JPH0572779B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 技術分野 本発明は、輝度変調方式の光伝送装置におい
て、その送受信特性を自動的に校正する自動校正
回路を送受信機内に一体的に組込んだ光伝送装置
に関するものである。

(2) 従来技術と問題点 従来DC〜10MHzの広帯域にわたるアナログ信
号を光の輝度変調方式を利用して伝送するような
光伝送装置では、第１図の光伝送ブロツク図が示
すように、送信機イ、光フアイバーケーブルf₀、
受信機ロで構成されている。そして光伝送の特性
を活かして高電圧充電部や誘導障害の多い場所で
の計測を実施するため、送信機イはバツテリ電源
による動作も可能となつている。

第１図の光伝送ブロツク図と第３図の信号波形
図によつて従来装置の動作原理を説明する。

送信機イのアナログ入力端子T₁から入力され
るアナログ信号S₁は、入力結合回路ａ、増巾回路
ｂ、を通して電圧増巾されドライブ回路ｃ、固定
バイアス回路e₀のよつて一定の直流バイアスが重
畳され、波形S₂のような電流変換信号に変換され
る。その電流が第１の発光素子d₀を駆動し電気−
光変換が行なわれS₃のような光信号が発生され
る。

発生した光信号S₃は、光フアイバーケーブルf₀
を通じて受信機ロへ送信される。

送信光信号S₃は、受信機ロの第１の受光素子g₀
で光−電気変換が行なわれて、電流変換信号S₄に
変換され、更に電流−電圧変換増幅回路ｈで電圧
増巾されると共に、前記送信機イにおいて与えら
れた直流バイアス分e₀を可変バイアス回路ｊによ
つて除去し、入力信号と１対１に対応する電圧信
号S₅として出力回路ｉをへて出力端子T₂より出
力される。

以上に記したように光伝送装置における入出力
特性の校正は送信機イ−光フアイバーケーブルf₀
−受信機ロの総合特性として校正される必要があ
る。その方法として送信機イの入力端子T₁に外
部基準信号を印加し、受信機ロの出力信号S₅を標
準校正器によつて測定する方法が用いられるが、
然しながら送信機イと受信機ロが互いに離れた場
所に設置されること、また高圧充電部の計測など
では一度設置された送信機の再点検などは、設置
場所と電気安全性の関係上作業性が悪くなるこ
と、などの理由から校正が容易でない。

またこの装置の性質上、光フアイバーケーブル
f₀は、送受信機イ，ロと脱着が可能となつている
が、装置の入出力特性は主に光フアイバーケーブ
ルf₀の脱着時の光素子−ケーブル間の光結合特性
の変化によつて影響される。このため脱着の都度
上記の校正手続きを踏まなければならない。

更にバツテリー電源e₀で動作中の送信機イの電
源停止または送信機内部回路の部分的な故障の段
階では、送信機の異常を受信出力S₅で判断するの
がむづかしく、このため誤つた計測が行なわれる
場合がある。これを防止するには、計測直前の異
常チエツクが必要であるが、現実には、計測の都
度、上記の校正順を踏むのは不可能である。

以上のように従来装置には多くの問題点があ
る。

(3) 発明の目的 本発明は、上記に説明したような欠点にかんが
みなされたもので、送受信特性の自動校正回路を
送受信機内に一体的に組込むことによつて、校正
を高精度に、簡易に、短時間に実施できる光伝送
装置を提供することを目的とする。

(4) 発明の概要 本発明は、上記目的を達成するために受信装置
の内部に校正制御回路をもうけ、該回路により送
受信機における校正回路側への切換えを行ない、
送信機側の基準正弦波発生回路より校正用正弦波
信号を定常回路を経由して受信機の校正回路へ送
り、受信信号の直流分誤差および交流分絶対値誤
差出力に基づいて、可変バイアス回路のバイアス
値および電流−電圧変換増幅回路の増巾率を許容
差範囲内に収束するような校正制御するものであ
る。

