JPH0481373B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は互いに離れた位置にある装置間で単一
の光伝送路によつてデータの双方向通信を可能と
する光通信装置に関するものである。

〔発明の概要〕

この発明は単一伝送路を用いた双方向光通信装
置において、方向性結合器・光送信回路・光受信
回路・光出力制御回路・周波数判定回路・クロツ
ク制御回路・回線診断回路を設け、方向性結合器
に偏光ビームスプリツタを用い、単一伝送路を用
いることによつて生じる近端反射を除去すること
により反射光の影響を軽減すること、光送信回路
でデータを符号化することで光信号強度の時間平
均を概略一定とすること、更には自動しきい値制
御回路によりしきい値レベルを自動的に入力信号
強度のほぼ平均値に設定し、そのレベルより信号
強度の小さい反射光は無視する光受信回路を使用
することの組合わせによつて、反射光の影響を軽
減したものである。一方、いまだ残つているわず
かの反射光による影響は、光出力制御回路により
電源投入後またはリセツト動作後の一定期間、ク
ロツク情報を含んだ符号化されたデータを出力す
る光送信回路の出力を停止させ、その間光受信回
路で伝送路上の光信号を受信・復号化して得られ
る再生クロツクから、クロツク制御回路は通信す
る相手側の通信装置が採用している送信クロツク
周波数とは異なつた送信クロツク周波数を選択す
ることで通信回線の設定を行うことにより、周波
数分離を行うことによつて完全になくすことがで
きるようになる。以上の組合せによつて単一伝送
路を用いた長距離伝送が可能になるとともに、自
動的に回線の設定を行うこと、および回線設定後
も、回線診断回路により再生クロツク周波数と自
分の送信クロツク周波数との比較を常時行うこと
により、相手側の通信装置の故障や伝送路の不具
合などが発生しても直ちに検出でき、運用性・信
頼性を著しく高めることを可能にしたものであ
る。

〔従来の技術およびその問題点〕

従来、単一伝送路、例えば一本の光フアイバー
を用いた単線双方向通信では、相手側からの信号
光に自分が送出した光信号が混入してしまうとい
うクロストークの問題がある。この原因として
は、互いの通信光波長を変え分波器を用いて分離
する波長多重方式では各波長間の分離が不充分な
ことによるクロストークが考えられ、方向性結合
器を用いた同一波長方式では光フアイバー接続点
における反射光によるクロストークが考えられ
る。

従来は、これらの対策として、波長多重方式で
は各波長間隔を充分に広げることが考えられる
が、このために特殊な波長の発光素子を使用する
ことと分波器に高精度な加工が要求されることの
ために、非常に高価なものとなる欠点があり実用
的ではなかった。一方同一波長方式では、光受信
回路のしきい値電圧をVthを半固定抵抗、あるい
は切り換えスイツチによつて反射光強度より高く
設定することによつて反射光の影響を防いでい
た。しかしながら、方向性結合器と同一波長の光
送信回路を用いて構成できるので安価となるが、
しきい値電圧がVthが固定であるために反射光を
検出せずに信号光のみを検出するためには、装置
を設置するたびにしきい値電圧の調整を行わなけ
ればならなかつた。また、長距離通信のような信
号光が微弱となる場合には、信号電圧としきい値
電圧の差が非常に小さくなり、容易にビツトエラ
ーレート（BER）が劣化してしまうため、短距
離用にしか使用できなかつた。また、従来の方向
性結合器ではハーフミラーを使用していたため近
端反射を除去することができず、信号光が微弱と
なる長距離通信は不可能であつた。

更に従来の単線双方向通信では、クロストーク
により、相手の通信装置の電源がオフであつたり
光フアイバーが接続されていない場合や、光フア
イバーが切断しているような場合には、自分が電
源オン状態になると、自分が出力するキヤリアを
自分で検出してしまい、あたかも通信回線が設定
されたかのように判断してしまう問題があり、本
当に回線が設定されたか否かを、使用者がいちい
ち確認しなければならなかつた。また作動中に回
線が異常となつても、同じ理由で検出することは
容易にはできなかつた。

