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JP2010161646A - Optical transmitter and optical communication system - Google Patents

Optical transmitter and optical communication system Download PDF

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JP2010161646A
JP2010161646A JP2009002671A JP2009002671A JP2010161646A JP 2010161646 A JP2010161646 A JP 2010161646A JP 2009002671 A JP2009002671 A JP 2009002671A JP 2009002671 A JP2009002671 A JP 2009002671A JP 2010161646 A JP2010161646 A JP 2010161646A
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JP
Japan
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signal
light
optical
unit
phase
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Pending
Application number
JP2009002671A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Miyamoto
敏行 宮本
Tomoyuki Yokogawa
知行 横川
Shinji Tsuji
伸治 辻
Junichi Ota
順一 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmitter outputting signal light of which the residual intensity modulation component is reduced. <P>SOLUTION: The optical transmitter 10A includes a light source 101, a light phase modulation part 102, a light intensity modulation part 103, a predistortion part 104, an offset part 105, a pilot signal generating part 106, a photocoupler 107, a light receiving part 108, an RF signal generating part 109 and a band pass filter 110. The RF signal generating part 109 outputs a first RF signal and a second RF signal of which the phases are inverted from each other. The light source 101 or the light phase modulation part 102 phase-modulates light on the basis of the first RF signal (SBS suppression signal) and expands light spectrum beam width. The light source 101 intensity-modulates light on the basis of the second RF signal (RAM compensation signal) and compensates for a residual intensity modulation component generated in the light phase modulation part 102. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、信号光を伝送して光通信を行う光通信システム、および、信号光を送出する光送信器に関するものである。   The present invention relates to an optical communication system that performs optical communication by transmitting signal light, and an optical transmitter that transmits signal light.

光通信システムは、信号光を送出する光送信器と、この光送信器から送出された信号光を伝送する光ファイバ伝送路と、この光ファイバ伝送路により伝送されて到達した信号光を受信する光受信器と、を備える。また、光送信器のなかでも外部変調型のものは、連続光を出力する光源と、この光源から出力された光を位相変調して出力する光位相変調部と、この光位相変調部から出力された光を伝送信号で強度変調して出力する光強度変調部と、を備える。光位相変調部は、誘導ブリルアン散乱(SBS)閾値を改善するために、光スペクトル線幅を広げるものである。   An optical communication system receives an optical transmitter that transmits signal light, an optical fiber transmission path that transmits the signal light transmitted from the optical transmitter, and signal light that is transmitted through the optical fiber transmission path and arrives An optical receiver. Further, among the optical transmitters, those of the external modulation type include a light source that outputs continuous light, an optical phase modulation unit that outputs a phase-modulated light output from the light source, and an output from the optical phase modulation unit. A light intensity modulation unit that modulates the intensity of the emitted light with a transmission signal and outputs the modulated light. The optical phase modulation unit widens the optical spectral line width in order to improve the stimulated Brillouin scattering (SBS) threshold.

A. Yariv, et al., IEEE Journal of LT,Vol.15, No.3, pp.437-443 (1997)A. Yariv, et al., IEEE Journal of LT, Vol.15, No.3, pp.437-443 (1997) F. W. Willems, et al., IEEE Photon.Technol. Lett., Vol.6, No.12, pp.1476-1478 (1994)F. W. Willems, et al., IEEE Photon.Technol. Lett., Vol.6, No.12, pp.1476-1478 (1994)

光位相変調部が理想的なものであれば、その光位相変調部は光の位相のみを変調することができる。しかし、実際には光位相変調部から出力された光は残留強度変調(RAM)成分を含む。このような残留強度変調成分を含む信号光を、反射点が存在する光伝送路により伝送させると、その信号光に含まれる残留強度変調成分と伝送信号に因る強度変調成分との間でビートが生じる可能性がある。そして、このようなビートは伝送特性(特にアナログ映像伝送特性)における歪みの原因となる。   If the optical phase modulation unit is ideal, the optical phase modulation unit can modulate only the phase of light. However, actually, the light output from the optical phase modulator includes a residual intensity modulation (RAM) component. When signal light including such a residual intensity modulation component is transmitted through an optical transmission line having a reflection point, a beat is generated between the residual intensity modulation component included in the signal light and the intensity modulation component due to the transmission signal. May occur. Such beats cause distortion in transmission characteristics (particularly analog video transmission characteristics).

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、残留強度変調成分が低減された信号光を出力することができる光送信器を提供することを目的とする。また、このような光送信器を含み優れた伝送特性で信号光を伝送することができる光通信システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical transmitter capable of outputting signal light with a reduced residual intensity modulation component. It is another object of the present invention to provide an optical communication system including such an optical transmitter and capable of transmitting signal light with excellent transmission characteristics.

本発明に係る光送信器は、(1) 光を出力する光源と、(2) 光源から出力された光を位相変調して出力する光位相変調部と、(3) 光位相変調部から出力された光を伝送信号で強度変調して出力する光強度変調部と、(4)第1RF信号および第2RF信号を出力するRF信号発生部とを備えることを特徴とする。さらに、本発明に係る光送信器は、前記光位相変調部が、前記RF信号発生部から出力された第1RF信号に基づいて、光源から位相変調器に入力した光を位相変調して、光スペクトル線幅を拡大し、光源または光強度変調部が、RF信号発生部から出力された第2RF信号に基づいて光を強度変調して、光位相変調部で生じる残留強度変調成分を補償することを特徴とする。   An optical transmitter according to the present invention includes (1) a light source that outputs light, (2) an optical phase modulation unit that phase-modulates and outputs light output from the light source, and (3) an output from the optical phase modulation unit. A light intensity modulation unit for intensity-modulating the output light with a transmission signal, and (4) an RF signal generation unit for outputting the first RF signal and the second RF signal. Furthermore, in the optical transmitter according to the present invention, the optical phase modulation unit performs phase modulation on the light input from the light source to the phase modulator based on the first RF signal output from the RF signal generation unit, The spectral line width is enlarged, and the light source or the light intensity modulation unit modulates the intensity of the light based on the second RF signal output from the RF signal generation unit to compensate for the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit. It is characterized by.