(5) 実施例 次に本発明の一実施例を第２図の伝送装置ブロ
ツク図、第４図の信号波形図にづいて説明する。

第２図において第１図の記号と同一のものは、
同一部分または相当のものを表わし、T₃は校正
指令入力端子である。４は前記端子T₃よりの校
正指令によつて動作する校正制御回路であり、受
信機ロの信号切替スイツチ１ｒを定常状態より校
正状態に切替える。また同時に、校正制御回路の
出力で第２の発光素子d₁、制御用フアイバーケー
ブルf₁および送信機イの第２の受光素子g₁、光電
変換回路２を介して信号切替スイツチ1tを定常側
より校正側に切替える。３は、校正用の基準正弦
波発生回路であり、一定振巾、周波数をもち、オ
フセツト電圧０の信号を発生する。また受信機ロ
の５は、前記校正信号を受信する直流分検出・判
定回路で、その正負対象性を計測し、アナログ伝
送系における直流バイアスの正負誤差を検出し許
容誤差以上であれば、バイアス制御回路６を介し
て可変バイアス回路ｊのバイアス値を制御する。
一方７は同様に校正信号を受信する交流分絶対値
検出・判定回路で、正弦波の絶対振巾を計測して
アナログ系における増巾誤差を検出し許容誤差以
上であれば、増巾率制御回路８を介して電流−電
圧変換増巾回路ｈの増巾率を制御する。９は校正
異常検出回路で、前記バイアス制御回路６あるい
は増巾率制御回路８より制御信号が送出された場
合に、それに応じて、異常検出出力を端子T₄よ
り送出する。なお、前記バイアス制御回路６あい
は増巾率制御回路８の何れよりも制御信号が送出
されなくなつた場合には、校正異常検出回路９よ
り異常検出力は端子T₄へ送られず、代りに、リ
セツト信号が校正制御回路４へ送られ、同回路は
リセツトされ、停止する。

なお第４図において、第３図と同一の記号は、
同一または相の信号であり、S₁₁は校正用の基準
信号で、Ｈは基準信号の振巾を示す。S₁₂〜S₁₄は
校正用基準信号を入力した場合の各回路毎の信号
で、定常時のS₂〜S₄信号に対応するものである。
またS₁₅は校正出力信号であり、H′は校正力信号
振巾、Ｈ−H′は振巾誤差、Ｂはバイアス誤差で
ある。

次に自動校正の動作を説明する。最初に、受信
機ロのT₃端子に校正指令としてトリガパルスを
入力すると、校正制御回路４が起動する。起動し
た校正制御回路４は、先づ受信機ロの信号切替ス
イツチ１ｒを校正側に切替える。同時に校正制御
回路４の主電流を、第２の発光素子d₁にて電気−
光変換し光フアイバーケーブルf₁を経由して送信
機イへ送信し、送信機イの受光素子g₁にて光−電
気変換し駆動回路２を通して信号切替スイツチ１
ｔを駆動し、送信機イの増巾回路ｂの入力を基準
正弦波発生回路３側へ切替える。

この基準正弦波発生回路３は、一定の振巾Ｈ、
周波数を有し、オフセツト電圧０に調整された正
弦波S₁₁を送出し、増巾回路ｂ、ドライブ回路ｃ、
固定バイアス回路e₀によつて一定直流バイアスが
重畳され、S₁₂の正弦波電流変換信号に変換され、
その電流が第１の発光素子d₀を駆動して光変換を
行ない、S₁₃の正弦波光信号として光フアイバー
ケーブルf₀にて受信機ロへ送信される。受信機ロ
では第１の受光素子g₀で電流変換信号S₁₄に光−
電変換され、更に電流−電圧増巾回路ｈで電圧増
巾された後、出力回路ｉを経た校正出力信号S₁₅
は信号切換スイツチ１ｒを介して、直流分検出回
路５と交流分絶対値検出回路７へ入力される。直
流分検出回路５は、校正出力信号S₁₅の正負対称
性を計測して、アナログ伝送系における直流バイ
アスの誤差分Ｂを検出して、許容誤差との判定を
行なう。一方、交流分絶対値検出回路７は、校正
出力信号S₁₅の絶対振巾H′を計測し、アナログ伝
送系における増巾誤差Ｈ−H′を検出して、許容
誤差との判定を行なう。

前記誤差信号Ｂが許容誤差以上であれば、バイ
アス制御回路６を介して、可変バイアス回路ｊの
バイアス値を制御し、一方前記誤差信号Ｈ−
H′が許容誤差以上であれば、増巾率制御回路８
を介して電流−電圧変換増巾回路ｈの増巾率を制
御する。なお前記何れかの制御動作が行なわれて
いる間は、校正異常検出回路９の出力が端子T₄
より送出される。かような制御動作の結果上記の
誤差信号ＢおよびＨ−H′の各値が許容誤差範囲
内に収束すると、直流分検出・判定回路５および
交流分絶対値検出・判定回路７の各出力は消失
し、バイアス制御回路６および増巾率制御回路８
は夫々制御動作を中止し、校正異常検出回路９よ
りリセツト信号が校正制御回路４へ送られ、同回
路がリセツトされ停止し、切換スイツチ１ｒ，１
ｔも定常状態に復帰し校正が完了する。