本発明の目的は、同一波長通信において反射光
の影響を軽減し、長距離通信を安価に可能とする
とともに、運用性・操作性・信頼性を著しく向上
させる単一伝送路双方向光通信装置を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明は、 偏光ビームスプリツタとそれに付随する光学系
とからなり、光入力信号と光出力信号とを分離す
る方向性結合器と、 所定の周波数のクロツク信号を用いて伝送する
データを符号化し、その後発光素子を用いて光信
号に変換して出力する光送信回路と、 光入力信号を受光素子で電気信号に変換し、増
幅した後にしきい値レベルを自動的に入力信号強
度のほぼ平均値に設定する機能を有する自動しき
い値制御回路を含んだ比較器により信号を識別
し、その後復号化してクロツク信号とデータを再
生・出力する光受信回路と、 光送信回路から光信号を出力するか否かの制御
を行う光出力制御回路と、 光受信回路からの再生クロツク信号の周波数を
判定し、その状態を示すステータス信号を出力す
る周波数判定回路と、 光出力制御回路から光送信回路より光信号が出
力されない様に制御された状態での周波数判定回
路からのステータス信号出力から、自分が用いる
べき送信クロツク周波数を決定し、かつその状態
（周波数）を示すステータス信号を出力するクロ
ツク制御回路と、 光出力制御回路から光送信回路より光信号が出
力される様に制御された状態での周波数判定回路
からのステータス信号出力と、自分の送信クロツ
ク周波数を示すステータス信号を出力するクロツ
ク制御回路からの信号とから相手の通信装置や伝
送路などの通信回線状態を診断する回線診断回路
とから少なくとも構成されており、反射光による
クロストークの影響を軽減するとともに、運用
性・操作性を向上させるようにした。

〔作用〕

上記の構成の単一伝送路双方向光通信装置で
は、方向性結合器に偏光ビームスプリツタを用い
ているので、偏光方向の異なる近端反射は除去さ
れ遠端反射のみ考慮すれば良い。自分自身が送出
した光が遠端で反射し自局に戻るためには、光フ
アイバーを往復しなければならず、その減衰率は
相手側からの光信号に比べ２倍となるので、偏光
ビームスプリツタで近端反射を除去することによ
り長距離通信が可能になる。

また光信号は符号化されているので、送信用デ
ータの有無・データの内容にかかわらず出力され
ることになり、かつその時間平均をとると光強度
は概略安定化する。更に自動しきい値制御回路に
より比較器のしきい値レベルを入力信号強度のほ
ぼ平均値に自動的に設定するため、より強度の小
さい反射光は無視される。

また、自動的にしきい値が設定されるため、装
置を設置する際にしきい値レベルの調整を行う必
要はなく、素子のばらつきや温度変化等の影響も
考慮する必要はない。

このように、光学的に反射光を小さく抑え、更
に電気的に反射光の影響を除いているのである。
この両者の働きで単一伝送路での全二重双方向長
距離通信を可能としている。

更に本光通信装置では、電源投入時またはリセ
ツト動作時に光送信回路出力を停止させるので、
その間に光受信回路に入力され周波数判定回路で
判定された再生クロツク周波数とは異なるクロツ
ク周波数をクロツク制御回路で選択することによ
り、相手側とは異なつたクロツク周波数になる。
このため、相手通信装置からの信号とクロストー
クにより受信する自分の出力した信号との区別が
周波数分離により容易に行える。また、最初に光
受信回路に信号が入力されない場合には、あらか
じめ定められた周波数のクロツクを採用して光送
信回路から出力させることにより、相手装置が動
作を開始した後に前述したような手順で異なるク
ロツク周波数を採用することになるので、結局両
者間のクロツク周波数が異なつたものとなる。

