JPH03127524A - 双方向光データ伝送システム - 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］ 本発明は、信頼性の高い双方向光データ（云送システム
に関するものである。

［従来の技術Ｊ ビルや工場内、あるいは地域社会における光データ伝送
システムの椙戊を第８図に示ず。

中央装置１０と各端末装置１４ａ、１４ｂ・・・は、光
送信器１１．光ファイバ１３．光受信器１２を縦続して
なる光伝送系により結ばれている。

即ち、中央装置１０から出た信号は、中火装置の光送信
器１１により光信号となり、この光信号は光ファイバ１
３を通り、端末装置ｆｆ　Ｌ　４　ａのところで光受信
器１２により電気に戻されて端末装置１４ａに入る。こ
こで受１ヨ、処理された信号は、再び光送信器１１によ
り光信号に変換され光ファイバ１３に出ていく、この様
にして中央装置１０から出たデータは、端末装置１４ａ
。

１４ｂ・・・により次々と中継されながら中央装置ＩＯ
より遠い開に向かって伝送される。

一方、第８図に示されているように、中央装置ＩＯに向
かって伝送される逆方向の伝送系も用意され、従ってこ
れら方向の異なる２つの伝送系を用意することによって
、任意の端末装置１４と中央装置１０との双方向通信が
できる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし上記システムによって、第８図に０点で示すよう
な地点において光ゲーブル１３の断線事故が発生すると
、０点より先の端末装置と中央装置か通信できなくなっ
てしまう。

この問題を解決するには、第９図に示すように中央から
出た光伝送系が自分に戻ってくるような構成、即ちルー
プ伝送系とすればよい。

即ち、０点において光ゲーブル断線が生じた場合、０点
よりも遠い開の端末装置１４ｂ、１４ｃはＥの測を通っ
て中央装置１０と双方向通信を行うことができる。この
構成の場合、データ伝送の信頼性は向上するがハードウ
ェアが複雑であり高価なシステムとなる。

本発明の目的は、ハードウェアの構成が簡単で、高機能
且つ信頼性の高い双方向光データ伝送システムを提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 第１の発明の双方向光データ伝送システムは、ループを
形成する光ファイバの２端を別個の又は共通の光分岐合
成回路を介して中央装置の光送信器及び光受信器に接続
し、端末装置を設けるべき光ファイバのループの各箇所
に第１の光分岐合成回路を挿入し、その両端の空いてい
る光出力端子を第２の光分岐合成回路の片側の２つの端
子と接続し、第２の分岐合成回路の反対四の端子にそれ
ぞれ端末装置の光送信器及び光受信器を接続した構成の
ものである。

第２の発明の双方向データ伝送システムは、光ファイバ
によりループを形成し、そのループ途中の中央装置及び
端末装置を設けるべき箇所を切断し、その切断箇所毎に
光ファイバの切断された２端末を光分岐合成回路の片側
の２端子に結び、該光分岐合成回路の他側の２端子を光
送信器と光受信器に接続し、これらの光送信器と光受信
器の組のうち１組を中央装置にそして他の各組を個別に
端末装置に接続した構成のものである。

［作用］ まず初めに、光分岐合成回路を第５図、第７図を用いて
説明しておく。

第５図の光分岐合成図１ｉ１７において、入力端”ｉ’
７１から入力された信号は出力端子７２．７４に分かれ
て出て行く、この場合、端子７２．７４に等しいパワー
の出力が出てもよいし、予めパワー比を偏らせておくこ
と（例えば、出カフ２に９０％、７４に１０ｘ）も可能
である。また、別の入力端子７３から入力された光信号
も、全く同様に出力端子７２．７４に出る。

尚、出力端子７２．７４の開を入力端子とした場合も、
全く同様にして７１．７３に光信号が分かれて出て行く
、また、入力端子７１，７３に同時に光信号が入ると、
そのパワーの和が適当な比率で配分されて出力端子７２
．７４に出て行く。

この分岐合成回路１７の具体的実現方法として、第６（
２１に示すスターカップラ６０が挙げられる。

このスターカッグラ６０は、２本の光ファイバをより合
わせ、そのより合わせ部を加熱して製作するものであり
、その機能は上に述べた通りである。

次に、今問題としている光データ伝送システムへの適用
を目的として、やや複雑化した光分岐合成回路を第７図
に示す、即ち、本ｍ或においては、第１の光分岐合成回
路１５の２つの端子（具体的には両側の端子名１ヶづつ
）を、直ぐに第２の光分岐合成回路１６の片側の端子と
結んでいる。

