JPH0265538A - 光通信網 - Google Patents
光通信網Info
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- JPH0265538A JPH0265538A JP1162856A JP16285689A JPH0265538A JP H0265538 A JPH0265538 A JP H0265538A JP 1162856 A JP1162856 A JP 1162856A JP 16285689 A JP16285689 A JP 16285689A JP H0265538 A JPH0265538 A JP H0265538A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- node
- fiber
- network
- message signal
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- Pending
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/40—Transceivers
- H04B10/43—Transceivers using a single component as both light source and receiver, e.g. using a photoemitter as a photoreceiver
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/27—Arrangements for networking
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/40—Transceivers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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。
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]
本発明は光ファイバを用いた横内情報通信網(以下rL
ANJという)に関する。更に詳細には、本発明は送受
信装置を用いたシングルファイバLANに関する。
ANJという)に関する。更に詳細には、本発明は送受
信装置を用いたシングルファイバLANに関する。
[従来の技術]
メインフレームコンピュータ、パーソナルコンピュータ
、遠隔端末、プリンタなどを含む高速通信システムの増
加は各種のデバイス間の通信を制御するためにLANの
構築を促した。最初に思いつかれるように、これらのL
ANは情報の流れを制御するための多数の標準的なプロ
トコルの一つを使用した慣用の電気的システムであった
。このようなものとしては例えば、データ、テキスト、
ビデオおよび通話呼量をサポートできるトークンパッシ
ングリングLANが挙げられる。当業者に周知なように
、トークンパッシングプロトコルは、“トークン”を新
訂する局だけが網に情報を伝送できるようにすることに
より通信の流れを制御する。
、遠隔端末、プリンタなどを含む高速通信システムの増
加は各種のデバイス間の通信を制御するためにLANの
構築を促した。最初に思いつかれるように、これらのL
ANは情報の流れを制御するための多数の標準的なプロ
トコルの一つを使用した慣用の電気的システムであった
。このようなものとしては例えば、データ、テキスト、
ビデオおよび通話呼量をサポートできるトークンパッシ
ングリングLANが挙げられる。当業者に周知なように
、トークンパッシングプロトコルは、“トークン”を新
訂する局だけが網に情報を伝送できるようにすることに
より通信の流れを制御する。
従来のLANは欠点として多数の限界を有するが、これ
らは光ファイバを用いたLANにより克服できる。特に
、従来の電気的LANは工業的に設置しても適切に機能
しない。例えば、様々な形の電磁線がノイズおよびその
他のスプリアス信号を通信系に導入する。更に、網中の
様々な局に接続しなければならない多数の電気通信線は
物理的に圧倒的な量になる。これに対して、光フγイノ
くは、網のサイズを完全に倍加させても、光ファイバの
相互接続の物理的サイズに殆どまたは全く負担をかけな
いほど小さい。最後に、ファイバ網はしばしば、従来の
電気的LANよりも伝送速度を一層増大させる。
らは光ファイバを用いたLANにより克服できる。特に
、従来の電気的LANは工業的に設置しても適切に機能
しない。例えば、様々な形の電磁線がノイズおよびその
他のスプリアス信号を通信系に導入する。更に、網中の
様々な局に接続しなければならない多数の電気通信線は
物理的に圧倒的な量になる。これに対して、光フγイノ
くは、網のサイズを完全に倍加させても、光ファイバの
相互接続の物理的サイズに殆どまたは全く負担をかけな
いほど小さい。最後に、ファイバ網はしばしば、従来の
電気的LANよりも伝送速度を一層増大させる。
慣用の電気的LANとファイバLANを併用する従来の
LANの一例は米国特許第4841375号明細書に開
示されている。この明細書に開示されているように、イ
サーネットタイプの慣用LANの一本のバス(通信ライ
ン)は光ファイバ対により多数の付属間に接続された星
形カブラにより置き換えられる。システムの光学的部分
は必然的に、イサーネットシステムからの残りのバスと
同じプロトコルを使用する。別の光ファイバLANが米
国特許第4854889号明細書に開示されている。こ
の明細書に開示された集成装置では、網中の多数の末端
装置は側網に群別されている。
LANの一例は米国特許第4841375号明細書に開
示されている。この明細書に開示されているように、イ
サーネットタイプの慣用LANの一本のバス(通信ライ
ン)は光ファイバ対により多数の付属間に接続された星
形カブラにより置き換えられる。システムの光学的部分
は必然的に、イサーネットシステムからの残りのバスと
同じプロトコルを使用する。別の光ファイバLANが米
国特許第4854889号明細書に開示されている。こ
の明細書に開示された集成装置では、網中の多数の末端
装置は側網に群別されている。
トークンパッシングまたは呼衝突検出が各側網に配置さ
れている場合及び副線間の通信が非T渉光チャンネルに
よりバス上で行われる場合、側網はバスに接続されてい
る。