更に両通信装置間で通信中に何らかの障害が発
生して通信が不能となつた場合でも、再生クロツ
ク周波数を監視するだけで検出可能となる。つま
り回線診断回路で再生クロツク周波数と自分の送
信クロツク周波数の比較を行い、前者が後者と同
じになつた時は相手通信装置が動作していないか
又は光フアイバーの断線などの回線異常が生じ、
クロストークによる自分の出力光のみが入力され
ていると判断できる。また、再生クロツク周波数
が自分の送信クロツク周波数と異なつており、か
つ決められた範囲外の周波数となつている時は、
相手通信装置が異常な出力をしているか又は伝送
路特性が大幅に落ちていることが判断できる。

以上のことから、クロストークの影響をより一
層除去するとともに、単一伝送路だけで回線の状
態を確実に把握でき信頼性の高い通信回線を提供
できるのである。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明の実施例、第２図は反射光量
と光フアイバー長の関係、第３図は光信号、反射
光、再生電気信号の波形図、第４図は回線設定
時、即ちクロツク周波数決定時のタイミングチヤ
ート、第５図は動作時のタイミングチヤートであ
る。

第１図において、外部データ端末（図示せず）
とのやりとりを担当するインターフエイス回路９
０から送信用クロツクCKTに同期して取り込ま
れた送信用データDOは光送信回路２０へ送られ
る。そこでデータDOはクロツク制御回路６０か
ら出力される送信クロツクCKTによりデータを
自己クロツクコードに符号化する符号化回路２１
と発光ダイオード（LED）や半導体レーザ
（LD）などの発光素子を駆動する発光素子駆動回
路２２とを通過し、発光素子２３により電気−光
変換が施された後、方向性結合器１０に出力され
る。符号形式は、マンチエスタ符号やCMI符号
などのマーク率が50％のものが理想的である。そ
れは、光信号強度が一定だからである。但し、あ
る程度規則性をもつた符号形式であれば、本発明
の効果を妨げるものではなく、本発明の限定する
ところではない。送信光信号は偏光ビームスプリ
ツタ１１を用いた方向性結合器１０により偏光分
岐され光フアイバ１００に入射され相手通信装置
（Ｂ局）に送られる。光フアイバ１００の近端
（ａ端）で反射した反射光は、偏光を保存してい
るため、偏光ビームスプリツタ１１で除去され受
光素子３１には入らない。しかし、光フアイバ１
００の遠端（ｂ端）で反射した光とＢ局からの信
号光は、光フアイバ中を伝播したことにより無偏
光状態となつており、偏光ビームスプリツタ１１
を通過し光受信回路３０中の受光素子３１に導か
れる。上記の反射光量と光フアイバ量の関係を第
２図に示す。距離が０のとき、受光素子に入力す
る光量を0dBとし、信号光は光フアイバ１００に
より5dB／Kmで減衰し、光フアイバ端面ａ，ｂ
点での反射はそれぞれ−14dBとしている。同図
ａは偏光ビームスプリツタを使用した場合で近端
反射光はなく遠端反射光のみなので、反射光は光
フアイバの距離が伸びるごとに信号光の倍の減衰
量、即ち10dB／Kmで減衰している。よつて信号
光と反射光の強度差が長距離でも大きいため、両
者を分離しやすく長距離通信が可能である。同図
ｂに示す従来のハーフミラーを用いた分岐点では
近端反射光を除くことができないため、総反射光
は近端反射光と遠端反射光を加えたものになり、
信号光が弱くなる長距離において、信号光と反射
光を分離できなくなり、長距離通信は不可能とな
る。