この光送信器では、光源から出力された光は、光位相変調部により位相変調され、光強度変調部により伝送信号で強度変調されて、信号光として出力される。RF信号発生部から互いに位相反転関係にある第1RF信号および第2RF信号が出力される。RF信号発生部から出力された第1RF信号は光源または光位相変調部に供給されて、光スペクトル線幅が拡大される。また、RF信号発生部から出力された第2RF信号は光源または光強度変調部に供給されて、光位相変調部で生じる残留強度変調成分が補償される。   In this optical transmitter, the light output from the light source is phase-modulated by the optical phase modulation unit, intensity-modulated by the transmission signal by the light intensity modulation unit, and output as signal light. A first RF signal and a second RF signal having a phase inversion relationship with each other are output from the RF signal generator. The first RF signal output from the RF signal generator is supplied to the light source or the optical phase modulator, and the optical spectral line width is expanded. The second RF signal output from the RF signal generator is supplied to the light source or the light intensity modulator, and the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulator is compensated.

或いは、本発明に係る光送信器は、(1) 光を出力する光源と、(2) 光源から出力された光を位相変調して出力する光位相変調部と、(3) 第1光強度変調部に入力される光または第1光強度変調部から出力された光を強度変調して出力する第1光強度変調部と、(4)第1光強度変調部に入力される光または第1光強度変調部から出力された光を強度変調して出力する第2光強度変調部と、(5) 第1RF信号および第2RF信号を出力するRF信号発生部とを備えることを特徴とする。さらに、本発明に係る光送信器は、光位相変調部が、RF信号発生部から出力された第1RF信号に基づいて、光源から位相変調器に入力した光を位相変調して、光スペクトル線幅を拡大し、第2光強度変調部が、RF信号発生部から出力された第2RF信号に基づいて光を強度変調して、光位相変調部で生じる残留強度変調成分を補償することを特徴とする。   Alternatively, the optical transmitter according to the present invention includes (1) a light source that outputs light, (2) an optical phase modulator that modulates and outputs the light output from the light source, and (3) a first light intensity. A first light intensity modulator for intensity-modulating the light input to the modulator or the light output from the first light intensity modulator; and (4) the light input to the first light intensity modulator or the first light A second light intensity modulating unit that modulates and outputs the light output from the one light intensity modulating unit; and (5) an RF signal generating unit that outputs the first RF signal and the second RF signal. . Furthermore, in the optical transmitter according to the present invention, the optical phase modulator modulates the phase of light input from the light source to the phase modulator based on the first RF signal output from the RF signal generator, The width is enlarged, and the second light intensity modulation unit modulates the intensity of light based on the second RF signal output from the RF signal generation unit to compensate for the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit. And

この光送信器では、光源から出力された光は、光位相変調部により位相変調され、第1光強度変調部により伝送信号で強度変調され、第2光強度変調部により第2RF信号で強度変調されて、信号光として出力される。RF信号発生部から互いに位相反転関係にある第1RF信号および第2RF信号が出力される。RF信号発生部から出力された第1RF信号は光源または光位相変調部に供給されて、光スペクトル線幅が拡大される。また、RF信号発生部から出力された第2RF信号は第2光強度変調部に供給されて、光位相変調部で生じる残留強度変調成分が補償される。   In this optical transmitter, the light output from the light source is phase-modulated by the optical phase modulation unit, intensity-modulated by the transmission signal by the first light intensity modulation unit, and intensity-modulated by the second RF signal by the second light intensity modulation unit. And output as signal light. A first RF signal and a second RF signal having a phase inversion relationship with each other are output from the RF signal generator. The first RF signal output from the RF signal generator is supplied to the light source or the optical phase modulator, and the optical spectral line width is expanded. The second RF signal output from the RF signal generator is supplied to the second light intensity modulator, and the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulator is compensated.

本発明に係る光送信器では、RF信号発生部は、第2RF信号の強度および位相のうち少なくとも1つを調整するのが好適である。   In the optical transmitter according to the present invention, it is preferable that the RF signal generator adjusts at least one of the intensity and phase of the second RF signal.

本発明に係る光送信器では、第2RF信号は、光位相変調部から出力される光に含まれるスプリアス(歪み成分)を補正する成分を含むのが好適である。   In the optical transmitter according to the present invention, it is preferable that the second RF signal includes a component for correcting spurious (distortion component) included in the light output from the optical phase modulation unit.

本発明に係る光送信器は、光位相変調部から出力された光の一部を分岐する光カプラと、この光カプラにより分岐した光を受光し、その受光量に応じた電気信号を出力する受光部とを備え、RF信号発生部が、受光部から出力される電気信号に含まれる歪み成分が最小となるように、第2RF信号の強度、位相および歪みの何れかを調整するのが好適である。   The optical transmitter according to the present invention receives an optical coupler that branches a part of the light output from the optical phase modulation unit, the light branched by the optical coupler, and outputs an electrical signal corresponding to the received light amount. It is preferable that the RF signal generator adjusts one of the intensity, phase, and distortion of the second RF signal so that the distortion component included in the electrical signal output from the light receiver is minimized. It is.

本発明に係る光送信器では、第1RF信号に対する第1RF信号に含まれるスプリアスとの比が65dB以上であるのが好適である。   In the optical transmitter according to the present invention, it is preferable that the ratio of the spurious included in the first RF signal to the first RF signal is 65 dB or more.

本発明に係る光送信器では、RF信号発生部は、RF信号を発生するRF信号発生源を含み、このRF信号発生源から出力されたRF信号を2分岐して、その2分岐した各RF信号を互いに位相反転関係となるようにして第1RF信号および第2RF信号として出力するのが好適である。   In the optical transmitter according to the present invention, the RF signal generation unit includes an RF signal generation source that generates an RF signal. The RF signal output from the RF signal generation source is branched into two, and each of the two branched RF signals is generated. It is preferable that the signals are output as the first RF signal and the second RF signal so as to have a phase inversion relationship with each other.

