から、時間圧縮パルス光ＰＴＣが与えられる。
光電変換部１７は、時間圧縮パルス光ＰＴＣを電気信号に変換し、電気信号であるＲＦ信号（２）を周波数移行後の信号として通信回路２に出力する。ＲＦ信号（２）の周波数ｆ２は、ＲＦ信号（１）の周波数ｆ１よりも高い。
図２に示す周波数移行装置１では、光電変換部１７がＲＦ信号（２）を通信回路２に出力している。しかし、これは一例に過ぎず、光電変換部１７がＲＦ信号（２）を通信回路２以外の装置に出力するものであってもよい。
光電変換部１７は、光パルス圧縮部１６から、時間圧縮パルス光ＰＴＣが与えられる。
光電変換部１７は、時間圧縮パルス光ＰＴＣを電気信号に変換し、電気信号であるＲＦ信号（２）を周波数移行後の信号として通信回路２に出力する。ＲＦ信号（２）の周波数ｆ２は、ＲＦ信号（１）の周波数ｆ１よりも高い。
図２に示す周波数移行装置１では、光電変換部１７がＲＦ信号（２）を通信回路２に出力している。しかし、これは一例に過ぎず、光電変換部１７がＲＦ信号（２）を通信回路２以外の装置に出力するものであってもよい。
【0024】
制御部８は、光電変換部１８ａ及びバイアス制御回路１８ｂを備えている。
制御部８は、光波長分波部１５から、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分が与えられる。
制御部８は、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分に基づいて、光強度変調部１４による光強度変調を制御する。
制御部８は、光波長分波部１５から、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分が与えられる。
制御部８は、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分に基づいて、光強度変調部１４による光強度変調を制御する。
【0025】
光電変換部１８ａは、例えば、フォトダイオードによって実現される。
光電変換部１８ａは、光波長分波部１５から、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分が与えられる。
光電変換部１８ａは、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分を電気信号Ｅに変換し、電気信号Ｅをバイアス制御回路１８ｂに出力する。
光電変換部１８ａは、光波長分波部１５から、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分が与えられる。
光電変換部１８ａは、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分を電気信号Ｅに変換し、電気信号Ｅをバイアス制御回路１８ｂに出力する。
【0026】
バイアス制御回路１８ｂは、例えば、バイアスコントローラによって実現される。
バイアス制御回路１８ｂは、光電変換部１８ａから、電気信号Ｅが与えられる。
バイアス制御回路１８ｂは、電気信号Ｅに基づいて、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御することで、光強度変調部１４による光強度変調を制御する。
バイアス制御回路１８ｂは、光電変換部１８ａから、電気信号Ｅが与えられる。
バイアス制御回路１８ｂは、電気信号Ｅに基づいて、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御することで、光強度変調部１４による光強度変調を制御する。
【0027】
次に、図２に示す周波数移行装置１の動作について説明する。
キャリア光生成部１１の短パルス光源１１ａは、図３に示すように、波長λＣの短パルス光ＰＣを繰り返し発振する。
短パルス光源１１ａは、短パルス光ＰＣを光パルス伸長部１１ｂに繰り返し出力する。
キャリア光生成部１１の短パルス光源１１ａは、図３に示すように、波長λＣの短パルス光ＰＣを繰り返し発振する。
短パルス光源１１ａは、短パルス光ＰＣを光パルス伸長部１１ｂに繰り返し出力する。
【0028】
光パルス伸長部１１ｂは、短パルス光源１１ａから短パルス光ＰＣが与えられる毎に、図３に示すように、短パルス光ＰＣを時間方向に伸長させる波長分散を行う。
光パルス伸長部１１ｂは、波長分散後の短パルス光であるキャリア光ＰＣＡＲを光波長多重部１３に出力する。
光パルス伸長部１１ｂは、波長分散後の短パルス光であるキャリア光ＰＣＡＲを光波長多重部１３に出力する。
【0029】