第１図に戻つて、受光素子３１に入射した光は
電気信号に変換され、３２の増幅回路で増幅さ
れ、比較器３３に入力する比較器３３にはしきい
値レベルを自動的に入力信号強度のほぼ平均値に
設定する。自動しきい値制御回路が内蔵されてお
り、第３図ａに示すように光信号のほぼ平均値を
しきい値レベルが横切るようになり、それによつ
て遠端反射光は無視され第３図ｂに示すように相
手局からの信号光のみ再生されることになる。比
較器３３からの再生電気信号は復号化回路３４に
よりデータDIとクロツクCKRとに再生・分離さ
れ、データDIはインターフエイス回路９０を通
じて外部のデータ端末に送られクロツクは周波数
判定回路５０へ送られることになる。またクロツ
クはDIの取り込みに必要な同期用クロツクとし
てインターフエイス回路９０にも送られている。

データDIとクロツクCKRの分離方法を、自己
クロツクコードの代表例であるマンチエスタ符号
を送受信信号として用いられる場合を例にとつて
説明する。第９図に、あるデータとクロツクから
マンチエスタ符号が送信信号として形成される場
合のタイミングチヤート図を、又第１０図にその
回路を示す。第１０図に示すように、クロツクと
データの排他的論理和をとることにより、第９図
に示すようなマンチエスタ符号を得ることができ
る。このようなマンチエスタ符号が受信された
時、マンチエスタ符号にはデータにクロツク情報
が含まれているために、受信側では容易にクロツ
ク信号とデータを分離する。すなわち復号化する
ことができる。この復号化回路の例を第１１図に
示す。マンチエスタ符号においては、各ビツト中
央に必ずエツヂが存在するため、デイジタル
PLL（Phase Locked Loop；位相同期回路）技
術を使用して受信信号に同期したクロツク（例え
ば各ビツト中央のエツジの立上がりあるいは立下
がりに合わせてクロツクをハイにし、各ビツトの
境目でローにする）を生成し、このクロツクとマ
ンチエスタ符号を第１１図にあるように、インバ
ータ、AND回路を通し、フリツプフロツプに入
力しデータとして取り出す。

光出力制御回路４０は光送信回路２０から光信
号を出力するか否かを制御する制御信号RSTを
出力している。

受信クロツク周波数は周波数判定回路５０で判
定され、受信クロツク周波数を示すステータス信
号STCによつてクロツク制御回路６０と回線診
断回路７０とに通知されている。

電源投入時やリセツト動作後などのように直ち
に通信回線の設定を行わねばならない状態にあつ
ては、光出力制御回路４０は制御信号RSTを用
いて光送信回路２０の光出力を一定時間停止さ
せ、光フアイバに自分の光信号が出力されないよ
うにする。このとき光受信回路３０は動作してい
るので、もしＢ局が動作中（光信号を出力中）で
あれば、データDIとクロツクCKRを出力してい
るはずであり、一方Ｂ局がまた起動していない時
には光信号が入力していないため出力はしない。
この様子は第４図のタイミングチヤートに示され
ている。第４図ａは、相手より自分が先に起動し
た場合であり、RSTがオフの間自分が出力して
いないので反射光による受信光信号はなく、再生
クロツクCKRには何も存在していない。第４図
ｂは相手が自分より先に起動した場合であり、
RSTがオフの間に相手からの信号光のみ受信す
るので再生クロツクCKRには相手局が用いてい
る周波数のものが存在している。RSTオフの間
に、このようなクロツクCKRを受信しその周波
数判定結果を出力する周波数判定回路５０の相手
局の周波数を示すステータス信号STCをクロツ
ク制御回路６０に入力し、それにより相手側が用
いている周波数とは異なつた自分が用いるべきク
ロツク周波数をそこで決定し、そのクロツク出力
CKTを光送信回路２０に送つている。なお、こ
こでいうステータス信号とは、どの周波数を使用
しているかを示す信号で、具体的には、システム
で使用する周波数が２種類の場合、ハイ（１）、
ロー（０）のどちらかである。ステータス信号が
ローなら第１の周波数、ハイなら第２の周波数を
示すということになる。例えば公知の周波数弁別
回路を用いた場合は、基準の周波数より高い周波
数がきた場合はハイ、低い場合はローを示すとい
うようにすることができる。第４図のタイミング
チヤートで、RSTオフの間に決定された周波数
のクロツクCKTを用いて符号化したデータを
RSTがオン状態になつてから送り出し、同図ａ
ではクロストーク（反射光）により自分が用いた
クロツクと同じ周波数のクロツクを再生・出力
（CKR）している。その後、相手側が起動した後
で相手が送信する信号を再生し、正常な回線が設
定される。同図ｂではRSTオフの間に決定され
た周波数のクロツクCKTを用いて符号化したデ
ータをRSTがオンになつてから送出することで、
正常な回線が設定される。以上のように、従来の
単一伝送路を用いた通信装置では反射光の影響で
不可能であつた通信回線の設定が自動的に行える
のである。