この様にすれば、入力端子７１より第１の光分岐合成回
路１５に入った光信号は、その一部が出力端子７２に出
て、残りが出力端子７４に出る。

端子７４に現れた光信号は、直ちに第２の光分岐合成回
路１６に入り、既に説明されている様にその出力が端子
７５．７６に出る。同様にして、逆に端子７２から光分
岐合成回路１５に入ってきた信号は、一部が端子７１に
出て行くと同時に、端子７３経出で第２の光分岐合成回
１７８　Ｌ　６の出カフ５．７６に出て行く。

次に、逆に第２の光分岐合或回１７８１６において、端
子７５あるいは７６から光信号が入力されるとその出力
は７３．７４に出る。端子７３に出た信号は、端子７４
を通って第２の光分岐合成回路１６に戻ると同時に、第
１の光分岐合成回路１５を通り端子７２に出て行く、一
方、端子７４に出た方の光信号は、同様にして第１の光
分岐合成回路１５の端子７１に出て行く。

以上を総合すると、端子７１と７２の間で双方向に光が
通る一方、端子７１と７５．７６の間及び端子７２と端
子７５．７６の間も双方向に光が通る。そこで、端子７
５に光受信器１２、端子７６に光送信器１１を置くと、
端子７１．７２のいずれかに入力された光も端子７５を
通り光受信器１２に入り、光送信器１１より出て光信号
は端子７１．７２のいずれにも出ていく。

第１の発明の場合、ループを形成する光ファイバの２端
を中央装置の光送信器及び光受信器に接続する別個の又
は共通の光分岐合成回路は、上記光分岐合成回路１７に
対応する。また、端末装置を設けるべき光ファイバのル
ープの各箇所に挿入した第１の光分岐合成回路は、上記
光分岐合成回路１５に対応する。そして、この第１の光
分岐合成回路と端末装置の光送信器及び先受１言器とを
接続している第２の光分岐合成回路は、上記光分岐合成
回ｉ？１ｔ１６に対応する。従って、中央装置と各端末
装置が光フアイバループを左回り、右回りする光信号に
よって双方向伝送できるようになる。

即ち、光フアイバ断線時にも中央装置と各端末装置間の
通信機能が維持される。

このように、第１の発明の要点は、各端末装置において
一旦電気信号に戻しながら中Ｍ！伝送することはせず、
各端末装置のところに光分岐合成回路を用いて、光フア
イバ伝送系と端末装置の間の信号の出し入れを光通信で
行うようにした点にある。

第２の発明の場合、光フアイバルー１の切断箇所毎に、
その切断２＠末と光送信器及び光受信器とを接続してい
る光分岐合成回路は、上記光分岐合成回路１７に対応す
る。従って、同様に、各端末装置又は中央装置から発信
されたデータは、これらの装置において順次中継されな
がら左回り。

右回り時に伝達され、光フアイバ断線時にも中央装置と
各端末装置間の通信機能が維持される。

このように、第２の発明の要点は、光ファイバにループ
を形成させて、その光ファイバの所々に光分岐合成回路
を挿入し、この回路の働きによって各端末装置の光送信
器から出た光が左右の光ファイバのいずれかの１ｆｌｌ
にも伝わり、且つ、又この回路によって左右の光ファイ
バのいずれかから到来した光も光受信器で受信できるよ
うにし、各端末装置間らしくは中央装置−各端末装置間
で左右両回りの信号による双方向通信ができるようにし
、１本の光ファイバしか用いないものの、高い伝送特性
と欠長性を持たせるようにした点にある。

尚、第１の発明には、次の２つの形態が含まれる。

その第１は、中央装！　（１０）においては２対の光送
信器及び光受信器（１１，１２）を用意し、その１対は
ループ形成する光ファイバ（１３）の一端に第１の送受
信信号分離用の光分岐合成回路（１７）を介して光結合
させ、他の１対はループ形成する光ファイバのｆｔ！！
端に第２の送受信信号分離用の光分岐合成回路（１７）
を介して光結合させた形態であり、中央装置より出て元
に戻る光ファイバのループの所々に、光ファイバとの信
号の出し入れをするための第１の光分岐合成回路（１５
）を１ψ人し、その両端の空いている光出力端子を別の
第２の光分岐合成回路（１６）の片側の２つの端子と接
続し、該別の第２の分岐合成回路（１６）の反対側の端
子にそれぞれ端末装置（１４ａ、　１４ｂ、　１４ｃ）
の光送信器及び先受１８器（１１，１２）を接続するも
のである。