図３は、短パルス光ＰＣ及びキャリア光ＰＣＡＲを示す説明図である。
図３において、横軸は時間を示し、縦軸は、短パルス光ＰＣ及びキャリア光ＰＣＡＲにおけるそれぞれの光強度を示している。
Ｗ１は、短パルス光ＰＣのパルス幅であり、Ｄは、短パルス光源１１ａによる短パルス光ＰＣの発振周期である。
Ｗ２は、キャリア光ＰＣＡＲのパルス幅である。
Ｇは、時間的に隣り合う２つのキャリア光ＰＣＡＲの間隙時間である。
間隙時間Ｇは、光強度変調部１４が、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調できない時間である。キャリア光ＰＣＡＲのパルス幅Ｗ２が広く、間隙時間Ｇが短いほど、光強度変調部１４において、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調できない時間が減少する。換言すれば、光強度変調部１４において、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調できる時間が増加する。
このため、光パルス伸長部１１ｂは、時間的に隣り合う２つのキャリア光ＰＣＡＲが互いに重ならない範囲で（Ｇ≧０）、短パルス光ＰＣをできる限り時間方向に伸長させることが望ましい。
図３において、横軸は時間を示し、縦軸は、短パルス光ＰＣ及びキャリア光ＰＣＡＲにおけるそれぞれの光強度を示している。
Ｗ１は、短パルス光ＰＣのパルス幅であり、Ｄは、短パルス光源１１ａによる短パルス光ＰＣの発振周期である。
Ｗ２は、キャリア光ＰＣＡＲのパルス幅である。
Ｇは、時間的に隣り合う２つのキャリア光ＰＣＡＲの間隙時間である。
間隙時間Ｇは、光強度変調部１４が、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調できない時間である。キャリア光ＰＣＡＲのパルス幅Ｗ２が広く、間隙時間Ｇが短いほど、光強度変調部１４において、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調できない時間が減少する。換言すれば、光強度変調部１４において、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調できる時間が増加する。
このため、光パルス伸長部１１ｂは、時間的に隣り合う２つのキャリア光ＰＣＡＲが互いに重ならない範囲で（Ｇ≧０）、短パルス光ＰＣをできる限り時間方向に伸長させることが望ましい。
【0030】
パイロット光生成部１２のパイロット光源１２ｂは、図４Ｃに示すように、キャリア光ＰＣＡＲと異なる波長λＰのパイロット光ＰＰＩＬとして、ＣＷ光を発振する。パイロット光ＰＰＩＬの波長λＰ［ｎｍ］は、キャリア光ＰＣＡＲの波長帯と重ならない波長である。
図４Ｃでは、パイロット光ＰＰＩＬの波長λＰが、キャリア光ＰＣＡＲの波長帯よりも長い例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、パイロット光ＰＰＩＬの波長λＰが、キャリア光ＰＣＡＲの波長帯よりも短くてもよい。
パイロット光源１２ｂによるＣＷ光の発振は、光源駆動回路１２ａによって制御される。
パイロット光源１２ｂは、パイロット光ＰＰＩＬを光波長多重部１３に出力する。
図４Ｃでは、パイロット光ＰＰＩＬの波長λＰが、キャリア光ＰＣＡＲの波長帯よりも長い例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、パイロット光ＰＰＩＬの波長λＰが、キャリア光ＰＣＡＲの波長帯よりも短くてもよい。
パイロット光源１２ｂによるＣＷ光の発振は、光源駆動回路１２ａによって制御される。
パイロット光源１２ｂは、パイロット光ＰＰＩＬを光波長多重部１３に出力する。
【0031】
図４Ａは、キャリア光ＰＣＡＲ及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの時間波形を示す説明図である。図４Ａにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は、キャリア光ＰＣＡＲ及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの光強度を示している。
図４Ｂは、パイロット光ＰＰＩＬが波長多重されているキャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬを示す説明図である。図４Ｂにおいて、横軸は時間を示し、縦軸はキャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬの光強度を示している。
