JPH08163052A - 光送受信回路 - Google Patents
光送受信回路Info
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- JPH08163052A JPH08163052A JP6301825A JP30182594A JPH08163052A JP H08163052 A JPH08163052 A JP H08163052A JP 6301825 A JP6301825 A JP 6301825A JP 30182594 A JP30182594 A JP 30182594A JP H08163052 A JPH08163052 A JP H08163052A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 57
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 41
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/40—Transceivers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型化が可能で、かつ、製造が容易な光送受
信回路を提供する。 【構成】 送信時には、半導体レーザ１１に一定強度の
光を出力させ、その光が、送信データＴＸに応じて変調
されるように、送信データＴＸに応じた印加電圧を半導
体吸収形光変調器１２に供給する。そして、受信時に
は、半導体レーザ１１の光出力を停止させるとともに、
半導体吸収形光変調器１２に所定電圧を印加しておき、
伝送路１９から入射される信号光レベルに応じて変化す
ることになる、半導体吸収形光変調器１２に流れる電流
値を、電流・電圧変換回路１６によって電圧信号に変換
して、受信データＲＸとする。
信回路を提供する。 【構成】 送信時には、半導体レーザ１１に一定強度の
光を出力させ、その光が、送信データＴＸに応じて変調
されるように、送信データＴＸに応じた印加電圧を半導
体吸収形光変調器１２に供給する。そして、受信時に
は、半導体レーザ１１の光出力を停止させるとともに、
半導体吸収形光変調器１２に所定電圧を印加しておき、
伝送路１９から入射される信号光レベルに応じて変化す
ることになる、半導体吸収形光変調器１２に流れる電流
値を、電流・電圧変換回路１６によって電圧信号に変換
して、受信データＲＸとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光送受信回路に係わ
り、特に、１本の伝送媒体によって、時分割的に双方向
の情報伝送が行われる光通信システムで使用される光送
受信回路に関する。
り、特に、１本の伝送媒体によって、時分割的に双方向
の情報伝送が行われる光通信システムで使用される光送
受信回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】１本の光ファイバによって双方向伝送を
行う光通信システムでは、その端局において、送信機能
と受信機能を有する光送受信回路が用いられている。
行う光通信システムでは、その端局において、送信機能
と受信機能を有する光送受信回路が用いられている。
【０００３】図４を用いて、従来の光送受信回路の構
成、および、動作の概要を説明する。図示してあるよう
に、従来の光送受信回路は、半導体レーザ（ＬＤ）２１
とホトダイオード２２と方向性光結合器２３と半導体レ
ーザ駆動回路（ＬＤ ＤＲＶ）２４と電流・電圧変換回
路（Ｉ／Ｖ）２５によって構成されており、端子２７か
ら入力される送信データは、半導体レーザ駆動回路２４
において、半導体レーザ２１を駆動するための制御信号
に変換される。電気・光変換素子である半導体レーザ２
１は、その制御信号に応じたレベルの光（信号光）を出
力し、信号光は、方向性光結合器２５を通って、光ファ
イバ２６だけに出力される。
成、および、動作の概要を説明する。図示してあるよう
に、従来の光送受信回路は、半導体レーザ（ＬＤ）２１
とホトダイオード２２と方向性光結合器２３と半導体レ
ーザ駆動回路（ＬＤ ＤＲＶ）２４と電流・電圧変換回
路（Ｉ／Ｖ）２５によって構成されており、端子２７か
ら入力される送信データは、半導体レーザ駆動回路２４
において、半導体レーザ２１を駆動するための制御信号
に変換される。電気・光変換素子である半導体レーザ２
１は、その制御信号に応じたレベルの光（信号光）を出
力し、信号光は、方向性光結合器２５を通って、光ファ
イバ２６だけに出力される。
【０００４】また、光ファイバ２６から、光送受信回路
に入力される光信号は、方向性光結合器２３によって、
ホトダイオード２３に導入され、ホトダイオード２２に
おいて、入力された光信号の強度変化に応じて生じた電
流変化が、電流・電圧変換回路２５によって、電圧変化
に変換され、受信データとして、端子２８に出力され
る。
