JPH01259637A - 光通信式デジタルデータ伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ０産業上の利用分野 本発明は、光ファイバーケーブルを介しての光通信を利
用したデジタルデータ伝送方法に関するものである。

Ｏ従来技術 光通信としては、光線をＯＮ、ＯＦＦ操作して、０．１
の二値信号で伝送したり、変調をかけ信号の位相などを
かえて組合わせて、伝送データの高速化や多量化を計っ
ている方法が一般的である。

また、単に多種周波数の通信先の有無や変調信号を検出
して、それをデータの組合わせとして２進法的に演算し
て大量のデータを送信する光デジタル通ず、１方法もあ
る。

Ｏ従来技術の問題点 従来技術の前者の伝送方法では、二値信号で送られるた
め、装置が簡単になる長所はあるが、正確なデータ通イ
Δを行なうためにはデータ伝送速度が遅く、高速に且つ
多量のデータを送ることが所望される最近のデータ通信
の要求に満足に対応できない欠点がある。

後者の伝送方法では、光の特性上波長により光フアイバ
ー間等での伝達速度が違うため同期がとりに＜＜、それ
を補うために装置が複雑になりコストアップする要因に
なった。又、通信光のみのデータ転送であるため同期信
号が同時に伝送できるないため正確なデータ通信を行な
うためには位相変調や種々の技法が必要となり、更に装
置が複雑となる等の問題点があった。

○上記問題点を解決するための手段 本発明は、従来技術の上記欠点を除去することを目的と
するものであり、一定の範囲の波長帯を有し、伝送すべ
きデータに対応させてその波長帯の領域および数を選定
した無光帯を形成した通信光帯よりなる通信光を、所定
の発光タイミングで発生させ、該通イ４光を光ファイバ
ーケーブル内を伝送させ、受光側で発光側の発光タイミ
ングに対応させた波長帯領域毎の受光タイミングを決定
し各波長帯領域毎の受光タイミングで通信光帯に存在す
る無光帯の存在する波長帯領域および数の組合わせを検
出し１個の通信光帯毎に２ｎ個［ｎ：無光帯の数］のデ
ータ伝送を可能とする。

○実施例 以下図面に示す実施例にもとづいて説明する。

一定範囲の波長帯を持つ光を発生するための光６ｉと偏
光ガラス２と電気式シャッター３とプリズム４とにより
、複数のシャッター区分く例えばＰｏ　、Ｐｌ　、Ｐ２
・・・・・・Ｐ？の８区分）を有する電気シャッターｆ
ｉ？（５）に、一定範囲の波長帯の光を照射し、電気シ
ャッター群５により特定の波長帯の光を吸収または遮断
して無光帯Ｂ形成したのち集光レンズ６を介して光ファ
イバー系入光部１２Ａに集光する。光ｆ！Ｊ、１と光フ
ァイバー系入光部１２Ａとの間に光学式増巾装置を入れ
てもより良いデータ伝送が可能となる。

２は偏光ガラスであり、ここで偏光をかけ、シャッター
で無光帯を正確につくるために設ける。

前記偏光ガラス２と光源１との間に全体シャッター７を
設は発信用ＣＰＵ８の制御により光源１よりの光線を遮
光して後述の通信光について全波長帯にわたって所定タ
イミングで点滅するか、光ｆＪ１を発イ１用ＣＰＵ８の
制御により所定タイミングに点滅制御して通信先の全波
長帯領域について所定タイミングで点滅させ発生タイミ
ングを形成する。なお、全体シャッター７は第１図に示
す光ｆ１．１に隣接する個所に設けることを必ずしも必
要とするものではなく、光′ｎ、１と光ファイバー入光
部１２Ａとの間の任意の個所に設は得ることは勿で高速
なデータ伝送が行なえる。

プリズム４は一般的にはガラス等の材質でできているが
、その材質によって特定の波長帯を吸収しやすいものが
あるのでその選別や、増幅装置は条件にあったものを使
用することになる。また他に分光手段を用いて分光させ
てもよい。

１１Ｌ気式シャッター群５はたとえば液晶シャッターや
特定の波長帯のみを吸収する物質など所望の波長帯の光
を吸収または遮断できるものであれば本発明の目的を達
成できる。