以上述べた手順で両装置間で通信回線が設定さ
れた後は、自分の送信クロツク周波数と受信した
クロツク周波数を比較することで常時回線状態を
チエツクできる。第１図で、クロツク制御回路６
０から出力されている自分のクロツク周波数を示
すステータス信号STMと、周波数判定回路５０
から出力されている受信信号のクロツク周波数を
示すステータス信号STCとを入力している回線
診断回路７０で両者の比較を行つている。たとえ
ば、使用する周波数が２種類の場合は、これらの
信号の比較においては、排他的論理和を用いれば
よい。すなわち、これらの信号が異なる場合（正
常に動作している場合）のみに、ステータス信号
としてハイを出力するようにしておく。ここで両
者が異なつており、かつ受信クロツク周波数が所
定の範囲内にある場合は回線が正常であると判断
され、一方両者が同じか又は受信クロツク周波数
が所定の範囲外にある場合は回線が異常であり、
自分自身の出力した信号が反射によつて自分で受
信されており、相手から信号がきていないなどの
現象がおこつているものと判断される。第５図の
タイミングチヤートは以上のことを示しており、
同図ａは正常状態で送信クロツクCKTと受信ク
ロツクCKRが異なつていて、状態を示す回線ス
テータス信号STLはハイとなつている。一方同
図ｂで、イ区間は正常、ロ区間は異常状態で
CKTとCKRが等しく、自分の出力信号がクロス
トークにより自分で受信されている状態と判断で
きる。主に相手側装置の電源断、故障、又はフア
イバ断線がおこつているものと推定される。ハ区
間も異常でありCKRが不規則になつていて、光
受信回路の最小受光レベル以下のレベルの光入力
があつたため発生したものと推定される。

ところで回線診断回路は、CKTとCKRの比較
においては、使用する周波数が二種類の場合には
CKTとCKRが同じか否かで診断し、周波数が二
種類以上の場合には、CKRが所定の範囲に入つ
ているか否かで診断することで対応可能である。

表示回路８０は、回線診断回路７０のステータ
ス信号出力STLを入力し、STLがハイならばレ
デイランプを点燈させ、ローならレデイランプを
消す機能を持つことによつて使用者に回線状態を
指示している。当然のことながら、異常が生じた
時にランプを点燈させる方式も考えられよう。

ステータス信号STLはインターフエイス回路
９０にも入力されていて、STLがハイ、即ち回
線が正常な時のみ外部データ端末とのやりとりを
行うなどの用途に使うことができる。

以上説明してきたように、起動後（電源投入後
またはリセツト動作後）に自動的に光出力制御回
路が働いて、その期間に回線が自動設定されるた
め非常に運用性が良くなつている。また回線診断
回路は自分の送信クロツクと受信クロツクの周波
数を比較するだけで回線の診断が常時、自動的に
できるため運用性・信頼性が大幅に向上する。