に入力される光信号は、方向性光結合器２３によって、
ホトダイオード２３に導入され、ホトダイオード２２に
おいて、入力された光信号の強度変化に応じて生じた電
流変化が、電流・電圧変換回路２５によって、電圧変化
に変換され、受信データとして、端子２８に出力され
る。
【０００５】従来の光送受信回路における、送受信動作
は、以上説明したようなものであるが、このような動作
を正確に実行させるためには、半導体レーザ、方向性光
結合器といった各光回路を、所望の特性が得られるよう
に空間的に配置することが必要である。このため、図
中、破線枠内に示した各光回路を一体化する際には、た
とえば、各光回路を取り付けるための溝が高精度に形成
されている基準治具に各光回路を設置した後に、その状
態を保ったまま、光回路搭載用基板に固定するといった
方法が用いられている。
は、以上説明したようなものであるが、このような動作
を正確に実行させるためには、半導体レーザ、方向性光
結合器といった各光回路を、所望の特性が得られるよう
に空間的に配置することが必要である。このため、図
中、破線枠内に示した各光回路を一体化する際には、た
とえば、各光回路を取り付けるための溝が高精度に形成
されている基準治具に各光回路を設置した後に、その状
態を保ったまま、光回路搭載用基板に固定するといった
方法が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の光送受信回路では、電気・光変換素子、光・電気変換
素子、電気・光変換素子からの光を光ファイバに導入
し、光ファイバからの光を光・電気変換素子に導入する
方向性光結合器といった３つの光回路を必要としている
ため、小型化には限界があり、また、その製造工程が複
雑であるといった問題があった。
の光送受信回路では、電気・光変換素子、光・電気変換
素子、電気・光変換素子からの光を光ファイバに導入
し、光ファイバからの光を光・電気変換素子に導入する
方向性光結合器といった３つの光回路を必要としている
ため、小型化には限界があり、また、その製造工程が複
雑であるといった問題があった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、小型化が可能で
あり、また、その製造も容易な光送受信回路を提供する
ことにある。
あり、また、その製造も容易な光送受信回路を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
（イ）発光素子と、（ロ）この発光素子が出力する光を
伝送路に導入するように配置された、印加される電圧に
応じて光の吸収係数が変化する半導体吸収光変調器と、
（ハ）送信データに応じた電圧を半導体吸収光変調器に
印加するとともに、発光素子に所定レベルの光を出力さ
せることによって、伝送路上に送信データに応じた信号
光を送出する送信手段と、（ニ）この送信手段による信
号光の送出が行われていないときに、半導体吸収光変調
器に所定の電圧を印加し、その電圧印加状態下において
半導体吸収光変調器に流れる電流値を検出し、その検出
値に応じた受信データを出力する受信手段とを具備す
る。
（イ）発光素子と、（ロ）この発光素子が出力する光を
伝送路に導入するように配置された、印加される電圧に
応じて光の吸収係数が変化する半導体吸収光変調器と、
（ハ）送信データに応じた電圧を半導体吸収光変調器に
印加するとともに、発光素子に所定レベルの光を出力さ
せることによって、伝送路上に送信データに応じた信号
光を送出する送信手段と、（ニ）この送信手段による信
号光の送出が行われていないときに、半導体吸収光変調
器に所定の電圧を印加し、その電圧印加状態下において
半導体吸収光変調器に流れる電流値を検出し、その検出
値に応じた受信データを出力する受信手段とを具備す
る。
【０００９】すなわち、請求項１記載の発明による光送
受信回路では、印加した電圧値に応じて吸収係数の変化
する半導体吸収形光変調器を用いて、一定レベルの光を
強度変量することにより、伝送路上に送出する光信号を
作成する。そして、伝送路からの光信号の受信は、半導
体吸収形光変調器に所定電圧を印加しておき、半導体吸
収形光変調器に流れる電流値をモニタすることによって
行う。
受信回路では、印加した電圧値に応じて吸収係数の変化
する半導体吸収形光変調器を用いて、一定レベルの光を
強度変量することにより、伝送路上に送出する光信号を
作成する。そして、伝送路からの光信号の受信は、半導
体吸収形光変調器に所定電圧を印加しておき、半導体吸
収形光変調器に流れる電流値をモニタすることによって
行う。
【００１０】なお、送信手段による光信号の送出が、予
め定められた所定の周期で行われるように光送受信回路
を構成しても良い。また、送信データ、受信データは、
どのような形態のデータであっても良く、送信データ
は、たとえば、音声として入力された情報を、時間的に
圧縮したものであっても良く、受信データは、そのデー
タを時間的に伸張した際に、音声データとなるようなも