発光部に偏光装置を設置して光に偏光をかけたりすると
、シャッター３とシャッター群５での効果的なシャッタ
ーリングができるのは周知のことである。

光源１は複数個あってもよく、それに対応した受光部を
もてばよい。さらに、−個の光源でも十分広い波長帯を
使用すれば、その波長帯の中をｍ分割化してかつ本発明
を利用すれば条虫化伝送ができるのはいうまでもない。

その場合のデータ量Ｍ はｍｘΣ２　　［ｍは整数］である。ここでｎ、は各波
長帯における無光帯数である。

前記光ファイバー系入光部７に結像し合成された通信光
Ａは、光フアイバー系１１を経て、光フアイバー系出光
部１２Ｂに出光する。なお、光ファイバーケーブル１１
の途中に、光増幅器１３を介装して、公知の光伝送路と
同様に通ず１１問度を高めることができる。

光フアイバー系出光部１２Ｂに受信された光ファイバー
系入光部７からの通信光Ａは、プリズム１４を介して複
数個の検出区分（例えば、電気シャッター群３のシャッ
ター区分に対応したＳｏ。

Ｓ工、Ｓλ・・・・・・Ｓ）の８検出区分）を有する光
電エリヤを持つセンサ群１５に向は照射される。

上記センサ群１５にはＳｏ　、８１　、Ｓ２・・・・・
・Ｓりの８検出区分の区分間にＳ　０１＋　Ｓ　０２．
　Ｓ　ａｓ・・・・・・ＳＯ２とＳ。、Ｓ７の区分外方
にＳ。。、ＳＯＸの補助検出区分を設ける。なお、連続
した波長帯を使用したときなどはＳｏｏとＳ。Ｘのみの
補助検出区分を設け、ＳＱＬ〜ＳＯ７の区分間の補助検
出区分を省いても、Ｓ　ｏｏと８０７との間を等区分し
て各補助区分のタイミングを算出しＳ。Ｉ〜Ｓａｙの補
助検出区分の目的を達成することができる。

発信側には、発信用ＣＰＵ８を設け、該発信用ＣＰＵは
、データ出力袋こ１０より人力データ信号およびタイマ
９よりのクロック１３号により制御されて、電気式シャ
ッター３および電気シャッター群５の作動を制御して、
電気式シャッター３および電気式シャッター群５は、液
晶シャッターのごとく制御信号によりシャッター作動が
制御されるよう構成されており、電気式シャッター３は
一定周波数で全体の伝送スピードを決め電気式シャッタ
ー群５と同期させ、且つ電気式シャッターｎＹのＰｏ、
Ｐｌ、Ｐａ・・・・・・Ｐｌの各シャッター区分は、デ
ータ信号に対応して開閉動作する。なお、複数個のシャ
ッター群５により第２図に示すごとく無光帯Ｂを達成さ
せてもよいが、第３図に示すごとく無光帯Ｂを部分的に
存在するようにシャッター群５を構成してもよいことは
勿論である。

シャッター群５により所望の波長帯に無光帯Ｂが形成さ
れた通信光帯ａは集光されてスペクトルが再度合成され
光ファイバー系入光部７に入り、光フアイバー系１１内
を、シャッター３のタイミングで連続パルス状となって
通信光Ａとして伝送される。

光フアイバー系出光部１２Ｂに伝送された通信光Ａは、
プリズム１４によるプリズム効果を利用して波長毎に屈
折率が違うことでスペクトル（分光）する。

センサ群１５は受信した通信光Ａの無光帯Ｂを検出し、
つまり無光帯存在域以外の区分Ｓｏ、Ｓ１、Ｓ２・・・
・・・Ｓ７の検出区分のうちの無光帯Ｂに対応する検出
区分よりの検出信号により受信用ＣＰＵ１６を介して表
示装置、プリンター等の出力装置１７に、データ信号を
表示する。