れている場合及び副線間の通信が非T渉光チャンネルに
よりバス上で行われる場合、側網はバスに接続されてい
る。
[発明が解決しようとする課題]
これらの、および、その他の光ファイバLAN集成装置
は従来のシステムよりも優れているが、システムと光装
置との相互接続に問題を残している。例えば、網中の各
局は光送信素子(LEDまたはレーザ)、この送信素子
に結合されたファイバ、光受信素子(ホトダイオード)
およびこの受信素子に結合されたファイバからなる。(
各局に入り、かつ、残るファイバの本数を減らすために
)シングルファイバ通信システムを望む場合、送(5お
よび受信装置に結合されたファイバを一緒に結合し、次
いで、−本の送信ファイバに接続しなければならない。
は従来のシステムよりも優れているが、システムと光装
置との相互接続に問題を残している。例えば、網中の各
局は光送信素子(LEDまたはレーザ)、この送信素子
に結合されたファイバ、光受信素子(ホトダイオード)
およびこの受信素子に結合されたファイバからなる。(
各局に入り、かつ、残るファイバの本数を減らすために
)シングルファイバ通信システムを望む場合、送(5お
よび受信装置に結合されたファイバを一緒に結合し、次
いで、−本の送信ファイバに接続しなければならない。
これらの各接続はシステムに損失をもたらす。すなわち
、特定の用途では、導入された信号の減衰量が受容でき
なくなる。
、特定の用途では、導入された信号の減衰量が受容でき
なくなる。
従って、これらの、およびこれら以外の限界を克服する
光ファイバLANの開発が強く求められている。
光ファイバLANの開発が強く求められている。
[課題を解決するための手段]
前記のような限界は本発明により克服される。
本発明は光ファイバを使用したLAN1更に詳細には、
トークンパッシングプロトコルを利用する送受信装置を
用いたシングルファイバLANk[する。
トークンパッシングプロトコルを利用する送受信装置を
用いたシングルファイバLANk[する。
本発明によれば、送信LEDまたはレーザは受信光デバ
イスとしても使用される。従って、別の受光素子および
その装置ユニットの必要性は排除される。光デバイスは
両方の状態を同時にとることはできないので、このシス
テムは本質的に半二重である。従って、送信および受信
回路要素は単一の集積回路内に合併させることができる
。
イスとしても使用される。従って、別の受光素子および
その装置ユニットの必要性は排除される。光デバイスは
両方の状態を同時にとることはできないので、このシス
テムは本質的に半二重である。従って、送信および受信
回路要素は単一の集積回路内に合併させることができる
。
本発明のレーザを用いた実施例に関連して、バックフェ
ースモニタがレーザ送信機と共に含まれている。(バッ
クフェースモニタは慣用的に、送信中のレーザ駆動電流
をサーボ制御し、これにより、一定の放射出力を維持す
るのに使用されてきたが、)本発明では、バックフェー
スモニタは受信機回路要素の光受信部分として使用され
る。このような形式では、レーザは閾値近<(シかし、
閾値を超えない)までバイアスをかけられ、その結果、
入来光は増幅され、そして、バックフェースモニタに転
送される。
ースモニタがレーザ送信機と共に含まれている。(バッ
クフェースモニタは慣用的に、送信中のレーザ駆動電流
をサーボ制御し、これにより、一定の放射出力を維持す
るのに使用されてきたが、)本発明では、バックフェー
スモニタは受信機回路要素の光受信部分として使用され
る。このような形式では、レーザは閾値近<(シかし、
閾値を超えない)までバイアスをかけられ、その結果、
入来光は増幅され、そして、バックフェースモニタに転
送される。
[実施例]
以下、図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明する
。二三の構成において同様な部品は同じ符号で示しであ
る。
。二三の構成において同様な部品は同じ符号で示しであ
る。
本発明により形成された代表的な情報局またはノード1
0を第1図に示す。ノード10は表面発光LEI)12
を含む。このLED12は、ファイバ14のコア領域が
LED12の活性面と会心するように、レンズ素子16
を介して多モード光ファイバ14に結合されている。第
1図に示されているように、LED12は更に送信/受
信集積回路18にも結合されている。実際、LED12
は送信/受信集積回路18と同じ基板上に組立て、完全
なモノリシック構造体を形成することもできる。その送
信モードでは、表面発光LED12は送信回路要素15
に接続されており、そして、送出メツセージ信号Mを発
生する。このメツセージ信号はレンズ16を通過し、そ
して、ファイバ14に入る。メツセージを受信すると、
LEf)12は0ボルトでバイアスされ(または、別法
として、バックバイアスされ)、そして、全ての受信光
信号Rを電子的等硬物に変換するホトダイオードとして
作用する。この電子的等価物はその後、受信回路要素1
7に沿って通過する。
0を第1図に示す。ノード10は表面発光LEI)12
を含む。このLED12は、ファイバ14のコア領域が
LED12の活性面と会心するように、レンズ素子16
を介して多モード光ファイバ14に結合されている。第
1図に示されているように、LED12は更に送信/受
信集積回路18にも結合されている。実際、LED12
は送信/受信集積回路18と同じ基板上に組立て、完全
なモノリシック構造体を形成することもできる。その送
信モードでは、表面発光LED12は送信回路要素15
に接続されており、そして、送出メツセージ信号Mを発
生する。このメツセージ信号はレンズ16を通過し、そ
して、ファイバ14に入る。メツセージを受信すると、
LEf)12は0ボルトでバイアスされ(または、別法
として、バックバイアスされ)、そして、全ての受信光
信号Rを電子的等硬物に変換するホトダイオードとして
作用する。この電子的等価物はその後、受信回路要素1
7に沿って通過する。
別の実施例では、この表面発光LED12をエツジ発光
LEDに置き換えることもできる。このようなエツジ発
光L E りを使用する代表的な情報局20を第2図に
示す。ここでは、エツジ発光しED22はシングルモー
ドファイバ22に結合されている。シングルモードファ
イバ24の端部26には勾配がつけられており、エツジ
発光LED22とシングルモードファイバ24との間に
レンズ作用/カップリング素子を形成する。第1図の集
