JPH0396023A - 光送受信器 - 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〕 この発明は電気信号の強弱を光信号の強弱に変換して光
ファイバケーブルを通じて允通信を行う光通信機器の光
送受信器に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に光ファイバケーブルを伝送路として用いる光送受
信器において．電気パルス信号を直接光信号に変換しフ
ァイバケーブルを伝送させた場合，コネクタ等の接続部
分による光の減衰及びファイバケーブルを伝播中の減衰
や拡散により光レベルの低下とパルスになまシが生じる
受信器としては光受信レベルの減衰及びｉ筐ｂに対して
送信側の入力パルス電気信号を忠実に再生する（即ち送
信パルス幅と同幅のパルスを再生する）機能が不可欠で
あシ，この信号からクロックを再生する場合，特にパル
ス幅歪が小さいことが重要である。

パルス幅歪が小さく，シかも受信レベルの変動に対応で
きる回路としてＡ　Ｇ　Ｏ　（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａ
ｉｎ　Ｏｏｎｔｒｏｌ）回路とＡ　Ｔ　Ｏ　（Ａｕｔｏ
ｍａ目ＣＴｈｒｅｓｈｏｌｄ　Ｏｏｎｔｎｏｌ）回路を
備えた自動識別器が普及している。

ＡＧＯ回路はバースト信号である場合はデータ停止部分
でＡＧＯ機能が停止してし筐い正常動作を維持できない
。

人ＴＯ回路を備えた光受信器を第４図に示す第４図にお
いて（１１は光パルスを電流信号に変換する受光ダイオ
ード，（２）は受光ダイオードで変換された電流信号を
増幅し電圧信号に変換する増幅器，（３）は増幅器（２
）の増幅度を定める帰還用の抵抗器．（４）〜（９）は
抵抗器，αＯはＡＴＯ回路の応答速度を定めるキャパシ
タ，０は正入力（＋）と負入力（→の２人力の大きさの
大小によう電圧信号をパルスの有無に識別再生する識別
器，第５図は第４図に示した光受信器の識別再生動作の
パルス幅出力動作について表わした図であるＶＯｌは罰
記識別器（自）の正入力（−１−）に印加される受信竃
圧信号，ＶＯ２は前記識別器０の負入力（−）に印加さ
れる受信電圧信号，Ｖ０３　は前記識別器０で識別され
たパルス電圧信号を示す。

光ファイバを伝送した光パルスは受光ダイオード（１）
によって光パルスのレベルに対応した電流に変換され，
増幅器（２）とその入出力に接続された抵抗器（３）に
より次式に示す電圧信号（ｖＯ）に変換される。

Ｖ　ｏ　＝　　８　．　Ｐ　．　Ｒ　（Ｖ）　　””−
　　（１）Ｖｏ　（受信電圧信号），Ｓ（発光ダイオー
ドの光電気変換感度Ａ／Ｗ） Ｐ　（受送レベルＷ），Ｒ（抵抗器（３）の抵抗値Ω） 受信電圧信号ＶＯは抵抗器（５）を通じて訟別器（自）
の正入力（＋）にＶ（Ｈ　　として印加される。

同時に抵抗器（６）を通じて識別器０の負入力（→にも
ＶＯ２　　として印加される。

識別器車の負入力←）には直流電圧の＋５ｖ　　が抵抗
器（８１，　（９１で分圧した直流電圧となｂ抵抗器（
７）を通じて印加されている。

受信電圧信号（Ｖ．）が印加される前は前記直流電圧が
識別器０の負入力←）に印加されているため識別器出力
信号ＶＯ３　　ぱＯＶに保持されている。

送信器で送信された光パルスがデエーテイ５０嘩の正規
パルス信号であっても光ファイバ伝送中に減衰とな１ｂ
が生じ受信器入力光パルスは第５図のようにな１うた波
形と々る。これが前記光電変換した受信電圧信号　ＶＯ
　になる受信電圧信号ＶＯ２　　はキャパシタα●と抵
抗器（６）で定１る積分動作により受信電圧信号Ｖ（Ｈ
よｂ連れて立上ると共にそのレベルはＶＯｌに追従する
。

識別器０は正入力（＋）　Ｖ　Ｏ　ｔ　　が負入力←）
Ｖ０２よｂ大で出力信号ＶＯ３をｈｉｇｈ　（１）にす
る。このようにして識別器０は電気パルス信号の小さな
レベル変動に対し追従しながら識別及び再生する動作（
ＡＴＯ）を行なう。

光レベルの変動と光波形のなまｂが大きい場合第５図に
示すように受信電圧信号Ｖｃｌ　　はＶｃ２　　より大
になるのが遅れるため出力パルス電圧信号ＶＣＳ　　は
パルス幅歪の大きい（パルス幅の狭い）電圧出力となる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の光受信器の識別器は　Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄの追従
作用Ｋよりある程度パルス幅歪を小さく押えられるが，
光レベルの変動と光波形のな曾りが大きい場合Ｔｈｒｅ
ｓｈｏｌｄの追従範囲外となｂパルス歪が大きくなる。