のであっても良い。
め定められた所定の周期で行われるように光送受信回路
を構成しても良い。また、送信データ、受信データは、
どのような形態のデータであっても良く、送信データ
は、たとえば、音声として入力された情報を、時間的に
圧縮したものであっても良く、受信データは、そのデー
タを時間的に伸張した際に、音声データとなるようなも
のであっても良い。
【００１１】
【実施例】以下、実施例につき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００１２】図１に、本発明の一実施例による光送受信
回路の概略構成を示す。図示してあるように、実施例の
光送受信回路は、半導体レーザ１１と半導体吸収形光変
調器１２と半導体レーザ駆動回路（ＬＤ ＤＲＶ）１３
と制御回路（ＣＯＮＴ）１４と半導体吸収形光変調器駆
動回路（ＥＡ ＤＲＶ）１５と電流・電圧変換回路（Ｉ
／Ｖ）１６によって構成されている。
回路の概略構成を示す。図示してあるように、実施例の
光送受信回路は、半導体レーザ１１と半導体吸収形光変
調器１２と半導体レーザ駆動回路（ＬＤ ＤＲＶ）１３
と制御回路（ＣＯＮＴ）１４と半導体吸収形光変調器駆
動回路（ＥＡ ＤＲＶ）１５と電流・電圧変換回路（Ｉ
／Ｖ）１６によって構成されている。
【００１３】半導体レーザ駆動回路１３は、制御回路１
４からの制御信号ＳLDに応じたレベルの光を、半導体レ
ーザ１１に出力させる駆動回路であり、半導体レーザ１
１の出力するレーザ光は、半導体吸収形光変調器１２を
通過した後に、光ファイバ１９に導入されている。
４からの制御信号ＳLDに応じたレベルの光を、半導体レ
ーザ１１に出力させる駆動回路であり、半導体レーザ１
１の出力するレーザ光は、半導体吸収形光変調器１２を
通過した後に、光ファイバ１９に導入されている。
【００１４】半導体吸収形光変調器１２は、印加電圧に
応じて、光吸収率が変化する素子であり、実施例の光送
受信回路では、半導体吸収形光変調器１２として、図２
に示したように、通過する光の損失が、電圧を印加して
いないときには、およそ１３．５ｄＢであり、２．５Ｖ
印加したときには、およそ２５ｄＢとなる素子を用いて
いる。なお、半導体吸収形光変調器による光吸収は、入
力された光の一部がホト電流に変換されることによって
生じている。
応じて、光吸収率が変化する素子であり、実施例の光送
受信回路では、半導体吸収形光変調器１２として、図２
に示したように、通過する光の損失が、電圧を印加して
いないときには、およそ１３．５ｄＢであり、２．５Ｖ
印加したときには、およそ２５ｄＢとなる素子を用いて
いる。なお、半導体吸収形光変調器による光吸収は、入
力された光の一部がホト電流に変換されることによって
生じている。
【００１５】図１に示してあるように、半導体吸収形光
変調器１２への印加電圧は、半導体吸収形光変調器駆動
回路１５から供給されており、半導体吸収形光変調器駆
動回路１５が出力する電圧は、制御回路１４からの制御
信号ＳEAによって制御されている。また、半導体吸収形
光変調器駆動回路１５が、半導体吸収形光変調器１２に
電圧を印加するために用いている信号線には、電流・電
圧変換回路１６が接続されており、その信号線に現われ
る電流変化が、電流・電圧変換回路１６によって電圧変
化に変換されて端子１８から出力されている。
変調器１２への印加電圧は、半導体吸収形光変調器駆動
回路１５から供給されており、半導体吸収形光変調器駆
動回路１５が出力する電圧は、制御回路１４からの制御
信号ＳEAによって制御されている。また、半導体吸収形
光変調器駆動回路１５が、半導体吸収形光変調器１２に
電圧を印加するために用いている信号線には、電流・電
圧変換回路１６が接続されており、その信号線に現われ
る電流変化が、電流・電圧変換回路１６によって電圧変
化に変換されて端子１８から出力されている。
【００１６】以下、図３および図１を用いて、制御回路
の動作の説明および光送受信回路の総合的な動作の説明
を行う。制御回路１４には、図１には示していない回路
から、光送受信回路が送信状態にあるか受信状態にある
かを択一的に示す周期的な信号が入力されており、制御
回路１４は、図３（ｂ）、（ｃ）に模式的に示してある
ように、送信状態にあるときには、制御信号ＳLDとして
ハイレベルの信号（結果として、半導体レーザ１２の発
光を指示することになる信号）を出力し、制御信号ＳEA
として、送信データＴＸを反転させた信号を出力する。
そして、受信状態にあるときには、制御信号ＳLDとして
ローレベルの信号ＳLDを出力し、制御信号ＳEAとして、
ハイレベルの信号を出力する。
の動作の説明および光送受信回路の総合的な動作の説明
を行う。制御回路１４には、図１には示していない回路
から、光送受信回路が送信状態にあるか受信状態にある
かを択一的に示す周期的な信号が入力されており、制御
回路１４は、図３（ｂ）、（ｃ）に模式的に示してある
ように、送信状態にあるときには、制御信号ＳLDとして