図４Ｃは、キャリア光ＰＣＡＲ及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの波長を示す説明図である。図４Ｃにおいて、横軸は波長を示し、縦軸は、キャリア光ＰＣＡＲ及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの光強度を示している。
図４Ｂは、パイロット光ＰＰＩＬが波長多重されているキャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬを示す説明図である。図４Ｂにおいて、横軸は時間を示し、縦軸はキャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬの光強度を示している。
図４Ｃは、キャリア光ＰＣＡＲ及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの波長を示す説明図である。図４Ｃにおいて、横軸は波長を示し、縦軸は、キャリア光ＰＣＡＲ及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの光強度を示している。
【0032】
図４Ａの例では、パイロット光ＰＰＩＬの光強度が、キャリア光ＰＣＡＲの光強度よりも大きい。しかし、これは一例に過ぎず、パイロット光ＰＰＩＬの光強度が、キャリア光ＰＣＡＲの光強度よりも大きいものに限るものではない。ただし、パイロット光源１２ｂから出力されるパイロット光ＰＰＩＬの光強度は、一定の光強度である。
パイロット光ＰＰＩＬの波長は、図４Ｃに示すように、キャリア光ＰＣＡＲの波長と干渉しない波長である。
パイロット光ＰＰＩＬの波長は、図４Ｃに示すように、キャリア光ＰＣＡＲの波長と干渉しない波長である。
【0033】
光波長多重部１３は、キャリア光生成部１１から、図４Ａに示すようなキャリア光ＰＣＡＲが与えられ、パイロット光生成部１２から、図４Ａに示すようなパイロット光ＰＰＩＬが与えられる。
光波長多重部１３は、パイロット光ＰＰＩＬをキャリア光ＰＣＡＲに波長多重させて、図４Ｂに示すようなキャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬを生成する。
光波長多重部１３は、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬを光強度変調部１４に出力する。
光波長多重部１３は、パイロット光ＰＰＩＬをキャリア光ＰＣＡＲに波長多重させて、図４Ｂに示すようなキャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬを生成する。
光波長多重部１３は、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬを光強度変調部１４に出力する。
【0034】
光強度変調部１４は、外部から図５に示すようなＲＦ信号（１）が与えられ、光波長多重部１３からキャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬが与えられ、制御部１８からバイアス信号Ｂが与えられる。
図５は、ＲＦ信号（１）の時間波形を示す説明図である。
図５において、横軸は時間を示し、縦軸はＲＦ信号（１）の光強度を示している。
光強度変調部１４は、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調する。
光強度変調部１４は、光強度変調後のキャリア光である強度変調光ＰＩＭを光波長分波部１５に出力する。
光強度変調部１４による光強度変調は、バイアス信号Ｂによって制御される。強度変調光ＰＩＭの光強度は、図６に示すように、ＲＦ信号（１）の時間変化に従って変化する。
図６は、強度変調光ＰＩＭの時間波形を示す説明図である。
図６において、横軸は時間を示し、縦軸は強度変調光ＰＩＭの光強度を示している。
図５は、ＲＦ信号（１）の時間波形を示す説明図である。
図５において、横軸は時間を示し、縦軸はＲＦ信号（１）の光強度を示している。
光強度変調部１４は、キャリア光ＰＣＡＲ＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調する。
光強度変調部１４は、光強度変調後のキャリア光である強度変調光ＰＩＭを光波長分波部１５に出力する。
光強度変調部１４による光強度変調は、バイアス信号Ｂによって制御される。強度変調光ＰＩＭの光強度は、図６に示すように、ＲＦ信号（１）の時間変化に従って変化する。