第２の形態は、中央装置（１０）においてはｌ対の光送
信器及び光受信器（１１，１２）を用意し、中央装置と
光ファイバ（１３）との間に第１の光分岐合成回路（１
７）を設け、該第１の分岐合成回路の片側の２端子には
中央装置の先送（８器及び光受信器（１１゜１２）を接
続し、他側の２端子にはループ形成する光ファイバの２
端を接続した形態であり、中央装置より出て元に戻る光
ファイバのループの所々に、光ファイバと端末装置との
信号の出し入れをするための第１の光分岐合成量ＩＹ３
ｆ１５）を挿入し、その両端の空いている光出力端子を
別の第２の光分岐合成回路（１６）の片１私１の２つの
端子と接続し、該別の第２の分岐合成回路（１６）の反
対１閑の端子にそれぞれ端末装置の光送信器及び光受信
ｒｉ（１１，１２）を接続するものである。

上記第２の形態においては、上記第１の光分岐合成回路
（１７）における上記他１則の２端子の１つ（１８）と
光ファイバ（１３）の一端との接続路中に光スィッチ（
３０）を挿入し、システム正常時にはこの光スィッチを
Ｏｆ”Ｆとし、障害発生時にはＯＮとすることが好まし
い。

（実施例］ 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明するゆ 第１図において、中央装置１０のＡの例から出た信号は
、光送信器１１．光分岐合成回路１７を通り光ファイバ
１３に出て行く、光信号は、端末装置１４ａの所の分岐
合成回路１５．１６の働きにより、一部は再び光ファイ
バ１３に出て行き、一部は光受信器１２に入り、ここで
電気信Ｂに戻され端末装置１４ａに入る。一方、光分岐
合成回路１５の中央装置とは反対側の端子７２からこの
分岐合成回路１５に入った光（即ち、第１図において右
−・左方向に進行する光）もまた、第２の分岐合成回路
１６を通って光受信器１２に入る。又、この端末装置１
４ａから出ｆＳ信号は、光分岐合成回路１６．１５より
中央装置１０に向う方向、中央装置１０から遠くなる方
向の双方向に出て行く。

尚、各端末装置１４ａ〜Ｌ４ｃより出た光は、紙面の左
回り、右回り双方向に出て行き、中央装置ＩＯのＡ、Ｂ
の双方にある分岐合成回路１７を経由して先受（８器１
２に入る。Ａ、Ｂの双方には同じ機能の中央装置ユニッ
トを用意する。尚、分岐合成回路１７の役割は、中央装
置１０にｌｊ入りする光、信号を１本の光ファイバに集
約することである。

この構成においては、各端末装置１４ａ〜１４ｃから出
た信号は、第１図において左回り。

右回りの双方向により中央装置１０に達し、また中央装
置ＩＯのＡ、Ｂいずれがの開がら出た光も、既に述べら
れているように左回り、右回りの経路をたどり、各端末
装置１４ａ〜１４ｃに達する。

従って、例えは０点において光が断線しても、（１）０
点より中央装置側（第１図で０点の左）の端末装置１４
ａでは、中央装置１０のユニットＡからの右回り光を受
信し、自分がら出した左回り光が中央装置１０に届く、
また、（２）０点より中央装置から遠い（第１図で０点
より右）の端末装置１４ｂ、１４ｃでは、中央装置１ｏ
のユニットＢからの左回り光を受信し、自分から出した
右回り光が中央装置１０に届く、このようにしてシステ
ム全体は、そのデータ伝送Ｒ能を維持できる。

第２図は他の実施例を示す、これは、中央装置１０のユ
ニットＡｆｆｌ！Ｉから出た光ファイバ１３をユニット
Ｂ側に戻す代わりに、その光ファイバ１３をユニットＡ
側の分岐合成回路１７の遊び端子１８に接続したもので
ある。

中央装置１０のユニットＡｌｌ１ｊから出た光は、分岐
合成回路１７の双方の出力端子に出て行くので、ユニッ
トＢＩＩＩから信号を出さなくとも、光伝送系を左右両
方向に光が伝送され、各端末装置１４ａ〜１４ｃに光が
届く。逆に各端末装置１４ａ〜１４ｃから発信された光
は、やはり左回り、右回りに進み、中央装置１０のユニ
ットＡ測の分岐合成回路１７において、いずれの光も合
成されて光受信器１２に入る６従って、機能としては第
１図と全く同じであるが、中央装Ｃ１０のハード槽底が
簡略（ヒされる。

