JPH03254231A

JPH03254231A - 光通信方法および装置

Info

Publication number: JPH03254231A
Application number: JP2052232A
Authority: JP
Inventors: Tomihiro Suzuki; 富博鈴木
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1990-03-03
Filing date: 1990-03-03
Publication date: 1991-11-13

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、光通信方法および装置に関する。より詳細に
は、簡単な装置で、精度の高いデータ伝送が可能な光通
信方法および装置に関する。

従来の技術第４図（ａ）および％）に、従来の典型的な光通信装置
の光送信器のブロック図および光受信器のブロック図を
示す。第４図（ａ）の光送信器は、発光素子４１の光出
力を安定化させる機能を有する。すなわち、入力端子４
７に入力された電気信号が駆動回路４２によりパルス電
流に変換されて発光素子４１に印加され、光信号が送信
される。光信号の一部は、モニタ光として受光素子４４
で受光されて電気信号に変換され、増幅器４５を経て比
較器４６で基準電圧と比較される。比較結果に基づき、
バイアス電流駆動回路４３が、光信号の強度が一定とな
るよう調整される。

第４図（ｂ）に示した光受信器では、受光素子５１で受
光された光信号が電気信号に変換され、増幅器５２で増
幅されて、電圧識別回路５４で判定されて、出力端子５
５から出力される。

また、波長の異なる複数の光源から同時に異なる複数の
光信号を送出し、受信時に分波器等を使用してそれぞれ
の光信号に再び分離するいわゆる波長多重伝送（周波数
多重伝送）も行われていた。

発明が解決しようとする課題上記の従来の光通信装置を用いた従来の光通信方法では
、伝送信号はシングルエンド（単相）で伝送されていた
。そのため、受信器の識別回路において増幅器で増幅さ
れた受信信号を判定する際に、参照電圧を固定すること
ができなかった。すなわち、参照電圧はディジタル信号
の“０”と“Ｉ”の出力レベルの中点に設定することが
望ましいが、従来のシングルエンド伝送では、光信号強
度が変わるとこの点も変化してしまっていた。

上記のような光信号出力が一定となるような光送信器を
使用した場合でも、伝送距離、伝送経路仕様々な要因に
より受信した光信号強度が変化することが避けられない
。

このため、従来は、信号のマーク率〈“０”と“１”の
割合）を長期的には一定とする操作を送信側で行い、受
信器で、 ■平均受信電力を検出して参照電圧をフィードバック制
御する。

■長期的なデユーティ−比を検出して参照電圧をフィー
ドバック制御する。

等の処理を行っていた。

しかしながら、上記従来の方法では、回路が複雑になり
、そのために動作が不安定となってしまう。また、デー
タのマーク率の変動が本質的に大きい用途、例えばコン
ピュータ間通信に見られるようなバースト信号の伝送に
は適用できないという欠点があった。

そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し
た新規な光通信方法および装置を提供することにある。

課題を解決するための手段本発明に従うと、光の強度変調によりディジタル信号を
伝送する光通信方法において、互いに発光波長が異なる
一対の光源を使用し、前記ディジタル信号の０”および
“１”に応じていずれか一方の光源のみを発光させて光
信号として、該光信号を単数の光伝送媒体を介して伝送
することを特徴とする光通信方法が提供される。

また、上記本発明の方法を実現する装置として、光伝送
媒体で光学的に結合された光信号の送信器および受信器
を具備する光通信装置において、前記送信器が、異なる
発光波長の一対の発光素子と、前記発光素子を駆動する
差動電流を出力する駆動回路と、前記それぞれの発光素
子の発する光信号を光学的に合成する光学手段とを具備
し、前記受信器が、前記合成された光信号を分光する分
波手段と、分光後のそれぞれの光信号を受光する一対の
受光素子と、前記それぞれの受光素子が受信した信号の
差を増幅する差動増幅回路とを具備することを特徴とす
る光通信装置が提供される。

作用本発明の光通信方法は、波長の異なる光による差動の光
信号を単一の光伝送媒体で送信、伝送するところにその
主要な特徴がある。すなわち、発光波長の異なる一対の
光源を使用し、ディジタル信号の“０”および“１”に
応じて、いずれか−方の光源のみを発光させて、光信号
とする。この光信号を単一の光伝送媒体で伝送する。受
信側では、伝送された光信号を差動信号のまま受信し、
増幅して判定を行う。