ハイレベルの信号（結果として、半導体レーザ１２の発
光を指示することになる信号）を出力し、制御信号ＳEA
として、送信データＴＸを反転させた信号を出力する。
そして、受信状態にあるときには、制御信号ＳLDとして
ローレベルの信号ＳLDを出力し、制御信号ＳEAとして、
ハイレベルの信号を出力する。
【００１７】このような制御回路１４の動作によって、
半導体レーザ駆動回路１３は、送信状態にあるときだけ
に半導体レーザ１１を駆動することになる。また、半導
体吸収形光変調器駆動回路１５は、半導体吸収形光変調
器１２に対して、送信状態にあるときには、送信データ
に応じて変化する電圧を印加し、受信状態にあるときに
は、一定の電圧を印加することになる。
半導体レーザ駆動回路１３は、送信状態にあるときだけ
に半導体レーザ１１を駆動することになる。また、半導
体吸収形光変調器駆動回路１５は、半導体吸収形光変調
器１２に対して、送信状態にあるときには、送信データ
に応じて変化する電圧を印加し、受信状態にあるときに
は、一定の電圧を印加することになる。
【００１８】このため、送信状態にあるときには、半導
体レーザ１１の出力する一定レベルのレーザ光が、半導
体吸収形光変調器１２内で、送信データの内容に応じた
強度変調を受けることとなり、結果として、図３（ｄ）
に模式的に示したように、光ファイバ１９上に、送信デ
ータに応じた信号光が出力されることになる。
体レーザ１１の出力する一定レベルのレーザ光が、半導
体吸収形光変調器１２内で、送信データの内容に応じた
強度変調を受けることとなり、結果として、図３（ｄ）
に模式的に示したように、光ファイバ１９上に、送信デ
ータに応じた信号光が出力されることになる。
【００１９】また、受信状態にあるときには、半導体吸
収形光変調器１２に一定電圧が印加されるため、半導体
吸収形光変調器１２は、一定の割合で入射された光を吸
収することになる。前述したように、半導体吸収形光変
調器における光の吸収は、光がホト電流に変換されるこ
とによって生じているため、一定電圧が印加されている
半導体吸収形光変調器１２は、入力される光レベルに応
じた電流変化を示す。このため、図３（ｄ）に模式的に
示したように、受信状態にあるときに、光信号が入力さ
れた場合、電流・電圧変換回路１６が出力する信号は、
（ｅ）に模式的に示したように、光送受信回路が受信し
た光信号の強度変化に応じて、その強度が変化する信号
となり、実施例の光送受信回路では、その信号が、受信
データＲＸとして使用されている。
収形光変調器１２に一定電圧が印加されるため、半導体
吸収形光変調器１２は、一定の割合で入射された光を吸
収することになる。前述したように、半導体吸収形光変
調器における光の吸収は、光がホト電流に変換されるこ
とによって生じているため、一定電圧が印加されている
半導体吸収形光変調器１２は、入力される光レベルに応
じた電流変化を示す。このため、図３（ｄ）に模式的に
示したように、受信状態にあるときに、光信号が入力さ
れた場合、電流・電圧変換回路１６が出力する信号は、
（ｅ）に模式的に示したように、光送受信回路が受信し
た光信号の強度変化に応じて、その強度が変化する信号
となり、実施例の光送受信回路では、その信号が、受信
データＲＸとして使用されている。
【００２０】このように、実施例の光送受信回路では、
光信号の送受信を、２つの光回路だけで実現できる構成
となっているので、光送受信回路を小型化することがで
きる。また、精密な位置制御が必要とされる部品数が減
少することにもなるので、従来の光送受信回路に比し
て、容易に、高い性能を有する光送受信回路を製造でき
ることになる。
光信号の送受信を、２つの光回路だけで実現できる構成
となっているので、光送受信回路を小型化することがで
きる。また、精密な位置制御が必要とされる部品数が減
少することにもなるので、従来の光送受信回路に比し
て、容易に、高い性能を有する光送受信回路を製造でき
ることになる。
【００２１】なお、実施例の光送受信回路では、周期的
な信号によって送受状態が切替られるものとしてある
が、送受信の切替はどのような方法によって行っても良
い。また、原理的に、光信号が受信されない期間が存在
する場合には、送信状態と受信状態の他に、半導体吸収
形光変調器に対する電圧印加を行わない待機状態を用意
しておき、その期間中、待機状態に移行するように光送
受信回路を構成して、消費電流の低減を図っても良い。
な信号によって送受状態が切替られるものとしてある
が、送受信の切替はどのような方法によって行っても良
い。また、原理的に、光信号が受信されない期間が存在
する場合には、送信状態と受信状態の他に、半導体吸収
形光変調器に対する電圧印加を行わない待機状態を用意
しておき、その期間中、待機状態に移行するように光送
受信回路を構成して、消費電流の低減を図っても良い。
【００２２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
光送受信回路では、印加した電圧値に応じて吸収係数の