成装置と同様に、集積回路28は送信回路要素25と受
信回路要素27の両方を含み、更に、モノリシック構造
体の一部分としてエツジ発光LED22を含むように改
造することもできる。動作の点では、情報局20は前記
の局10と同一の様式で機能する。
LEDに置き換えることもできる。このようなエツジ発
光L E りを使用する代表的な情報局20を第2図に
示す。ここでは、エツジ発光しED22はシングルモー
ドファイバ22に結合されている。シングルモードファ
イバ24の端部26には勾配がつけられており、エツジ
発光LED22とシングルモードファイバ24との間に
レンズ作用/カップリング素子を形成する。第1図の集
成装置と同様に、集積回路28は送信回路要素25と受
信回路要素27の両方を含み、更に、モノリシック構造
体の一部分としてエツジ発光LED22を含むように改
造することもできる。動作の点では、情報局20は前記
の局10と同一の様式で機能する。
前記のように、本発明の情報局は光波送受信素子として
゛ト導体レーザ(およびその付属のバックフェースモニ
タ)を使用することもできる。このような情報局の代表
的な一例を第3図に示す。半導体レーザ32は光カツプ
リングデバイスによりシングルモードファイバに接続さ
れている。この具体例では、シリコン球体レンズ36と
屈折率分布形(GLIN)棒状レンズ38が共焦関係に
配置されている。バックフェースモニタ40(例えば、
PINホトダイオード)はレーザ32の後面の背後に配
置されている。第3図において、送信回路要素44と受
信回路要素46を含む集積回路42はレーザ32および
ホトダイオードモニタ40の両方に接続されている。
゛ト導体レーザ(およびその付属のバックフェースモニ
タ)を使用することもできる。このような情報局の代表
的な一例を第3図に示す。半導体レーザ32は光カツプ
リングデバイスによりシングルモードファイバに接続さ
れている。この具体例では、シリコン球体レンズ36と
屈折率分布形(GLIN)棒状レンズ38が共焦関係に
配置されている。バックフェースモニタ40(例えば、
PINホトダイオード)はレーザ32の後面の背後に配
置されている。第3図において、送信回路要素44と受
信回路要素46を含む集積回路42はレーザ32および
ホトダイオードモニタ40の両方に接続されている。
前記の何れかの情報局を用いて形成されたLANは例え
ば、トークンパッシングプロトコルにより作動できる。
ば、トークンパッシングプロトコルにより作動できる。
このタイプのプロトコルを使用する局の・例の動作を簡
単に説明する。しかし、トークンパッシング以外のプロ
トコル集成装置も使用できるし、また、トークンパッシ
ングプロトコルはLEDを用いた情報局およびレーザを
用いた情報局にも同専に適用できる。
単に説明する。しかし、トークンパッシング以外のプロ
トコル集成装置も使用できるし、また、トークンパッシ
ングプロトコルはLEDを用いた情報局およびレーザを
用いた情報局にも同専に適用できる。
トークンパッシングプロトコルによれば、レーザを用い
たノード30は通常、受信またはリスニングモードに置
かれ、その伝送を開始する前にトークン信号を受信する
ために待機している。−2種類のリスニングモードがあ
る。受信回路46によリレーザ32に僅かにバックバイ
アスをかけ、入来光をレーザ32で検出するか、または
、受信回路46によりレーザ32にバイアスをかけ閾値
付近(但し、閾値を超えない)に維持する。斯くして、
ファイバ34からの入来光信号はレーザ32で増幅され
、そして、バックフェースモニタ40に向けられる。バ
ックフェースモニタ40からの出力(1!気信号)は続
いて受信回路要素46に伝送される。受信信号はノード
30のための受信メツセージ信号Rか、または、網中の
別のノードのためのメツセージ信号の何れかである。回
路46はこれらの各種信号を識別できるように設計され
ている。ノード30がトークン信号Tを受信すると、受
信回路46は制御信号Cを送信回路44に送信し、ノー
ド30にその送信を開始させる。持に、送信回路44が
制御信号Cを受信すると、回路44に活性モードでレー
ザ32にバイアスをかけさせると共に、レーザ32から
の光出力を変調させ、放送メソセージ信号Mを発生させ
る。従って、本システムのトークンパッシング構成によ
れば、送信回路44は、システムトークンを受信した時
、レーザ32を作動させるだけである。
たノード30は通常、受信またはリスニングモードに置
かれ、その伝送を開始する前にトークン信号を受信する
ために待機している。−2種類のリスニングモードがあ
る。受信回路46によリレーザ32に僅かにバックバイ
アスをかけ、入来光をレーザ32で検出するか、または
、受信回路46によりレーザ32にバイアスをかけ閾値
付近(但し、閾値を超えない)に維持する。斯くして、
ファイバ34からの入来光信号はレーザ32で増幅され
、そして、バックフェースモニタ40に向けられる。バ
ックフェースモニタ40からの出力(1!気信号)は続
いて受信回路要素46に伝送される。受信信号はノード
30のための受信メツセージ信号Rか、または、網中の
別のノードのためのメツセージ信号の何れかである。回
路46はこれらの各種信号を識別できるように設計され
ている。ノード30がトークン信号Tを受信すると、受
信回路46は制御信号Cを送信回路44に送信し、ノー
ド30にその送信を開始させる。持に、送信回路44が
制御信号Cを受信すると、回路44に活性モードでレー
ザ32にバイアスをかけさせると共に、レーザ32から
の光出力を変調させ、放送メソセージ信号Mを発生させ
る。従って、本システムのトークンパッシング構成によ
れば、送信回路44は、システムトークンを受信した時
、レーザ32を作動させるだけである。
トークンパッシングLANにおける代表的な情報局の基
本的動作を理解するために、本発明により、これらの局
を相互に連結する様々な手段により形成された二三の網
について説明スる。
本的動作を理解するために、本発明により、これらの局
を相互に連結する様々な手段により形成された二三の網
について説明スる。
第1図、第2図または第3図について既に説明したよう
な複数個のノードを用いて形成された代表的な反射星形
網50を第4図に示す。この具体例を説明するために、
この網はレーザを用いた情報局を使用するものとする。
な複数個のノードを用いて形成された代表的な反射星形
網50を第4図に示す。この具体例を説明するために、
この網はレーザを用いた情報局を使用するものとする。
