JPH02174430A - スターカプラ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、Ｃａｒｒｉｅｒ　５ｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉ
ｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓｗｉｔｈ　Ｃｏ１１ｉｓｉｏｎ　
Ｄｅｔａｃｔｉｏｎ　（以下Ｃ５ＭＡ／ＣＤとする）方
式による光スターネットワークを構成する場合に問題と
なる光信号のデータ衝突検出に対して有用なスターカプ
ラに関するものでる。

（従来の技術） 第５図は例えば特公昭６３−３１９７２号公報に示され
た従来のスターカプラを用いて形成された光スターネッ
トワーク上に複数の異なる信号が生じた場合の光信号の
データ衝突検出方式を示す概略図である。図において、
（１）は送信信号線、（２）は送信器、（３）は発光素
子、（４）はスターカプラ、（５ａ）、（５ｂ）、（５
Ｃ）、（５ｎ）、（６ａ）、（６ｂ）、（６Ｃ）、（６
ｎ）はそれぞれスターカプラに接続された光ファイバ、
（７）　は受光素子、（８）はアンプ、（９）は波形整
形回路、（ｌＯ）は受信信号線、（１１）は遅延回路、
（１２）は排他的論理和回路、（１３）は積分回路、（
１４）は比較器、（１５）はしきい値設定用端子、（１
６）は衝突信号線である。

次に動作について説明する。送信信号線（１）から送信
器（２）に送信信号が入力され、送信器（２）は送信信
号に対応して発光素子（３）を駆動する。

発光素子（３）の出力はスターカプラ（４）の入力端に
接続された第１番目の光ファイバ（５ａ）に人力され、
この光ファイバ（５ａ）を伝播してスターカプラ（４）
により出力側に接続された第１番目の光ファイバ（６ａ
）、第２番目の光ファイバ（６ｂ）、第３番目の光ファ
イバ（６ｃ）、第ｎ番目の光ファイバ（６ｎ）にそれぞ
れ均等な光信号電力に配分して入力される。

上記第１番目の光ファイバ（６ａ）を伝播した光信号は
、送信器（２）と同一局の受光素子（７）に人力される
。受光素子（７）は光信号を電気信号に変換した後、ア
ンプ（８）に出力する。アンプ（８）は信号を増幅後、
波形整形回路（９）に出力し、波形整形回路（９）は人
力（Ｘ号を矩形波に整形して受信信号線（１０）に出力
する。

一方、遅延回路（１１）は、上記送信器（２）の人力点
から波形整形回路（９）の出力点までの伝播遅延時間に
等しい遅延時間を有し、送信信号線（１）上の信号を遅
延させて排他的論理和回路（１２）に出力する。

排他的論理和回路（１２）は上記遅延回路（１１）の出
力と上記受信信号線（１０）上の信号を人力とし、排他
的論理和の演算結果を積分回路Ｊ１３）に出力する。積
分回路（１３）は排他的論理和回路（１２）の出力を積
分し比較器（１４）へ出力し、比較器（１４）は、しき
い値設定用端子（１５）から与えられる判定しぎい値と
比較して積分値が判定しきい値を超えたとぎ有意信号を
衝突表示線（１６）へ出力する。

ここで、伝送路（伝送路とは、光ファイバ（５ａ）、（
５ｂ）、（５Ｃ）、（５ｎ）、（６ａ）　、　（６ｂ）
、（６ｃ）、（６ｎ）及びスターカプラ（４）をいう）
上で自局信号と他局信号の衝突がない場合には、遅延回
路（１１）により遅延された自局の送信信号と、波形整
形回路（９）から出力される自局の受信信号は一致する
。従って、排他的論理和回路（１２）は演算結果として
一定値；を出力し、しきい値設定用端子（１５）で設定
した判定しきい値を超えないため衝突信号線（１６）に
は有意信号は出力されない。

他方、伝送路上で自局信号と他局信号が衝突した場合に
は、遅延回路（１１）により遅延された自局の送信信号
と、波形整形回路（９）から出力される自局の受信信号
は一致しない。従って、排他的論理和回路（１２）は一
定値零を出力せず、その値を人力とする積分回路（１３
）は積分回路出力信号を出力する。積分回路出力信号が
比較器（１４）において判定しきい値を超えると、衝突
信号線（１６）上には有意信号が出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の信号衝突検出方式は以上のようになされているの
で、伝送路がスターカプラ（４）　　光ファイバ（５ａ
）、（６ａ）といった大きな伝播遅延時間を有する要素
を含む場合、遅延回路（１１）には多きくかつ正確な遅
延量が要求され、また遅延回路（１１）には波形の歪み
なく信号を伝達する特性が要求され、これら要求を満足
させることが困難であった。