本発明に係る光通信システムは、信号光を出力する上記の本発明に係る光送信器を備え、この光送信器から出力された信号光を伝送して光通信を行うことを特徴とする。   An optical communication system according to the present invention includes the optical transmitter according to the present invention that outputs signal light, and performs optical communication by transmitting the signal light output from the optical transmitter.

本発明によれば、残留強度変調成分が低減された信号光を出力することができ、優れた伝送特性で信号光を伝送することができる。   According to the present invention, signal light with a reduced residual intensity modulation component can be output, and signal light can be transmitted with excellent transmission characteristics.

本実施形態に係る光通信システム1の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an optical communication system 1 according to the present embodiment. 第1実施形態に係る光送信器10Aの構成図である。1 is a configuration diagram of an optical transmitter 10A according to a first embodiment. FIG. RF信号発生部109の第1構成例を示す図である。2 is a diagram illustrating a first configuration example of an RF signal generation unit 109. FIG. RF信号発生部109の第2構成例を示す図である。6 is a diagram illustrating a second configuration example of an RF signal generation unit 109. FIG. RF信号発生部109の第3構成例を示す図である。6 is a diagram illustrating a third configuration example of an RF signal generation unit 109. FIG. RF信号発生部109の第4構成例を示す図である。10 is a diagram illustrating a fourth configuration example of an RF signal generation unit 109. FIG. 第1実施形態に係る光送信器10Aの各所における光の強度変調および周波数スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the intensity | strength modulation and frequency spectrum of light in various places of 10 A of optical transmitters which concern on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る光送信器10Bの構成図である。It is a block diagram of the optical transmitter 10B which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る光送信器10Cの構成図である。It is a block diagram of 10 C of optical transmitters concerning 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る光送信器10Dの構成図である。It is a block diagram of optical transmitter 10D which concerns on 3rd Embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

先ず、本発明に係る光通信システムの実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る光通信システム1の概略構成図である。この図に示される光通信システム1は、光送信器10,光受信器20および光ファイバ伝送路30を備える。この光通信システム1では、光送信器10から送出された信号光は、光ファイバ伝送路30により伝送されて光受信器20に到達し、この光受信器20により受信される。光送信器10は、本発明に係るものである。以下では、本発明に係る光送信器の実施形態について説明する。   First, an embodiment of an optical communication system according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical communication system 1 according to the present embodiment. The optical communication system 1 shown in this figure includes an optical transmitter 10, an optical receiver 20, and an optical fiber transmission line 30. In the optical communication system 1, the signal light transmitted from the optical transmitter 10 is transmitted through the optical fiber transmission line 30, reaches the optical receiver 20, and is received by the optical receiver 20. The optical transmitter 10 is according to the present invention. Hereinafter, embodiments of the optical transmitter according to the present invention will be described.

次に、本発明に係る光送信器の第1実施形態について説明する。図2は、第1実施形態に係る光送信器10Aの構成図である。この図に示される光送信器10Aは、図1中の光送信器10として用いられるものであって、光源101、光位相変調部102、光強度変調部103、プリディストーション部104、オフセット部105、パイロット信号発生部106、光カプラ107、受光部108、RF信号発生部109およびバンドパスフィルタ110を備える。   Next, a first embodiment of the optical transmitter according to the present invention will be described. FIG. 2 is a configuration diagram of the optical transmitter 10A according to the first embodiment. An optical transmitter 10A shown in this figure is used as the optical transmitter 10 in FIG. 1, and includes a light source 101, an optical phase modulation unit 102, a light intensity modulation unit 103, a predistortion unit 104, and an offset unit 105. A pilot signal generator 106, an optical coupler 107, a light receiver 108, an RF signal generator 109, and a bandpass filter 110.

光源101は、連続光を出力するものであり、一般にレーザダイオードが用いられ、好適には分布帰還型レーザ(DFBレーザ),外部共振型レーザ(ECL)およびファブリペロー型レーザ(FPレーザ)などが用いられる。光位相変調部102は、光源101から出力された光を位相変調して出力するものであり、好適にはリチウムナイオベート(LN)導波路が用いられる。光強度変調部103は、光位相変調部102から出力された光を伝送信号で強度変調して出力するものであり、好適には位相制御型や分布結合型などのLN導波路が用いられる。この光強度変調部103から出力された光は、信号光として光ファイバ伝送路30へ送出される。   The light source 101 outputs continuous light, and a laser diode is generally used. Preferably, a distributed feedback laser (DFB laser), an external resonance laser (ECL), a Fabry-Perot laser (FP laser), and the like are used. Used. The optical phase modulation unit 102 modulates and outputs the light output from the light source 101, and preferably uses a lithium niobate (LN) waveguide. The light intensity modulation unit 103 is for intensity-modulating the light output from the optical phase modulation unit 102 with a transmission signal and outputting it, and a phase control type or distributed coupling type LN waveguide is preferably used. The light output from the light intensity modulator 103 is sent to the optical fiber transmission line 30 as signal light.

この光強度変調部103は、印加電圧と光透過率との間に一定の関係を有するものであり、電圧が印加されることで光透過率が制御されて、これにより光を強度変調することができる。しかし、光強度変調部103は、一般に、印加電圧と光透過率との間の関係に歪みを有する。そこで、これを補償するためにプリディストーション部104およびオフセット部105が設けられている。すなわち、光強度変調部103における印加電圧と光透過率との間の関係に含まれる歪みを補償するように、プリディストーション部104は伝送信号に歪みを与え、オフセット部105は伝送信号にオフセットを与える。   The light intensity modulation unit 103 has a certain relationship between the applied voltage and the light transmittance, and the light transmittance is controlled by applying the voltage, thereby intensity-modulating the light. Can do. However, the light intensity modulator 103 generally has a distortion in the relationship between the applied voltage and the light transmittance. In order to compensate for this, a predistortion unit 104 and an offset unit 105 are provided. That is, the predistortion unit 104 distorts the transmission signal and the offset unit 105 offsets the transmission signal so as to compensate for the distortion included in the relationship between the applied voltage and the light transmittance in the light intensity modulation unit 103. give.