しかし、どうまでもなく、これらの網は第1図および第
2図に示されたような、LEDを用いた局も使用できる
。第4図を参照する。反射星形網50は符号527N5
22.53Jおよび54qが付された4個の情報局(以
下「)−ドJと呼ぶ)を含む。各ノードは、ノードから
出る付属の通信ファイバ54.〜54qをそれぞれaす
る。ファイバ54.〜54qは反射星形カブラ56に結
合されている。カブラ56はファイバ54t〜54qの
何れかに沿って送信された光波信号を受信できるレンズ
作用集成装置を含む。第4図に示されているように、反
射星形カブラ56は後部反射面58を含む。受信信号は
この反射面に衝突し、そして、カブラに結合された全て
のファイバに再分配される。第4図に示された集成装置
の場合、ノード522は送(iトークンTを占有する目
的に当てられる。従って、ノード522はそのメツセー
ジ信号M2をファイバ542に沿って反射星形カブラ5
θに伝送する。
2図に示されたような、LEDを用いた局も使用できる
。第4図を参照する。反射星形網50は符号527N5
22.53Jおよび54qが付された4個の情報局(以
下「)−ドJと呼ぶ)を含む。各ノードは、ノードから
出る付属の通信ファイバ54.〜54qをそれぞれaす
る。ファイバ54.〜54qは反射星形カブラ56に結
合されている。カブラ56はファイバ54t〜54qの
何れかに沿って送信された光波信号を受信できるレンズ
作用集成装置を含む。第4図に示されているように、反
射星形カブラ56は後部反射面58を含む。受信信号は
この反射面に衝突し、そして、カブラに結合された全て
のファイバに再分配される。第4図に示された集成装置
の場合、ノード522は送(iトークンTを占有する目
的に当てられる。従って、ノード522はそのメツセー
ジ信号M2をファイバ542に沿って反射星形カブラ5
θに伝送する。
次いで、メツセージ信号M2は反射面58によりカブラ
56に結合されたファイバ54t〜54qの全てに向け
て再配向され、そして、網中の全てのノードに対する“
受信”信号として網中に11伝送(再放送)される。図
示されているように、信号R2はまたノード522に戻
るように伝送される。ノード522はこの信号を完全に
無視するか、または、その放送メツセージ中のエラーを
チェンクする。ノード522からの放送が完了したら、
ノード523はトークン信号Tを受信し、そして、その
伝送を開始する。このノードがその時に伝送する情報を
有しない場合、トークンは即座にノー)’52qに転送
され、全てのプロセスが再び開始される。
56に結合されたファイバ54t〜54qの全てに向け
て再配向され、そして、網中の全てのノードに対する“
受信”信号として網中に11伝送(再放送)される。図
示されているように、信号R2はまたノード522に戻
るように伝送される。ノード522はこの信号を完全に
無視するか、または、その放送メツセージ中のエラーを
チェンクする。ノード522からの放送が完了したら、
ノード523はトークン信号Tを受信し、そして、その
伝送を開始する。このノードがその時に伝送する情報を
有しない場合、トークンは即座にノー)’52qに転送
され、全てのプロセスが再び開始される。
この構成が有する問題の一つは、反射星形カブラ56の
ような集電素子の直接結合されたファイバの物理的数に
量的な限界があることである。この問題を解決するため
に、第5図に示されるような、反射バス構成を使用する
。ここで、反射バス60は、第4図の星形構成のN個の
ファイバ結合と反対に、反射素子64に結合された一木
のファイバ62を有する。前記と同様に、網60に結合
された、符号687〜86qが付された4個のノードが
存在する。ノード662はトークンTを占有し、そして
、そのメツセージ信号M2を付属ファイバ682に沿っ
て伝送する。第5図に示されているように、ファイバ6
82の末端はカップリング装置70内に挿入されている
。カップリング装置70に対する残りの入力線はノード
66ノからのファイバ68.である。カップリング装置
70は出力ファイバ72に沿ってメツセージ信号M2を
向け直すように機能する。ファイバ72は続いて第2の
カップリング装置74に対する入力線として利用される
。第5図に示されるように、第2のカップリング装置7
4に対する残りの入力線はノードθ63からの出力ファ
イバ683である。
ような集電素子の直接結合されたファイバの物理的数に
量的な限界があることである。この問題を解決するため
に、第5図に示されるような、反射バス構成を使用する
。ここで、反射バス60は、第4図の星形構成のN個の
ファイバ結合と反対に、反射素子64に結合された一木
のファイバ62を有する。前記と同様に、網60に結合
された、符号687〜86qが付された4個のノードが
存在する。ノード662はトークンTを占有し、そして
、そのメツセージ信号M2を付属ファイバ682に沿っ
て伝送する。第5図に示されているように、ファイバ6
82の末端はカップリング装置70内に挿入されている
。カップリング装置70に対する残りの入力線はノード
66ノからのファイバ68.である。カップリング装置
70は出力ファイバ72に沿ってメツセージ信号M2を
向け直すように機能する。ファイバ72は続いて第2の
カップリング装置74に対する入力線として利用される
。第5図に示されるように、第2のカップリング装置7
4に対する残りの入力線はノードθ63からの出力ファ
イバ683である。
前記と同様に、第2のカップリング装置74は全ての入
来メツセージ信号を出力ファイバフ6に向け直すように
機能する。図示されているように、出力ファイバフ6は
次いで、第3のカップリング装置78に対する第1の入
力線として結合され、ノード66qからのファイバ68
<+は第3のカップリング装置78に対する残りの入力
線として利用される。第3のカップリング装置78から
の出力線は前記のように反対票r・64に結合されたシ
ングルファイバ62である。従って、この実施例では、
ノード662からのメツセージ信号M2はカップリング
WiW70,74.78およびファイバ72.16およ
び62を通過し、結局、反射素子64に対する人力とし
て加えられる。前記のように、反射素子64は、単にメ
ツセージ信号M2を逆転させ、そして、それを(受信信
号R2として)ファイバ62に戻すように向け直す反射
面65を含む。その後、受信信号R2は逆送路を移動し
、結局、各ノード861〜664により受信される。