図６は、強度変調光ＰＩＭの時間波形を示す説明図である。
図６において、横軸は時間を示し、縦軸は強度変調光ＰＩＭの光強度を示している。
【0035】
光波長分波部１５は、光強度変調部１４から、強度変調光ＰＩＭが与えられる。
光波長分波部１５は、強度変調光ＰＩＭを、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分とパイロット光ＰＰＩＬの波長成分とを分波する。光波長分波部１５による強度変調光ＰＩＭの分波自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
光波長分波部１５は、図７Ａに示すようなキャリア光ＰＣＡＲの波長成分を光パルス圧縮部１６に出力し、図７Ｂに示すようなパイロット光ＰＰＩＬの波長成分を制御部１８に出力する。
図７Ａは、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分の時間波形を示す説明図である。
図７Ａにおいて、横軸は時間を示し、縦軸はキャリア光ＰＣＡＲの波長成分の光強度を示している。
図７Ｂは、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分の時間波形を示す説明図である。
図７Ｂにおいて、横軸は時間を示し、縦軸はパイロット光ＰＰＩＬの波長成分の光強度を示している。
光波長分波部１５は、強度変調光ＰＩＭを、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分とパイロット光ＰＰＩＬの波長成分とを分波する。光波長分波部１５による強度変調光ＰＩＭの分波自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
光波長分波部１５は、図７Ａに示すようなキャリア光ＰＣＡＲの波長成分を光パルス圧縮部１６に出力し、図７Ｂに示すようなパイロット光ＰＰＩＬの波長成分を制御部１８に出力する。
図７Ａは、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分の時間波形を示す説明図である。
図７Ａにおいて、横軸は時間を示し、縦軸はキャリア光ＰＣＡＲの波長成分の光強度を示している。
図７Ｂは、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分の時間波形を示す説明図である。
図７Ｂにおいて、横軸は時間を示し、縦軸はパイロット光ＰＰＩＬの波長成分の光強度を示している。
【0036】
光パルス圧縮部１６は、光波長分波部１５から、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分が与えられる。
光パルス圧縮部１６は、図８に示すように、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分を時間方向に圧縮する。
光パルス圧縮部１６は、圧縮後のキャリア光ＰＣＡＲの波長成分である時間圧縮パルス光ＰＴＣを光電変換部１７に出力する。
図８は、時間圧縮パルス光ＰＴＣの時間波形を示す説明図である。
図８において、横軸は時間を示し、縦軸は時間圧縮パルス光ＰＴＣの光強度を示している。
光パルス圧縮部１６は、図８に示すように、キャリア光ＰＣＡＲの波長成分を時間方向に圧縮する。
光パルス圧縮部１６は、圧縮後のキャリア光ＰＣＡＲの波長成分である時間圧縮パルス光ＰＴＣを光電変換部１７に出力する。
図８は、時間圧縮パルス光ＰＴＣの時間波形を示す説明図である。
図８において、横軸は時間を示し、縦軸は時間圧縮パルス光ＰＴＣの光強度を示している。
【0037】
光電変換部１７は、光パルス圧縮部１６から、時間圧縮パルス光ＰＴＣが与えられる。
光電変換部１７は、時間圧縮パルス光ＰＴＣを電気信号に変換し、電気信号であるＲＦ信号（２）を通信回路２に出力する。ＲＦ信号（２）は、時間方向に圧縮されたキャリア光ＰＣＡＲの波長成分である時間圧縮パルス光ＰＴＣに係るものである。このため、ＲＦ信号（２）の周波数ｆ２は、ＲＦ信号（１）の周波数ｆ１よりも高い。
図９は、ＲＦ信号（２）の時間波形を示す説明図である。
図９において、横軸は時間を示し、縦軸はＲＦ信号（２）の光強度を示している。
光電変換部１７は、時間圧縮パルス光ＰＴＣを電気信号に変換し、電気信号であるＲＦ信号（２）を通信回路２に出力する。ＲＦ信号（２）は、時間方向に圧縮されたキャリア光ＰＣＡＲの波長成分である時間圧縮パルス光ＰＴＣに係るものである。このため、ＲＦ信号（２）の周波数ｆ２は、ＲＦ信号（１）の周波数ｆ１よりも高い。