第１図では、クロツク制御回路６０は、発振回
路６１と可変分周回路６２と制御論理回路６３と
から構成されている。発振回路６１は送信クロツ
ク周波数の数倍程度以上の周波数で発振し、可変
分周回路６２で所定の分周比により送信クロツク
周波数まで分周される。この分周比は制御論理回
路６３により制御される。制御論理回路６３に
は、光出力制御回路４０が光送信回路２０の出力
を停止させている間に光出力制御回路４０から制
御信号が送られる。この間に、制御論理回路６３
は周波数判定回路５０からの受信信号のクロツク
周波数を示す出力をとりこむと同時に記憶し、
又、この記憶した情報を可変分周回路に出力す
る。この時、相手側が送信している場合には、可
変分周回路６２は、周波数判定回路５０からの情
報に基づき、相手側信号のクロツク周波数とは異
なつた周波数を持つクロツク信号を出力するよう
に分周比を選択するべく構成されている。例えば
分周比としては、1/9、1/10、1/11などの簡単な
値が望ましく、相手側のクロツクに応じて1/9分
周を選択したり1/10分周を選択したりするわけで
ある。この場合、回路自体は簡単なカウンターと
いくつかのゲート回路のみで実現できよう。この
ような構成をとることで、簡単に周波数選択が行
えるので、回路規模を小さくすることが可能とな
るだけでなく、装置のクロツク周波数変更の必要
が生じても、容易に対応できるという柔軟性に富
んだものとなつている。ところで第１図のような
構成のクロツク制御回路を若干変更した第６図に
示すような実施例を示す。図で、クロツク制御回
路６０は第１図と同じ番号を用いている。６４は
発振回路６１と可変分周回路６２が一つのパツケ
ージとなつた発振器を示しており近年新しく開発
されたものでありいくつか市販されている。この
ように形は異なつていても内部の機能から見ると
本発明（第１図）と全く同一であるものがいくつ
か考えられるが、全て本発明に含まれることは言
うまでもない。

ところで、本発明のような単一波長による単一
伝送路通信では、方向性結合器を使用するため最
低でも6dBの光損失が避けられない（方向性結合
器を１回通過する毎に最低3dBの損失が生ずるた
め）。そのため発光素子から出力される光を効率
良く光フアイバに入力させる必要がある。このた
めの手段を第７図に示す。図において、偏光ビー
ムスプリツタ１１を内蔵した方向性結合器１０に
は発光素子２３と受光素子３１とが含まれていて
一体化されている。発光素子から出力される光１
４はレンズ１２の働きで平行光にされ偏光ビーム
スプリツタ１１を通過し、レンズ１３で集光され
光フアイバ１００に入射される。一方、光フアイ
バ１００から出射される光は逆にレンズ１３で平
行光にされ、偏光ビームスプリツタ１１で反射さ
れ受光素子３１に照射する。このような構成にお
いては、発光部から光フアイバまでの光路長が短
くできるので、光フアイバに有効に光を入射する
ことが可能で、結果的に見かけ上の発光出力を増
加させることができ、長距離伝送に大きく寄与す
ることとなる。受光素子は必ずしも一体化する必
要はないが、図のように一体化することでより有
効に光を集めることが光路長が短くなることから
可能となり長距離伝送に寄与することになる。ま
た一体化することによる小型化も達成できるわけ
である。

第１図における比較器３３の実施例を第８図に
示す。ａはコンパレータ１１０のしきい値レベル
が、入力にR₁・C₁で決まる時定数で追従して変
わる方式であり、その時定数は符号化周期の３〜
４倍以上の値を有している。このためしきい値レ
ベルは第３図ａで示すように光信号のほぼ平均値
を横切るようになる。時定数の最適値はマーク率
に依存するが、マーク率が20〜80％であれば２倍
以上にすることで光信号の平均値に追従し始める
ことを確認した。この方式は非常に簡単な回路構
成で実現でき、本発明の他の構成要素との相性も
良いという利点がある。