来メツセージ信号を出力ファイバフ6に向け直すように
機能する。図示されているように、出力ファイバフ6は
次いで、第3のカップリング装置78に対する第1の入
力線として結合され、ノード66qからのファイバ68
<+は第3のカップリング装置78に対する残りの入力
線として利用される。第3のカップリング装置78から
の出力線は前記のように反対票r・64に結合されたシ
ングルファイバ62である。従って、この実施例では、
ノード662からのメツセージ信号M2はカップリング
WiW70,74.78およびファイバ72.16およ
び62を通過し、結局、反射素子64に対する人力とし
て加えられる。前記のように、反射素子64は、単にメ
ツセージ信号M2を逆転させ、そして、それを(受信信
号R2として)ファイバ62に戻すように向け直す反射
面65を含む。その後、受信信号R2は逆送路を移動し
、結局、各ノード861〜664により受信される。
第4図および第5図の集成装置は、単一の反射素子を介
して影響しあうノードの数の点で量的限界を示す。この
限界は実際には電力供給限界である。なぜなら、送信ノ
ードによる信号放送の電力は戻し伝搬を行うのに1・分
なだけでなく、伝送媒体から反射素子および多数のノー
ドまたは受(5機に分割及び分配されるのにヒ分なもの
でなければならないからである。従って、非常に多数(
例えば、100個以l:、)のノードを仔する網は、第
4図または第5図に示された何れの構成についても適切
な候補ではない。このタイプの網について一層適した別
の構成は連結足形網と定義されるようなものである。こ
れを第6図に示す。
して影響しあうノードの数の点で量的限界を示す。この
限界は実際には電力供給限界である。なぜなら、送信ノ
ードによる信号放送の電力は戻し伝搬を行うのに1・分
なだけでなく、伝送媒体から反射素子および多数のノー
ドまたは受(5機に分割及び分配されるのにヒ分なもの
でなければならないからである。従って、非常に多数(
例えば、100個以l:、)のノードを仔する網は、第
4図または第5図に示された何れの構成についても適切
な候補ではない。このタイプの網について一層適した別
の構成は連結足形網と定義されるようなものである。こ
れを第6図に示す。
第6図の連結Jij形網70は、複数個の反射カプラを
使用し、カプラを相互に接続する連結手段を用いること
により網サイズの問題は解決される。
使用し、カプラを相互に接続する連結手段を用いること
により網サイズの問題は解決される。
単純化するために、第6図の連結星形網70は前記のよ
うな反射カプラを2個だけ有するものとして図示されて
いる。しかし、Hうまでもなく、任意の数(N)のカプ
ラを同様な方法で一緒に連結することができる。第6図
を参照する。連結星形網70は、付属反射面74を有す
る第1の反射カプラ72と、付属反射面78を何する第
2の反射カプラ76とを打するように図示されている。
うな反射カプラを2個だけ有するものとして図示されて
いる。しかし、Hうまでもなく、任意の数(N)のカプ
ラを同様な方法で一緒に連結することができる。第6図
を参照する。連結星形網70は、付属反射面74を有す
る第1の反射カプラ72と、付属反射面78を何する第
2の反射カプラ76とを打するように図示されている。
図示されているように、3個のノード801〜803は
、それぞれの光ファイバ82.〜823により第1の反
射カプラ72に接続されている。同様に、3個一組みの
ノード804〜806もそれぞれの光ファイバ8277
〜826により第2の反射カプラ76に接続されている
。連結ファイバ84を使用し、第1の反射カプラ72を
第2の反射カプラ76に結合し、ファイバ84に沿って
レピータ86を挿入し、カプラ間で伝送される信号を造
り直す。
、それぞれの光ファイバ82.〜823により第1の反
射カプラ72に接続されている。同様に、3個一組みの
ノード804〜806もそれぞれの光ファイバ8277
〜826により第2の反射カプラ76に接続されている
。連結ファイバ84を使用し、第1の反射カプラ72を
第2の反射カプラ76に結合し、ファイバ84に沿って
レピータ86を挿入し、カプラ間で伝送される信号を造
り直す。
動作の点では、連結星形m70は前記の第4図で述べた
反射星形網と殆ど変わらない。ノード802がトークン
を占仔する場合、ノード802はそのメツセージ信号M
2を放送する。このメツセージ信号M2は第1の反射カ
プラ72に進入し、そして、第1の反射カプラ72に接
続された複数本のファイバ、すなわち、通イλファイバ
82/〜823及び連結ファイバ84中に反射される。
反射星形網と殆ど変わらない。ノード802がトークン
を占仔する場合、ノード802はそのメツセージ信号M
2を放送する。このメツセージ信号M2は第1の反射カ
プラ72に進入し、そして、第1の反射カプラ72に接
続された複数本のファイバ、すなわち、通イλファイバ
82/〜823及び連結ファイバ84中に反射される。
従って、メツセージ信号M2はノード80.〜803に
より直接受信され、そして、ファイバ84内に挿入され
てレピータ86に進入する。造り直された後、メツセー
ジ信号M2は連結ファイバ84に沿って伝搬され続け、
そして、第2の反射カプラ76に進入する。前記のよう
に、信号は而78で反射され、そして、ファイバ829
〜82 t、 +liに向き直され、ノード80q〜8
06によ’)受信される。
より直接受信され、そして、ファイバ84内に挿入され
てレピータ86に進入する。造り直された後、メツセー
ジ信号M2は連結ファイバ84に沿って伝搬され続け、
そして、第2の反射カプラ76に進入する。前記のよう
に、信号は而78で反射され、そして、ファイバ829
〜82 t、 +liに向き直され、ノード80q〜8
06によ’)受信される。
能動星形網と定義される別の実施例を第7図に示す。連
結星形網と同様に、能動星形網は、網中に再放送する前
に行われる信号(1ト生により、その網中に非常に多数
のユーザーを収容することができる。特に、第7図の能
動星形wJ90は符号921〜926が付された、前記
と同様な、複数個の7・−ドを仔する。これらのメート
から出る複数本のファイバ94.〜946は混合ロッド
96に結合されている。反射面98は混合ロッドの反対
側の端部に配設されており、全ての入来メツセージ信号
をホトダイオード100に向け直すように機能する。当
業者に周知なように、ホトダイオード100は入来光メ
ツセージ信号を電気的等硬物に変換する。この電気的等