この発明は、これらの課題を解消するためになされたも
ので、光スターネットワーク上の光信号のデータ衝突を
データ送信局が容易に検出できるようにしたスターカプ
ラを得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るスターカプラは、１つの入力ポートに対
してｎ個の出力ポートを備えたｎ個の光分岐導波路と、
ｎ個の入力ポートに対して１つの出力ポートを備えたｎ
個の光合流導波路を具備し、上記ｎ個の光分岐導波路の
各出力ポートと上記ｎ個の光合流導波路の各入力ポート
をマトリクス結合させるとともに、各光分岐導波路の入
力ポートから該入カホートに対応する出力ポートを有す
る光合流導波路への上記マトリクス結合中のパスを閉塞
したものである。

（作用〕 この発明におけるスターカプラは、自局からの送信信号
は自局に折り返されず、他局からの送信信号のみが自局
で受信されるよう、光信号を分岐・合流する。

（実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図は光分岐導波路（２１）の概略図である。

図において（１７）は光信号の入力ポート、（１８ａ）
、（１８ｂ）　、　（１８ｃ）　、　（１８ｎ）はそれ
ぞれ上記入力ポート（１７）から人力した光信号を０本
に分岐して出力する出力ポートである。

第３図は光合流導波路（２２）の概略図である。

図において（１９ａ）、（１９ｂ）、（１９ｃ）、（１
９ｎ）はそれぞれ光信号の入力ポート、（２ｏ）は上記
入力ポート（１９ａ）〜（１９ｎ）のそれぞれから入力
した０本の光信号を一つに合流して出力する出力ポート
である。

第１図はスターカプラ（４）の概略構成図である。図に
おいて（２１ａ）、（２１ｂ）、（２１ｃ）、（２１ｎ
）は第２図で示された１つの入力ポートに対してｎ個の
出力ポートを備えた光分岐導波路をｎ個重ねたものであ
り、　（２２ａ）、（２２ｂ）　、　（２２ｃ）　、　
（２２ｎ）は第３図で示された、ｎ個の入力ポートに対
して１つの出力ポートを備えた光合流導波路をｎ個重ね
、各光分岐導波路の出力ポートと各光合流導波路の入力
ポートがマトリクス結合されるよう組み合せたものであ
る。（２３）はｎ個の光分岐導波路（２１ａ）　〜（２
１ｎ）のｆｉＸｆｉ個の全出力ポートと、ｎ個の光合流
導波路（２２ａ）〜（２２ｎ）のｎＸｎ個の全入力ポー
トをマトリクス状に結合した接合面である。但し、上記
接合面（２３）は、そのマトリクス結合において、ｎ個
の光分岐導波路（２１ａ）〜（２１ｎ）の出力ポートに
対し、上記各光分岐導波路（２１ａ）〜（２１ｎ）の入
力ポートに対応する出力ポートを有し対をなす光合流導
波路（２２ａ）〜（２２ｎ）の入力ポートは互いに結合
しない非結合部（２３八）（接合面（２３）上の黒円）
と、これを除く他の光合流導波路（２２ａ）〜（２２ｎ
）の入力ポートに結合する結合部（２３Ｂ）　（接合面
（２３）上の白日）を有する。

上記構成において、ｎ個の光分岐導波路（２１ａ）〜（
２１ｎ）の入力ポートから入力された０本の光信号は、
各分岐導波路（２１ａ）〜（２Ｉｎ）内でそれぞれ分岐
され、各光分岐導波路（２１ａ）〜（２１ｎ）のｎ個の
出力ポートにそれぞれ分配して出力される。各光分岐導
波路（２１ａ）　〜（２１，ｎ）のｎｘｎ個の出力ポー
トから出力された光信号は、接合面（２３）より各光合
流導波路（２２ａ）〜（２２ｎ）のｎｘｎ個の入力ポー
トに人力される。但し、接合面（２３）上のマトリクス
結合の構成により、ｎ個の光分岐導波路（２１ａ）〜（
２１ｎ）の出力ポートから出力される光信号は、上記各
分岐導波路（２１ａ）〜（２１ｎ）　と対をなす光分岐
導波路（２２ａ）〜（２２ｎ）の入力ポートへは入力さ
れず、これを除く他の光合流導波路（２２ａ）〜２２ｎ
）の入力ポートに人力される。各光合流導波路（２２ａ
）〜（２２ｎ）の各入力ポートに人力された光信号は、
各光合流導波路（２２ａ）〜（２２ｎ）内でそれぞれ論
理和処理されて、各光合流導波路（２２ａ）〜（２２ｎ
）の出力ポートに出力される。

