专利名称：光信号接收机和光信号发送机的制作方法
技术领域：
本发明涉及接收被强度调制的光信号的技术。特别涉及接收通过被频分复用的视频信号等高频信号进行了强度调制的光信号的技术。
背景技术：
在CATV等的图像传输系统中，其干线系统使用光纤，分配系统使用同轴电缆。在这种系统的干线系统的光纤传输中，采用对各种多信道视频信号进行频率分割复用(频分复用)，然后对半导体激光进行强度调制，并利用光纤传输的方式。图1表示其结构示例。
图1所示的图像传输系统100由以下部分构成光信号发送机10，其把通过被频分复用的多信道视频信号进行了强度调制的光信号输出给光纤20；在干线系统的传输中使用的光纤20；把通过光纤20接收的光信号转换为电信号输出的光信号接收机30；在分配系统的传输中使用的同轴电缆60；解调通过同轴电缆60接收的电信号的机顶盒(STB)70；把所解调的电信号放映为图像的电视机80。
以往的光信号接收机30由把通过光纤20接收的光信号转换为电信号的光电转换器32、和将所转换的电信号在利用同轴电缆传输之前放大的前置放大器34构成。光电转换器32利用光电二极管(PD)或雪崩二极管(APD)等光电转换元件，对所接收的光信号进行电平转换，输出多信道视频信号被频分复用的电信号。这种光信号接收机例如在专利文献1中公开。
在CATV等的图像传输系统中，除了VHF频带和UHF频带的地面波视频信号以外，还将各种多信道视频信号在90～770MHz的频率范围下进行频率分割复用后传输。这种图像传输系统在图1中的A点和B点的电信号谱分别如图2A和2B所示。
并且，卫星广播的视频信号是从卫星发射的空中波的无线频率(RF)信号，通常为11.7～12.8GHz。该RF信号通常通过卫星天线等接收，例如被转换为1.0～2.1GHz的中间频率(IF)信号，通过机顶盒等被解调(专利文献2)。
因此，将卫星广播的多信道视频信号使用光纤在干线系统中传输的图像传输系统的情况下，使用把RF信号转换为IF信号进行传输的方式。这种图像传输系统在图1中的A点和B点的电信号谱分别如图3A和3B所示。
有时利用光纤传输的宽带性，将卫星广播的视频信号直接在RF信号状态下进行传输。例如，在需要将卫星广播的IF信号和频率范围重合的其他信号复用传输时，如果可以将卫星广播的视频信号直接在RF信号状态下传输则比较好。
在图1所示的图像(视频)传输系统中，将卫星广播的视频信号直接在例如11.7～12.8GHz的RF信号状态下进行传输时，在A点和B点的电信号谱分别如图4A和4B所示。
但是，在图1所示结构中，由于从光信号接收机输出的电信号的频率为达到11.7～12.8GHz的高频，所以存在光信号接收机和机顶盒之间的同轴电缆60的传输损耗变大的问题。并且，存在用于同轴电缆的连接的电连接器需要对应高频的问题。
不限于上述示例，一般在传输通过微波频带(3～30GHz)、毫米波频带(30～300GHz)等的高频电信号进行了强度调制的光信号时，在以往的结构中，光信号接收机的输出成为所传输的高频电信号。在进一步利用同轴电缆等传输这种高频电信号时，存在传输损耗因同轴电缆的频率特性变大的问题。并且，存在用于同轴电缆的连接的电连接器需要对应该高频信号的问题。
专利文献1日本专利特开平5-252143号公报专利文献2日本专利特开平8-330820号公报发明内容本发明把传输通过高频电信号进行了强度调制的光信号的光信号发送机、和可以把光信号转换为电信号有效进行传输的光信号接收机作为对象。
根据本发明的一个方式，光信号接收机的特征在于，具有接收通过高频电信号进行了强度调制的光信号的感光单元；把由感光单元接收的光信号转换为电信号的光电转换单元；和把由光电转换单元转换的电信号转换为更低的频率的频率转换单元。
根据本发明的其他方式，光信号接收机的特征在于，高频信号是卫星广播的RF信号。
根据本发明的另外其他方式，光信号发送机的特征在于，具有利用卫星广播的RF信号对光信号进行强度调制的调制单元。