図９は、ＲＦ信号（２）の時間波形を示す説明図である。
図９において、横軸は時間を示し、縦軸はＲＦ信号（２）の光強度を示している。
【0038】
光電変換部１７から通信回路２に出力されるＲＦ信号（２）の信号レベルは、光強度変調部１４が、温度ドリフト、又は、経時ドリフト等を生じることで、本来の信号レベルからずれてしまうことがある。
図２に示す周波数移行装置１は、制御部１８を備えているため、信号レベルのずれを補償することができる。
図２に示す周波数移行装置１は、制御部１８を備えているため、信号レベルのずれを補償することができる。
【0039】
制御部８の光電変換部１８ａは、光波長分波部１５から、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分が与えられる。
光電変換部１８ａは、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分を電気信号Ｅに変換し、電気信号Ｅをバイアス制御回路１８ｂに出力する。
光電変換部１８ａは、パイロット光ＰＰＩＬの波長成分を電気信号Ｅに変換し、電気信号Ｅをバイアス制御回路１８ｂに出力する。
【0040】
バイアス制御回路１８ｂは、光電変換部１８ａから、電気信号Ｅが与えられる。
バイアス制御回路１８ｂは、電気信号Ｅに基づいて、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御することで、光強度変調部１４による光強度変調を制御する。
具体的には、バイアス制御回路１８ｂは、電気信号Ｅと閾値Ｔｈとを比較する。
閾値Ｔｈは、光強度変調部１４が、温度ドリフト、又は、経時ドリフト等を生じていないときに、光電変換部１８ａから出力される電気信号Ｅの値を示すものである。光強度変調部１４が、温度ドリフト等を生じていないときの電気信号Ｅの値は、例えば、光強度変調部１４の特性によって決定される。
閾値Ｔｈは、バイアス制御回路１８ｂの内部メモリに格納されているものであってもよいし、周波数移行装置１の外部から与えられるものであってもよい。
バイアス制御回路１８ｂは、電気信号Ｅに基づいて、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御することで、光強度変調部１４による光強度変調を制御する。
具体的には、バイアス制御回路１８ｂは、電気信号Ｅと閾値Ｔｈとを比較する。
閾値Ｔｈは、光強度変調部１４が、温度ドリフト、又は、経時ドリフト等を生じていないときに、光電変換部１８ａから出力される電気信号Ｅの値を示すものである。光強度変調部１４が、温度ドリフト等を生じていないときの電気信号Ｅの値は、例えば、光強度変調部１４の特性によって決定される。
閾値Ｔｈは、バイアス制御回路１８ｂの内部メモリに格納されているものであってもよいし、周波数移行装置１の外部から与えられるものであってもよい。
【0041】
バイアス制御回路１８ｂは、電気信号Ｅが閾値Ｔｈよりも大きければ、光強度変調部１４から出力される強度変調光ＰＩＭの光強度が小さくなるように、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御する。
バイアス制御回路１８ｂは、電気信号Ｅが閾値Ｔｈよりも小さければ、光強度変調部１４から出力される強度変調光ＰＩＭの光強度が大きくなるように、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御する。
バイアス制御回路１８ｂは、電気信号Ｅと閾値Ｔｈとが等しければ、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを維持する。
バイアス制御回路１８ｂは、電気信号Ｅが閾値Ｔｈよりも小さければ、光強度変調部１４から出力される強度変調光ＰＩＭの光強度が大きくなるように、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御する。
バイアス制御回路１８ｂは、電気信号Ｅと閾値Ｔｈとが等しければ、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを維持する。
【0042】