従って、本発明の光通信方法では、受信の際にディジタ
ル信号の“０”と“１”の出力レベルの中点は、常に一
定となる。従って、判定回路における参照電圧を固定す
ることが可能になり、精度の高い通信を行うことができ
る。

また、本発明の光通信装置は、上記の光通信方法を実現
するために、光送信器が互いに発光波長の異なる一対の
発光素子と、この発光素子を駆動する差動増幅回路を備
える。さらに、光送信器は、それぞれの発光素子が発光
した光信号を光学的に合成する光学手段を備え、単一の
例えば光ファイバである光伝送媒体に光信号を送出する
。

光受信器は、光伝送媒体により伝送された光信号を元の
波長の光信号に分離する例えば分波器である分波手段を
備える。また、光受信器は、一対の受光素子と、前記そ
れぞれの受光素子が受信した信号の差を増幅する差動増
幅回路とを備える。

分波手段により分光された各光信号は、それぞれの波長
に対応する受光素子で受光され、電気信号となり、この
信号の差は差動増幅回路で増幅される。

以下、本発明を実施例により、さらに詳しく説明するが
、以下の開示は本発明の単なる実施例に過ぎず、本発明
の技術的範囲をなんら制限するものではない。

実施例第１図に本発明の光通信方法を実現する光通信装置の概
念図を示す。第１図の光通信装置の光送信器１０は、入
力端子７から人力されたディジタル信号を互いに相補的
なり信号および頁信号として第１の発光素子１１および
第２の発光素子１２に印加する差動・駆動回路１を具備
する。発光素子１１および１２から発せられたそれぞれ
波長λ１およびλ２の光信号は、光学手段８により光フ
ァイバ等の光伝送路１５へ集光されて伝送される。

一方、本発明の光通信装置の光受信器２０は、光伝送路
１５により伝送された光信号を波長λ１の光信号および
波長λ２の光信号に分離する分波器２５を具備する。分
波器２５により分離された波長λ１の光信号および波長
λ２の光信号は、それぞれ第１の受光素子２１および第
２の受光素子２２で受光され、互いに相補的な信号であ
るＤ信号および頁信号に変換される。受光素子２１およ
び２２の発するＤ信号および頁信号は差動増幅器２３で
増幅され、識別器２４で判定され、出力端子３０から出
力される。

第２図（ａ）に、本発明の光通信装置の光送信器の電気
的に作動する部分のより具体的な構成を示す。

第２図（ａ）の光送信器は、入力端子７からディジタル
信号を人力し、互いに相補的なり信号および頁信号を出
力するＥＣＬバッファ２と、ＥＣＬバッファ２の出力す
るＤ信号および頁信号を増幅する差動増幅器３とを具備
する。差動増幅器３の出力は、例えばレーザダイオード
である発光素子１１および１２の駆動回路を構成するＧ
ａＡｓＭＥ　Ｓ　Ｆ　ＥＴ　４および５のゲートにそれ
ぞれ印加される。ＧａＡｓ　ＭＥＳＦＥＴ４および５の
ソースは、共通化されて電流源のＧａＡｓＭＥ　Ｓ　Ｆ
　Ｅ　Ｔ　６に接続され、ドレインはそれぞれ発光素子
１１および１２に接続されている。また、発光素子１１
および１２の他端は、共に接地されている。

第２図（ｂ）に、本発明の光通信装置の光受信器の増幅
器の回路図を示す。第２図（ｂ）の増幅器は、例えばＰ
ｉｎフォトダイオードである受光素子２１および２２と
、ゲートに受光素子２１および２２が接続され、ソース
が共通化されて電流源のＧａＡｓＭ　Ｅ　Ｓ　ＦＥ　Ｔ
２８に接続されているＧａＡｓＭ　Ｅ　Ｓ　Ｆ　Ｅ　Ｔ
２６および２７とを具備する。ＧａＡｓＭ　Ｅ　Ｓ　Ｆ
　Ｅ　Ｔ２６および２７のドレインは、それぞれ出力端
子３１および３２に接続され、且つ負荷抵抗３３および
３４を介して接地されている。また、受光素子２１およ
び２２の他端は接地され、ＧａＡｓＭ　Ｅ、Ｓ　Ｆ　Ｅ
　Ｔ２６および２７のゲートは、それぞれ抵抗３５およ
び３６を介して電源に接続されている。