根据本发明的光信号发送机，可以利用光纤传输的广频带性，将卫星广播的视频信号直接在RF信号状态下进行传输。并且，根据本发明的光信号接收机，所输出的电信号被转换为更低的频率范围，所以在传输中使用的同轴电缆等的传输损耗变小。并且，同轴电缆和电连接器等部件所要求的高频特性也得到放宽，所以可以使用廉价部件。
图1是表示使用以往的光信号接收机的光信号传输系统的结构示例的图。
图2A是表示在图1所示结构示例中，在以90～770MHz的频率范围传输被频分复用的信号时的A点的频谱图。
图2B是表示在图1所示结构示例中，在以90～770MHz的频率范围传输被频分复用的信号时的B点的频谱图。
图3A是表示在图1所示结构示例中，在以1.0～2.1GHz的频率范围传输被频分复用的信号时的A点的频谱图。
图3B是表示在图1所示结构示例中，在以1.0～2.1GHz的频率范围传输被频分复用的信号时的B点的频谱图。
图4A是表示在图1所示结构示例中，在以11.7～12.8GHz的频率范围传输被频分复用的信号时的A点的频谱图。
图4B是表示在图1所示结构示例中，在以11.7～12.8GHz的频率范围传输被频分复用的信号时的B点的频谱图。
图5是表示使用本发明的光信号接收机的光信号传输系统的结构示例的图。
图6A是表示在图5所示结构示例中，把在11.7～12.8GHz的频率范围被频分复用的信号作为光信号进行传输，对由光信号接收机接收的光信号进行光电转换，把频率转换为1.0～2.1GHz的频率范围时的A点的频谱的一例的图。
图6B是表示在图5所示结构示例中，把在11.7～12.8GHz的频率范围被频分复用的信号作为光信号进行传输，对由光信号接收机接收的光信号进行光电转换，把频率转换为1.0～2.1GHz的频率范围时的B点的频谱的一例的图。
图6C是表示在图5所示结构示例中，把在11.7～12.8GHz的频率范围被频分复用的信号作为光信号进行传输，对由光信号接收机接收的光信号进行光电转换，把频率转换为1.0～2.1GHz的频率范围时的C点的频谱的一例的图。
具体实施例方式
图5表示本发明的一实施方式涉及的光信号传输系统200的结构。该系统具有把通过高频电信号进行了强度调制的光信号发送给光纤20的光信号发送机10；和把通过光纤传输通路20接收的光信号转换为电信号输出的光信号接收机50。
在传输卫星广播等的视频信号时，被频分复用的视频信号输入光信号发送机10。光信号接收机50的输出通过同轴电缆60连接到机顶盒(STB)70，从被频分复用的视频信号中选择所期望的信号，所选择的视频信号被解调，并放映在电视机80上。
以下，把11.7～12.8GHz的多信道卫星广播视频信号的RF信号假设为光信号发送机10的输入，把1.0～2.1GHz的多信道卫星广播视频信号的IF信号假设为光信号接收机50的输出，说明本发明的一实施方式。
但是，本发明可以适用于把高频电信号作为被进行了强度调制的光信号进行传输，然后转换为较低频率的电信号进一步进行传输的普通用途，并不限定于下述实施方式。
被频率分割复用的多信道卫星广播的RF信号(11.7～12.8GHz)被输入光信号发送机10，并通过半导体激光器12等作为进行了强度调制的光信号进行输出。被进行了强度调制的光信号通过光纤20传输，输入光信号接收机(ONU)50。
光信号接收机50由以下部分构成把通过光纤20接收的光信号转换为电信号的光电转换器32；根据需要将被光电转换的电信号放大的前置放大器34；根据需要将被放大的电信号的频率转换为所期望的中间频率的块下变频转换器(block down Converter)52。
通过光纤20接收的光信号，被使用光电二极管(PD)或雪崩光电二极管(APD)等的光电转换器32转换为电信号。该电信号通过前置放大器34被放大为所期望的振幅，然后通过块下变频转换器(LNB)52将频率一并转换为所期望的IF频率。
被进行了频率转换的信号然后通过同轴电缆60传输给机顶盒，被解调为视频信号。此处，在同轴电缆中传输的信号被进行频率转换成为IF信号，所以与作为RF信号进行传输时相比，同轴电缆60的传输损耗大幅降低。并且，用于光信号接收机和同轴电缆之间、以及同轴电缆和STB之间的电信号的连接的电连接器，与RF信号时相比，对电连接器要求的频率特性也得到大幅放宽。