また、オフセット部105が伝送信号に与えるオフセットを決定するために、パイロット信号発生部106,光カプラ107および受光部108が設けられている。すなわち、パイロット信号発生部106は、モニタ用のパイロット信号を光源101に供給して光源101を駆動し、かつオフセット部105へも入射される。光カプラ107は、そのパイロット信号により駆動された光源101から出力され光位相変調部102および光強度変調部103を経た光の一部を分岐する。受光部108は、その光カプラ107により分岐された光を受光して、当該受光量に応じた電気信号を出力する。そして、オフセット部105は、光カプラ107から出力された電気信号を入力し、その電気信号からパイロット信号を取り出して、フィードバック制御によりオフセットを最適化する。   In addition, a pilot signal generation unit 106, an optical coupler 107, and a light receiving unit 108 are provided in order to determine the offset that the offset unit 105 gives to the transmission signal. That is, the pilot signal generation unit 106 supplies a pilot signal for monitoring to the light source 101 to drive the light source 101 and is also incident on the offset unit 105. The optical coupler 107 branches a part of the light output from the light source 101 driven by the pilot signal and passed through the optical phase modulation unit 102 and the light intensity modulation unit 103. The light receiving unit 108 receives the light branched by the optical coupler 107 and outputs an electrical signal corresponding to the received light amount. The offset unit 105 receives the electrical signal output from the optical coupler 107, extracts a pilot signal from the electrical signal, and optimizes the offset by feedback control.

RF信号発生部109は、RF信号(SBS抑圧信号)を光源101または光位相変調部102に供給して、光スペクトル線幅を拡大させる。RF信号は、抑圧したいSBS閾値に応じて、RF信号強度を変化させることが可能である。   The RF signal generation unit 109 supplies an RF signal (SBS suppression signal) to the light source 101 or the optical phase modulation unit 102 to expand the optical spectrum line width. The RF signal intensity can be changed according to the SBS threshold value to be suppressed.

ところで、光位相変調部102が理想的なものであれば、その光位相変調部102は光の位相のみを変調することができる。しかし、実際には、光位相変調部102から出力された光は残留強度変調(RAM)成分を含む。この残留強度変調成分は、光位相変調部の内部および表面での光散乱によるエタロン効果、光位相変調部において使用される圧電素子(例えばLN)の圧電応答、圧電素子内部での変調強度の不均一性、ならびに、圧電素子用結晶の光路長や複屈折性、等により生じる。   By the way, if the optical phase modulation unit 102 is ideal, the optical phase modulation unit 102 can modulate only the phase of light. However, in practice, the light output from the optical phase modulation unit 102 includes a residual intensity modulation (RAM) component. This residual intensity modulation component includes the etalon effect due to light scattering inside and on the surface of the optical phase modulation unit, the piezoelectric response of a piezoelectric element (for example, LN) used in the optical phase modulation unit, and the modulation intensity in the piezoelectric element. This is caused by uniformity and the optical path length and birefringence of the piezoelectric element crystal.

このように光位相変調部102から出力された光が残留強度変調成分を含む場合には、光位相変調部102から出力された光を受光部により光電変換して、この受光部から出力された電気信号をRFスペクトラムアナライザで観測すると、その残留強度変調成分の存在を確認することができる。   As described above, when the light output from the optical phase modulation unit 102 includes a residual intensity modulation component, the light output from the optical phase modulation unit 102 is photoelectrically converted by the light receiving unit and output from the light receiving unit. When the electric signal is observed with an RF spectrum analyzer, the presence of the residual intensity modulation component can be confirmed.

このような残留強度変調成分を含む信号光を、反射点が存在する光伝送路により伝送させると、その信号光に含まれる残留強度変調成分と伝送信号に因る強度変調成分との間でビートが生じる可能性がある。干渉性の高いビートは、光スペクトル線幅の逆数に依存する光のコヒーレンス長に依存して干渉強度が観測されうることとなる。このビートの周波数は、伝送信号に因る強度変調成分の周波数の近辺に存在する。したがって、このようなビートは伝送特性(特にアナログ映像伝送特性)における歪みの原因となるため、ビートを低減させることが必要である。   When signal light including such a residual intensity modulation component is transmitted through an optical transmission line having a reflection point, a beat is generated between the residual intensity modulation component included in the signal light and the intensity modulation component due to the transmission signal. May occur. In the beat having high coherence, the interference intensity can be observed depending on the coherence length of light depending on the reciprocal of the optical spectrum line width. The frequency of this beat exists in the vicinity of the frequency of the intensity modulation component caused by the transmission signal. Therefore, since such beats cause distortion in transmission characteristics (particularly analog video transmission characteristics), it is necessary to reduce the beats.

RF信号発生部109から光源101または光位相変調部102に供給されるRF信号(SBS抑圧信号)のスプリアス成分を低減させることでも、ビートを低減することは可能である。この場合、スプリアス成分とRF信号とのDURは65dB以上であることが望ましい。ただし、この場合は、伝送信号に因る強度変調成分と同じ周波数を有するビートを取り除くことは困難である。   The beat can also be reduced by reducing the spurious component of the RF signal (SBS suppression signal) supplied from the RF signal generator 109 to the light source 101 or the optical phase modulator 102. In this case, it is desirable that the DUR between the spurious component and the RF signal is 65 dB or more. However, in this case, it is difficult to remove beats having the same frequency as the intensity modulation component due to the transmission signal.

そこで、この第1実施形態に係る光送信器10AにおけるRF信号発生部109は、互いに位相反転関係にある第1RF信号および第2RF信号を出力する。そして、光源101または光位相変調部102は、第1RF信号(SBS抑圧信号)に基づいて光を位相変調して、光スペクトル線幅を拡大し、光源101は、第2RF信号(RAM補償信号)に基づいて光を強度変調して、光位相変調部102で生じる残留強度変調成分を補償する。   Therefore, the RF signal generation unit 109 in the optical transmitter 10A according to the first embodiment outputs a first RF signal and a second RF signal that are in phase-inverted relationship with each other. Then, the light source 101 or the optical phase modulation unit 102 modulates the phase of the light based on the first RF signal (SBS suppression signal) to expand the optical spectrum line width, and the light source 101 receives the second RF signal (RAM compensation signal). Based on the above, the intensity of the light is modulated, and the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit 102 is compensated.