価物は続いて再生器102を通過し、レーザ104を駆
動するのに使用される。レーザ104により生成された
阿生メ1セージ信号はその後、ファイバ106に沿って
伝搬され、そして、反射面98から混合ロッド96に+
TT人する。好都合なことには、レーザ104は)−ド
における送受信装置と異なる波長で動作する。
結星形網と同様に、能動星形網は、網中に再放送する前
に行われる信号(1ト生により、その網中に非常に多数
のユーザーを収容することができる。特に、第7図の能
動星形wJ90は符号921〜926が付された、前記
と同様な、複数個の7・−ドを仔する。これらのメート
から出る複数本のファイバ94.〜946は混合ロッド
96に結合されている。反射面98は混合ロッドの反対
側の端部に配設されており、全ての入来メツセージ信号
をホトダイオード100に向け直すように機能する。当
業者に周知なように、ホトダイオード100は入来光メ
ツセージ信号を電気的等硬物に変換する。この電気的等
価物は続いて再生器102を通過し、レーザ104を駆
動するのに使用される。レーザ104により生成された
阿生メ1セージ信号はその後、ファイバ106に沿って
伝搬され、そして、反射面98から混合ロッド96に+
TT人する。好都合なことには、レーザ104は)−ド
における送受信装置と異なる波長で動作する。
この場合、反射面98はダイクロイブクミラーである。
これは、入来波長を(ホトダイオードに)反射し、そし
て、入来波長と出力波長との間であったとしても極めて
僅かなT渉しか起こすことなく、(レーザ104からの
)出力波長を完全に通過させる。異なる波長で再生レー
ザを使用することの別の利点は、受信メツセージ信号の
周波数を一層効率的な送受信波長にシフトさせることが
できることである。例えば、0.87μmで放送する送
受信レーザはこの波長における極めて優れた受光素子で
はない。能動星形網に付属するレーザ104は低周波数
(例えば、0.82μm)で伝送するように設定されて
いる場合、これはスペクトルを送受信装置用の良好な吸
収体である領域に移動させる。
て、入来波長と出力波長との間であったとしても極めて
僅かなT渉しか起こすことなく、(レーザ104からの
)出力波長を完全に通過させる。異なる波長で再生レー
ザを使用することの別の利点は、受信メツセージ信号の
周波数を一層効率的な送受信波長にシフトさせることが
できることである。例えば、0.87μmで放送する送
受信レーザはこの波長における極めて優れた受光素子で
はない。能動星形網に付属するレーザ104は低周波数
(例えば、0.82μm)で伝送するように設定されて
いる場合、これはスペクトルを送受信装置用の良好な吸
収体である領域に移動させる。
第4図〜第7図の前記の各種の網は放送用途、すなわち
、網中の各ノードが放送されている情報を受信できるよ
うな用途に全て適している。しかし、メツセージをシス
テム中の特定の数のノードにだけ伝送したい場合、多く
の用途がある。従って、このような用途については、い
がなるタイプの反射網もさほど適切な集成装置ではない
。これらの用途に適する別の集成装置は、第8図に示さ
れるような、マスター/スレーブボーリング網である。
、網中の各ノードが放送されている情報を受信できるよ
うな用途に全て適している。しかし、メツセージをシス
テム中の特定の数のノードにだけ伝送したい場合、多く
の用途がある。従って、このような用途については、い
がなるタイプの反射網もさほど適切な集成装置ではない
。これらの用途に適する別の集成装置は、第8図に示さ
れるような、マスター/スレーブボーリング網である。
この特別な集成装置において、マスター/スレーブボー
リング網]2oはマスターノード122と、1xN個(
Nは網120に結合されたスレーブノードの個数である
)のスプリッター/結合′JSi126により相互接続
された、複数個のスレーブノード1247”1247を
有する。図示されているように、マスターノード122
はファイバ128によりスプリッター/結合器126に
結合されている。スプリッター/結合器126の出力線
は複数本のファイバ13o/〜130qである。各ファ
イバはその対応するスレーブノードに結合されている。
リング網]2oはマスターノード122と、1xN個(
Nは網120に結合されたスレーブノードの個数である
)のスプリッター/結合′JSi126により相互接続
された、複数個のスレーブノード1247”1247を
有する。図示されているように、マスターノード122
はファイバ128によりスプリッター/結合器126に
結合されている。スプリッター/結合器126の出力線
は複数本のファイバ13o/〜130qである。各ファ
イバはその対応するスレーブノードに結合されている。
動作する場合、マスターノード122は一度に1個のス
レーブノード1241〜124qをポーリングし、そし
て、スレーブノードは順に応答する。従って、この特定
の構成では、異なるメツセージを各スレーブノードに伝
送できる。
レーブノード1241〜124qをポーリングし、そし
て、スレーブノードは順に応答する。従って、この特定
の構成では、異なるメツセージを各スレーブノードに伝
送できる。
言うまでもなく、本明細書に記載したような送受信機を
用いたノードを利用できるその他の多数の網が存在する
。例えば、第6図の連結星形構成は連結バスにより置き
換えることができる。同様に、第7図の能動星形網は能
動バスにより置き換えることができる。更に、トークン
パ・ンシングプロトコルをこの特定の網で使用すること
は必須要件ではない。ノードは半二重モードでしか動作
しないので、実際は好ましいプロトコルである。しかし
、アロハ網で使用されるプロトコルのような、半二重網
でも申し分なく動作できるその他のプロトコルも存在す
る。
用いたノードを利用できるその他の多数の網が存在する
。例えば、第6図の連結星形構成は連結バスにより置き
換えることができる。同様に、第7図の能動星形網は能
動バスにより置き換えることができる。更に、トークン
パ・ンシングプロトコルをこの特定の網で使用すること
は必須要件ではない。ノードは半二重モードでしか動作
しないので、実際は好ましいプロトコルである。しかし
、アロハ網で使用されるプロトコルのような、半二重網
でも申し分なく動作できるその他のプロトコルも存在す
る。
[発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、送(3LEDま