長帯領域についての受信タイミングを検出する。

第４図を参照して、発光側の発光タイミングと受信側の
受光タイミングとは、波長の差異による通信光の伝達速
度の差異にもとづき、タイミング差が順次増大する。即
ち、通信先の初期タイミングおよび終期タイミングは、
送信側の発光タイミングでは、Ｔ　ｐｓ　；　Ｔ　ｐＨ
ですべての波長帯領域について同一であるが、受光側の
受光タイミングでは、Ｔｓｓｏ　　、　　Ｔｓｓｚ　　
”・・・・　Ｔｓｓｔ　　、　　Ｔ　　Ｓａｘ　　　；
　　Ｔ　　Ｓａｏ　　＋　　ＴａＨ２・・・・・・Ｔ　
ｓｅｒ　＋　Ｔ　ｓ！ｘと遅れタイミング差しを生じる
。

波長帯領域Ｓｏについては、第５図ａを参照して、Ｔｓ
ｓ□とＴ　ＳＥＯの間の無光帯Ｂは正確な１３号であり
、Ｔｓｓｏ以前およびＴ　５ｇ！以降の有光帯Ａは、エ
ラー信号である（第５図すを参照）。少なくとも通信光
はＴ　ａｓｏ　＝　Ｔ　！！！１のタイミングでのみ存
在する必要がある。また所定の方式によるデータとエラ
ーの選別方式もとれる。例えば無光帯の数・長さ、無光
帯波長域中の有光帯の数・長さを予め設定しておくこと
もエラー発見にはよい方法である。

また、補助検出区分Ｓｏｏ・・・・・・より検出信号が
ない状態では、通１言光が存在しないものであり、この
状態で、各検出区分Ｓ１・・・・・・が有光対を示す信
号を検出してもエラーである。

即ち、各波長帯領域について発光タイミングに対応する
受光タイミングに対応する通信光のみを選別可能とし、
外部よりの雑音信号、？Ｊ１信による雑音信号を除外す
る。

なお、光源１より発生する光は、可変光線に限定される
ものではなく、赤外線、紫外線、レーザー光等でもよい
ことは勿論である。

発光側においては、電気シャッター群５に代えて、偏光
装置を適用することができる。即ち、光源１よりの光を
偏光ガラス２で偏光させ、電気シャッター群５の代りに
複数個の偏光板を配置し所望の偏光板を作動させて９０
度偏光させることにより信号データに対応させ無光帯Ｂ
を形成することができる。なお、上記複数個の偏光板を
選択的に作動させるためには、各々の偏光板を駆動する
モータ等を設け、該モータ等の制御で偏光板を偏光位は
と非偏光位置とに移動自在に構成することにより可能で
ある。また、液晶のごとく外部よりの制ｇす電圧で選択
的に偏光作動させることもできる。

更に、光源１よりの光を部分的に波長帯ごとに位相差を
つけこの位相差を利用して分光し時間的に無光帯を設け
る（位相を遅らせることによりシャッタ３の開閉タイミ
ングとの相対関係で無光帯を生じる）ことにより、位相
弁別方式を適用して本発明を実施することもできる。即
ち、発光部においては偏光ガラス２．電気シャッター３
．プリズム４．電気シャッター群５等を受光部において
はプリズム１４．センサ群１５を、電気的位相弁別方式
等の論理回路や光学式論理アレイ（ＩＣ）等で小型化、
信頼性向上をはかることも本発明の応用例としては効果
的である。また、その場合はプリズムもスペクトル（分
光）させる手段であれば他の方法をとっても本発明の目
的を達成することができる。

規定同期（受光タイミング）は通信光の波長による伝達
速度の違いに左右されずに検出できるので装置が原理的
に簡単になる。また無光帯を検出するため、途中での増
幅等によるノイズの混入（Ｓ／Ｎ比）等の問題を最小に
抑えられる。つまり、Ｏｘの＝０であるため、比較的少
ないセンサ数で装置を含む場合、波長帯もできるだけ狭
くできるのでＳ　ｏｏ＝　Ｓ　ｏｘのセンサの数は必要
に応じｎから１ケまで選択でき装置も簡単にできる。ま
た無光帯の数と組合わせで表示されるデータを同時伝送
される無光帯以外の波長帯域の何光帯でタイミングをと
る方法なので従来のようにデータに対し通信先の伝達速
度に注意しなくてもよい。通信光の波長の崩れ、ノイズ
に対しては前述の所定の検出方法で対処できる（ハード
、ソフトどちらでも実現可能〉。またこの方法でいけば
、光源はある波長帯をもつ単一光源でよく、複数もつ必
要はない（複数でもいいが）発光部の構造は従来に比べ
非常に簡単になる。