好適には、RF信号発生部109は、第2RF信号の強度および位相のうち少なくとも1つを調整する。RF信号発生部109は、光位相変調部102から出力される光に含まれる歪み成分を補正する成分を第2RF信号に含ませる。バンドパスフィルタ110は、受光部108から出力された電気信号を入力して、その電気信号に含まれる歪み成分を選択的に透過してRF信号発生部109へ出力する。また、RF信号発生部109は、この歪み成分が最小となるように、第2RF信号の強度,位相および歪みの何れかを調整する。   Preferably, the RF signal generator 109 adjusts at least one of the intensity and phase of the second RF signal. The RF signal generation unit 109 includes a component for correcting a distortion component included in the light output from the optical phase modulation unit 102 in the second RF signal. The band pass filter 110 receives the electrical signal output from the light receiving unit 108, selectively transmits the distortion component included in the electrical signal, and outputs it to the RF signal generation unit 109. In addition, the RF signal generation unit 109 adjusts any one of the intensity, phase, and distortion of the second RF signal so that the distortion component is minimized.

図3は、RF信号発生部109の第1構成例を示す図である。この図に示されるRF信号発生部109は、RF発生源121、位相反転部123、可変移相部124、可変減衰部125および制御部126を備える。光位相変調部102に供給される第1RF信号(SBS抑圧信号)は、RF発生源121から出力される。また、光源101に供給される第2RF信号(RAM補償信号)は、RF発生源121から出力され、位相反転部123により位相が反転され、可変移相部124により位相が調整され、可変減衰部125により強度が調整される。位相反転部123、可変移相部124および可変減衰部125それぞれは、バンドパスフィルタ110から出力された歪み成分が最小となるように制御部126により制御される。   FIG. 3 is a diagram illustrating a first configuration example of the RF signal generation unit 109. The RF signal generation unit 109 shown in this figure includes an RF generation source 121, a phase inversion unit 123, a variable phase shift unit 124, a variable attenuation unit 125, and a control unit 126. The first RF signal (SBS suppression signal) supplied to the optical phase modulation unit 102 is output from the RF generation source 121. The second RF signal (RAM compensation signal) supplied to the light source 101 is output from the RF generation source 121, the phase is inverted by the phase inversion unit 123, the phase is adjusted by the variable phase shift unit 124, and the variable attenuation unit. The intensity is adjusted by 125. Each of the phase inversion unit 123, the variable phase shift unit 124, and the variable attenuation unit 125 is controlled by the control unit 126 so that the distortion component output from the bandpass filter 110 is minimized.

図4は、RF信号発生部109の第2構成例を示す図である。この図に示されるRF信号発生部109は、RF発生源121、位相反転部123、可変移相部124、可変減衰部125および制御部126を備える。光位相変調部102に供給される第1RF信号(SBS抑圧信号)は、RF発生源121から出力され、位相反転部123により位相が反転され、可変移相部124により位相が調整される。また、光源101に供給される第2RF信号(RAM補償信号)は、RF発生源121から出力され、可変減衰部125により強度が調整される。位相反転部123、可変移相部124および可変減衰部125それぞれは、バンドパスフィルタ110から出力された歪み成分が最小となるように制御部126により制御される。   FIG. 4 is a diagram illustrating a second configuration example of the RF signal generation unit 109. The RF signal generation unit 109 shown in this figure includes an RF generation source 121, a phase inversion unit 123, a variable phase shift unit 124, a variable attenuation unit 125, and a control unit 126. The first RF signal (SBS suppression signal) supplied to the optical phase modulation unit 102 is output from the RF generation source 121, the phase is inverted by the phase inversion unit 123, and the phase is adjusted by the variable phase shift unit 124. The second RF signal (RAM compensation signal) supplied to the light source 101 is output from the RF generation source 121 and the intensity is adjusted by the variable attenuation unit 125. Each of the phase inversion unit 123, the variable phase shift unit 124, and the variable attenuation unit 125 is controlled by the control unit 126 so that the distortion component output from the bandpass filter 110 is minimized.

図5は、RF信号発生部109の第3構成例を示す図である。この図に示されるRF信号発生部109は、RF発生源121、RF発生源122、位相反転部123、可変移相部124、可変減衰部125および制御部126を備える。RF発生源121およびRF発生源122は、互いに同一の周波数のRF信号を出力する。光位相変調部102に供給される第1RF信号(SBS抑圧信号)は、RF発生源121から出力される。また、光源101に供給される第2RF信号(RAM補償信号)は、RF発生源122から出力され、位相反転部123により位相が反転され、可変移相部124により位相が調整され、可変減衰部125により強度が調整される。位相反転部123、可変移相部124および可変減衰部125それぞれは、バンドパスフィルタ110から出力された歪み成分が最小となるように制御部126により制御される。   FIG. 5 is a diagram illustrating a third configuration example of the RF signal generation unit 109. The RF signal generation unit 109 shown in this figure includes an RF generation source 121, an RF generation source 122, a phase inversion unit 123, a variable phase shift unit 124, a variable attenuation unit 125, and a control unit 126. The RF generation source 121 and the RF generation source 122 output RF signals having the same frequency. The first RF signal (SBS suppression signal) supplied to the optical phase modulation unit 102 is output from the RF generation source 121. The second RF signal (RAM compensation signal) supplied to the light source 101 is output from the RF generation source 122, the phase is inverted by the phase inversion unit 123, the phase is adjusted by the variable phase shift unit 124, and the variable attenuation unit. The intensity is adjusted by 125. Each of the phase inversion unit 123, the variable phase shift unit 124, and the variable attenuation unit 125 is controlled by the control unit 126 so that the distortion component output from the bandpass filter 110 is minimized.