图6A～图6C分别表示该实施方式的图5中的A点、B点和C点的电信号谱。此处，光信号接收机的块下变频转换器52可以使用近年来一般普及的卫星电视播放接收天线中使用的转换器。通过使用这种块下变频转换器，可以低成本地构成光信号接收机。并且，通过使用标准的块下变频转换器，也可以确保与STB70的互换性。
并且，还可以在光电转换器的后段设置使所期望的频率范围的信号通过的滤波器。由此，在被光电转换的电信号中其他信号被复用、含有噪音等的情况下，可以分离所期望的频率范围的信号。基于相同的理由，也可以使光电转换器32、前置放大器34和块下变频转换器52具有所期望的频率选择特性。
在上述的实施方式中，作为光信号发送机10的输入，以11.7～12.8GHz的多信道卫星广播视频信号的RF信号为例进行了说明，但只要是高频信号则可以是任何信号，例如，可以是微波频率范围(3～30GHz、SHFSuperHigh Frequency)，或毫米波频率范围(30～300GHz、EHFExtremely HighFrequency)等频率的电信号。
并且，在上述的实施方式中，作为光信号接收机50的输出，以1.0～2.1GHz的多信道卫星广播视频信号的IF信号为例进行了说明，但只要是所期望的IF频率则可以是任何信号，可以根据传输系统的目的和用途、同轴电缆的传输通路特性等设定为合适的频率。
以上，根据特定的实施方式说明了本发明，但是，鉴于可以适用本发明的原理的许多可以实施的方式，此处记载的实施方式只是单纯的示例，不能限定本发明的范围。此处示例的实施方式可以在不脱离本发明宗旨的情况下改变结构和具体内容。另外，用于说明的构成要素也可以在不脱离本发明宗旨的情况下进行变更、补充、及/或改变其顺序。
权利要求
1.一种光信号接收机，其特征在于，具有接收通过高频电信号进行了强度调制的光信号的感光单元；把由所述感光单元接收的光信号转换为电信号的光电转换单元；和把由所述光电转换单元转换的电信号转换为更低的频率的频率转换单元。
2.根据权利要求1所述的光信号接收机，其特征在于，所述高频电信号是微波频率范围或毫米波频率范围的信号。
3.根据权利要求1或2所述的光信号接收机，其特征在于，所述高频电信号是被频分复用的电信号。
4.根据权利要求1所述的光信号接收机，其特征在于，所述高频电信号是卫星广播的RF信号。
5.根据权利要求4所述的光信号接收机，其特征在于，通过所述高频转换单元转换后的电信号是卫星广播的IF信号。
6.根据权利要求5所述的光信号接收机，其特征在于，所述RF信号是从大致11.7GHz到大致12.8GHz的频率范围的信号。
7.根据权利要求6所述的光信号接收机，其特征在于，所述IF信号是从大致1.0GHz到大致2.1GHz的频率范围的信号。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的光信号接收机，其特征在于，具有传输单元，把通过所述频率转换单元转换为更低的频率的电信号进一步通过同轴电缆传输。
9.一种光信号发送机，具有利用卫星广播的RF信号对光信号进行强度调制的调制单元。
10.根据权利要求9所述的光信号发送机，其特征在于，所述RF信号是从大致11.7GHz到大致12.8GHz的频率范围的信号。
全文摘要
提供一种把通过高频信号进行了强度调制的光信号转换为所期望的频率的电信号输出的光信号接收机。本发明的光信号接收机(50)接收通过微波和毫米波等高频信号进行了强度调制的光信号，并转换为电信号，利用块下变频转换器(52)转换为所期望的中间频率。通过把高频信号转换为所期望的中间频率，同轴电缆(60)等传输介质中的传输损耗降低。并且，对传输介质等的接点所使用的电连接器所要求的高频特性得到放宽，可以使用廉价的连接器。
文档编号H04B10/2575GK1914920SQ200580003159
公开日2007年2月14日 申请日期2005年8月5日 优先权日2004年8月10日
发明者菊岛浩二, 池田智 申请人:日本电信电话株式会社