第３図の実施例は、第２図とほぼ同様の椙戒であるが、
中央装置１０に戻ってくる光ファイバ１３が分岐合成回
路１７の端子１８に入る所に、光スィッチ３０を入れで
ある点で第２図と異なる。

この光スィッチ３０は、９段は、これをＯＦＦとし、障
害発生時のみＯＮとする。その理由は次の通りである。

第２図の構成の場合は、中央装置１０から出た光は、左
回り、右回りの２つの方向に出て、再び戻ってきて、双
方が分岐合成回路１７で合成される。従って、左回り、
右回り光の一巡伝播時間が異なると、合成波形に乱れか
生じたり、符号誤りを生じるからである。そこでループ
を形成せぬよう光スィッチ３０を用いているのでｌ）る
。

本発明の実施例を第４図に示す。

光ファイバ１３はループを形成している。ループの所々
において（例えばＤ１点、Ｄ２点・・・）光ファイバは
切断され、切断された切り口の２端子を各端末装置１４
ａ、１４ｂ、１４ｃにおいて、光分岐回路１５の片側の
２端子に接続する。そして、光分岐回路１５の残された
他の四の２端子には、光送信器１１．光受信器１２を接
続する。史に光送受信器は端末装置１４ａ又は１４ｂ。

１４ｃとつながっている。中央装置１０においてら、端
末装置の場合と全く同じ接続構成としている。

次に第４図のシステムの動作について説明する。

先ず、中央装置■０より出た信号は先送（Ｓ器１１で光
変換され、光分岐合成回路］７を通って端末装置１４．
　ａ及び端末装置１４　ｃ方向に光が出る。端末装置ｔ
　４　ａ方向に出た光は、光ファイバ１３を通り光分岐
り成回１１１５に入り、先受に２；１２に入力される。

ここで−旦電気信号となり、端末装置１４ａにおいて適
当な処理を受けた後、再び光道（３烈ｌｌより光信号か
出て行く。この場合、光分岐合成し０］路１５の動作上
、端末装置ｌ・１ａの光送信器１１から出た光は、中央
装置１０方向と＊１末装置１４、　ｂ方向の双方向に呂
で行く。この様にして光信号は光ファイバ１３のループ
中を中継されながら、左回り、右回りに伝播して行く。

最初に中央装置１０から端末装置１４ａ〜１４Ｃに１云
わ−）た光信号も、同様にして次りにループ中を伝わっ
て行く。

従って、第４図のシステムでも、各端末装置ノ）間を左
回り、右回りの双方向の経銘をたどって光信号が伝わる
ので、例えば０点において光か断線しても、データ伝送
機能は維持される。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の双方向光データ伝送システ
ムは、次のような優れた効果を奏する。

（１）伝送路の光ファイバはｌ心のみでよい。

（２）受動素子たる光分岐合波回路により分岐・合波す
るので信頼性が高い。たとえ複数の端末装置に障害が生
じても、その装置が切り離されるのみである。

（３）各端末装置の所に光送信器、光受信器を各１台し
か必要としない、従って低コストである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示すシステム構成国、第２
図〜第４図はそれぞれ本発明の他の実施例を示すシステ
ム構成図、第５図〜第７図は光分岐合成回路の構成及び
機能の説明に供する図、第８図及び第９図は従来のシス
テムの構成図である。 図中、１０は中央装置、■１は光送信器、１２は光受信
器、１３は光ファイバ、１４は端末装置、１５．１６．
１７は光分岐合成回路、１８は光分岐合成回路の遊び端
子、３０は光スインチ、６０は光スターカッグラ、７１
．．７２，７３．７４は光入出力端子を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ループを形成する光ファイバの２端を別個の又は共
   通の光分岐合成回路を介して中央装置の光送信器及び光
   受信器に接続し、端末装置を設けるべき光ファイバのル
   ープの各箇所に第１の光分岐合成回路を挿入し、その両
   端の空いている光出力端子を第２の光分岐合成回路の片
   側の２つの端子と接続し、第２の分岐合成回路の反対側
   の端子にそれぞれ端末装置の光送信器及び光受信器を接
   続したことを特徴とする双方向光データ伝送システム。 ２、光ファイバによりループを形成し、そのループ途中
   の中央装置及び端末装置を設けるべき箇所を切断し、そ
   の切断箇所毎に光ファイバの切断された２端末を光分岐
   合成回路の片側の２端子に結び、該光分岐合成回路の他
   側の２端子を光送信器と光受信器に接続し、これらの光
   送信器と光受信器の組のうち１組を中央装置にそして他
   の各組を個別に端末装置に接続したことを特徴とする双
   方向光データ伝送システム。