第８図ｂは、コンパレータ１１０のしきい値レ
ベルが、ピーク・ホールド回路１１１によつて、
入力ピーク値の半分に設定している（設定値は可
変）。１１２は基準電圧源であり、入力に温度な
どにより生ずるドリフトがあつても影響を受けに
くくするために使用している。この方式はａより
複雑であるが、モノリシツクICなどで実現しよ
うとする場合に向いている。

本発明による通信装置においては、使用する周
波数として二つの値を用いることが回路の簡素化
をはかるうえで適している。つまり第１図におい
て、クロツク制御回路６０の可変分周回路６２と
制御論理回路６３と周波数判定回路５０とが二者
択一の回路構成となるため、非常にすつきりとし
たものになるのである。この場合、二つの周波数
値の決定方法としては、第(1)式を満足していれば
通信装置として満足のできる特性が得られること
が確認できた。

ΔM＞ΔF＞Δm ……(1) ここでΔFは二つの周波数差、Δmは周波数判
定回路で判別できる最小の周波数差、ΔMは光受
信回路の復号化回路で復号できる最大の周波数差
を示している。第(1)式において、周波数差の上限
（ΔM）は、復号化回路ではどちらの周波数のク
ロツク成分を持つデータも共通に扱うことになる
ので、周波数差が大きくなるほどタイミングのズ
レによる復号ミスが発生しやすくなるという点で
存在し、一方下限（Δm）は、周波数判定回路で
二者間の区別をつける際に周波数差が小さければ
小さいほど判別誤差が生じるという点で存在して
いる。本発明の通信装置を具体的に作成する場
合、復号化回路や周波数判定回路の実現方式はい
くつか考えられるが、どのような回路を採用して
も第(1)式を満足しさえすれば通信装置としての機
能は充分果たすことができるので設計の自由度が
増すことになる。