ここでは、電気信号Ｅが閾値Ｔｈよりも大きければ、バイアス制御回路１８ｂが、光強度変調部１４から出力される強度変調光ＰＩＭの光強度が小さくなるように、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御している。しかし、これは一例に過ぎず、電気信号Ｅが閾値Ｔｈよりも大きくても、電気信号Ｅと閾値Ｔｈとの差分が設定値以上である場合に限り、バイアス制御回路１８ｂが、光強度変調部１４から出力される強度変調光ＰＩＭの光強度が小さくなるように、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御してもよい。
また、ここでは、電気信号Ｅが閾値Ｔｈよりも小さければ、バイアス制御回路１８ｂが、光強度変調部１４から出力される強度変調光ＰＩＭの光強度が大きくなるように、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御している。しかし、これは一例に過ぎず、電気信号Ｅが閾値Ｔｈよりも小さくても、電気信号Ｅと閾値Ｔｈとの差分が設定値以上である場合に限り、バイアス制御回路１８ｂが、光強度変調部１４から出力される強度変調光ＰＩＭの光強度が大きくなるように、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御してもよい。
また、ここでは、電気信号Ｅが閾値Ｔｈよりも小さければ、バイアス制御回路１８ｂが、光強度変調部１４から出力される強度変調光ＰＩＭの光強度が大きくなるように、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御している。しかし、これは一例に過ぎず、電気信号Ｅが閾値Ｔｈよりも小さくても、電気信号Ｅと閾値Ｔｈとの差分が設定値以上である場合に限り、バイアス制御回路１８ｂが、光強度変調部１４から出力される強度変調光ＰＩＭの光強度が大きくなるように、光強度変調部１４に与えるバイアス信号Ｂを制御してもよい。
【0043】
以上の実施の形態１では、キャリア光と異なる波長のパイロット光をキャリア光に波長多重させる光波長多重部１３と、光波長多重部１３によるパイロット光多重後のキャリア光を周波数移行対象の信号で光強度変調し、光強度変調後のキャリア光である強度変調光を出力する光強度変調部１４とを備えるように、周波数移行装置１を構成した。また、周波数移行装置１は、光強度変調部１４から出力された強度変調光を、キャリア光の波長成分とパイロット光の波長成分とに分波する光波長分波部１５と、キャリア光の波長成分を時間方向に圧縮し、圧縮後のキャリア光の波長成分である時間圧縮パルス光を出力する光パルス圧縮部１６と、パイロット光の波長成分に基づいて、光強度変調部１４による光強度変調を制御する制御部１８とを備えている。したがって、周波数移行装置１は、時間圧縮パルス光から変換される電気信号である周波数移行後の信号の信号レベルが本来の信号レベルからずれてしまっても、周波数移行後の信号の信号レベルを本来の信号レベルに戻すことができる。
【0044】
実施の形態２．
実施の形態２では、キャリア光生成部１１により生成されたキャリア光ＰＣＡＲの時間波形を整形するスペクトル整形部１９を備える周波数移行装置１について説明する。
実施の形態２では、キャリア光生成部１１により生成されたキャリア光ＰＣＡＲの時間波形を整形するスペクトル整形部１９を備える周波数移行装置１について説明する。
【0045】
図１０は、実施の形態２に係る周波数移行装置１を示す構成図である。図１０において、図２と同一符号は、同一又は相当部分を示すので詳細な説明を省略する。
図１０に示す周波数移行装置１は、キャリア光生成部１１、パイロット光生成部１２、光波長多重部１３、光強度変調部１４、光波長分波部１５、光パルス圧縮部１６、光電変換部１７、制御部１８及びスペクトル整形部１９を備えている。
図１０に示す周波数移行装置１では、キャリア光生成部１１とスペクトル整形部１９との間、スペクトル整形部１９と光波長多重部１３との間のそれぞれが、例えば、光ファイバによって接続されている。
図１０に示す周波数移行装置１は、キャリア光生成部１１、パイロット光生成部１２、光波長多重部１３、光強度変調部１４、光波長分波部１５、光パルス圧縮部１６、光電変換部１７、制御部１８及びスペクトル整形部１９を備えている。
図１０に示す周波数移行装置１では、キャリア光生成部１１とスペクトル整形部１９との間、スペクトル整形部１９と光波長多重部１３との間のそれぞれが、例えば、光ファイバによって接続されている。
【0046】
スペクトル整形部１９は、例えば、波長選択型スイッチによって実現される。
スペクトル整形部１９は、キャリア光生成部１１から、キャリア光ＰＣＡＲが与えられる。
スペクトル整形部１９は、キャリア光ＰＣＡＲの時間波形を整形する。
