JPH03242054A

JPH03242054A - 光送受信装置

Info

Publication number: JPH03242054A
Application number: JP2039173A
Authority: JP
Inventors: Masao Tanaka; 正夫田中; Yoshiharu Unami; 宇波　義春; Toru Takashima; 徹高嶋
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1990-02-20
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1991-10-29
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JP3017238B2

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、光ファイバなどを介して光信号の送受を行
う光送受信装置に関する。

【従来の技術】

光ファイバなどを介して光信号の送受を行う光送受信装
置では、電気信号を送受する場合と異なり、光フアイバ
端面などにおける反射の問題が基本的に存在する。すな
わち、これらの光の反射により、自ら送信した光信号が
反射して戻ってきて、相手局からの受信信号と混在し、
受信Ｓ／Ｎ比を劣化させたり、甚だしい場合には受信不
能にまでなることがある。そこで、従来より、反射光の影響を低減した光送受信装
置が考えられている。−例として光ファイバを利用した
通話機について述べる。この光フアイバ利用の通話機で
は、■心の光ファイバで双方向の通話ができることが望
ましく、そのことから双方の信号の干渉を避けるために
複数の波長を使用する波長多重方式や、複数の周波数を
使用する周波数多重方式を採用するのが一般的である。まず、波長多重方式の光フアイバ通話機の場合、第３図
に示すように、Ａ局とＢ局とを光ファイバ３７で接続し
てこれらの間で通話を行うものとし、各局では、音声信
号を変調器３１で変調して発光素子３２を駆動し、それ
からの光信号を合分波器３３及び光コネクタ３４を介し
て光ファイバ３７に送るとともに、この光ファイバ３７
を介して送られてくる光信号を合分波器３３で分波し、
受光素子３５て電気信号に変換し、復調器３６て音声信
号に復調するという構成で通話器が形成されている。こ
の場合、まったく同一の構成であるが、発光素子３２の
発光波長と合分波器３３て取り出す波長とをＡ側とＢ側
とて異なるものとする。すなわち、発光波長はＡ側では
λ１、Ｂ側ではλ２となる。すると、Ａ側の受信波長は
λ２となり、Ｂ側の受信波長はλ１となるので、Ａ側の
合分波器３３はλ２の波長成分のみを取り出す波長特性
とし、Ｂ側の合分波器３３はλ２の波長成分のみを取り
出す波長特性とする。これにより、Ａ、Ｂ双方の側にお
いて自ら送信した光信号が光コネクタ３４などで反則し
て戻ってくるか；その反射光の波長は受信すべき相手側
の光信号の波長とは異なっているため、合分波器３３の
分波特性を高めたり、光フィルタを用いるなどの光信号
の段階での波長選択性を向上させることにより、この反
射光の影響を除くことができる。周波数多重方式の光フアイバ通話器の場合は第４図のよ
うに、光ファイバ４８の両側（Ａ側及びＢ側〉での通話
器は、それぞれ、音声信号を変調器４１て変調して発光
素子４２を駆動し、それからの光信号を台分岐器４３及
び光コネクタ４４を介して光ファイバ４８に送るととも
に、この光ファイバ３８を介して送られてくる光信号を
台分岐器４３で分波し、受光素子４５で電気信号に変換
し、この電気信号をフィルタ４６を介して復調器４７に
送って音声信号に復調するという構成となる。この場合
、両方の通話器の発光素子４２の発光波長は同じλにす
るのであるが、音声信号で変調される被変調信号の周波
数を相互に異なるものとし、電気的なフィルタ４５によ
り、受信した相手の信号を自らの信号から区別するよう
に構成する。すなわち、この場合、光コネクタ４４等で
反射して戻ってくる自らの信号も、相手からの信号も同
じ波長であるので、光信号の段階では区別できないが、
受光素子４５により電気信号に変換された後ではキャリ
アの周波数によって区別できるので、電気的なフィルタ
４６を用いて反射光の影響を除くようにしている。