たはレーザは受信光デバイスとしても使用される。従っ
て、別の受光素子およびその装置ユニットの必要性は排
除される。光デバイスは両方の状態を同時にとることは
できないので、このシステムは本質的に半二重である。
たはレーザは受信光デバイスとしても使用される。従っ
て、別の受光素子およびその装置ユニットの必要性は排
除される。光デバイスは両方の状態を同時にとることは
できないので、このシステムは本質的に半二重である。
従って、送信および受信回路要素は単一の集積回路内に
合併させることができる。
合併させることができる。
第1図は本発明のLANを形成するのに使用できる代表
的な情報局またノードを示す概要斜視図であり、局は光
送受信素子として表面発光LEDを使用し、かつ、送信
および受信電気回路要素の両方を含む。 第2図は本発明により構成された別の情報局またはノー
ドを示す概要斜視図であり、この特定な局は光送受信素
子としてエツジ発光LEDを使用し、かつ、送信および
受信電気回路要素の両方を含む。 第3図は本発明により構成された更に別の情報局または
ノードを示す概要斜視図であり、第3図の実施例では、
半導体レーザと、光送受信素子とシテ該レーザに付属す
るバックフェースモニタを使用し、該局はまた必要な送
信および受信電気回路f!−素も含む。 第4図は第1図、第2図または第3図に図示された何れ
かの情報局を用いて形成することのできる代表的な反射
星形LANの概念図である。 第5図は第1図、第2図または第3図に図ボされた何れ
かの情報局を用いて形成することのできる代表的な反射
バスLANの概念図である。 第6図は第1図、第2図または第3図に図示された何れ
かの情報局を用いて形成することのできる代表的な連結
反射星形LANの概念図である。 第7図は第1図、第2図または第3図に図示された何れ
かの情報局を用いて形成することのできる代表的な能動
星形LANの概念図である。 第8図は第1図、第2図または第3図に図示された何れ
かの情報局を用いて形成することのできる代表的なマス
ター/スレーブボーリングLANの概念図である。 出願人:アメリカン テレフォン アンドFIG、4 カップリング装置 FIG、5 FIG、6 7^
的な情報局またノードを示す概要斜視図であり、局は光
送受信素子として表面発光LEDを使用し、かつ、送信
および受信電気回路要素の両方を含む。 第2図は本発明により構成された別の情報局またはノー
ドを示す概要斜視図であり、この特定な局は光送受信素
子としてエツジ発光LEDを使用し、かつ、送信および
受信電気回路要素の両方を含む。 第3図は本発明により構成された更に別の情報局または
ノードを示す概要斜視図であり、第3図の実施例では、
半導体レーザと、光送受信素子とシテ該レーザに付属す
るバックフェースモニタを使用し、該局はまた必要な送
信および受信電気回路f!−素も含む。 第4図は第1図、第2図または第3図に図示された何れ
かの情報局を用いて形成することのできる代表的な反射
星形LANの概念図である。 第5図は第1図、第2図または第3図に図ボされた何れ
かの情報局を用いて形成することのできる代表的な反射
バスLANの概念図である。 第6図は第1図、第2図または第3図に図示された何れ
かの情報局を用いて形成することのできる代表的な連結
反射星形LANの概念図である。 第7図は第1図、第2図または第3図に図示された何れ
かの情報局を用いて形成することのできる代表的な能動
星形LANの概念図である。 第8図は第1図、第2図または第3図に図示された何れ
かの情報局を用いて形成することのできる代表的なマス
ター/スレーブボーリングLANの概念図である。 出願人:アメリカン テレフォン アンドFIG、4 カップリング装置 FIG、5 FIG、6 7^
Claims (12)
- (1)網中に情報を送信し、かつ、網から情報を受信す
るためのノード(例えば、10)を複数個含む光通信網
であって、各ノードは、 閾値のバイアスをかけられた時にメッセージ信号を発生
し、かつ、別な具合にバイアスをかけられた時に別のノ
ードからのメッセージ信号を受信し、そして増幅するた
めの光送受信手段(例えば、12); バイアス閾値とメッセージ信号を供給するための、光送
受信手段に結合された送信手段(例えば、15); 受信増幅メッセージ信号から電気的出力信号を発生する
ための、光送受信手段に結合された受信手段(例えば、
17); 前記光送受信手段の出力側に結合された光通信ファイバ
(例えば、14); からなり; 光通信網は更に複数個のノードに結合された再送信素子
を含み、前記再送信素子は、前記複数個のノードのうち
の一つのノードにより送信されたメッセージ信号を受信
し、そして、前記メッセージ信号を光通信網中に向け直
すものであることを特徴とする光通信網。 - (2)網はトークンパッシングプロトコルを使用し、網
からの情報の流れを制御することを特徴とする請求項1
記載の光通信網。 - (3)網は反射星形網として定義され、再送信素子は、 複数個のノードから出る複数本の光ファイバに対する第
1の端面に結合された光捕集手段;と、光捕集手段の反
対側の第2の端面に配置された、前記光捕集手段からの
受信メッセージ信号を前記複数本の光ファイバの各光フ
ァイバ中に反射するための反射面;とを有することを特
徴とする請求項1または2記載の光通信網。 - (4)網は光ファイバにより一緒に連結された複数個の
反射星形を含むことを特徴とする請求項3記載の光通信
網。 - (5)網は能動星形網として定義され、再送信素子は、 複数個のノードから出る複数本の光ファイバに対する第
1の端面に結合された光捕集手段;と、受信光メッセー
ジ信号を電気的表示に変換するための受光手段;と、 受光手段によりもたらされた電気的表示に対して応答性
の、出力として受信メッセージ信号の改善された電気的
表示をもたらす再生手段;と、再生手段の出力を増幅光
信号に変換するための光増幅手段とからなり、前記増幅
光信号は再送信用の光捕集手段に対する入力として通信
網中に加入されることを特徴とする請求項1または2記
載の光通信網。 - (6)網は反射バス網として定義され、再送信素子は、 反射面を含む光捕集手段;と、 バス光ファイバに沿って伝搬するメッセージ信号が前記
反射面に衝突し、そして、前記バス光ファイバ中に向け
直されるように、光捕集手段に結合されたバス光ファイ
バ;と、 前記バス光ファイバに沿って配置された、複数個のノー
ドを前記バス光ファイバに結合するための散在されたノ
ード結合手段とからなることを特徴とする請求項1また