図6は、RF信号発生部109の第4構成例を示す図である。この図に示されるRF信号発生部109は、RF発生源121、RF発生源122、位相反転部123、可変移相部124、可変減衰部125および制御部126を備える。RF発生源121およびRF発生源122は、互いに同一の周波数のRF信号を出力する。光位相変調部102に供給される第1RF信号(SBS抑圧信号)は、RF発生源121から出力され、位相反転部123により位相が反転され、可変移相部124により位相が調整される。また、光源101に供給される第2RF信号(RAM補償信号)は、RF発生源122から出力され、可変減衰部125により強度が調整される。位相反転部123、可変移相部124および可変減衰部125それぞれは、バンドパスフィルタ110から出力された歪み成分が最小となるように制御部126により制御される。   FIG. 6 is a diagram illustrating a fourth configuration example of the RF signal generation unit 109. The RF signal generation unit 109 shown in this figure includes an RF generation source 121, an RF generation source 122, a phase inversion unit 123, a variable phase shift unit 124, a variable attenuation unit 125, and a control unit 126. The RF generation source 121 and the RF generation source 122 output RF signals having the same frequency. The first RF signal (SBS suppression signal) supplied to the optical phase modulation unit 102 is output from the RF generation source 121, the phase is inverted by the phase inversion unit 123, and the phase is adjusted by the variable phase shift unit 124. The second RF signal (RAM compensation signal) supplied to the light source 101 is output from the RF generation source 122 and the intensity is adjusted by the variable attenuation unit 125. Each of the phase inversion unit 123, the variable phase shift unit 124, and the variable attenuation unit 125 is controlled by the control unit 126 so that the distortion component output from the bandpass filter 110 is minimized.

図7は、第1実施形態に係る光送信器10Aの各所における光の強度変調および周波数スペクトルを示す図である。この図には、第2RF信号(RAM補償信号)が供給された光源101から出力される光の強度変調および周波数スペクトル、第1RF信号(SBS抑圧信号)が供給された光位相変調部102から出力される光の強度変調および周波数スペクトル、ならびに、光強度変調部103から出力される光の周波数スペクトルが示されている。この図に示されるように、光位相変調部102で生じる残留強度変調成分が、第2RF信号に基づく光源101における光の強度変調と相殺されて、光強度変調部103から出力される光に含まれる残留強度変調成分が低減され得る。また、このような光送信器10Aを含む光通信システム1は、優れた伝送特性で信号光を伝送することができる。   FIG. 7 is a diagram showing light intensity modulation and frequency spectrum at various points in the optical transmitter 10A according to the first embodiment. In this figure, intensity modulation and frequency spectrum of light output from the light source 101 supplied with the second RF signal (RAM compensation signal), output from the optical phase modulation unit 102 supplied with the first RF signal (SBS suppression signal). The intensity modulation and frequency spectrum of the emitted light, and the frequency spectrum of the light output from the light intensity modulation unit 103 are shown. As shown in this figure, the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit 102 is offset with the light intensity modulation in the light source 101 based on the second RF signal, and is included in the light output from the light intensity modulation unit 103. The residual intensity modulation component that is generated can be reduced. Further, the optical communication system 1 including such an optical transmitter 10A can transmit signal light with excellent transmission characteristics.

次に、本発明に係る光送信器の第2実施形態について説明する。図8は、第2実施形態に係る光送信器10Bの構成図である。この図に示される光送信器10Bは、図1中の光送信器10として用いられるものであって、光源101、光位相変調部102、光強度変調部103、プリディストーション部104、オフセット部105、パイロット信号発生部106、光カプラ107、受光部108、RF信号発生部109およびバンドパスフィルタ110を備える。これらの各要素は、第1実施形態におけるものと同様のものである。   Next, a second embodiment of the optical transmitter according to the present invention will be described. FIG. 8 is a configuration diagram of an optical transmitter 10B according to the second embodiment. The optical transmitter 10B shown in this figure is used as the optical transmitter 10 in FIG. 1, and includes a light source 101, an optical phase modulation unit 102, a light intensity modulation unit 103, a predistortion unit 104, and an offset unit 105. A pilot signal generator 106, an optical coupler 107, a light receiver 108, an RF signal generator 109, and a bandpass filter 110. Each of these elements is the same as that in the first embodiment.

この第2実施形態に係る光送信器10BにおけるRF信号発生部109は、互いに位相反転関係にある第1RF信号および第2RF信号を出力する。そして、光源101または光位相変調部102は、第1RF信号(SBS抑圧信号)に基づいて光を位相変調して、光スペクトル線幅を拡大し、光強度変調部103は、第2RF信号(RAM補償信号)に基づいて光を強度変調して、光位相変調部102で生じる残留強度変調成分を補償する。光強度変調部103に印加される電圧値は、プリディストーション部104により歪みが与えられた伝送信号に、オフセット部105によりオフセットが与えられ、更に第2RF信号が重畳されたものとなる。この第2実施形態に係る光送信器10Bにおいては、光位相変調部102で生じる残留強度変調成分が、第2RF信号に基づく光強度変調部103における光の強度変調と相殺されて、光強度変調部103から出力される光に含まれる残留強度変調成分が低減され得る。   The RF signal generator 109 in the optical transmitter 10B according to the second embodiment outputs a first RF signal and a second RF signal that are in a phase-inverted relationship with each other. Then, the light source 101 or the optical phase modulation unit 102 phase modulates the light based on the first RF signal (SBS suppression signal) to expand the optical spectrum line width, and the light intensity modulation unit 103 outputs the second RF signal (RAM The intensity of the light is modulated based on the compensation signal), and the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit 102 is compensated. The voltage value applied to the light intensity modulation unit 103 is obtained by adding the offset by the offset unit 105 to the transmission signal distorted by the predistortion unit 104 and further superimposing the second RF signal. In the optical transmitter 10B according to the second embodiment, the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit 102 is canceled with the light intensity modulation in the light intensity modulation unit 103 based on the second RF signal, so that the light intensity modulation is performed. The residual intensity modulation component included in the light output from the unit 103 can be reduced.