【発明が解決しようとする課題］しかしながら、これら波長多重方式及び周波数多重方式
の場合、一方の通話器は、ある波長の光信号、あるいは
特定周波数の信号をキャリアとした光信号しか受信でき
ず、通話相手が限られてしまうという欠点があるにれを
避けるためには、いずれの方式の場合でも、第３図、第
４図に示した自局及び相手局双方の通話器を−まとめに
したような構成で一方の通話器を形成すればよいかそう
すると構成部品の無駄が多くなり、また高価になってし
まうという問題が生じる。すなわち、波長多重方式の場合、一つの通話器に発光波
長λ１の発光素子と発光波長λ２の発光素子とを備える
とともに、波長λ１のみを取り出す分波器または光フィ
ルタと波長λ２のみを取り出す分波器または光フィルタ
を備えるようにすれば、相手側の送信波長がλ１でもλ
２でもその波長の光信号を光フィルタ等から取り出すこ
とができ、またその受信した光信号の波長に応じて自ら
の送信波長をそれとは異なる波長に切り換えることによ
り、相手局の通話器の送信波長がいずれであっても通話
可能となる。しかし、このように構成することは、１個
の通話器に高価な発光素子が２個必要であるなど、光の
送受系をほとんど２重にしなければならないことを意味
し、非常に高価になるとともに、使用しない光の送受系
（発光素子を含む）が常に１系統は存在するという無駄
となる。また、周波数多重方式の場合、一つの通話器に、２つの
周波数のキャリアを発生する装置と、それら周波数の成
分をそれぞれを取り出す２つの電気的フィルタを内蔵さ
せ、相手局がらのキャリア周波数成分を一方の電気的フ
ィルタより取り出し、それとは異なる周波数のキャリア
を用いて自らの光信号を作るというようにずれは、相手
局のキャリア周波数がいずれてあっても、相互の通話が
可能となる。しかし、この場合ら、２重の構成となり、
無駄が多いとともに高価となる。また、この周波数多重
方式の場合は、電気的なフィルタにきわめて大きな減衰
特性が要求されるため、このようなもののｉｆｊ、が困
難であることや物理的に大きなスペースを要するという
固有の問題らあり、とくに特定局間でしか通話てきセい
という制限を除くために２重に構成する場合にはこの問
題か倍増することになる。この発明は、比較的簡単な構成で且つ価格的にも高価と
ならないようにして反射光の影響を押え、しかも特定局
間てし、か通信てきないという制限を除くことがてきる
、光送受信装置を提供することを目的とする。【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、この発明による光送受信装置
では、相手局との通１言用光伝送路に結合される発光手
段及び受光手段と、送出すべき信号により被変調信号を
変調する変調手段と、該被変調信号とは異なる周波数の
パイロ・ソト信号を周期的に断続して発生し、上記変調
後の信号とともに上記発光手段に送る手段と、上記受光
手段の出力信号より相手局から送られてきた信号を復調
する手段と、上記発光手段に入力される信号を増幅し且
つその位相を調整して上記受光手段の出力信号に加える
、増幅度及び移相量可変型の増幅及び移相手段と、上記
受光手段の出力信号に含まれる自らのパイロッ■・信号
を検出し、その振幅及び位相を上記増幅及び移相手段の
増幅度及び移相量にフィードバックするバイロッＩ・信
号検出手段とが備えられる。