即ち、ここでは４ポート型のスターネットワークが示さ
れるが、例えば光分岐導波路（２１ａ）の入力ポートか
ら入力する光信号は、これと対をなす光合流導波路（２
２ａ）を除く他の全ての光合流導波路（２２ｂ）、　（
２２ｃ）、　（２２ｎ）の出力ポートから出力される。

換言すれば、光合流導波路（２２ａ）の出力ポートには
、これと対をなす光分岐導波路（２１ａ）以外の他の全
ての光分岐導波路（２１ｂ）、　（２１ｃ）、（２１ｎ
）の入力ポートに入力された光信号が論理和処理され出
力される。他の光合流導波路（２２ｂ）、　（２２ｃ）
、（２２ｎ）についても同様に論理和処理がなされる。

第４図は上記のスターカプラを用いた場合の光信号のデ
ータ衝突検出方式の一実施例である。他局の送信器から
光信号が送られると、スターカプラ（４）を経由して自
局の受信器に受信される。受信された光信号は増幅器（
８）で増幅され、波形整形回路（９）で矩形波に整形さ
れた後、受信信号線（１０）に出力される。波形整形を
受けた受信信号は同時に判定回路（２４）にも入力され
、一方自局の送信信号線（１）上の送信信号も判定回路
（２４）に人力される。自局が送信中に他局が送信を開
始した場合、判定回路（２４）は自局の送信信号線（１
）　　と自局の受信信号線（１０）に同時に信号が現わ
れたことを検出し、衝突表示線（１６）へ有意信号を出
力する。

自局と他局が同時に送信を行なわなければ、自局の送信
信号線（１）と自局の受信信号線（１０）に同時に信号
が現われることはないため、判定回路（２４）は有意信
号を出力しない。

（発明の効果） 以上のように、この発明のスターカプラによれば、任意
のスターカプラ入力ポートより与えた光入力信号が、上
記入力ポートと対をなすスターカプラ出力ポート以外の
全ての出力ポートからそれぞれ出力され、逆に、任意の
スターカプラ出力ポートには上記出力ポートと対をなす
スターカプラ入力以外の全ての入力ポートから入力され
た光信号が論理和処理され出力されるので、このスター
カプラを用いて光スターネットワークを構成した場合、
自局からの送信信号は自局に折り返されることがなくな
り、端末は自局のデータ送信状態と受信状態とからネッ
トワークにおけるデータ衝突を容易に検出することが可
能となり、また検出精度の高いものが得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスターカプラを示す
概略図、第２図はスターカプラを構成する光分岐導波路
の概略図、第３図はスターカプラを構成する光合流導波
路の概略図、第４図はこの発明のスターカプラを用いた
場合の衝突検出方式を説明するためのブロック図、第５
図は従来のスターカプラを用いた場合の衝突検出方式を
説明するためのブロック図である。 図中、（２１ａ）　〜（２１ｎ）は光分岐導波路、（２
２ａ）〜（２２ｎ）光合流導波路、（２３）は接合面、
（１７）、（１９ａ）〜（１９ｎ）は光入力ポート、（
１８ａ）　〜（１８ｎ）、（２０）は光出力ポート。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光スターネットワークを構成する際の中心ノードに用い
   られるスターカプラにおいて、１つの入力ポートに対し
   てｎ個の出力ポートを備えたｎ個の光分岐導波路と、ｎ
   個の入力ポートに対して１つの出力ポートを備えたｎ個
   の光合流導波路を具備し、上記ｎ個の光分岐導波路の各
   出力ポートと上記ｎ個の光合流導波路の各入力ポートを
   マトリクス結合させるとともに、各光分岐導波路の入力
   ポートから該入力ポートに対応する出力ポートを有する
   光合流導波路への上記マトリクス結合中のパスを閉塞し
   たことを特徴とするスターカプラ。