(6) 発明の効果 本発明は、上記に説明したように、輝度変調方
式の光伝送装置において、校正時送信機内部の校
正用正弦波信号を送信機より受信機へ送り、校正
信号の直流バイアス誤差および交流分絶対値誤差
に基づいて、可変バイアス回路のバイアスおよび
電流電圧変換増巾回路の増巾率を許容差範囲内に
収束するよ校正制御するものである。依つて、外
部基準信号源、標準校正器は一切不要となり、校
正が瞬時に高精度に実施されることとなり、光フ
アイバーケーブル着脱に伴なう入出力特性の変化
の校正も簡単に行なえるようになつた。また計測
直前のその都度校正も可能であり、装置の故障に
伴なう計測ミスも事前に検出できる。更に、計測
直前の校正が可能であるため、送信機は計測時間
外は主電源を切つておくことも可能であるため電
力節約が可能となり、このためバツテリ電源で長
時間計測を必要とする場合でも、コンパクトな装
置を実現できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の輝度変調方式光伝送装置のブ
ロツク図、第３図は同ブロツク図の波形図、第２
図は、本発明の一実施例、第４図は本実施例の波
形図である。 イは送信機、ロは受信機、T₁は入力端子、T₂
は出力端子、ａは入出力結合回路、ｂは増巾回
路、ｃはドライブ回路、d₀は第１の発光素子、d₁
は第２の発光素子、e₀，e₁は固定バイアス回路、
f₀，f₁は光フアイバーケーブル、g₀は第１の受光
素子、g₁は第２の受光素子、ｈは電流−電圧変換
増巾回路、ｉは出力回路、ｊは可変バイアス回
路、T₃は校正指令入力端子、T₄は異常出力端子、
１は信号切替スイツチ、２は駆動回路、３は基準
正弦波発生回路、４は校正制御回路、５は直流分
検出・判定回路、６はバイアス制御回路、７は交
流分絶対値検出・判定回路、８は増巾率制御回
路、９は校正異常検出回路、S₁，S₂，S₃，S₄，S₅
は定常時の入力信号、電流変換信号、光信号、電
流変換信号、出力信号、S₁₁，S₁₂，S₁₃，S₁₄，S₁₅
は校正時の基準信号、電流変換信号、光信号、電
流変換信号、出力信号、Ｈは基準信号振巾、
H′は校正出力信号振巾、Ｈ−H′は振巾誤差、Ｂ
はバイアス誤差。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力信号を第１の発光素子を有する送信機よ
   り光ケーブルを介して第１の受光素子と増幅率制
   御可能な電流−電圧変換増幅回路と該変換増幅回
   路のバイアスを調節する可変バイアス回路とを有
   する受信機に伝送する光伝送装置において、 前記受信機には、前記電流−電圧変換増幅回路
   の後段に定常側端子と校正側端子とを切換える第
   ２の信号切換スイツチと、校正指令信号に応動し
   て前記第２の信号切換スイツチを定常側端子より
   校正側端子に切換え且つ校正指令信号を第２の発
   光素子に出力する校正制御回路と、前記第２の信
   号切換スイツチの校正側端子に接続され受信した
   校正信号の直流バイアスの正負誤差を検出しこの
   誤差信号に基づいて前記可変バイアス回路を制御
   するバイアス制御回路と、前記校正端子に接続さ
   れ受信した校正信号の交流分絶対値振幅の誤差を
   計測しこの誤差信号に基づいて前記電流−電圧変
   換増幅回路の増幅率を制御する増幅率制御回路
   と、前記増幅率制御回路とバイアス制御回路の出
   力を導入し校正異常を検出する校正異常検出回路
   とを設け、 前記送信機には、前記第１の発光素子の前段に
   定常側端子と校正側端子とを切換える第１の信号
   切換スイツチと、該信号切換スイツチの校正側端
   子に校正信号を送出する基準正弦波発生回路と、
   前記校正指令信号にて発光する前記第２の発光素
   子の信号を光フアイバーケーブルを介して受光す
   る第２の受光素子と、その受光信号に基づいて前
   記第１の信号切換スイツチを定常側端子より校正
   側端子へ切換える駆動回路とを設けたことを特徴
   とした光伝送装置。