次に、本発明に係る光送信器の第3実施形態について説明する。図9は、第3実施形態に係る光送信器10Cの構成図である。この図に示される光送信器10Cは、図1中の光送信器10として用いられるものであって、光源101、光位相変調部102、光強度変調部103、光強度変調部103a、プリディストーション部104、オフセット部105、パイロット信号発生部106、光カプラ107、受光部108、RF信号発生部109およびバンドパスフィルタ110を備える。この第3実施形態では、第2実施形態の場合と比較すると、光位相変調部102と光強度変調部103との間に別の光強度変調部103aを更に備える点で相違する。   Next, a third embodiment of the optical transmitter according to the invention will be described. FIG. 9 is a configuration diagram of an optical transmitter 10C according to the third embodiment. An optical transmitter 10C shown in this figure is used as the optical transmitter 10 in FIG. 1, and includes a light source 101, an optical phase modulation unit 102, a light intensity modulation unit 103, a light intensity modulation unit 103a, a predistortion. Unit 104, offset unit 105, pilot signal generation unit 106, optical coupler 107, light reception unit 108, RF signal generation unit 109, and bandpass filter 110. The third embodiment is different from the second embodiment in that another optical intensity modulator 103 a is further provided between the optical phase modulator 102 and the optical intensity modulator 103.

この第3実施形態に係る光送信器10CにおけるRF信号発生部109は、互いに位相反転関係にある第1RF信号および第2RF信号を出力する。そして、光源101または光位相変調部102は、第1RF信号(SBS抑圧信号)に基づいて光を位相変調して、光スペクトル線幅を拡大し、光強度変調部103aは、第2RF信号(RAM補償信号)に基づいて光を強度変調して、光位相変調部102で生じる残留強度変調成分を補償する。この第3実施形態に係る光送信器10Cにおいては、光位相変調部102で生じる残留強度変調成分が、第2RF信号に基づく光強度変調部103aにおける光の強度変調と相殺されて、光強度変調部103から出力される光に含まれる残留強度変調成分が低減され得る。   The RF signal generator 109 in the optical transmitter 10C according to the third embodiment outputs a first RF signal and a second RF signal that are in a phase-inverted relationship with each other. Then, the light source 101 or the optical phase modulator 102 performs phase modulation on the light based on the first RF signal (SBS suppression signal) to expand the optical spectrum line width, and the light intensity modulator 103a receives the second RF signal (RAM The intensity of the light is modulated based on the compensation signal), and the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit 102 is compensated. In the optical transmitter 10C according to the third embodiment, the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit 102 is canceled with the light intensity modulation in the light intensity modulation unit 103a based on the second RF signal, so that the light intensity modulation is performed. The residual intensity modulation component included in the light output from the unit 103 can be reduced.

次に、本発明に係る光送信器の第4実施形態について説明する。図10は、第4実施形態に係る光送信器10Dの構成図である。この図に示される光送信器10Dは、図1中の光送信器10として用いられるものであって、光源101、光位相変調部102、光強度変調部103、光強度変調部103a、プリディストーション部104、オフセット部105、パイロット信号発生部106、光カプラ107、受光部108、RF信号発生部109およびバンドパスフィルタ110を備える。この第4実施形態では、第3実施形態の場合と比較すると、光強度変調部103と光強度変調部103aとの配置関係の点で相違する。   Next, a fourth embodiment of the optical transmitter according to the invention will be described. FIG. 10 is a configuration diagram of an optical transmitter 10D according to the fourth embodiment. An optical transmitter 10D shown in this figure is used as the optical transmitter 10 in FIG. 1, and includes a light source 101, an optical phase modulation unit 102, a light intensity modulation unit 103, a light intensity modulation unit 103a, a predistortion. Unit 104, offset unit 105, pilot signal generation unit 106, optical coupler 107, light reception unit 108, RF signal generation unit 109, and bandpass filter 110. The fourth embodiment differs from the third embodiment in the arrangement relationship between the light intensity modulator 103 and the light intensity modulator 103a.

この第4実施形態に係る光送信器10DにおけるRF信号発生部109は、互いに位相反転関係にある第1RF信号および第2RF信号を出力する。そして、光源101または光位相変調部102は、第1RF信号(SBS抑圧信号)に基づいて光を位相変調して、光スペクトル線幅を拡大し、光強度変調部103aは、第2RF信号(RAM補償信号)に基づいて光を強度変調して、光位相変調部102で生じる残留強度変調成分を補償する。この第4実施形態に係る光送信器10Dにおいては、光位相変調部102で生じる残留強度変調成分が、第2RF信号に基づく光強度変調部103aにおける光の強度変調と相殺されて、光強度変調部103から出力される光に含まれる残留強度変調成分が低減され得る。   The RF signal generator 109 in the optical transmitter 10D according to the fourth embodiment outputs a first RF signal and a second RF signal that are in phase-inverted relationship with each other. Then, the light source 101 or the optical phase modulator 102 performs phase modulation on the light based on the first RF signal (SBS suppression signal) to expand the optical spectrum line width, and the light intensity modulator 103a receives the second RF signal (RAM The intensity of the light is modulated based on the compensation signal), and the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit 102 is compensated. In the optical transmitter 10D according to the fourth embodiment, the residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit 102 is canceled with the light intensity modulation in the light intensity modulation unit 103a based on the second RF signal, so that the light intensity modulation is performed. The residual intensity modulation component included in the light output from the unit 103 can be reduced.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、光位相変調部102から出力される光に含まれる歪み成分を検出するための光カプラ107および受光部108は、上記実施形態では光強度変調部103の後段に設けられたが、光位相変調部102の後段であれば任意の位置に設けられてよい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the optical coupler 107 and the light receiving unit 108 for detecting a distortion component included in the light output from the optical phase modulation unit 102 are provided in the subsequent stage of the light intensity modulation unit 103 in the above embodiment, but the optical phase It may be provided at an arbitrary position as long as it is subsequent to the modulation unit 102.