スペクトル整形部１９は、波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’を光波長多重部１３に出力する。
図１０に示す周波数移行装置１では、スペクトル整形部１９が、光パルス伸長部１１ｂと光波長多重部１３との間に配置されている。しかし、これは一例に過ぎず、例えば、光波長多重部１３が、スペクトル整形部１９の機能を備えているものであってもよい。
スペクトル整形部１９は、キャリア光生成部１１から、キャリア光ＰＣＡＲが与えられる。
スペクトル整形部１９は、キャリア光ＰＣＡＲの時間波形を整形する。
スペクトル整形部１９は、波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’を光波長多重部１３に出力する。
図１０に示す周波数移行装置１では、スペクトル整形部１９が、光パルス伸長部１１ｂと光波長多重部１３との間に配置されている。しかし、これは一例に過ぎず、例えば、光波長多重部１３が、スペクトル整形部１９の機能を備えているものであってもよい。
【0047】
【0048】
キャリア光生成部１１により生成されたキャリア光ＰＣＡＲの光強度は、図４Ｃに示すように、波長λＣで最も大きく、波長λＣが短いほど小さくなっている。また、キャリア光ＰＣＡＲの光強度は、波長λＣが長いほど小さくなっている。
つまり、キャリア光ＰＣＡＲの光強度は、波長依存性があり、キャリア光ＰＣＡＲは、歪みを生じていることがある。
つまり、キャリア光ＰＣＡＲの光強度は、波長依存性があり、キャリア光ＰＣＡＲは、歪みを生じていることがある。
【0049】
スペクトル整形部１９は、キャリア光生成部１１から、キャリア光ＰＣＡＲが与えられる。
スペクトル整形部１９は、キャリア光ＰＣＡＲの歪みが解消されるように、キャリア光ＰＣＡＲの時間波形を整形する。
図４Ａに示すキャリア光ＰＣＡＲは、歪みを生じている。図１１Ａに示す波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’は、歪みが解消されている。
具体的には、スペクトル整形部１９は、キャリア光ＰＣＡＲにおける周波数スライス毎の光減衰量を調整することで、図１１Ａに示すように、キャリア光ＰＣＡＲの時間波形を整形する。
スペクトル整形部１９は、波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’を光波長多重部１３に出力する。
スペクトル整形部１９は、キャリア光ＰＣＡＲの歪みが解消されるように、キャリア光ＰＣＡＲの時間波形を整形する。
図４Ａに示すキャリア光ＰＣＡＲは、歪みを生じている。図１１Ａに示す波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’は、歪みが解消されている。
具体的には、スペクトル整形部１９は、キャリア光ＰＣＡＲにおける周波数スライス毎の光減衰量を調整することで、図１１Ａに示すように、キャリア光ＰＣＡＲの時間波形を整形する。
スペクトル整形部１９は、波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’を光波長多重部１３に出力する。
【0050】
図１１Ａは、波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの時間波形を示す説明図である。図１１Ａにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は、波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの光強度を示している。
図１１Ｂは、パイロット光ＰＰＩＬが波長多重されている波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’＋ＰＩＬを示す説明図である。図１１Ｂにおいて、横軸は時間を示し、縦軸はキャリア光ＰＣＡＲ’＋ＰＩＬの光強度を示している。
図１１Ｃは、キャリア光ＰＣＡＲ’及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの波長を示す説明図である。図１１Ｃにおいて、横軸は波長を示し、縦軸は、キャリア光ＰＣＡＲ’及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの光強度を示している。
図１１Ｃでは、パイロット光ＰＰＩＬの波長λＰが、キャリア光ＰＣＡＲ’の波長帯よりも長い例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、パイロット光ＰＰＩＬの波長λＰが、キャリア光ＰＣＡＲ’の波長帯よりも短くてもよい。