Ｏ発明の効果 本発明によるデジタルデータの光伝送においては、通ｔ
Ｓ光に形成し無光帯の波長帯領域の位置および数の組合
わせによりデータ伝送を行なうものであるから、単なる
１ビット信号でなくｎピットのデータが一時におぐるこ
とができる（例えば、無光帯の数が８の場合は２８＝２
５６で、従来のＯＮ、ＯＦＦの２値信号の２に対し、１
２８倍のデータを送ることができる）。

従って、ノイズに強く、長距離データ伝送に適している
光通信に際し、従来方法に比べ大容量のデータを伝送可
能または結果としての高速伝送を可能とする効果がある
。

また、発光側で設定した発光タイミングに対応させた受
光タイミングを決定し、受光タイミングないの無光帯の
周奇数帯域の位置および数の組合わせデータを表示する
ものであるから、周波数帯域による伝送速度の変化に支
障を生じることなく光通イ４を行ない得る効果がある。

更に、受光タイミング外での受光をエラーとして検出で
きて、送信エラーを簡単に検出することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明を実施するための光通信式デジタルデ
ータ伝送装置の略図である。第２図および第３図は、電
気シャッター群およびセンサｎＴを通信光帯の無光帯に
対応させて示す、本発明によるデジタルデータ伝送の説
明図で、第２図は無光帯を連続的に設定した場合、第３
図は無光帯を部分的に設定して不連続とした場合を示す
。 第４図は本発明による同期検出作用を示す説明図である
。 第５図は本発明によるエラー信号検出作用を示す説明図
である。 ５・・・・・・電気シャッターむｒ ７・・・・・・全体シャッター １１・・・・・・光フアイバー系 １５・・・・・・センサ群 出願人　　　　吉　　　　１）　　　博　　　　−代理
人　　弁理士　奥　村　文　雄 （外−名） 第２図 第３図 ｉ、′こ、４図 旨　　　　　ｑ旨・ 第５図 １Ｑ）（ｂ）　　　　　　　（ｃ） Ａ９−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定の範囲の波長帯を有し伝送すべきデータに対
   応させてその波長帯の領域および数を選定した無光帯を
   形成した通信光帯よりなる通信光を、所定の発光タイミ
   ングで発生させ、該通信光を光ファイバーケーブル内を
   伝送させ、受光側で発光側の発光タイミングに対応させ
   た波長帯領域毎の受光タイミングを決定し各波長帯領域
   毎の受光タイミングで通信光帯に存在する無光帯の存在
   する波長帯領域および数の組合わせを検出し１個の通信
   光帯毎に２＾ｎ個［ｎ：無光帯の数］のデータ伝送を行
   うことを特徴とする光通信式デジタルデータ伝送方法。
2. （２）プリズム又は分光手段を通過させて一定の範囲の
   波長帯を有し伝送すべきデータに対応させてその波長帯
   の領域および数を選定した無光帯を形成した通信光帯よ
   りなる通信光を発生させるとともにプリズム又は分光手
   段の前方において光源の点滅またはシャッター機構によ
   り全波長帯領域について通信光を点滅させて所定の発光
   タイミングを決定し、再び集光し、該通信光を光ファイ
   バーケーブル内を伝送させ、受光側に設けたセンサの補
   助検出区分の検知作用で発光側の発光タイミングに対応
   させた波長帯領域毎の受光タイミングを決定し各波長帯
   領域毎の受光タイミング及び所定の信号弁別方式で通信
   光帯に存在する無光帯の存在する波長帯領域および数の
   組合わせを検出し１個の通信光帯毎に２＾ｎ個［ｎ：無
   光帯の数］のデータ伝送を行うことを特徴とする光通信
   式デジタルデータ伝送方法。