第１図において、データやクロツクの流れは実
線で、制御信号の流れは破線でそれぞれ示されて
いるが、実際に回路を作成する時はより複雑にな
り、必要な信号、特に制御信号用のラインや付加
回路が増えることは当然予想される。また各ブロ
ツクの具体的な回路方式は、本発明の機能を満足
させるものが数多く考えられうる。これらは電子
回路設計技術者としては当然のことであるが、そ
のような状況にあつても本発明の主旨に従つてい
る限りは本発明の範囲内にあることは言うまでも
ない。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、反射光の影響を簡単に、
かつ大幅に軽減したことによつて、単純に低価格
で単一伝送路双方向長距離光通信を可能とし、シ
ステム全体のコストを抑えることができる。ま
た、光出力制御回路によつて、光送信回路からの
出力を停止させた状態で、光受信回路で検出した
受信クロツク信号を周波数判定回路５により周波
数判定し、その内容に応じてクロツク制御回路で
自局の送信クロツク周波数を決定するようにして
いるので、データ端末装置間の通信回線（２個の
本光通信装置と単一の光伝送路より成る）におい
て、相手局と自局の送信クロツク周波数を自動的
に異なつたものにできること、および、光信号を
出力している定常状態において、周波数判定回路
によつて得られる受信信号のクロツク周波数とク
ロツク制御回路にある自局のクロツク周波数を常
時比較する回線剪断回路を設けたことで、回線状
態の常時監視・故障検出が可能となり、運用性・
信頼性が著しく高まつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の通信装置の全体構成図、第２
図ａ，ｂは反射光量と光フアイバー距離の関係
図、第３図ａ，ｂは光信号、反射光、再生電気信
号の波形図、第４図ａ，ｂは回線起動時における
タイミングチヤート、第５図ａ，ｂは動作時にお
けるタイミングチヤート、第６図はクロツク制御
回路の構成図、第７図は方向性結合器の構成図、
第８図ａ，ｂは比較器の回路構成図、第９図はマ
ンチエスタ符号化のタイミングチヤートを、第１
０図はマンチエスタ符号化回路の一例を、第１１
図は復号化回路の一例を示す図である。 １０……方向性結合器、１１……偏光ビームス
プリツタ、２０……光送信回路、２１……符号化
回路、２２……発光素子駆動回路、２３……発光
素子、３０……光受信回路、３１……受光素子、
３３，１１０……比較器、１１１……ピーク・ホ
ールド回路、３４……復号化回路、４０……光出
力制御回路、５０……周波数判定回路、６０……
クロツク制御回路、６１……発振回路、６２……
可変分周回路、６３……制御論理回路、７０……
回線診断回路、８０……表示回路、９０……イン
ターフエイス回路、１００……光フアイバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 単一伝送路へ出力される光出力信号と、単一
   伝送路から入力される光入力信号とを分離する、
   偏光ビームスプリツタと光学系とから構成された
   方向性結合器と、 所定の周波数の送信クロツク信号を用いて元の
   データを符号化し、その後発光素子により光信号
   に変換する光送信回路と、 光入力信号を電気信号に変換・増幅し、しきい
   値レベルを自動的に入力信号強度のほぼ平均値に
   設定する自動しきい値制御回路を含んだ比較器を
   通して信号を認識し、その後復号化して再生クロ
   ツク信号とデータを再生・出力する光受信回路
   と、前記光送信回路から光信号を出力させるか否
   かを制御する光出力制御回路と、 前記再生クロツク信号の周波数を判定し、その
   周波数を示すステータス信号を出力する周波数判
   定回路と、 所定の周波数の分周用クロツク信号を出力する
   発振回路と、前記光出力制御回路の制御によつて
   電源投入後あるいはリセツト動作後一定時間前記
   光送信回路から光信号が出力されていない状態
   で、前記光出力制御回路の制御信号により前記周
   波数判定回路の出力を取り込み、かつ、記憶し、
   前記記憶した情報を出力する制御論理回路と、前
   記制御論理回路の出力に従つて、前記光伝送路か
   らの光入力信号がある場合においては前記再生ク
   ロツク信号の周波数とは異なる周波数の送信クロ
   ツク信号を出力するように分周比を選択し、前記
   光伝送路からの光入力信号がない場合においては
   あらかじめ定められた周波数の送信クロツク信号
   を出力するように分周比を選択し、前記選択した
   分周比で前記発振回路の分周用クロツク信号を分
   周して前記送信クロツク信号として前記光送信回
   路に出力する可変分周回路とを含むクロツク制御
   回路と、 前記光出力制御回路の制御によつて前記光送信
   回路から光信号が出力されている状態での前記周
   波数判定回路からのステータス信号と、前記クロ
   ツク制御回路で記憶されている自分の送信クロツ
   ク周波数を示すステータス信号とが同じか異なつ
   ているかを比較し、前記比較結果を外部データ端
   末と接続されるインターフエース回路に出力する
   回線診断回路とからなる単一伝送路双方向光通信
   装置。 ２ 方向性結合器と、光送信回路中の発光素子と
   を一体に形成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の単一伝送路双方向光通信装置。 ３ 光受信回路中の自動しきい値制御回路は、比
   較器のしきい値レベルが、RC回路により入力に
   追従して変化する構成となつており、前記RC回
   路の時定数はデータの符号周期の数倍以上の値を
   有していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の単一伝送路双方向光通信装置。 ４ 光受信回路中の自動しきい値制御回路は、ピ
   ーク・ホールド回路により構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の単一伝送
   路双方向光通信装置。 ５ クロツク周波数として二つの値を有している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の単
   一伝送路双方向光通信装置。 ６ 送信クロツク周波数として二つの値を有して
   おり、その周波数差をΔF、周波数判定回路で判
   別できる最小の周波数差をΔm、光受信回路で復
   号化できる最大の周波数差をΔMとすると、 ΔM＞ΔF＞Δm となつていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の単一伝送路双方向光通信装置。 ７ データの符号化は、マーク率が 20％〜80％ の範囲内に収まるように行うことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の単一伝送路双方向光通
   信装置。