図１１Ｂは、パイロット光ＰＰＩＬが波長多重されている波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’＋ＰＩＬを示す説明図である。図１１Ｂにおいて、横軸は時間を示し、縦軸はキャリア光ＰＣＡＲ’＋ＰＩＬの光強度を示している。
図１１Ｃは、キャリア光ＰＣＡＲ’及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの波長を示す説明図である。図１１Ｃにおいて、横軸は波長を示し、縦軸は、キャリア光ＰＣＡＲ’及びパイロット光ＰＰＩＬにおけるそれぞれの光強度を示している。
図１１Ｃでは、パイロット光ＰＰＩＬの波長λＰが、キャリア光ＰＣＡＲ’の波長帯よりも長い例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、パイロット光ＰＰＩＬの波長λＰが、キャリア光ＰＣＡＲ’の波長帯よりも短くてもよい。
【0051】
スペクトル整形部１９によって、キャリア光ＰＣＡＲの時間波形が整形されることで、図２に示す周波数移行装置１と比べて、波長λＣと波長λＰとを近づけても、パイロット光ＰＰＩＬの波長と干渉しないキャリア光ＰＣＡＲ’を生成することが可能になる。図１１Ｃに示す波長λＣと波長λＰとの差分は、図４Ｃに示す波長λＣと波長λＰとの差分よりも小さい。
【0052】
光波長多重部１３は、キャリア光生成部１１から、図１１Ａに示すような波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’が与えられ、パイロット光生成部１２から、図１１Ａに示すようなパイロット光ＰＰＩＬが与えられる。
光波長多重部１３は、パイロット光ＰＰＩＬを波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’に波長多重させる。
光波長多重部１３は、図１１Ｂに示すように、パイロット光ＰＰＩＬが波長多重されている波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’＋ＰＩＬを光強度変調部１４に出力する。
光波長多重部１３は、パイロット光ＰＰＩＬを波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’に波長多重させる。
光波長多重部１３は、図１１Ｂに示すように、パイロット光ＰＰＩＬが波長多重されている波形整形後のキャリア光ＰＣＡＲ’＋ＰＩＬを光強度変調部１４に出力する。
【0053】
光強度変調部１４は、外部からＲＦ信号（１）が与えられ、光波長多重部１３からキャリア光ＰＣＡＲ’＋ＰＩＬが与えられ、制御部１８からバイアス信号Ｂが与えられる。
光強度変調部１４は、キャリア光ＰＣＡＲ’＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調する。
光強度変調部１４は、光強度変調後のキャリア光である強度変調光ＰＩＭを光波長分波部１５に出力する。
光強度変調部１４は、キャリア光ＰＣＡＲ’＋ＰＩＬをＲＦ信号（１）で光強度変調する。
光強度変調部１４は、光強度変調後のキャリア光である強度変調光ＰＩＭを光波長分波部１５に出力する。
【0054】
以上の実施の形態２では、キャリア光生成部１１により生成されたキャリア光の時間波形を整形し、波形整形後のキャリア光を光波長多重部１３に出力するスペクトル整形部１９を備えるように、図１０に示す周波数移行装置１を構成した。したがって、図１０に示す周波数移行装置１は、図２に示す周波数移行装置１よりも、信号レベルのずれの補償精度を高めることができる。
【0055】
なお、本開示は、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0056】
本開示は、周波数移行装置及び通信装置に適している。
【符号の説明】
【0057】
１ 周波数移行装置、２ 通信回路、３ アンテナ、１１ キャリア光生成部、１１ａ 短パルス光源、１１ｂ 光パルス伸長部、１２ パイロット光生成部、１２ａ 光源駆動回路、１２ｂ パイロット光源、１３ 光波長多重部、１４ 光強度変調部、１５ 光波長分波部、１６ 光パルス圧縮部、１７ 光電変換部、１８ 制御部、１８ａ 光電変換部、１８ｂ バイアス制御回路、１９ スペクトル整形部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】