光受信器が出力するパルス電圧信号のパルス幅歪を小さ
くシ，送信の電気パルス信号とほぼ同じパルス幅を持つ
パルス電圧信号を識別再生できなければ正規のクロック
を抽出できない課題が生じＡＴＯ回路のＴｈｒｅｓｈｏ
ｌｄ　追従作用だけでは課題を解決することができ危い
問題点があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので受信電気パルス幅歪を最小とするために歪に対応
して送信光パルス幅を制御する光送受信器を得ることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

（１）　　この発明に係る光送受信器は入力パルス電圧
信号のパルス幅を拡大又は縮小するパルス幅ｐ４弊回路
を持ちパルス幅を調整した光信号を送信する光送信器と
７７イパケーブルを介して接続さ九光信号を電気信号に
変換したパルス電圧信号を再生出力する光受信器を備え
たものである。

（２）　　この発明に係る光送受信器の光送信部は入力
パルス電圧信号のパルス幅を拡縮できるパルス幅制御回
路を．光受信部は受信電圧信号からパルス電圧信号を再
生出力する識別器と．識別器からのパルス電圧信号と入
力パルス電圧信号の双方のパルス幅を比較するパルス幅
比較器と，パルス幅の差の符号を判別するパルス幅差別
回路を備えたものである、〔作用〕 受信されたパルス電圧信号のパルス幅が送信人カパルス
電圧信号のパルス幅と異なる場合，光送信器側のパルス
幅調整回路によりパルス幅を拡大又は縮小することによ
り送受信のパルス幅を一致させる作用を持つものである
。

パルス幅のデエーティは通常５０％になるように制御す
る。

（２）　　この発明にかける光送受信器は受信パルス電
圧信号のパルス幅と入力パルス電圧信号のパルス幅を比
較し受信パルス電圧信号のパルス幅が狭い場合．負←）
符号を出力，次に負（→符号を受けパルス幅制御回路に
より人カパルス電圧信号のパルス幅を拡大，この拡大信
号を受信再生し受信パルス電圧信号を再度入力パルス電
圧信号のパルス幅と比較し一致する１で入力パルス電圧
信号のパルス幅を拡大又は縮小させる作用を行なうもの
である。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を第１．　　２及び３図で説明す
る。

第１図にかいて．（自）は入力パルス電圧信号のパルス
幅を拡大又は縮小することができるパルス幅調整回路，
Ｑ３は発光ダイオードを前記バルス′亀圧信号に対応し
て，オン又はオフさせるドライバ回路，　Ｑ４は前記ド
ライバ回路（至）により光をオン又はオフさせる発光ダ
イオード，（至）は前記発光ダイオードで発した光を光
受信ｅまで伝送する光ファイバケーブルである。

光送信器と光受信器をファイバケーブル（ト）を介して
設置した後に入力パルス電圧信号を送信器に加えると，
パルス幅調整回路Ｏは頭初パルス幅を調整しないでその
１″＆のパルス幅を維持してドライバ回路０３に信号を
送る。発光ダイオード０で変換された送信光パルス信号
は光ファイバケーブル（至）を介して受信器に到着した
時第３−１！図に示すようにコネクタ等の接続部分によ
る光の減衰及びファイバケーブルを伝播中の減衰や拡散
により光レベルの低下とパルスにな１シが生じたものに
なる。光パルス信号は受信器の受光ダイオード（１）に
よって光パルスの有無に対応した電流に変換され，増幅
器｛２｝とその入出力に接続された抵抗器（３）によう
前記（１）式で示す受信電圧信号（ＶＯ）に変換される
。

受信電圧信号（Ｖｏ）は抵抗器（５）を通じて識別器仙
の正入力（＋）にＶＣｔ　　として印加される。同時に
抵抗器（６）を通じて識別器０の負入力←）にもＶｃ２
　　として印加される。識別器Ｏの負入力←）には直流
電圧の＋５Ｖ　　が抵抗器（８１，　（９）で分圧した
直流電圧となｂ抵抗器（７）を通じて印加されている。

受信電圧信号（Ｖｏ）が印加される前は前記直流電圧が
識別器車の負入力←）Ｋ印加されているため識別器出力
信号Ｖｃ３　　はＯＶに保持されている。

受信電圧信号Ｖｃ２　　はキャパシタａ■と抵抗器（６
）で定１る積分動作により受信電圧信号Ｖｃｌより連れ
て立上ると共にそのレベルはＶｃｌ　　に追従する。

これを第３−ａ図の識別器入力電圧で示す。

第３　−　ａ図に示すように光レベル低下とな１ジが生
じた場合，識別器出力パルス電圧信号ＶＣａはパルス幅
の狭い出力信号となシ後段に続くクロック抽出回路でク
ロックが界”度良〈抽出できｉい不具合と々る。