1…光通信システム、10,10A,10B,10C,10D…光送信器、20…光受信器、30…光ファイバ伝送路、101…光源、102…光位相変調部、103,103a…光強度変調部、104…プリディストーション部、105…オフセット部、106…パイロット信号発生部、107…光カプラ、108…受光部、109…RF信号発生部、110…バンドパスフィルタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical communication system 10, 10A, 10B, 10C, 10D ... Optical transmitter, 20 ... Optical receiver, 30 ... Optical fiber transmission line, 101 ... Light source, 102 ... Optical phase modulation part, 103, 103a ... Light intensity Modulation section 104... Predistortion section 105. Offset section 106 106 Pilot signal generation section 107. Optical coupler 108. Light reception section 109. RF signal generation section 110.

Claims (8)

光を出力する光源と、
前記光源から出力された光を位相変調して出力する光位相変調部と、
前記光位相変調部から出力された光を伝送信号で強度変調して出力する光強度変調部と、
第1RF信号および第2RF信号を出力するRF信号発生部と
を備え、
前記光位相変調部が、前記RF信号発生部から出力された第1RF信号に基づいて、前記光源から前記位相変調器に入力した光を位相変調して、光スペクトル線幅を拡大し、
前記光源または前記光強度変調部が、前記RF信号発生部から出力された第2RF信号に基づいて光を強度変調して、前記光位相変調部で生じる残留強度変調成分を補償する
ことを特徴とする光送信器。
A light source that outputs light;
An optical phase modulation unit for phase-modulating and outputting the light output from the light source;
A light intensity modulation unit that modulates the intensity of light output from the optical phase modulation unit with a transmission signal and outputs the modulated light;
An RF signal generator for outputting a first RF signal and a second RF signal;
Based on the first RF signal output from the RF signal generation unit, the optical phase modulation unit phase-modulates the light input from the light source to the phase modulator, and expands the optical spectrum line width,
The light source or the light intensity modulation unit modulates the intensity of light based on the second RF signal output from the RF signal generation unit and compensates for a residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit. Optical transmitter.
光を出力する光源と、
前記光源から出力された光を位相変調して出力する光位相変調部と、
前記光位相変調部から出力された光を伝送信号で強度変調して出力する第1光強度変調部と、
前記第1光強度変調部に入力される光または前記第1光強度変調部から出力された光を強度変調して出力する第2光強度変調部と、
第1RF信号および第2RF信号を出力するRF信号発生部と
を備え、
前記光位相変調部が、前記RF信号発生部から出力された第1RF信号に基づいて、前記光源から前記位相変調器に入力した光を位相変調して、光スペクトル線幅を拡大し、
前記第2光強度変調部が、前記RF信号発生部から出力された第2RF信号に基づいて光を強度変調して、前記光位相変調部で生じる残留強度変調成分を補償する
ことを特徴とする光送信器。
A light source that outputs light;
An optical phase modulation unit for phase-modulating and outputting the light output from the light source;
A first light intensity modulation unit that modulates the intensity of light output from the optical phase modulation unit with a transmission signal and outputs the modulated light;
A second light intensity modulator that modulates the intensity of the light input to the first light intensity modulator or the light output from the first light intensity modulator;
An RF signal generator for outputting a first RF signal and a second RF signal;
Based on the first RF signal output from the RF signal generation unit, the optical phase modulation unit phase-modulates the light input from the light source to the phase modulator, and expands the optical spectrum line width,
The second light intensity modulation unit modulates the intensity of light based on the second RF signal output from the RF signal generation unit to compensate for a residual intensity modulation component generated in the optical phase modulation unit. Optical transmitter.
前記RF信号発生部は、前記第2RF信号の強度および位相のうち少なくとも1つを調整することを特徴とする請求項1または2に記載の光送信器。   The optical transmitter according to claim 1, wherein the RF signal generation unit adjusts at least one of the intensity and the phase of the second RF signal. 前記第2RF信号は、前記光位相変調部から出力される光に含まれるスプリアス(歪み成分)を補正する成分を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の光送信器。   The optical transmitter according to claim 1, wherein the second RF signal includes a component that corrects spurious (distortion component) included in the light output from the optical phase modulation unit. 前記光位相変調部から出力された光の一部を分岐する光カプラと、
この光カプラにより分岐した光を受光し、その受光量に応じた電気信号を出力する受光部とを備え、
前記RF信号発生部が、前記受光部から出力される電気信号に含まれる歪み成分が最小となるように、前記第2RF信号の強度、位相および歪みの何れかを調整する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光送信器。
An optical coupler for branching a part of the light output from the optical phase modulator;
A light receiving unit that receives light branched by the optical coupler and outputs an electrical signal according to the amount of light received;
The RF signal generation unit adjusts any one of an intensity, a phase, and distortion of the second RF signal so that a distortion component included in an electric signal output from the light receiving unit is minimized. Item 3. The optical transmitter according to Item 1 or 2.
前記第1RF信号に対する前記第1RF信号に含まれるスプリアスとの比が65dB以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の光送信器。   The optical transmitter according to claim 1, wherein a ratio of spurious included in the first RF signal to the first RF signal is 65 dB or more. 前記RF信号発生部は、RF信号を発生するRF信号発生源を含み、このRF信号発生源から出力されたRF信号を2分岐して、その2分岐した各RF信号を互いに位相反転関係となるようにして前記第1RF信号および前記第2RF信号として出力することを特徴とする請求項1または2に記載の光送信器。   The RF signal generation unit includes an RF signal generation source that generates an RF signal. The RF signal output from the RF signal generation source is branched into two, and the two branched RF signals have a phase inversion relationship with each other. The optical transmitter according to claim 1 or 2, wherein the optical transmitter outputs the first RF signal and the second RF signal. 信号光を出力する請求項1〜7の何れか1項に記載の光送信器を備え、この光送信器から出力された信号光を伝送して光通信を行うことを特徴とする光通信システム。   An optical communication system comprising the optical transmitter according to any one of claims 1 to 7 for outputting signal light, and performing optical communication by transmitting the signal light output from the optical transmitter. .
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