【作　　用】

発光手段には送出すべき信号で変調された信号及びパイ
ロット信号が入力され、この入力信号に対応した光信号
が発生し、これが光伝送路に送り出される。この光伝送
路を介して送られてきた相手局からの光信号は受光手段
により電気信号に変換され、さらに復調手段によって相
手局から送られた信号の復調がなされる。一方、自らの光信号が反射などによって戻ってくること
により、受光手段から出力される電気信号に、この自ら
の光信号の成分か含まれることになる。この受光手段出力に含まれる自らの光信号の成分のうち
、バ、イロット信号が検出される。この検出されたパイ
ロット信号の振幅及び位相に応じて、発光手段に入力さ
れる信号の増幅度及び移相量が調整され、受光手段出力
信号に加えられる。すなわち、パイロット信号の増幅度
及び位相のフィードバックループが形成される。そのた
め、検出されるパイロット信号が最も小さくなるように
受光手段出力に加える信号の増幅度及び位相が変化する
ようなフィードバックループを形成すれば、受光手段出
力に含まれていた反射光の成分と完全に逆位相で且つ振
幅も同じ信号を加えることになり、受光手段出力に含ま
れていた反射光の成分をキャンセルでき、自らの送出光
信号の反射光の影響を除くことがてきる。［実　施　例］つぎに、この発明を、１心の光ファイバを介して相互の
通話を行う光フアイバ通話器に適用した、一実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。第１図において、光ファイバ２３の両端の、Ａ側及びＢ
（ｌｉの双方の側には、それぞれ同一構成の通話器が光
コネクタ１６を介して上記の光ファイバ２３に接続され
る。これら通話器はＡ側、Ｂ側とも、パルス発生器１と
、パイロット信号発生器１２と、ＦＭ変調器１３と、発
光素子１４と、台分岐器１５と、受光素子１７と、電気
的なフィルタ１８と、ＦＭ復調器１９と、増幅度可変型
の増幅器２０と、移相量可変型の移相器２１と、パイロ
ット信号検出器２２とから構成される。ここで、ＦＭ変調器１３に音声信号が入力され、この音
声信号によりキャリアの信号がＦＭ変調される。他方、
パイロット信号発生器１２は、このＦＭ変調信号に影響
を与えない単一周波数の信号を発生するか、パルス発生
回路１１の出力パルスに同期して信号を発生することに
より、第２図イ、口Ｊ）ように周期的な断続を繰り返す
ように生じる。このＦ　Ｍ変調信号とパイロ・ノド信号とか重畳されて
発光素子１４に送られ、これを駆動し、これらの重畳信
号により変調された光信号か得られる。この光１こ号は含分岐器１５及び光コネクタ１６を介し
て光ファイバ２３に伝搬させられる。この光信ぢの波長
はＡ側、Ｂ側とも同じ波長大となっている。また、Ｆ　
Ｍ変調用のキャリアの周波数も同−力ものとされる。尤ファイバ２３を通じて送られてくる相手局かノ゛）の
光信号は、光コネクタ１６及び含分岐器１５を介して受
光素子１７に送られるが、この受光素子１７に入る光信
号には、光コネクタ１６や光ファイバ２３の不連続部な
とで反射した自局の光信号も混合している。これらが受
光素子１７により電気信号に変換され、電気的なフィル
タ１８によりパイロット信号の周波数成分とＦＭ変調信
号の周波数成分とに分離され、ＦＭ変調信号の周波数成
分はＦ　Ｍ復調器１つにより復調されて音声信号が出力
される。パイロット信号の周波数成分はパイロット信号検出器２
２に送られ、ここでパルス発生器１】からのパルス信号
を同期信号として自局のパイロッ［・信号が検出される
。自局と相手局のパイロット信号の断続位相が重ならな
いようにする必要があるが、これにはたとえば最初受信
のみを行って相手局のパイロット信号を検出し、その断
続位相と重ならないように自局のパルス発生器１１の位
相を調整するなどの構成が考えられる。これにより、た
とえばＢ側のパイロット信号が第２図口のようにオン・
オフを繰り返している場合に、Ａ側のパイロット信号を
第２図イのようにしてＢ側のパイロット信号のオフの期
間に発生させることができる。そして、この検出した自局のパイロッ■・信号の振幅に
より増幅器２０の増幅度が調整され、また検出した自局
のパイロット信号の位相により移相器２１の移相量が１
８０°付近で調整される。このようにして、発光素子１
４へ入力されるべき信号かその振幅・位相を調整されて
受光素子１７の出力信号に重畳され、自局のパイロット
信号の振幅及び位相に関するフィードバックループが形
成される。そして、検出したパイロッＩ・信号の振幅が
小さくなるようにこのフィードバックループが形成され
る。ここで、反射光によって混入した自局のパイロット信号
と完全に逆位相で且つ同一の振幅のパイロット信号を受
光素子１７の出力信号に重畳することができれば、これ
らは打ち消し合って反射した自局のパイロット信号をな
くすことができる。またこのようにパイロット信号を打ち消すことができる
のであれは、反射した自局のＦＭ変調信号についても逆
位相で同じ振幅のものを加えることによって打ち消すこ
とができる。したがって、上記のように検出したパイロ
ット信号の振幅が小さくなるようにフィードバックルー
プを形成することにより、このような反射光の影響の除
去が可能となる。このように通話器を構成することにより、ＦＭ変調器１
３におけるキャリア周波数及び発光素子１４の発光波長
をＡ側、Ｂ１１１とも同じにできるため、Ａ側の通話器
とＢ側の通話器とをまったく同し構成にでき、特定の組
合せの間でしか通話できないという制限をなくすことが
できる。また、光学的な反射対策が不要となり、電気的
な構成のみで自局から送出した光信号の反射成分を有効
に除去できるため、構成が簡単で安価に製造できる。【発明の効果］この発明の光送受信装置によれば、光学的な反射光対策
を施すことなく、比較的簡単な構成で自ら送出した光信
号の反射光を効果的に除去することができる。また、特
定の装置の組合せのみでしか通信てきないという制限を
取り除いてどの装置とも通信できるようにすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図イ、
口はパイロット信号の波形例を示す波形図、第３図及び
第４図は従来例をそれぞれ示すブロック図である。１１・・・パルス発生器、１２・・・パイロット信号発
生器、１３．・・Ｆ　Ｍ変調器、１・４．３２．４２・
・発光素子、１５．４３　・台分岐器、１６．３４．４
４・・光コネクタ、１７．３５．４５・・・受光素子、
１８．４１６・・・フィルタ５１つ・・・Ｆ　Ｍ復調器
、２０増幅器、２１・・・移相器、２２・・・パイロッ
ト信号検出器、２３　光ファイバ、３１．４１・・・変
調器、３３・・き分波器、３６．４７・・・復調器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）相手局との通信用光伝送路に結合される発光手段
及び受光手段と、送出すべき信号により被変調信号を変
調する変調手段と、該被変調信号とは異なる周波数のパ
イロット信号を周期的に断続して発生し、上記変調後の
信号とともに上記発光手段に送る手段と、上記受光手段
の出力信号より相手局から送られてきた信号を復調する
手段と、上記発光手段に入力される信号を増幅し且つそ
の位相を調整して上記受光手段の出力信号に加える、増
幅度及び移相量可変型の増幅及び移相手段と、上記受光
手段の出力信号に含まれる自らのパイロット信号を検出
し、その振幅及び位相を上記増幅及び移相手段の増幅度
及び移相量にフィードバックするパイロット信号検出手
段とを備えたことを特徴とする光送受信装置。