この不具合を無くするため第３図に示すように予め出力
パルス電圧信号ＶＣａ　　のパルス幅を測定しパルス幅
の狭〈なった量に対応して送信器のパルス幅調整回路０
で入力パルス電圧信号のパルス幅を広くとるものである
。

１た第２図に示すものは自局で送信した光パルス信号が
自局の受信部に戻ってくるものであｂαＱは入力パルス
電圧信号を拡大又は縮小できるパルス幅制御回路．αη
は多数の光ファイバケーブル（自）を介して送受信器と
接続され送信光パルス信号を等しく分配する光スターカ
プラ．ａは受信部の識別器０から識別再生されたパルス
電圧信号と入力パルス電圧信号のパルス幅の大小を比較
するパルス幅比較器０，Ｑ９はパルス幅の大小により符
号を出力するものでパルス電圧信号のパルス幅が入力パ
ルス電圧信号のパルス幅より小の時は負←）を大の時は
正（＋）をパルス幅制御回路に出力するパルス幅差判別
回路である光受信部の識別器ゆで識別再生されたパルス
電圧信号と入力パルス電圧信号のパルス幅をパルス幅比
較器０で比較しパルス電圧信号が入力パルス電圧信号よ
うパルス幅が狭い時はパルス幅差判別回路α鋳から負←
）の符号がパルス幅制御回路αθに出力される。パルス
幅制御回路（自）は負←）の符号を受けて入力パルス電
圧信号のパルス幅を拡大する制御を行ｉう。

この制御を繰返し行ない入力パルス電圧信号と受信パル
ス電圧信号のパルス幅を等し〈するものである。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば受信器で識別再生したパ
ルス電圧信号のパルス幅を計測器による目視判定又は自
動判定し送信器のパルス幅を拡大又は縮小することによ
りパルス幅デュ−ティが５０％の受信パルス電圧信号を
得ることができるようにしたもので，受信パルス電圧信
号からクロックを容易に抽出することが可能となう精度
良い光送受信器を提供するものである

【図面の簡単な説明】

第１図！福図はこの発明の一実施例の光送受信器を示す
図．第３図はこの発明の光送受信器の波形を示す図，第
４図は従来の一実施例の光送受信器を示す図．第５図は
従来の光送受信器の出力波形を示す図である。 （１）は受光ダイオード．（２）は増幅器，（３）〜（
９）は抵抗器，ａＩはキャパシタ．ａ１＋は識別器，車
はパルス幅調整回路．ａａはドライバ回路．α４ぱ発光
ダイオード，ａＳぱ光ファイバケーブル．αＧはパルス
幅制御回路，Ｏはスターカプラ．（自）はパルス幅比較
器，Ｑｌはパルス幅差判別回路である。 なか．図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力パルス電圧信号を光強度変調により光パルス
   信号に変換する光送信器と、この光パルス信号を伝送す
   る光ファイバと、この光パルス信号を受信パルス電圧信
   号に復調して出力する光受信器において、前記入力パル
   ス電圧信号のパルス幅を一定量拡縮するパルス幅調整回
   路と、このパルス信号を光パルスに変換する発光ダイオ
   ードと、この発光ダイオードを、前記パルス信号に対応
   してドライブするドライバ回路を備えた送信器と、前記
   光パルスを電流信号に変換する受光ダイオードと、この
   電流信号を増幅する増幅器と、この増幅器より出力され
   る電圧信号からパルス電圧信号を再生出力する識別器を
   備えた受信器から成る光送受信器。
2. （２）入力パルス電圧信号を光強度変調により光パルス
   信号に変換する光送信部と、この光パルス信号を伝送す
   る光ファイバと、この光ファイバと接続され光を複数に
   分配する光スターカプラと、前記光パルス信号をパルス
   電圧信号に復調して出力する受信部を持ち前記スターカ
   プラを中心にして光ファイバでスター状に接続された複
   数の光送受信器において、前記入力パルス電圧信号のパ
   ルス幅を拡縮できるパルス幅制御回路と、このパルス信
   号を光パルスに変換する発光ダイオードと、この発光ダ
   イオードを前記パルス信号に対応してドライブするドラ
   イブ回路を備えた光送信部と、前記光スターカプラで分
   配された光パルスを電流信号に変換する受光ダイオード
   と、この電流信号を増幅する増幅器と、この増幅器より
   出力される電圧信号からパルス電圧信号を再生出力する
   識別器と、識別器からのパルス電圧信号と入力パルス電
   圧信号のパルス幅を比較するパルス幅比較器と、この双
   方のパルス幅の差の符号を前記パルス幅制御回路に出力
   するパルス幅差判別回路を備えた光受信部から成ること
   を特徴とする光送受信器。