変化する半導体吸収形光変調器を、送信時には、光変調
器として用い、受信時には、光・電気変換手段として用
いているので、光送受信回路内に設ける必要がある光回
路数が、従来の光送受信回路に比して少なくなってい
る。このため、本発明によれば、従来の光送受信回路よ
りも小型な光送受信回路を、簡単な製造工程を用いて、
構成できることになる。
光送受信回路では、印加した電圧値に応じて吸収係数の
変化する半導体吸収形光変調器を、送信時には、光変調
器として用い、受信時には、光・電気変換手段として用
いているので、光送受信回路内に設ける必要がある光回
路数が、従来の光送受信回路に比して少なくなってい
る。このため、本発明によれば、従来の光送受信回路よ
りも小型な光送受信回路を、簡単な製造工程を用いて、
構成できることになる。
【図１】本発明の一実施例による光送受信回路の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】実施例の光送受信回路で用いた半導体吸収形光
変調器の特性図である。
変調器の特性図である。
【図３】実施例の光送受信回路の動作を説明するための
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図４】従来の光送受信回路の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
１１、２１ 半導体レーザ １２ 半導体吸収形光変調器 １３、２４ 半導体レーザ駆動回路 １４ 制御回路 １５ 半導体吸収形光変調器駆動回路 １６、２５ 電流・電圧変換回路 １７、１８、２７、２８ 端子 １９、２６ 光ファイバ ２２ ホトダイオード ２３ 方向性光結合器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06 10/152 10/142
Claims (2)
- 【請求項１】 発光素子と、 この発光素子が出力する光を伝送路に導入するように配
置された、印加される電圧に応じて光の吸収係数が変化
する半導体吸収光変調器と、 送信データに応じた電圧を前記半導体吸収光変調器に印
加するとともに、前記発光素子に所定レベルの光を出力
させることによって、前記伝送路上に送信データに応じ
た信号光を送出する送信手段と、 この送信手段による信号光の送出が行われていないとき
に、前記半導体吸収光変調器に所定の電圧を印加し、そ
の電圧印加状態下において半導体吸収光変調器に流れる
電流値を検出し、その検出値に応じた受信データを出力
する受信手段とを具備する光送受信回路。 - 【請求項２】 前記送信手段による光信号の送出が、予
め定められた所定の周期で行われることを特徴とする請
求項１記載の光送受信回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6301825A JPH08163052A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 光送受信回路 |
| US08/511,803 US5602665A (en) | 1994-12-06 | 1995-08-07 | Optical transmitting/receiving apparatus for bidirectional communication systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6301825A JPH08163052A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 光送受信回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08163052A true JPH08163052A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=17901622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6301825A Pending JPH08163052A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 光送受信回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5602665A (ja) |
| JP (1) | JPH08163052A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0174485B1 (ko) * | 1996-04-30 | 1999-04-01 | 김광호 | 전화선을 이용한 적외선 무선 통신 시스템 및 그 방법 |
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