は2記載の光通信網。 - (7)網はマスター/スレーブボーリング網として定義
され、再送信素子は、 複数個のノードから出る複数本の光通信ファイバに結合
された、前記複数本のファイバを一本のマスター光ファ
イバに結合するための、光ファイバスプリッター/結合
器;と、 一本のマスター光ファイバに結合された、前記複数個の
ノードのうちの何れかのノードにより放送されたメッセ
ージ信号を受信し、そして、マスターメッセージ信号を
前記複数個のノードのうちの特定のノードに送信するた
めのマスターノードからなることを特徴とする請求項1
または2記載の光通信網。 - (8)複数個のノードのうちの少なくとも1個のノード
は光送受信手段として表面発光LEDと、レンズ作用素
子により表面発光LEDに結合された多モード光ファイ
バを含むことを特徴とする請求項1または2記載の光通
信網。 - (9)複数個のノードのうちの少なくとも1個のノード
は光送受信手段としてエッジ発光LEDと、エッジ発光
LEDに結合されたレンズ化シングルモード光ファイバ
を含むことを特徴とする請求項1または2記載の光通信
網。 - (10)複数個のノードのうちの少なくとも1個のノー
ドは、 半導体レーザ光送受信手段;と、 半導体レーザバックフェースモニタ受光手段;と、 光レンズ作用集成装置により前記半導体レーザに結合さ
れたシングルモード光通信ファイバとからなることを特
徴とする請求項1または2記載の光通信網。 - (11)バックフェースモニタはPINホトダイオード
からなることを特徴とする請求項10記載の光通信網。 - (12)光レンズ作用集成装置は半導体レーザの出力側
に配置された球体レンズと、前記球体レンズとシングル
モード光通信ファイバとの間に配置された屈折率分布形
棒状レンズからなることを特徴とする請求項10記載の
光通信網。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US21583188A | 1988-07-06 | 1988-07-06 | |
| US215831 | 1988-07-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0265538A true JPH0265538A (ja) | 1990-03-06 |
Family
ID=22804577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1162856A Pending JPH0265538A (ja) | 1988-07-06 | 1989-06-27 | 光通信網 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0350207A2 (ja) |
| JP (1) | JPH0265538A (ja) |
| KR (1) | KR920005215B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0419710A1 (de) * | 1989-09-28 | 1991-04-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Bidirektionales LWL-Telekommunikationssystem für Wellenlängengetrenntlagebetrieb (Bidirektionales WDM) zwischen einer zentralen Telekommunikationsstelle und einer Mehrzahl von dezentralen Telekommunikationsstellen |
| DE9111173U1 (de) * | 1991-09-09 | 1991-12-05 | AEG KABEL AG, 4050 Mönchengladbach | Anordnung zum Zusammenführen von elektrischen Hochfrequenz-Signalen |
| US5202943A (en) * | 1991-10-04 | 1993-04-13 | International Business Machines Corporation | Optoelectronic assembly with alignment member |
| EP0671833B1 (en) * | 1994-03-09 | 2003-05-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | A microcomputer control optical fiber transmission system |
| US6535308B1 (en) | 1999-02-12 | 2003-03-18 | Marconi Communications, Inc. | Method and apparatus for converting electrical signals and optical signals for bidirectional communication over a single optical fiber |
| CN100393006C (zh) * | 2002-04-03 | 2008-06-04 | 三菱电机株式会社 | 光通信收发机和用于收发数据的方法 |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP1162856A patent/JPH0265538A/ja active Pending
- 1989-06-29 EP EP89306605A patent/EP0350207A2/en not_active Withdrawn
- 1989-07-04 KR KR1019890009449A patent/KR920005215B1/ko not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0350207A2 (en) | 1990-01-10 |
| KR920005215B1 (ko) | 1992-06-29 |
| KR900002586A (ko) | 1990-02-28 |
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