第２図（Ｃ）に本発明の光通信装置の光受信器の分波器
の概念図を示す。第２図（Ｃ）に分波器は、光ファイバ
１５から出射された信号光を拡散させずにプリズム３７
へ到達させるレンズ３８と、プリズム３７で分光された
波長λ１およびλ２それぞれの信号光を受光素子２１お
よび２２へ集光するレンズ３９とを具備する。

上記の光送信器から光受信器へ“１”、“０”の繰り返
しの信号を伝送して、本発明の光通信装置の動作を確認
した。上記の光送信器では、“１”の場合に発光素子Ｈ
のみが発光し、“０”場合には発光素子１２のみが発光
する。第３図（ａ）〜（Ｃ）に、上記の光受信器の受光
素子２１および２２が受光して出力した信号波形を示す
。第３図（ａ）は、受光素子２１が発するＤ信号を示し
、第３図（ｂ）は、受光素子２２が発する頁信号を示し
、第３図（Ｃ）は、Ｄ−１）信号を示す。さらに、第３
図（ａ）〜（Ｃ）には、光信号の強度が大きい場合と、
小さい場合を示した。

第３図（Ｃ）かられかるように、いずれの場合も、Ｄ−
Ｄ信号の識別点すなわち参照電圧は、差動入力が０とな
る点にすることが好ましい。本発明の装置では、光信号
の強度に関係なく識別点は一定であるので参照電圧を固
定することが可能である。

発明の詳細な説明したように、本発明の光通信方法では、光信号の
強度が変化しても、受信器において受信信号の識別電位
を変える必要がない。このため、識別回路の参照電位を
光信号の強度に合わせて変更する回路が不用となる。従
って、本発明に従えば、従来よりも簡単な構成の装置で
、高い精度の光信号伝送が可能となる。

また、本発明に従えば、受信器で積分時定数を有する参
照電位の制御回路が不必要となるので、直流信号の伝送
も可能であり、計測用途に利用すると効果的である。

さらに、本発明では、受信器において参照電位の検出を
行うために、伝送する光信号の平均強度を長期的に一定
にする操作をする必要がない。従って、伝送システムの
構成が容易となり、特にコンピュータ間の通信に見られ
る本質的にバーストな特性を有するデータの伝送に対し
て適している。

本発明において、一方向の伝送に必要な光ファイバーは
１本であり、これは従来と変わらない。

従って、予め光ファイバが敷設されている場合でも送受
信器を取り替えるだけで、本発明の方法を実現すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光通信装置の基本的な構成を示す概
念図であり、第２図（ａ）は、本発明の光通信装置の光送信器の電気
的に動作する部分のより具体的な構成を示すブロック図
の一例であり、第２図（ｂ）は、本発明の光通信装置の光受信器の光増
幅器の回路図の一例であり、第２図（Ｃ）は、本発明の光通信装置の光受信器の分波
器の一例の概略図であり、第３図（ａ）〜（Ｃ）は、本実施例の光通信装置の光受
信器の受光素子が発する信号を示すグラフであり、第４
図（ａ）および（ロ）は、従来の光通信装置の光送信器
および光受信器のブロック図である。〔主な参照番号〕ｌ・・・差動・駆動回路、２・　・　・ＥＣＬバッファ、３・・・差動増幅回路、４．５．６．２６．２７．２８ −　・・ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ。７・・・入力端子、１０・・・光送信器、１１．１２．４１・・・発光素子、１５・・・光ファイバ、２０・・・光受信器、２１．２２．５１・・・受光素子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光の強度変調によりディジタル信号を伝送する光
通信方法において、互いに発光波長が異なる一対の光源
を使用し、前記ディジタル信号の“０”および“１”に
応じていずれか一方の光源のみを発光させて光信号とし
て、該光信号を単数の光伝送媒体を介して伝送すること
を特徴とする光通信方法。
（２）光伝送媒体で光学的に結合された光信号の送信器
および受信器を具備する光通信装置において、前記送信
器が、異なる発光波長の一対の発光素子と、前記発光素
子を駆動する差動電流を出力する駆動回路と、前記それ
ぞれの発光素子の発する光信号を光学的に合成する光学
手段とを具備し、前記受信器が、前記合成された光信号
を分光する分波手段と、分光後のそれぞれの光信号を受
光する一対の受光素子と、前記それぞれの受光素子が受
信した信号の差を増幅する差動増幅回路とを具備するこ
とを特徴とする光通信装置。